(57)【要約】  【課題】  ドライバの運転時における注意力の低減により不足した情報を補完することのできる運転情報提供装置を提供すること。  【解決手段】  ドライバの動作から注視方向を予測する予測部２５と、この予測方向から注意力が低下する方向の車両周辺状況を監視する周辺状況監視部３０と、警告を促す警告部３２とを備えることにより、周囲の状況を得るためにドライバによる選択、操作を行わせることなく、ドライバの認識力が低下しがちな方向、特に注視方向の反対側の状況に対しても情報を提供でき、運転補助を行うことができる。【選択図】  図１
2006215728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバの動作を検知するセンサと、
前記センサの出力信号からドライバの動作を判別する動作判別手段と、
前記動作判別手段による動作判別結果に基づいて前記ドライバが注視する方向を予測する予測手段と、
前記予測手段で予測された前記ドライバが注視する方向から、注意力が低下する方向を判定し、前記注意力が低下する方向の車両周辺状況を監視する周辺状況監視手段と、
前記周辺状況監視手段による周辺状況監視により警告対象となるか否かを判定する状況判定手段と、
前記状況判定手段によって警告対象となる状況であると判断した場合に前記ドライバに警告を促す警告手段とを備えたことを特徴とする運転情報提供装置。
【請求項２】
ドライバの標準的な動作をパターン化し、データベース化した予測データベースを備え、
前記予測手段は、前記予測データベースに基づいて、前記動作判別手段が求めたドライバの動作と近似している行動を求め、前記ドライバが注視する方向を予測することを特徴とする請求項１に記載の運転情報提供装置。
【請求項３】
車両の挙動を計測する車両センサと、
前記車両センサに計測された車両の挙動と、前記予測手段により予測されたドライバが注視する方向とを評価し、前記予測が妥当であるとき前記予測データベースに記録されている動作パターンを更新する評価手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の運転情報提供装置。
【請求項４】
前記ドライバの操作状況を計測する操作計測手段と、
前記操作計測手段により計測された前記ドライバの操作と、前記予測手段により予測されたドライバが注視する方向とを評価し、前記予測が妥当であるとき前記予測データベースに記録されている動作パターンを更新する評価手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の運転情報提供装置。
【請求項５】
前記ドライバの操作状況を計測する操作計測手段と、
前記操作計測手段により計測された前記ドライバの操作と、前記予測手段により予測されたドライバが注視する方向とにしたがって、前記ドライバの操作が誤操作か否かを判定する誤操作判定手段を備え、
前記警告手段は、前記誤操作判定手段により前記ドライバが誤操作を行っていると判定した場合に、前記ドライバへ警告を促すことを特徴とする請求項１に記載の運転情報提供装置。
【請求項６】
入力した信号からノイズ成分を除去するノイズ除去手段を備え、
前記ノイズ除去手段は、前記センサから出力された信号を入力して、前記信号のノイズ成分を除去することを特徴とする請求項１に記載の運転情報提供装置。
【請求項７】
カーナビゲーション装置から車両の誘導情報を取得する車両誘導情報取得手段を備え、
前記予測手段は、前記車両誘導情報取得手段が取得した車両の誘導情報から今後の進行方向を予測して、前記ドライバが注視する方向を予測することを特徴とする請求項１に記載の運転情報提供装置。
【請求項８】
シートの座面内側の左右にそれぞれ設置された圧力を検出する前記センサを有することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の運転情報提供装置。
【請求項９】
シートの座面内側の前後にそれぞれ設置された圧力を検出する前記センサを有することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の運転情報提供装置。
【請求項１０】
シートの座面内側および背もたれ内側にそれぞれ設置された圧力を検出する前記センサを有することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の運転情報提供装置。
【請求項１１】
シートの背もたれ内側の左右にそれぞれ設置された圧力を検出する前記センサを有することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の運転情報提供装置。
【請求項１２】
ヘッドレストに設置された圧力を検出する前記センサを有することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の運転情報提供装置。
【請求項１３】
前記センサは、圧力を検出する第１のセンサと第２のセンサとを有し、
前記第１のセンサと前記第２のセンサとから出力される信号にしたがって双方の圧力を均一にする目標位置を算出する圧力バランス同定手段と、
前記圧力バランス同定手段が算出した目標位置にしたがって前記第１のセンサおよび前記第２のセンサの位置を変更させるセンサ位置変更手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の運転情報提供装置。
【請求項１４】
ドライバの標準的な動作によるドライバの状態をパターン化し、データベース化した標準動作データベースと、
前記標準動作データベースにしたがって、前記動作判別手段が判別したドライバの動きから前記ドライバの状態を推定する乗員状態推定手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の運転情報提供装置。
【請求項１５】
前記警告手段は、前記乗員状態推定手段において前記ドライバの状態が異常と判断した場合に、警告または注意を促すことを特徴とする請求項１４に記載の運転情報提供装置。
【請求項１６】
前記乗員状態推定手段により前記ドライバの状態が異常と判断されたとき、前記周辺状況監視手段の監視領域を動的に変更させる周辺状況監視領域変更手段を備えたことを特徴とする請求項１４に記載の運転情報提供装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライバの運転時における注意力の低減により不足した情報を補完する運転情報提供装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の運転において、いろいろな車両状況をドライバへ提供することを目的とした情報提供装置が考案、商品化されている。
【０００３】
また、ドライバは非常に多くの情報の中から適切な判断をくだしつつ、車両を操作しなければならない。これにより、重要な情報の選別に集中する必要がある。
【０００４】
そのため、このような事態を抑制すべく、走行中の車両の周辺状況に関する情報をドライバに提供する装置として、後方を走行する他の車両の存在や他の車両との車間距離など、周囲状況に関する情報を検出し、視覚や聴覚にて認識できる情報などを用いてドライバに警告するものが挙げられる。
【０００５】
ただし、これらの装置では、警告の対象が車両の走行とは関係のない場合、ドライバが確認する必要がないという問題があり、警告自体が無意味なものとなってしまうことがある。そのため、ドライバの指示で車両の周囲の状況を監視し、警告することで、ドライバが要求したときに情報を得ることができ、ドライバと乗員に与える不快感の抑制を図る運転情報提供装置として車両用警戒情報提供装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８６５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の運転情報提供装置においては、ドライバが必要とする情報をドライバ自身の指示で車両の周囲の状況を監視するため、通常運転時と比較して、必要な情報を得るための操作の負担が増えてしまうという問題があった。
【０００８】
また、ドライバが状況を認識、判断してから、操作を行うまでには遅延が生じており、操作を行うことで運転への注意力が低下してしまう。
【０００９】
さらには、ドライバは近い将来の状況を予測しながら運転しているため、例えば、ドライバはウィンカを出す前に曲がる方向の周辺状況に注目しているため、ウィンカを操作した時点からシステムが動作しても遅い場合があり得る。
【００１０】
人間の機能の中でも、特に視覚は視覚情報の取捨選択を行う働きを持っており、視覚的注意によって特定部分の情報が優先された場合、視覚情報処理の正確さや速さに影響がでると予想される。周辺視野に現れた対象を認識し、その位置を正確に、すばやく知ることは周辺視の重要な役割である。周辺視について視覚的注意が中心視野に向いている場合、周辺視野での視覚情報処理に遅れが生じることが知られている。
【００１１】
したがって、ドライバが運転に集中できるように、可能な限り選択、および操作を伴わないで安全性を向上させることが望ましい。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、ドライバの運転時において、注意力の低減により不足した情報を補完して、運転の補助を行うことができる運転情報提供装置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】
【００１３】
本発明の運転情報提供装置は、ドライバの動作を検知するセンサと、前記センサの出力信号からドライバの動作を判別する動作判別手段と、前記動作判別手段による動作判別結果に基づいて前記ドライバが注視する方向を予測する予測手段と、前記予測手段で予測された前記ドライバが注視する方向から、注意力が低下する方向を判定し、前記注意力が低下する方向の車両周辺状況を監視する周辺状況監視手段と、前記周辺状況監視手段による周辺状況監視により警告対象となるか否かを判定する状況判定手段と、前記状況判定手段によって警告対象となる状況であると判断した場合に前記ドライバに警告を促す警告手段とを備えたことを特徴とした構成を有している。
【００１４】
この構成により、ドライバの動作から注視方向を予測し、この予測方向から注意力が低下する方向の車両周辺状況を監視して、必要であれば警告を促すこととなる。したがって、周囲の状況を得るためにドライバによる選択、操作を行わせることなく、ドライバの認識力が低下しがちな方向の状況に対しても情報を提供でき、運転補助を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の運転情報提供装置は、ドライバの標準的な動作をパターン化し、データベース化した予測データベースを備え、前記予測手段は、前記予測データベースに基づいて、前記動作判別手段が求めたドライバの動作と近似している行動を求め、前記ドライバが注視する方向を予測することを特徴とした構成を有している。
【００１６】
この構成により、ドライバの標準的な動作パターンに基づいて、実際のドライバの注視方向を予測するので、ドライバの注視方向の予測の精度を向上させることができ、的確な周辺状況の情報を提供することができる。
【００１７】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、車両の挙動を計測する車両センサと、前記車両センサに計測された車両の挙動と前記予測手段により予測されたドライバが注視する方向との妥当性を評価し、前記予測が妥当であるとき前記予測データベースに記録されている動作パターンを更新する評価手段とを備えたことを特徴とした構成を有している。
【００１８】
この構成により、実際の車両の挙動に基づいて予測データベースの動作パターンを更新するので、実際の車両の動き、特に車両の持ち主であるドライバ固有の車両操作による動きを学習でき、ドライバの注視方向の予測精度を向上させることができる。
【００１９】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、前記ドライバの操作状況を計測する操作計測手段と、前記操作計測手段により計測された前記ドライバの操作と前記予測手段により予測されたドライバが注視する方向との妥当性を評価し、前記予測が妥当であるとき前記予測データベースに記録されている動作パターンを更新する評価手段とを備えたことを特徴とした構成を有している。
【００２０】
この構成により、実際のドライバの操作に基づいて予測データベースの動作パターンを更新するので、車両の持ち主であるドライバ固有の操作を学習でき、ドライバの注視方向の予測精度を向上させることができる。
【００２１】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、前記ドライバの操作状況を計測する操作計測手段と、前記操作計測手段により計測された前記ドライバの操作と前記予測手段により予測されたドライバが注視する方向とにしたがって、前記ドライバの操作が誤操作か否かを判定する誤操作判定手段を備え、前記警告手段は、前記誤操作判定手段により前記ドライバが誤操作を行っていると判定した場合に、前記ドライバへ警告を促すことを特徴とした構成を有している。
【００２２】
この構成により、ドライバの操作と予測された注視方向とにしたがって前記ドライバの誤操作を判定し、誤操作の場合には警告を促すので、ドライバの思い込みなど、ドライバ自身の気が付かない誤操作を指摘することができる。
【００２３】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、入力した信号からノイズ成分を除去するノイズ除去手段を備え、前記ノイズ除去手段は、前記センサから出力された信号を入力して、前記信号のノイズ成分を除去することを特徴とした構成を有している。
【００２４】
この構成により、センサから出力された信号のノイズを除去するので、ドライバの動作の検出精度を向上させることができ、注視方向の予測の精度を向上させ、的確な周辺状況の情報を提供することができる。
【００２５】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、カーナビゲーションシステムから車両の誘導情報を取得する車両誘導情報取得手段を備え、前記予測手段は、前記車両誘導情報取得手段が取得した車両の誘導情報から今後の進行方向を予測して、前記ドライバが注視する方向を予測することを特徴とした構成を有している。
【００２６】
この構成により、カーナビゲーションによる車両の誘導情報を取得し、今後の進行方向を予測するので、ドライバの注視方向の予測精度を向上させることができ、的確な周辺状況の情報を提供することができる。
【００２７】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、前記センサは、シートの座面内側の左右にそれぞれ設置された圧力を検出するセンサを有することを特徴とした構成を有している。
【００２８】
この構成により、シートの左右にかかる圧力変化を検出するので、ドライバの左右の体重移動を検出することができ、動作を把握し注視方向を予測することができる。
【００２９】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、前記センサは、シートの座面内側の前後にそれぞれ設置された圧力を検出するセンサを有することを特徴とした構成を有している。
【００３０】
この構成により、シートの前後にかかる圧力変化を検出するので、ドライバの足の動きを検出することができ、動作を把握し注視方向を予測することができる。
【００３１】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、前記センサは、シートの座面内側および背もたれ内側にそれぞれ設置された圧力を検出するセンサを有することを特徴とした構成を有している。
【００３２】
この構成により、シートの座面および背もたれにかかる圧力変化を検出するので、ドライバの前後の動きを検出することができ、動作を把握し注視方向を予測することができる。
【００３３】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、前記センサは、シートの背もたれ内側の左右にそれぞれ設置された圧力を検出するセンサを有することを特徴とした構成を有している。
【００３４】
この構成により、シートの背もたれ左右にかかる圧力変化を検出するので、ドライバの回転等における大きな動作や腕の動作を検出することができ、動作を把握し注視方向を予測することができる。
【００３５】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、前記センサは、ヘッドレストに設置された圧力を検出するセンサを有することを特徴とした構成を有している。
【００３６】
この構成により、ヘッドレストにかかる圧力変化を検出するので、ドライバの頭の動きを検出することができ、動作を把握し注視方向を予測することができる。
【００３７】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、前記センサは、圧力を検出する第１のセンサと第２のセンサとを有し、前記第１のセンサと前記第２のセンサとから出力される信号にしたがって双方の圧力を均一にする目標位置を算出する圧力バランス同定手段と、
前記圧力バランス同定手段が算出した目標位置にしたがって前記第１のセンサおよび前記第２のセンサの位置を変更させるセンサ位置変更手段とを備えたことを特徴とした構成を有している。
【００３８】
この構成により、２つのセンサにかかる圧力が均一になるようにセンサ位置を変更するので、その後のセンサにかかる圧力のバランスを正確に測ることができ、ドライバの動作変化をより正確に把握することができる。
【００３９】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、ドライバの標準的な動作によるドライバの状態をパターン化し、データベース化した標準動作データベースと、前記標準動作データベースにしたがって、前記動作判別手段が判別したドライバの動きから前記ドライバの状態を推定する乗員状態推定手段とを備えたことを特徴とした構成を有している。
【００４０】
この構成により、ドライバの標準的な動作による状態のパターンに基づいて、実際のドライバの動作から状態を予測するので、ドライバが気付いている身体の異常、さらにはドライバが気付いていない微小な身体の異常を動的に検出することができ、的確な運転補助を行うことができる。
【００４１】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、前記警告手段は、前記乗員状態推定手段において前記ドライバの状態が異常と判断した場合に、警告または注意を促すことを特徴とした構成を有している。
【００４２】
この構成により、ドライバの状態が異常である場合に、警告または注意を促すので、ドライバに普段と違う状態であることを認識させた運転を促すことができる。
【００４３】
さらに、本発明の運転情報提供装置は、前記乗員状態推定手段により前記ドライバの状態が異常と判断されたとき、前記周辺状況監視手段の監視領域を動的に変更させる周辺状況監視領域変更手段を備えたことを特徴とした構成を有している。
【００４４】
この構成により、ドライバの状態が異常である場合に、監視領域を動的に変更させるので、ドライバが自身の身体の異常を認めつつも運転をしている場合や、ドライバが微小な異常に気付かずに運転している場合でも、周辺状況を監視する領域を変更または広げることで、ドライバの精神的かつ肉体的な負荷を軽減させることができる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明は、ドライバの動作から注視方向を予測する予測手段と、この予測方向から注意力が低下する方向の車両周辺状況を監視する周辺状況監視手段と、警告対象となる状況の場合に警告を促す警告手段とを設けることにより、周囲の状況を得るためにドライバによる選択、操作を行わせることなく、ドライバの認識力が低下しがちな方向の状況に対して情報を提供でき、運転補助を行うことができるという効果を有する運転情報提供装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の実施の形態の運転情報提供装置について、図面を用いて説明する。なお、本実施の形態ではドライバを対象としているが、ドライバ以外の乗員にも同様に適用可能である。
【００４７】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態における運転情報提供装置のブロック構成図を図１に示し、説明する。
【００４８】
図１に示すように、運転情報提供装置１０は、ドライバの動作を検出する第１圧電センサ２１、第２圧電センサ２２と、入力した信号からノイズ成分を除去するノイズ除去部２３と、ドライバの動作を判別する動作判別部２４と、ドライバが注視する方向を予測する予測部２５と、ドライバの標準的な動作をパターン化し、データベース化した予測データベース２６と、予測の妥当性から予測データベース２６に記録されている動作パターンを評価し、更新する評価部２７と、車両の挙動を計測する車両センサ２８と、ドライバの操作状況を計測する操作計測部２９と、車両周辺状況を監視する周辺状況監視部３０と、周辺状況監視により警告対象となる状況であるか否かを判定する状況判定部３１と、警告対象の状況であると判断した場合にドライバに警告を促す警告部３２とを備えた構成である。
【００４９】
第１圧電センサ２１と第２圧電センサ２２は、ドライバの動作に伴って圧力の変化を検出するために、シート等に設置されるものとする。ドライバの動作に伴って検出される圧力の変化とは、ハンドルやアクセル、ブレーキ等を操作する場合、ミラーや前方を注視するために視点を変える場合、乗員と話したりする場合にあらわれる。さらには、呼吸や心拍といったドライバの微小な生体情報といった些細な圧力の変化をも検出することが可能となっている。
【００５０】
ここで、第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２は、ピエゾケーブルセンサを用いることが望ましい。ピエゾケーブルセンサを用いると、非拘束でドライバの体動をセンシングすることができ、かつ、微小な体動であっても検知することができる。なお、ドライバの動作を検出するためのセンサは、圧電センサに限らず、動作が検出可能であるセンサ類、例えば、カメラ、加速度センサ、レーダ、超音波等であれば本実施の形態と同様の効果が得られる。カメラの用いた場合に、ドライバの体動を検出するためには、ルームミラーにカメラを設置した場合の例があげられる。このルームミラーに設置したカメラで撮影した画像から、ハンドルを回している、右側を見ている、アクセルまたはブレーキを操作しているといった体動を検出する。ここで、体動を検出するのは、１つの画像だけではなく、複数の連続した画像から差分を抽出することで、動作を計測することができる。また、特異点を抽出することで、身体のどの部分を動かしているのかがわかる。アクセル、ブレーキ操作をルームミラーで特定するのが難しい場合、シートベルトや座席下部等の操作部を撮影しやすい場所に設置する。また、ドライバの動作を検出可能なセンサを複数用いることで、より精度を向上させることができる。
【００５１】
第１圧電センサ２１と第２圧電センサ２２をシートに設置した場合の配置図を、図２に示す。
【００５２】
図２（ａ）は、第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２を、シート座面部４１とシート背もたれ部４２にそれぞれ設置した場合の設置例を示したものであり、これによりドライバ４０の動作として前後方向の動きや、運転時の操作の変化、例えば、アクセルやブレーキの操作等を検出することが可能となっている。
【００５３】
また、図２（ｂ）は、第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２を、シート座面部５１の左右それぞれに設置した場合の設置例を示したものであり、これによりドライバの動作として左右の動きや、運転時の操作、例えば、ハンドルの操作等の変化を検出することが可能となっている。また、ドライバが進路変更を行う際に必ず行う、進路変更先の状況確認として、視点を変える際に伴う身体の重心変化も検出することが可能となっている。
【００５４】
第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２には、ドライバの動作に伴う圧力の変化だけでなく、車両の振動や、路面状況により発生する振動といったノイズが含まれている。そのため、ノイズを除去するために加速度センサ、ジャイロセンサ、車速センサ、ＧＰＳといった車両センサ２８の出力信号を用いて、ノイズ除去部２３にてドライバの動作に伴う圧力の変化と、車両の振動や、路面状況により発生する振動といったノイズとに分割する。ノイズを除去した第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２の出力信号から、ドライバが動作を行ったかどうかを動作判別部２４で検出する。
【００５５】
動作判別部２４の動作判別処理を示すフローチャートを図３に示し、説明する。
【００５６】
まず、ノイズを除去した後の第１圧電センサ２１の出力信号を取得する。同時にノイズを除去した後の第２圧電センサ２２の出力信号を取得する（Ｓ１１）。これら取得する出力信号は、圧力の変化を検出するために同期したタイミングで取得したほうが良い。そして、取得した出力信号から、ドライバの動作時に発生したベクトルを算出する（Ｓ１３）。続いて、算出したベクトルから、動作といえるかを判定する（Ｓ１４）。動作の判定には、ベクトルの大きさ、方向等を用いることができる。
【００５７】
以下に具体例をあげて説明する。右折する場合、ドライバのＡさんは右側を確認後、左側を確認し、さらに右側を確認した後にウィンカを右に操作し、ブレーキで減速してから、ハンドルを右に操作し、アクセルを踏み込むとする。このとき、体動が次のように変化することを、ベクトルの方向の変化により検出し、動作を判断する。
【００５８】
すなわち、右側確認動作により、体動が右に変化、左側確認動作により、体動が左に変化、右側確認動作により、体動が右に変化、ウィンカを右に操作することにより、体動が右に変化、ブレーキで減速操作を行うことにより、体動が右に変化、ハンドルを右に操作することにより、体動が右に変化、アクセルを踏み込むことにより、体動が右に変化する。ただし、それぞれの動作間において、身体を元の状態に戻そうとするので、その動きも体動の変化として判断する。
【００５９】
さらに、判定の材料として、どの操作のときに、どれだけの力、すなわち、ベクトルの大きさがかかっているかも用いる。つまり、ウィンカの操作と、ハンドルの操作は、動く方向は同じだったとしても力のかかり具合が異なっており、その違いを用いて判断する。
【００６０】
動作判定（Ｓ１４）後、動作といえないと判断した場合、何も出力せずに終了する。動作といえると判断した場合、ドライバの体動として算出したベクトルの信号を出力する（Ｓ１５）。
【００６１】
なお、図３には圧電センサの出力ピークが１つのものを例にあげているが、複数あっても良い。その場合は、時間と出力ピーク値により一連のベクトルを算出することとする。
【００６２】
次に、動作判別部２４でドライバの動作判定を行った結果、ベクトルの信号が出力されている場合、予測部２５によりドライバが注視する方向の予測を行う。予測部２５では、動作判別部２４の出力結果に基づいてドライバが注視する方向を、ドライバの行動予測を行うために標準的な動作をパターン化しデータベース化した予測データベース２６から、近似している行動を検索し、予測する。
【００６３】
なお、本実施の形態では、ドライバの体動をベクトルを用いて算出しているが、クラスタリング手法等の体動の特徴を特定できる手法であれば、同様に実施可能である。
【００６４】
予測部２５の予測動作処理を示すフローチャートを図４に示し、説明する。
【００６５】
まず、予測データベース２６に記録されている最初のデータから近似値を求めるために、カウンタ値（ｉ）に０を設定し、ドライバの注視方向を未定として設定する（Ｓ２１）。ここで、近似値は絶対値をとり、０に近いほど近似しているものとする。
【００６６】
次に、予測データベース２６内の先頭からカウンタ値先のデータを取得する（Ｓ２２）。続いて、取得したデータと、動作判別部２４で判別した動作を示す出力データとの近似値を算出する（Ｓ２３）。そして、算出した近似値が最も小さいデータかを判定する（Ｓ２４）。判定の結果、今回算出したデータが既出のデータよりも近似値が小さくなければ、カウンタ値をインクリメントする（Ｓ２６）。また、判定の結果、今回算出したデータが既出のデータの中で最も近似値が小さい、すなわち、最も近似していれば、注視する方向として今回のデータに該当する方向を設定する（Ｓ２５）。その後、カウンタ値をインクリメントする（Ｓ２６）。
【００６７】
さらに、予測データベース２６内の先頭からカウンタ値先のデータが有るか否かを判定し（Ｓ２７）、結果、データが存在すればデータを取得する（Ｓ２２）。データが存在しなければ、予測データベース２６内のデータ全てに対して近似値を求めたとして、注視方向が設定されているか否かを判定する（Ｓ２８）。注視方向が設定されていた場合、ドライバの注視方向として出力し（Ｓ２９）、処理を終了する。もし、注視方向が設定されていなかった場合、予測できない行動として処理を終了する。
【００６８】
なお、ここでは予測データベース２６内に記録されているデータ全てに対して近似値を求めているが、データを分類することで近似値を求める回数を減らし、処理速度を向上させることも可能である。
【００６９】
予測部２５によりドライバの注視方向が予測された場合、注視方向以外の周囲、特に反対側の状況についてはドライバの注意力が低下してしまうため、周辺状況監視部３０においてドライバの注視方向以外、特に反対側の周辺状況を監視する。
【００７０】
ここで、注視方向以外の周囲とは、文字通り注視方向を除く全ての範囲であるが、もっと限定すると進行方向に対しての反対側である。例えば、左折するときの反対側とは、右側となる。さらに、バックのときでは、右後方が注視している方向であれば、反対側とは、左後方となる。
【００７１】
この周辺状況を認識するためには、一般的に用いられているカメラ、レーダ、超音波等のセンサおよび認識手法を用いる。なお、ここでは監視する周辺状況として、特にドライバの注視方向の反対側としているが、注視方向以外であれば同様の効果を得られることは明らかである。
【００７２】
状況判定部３１では、周辺状況監視部３０により認識される周辺状況から障害物情報を抽出し、車両に接近しているのか、そうでないのかを判定する。障害物情報とは、ドライバが運転するに当たって、障害となるものを指す。つまり、交差点で右折しようとした場合においては、対向車線を直進してくる車やバイクであったり、左折しようとした場合においては、横断歩道を歩いている歩行者や路肩を走行してくるバイクであったりする。また、左折する際に、右側から車が急に接近してきたり、バイクが右側から追い越しをしようとした場合、ドライバにとって危険なケースとなり得るため、障害物情報だと判定する。
【００７３】
判定の結果、車両に障害物が接近してきており、警告対象の状況であると判断した場合、警告部３２によりドライバへ警告を促す。警告部３２としては、例えば、ディスプレイを介して視覚的に警告を促す構成や、スピーカを介して聴覚的に警告を促す構成が考えられる。
【００７４】
予測データベース２６は、標準的な動作をパターン化しデータベース化しているため、ドライバに最適なパターンとは限らない。そのため、ドライバの注視方向を予測する際に誤判定が起こる可能性がある。この誤判定を改善するために、予測した結果とドライバの操作結果とを比較、評価し、必要であればデータベースを更新する必要がある。
【００７５】
したがって、評価部２７では、予測部２５の出力結果と、車両センサ２８、操作計測部２９のいずれか、もしくは両方の出力信号とから予測結果の妥当性の評価を行う構成とした。操作計測部２９は、ドライバが操作した機器に関する情報を検出するものであり、具体的にはウィンカレバー、ステアリング、ギア、アクセル、ブレーキ等の操作を指す。
【００７６】
評価部２７の評価処理を示すフローチャートを図５に示し、説明する。ここでは、車両センサ２８と操作計測部２９の両方のデータを取得することとする。
【００７７】
まず、車両センサ２８から車両の挙動を取得し、操作計測部２９からドライバの操作を取得する（Ｓ３２）。ここで、車両の挙動とは、右に旋回した、前進した、停止したといったドライバが運転した結果、車両がどのような動作をしているかといったことである。
【００７８】
次に、それぞれ取得した動作からドライバのとった行動を推定し、注視方向を推定する（Ｓ３３）。具体例として、車両が左に曲がったらドライバは左前方向を注視方向とした、ウィンカレバーを右に操作したらドライバは右前方向を注視方向した、ギアをバックにしつつハンドルを右に操作したらドライバは右後方を注視方向としたと判断する。
【００７９】
車両センサ２８の検出結果から求めた動作と、第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２の検出結果から求めた動作が、異なった場合には、第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２の検出結果から求めた動作を優先する。ただし、ここで想定しているのは、予測データベース２６がドライバの特徴を十分学習している場合である。単純に第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２の検出結果から求めた動作のみで判断してしまうと、誤った警告を行ってしまうため、十分な学習を行ってから判断するのが望ましい。
【００８０】
続いて、ドライバの行動を推定した結果と、予測部２５により求められた注視方向との比較を行い（Ｓ３４）、予測結果は妥当か否かを判定する（Ｓ３５）。予測結果が妥当であれば、処理を終了する。もし、予測結果が妥当でないと判断した場合、予測データベース２６内の該当するデータをドライバの特性に合わせて、同定できるように更新する（Ｓ３６）。ドライバの特性に合わせるように更新することで、以降の予測精度を向上させることが可能となる。
【００８１】
以上のように、本発明の第１の実施の形態によれば、ドライバの動作の検出部と、ドライバの注視方向を予測する予測部とを備えることにより、ドライバの体動から注視方向を予測することが可能となる。また、予測した注視方向以外の周囲、特に反対側の周辺状況を監視し、障害物の接近等があれば警告を促す構成とすることにより、注意力が低下する方向から接近する障害物等の状況を即座に検知することができ、早い段階でドライバへ警告を促すことが可能となり、情報提供精度が向上することとなる。さらに、ドライバの動作をパターン化した予測データベースを備え、かつ、予測結果と実際の動作結果からドライバ固有の体動を学習し、予測に活用することで精度が向上することとなる。
【００８２】
なお、以上の説明では、圧電センサをシートの座面と背もたれに１つずつ設置したり、シートの座面の左右に１つずつ設置した構成の例について説明したが、その他の構成としてシートの違う部分に設置したり、複数設置した構成についても同様に実施可能である。また、シートだけでなく、ドライバや乗員の動作が検出可能な箇所に設置する構成についても同様に実施可能である。
【００８３】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態における運転情報提供装置のブロック構成図を図６に示し、説明する。
【００８４】
図６に示すように、本実施の形態の運転情報提供装置１０ａは、カーナビゲーションシステム１００と接続されている。カーナビゲーションシステム１００は、車両の位置情報および進行方向を検出するカーナビセンサ１０１および地図情報を記憶している地図データベース１０２を搭載しているものとする。カーナビセンサ１０１は、加速度センサ、ジャイロセンサ、車速センサ、ＧＰＳといった車両の走行状態として、現在位置や方向を算出できるセンサで構成されている。また、地図データベース１０２は、交差点を示すノード、ノード間を接続するためのリンクで構成される道路データが格納されているものとする。
【００８５】
運転情報提供装置１０ａは、第１の実施の形態における運転情報提供装置１０の構成に加え、車両が進むと想定される進行方向の道路状況を検出する進行方向道路状況検出部６１を備えるものである。なお、進行方向道路状況検出部６１は、本発明の車両誘導情報取得手段を構成するものである。
【００８６】
進行方向道路状況検出部６１は、カーナビセンサ１０１の出力結果である位置情報と進行方向から、地図データベース１０２より必要なノード情報、リンク情報を抽出し、進行方向の道路状況を抽出し、ドライバが進路変更する可能性のある方向を算出し、予測部２５へ出力するものである。また、進行方向道路状況検出部６１は、カーナビゲーションシステム１００から車両の誘導情報を取得するものでもある。予測部２５では、予測データベース２６に加えて、進路変更する可能性のある方向を用いることで、予測の精度をより向上させることが可能となる。
【００８７】
進行方向道路状況検出部６１の道路状況検出処理動作を示すフローチャートを図７に示し、説明する。
【００８８】
まず、カーナビゲーションシステム１００からセンサ情報を取得する（Ｓ４１）。取得したセンサ情報から現在位置と進路方向を求める（Ｓ４２）。現在位置と進路方向を求める際に、ＧＰＳで取得できる絶対位置と方向を求めても良いし、前回算出した位置と加速度センサ、ジャイロセンサ、車速センサから相対位置を算出することで求めても良いし、通常カーナビゲーションシステムで用いられている位置算出アルゴリズムを用いても良い。求められた進行方向から、進行方向の道路情報として地図データベース１０２から取得する（Ｓ４３）。地図データベース１０２から取得する道路情報は、例えば、車速から一定時間先までの情報としても良いし、交差点数で決定しても良い。地図データベース１０２から取得した道路情報から進路変更する可能性のある方向を算出する（Ｓ４４）。なお、自宅近くや良く行く施設近辺であれば、駐車場に駐車したりする可能性もあるため、道路データだけでなく施設データも判断の情報として用いても良い。
【００８９】
以上のように、本発明の第２の実施の形態によれば、カーナビゲーションシステムと連動させる構成とすることにより、進行方向の道路状況からドライバが進路を変更する可能性のある方向を検出し、注視方向の予測制度を向上させることができる。
【００９０】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態における運転情報提供装置のブロック構成図を図８に示し、説明する。
【００９１】
本実施の形態の運転情報提供装置１０ｂは、第１の実施の形態における運転情報提供装置１０の構成に加え、操作計測部２９により計測されたドライバの実際の操作と、予測部２５により予測されたドライバが注視する方向との違いを検出して誤操作か否かを判定する誤操作判定部７１を備えている。
【００９２】
誤操作判定部７１によりドライバが誤操作を行っていると判定した場合、警告部３２は、ドライバへ警告を促す。
【００９３】
誤操作判定部７１における誤操作検出処理を示すフローチャートを図９に示し、説明する。
【００９４】
誤操作検出処理では、予測部２５の予測結果と、操作計測部２９の検出結果とから、予測結果とドライバの操作が一致しているか否かを判定する（Ｓ５１）。判定の結果、一致していればドライバは正常な操作を行っていると判断し、処理を終了する。しかし、一致していなければ、ドライバが思い込みで誤った操作を行っていると判断（Ｓ５２）し、その旨をドライバへ警告を促す（Ｓ５３）。ドライバへの警告は、例えば、ディスプレイを介して視覚的に警告を促す構成や、スピーカを介して聴覚的に警告を促す構成が考えられる。
【００９５】
以上のように本発明の第３の実施の形態によれば、ドライバの注視方向を予測する予測部と、ドライバの操作を計測する操作計測部と、ドライバの誤操作を判定する誤操作判定部とを設けることにより、ドライバの気が付かない誤操作を指摘することができる。
【００９６】
なお、以上の説明では、誤操作の判定を常に行う構成の例について説明したが、予測の精度から判定を行うか行わないかの判断を行うことも可能である。その際は、予測精度の設定方法として、例えば、システム全体の予測精度として設定することや、予測データベース内に格納されている各データ１つ１つに予測精度を設定することが考えられる。
【００９７】
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態における運転情報提供装置のブロック構成図を図１０に示し、説明する。
【００９８】
本実施の形態の運転情報提供装置１０ｃは、第１の実施の形態における運転情報提供装置１０の構成に加え、第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２から出力される信号にしたがって双方の圧力を均一にする目標位置を算出する圧力バランス同定部８１と、圧力バランス同定部８１が算出した目標位置にしたがって第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２の位置を変更させるセンサ位置変更部８２とを備えている。
【００９９】
第１圧電センサ２１と第２圧電センサ２２は、隣り合った場所に位置するよう設置する。圧力バランス同定部８１では、第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２からの出力を取得し、各センサにおける圧力の差分を検出する。検出した圧力差分の量から圧力のバランスを均一にするための目標位置、たとえば、平面における変位を算出する。センサ位置変更部８２は、圧力バランス同定部８１で求めた目標位置へ第１圧電センサ２１、第２圧電センサ２２を移動させる。
【０１００】
ここで、第１圧電センサ２１、第２圧電センサ２２の位置を移動させるとは、ドライバがぴったりと同じ位置に座ってくれれば必要ないことであるが、実際にはそんなことはなく、微妙にずれて座るので、同じ位置で測定できるように、第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２を物理的に移動させて、同じ条件下で計測するために行う。
【０１０１】
第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２の移動の仕組みについては、第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２自体を移動させられれば良いので、第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２の前後左右にワイヤーを接続し、そのワイヤーを操作することで移動させたり、第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２を台車に乗せ、マトリクス上に配置したレールの上を移動させるようにする。
【０１０２】
以上のように本発明の第４の実施の形態によれば、センサの圧力バランスを均一にするための圧力バランス同定部８１と、第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２の位置を変更するためのセンサ位置変更部８２とを設けることにより、ドライバの動作変化をより正確に把握することができる。また、ドライバが全く同じ場所に座ることがなくても、常に同様の予測を安定して行うことができる。
【０１０３】
なお、センサ位置の制御は、初回のみだけでも良いし、随時行っても良い。また、以上の説明では、１つのセンサ位置変更部に２つの圧電センサを設置する構成の例について説明したが、その他の構成として２つのセンサ位置変更部に２つの圧電センサを設置する構成についても同様に実施可能である。
【０１０４】
また、第１圧電センサ２１および第２圧電センサ２２自体を移動させる構成ではなく、複数のセンサを配置し、測定を行うメインのセンサを変えることにより、センサを物理的に移動させなくても、同等の条件で計測を行うこともできる。この場合、例えば、シート座面の前後左右の４つに配置、または、中心にも配置した５つを配置したり、マトリックス上に９つのセンサを配置するようにしても良い。
【０１０５】
（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態における運転情報提供装置のブロック構成図を図１１に示し、説明する。
【０１０６】
本実施の形態の運転情報提供装置１０ｄは、第１の実施の形態における運転情報提供装置１０の構成に加え、ドライバの標準的な動作によるドライバの状態をパターン化し、データベース化した標準動作データベース９１と、動作判別部２４が判別したドライバの動きと、標準動作データベース９１とにしたがって、前記ドライバの状態を推定する乗員状態推定部９２と、乗員状態推定部９２により前記ドライバの状態が異常と判断されたとき、周辺状況監視部３０の監視領域を動的に変更させる周辺状況監視領域変更部９３とを備えている。
【０１０７】
このような構成により、ドライバの状態を、標準動作データベース９１を用いて推定し、普段と違うようであれば、警告を行ったり、監視領域を変更する。
【０１０８】
また、ドライバの標準的な動作とは、サンプルから統計的な処理を行うことで求められる標準によって決められた動作のことをいう。よって、誰にでも当てはまる一般的な動作のことを指す。
【０１０９】
乗員状態推定部９２では、動作判別部２４と、標準動作データベース９１と、車両センサ２８と、操作計測部２９から対象となるドライバの現在の状態を推定する。ここで推定を行うドライバの状態とは、標準動作データベース９１内に記録されている動作と比較して、現在の動作に大きな違いがあるかといったことである。つまり、普段の動作と違いがある場合は、ドライバの身体になんらかの異常が発生していると推定することができる。ここで、車両センサ２８、もしくは操作計測部２９の出力結果から、ドライバがとりうる行動を限定することが可能となり、推定における精度の向上が可能となる。
【０１１０】
なお、ここではドライバの動作データとして標準動作データベース９１を用いた構成としているが、精度が十分に高ければ予測データベース２６を用いる構成としても良い。これにより、２重にデータベースを管理する必要がなく、かつ、予測データベース２６はドライバ特有の動作を学習したデータが記録されていることから精度の向上が可能となる。
【０１１１】
例えば、標準データベース９１では、統計的なデータを基にしているため、あるドライバ特有の動作を誤推定してしまう可能性がある。しかも、その場合、誤推定し続けてしまう。そこで、ドライバ特有の動作を学習して記憶している予測データベース２６を用いればデータを２重に持つ必要がなく、ドライバに合った推定を行うことができ、動作推定の精度を向上させることができる。
【０１１２】
乗員状態推定部９２では、普段の乗員の動作の違いとして、「右へ進路変更する際に、普段より右側に重心が移動していない」や、「右へ進路変更する際に、普段より右側に身体をひねっている」という推定を行う。その推定した状態から、必要であれば警告部３２によって、乗員に対して「右側に注意してください。」といった警告を促す。また、「右側への注意が足りないようです。どこか身体の具合が悪いですか？」といった注意を促す。
【０１１３】
さらには、普段と動作が違うと推定した際には、ドライバの注視範囲が低下しているかを判断し、必要であれば、周辺状況監視部３０の監視領域を周辺状況監視領域変更部９３にて動的に変更する。例えば、ドライバが怪我をしてしまって、右側にあまり首を回せない場合、右側に対する注視範囲が低下していると判断し、監視領域を変更、または拡大する。
【０１１４】
以上のように本発明の第５の実施の形態によれば、普段のドライバの動作との違いを推定する乗員状態推定部９２と、乗員状態推定部９２にてドライバの状態が異常と推定した場合に周辺状況の監視領域を動的に変更する周辺状況監視領域変更部９３を設けることにより、ドライバ自身が気付いていない微小な身体の異常があった場合でも、監視する領域を動的に変更することができ、より安全な運転が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
以上のように、本発明にかかる運転情報提供装置は、ドライバの動作から注視方向を予測し、この予測方向から注意力が低下する方向の車両周辺状況を監視して、危険な状況の場合に警告を促すことにより、周囲の状況を得るためにドライバによる選択、操作を行わせることなく、ドライバの認識力が低下しがちな方向の状況に対しても情報を提供でき、安全運転のための運転補助を行うことができるという効果を有し、ドライバの運転時における注意力の低減により不足した情報を補完する運転情報提供装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における運転情報提供装置のブロック図
【図２】（ａ）本発明の第１の実施の形態におけるセンサ設置シートの側面図  （ｂ）本発明の第１の実施の形態におけるセンサ設置シートの上面図
【図３】本発明の第１の実施の形態における動作判別処理を示すフローチャート
【図４】本発明の第１の実施の形態における予測動作処理を示すフローチャート
【図５】本発明の第１の実施の形態における評価処理を示すフローチャート
【図６】本発明の第２の実施の形態における運転情報提供装置のブロック図
【図７】本発明の第２の実施の形態における道路状況検出処理を示すフローチャート
【図８】本発明の第３の実施の形態における運転情報提供装置のブロック図
【図９】本発明の第３の実施の形態における誤操作検出処理を示すフローチャート
【図１０】本発明の第４の実施の形態における運転情報提供装置のブロック図
【図１１】本発明の第５の実施の形態における運転情報提供装置のブロック図
【符号の説明】
【０１１７】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  運転情報提供装置
２１  第１圧電センサ
２２  第２圧電センサ
２３  ノイズ除去部
２４  動作判別部
２５  予測部
２６  予測データベース
２７  評価部
２８  車両センサ
２９  操作計測部
３０  周辺状況監視部
３１  状況判定部
３２  警告部
４０  ドライバ
４１、５１  シート座面部
４２、５２  シート背もたれ部
４３、５３  ヘッドレスト
６１  進行方向道路状況検出部（車両誘導情報取得手段）
７１  誤操作判定部
８１  圧力バランス同定部
８２  センサ位置変更部
９１  標準動作データベース
９２  乗員状態推定部
９３  周辺状況監視領域変更部
１００  カーナビゲーションシステム
１０１  カーナビセンサ
１０２  地図データベース
【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】
2006215728.tif 000009
【図８】
2006215728.tif 000010
【図９】
2006215728.tif 000011
【図１０】
2006215728.tif 000012
【図１１】
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