(57)【要約】  本発明は、自動車の運転のためのタスクに対する運転者の不注意レベルの検出に依存する、自動車のサブシステムを制御するシステムおよび方法に関する。可変特性は、運転者の不注意と相関し、実質的に実時間に基づいて、測定される。不注意のレベルは、少なくとも部分的に、測定に基づいて評価される。クルーズコントロールや車線維持支援のような自動車のサブシステムの動作は、それに基づいて、前記自動車の動作が運転者の現在の不注意レベルに適切に合致することを保証するように、調整される。前記サブシステムの動作は、運転者の不注意レベルが増加すると本質的に危険性を増す走行条件が確立されることを防ぎまたは回避するように制御される。【選択図】  図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の運転のためのタスクに対する運転者の不注意レベルの検出に依存する、自動車のサブシステムを制御する方法において、
運転者の不注意と自動車の運転のためのタスクとを相関させる可変特性を、実質的に実時間に基づいて測定する段階と、
自動車の運転のためのタスクに対する運転者の現在の不注意レベルが、少なくとも部分的に、測定された可変特性に基づいて評価する段階と、
自動車の運転のためのタスクに対する運転者の現在の不注意の評価に基づいて自動車のサブシステムの動作を調整するとともに、以って前記自動車の動作が運転者の現在の不注意レベルに適切に合致することを保証する段階と、
からなる方法。
【請求項２】
前記サブシステムの動作を制御して、前記サブシステムにより前記運転者の不注意レベルが増加すると本質的に危険性を増す走行条件が確立されることを回避する段階をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記サブシステムの動作を制御して、前記サブシステムにより前記運転者の現在の不注意レベルの評価が所定のスレッショルドレベルを超えると本質的に危険性を増す走行条件が確立されることを防ぐ段階をさらに含む請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
自動車の運転のためのタスクに対する現在の不注意レベルの評価は、運転者の高作業負荷から導出される請求項１乃至３に記載の方法。
【請求項５】
自動車の運転のためのタスクに対する現在の不注意レベルの評価は、運転者の注意散漫から導出される請求項１乃至３に記載の方法。
【請求項６】
自動車の運転のためのタスクに対する現在の不注意レベルの評価は、運転者の眠気から導出される請求項１乃至３に記載の方法。
【請求項７】
自動車の運転のためのタスクに対する現在の不注意レベルの評価は、運転者の運転能力の現時点での機能的障害から導出される請求項１乃至３に記載の方法。
【請求項８】
運転者の運転能力の機能的障害は、アルコール中毒から導出される請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記運転者の現在の不注意レベルの評価が所定のスレッショルドレベルを超える場合に前記自動車の前記サブシステムの作動を防ぐ段階をさらに含む請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記運転者の現在の不注意レベルの評価が所定のスレッショルドレベルを超えた後に自動的に前記自動車の前記サブシステムの動作を作動解除する段階をさらに含む請求項１乃至９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記自動車の前記サブシステムの前記自動作動解除に先立って運転者警告を発する段階をさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記運転者が前記自動車の前記サブシステムの自動作動解除を阻止することを可能にする段階をさらに含む請求項１０および１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記自動車の前記サブシステムは、クルーズコントロール機能である請求項１乃至１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記クルーズコントロール機能は、前方車間距離を基本とする適応型である請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
クルーズコントロールが作動せしめられ、前記運転者の現在の不注意レベルの評価が所定のスレッショルドレベルを超える場合に、前記クルーズコントロール機能を制御して設定速度を低くする段階をさらに含む請求項１３および１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記自動車の前記サブシステムは、車線維持支援機能である請求項１乃至１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記車線維持支援機能は、前記自動車のステアリングシステムを介して前記自動車を走行車線内の所定の相対的な幅方向位置の方へと自動的に付勢する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
運転者の不注意と自動車の運転のためのタスクとを相関させる可変特性を、実質的に実時間に基づいて測定する段階は、運転者の目の動きを測定する段階と、運転者の凝視方向を測定する段階と、運転者の閉瞼量を測定する段階と、運転者の瞬目動作を測定する段階と、運転者の頭部の動きを測定する段階と、運転者の頭部位置を測定する段階と、運転者の頭部の指向を測定する段階と、運転者の動作可能な顔の特徴を測定する段階と、運転者の顔の温度画像を測定する段階と、からなるグループから選択された少なくとも一つの段階をさらに構成する請求項１乃至１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
運転者の不注意と自動車の運転のためのタスクとを相関させる可変特性を、実質的に実時間に基づいて測定する段階は、ハンドル上の運転者の握力を測定する段階とステアリングコラムの動きを測定する段階からなるグループから選択された少なくとも一つの段階をさらに構成する請求項１乃至１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも部分的に、測定された可変特性に基づいて、自動車の運転のためのタスクに対する前記運転者の現在の不注意レベルを評価する段階は、
所定時間を越える運転者の閉瞼を特徴とする時間を加重したパラメータを評価する段階と、所定時間を越えて運転者が道路から目をそらせたり凝視する状態を特徴とする時間を加重したパラメータを評価する段階と、所定時間を越える運転者の瞬目動作を特徴とする時間を加重したパラメータを評価する段階と、所定時間を越える運転者の閉瞼を特徴とする時間を加重したパラメータを評価する段階と、所定時間を越える運転者の頭部の動きを特徴とする時間を加重したパラメータを評価する段階と、さらに所定時間を越える運転者の頭部の動きを特徴とする時間を加重したパラメータを評価する段階と、からなるグループから選択された一つ以上の段階をさらに構成する請求項１乃至１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記運転者に実時間でのスレッショルドレベルを超える不注意の評価に関する情報を提供する段階をさらに含む請求項１乃至２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記運転者に走行後フィードバックの形態で、スレッショルドレベルを超える不注意の評価に関する情報を提供する段階をさらに含む請求項１乃至２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記運転者に前記情報を提供する段階は、既存の時間のヒストグラム表示を提供する段階をさらに含む請求項２１および２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記運転者に前記情報を提供する段階は、既存の不注意測定レベルとその少なくとも一つの規範的な価値との比較をさらに提供することからなる請求項２１および２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記運転者に運転者の態度がどのように不注意になってきたかをフィードバックメッセージで提供することをさらに含む請求項１乃至２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
前記運転者の不注意さの悪化を判断するとともに、運転者に前記悪化の情報を提供することをさらに含む請求項１乃至２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記運転者の不注意さのレベルが安全の範囲外であることを判断するとともに、前記運転者に安全の範囲を超えているという前記情報を提供することをさらに含む請求項１乃至２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
自動車に設置された自動車状況検出手段によって提供された自動車状況データを評価する段階と、自動車に設置された環境検出手段によって提供された環境データを評価する段階と、また前記自動車状況データおよび前記環境データの少なくとも一つの機能のおいて安全の範囲を決定する段階と、をさらに含む請求項１乃至２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記自動車状況検出手段は、ステアリングコラム検出手段、自動車速度検出手段、ギアシフト検出手段、ブレーキ検出手段、スロットルペダル検出手段、クラッチ検出手段およびホイール速度検出手段からなるグループから選択された検出手段を構成する請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記環境検出手段は、光度検出手段、道路状況検出手段、自動車位置検出手段、近接検出手段および車線位置検出手段からなるグループから選択された検出手段を構成する請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記運転者にヒューマン・マシン・インタフェースからの出力情報データからなる情報を提供する請求項２１乃至３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
前記情報データを出力する段階は、画面表示上の出力視覚情報データ、ヘッドアップ表示上の出力視覚情報データおよび音声出力上の出力音声情報からなるグループから選択された少なくとも一つの段階を含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
請求項１乃至３２のいずれかに記載の方法を行なうシステム。
【請求項３４】
プログラムがプログラム可能なマイクロコンピュータにおいて実行されたときに、請求項１乃至３２のいずれかに記載の方法を実行するようになっているコンピュータプログラム・コード手段からなるコンピュータプログラム。
【請求項３５】
インターネットに接続されているコンピュータにおいて実行されたときに、請求項３３に記載のシステムまたは該システムの１つの構成要素にダウンロードされるようになっている請求項３４に記載のコンピュータプログラム。
【請求項３６】
請求項３４に記載のコンピュータプログラム・コード手段からなる、コンピュータ使用可能媒体に記憶されるコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、２００３年６月６日出願の米国仮出願第６０／３２０，２５３号の恩典を主張するものであり、前記出願は、その全文を参照することにより、特に本明細書に取り入れられる。
【０００２】
本発明は、安全運転を容易にするシステムおよび方法に関し；特に、運転のためのタスクに対する現時点での運転者の不注意レベルの測定に基づく自動車のサブシステムの制御戦略の適応化に関する。
【背景技術】
【０００３】
全ての種類の自動車の運転者は、眠気と注意散漫とが自身の自動車制御能力に及ぼす影響に気づかないことがよくある。人間は、概して、特に運転者として、自身の作業遂行能力を適正に判断することができない。一般に、運転者は、自身の能力を実際より高く感じている。基本的に良好な運転技術を有する人物でも、自動車を運転するときに常に一貫して能力を発揮できるわけではない。さらにまた、走行中に運転のためのタスクの実行に関して運転者にごくわずかな要求しか課せられないときがよくある。その結果として、運転者は、運転のためのタスクにあまり注意を払わなくなる心理状態に陥ってしまう。当然ながら、運転者の不注意は、交通事故、特に自動車衝突事故の主要な原因である。米国高速道路交通安全局（ＮＨＴＳＡ）が１年間に牽引撤去された自動車による２５０万件を超える衝突事故に関して行なった研究によれば、運転者の不注意が、衝突事故の推定２５〜５６パーセントを引き起こした主たる衝突原因となっている。この研究において、不注意は、視覚的な注意散漫と精神的な注意散漫（上の空で見ている）と眠気との３つの構成要素を有するものとして定義された。不注意によって引き起こされる一般的な種類の衝突事故は、後側の衝突、交差点での衝突、車線変更または合流時の衝突、分岐点での衝突、単独車両衝突事故および低速度制限道路で起こる衝突である。
【０００４】
運転者が眠気を催すことは、周知の現象である。少なくとも１つの調査から、調査対象の運転者の５７パーセントが前年に運転中に眠気を催したことがあり、２３パーセントが実際に居眠り運転をしたことがあることがわかった。疲労が運転者の作業遂行能力と注意深さと判断力を鈍らせることは周知である。眠気によって引き起こされる事故は、深刻な交通安全問題であり、全体の２３パーセントもの衝突事故に疲労が関係していると推定された。
【０００５】
技術的観点から、自動車内において用いられうる自動車電話やナビゲーション援助装置、インターネットおよびその他の種類の電子サービスを含む新しい情報システムおよび機能が持続的かつ急速に増加している。自動車電話の使用が運転者に及ぼす影響は、自動車電話は、幅広く用いられていることから、最も世間の注目を浴びてきたが、ナビゲーション援助装置およびＩＴサービスの売上げも急速に増加している。自動車電話だけで米国内で１年間に３００〜１０００人の事故死を引き起こしたと推定されており、この事故死者数は２００４年には年間４０００人に達すると予測される。電話を手に持って使用すること、標識を読むこと、飲食、他の搭乗者とのやりとり、物を仔細に眺めることおよび車内の装置を操作すること等の注意散漫要因は、運転者の注意を過剰に引き付け、以って安全をも脅かす可能性がある。これらの新しい種類のサービスおよび活動が運転環境においてより一般的になってきても安全運転が脅かされないことが特に重要である。
【０００６】
運転者の作業負荷は、これらの新しい機能および技術の利用に基づいて増大する。この文脈において、「作業負荷」は、人物の多忙さの度合いと必要なタスクを行なうために要求される労力の大きさとを指すものと理解されたい。運転者が多数のことを行なわなければならず、高い作業負荷に直面している場合は、同時に行なわなければならないことが多いという点において、高い注意要求量が運転者に課せられる。運転者は、しばしば自動車の運転制御に関係がなく、したがって厳密に言えば運転状況とは無関係の事柄に注意を向ける。これらの事柄は、しばしば二次タスクと呼ばれており、運転者の注意を運転のための一次タスクからそらさせる潜在的な注意散漫要因である。二次タスクは、運転者がそれによって運転という一次制御タスクに十分な注意を払えなくなるほど注意を引き付けられる場合に、注意散漫要因（視覚的、聴覚的、認知的および生体力学的注意散漫を含む）となる。その結果として、車線維持および速度制御等の運転作業の遂行および最終的には安全が脅かされる。
【０００７】
運転のためのタスクと二次タスクとは、図１において線図に示されるように一部の二次タスクが運転に関連あるという意味において重複する。運転のためのタスクと二次タスクとがこうした関係にあることから、２つの問題が生じる。第１に、「運転状況と無関係」な二次タスク情報とそうでない二次タスク情報とを線引きすることが困難になり得；第２に、運転に関連ある一定の二次タスク、たとえば道路標識を見ることまたは走行経路を選定することもまた、図１においてグラフに示されるように、安全を脅かしうる。
【０００８】
運転者は、注意散漫が運転のためのタスクに及ぼす影響に気づかないことがよくあることも理解されなければならない。さらにまた、運転者は、どの時点で自身が疲労によって機能を損なわれて重度の覚醒喪失または抑制できない睡眠発作を起こす点に達したかを確実に判断することができない。本明細書に記載の注意管理システムは、眠気を催す状況、注意をそらさせる状況および／または高作業負荷状況において運転者を補助することにより、安全を高めることを意図している。
【発明の開示】
【０００９】
図１５において線図に例証されているように、本発明の少なくとも１つの実施形態は、自動車の運転のためのタスクに対する運転者の不注意レベルの検出に依存する、自動車のサブシステムを制御する方法の形態をとる。運転者の不注意と自動車の運転のためのタスクとを相関させる可変特性が、実質的に実時間に基づいて測定される。次に、自動車の運転のためのタスクに対する運転者の現在の不注意レベルが、少なくとも部分的に、測定された可変特性に基づいて評価される。これらの最初の２段階は、図１４の上側の２個のブロックにおいて線図に示されている。運転者の不注意レベルが評価されると、その後、これに基づいて自動車のサブシステムの動作が調整され、このようにして、対象となるサブシステムにより制御される自動車の動作が運転者の現在の不注意レベルに適切に合致することが保証される。この最後の段階は、図１４の下側のブロックに、運転者に対する評価のフィードバックの提供の代わりに該段階を挿入することによって線図に示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
運転のためのタスクに対する不注意は、自動車衝突事故の重要な一因となる。注意不足（不注意とも呼ばれる）は、運転者の内側から起こる心理状態であって、数多くの原因を有する。本明細書において、眠気と注意散漫と高作業負荷の概念とが概説されるとともに、注意不足の原因として、図７に略図に示されている。さらにまた、注意不足は、その他の要因によっても引き起こされうる。また、運転のためのタスクに対する運転者の不注意が、アルコール、違法薬物、処方薬、病状、老齢および運転経験不足の影響によって引き起こされること、または少なくとも徴候的に促進されることは、周知である。
【００１１】
これらの異なる不注意原因は、異なる徴候または行動上の「特徴」を有しており、そのため、時には専用のセンサおよび／または検出アルゴリズムを用いることで最もうまく識別されうる。たとえば、眠気の検出には、眼瞼の開きを測定するセンサが用いられ得、高作業負荷の検出には、ヨーレートセンサが用いられ得、注意散漫検出には、運転者の頭部または目の位置／動きを追跡する凝視センサが用いられうる。特定のデータ処理計算の多くは、適用可能な自動車サブシステムまたは機能に基づいて調整される。
【００１２】
クルーズコントロールは、自動車により自動化された運転タスクを具現化する、現代の自動車の一般的な自動車サブシステムまたは機能である。その目的は、運転者により設定される一定の速度で自動車を走行させ続けることにある。制御機構は、勾配や風等の外乱に係わりなく、前記速度を維持する。一般に、運転者には、このシステムをオンにするとともに、所望の速度を指示することが求められる。何らかの理由で、カーブに近づいているとき、停止するとき、または同じ車線をより低速で走行している自動車に遭遇した場合に、運転者が減速することを望む場合は、運転者は、ブレーキまたはクラッチを踏み込むこと、ボタンを押すこと、またはその他の方法により、クルーズコントロールに前記所望の速度に到達するという目標を作動解除させるとともにシステムを待機モードにすることを指示すればよい。レジューム・ボタン（またはその他の表示）を押すことにより、クルーズコントロールは、以前の設定速度に達するために加速または減速して、自動車の速度を調整しようとする。また、一般に、運転者が設定速度を新しい所望の速度に調節することも可能になっている。いかなる時点でも、システムはオフすることができ、運転者は、一般に足踏みペダル式制御装置を介して自分自身の行為によって速度を維持することを任される。
【００１３】
クルーズコントロールは、ある一定の速度を維持するために運転者が行なわなければならない監視の量と行為とを軽減する。しかしながら、利用可能なクルーズコントロールシステムは、運転者が注意して該システムを作動解除する時期を感知することを必要とする。運転者が、停車中の自動車等の近づいてくる危険を感知しなければ、システムが自動的に停止することはない。
【００１４】
眠気を催した運転者は、居眠りをしてしまいやすく、かつ運転のためのタスクへの集中力が低下するため、衝突事故の潜在性に気付かないか、または反応が遅れる傾向にある。運転者は、クルーズコントロールを設定速度で作動させた状態で運転中に居眠りをしてしまうと、クルーズコントロールを作動解除し、かつブレーキをかけることが適切である時期に反応することおよび前記時期を感知することができなくなってしまう。同様に、運転者は、地図または本を読むことによって運転のためのタスクから注意を逸らされていると、衝突事故の潜在性を適切に感知し、かつ速度を落とすことができないことがある。クルーズコントロールが作動状態にあり、かつ運転者が不注意な状態にある自動車は、本質的に、または少なくとも潜在的に危険である。実際のところ、自動車の使用中に眠気を催した運転者がクルーズコントロールを作動させたまま居眠りしてしまいかねず、クルーズコントロールがない場合より高速で事故が起こる見込みが高くなる可能性があることから、消費者はクルーズコントロール機能を購入しないことを決めるかもしれない。したがって、本発明では、クルーズコントロール等のシステムの動作を運転者の不注意状態に合わせて調整することが望ましいことを認識している。
【００１５】
適応クルーズコントロールは、従来のクルーズコントロールと同じ基本タスクを実行するが、１つの例外を有する、より最近になって発売された自動車両機能である。この適応クルーズコントロール機能は、設定速度より低い速度で走行している物体または自動車が前方に存在しない場合は、自動車の速度を所望のレベルに維持する。より低速の先行車両が見つかると、適応クルーズコントロールを有する接近車両は、減速して、その先行車両まで所定の距離または時間間隔を維持する。適応クルーズコントロール機能は、運転者が不注意であっても設定速度を維持するという点において、同様に潜在的または本質的に危険である。
【００１６】
望ましくは本発明の教示にしたがって制御されうるまた他の自動車サブシステムは、車線維持支援である。このサブシステムにおいては、自動車が走行している車線の路線を検出するセンサが用いられる。自動車の進路が路線中央（または車線に対するその他の所定の配向）から逸脱すると、車線維持支援サブシステムは、自動車のステアリングと相互作用して、自動車を車線に対して所定の位置に向ける。一般に、この特徴は、自動車のステアリングシステムと相互接続される制御可能なサーボモータにより実施される。クルーズコントロールと同じように、運転者のためになることを意図されている前記特徴は、実際には、ある一定の条件下において、特に非常に不注意であるときは、危険になりうる。たとえば、運転者が注意を怠っていると、運転者が注意していれば避けることができたであろう、走行車線内の障害物に自動車を衝突させてしまいかねない。クルーズコントロールについても、運転者が同じように注意を怠っていると、クルーズコントロールにより制御された自動車を障害物に激突させてしまいかねない。
【００１７】
本発明の１つの態様において、運転者の注意散漫または眠気の度合いに関する情報を用いて、その情報に基づいて動作するか、または動作しうるサブシステムを含む自動車のある一定の特徴が制御される。単なる一例として、運転者の眠気および／または注意散漫の度合いのスレッショルドは、自動車クルーズコントロールおよび／または車線維持支援等のシステムに適用されうる。少なくとも衝突事故を最小限に抑えるために、自動車のクルーズコントロールは、所定の運転者眠気および／または注意散漫レベルを超えると、作動解除されるか、または自動車を減速させるように管理されうる。同様のスレッショルドが、自動車のクルーズコントロールの運転者使用可能化に関しても実施されうる。運転者が十分に集中していない場合は、クルーズコントロールおよび車線維持支援等のシステムを始動させることが、運転者の注意レベルが許容可能な範囲内になるまで防がれうる。さらにまた、作動解除スレッショルドが近づいてくると、クルーズ機能の作動解除が行なわれる前に、運転者警告が実施されることが有利でありうることも理解されるべきである。この特徴は、特に、車線維持支援を作動解除する時点で運転者が自動車を制御しうることが重要であるため、このサブシステムの使用不能化に適用されうる。
【００１８】
クルーズコントロールおよび車線維持支援の２つの例から、運転者のためになることが意図されているが、実際には、運転者が非常に不注意になっているというある一定の条件下では、運転中の危険性を増大させる数多くのある一定のサブシステムが自動車に搭載されていることが明らかになる。したがって、（１）クルーズコントロールおよび（２）車線維持支援の代わりとなるサブシステムは、自動車の運転のためのタスクに対する運転者の不注意レベルの検出に依存する、自動車のサブシステムを制御する方法を提供する本発明の２つの例証的な実施形態となる。最初に、運転者の不注意度と自動車の運転のためのタスクとを相関させる可変特性が、実質的に実時間に基づいて測定される。本明細書においては、実質的という修飾語を用いて、絶対的な実時間からの若干の変動が許容されうるが、測定は、対象となる時間における運転者の状態を表すことができる程度に十分に迅速に行なわれなければならないことが示される。これがわかると、次に、自動車の運転のためのタスクに対する運転者の現在の不注意レベルが、少なくとも部分的に、測定された可変特性に基づいて評価される。測定され、かつ評価される前記可変特性は、前記のように、閉瞼または頭部位置等の運転者の直接的な生理学的特徴であってもよく、または、たとえば運転者の手の動きの間接的な測定値であるヨーレート等の自動車特性であってもよい。いずれの場合も、測定される特性は、運転者の不注意レベルの予兆、前兆または指標と解釈されうる、運転者の特徴と直接的に相関する。
【００１９】
運転者の不注意レベルが評価されると、その後、自動車のサブシステムの動作がそれに基づいて調整され、このようにして、対象となるサブシステムにより制御される自動車の動作が運転者の現在の不注意レベルと適切に一致することが保証される。クルーズコントロールおよび車線維持支援のいずれの例においても、それぞれの所定の不注意レベル（同じであるか、または異なりうる）が選択されうる。測定された不注意レベルがそれぞれの限度を超える場合は、サブシステムは、それがクルーズコントロールまたは車線維持支援機能であるとすれば、運転者により作動せしめられることが防がれる。このサブシステムの作動に関する制限の目的は、容易に理解される。すなわち、運転者があまりにも不注意である場合に、原因に係わりなく、自動車に自動出力（クルーズコントロール）または自動操舵（車線維持支援）を行なわせて衝突を起こさせることは望ましくない。
【００２０】
したがって、本発明のさらに他の開発形態は、サブシステムの操作を制御して、運転者の不注意レベルが高くなるほど本質的に危険性を増す走行条件が確立されることを回避（見込みまたは確率の低下）または防止することである。再びクルーズコントロールと車線維持支援の例を取り上げると、サブシステムが自動車の制御を担っている場合は、運転者が運転のためのタスクに集中しなくなるほど、走行条件は危険性を増す。最低でも運転者が不注意になればなるほど、運転者の知覚、情報処理および行動／反応時間は遅くなる。
【００２１】
本明細書において別な方法で開示されているように、自動車の運転のためのタスクに対する既存の不注意レベルの評価は、作業負荷と；注意散漫と；眠気と；アルコールおよび薬物の影響等の機能的障害とを含む１個以上の特徴に基づきうる。
【００２２】
サブシステムが前記の危険な走行条件を引き起こすことを防ぐ１つの方法は、運転者の不注意度が所定のスレッショルドレベルを超えていると判断（評価）される場合に、サブシステムの作動を防止することである。このようなスレッショルドの例は、脇見行動の安全性評価のための、欧州連合推奨の４回の脇見、米国の１回２秒間の脇見時間または米国自動車協会推奨の合計１０秒の脇見時間とされうる。
【００２３】
これに代わる方法として、または前記のようなサブシステムの作動防止の強化策として、本発明は、さらにまた、運転者の現在の不注意レベルが所定のスレッショルドレベルを超えると評価された後に、自動的に自動車のサブシステムの動作を作動解除させることによって作用しうる。クルーズコントロールの例に関しては、安全な作動解除は、かなり単純明快である。すなわち、駆動輪への動力が遮断されるとともに、自動車に惰行を開始させる。前記に説明されたように、車線維持支援の例においては、作動解除に先立って、運転者が自動車のステアリングの制御を即座に担うことができる状態にあることの確認が行なわれなければならない。一例として、車線維持支援の作動解除の前提条件として、運転者がステアリングホイールに間欠的に握力を加えることが要求されうる。
【００２４】
運転者がサブシステムの作動解除で不意をつかれることを防ぐために、事前警告を行なうことが有利でありうる。
【００２５】
さらにまた、本発明は、自動車のサブシステムの自動作動解除を運転者が阻止しうることも意図している。たとえば、不注意の評価が誤りである可能性があり、したがってオペレータによるオーバライドが有利となる。
【００２６】
クルーズコントロールが対象となるサブシステムである例においては、本発明は、過剰な不注意が検出されたときに、クルーズコントロールの設定速度の引下げを行なうとともに、以ってサブシステムにより引き起こされる危険な走行条件の確立を抑制しうることも意図されている。
【００２７】
本明細書に開示の注意管理システムおよび方法は、眠気を催す状況、注意をそらさせる状況および／または高作業負荷状況において運転者を補助することにより安全性を高めることを目的として有する。眠気管理装置と、注意散漫管理装置と、前側衝突および車線変更警告システムの注意散漫適応管理装置と、運転者の目視行動から観察または推測される運転要求量推定に基づいて少なくとも部分的に制御される作業負荷管理装置とを含むことを特徴としうる多数の注意管理システムの機能仕様を提供する。また、これらの運転者注意管理タスクを行なうために適切に用いられうるハードウェアシステムを説明する。さらに、ヒューマンマシンインタラクション（ＨＭＩ）に基づく即時眠気および注意散漫管理装置の開発のための「プラットフォーム」と、連続的および走行後注意フィードバック・システムの説明とを開示する。ＨＭＩ手法は、切迫事故警告と注意フィードバックとの両方を用いて好ましい行動の変化を起こさせることによって運転者の不注意を是正することを目的として有する。
【００２８】
さらにまた、それに基づいて機能性が達成されうる例示的なハードウェアを含む、自動車における注意管理概念の実施を可能にするシステムおよび方法を説明する。本明細書において、運転者は視覚的に得られるどのような支援を必要とし、かつ支持を得るためにはそれをどのように概念化するべきかと；運転者の目視行動の実時間認識をどのように適用すれば、運転上の過失を減らし、かつ事故を防ぐことができるかと；商業的な実施可能性はどうかとを含むいくつかの基本的な疑問および目標を取り上げる。機能的な説明は、眠気管理装置と；注意散漫管理装置と；前側衝突および車線変更警告装置の注意散漫適応管理装置と；作業負荷管理装置との例に関して行なわれる。目視行動からの運転要求量の推定を実施するシステムおよび方法も含まれる。
【００２９】
これらのシステムおよび方法の１つ以上をいわゆる注意管理システムを構成するものとして個別的および集合的に説明する。これらのシステムの考えられる１つの構成要素は、これらのシステムおよび方法をデモンストレーションおよび試験用に実施するのに用いられうる注意支援デモンストレータである。目視行動からの運転要求量推定の例も本明細書において説明される。
【００３０】
１つの実施形態において、注意管理システムは、（１）検出、（２）演算、（３）ＨＭＩおよび（４）電源用のハードウェアを含む。ユニットまたは機能モジュールは、例として図２に示されるように構成され（相互に関連づけられ）うるとともに、自動車およびトラック等の車両における実施に適する。
【００３１】
たとえば、シーイングマシーンズ社（SeeingMachines）から入手可能であり、かつ自動車に取り付けられるようにされうる目視行動検出装置が用いられる。この種のシステムは、（１）ステレオカメラヘッドと、（２）パーソナルコンピュータ（ＰＣ）と、（３）適切な運転用ソフトウェアとを含みうる。たとえば、スマートアイ（SMARTEYE）の商標の下に製造および販売されている目視行動検出装置も任意で用いられうる。
【００３２】
自動車性能信号は、ＣＡＮバスから取得されうる。さらにまた、ステアリングホイール角度検出装置と車線追跡用ハードウェアおよびソフトウェアとが用いられうる。注記ボックスおよびビデオ記録用ハードウェアが用いられる。車載パーソナルコンピュータまたは同様の能力を有する演算装置が用いられる。これに代わる方法として、かつ特に試験と実施とを容易にするために、例として「ディレクター（Director）」および「シミュリンク（Simulink）」等のソフトウェアを実行するラップトップコンピュータが用いられうる。さらにまた、ｘＰＣを配設し、かつ使用することができる。ハードウェアの観点から、ＬＥＤ制御用ハードウェアが用いられる。音声ＨＭＩ（警告音、記録メッセージ）は、前記演算装置を介して得られる。ユーザ入力用のタッチスクリーンも用いられうる。これらの実施形態のいくつかは、製品開発に適するとともに、システムの試験を容易にするが、商品化される場合には、いくつかの構成要素が直接自動車に組み込まれることを理解されたい。
【００３３】
座席振動機構または同様の運転者警報装置が含まれうる。好適な実施形態においては、ＬＥＤ  ＨＵＤ（ヘッドアップ表示装置）が用いられる。ＬＥＤ制御装置によって制御されるＬＥＤアレイ（表示装置）も用いられうる。システム全体の電源は、搭載車両から分岐接続されうる。
【００３４】
眠気管理装置は、２つの構成で実施されうる。第１の例において、前記管理装置は、完全にＰＣを基本とする。すなわち、いかなる外部ハードウェアまたは外部通信機能も必要とされない。この実施形態は、シナリオを基本とする。すなわち、眠気症状の発現が、実時間ではなく、実ＰＥＲＣＬＯＳ（走査パターン、視線固定の回数および長さ、サッケード潜在性等を考慮する分析）データに基づいて追跡される。このハードウェア機能は、ＬＥＤを基本とする装置またはＨＵＤ等の視覚表示または座席振動等の物理的刺激等の刺激により運転者を刺激する。また他の実施形態においては、ＨＭＩハードウェアおよびシミュリンク通信が実施される。
【００３５】
いくつかの眠気管理対策を実施する上での基礎となりうるとともに、試験を行なう上での基礎となりうる「プラットフォーム」が望ましい。このような実施のためのプラットフォームの一例が、図３において略図に示されている。
【００３６】
図３の例は、ディレクター・プログラムを示すと見なされうる。このような構成を異なるＨＭＩ構成要素に関して容易に変更して、たとえば（１）運転者に対する連続的な情報ストリーミングと、（２）注意警告と、（３）切迫危険警報と、（４）運転者応答試験と、（５）走行後要約情報と、（６）オペレータ入力設定メニューとを提供することができる。
【００３７】
運転者に対する注意警告の提供が容易になる。運転者は、複数の形態の警告間において選択を行なうことができるが、警告を完全に動作不能にすることはできない。例として、ビープ音に続いて、「＜眠気原因の自動挿入＞、『休憩しましょう』」といったような任意の音声メッセージの警告が運転者に対して発せられうる。これに代わるものとして、アイコンが、個別的に、または可聴警告とともに、または印刷形態の警告と一緒に運転者に表示されうる。
【００３８】
例証的なアイコン警告は、（ａ）大幅な閉瞼の検出と、（ｂ）ハンドル操作のふらつきの検出と、（ｃ）車線維持のふらつきの検出と、（ｄ）運転者の眠気の検出とに関して、図４（ａ）〜（ｄ）に示されている。検出された運転者の状態によって、これらのアイコンの１個以上が同時に表示されうる。
【００３９】
また他の実施形態においては、マイクロホンが含まれて、運転者は、電話応答機およびその他のカスタマイズ可能な音声再生装置と全く同じように独自の警告を録音または供給することができるようになっている。
【００４０】
さらに他の実施形態においては、運転者物理的刺激警告が適用される。好ましくは、運転者は、設定メニューで複数の種類の警告間において選択を行なうことができるが、少なくとも１つの実施形態では、オペレータがこの物理的警告を完全に動作不能にすることが防がれている。このような物理的刺激の一例は、座席振動である。
【００４１】
また他の形態においては、点滅する「ＨＵＤ」ＬＥＤが用いられて、この場合も単独で、または本明細書に記載のその他の種類の警告とともに、運転者を鋭く刺激しうる。好適な実施形態において、最大３つの前記種類の警告が作動時に同時に提示されることを可能にする機能が運転者に提供される。
【００４２】
運転者応答機能、すなわち信号に対する反応時間も提供される。この機能に関しては、運転者は、動作可能および動作不能のいずれにすることもできるとともに、設定メニューで複数の形態の警告間において選択を行なうこともできる。
【００４３】
所定の時間後、たとえば警告から５〜８秒後に、運転者応答機能が動作する。例として、ビープ音とともに、図５に示されるように、タッチスクリーン上に示されるボタンの下に「押す」の文字が表示される。運転者が所定の時間内に反応しない場合、またはアルゴリズムに基づく何らかのその他の反応時間にしたがって、警報警告が発せられる。これは、運転者が自動車を停止させるか、または注意を喚起され、かつその事実がシステムにより検出されるか、または運転者がこの機能のスイッチを切るまで続く。
【００４４】
注意散漫管理装置は、例として２つの実施形態で実施されうる。第１の実施形態において、この注意散漫管理装置は、完全にＰＣを基本としており、いかなる外部ハードウェアまたは通信機能も有さない。前記管理装置は、シナリオを基本とする。すなわち、注意散漫の発現が実時間ではなしに時系列的に示される。ハードウェア機能はシミュレートされる。第２の実施形態は、実時間通信の機能を含むハードウェアの実施に基づく。
【００４５】
本開示のまた他の態様は、安全スレッショルドに基づく注意散漫警告である。安全を脅かす注意散漫行動を運転者に通知する警告が提供される。前記において認識されたように、運転者は、注意散漫が自身の運転能力に及ぼす影響に気づかないことがよくある。このため、安全に基づく注意散漫警告の目的は、運転のための制御タスクの実行能力の低下に関する運転者フィードバックを提供することにある。すなわち、注意散漫が検出される（すなわち脇見行動が適切な安全スレッショルドを超え、かつ／または自動車性能が脇見行動時に低下する）場合に、システムは、以下の１つ以上の警報を発する。単純なビープ音等の音またはどの能力の低下が検出されたかを示す能力別音声メッセージが発せられうる。たとえば、脇見行動が脇見安全スレッショルド基準（たとえば、欧州連合は４回の脇見または１回２秒の脇見時間を推奨し、米国自動車協会は、合計１０秒の脇見時間を推奨した）を超えると、「視覚的な注意散漫を検出」または「道路から目をそらしすぎ」というメッセージが発せられうる。二次タスク遂行時の脇見行動時にハンドル操作が基準から逸脱する場合は、「脇見をしているときにハンドル操作が不安定になります」というメッセージが発せられうる。二次タスク遂行時の脇見行動時に車線維持が基準から逸脱する場合は、「脇見をしているときに車線維持が不安定になります」といったようなメッセージが発せられうる。二次タスク遂行時の脇見行動時に大幅な速度低下が検出されると、「脇見をしているときに大幅に速度低下します」といったようなメッセージが発せられうる。多数の原因が検出される場合は、「脇見を検出」といったような一般的なメッセージが発せられうる。二次タスク遂行時の脇見行動時、道路の種類により要求量レベルが異なる時に制御タスクの割り込みが検出されると、それに対応する警告が発せられる。これらの警告の形態には、運転者録音または供給メッセージ、座席の前側部分における座席振動または以下に説明される凝視方向再誘導が含まれうる。
【００４６】
別の実施形態においては、運転者の注意散漫または眠気の度合いに関する情報を用いて、それに基づいて動作するか、または動作しうるサブシステムを含む自動車のある一定の特徴が制御される。単なる一例として、運転者の眠気および／または注意散漫の度合いのスレッショルドは、自動車クルーズコントロール等のシステムに適用されうる。少なくとも衝突事故を最小限に抑えるために、自動車のクルーズコントロールは、所定の運転者眠気および／または注意散漫レベルを超えると、作動解除されるか、または自動車を減速させるように管理されうる。さらにまた、同様のスレッショルドを実施して、クルーズコントロールを使用可能にすることもできる。運転者が十分に集中していない場合は、クルーズコントロール等のシステムを始動させることが、運転者の注意レベルが許容可能な範囲内になるまで防がれうる。さらにまた、クルーズ機能の作動解除が行なわれる前に、作動解除スレッショルドが近づいてくると、運転者警告が実施されることが有利でありうることも理解されるべきである。
【００４７】
眠気検出等の機能は、運転のためのタスクから運転者を解放して、以って過度な眠気を助長する気の緩みを起こしやすくする傾向にある自動車システムを考慮する場合に特に重要である。
【００４８】
「凝視方向再誘導」という新しい概念を開示し、これを図６に示す。これにおいて、インタフェースは、運転者の注意散漫が検出されると、運転者の目を前方の運転場面（すなわちフロントガラスを通して見える光景）に誘導する。例として、３つのＬＥＤ「線」の１つ以上（左、中央または右）をたどる光波が、運転者の凝視が検出された位置によって始動する。光波の後に、任意で大きな円が点灯し得、然る後にＬＥＤの中央線が点灯する。これらの各々は、運転者の注意を必要とされる位置により明確に集中させることを目的とする。これらのいくつかのＬＥＤ灯火の正確な配置およびタイミングは重要ではなく、色も重要ではない。実際に、タイミングは、閾下、すなわち前記灯火が意識的に知覚されないほど高速であってもよい。これに代わる方法として、適切な灯火が最初にゆっくりと点滅し、運転者がシステムにより評価されて、是正行動が取られたかどうかが判断されてもよい。是正行動が取られなかった場合には、点滅タイミングと光の強さとが増加されうる。
【００４９】
また他の態様において、運転者の目視行動から導出される運転要求量推定を用いた作業負荷管理の概念が取り入れられる。一般に、「作業負荷管理装置」の概念は、情報を類別するとともに、運転者の作業負荷が十分に低くなって情報を受理することに伴う危険が避けられる程度になるまで運転者に対する情報の提示を潜在的に遅らせる優先順位システムである。一体的な車内情報システムのインタフェースは、運転のためのタスクに適正な注意が払われることを保証するようにされうる。本明細書において示される注意散漫管理アルゴリズムからの出力は、作業負荷管理装置への入力として用いられうる。
【００５０】
本明細書において開示される種類の作業負荷管理装置は、運転要求量の運転要求量視覚活動測度を用いて運転者の作業負荷を正確に測定する。これは、運転者の「視覚的活動性」、すなわち頭部および目の動き（回転）の変動性がどの程度かの測度である。この頭部および目の動きの測度は、２００２年１０月１５日出願の米国仮特許出願第６０／４１８，１７１号により詳細に説明されており、前記出願の開示は、該出願に記載される「視覚活動」アルゴリズムを含めて、特に参照により本明細書に取り入れられる。さらに、運転要求量視覚活動測度は、さらにまた、本明細書に開示の作業負荷管理ＨＭＩにおける新しい機能を可能にする。
【００５１】
作業負荷管理装置の１つの態様は、可聴対話のダイアログまたは情報を一時停止することである。例として、これは、システム始動または自動始動情報（たとえばテキスト・音声変換電子メールおよび重要でないナビゲーション・システム情報）とランダム始動の音声ダイアログ（たとえば着信および発信電話会話）とが、高視覚活動期間中に一時停止されうることを含む。
【００５２】
一例として、運転者に記憶装置から一連の電子メール、たとえば１０件の新しい電子メールが届けられることがあり、これらの電子メールは、テキスト・音声変換システムによって声高く「音読」されることになる。このような音声伝達中に、管理システムにより運転者の高視覚活動期間が検出される。このことに呼応して、システムは、音声伝達を一時停止して、運転者の注意負荷が所定のレベルを超えて増加することを防ぐ。例として、こうしたレベルは、それを超えると運転能力が脅かされる注意負荷に対応する。任意で、管理システムは、高注意負荷状態であることを運転者に通知する役割をも果たしうる信号音等により、こうした中断を運転者に伝える音響確認装置を含みうる。この音声伝達は、注意負荷が十分に低下して、例としてこのような音声情報を運転者が安全に受理することができる状態に対応する所定のレベルになったことをシステムが検出することに従属する運転者による始動またはシステムによる始動に基づいて再開されうる。
【００５３】
また他の態様において、連続的および／または走行後注意負荷フィードバックが、前記開示の管理システムにより可能になる。この態様は、一般にフィードバック原理と呼ばれる基本的な人間行動特性にしたがって可能となった。この原理は、一般に、フィードバックは作業遂行能力を高めるという考え方である。このことは、タスク／技術の習得（たとえば安全運転の習得）および労働意欲のいずれに関しても真実である。前記において認識されたように、運転者は、一般に、自身の作業遂行能力を適正に判断することができない。タスク／技術の遂行に関する直接的かつ正確かつ即時的かつ連続的な情報をどの程度得ることができるかは、運転者の作業遂行能力と意欲とを高める上での重要な要素である。注意フィードバックは、運転者が以前は得ることができなかった固有運転フィードバック形式を構成する。この方法は、切迫事故警告というよりむしろ好ましい行動修正および生活習慣の変更の１つである。たとえば、警戒度を増加させる主要なメカニズムは、「決定影響」であると考える研究者もいる。決定影響の概念は、こうした性質の情報（運転者注意負荷および警戒態勢）は、停車して休憩をとるべきか、コーヒーを飲むべきか、アルコールの消費量を減らすべきか、またはその他のこうした行動を変更するべきか否かについての運転者の決定に影響を与えるとしている。
【００５４】
よって、注意フィードバックの目的は、複数（多数）の時間枠、たとえば（１）即時（姿勢を変える、または複雑なタスクを中断するといったような短期的な補償行動）；（２）走行中（たとえば停車して少し眠る、自動車電話のスイッチを切る）；（３）毎日（注意負荷が低かった日は睡眠時間を増やす、前部座席からビデオ画面を取り外す）；（４）長期（異なる睡眠習慣または気のそらせ方を採用する）の１つ以上にわたって好ましい行動の変更を促すことにある。このフィードバックは、不注意な行動に関する運転者の自己認識を高めるとともに、より良好な自己管理を可能にする。
【００５５】
２つの主要なフィードバック形式が考えられる。第１は、運転者に実時間注意情報、たとえば運転中に提示される情報を提供する連続的車内フィードバックである。この情報は、本質的に安全を脅かさない方法で伝えられる。この概念は、一種の注意メータ、警戒態勢メータ（警戒度メータ）または安全／非安全運転度メータを提供するものである。第２のフィードバック形式は、一旦運転を停止すると、より詳細な注意情報を運転者に提供する走行後フィードバックである。
【００５６】
走行後フィードバックを「ファイル」に保存することにより、事故発生率等の結果を尺度とするのではなく原因行動に主眼を置いた、全車両に基づく安全性フィードバックがさらに可能になる。おそらくは運転者の容認を得るのに貢献する１つの選択肢は、階層システムである。このような階層システムにおいては、運転者は、連続的にデータにアクセスすることができ、車両管理者は、要約データにアクセスすることができ、規制当局は、要約データにアクセスすることを許可されうる。したがって、車両運転者の場合は、前記の利点は、必ずしも雇用者報告特性に関する運転者の危惧を招くことなく、有用なツールとしてより適切に活用されうる。
【００５７】
注意フィードバックを提供可能にするためには、管理システムを運用可能にしなければならない。不注意は、眠気／機能的障害、注意散漫および高作業負荷の要因によって構成されると見なされうる。したがって、図７に示されるように、各種類の不注意を考慮した総合モデルが好ましい。前記図に、運転者の不注意と作業負荷と眠気および注意散漫等の個人的特徴とを選択的に考慮しうる１つのシステムモデルが示されている。
【００５８】
さまざまな情報またはフィードバックを運転者に表示する独特な方法が提供される。連続的注意フィードバックの場合は、図８（ａ）〜（ｃ）に、管理システムによって検出または生成された実時間運転者情報を表示するさまざまな「能動的」図形表示が示されている。一例として、この表示は、眠気と注意散漫と作業負荷との組合せ測度としての注意／不注意のレベル等の「包括的」または合成注意フィードバック値の表示であってもよい。図８（ａ）の場合は、傾向情報を有さずに単純に積み重ねられた灯火が例示されている。図８（ｂ）の場合は、現在レベルのまわりに枠が配置されるとともに、「フェードアウト」の形態をとる傾向情報が使用可能となる「航空機用レーダー形式」の表示が用いられている。図８（ｃ）には、瞬間的な「実時間」情報が伸縮棒（相対的に広幅）として右側に示され、かつ所定の長さの期間に関する総統計値（平均値および中央値等）がより狭幅の棒により左側に示されるヒストグラムが図示されている。このような態様で、傾向情報が示される。図８（ｃ）に図示されている例には、５つの以前の期間が示されている。表示および記憶容量制御論理にしたがって、いかなる個数の以前の期間も表示されうることを理解されたい。
【００５９】
また他の態様において、さらにまた、実時間運転者フィードバックが最適な注意レベルの表示との比較形式で提供される。運転者が自身の注意散漫または過負荷の度合いを最適な注意度に対して観察することができる、このような表示の一例となる実施形態が、図９に示されている。さらに他の態様において、検出された運転者不注意期間の測定とその状態の通知とが開示される。運転者は、その時に、何が問題だったのかを「尋ねる」こと（たとえばタッチスクリーンに触れること等により）ができるとともに、作業負荷／不注意レベルの増加検出の根拠の説明を受けることができる。このようなフィードバックは、例として、言語メッセージおよび／または図１０に示されるようなグラフの形態で提供されうる。前記図においては、眠気と注意散漫と作業負荷との３つのグラフ表示が右側に示されるとともに、これらの効果を組合せたものが、相対的な運転者注意度が示される左側に表示されている。
【００６０】
前記に説明されたように、前記態様の走行報告は、運転者の学習および行動の改善に極めて有利でありうる。よって、走行後フィードバックを画面表示する本発明の方法を開示するとともに、図１１に例証的に図示する。この図示された例においては、表示画面からのメニュー選択において、走行後フィードバックが選択され、これに関連ある閉瞼率およびステアリング安定性等の測定特性の表示が履歴形式で表示されている。有利な点として、この同じ情報は、当然ながら、後の分析および使用のために記録されうる。
【００６１】
さらにまた、前記に記述された運転者の能力は、前側衝突、後側衝突および車線変更衝突警告（ＦＣＷ、ＲＣＷおよびＬＣＷ）システム等のその他の自動車システムの注意散漫適応にも用いられうる。後側衝突事故は、自動車の衝突事故の約２８パーセントを占める。運転者の不注意が一因となった事故は、これらの事故の６０パーセントを超えるため、衝突警告および回避システムは、衝突事故を減少させ、かつ事故死を防ぐための重要なツールとなる。本発明の注意管理システムの１つの目的は、交通環境において不注意と安全限界事象、たとえば先行車両の急ブレーキと運転者が道路から目をそらせた状態との同時発生を検出することにある。この２つの例を目視行動情報として用いて、前側衝突および車線変更警告を適応させることができる。
【００６２】
数量化された二次タスクの検出（たとえばボタンを押す動作または目の動きを検出することによる）を統合することは、運転者が潜在的に注意をそらさせる装置またはその他の種類のタスクに手をとられているか否かにしたがって衝突警告スレッショルドを動的に調節することにより、衝突警告システムを大きく向上させる。たとえば、衝突警告システムは、運転者が携帯電話での会話に携わっていることが検出された場合は、早めに警告を発しうる。早期の衝突警告は、遅れた警告または警告皆無の場合に比べて、運転者をより迅速に反応させ、かつより多くの衝突事故を回避するのに役立つ。運転者が運転のためのタスクのある一定の局面に関して不注意であるとき、たとえば前方から目をそらせているときに前側衝突の可能性が検出された場合、または側方を見ていなかったときに車線変更衝突の可能性が検出された場合は、こうした状態の警告が早めに発せられる。研究により、運転者が目をそらせているときに１秒でも早めに警告を発することは、衝突を回避するのに極めて効果的であることがわかった。
【００６３】
運転者が注意していることが検出された場合は、警告を遅らせることまたは取り消すことさえできる。警告の提示を遅らせることによって、前側衝突および車線変更警告アルゴリズムは、より長い時間をかけて、警告が必要であることをより確実に確かめることができ、以って誤警報が減少する。さらにまた、運転者が道路またはサイドミラーを見ているときに衝突警告を作動させないことを選択する運転者取消しによっても、迷惑な誤警報が解消される。
【００６４】
実施戦略として、第１段階において、このような警告は、「穏やか」であるが、状態が悪化し、かつ衝突がより差し迫ってくるにつれて強さを増しうる。前側衝突警告の場合は、ヘッドアップまたは画面表示警告が最初に表示されるが、後に衝突の状況が深刻化すると鳴らされる可聴警告がさらに加わりうる。このような警告とその制御パラメータ（運転者に対して表示されてもされなくてもよい）との一例が、前側衝突状況に関して図１２に、車線変更衝突状況に関して図１３に示されている。
【００６５】
運転者の特徴に関して前記に説明された検出機能は、特に説明されたもの以外のその他の環境およびその他の目的に用いられうる。これらの検出機能は、さらにまた、その他の車内システムに一体化されて用いられうる。たとえば、受動的安全機能として、運転者／搭乗者の頭部が展開したエアバッグを受けるのに適した位置にないことを検出する「スマート」エアバッグが得られうる。これに呼応して、エアバッグの展開は、検出された頭部位置に対応して修正されうる。
【００６６】
また他の機能において、検出された行動を用いて、運転者を識別するか、または少なくとも認定された運転者がハンドルを握ることを除外して、以って盗難防止を容易にすることができる。頭部および目の検出装置を用いて、自動的にミラーおよび座席位置等を設定することもできる。口唇追跡を用いて、音声認識付属装置を向上させることができる。接近してくるヘッドランプ用のフィルタと運転者用表示装置の表示とを、目の位置および動きに基づいて適応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】運転者のタスクと運転者の二次タスクとの相互関係を示す線図である。
【図２】検出、計算、ＨＭＩおよび電源用のハードウェアと機能モジュールとを含む注意管理システムの１つの実施形態を示すフローチャートである。
【図３】その上にいくつかの眠気管理対策が例示的に実施されうるプラットフォームの線図である。
【図４】運転者に対して行なわれうる警告表示の例を示す図である。
【図５】対話型運転者応答パネルの例を示す図である。
【図６】運転者凝視方向再誘導の例証的な実施形態の図である。
【図７】運転者の不注意を構成する要素の相互作用を示す線図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、実時間運転者情報を表示するさまざまな「能動的」グラフ表示を示す図である。
【図９】最適注意レベルの表示に対する比較形式の実時間運転者フィードバックを示す図である。
【図１０】作業負荷／不注意レベルの増加検出の根拠の例証的な説明形式の図である。
【図１１】走行後フィードバックの画面表示の例を示す図である。
【図１２】前側衝突状況警告のヘッドアップまたは画面表示の例を示す図である。
【図１３】車線変更衝突状況に関する警告のヘッドアップまたは画面表示の例を示す図である。
【図１４】運転者の頭部および／または目の動き等の生理学的特徴の測定が行なわれるシステムおよび方法の例を示すフローチャートである。また他の段階において、運転者注意散漫または注意負荷レベル等の行動パラメータが評価される。さらにまた他の段階において、運転者に対して前記評価に関するフィードバックが行なわれる。
【図１５】運転者の不注意を測定および評価する段階と、次に前記評価に基づいて自動車のサブシステムを制御する段階とを含む、本発明の主要な特徴を示す線図である。
【図１】
2007528815.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年7月18日(2005.7.18)
【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】
自動車の運転者が二次タスクを行なうことによる前記運転者の過剰な作業負荷を評価するとともに、前記評価に基づいて前記自動車のサブシステムの動作を相応に適応させる方法において：
運転者の頭部または目の動きの変動性の一連の測定値を得るとともに、前記測定値をコンピュータ処理装置に入力して分析する段階と；
前記コンピュータ処理装置を用いて前記入力された測定値を分析するとともに、前記分析から、運転者の作業負荷の評価に基づいて運転者が二次タスクに過剰な量の注意を払っているか否かを判断する段階と；
前記運転者の作業負荷の過剰レベルの前記評価に基づいて前記自動車のサブシステムの動作を調整するとともに、以って前記自動車の動作が運転のための制御タスクに対する前記運転者の現在の注意レベルと適切に合致することを保証する段階と、
からなる方法。
【請求項２】
前記サブシステムの動作を制御して、前記サブシステムにより前記運転者の作業負荷レベルが増加すると本質的に危険性を増す走行条件が確立されることを回避する段階をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記サブシステムの動作を制御して、前記サブシステムにより前記運転者作業負荷評価が所定のスレッショルドレベルを超えると本質的に危険性を増す走行条件が確立されることを防ぐ段階をさらに含む請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記運転者作業負荷評価が所定のスレッショルドレベルを超える場合に前記自動車の前記サブシステムの作動を防ぐ段階をさらに含む請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記運転者作業負荷評価が所定のスレッショルドレベルを超える場合に自動的に前記自動車の前記サブシステムの動作を作動解除する段階をさらに含む請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記自動車の前記サブシステムの前記自動作動解除に先立って運転者警告を発する段階をさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記運転者が前記自動車の前記サブシステムの自動作動解除を阻止することを可能にする段階をさらに含む請求項５および６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記自動車の前記サブシステムは、クルーズコントロール機能である請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記クルーズコントロール機能は、前方車間距離を基本とする適応型である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記運転者作業負荷評価が所定のスレッショルドレベルを超える場合に、前記クルーズコントロール機能を制御して、クルーズコントロールが作動せしめられるときに設定速度を低くする段階をさらに含む請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記自動車の前記サブシステムは、車線維持支援機能である請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記車線維持支援機能は、前記自動車のステアリングシステムを介して前記自動車を走行車線内の所定の相対的な幅方向位置の方へと自動的に付勢する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記自動車に配置されている自動車状態検出手段により提供される自動車状態データを評価する段階と、前記自動車に配置されている環境検出手段により提供される環境データを評価する段階と、前記自動車状態データと前記環境データとの少なくとも一方の関数として安全範囲を判断する段階とをさらに含む請求項１乃至１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記自動車状態検出手段は、ステアリングコラム検出手段と；自動車速度検出手段と；ギヤシフト検出手段と；ブレーキ検出手段と；スロットルペダル検出手段と；クラッチ検出手段と；車輪速度検出手段とによって構成されるグループから選択される検出手段からなる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記環境検出手段は、明るさ検出手段と；道路状態検出手段と；自動車位置検出手段と；近接検出手段と；車線位置検出手段とによって構成されるグループから選択される検出手段からなる請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
運転者の過剰な作業負荷が、二次タスクに対する前記運転者の注意に起因しうると評価されたときに運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促す段階をさらに含む請求項１乃至１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促す前に、運転のための制御タスク遂行能力の低下が前記運転者の過剰な作業負荷と同時に起こっていることを検出する段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記運転のための制御タスク遂行能力の低下は、ハンドル操作のふらつきに基づいて評価される請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記運転のための制御タスク遂行能力の低下は、車線維持のふらつきに基づいて評価される請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記運転のための制御タスク遂行能力の低下は、自動車速度のふらつきに基づいて評価される請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記運転者の視覚活動の前記測度は、前記運転者の頭部の動きの観察から導出される請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記運転者の視覚活動の前記測度は、前記運転者の目の動きの観察から導出される請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記運転者の視覚活動の前記測度は、前記運転者の脇見行動の観察から導出される請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記運転者の過剰な作業負荷の評価を所定の許容可能レベルと比較する段階と、前記比較の結果を前記運転者に視覚的に表示する段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
運転者可聴警告刺激モードを用いて、運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促す段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２６】
前記運転者可聴警告刺激モードは、使用者により録音されるメッセージである請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
運転者触覚警告刺激モードを用いて、運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促す段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２８】
前記運転者触覚警告刺激モードは、座席振動である請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
複数個の選択可能な運転者警告刺激モードの１つを用いて、運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促す段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項３０】
既存の運転者視覚活動に基づいて、前記複数個の選択可能な運転者警告刺激モードから特定の運転者警告刺激モードを選択する段階をさらに含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
運転者が前記複数個の選択可能な運転者警告刺激モードから既に用いられた前記特定の運転者警告刺激モードを選択することを可能にする段階をさらに含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
運転者が前記複数個の選択可能な運転者警告刺激モードから最大３個の運転者警告刺激モードを選択することを可能にする段階をさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
運転者の作業負荷が過剰であると評価されると、前記運転者により選択される最大３個の運転者警告刺激モードを同時に作動させる段階をさらに含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記警告刺激モードを既存の運転者視覚活動に基づいて適応させる段階をさらに含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３５】
運転者の作業負荷が過剰であると評価されると、前記運転者の視覚的注意を異なる方向に再誘導する段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項３６】
前記運転者の視覚的注意が再誘導される前記異なる方向は、前方の運転場面である請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記運転者の視覚的注意の前記再誘導は、光波によって行なわれる請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記光波は、前記運転者にとって閾下である請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記光波は、一連のＬＥＤ灯火の漸進的照明によって構成される請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記光波は、前記運転者の凝視が検出された位置に対応する位置から始動する請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】
前記光波は、前記光の光路の幅より大きい点灯面積で終わる請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】
前記光波は、最初にゆっくりと点滅して、以って前記運転者の反応を評価することを可能にする請求項３７に記載の方法。
【請求項４３】
運転者の反応が不十分であることが検出されると、前記光波の点滅時間を増加させる段階をさらに含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
運転者の反応が不十分であることが検出されると、前記光波の強さが増加せしめられる請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
過剰な運転者作業負荷に直面していると評価された前記運転者に警告を発する段階と、前記運転者に前記警告の評価根拠に関する情報を提供する段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項４６】
前記警告の前記評価根拠は、ハンドル操作のふらつきである請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
ハンドル操作のふらつきの視覚的表示が前記運転者に対して表示される請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
ハンドル操作のふらつきが起こっていることを前記運転者に伝える可聴メッセージが前記運転者に対して発せられる請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記警告の前記評価根拠は、車線維持のふらつきである請求項４５に記載の方法。
【請求項５０】
車線維持のふらつきの視覚的表示が前記運転者に対して表示される請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
車線維持のふらつきが起こっていることを前記運転者に伝える可聴メッセージが前記運転者に対して発せられる請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
既存の視覚活動に基づいて、運転者の運転者作業負荷が過剰であると評価される場合にその推定される原因を判断する段階と、前記判断に基づいて、複数個の可能な刺激モードから特定の運転者警告刺激モードを選択する段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項５３】
運転者の作業負荷が過剰であることを示す前記既存の視覚活動は、実質的に同じ位置方向を過度に頻繁に一瞥することを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
二次タスクに対する前記運転者の注意に起因しうる過剰な運転者作業負荷の評価に基づいて作業負荷管理プロトコルを実行する段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項５５】
前記作業負荷管理プロトコルは、情報を類別するとともに、前記運転者の作業負荷が許容不能なレベルにあると評価される場合に、前記運転者に対する前記情報の提示を遅らせる優先順位システムからなる請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記運転者に対して遅らされる前記情報は、電子装置による可聴音声である請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記可聴音声は、車載電話から発せられる対話である請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記可聴音声は、車載ナビゲーション・システムから発せられる位置情報である請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】
前記可聴音声は、車載ナビゲーション・システムから発せられる航行指示である請求項５６に記載の方法。
【請求項６０】
前記可聴音声は、テキスト・音声電子変換である請求項５６に記載の方法。
【請求項６１】
前記可聴音声は、電子メールのメッセージのテキスト・音声電子変換である請求項５６に記載の方法。
【請求項６２】
運転者の注意が再び許容可能なレベルになったときに情報の伝達を再開する段階をさらに含む請求項５５に記載の方法。
【請求項６３】
運転のための制御タスクに対する運転者の注意が許容可能なレベルにあることを評価する段階と、前記評価に基づいて、たとえ二次タスクに対する前記運転者の注意に起因しうる運転者の作業負荷が過剰であると評価される場合でも、運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促すことを遅らせる段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項６４】
運転のための制御タスクに対する運転者の注意が許容可能なレベルにあることを評価する段階と、前記評価に基づいて、たとえ二次タスクに対する前記運転者の注意に起因しうる運転者の作業負荷が過剰であると評価される場合でも、運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促すことを取り消す段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項６５】
特に特徴づけられる運転者視覚活動を、さもなければ二次タスクに対する運転者の過剰な注意を示す許容不能な運転者視覚活動と評価される運転のための制御タスクの遂行能力と関連あるものとして類別する段階と；
前記運転者に対する刺激を阻止する段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項６６】
前記運転者視覚活動は、バックミラーの方向を一瞥することである請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
運転者の過剰な作業負荷の前記評価に基づいて前側衝突警告システムの動作を適応させる段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項６８】
運転者の過剰な作業負荷の前記評価に基づいて後側衝突警告システムの動作を適応させる段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項６９】
運転者の過剰な作業負荷の前記評価に基づいて車線変更衝突警告システムの動作を適応させる段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項７０】
運転者の過剰な作業負荷の評価の実時間表示の形態をとる運転者フィードバックを提供する段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項７１】
前記運転者フィードバックは、積み重ねられた灯火の点灯数が運転者の過剰な作業負荷のレベル評価と相関付けられる、積み重ねられた灯火の形態で提供される請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記運転者フィードバックは、運転者の過剰な作業負荷のレベル評価が、積み重ねられた灯火の長さに沿って示される、積み重ねられた灯火の形態で提供される請求項７０に記載の方法。
【請求項７３】
運転者の過剰な作業負荷の最新レベル評価に関する傾向情報は、フェードアウトで示される請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記運転者フィードバックは、伸縮する光の棒の形態で提供され、前記棒の点灯長さは、運転者の過剰な作業負荷の実時間レベル評価と相関付けられる請求項７０に記載の方法。
【請求項７５】
さらに、運転者の過剰な作業負荷の評価の履歴統計値を示す固定長の各光の棒を隣接して配置されて含む請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
前記隣接して配置される固定長の光の棒は、前記伸縮する光の棒より狭い幅を有する請求項７５に記載の方法。
【請求項７７】
前記運転者フィードバックは、運転者の過剰な作業負荷の実時間評価が最適な注意度に対して示される比較形式で提供される請求項７０に記載の方法。
【請求項７８】
前記運転者フィードバックは、運転者の過剰な作業負荷の評価のヒストグラムの形態で提供される請求項７０に記載の方法。
【請求項７９】
前記運転者の過剰な作業負荷の評価を記録する段階と、運転者フィードバックを走行後報告の形態で提供する段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項８０】
運転者の運転者作業負荷が過剰であると評価される推定原因を判断する段階と、要求に応じて前記推定原因を前記運転者に対して特定する段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項８１】
請求項１乃至８０のいずれかに記載の方法を行なうシステム。
【請求項８２】
プログラム可能なマイクロコンピュータにおいて実行されたときに、請求項１乃至８１のいずれかに記載の方法を実行するようになっているコンピュータプログラム・コード手段からなるコンピュータプログラム。
【請求項８３】
インターネットに接続されているコンピュータにおいて実行されたときに、請求項８１に記載のシステムまたは該システムの１つの構成要素にダウンロードされるようになっている請求項８２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項８４】
請求項８２に記載のコンピュータプログラム・コード手段からなる、コンピュータ使用可能媒体に記憶されるコンピュータプログラム製品。
【手続補正書】
【提出日】平成18年2月7日(2006.2.7)
【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】
自動車の運転者が二次タスクを行なうことによる前記運転者の過剰な作業負荷を評価するとともに、前記評価に基づいて前記自動車のサブシステムの動作を相応に適応させる方法において：
運転者の頭部または目の動きの変動性の一連の測定値を得るとともに、前記測定値をコンピュータ処理装置に入力して分析する段階と；
前記コンピュータ処理装置を用いて前記入力された測定値を分析するとともに、前記分析から、運転者の作業負荷の評価に基づいて運転者が二次タスクに過剰な量の注意を払っているか否かを判断する段階と；
前記運転者の作業負荷の過剰レベルの前記評価に基づいて前記自動車のサブシステムの動作を調整するとともに、以って前記自動車の動作が運転のための制御タスクに対する前記運転者の現在の注意レベルと適切に合致することを保証する段階と、
からなる方法。
【請求項２】
前記サブシステムの動作を制御して、前記サブシステムにより前記運転者の作業負荷レベルが増加すると本質的に危険性を増す走行条件が確立されることを回避する段階をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記サブシステムの動作を制御して、前記サブシステムにより前記運転者作業負荷評価が所定のスレッショルドレベルを超えると本質的に危険性を増す走行条件が確立されることを防ぐ段階をさらに含む請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記運転者作業負荷評価が所定のスレッショルドレベルを超える場合に前記自動車の前記サブシステムの作動を防ぐ段階をさらに含む請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記運転者作業負荷評価が所定のスレッショルドレベルを超える場合に自動的に前記自動車の前記サブシステムの動作を作動解除する段階をさらに含む請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記自動車の前記サブシステムの前記自動作動解除に先立って運転者警告を発する段階をさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記運転者が前記自動車の前記サブシステムの自動作動解除を阻止することを可能にする段階をさらに含む請求項５および６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記自動車の前記サブシステムは、クルーズコントロール機能である請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記クルーズコントロール機能は、前方車間距離を基本とする適応型である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記運転者作業負荷評価が所定のスレッショルドレベルを超える場合に、前記クルーズコントロール機能を制御して、クルーズコントロールが作動せしめられるときに設定速度を低くする段階をさらに含む請求項８または９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記自動車の前記サブシステムは、車線維持支援機能である請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記車線維持支援機能は、前記自動車のステアリングシステムを介して前記自動車を走行車線内の所定の相対的な幅方向位置の方へと自動的に付勢する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記自動車に配置されている自動車状態検出手段により提供される自動車状態データを評価する段階と、前記自動車に配置されている環境検出手段により提供される環境データを評価する段階と、前記自動車状態データと前記環境データとの少なくとも一方の関数として安全範囲を判断する段階とをさらに含む請求項１乃至１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記自動車状態検出手段は、ステアリングコラム検出手段と；自動車速度検出手段と；ギヤシフト検出手段と；ブレーキ検出手段と；スロットルペダル検出手段と；クラッチ検出手段と；車輪速度検出手段とによって構成されるグループから選択される検出手段からなる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記環境検出手段は、明るさ検出手段と；道路状態検出手段と；自動車位置検出手段と；近接検出手段と；車線位置検出手段とによって構成されるグループから選択される検出手段からなる請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
運転者の過剰な作業負荷が、二次タスクに対する前記運転者の注意に起因しうると評価されたときに運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促す段階をさらに含む請求項１乃至１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促す前に、運転のための制御タスク遂行能力の低下が前記運転者の過剰な作業負荷と同時に起こっていることを検出する段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記運転のための制御タスク遂行能力の低下は、ハンドル操作のふらつきに基づいて評価される請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記運転のための制御タスク遂行能力の低下は、車線維持のふらつきに基づいて評価される請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記運転のための制御タスク遂行能力の低下は、自動車速度のふらつきに基づいて評価される請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記運転者の視覚活動の前記測度は、前記運転者の頭部の動きの観察から導出される請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記運転者の視覚活動の前記測度は、前記運転者の目の動きの観察から導出される請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記運転者の視覚活動の前記測度は、前記運転者の脇見行動の観察から導出される請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記運転者の過剰な作業負荷の評価を所定の許容可能レベルと比較する段階と、前記比較の結果を前記運転者に視覚的に表示する段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
運転者可聴警告刺激モードを用いて、運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促す段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２６】
前記運転者可聴警告刺激モードは、使用者により録音されるメッセージである請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
運転者触覚警告刺激モードを用いて、運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促す段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２８】
前記運転者触覚警告刺激モードは、座席振動である請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
複数個の選択可能な運転者警告刺激モードの１つを用いて、運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促す段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項３０】
既存の運転者視覚活動に基づいて、前記複数個の選択可能な運転者警告刺激モードから特定の運転者警告刺激モードを選択する段階をさらに含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
運転者が前記複数個の選択可能な運転者警告刺激モードから既に用いられた前記特定の運転者警告刺激モードを選択することを可能にする段階をさらに含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
運転者が前記複数個の選択可能な運転者警告刺激モードから最大３個の運転者警告刺激モードを選択することを可能にする段階をさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
運転者の作業負荷が過剰であると評価されると、前記運転者により選択される最大３個の運転者警告刺激モードを同時に作動させる段階をさらに含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記警告刺激モードを既存の運転者視覚活動に基づいて適応させる段階をさらに含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３５】
運転者の作業負荷が過剰であると評価されると、前記運転者の視覚的注意を異なる方向に再誘導する段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項３６】
前記運転者の視覚的注意が再誘導される前記異なる方向は、前方の運転場面である請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記運転者の視覚的注意の前記再誘導は、光波によって行なわれる請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記光波は、前記運転者にとって閾下である請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記光波は、一連のＬＥＤ灯火の漸進的照明によって構成される請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記光波は、前記運転者の凝視が検出された位置に対応する位置から始動する請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】
前記光波は、前記光の光路の幅より大きい点灯面積で終わる請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】
前記光波は、最初にゆっくりと点滅して、以って前記運転者の反応を評価することを可能にする請求項３７に記載の方法。
【請求項４３】
運転者の反応が不十分であることが検出されると、前記光波の点滅時間を増加させる段階をさらに含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
運転者の反応が不十分であることが検出されると、前記光波の強さが増加せしめられる請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
過剰な運転者作業負荷に直面していると評価された前記運転者に警告を発する段階と、前記運転者に前記警告の評価根拠に関する情報を提供する段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項４６】
前記警告の前記評価根拠は、ハンドル操作のふらつきである請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
ハンドル操作のふらつきの視覚的表示が前記運転者に対して表示される請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
ハンドル操作のふらつきが起こっていることを前記運転者に伝える可聴メッセージが前記運転者に対して発せられる請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記警告の前記評価根拠は、車線維持のふらつきである請求項４５に記載の方法。
【請求項５０】
車線維持のふらつきの視覚的表示が前記運転者に対して表示される請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
車線維持のふらつきが起こっていることを前記運転者に伝える可聴メッセージが前記運転者に対して発せられる請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
既存の視覚活動に基づいて、運転者の運転者作業負荷が過剰であると評価される場合にその推定される原因を判断する段階と、前記判断に基づいて、複数個の可能な刺激モードから特定の運転者警告刺激モードを選択する段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項５３】
運転者の作業負荷が過剰であることを示す前記既存の視覚活動は、実質的に同じ位置方向を過度に頻繁に一瞥することを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
二次タスクに対する前記運転者の注意に起因しうる過剰な運転者作業負荷の評価に基づいて作業負荷管理プロトコルを実行する段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項５５】
前記作業負荷管理プロトコルは、情報を類別するとともに、前記運転者の作業負荷が許容不能なレベルにあると評価される場合に、前記運転者に対する前記情報の提示を遅らせる優先順位システムからなる請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記運転者に対して遅らされる前記情報は、電子装置による可聴音声である請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記可聴音声は、車載電話から発せられる対話である請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記可聴音声は、車載ナビゲーション・システムから発せられる位置情報である請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】
前記可聴音声は、車載ナビゲーション・システムから発せられる航行指示である請求項５６に記載の方法。
【請求項６０】
前記可聴音声は、テキスト・音声電子変換である請求項５６に記載の方法。
【請求項６１】
前記可聴音声は、電子メールのメッセージのテキスト・音声電子変換である請求項５６に記載の方法。
【請求項６２】
運転者の注意が再び許容可能なレベルになったときに情報の伝達を再開する段階をさらに含む請求項５５に記載の方法。
【請求項６３】
運転のための制御タスクに対する運転者の注意が許容可能なレベルにあることを評価する段階と、前記評価に基づいて、たとえ二次タスクに対する前記運転者の注意に起因しうる運転者の作業負荷が過剰であると評価される場合でも、運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促すことを遅らせる段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項６４】
運転のための制御タスクに対する運転者の注意が許容可能なレベルにあることを評価する段階と、前記評価に基づいて、たとえ二次タスクに対する前記運転者の注意に起因しうる運転者の作業負荷が過剰であると評価される場合でも、運転のための制御タスクに対する前記運転者の注意を促すことを取り消す段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項６５】
特に特徴づけられる運転者視覚活動を、さもなければ二次タスクに対する運転者の過剰な注意を示す許容不能な運転者視覚活動と評価される運転のための制御タスクの遂行能力と関連あるものとして類別する段階と；
前記運転者に対する刺激を阻止する段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項６６】
前記運転者視覚活動は、バックミラーの方向を一瞥することである請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
運転者の過剰な作業負荷の前記評価に基づいて前側衝突警告システムの動作を適応させる段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項６８】
運転者の過剰な作業負荷の前記評価に基づいて後側衝突警告システムの動作を適応させる段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項６９】
運転者の過剰な作業負荷の前記評価に基づいて車線変更衝突警告システムの動作を適応させる段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項７０】
運転者の過剰な作業負荷の評価の実時間表示の形態をとる運転者フィードバックを提供する段階をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項７１】
前記運転者フィードバックは、積み重ねられた灯火の点灯数が運転者の過剰な作業負荷のレベル評価と相関付けられる、積み重ねられた灯火の形態で提供される請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記運転者フィードバックは、運転者の過剰な作業負荷のレベル評価が、積み重ねられた灯火の長さに沿って示される、積み重ねられた灯火の形態で提供される請求項７０に記載の方法。
【請求項７３】
運転者の過剰な作業負荷の最新レベル評価に関する傾向情報は、フェードアウトで示される請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記運転者フィードバックは、伸縮する光の棒の形態で提供され、前記棒の点灯長さは、運転者の過剰な作業負荷の実時間レベル評価と相関付けられる請求項７０に記載の方法。
【請求項７５】
さらに、運転者の過剰な作業負荷の評価の履歴統計値を示す固定長の各光の棒を隣接して配置されて含む請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
前記隣接して配置される固定長の光の棒は、前記伸縮する光の棒より狭い幅を有する請求項７５に記載の方法。
【請求項７７】
前記運転者フィードバックは、運転者の過剰な作業負荷の実時間評価が最適な注意度に対して示される比較形式で提供される請求項７０に記載の方法。
【請求項７８】
前記運転者フィードバックは、運転者の過剰な作業負荷の評価のヒストグラムの形態で提供される請求項７０に記載の方法。
【請求項７９】
前記運転者の過剰な作業負荷の評価を記録する段階と、運転者フィードバックを走行後報告の形態で提供する段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項８０】
運転者の運転者作業負荷が過剰であると評価される推定原因を判断する段階と、要求に応じて前記推定原因を前記運転者に対して特定する段階とをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項８１】
請求項１乃至８０のいずれかに記載の方法を行なうシステム。
【請求項８２】
プログラム可能なマイクロコンピュータにおいて実行されたときに、請求項１乃至８１のいずれかに記載の方法を実行するようになっているコンピュータプログラム・コード手段からなるコンピュータプログラム。
【請求項８３】
インターネットに接続されているコンピュータにおいて実行されたときに、請求項８１に記載のシステムまたは該システムの１つの構成要素にダウンロードされるようになっている請求項８２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項８４】
請求項８２に記載のコンピュータプログラム・コード手段からなる、コンピュータ使用可能媒体に記憶されるコンピュータプログラム製品。
【国際調査報告】
2007528815.tif 000018
2007528815.tif 000019
2007528815.tif 000020