(57)【要約】    【課題】  機器操作前の心身負荷量を推定し、機器操作前の心身負荷量を考慮したフィードバックを行う。    【解決手段】  携帯式電子機器１１に、使用者の活動履歴を記録する活動履歴記録手段１１３と活動履歴から心身負荷量を算出する心身負荷量演算手段１１２を有し、フィードバック手段２１に、選択により刺激効果の異なる複数種類の刺激を提示する刺激提示手段２１５と心身負荷量の算出結果から使用者に提示する刺激の種類と提示方法を決定する刺激提示演算手段２１２を有する。    【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の心身状態を推定する心身状態推定手段と、上記使用者に刺激を提示するフィードバック手段を有する活動状態計測・刺激提示装置において、
上記心身状態推定手段に、上記使用者の活動履歴を記録する活動履歴記録手段と上記活動履歴から心身負荷量を算出する心身負荷量演算手段を備え、
上記フィードバック手段に、選択により刺激効果の異なる複数種類の上記刺激を提示する刺激提示手段と上記心身負荷量の算出結果から提示する上記刺激の種類と提示方法を決定する刺激提示演算手段を備えたことを特徴とする活動状態計測・刺激提示装置。
【請求項２】
上記刺激提示手段における提示する上記刺激の種類を、上記使用者の知覚系に作用する知覚系刺激及び循環器系に作用する循環器系刺激としたことを特徴とする請求項１に記載の活動状態計測・刺激提示装置。
【請求項３】
上記心身状態推定手段として、上記使用者が携帯するスケジュール機能を有する携帯式電子機器を用い、上記活動履歴は上記携帯式電子機器の上記スケジュール機能に記録されたスケジュール情報を用いて作成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の活動状態計測・刺激提示装置。
【請求項４】
上記携帯式電子機器に、上記携帯式電子機器の現在位置を検出する位置検出手段と時計機能を備え、上記心身負荷量演算手段において上記現在位置の情報と上記時刻情報から上記携帯式電子機器の経時的な位置変化を算出し、上記位置変化の算出結果に基づき上記活動履歴を修正することを特徴とする請求項３に記載の活動状態計測・刺激提示装置。
【請求項５】
上記携帯式電子機器に、上記携帯式電子機器の動きの有無を検出する動き検出手段と時計機能を備え、上記心身負荷量演算手段において上記携帯式電子機器の動きの有無の情報と上記時刻情報から上記携帯式電子機器の運動量を算出し、上記運動量の算出結果に基づき上記活動履歴を修正することを特徴とする請求項３に記載の活動状態計測・刺激提示装置。
【請求項６】
上記心身負荷量演算手段において、上記スケジュール情報の内容を上記スケジュール機能の項目記載欄の表示内容から、精神的活動と肉体的活動に分類し、上記分類別に上記心身負荷量を算出したことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の活動状態計測・刺激提示装置。
【請求項７】
携帯式代替電子機器で上記使用者の活動履歴を記録し、上記記録した活動履歴情報を、上記携帯式代替電子機器から上記携帯式電子機器へ通信手段を用いて送信することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の活動状態計測・刺激提示装置。
【請求項８】
活動履歴記録手段と心身負荷量演算手段を備えた心身状態推定手段で使用者の心身状態を推定し、刺激提示手段と刺激提示演算手段を備えたフィードバック手段で上記使用者に刺激を提示する活動状態計測・刺激提示方法であって、
上記活動履歴記録手段で上記使用者の活動履歴を記録し、上記心身負荷量演算手段で上記活動履歴から心身負荷量を算出し、
上記刺激提示手段で選択により刺激効果の異なる複数種類の上記刺激を提示し、刺激提示演算手段で上記心身負荷量の算出結果から提示する上記刺激の種類と提示方法を決定することを特徴とする活動状態計測・刺激提示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心身状態推定手段で運転中の運転者の心身状態を推定し、フィードバック手段で運転者に刺激を提示する活動状態計測・刺激提示装置及び活動状態計測・刺激提示方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車を含め、船舶、電車、原子炉等、様々な機器において、トラブルを未然に防止し、安全性を確保するため、使用者（オペレータ、運転者）の機器操作時の心身状態をモニタリングし、計測データから覚醒度の低下や眠気の上昇等の有無を推定し、機器の操作作業へ注意力が集中していないと判断される場合には、種々の方法により、オペレータに覚醒のための刺激を提示し、覚醒度の上昇や眠気の払拭等を行わせる活動状態計測・刺激提示装置が提案されている。例えば、下記特許文献１においては、オペレータの心拍数及び血流脈圧を測定し、オペレータの自律神経系のバランス状態から疲労度を評価し、評価結果に基づきオペレータに結果の表示、警報の起動、あるいは負荷の軽減等のフィードバックを行うシステムを開示している。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６５３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような活動状態計測・刺激提示装置では、下記理由で、必ずしも十分でないと言える。即ち、機器の使用者の疲労度や覚醒度の変化は、機器操作を開始する時点で、既に使用者が有している心身負荷量が影響するという知見があり、これらを考慮する必要があるからである。具体的には、日常生活でデスクワークが多い使用者が、運動などにより肉体疲労した後に自動車を運転すると眠くなり易く、一方、日常生活で体を動かすことが多い使用者が、パソコン操作などにより精神疲労した後に自動車を運転すると眠くなり易いといった影響である。
【０００５】
即ち、従来技術では、機器操作を開始した直後から疲労度や覚醒度の計測を開始し、計測した期間内での結果に基づき、使用者に疲労度や覚醒度に応じたフィードバックを行っているため、機器操作の前における使用者の心身負荷量を考慮していないといった問題がある。また、疲労度や覚醒度の変化が使用者の動作や自律神経系に表れるまで検出できず、フィードバック開始のタイミングが遅くなるといった問題もある。更に、機器操作中の疲労度を一義的にしか測定していなかったため、使用者の疲労が精神疲労であるか肉体疲労であるかを区別できず、精神疲労であるか肉体疲労であるかの疲労の内容に応じたフィードバックができないといった問題もあった。
【０００６】
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、使用者の機器操作の前の心身負荷量を推定し、機器操作の前の心身負荷量を考慮したフィードバックを行う活動状態計測・刺激提示装置及び活動状態計測・刺激提示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するため、本発明においては、心身状態推定手段に、使用者の活動履歴を記録する活動履歴記録手段と活動履歴から心身負荷量を算出する心身負荷量演算手段を備え、フィードバック手段に、選択により刺激効果の異なる複数種類の刺激を提示する刺激提示手段と心身負荷量の算出結果から提示する刺激の種類と提示方法を決定する刺激提示演算手段を備えた。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る活動状態計測・刺激提示装置及び活動状態計測・刺激提示方法においては、心身状態推定手段で、使用者の活動履歴を記録し機器操作の前の心身負荷量を推定し、フィードバック手段で、機器操作の開始以前の活動履歴の記録を考慮して、刺激効果の異なる複数種類の刺激を使用者に提示するため、機器操作の前の心身負荷量を考慮したフィードバックを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の実施の形態
図１は本実施の形態に係る活動状態計測・刺激提示装置の基本構成を示すブロック図である。１１は運転中の運転者の心身状態を推定する心身状態推定手段である携帯式電子機器、２１は運転者に刺激を提示するフィードバック手段である。
【００１０】
携帯式電子機器１１は、運転者の活動履歴を記録する活動履歴記録手段１１３と、記録した活動履歴から心身負荷量を算出する心身負荷量演算手段１１２と、プッシュスイッチやタッチパネルで構成され、運転者のスケジュール情報等の入力を行う操作手段１１１と、心身負荷量演算手段１１２において算出された心身負荷量の情報をフィードバック手段２１へ送信する通信手段１１４と、心身負荷量演算手段１１２において算出された演算結果を表示する表示手段１１５とを有する。なお、心身状態推定手段は運転者の常時携帯が望ましく、携帯式電子機器１１を使用する。
【００１１】
表示手段１１５は、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどで構成され、心身負荷量の演算結果のみでなく、運転者のスケジュール情報等も表示させる。図２は携帯式電子機器の表示手段でスケジュール情報と心身負荷量の演算結果を表示させた一例を示す図である。１１５は、管理するスケジュールの該当日をカレンダー上の年月日で表示する日付表示部１１５１、スケジュールの名称を表示するスケジュール名称表示部１１５２、スケジュールの項目をアイコンで表示するスケジュール項目表示部１１５３、スケジュールの開始と終了の時刻を表示するスケジュール時刻表示部１１５４、心身負荷量演算手段１１２で算出した心身負荷量から推定した運転者の予想お疲れ度を表示する予想お疲れ度表示部１１５５で構成されている。
【００１２】
フィードバック手段２１には、選択により刺激効果の異なる複数種類の刺激を提示する刺激提示手段２１５と、心身負荷量の算出結果から提示する刺激の種類と提示方法を決定する刺激提示演算手段２１２と、通信手段１１４から送られる心身負荷量情報を受信する通信手段２１１と、刺激提示演算手段２１２において算出された結果を記録する情報記録手段２１３と、刺激提示演算手段２１２において演算された結果を運転者に提示するディスプレイやスピーカ等の情報提示手段２１４とを有する。
【００１３】
刺激提示手段２１５は、運転者の負荷の種別に応じて刺激提示手法を選択することができる。即ち、提示する刺激の種類を、運転者の知覚系に作用する知覚系刺激及び循環器系に作用する循環器系刺激の２種類を有している。更に、刺激提示手段２１５は、フィードバックする刺激の提示強度を変えることが可能である。従って、運転者の心身負荷量（活動負荷レベル）に応じて、フィードバック刺激の種別、強度、提示開始時間及び提示継続時間を変更することができる。
【００１４】
運転者に提示するフィードバック刺激の具体例として、知覚系刺激としては、人間の五感の中でも特に、照明、表示などの視覚刺激、音楽、環境音などの聴覚刺激、シート振動やステアリング振動などの触覚刺激、香りなどの嗅覚刺激が適している。一方、循環器系刺激としては、空気中の酸素濃度を高める高濃度酸素、血流量を増加させるための振動刺激などが適している。これらの、フィードバック刺激は単独での提示も可能であり、他のフィードバック刺激と組合せての提示も可能である。更に、フィードバック刺激としては、上記以外に、運転者の感情に働くものや、運転者に直接の作用はないにも関わらず効果があると信じるような刺激でも良い。
【００１５】
運転者への刺激提示手段２１５でのフィードバックは携帯式電子機器１１からの負荷種別の心身負荷量の演算結果に基づき行う。このため、後述する運転者の活動履歴の情報を活動履歴記録手段１１３に肉体的活動と精神的活動の負荷種別毎に心身負荷レベルに分けて記録し、記録された活動履歴情報に基づき運転者の運転中にフィードバックを行うものである。
【００１６】
携帯式電子機器１１からフィードバック手段２１への活動履歴情報の通信方式としては、携帯電話とカーナビゲーションシステムとの間で利用されている通信方式の利用が可能である。例えば、Bluetoothなどの無線通信技術を使っても良いし、有線通信技術を使っても良い。即ち、携帯式電子機器１１の送信操作で、携帯していた携帯式電子機器１１の通信手段１１４から車載機側のフィードバック手段２１の通信手段２１１へと活動履歴情報を送信することで行われる。送信時期は、運転者が車両に乗り込み、送信操作を行ったタイミングで開始する方法が考えられる。なお、通信開始のタイミングは、使用者がイグニッションをオンにした時やフィードバック手段２１を操作した時など、任意に設定が可能である。
【００１７】
次に、携帯式電子機器１１における、活動予定および活動履歴の記録方法について説明する。携帯電話などの携帯式電子機器１１には、通常、使用者のスケジュールを管理するスケジュール機能が搭載されており、本実施の形態では活動履歴は、運転者が携帯するスケジュール機能を有する携帯式電子機器のスケジュール機能に記録されたスケジュール情報を用いて作成することを前提としている。
【００１８】
即ち、図２において、使用者がプッシュスイッチやタッチパネルにより構成される操作手段１１１からスケジュールを入力する場合、先ず、スケジュール機能のカレンダー画面から、入力したい年月日を決定し日付表示部１１５１に表示させ、入力したい日の既に記録してあるスケジュール情報を画面に呼び出す。次に、追加する新規スケジュール項目の入力において、一覧表示されたアイコンの中から入力したいスケジュール項目に該当するアイコンを選択し、選択したアイコンの入力画面から、スケジュール名称、開始時刻および終了時刻を入力する。入力を終了すれば、選択したアイコンがスケジュール項目表示部１１５３に、スケジュール名称がスケジュール名称表示部１１５２に、スケジュールの開始時刻と終了時刻が、スケジュール時刻表示部１１５４にそれぞれ表示される。尚、かかる入力方法や画面表示は一例であり、携帯式電子機器１１により若干の相違がある。また、後述する方法で算出する予想お疲れ度が予想お疲れ度表示部１１５５に表示される。
【００１９】
スケジュール項目の入力において、表示されたアイコンを選択して入力する方法が利用されている。アイコンは、生活場面に合わせて「会社」、「プライベート」、「学校」等のカテゴリーに分類され用意されている。ここに、「会社」のカテゴリーでは「会議」、「出張」、「締め切り」等の項目を表すアイコンが用意されており、「プライベート」のカテゴリーでは、「スキー」、「ゴルフ」、「英会話」等の項目を表すアイコンが用意されており、「学校」のカテゴリーでは、「運動会」、「テスト」、「委員会」等の項目を表すアイコンが用意されている。
【００２０】
なお、「会社」、「プライベート」、「学校」等のカテゴリー分類は、スケジュールを記入する際に、若しくはスケジュールを確認する際に、使用者がスケジュール項目を直感的に把握するために利用されているものである。また、各カテゴリーに分類されたスケジュール項目、即ち「会議」、「出張」、「締め切り」、「スキー」、「ゴルフ」、「英会話」、「運動会」、「テスト」、「委員会」等の属性を考えると、例えば「出張」、「スキー」、「ゴルフ」、「運動会」等のスケジュール項目は、体を動かし、肉体的に疲労することが予想される項目といえ、「会議」、「締め切り」、「英会話」、「テスト」、「委員会」等のスケジュール項目は、頭脳で考え、精神的に疲労することが予想されるスケジュール項目といえる。従って、これらスケジュール項目を肉体的活動と精神的活動に分類することが可能である。
【００２１】
つまり運転者が予定しているスケジュール項目、例えば、「会議」、「出張」、「締め切り」、「スキー」、「ゴルフ」、「英会話」、「試験」は、各々の設定場面に応じて、「学校」、「会社」、「プライベート」等のカテゴリーに分類される。更に、各スケジュール項目はその特性に応じて、例えば「肉体的活動」、「精神的活動」、「その他」等の属性を与えることが可能である。なお、各スケジュール項目の属性は、携帯式電子機器１１に固有の物、すなわち全てのスケジュール項目に対し、予め属性を与えておいても良いし、使用者が個別に設定するようにしても良いし、あらかじめ与えておいた属性を使用者が変更できるようにしても良い。
【００２２】
以上のように、スケジュール項目に属性を与えることにより、心身負荷量演算手段１１において、スケジュール情報の内容をスケジュール機能の項目記載欄１１５３の表示内容から、精神的活動と肉体的活動に分類し、分類別に心身負荷量を算出することができる。即ち、使用者が任意の日時に記入した活動履歴記録手段動の予定ならびに活動履歴を「肉体的活動」、「精神的活動」、「その他」等に分類した上で記録することが可能となる。なお、属性毎の分類は使用者に見える形で表示しても、使用者には見えない形で処理しても良い。
【００２３】
次に、携帯式電子機器１１における活動履歴情報の作成方法について説明する。活動履歴記録手段１１３に記録された使用者の活動予定ならびに活動履歴は、前述の通り、「肉体的活動」、「精神的活動」、「その他」等の属性毎に分類した上で記録されているが、使用者の活動履歴情報を作成する際には、予め定めた特定期間内における属性毎のスケジュール情報の記載回数を積算し、積算回数に応じて属性毎の活動負荷レベルを算出し、活動履歴記録手段１１３に記録する。
【００２４】
図３に、属性毎の活動負荷レベルの算出方法の一例を示す。図３はマップを用いて求める方法である。つまり、活動属性毎の特定期間内の積算回数から、予め決められた回数に従って活動負荷レベルを「低」、「中」、「高」に分類するという方法である。
【００２５】
図３で示す例では、属性毎のスケジュール回数を単純に積算し、分類しているが、例えば「ゴルフ」と「水泳」などのように、回数だけで心身負荷レベルの判断ができないことも考えられるため、それぞれのスケジュール項目に定数を設け、回数との積を心身負荷レベルの判断に用いても良い。なお、スケジュール項目に変数を設ける場合、例えば「出張」のように移動における肉体的活動が予想され、同時にその後の仕事における精神的活動が予想される場合では、肉体的活動に対し０．４の定数を与え、精神的活動に対し０．６の定数を与えるなどしても良い。また、上記スケジュールが設定されている時間帯によって上記定数を変えても良い。
【００２６】
また、使用者のスケジュールを記入する際に、例えば３時から４時までのごとく、時刻を指定して入力している場合は、積算回数ではなくて、スケジュールの積算時間を心身負荷レベルの判断に用いても良い。また、上記スケジュールの積算時間と上記定数の積を心身負荷レベルの判断に用いても良い。
【００２７】
以上により求められた肉体的活動と精神的活動の心身負荷レベルである、「低」、「中」、「高」をそれぞれの区分毎に合計させた形で活動履歴情報として記録する。なお、活動履歴情報は運転者に分かる形で表示を行っても、表示を行わなくても良いが、表示を行う場合、例えば図２の予想お疲れ度表示部１１５４で示すように、心身負荷レベルの「低」、「中」、「高」を星型マークの星の数で対応させたり、「青」、「黄」、「赤」等の星の色で対応させて表示しても良い。
【００２８】
次に、活動負荷レベルを算出する期間（特定期間）について説明する。人間の一般的な日常生活における疲労を考えると、日中の起きて活動しているときに疲労が蓄積され、夜間の睡眠時に蓄積された疲労が解消されると考えることができる。このため、特定期間は使用者が起きて活動を開始した時点から寝るまでの時間とする。ここで携帯電話などの携帯式電子機器１１の利用方法を考えると、昼間は使用者が持ち歩き、夜間は充電を行うという使用方法が一般的である。そのため、携帯式電子機器１１が夜間に特定時間、例えば３時間以上充電されている状態を検知すると、使用者が休息していると判断し、活動履歴情報をクリアする方法が考えられる。
【００２９】
なお、携帯式電子機器１１が充電を必要としない場合も考えられるが、このような場合、使用者が活動していないことが予想される特定時間に活動履歴情報をクリアしても良い。
【００３０】
上記は活動負荷レベルを特定期間のサイクルに合わせてクリアする方法であるが、活動履歴情報は活動負荷レベルを持つ情報であるため、携帯式電子機器１１の充電時間に応じて活動負荷レベルを下げる方法も考えられる。例えば、３時間以上充電されている状態を検知すると、心身負荷レベルを１つ下げ、５時間以上充電されている状態を検知すると、心身負荷レベルをさらに１つ下げるなどといった方法である。
【００３１】
以上説明したごとく、本実施の形態においては、携帯式電子機器１１で運転者の心身状態を推定し、フィードバック手段２１で運転者に刺激を提示する活動状態計測・刺激提示方法において、携帯式電子機器１１に活動履歴記録手段１１３と心身負荷量演算手段１１２を備え、活動履歴記録手段１１３で運転者の活動履歴を記録し、心身負荷量演算手段１１２で活動履歴から心身負荷量を算出し、フィードバック手段２１に刺激提示手段２１５と刺激提示演算手段２１２を備え、刺激提示手段２１５で選択により刺激効果の異なる複数種類の刺激を提示し、刺激提示演算手段２１２で心身負荷量の算出結果から提示する刺激の種類と提示方法を決定した。
【００３２】
次に、本実施の形態の活動状態計測・刺激提示装置の心身状態推定手段の動作、即ち、本実施の形態の活動状態計測・刺激提示方法における心身状態推定方法について図４を用いて説明する。先ず、Ｓ４１において運転者が、操作手段１１１からスケジュール情報である、スケジュール日時を日付表示部１１５１、スケジュール項目をスケジュール項目表示部１１５３、スケジュール名称をスケジュール名称表示部１１５２、スケジュール時刻をスケジュール時刻表示部１１５４に入力し、Ｓ４２に進む。Ｓ４２において、スケジュール項目に記載された情報から、心身負荷量演算手段１１２で入力したスケジュールの属性を判定する。即ち、Ｓ４２では、活動内容が肉体的活か精神的活動かを判断し、精神的活動と判断された場合には、Ｓ４３に進み精神属性フラグをオンにし、肉体的活動と判断された場合には、Ｓ４４に進み肉体属性フラグをオンにする。続いてＳ４５に進み、スケジュール情報から回数や時間と、属性フラグに基づき心身負荷量を演算し、Ｓ４６に進む。Ｓ４６において、スケジュールの日時からスケジュール情報が心身負荷量を加算する特定期間内か否かの判断をする。特定期間内ではないと判断された場合には、Ｓ４７に進み、Ｓ４７において心身負荷量を一旦リセットした後、Ｓ４８に進む。特定期間内であると判断された場合には、そのままＳ４８に進む。Ｓ４８では属性フラグに基づく心身負荷量を加算し、Ｓ４９に進み一連の動作を終了する。
【００３３】
次に心身負荷レベルに応じた刺激の提示方法を図５を用いて説明する。先ず、心身負荷レベルに応じて機器操作の開始直後からフィードバック刺激提示開始までの時間を変化させる方法については、心身負荷レベルが「低」の場合には、機器操作開始から２０分後にフィードバック刺激提示を開始し、心身負荷レベルが「中」の場合には、機器操作開始から１０分後にフィードバック刺激提示を開始し、心身負荷レベルが「高」の場合には、機器操作開始直後にフィードバック刺激提示を開始する。なお、機器操作開始は、使用者が車両に乗り込んだ時点、イグニッションをオンにした時点、若しくは、運転を開始した時点等とする。なお、この段階で車両に搭載されたディスプレイやスピーカー等の情報提示手段２１４より、使用者の当該時点での負荷量を表示や音声により報知することが可能である。
【００３４】
次に心身負荷レベルに対応した刺激提示手段２１５での刺激提示時間の変化について説明する。例えば、心身負荷レベルが「低」の場合には、刺激提示開始から１０分間、連続して刺激提示を継続し、心身負荷レベルが「中」の場合には、刺激提示開始から２０分間、連続して刺激提示を継続し、心身負荷レベルが「高」の場合には、刺激提示開始から３０分間、連続して刺激提示を継続する。なお、上記刺激提示の継続時間中であっても、断続的に刺激強度を変化させたり、刺激提示にインターバルを設けたりしても良い。
【００３５】
次に心身負荷レベルに応じた刺激提示手段２１５での刺激提示強度の変化について説明する。例えば、心身負荷レベルが「低」の場合には刺激強度を弱、心身負荷レベルが「中」の場合には刺激強度を中、心身負荷レベルが「高」の場合には刺激強度を強とする。なお、上記刺激強度には一定の幅を持たせることが可能で、刺激提示中の平均強度がそれぞれ変化していれば良い。
【００３６】
次に、本実施の形態の活動状態計測・刺激提示装置のフィードバック手段の動作、即ち、本実施の形態の活動状態計測・刺激提示方法のフィードバック方法について図６を用いて説明する。先ず、Ｓ５１において運転者がフィードバック手段２１のスイッチをオンにし、動作を開始させ、Ｓ５２に進む。Ｓ５２において、活動履歴記録手段１１３に記録された負荷履歴情報を、通信手段１１４と通信手段２１１を介して刺激提示演算手段２１２に取得する。次に、Ｓ５３において刺激提示演算手段２１２で取得した負荷履歴情報に基づき、フィードバック刺激の刺激種類を決定し、次に、Ｓ５４においてフィードバック刺激の刺激提示時間を決定し、次に、Ｓ５５においてフィードバック刺激の刺激提示開始時刻等の刺激提示のタイミングを決定する。次に、以上の決定内容に従い、Ｓ５６において、刺激提示手段２１５で刺激提示を開始し、Ｓ５７において刺激提示の時間が終了しているか否かの判断を行い、刺激提示時間が終了するとＳ５８に進み、一連の動作を終了する。
【００３７】
図７は単純作業時の機器使用者の覚醒度変化を時系列に示した図である。横軸には作業開始からの経過時間（分）を、縦軸には覚醒度低下レベルをPerclosという指標を用いて示している。なお、Perclosという指標は、値の大きいほど覚醒度が低下していることを示す指標である。このPerclosという指標は、覚醒度のレベルと相関が高く、覚醒度のレベルの低下を判断するのに有効な指標であることが、米Federal Highway Administrationにより確認されている。
【００３８】
図７によれば、単純作業の開始から約２０分後に急激に覚醒度のレベルの低下が生じているのがわかる。従来の方法では、この覚醒度のレベルの低下を検出して警報を発生する構成のため、この時点、即ち、単純作業の開始から約２０分後の覚醒度のレベルの急激な低下が生じる時点まで効果的なフィードバックを行うことができなかった。一方、本発明においては、作業を開始した時点から、使用者の心身負荷状態に応じたフィードバックを開始することが可能であるため、使用者へのフィードバック機能の適用時間を広げることができる。
【００３９】
更には、フィードバックの効果を考えると、使用者の覚醒度が低下した状態で警報等によりフィードバックを行うと、一時的な覚醒度上昇は期待できるが、持続時間が短いという知見があり、使用者の覚醒度のレベルが低下する前に、使用者の状態に応じたフィードバックを早期に行うことができ、かかる問題も解消できる。
【００４０】
以上説明したごとく、本実施の形態によれば、運転者の心身状態を推定し、必要に応じてフィードバックを行うにあたり、運転者の活動履歴を活動履歴記録手段１１３に記録し、記録した活動記録から運転前の心身負荷量を推定し、運転前の心身負荷量を考慮し、運転者にフィードバックする構成としているため、運転前の心身負荷量に応じて、運転開始時、若しくは運転開始直前から運転者へのフィードバックが可能となる。
【００４１】
更に、活動履歴記録手段１１３は携帯式電子機器１１のスケジュール機能により記録する構成としているため、運転者の活動履歴を電子的に記録でき、他の機器での活動履歴情報の編集や活動履歴情報の共有が容易に行える。また、携帯式電子機器１１のスケジュール機能は日常的に利用していることが多く、使用者にとっての親和性が高いという利点もある。
【００４２】
また、活動状態計測・刺激提示装置において、携帯式電子機器１１により記録する使用者の活動履歴は、従来は一義的に計測し記録されていた疲労度を、精神的活動と肉体的活動に分類して記録し、分類別に使用者の心身負荷量を推定する構成としているため、疲労の要因別に適切なフィードバックが可能となる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、車両に適応することを前提に車の運転者を中心に説明しているが、広く使用者が特定機器を操作する者、例えば船舶、電車の操縦者の他、原子力発電所のオペレータなど、幅広い分野に応用が可能である。
【００４４】
更に、上記のフィードバックにおいては、フィードバック刺激を提示する装置を有しているが、例えば表示装置に疲労度を表示することで、使用者に自身の疲労度を意識させるといったフィードバック方法も考えられるため、情報提示手段２１４を刺激提示手段２１５として利用することも可能である。
【００４５】
第２の実施の形態
図８は本実施の形態における活動状態計測・刺激提示装置の基本ブロック図を示す。８１は、使用者の心身状態を推定する心身状態推定手段である携帯式電子機器、９１は、使用者に刺激を提示するフィードバック手段である。
【００４６】
携帯式電子機器８１には、携帯式電子機器８１の位置を検出する位置検出手段８１６と、使用者の活動履歴を記録する活動履歴記録手段８１３と、活動履歴から心身負荷量を算出する心身負荷量演算手段８１２と、使用者が携帯式電子機器８１への活動履歴情報の入力操作を行うための操作手段８１１と、操作手段８１１から入力された活動履歴情報を演算する他に、位置検出手段８１６から入力された位置情報から携帯式電子機器８１の位置変化を算出する心身負荷量演算手段８１２と、心身負荷量演算手段８１２において演算された結果である使用者の活動履歴を記録する記録する活動履歴記録手段８１３と、演算手段８１２において演算された結果を他の電子機器へ送信する通信手段８１４と、心身負荷量演算手段８１２において演算された結果を表示する表示手段８１５とを有する。
【００４７】
フィードバック手段９１は、選択により刺激効果の異なる複数種類の刺激を提示する刺激提示手段９１５と、心身負荷量の結果から提示する刺激の種類と提示方法を決定する刺激提示演算手段９１２と、携帯式電子機器８１の通信手段８１４から送られる活動履歴情報を受信する通信手段９１１と、通信手段９１１から送られる活動履歴情報を演算する刺激提示演算手段９１２と、刺激提示演算手段９１２において演算された結果を記録する情報記録手段９１３と、刺激提示演算手段９１２において演算された結果を使用者に提示する情報提示手段９１４と、刺激提示演算手段９１２において演算された結果から使用者にフィードバック刺激を使用者に提示する刺激提示手段９１５とを有する。
【００４８】
即ち、携帯式電子機器８１に、携帯式電子機器８１の現在位置を検出する位置検出手段８１６と時計機能（図示せず）を備え、現在位置の情報と時刻情報から、心身負荷量演算手段８１２において、携帯式電子機器８１の経時的な位置変化を算出し、位置変化の算出結果に基づき使用者の活動履歴を修正するものである。
【００４９】
ここに、位置検出手段８１６は携帯式電子機器８１に搭載され、携帯式電子機器８１の位置を検出する手段である。具体的には、携帯電話に搭載してあるＧＰＳシステム等が考えられる。位置検出手段８１６は、携帯式電子機器８１の位置を検出し、心身負荷量演算手段８１２へ検出した位置情報を送出する。なお、位置検出手段８１６で検出する位置情報は、移動が検出されている間は連続して送出しても良いし、１分毎など、予め定められたインターバルで断続的に送出しても良い。
【００５０】
心身負荷量演算手段８１２では、活動履歴に加え、位置検出手段８１６から入力した位置情報を用いて心身負荷量の演算処理を行う。即ち、心身負荷量演算手段８１２では、活動履歴記録手段８１３に記録された使用者のスケジュール情報を用いて活動履歴情報を作成するが、実際に使用者がスケジュール通りに予定を遂行したか否かの判断を位置検出手段８１６の検出情報と時刻情報を用いて行うことで、活動履歴情報の精度を向上することが可能となる。なお、位置検出手段８１６から送信される位置情報を元に、使用者がスケジュール通りに予定を遂行したか否かの判断を行うのは、活動履歴記録手段８１３に記録された使用者のスケジュール項目の属性が肉体的活動の場合である。つまり、肉体的活動を伴うスケジュールが使用者の携帯式電子機器８１に記録されている場合、使用者がスケジュール通りに予定を遂行すれば、使用者の位置変化が伴う。そのため、使用者が携帯した携帯式電子機器８１の位置情報と時刻情報から携帯式電子機器８１の経時的な位置変化を算出し、位置変化の算出結果に基づき使用者がスケジュール通りに予定を遂行したか否かを判断することができ、使用者の活動履歴を修正できる。
【００５１】
更に、携帯式電子機器８１に、例えば加速度計のように携帯式電子機器８１の動きを直接検出する動き検出手段（図示せず）を搭載することができる。かかる動き検出手段を搭載することで、携帯式電子機器８１が動いたか否かの情報を容易に把握することが可能となる。この結果、心身負荷量演算手段８１２において、スケジュール時刻表示部１１５４に記載された予定時刻に携帯式電子機器８１の動きが検出された場合、使用者が予定を遂行したと判断し、スケジュール項目に基づいた活動負荷履歴を記録し、予定時刻に携帯式電子機器８１の動きが検出されない場合、使用者が予定を遂行しなかったと判断し、当該スケジュール項目の活動負荷履歴は記録しない、とする判断が可能となり、活動負荷履歴の記録の精度を向上させることができる。
【００５２】
この場合、携帯式電子機器８１は、上述の位置検出手段８１６に加えて、動き検出手段を搭載し、同時に使用しても良いし、位置検出手段８１６に代えて動き検出手段を搭載しても良い。更に、動き検出手段は搭載せずに、位置検出手段８１６で検出した位置変化を時刻情報を利用し、携帯式電子機器８１の位置の変化量と変化速度を算出し、算出した変化量と変化速度から、携帯式電子機器８１の運動量を算出することもでき、運動量の算出結果に基づき活動履歴を修正することができる。
【００５３】
なお、使用者が携帯する携帯式電子機器８１は、使用者の行動により使用者の動きと異なることがある。例えば、ゴルフをしているときには、携帯式電子機器８１をロッカーに入れてコースに出るため、上述の構成だと、携帯式電子機器８１は使用者の動きを検出できず、使用者が予定を遂行しなかったと判断してしまい、問題である。
【００５４】
そこで、図示はしていないが、かかる場合にも携帯する他の携帯式代替電子機器で使用者の活動履歴を記録し、携帯式代替電子機器に記録した活動履歴情報を、携帯式代替電子機器から携帯式電子機器８１へ通信手段を用いて送信することで、かかる場合においても、使用者の活動履歴を継続して記録することができる。即ち、使用者の携帯する携帯式代替電子機器が、例えば操作手段や活動負荷を算出するための演算手段を持たない万歩計（登録商標）のような電子機器であっても、通信手段を設けることにより、機器操作の終了後に、操作手段８１１、表示手段８１５および心身負荷量演算手段８１２を持つ携帯式電子機器８１に情報を送信することが可能となる。また、情報を送信される側の携帯式電子機器８１では、これら個別の電子機器から送られる情報に基づき、使用者が予定を遂行したか否かの判断を行うことが可能となり、心身負荷量の算出精度を維持することができる。更に、万歩計（登録商標）等のように、使用者の心身負荷量を数値で表せる電子機器の場合、それらの数値を直接、心身負荷量の算出に用いても良い。
【００５５】
本実施の形態における他の要素は、既述した第１の実施の形態と同一であり、詳細記述は省略する。以上の構成により、本実施の形態においては、次のような効果があり、精度の高い使用者の活動負荷履歴を活動履歴記録手段８１３に記録可能である。
【００５６】
本実施の形態においては、携帯式電子機器８１に携帯式電子機器の位置を検出する位置検出手段を設けることにより、使用者が携帯式電子機器８１に記録されたスケジュール通りに予定を遂行したか否かを判断し、活動履歴を記録する構成としているため、スケジュール機能により記録する使用者の活動履歴を、実際の行動に沿った形で記録することが可能となり、使用者の活動履歴精度を向上することが可能となる。
【００５７】
更に、使用者の活動履歴は携帯式電子機器８１の動きを検出する移動検出手段８１６により検出し、携帯式電子機器８１の運動量を推定し、記録する構成としているため、使用者の活動履歴を、使用者が特別の操作をすることなく、使用者に親和性の高い携帯式電子機器８１を携帯して動くことにより記録することが可能となり、使用者の活動履歴を容易に記録可能となる。
【００５８】
また、使用者が携帯する携帯式電子機器８１が使用者の行動と異なる場合、他の携帯式代替電子機器で活動を記録し、記録した活動履歴を、他の携帯式代替電子機器から携帯式電子機器８１に送信し、複数の機器で活動記録を共有する構成としているため、使用者の活動履歴を、実際の行動に沿った形で記録することが可能となり、使用者の活動履歴精度の更なる向上が可能となる。
【００５９】
更に、使用者の精神的活動と肉体的活動に分類された活動記録から、使用者の機器操作前の心身負荷量を心身負荷量演算手段８１２で推定し、精神的負荷量が多いときは使用者の知覚系に働く知覚系刺激を行い、肉体的負荷量が多いときは使用者の循環器系に働く循環器系刺激を行う構成としているため、使用者の機器操作開始後の疲労や覚醒度低下を、使用者が自覚する前からシステム側でフィードバックをすることができ、より効果的な疲労低減、覚醒度維持が可能であり、また、心身負荷量の推定に誤りがあった場合でも、使用者に不快感や煩わしさを与えないフィードバックが可能である。なお、知覚系刺激、循環器系刺激に働くフィードバックを、使用者の通常状態時に行っても一定の効果は期待できるが、それらの刺激のフィードバック時の順応も考えられる。そこで、使用者の心身負荷量に応じてフィードバックを行うのが効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１の実施の形態に係る活動状態計測・刺激提示装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】携帯式電子機器の表示手段でスケジュール情報と心身負荷量の演算結果を表示させた一例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る活動履歴情報の一例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態の心身状態推定方法を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態における心身負荷レベルに応じた刺激の提示方法の一例を示す図である。
【図６】第１の実施の形態におけるフィードバック方法の流れを示すフローチャートである。
【図７】単純作業時の機器使用者の覚醒度変化を時系列に示した図である。
【図８】第２の実施の形態に係る活動状態計測・刺激提示装置の基本構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
１１…携帯式電子機器            ２１…フィードバック手段
１１１…操作手段                  １１２…心身負荷量演算手段
１１３…活動履歴記録手段          １１４…通信手段
１１５…表示手段                  ２１１…通信手段
２１２…刺激提示演算手段          ２１３…情報記録手段
２１４…情報提示手段              ２１５…刺激提示手段
８１…携帯式電子機器            ９１…フィードバック手段
８１１…操作手段                  ８１２…心身負荷量演算手段
８１３…活動履歴記録手段          ８１４…通信手段
８１５…表示手段                  ８１６…位置検出手段
９１１…通信手段                  ９１２…刺激提示演算手段
９１３…情報記録手段              ９１４…情報提示手段
９１５…刺激提示手段            １１５１…日付表示部
１１５２…スケジュール名称表示部  １１５３…スケジュール項目表示部
１１５４…スケジュール時刻表示部  １１５５…予想お疲れ度表示部
【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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