(57)【要約】  運転者の運転操作を早期に予測し、運転操作にすばやく反応することができる車両制御装置（１０）等を提供する。  車両を制御する車両制御装置（１０）であって、運転者の臀部、骨盤上部、及び運転者がブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部と反対側の脚部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定部（１１）と、測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出部（１２）と、検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、姿勢変動が、ブレーキ操作又はアクセル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定部（１３）と、姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定された場合、予備動作に従って車両を制御する車両制御部（１４）とを備える。
2011030491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を制御する車両制御装置であって、
運転者の臀部、骨盤上部、及び運転者がブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部と反対側の脚部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定部と、
前記姿勢測定部によって測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出部と、
前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ブレーキ操作又はアクセル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定部と、
前記予備動作特定部によって前記姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定された場合、前記予備動作に従って車両を制御する車両制御部とを備える
車両制御装置。
【請求項２】
前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の大きさが閾値以上の場合に、前記姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定する
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記車両制御部は、
前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、前記車両を減速させ、
前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、前記車両を加速させる
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記車両制御部は、
前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、制動灯を点灯させる
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項５】
車両を制御する車両制御装置であって、
運転者の大腿部、臀部、及び骨盤より上の腰部から背部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定部と、
前記姿勢測定部によって測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出部と、
前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ハンドル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定部と、
前記姿勢変動がハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定された場合、前記姿勢変動の方向に応じた方向へ車両が旋回するように車両を制御する車両制御部とを備える
車両制御装置。
【請求項６】
前記姿勢特定部は、大腿部及び臀部の状態を示す姿勢を測定し、
前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の方向と反対方向へ車両が旋回するように車両を制御する
請求項５に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記姿勢特定部は、骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢を測定し、
前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の方向と同じ方向へ車両が旋回するように車両を制御する
請求項５に記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記予備動作特定部は、
前記予備動作が行われるときの姿勢変動の特徴を示す姿勢変動パターンと、前記予備動作の後に行われる運転操作を特定するための予備動作情報とを対応づけて記憶している姿勢変動パターン記憶部と、
前記姿勢変動パターン記憶部に記憶された姿勢変動パターンと前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動とを照合することにより、前記姿勢変動が予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する姿勢変動パターン照合部とを備える
請求項１又は５に記載の車両制御装置。
【請求項９】
さらに、
前記姿勢変動検出部によって運転操作前の所定期間に検出された姿勢変動を用いて姿勢変動パターンを生成し、生成した姿勢変動パターンと当該運転操作とを対応づけて姿勢変動パターン記憶部に格納する姿勢変動パターン生成部を備える
請求項７に記載の車両制御装置。
【請求項１０】
前記姿勢測定部は、運転者の重心位置を前記姿勢として測定する
請求項１又は５に記載の車両制御装置。
【請求項１１】
前記姿勢測定部は、
運転者が座る座席の座面に配置され、座面上の圧力を測定する３つ以上の圧力センサと、
前記各圧力センサによって測定された圧力を用いて、前記座面内における圧力の重心位置を前記運転者の重心位置として計算する重心位置計算部とを備える
請求項１０に記載の車両制御装置。
【請求項１２】
前記姿勢変動検出部は、運転操作及び予備動作が行われていないときの運転者の重心位置である平常重心位置から前記姿勢測定部によって測定された重心位置へ向かう重心移動ベクトルを前記姿勢変動として検出する
請求項１０に記載の車両制御装置。
【請求項１３】
さらに、
前記各圧力センサによって圧力が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合の前記圧力を用いて計算された重心位置を用いて平常重心位置を計算する平常重心位置計算部を備え、
前記姿勢変動検出部は、前記平常重心位置計算部によって計算された平常重心位置を用いて重心移動ベクトルを検出する
請求項１２に記載の車両制御装置。
【請求項１４】
前記姿勢測定部は、運転者が座る座席及び前記座席前の床面の少なくとも一方に設けられた複数の圧力センサを含み、前記複数の圧力センサによって測定される圧力分布を前記姿勢として測定する
請求項１又は５に記載の車両制御装置。
【請求項１５】
前記姿勢変動検出部は、運転操作及び予備動作が行われていないときの圧力分布である平常圧力分布と前記姿勢測定部によって測定された圧力分布との圧力差分の分布である圧力分布変動を前記姿勢変動として検出する
請求項１４に記載の車両制御装置。
【請求項１６】
さらに、
前記複数の圧力センサによって圧力分布が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合の前記圧力分布を用いて平常圧力分布を計算する平常圧力分布計算部を備え、
前記姿勢変動検出部は、前記平常圧力分布計算部によって計算された平常圧力分布を用いて圧力分布変動を検出する
請求項１５に記載の車両制御装置。
【請求項１７】
さらに、
運転者の驚愕反応を検出し、驚愕反応を検出した場合に車両を減速させる驚愕反応検出部を備え、
前記車両制御部は、
前記驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、前記予備動作特定部によって前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定されたとき、車両の減速を促進し、
前記驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、前記予備動作特定部によって前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定されなかったとき、車両の減速を中止する
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項１８】
前記驚愕反応検出部は、運転者がハンドルを把持する圧力に基づいて驚愕反応を検出する
請求項１７に記載の車両制御装置。
【請求項１９】
前記驚愕反応検出部は、運転者の瞳孔の拡大を検出することにより、驚愕反応を検出する
請求項１７に記載の車両制御装置。
【請求項２０】
車両を制御する車両制御方法であって、
運転者の臀部、骨盤上部、及び運転者がブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部と反対側の脚部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定ステップと、
前記姿勢測定ステップにおいて測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出ステップと、
前記姿勢変動検出ステップにおいて検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ブレーキ操作又はアクセル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定ステップと、
前記予備動作特定ステップにおいて前記姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定された場合、前記予備動作に従って車両を制御する車両制御ステップとを含む
車両制御方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の車両制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２２】
車両を制御する車両制御方法であって、
運転者の大腿部、臀部、及び骨盤より上の腰部から背部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定ステップと、
前記姿勢測定ステップにおいて測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出ステップと、
前記姿勢変動検出ステップにおいて検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ハンドル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定ステップと、
前記姿勢変動がハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると判定された場合、前記姿勢変動の方向に基づく方向へ車両が旋回するように車両を制御する車両制御ステップとを含む
車両制御方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の車両制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を制御する車両制御装置及び車両制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の加速又は減速を行う場合、運転者はアクセルペダル又はブレーキペダルを踏む。また、車両の方向転換を行う場合、運転者はハンドルを左右に回す。安全かつスムースな走行を実現するためには、車両は、運転者の運転操作に対してすばやく反応し、動作する必要がある。しかしながら、実際には、運転者がペダル又はハンドルを操作してから一定の時間が経過した後、車両がその運転操作に対応する動作を開始する。その結果、運転者は、運転操作したタイミングと車両がその運転操作に対応する動作を開始するタイミングとのずれによる違和感を持つ場合がある。【０００３】
そこで、運転者の運転操作にすばやく反応し、その運転操作に対応する車両の動作をすばやく開始するための様々な方法が提案されている。例えば、運転者の運転操作を予測することにより、運転操作にすばやく反応する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。【０００４】
特許文献１に記載の方法では、ブレーキペダルを踏み込むために運転者が足をブレーキペダルの上方に挙げている状態を検出することにより、運転者がブレーキを踏み込む操作を予測する。これにより、運転者の操作に対応する車両の動作をすばやく開始することが可能となる。【０００５】
また、特許文献２に記載の方法では、アクセルペダルの操作入力に先行する「身体の信号」として筋電位を測定して運転者がアクセルペダルを踏み込む操作を予測する。これにより実際にアクセルペダルの操作が行われる前にスロットルを開くことで、加速までの時間を短縮することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２４３８６９号公報
【特許文献２】特開２００７−３２０４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、緊急時など足の動きが速い場合には、足をブレーキペダルの上方に挙げている状態が検出されるタイミングとブレーキペダルを踏み込む操作が検出されるタイミングとの間の時間差は非常に小さい。その結果、特許文献１に記載の方法では、運転操作の予測結果を利用しても、運転操作にすばやく反応することができない場合があった。【０００８】
また、特許文献２のように筋電位を測定する場合、実際にアクセルペダルを踏み込む操作に「先行」する「身体の信号」をアクセルペダルを踏み込む脚部あるいは足部より取得するためには、脚部あるいは足部の皮膚に直接電極を装着しなければならず、車両運転用の特殊な衣服の着用や、事前の電極の装着等、運転時の利便を著しく損なう可能性がある。【０００９】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、運転者への電極装着等の負荷無しに、運転者の運転操作を早期に予測し、運転操作にすばやく反応することができる車両制御装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一態様である車両制御装置は、車両を制御する車両制御装置であって、運転者の臀部、骨盤上部、及び運転者がブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部と反対側の脚部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定部と、前記姿勢測定部によって測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出部と、前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ブレーキ操作又はアクセル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定部と、前記予備動作特定部によって前記姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定された場合、前記予備動作に従って車両を制御する車両制御部とを備える。【００１１】
これにより、ブレーキ操作又はアクセル操作の前に無意識で行われる予備動作に従って車両を制御することができるので、ブレーキ操作又はアクセル操作にすばやく反応することが可能となる。【００１２】
また、前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の大きさが閾値以上の場合に、前記姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定することが好ましい。【００１３】
これにより、検出された姿勢変動が予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを容易に特定することができる。【００１４】
また、前記車両制御部は、前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、前記車両を減速させ、前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、前記車両を加速させることが好ましい。【００１５】
これにより、予備動作に従って車両を減速又は加速させることができる。【００１６】
また、前記車両制御部は、前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、制動灯を点灯させることが好ましい。【００１７】
これにより、予備動作に従って早期に制動灯を点灯させることが可能となり、後続車両の追突などの事故を減少させることができる。【００１８】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様である車両制御装置は、車両を制御する車両制御装置であって、運転者の大腿部、臀部、及び骨盤より上の腰部から背部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定部と、前記姿勢測定部によって測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出部と、前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ハンドル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定部と、前記姿勢変動がハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると判定された場合、前記姿勢変動の方向に基づく方向へ車両が旋回するように車両を制御する車両制御部とを備える。【００１９】
これにより、ハンドル操作の前に無意識で行われる予備動作に従って車両を制御することができるので、ハンドル操作にすばやく反応することが可能となる。【００２０】
また、前記姿勢特定部は、大腿部及び臀部の状態を示す姿勢を測定し、前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の方向と反対方向へ車両が旋回するように車両を制御することが好ましい。【００２１】
これにより、大腿部及び臀部における姿勢変動を利用して、ハンドル操作の前に無意識で行われる予備動作に従って車両が旋回する方向を制御することができるので、ハンドル操作にすばやく反応することが可能となる。【００２２】
また、前記姿勢特定部は、骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢を測定し、前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の方向と同じ方向へ車両が旋回するように車両を制御することが好ましい。【００２３】
これにより、骨盤より上の腰部から背部における姿勢変動を利用して、ハンドル操作の前に無意識で行われる予備動作に従って車両が旋回する方向を制御することができるので、ハンドル操作にすばやく反応することが可能となる。【００２４】
また、前記予備動作特定部は、前記予備動作が行われるときの姿勢変動の特徴を示す姿勢変動パターンと、前記予備動作の後に行われる運転操作を特定するための予備動作情報とを対応づけて記憶している姿勢変動パターン記憶部と、前記姿勢変動パターン記憶部に記憶された姿勢変動パターンと前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動とを照合することにより、前記姿勢変動が予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する姿勢変動パターン照合部とを備えることが好ましい。【００２５】
これにより、記憶部に記憶された姿勢変動パターンを用いて運転操作を予測することができるので、予測精度を向上させることが可能となる。【００２６】
また、さらに、前記姿勢変動検出部によって運転操作前の所定期間に検出された姿勢変動を用いて姿勢変動パターンを生成し、生成した姿勢変動パターンと当該運転操作とを対応づけて姿勢変動パターン記憶部に格納する姿勢変動パターン生成部を備えることが好ましい。【００２７】
これにより、実際に運転者が予備動作を行ったときの姿勢変動を用いて、運転者に適応した姿勢変動パターンを生成することができるので、運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。【００２８】
また、前記姿勢測定部は、運転者の重心位置を前記姿勢として測定することが好ましい。【００２９】
これにより、運転操作の予備動作の際に現れる姿勢変動を、重心位置を用いて検出することが可能となる。【００３０】
また、前記姿勢測定部は、運転者が座る座席の座面に配置され、座面上の圧力を測定する３つ以上の圧力センサと、前記各圧力センサによって測定された圧力を用いて、前記座面内における圧力の重心位置を前記運転者の重心位置として計算する重心位置計算部とを備えることが好ましい。【００３１】
これにより、運転席の座面に配置された圧力センサを用いて運転者の重心位置を測定することができ、運転者にセンサを取り付けるなどの負荷を負わせることなく重心位置を測定することが可能となる。【００３２】
また、前記姿勢変動検出部は、運転操作及び予備動作が行われていないときの運転者の重心位置である平常重心位置から前記姿勢測定部によって測定された重心位置へ向かう重心移動ベクトルを前記姿勢変動として検出することが好ましい。【００３３】
これにより、平常時の重心位置からの重心位置の移動を示す重心移動ベクトルを用いて運転操作を予測することができ、運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。【００３４】
また、さらに、前記各圧力センサによって圧力が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合の前記圧力を用いて計算された重心位置を用いて平常重心位置を計算する平常重心位置計算部を備え、前記姿勢変動検出部は、前記平常重心位置計算部によって計算された平常重心位置を用いて重心移動ベクトルを検出することが好ましい。【００３５】
これにより、運転者に適応した平常重心位置を計算することができるので、運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。【００３６】
また、前記姿勢測定部は、運転者が座る座席及び前記座席前の床面の少なくとも一方に設けられた複数の圧力センサを含み、前記複数の圧力センサよって測定される圧力分布を前記姿勢として測定することが好ましい。【００３７】
これにより、運転操作の予備動作において現れる姿勢変動を、圧力分布を用いて検出することが可能となる。また、運転席の座席及び座席前の床面に配置された圧力センサを用いて圧力分布を測定することができ、運転者にセンサを取り付けるなどの負荷を負わせることなく運転者の姿勢を測定することが可能となる。【００３８】
また、前記姿勢変動検出部は、運転操作及び予備動作が行われていないときの圧力分布である平常圧力分布と前記姿勢測定部によって測定された圧力分布との圧力差分の分布である圧力分布変動を前記姿勢変動として検出することが好ましい。【００３９】
これにより、平常時の圧力分布からの圧力差分を用いて運転操作を予測することができ、運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。【００４０】
また、さらに、前記複数の圧力センサによって圧力分布が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合の前記圧力分布を用いて平常圧力分布を計算する平常圧力分布計算部を備え、前記姿勢変動検出部は、前記平常圧力分布計算部によって計算された平常圧力分布を用いて圧力分布変動を検出することが好ましい。【００４１】
これにより、運転者に適応した平常圧力分布を計算することができるので、運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。【００４２】
また、さらに、運転者の驚愕反応を検出し、驚愕反応を検出した場合に車両を減速させる驚愕反応検出部を備え、前記車両制御部は、前記驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、前記予備動作特定部によって前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定されたとき、車両の減速を促進し、前記驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定されなかったとき、車両の減速を中止することが好ましい。【００４３】
これにより、運転者が緊急事態に遭遇したときなどの驚愕反応に従って、すばやく車両の減速を開始することができる。また、驚愕反応による減速制御と予備動作による減速制御とを連携させ、驚愕反応により開始された減速制御の誤りを訂正することが可能となる。【００４４】
また、前記驚愕反応検出部は、運転者がハンドルを把持する圧力に基づいて驚愕反応を検出することが好ましい。【００４５】
これにより、運転者がハンドルを把持する圧力を利用して、容易に驚愕反応を検出することができる。【００４６】
また、前記驚愕反応検出部は、運転者の瞳孔の拡大を検出することにより、驚愕反応を検出することが好ましい。【００４７】
これにより、運転者の瞳孔の拡大を利用して、容易に驚愕反応を検出することができる。【００４８】
なお、本発明は、このような車両制御装置として実現することができるだけでなく、このような車両制御装置が備える特徴的な構成部の動作をステップとする車両制御方法として実現したり、それらの各ステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体、又はインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、運転操作の前に無意識で行われる予備動作に従って車両を制御することができるので、運転操作にすばやく反応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１Ａ】図１Ａは、身体部分を示す用語を説明するための図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の実施の形態１における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、予備動作を説明するための図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１におけるシート圧力センサの配置の一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１における重心移動パターン記憶部に記憶されている重心移動パターンテーブルの一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１における車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１における姿勢測定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１における姿勢変動検出ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１における平常重心位置計算ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１における予備動作特定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、運転者がブレーキ操作を行ったときの予備動作についての実験結果の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１の変形例１における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態１の変形例１におけるシート圧力センサの配置の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態１の変形例１における圧力分布変動パターン記憶部に記憶されている圧力分布変動パターンテーブルの一例を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態１の変形例１における姿勢測定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態１の変形例１における姿勢変動検出ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態１の変形例１における平常圧力分布計算ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態１の変形例１における予備動作特定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態１の変形例２における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態１の変形例２における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、運転者がブレーキ操作を行ったときの予備動作についての実験結果の一例を示す図である。
【図２３】図２３は、本発明の実施の形態２における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態２における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施の形態２における車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、本発明の実施の形態２における姿勢変動パターン生成ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２７】図２７は、本発明の実施の形態２の変形例における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図２８】図２８は、本発明の実施の形態２の変形例における姿勢変動パターン生成ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２９】図２９は、本発明の実施の形態３における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図３０】図３０は、本発明の実施の形態３における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図３１】図３１は、本発明の実施の形態３における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図３２】図３２は、本発明の実施の形態３における把持圧力変動検出部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３３】図３３は、本発明の実施の形態３における瞳孔拡大検出部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３４】図３４は、本発明の実施の形態３における驚愕反応判定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３５】図３５は、本発明の実施の形態４における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図３６】図３６は、本発明の実施の形態４における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図３７】図３７は、本発明の実施の形態４における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図３８】図３８は、コンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態の説明では、図１Ａに従って、身体部分を示す用語を使用する。なお、図１Ａは、身体部分を示す用語を説明するための図であり、人体を背面からみた図である。
【００５２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における車両制御装置１０は、運転操作の前に起こる予備動作に従って車両を制御する。
【００５３】
図１Ｂは、実施の形態１における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。図１Ｂに示すように、車両制御装置１０は、姿勢測定部１１と、姿勢変動検出部１２と、予備動作特定部１３と、車両制御部１４とを備える。
【００５４】
姿勢測定部１１は、運転者が運転操作を行う身体部分と異なる身体部分の状態を示す姿勢を測定する。具体的には、姿勢測定部１１は、例えば、運転者の臀部、骨盤上部、及び運転者がブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部と反対側の脚部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する。また、姿勢測定部１１は、運転者の大腿部、臀部、及び骨盤より上の腰部から背部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定しても良い。本実施の形態では、姿勢測定部１１は、運転者の臀部及び大腿部が接する座面上における圧力を測定することにより得られる運転者の重心位置を、運転者の臀部及び大腿部の状態を示す姿勢として測定する。
【００５５】
ここで、運転操作とは、運転者が車両を制御するために意識的に行う操作である。具体的には、運転操作には、ブレーキペダルを踏むブレーキ操作、ハンドルを左もしくは右に回す左ハンドル操作もしくは右ハンドル操作（以下、両者を合わせて「ハンドル操作」という。）又はアクセルペダルを踏むアクセル操作などが含まれる。
【００５６】
また、運転者が運転操作を行う身体部分とは、ブレーキペダル、アクセルペダル又はハンドルなどの運転操作受付手段を運転者が物理的に操作する身体部分を意味する。つまり、ブレーキペダル又はアクセルペダルが操作される場合、運転操作を行う身体部分は、脚部（詳細には、脚部の先端部分である足部）である。また、ハンドルが操作される場合、運転操作を行う身体部分は手部である。
【００５７】
実際に運転者が運転操作を行う場合、運転者の意思決定からブレーキペダル、アクセルペダル又はハンドルなどの運転操作受付手段を、運転者が物理的に操作するまでには、いくつかの段階がある。例えば「ブレーキペダルを踏む」という意思決定が行われた場合、ブレーキペダルを踏む右足の足部の軌道が決定されると、右足の足部の軌道を実現するための右足の脚部の運動が決定される。右足の足部及び脚部の運動が決定されると、右足の脚部及び足部が運動することによる身体の重量バランスの変化に耐えるように姿勢を調節するために、背、腰の重心を動かす背筋群と腹筋群、腰と脚との角度を調節する骨盤周辺の筋群の運動が決定される。実際の身体動作としては、運転操作を行う右の足部及び脚部の運動に先立って、まず姿勢調節のための背筋群、腹筋群及び骨盤周辺の筋群が動き、右の脚部及び足部の運動に備える。この動作は無意識に行われる。次いで右の脚部の運動によって右の足部の位置が変わり「ブレーキペダルを踏む」という運転者が意思決定した運転操作が行われる。上記のように、人間が意識して動作する場合、意識した動作に先行する、無意識に行われる姿勢調節のための運動の段階と、意識する動作そのものの運動の段階があり、無意識に行われる姿勢調節のための運動は、意識する動作そのものの運動を実行する身体部位とは異なる部位である場合が多い。特に意識する動作が運転操作のように四肢の運動である場合、姿勢維持は四肢の起始部である体幹すなわち胴を中心とした運動になる。
【００５８】
姿勢変動検出部１２は、姿勢測定部１１によって測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する。具体的には、姿勢変動検出部１２は、姿勢測定部１１によって測定された姿勢の時間的・空間的変動を姿勢変動として検出する。
【００５９】
予備動作特定部１３は、姿勢変動検出部１２によって検出された姿勢変動が、運転操作（アクセル操作、ブレーキ操作又はハンドル操作）の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する。すなわち、予備動作特定部１３は、姿勢変動検出部１２によって検出された姿勢変動を用いて、運転操作の予備動作を特定することにより、予備動作の後に行われる運転操作を予測する。ここで、運転操作の予備動作（以下、単に「予備動作」ともいう。）とは、運転者が運転操作を行う前に姿勢を制御するために行う動作を示す。つまり、運転操作の予備動作とは、運転者の運転操作に付随する動作であって、運転操作の前に無意識に行われる運転者の動作を示す。なお、予備動作については、図２を用いて後述する。
【００６０】
車両制御部１４は、姿勢変動が運転操作の予備動作であると判定された場合に、予備動作に従って車両を制御する。つまり、車両制御部１４は、運転操作に従った車両の制御の前に、予備動作特定部１３によって予測された運転操作に従って車両を制御する。具体的には、車両制御部１４は、予測された運転操作に従って、車両の動き又は状態を制御する。より具体的には、車両制御部１４は、予測された運転操作に従って、例えば車両の速度、車両の進行方向、又は車両が備える各種ランプの点灯状態などを制御する。
【００６１】
以下、予備動作について、図２を用いて詳細に説明する。
【００６２】
予備動作とは、予測的姿勢制御（Ａｎｔｉｃｉｐａｔｏｒｙ  ｐｏｓｔｕｒａｌ  ｃｏｎｔｒｏｌ）を指し、人が何らかの動作を行う場合に、動作に先立って姿勢が制御される際の身体の動きのことを指す。
【００６３】
人は、両足で立っている状態から右足を上げる際には、右足を上げる動作に先立って、右足を上げても転倒しないように重心を左足に移動する。このような動作を行った際に身体のバランスを維持することができるように、動作に先立って予測的に行われる姿勢制御を予備動作と呼んでいる。
【００６４】
このような予備動作は無意識に行われるものであり、動作する身体部位あるいは動作の大きさ等によるが、動作に数１００ミリ秒程度先行して起こる（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】１９８７、藤田厚“運動支配の生理心理：運動反応のメカニズム”、「新版運動心理学入門」松田岩男  杉原隆  編  大修館書店  東京都、第２章  ｐ１５−ｐ２２
【００６５】
図２は、予備動作を説明するための図であり、非特許文献１に記載の図面（図２−８）に説明を付け加えた図である。非特許文献１において、図２は、「右又は左にランダムに呈示される上向き又は下向きの矢印の光刺激に対して、全身的な高い跳躍（ｈｉｇｈ  ｊｕｍｐ）又は低い跳躍（ｌｏｗ  ｊｕｍｐ）を行うという、選択的反応場面を設定して、被験者の反応によって生ずる跳躍板のゆがみの変化を反応曲線（ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｃｕｒｖｅ）、眼球運動による網角膜電位を眼球電位図（ｅｌｅｃｔｒｏｏｃｕｌｏｇｒａｍ；Ｅ．Ｏ．Ｇ．）、前脛骨筋と腓腹筋の緊張変化を筋電図（ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｍ；Ｅ．Ｍ．Ｇ．）として、それをオシログラフに同時に記録して、それに基づいて、反応時間を、I：眼球運動の潜時（ｌａｔｅｎｃｙ  ｏｆ  ｅｙｅ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ）、II：眼球運動時間（ｅｙｅ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ  ｔｉｍｅ）、III：決断時間（ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｔｉｍｅ）、IV：筋収縮時間（ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）、V：反応時間（ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）、VI：脚部屈曲の潜時（ｌａｔｅｎｃｙ  ｏｆ  ｌｅｇ  ｆｌｅｘｉｏｎ）、VII：滞空時間（ｊｕｍｐｉｎｇ  ｔｉｍｅ）に分類して」示した図であると説明されている。
【００６６】
図２の筋電図（前脛骨筋及び腓腹筋）に示すように、跳躍動作をするためのふくらはぎの筋である腓腹筋の動きに先立って、脛の筋肉である前脛骨筋が動いている。つまり、人が意識的に行う動作である跳躍動作を行う部分である腓腹筋の動作に先立って、跳躍動作を行う部分とは異なる前脛骨筋が動作する。このように前脛骨筋が収縮することにより、重心はやや前方に移動する。つまり、腓腹筋の収縮によって起こる後方への重心移動に対してバランスを維持するために、前方への重心移動が予備動作として行われる。
【００６７】
なお、足などの下半身の動作だけではなく、上半身の動作に対しても予備動作は確認されている（例えば、非特許文献２参照）。
【非特許文献２】１９９２、  Ｓａｎｄｙ  Ｍｏｏｒｅ、  Ｄｅｎｉｓ  Ｂｒｕｎｔ、  Ｍａｒｙ  Ｌ．  Ｎｅｓｂｉｔｔ  ａｎｄ  Ｔｅｒｌ  Ｊｕａｒｅｚ、  Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｅｖｉｄｅｎｃｅ  ｆｏｒ  Ａｎｔｉｃｉｐａｔｏｒｙ  Ｐｏｓｔｕｒａｌ  Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｓ  ｉｎ  Ｓｅａｔｅｄ  Ｓｕｂｊｅｃｔｓ  Ｗｈｏ  Ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ  ａ  Ｒｅａｃｈｉｎｇ  Ｔａｓｋ、  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｔｈｅｒａｐｙ  Ｖｏｌ．  ７２、  （５）、  ｐｐ３３５−３４３．
【００６８】
非特許文献２には、人が腰掛けた状態において腕を伸ばす際にも、腕を伸ばす筋肉である三角筋の活動に数十ミリ秒先行して、姿勢を維持する筋である外腹斜筋と背筋とが活動していることが示されている。
【００６９】
したがって、このような下半身又は上半身による運転操作の予備動作を検出できれば、運転操作が行われる前に運転操作を予測することが可能となる。
【００７０】
次に、図１Ｂに示した各構成要素の詳細について説明する。
【００７１】
図３は、実施の形態１における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【００７２】
図３に示すように、姿勢測定部１１は、シート圧力センサ１１１と、重心位置計算部１１２と、振動センサ１１３と、補正部１１４とを備える。また、姿勢変動検出部１２は、平常重心位置記憶部１２１と、重心移動検出部１２２と、平常重心位置計算部１２３とを備える。また、予備動作特定部１３は、重心移動パターン記憶部１３１と、重心移動パターン照合部１３２とを備える。また、車両制御部１４は、減速制御信号生成部１４１と、加速制御信号生成部１４２と、進行方向制御信号生成部１４３とを備える。
【００７３】
４つのシート圧力センサ１１１のそれぞれは、運転者が座る座席の座面の互いに異なる位置に配置される。また、各シート圧力センサ１１１は、運転者によって加えられる座面への圧力を測定する。シート圧力センサ１１１の配置については、図４を用いて後述する。
【００７４】
重心位置計算部１１２は、各シート圧力センサ１１１によって測定された圧力と、各シート圧力センサの位置とから、座面内における圧力の重心位置を計算する。具体的には、重心位置計算部１１２は、各シート圧力センサ１１１によって測定された圧力値と、各シート圧力センサ１１１の座面上の位置を示す位置座標とを用いて、圧力によるモーメントが相殺される位置の座標を重心位置座標として計算する。
【００７５】
振動センサ１１３は、運転者の重心位置に影響を与える車両の振動を測定する。具体的には、振動センサ１１３は、例えば、座席の座面と平行な平面上における車両振動ベクトルを測定する。
【００７６】
補正部１１４は、振動センサ１１３によって測定された車両の振動に基づいて、重心位置計算部１１２によって計算された重心位置を補正する。具体的には、補正部１１４は、シート圧力センサ１１１によって圧力が測定されたときに測定された車両振動ベクトルを打ち消すベクトルに従って重心位置を移動させる。これにより、補正部１１４は、運転者の重心位置から車両の振動の影響を除去することが可能となる。
【００７７】
平常重心位置記憶部１２１は、平常重心位置を記憶している。ここで、平常重心位置とは、運転者の姿勢が平常状態であるときの運転者の重心位置である。言い換えると、平常重心位置は、運転操作及び予備動作が行われていないときの運転者の重心位置である。
【００７８】
重心移動検出部１２２は、重心位置の移動を姿勢変動として検出する。具体的には、重心移動検出部１２２は、平常重心位置から補正部１１４によって補正された重心位置へ向かう重心移動ベクトルを姿勢変動として検出する。
【００７９】
平常重心位置計算部１２３は、各シート圧力センサ１１１によって圧力が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合、その測定された圧力を用いて計算された重心位置を用いて平常重心位置を計算する。言い換えると、平常重心位置計算部１２３は、運転者が運転操作を行っている時を含む所定期間以外に測定された圧力を用いて計算された重心位置を用いて平常重心位置を計算する。
【００８０】
ここで、運転操作が行われたか否かは、運転操作受付手段によって受け付けられた運転者の運転操作に関する情報（運転操作情報）を運転操作受付手段から取得することにより判断される。また、所定期間は、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間が含まれるような期間である。この所定期間は、経験的に又は実験により得られる、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間より長くなるように決定されればよい。
【００８１】
重心移動パターン記憶部１３１は、姿勢変動パターン記憶部の一例であり、予備動作が行われるときの重心移動ベクトルの特徴を示す重心移動パターンと、予備動作の後に行われる運転操作を特定するための予備動作情報とを対応づけて記憶している。具体的には、重心移動パターン記憶部１３１は、重心移動パターンと予備動作情報とを対応づけて格納している重心移動パターンテーブル１３１ａを記憶している。重心移動パターンテーブル１３１ａについては、図５を用いて後述する。
【００８２】
重心移動パターン照合部１３２は、姿勢変動パターン照合部の一例である。重心移動パターン照合部１３２は、重心移動パターン記憶部１３１に記憶された重心移動パターンと重心移動検出部１２２によって検出された重心移動ベクトルとを照合することにより、予備動作情報を特定する。具体的には、重心移動パターン照合部１３２は、重心移動ベクトルが重心移動パターンの示す条件を満たすか否かに基づいて、予備動作情報によって示される運転操作を予測する。
【００８３】
減速制御信号生成部１４１は、車両を減速させるための信号である減速制御信号を生成し、車両を減速させる。具体的には、減速制御信号生成部１４１は、例えば、生成した減速制御信号を、ディスクブレーキ、ドラムブレーキ又は回生ブレーキ等の制動装置に通知し、制動装置に車両を減速させる。制動装置は、例えば、アクチュエータを用いて減速制御信号を物理的な動きに変換し、車両を減速させるための部材を動作させる。
【００８４】
加速制御信号生成部１４２は、車両を加速させるための信号である加速制御信号を生成し、車両を加速させる。具体的には、加速制御信号生成部１４２は、例えば、生成した加速制御信号をエンジンに通知し、エンジンシリンダへの燃料の供給量を増加させる。
【００８５】
進行方向制御信号生成部１４３は、車両の進行方向を変更させるための信号である進行方向制御信号を生成し、車両の進行方向を変更させる。具体的には、進行方向制御信号生成部１４３は、例えば、生成した進行方向制御信号を操舵装置に通知し、操舵装置に車輪の向きを変更させる。
【００８６】
図４は、実施の形態１におけるシート圧力センサの配置の一例を示す図である。図４に示すように本実施の形態において、シート圧力センサ１１１は、シートの座面の四隅に配置される。
【００８７】
なお、本実施の形態では、シート圧力センサ１１１がシートの座面に４つ設置されているが、必ずしも４つ設置される必要はない。シート圧力センサ１１１は、重心位置を計算することができる数である３つ以上配置されればよい。
【００８８】
また、本実施の形態では、シート圧力センサ１１１がシートの座面の四隅に配置されるが、必ずしも四隅に配置される必要はない。例えば、シート圧力センサ１１１は、座面を囲む各辺の中央に１つずつ配置されてもよい。
【００８９】
図５は、実施の形態１における重心移動パターン記憶部に記憶されている重心移動パターンテーブルの一例を示す図である。
【００９０】
重心移動パターン記憶部１３１に記憶されている重心移動パターンテーブル１３１ａには、予備動作が行われるときの重心移動ベクトルの特徴を示す重心移動パターンと、予備動作の後に行われる運転操作を特定するための予備動作情報とが対応づけて格納されている。予備動作情報は、例えば、ブレーキペダルを踏む運転操作を示す「ブレーキ」、ハンドルを右又は左に回す運転操作を示す「右ハンドル」又は「左ハンドル」、及びアクセルペダルを踏む運転操作を示す「アクセル」である。
【００９１】
図５に示す重心移動パターンテーブル１３１ａは、例えば、重心移動ベクトルの向きが角度範囲「２００〜２５０度」の条件を満たす場合、ブレーキペダルを踏む運転操作の予備動作であることを示す。
【００９２】
なおここでは、重心移動パターンは、重心移動ベクトルの向きを特定するための情報であったが、これに限定されるものではない。例えば、重心移動パターンは、重心移動ベクトルの向き及び大きさを特定するための情報であってもよい。
【００９３】
次に、以上のように構成された車両制御装置１０によって実行される車両制御方法について説明する。
【００９４】
図６は、実施の形態１における車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【００９５】
まず、車両制御装置１０は、運転者が座席に着座し、車両を始動することで動作をスタートする。そして、車両制御装置１０は、エンジンを停止する等の終了信号があるか否かを判断する（Ｓ１００）。ここで、終了信号がある場合（Ｓ１００のＹｅｓ）、車両制御装置１０は、動作を終了する。
【００９６】
一方、終了信号がない場合（Ｓ１００のＮｏ）、姿勢測定部１１は、運転者が運転操作を行う身体部分と異なる身体部分の状態を示す姿勢を測定する（Ｓ１１０）。そして、姿勢測定部１１は、測定した姿勢に関する情報を姿勢変動検出部１２へ出力する。
【００９７】
続いて、姿勢変動検出部１２は、測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する（Ｓ１２０）。そして、姿勢変動検出部１２は、検出した姿勢変動に関する情報を予備動作特定部１３へ出力する。
【００９８】
次に、予備動作特定部１３は、検出された姿勢変動を用いて運転操作の予備動作を特定することにより、予備動作の後に行われる運転操作を予測する（Ｓ１３０）。そして、予備動作特定部１３は、予測した運転操作に関する情報を車両制御部１４へ出力する。
【００９９】
最後に、車両制御部１４は、予測された運転操作に従って車両を制御する（Ｓ１４０）。
【０１００】
以上のように、車両制御装置１０は、ステップＳ１００からステップＳ１４０までの一連の動作を繰り返すことにより、車両運転中の運転者の運転操作を予測して車両制御を行うための制御信号を逐次生成する。
【０１０１】
次に、図６に示したフローチャートの各ステップにおける処理の詳細について、図７〜図１１を用いて説明する。まず、姿勢測定ステップ（Ｓ１１０）の詳細について、図７を用いて説明する。
【０１０２】
図７は、実施の形態１における姿勢測定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１０３】
まず、重心位置計算部１１２は、各シート圧力センサ１１１の入力値（圧力データ）を取得する（Ｓ１１１）。次に、重心位置計算部１１２は、取得した入力値と各圧力測定点間の距離とから重心位置を計算し（Ｓ１１２）、補正部１１４へ出力する。
【０１０４】
続いて、補正部１１４は、振動センサ１１３によって測定された車両振動ベクトルを用いて、重心位置計算部１１２によって計算された重心位置を補正する（Ｓ１１３）。具体的には、補正部１１４は、測定された車両振動ベクトルを相殺するベクトルの方向にそのベクトルの大きさだけ重心位置を移動することにより、重心位置を補正する。
【０１０５】
以上のように、姿勢測定部１１は、ステップＳ１１１からステップＳ１１３までの各処理を実行し、車両の振動の影響が除去された重心位置を、運転者の姿勢として測定する。
【０１０６】
次に、図６に示す姿勢変動検出ステップ（Ｓ１２０）の詳細について、図８を用いて説明する。
【０１０７】
図８は、実施の形態１における姿勢変動検出ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１０８】
まず、平常重心位置計算部１２３は、平常重心位置記憶部１２１に現在の運転者の平常重心位置が記憶されているか否かを判断する（Ｓ１２１）。ここで、平常重心位置記憶部１２１に現在の運転者の平常重心位置が記憶されている場合（Ｓ１２１のＹｅｓ）、重心移動検出部１２２は、平常重心位置記憶部１２１に記憶された現在の運転者の平常重心位置からステップＳ１１０において測定された重心位置へ向かう重心移動ベクトルを算出する（Ｓ１２２）。
【０１０９】
一方、平常重心位置記憶部１２１に現在の運転者の平常重心位置が記憶されていない場合（Ｓ１２１のＮｏ）、平常重心位置計算部１２３は、現在の運転者に適応した平常重心位置を計算する（Ｓ１２５）。
【０１１０】
以上のように、姿勢変動検出部１２は、ステップＳ１２１からステップＳ１２５までの各処理を実行し、平常重心位置から測定された重心位置へ向かうベクトルである重心移動ベクトルを姿勢変動として検出する。
【０１１１】
次に、図８に示す平常重心位置計算ステップ（Ｓ１２５）の詳細について、図９を用いて説明する。
【０１１２】
図９は、実施の形態１における平常重心位置計算ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１１３】
まず、平常重心位置計算部１２３は、例えばハンドル、ブレーキ又はアクセル等の運転操作受付手段から取得した操作情報に基づいて、運転操作が行われているか否かを判断する（Ｓ１２５１）。
【０１１４】
ここで、運転操作が行われている場合（Ｓ１２５１のＹｅｓ）、平常重心位置計算部１２３は、平常重心位置記憶部１２１に記憶されている一時記憶重心位置を消去し（Ｓ１２５２）、ステップＳ１００へ戻る。一方、運転操作が行われていない場合（Ｓ１２５１のＮｏ）、平常重心位置計算部１２３は、平常重心位置記憶部１２１に一時記憶重心位置が記憶されているか否かを判断する（Ｓ１２５３）。
【０１１５】
ここで、一時記憶重心位置が記憶されていない場合（Ｓ１２５３のＮｏ）、平常重心位置計算部１２３は、ステップＳ１００において測定された重心位置を一時記憶重心位置として平常重心位置記憶部１２１に格納し（Ｓ１２５９）、ステップＳ１００へ戻る。
【０１１６】
一方、一時記憶重心位置が記憶されている場合（Ｓ１２５３のＹｅｓ）、平常重心位置計算部１２３は、平常重心位置記憶部１２１に記憶されている一時記憶重心位置を計算用重心位置として平常重心位置記憶部１２１に格納する（Ｓ１２５４）。つまり、平常重心位置計算部１２３は、前回圧力が測定されてから今回圧力が測定されるまでの期間に運転操作が行われなかった場合に、前回測定された圧力を用いて計算される重心位置を計算用重心位置として平常重心位置記憶部１２１に格納する。
【０１１７】
次に、平常重心位置計算部１２３は、平常重心位置記憶部１２１に記憶されている計算用重心位置の数があらかじめ定められた数以上であるか否かを判断する（Ｓ１２５５）。なお、あらかじめ定められた数は、現在の運転者の平常重心位置を計算するために必要な計算用重心位置の数である。具体的には、あらかじめ定められた数は、例えば「２０」などの自然数である。
【０１１８】
ここで、計算用重心位置の数があらかじめ定められた数未満である場合（Ｓ１２５５のＮｏ）、平常重心位置計算部１２３は、ステップＳ１００において測定された重心位置を一時記憶重心位置として平常重心位置記憶部１２１に格納し（Ｓ１２５９）、ステップＳ１００へ戻る。
【０１１９】
一方、計算用重心位置の数があらかじめ定められた数以上である場合（Ｓ１２５５のＹｅｓ）、平常重心位置計算部１２３は、計算用重心位置の平均位置を平常重心位置として計算する（Ｓ１２５６）。さらに、平常重心位置計算部１２３は、各計算用重心位置と平常重心位置との距離を計算し、計算した距離の分布の７５％点を重心移動閾値と決定する（Ｓ１２５７）。例えば、あらかじめ定められた数が「２０」である場合、平常重心位置計算部１２３は、２０個の計算用重心位置のそれぞれと平常重心位置との距離を計算する。そして、平常重心位置計算部１２３は、計算した距離を昇順に並べたときの１５番目と１６番目との中間の距離を重心移動閾値と決定する。
【０１２０】
次に、平常重心位置計算部１２３は、ステップＳ１２５６において計算された平常重心位置と、ステップＳ１２５７において決定された重心移動閾値とを平常重心位置記憶部１２１に格納する（Ｓ１２５８）。
【０１２１】
なお、ここでは平常重心位置を計算するために必要な計算用重心位置の数が２０個である場合について説明したが、１以上の数であればこれ以外の数であってもよい。計算用重心位置の数が多いほど、平常重心位置の信頼度は向上する。
【０１２２】
また、平常重心位置計算部１２３は、計算用重心位置の平均値を平常重心位置として計算したが、中央値、最頻値等平均値以外の代表値を平常重心位置として計算してもよい。また、平常重心位置計算部１２３は、平常重心位置からの距離の分布の７５％点となる距離を重心移動閾値と決定していたが、標準偏差等他の基準を用いて重心移動閾値を決定してもよい。
【０１２３】
以上のように、平常重心位置計算部１２３は、ステップＳ１２５１からステップＳ１２５８までの各処理を実行し、現在の運転者に適応した平常重心位置を設定する。
【０１２４】
なお、これらの平常重心位置の計算は、例えば毎秒５０回のように、あらかじめ定められた周期で行われる。つまり、ステップＳ１２５からステップＳ１００に戻った後、再度ステップＳ１２５に戻ってくるというループ処理は、あらかじめ定められた周期で行われる。この周期は、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間と略一致することが好ましい。これにより、運転操作情報が取得された周期の１つ前の周期は、予備動作が行われているときの周期となる。つまり、運転操作情報が取得されなかった周期の１つ前の周期は、平常時の周期となる。
【０１２５】
次に、図６に示す予備動作特定ステップ（Ｓ１３０）の詳細について、図１０を用いて説明する。
【０１２６】
図１０は、実施の形態１における予備動作特定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１２７】
まず、重心移動パターン照合部１３２は、重心移動ベクトルの大きさが平常重心位置記憶部１２１に記憶された重心移動閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ１３１）。ここで、重心移動ベクトルの大きさが重心移動閾値未満である場合（Ｓ１３１のＮｏ）、ステップＳ１００へ戻る。
【０１２８】
一方、重心移動ベクトルの大きさが重心移動閾値以上である場合（Ｓ１３１のＹｅｓ）、重心移動パターン照合部１３２は、ステップＳ１２２において算出された重心移動ベクトルと、重心移動パターン記憶部１３１に記憶された重心移動パターンとを照合する（Ｓ１３２）。
【０１２９】
具体的には、重心移動パターン照合部１３２は、例えば、重心移動ベクトルの向きを示す角度を算出する。そして、重心移動パターン照合部１３２は、算出した角度が重心移動パターンに示される角度範囲に含まれるか否かを照合する。
【０１３０】
続いて、重心移動パターン照合部１３２は、照合結果に基づいて、運転操作に先立って行われる予備動作を特定し、車両制御部１４に出力する（Ｓ１３３）。具体的には、例えば、重心移動パターン照合部１３２は、照合結果を用いて、算出した角度が角度範囲に含まれる重心移動パターンに対応する予備動作情報を特定することにより、予備動作の後に行われる運転操作を予測する。つまり、重心移動パターン照合部１３２は、重心移動ベクトルが重心移動パターンによって示される予め定められた条件を満たすか否かを判定することにより、重心移動ベクトルが運転操作の予備動作によって生じた重心移動ベクトルであるか否かを特定するとともに、当該予備動作がアクセル操作、ブレーキ操作及びハンドル操作のいずれの予備動作であるかを特定する。
【０１３１】
例えば、重心移動パターン照合部１３２は、算出した角度が「２２０度」であった場合、図５に示す重心移動パターンテーブル１３１ａを参照することにより、角度範囲が「２００〜２５０度」である重心移動パターンに対応する予備動作情報「ブレーキ」を特定する。つまり、重心移動パターン照合部１３２は、重心移動ベクトルの向きを示す角度「２２０度」を用いて、運転操作「ブレーキ」を予測する。
【０１３２】
以上のように、予備動作特定部１３は、ステップＳ１３１からステップＳ１３３までの各処理を実行し、姿勢変動検出部１２によって検出された姿勢変動を用いて運転操作の予備動作を特定し、運転操作を予測する。具体的には、予備動作特定部１３は、予め定められた条件に基づいて、検出された姿勢変動が、アクセル操作、ブレーキ操作又はハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する。
【０１３３】
次に、図６に示す車両制御ステップ（Ｓ１４０）の詳細について、図１１を用いて説明する。
【０１３４】
図１１は、実施の形態１における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１３５】
まず、減速制御信号生成部１４１は、ステップＳ１３０において特定された予備動作が、ブレーキ操作の予備動作であるか否かを判定する（Ｓ１４１）。ここで、ステップＳ１３０において特定された予備動作がブレーキ操作の予備動作である場合（Ｓ１４１のＹｅｓ）、減速制御信号生成部１４１は、車両を減速するための減速制御信号を生成し、車両を減速させる（Ｓ１４２）。そして、車両制御部１４は、車両制御ステップの処理をする。
【０１３６】
一方、ステップＳ１３０において特定された予備動作がブレーキ操作の予備動作でない場合（Ｓ１４１のＮｏ）、進行方向制御信号生成部１４３は、ステップＳ１３０において特定された予備動作が、ハンドル操作の予備動作であるか否かを判定する（Ｓ１４３）。ここで、ステップＳ１３０において特定された予備動作がハンドル操作の予備動作である場合（Ｓ１４３のＹｅｓ）、進行方向制御信号生成部１４３は、車両の進行方向を変更するための進行方向制御信号を生成し、車両の進行方向を変更させる（Ｓ１４４）。そして、車両制御部１４は、車両制御ステップの処理をする。
【０１３７】
一方、ステップＳ１３０において特定された予備動作がハンドル操作の予備動作でない場合（Ｓ１４３のＮｏ）、加速制御信号生成部１４２は、ステップＳ１３０において特定された予備動作が、アクセル操作の予備動作であるか否かを判定する（Ｓ１４５）。ここで、ステップＳ１３０において特定された予備動作がアクセル操作の予備動作である場合（Ｓ１４５のＹｅｓ）、加速制御信号生成部１４２は、車両を加速するための加速制御信号を生成し、車両を加速させる（Ｓ１４６）。そして、車両制御部１４は、車両制御ステップの処理をする。
【０１３８】
一方、ステップＳ１３０において特定された予備動作がアクセル操作の予備動作でない場合（Ｓ１４５のＮｏ）、車両制御部１４は、車両制御ステップの処理をする。
【０１３９】
以上のように、車両制御部１４は、ステップＳ１４１からステップＳ１４６までの各処理を実行し、予備動作特定部１３によって特定された予備動作に従って、車両を制御するための制御信号を生成する。
【０１４０】
次に、運転者が運転操作をしたときの予備動作についての実験結果について、図１２を用いて説明する。
【０１４１】
図１２は、運転者がブレーキ操作を行ったときの予備動作についての実験結果の一例を示す図である。図１２において、（ａ）は平常時の圧力分布を示す図であり、（ｂ）は予備動作時の圧力分布を示す図であり、（ｃ）は右足を挙げた（以下、「右足挙上動作」という。）時の圧力分布を示す図である。また、（ｄ）は、右足大腿部、左足大腿部、右臀部、及び左臀部に対応する領域における最大圧力の時間変化を示すグラフである。
【０１４２】
重心位置４０１は、右足挙上動作が行われる５３９ｍｓ前である平常時の重心位置を示す。また、重心位置４０２は、右足挙上動作が行われる２４０ｍｓ前である予備動作時の重心位置を示す。また、平常時重心位置範囲４０３は、平常時の重心位置が存在する範囲を示す。具体的には、平常時重心位置範囲４０３は、中心が平常重心位置であって半径が重心移動閾値である円の内部の領域である。
【０１４３】
運転者は、ブレーキペダルを踏むために、右足を挙げてブレーキペダルの上方へ足を移動させる。このとき、右足を挙げたときに身体のバランスを崩さないように、右足を挙げる前に左足側に身体の重心を移動させる予備動作が行われる。図１２（ｂ）は、このような予備動作が、右足が挙がる時刻の２４０ｍｓ前に行われていることを示している。
【０１４４】
図１２（ｂ）に示すように予備動作時には、左足を踏み込む動作によって、平常時よりも左大腿部前部の圧力が増加している。同時に、平常時よりも、右大腿部の圧力は減少し、臀部全体の圧力は増加している。左足の踏み込みによる左大腿部の圧力増加と臀部全体の圧力増加として現れる体幹の後方へのずれによって、圧力分布から計算される重心位置は、図１２（ｂ）中に示した重心位置４０２のように左後方へ移動する。
【０１４５】
このような予備動作が行われることによって、図１２（ｃ）に示すように右足挙上動作が行われ、右臀部に身体右側の荷重が集中したときも、運転者は姿勢を崩すことはない。
【０１４６】
運転者の重心位置は、右足が挙がる２４０ｍｓ前に平常重心位置の範囲を超えて左後方に移動している。具体的には、運転者の重心位置は、図１２（ａ）に示す重心位置４０１から、図１２（ｂ）に示す重心位置４０２へ移動している。姿勢変動検出部１２は、平常時重心位置範囲の中心、つまり平常重心位置から重心位置４０２へ向かうベクトルを重心移動ベクトルとして検出する。なお、姿勢変動検出部１２は、この重心位置４０１から重心位置４０２への移動を表すベクトルを重心移動ベクトルとして検出してもよい。
【０１４７】
なお、図１２では、運転者がブレーキ操作を行うときの予備動作について説明したが、アクセル操作又はハンドル操作を行ったときも同様に予備動作が行われる。例えば、運転者がハンドル操作を行う場合、ハンドル操作が行われる前の予備動作として、ハンドルを切る方向と反対の方向に重心を移動する。この重心移動は、運転者が旋回方向のハンドルを引き下げる動作を行ったときに身体のバランスを保つための動作である。このハンドル操作の予備動作は、足の挙上に対する予備動作とは異なる。したがって、ブレーキ操作の予備動作時に検出される重心移動ベクトルと、ハンドル操作時に検出される重心移動ベクトルとは、向き及び大きさなどの特徴が異なる。つまり、車両制御装置１０は、重心移動ベクトルを用いて、ブレーキ操作の予備動作とハンドル操作の予備動作とを区別して特定することができる。
【０１４８】
以上のように、本実施の形態における車両制御装置１０は、運転操作の前に無意識で行われる予備動作を用いて運転操作を予測できるので、運転者の運転操作を早期に予測することが可能となる。つまり、車両制御装置１０は、運転者による意識的な動作よりも前に行われる予備動作を用いて運転操作を予測できるので、従来よりも早期に運転者の運転操作を予測することができる。ここで運転者による意識的な動作とは、例えば、ブレーキペダルを踏むときの右足挙上動作、又はアクセルペダルから足を離す動作（アクセルペダルの戻り速度）などである。
【０１４９】
また、車両制御装置１０は、このように予測された運転操作に従って車両を制御することができるので、運転操作にすばやく反応することが可能となる。その結果、運転操作がされたタイミングと、その運転操作に対応する車両の動作が開始するタイミングとのずれが短縮されるので、車両制御装置１０は、運転者が持つ違和感を軽減することが可能となる。
【０１５０】
さらに、実際の運転操作に従った制御の前に車両の制御を行うこともできるので、運転者が急加減速、又は急ハンドルなどの急な運転操作が行われた場合であっても、車両制御装置１０は、車両がスムースに動作するように制御することができる。
【０１５１】
また、衝突回避などのために運転者が急ブレーキをかける場合、車両制御装置１０は、急ブレーキのための運転操作の０．１秒から０．５秒程度前にその運転操作を予測することができる。その結果、車両制御装置１０は、実際の運転操作に従ってブレーキをかける場合と比べて、時速４０ｋｍであれば、１．１ｍから５．５ｍ、時速６０ｋｍであれば１．７ｍから８．５ｍの空走距離を減らすことができ、衝突等の事故の抑制を図ることができる。
【０１５２】
また、車両制御装置１０は、座席の座面に配置された圧力センサを用いて計算した重心位置を運転者の姿勢として測定することができるので、運転者にセンサなどを取り付ける必要がなく、比較的容易に運転者の姿勢を測定することができる。
【０１５３】
また、車両制御装置１０は、平常時の重心位置からの重心位置の移動を示す重心移動ベクトルを用いて運転操作を予測するので、比較的高精度に運転操作を予測することができる。
【０１５４】
（実施の形態１の変形例１）
次に、実施の形態１の変形例１について図面を参照しながら詳細に説明する。本変形例における車両制御装置は、運転者が座る座席に配置された圧力センサから得られる圧力分布の変動を用いて予備動作を特定する点が、実施の形態１における車両制御装置と異なる。つまり、本変形例における車両制御装置は、運転者の大腿部、臀部、骨盤上部、及び骨盤より上の腰部から背部の状態の変動を利用して、姿勢変動が予備動作により生じた姿勢変動であるか否かを特定する点が、実施の形態１における車両制御装置と異なる。以下、実施の形態１における車両制御装置と異なる点を中心に、本変形例における車両制御装置を説明する。
【０１５５】
本変形例における車両制御装置１０の全体構成は、図１Ｂに示した実施の形態１における車両制御装置と同様であるので図示及び説明を省略する。
【０１５６】
図１３は、実施の形態１の変形例１における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図１３に示すように、本変形例における車両制御装置１０において、姿勢測定部１１、姿勢変動検出部１２及び予備動作特定部１３の一部が、実施の形態１における車両制御装置と異なる。なお、図１３において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１５７】
本変形例において、姿勢測定部１１は、運転者の大腿部、臀部、骨盤上部、及び骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢を測定する。姿勢測定部１１は、シート圧力センサ１１５と、振動センサ１１３と、補正部１１６とを備える。また、姿勢変動検出部１２は、平常圧力分布記憶部１２４と、圧力分布変動検出部１２５と、平常圧力分布計算部１２６とを備える。また、予備動作特定部１３は、圧力分布変動パターン記憶部１３３と、圧力分布変動パターン照合部１３４とを備える。
【０１５８】
複数のシート圧力センサ１１５のそれぞれは、運転者が座る座席の互いに異なる位置に配置される。また、各シート圧力センサ１１５は、運転者によって加えられる座席への圧力の分布を測定する。シート圧力センサ１１５の配置については、図１４を用いて後述する。
【０１５９】
補正部１１６は、振動センサ１１３によって測定された車両の振動に基づいて、各シート圧力センサ１１５によって測定された圧力の測定点を補正する。具体的には、補正部１１６は、シート圧力センサ１１５によって圧力が測定されたときに測定された車両振動ベクトルを打ち消すベクトルに従って測定点を移動させる。その結果、補正部１１４は、測定された圧力分布から車両の振動の影響を除去することが可能となる。
【０１６０】
平常圧力分布記憶部１２４は、平常圧力分布を記憶している。ここで、平常圧力分布とは、運転者の姿勢が平常状態であるときの圧力分布である。言い換えると、平常圧力分布は、運転操作及び予備動作が行われていないときの圧力分布である。
【０１６１】
圧力分布変動検出部１２５は、圧力分布の変動を姿勢変動として検出する。具体的には、圧力分布変動検出部１２５は、平常圧力分布と補正部１１４によって補正された圧力分布との各測定点における圧力差分の分布である圧力分布変動を姿勢変動として検出する。
【０１６２】
平常圧力分布計算部１２６は、シート圧力センサ１１５によって圧力分布が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合のその測定された圧力分布を用いて平常圧力分布を計算する。言い換えると、平常圧力分布計算部１２６は、運転者が運転操作を行っている時を含む所定期間以外に測定された圧力分布を用いて平常圧力分布を計算する。
【０１６３】
ここで、運転操作が行われたか否かは、運転操作受付手段から運転操作情報を取得することにより判断される。また、所定期間は、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間が含まれるような期間である。この所定期間は、経験的に又は実験により得られる、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間より長くなるように決定されればよい。
【０１６４】
圧力分布変動パターン記憶部１３３は、姿勢変動パターン記憶部の一例であり、予備動作が行われるときの圧力分布変動の特徴を示す圧力分布変動パターンと、予備動作の後に行われる運転操作を特定するための予備動作情報とを対応づけて記憶している。具体的には、圧力分布変動パターン記憶部１３３は、圧力分布変動パターンと予備動作情報とを対応づけて格納している圧力分布変動パターンテーブル１３３ａを記憶している。圧力分布変動パターンテーブル１３３ａについては、図１５を用いて後述する。
【０１６５】
圧力分布変動パターン照合部１３４は、姿勢変動パターン照合部の一例である。圧力分布変動パターン照合部１３４は、圧力分布変動パターン記憶部１３３に記憶された圧力分布変動パターンと圧力分布変動検出部１２５によって検出された圧力分布変動とを照合することにより、予備動作情報を特定し、運転操作を予測する。具体的には、圧力分布変動パターン照合部１３４は、圧力分布変動が条件を満たす圧力分布変動パターンを特定することにより、予備動作情報を特定する。つまり、圧力分布変動パターン照合部１３４は、圧力分布変動が圧力分布変動パターンの示す条件を満たすか否かに基づいて、予備動作情報によって示される運転操作を予測する。
【０１６６】
図１４は、実施の形態１の変形例１におけるシート圧力センサの配置の一例を示す図である。図１４に示すように本実施の形態において、シート圧力センサ１１５は、運転者が座る座席の座面及び背面の全面に複数配置される。つまり、姿勢測定部１１は、運転者が座る座席の座面及び背面に複数配置されたシート圧力センサ１１５を用いて、運転者の大腿部、臀部、骨盤上部、及び骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢を測定する。
【０１６７】
図１５は、実施の形態１の変形例１における圧力分布変動パターン記憶部に記憶されている圧力分布変動パターンテーブルの一例を示す図である。
【０１６８】
圧力分布変動パターン記憶部１３３に記憶されている圧力分布変動パターンテーブル１３３ａには、予備動作が行われるときの圧力分布変動の特徴を示す圧力分布変動パターンと、予備動作の後に行われる運転操作を特定するための予備動作情報とが対応づけて格納されている。
【０１６９】
図１５に示す圧力分布変動パターンテーブル１３３ａは、例えば、計算された圧力分布変動における各測定点の圧力差分が、テーブルに格納された圧力分布変動における各測定点の範囲に含まれている場合、ブレーキ操作の予備動作であることを示す。
【０１７０】
次に、以上のように構成された車両制御装置１０によって実行される車両制御方法について説明する。
【０１７１】
なお、本変形例における車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートと、車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートは、図６及び図１１に示したフローチャートと同様であるので、図示及び説明を省略する。以下に、本変形例におけるフローチャートに含まれる各ステップの処理の詳細について、図１６〜１９を用いて説明する。まず、姿勢測定ステップ（Ｓ１１０）の詳細について、図１６を用いて説明する。
【０１７２】
図１６は、実施の形態１の変形例１における姿勢測定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１７３】
まず、補正部１１６は、各シート圧力センサ１１５の入力値（圧力データ）を取得する（Ｓ１６１）。次に、補正部１１６は、振動センサ１１３によって測定された車両振動ベクトルを用いて、取得した圧力データから得られる圧力分布を補正する（Ｓ１６２）。具体的には、補正部１１４は、測定された車両振動ベクトルを相殺するベクトルの方向にそのベクトルの大きさだけ測定点を移動することにより、圧力分布を補正する。
【０１７４】
ここで、測定点の補正方法の一例を、図１４を用いて説明する。
【０１７５】
振動センサ１１３によって振動ベクトル１２８が測定された場合、補正部１１６は、振動ベクトル１２８を相殺する振動相殺ベクトル１２９を計算する。補正部１１６は、振動相殺ベクトル１２９に従って圧力測定点を移動することにより圧力分布を補正する。
【０１７６】
例えば、図１４では、圧力測定点ａ２を振動相殺ベクトル１２９に従って移動したときの位置が圧力測定点ａ１であるため、補正部１１６は、圧力測定点ａ２において測定された圧力値を圧力測定点ａ１において測定された圧力値に補正する。同様に、補正部１１６は、すべての測定点について圧力値を補正する。
【０１７７】
以上のように、姿勢測定部１１は、車両の振動の影響が除去された圧力分布を、運転者の姿勢として測定する。
【０１７８】
次に、姿勢変動検出ステップ（Ｓ１２０）の詳細について、図１７を用いて説明する。
【０１７９】
図１７は、実施の形態１の変形例１における姿勢変動検出ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１８０】
まず、平常圧力分布計算部１２６は、平常圧力分布記憶部１２４に現在の運転者の平常圧力分布が記憶されているか否かを判断する（Ｓ１７１）。ここで、平常圧力分布記憶部１２４に現在の運転者の平常圧力分布が記憶されている場合（Ｓ１７１のＹｅｓ）、圧力分布変動検出部１２５は、平常圧力分布記憶部１２４に記憶された現在の運転者の平常圧力分布と測定された圧力分布との各測定点における圧力差分の分布である圧力分布変動を算出する（Ｓ１７２）。
【０１８１】
一方、平常圧力分布記憶部１２４に現在の運転者の平常圧力分布が記憶されていない場合（Ｓ１７１のＮｏ）、平常圧力分布計算部１２６は、現在の運転者に適応した平常圧力分布を計算する（Ｓ１７５）。
【０１８２】
以上のように、姿勢変動検出部１２は、ステップＳ１７１からステップＳ１７５までの各処理を実行し、測定された圧力分布と平常圧力分布との圧力差分の分布である圧力分布変動を姿勢変動として検出する。
【０１８３】
次に、図１７に示す平常圧力分布計算ステップ（Ｓ１７５）の詳細について、図１８を用いて説明する。
【０１８４】
図１８は、実施の形態１の変形例１における平常圧力分布計算ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１８５】
まず、平常圧力分布計算部１２６は、例えばハンドル、ブレーキ又はアクセル等の操作受付手段から取得した操作情報に基づいて、運転操作（ブレーキ操作、ハンドル操作又はアクセル操作など）が行われているか否かを判断する（Ｓ１７５１）。
【０１８６】
ここで、運転操作が行われている場合（Ｓ１７５１のＹｅｓ）、平常圧力分布計算部１２６は、平常圧力分布記憶部１２４に記憶されている一時記憶圧力分布を消去し（Ｓ１７５２）、ステップＳ１００へ戻る。一方、運転操作が行われていない場合（Ｓ１７５１のＮｏ）、平常圧力分布計算部１２６は、平常圧力分布記憶部１２４に一時記憶圧力分布が記憶されているか否かを判断する（Ｓ１７５３）。
【０１８７】
ここで、一時記憶圧力分布が記憶されていない場合（Ｓ１７５３のＮｏ）、平常圧力分布計算部１２６は、ステップＳ１００において測定された圧力分布を一時記憶圧力分布として平常圧力分布記憶部１２４に格納し（Ｓ１７５９）、ステップＳ１００へ戻る。一方、一時記憶圧力分布が記憶されている場合（Ｓ１７５３のＹｅｓ）、平常圧力分布計算部１２６は、平常圧力分布記憶部１２４に記憶されている一時記憶圧力分布を計算用圧力分布として平常圧力分布記憶部１２４に格納する（Ｓ１７５４）。つまり、平常圧力分布計算部１２６は、前回圧力分布が測定されてから今回圧力分布が測定されるまでの期間に運転操作が行われなかった場合に、前回測定された圧力分布を計算用圧力分布として平常圧力分布記憶部１２４に格納する。
【０１８８】
次に、平常圧力分布計算部１２６は、平常圧力分布記憶部１２４に記憶されている計算用圧力分布の数があらかじめ定められた数以上であるか否かを判断する（Ｓ１７５５）。なお、あらかじめ定められた数は、現在の運転者の平常圧力分布の計算に最低限必要な計算用圧力分布の数である。具体的には、あらかじめ定められた数は、例えば「２０」などの自然数である。
【０１８９】
ここで、計算用圧力分布の数があらかじめ定められた数未満である場合（Ｓ１７５５のＮｏ）、平常圧力分布計算部１２６は、ステップＳ１００において測定された圧力分布を一時記憶圧力分布として平常圧力分布記憶部１２４に格納し（Ｓ１７５９）、ステップＳ１００へ戻る。
【０１９０】
一方、計算用圧力分布の数があらかじめ定められた数以上である場合（Ｓ１７５５のＹｅｓ）、平常圧力分布計算部１２６は、計算用圧力分布の各測定点における圧力の平均値を平常圧力分布として計算する（Ｓ１７５６）。さらに、平常圧力分布計算部１２６は、測定点ごとに圧力の標準偏差を計算し、計算した各測定点の標準偏差の総和を圧力分布変動閾値と決定する（Ｓ１７５７）。
【０１９１】
そして、平常圧力分布計算部１２６は、ステップＳ１７５６において計算された平常圧力分布と、ステップＳ１７５７において決定された圧力分布変動閾値とを平常圧力分布記憶部１２４に格納する（Ｓ１７５８）。
【０１９２】
なお、ここでは平常圧力分布を計算するために必要な計算用圧力分布の数が２０個である場合について説明したが、１以上の数であればこれ以外の数であってもよい。計算用圧力分布の数が多いほど、平常圧力分布の信頼度は向上する。
【０１９３】
また、平常圧力分布計算部１２６は、計算用圧力分布の平均値を平常圧力分布として計算したが、中央値、最頻値等平均値以外の代表値を平常圧力分布として計算してもよい。また、平常圧力分布計算部１２６は、各測定点の標準偏差の総和を圧力分布変動閾値と決定していたが、その他の方法により圧力分布変動閾値を決定してもよい。
【０１９４】
以上のように、平常圧力分布計算部１２６がステップＳ１７５１からステップＳ１７５８までの各処理を実行し、現在の運転者に適応した平常圧力分布を設定する。
【０１９５】
なお、これらの平常圧力分布の計算は、例えば毎秒５０回のように、あらかじめ定められた周期で行われる。つまり、ステップＳ１７５からステップＳ１００に戻った後、再度ステップＳ１７５に戻ってくるというループ処理は、あらかじめ定められた周期で行われる。この周期は、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間と略一致することが好ましい。これにより、運転操作情報が取得された周期の１つ前の周期は、予備動作が行われているときの周期となる。つまり、運転操作情報が取得されなかった周期の１つ前の周期は、平常時の周期となる。
【０１９６】
次に、予備動作特定ステップ（Ｓ１３０）の詳細について、図１９を用いて説明する。
【０１９７】
図１９は、実施の形態１の変形例１における予備動作特定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１９８】
まず、圧力分布変動パターン照合部１３４は、圧力分布変動に含まれる圧力差分の絶対値の総和である圧力分布変動量が平常圧力分布記憶部１２４に記憶された圧力分布変動閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ１８１）。ここで、圧力分布変動量が圧力分布変動閾値未満である場合（Ｓ１８１のＮｏ）、ステップＳ１００へ戻る。
【０１９９】
一方、圧力分布変動量が圧力分布変動閾値以上である場合（Ｓ１８１のＹｅｓ）、圧力分布変動パターン照合部１３４は、ステップＳ１７２において算出された圧力分布変動と、圧力分布変動パターン記憶部１３３に記憶された圧力分布変動パターンとを照合する（Ｓ１８２）。
【０２００】
具体的には、圧力分布変動パターン照合部１３４は、例えば、圧力分布変動パターンが示す照合範囲に、ステップＳ１７２において算出された圧力分布変動に含まれる圧力差分が含まれるか否かを測定点ごとに照合する。
【０２０１】
そして、圧力分布変動パターン照合部１３４は、照合結果に基づいて、運転操作に先立って行われる予備動作を特定し、予備動作後に行われる運転操作の情報を車両制御部１４に出力する（Ｓ１８３）。具体的には、例えば、圧力分布変動パターン照合部１３４は、照合結果を用いて、すべての測定点において圧力差分が照合範囲に含まれる圧力分布変動パターンに対応する予備動作情報を特定することにより、予備動作の後に行われる運転操作を予測する。つまり、圧力分布変動パターン照合部１３４は、圧力分布変動が圧力分布変動パターンによって示される予め定められた条件を満たすか否かを判定することにより、圧力分布変動が運転操作の予備動作によって生じた圧力分布変動であるか否かを特定するとともに、当該予備動作がアクセル操作、ブレーキ操作及びハンドル操作のいずれの予備動作であるかを特定する。
【０２０２】
以上のように、予備動作特定部１３は、ステップＳ１８１からステップＳ１８３までの各処理を実行し、姿勢変動検出部１２によって検出された姿勢変動を用いて運転操作の予備動作を特定し、運転操作を予測する。具体的には、予備動作特定部１３は、予め定められた条件に基づいて、検出された姿勢変動が、アクセル操作、ブレーキ操作又はハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する。
【０２０３】
次に、運転者が運転操作をしたときの予備動作についての実験結果について、図１２を用いて説明する。
【０２０４】
図１２（ｂ）に示すように、予備動作時には、左足を踏み込む動作によって平常時よりも左大腿部前部の圧力が増加している。同時に、平常時よりも、右大腿部の圧力は減少し、臀部全体の圧力は増加している。
【０２０５】
したがって、車両制御装置１０は、図１２（ａ）に示す平常時の圧力分布と、図１２（ｂ）に示す予備動作時の圧力分布との圧力差分の分布である圧力分布変動を検出することにより、ブレーキ操作の予備動作を特定することができる。
【０２０６】
なお、図１２では座面の圧力分布変動の例を示したが、車両制御装置１０は、右足によるブレーキ操作の予備動作を、図１４の背面の圧力分布を用いて特定しても良い。例えば、運転者が右足を挙上するためには、図１２に示した臀部全体への圧力の増加と共に、重心の後方への移動により骨盤上部の後退による背面下部の圧力の上昇が起こる。骨盤と右大腿部との角度が大きく変わり、左右のバランス変化に対応するための予備動作として図１２の座面に現れる左大腿部の動きのみでなく、挙上しようとする脚とは反対側の背筋、すなわち右足のブレーキ操作の場合は左側の背筋が緊張することで、座席背面の下部左側の圧力の上昇が起こる。車両制御装置１０は、これらの予備動作を特定して運転操作を予測することが可能である。すなわち、車両制御装置１０は、骨盤上部の状態の変動に応じて予備動作を特定することができる。
【０２０７】
なお、運転者がハンドル操作を行う場合、ハンドル操作が行われる前の予備動作として、ハンドルを切る方向と反対の方向に重心を移動する。この重心移動は、運転者が旋回方向のハンドルを引き下げる動作を行ったときに身体のバランスを保つための予備動作である。この予備動作は、例えば左右に均等な座面の圧力分布が左右どちらか一方の大腿部あるいは臀部の圧力が高くなる圧力分布として観測することができる。したがって、車両制御装置１０は、この大腿部あるいは臀部の状態を示す圧力分布から計算される圧力分布変動によって、圧力が増加した側と反対側へハンドルを回す運転操作を予測することができる。つまり、車両制御装置１０は、運転者の大腿部あるいは臀部の状態を示す姿勢が変動する方向と反対方向へ車両が旋回するように車両を制御する。なお、左右の大腿部あるいは左右の臀部のうち圧力が増加した側へ向かう方向が、姿勢が変動する方向に相当する。
【０２０８】
さらに、ハンドル操作の予備動作では、運転者が旋回方向のハンドルを引き下げる動作のための予備動作として座面のみでなく背面の圧力分布の左右の偏りが観測される。ハンドル操作の肩の大きな動きによるバランス変化に対応するため、旋回方向の背筋が緊張して骨盤より上の腰部から背部を支えるため、座席背面中ほどの旋回方向と同側の圧力が増加する。つまり、車両制御装置１０は、運転者の骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢が変動する方向と同一方向へ車両が旋回するように車両を制御する。なお、腰部及び背部を左右に分割した領域のうち圧力が増加した側へ向かう方向が、姿勢が変動する方向に相当する。
【０２０９】
このハンドル操作の予備動作は、ブレーキ操作のような足の挙上の場合の予備動作とはバランスを保つ動作の対象が異なるので、圧力変動分布も異なる。つまり、車両制御装置１０は、圧力分布変動を用いて、ブレーキ操作の予備動作とハンドル操作の予備動作とを区別して特定することができる。
【０２１０】
以上のように、重心位置の代わりに座席の座面及び背面の少なくとも一方の圧力分布を運転者の大腿部、臀部、骨盤上部、及び骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢として測定することにより、本変形例における車両制御装置１０は、実施の形態１における車両制御装置１０と同様の効果を奏することができる。
【０２１１】
（実施の形態１の変形例２）
次に、実施の形態１の変形例２について図面を参照しながら詳細に説明する。本変形例における車両制御装置は、運転者が座る座席前の床面に配置された圧力センサから得られる、運転者がブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部とは反対側の脚部による圧力分布の変動を用いて予備動作を特定する点が、実施の形態１の変形例１における車両制御装置と異なる。つまり、本変形例では、車両制御装置は、ブレーキ操作又はアクセル操作を行なう脚部とは異なる脚部の状態の変動を利用して予備動作を特定する。
【０２１２】
以下、実施の形態１の変形例１における車両制御装置と異なる点を中心に、本変形例における車両制御装置を説明する。なお、以下では、ブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部が右脚部である場合について説明する。
【０２１３】
本変形例における車両制御装置１０の全体構成は、図１Ｂに示した実施の形態１における車両制御装置と同様であるので図示及び説明を省略する。
【０２１４】
図２０は、実施の形態１の変形例２における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図２０に示すように、本変形例における車両制御装置１０において、姿勢測定部１１及び車両制御部１４の一部が、実施の形態１の変形例１における車両制御装置と異なるが、他は同じである。具体的には、本変形例における姿勢測定部１１は、シート圧力センサ１１５の代わりに足部圧力センサ１１７を備える。また、本変形例における車両制御部１４は、進行方向制御信号生成部１４３を備えない。なお、図２０において、図１３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２１５】
複数の足部圧力センサ１１７のそれぞれは、運転者が座る座席前の床面の互いに異なる位置に配置される。また、各足部圧力センサ１１７は、運転者の足部（特に足裏）によって加えられる床面への圧力の分布を測定する。なお、足部圧力センサ１１７は、床面に限らず、フットレスト又は各種ペダルなどにも配置されてもよい。
【０２１６】
なお、ハンドル操作に伴う足部の圧力変化は、ブレーキ操作又はアクセル操作に伴う圧力変化に比べて小さいことが予測される。したがって、本変形例における車両制御装置１０は、ハンドル操作は予測せずに、ブレーキ操作又はアクセル操作を予測して車両を制御する。つまり、車両制御部１４は、進行方向制御信号生成部１４３を備えない。
【０２１７】
次に、以上のように構成された車両制御装置１０によって実行される車両制御方法について説明する。
【０２１８】
なお、本変形例における車両制御装置の動作は、姿勢測定ステップにおいて圧力を足部圧力センサから取得することと、車両制御ステップの動作の詳細とが、実施の形態１の変形例１における車両制御装置の動作と異なる。したがって、車両制御ステップ（Ｓ１４０）の詳細についてのみ、図２１を用いて説明し、他の動作は図示及び説明を省略する。
【０２１９】
図２１は、実施の形態１の変形例２における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。図２１に示すように、本変形例における車両制御ステップでは、進行方向の制御に関するステップ（Ｓ１４３、Ｓ１４４）が省かれる。なお、減速又は加速の制御に関するステップ（Ｓ１４１、Ｓ１４２、Ｓ１４４、Ｓ１４５）については、図１１と同様の処理であるので説明を省略する。
【０２２０】
次に、運転者が運転操作をしたときの予備動作についての実験結果について、図１２を用いて説明する。
【０２２１】
図２２は、運転者がブレーキ操作を行ったときの予備動作についての実験結果の一例を示す図である。図２２において、（ａ）は平常時の圧力分布を示す図であり、（ｂ）は右足挙上動作前の予備動作時の圧力分布を示す図であり、（ｃ）は右足挙上動作時の圧力分布を示す図であり、（ｄ）は右足が挙げられた状態が維持されている時の圧力分布を示す図であり、（ｅ）は右足がブレーキペダルを踏み込む前の予備動作時の圧力分布を示す図であり、（ｆ）は右足がブレーキペダルを踏み込んだ時の圧力分布を示す図である。また、（ｇ）は、左足つま先部、右足つま先部、左足かかと部、及び右足かかと部に対応する領域における最大圧力の時間変化を示すグラフである。
【０２２２】
なお、本実験では、座席前の床面に加えて、ブレーキペダル及びアクセルペダルの上面にも複数の足部圧力センサ１１７が配置されている。
【０２２３】
図２２（ａ）に示す圧力分布から明らかなように、平常時は、左足つま先部及び左足かかと部に均等に圧力がかかっている。また、右足かかと部は、右足つま先部よりも高い圧力がかかっている。
【０２２４】
ここで運転者は、ブレーキペダルを踏むために、右足を挙げてブレーキペダルの上方へ右足を移動させる。このとき、右足を挙げる動作に先立って、右足を挙げた際に身体のバランスを崩すことがないように、左足に身体の重心を移す予備動作が行われる。図２２（ｂ）は、このような予備動作が、右足が挙がる時刻の２５０ｍｓ前に行われていることを示している。
【０２２５】
図２２（ｂ）では、左足へ重心を移動する動作により左足かかと部の圧力が増加している。同時に、左足かかと部よりも増加量は小さいが、左足つま先部の圧力も増加している。この予備動作により、図２２（ｃ）に示すように、右足が挙げられることにより右足が身体からの荷重を支えない状態であって、左足に身体からの荷重が集中する状態になっても姿勢を崩すことはない。
【０２２６】
例えば、車両制御装置１０は、図２２（ｂ）に示す圧力分布と図２２（ａ）に示す平常圧力分布との圧力差分分布を圧力分布変動として検出する。車両制御装置１０は、このように検出した圧力変動分布を圧力変動分布パターンと照合することにより、ブレーキ操作の予備動作を特定することができる。
【０２２７】
以上のように、座席の圧力分布の代わりに座席前の床面の圧力分布を用いることにより、本変形例における車両制御装置１０は、ブレーキペダル又はアクセルペダルを踏む前の予備動作を特定することができる。つまり、本変形例における車両制御装置１０は、ブレーキ操作及びアクセル操作については、実施の形態１における車両制御装置１０と同様の効果を奏することができる。
【０２２８】
なお、本変形例における車両制御装置１０は、床面の圧力分布ではなく、床面内の圧力の重心位置を用いて、予備動作を特定してもよい。その場合、車両制御装置１０は、両足に対応する１つの領域における重心位置を用いて予備動作を特定してもよいし、各足に対応する領域ごとの重心位置を用いて予備動作を特定してもよい。片足の重心位置を用いる場合には、例えば、ブレーキを踏み込もうとする動作に先行して生じる左足重心のかかと部方向への移動ベクトルあるいは移動軌跡により予備動作を特定すればよい。
【０２２９】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０２３０】
本発明の実施の形態２における車両制御装置２０は、測定された姿勢の変動から運転操作の予備動作を特定するための姿勢変動パターンを生成する点に特徴を有する。
【０２３１】
図２３は、実施の形態２における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。なお、図２３において、図１Ｂと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２３２】
図２３に示すように、車両制御装置２０は、姿勢測定部１１、姿勢変動検出部１２、予備動作特定部１３、及び車両制御部１４に加えて、姿勢変動パターン生成部２１を備える。
【０２３３】
姿勢変動パターン生成部２１は、姿勢変動検出部１２によって運転操作前の所定期間に検出された姿勢変動を用いて姿勢変動パターンを生成する。そして、姿勢変動パターン生成部２１は、生成した姿勢変動パターンと運転操作とを対応づけて姿勢変動パターン記憶部に格納する。
【０２３４】
次に、図２３に示した各構成要素の詳細について説明する。
【０２３５】
図２４は、実施の形態２における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。なお、図２４において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２３６】
姿勢変動パターン生成部２１が備える重心移動パターン生成部２１１は、重心移動検出部１２２によって運転操作前の所定期間に検出された、運転操作（ブレーキ操作、アクセル操作、右ハンドル操作又は左ハンドル操作など）ごとの重心移動ベクトルを用いて、重心移動パターンを生成する。そして、重心移動パターン生成部２１１は、生成した重心移動パターンを運転操作に対応づけて重心移動パターン記憶部１３１に格納する。
【０２３７】
具体的には、重心移動パターン生成部２１１は、例えば、運転操作前の所定期間に検出された複数の重心移動ベクトルの向きを示す角度又は大きさの（平均値±標準偏差）の範囲を重心移動パターンとして生成する。
【０２３８】
ここで、運転操作が行われたか否かは、運転操作受付手段から運転操作情報を取得することにより判断される。また、所定期間は、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間が含まれるような期間である。
【０２３９】
次に、以上のように構成された車両制御装置２０によって実行される車両制御方法について説明する。
【０２４０】
図２５は、実施の形態２における車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図２５において、図６と同じステップについては同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２４１】
姿勢測定部１１によって運転者の姿勢が測定された後（Ｓ１１０）、姿勢変動パターン生成部２１は、姿勢変動検出部１２によって運転操作前の所定期間に検出された姿勢変動を用いて姿勢変動パターンを生成する（Ｓ２１０）。そして、姿勢変動パターン生成部２１は、生成した姿勢変動パターンと運転操作とを対応づけて姿勢変動パターン記憶部に格納する。続いて、ステップＳ１２０以降の処理が実行される。
【０２４２】
次に、図２５に示したフローチャートに含まれる各ステップのうち、図６に示した各ステップと異なる姿勢変動パターン生成ステップ（Ｓ２１０）について、図２６を用いて詳細に説明する。
【０２４３】
図２６は、実施の形態２における姿勢変動パターン生成ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０２４４】
まず、重心移動パターン生成部２１１は、例えばハンドル、ブレーキ又はアクセル等の操作受付手段から取得した運転操作情報に基づいて、運転操作（ブレーキ操作、ハンドル操作又はアクセル操作など）が行われているか否かを判断する（Ｓ２１１）。
【０２４５】
ここで、運転操作が行われていない場合（Ｓ２１１のＮｏ）、重心移動パターン生成部２１１は、ステップＳ２１０の処理を終了する。一方、運転操作が行われている場合（Ｓ２１１のＹｅｓ）、重心移動パターン生成部２１１は、行われている運転操作に対応する重心移動パターンが既に生成されているか否かを判断する（Ｓ２１２）。具体的には、重心移動パターン生成部２１１は、重心移動パターン記憶部１３１に運転操作に対応する重心移動パターンが記憶されているか否かを判断する。
【０２４６】
ここで、運転操作に対応する重心移動パターンが既に生成されている場合（Ｓ２１２のＹｅｓ）、重心移動パターン生成部２１１は、ステップＳ２１０の処理を終了する。一方、運転操作に対応する重心移動パターンがまだ生成されていない場合（Ｓ２１２のＮｏ）、平常重心位置記憶部１２１に一時記憶重心位置が記憶されているか否かを判断する（Ｓ２１３）。
【０２４７】
ここで、一時記憶重心位置が記憶されていない場合（Ｓ２１３のＮｏ）、重心移動パターン生成部２１１は、ステップＳ２１０の処理を終了する。一方、一時記憶重心位置が記憶されている場合（Ｓ２１３のＹｅｓ）、重心移動パターン生成部２１１は、一時記憶重心位置をパターン計算用重心位置として、運転操作ごとに重心移動パターン記憶部１３１に格納する（Ｓ２１４）。つまり、重心移動パターン生成部２１１は、運転操作が行われた場合、圧力測定周期の１周期前までの期間（所定期間内）に測定された圧力を用いて計算された重心位置をパターン計算用重心位置として、運転操作ごとに重心移動パターン記憶部１３１に格納する。
【０２４８】
続いて、重心移動パターン生成部２１１は、重心移動パターン記憶部１３１に記憶されている、運転操作に対応するパターン計算用重心位置の数が、あらかじめ定められた数以上であるか否かを判断する（Ｓ２１５）。なお、あらかじめ定められた数は、現在の運転者の重心移動パターンを計算するために必要な計算用重心位置の数である。具体的には、あらかじめ定められた数は、例えば「２０」などの自然数である。
【０２４９】
ここで、パターン計算用重心位置の数があらかじめ定められた数未満である場合（Ｓ２１５のＮｏ）、重心移動パターン生成部２１１は、平常重心位置記憶部１２１に記憶されている一時記憶重心位置を削除し（Ｓ２１９）、ステップＳ１００へ戻る。一方、パターン計算用重心位置の数があらかじめ定められた数以上である場合（Ｓ２１５のＹｅｓ）、重心移動パターン生成部２１１は、平常重心位置記憶部１２１に平常重心位置が記憶されているか否かを判断する（Ｓ２１６）。
【０２５０】
ここで、平常重心位置が記憶されていない場合（Ｓ２１６のＮｏ）、重心移動パターン生成部２１１は、平常重心位置記憶部１２１に記憶されている一時記憶重心位置を削除し（Ｓ２１９）、ステップＳ１００へ戻る。一方、平常重心位置が記憶されている場合（Ｓ２１６のＹｅｓ）、重心移動パターン生成部２１１は、パターン計算用重心位置と平常重心位置とに基づいて、重心移動パターンを生成する（Ｓ２１７）。
【０２５１】
具体的には、重心移動パターン生成部２１１は、例えば以下のように重心移動パターンを生成する。まず、重心移動パターン生成部２１１は、パターン計算用重心位置ごとに、平常重心位置からパターン計算用重心位置へ向かう重心移動ベクトルを算出する。さらに、重心移動パターン生成部２１１は、パターン計算用重心位置ごとに算出された重心移動ベクトルの向きを示す角度の平均値と標準偏差とを算出する。そして、重心移動パターン生成部２１１は、算出した角度の平均値に、標準偏差を減算した角度から標準偏差を加算した角度までの範囲を重心移動パターンとして生成する。
【０２５２】
なお、重心移動パターンは、ベクトルの大きさの範囲を重心移動パターンとして生成してもよい。その場合、重心移動パターン生成部２１１は、重心移動ベクトルの大きさの平均値と標準偏差とを算出し、算出した大きさの平均値に、標準偏差を減算した大きさから標準偏差を加算した大きさまでの範囲を重心移動パターンとして生成する。また、重心移動パターン生成部２１１は、ベクトルの角度の範囲及び大きさの範囲の両方を重心移動パターンとして生成してもよい。
【０２５３】
なお、重心移動パターン生成部２１１は、平均値の代わりに、中央値、最頻値等平均値以外の代表値を用いて重心移動パターンを生成してもよい。また、重心移動パターン生成部２１１は、標準偏差の代わりに、標準偏差のＮ倍の値、二乗平均平方根等の重心移動ベクトルのばらつきを表す値を用いて重心移動パターンを生成してもよい。
【０２５４】
次に、重心移動パターン生成部２１１は、生成した重心移動パターンと運転操作（予備動作情報）とを対応づけて重心移動パターン記憶部１３１に格納する（Ｓ２１８）。
【０２５５】
以上のように、重心移動パターン生成部２１１は、ステップＳ２１１からステップＳ２１９までの各処理を実行し、現在の運転者に適応する重心移動パターンを生成する。
【０２５６】
なお、本実施の形態における車両制御装置２０は、圧力が測定されるたびに重心位置が予備動作の行われているときの重心位置であるか否かを逐次判断しながら、運転者の重心移動パターンを生成していた。しかし、車両制御装置２０は、エンジン始動から一定期間（例えば５分間）における運転操作情報と一定の時間間隔（例えば５０ｍｓ）ごとに計算された重心位置とを記録し、記録した運転操作情報と重心位置とを用いて重心移動パターンを生成してもよい。具体的には、車両制御装置２０は、記録時間内に行われた運転操作ごとに、運転操作の一定時間（例えば３００ｍｓ）前の重心位置を抽出し、抽出した重心位置を用いて重心移動パターンを生成してもよい。
【０２５７】
また、本実施の形態における車両制御装置２０は、測定された圧力から計算された重心位置と運転操作情報とのみから重心移動パターンを生成していたが、必ずしもこのように重心移動パターンを生成する必要はない。例えば、車両制御装置２０は、あらかじめ標準的な重心移動パターンを保持しておき、測定された圧力から計算された重心位置と運転操作情報とを用いて保持している重心移動パターンを補正してもよい。この場合、車両制御装置２０は、重心位置と運転操作情報とから重心移動パターンを生成できない場合であっても、保持された重心移動パターンを用いて予備動作を特定することができる。
【０２５８】
以上のように、本実施の形態における車両制御装置２０は、測定された重心位置を用いて運転者に適応した重心移動パターンを生成することができる。したがって、本実施の形態における車両制御装置２０は、実施の形態１における車両制御装置１０により得られる効果に加えて、さらに運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。
【０２５９】
（実施の形態２の変形例）
次に、実施の形態２の変形例について図面を参照しながら詳細に説明する。本変形例における車両制御装置は、運転者が座る座席に配置された圧力センサから得られる圧力分布の変動を用いて予備動作を特定する点が、実施の形態２における車両制御装置と異なる。また、本変形例における車両制御装置は、測定された姿勢の変動から運転操作の予備動作を特定するための姿勢変動パターンを生成する点が、実施の形態１の変形例１における車両制御装置と異なる。以下、実施の形態２及び実施の形態１の変形例１における車両制御装置と異なる点を中心に、本変形例における車両制御装置を説明する。
【０２６０】
本変形例における車両制御装置２０の全体構成は、図２３に示した実施の形態２における車両制御装置と同様であるので図示及び説明を省略する。
【０２６１】
図２７は、実施の形態２の変形例における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図２７に示すように、本変形例における車両制御装置２０は、姿勢変動パターン生成部２１を備える点が、図１３に示した実施の形態１の変形例１における車両制御装置１０と異なる。
【０２６２】
姿勢変動パターン生成部２１が備える圧力分布変動パターン生成部２１２は、圧力分布変動検出部１２５によって運転操作前の所定期間に検出された、運転操作（ブレーキ操作、アクセル操作、右ハンドル操作又は左ハンドル操作など）ごとの圧力分布変動を用いて、圧力分布変動パターンを生成する。そして、圧力分布変動パターン生成部２１２は、生成した圧力分布変動パターンを運転操作に対応づけて圧力分布変動パターン記憶部１３３に格納する。
【０２６３】
具体的には、圧力分布変動パターン生成部２１２は、例えば、運転操作前の所定期間に検出された複数の圧力分布変動の測定点ごとの値の（平均値±標準偏差）の範囲を圧力分布変動パターンとして生成する。
【０２６４】
ここで、運転操作が行われたか否かは、運転操作受付手段から運転操作情報を取得することにより判断される。また、所定期間は、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間が含まれるような期間である。
【０２６５】
次に、以上のように構成された車両制御装置２０によって実行される車両制御方法について説明する。なお、本変形例における車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートは、図２５に示したフローチャートと同一であるので図示及び説明を省略する。また、図２５に示したフローチャートに含まれるステップＳ１１０からステップＳ１３０までの処理の詳細は、実施の形態１の変形例１における図１６〜図１９と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【０２６６】
図２８は、実施の形態２の変形例における姿勢変動パターン生成ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０２６７】
まず、圧力分布変動パターン生成部２１２は、例えばハンドル、ブレーキ又はアクセル等の操作受付手段から取得した操作情報に基づいて、運転操作（ブレーキ操作、ハンドル操作又はアクセル操作など）が行われているか否かを判断する（Ｓ２６１）。
【０２６８】
ここで、運転操作が行われていない場合（Ｓ２６１のＮｏ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、ステップＳ２６０の処理を終了する。一方、運転操作が行われている場合（Ｓ２６１のＹｅｓ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、行われている運転操作に対応する圧力分布変動パターンが既に生成されているか否かを判断する（Ｓ２６２）。具体的には、圧力分布変動パターン生成部２１２は、圧力分布変動パターン記憶部１３３に運転操作に対応する圧力分布変動パターンが記憶されているか否かを判断する。
【０２６９】
ここで、運転操作に対応する圧力分布変動パターンが既に生成されている場合（Ｓ２６２のＹｅｓ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、ステップＳ２６０の処理を終了する。一方、運転操作に対応する圧力分布変動パターンがまだ生成されていない場合（Ｓ２６２のＮｏ）、平常圧力分布記憶部１２４に一時記憶圧力分布が記憶されているか否かを判断する（Ｓ２６３）。
【０２７０】
ここで、一時記憶圧力分布が記憶されていない場合（Ｓ２６３のＮｏ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、ステップＳ２６０の処理を終了する。一方、一時記憶圧力分布が記憶されている場合（Ｓ２６３のＹｅｓ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、一時記憶圧力分布をパターン計算用圧力分布として、運転操作ごとに圧力分布変動パターン記憶部１３３に格納する（Ｓ２６４）。つまり、圧力分布変動パターン生成部２１２は、運転操作が行われた場合、圧力測定周期の１周期前までの期間（所定期間内）に測定された圧力分布をパターン計算用圧力分布として、運転操作ごとに圧力分布変動パターン記憶部１３３に格納する。
【０２７１】
続いて、圧力分布変動パターン生成部２１２は、圧力分布変動パターン記憶部１３３に記憶されている、運転操作に対応するパターン計算用圧力分布の数が、あらかじめ定められた数以上であるか否かを判断する（Ｓ２６５）。なお、あらかじめ定められた数は、現在の運転者の圧力分布変動パターンを計算するために必要な計算用圧力分布の数である。具体的には、あらかじめ定められた数は、例えば「２０」などの自然数である。
【０２７２】
ここで、パターン計算用圧力分布の数があらかじめ定められた数未満である場合（Ｓ２６５のＮｏ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、平常圧力分布記憶部１２４に記憶されている一時記憶圧力分布を削除し（Ｓ２６９）、ステップＳ１００へ戻る。一方、パターン計算用圧力分布の数があらかじめ定められた数以上である場合（Ｓ２６５のＹｅｓ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、平常圧力分布記憶部１２４に平常圧力分布が記憶されているか否かを判断する（Ｓ２６６）。
【０２７３】
ここで、平常圧力分布が記憶されていない場合（Ｓ２６６のＮｏ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、平常圧力分布記憶部１２４に記憶されている一時記憶圧力分布を削除し（Ｓ２６９）、ステップＳ１００へ戻る。一方、平常圧力分布が記憶されている場合（Ｓ２６６のＹｅｓ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、パターン計算用圧力分布と平常圧力分布とに基づいて、圧力分布変動パターンを生成する（Ｓ２６７）。
【０２７４】
具体的には、圧力分布変動パターン生成部２１２は、例えば以下のように圧力分布変動パターンを生成する。まず、圧力分布変動パターン生成部２１２は、パターン計算用圧力分布ごとに、平常圧力分布とパターン計算用圧力分布との圧力差分の分布である圧力分布変動を算出する。そして、圧力分布変動パターン生成部２１２は、パターン計算用圧力分布ごとに算出された圧力分布変動の測定点ごとの圧力差分の平均値と標準偏差とを算出する。さらに、圧力分布変動パターン生成部２１２は、算出した圧力差分の平均値に標準偏差を減算した値から標準偏差を加算した値までの測定点ごとの照合範囲を圧力分布変動パターンとして生成する。
【０２７５】
なお、圧力分布変動パターンは、ベクトルの大きさの範囲を圧力分布変動パターンとして生成してもよい。その場合、圧力分布変動パターン生成部２１２は、圧力分布変動ベクトルの大きさの平均値と標準偏差とを算出し、算出した大きさの平均値に、標準偏差を減算した大きさから標準偏差を加算した大きさまでの範囲を圧力分布変動パターンとして生成する。また、圧力分布変動パターン生成部２１２は、ベクトルの角度の範囲及び大きさの範囲の両方を圧力分布変動パターンとして生成してもよい。
【０２７６】
なお、圧力分布変動パターン生成部２１２は、平均値の代わりに、中央値、最頻値等平均値以外の代表値を用いて圧力分布変動パターンを生成してもよい。また、圧力分布変動パターン生成部２１２は、標準偏差の代わりに、標準偏差のＮ倍の値、二乗平均平方根等の圧力分布変動ベクトルのばらつきを表す値を用いて圧力分布変動パターンを生成してもよい。
【０２７７】
次に、圧力分布変動パターン生成部２１２は、生成した圧力分布変動パターンと運転操作（予備動作情報）とを対応づけて圧力分布変動パターン記憶部１３３に格納する（Ｓ２６８）。
【０２７８】
以上のように、圧力分布変動パターン生成部２１２は、ステップＳ２６１からステップＳ２６９までの各処理を実行し、現在の運転者に適応する圧力分布変動パターンを生成する。
【０２７９】
本変形例における車両制御装置２０は、測定された圧力分布を用いて運転者に適応した圧力分布変動パターンを生成することができる。したがって、車両制御装置２０は、実施の形態１の変形例１における車両制御装置１０により得られる効果に加えて、さらに運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。
【０２８０】
なお、実施の形態２又はその変形例における車両制御装置２０は、運転者が座る座席に配置された複数のシート圧力センサによって測定された圧力を用いて、姿勢変動パターン（重心移動パターン又は圧力分布変動パターン）を生成したが、必ずしもこのように姿勢変動パターンを生成する必要はない。例えば、車両制御装置は、実施の形態１の変形例２の車両制御装置のように、足部圧力センサによって測定された圧力を用いて、姿勢変動パターンを生成し、予備動作を特定してもよい。
【０２８１】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０２８２】
本発明の実施の形態３における車両制御装置３０は、予備動作の特定に加えて運転者の驚愕反応を検出し、驚愕反応の検出結果と予備動作の特定結果とに従って車両を制御する点に特徴を有する。
【０２８３】
図２９は、実施の形態３における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。なお、図２９において、図１Ｂと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２８４】
図２９に示すように、車両制御装置３０は、姿勢測定部１１、姿勢変動検出部１２、予備動作特定部１３、及び車両制御部１４に加えて、驚愕反応検出部３１を備える。
【０２８５】
驚愕反応検出部３１は、運転者の驚愕反応を検出し、驚愕反応を検出した場合に車両を減速させる。また、驚愕反応検出部３１は、驚愕反応を検出した場合に驚愕反応を検出したことを車両制御部１４に通知する。
【０２８６】
ここで驚愕反応とは、運転者が運転中に何らかの緊急事態に遭遇したなどの理由により、運転者が驚愕していることを示す反応である。
【０２８７】
次に、図２９に示した各構成要素の詳細について説明する。
【０２８８】
図３０は、実施の形態３における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。なお、図３０において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２８９】
減速制御信号生成部１４４は、驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、予備動作特定部１３によって車両を減速させるための運転操作が予測されたとき、車両の減速を促進する。また、減速制御信号生成部１４４は、驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、予備動作特定部１３によって車両を減速させるための操作が予測されなかったとき、車両の減速を中止する。
【０２９０】
驚愕反応検出部３１は、ハンドル圧力センサ３１１と、把持圧力変動検出部３１２と、カメラ３１３と、瞳孔拡大検出部３１４と、反応記憶部３１５と、驚愕反応判定部３１６とを備える。
【０２９１】
ハンドル圧力センサ３１１は、運転者がハンドルを把持する圧力を測定する。
【０２９２】
把持圧力変動検出部３１２は、ハンドル圧力センサ３１１によって測定された、運転者がハンドルを把持する圧力に基づいて、運転者が驚愕していることを示す把持圧増加反応を検出する。具体的には、把持圧力変動検出部３１２は、測定された圧力の時間変化が閾値を超えるか否かに応じて把持圧増加反応を検出する。
【０２９３】
カメラ３１３は、運転者の瞳孔を含む領域を撮影する。
【０２９４】
瞳孔拡大検出部３１４は、カメラ３１３によって撮影された画像から運転者の瞳孔の拡大を検出することにより、運転者が驚愕していることを示す瞳孔拡大反応を検出する。具体的には、把持圧力変動検出部３１２は、撮影された画像から得られる運転者の瞳孔の面積の時間変化が閾値を超えるか否かに応じて瞳孔拡大反応を検出する。
【０２９５】
反応記憶部３１５は、把持圧力変動検出部３１２によって把持圧増加反応が検出されたことを示す情報と、瞳孔拡大検出部３１４によって瞳孔拡大反応が検出されたことを示す情報とを記憶するための記憶部である。
【０２９６】
驚愕反応判定部３１６は、把持圧力変動検出部３１２によって把持圧増加反応が検出されたことを示す情報と、瞳孔拡大検出部３１４によって瞳孔拡大反応が検出されたことを示す情報とが反応記憶部３１５に記憶されている場合、車両を減速させるとともに驚愕反応を減速制御信号生成部１４４に通知する。
【０２９７】
次に、以上のように構成された車両制御装置３０によって実行される車両制御方法について説明する。なお、本実施の形態における車両制御装置において、予備動作を利用して車両を制御するための動作と、驚愕反応を利用して車両を制御するための動作とが互いに連関しながら並行して行われる。
【０２９８】
はじめに、予備動作を利用して車両を制御するための動作について説明する。なお、予備動作を利用して車両を制御するための動作において、本実施の形態と実施の形態１とは、車両制御ステップ（Ｓ１４０）の詳細な処理が異なるが、他の処理は同じである。したがって、以下に、車両制御ステップ（Ｓ１４０）の詳細について、図３１を用いて説明する。
【０２９９】
図３１は、実施の形態３における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図３１において、図１１と同じステップについては同じ符号を用い、説明を省略する。
【０３００】
まず、減速制御信号生成部１４４は、驚愕反応検出部３１によって驚愕反応の通知を受けたか否かを判断する（Ｓ３０１）。具体的には、減速制御信号生成部１４４は、例えば、驚愕反応検出部３１から驚愕反応の通知を受けたか否かを示す驚愕フラグが、驚愕反応ありを示しているか否かを判定する。
【０３０１】
ここで、驚愕反応検出部３１によって驚愕反応の通知を受けていない場合（Ｓ３０１のＮｏ）、車両制御部１４は、実施の形態１と同様の処理（Ｓ１４１〜Ｓ１４６）を実行する。一方、驚愕反応検出部３１によって驚愕反応の通知を受けていた場合（Ｓ３０１のＹｅｓ）、減速制御信号生成部１４４は、ステップＳ１３０において特定された予備動作が、ブレーキ操作の予備動作であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。
【０３０２】
ここで、ステップＳ１３０において特定された予備動作がブレーキ操作の予備動作である場合（Ｓ３０２のＹｅｓ）、減速制御信号生成部１４４は、車両の減速が促進するための減速制御信号を生成し、車両の減速を促進させる（Ｓ３０３）。一方、ステップＳ１３０において特定された予備動作がブレーキ操作の予備動作でない場合（Ｓ３０２のＮｏ）、減速制御信号生成部１４４は、車両の減速を中止するための減速制御信号を生成し、車両の減速を中止させる（Ｓ３０４）。
【０３０３】
そして、減速制御信号生成部１４４は、驚愕反応を初期化する（Ｓ３０５）。具体的には、減速制御信号生成部１４４は、例えば、驚愕フラグを驚愕反応なしに変更する。
【０３０４】
以上のように、減速制御信号生成部１４４は、ステップＳ３０１からステップＳ３０５までの各処理を実行し、驚愕反応を用いた車両制御に応じて予備動作を用いた車両制御を行う。
【０３０５】
次に、驚愕反応を利用して車両を制御するための動作について説明する。なお、驚愕反応を利用して車両を制御するための動作には、把持圧力変動検出部３１２の動作と、瞳孔拡大検出部３１４の動作と、驚愕反応判定部３１６の動作との３つの動作が含まれる。以下に、これらの３つの動作について、図３２〜図３４を用いて説明する。
【０３０６】
図３２は、実施の形態３における把持圧力変動検出部の動作の一例を示すフローチャートである。
【０３０７】
まず、把持圧力変動検出部３１２は、運転者が座席に着座し、車両を始動することで動作をスタートする。そして、把持圧力変動検出部３１２は、エンジンを停止する等の終了信号があるか否かを判断する（Ｓ３１１）。ここで、終了信号がある場合（Ｓ３１１のＹｅｓ）、把持圧力変動検出部３１２は動作を終了する。
【０３０８】
一方、終了信号がない場合（Ｓ３１１のＮｏ）、把持圧力変動検出部３１２は、ハンドル圧力センサ３１１よりハンドルの把持圧力を取得する（Ｓ３１２）。そして、把持圧力変動検出部３１２は、取得した把持圧力の中で最大の把持圧力と、反応記憶部３１５に記憶されている一時記憶最大把持圧力との圧力差を計算する（Ｓ３１３）。さらに、把持圧力変動検出部３１２は、反応記憶部３１５に記憶されている一時記憶最大把持圧力を、ステップＳ３１２において取得された把持圧力の中で最大の把持圧力に更新する（Ｓ３１４）。
【０３０９】
続いて、把持圧力変動検出部３１２は、計算された圧力差が閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ３１５）。なお閾値は、運転者が驚愕前の把持圧力と驚愕時の把持圧力との圧力差の下限を示す値である。
【０３１０】
ここで、圧力差が閾値未満である場合（Ｓ３１５のＮｏ）、把持圧力変動検出部３１２は、ステップＳ３１１の処理に戻る。一方、圧力差が閾値以上である場合（Ｓ３１５のＹｅｓ）、把持圧力変動検出部３１２は、把持圧増加反応があったことを示す情報を反応記憶部３１５に格納し（Ｓ３１６）、ステップＳ３１１の処理に戻る。
【０３１１】
以上のように、把持圧力変動検出部３１２は、ステップＳ３１１からステップＳ３１６までの各処理を実行し、運転者が驚愕していることを示す把持圧増加反応を検出する。
【０３１２】
なおここでは、把持圧力変動検出部３１２は、圧力差を閾値と比較することにより把持圧増加反応を検出していたが、圧力比を閾値と比較することにより把持圧増加反応を検出してもよい。また、把持圧力変動検出部３１２は、取得した把持圧力の最大値を閾値と比較してもよい。
【０３１３】
図３３は、実施の形態３における瞳孔拡大検出部の動作の一例を示すフローチャートである。
【０３１４】
まず、瞳孔拡大検出部３１４は、運転者が座席に着座し、車両を始動することで動作をスタートする。そして、瞳孔拡大検出部３１４は、エンジンを停止する等の終了信号があるか否かを判断する（Ｓ３２１）。ここで、終了信号がある場合（Ｓ３２１のＹｅｓ）、瞳孔拡大検出部３１４は動作を終了する。
【０３１５】
一方、終了信号がない場合（Ｓ３２１のＮｏ）、瞳孔拡大検出部３１４は、カメラ３１３より運転者の目の像を含む画像を取得する（Ｓ３２２）。続いて、瞳孔拡大検出部３１４は、取得した画像の中において、瞳孔領域を特定する（Ｓ３２３）。具体的には、瞳孔拡大検出部３１４は、例えば、あらかじめ保持された瞳孔のテンプレート画像と類似する領域を探索することにより、瞳孔領域を特定する。また、瞳孔拡大検出部３１４は、例えば、エッジ探索により瞳孔の輪郭を特定することにより、瞳孔領域を特定してもよい。
【０３１６】
そして、瞳孔拡大検出部３１４は、特定された瞳孔領域と、反応記憶部３１５に記憶された一時記憶瞳孔領域との面積比を計算する（Ｓ３２４）。さらに、瞳孔拡大検出部３１４は、反応記憶部３１５に記憶されている一時記憶瞳孔領域を、ステップＳ３２３において特定された瞳孔領域に更新する（Ｓ３２５）。
【０３１７】
続いて、瞳孔拡大検出部３１４は、計算された面積比が閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ３２５）。なお閾値は、驚愕前の瞳孔の面積と驚愕時の瞳孔の面積との比の下限を示す値である。
【０３１８】
ここで、面積比が閾値未満である場合（Ｓ３２６のＮｏ）、瞳孔拡大検出部３１４は、ステップＳ３２１の処理に戻る。一方、面積比が閾値以上である場合（Ｓ３２６のＹｅｓ）、瞳孔拡大検出部３１４は、瞳孔拡大反応があったことを示す情報を反応記憶部３１５に格納し（Ｓ３２７）、ステップＳ３２１の処理に戻る。
【０３１９】
以上のように、瞳孔拡大検出部３１４は、ステップＳ３２１からステップＳ３２７までの各処理を実行し、瞳孔の面積を用いて運転者が驚愕していることを示す瞳孔拡大反応を検出する。
【０３２０】
なおここでは、瞳孔拡大検出部３１４は、面積比を閾値と比較することにより瞳孔拡大反応を検出していたが、面積差を閾値と比較することにより瞳孔拡大反応を検出してもよい。また、瞳孔拡大検出部３１４は、特定した瞳孔領域の面積を閾値と比較してもよい。
【０３２１】
図３４は、実施の形態３における驚愕反応判定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【０３２２】
まず、驚愕反応判定部３１６は、運転者が座席に着座し、車両を始動することで動作をスタートする。そして、驚愕反応判定部３１６は、エンジンを停止する等の終了信号があるか否かを判断する（Ｓ３３１）。ここで、終了信号がある場合（Ｓ３３１のＹｅｓ）、驚愕反応判定部３１６は動作を終了する。
【０３２３】
一方、終了信号がない場合（Ｓ３３１のＮｏ）、驚愕反応判定部３１６は、反応記憶部３１５を参照し、把持圧増加反応を示す情報が記憶されているか否かを判断する（Ｓ３３２）。ここで、把持圧増加反応を示す情報が記憶されていない場合（Ｓ３３２のＮｏ）、驚愕反応判定部３１６は、瞳孔拡大反応を示す情報を削除し（Ｓ３３６）、ステップＳ３３１の処理に戻る。
【０３２４】
一方、把持圧増加反応を示す情報が記憶されている場合（Ｓ３３２のＹｅｓ）、驚愕反応判定部３１６は、反応記憶部３１５を参照し、瞳孔拡大反応を示す情報が記憶されているか否かを判断する（Ｓ３３３）。ここで、瞳孔拡大反応を示す情報が記憶されていない場合（Ｓ３３３のＮｏ）、驚愕反応判定部３１６は、把持圧増加反応を示す情報を削除し（Ｓ３３６）、ステップＳ３３１の処理に戻る。
【０３２５】
一方、瞳孔拡大反応を示す情報が記憶されている場合（Ｓ３３３のＹｅｓ）、驚愕反応判定部３１６は、車両を減速させるための減速制御信号を生成し、車両を減速させる（Ｓ３３４）。さらに、驚愕反応判定部３１６は、驚愕反応があったことを示す情報を減速制御信号生成部１４４に通知する（Ｓ３３５）。続いて、驚愕反応判定部３１６は、把持圧増加反応を示す情報と瞳孔拡大反応を示す情報とを削除し（Ｓ３３６）、ステップＳ３３１の処理に戻る。
【０３２６】
以上のように、驚愕反応判定部３１６は、ステップＳ３３１からステップＳ３３６までの各処理を実行し、驚愕反応に応じて車両を減速させるとともに、驚愕反応を利用して車両を制御する動作と、予備動作を利用して車両を制御する動作とを連動させる。
【０３２７】
なお、本実施の形態では、把持圧力変動検出部３１２、瞳孔拡大検出部３１４及び驚愕反応判定部３１６の動作のタイミング及び周期は互いに独立していたが、同期させてもよい。例えば、把持圧力変動検出部３１２の動作と瞳孔拡大検出部３１４の動作とを並行して処理した後、驚愕反応判定部３１６の動作を開始してもよい。この場合、驚愕反応判定部３１６の動作が終了した後、把持圧力変動検出部３１２の動作と瞳孔拡大検出部３１４の動作とを再度開始すればよい。
【０３２８】
以上のように、本実施の形態における車両制御装置３０は、運転者が緊急事態に遭遇したときなどの驚愕反応を検出し、検出した驚愕反応に従って車両を減速させる。これにより、車両制御装置３０は、運転者が状況を認識した後に行われる運転操作及びその予備動作よりもさらに早く車両の減速を開始することができる。
【０３２９】
さらに、車両制御装置３０は、驚愕反応による減速制御と予備動作による減速制御とを連携させることにより、驚愕反応により開始された減速制御の誤りを訂正することができる。つまり、車両制御装置３０は、運転者の判断と異なった不必要な急制動を回避することができる。これにより、車両制御装置３０は、不必要な急制動を回避し、後続車に与える混乱を低減させるとともに、追突等の事故を抑制することができる。つまり、車両制御装置３０は、驚愕反応のみを検出して車両を制御するよりも、安全に車両を制御することができる。
【０３３０】
なお、本実施の形態における車両制御装置３０は、実施の形態１もしくは２又はそれらの変形例における車両制御装置と同様に、予備動作を利用して車両の進行方向又は加速を制御してもよい。これにより、車両制御装置３０は、驚愕反応が検出されるような緊急事態において、運転者が事態を回避するための運転操作に先行して車両を制御し、車両をスムースに動作させることができる。その結果、車両制御装置３０は、運転者及び車両を緊急事態から安全に回避させることができるとともに、後続車両その他周辺交通の安全性も向上させることができる。
【０３３１】
また、本実施の形態における車両制御装置３０は、ハンドル把持圧力及び瞳孔面積を用いて驚愕反応を検出していたが、どちらか一方を用いて驚愕反応を検出してもよい。また、車両制御装置３０は、例えば、重心位置、血圧、発汗、脈拍、又は脈波等のいずれか又はそれらの組み合わせにより驚愕反応を検出してもよい。
【０３３２】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０３３３】
本発明の実施の形態４における車両制御装置４０は、ブレーキ操作など車両を減速するための運転操作の予備動作が特定された場合に、制動灯を点灯させる点に特徴を有する。
【０３３４】
図３５は、実施の形態４における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。また、図３６は、実施の形態４における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。なお、図３５及び図３６において、図１Ｂ又は図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０３３５】
車両制御部１４が備える制動灯制御信号生成部１４５は、予備動作特定部によって車両を減速させるための運転操作が予測された場合、車両が備える制動灯を点灯させるための制動灯制御信号を生成し、制動灯を点灯させる。ここで、制動灯とは、ブレーキペダルが踏まれた場合など車両の制動が行われるときに点灯するランプである。
【０３３６】
次に、以上のように構成された車両制御装置４０によって実行される車両制御方法について説明する。なお、本実施の形態と実施の形態１とは、車両制御ステップ（Ｓ１４０）の詳細な処理が異なるが、他の処理は同じである。したがって、以下に、車両制御ステップ（Ｓ１４０）の詳細について、図３７を用いて説明する。
【０３３７】
図３７は、実施の形態４における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０３３８】
まず、制動灯制御信号生成部１４５は、ステップＳ１３０において特定された予備動作が、ブレーキ操作の予備動作であるか否かを判定する（Ｓ４０１）。ここで、ステップＳ１３０において特定された予備動作がブレーキ操作の予備動作である場合（Ｓ４０１のＹｅｓ）、制動灯制御信号生成部１４５は、車両の制動灯を点灯させるための制動灯制御信号を生成し、制動灯を点灯させる（Ｓ４０２）。そして、車両制御部１４は、ステップＳ１４０の処理を終了する。
【０３３９】
一方、ステップＳ１３０において特定された予備動作がブレーキ操作の予備動作でない場合（Ｓ４０１のＮｏ）、車両制御部１４は、ステップＳ１４０の処理を終了する。
【０３４０】
以上のように、車両制御部１４は、予備動作特定部１３によって特定された予備動作に従って、車両が備える制動灯を制御するための制御信号を生成し、制動灯を点灯させる。これにより、本実施の形態における車両制御装置４０は、運転者がブレーキ操作を意図した時点から制動灯が点灯されるまでの時間を短縮することができる。その結果、車両制御装置４０は、車両が減速されることを後続車両により早く示すことができ、後続車両の追突などの事故を減少させ、周辺交通の安全性を高めることができる。具体的には、車両制御装置４０は、ブレーキ操作が行われてから制動灯を点灯させるよりも、０．１秒から０．５秒程度早く点灯させることが可能となり、急ブレーキに対して後続車が対応できずに追突してしまうような危険を低減させることができる。
【０３４１】
以上、本発明に係る車両制御装置及び車両制御方法について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態又はその変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態もしくはその変形例に施したもの、又は異なる実施の形態もしくはその変形例における各構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【０３４２】
例えば、本発明に係る車両制御装置は、実施の形態１並びにその変形例１及び２における車両制御装置の各構成要素を組み合わせてもよい。すなわち、車両制御装置は、座席及び床面における重心位置及び圧力分布を用いて予備動作を特定してもよい。この場合、車両制御装置は、例えば、重心位置及び圧力分布を用いて予測される運転操作のすべてが同一の場合に車両を制御すればよい。
【０３４３】
また、実施の形態３又は４における車両制御装置は、座席の座面における圧力の重心位置を利用して運転操作を予測していたが、実施の形態１の変形例１又は２と同様に、座席又は足部の圧力分布を利用して運転操作を予測してもよい。
【０３４４】
また、上記実施の形態において、重心移動検出部１２２は、平常重心位置から測定された重心位置へ向かう重心移動ベクトルを姿勢変動として検出していたが、必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、重心移動検出部１２２は、直前の時間サンプル点において測定された重心位置から今回測定された重心位置へ向かうベクトルを姿勢変動として検出してもよい。また、例えば、重心移動検出部１２２は、時間的に連続する３点以上の時間サンプル点における重心位置の移動軌跡を姿勢変動として検出してもよい。これらの場合、重心移動検出部１２２は、過去に測定された重心位置を保持し、保持した重心位置と測定された重心位置とを用いて姿勢変動を検出する。また、これらの場合、重心移動パターン記憶部１３１には、予備動作が行われているときの移動軌跡の特徴を示す重心移動パターンが記憶される。
【０３４５】
また、上記実施の形態又はその変形例における車両制御装置は、平常重心位置計算部１２３又は平常圧力分布計算部１２６を備えていたが、必ずしもこれらを備える必要はない。例えば、車両制御装置は、平均的な運転者の平常重心位置又は平常圧力分布があらかじめ記憶された平常重心位置記憶部１２１又は平常圧力分布記憶部１２４を備えてもよい。または例えば、車両制御装置は、運転者のタイプ又は運転の特性などに対応する複数の平常重心位置又は平常圧力分布があらかじめ記憶されている平常重心位置記憶部１２１又は平常圧力分布記憶部１２４を備えてもよい。この場合、車両制御装置が自動的に又は運転者が、運転者のタイプ又は運転の特性などにしたがって、複数の平常重心位置又は平常圧力分布のいずれかを選択すればよい。
【０３４６】
また、上記実施の形態又はその変形例における車両制御装置は、圧力センサによって測定された圧力に基づいて予備動作を特定していたが、必ずしも圧力に基づく必要はない。例えば、本発明に係る車両制御装置は、筋電位、筋肉の硬さなどから運転者の姿勢を維持又は変動させるための筋肉の活動を測定して、予備動作を特定してもよい。
【０３４７】
また、上記実施の形態又はその変形例における車両制御装置は、車両の振動を測定する振動センサと重心位置又は圧力分布を補正する補正部とを備えていたが、車室内の振動が無視できるほど小さい場合などは振動センサ及び補正部を備えなくてもよい。
【０３４８】
また、上記実施の形態又はその変形例における姿勢変動検出部１２は、重心移動ベクトル又は圧力分布変動を姿勢変動と検出していたが、これらとは異なる姿勢変動を検出してもよい。例えば、姿勢変動検出部１２は、図１２又は図２２に示したように、左臀部、左大腿部、左足つま先部、左足かかと部のような身体部分ごと又は座席等の分割された領域ごとの最大圧力値又はその最大圧力値の相対関係の変動を姿勢変動として検出してもよい。この場合、予備動作特定部１３は、身体部分ごと又は領域ごとの最大圧力値又はその最大圧力値の相対関係の変動を用いて予備動作を特定する。具体的には、予備動作特定部１３は、例えば、左大腿部及び左足かかと部の最大圧力値が他の領域に比べて急峻に変化している場合、ブレーキ操作の予備動作であると特定する。
【０３４９】
なお、本発明は、このような車両制御装置として実現することができるだけでなく、このような車両制御装置が備える特徴的な構成部の動作をステップとする車両制御方法として実現したり、それらの各ステップを図３８に示すようなコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。
【０３５０】
図３８は、コンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。車両を制御するためのプログラムは、コンピュータが読取可能な媒体であるＣＤ−ＲＯＭ５１５に記憶され、ＣＤ−ＲＯＭ装置５１４を介して読み出される。または、画像を選択するためのプログラムは、有線若しくは無線ネットワーク、又は放送などを介して伝送される。
【０３５１】
コンピュータ５００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５０３、ハードディスク５０４、通信インタフェース５０５等を備える。
【０３５２】
ＣＰＵ５０１は、ＣＤ−ＲＯＭ装置５１４を介して読み出されたプログラム、又は通信インタフェース５０５を介して受信したプログラムを実行する。具体的には、ＣＰＵ５０１は、ＣＤ−ＲＯＭ装置５１４を介して読み出されたプログラム、又は通信インタフェース５０５を介して受信したプログラムをＲＡＭ５０３に展開する。そして、ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０３に展開されたプログラム中のコード化された各命令を実行する。
【０３５３】
ＲＯＭ５０２は、コンピュータ５００の動作に必要なプログラム及びデータを記憶する読み出し専用メモリである。ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１がプログラムを実行するときにワークエリアとして使用される。具体的には、ＲＡＭ５０３は、例えば、プログラム実行時のパラメータなどのデータを一時的に記憶する。ハードディスク５０４は、プログラム、データなどを記憶する。
【０３５４】
通信インタフェース５０５は、ネットワークを介して他のコンピュータとの通信を行なう。バス５０６は、ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、ハードディスク５０４、通信インタフェース５０５、ディスプレイ５１１、キーボード５１２、マウス５１３及びＣＤ−ＲＯＭ装置５１４を相互に接続する。
【産業上の利用可能性】
【０３５５】
本発明は、運転者の運転操作に先立って行われる予備動作を利用して運転操作を予測し、予測した運転操作に従って、乗用車、バス又はトラック等の車両をすばやく制御する車両制御装置等として有用である。
【符号の説明】
【０３５６】
１０、２０、３０、４０  車両制御装置
１１  姿勢測定部
１２  姿勢変動検出部
１３  予備動作特定部
１４  車両制御部
２１  姿勢変動パターン生成部
３１  驚愕反応検出部
１１１、１１５  シート圧力センサ
１１２  重心位置計算部
１１３  振動センサ
１１４、１１６  補正部
１１７  足部圧力センサ
１２１  平常重心位置記憶部
１２２  重心移動検出部
１２３  平常重心位置計算部
１２４  平常圧力分布記憶部
１２５  圧力分布変動検出部
１２６  平常圧力分布計算部
１２８  振動ベクトル
１２９  振動相殺ベクトル
１３１  重心移動パターン記憶部
１３２  重心移動パターン照合部
１３３  圧力分布変動パターン記憶部
１３４  圧力分布変動パターン照合部
１４１、１４４  減速制御信号生成部
１４２  加速制御信号生成部
１４３  進行方向制御信号生成部
１４５  制動灯制御信号生成部
２１１  重心移動パターン生成部
２１２  圧力分布変動パターン生成部
３１１  ハンドル圧力センサ
３１２  把持圧力変動検出部
３１３  カメラ
３１４  瞳孔拡大検出部
３１５  反応記憶部
３１６  驚愕反応判定部
４０１、４０２  重心位置
４０３  平常時重心位置範囲
５００  コンピュータ
５０１  ＣＰＵ
５０２  ＲＯＭ
５０３  ＲＡＭ
５０４  ハードディスク
５０５  通信インタフェース
５０６  バス
５１１  ディスプレイ
５１２  キーボード
５１３  マウス
５１４  ＣＤ−ＲＯＭ装置
５１５  ＣＤ−ＲＯＭ
【図１Ａ】
2011030491.tif 000003
【図１Ｂ】
2011030491.tif 000004
【図２】
2011030491.tif 000005
【図３】
2011030491.tif 000006
【図４】
2011030491.tif 000007
【図５】
2011030491.tif 000008
【図６】
2011030491.tif 000009
【図７】
2011030491.tif 000010
【図８】
2011030491.tif 000011
【図９】
2011030491.tif 000012
【図１０】
2011030491.tif 000013
【図１１】
2011030491.tif 000014
【図１２】
2011030491.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2011030491.tif 000019
【図１７】
2011030491.tif 000020
【図１８】
2011030491.tif 000021
【図１９】
2011030491.tif 000022
【図２０】
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【図２１】
2011030491.tif 000024
【図２２】
2011030491.tif 000025
【図２３】
2011030491.tif 000026
【図２４】
2011030491.tif 000027
【図２５】
2011030491.tif 000028
【図２６】
2011030491.tif 000029
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年11月19日(2010.11.19)
【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、車両を制御する車両制御装置及び車両制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の加速又は減速を行う場合、運転者はアクセルペダル又はブレーキペダルを踏む。また、車両の方向転換を行う場合、運転者はハンドルを左右に回す。安全かつスムースな走行を実現するためには、車両は、運転者の運転操作に対してすばやく反応し、動作する必要がある。しかしながら、実際には、運転者がペダル又はハンドルを操作してから一定の時間が経過した後、車両がその運転操作に対応する動作を開始する。その結果、運転者は、運転操作したタイミングと車両がその運転操作に対応する動作を開始するタイミングとのずれによる違和感を持つ場合がある。
【０００３】
そこで、運転者の運転操作にすばやく反応し、その運転操作に対応する車両の動作をすばやく開始するための様々な方法が提案されている。例えば、運転者の運転操作を予測することにより、運転操作にすばやく反応する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、ブレーキペダルを踏み込むために運転者が足をブレーキペダルの上方に挙げている状態を検出することにより、運転者がブレーキを踏み込む操作を予測する。これにより、運転者の操作に対応する車両の動作をすばやく開始することが可能となる。
【０００５】
また、特許文献２に記載の方法では、アクセルペダルの操作入力に先行する「身体の信号」として筋電位を測定して運転者がアクセルペダルを踏み込む操作を予測する。これにより実際にアクセルペダルの操作が行われる前にスロットルを開くことで、加速までの時間を短縮することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２４３８６９号公報
【特許文献２】特開２００７−３２０４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、緊急時など足の動きが速い場合には、足をブレーキペダルの上方に挙げている状態が検出されるタイミングとブレーキペダルを踏み込む操作が検出されるタイミングとの間の時間差は非常に小さい。その結果、特許文献１に記載の方法では、運転操作の予測結果を利用しても、運転操作にすばやく反応することができない場合があった。
【０００８】
また、特許文献２のように筋電位を測定する場合、実際にアクセルペダルを踏み込む操作に「先行」する「身体の信号」をアクセルペダルを踏み込む脚部あるいは足部より取得するためには、脚部あるいは足部の皮膚に直接電極を装着しなければならず、車両運転用の特殊な衣服の着用や、事前の電極の装着等、運転時の利便を著しく損なう可能性がある。
【０００９】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、運転者への電極装着等の負荷無しに、運転者の運転操作を早期に予測し、運転操作にすばやく反応することができる車両制御装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一態様である車両制御装置は、車両を制御する車両制御装置であって、運転者の臀部、骨盤上部、及び運転者がブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部と反対側の脚部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定部と、前記姿勢測定部によって測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出部と、前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ブレーキ操作又はアクセル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定部と、前記予備動作特定部によって前記姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定された場合、前記予備動作に従って車両を制御する車両制御部とを備える。
【００１１】
これにより、ブレーキ操作又はアクセル操作の前に無意識で行われる予備動作に従って車両を制御することができるので、ブレーキ操作又はアクセル操作にすばやく反応することが可能となる。
【００１２】
また、前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の大きさが閾値以上の場合に、前記姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定することが好ましい。
【００１３】
これにより、検出された姿勢変動が予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを容易に特定することができる。
【００１４】
また、前記車両制御部は、前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、前記車両を減速させ、前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、前記車両を加速させることが好ましい。
【００１５】
これにより、予備動作に従って車両を減速又は加速させることができる。
【００１６】
また、前記車両制御部は、前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、制動灯を点灯させることが好ましい。
【００１７】
これにより、予備動作に従って早期に制動灯を点灯させることが可能となり、後続車両の追突などの事故を減少させることができる。
【００１８】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様である車両制御装置は、車両を制御する車両制御装置であって、運転者の大腿部、臀部、及び骨盤より上の腰部から背部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定部と、前記姿勢測定部によって測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出部と、前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ハンドル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定部と、前記姿勢変動がハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると判定された場合、前記姿勢変動の方向に基づく方向へ車両が旋回するように車両を制御する車両制御部とを備える。
【００１９】
これにより、ハンドル操作の前に無意識で行われる予備動作に従って車両を制御することができるので、ハンドル操作にすばやく反応することが可能となる。
【００２０】
また、前記姿勢特定部は、大腿部及び臀部の状態を示す姿勢を測定し、前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の方向と反対方向へ車両が旋回するように車両を制御することが好ましい。
【００２１】
これにより、大腿部及び臀部における姿勢変動を利用して、ハンドル操作の前に無意識で行われる予備動作に従って車両が旋回する方向を制御することができるので、ハンドル操作にすばやく反応することが可能となる。
【００２２】
また、前記姿勢特定部は、骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢を測定し、前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の方向と同じ方向へ車両が旋回するように車両を制御することが好ましい。
【００２３】
これにより、骨盤より上の腰部から背部における姿勢変動を利用して、ハンドル操作の前に無意識で行われる予備動作に従って車両が旋回する方向を制御することができるので、ハンドル操作にすばやく反応することが可能となる。
【００２４】
また、前記予備動作特定部は、前記予備動作が行われるときの姿勢変動の特徴を示す姿勢変動パターンと、前記予備動作の後に行われる運転操作を特定するための予備動作情報とを対応づけて記憶している姿勢変動パターン記憶部と、前記姿勢変動パターン記憶部に記憶された姿勢変動パターンと前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動とを照合することにより、前記姿勢変動が予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する姿勢変動パターン照合部とを備えることが好ましい。
【００２５】
これにより、記憶部に記憶された姿勢変動パターンを用いて運転操作を予測することができるので、予測精度を向上させることが可能となる。
【００２６】
また、さらに、前記姿勢変動検出部によって運転操作前の所定期間に検出された姿勢変動を用いて姿勢変動パターンを生成し、生成した姿勢変動パターンと当該運転操作とを対応づけて姿勢変動パターン記憶部に格納する姿勢変動パターン生成部を備えることが好ましい。
【００２７】
これにより、実際に運転者が予備動作を行ったときの姿勢変動を用いて、運転者に適応した姿勢変動パターンを生成することができるので、運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。
【００２８】
また、前記姿勢測定部は、運転者の重心位置を前記姿勢として測定することが好ましい。
【００２９】
これにより、運転操作の予備動作の際に現れる姿勢変動を、重心位置を用いて検出することが可能となる。
【００３０】
また、前記姿勢測定部は、運転者が座る座席の座面に配置され、座面上の圧力を測定する３つ以上の圧力センサと、前記各圧力センサによって測定された圧力を用いて、前記座面内における圧力の重心位置を前記運転者の重心位置として計算する重心位置計算部とを備えることが好ましい。
【００３１】
これにより、運転席の座面に配置された圧力センサを用いて運転者の重心位置を測定することができ、運転者にセンサを取り付けるなどの負荷を負わせることなく重心位置を測定することが可能となる。
【００３２】
また、前記姿勢変動検出部は、運転操作及び予備動作が行われていないときの運転者の重心位置である平常重心位置から前記姿勢測定部によって測定された重心位置へ向かう重心移動ベクトルを前記姿勢変動として検出することが好ましい。
【００３３】
これにより、平常時の重心位置からの重心位置の移動を示す重心移動ベクトルを用いて運転操作を予測することができ、運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。
【００３４】
また、さらに、前記各圧力センサによって圧力が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合の前記圧力を用いて計算された重心位置を用いて平常重心位置を計算する平常重心位置計算部を備え、前記姿勢変動検出部は、前記平常重心位置計算部によって計算された平常重心位置を用いて重心移動ベクトルを検出することが好ましい。
【００３５】
これにより、運転者に適応した平常重心位置を計算することができるので、運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。
【００３６】
また、前記姿勢測定部は、運転者が座る座席及び前記座席前の床面の少なくとも一方に設けられた複数の圧力センサを含み、前記複数の圧力センサよって測定される圧力分布を前記姿勢として測定することが好ましい。
【００３７】
これにより、運転操作の予備動作において現れる姿勢変動を、圧力分布を用いて検出することが可能となる。また、運転席の座席及び座席前の床面に配置された圧力センサを用いて圧力分布を測定することができ、運転者にセンサを取り付けるなどの負荷を負わせることなく運転者の姿勢を測定することが可能となる。
【００３８】
また、前記姿勢変動検出部は、運転操作及び予備動作が行われていないときの圧力分布である平常圧力分布と前記姿勢測定部によって測定された圧力分布との圧力差分の分布である圧力分布変動を前記姿勢変動として検出することが好ましい。
【００３９】
これにより、平常時の圧力分布からの圧力差分を用いて運転操作を予測することができ、運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。
【００４０】
また、さらに、前記複数の圧力センサによって圧力分布が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合の前記圧力分布を用いて平常圧力分布を計算する平常圧力分布計算部を備え、前記姿勢変動検出部は、前記平常圧力分布計算部によって計算された平常圧力分布を用いて圧力分布変動を検出することが好ましい。
【００４１】
これにより、運転者に適応した平常圧力分布を計算することができるので、運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。
【００４２】
また、さらに、運転者の驚愕反応を検出し、驚愕反応を検出した場合に車両を減速させる驚愕反応検出部を備え、前記車両制御部は、前記驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、前記予備動作特定部によって前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定されたとき、車両の減速を促進し、前記驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定されなかったとき、車両の減速を中止することが好ましい。
【００４３】
これにより、運転者が緊急事態に遭遇したときなどの驚愕反応に従って、すばやく車両の減速を開始することができる。また、驚愕反応による減速制御と予備動作による減速制御とを連携させ、驚愕反応により開始された減速制御の誤りを訂正することが可能となる。
【００４４】
また、前記驚愕反応検出部は、運転者がハンドルを把持する圧力に基づいて驚愕反応を検出することが好ましい。
【００４５】
これにより、運転者がハンドルを把持する圧力を利用して、容易に驚愕反応を検出することができる。
【００４６】
また、前記驚愕反応検出部は、運転者の瞳孔の拡大を検出することにより、驚愕反応を検出することが好ましい。
【００４７】
これにより、運転者の瞳孔の拡大を利用して、容易に驚愕反応を検出することができる。
【００４８】
なお、本発明は、このような車両制御装置として実現することができるだけでなく、このような車両制御装置が備える特徴的な構成部の動作をステップとする車両制御方法として実現したり、それらの各ステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体、又はインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、運転操作の前に無意識で行われる予備動作に従って車両を制御することができるので、運転操作にすばやく反応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１Ａ】図１Ａは、身体部分を示す用語を説明するための図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の実施の形態１における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、予備動作を説明するための図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１におけるシート圧力センサの配置の一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１における重心移動パターン記憶部に記憶されている重心移動パターンテーブルの一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１における車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１における姿勢測定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１における姿勢変動検出ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１における平常重心位置計算ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１における予備動作特定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、運転者がブレーキ操作を行ったときの予備動作についての実験結果の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１の変形例１における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態１の変形例１におけるシート圧力センサの配置の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態１の変形例１における圧力分布変動パターン記憶部に記憶されている圧力分布変動パターンテーブルの一例を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態１の変形例１における姿勢測定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態１の変形例１における姿勢変動検出ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態１の変形例１における平常圧力分布計算ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態１の変形例１における予備動作特定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態１の変形例２における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態１の変形例２における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、運転者がブレーキ操作を行ったときの予備動作についての実験結果の一例を示す図である。
【図２３】図２３は、本発明の実施の形態２における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態２における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施の形態２における車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、本発明の実施の形態２における姿勢変動パターン生成ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２７】図２７は、本発明の実施の形態２の変形例における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図２８】図２８は、本発明の実施の形態２の変形例における姿勢変動パターン生成ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２９】図２９は、本発明の実施の形態３における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図３０】図３０は、本発明の実施の形態３における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図３１】図３１は、本発明の実施の形態３における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図３２】図３２は、本発明の実施の形態３における把持圧力変動検出部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３３】図３３は、本発明の実施の形態３における瞳孔拡大検出部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３４】図３４は、本発明の実施の形態３における驚愕反応判定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３５】図３５は、本発明の実施の形態４における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図３６】図３６は、本発明の実施の形態４における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図３７】図３７は、本発明の実施の形態４における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図３８】図３８は、コンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態の説明では、図１Ａに従って、身体部分を示す用語を使用する。なお、図１Ａは、身体部分を示す用語を説明するための図であり、人体を背面からみた図である。
【００５２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における車両制御装置１０は、運転操作の前に起こる予備動作に従って車両を制御する。
【００５３】
図１Ｂは、実施の形態１における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。図１Ｂに示すように、車両制御装置１０は、姿勢測定部１１と、姿勢変動検出部１２と、予備動作特定部１３と、車両制御部１４とを備える。
【００５４】
姿勢測定部１１は、運転者が運転操作を行う身体部分と異なる身体部分の状態を示す姿勢を測定する。具体的には、姿勢測定部１１は、例えば、運転者の臀部、骨盤上部、及び運転者がブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部と反対側の脚部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する。また、姿勢測定部１１は、運転者の大腿部、臀部、及び骨盤より上の腰部から背部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定しても良い。本実施の形態では、姿勢測定部１１は、運転者の臀部及び大腿部が接する座面上における圧力を測定することにより得られる運転者の重心位置を、運転者の臀部及び大腿部の状態を示す姿勢として測定する。
【００５５】
ここで、運転操作とは、運転者が車両を制御するために意識的に行う操作である。具体的には、運転操作には、ブレーキペダルを踏むブレーキ操作、ハンドルを左もしくは右に回す左ハンドル操作もしくは右ハンドル操作（以下、両者を合わせて「ハンドル操作」という。）又はアクセルペダルを踏むアクセル操作などが含まれる。
【００５６】
また、運転者が運転操作を行う身体部分とは、ブレーキペダル、アクセルペダル又はハンドルなどの運転操作受付手段を運転者が物理的に操作する身体部分を意味する。つまり、ブレーキペダル又はアクセルペダルが操作される場合、運転操作を行う身体部分は、脚部（詳細には、脚部の先端部分である足部）である。また、ハンドルが操作される場合、運転操作を行う身体部分は手部である。
【００５７】
実際に運転者が運転操作を行う場合、運転者の意思決定からブレーキペダル、アクセルペダル又はハンドルなどの運転操作受付手段を、運転者が物理的に操作するまでには、いくつかの段階がある。例えば「ブレーキペダルを踏む」という意思決定が行われた場合、ブレーキペダルを踏む右足の足部の軌道が決定されると、右足の足部の軌道を実現するための右足の脚部の運動が決定される。右足の足部及び脚部の運動が決定されると、右足の脚部及び足部が運動することによる身体の重量バランスの変化に耐えるように姿勢を調節するために、背、腰の重心を動かす背筋群と腹筋群、腰と脚との角度を調節する骨盤周辺の筋群の運動が決定される。実際の身体動作としては、運転操作を行う右の足部及び脚部の運動に先立って、まず姿勢調節のための背筋群、腹筋群及び骨盤周辺の筋群が動き、右の脚部及び足部の運動に備える。この動作は無意識に行われる。次いで右の脚部の運動によって右の足部の位置が変わり「ブレーキペダルを踏む」という運転者が意思決定した運転操作が行われる。上記のように、人間が意識して動作する場合、意識した動作に先行する、無意識に行われる姿勢調節のための運動の段階と、意識する動作そのものの運動の段階があり、無意識に行われる姿勢調節のための運動は、意識する動作そのものの運動を実行する身体部位とは異なる部位である場合が多い。特に意識する動作が運転操作のように四肢の運動である場合、姿勢維持は四肢の起始部である体幹すなわち胴を中心とした運動になる。
【００５８】
姿勢変動検出部１２は、姿勢測定部１１によって測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する。具体的には、姿勢変動検出部１２は、姿勢測定部１１によって測定された姿勢の時間的・空間的変動を姿勢変動として検出する。
【００５９】
予備動作特定部１３は、姿勢変動検出部１２によって検出された姿勢変動が、運転操作（アクセル操作、ブレーキ操作又はハンドル操作）の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する。すなわち、予備動作特定部１３は、姿勢変動検出部１２によって検出された姿勢変動を用いて、運転操作の予備動作を特定することにより、予備動作の後に行われる運転操作を予測する。ここで、運転操作の予備動作（以下、単に「予備動作」ともいう。）とは、運転者が運転操作を行う前に姿勢を制御するために行う動作を示す。つまり、運転操作の予備動作とは、運転者の運転操作に付随する動作であって、運転操作の前に無意識に行われる運転者の動作を示す。なお、予備動作については、図２を用いて後述する。
【００６０】
車両制御部１４は、姿勢変動が運転操作の予備動作であると判定された場合に、予備動作に従って車両を制御する。つまり、車両制御部１４は、運転操作に従った車両の制御の前に、予備動作特定部１３によって予測された運転操作に従って車両を制御する。具体的には、車両制御部１４は、予測された運転操作に従って、車両の動き又は状態を制御する。より具体的には、車両制御部１４は、予測された運転操作に従って、例えば車両の速度、車両の進行方向、又は車両が備える各種ランプの点灯状態などを制御する。
【００６１】
以下、予備動作について、図２を用いて詳細に説明する。
【００６２】
予備動作とは、予測的姿勢制御（Ａｎｔｉｃｉｐａｔｏｒｙ  ｐｏｓｔｕｒａｌ  ｃｏｎｔｒｏｌ）を指し、人が何らかの動作を行う場合に、動作に先立って姿勢が制御される際の身体の動きのことを指す。
【００６３】
人は、両足で立っている状態から右足を上げる際には、右足を上げる動作に先立って、右足を上げても転倒しないように重心を左足に移動する。このような動作を行った際に身体のバランスを維持することができるように、動作に先立って予測的に行われる姿勢制御を予備動作と呼んでいる。
【００６４】
このような予備動作は無意識に行われるものであり、動作する身体部位あるいは動作の大きさ等によるが、動作に数１００ミリ秒程度先行して起こる（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】１９８７、藤田厚“運動支配の生理心理：運動反応のメカニズム”、「新版運動心理学入門」松田岩男  杉原隆  編  大修館書店  東京都、第２章  ｐ１５−ｐ２２
【００６５】
図２は、予備動作を説明するための図であり、非特許文献１に記載の図面（図２−８）に説明を付け加えた図である。非特許文献１において、図２は、「右又は左にランダムに呈示される上向き又は下向きの矢印の光刺激に対して、全身的な高い跳躍（ｈｉｇｈ  ｊｕｍｐ）又は低い跳躍（ｌｏｗ  ｊｕｍｐ）を行うという、選択的反応場面を設定して、被験者の反応によって生ずる跳躍板のゆがみの変化を反応曲線（ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｃｕｒｖｅ）、眼球運動による網角膜電位を眼球電位図（ｅｌｅｃｔｒｏｏｃｕｌｏｇｒａｍ；Ｅ．Ｏ．Ｇ．）、前脛骨筋と腓腹筋の緊張変化を筋電図（ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｍ；Ｅ．Ｍ．Ｇ．）として、それをオシログラフに同時に記録して、それに基づいて、反応時間を、I：眼球運動の潜時（ｌａｔｅｎｃｙ  ｏｆ  ｅｙｅ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ）、II：眼球運動時間（ｅｙｅ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ  ｔｉｍｅ）、III：決断時間（ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｔｉｍｅ）、IV：筋収縮時間（ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）、V：反応時間（ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）、VI：脚部屈曲の潜時（ｌａｔｅｎｃｙ  ｏｆ  ｌｅｇ  ｆｌｅｘｉｏｎ）、VII：滞空時間（ｊｕｍｐｉｎｇ  ｔｉｍｅ）に分類して」示した図であると説明されている。
【００６６】
図２の筋電図（前脛骨筋及び腓腹筋）に示すように、跳躍動作をするためのふくらはぎの筋である腓腹筋の動きに先立って、脛の筋肉である前脛骨筋が動いている。つまり、人が意識的に行う動作である跳躍動作を行う部分である腓腹筋の動作に先立って、跳躍動作を行う部分とは異なる前脛骨筋が動作する。このように前脛骨筋が収縮することにより、重心はやや前方に移動する。つまり、腓腹筋の収縮によって起こる後方への重心移動に対してバランスを維持するために、前方への重心移動が予備動作として行われる。
【００６７】
なお、足などの下半身の動作だけではなく、上半身の動作に対しても予備動作は確認されている（例えば、非特許文献２参照）。
【非特許文献２】１９９２、  Ｓａｎｄｙ  Ｍｏｏｒｅ、  Ｄｅｎｉｓ  Ｂｒｕｎｔ、  Ｍａｒｙ  Ｌ．  Ｎｅｓｂｉｔｔ  ａｎｄ  Ｔｅｒｌ  Ｊｕａｒｅｚ、  Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｅｖｉｄｅｎｃｅ  ｆｏｒ  Ａｎｔｉｃｉｐａｔｏｒｙ  Ｐｏｓｔｕｒａｌ  Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｓ  ｉｎ  Ｓｅａｔｅｄ  Ｓｕｂｊｅｃｔｓ  Ｗｈｏ  Ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ  ａ  Ｒｅａｃｈｉｎｇ  Ｔａｓｋ、  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｔｈｅｒａｐｙ  Ｖｏｌ．  ７２、  （５）、  ｐｐ３３５−３４３．
【００６８】
非特許文献２には、人が腰掛けた状態において腕を伸ばす際にも、腕を伸ばす筋肉である三角筋の活動に数十ミリ秒先行して、姿勢を維持する筋である外腹斜筋と背筋とが活動していることが示されている。
【００６９】
したがって、このような下半身又は上半身による運転操作の予備動作を検出できれば、運転操作が行われる前に運転操作を予測することが可能となる。
【００７０】
次に、図１Ｂに示した各構成要素の詳細について説明する。
【００７１】
図３は、実施の形態１における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【００７２】
図３に示すように、姿勢測定部１１は、シート圧力センサ１１１と、重心位置計算部１１２と、振動センサ１１３と、補正部１１４とを備える。また、姿勢変動検出部１２は、平常重心位置記憶部１２１と、重心移動検出部１２２と、平常重心位置計算部１２３とを備える。また、予備動作特定部１３は、重心移動パターン記憶部１３１と、重心移動パターン照合部１３２とを備える。また、車両制御部１４は、減速制御信号生成部１４１と、加速制御信号生成部１４２と、進行方向制御信号生成部１４３とを備える。
【００７３】
４つのシート圧力センサ１１１のそれぞれは、運転者が座る座席の座面の互いに異なる位置に配置される。また、各シート圧力センサ１１１は、運転者によって加えられる座面への圧力を測定する。シート圧力センサ１１１の配置については、図４を用いて後述する。
【００７４】
重心位置計算部１１２は、各シート圧力センサ１１１によって測定された圧力と、各シート圧力センサの位置とから、座面内における圧力の重心位置を計算する。具体的には、重心位置計算部１１２は、各シート圧力センサ１１１によって測定された圧力値と、各シート圧力センサ１１１の座面上の位置を示す位置座標とを用いて、圧力によるモーメントが相殺される位置の座標を重心位置座標として計算する。
【００７５】
振動センサ１１３は、運転者の重心位置に影響を与える車両の振動を測定する。具体的には、振動センサ１１３は、例えば、座席の座面と平行な平面上における車両振動ベクトルを測定する。
【００７６】
補正部１１４は、振動センサ１１３によって測定された車両の振動に基づいて、重心位置計算部１１２によって計算された重心位置を補正する。具体的には、補正部１１４は、シート圧力センサ１１１によって圧力が測定されたときに測定された車両振動ベクトルを打ち消すベクトルに従って重心位置を移動させる。これにより、補正部１１４は、運転者の重心位置から車両の振動の影響を除去することが可能となる。
【００７７】
平常重心位置記憶部１２１は、平常重心位置を記憶している。ここで、平常重心位置とは、運転者の姿勢が平常状態であるときの運転者の重心位置である。言い換えると、平常重心位置は、運転操作及び予備動作が行われていないときの運転者の重心位置である。
【００７８】
重心移動検出部１２２は、重心位置の移動を姿勢変動として検出する。具体的には、重心移動検出部１２２は、平常重心位置から補正部１１４によって補正された重心位置へ向かう重心移動ベクトルを姿勢変動として検出する。
【００７９】
平常重心位置計算部１２３は、各シート圧力センサ１１１によって圧力が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合、その測定された圧力を用いて計算された重心位置を用いて平常重心位置を計算する。言い換えると、平常重心位置計算部１２３は、運転者が運転操作を行っている時を含む所定期間以外に測定された圧力を用いて計算された重心位置を用いて平常重心位置を計算する。
【００８０】
ここで、運転操作が行われたか否かは、運転操作受付手段によって受け付けられた運転者の運転操作に関する情報（運転操作情報）を運転操作受付手段から取得することにより判断される。また、所定期間は、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間が含まれるような期間である。この所定期間は、経験的に又は実験により得られる、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間より長くなるように決定されればよい。
【００８１】
重心移動パターン記憶部１３１は、姿勢変動パターン記憶部の一例であり、予備動作が行われるときの重心移動ベクトルの特徴を示す重心移動パターンと、予備動作の後に行われる運転操作を特定するための予備動作情報とを対応づけて記憶している。具体的には、重心移動パターン記憶部１３１は、重心移動パターンと予備動作情報とを対応づけて格納している重心移動パターンテーブル１３１ａを記憶している。重心移動パターンテーブル１３１ａについては、図５を用いて後述する。
【００８２】
重心移動パターン照合部１３２は、姿勢変動パターン照合部の一例である。重心移動パターン照合部１３２は、重心移動パターン記憶部１３１に記憶された重心移動パターンと重心移動検出部１２２によって検出された重心移動ベクトルとを照合することにより、予備動作情報を特定する。具体的には、重心移動パターン照合部１３２は、重心移動ベクトルが重心移動パターンの示す条件を満たすか否かに基づいて、予備動作情報によって示される運転操作を予測する。
【００８３】
減速制御信号生成部１４１は、車両を減速させるための信号である減速制御信号を生成し、車両を減速させる。具体的には、減速制御信号生成部１４１は、例えば、生成した減速制御信号を、ディスクブレーキ、ドラムブレーキ又は回生ブレーキ等の制動装置に通知し、制動装置に車両を減速させる。制動装置は、例えば、アクチュエータを用いて減速制御信号を物理的な動きに変換し、車両を減速させるための部材を動作させる。
【００８４】
加速制御信号生成部１４２は、車両を加速させるための信号である加速制御信号を生成し、車両を加速させる。具体的には、加速制御信号生成部１４２は、例えば、生成した加速制御信号をエンジンに通知し、エンジンシリンダへの燃料の供給量を増加させる。
【００８５】
進行方向制御信号生成部１４３は、車両の進行方向を変更させるための信号である進行方向制御信号を生成し、車両の進行方向を変更させる。具体的には、進行方向制御信号生成部１４３は、例えば、生成した進行方向制御信号を操舵装置に通知し、操舵装置に車輪の向きを変更させる。
【００８６】
図４は、実施の形態１におけるシート圧力センサの配置の一例を示す図である。図４に示すように本実施の形態において、シート圧力センサ１１１は、シートの座面の四隅に配置される。
【００８７】
なお、本実施の形態では、シート圧力センサ１１１がシートの座面に４つ設置されているが、必ずしも４つ設置される必要はない。シート圧力センサ１１１は、重心位置を計算することができる数である３つ以上配置されればよい。
【００８８】
また、本実施の形態では、シート圧力センサ１１１がシートの座面の四隅に配置されるが、必ずしも四隅に配置される必要はない。例えば、シート圧力センサ１１１は、座面を囲む各辺の中央に１つずつ配置されてもよい。
【００８９】
図５は、実施の形態１における重心移動パターン記憶部に記憶されている重心移動パターンテーブルの一例を示す図である。
【００９０】
重心移動パターン記憶部１３１に記憶されている重心移動パターンテーブル１３１ａには、予備動作が行われるときの重心移動ベクトルの特徴を示す重心移動パターンと、予備動作の後に行われる運転操作を特定するための予備動作情報とが対応づけて格納されている。予備動作情報は、例えば、ブレーキペダルを踏む運転操作を示す「ブレーキ」、ハンドルを右又は左に回す運転操作を示す「右ハンドル」又は「左ハンドル」、及びアクセルペダルを踏む運転操作を示す「アクセル」である。
【００９１】
図５に示す重心移動パターンテーブル１３１ａは、例えば、重心移動ベクトルの向きが角度範囲「２００〜２５０度」の条件を満たす場合、ブレーキペダルを踏む運転操作の予備動作であることを示す。
【００９２】
なおここでは、重心移動パターンは、重心移動ベクトルの向きを特定するための情報であったが、これに限定されるものではない。例えば、重心移動パターンは、重心移動ベクトルの向き及び大きさを特定するための情報であってもよい。
【００９３】
次に、以上のように構成された車両制御装置１０によって実行される車両制御方法について説明する。
【００９４】
図６は、実施の形態１における車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【００９５】
まず、車両制御装置１０は、運転者が座席に着座し、車両を始動することで動作をスタートする。そして、車両制御装置１０は、エンジンを停止する等の終了信号があるか否かを判断する（Ｓ１００）。ここで、終了信号がある場合（Ｓ１００のＹｅｓ）、車両制御装置１０は、動作を終了する。
【００９６】
一方、終了信号がない場合（Ｓ１００のＮｏ）、姿勢測定部１１は、運転者が運転操作を行う身体部分と異なる身体部分の状態を示す姿勢を測定する（Ｓ１１０）。そして、姿勢測定部１１は、測定した姿勢に関する情報を姿勢変動検出部１２へ出力する。
【００９７】
続いて、姿勢変動検出部１２は、測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する（Ｓ１２０）。そして、姿勢変動検出部１２は、検出した姿勢変動に関する情報を予備動作特定部１３へ出力する。
【００９８】
次に、予備動作特定部１３は、検出された姿勢変動を用いて運転操作の予備動作を特定することにより、予備動作の後に行われる運転操作を予測する（Ｓ１３０）。そして、予備動作特定部１３は、予測した運転操作に関する情報を車両制御部１４へ出力する。
【００９９】
最後に、車両制御部１４は、予測された運転操作に従って車両を制御する（Ｓ１４０）。
【０１００】
以上のように、車両制御装置１０は、ステップＳ１００からステップＳ１４０までの一連の動作を繰り返すことにより、車両運転中の運転者の運転操作を予測して車両制御を行うための制御信号を逐次生成する。
【０１０１】
次に、図６に示したフローチャートの各ステップにおける処理の詳細について、図７〜図１１を用いて説明する。まず、姿勢測定ステップ（Ｓ１１０）の詳細について、図７を用いて説明する。
【０１０２】
図７は、実施の形態１における姿勢測定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１０３】
まず、重心位置計算部１１２は、各シート圧力センサ１１１の入力値（圧力データ）を取得する（Ｓ１１１）。次に、重心位置計算部１１２は、取得した入力値と各圧力測定点間の距離とから重心位置を計算し（Ｓ１１２）、補正部１１４へ出力する。
【０１０４】
続いて、補正部１１４は、振動センサ１１３によって測定された車両振動ベクトルを用いて、重心位置計算部１１２によって計算された重心位置を補正する（Ｓ１１３）。具体的には、補正部１１４は、測定された車両振動ベクトルを相殺するベクトルの方向にそのベクトルの大きさだけ重心位置を移動することにより、重心位置を補正する。
【０１０５】
以上のように、姿勢測定部１１は、ステップＳ１１１からステップＳ１１３までの各処理を実行し、車両の振動の影響が除去された重心位置を、運転者の姿勢として測定する。
【０１０６】
次に、図６に示す姿勢変動検出ステップ（Ｓ１２０）の詳細について、図８を用いて説明する。
【０１０７】
図８は、実施の形態１における姿勢変動検出ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１０８】
まず、平常重心位置計算部１２３は、平常重心位置記憶部１２１に現在の運転者の平常重心位置が記憶されているか否かを判断する（Ｓ１２１）。ここで、平常重心位置記憶部１２１に現在の運転者の平常重心位置が記憶されている場合（Ｓ１２１のＹｅｓ）、重心移動検出部１２２は、平常重心位置記憶部１２１に記憶された現在の運転者の平常重心位置からステップＳ１１０において測定された重心位置へ向かう重心移動ベクトルを算出する（Ｓ１２２）。
【０１０９】
一方、平常重心位置記憶部１２１に現在の運転者の平常重心位置が記憶されていない場合（Ｓ１２１のＮｏ）、平常重心位置計算部１２３は、現在の運転者に適応した平常重心位置を計算する（Ｓ１２５）。
【０１１０】
以上のように、姿勢変動検出部１２は、ステップＳ１２１からステップＳ１２５までの各処理を実行し、平常重心位置から測定された重心位置へ向かうベクトルである重心移動ベクトルを姿勢変動として検出する。
【０１１１】
次に、図８に示す平常重心位置計算ステップ（Ｓ１２５）の詳細について、図９を用いて説明する。
【０１１２】
図９は、実施の形態１における平常重心位置計算ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１１３】
まず、平常重心位置計算部１２３は、例えばハンドル、ブレーキ又はアクセル等の運転操作受付手段から取得した操作情報に基づいて、運転操作が行われているか否かを判断する（Ｓ１２５１）。
【０１１４】
ここで、運転操作が行われている場合（Ｓ１２５１のＹｅｓ）、平常重心位置計算部１２３は、平常重心位置記憶部１２１に記憶されている一時記憶重心位置を消去し（Ｓ１２５２）、ステップＳ１００へ戻る。一方、運転操作が行われていない場合（Ｓ１２５１のＮｏ）、平常重心位置計算部１２３は、平常重心位置記憶部１２１に一時記憶重心位置が記憶されているか否かを判断する（Ｓ１２５３）。
【０１１５】
ここで、一時記憶重心位置が記憶されていない場合（Ｓ１２５３のＮｏ）、平常重心位置計算部１２３は、ステップＳ１００において測定された重心位置を一時記憶重心位置として平常重心位置記憶部１２１に格納し（Ｓ１２５９）、ステップＳ１００へ戻る。
【０１１６】
一方、一時記憶重心位置が記憶されている場合（Ｓ１２５３のＹｅｓ）、平常重心位置計算部１２３は、平常重心位置記憶部１２１に記憶されている一時記憶重心位置を計算用重心位置として平常重心位置記憶部１２１に格納する（Ｓ１２５４）。つまり、平常重心位置計算部１２３は、前回圧力が測定されてから今回圧力が測定されるまでの期間に運転操作が行われなかった場合に、前回測定された圧力を用いて計算される重心位置を計算用重心位置として平常重心位置記憶部１２１に格納する。
【０１１７】
次に、平常重心位置計算部１２３は、平常重心位置記憶部１２１に記憶されている計算用重心位置の数があらかじめ定められた数以上であるか否かを判断する（Ｓ１２５５）。なお、あらかじめ定められた数は、現在の運転者の平常重心位置を計算するために必要な計算用重心位置の数である。具体的には、あらかじめ定められた数は、例えば「２０」などの自然数である。
【０１１８】
ここで、計算用重心位置の数があらかじめ定められた数未満である場合（Ｓ１２５５のＮｏ）、平常重心位置計算部１２３は、ステップＳ１００において測定された重心位置を一時記憶重心位置として平常重心位置記憶部１２１に格納し（Ｓ１２５９）、ステップＳ１００へ戻る。
【０１１９】
一方、計算用重心位置の数があらかじめ定められた数以上である場合（Ｓ１２５５のＹｅｓ）、平常重心位置計算部１２３は、計算用重心位置の平均位置を平常重心位置として計算する（Ｓ１２５６）。さらに、平常重心位置計算部１２３は、各計算用重心位置と平常重心位置との距離を計算し、計算した距離の分布の７５％点を重心移動閾値と決定する（Ｓ１２５７）。例えば、あらかじめ定められた数が「２０」である場合、平常重心位置計算部１２３は、２０個の計算用重心位置のそれぞれと平常重心位置との距離を計算する。そして、平常重心位置計算部１２３は、計算した距離を昇順に並べたときの１５番目と１６番目との中間の距離を重心移動閾値と決定する。
【０１２０】
次に、平常重心位置計算部１２３は、ステップＳ１２５６において計算された平常重心位置と、ステップＳ１２５７において決定された重心移動閾値とを平常重心位置記憶部１２１に格納する（Ｓ１２５８）。
【０１２１】
なお、ここでは平常重心位置を計算するために必要な計算用重心位置の数が２０個である場合について説明したが、１以上の数であればこれ以外の数であってもよい。計算用重心位置の数が多いほど、平常重心位置の信頼度は向上する。
【０１２２】
また、平常重心位置計算部１２３は、計算用重心位置の平均値を平常重心位置として計算したが、中央値、最頻値等平均値以外の代表値を平常重心位置として計算してもよい。また、平常重心位置計算部１２３は、平常重心位置からの距離の分布の７５％点となる距離を重心移動閾値と決定していたが、標準偏差等他の基準を用いて重心移動閾値を決定してもよい。
【０１２３】
以上のように、平常重心位置計算部１２３は、ステップＳ１２５１からステップＳ１２５８までの各処理を実行し、現在の運転者に適応した平常重心位置を設定する。
【０１２４】
なお、これらの平常重心位置の計算は、例えば毎秒５０回のように、あらかじめ定められた周期で行われる。つまり、ステップＳ１２５からステップＳ１００に戻った後、再度ステップＳ１２５に戻ってくるというループ処理は、あらかじめ定められた周期で行われる。この周期は、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間と略一致することが好ましい。これにより、運転操作情報が取得された周期の１つ前の周期は、予備動作が行われているときの周期となる。つまり、運転操作情報が取得されなかった周期の１つ前の周期は、平常時の周期となる。
【０１２５】
次に、図６に示す予備動作特定ステップ（Ｓ１３０）の詳細について、図１０を用いて説明する。
【０１２６】
図１０は、実施の形態１における予備動作特定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１２７】
まず、重心移動パターン照合部１３２は、重心移動ベクトルの大きさが平常重心位置記憶部１２１に記憶された重心移動閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ１３１）。ここで、重心移動ベクトルの大きさが重心移動閾値未満である場合（Ｓ１３１のＮｏ）、ステップＳ１００へ戻る。
【０１２８】
一方、重心移動ベクトルの大きさが重心移動閾値以上である場合（Ｓ１３１のＹｅｓ）、重心移動パターン照合部１３２は、ステップＳ１２２において算出された重心移動ベクトルと、重心移動パターン記憶部１３１に記憶された重心移動パターンとを照合する（Ｓ１３２）。
【０１２９】
具体的には、重心移動パターン照合部１３２は、例えば、重心移動ベクトルの向きを示す角度を算出する。そして、重心移動パターン照合部１３２は、算出した角度が重心移動パターンに示される角度範囲に含まれるか否かを照合する。
【０１３０】
続いて、重心移動パターン照合部１３２は、照合結果に基づいて、運転操作に先立って行われる予備動作を特定し、車両制御部１４に出力する（Ｓ１３３）。具体的には、例えば、重心移動パターン照合部１３２は、照合結果を用いて、算出した角度が角度範囲に含まれる重心移動パターンに対応する予備動作情報を特定することにより、予備動作の後に行われる運転操作を予測する。つまり、重心移動パターン照合部１３２は、重心移動ベクトルが重心移動パターンによって示される予め定められた条件を満たすか否かを判定することにより、重心移動ベクトルが運転操作の予備動作によって生じた重心移動ベクトルであるか否かを特定するとともに、当該予備動作がアクセル操作、ブレーキ操作及びハンドル操作のいずれの予備動作であるかを特定する。
【０１３１】
例えば、重心移動パターン照合部１３２は、算出した角度が「２２０度」であった場合、図５に示す重心移動パターンテーブル１３１ａを参照することにより、角度範囲が「２００〜２５０度」である重心移動パターンに対応する予備動作情報「ブレーキ」を特定する。つまり、重心移動パターン照合部１３２は、重心移動ベクトルの向きを示す角度「２２０度」を用いて、運転操作「ブレーキ」を予測する。
【０１３２】
以上のように、予備動作特定部１３は、ステップＳ１３１からステップＳ１３３までの各処理を実行し、姿勢変動検出部１２によって検出された姿勢変動を用いて運転操作の予備動作を特定し、運転操作を予測する。具体的には、予備動作特定部１３は、予め定められた条件に基づいて、検出された姿勢変動が、アクセル操作、ブレーキ操作又はハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する。
【０１３３】
次に、図６に示す車両制御ステップ（Ｓ１４０）の詳細について、図１１を用いて説明する。
【０１３４】
図１１は、実施の形態１における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１３５】
まず、減速制御信号生成部１４１は、ステップＳ１３０において特定された予備動作が、ブレーキ操作の予備動作であるか否かを判定する（Ｓ１４１）。ここで、ステップＳ１３０において特定された予備動作がブレーキ操作の予備動作である場合（Ｓ１４１のＹｅｓ）、減速制御信号生成部１４１は、車両を減速するための減速制御信号を生成し、車両を減速させる（Ｓ１４２）。そして、車両制御部１４は、車両制御ステップの処理をする。
【０１３６】
一方、ステップＳ１３０において特定された予備動作がブレーキ操作の予備動作でない場合（Ｓ１４１のＮｏ）、進行方向制御信号生成部１４３は、ステップＳ１３０において特定された予備動作が、ハンドル操作の予備動作であるか否かを判定する（Ｓ１４３）。ここで、ステップＳ１３０において特定された予備動作がハンドル操作の予備動作である場合（Ｓ１４３のＹｅｓ）、進行方向制御信号生成部１４３は、車両の進行方向を変更するための進行方向制御信号を生成し、車両の進行方向を変更させる（Ｓ１４４）。そして、車両制御部１４は、車両制御ステップの処理をする。
【０１３７】
一方、ステップＳ１３０において特定された予備動作がハンドル操作の予備動作でない場合（Ｓ１４３のＮｏ）、加速制御信号生成部１４２は、ステップＳ１３０において特定された予備動作が、アクセル操作の予備動作であるか否かを判定する（Ｓ１４５）。ここで、ステップＳ１３０において特定された予備動作がアクセル操作の予備動作である場合（Ｓ１４５のＹｅｓ）、加速制御信号生成部１４２は、車両を加速するための加速制御信号を生成し、車両を加速させる（Ｓ１４６）。そして、車両制御部１４は、車両制御ステップの処理をする。
【０１３８】
一方、ステップＳ１３０において特定された予備動作がアクセル操作の予備動作でない場合（Ｓ１４５のＮｏ）、車両制御部１４は、車両制御ステップの処理をする。
【０１３９】
以上のように、車両制御部１４は、ステップＳ１４１からステップＳ１４６までの各処理を実行し、予備動作特定部１３によって特定された予備動作に従って、車両を制御するための制御信号を生成する。
【０１４０】
次に、運転者が運転操作をしたときの予備動作についての実験結果について、図１２を用いて説明する。
【０１４１】
図１２は、運転者がブレーキ操作を行ったときの予備動作についての実験結果の一例を示す図である。図１２において、（ａ）は平常時の圧力分布を示す図であり、（ｂ）は予備動作時の圧力分布を示す図であり、（ｃ）は右足を挙げた（以下、「右足挙上動作」という。）時の圧力分布を示す図である。また、（ｄ）は、右足大腿部、左足大腿部、右臀部、及び左臀部に対応する領域における最大圧力の時間変化を示すグラフである。
【０１４２】
重心位置４０１は、右足挙上動作が行われる５３９ｍｓ前である平常時の重心位置を示す。また、重心位置４０２は、右足挙上動作が行われる２４０ｍｓ前である予備動作時の重心位置を示す。また、平常時重心位置範囲４０３は、平常時の重心位置が存在する範囲を示す。具体的には、平常時重心位置範囲４０３は、中心が平常重心位置であって半径が重心移動閾値である円の内部の領域である。
【０１４３】
運転者は、ブレーキペダルを踏むために、右足を挙げてブレーキペダルの上方へ足を移動させる。このとき、右足を挙げたときに身体のバランスを崩さないように、右足を挙げる前に左足側に身体の重心を移動させる予備動作が行われる。図１２（ｂ）は、このような予備動作が、右足が挙がる時刻の２４０ｍｓ前に行われていることを示している。
【０１４４】
図１２（ｂ）に示すように予備動作時には、左足を踏み込む動作によって、平常時よりも左大腿部前部の圧力が増加している。同時に、平常時よりも、右大腿部の圧力は減少し、臀部全体の圧力は増加している。左足の踏み込みによる左大腿部の圧力増加と臀部全体の圧力増加として現れる体幹の後方へのずれによって、圧力分布から計算される重心位置は、図１２（ｂ）中に示した重心位置４０２のように左後方へ移動する。
【０１４５】
このような予備動作が行われることによって、図１２（ｃ）に示すように右足挙上動作が行われ、右臀部に身体右側の荷重が集中したときも、運転者は姿勢を崩すことはない。
【０１４６】
運転者の重心位置は、右足が挙がる２４０ｍｓ前に平常重心位置の範囲を超えて左後方に移動している。具体的には、運転者の重心位置は、図１２（ａ）に示す重心位置４０１から、図１２（ｂ）に示す重心位置４０２へ移動している。姿勢変動検出部１２は、平常時重心位置範囲の中心、つまり平常重心位置から重心位置４０２へ向かうベクトルを重心移動ベクトルとして検出する。なお、姿勢変動検出部１２は、この重心位置４０１から重心位置４０２への移動を表すベクトルを重心移動ベクトルとして検出してもよい。
【０１４７】
なお、図１２では、運転者がブレーキ操作を行うときの予備動作について説明したが、アクセル操作又はハンドル操作を行ったときも同様に予備動作が行われる。例えば、運転者がハンドル操作を行う場合、ハンドル操作が行われる前の予備動作として、ハンドルを切る方向と反対の方向に重心を移動する。この重心移動は、運転者が旋回方向のハンドルを引き下げる動作を行ったときに身体のバランスを保つための動作である。このハンドル操作の予備動作は、足の挙上に対する予備動作とは異なる。したがって、ブレーキ操作の予備動作時に検出される重心移動ベクトルと、ハンドル操作時に検出される重心移動ベクトルとは、向き及び大きさなどの特徴が異なる。つまり、車両制御装置１０は、重心移動ベクトルを用いて、ブレーキ操作の予備動作とハンドル操作の予備動作とを区別して特定することができる。
【０１４８】
以上のように、本実施の形態における車両制御装置１０は、運転操作の前に無意識で行われる予備動作を用いて運転操作を予測できるので、運転者の運転操作を早期に予測することが可能となる。つまり、車両制御装置１０は、運転者による意識的な動作よりも前に行われる予備動作を用いて運転操作を予測できるので、従来よりも早期に運転者の運転操作を予測することができる。ここで運転者による意識的な動作とは、例えば、ブレーキペダルを踏むときの右足挙上動作、又はアクセルペダルから足を離す動作（アクセルペダルの戻り速度）などである。
【０１４９】
また、車両制御装置１０は、このように予測された運転操作に従って車両を制御することができるので、運転操作にすばやく反応することが可能となる。その結果、運転操作がされたタイミングと、その運転操作に対応する車両の動作が開始するタイミングとのずれが短縮されるので、車両制御装置１０は、運転者が持つ違和感を軽減することが可能となる。
【０１５０】
さらに、実際の運転操作に従った制御の前に車両の制御を行うこともできるので、運転者が急加減速、又は急ハンドルなどの急な運転操作が行われた場合であっても、車両制御装置１０は、車両がスムースに動作するように制御することができる。
【０１５１】
また、衝突回避などのために運転者が急ブレーキをかける場合、車両制御装置１０は、急ブレーキのための運転操作の０．１秒から０．５秒程度前にその運転操作を予測することができる。その結果、車両制御装置１０は、実際の運転操作に従ってブレーキをかける場合と比べて、時速４０ｋｍであれば、１．１ｍから５．５ｍ、時速６０ｋｍであれば１．７ｍから８．５ｍの空走距離を減らすことができ、衝突等の事故の抑制を図ることができる。
【０１５２】
また、車両制御装置１０は、座席の座面に配置された圧力センサを用いて計算した重心位置を運転者の姿勢として測定することができるので、運転者にセンサなどを取り付ける必要がなく、比較的容易に運転者の姿勢を測定することができる。
【０１５３】
また、車両制御装置１０は、平常時の重心位置からの重心位置の移動を示す重心移動ベクトルを用いて運転操作を予測するので、比較的高精度に運転操作を予測することができる。
【０１５４】
（実施の形態１の変形例１）
次に、実施の形態１の変形例１について図面を参照しながら詳細に説明する。本変形例における車両制御装置は、運転者が座る座席に配置された圧力センサから得られる圧力分布の変動を用いて予備動作を特定する点が、実施の形態１における車両制御装置と異なる。つまり、本変形例における車両制御装置は、運転者の大腿部、臀部、骨盤上部、及び骨盤より上の腰部から背部の状態の変動を利用して、姿勢変動が予備動作により生じた姿勢変動であるか否かを特定する点が、実施の形態１における車両制御装置と異なる。以下、実施の形態１における車両制御装置と異なる点を中心に、本変形例における車両制御装置を説明する。
【０１５５】
本変形例における車両制御装置１０の全体構成は、図１Ｂに示した実施の形態１における車両制御装置と同様であるので図示及び説明を省略する。
【０１５６】
図１３は、実施の形態１の変形例１における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図１３に示すように、本変形例における車両制御装置１０において、姿勢測定部１１、姿勢変動検出部１２及び予備動作特定部１３の一部が、実施の形態１における車両制御装置と異なる。なお、図１３において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１５７】
本変形例において、姿勢測定部１１は、運転者の大腿部、臀部、骨盤上部、及び骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢を測定する。姿勢測定部１１は、シート圧力センサ１１５と、振動センサ１１３と、補正部１１６とを備える。また、姿勢変動検出部１２は、平常圧力分布記憶部１２４と、圧力分布変動検出部１２５と、平常圧力分布計算部１２６とを備える。また、予備動作特定部１３は、圧力分布変動パターン記憶部１３３と、圧力分布変動パターン照合部１３４とを備える。
【０１５８】
複数のシート圧力センサ１１５のそれぞれは、運転者が座る座席の互いに異なる位置に配置される。また、各シート圧力センサ１１５は、運転者によって加えられる座席への圧力の分布を測定する。シート圧力センサ１１５の配置については、図１４を用いて後述する。
【０１５９】
補正部１１６は、振動センサ１１３によって測定された車両の振動に基づいて、各シート圧力センサ１１５によって測定された圧力の測定点を補正する。具体的には、補正部１１６は、シート圧力センサ１１５によって圧力が測定されたときに測定された車両振動ベクトルを打ち消すベクトルに従って測定点を移動させる。その結果、補正部１１４は、測定された圧力分布から車両の振動の影響を除去することが可能となる。
【０１６０】
平常圧力分布記憶部１２４は、平常圧力分布を記憶している。ここで、平常圧力分布とは、運転者の姿勢が平常状態であるときの圧力分布である。言い換えると、平常圧力分布は、運転操作及び予備動作が行われていないときの圧力分布である。
【０１６１】
圧力分布変動検出部１２５は、圧力分布の変動を姿勢変動として検出する。具体的には、圧力分布変動検出部１２５は、平常圧力分布と補正部１１４によって補正された圧力分布との各測定点における圧力差分の分布である圧力分布変動を姿勢変動として検出する。
【０１６２】
平常圧力分布計算部１２６は、シート圧力センサ１１５によって圧力分布が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合のその測定された圧力分布を用いて平常圧力分布を計算する。言い換えると、平常圧力分布計算部１２６は、運転者が運転操作を行っている時を含む所定期間以外に測定された圧力分布を用いて平常圧力分布を計算する。
【０１６３】
ここで、運転操作が行われたか否かは、運転操作受付手段から運転操作情報を取得することにより判断される。また、所定期間は、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間が含まれるような期間である。この所定期間は、経験的に又は実験により得られる、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間より長くなるように決定されればよい。
【０１６４】
圧力分布変動パターン記憶部１３３は、姿勢変動パターン記憶部の一例であり、予備動作が行われるときの圧力分布変動の特徴を示す圧力分布変動パターンと、予備動作の後に行われる運転操作を特定するための予備動作情報とを対応づけて記憶している。具体的には、圧力分布変動パターン記憶部１３３は、圧力分布変動パターンと予備動作情報とを対応づけて格納している圧力分布変動パターンテーブル１３３ａを記憶している。圧力分布変動パターンテーブル１３３ａについては、図１５を用いて後述する。
【０１６５】
圧力分布変動パターン照合部１３４は、姿勢変動パターン照合部の一例である。圧力分布変動パターン照合部１３４は、圧力分布変動パターン記憶部１３３に記憶された圧力分布変動パターンと圧力分布変動検出部１２５によって検出された圧力分布変動とを照合することにより、予備動作情報を特定し、運転操作を予測する。具体的には、圧力分布変動パターン照合部１３４は、圧力分布変動が条件を満たす圧力分布変動パターンを特定することにより、予備動作情報を特定する。つまり、圧力分布変動パターン照合部１３４は、圧力分布変動が圧力分布変動パターンの示す条件を満たすか否かに基づいて、予備動作情報によって示される運転操作を予測する。
【０１６６】
図１４は、実施の形態１の変形例１におけるシート圧力センサの配置の一例を示す図である。図１４に示すように本実施の形態において、シート圧力センサ１１５は、運転者が座る座席の座面及び背面の全面に複数配置される。つまり、姿勢測定部１１は、運転者が座る座席の座面及び背面に複数配置されたシート圧力センサ１１５を用いて、運転者の大腿部、臀部、骨盤上部、及び骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢を測定する。
【０１６７】
図１５は、実施の形態１の変形例１における圧力分布変動パターン記憶部に記憶されている圧力分布変動パターンテーブルの一例を示す図である。
【０１６８】
圧力分布変動パターン記憶部１３３に記憶されている圧力分布変動パターンテーブル１３３ａには、予備動作が行われるときの圧力分布変動の特徴を示す圧力分布変動パターンと、予備動作の後に行われる運転操作を特定するための予備動作情報とが対応づけて格納されている。
【０１６９】
図１５に示す圧力分布変動パターンテーブル１３３ａは、例えば、計算された圧力分布変動における各測定点の圧力差分が、テーブルに格納された圧力分布変動における各測定点の範囲に含まれている場合、ブレーキ操作の予備動作であることを示す。
【０１７０】
次に、以上のように構成された車両制御装置１０によって実行される車両制御方法について説明する。
【０１７１】
なお、本変形例における車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートと、車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートは、図６及び図１１に示したフローチャートと同様であるので、図示及び説明を省略する。以下に、本変形例におけるフローチャートに含まれる各ステップの処理の詳細について、図１６〜１９を用いて説明する。まず、姿勢測定ステップ（Ｓ１１０）の詳細について、図１６を用いて説明する。
【０１７２】
図１６は、実施の形態１の変形例１における姿勢測定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１７３】
まず、補正部１１６は、各シート圧力センサ１１５の入力値（圧力データ）を取得する（Ｓ１６１）。次に、補正部１１６は、振動センサ１１３によって測定された車両振動ベクトルを用いて、取得した圧力データから得られる圧力分布を補正する（Ｓ１６２）。具体的には、補正部１１４は、測定された車両振動ベクトルを相殺するベクトルの方向にそのベクトルの大きさだけ測定点を移動することにより、圧力分布を補正する。
【０１７４】
ここで、測定点の補正方法の一例を、図１４を用いて説明する。
【０１７５】
振動センサ１１３によって振動ベクトル１２８が測定された場合、補正部１１６は、振動ベクトル１２８を相殺する振動相殺ベクトル１２９を計算する。補正部１１６は、振動相殺ベクトル１２９に従って圧力測定点を移動することにより圧力分布を補正する。
【０１７６】
例えば、図１４では、圧力測定点ａ２を振動相殺ベクトル１２９に従って移動したときの位置が圧力測定点ａ１であるため、補正部１１６は、圧力測定点ａ２において測定された圧力値を圧力測定点ａ１において測定された圧力値に補正する。同様に、補正部１１６は、すべての測定点について圧力値を補正する。
【０１７７】
以上のように、姿勢測定部１１は、車両の振動の影響が除去された圧力分布を、運転者の姿勢として測定する。
【０１７８】
次に、姿勢変動検出ステップ（Ｓ１２０）の詳細について、図１７を用いて説明する。
【０１７９】
図１７は、実施の形態１の変形例１における姿勢変動検出ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１８０】
まず、平常圧力分布計算部１２６は、平常圧力分布記憶部１２４に現在の運転者の平常圧力分布が記憶されているか否かを判断する（Ｓ１７１）。ここで、平常圧力分布記憶部１２４に現在の運転者の平常圧力分布が記憶されている場合（Ｓ１７１のＹｅｓ）、圧力分布変動検出部１２５は、平常圧力分布記憶部１２４に記憶された現在の運転者の平常圧力分布と測定された圧力分布との各測定点における圧力差分の分布である圧力分布変動を算出する（Ｓ１７２）。
【０１８１】
一方、平常圧力分布記憶部１２４に現在の運転者の平常圧力分布が記憶されていない場合（Ｓ１７１のＮｏ）、平常圧力分布計算部１２６は、現在の運転者に適応した平常圧力分布を計算する（Ｓ１７５）。
【０１８２】
以上のように、姿勢変動検出部１２は、ステップＳ１７１からステップＳ１７５までの各処理を実行し、測定された圧力分布と平常圧力分布との圧力差分の分布である圧力分布変動を姿勢変動として検出する。
【０１８３】
次に、図１７に示す平常圧力分布計算ステップ（Ｓ１７５）の詳細について、図１８を用いて説明する。
【０１８４】
図１８は、実施の形態１の変形例１における平常圧力分布計算ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１８５】
まず、平常圧力分布計算部１２６は、例えばハンドル、ブレーキ又はアクセル等の操作受付手段から取得した操作情報に基づいて、運転操作（ブレーキ操作、ハンドル操作又はアクセル操作など）が行われているか否かを判断する（Ｓ１７５１）。
【０１８６】
ここで、運転操作が行われている場合（Ｓ１７５１のＹｅｓ）、平常圧力分布計算部１２６は、平常圧力分布記憶部１２４に記憶されている一時記憶圧力分布を消去し（Ｓ１７５２）、ステップＳ１００へ戻る。一方、運転操作が行われていない場合（Ｓ１７５１のＮｏ）、平常圧力分布計算部１２６は、平常圧力分布記憶部１２４に一時記憶圧力分布が記憶されているか否かを判断する（Ｓ１７５３）。
【０１８７】
ここで、一時記憶圧力分布が記憶されていない場合（Ｓ１７５３のＮｏ）、平常圧力分布計算部１２６は、ステップＳ１００において測定された圧力分布を一時記憶圧力分布として平常圧力分布記憶部１２４に格納し（Ｓ１７５９）、ステップＳ１００へ戻る。一方、一時記憶圧力分布が記憶されている場合（Ｓ１７５３のＹｅｓ）、平常圧力分布計算部１２６は、平常圧力分布記憶部１２４に記憶されている一時記憶圧力分布を計算用圧力分布として平常圧力分布記憶部１２４に格納する（Ｓ１７５４）。つまり、平常圧力分布計算部１２６は、前回圧力分布が測定されてから今回圧力分布が測定されるまでの期間に運転操作が行われなかった場合に、前回測定された圧力分布を計算用圧力分布として平常圧力分布記憶部１２４に格納する。
【０１８８】
次に、平常圧力分布計算部１２６は、平常圧力分布記憶部１２４に記憶されている計算用圧力分布の数があらかじめ定められた数以上であるか否かを判断する（Ｓ１７５５）。なお、あらかじめ定められた数は、現在の運転者の平常圧力分布の計算に最低限必要な計算用圧力分布の数である。具体的には、あらかじめ定められた数は、例えば「２０」などの自然数である。
【０１８９】
ここで、計算用圧力分布の数があらかじめ定められた数未満である場合（Ｓ１７５５のＮｏ）、平常圧力分布計算部１２６は、ステップＳ１００において測定された圧力分布を一時記憶圧力分布として平常圧力分布記憶部１２４に格納し（Ｓ１７５９）、ステップＳ１００へ戻る。
【０１９０】
一方、計算用圧力分布の数があらかじめ定められた数以上である場合（Ｓ１７５５のＹｅｓ）、平常圧力分布計算部１２６は、計算用圧力分布の各測定点における圧力の平均値を平常圧力分布として計算する（Ｓ１７５６）。さらに、平常圧力分布計算部１２６は、測定点ごとに圧力の標準偏差を計算し、計算した各測定点の標準偏差の総和を圧力分布変動閾値と決定する（Ｓ１７５７）。
【０１９１】
そして、平常圧力分布計算部１２６は、ステップＳ１７５６において計算された平常圧力分布と、ステップＳ１７５７において決定された圧力分布変動閾値とを平常圧力分布記憶部１２４に格納する（Ｓ１７５８）。
【０１９２】
なお、ここでは平常圧力分布を計算するために必要な計算用圧力分布の数が２０個である場合について説明したが、１以上の数であればこれ以外の数であってもよい。計算用圧力分布の数が多いほど、平常圧力分布の信頼度は向上する。
【０１９３】
また、平常圧力分布計算部１２６は、計算用圧力分布の平均値を平常圧力分布として計算したが、中央値、最頻値等平均値以外の代表値を平常圧力分布として計算してもよい。また、平常圧力分布計算部１２６は、各測定点の標準偏差の総和を圧力分布変動閾値と決定していたが、その他の方法により圧力分布変動閾値を決定してもよい。
【０１９４】
以上のように、平常圧力分布計算部１２６がステップＳ１７５１からステップＳ１７５８までの各処理を実行し、現在の運転者に適応した平常圧力分布を設定する。
【０１９５】
なお、これらの平常圧力分布の計算は、例えば毎秒５０回のように、あらかじめ定められた周期で行われる。つまり、ステップＳ１７５からステップＳ１００に戻った後、再度ステップＳ１７５に戻ってくるというループ処理は、あらかじめ定められた周期で行われる。この周期は、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間と略一致することが好ましい。これにより、運転操作情報が取得された周期の１つ前の周期は、予備動作が行われているときの周期となる。つまり、運転操作情報が取得されなかった周期の１つ前の周期は、平常時の周期となる。
【０１９６】
次に、予備動作特定ステップ（Ｓ１３０）の詳細について、図１９を用いて説明する。
【０１９７】
図１９は、実施の形態１の変形例１における予備動作特定ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１９８】
まず、圧力分布変動パターン照合部１３４は、圧力分布変動に含まれる圧力差分の絶対値の総和である圧力分布変動量が平常圧力分布記憶部１２４に記憶された圧力分布変動閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ１８１）。ここで、圧力分布変動量が圧力分布変動閾値未満である場合（Ｓ１８１のＮｏ）、ステップＳ１００へ戻る。
【０１９９】
一方、圧力分布変動量が圧力分布変動閾値以上である場合（Ｓ１８１のＹｅｓ）、圧力分布変動パターン照合部１３４は、ステップＳ１７２において算出された圧力分布変動と、圧力分布変動パターン記憶部１３３に記憶された圧力分布変動パターンとを照合する（Ｓ１８２）。
【０２００】
具体的には、圧力分布変動パターン照合部１３４は、例えば、圧力分布変動パターンが示す照合範囲に、ステップＳ１７２において算出された圧力分布変動に含まれる圧力差分が含まれるか否かを測定点ごとに照合する。
【０２０１】
そして、圧力分布変動パターン照合部１３４は、照合結果に基づいて、運転操作に先立って行われる予備動作を特定し、予備動作後に行われる運転操作の情報を車両制御部１４に出力する（Ｓ１８３）。具体的には、例えば、圧力分布変動パターン照合部１３４は、照合結果を用いて、すべての測定点において圧力差分が照合範囲に含まれる圧力分布変動パターンに対応する予備動作情報を特定することにより、予備動作の後に行われる運転操作を予測する。つまり、圧力分布変動パターン照合部１３４は、圧力分布変動が圧力分布変動パターンによって示される予め定められた条件を満たすか否かを判定することにより、圧力分布変動が運転操作の予備動作によって生じた圧力分布変動であるか否かを特定するとともに、当該予備動作がアクセル操作、ブレーキ操作及びハンドル操作のいずれの予備動作であるかを特定する。
【０２０２】
以上のように、予備動作特定部１３は、ステップＳ１８１からステップＳ１８３までの各処理を実行し、姿勢変動検出部１２によって検出された姿勢変動を用いて運転操作の予備動作を特定し、運転操作を予測する。具体的には、予備動作特定部１３は、予め定められた条件に基づいて、検出された姿勢変動が、アクセル操作、ブレーキ操作又はハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する。
【０２０３】
次に、運転者が運転操作をしたときの予備動作についての実験結果について、図１２を用いて説明する。
【０２０４】
図１２（ｂ）に示すように、予備動作時には、左足を踏み込む動作によって平常時よりも左大腿部前部の圧力が増加している。同時に、平常時よりも、右大腿部の圧力は減少し、臀部全体の圧力は増加している。
【０２０５】
したがって、車両制御装置１０は、図１２（ａ）に示す平常時の圧力分布と、図１２（ｂ）に示す予備動作時の圧力分布との圧力差分の分布である圧力分布変動を検出することにより、ブレーキ操作の予備動作を特定することができる。
【０２０６】
なお、図１２では座面の圧力分布変動の例を示したが、車両制御装置１０は、右足によるブレーキ操作の予備動作を、図１４の背面の圧力分布を用いて特定しても良い。例えば、運転者が右足を挙上するためには、図１２に示した臀部全体への圧力の増加と共に、重心の後方への移動により骨盤上部の後退による背面下部の圧力の上昇が起こる。骨盤と右大腿部との角度が大きく変わり、左右のバランス変化に対応するための予備動作として図１２の座面に現れる左大腿部の動きのみでなく、挙上しようとする脚とは反対側の背筋、すなわち右足のブレーキ操作の場合は左側の背筋が緊張することで、座席背面の下部左側の圧力の上昇が起こる。車両制御装置１０は、これらの予備動作を特定して運転操作を予測することが可能である。すなわち、車両制御装置１０は、骨盤上部の状態の変動に応じて予備動作を特定することができる。
【０２０７】
なお、運転者がハンドル操作を行う場合、ハンドル操作が行われる前の予備動作として、ハンドルを切る方向と反対の方向に重心を移動する。この重心移動は、運転者が旋回方向のハンドルを引き下げる動作を行ったときに身体のバランスを保つための予備動作である。この予備動作は、例えば左右に均等な座面の圧力分布が左右どちらか一方の大腿部あるいは臀部の圧力が高くなる圧力分布として観測することができる。したがって、車両制御装置１０は、この大腿部あるいは臀部の状態を示す圧力分布から計算される圧力分布変動によって、圧力が増加した側と反対側へハンドルを回す運転操作を予測することができる。つまり、車両制御装置１０は、運転者の大腿部あるいは臀部の状態を示す姿勢が変動する方向と反対方向へ車両が旋回するように車両を制御する。なお、左右の大腿部あるいは左右の臀部のうち圧力が増加した側へ向かう方向が、姿勢が変動する方向に相当する。
【０２０８】
さらに、ハンドル操作の予備動作では、運転者が旋回方向のハンドルを引き下げる動作のための予備動作として座面のみでなく背面の圧力分布の左右の偏りが観測される。ハンドル操作の肩の大きな動きによるバランス変化に対応するため、旋回方向の背筋が緊張して骨盤より上の腰部から背部を支えるため、座席背面中ほどの旋回方向と同側の圧力が増加する。つまり、車両制御装置１０は、運転者の骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢が変動する方向と同一方向へ車両が旋回するように車両を制御する。なお、腰部及び背部を左右に分割した領域のうち圧力が増加した側へ向かう方向が、姿勢が変動する方向に相当する。
【０２０９】
このハンドル操作の予備動作は、ブレーキ操作のような足の挙上の場合の予備動作とはバランスを保つ動作の対象が異なるので、圧力変動分布も異なる。つまり、車両制御装置１０は、圧力分布変動を用いて、ブレーキ操作の予備動作とハンドル操作の予備動作とを区別して特定することができる。
【０２１０】
以上のように、重心位置の代わりに座席の座面及び背面の少なくとも一方の圧力分布を運転者の大腿部、臀部、骨盤上部、及び骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢として測定することにより、本変形例における車両制御装置１０は、実施の形態１における車両制御装置１０と同様の効果を奏することができる。
【０２１１】
（実施の形態１の変形例２）
次に、実施の形態１の変形例２について図面を参照しながら詳細に説明する。本変形例における車両制御装置は、運転者が座る座席前の床面に配置された圧力センサから得られる、運転者がブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部とは反対側の脚部による圧力分布の変動を用いて予備動作を特定する点が、実施の形態１の変形例１における車両制御装置と異なる。つまり、本変形例では、車両制御装置は、ブレーキ操作又はアクセル操作を行なう脚部とは異なる脚部の状態の変動を利用して予備動作を特定する。
【０２１２】
以下、実施の形態１の変形例１における車両制御装置と異なる点を中心に、本変形例における車両制御装置を説明する。なお、以下では、ブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部が右脚部である場合について説明する。
【０２１３】
本変形例における車両制御装置１０の全体構成は、図１Ｂに示した実施の形態１における車両制御装置と同様であるので図示及び説明を省略する。
【０２１４】
図２０は、実施の形態１の変形例２における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図２０に示すように、本変形例における車両制御装置１０において、姿勢測定部１１及び車両制御部１４の一部が、実施の形態１の変形例１における車両制御装置と異なるが、他は同じである。具体的には、本変形例における姿勢測定部１１は、シート圧力センサ１１５の代わりに足部圧力センサ１１７を備える。また、本変形例における車両制御部１４は、進行方向制御信号生成部１４３を備えない。なお、図２０において、図１３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２１５】
複数の足部圧力センサ１１７のそれぞれは、運転者が座る座席前の床面の互いに異なる位置に配置される。また、各足部圧力センサ１１７は、運転者の足部（特に足裏）によって加えられる床面への圧力の分布を測定する。なお、足部圧力センサ１１７は、床面に限らず、フットレスト又は各種ペダルなどにも配置されてもよい。
【０２１６】
なお、ハンドル操作に伴う足部の圧力変化は、ブレーキ操作又はアクセル操作に伴う圧力変化に比べて小さいことが予測される。したがって、本変形例における車両制御装置１０は、ハンドル操作は予測せずに、ブレーキ操作又はアクセル操作を予測して車両を制御する。つまり、車両制御部１４は、進行方向制御信号生成部１４３を備えない。
【０２１７】
次に、以上のように構成された車両制御装置１０によって実行される車両制御方法について説明する。
【０２１８】
なお、本変形例における車両制御装置の動作は、姿勢測定ステップにおいて圧力を足部圧力センサから取得することと、車両制御ステップの動作の詳細とが、実施の形態１の変形例１における車両制御装置の動作と異なる。したがって、車両制御ステップ（Ｓ１４０）の詳細についてのみ、図２１を用いて説明し、他の動作は図示及び説明を省略する。
【０２１９】
図２１は、実施の形態１の変形例２における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。図２１に示すように、本変形例における車両制御ステップでは、進行方向の制御に関するステップ（Ｓ１４３、Ｓ１４４）が省かれる。なお、減速又は加速の制御に関するステップ（Ｓ１４１、Ｓ１４２、Ｓ１４４、Ｓ１４５）については、図１１と同様の処理であるので説明を省略する。
【０２２０】
次に、運転者が運転操作をしたときの予備動作についての実験結果について、図１２を用いて説明する。
【０２２１】
図２２は、運転者がブレーキ操作を行ったときの予備動作についての実験結果の一例を示す図である。図２２において、（ａ）は平常時の圧力分布を示す図であり、（ｂ）は右足挙上動作前の予備動作時の圧力分布を示す図であり、（ｃ）は右足挙上動作時の圧力分布を示す図であり、（ｄ）は右足が挙げられた状態が維持されている時の圧力分布を示す図であり、（ｅ）は右足がブレーキペダルを踏み込む前の予備動作時の圧力分布を示す図であり、（ｆ）は右足がブレーキペダルを踏み込んだ時の圧力分布を示す図である。また、（ｇ）は、左足つま先部、右足つま先部、左足かかと部、及び右足かかと部に対応する領域における最大圧力の時間変化を示すグラフである。
【０２２２】
なお、本実験では、座席前の床面に加えて、ブレーキペダル及びアクセルペダルの上面にも複数の足部圧力センサ１１７が配置されている。
【０２２３】
図２２（ａ）に示す圧力分布から明らかなように、平常時は、左足つま先部及び左足かかと部に均等に圧力がかかっている。また、右足かかと部は、右足つま先部よりも高い圧力がかかっている。
【０２２４】
ここで運転者は、ブレーキペダルを踏むために、右足を挙げてブレーキペダルの上方へ右足を移動させる。このとき、右足を挙げる動作に先立って、右足を挙げた際に身体のバランスを崩すことがないように、左足に身体の重心を移す予備動作が行われる。図２２（ｂ）は、このような予備動作が、右足が挙がる時刻の２５０ｍｓ前に行われていることを示している。
【０２２５】
図２２（ｂ）では、左足へ重心を移動する動作により左足かかと部の圧力が増加している。同時に、左足かかと部よりも増加量は小さいが、左足つま先部の圧力も増加している。この予備動作により、図２２（ｃ）に示すように、右足が挙げられることにより右足が身体からの荷重を支えない状態であって、左足に身体からの荷重が集中する状態になっても姿勢を崩すことはない。
【０２２６】
例えば、車両制御装置１０は、図２２（ｂ）に示す圧力分布と図２２（ａ）に示す平常圧力分布との圧力差分分布を圧力分布変動として検出する。車両制御装置１０は、このように検出した圧力変動分布を圧力変動分布パターンと照合することにより、ブレーキ操作の予備動作を特定することができる。
【０２２７】
以上のように、座席の圧力分布の代わりに座席前の床面の圧力分布を用いることにより、本変形例における車両制御装置１０は、ブレーキペダル又はアクセルペダルを踏む前の予備動作を特定することができる。つまり、本変形例における車両制御装置１０は、ブレーキ操作及びアクセル操作については、実施の形態１における車両制御装置１０と同様の効果を奏することができる。
【０２２８】
なお、本変形例における車両制御装置１０は、床面の圧力分布ではなく、床面内の圧力の重心位置を用いて、予備動作を特定してもよい。その場合、車両制御装置１０は、両足に対応する１つの領域における重心位置を用いて予備動作を特定してもよいし、各足に対応する領域ごとの重心位置を用いて予備動作を特定してもよい。片足の重心位置を用いる場合には、例えば、ブレーキを踏み込もうとする動作に先行して生じる左足重心のかかと部方向への移動ベクトルあるいは移動軌跡により予備動作を特定すればよい。
【０２２９】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０２３０】
本発明の実施の形態２における車両制御装置２０は、測定された姿勢の変動から運転操作の予備動作を特定するための姿勢変動パターンを生成する点に特徴を有する。
【０２３１】
図２３は、実施の形態２における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。なお、図２３において、図１Ｂと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２３２】
図２３に示すように、車両制御装置２０は、姿勢測定部１１、姿勢変動検出部１２、予備動作特定部１３、及び車両制御部１４に加えて、姿勢変動パターン生成部２１を備える。
【０２３３】
姿勢変動パターン生成部２１は、姿勢変動検出部１２によって運転操作前の所定期間に検出された姿勢変動を用いて姿勢変動パターンを生成する。そして、姿勢変動パターン生成部２１は、生成した姿勢変動パターンと運転操作とを対応づけて姿勢変動パターン記憶部に格納する。
【０２３４】
次に、図２３に示した各構成要素の詳細について説明する。
【０２３５】
図２４は、実施の形態２における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。なお、図２４において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２３６】
姿勢変動パターン生成部２１が備える重心移動パターン生成部２１１は、重心移動検出部１２２によって運転操作前の所定期間に検出された、運転操作（ブレーキ操作、アクセル操作、右ハンドル操作又は左ハンドル操作など）ごとの重心移動ベクトルを用いて、重心移動パターンを生成する。そして、重心移動パターン生成部２１１は、生成した重心移動パターンを運転操作に対応づけて重心移動パターン記憶部１３１に格納する。
【０２３７】
具体的には、重心移動パターン生成部２１１は、例えば、運転操作前の所定期間に検出された複数の重心移動ベクトルの向きを示す角度又は大きさの（平均値±標準偏差）の範囲を重心移動パターンとして生成する。
【０２３８】
ここで、運転操作が行われたか否かは、運転操作受付手段から運転操作情報を取得することにより判断される。また、所定期間は、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間が含まれるような期間である。
【０２３９】
次に、以上のように構成された車両制御装置２０によって実行される車両制御方法について説明する。
【０２４０】
図２５は、実施の形態２における車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図２５において、図６と同じステップについては同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２４１】
姿勢測定部１１によって運転者の姿勢が測定された後（Ｓ１１０）、姿勢変動パターン生成部２１は、姿勢変動検出部１２によって運転操作前の所定期間に検出された姿勢変動を用いて姿勢変動パターンを生成する（Ｓ２１０）。そして、姿勢変動パターン生成部２１は、生成した姿勢変動パターンと運転操作とを対応づけて姿勢変動パターン記憶部に格納する。続いて、ステップＳ１２０以降の処理が実行される。
【０２４２】
次に、図２５に示したフローチャートに含まれる各ステップのうち、図６に示した各ステップと異なる姿勢変動パターン生成ステップ（Ｓ２１０）について、図２６を用いて詳細に説明する。
【０２４３】
図２６は、実施の形態２における姿勢変動パターン生成ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０２４４】
まず、重心移動パターン生成部２１１は、例えばハンドル、ブレーキ又はアクセル等の操作受付手段から取得した運転操作情報に基づいて、運転操作（ブレーキ操作、ハンドル操作又はアクセル操作など）が行われているか否かを判断する（Ｓ２１１）。
【０２４５】
ここで、運転操作が行われていない場合（Ｓ２１１のＮｏ）、重心移動パターン生成部２１１は、ステップＳ２１０の処理を終了する。一方、運転操作が行われている場合（Ｓ２１１のＹｅｓ）、重心移動パターン生成部２１１は、行われている運転操作に対応する重心移動パターンが既に生成されているか否かを判断する（Ｓ２１２）。具体的には、重心移動パターン生成部２１１は、重心移動パターン記憶部１３１に運転操作に対応する重心移動パターンが記憶されているか否かを判断する。
【０２４６】
ここで、運転操作に対応する重心移動パターンが既に生成されている場合（Ｓ２１２のＹｅｓ）、重心移動パターン生成部２１１は、ステップＳ２１０の処理を終了する。一方、運転操作に対応する重心移動パターンがまだ生成されていない場合（Ｓ２１２のＮｏ）、平常重心位置記憶部１２１に一時記憶重心位置が記憶されているか否かを判断する（Ｓ２１３）。
【０２４７】
ここで、一時記憶重心位置が記憶されていない場合（Ｓ２１３のＮｏ）、重心移動パターン生成部２１１は、ステップＳ２１０の処理を終了する。一方、一時記憶重心位置が記憶されている場合（Ｓ２１３のＹｅｓ）、重心移動パターン生成部２１１は、一時記憶重心位置をパターン計算用重心位置として、運転操作ごとに重心移動パターン記憶部１３１に格納する（Ｓ２１４）。つまり、重心移動パターン生成部２１１は、運転操作が行われた場合、圧力測定周期の１周期前までの期間（所定期間内）に測定された圧力を用いて計算された重心位置をパターン計算用重心位置として、運転操作ごとに重心移動パターン記憶部１３１に格納する。
【０２４８】
続いて、重心移動パターン生成部２１１は、重心移動パターン記憶部１３１に記憶されている、運転操作に対応するパターン計算用重心位置の数が、あらかじめ定められた数以上であるか否かを判断する（Ｓ２１５）。なお、あらかじめ定められた数は、現在の運転者の重心移動パターンを計算するために必要な計算用重心位置の数である。具体的には、あらかじめ定められた数は、例えば「２０」などの自然数である。
【０２４９】
ここで、パターン計算用重心位置の数があらかじめ定められた数未満である場合（Ｓ２１５のＮｏ）、重心移動パターン生成部２１１は、平常重心位置記憶部１２１に記憶されている一時記憶重心位置を削除し（Ｓ２１９）、ステップＳ１００へ戻る。一方、パターン計算用重心位置の数があらかじめ定められた数以上である場合（Ｓ２１５のＹｅｓ）、重心移動パターン生成部２１１は、平常重心位置記憶部１２１に平常重心位置が記憶されているか否かを判断する（Ｓ２１６）。
【０２５０】
ここで、平常重心位置が記憶されていない場合（Ｓ２１６のＮｏ）、重心移動パターン生成部２１１は、平常重心位置記憶部１２１に記憶されている一時記憶重心位置を削除し（Ｓ２１９）、ステップＳ１００へ戻る。一方、平常重心位置が記憶されている場合（Ｓ２１６のＹｅｓ）、重心移動パターン生成部２１１は、パターン計算用重心位置と平常重心位置とに基づいて、重心移動パターンを生成する（Ｓ２１７）。
【０２５１】
具体的には、重心移動パターン生成部２１１は、例えば以下のように重心移動パターンを生成する。まず、重心移動パターン生成部２１１は、パターン計算用重心位置ごとに、平常重心位置からパターン計算用重心位置へ向かう重心移動ベクトルを算出する。さらに、重心移動パターン生成部２１１は、パターン計算用重心位置ごとに算出された重心移動ベクトルの向きを示す角度の平均値と標準偏差とを算出する。そして、重心移動パターン生成部２１１は、算出した角度の平均値に、標準偏差を減算した角度から標準偏差を加算した角度までの範囲を重心移動パターンとして生成する。
【０２５２】
なお、重心移動パターンは、ベクトルの大きさの範囲を重心移動パターンとして生成してもよい。その場合、重心移動パターン生成部２１１は、重心移動ベクトルの大きさの平均値と標準偏差とを算出し、算出した大きさの平均値に、標準偏差を減算した大きさから標準偏差を加算した大きさまでの範囲を重心移動パターンとして生成する。また、重心移動パターン生成部２１１は、ベクトルの角度の範囲及び大きさの範囲の両方を重心移動パターンとして生成してもよい。
【０２５３】
なお、重心移動パターン生成部２１１は、平均値の代わりに、中央値、最頻値等平均値以外の代表値を用いて重心移動パターンを生成してもよい。また、重心移動パターン生成部２１１は、標準偏差の代わりに、標準偏差のＮ倍の値、二乗平均平方根等の重心移動ベクトルのばらつきを表す値を用いて重心移動パターンを生成してもよい。
【０２５４】
次に、重心移動パターン生成部２１１は、生成した重心移動パターンと運転操作（予備動作情報）とを対応づけて重心移動パターン記憶部１３１に格納する（Ｓ２１８）。
【０２５５】
以上のように、重心移動パターン生成部２１１は、ステップＳ２１１からステップＳ２１９までの各処理を実行し、現在の運転者に適応する重心移動パターンを生成する。
【０２５６】
なお、本実施の形態における車両制御装置２０は、圧力が測定されるたびに重心位置が予備動作の行われているときの重心位置であるか否かを逐次判断しながら、運転者の重心移動パターンを生成していた。しかし、車両制御装置２０は、エンジン始動から一定期間（例えば５分間）における運転操作情報と一定の時間間隔（例えば５０ｍｓ）ごとに計算された重心位置とを記録し、記録した運転操作情報と重心位置とを用いて重心移動パターンを生成してもよい。具体的には、車両制御装置２０は、記録時間内に行われた運転操作ごとに、運転操作の一定時間（例えば３００ｍｓ）前の重心位置を抽出し、抽出した重心位置を用いて重心移動パターンを生成してもよい。
【０２５７】
また、本実施の形態における車両制御装置２０は、測定された圧力から計算された重心位置と運転操作情報とのみから重心移動パターンを生成していたが、必ずしもこのように重心移動パターンを生成する必要はない。例えば、車両制御装置２０は、あらかじめ標準的な重心移動パターンを保持しておき、測定された圧力から計算された重心位置と運転操作情報とを用いて保持している重心移動パターンを補正してもよい。この場合、車両制御装置２０は、重心位置と運転操作情報とから重心移動パターンを生成できない場合であっても、保持された重心移動パターンを用いて予備動作を特定することができる。
【０２５８】
以上のように、本実施の形態における車両制御装置２０は、測定された重心位置を用いて運転者に適応した重心移動パターンを生成することができる。したがって、本実施の形態における車両制御装置２０は、実施の形態１における車両制御装置１０により得られる効果に加えて、さらに運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。
【０２５９】
（実施の形態２の変形例）
次に、実施の形態２の変形例について図面を参照しながら詳細に説明する。本変形例における車両制御装置は、運転者が座る座席に配置された圧力センサから得られる圧力分布の変動を用いて予備動作を特定する点が、実施の形態２における車両制御装置と異なる。また、本変形例における車両制御装置は、測定された姿勢の変動から運転操作の予備動作を特定するための姿勢変動パターンを生成する点が、実施の形態１の変形例１における車両制御装置と異なる。以下、実施の形態２及び実施の形態１の変形例１における車両制御装置と異なる点を中心に、本変形例における車両制御装置を説明する。
【０２６０】
本変形例における車両制御装置２０の全体構成は、図２３に示した実施の形態２における車両制御装置と同様であるので図示及び説明を省略する。
【０２６１】
図２７は、実施の形態２の変形例における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図２７に示すように、本変形例における車両制御装置２０は、姿勢変動パターン生成部２１を備える点が、図１３に示した実施の形態１の変形例１における車両制御装置１０と異なる。
【０２６２】
姿勢変動パターン生成部２１が備える圧力分布変動パターン生成部２１２は、圧力分布変動検出部１２５によって運転操作前の所定期間に検出された、運転操作（ブレーキ操作、アクセル操作、右ハンドル操作又は左ハンドル操作など）ごとの圧力分布変動を用いて、圧力分布変動パターンを生成する。そして、圧力分布変動パターン生成部２１２は、生成した圧力分布変動パターンを運転操作に対応づけて圧力分布変動パターン記憶部１３３に格納する。
【０２６３】
具体的には、圧力分布変動パターン生成部２１２は、例えば、運転操作前の所定期間に検出された複数の圧力分布変動の測定点ごとの値の（平均値±標準偏差）の範囲を圧力分布変動パターンとして生成する。
【０２６４】
ここで、運転操作が行われたか否かは、運転操作受付手段から運転操作情報を取得することにより判断される。また、所定期間は、予備動作が行われてから運転操作が行われるまでの期間が含まれるような期間である。
【０２６５】
次に、以上のように構成された車両制御装置２０によって実行される車両制御方法について説明する。なお、本変形例における車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートは、図２５に示したフローチャートと同一であるので図示及び説明を省略する。また、図２５に示したフローチャートに含まれるステップＳ１１０からステップＳ１３０までの処理の詳細は、実施の形態１の変形例１における図１６〜図１９と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【０２６６】
図２８は、実施の形態２の変形例における姿勢変動パターン生成ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０２６７】
まず、圧力分布変動パターン生成部２１２は、例えばハンドル、ブレーキ又はアクセル等の操作受付手段から取得した操作情報に基づいて、運転操作（ブレーキ操作、ハンドル操作又はアクセル操作など）が行われているか否かを判断する（Ｓ２６１）。
【０２６８】
ここで、運転操作が行われていない場合（Ｓ２６１のＮｏ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、ステップＳ２６０の処理を終了する。一方、運転操作が行われている場合（Ｓ２６１のＹｅｓ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、行われている運転操作に対応する圧力分布変動パターンが既に生成されているか否かを判断する（Ｓ２６２）。具体的には、圧力分布変動パターン生成部２１２は、圧力分布変動パターン記憶部１３３に運転操作に対応する圧力分布変動パターンが記憶されているか否かを判断する。
【０２６９】
ここで、運転操作に対応する圧力分布変動パターンが既に生成されている場合（Ｓ２６２のＹｅｓ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、ステップＳ２６０の処理を終了する。一方、運転操作に対応する圧力分布変動パターンがまだ生成されていない場合（Ｓ２６２のＮｏ）、平常圧力分布記憶部１２４に一時記憶圧力分布が記憶されているか否かを判断する（Ｓ２６３）。
【０２７０】
ここで、一時記憶圧力分布が記憶されていない場合（Ｓ２６３のＮｏ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、ステップＳ２６０の処理を終了する。一方、一時記憶圧力分布が記憶されている場合（Ｓ２６３のＹｅｓ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、一時記憶圧力分布をパターン計算用圧力分布として、運転操作ごとに圧力分布変動パターン記憶部１３３に格納する（Ｓ２６４）。つまり、圧力分布変動パターン生成部２１２は、運転操作が行われた場合、圧力測定周期の１周期前までの期間（所定期間内）に測定された圧力分布をパターン計算用圧力分布として、運転操作ごとに圧力分布変動パターン記憶部１３３に格納する。
【０２７１】
続いて、圧力分布変動パターン生成部２１２は、圧力分布変動パターン記憶部１３３に記憶されている、運転操作に対応するパターン計算用圧力分布の数が、あらかじめ定められた数以上であるか否かを判断する（Ｓ２６５）。なお、あらかじめ定められた数は、現在の運転者の圧力分布変動パターンを計算するために必要な計算用圧力分布の数である。具体的には、あらかじめ定められた数は、例えば「２０」などの自然数である。
【０２７２】
ここで、パターン計算用圧力分布の数があらかじめ定められた数未満である場合（Ｓ２６５のＮｏ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、平常圧力分布記憶部１２４に記憶されている一時記憶圧力分布を削除し（Ｓ２６９）、ステップＳ１００へ戻る。一方、パターン計算用圧力分布の数があらかじめ定められた数以上である場合（Ｓ２６５のＹｅｓ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、平常圧力分布記憶部１２４に平常圧力分布が記憶されているか否かを判断する（Ｓ２６６）。
【０２７３】
ここで、平常圧力分布が記憶されていない場合（Ｓ２６６のＮｏ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、平常圧力分布記憶部１２４に記憶されている一時記憶圧力分布を削除し（Ｓ２６９）、ステップＳ１００へ戻る。一方、平常圧力分布が記憶されている場合（Ｓ２６６のＹｅｓ）、圧力分布変動パターン生成部２１２は、パターン計算用圧力分布と平常圧力分布とに基づいて、圧力分布変動パターンを生成する（Ｓ２６７）。
【０２７４】
具体的には、圧力分布変動パターン生成部２１２は、例えば以下のように圧力分布変動パターンを生成する。まず、圧力分布変動パターン生成部２１２は、パターン計算用圧力分布ごとに、平常圧力分布とパターン計算用圧力分布との圧力差分の分布である圧力分布変動を算出する。そして、圧力分布変動パターン生成部２１２は、パターン計算用圧力分布ごとに算出された圧力分布変動の測定点ごとの圧力差分の平均値と標準偏差とを算出する。さらに、圧力分布変動パターン生成部２１２は、算出した圧力差分の平均値に標準偏差を減算した値から標準偏差を加算した値までの測定点ごとの照合範囲を圧力分布変動パターンとして生成する。
【０２７５】
なお、圧力分布変動パターンは、ベクトルの大きさの範囲を圧力分布変動パターンとして生成してもよい。その場合、圧力分布変動パターン生成部２１２は、圧力分布変動ベクトルの大きさの平均値と標準偏差とを算出し、算出した大きさの平均値に、標準偏差を減算した大きさから標準偏差を加算した大きさまでの範囲を圧力分布変動パターンとして生成する。また、圧力分布変動パターン生成部２１２は、ベクトルの角度の範囲及び大きさの範囲の両方を圧力分布変動パターンとして生成してもよい。
【０２７６】
なお、圧力分布変動パターン生成部２１２は、平均値の代わりに、中央値、最頻値等平均値以外の代表値を用いて圧力分布変動パターンを生成してもよい。また、圧力分布変動パターン生成部２１２は、標準偏差の代わりに、標準偏差のＮ倍の値、二乗平均平方根等の圧力分布変動ベクトルのばらつきを表す値を用いて圧力分布変動パターンを生成してもよい。
【０２７７】
次に、圧力分布変動パターン生成部２１２は、生成した圧力分布変動パターンと運転操作（予備動作情報）とを対応づけて圧力分布変動パターン記憶部１３３に格納する（Ｓ２６８）。
【０２７８】
以上のように、圧力分布変動パターン生成部２１２は、ステップＳ２６１からステップＳ２６９までの各処理を実行し、現在の運転者に適応する圧力分布変動パターンを生成する。
【０２７９】
本変形例における車両制御装置２０は、測定された圧力分布を用いて運転者に適応した圧力分布変動パターンを生成することができる。したがって、車両制御装置２０は、実施の形態１の変形例１における車両制御装置１０により得られる効果に加えて、さらに運転操作の予測精度を向上させることが可能となる。
【０２８０】
なお、実施の形態２又はその変形例における車両制御装置２０は、運転者が座る座席に配置された複数のシート圧力センサによって測定された圧力を用いて、姿勢変動パターン（重心移動パターン又は圧力分布変動パターン）を生成したが、必ずしもこのように姿勢変動パターンを生成する必要はない。例えば、車両制御装置は、実施の形態１の変形例２の車両制御装置のように、足部圧力センサによって測定された圧力を用いて、姿勢変動パターンを生成し、予備動作を特定してもよい。
【０２８１】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０２８２】
本発明の実施の形態３における車両制御装置３０は、予備動作の特定に加えて運転者の驚愕反応を検出し、驚愕反応の検出結果と予備動作の特定結果とに従って車両を制御する点に特徴を有する。
【０２８３】
図２９は、実施の形態３における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。なお、図２９において、図１Ｂと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２８４】
図２９に示すように、車両制御装置３０は、姿勢測定部１１、姿勢変動検出部１２、予備動作特定部１３、及び車両制御部１４に加えて、驚愕反応検出部３１を備える。
【０２８５】
驚愕反応検出部３１は、運転者の驚愕反応を検出し、驚愕反応を検出した場合に車両を減速させる。また、驚愕反応検出部３１は、驚愕反応を検出した場合に驚愕反応を検出したことを車両制御部１４に通知する。
【０２８６】
ここで驚愕反応とは、運転者が運転中に何らかの緊急事態に遭遇したなどの理由により、運転者が驚愕していることを示す反応である。
【０２８７】
次に、図２９に示した各構成要素の詳細について説明する。
【０２８８】
図３０は、実施の形態３における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。なお、図３０において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２８９】
減速制御信号生成部１４４は、驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、予備動作特定部１３によって車両を減速させるための運転操作が予測されたとき、車両の減速を促進する。また、減速制御信号生成部１４４は、驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、予備動作特定部１３によって車両を減速させるための操作が予測されなかったとき、車両の減速を中止する。
【０２９０】
驚愕反応検出部３１は、ハンドル圧力センサ３１１と、把持圧力変動検出部３１２と、カメラ３１３と、瞳孔拡大検出部３１４と、反応記憶部３１５と、驚愕反応判定部３１６とを備える。
【０２９１】
ハンドル圧力センサ３１１は、運転者がハンドルを把持する圧力を測定する。
【０２９２】
把持圧力変動検出部３１２は、ハンドル圧力センサ３１１によって測定された、運転者がハンドルを把持する圧力に基づいて、運転者が驚愕していることを示す把持圧増加反応を検出する。具体的には、把持圧力変動検出部３１２は、測定された圧力の時間変化が閾値を超えるか否かに応じて把持圧増加反応を検出する。
【０２９３】
カメラ３１３は、運転者の瞳孔を含む領域を撮影する。
【０２９４】
瞳孔拡大検出部３１４は、カメラ３１３によって撮影された画像から運転者の瞳孔の拡大を検出することにより、運転者が驚愕していることを示す瞳孔拡大反応を検出する。具体的には、把持圧力変動検出部３１２は、撮影された画像から得られる運転者の瞳孔の面積の時間変化が閾値を超えるか否かに応じて瞳孔拡大反応を検出する。
【０２９５】
反応記憶部３１５は、把持圧力変動検出部３１２によって把持圧増加反応が検出されたことを示す情報と、瞳孔拡大検出部３１４によって瞳孔拡大反応が検出されたことを示す情報とを記憶するための記憶部である。
【０２９６】
驚愕反応判定部３１６は、把持圧力変動検出部３１２によって把持圧増加反応が検出されたことを示す情報と、瞳孔拡大検出部３１４によって瞳孔拡大反応が検出されたことを示す情報とが反応記憶部３１５に記憶されている場合、車両を減速させるとともに驚愕反応を減速制御信号生成部１４４に通知する。
【０２９７】
次に、以上のように構成された車両制御装置３０によって実行される車両制御方法について説明する。なお、本実施の形態における車両制御装置において、予備動作を利用して車両を制御するための動作と、驚愕反応を利用して車両を制御するための動作とが互いに連関しながら並行して行われる。
【０２９８】
はじめに、予備動作を利用して車両を制御するための動作について説明する。なお、予備動作を利用して車両を制御するための動作において、本実施の形態と実施の形態１とは、車両制御ステップ（Ｓ１４０）の詳細な処理が異なるが、他の処理は同じである。したがって、以下に、車両制御ステップ（Ｓ１４０）の詳細について、図３１を用いて説明する。
【０２９９】
図３１は、実施の形態３における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図３１において、図１１と同じステップについては同じ符号を用い、説明を省略する。
【０３００】
まず、減速制御信号生成部１４４は、驚愕反応検出部３１によって驚愕反応の通知を受けたか否かを判断する（Ｓ３０１）。具体的には、減速制御信号生成部１４４は、例えば、驚愕反応検出部３１から驚愕反応の通知を受けたか否かを示す驚愕フラグが、驚愕反応ありを示しているか否かを判定する。
【０３０１】
ここで、驚愕反応検出部３１によって驚愕反応の通知を受けていない場合（Ｓ３０１のＮｏ）、車両制御部１４は、実施の形態１と同様の処理（Ｓ１４１〜Ｓ１４６）を実行する。一方、驚愕反応検出部３１によって驚愕反応の通知を受けていた場合（Ｓ３０１のＹｅｓ）、減速制御信号生成部１４４は、ステップＳ１３０において特定された予備動作が、ブレーキ操作の予備動作であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。
【０３０２】
ここで、ステップＳ１３０において特定された予備動作がブレーキ操作の予備動作である場合（Ｓ３０２のＹｅｓ）、減速制御信号生成部１４４は、車両の減速が促進するための減速制御信号を生成し、車両の減速を促進させる（Ｓ３０３）。一方、ステップＳ１３０において特定された予備動作がブレーキ操作の予備動作でない場合（Ｓ３０２のＮｏ）、減速制御信号生成部１４４は、車両の減速を中止するための減速制御信号を生成し、車両の減速を中止させる（Ｓ３０４）。
【０３０３】
そして、減速制御信号生成部１４４は、驚愕反応を初期化する（Ｓ３０５）。具体的には、減速制御信号生成部１４４は、例えば、驚愕フラグを驚愕反応なしに変更する。
【０３０４】
以上のように、減速制御信号生成部１４４は、ステップＳ３０１からステップＳ３０５までの各処理を実行し、驚愕反応を用いた車両制御に応じて予備動作を用いた車両制御を行う。
【０３０５】
次に、驚愕反応を利用して車両を制御するための動作について説明する。なお、驚愕反応を利用して車両を制御するための動作には、把持圧力変動検出部３１２の動作と、瞳孔拡大検出部３１４の動作と、驚愕反応判定部３１６の動作との３つの動作が含まれる。以下に、これらの３つの動作について、図３２〜図３４を用いて説明する。
【０３０６】
図３２は、実施の形態３における把持圧力変動検出部の動作の一例を示すフローチャートである。
【０３０７】
まず、把持圧力変動検出部３１２は、運転者が座席に着座し、車両を始動することで動作をスタートする。そして、把持圧力変動検出部３１２は、エンジンを停止する等の終了信号があるか否かを判断する（Ｓ３１１）。ここで、終了信号がある場合（Ｓ３１１のＹｅｓ）、把持圧力変動検出部３１２は動作を終了する。
【０３０８】
一方、終了信号がない場合（Ｓ３１１のＮｏ）、把持圧力変動検出部３１２は、ハンドル圧力センサ３１１よりハンドルの把持圧力を取得する（Ｓ３１２）。そして、把持圧力変動検出部３１２は、取得した把持圧力の中で最大の把持圧力と、反応記憶部３１５に記憶されている一時記憶最大把持圧力との圧力差を計算する（Ｓ３１３）。さらに、把持圧力変動検出部３１２は、反応記憶部３１５に記憶されている一時記憶最大把持圧力を、ステップＳ３１２において取得された把持圧力の中で最大の把持圧力に更新する（Ｓ３１４）。
【０３０９】
続いて、把持圧力変動検出部３１２は、計算された圧力差が閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ３１５）。なお閾値は、運転者が驚愕前の把持圧力と驚愕時の把持圧力との圧力差の下限を示す値である。
【０３１０】
ここで、圧力差が閾値未満である場合（Ｓ３１５のＮｏ）、把持圧力変動検出部３１２は、ステップＳ３１１の処理に戻る。一方、圧力差が閾値以上である場合（Ｓ３１５のＹｅｓ）、把持圧力変動検出部３１２は、把持圧増加反応があったことを示す情報を反応記憶部３１５に格納し（Ｓ３１６）、ステップＳ３１１の処理に戻る。
【０３１１】
以上のように、把持圧力変動検出部３１２は、ステップＳ３１１からステップＳ３１６までの各処理を実行し、運転者が驚愕していることを示す把持圧増加反応を検出する。
【０３１２】
なおここでは、把持圧力変動検出部３１２は、圧力差を閾値と比較することにより把持圧増加反応を検出していたが、圧力比を閾値と比較することにより把持圧増加反応を検出してもよい。また、把持圧力変動検出部３１２は、取得した把持圧力の最大値を閾値と比較してもよい。
【０３１３】
図３３は、実施の形態３における瞳孔拡大検出部の動作の一例を示すフローチャートである。
【０３１４】
まず、瞳孔拡大検出部３１４は、運転者が座席に着座し、車両を始動することで動作をスタートする。そして、瞳孔拡大検出部３１４は、エンジンを停止する等の終了信号があるか否かを判断する（Ｓ３２１）。ここで、終了信号がある場合（Ｓ３２１のＹｅｓ）、瞳孔拡大検出部３１４は動作を終了する。
【０３１５】
一方、終了信号がない場合（Ｓ３２１のＮｏ）、瞳孔拡大検出部３１４は、カメラ３１３より運転者の目の像を含む画像を取得する（Ｓ３２２）。続いて、瞳孔拡大検出部３１４は、取得した画像の中において、瞳孔領域を特定する（Ｓ３２３）。具体的には、瞳孔拡大検出部３１４は、例えば、あらかじめ保持された瞳孔のテンプレート画像と類似する領域を探索することにより、瞳孔領域を特定する。また、瞳孔拡大検出部３１４は、例えば、エッジ探索により瞳孔の輪郭を特定することにより、瞳孔領域を特定してもよい。
【０３１６】
そして、瞳孔拡大検出部３１４は、特定された瞳孔領域と、反応記憶部３１５に記憶された一時記憶瞳孔領域との面積比を計算する（Ｓ３２４）。さらに、瞳孔拡大検出部３１４は、反応記憶部３１５に記憶されている一時記憶瞳孔領域を、ステップＳ３２３において特定された瞳孔領域に更新する（Ｓ３２５）。
【０３１７】
続いて、瞳孔拡大検出部３１４は、計算された面積比が閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ３２５）。なお閾値は、驚愕前の瞳孔の面積と驚愕時の瞳孔の面積との比の下限を示す値である。
【０３１８】
ここで、面積比が閾値未満である場合（Ｓ３２６のＮｏ）、瞳孔拡大検出部３１４は、ステップＳ３２１の処理に戻る。一方、面積比が閾値以上である場合（Ｓ３２６のＹｅｓ）、瞳孔拡大検出部３１４は、瞳孔拡大反応があったことを示す情報を反応記憶部３１５に格納し（Ｓ３２７）、ステップＳ３２１の処理に戻る。
【０３１９】
以上のように、瞳孔拡大検出部３１４は、ステップＳ３２１からステップＳ３２７までの各処理を実行し、瞳孔の面積を用いて運転者が驚愕していることを示す瞳孔拡大反応を検出する。
【０３２０】
なおここでは、瞳孔拡大検出部３１４は、面積比を閾値と比較することにより瞳孔拡大反応を検出していたが、面積差を閾値と比較することにより瞳孔拡大反応を検出してもよい。また、瞳孔拡大検出部３１４は、特定した瞳孔領域の面積を閾値と比較してもよい。
【０３２１】
図３４は、実施の形態３における驚愕反応判定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【０３２２】
まず、驚愕反応判定部３１６は、運転者が座席に着座し、車両を始動することで動作をスタートする。そして、驚愕反応判定部３１６は、エンジンを停止する等の終了信号があるか否かを判断する（Ｓ３３１）。ここで、終了信号がある場合（Ｓ３３１のＹｅｓ）、驚愕反応判定部３１６は動作を終了する。
【０３２３】
一方、終了信号がない場合（Ｓ３３１のＮｏ）、驚愕反応判定部３１６は、反応記憶部３１５を参照し、把持圧増加反応を示す情報が記憶されているか否かを判断する（Ｓ３３２）。ここで、把持圧増加反応を示す情報が記憶されていない場合（Ｓ３３２のＮｏ）、驚愕反応判定部３１６は、瞳孔拡大反応を示す情報を削除し（Ｓ３３６）、ステップＳ３３１の処理に戻る。
【０３２４】
一方、把持圧増加反応を示す情報が記憶されている場合（Ｓ３３２のＹｅｓ）、驚愕反応判定部３１６は、反応記憶部３１５を参照し、瞳孔拡大反応を示す情報が記憶されているか否かを判断する（Ｓ３３３）。ここで、瞳孔拡大反応を示す情報が記憶されていない場合（Ｓ３３３のＮｏ）、驚愕反応判定部３１６は、把持圧増加反応を示す情報を削除し（Ｓ３３６）、ステップＳ３３１の処理に戻る。
【０３２５】
一方、瞳孔拡大反応を示す情報が記憶されている場合（Ｓ３３３のＹｅｓ）、驚愕反応判定部３１６は、車両を減速させるための減速制御信号を生成し、車両を減速させる（Ｓ３３４）。さらに、驚愕反応判定部３１６は、驚愕反応があったことを示す情報を減速制御信号生成部１４４に通知する（Ｓ３３５）。続いて、驚愕反応判定部３１６は、把持圧増加反応を示す情報と瞳孔拡大反応を示す情報とを削除し（Ｓ３３６）、ステップＳ３３１の処理に戻る。
【０３２６】
以上のように、驚愕反応判定部３１６は、ステップＳ３３１からステップＳ３３６までの各処理を実行し、驚愕反応に応じて車両を減速させるとともに、驚愕反応を利用して車両を制御する動作と、予備動作を利用して車両を制御する動作とを連動させる。
【０３２７】
なお、本実施の形態では、把持圧力変動検出部３１２、瞳孔拡大検出部３１４及び驚愕反応判定部３１６の動作のタイミング及び周期は互いに独立していたが、同期させてもよい。例えば、把持圧力変動検出部３１２の動作と瞳孔拡大検出部３１４の動作とを並行して処理した後、驚愕反応判定部３１６の動作を開始してもよい。この場合、驚愕反応判定部３１６の動作が終了した後、把持圧力変動検出部３１２の動作と瞳孔拡大検出部３１４の動作とを再度開始すればよい。
【０３２８】
以上のように、本実施の形態における車両制御装置３０は、運転者が緊急事態に遭遇したときなどの驚愕反応を検出し、検出した驚愕反応に従って車両を減速させる。これにより、車両制御装置３０は、運転者が状況を認識した後に行われる運転操作及びその予備動作よりもさらに早く車両の減速を開始することができる。
【０３２９】
さらに、車両制御装置３０は、驚愕反応による減速制御と予備動作による減速制御とを連携させることにより、驚愕反応により開始された減速制御の誤りを訂正することができる。つまり、車両制御装置３０は、運転者の判断と異なった不必要な急制動を回避することができる。これにより、車両制御装置３０は、不必要な急制動を回避し、後続車に与える混乱を低減させるとともに、追突等の事故を抑制することができる。つまり、車両制御装置３０は、驚愕反応のみを検出して車両を制御するよりも、安全に車両を制御することができる。
【０３３０】
なお、本実施の形態における車両制御装置３０は、実施の形態１もしくは２又はそれらの変形例における車両制御装置と同様に、予備動作を利用して車両の進行方向又は加速を制御してもよい。これにより、車両制御装置３０は、驚愕反応が検出されるような緊急事態において、運転者が事態を回避するための運転操作に先行して車両を制御し、車両をスムースに動作させることができる。その結果、車両制御装置３０は、運転者及び車両を緊急事態から安全に回避させることができるとともに、後続車両その他周辺交通の安全性も向上させることができる。
【０３３１】
また、本実施の形態における車両制御装置３０は、ハンドル把持圧力及び瞳孔面積を用いて驚愕反応を検出していたが、どちらか一方を用いて驚愕反応を検出してもよい。また、車両制御装置３０は、例えば、重心位置、血圧、発汗、脈拍、又は脈波等のいずれか又はそれらの組み合わせにより驚愕反応を検出してもよい。
【０３３２】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０３３３】
本発明の実施の形態４における車両制御装置４０は、ブレーキ操作など車両を減速するための運転操作の予備動作が特定された場合に、制動灯を点灯させる点に特徴を有する。
【０３３４】
図３５は、実施の形態４における車両制御装置の全体構成の一例を示すブロック図である。また、図３６は、実施の形態４における車両制御装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。なお、図３５及び図３６において、図１Ｂ又は図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０３３５】
車両制御部１４が備える制動灯制御信号生成部１４５は、予備動作特定部によって車両を減速させるための運転操作が予測された場合、車両が備える制動灯を点灯させるための制動灯制御信号を生成し、制動灯を点灯させる。ここで、制動灯とは、ブレーキペダルが踏まれた場合など車両の制動が行われるときに点灯するランプである。
【０３３６】
次に、以上のように構成された車両制御装置４０によって実行される車両制御方法について説明する。なお、本実施の形態と実施の形態１とは、車両制御ステップ（Ｓ１４０）の詳細な処理が異なるが、他の処理は同じである。したがって、以下に、車両制御ステップ（Ｓ１４０）の詳細について、図３７を用いて説明する。
【０３３７】
図３７は、実施の形態４における車両制御ステップの詳細な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０３３８】
まず、制動灯制御信号生成部１４５は、ステップＳ１３０において特定された予備動作が、ブレーキ操作の予備動作であるか否かを判定する（Ｓ４０１）。ここで、ステップＳ１３０において特定された予備動作がブレーキ操作の予備動作である場合（Ｓ４０１のＹｅｓ）、制動灯制御信号生成部１４５は、車両の制動灯を点灯させるための制動灯制御信号を生成し、制動灯を点灯させる（Ｓ４０２）。そして、車両制御部１４は、ステップＳ１４０の処理を終了する。
【０３３９】
一方、ステップＳ１３０において特定された予備動作がブレーキ操作の予備動作でない場合（Ｓ４０１のＮｏ）、車両制御部１４は、ステップＳ１４０の処理を終了する。
【０３４０】
以上のように、車両制御部１４は、予備動作特定部１３によって特定された予備動作に従って、車両が備える制動灯を制御するための制御信号を生成し、制動灯を点灯させる。これにより、本実施の形態における車両制御装置４０は、運転者がブレーキ操作を意図した時点から制動灯が点灯されるまでの時間を短縮することができる。その結果、車両制御装置４０は、車両が減速されることを後続車両により早く示すことができ、後続車両の追突などの事故を減少させ、周辺交通の安全性を高めることができる。具体的には、車両制御装置４０は、ブレーキ操作が行われてから制動灯を点灯させるよりも、０．１秒から０．５秒程度早く点灯させることが可能となり、急ブレーキに対して後続車が対応できずに追突してしまうような危険を低減させることができる。
【０３４１】
以上、本発明に係る車両制御装置及び車両制御方法について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態又はその変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態もしくはその変形例に施したもの、又は異なる実施の形態もしくはその変形例における各構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【０３４２】
例えば、本発明に係る車両制御装置は、実施の形態１並びにその変形例１及び２における車両制御装置の各構成要素を組み合わせてもよい。すなわち、車両制御装置は、座席及び床面における重心位置及び圧力分布を用いて予備動作を特定してもよい。この場合、車両制御装置は、例えば、重心位置及び圧力分布を用いて予測される運転操作のすべてが同一の場合に車両を制御すればよい。
【０３４３】
また、実施の形態３又は４における車両制御装置は、座席の座面における圧力の重心位置を利用して運転操作を予測していたが、実施の形態１の変形例１又は２と同様に、座席又は足部の圧力分布を利用して運転操作を予測してもよい。
【０３４４】
また、上記実施の形態において、重心移動検出部１２２は、平常重心位置から測定された重心位置へ向かう重心移動ベクトルを姿勢変動として検出していたが、必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、重心移動検出部１２２は、直前の時間サンプル点において測定された重心位置から今回測定された重心位置へ向かうベクトルを姿勢変動として検出してもよい。また、例えば、重心移動検出部１２２は、時間的に連続する３点以上の時間サンプル点における重心位置の移動軌跡を姿勢変動として検出してもよい。これらの場合、重心移動検出部１２２は、過去に測定された重心位置を保持し、保持した重心位置と測定された重心位置とを用いて姿勢変動を検出する。また、これらの場合、重心移動パターン記憶部１３１には、予備動作が行われているときの移動軌跡の特徴を示す重心移動パターンが記憶される。
【０３４５】
また、上記実施の形態又はその変形例における車両制御装置は、平常重心位置計算部１２３又は平常圧力分布計算部１２６を備えていたが、必ずしもこれらを備える必要はない。例えば、車両制御装置は、平均的な運転者の平常重心位置又は平常圧力分布があらかじめ記憶された平常重心位置記憶部１２１又は平常圧力分布記憶部１２４を備えてもよい。または例えば、車両制御装置は、運転者のタイプ又は運転の特性などに対応する複数の平常重心位置又は平常圧力分布があらかじめ記憶されている平常重心位置記憶部１２１又は平常圧力分布記憶部１２４を備えてもよい。この場合、車両制御装置が自動的に又は運転者が、運転者のタイプ又は運転の特性などにしたがって、複数の平常重心位置又は平常圧力分布のいずれかを選択すればよい。
【０３４６】
また、上記実施の形態又はその変形例における車両制御装置は、圧力センサによって測定された圧力に基づいて予備動作を特定していたが、必ずしも圧力に基づく必要はない。例えば、本発明に係る車両制御装置は、筋電位、筋肉の硬さなどから運転者の姿勢を維持又は変動させるための筋肉の活動を測定して、予備動作を特定してもよい。
【０３４７】
また、上記実施の形態又はその変形例における車両制御装置は、車両の振動を測定する振動センサと重心位置又は圧力分布を補正する補正部とを備えていたが、車室内の振動が無視できるほど小さい場合などは振動センサ及び補正部を備えなくてもよい。
【０３４８】
また、上記実施の形態又はその変形例における姿勢変動検出部１２は、重心移動ベクトル又は圧力分布変動を姿勢変動と検出していたが、これらとは異なる姿勢変動を検出してもよい。例えば、姿勢変動検出部１２は、図１２又は図２２に示したように、左臀部、左大腿部、左足つま先部、左足かかと部のような身体部分ごと又は座席等の分割された領域ごとの最大圧力値又はその最大圧力値の相対関係の変動を姿勢変動として検出してもよい。この場合、予備動作特定部１３は、身体部分ごと又は領域ごとの最大圧力値又はその最大圧力値の相対関係の変動を用いて予備動作を特定する。具体的には、予備動作特定部１３は、例えば、左大腿部及び左足かかと部の最大圧力値が他の領域に比べて急峻に変化している場合、ブレーキ操作の予備動作であると特定する。
【０３４９】
なお、本発明は、このような車両制御装置として実現することができるだけでなく、このような車両制御装置が備える特徴的な構成部の動作をステップとする車両制御方法として実現したり、それらの各ステップを図３８に示すようなコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。
【０３５０】
図３８は、コンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。車両を制御するためのプログラムは、コンピュータが読取可能な媒体であるＣＤ−ＲＯＭ５１５に記憶され、ＣＤ−ＲＯＭ装置５１４を介して読み出される。または、画像を選択するためのプログラムは、有線若しくは無線ネットワーク、又は放送などを介して伝送される。
【０３５１】
コンピュータ５００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５０３、ハードディスク５０４、通信インタフェース５０５等を備える。
【０３５２】
ＣＰＵ５０１は、ＣＤ−ＲＯＭ装置５１４を介して読み出されたプログラム、又は通信インタフェース５０５を介して受信したプログラムを実行する。具体的には、ＣＰＵ５０１は、ＣＤ−ＲＯＭ装置５１４を介して読み出されたプログラム、又は通信インタフェース５０５を介して受信したプログラムをＲＡＭ５０３に展開する。そして、ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０３に展開されたプログラム中のコード化された各命令を実行する。
【０３５３】
ＲＯＭ５０２は、コンピュータ５００の動作に必要なプログラム及びデータを記憶する読み出し専用メモリである。ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１がプログラムを実行するときにワークエリアとして使用される。具体的には、ＲＡＭ５０３は、例えば、プログラム実行時のパラメータなどのデータを一時的に記憶する。ハードディスク５０４は、プログラム、データなどを記憶する。
【０３５４】
通信インタフェース５０５は、ネットワークを介して他のコンピュータとの通信を行なう。バス５０６は、ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、ハードディスク５０４、通信インタフェース５０５、ディスプレイ５１１、キーボード５１２、マウス５１３及びＣＤ−ＲＯＭ装置５１４を相互に接続する。
【産業上の利用可能性】
【０３５５】
本発明は、運転者の運転操作に先立って行われる予備動作を利用して運転操作を予測し、予測した運転操作に従って、乗用車、バス又はトラック等の車両をすばやく制御する車両制御装置等として有用である。
【符号の説明】
【０３５６】
１０、２０、３０、４０  車両制御装置
１１  姿勢測定部
１２  姿勢変動検出部
１３  予備動作特定部
１４  車両制御部
２１  姿勢変動パターン生成部
３１  驚愕反応検出部
１１１、１１５  シート圧力センサ
１１２  重心位置計算部
１１３  振動センサ
１１４、１１６  補正部
１１７  足部圧力センサ
１２１  平常重心位置記憶部
１２２  重心移動検出部
１２３  平常重心位置計算部
１２４  平常圧力分布記憶部
１２５  圧力分布変動検出部
１２６  平常圧力分布計算部
１２８  振動ベクトル
１２９  振動相殺ベクトル
１３１  重心移動パターン記憶部
１３２  重心移動パターン照合部
１３３  圧力分布変動パターン記憶部
１３４  圧力分布変動パターン照合部
１４１、１４４  減速制御信号生成部
１４２  加速制御信号生成部
１４３  進行方向制御信号生成部
１４５  制動灯制御信号生成部
２１１  重心移動パターン生成部
２１２  圧力分布変動パターン生成部
３１１  ハンドル圧力センサ
３１２  把持圧力変動検出部
３１３  カメラ
３１４  瞳孔拡大検出部
３１５  反応記憶部
３１６  驚愕反応判定部
４０１、４０２  重心位置
４０３  平常時重心位置範囲
５００  コンピュータ
５０１  ＣＰＵ
５０２  ＲＯＭ
５０３  ＲＡＭ
５０４  ハードディスク
５０５  通信インタフェース
５０６  バス
５１１  ディスプレイ
５１２  キーボード
５１３  マウス
５１４  ＣＤ−ＲＯＭ装置
５１５  ＣＤ−ＲＯＭ
【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】
車両を制御する車両制御装置であって、
運転者の臀部、骨盤上部、及び運転者がブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部と反対側の脚部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定部と、
前記姿勢測定部によって測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出部と、
前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ブレーキ操作又はアクセル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定部と、
前記予備動作特定部によって前記姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定された場合、前記予備動作に従って車両を制御する車両制御部とを備える
車両制御装置。
【請求項２】
前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の大きさが閾値以上の場合に、前記姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定する
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記車両制御部は、
前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、前記車両を減速させ、
前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、前記車両を加速させる
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記車両制御部は、
前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、制動灯を点灯させる
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項５】
車両を制御する車両制御装置であって、
運転者の大腿部、臀部、及び骨盤より上の腰部から背部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定部と、
前記姿勢測定部によって測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出部と、
前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ハンドル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定部と、
前記姿勢変動がハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定された場合、前記姿勢変動の方向に応じた方向へ車両が旋回するように車両を制御する車両制御部とを備える
車両制御装置。
【請求項６】
前記姿勢特定部は、大腿部及び臀部の状態を示す姿勢を測定し、
前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の方向と反対方向へ車両が旋回するように車両を制御する
請求項５に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記姿勢特定部は、骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢を測定し、
前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の方向と同じ方向へ車両が旋回するように車両を制御する
請求項５に記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記予備動作特定部は、
前記予備動作が行われるときの姿勢変動の特徴を示す姿勢変動パターンと、前記予備動作の後に行われる運転操作を特定するための予備動作情報とを対応づけて記憶している姿勢変動パターン記憶部と、
前記姿勢変動パターン記憶部に記憶された姿勢変動パターンと前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動とを照合することにより、前記姿勢変動が予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する姿勢変動パターン照合部とを備える
請求項１又は５に記載の車両制御装置。
【請求項９】
さらに、
前記姿勢変動検出部によって運転操作前の所定期間に検出された姿勢変動を用いて姿勢変動パターンを生成し、生成した姿勢変動パターンと当該運転操作とを対応づけて前記姿勢変動パターン記憶部に格納する姿勢変動パターン生成部を備える
請求項８に記載の車両制御装置。
【請求項１０】
前記姿勢測定部は、運転者の重心位置を前記姿勢として測定する
請求項１又は５に記載の車両制御装置。
【請求項１１】
前記姿勢測定部は、
運転者が座る座席の座面に配置され、座面上の圧力を測定する３つ以上の圧力センサと、
前記各圧力センサによって測定された圧力を用いて、前記座面内における圧力の重心位置を前記運転者の重心位置として計算する重心位置計算部とを備える
請求項１０に記載の車両制御装置。
【請求項１２】
前記姿勢変動検出部は、運転操作及び予備動作が行われていないときの運転者の重心位置である平常重心位置から前記姿勢測定部によって測定された重心位置へ向かう重心移動ベクトルを前記姿勢変動として検出する
請求項１０に記載の車両制御装置。
【請求項１３】
さらに、
前記各圧力センサによって圧力が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合の前記圧力を用いて計算された重心位置を用いて平常重心位置を計算する平常重心位置計算部を備え、
前記姿勢変動検出部は、前記平常重心位置計算部によって計算された平常重心位置を用いて重心移動ベクトルを検出する
請求項１２に記載の車両制御装置。
【請求項１４】
前記姿勢測定部は、運転者が座る座席及び前記座席前の床面の少なくとも一方に設けられた複数の圧力センサを含み、前記複数の圧力センサによって測定される圧力分布を前記姿勢として測定する
請求項１又は５に記載の車両制御装置。
【請求項１５】
前記姿勢変動検出部は、運転操作及び予備動作が行われていないときの圧力分布である平常圧力分布と前記姿勢測定部によって測定された圧力分布との圧力差分の分布である圧力分布変動を前記姿勢変動として検出する
請求項１４に記載の車両制御装置。
【請求項１６】
さらに、
前記複数の圧力センサによって圧力分布が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合の前記圧力分布を用いて平常圧力分布を計算する平常圧力分布計算部を備え、
前記姿勢変動検出部は、前記平常圧力分布計算部によって計算された平常圧力分布を用いて圧力分布変動を検出する
請求項１５に記載の車両制御装置。
【請求項１７】
さらに、
運転者の驚愕反応を検出し、驚愕反応を検出した場合に車両を減速させる驚愕反応検出部を備え、
前記車両制御部は、
前記驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、前記予備動作特定部によって前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定されたとき、車両の減速を促進し、
前記驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、前記予備動作特定部によって前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定されなかったとき、車両の減速を中止する
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項１８】
前記驚愕反応検出部は、運転者がハンドルを把持する圧力に基づいて驚愕反応を検出する
請求項１７に記載の車両制御装置。
【請求項１９】
前記驚愕反応検出部は、運転者の瞳孔の拡大を検出することにより、驚愕反応を検出する
請求項１７に記載の車両制御装置。
【請求項２０】
車両を制御する車両制御方法であって、
運転者の臀部、骨盤上部、及び運転者がブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部と反対側の脚部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定ステップと、
前記姿勢測定ステップにおいて測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出ステップと、
前記姿勢変動検出ステップにおいて検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ブレーキ操作又はアクセル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定ステップと、
前記予備動作特定ステップにおいて前記姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定された場合、前記予備動作に従って車両を制御する車両制御ステップとを含む
車両制御方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の車両制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２２】
車両を制御する車両制御方法であって、
運転者の大腿部、臀部、及び骨盤より上の腰部から背部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定ステップと、
前記姿勢測定ステップにおいて測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出ステップと、
前記姿勢変動検出ステップにおいて検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ハンドル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定ステップと、
前記姿勢変動がハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると判定された場合、前記姿勢変動の方向に基づく方向へ車両が旋回するように車両を制御する車両制御ステップとを含む
車両制御方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の車両制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【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１Ａ】
2011030491.tif 000042
【図１Ｂ】
2011030491.tif 000043
【図２】
2011030491.tif 000044
【図３】
2011030491.tif 000045
【図４】
2011030491.tif 000046
【図５】
2011030491.tif 000047
【図６】
2011030491.tif 000048
【図７】
2011030491.tif 000049
【図８】
2011030491.tif 000050
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2011030491.tif 000053
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2011030491.tif 000059
【図１８】
2011030491.tif 000060
【図１９】
2011030491.tif 000061
【図２０】
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【図２１】
2011030491.tif 000063
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
2011030491.tif 000073
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年3月9日(2011.3.9)
【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】
車両を制御する車両制御装置であって、
運転者の臀部、骨盤上部、及び運転者がブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部と反対側の脚部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定部と、
前記姿勢測定部によって測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出部と、
前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ブレーキ操作又はアクセル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定部と、
前記予備動作特定部によって前記姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定された場合、前記予備動作に従って車両を制御する車両制御部とを備える
車両制御装置。
【請求項２】
前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の大きさが閾値以上の場合に、前記姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定する
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記車両制御部は、
前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、前記車両を減速させ、
前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、前記車両を加速させる
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記車両制御部は、
前記予備動作特定部が、前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定した場合には、制動灯を点灯させる
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項５】
車両を制御する車両制御装置であって、
運転者の大腿部、臀部、及び骨盤より上の腰部から背部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定部と、
前記姿勢測定部によって測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出部と、
前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ハンドル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定部と、
前記姿勢変動がハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定された場合、前記姿勢変動の方向に応じた方向へ車両が旋回するように車両を制御する車両制御部とを備える
車両制御装置。
【請求項６】
前記姿勢測定部は、大腿部及び臀部の状態を示す姿勢を測定し、
前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の方向と反対方向へ車両が旋回するように車両を制御する
請求項５に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記姿勢測定部は、骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢を測定し、
前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の方向と同じ方向へ車両が旋回するように車両を制御する
請求項５に記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記予備動作特定部は、
前記予備動作が行われるときの姿勢変動の特徴を示す姿勢変動パターンと、前記予備動作の後に行われる運転操作を特定するための予備動作情報とを対応づけて記憶している姿勢変動パターン記憶部と、
前記姿勢変動パターン記憶部に記憶された姿勢変動パターンと前記姿勢変動検出部によって検出された姿勢変動とを照合することにより、前記姿勢変動が予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する姿勢変動パターン照合部とを備える
請求項１又は５に記載の車両制御装置。
【請求項９】
さらに、
前記姿勢変動検出部によって運転操作前の所定期間に検出された姿勢変動を用いて姿勢変動パターンを生成し、生成した姿勢変動パターンと当該運転操作とを対応づけて前記姿勢変動パターン記憶部に格納する姿勢変動パターン生成部を備える
請求項８に記載の車両制御装置。
【請求項１０】
前記姿勢測定部は、運転者の重心位置を前記姿勢として測定する
請求項１又は５に記載の車両制御装置。
【請求項１１】
前記姿勢測定部は、
運転者が座る座席の座面に配置され、座面上の圧力を測定する３つ以上の圧力センサと、
前記各圧力センサによって測定された圧力を用いて、前記座面内における圧力の重心位置を前記運転者の重心位置として計算する重心位置計算部とを備える
請求項１０に記載の車両制御装置。
【請求項１２】
前記姿勢変動検出部は、運転操作及び予備動作が行われていないときの運転者の重心位置である平常重心位置から前記姿勢測定部によって測定された重心位置へ向かう重心移動ベクトルを前記姿勢変動として検出する
請求項１０に記載の車両制御装置。
【請求項１３】
さらに、
前記各圧力センサによって圧力が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合の前記圧力を用いて計算された重心位置を用いて平常重心位置を計算する平常重心位置計算部を備え、
前記姿勢変動検出部は、前記平常重心位置計算部によって計算された平常重心位置を用いて重心移動ベクトルを検出する
請求項１２に記載の車両制御装置。
【請求項１４】
前記姿勢測定部は、運転者が座る座席及び前記座席前の床面の少なくとも一方に設けられた複数の圧力センサを含み、前記複数の圧力センサによって測定される圧力分布を前記姿勢として測定する
請求項１又は５に記載の車両制御装置。
【請求項１５】
前記姿勢変動検出部は、運転操作及び予備動作が行われていないときの圧力分布である平常圧力分布と前記姿勢測定部によって測定された圧力分布との圧力差分の分布である圧力分布変動を前記姿勢変動として検出する
請求項１４に記載の車両制御装置。
【請求項１６】
さらに、
前記複数の圧力センサによって圧力分布が測定された後に所定期間運転操作が行われなかった場合の前記圧力分布を用いて平常圧力分布を計算する平常圧力分布計算部を備え、
前記姿勢変動検出部は、前記平常圧力分布計算部によって計算された平常圧力分布を用いて圧力分布変動を検出する
請求項１５に記載の車両制御装置。
【請求項１７】
さらに、
運転者の驚愕反応を検出し、驚愕反応を検出した場合に車両を減速させる驚愕反応検出部を備え、
前記車両制御部は、
前記驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、前記予備動作特定部によって前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定されたとき、車両の減速を促進し、
前記驚愕反応が検出されたことにより車両が減速された場合に、前記予備動作特定部によって前記姿勢変動がブレーキ操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定されなかったとき、車両の減速を中止する
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項１８】
前記驚愕反応検出部は、運転者がハンドルを把持する圧力に基づいて驚愕反応を検出する
請求項１７に記載の車両制御装置。
【請求項１９】
前記驚愕反応検出部は、運転者の瞳孔の拡大を検出することにより、驚愕反応を検出する
請求項１７に記載の車両制御装置。
【請求項２０】
車両を制御する車両制御方法であって、
運転者の臀部、骨盤上部、及び運転者がブレーキ操作又はアクセル操作を行う脚部と反対側の脚部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定ステップと、
前記姿勢測定ステップにおいて測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出ステップと、
前記姿勢変動検出ステップにおいて検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ブレーキ操作又はアクセル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定ステップと、
前記予備動作特定ステップにおいて前記姿勢変動がブレーキ操作又はアクセル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると特定された場合、前記予備動作に従って車両を制御する車両制御ステップとを含む
車両制御方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の車両制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２２】
車両を制御する車両制御方法であって、
運転者の大腿部、臀部、及び骨盤より上の腰部から背部の少なくとも１つの状態を示す姿勢を測定する姿勢測定ステップと、
前記姿勢測定ステップにおいて測定された姿勢の変動である姿勢変動を検出する姿勢変動検出ステップと、
前記姿勢変動検出ステップにおいて検出された姿勢変動が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、前記姿勢変動が、ハンドル操作の前に無意識に行われる運転者の動作であるハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であるか否かを特定する予備動作特定ステップと、
前記姿勢変動がハンドル操作の予備動作によって生じた姿勢変動であると判定された場合、前記姿勢変動の方向に基づく方向へ車両が旋回するように車両を制御する車両制御ステップとを含む
車両制御方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の車両制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、前記姿勢測定部は、大腿部及び臀部の状態を示す姿勢を測定し、前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の方向と反対方向へ車両が旋回するように車両を制御することが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、前記姿勢測定部は、骨盤より上の腰部から背部の状態を示す姿勢を測定し、前記予備動作特定部は、前記姿勢変動の方向と同じ方向へ車両が旋回するように車両を制御することが好ましい。
【国際調査報告】
2011030491.tif 000081
2011030491.tif 000082
2011030491.tif 000083
2011030491.tif 000084