(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のユーザインターフェースを操作する運転手の能力を客観的に測定する方法であって、  容易なタスク、中程度のタスク、および困難なタスクを含む、様々な困難度の複数の校正タスクのうち各々１つを実施する前記運転手の能力を客観的に測定することと、  前記ユーザインターフェースを操作する前記運転手の能力を評価する尺度であって、各校正タスクを実施する前記運転手の能力の前記客観的測定値に基づいて、前記運転手のためにカスタマイズされた、尺度を生成することと、  前記自動車のユーザインターフェースの機能を操作する前記運転手の能力を客観的に測定することと、  前記ユーザインターフェースが前記運転手に適切であるかを判定するために、前記尺度を使用して、前記自動車のユーザインターフェースの前記機能を操作する前記運転手の能力を客観的に評価することと、を含み、  前記校正タスクを実施する前記運転手の能力は、携帯型評価デバイスを用いて客観的に測定され、  前記校正タスクは、前記携帯型評価デバイスを用いて、前記運転手が前記自動車を運転中に実施され、  前記自動車のユーザインターフェースの前記機能を操作する前記運転手の能力は、前記携帯型評価デバイスを用いて客観的に測定される運転手能力測定方法。
【請求項２】
前記校正タスクは、前記運転手に提示された一連の数字のパターンを特定することと、前記運転手に表示された複数の円の間で円の寸法の差を特定することと、前記運転手に表示された複数の矢印の間で異なる方向の矢印を特定することと、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の運転手能力測定方法。
【請求項３】
前記校正タスクを実施する前記運転手の能力は、各校正タスクについて、前記校正タスクを実施するために必要な合計時間量、前記運転手の目が道路から離れた時間量、心拍、皮膚湿度、体温、脳波活動、または眼球運動、のうちの少なくとも１つを測定することによって、客観的に測定される、請求項１に記載の運転手能力測定方法。
【請求項４】
前記校正タスクを実施する前記運転手の能力は、インターフェース、コントローラ、少なくとも１つの生理学センサ、視線追跡センサ、車両データの入力部、ディスプレイ、およびオーディオシステムを含む携帯型評価デバイスを用いて客観的に測定される、請求項３に記載の運転手能力測定方法。
【請求項５】
前記尺度は、１〜１０の範囲からなる、請求項１に記載の運転手能力測定方法。
【請求項６】
前記自動車のユーザインターフェースの前記機能は、無線の操作、環境調節の操作、携帯電話の操作、またはクルーズコントロールの操作の、表面的妥当性タスクのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の運転手能力測定方法。
【請求項７】
前記ユーザインターフェースの前記機能を操作する前記運転手の前記客観的に評価された能力に基づいて、前記ユーザインターフェースを修正することをさらに含む、請求項１に記載の運転手能力測定方法。
【請求項８】
前記ユーザインターフェースを含む自動車をさらに含む、請求項７に記載の運転手能力測定方法。
【請求項９】
前記校正タスクのうち各々１つを実施する前記運転手の能力に対応する複数の運転手作業関数を生成することをさらに含む、請求項１に記載の運転手能力測定方法。
【請求項１０】
前記運転手作業関数間の絶対的数値差を少なくとも削減するように、前記運転手作業関数の各々を増減することをさらに含む、請求項９に記載の運転手能力測定方法。
【請求項１１】
前記自動車のユーザインターフェースの前記機能を操作する前記運転手の能力は、前記機能の操作中に必要な合計時間量、運転手の目が道路から離れた時間量、心拍、皮膚の湿度、体温、脳波活動、または眼球運動のうちの少なくとも１つを測定することによって、客観的に測定される、請求項１に記載の運転手能力測定方法。
【請求項１２】
自動車のユーザインターフェースを操作する運転手の能力を客観的に測定する方法であって、  運転だけ、運転中の容易な作業、運転中の中程度の作業、および運転中の困難な作業を含む、様々な困難度の複数の校正タスクのうち各々１つを実施する前記運転手の能力を客観的に測定することと、  前記ユーザインターフェースを操作する前記運転手の能力を測定する尺度であって、各校正タスクを実施する前記運転手の能力の前記客観的測定値に基づいて、前記運転手のためにカスタマイズされた、尺度を生成することと、  前記尺度を使用して前記自動車のユーザインターフェースの機能を操作する前記運転手の能力を客観的に測定し、評価することと、  前記機能を操作する前記運転手の能力に基づいて、前記運転手のために前記ユーザインターフェースをカスタマイズすることと、を含み、  前記校正タスクを実施する前記運転手の能力は、携帯型評価デバイスを用いて客観的に測定され、  前記校正タスクは、前記携帯型評価デバイスを用いて、前記運転手が前記自動車を運転中に実施され、  前記自動車のユーザインターフェースの前記機能を操作する前記運転手の能力は、前記携帯型評価デバイスを用いて客観的に測定される運転手能力測定方法。
【請求項１３】
前記校正タスクを実施する前記運転手の能力は、各校正タスクについて、前記校正タスクを実施するために必要な合計時間量、前記運転手の目が道路から離れた時間量、心拍、皮膚湿度、体温、脳波活動、または眼球運動、のうちの少なくとも１つを測定することによって、客観的に測定される、請求項１２に記載の運転手能力測定方法。
【請求項１４】
前記自動車のユーザインターフェースの前記機能を操作する前記運転手の能力は、前記機能の操作中に、必要な合計時間量、前記運転手の目が道路から離れた時間量、心拍、皮膚湿度、体温、脳波活動、または眼球運動、のうちの少なくとも１つを測定することによって、客観的に測定される、請求項１２に記載の運転手能力測定方法。
【請求項１５】
前記複数の校正タスクのうち各々１つを実施する前記運転手の能力を客観的に測定することは、前記校正タスクを実施する前記運転手の必要な作業負荷を測定することを含む、請求項１２に記載の運転手能力測定方法。
【請求項１６】
自動車のユーザインターフェースを操作する運転手の能力を客観的に測定する方法であって、  多様な困難度の複数の校正タスクのうち各々１つを実施するために必要な運転手作業負荷を客観的に測定することと、  前記ユーザインターフェースの操作中に前記運転手に課せられる作業負荷を測定する尺度であって、前記校正タスクの実施中に前記運転手によって使用された前記作業負荷の前記客観的測定値に基づいて、前記運転手のためにカスタマイズされた、尺度を生成することと、  前記自動車のユーザインターフェースの機能を操作するために前記運転手によって使用される運転手作業負荷を客観的に測定することと、  前記自動車のユーザインターフェースの前記機能を操作するために前記運転手によって使用される作業負荷を客観的に評価することと、  前記ユーザインターフェースを操作するために前記運転手によって使用される作業負荷を最適化するために、前記運転手のために前記ユーザインターフェースをカスタマイズすることと、を含み、  前記校正タスクを実施する前記運転手の能力は、携帯型評価デバイスを用いて客観的に測定され、  前記校正タスクは、前記携帯型評価デバイスを用いて、前記運転手が前記自動車を運転中に実施され、  前記自動車のユーザインターフェースの前記機能を操作する前記運転手の能力は、前記携帯型評価デバイスを用いて客観的に測定される運転手能力測定方法。
【請求項１７】
前記自動車のユーザインターフェースの複数の機能を操作するために前記運転手によって使用される作業負荷を客観的に評価することと、  前記自動車のユーザインターフェースを一般的に操作するために前記運転手によって使用される作業負荷を特定するために、前記複数の機能のうち各々１つを操作するために使用される前記作業負荷を平均化することと、をさらに含む、請求項１６に記載の運転手能力測定方法。
【請求項１８】
前記校正タスクのうち各々１つを実施するために必要な前記運転手の作業負荷は、各校正タスクについて、前記校正タスクを実施するために必要な合計時間量、前記運転手の目が道路から離れた時間量、心拍、皮膚湿度、体温、脳波活動、または眼球運動、のうちの少なくとも１つを測定することによって、客観的に測定される、請求項１６に記載の運転手能力測定方法。
【請求項１９】
前記校正タスクは、前記自動車または模擬のユーザインターフェース上で実施される現実または非人工の表面的妥当性タスクを含むことなく、かつ、運転だけのタスクを含むことのない人工の代理タスクであり、前記携帯型評価デバイスに対して実施される、請求項１から請求項１８のいずれかに記載の運転手能力測定方法。
【請求項２０】
前記携帯型評価デバイスは、少なくとも１つの生理学センサ、および視線追跡センサを含み、  前記校正タスクを実施する前記運転手の能力は、前記生理学センサにより測定された性能パラメータに与えられた重みよりも大きい重みが前記視線追跡センサにより測定された視覚性能パラメータに与えられる、請求項１から請求項１９のいずれかに記載の運転手能力測定方法。
【請求項２１】
前記視線追跡センサにより測定された視覚性能パラメータは、前記運転手が道路から目を離した一瞥時間および／または周波数、および／または前記自動車のユーザインターフェースまたはＨＭＩへの重要な一瞥時間および／または周波数を含み、  前記生理学センサにより測定された性能パラメータは、心拍、皮膚湿度、体温、および／または脳波活動を含む、請求項４または請求項２０に記載の運転手能力測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）本出願は、２０１１年１２月２７日提出の米国実用出願第１３／３３７，６７１号の優先権、および２０１０年１２月３０日提出の米国仮出願第６１／４２８，５２１号の利益を主張し、これらの開示全体は参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本開示は、人間・機械インターフェース性能評価およびカスタマイズ化のために運転手作業負荷関数、および運転手作業負荷関数の使用を決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
本項は、必ずしも先行技術ではない、本開示に関する背景情報を提供する。
【０００４】
自動車または航空機等の車両の運転には、典型的に、運転手または操縦士がユーザインターフェースと相互作用することが必要である。最新のユーザインターフェースは、多様なグラフィックスおよびデジタル表示形式を含むことができ、音声コマンド、タッチ画面、およびジョイスティック等、様々な方式で操作することができる。最新のユーザインターフェースを操作するための技能は、運転手の間で大きく異なる。例えば、従来の速度計に慣れているよりより年上の運転手は、類似のユーザインターフェースをしばしば含むビデオゲームを遊んで成長したより若齢の運転手よりも、最新のユーザインターフェースを操作することをより困難に感じる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特定のユーザインターフェースを操作するために必要な運転手の能力および作業負荷を測定、ならびに特定のユーザインターフェースの使用の容易性を評価するために、運転手はしばしば、主観的回答を必要とする一連の問いに答えるよう質問される。例えば、電話をかける等の特定のタスクについて、運転手は、タスクを完了することが可能であったか、タスクの作業負荷は許容可能であったか、タスクの実施中、車両の運転に十分に集中することが可能であったか、１〜１０の尺度で、タスクを完了するためにユーザインターフェースを操作することは全体的にどの程度困難だったか、の一連の問いを質問される場合がある。質問は主観的回答を求めるため、特に、自分の技能を過大評価する、または自分の技能セットに欠陥を認めることが単に恥ずかしい運転手にとって、特定のユーザインターフェースを操作する運転手の能力の正確な評価を得ることは困難である。このため、出願人は、ユーザインターフェースを運転手の能力に合わせてカスタマイズすることを可能にする、自動車のユーザインターフェースを操作する運転手の能力を客観的に測定するための方法を発明した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本項は、本開示の概要を提供するものであり、その全範囲またはその機能の全ての包括的開示ではない。
【０００７】  本教示は、自動車のユーザインターフェースを操作する運転手の能力を客観的に測定する運転手能力測定方法を提供する。本方法は、容易なタスク、中程度のタスク、および困難なタスクを含む、様々な困難度の複数の校正タスクのうち各々１つを実施する運転手の能力を客観的に測定することと、ユーザインターフェースを操作する運転手の能力を評価する尺度であって、各校正タスクを実施する運転手の能力の客観的測定値に基づいて、運転手のためにカスタマイズされた、尺度を生成することと、自動車のユーザインターフェースの機能を操作する運転手の能力を客観的に測定することと、ユーザインターフェースが運転手に適切であるかを判定するために、尺度を使用して自動車のユーザインターフェースの機能を操作する運転手の能力を客観的に評価することとを含み、校正タスクを実施する運転手の能力は、携帯型評価デバイスを用いて客観的に測定され、校正タスクは、携帯型評価デバイスを用いて、運転手が自動車を運転中に実施され、自動車のユーザインターフェースの機能を操作する運転手の能力は、携帯型評価デバイスを用いて客観的に測定される。【０００８】  本教示はまた、自動車のユーザインターフェースを操作する運転手の能力を客観的に測定する運転手能力測定方法も提供する。本方法は、運転中の容易なタスク、運転中の中程度のタスク、および運転中の困難なタスクを含む、様々な困難度の複数の校正タスクのうち各々１つを実施する運転手の能力を客観的に測定することと、ユーザインターフェースを操作する運転手の能力を測定する尺度であって、各校正タスクを実施する運転手の能力の客観的測定値に基づいて、運転手のためにカスタマイズされた、尺度を生成することと、尺度を使用して自動車のユーザインターフェースの機能を操作する運転手の能力を客観的に測定し、評価することと、機能を操作する運転手の能力に基づいて、運転手のためにユーザインターフェースをカスタマイズすることとを含み、校正タスクを実施する運転手の能力は、携帯型評価デバイスを用いて客観的に測定され、校正タスクは、携帯型評価デバイスを用いて、運転手が自動車を運転中に実施され、自動車のユーザインターフェースの機能を操作する運転手の能力は、携帯型評価デバイスを用いて客観的に測定される。【０００９】  本教示は、自動車のユーザインターフェースを操作する運転手の能力を客観的に測定する運転手能力測定方法をさらに提供する。本方法は、多様な困難度の複数の校正タスクのうちの各々１つを実施するために必要な運転手作業負荷を客観的に測定することと、ユーザインターフェースの操作中に運転手に課せられる作業負荷を測定する尺度であって、校正タスクの実施中に運転手によって使用された作業負荷の客観的測定値に基づいて、運転手のためにカスタマイズされた、尺度を生成することと、自動車のユーザインターフェースの機能を操作するために運転手によって使用される運転手作業負荷を客観的に測定することと、自動車のユーザインターフェースの機能を操作するために運転手によって使用される運転手作業負荷を客観的に評価することと、ユーザインターフェースを操作するために運転手によって使用される作業負荷を最適化するために、運転手のためにユーザインターフェースをカスタマイズすることとを含み、校正タスクを実施する運転手の能力は、携帯型評価デバイスを用いて客観的に測定され、校正タスクは、携帯型評価デバイスを用いて、運転手が自動車を運転中に実施され、自動車のユーザインターフェースの機能を操作する運転手の能力は、携帯型評価デバイスを用いて客観的に測定される。【００１０】
さらなる分野の適用性は、本明細書に提供される説明から明らかになるであろう。本要約の説明および特定の例は、例示の目的を意図するに過ぎず、本開示の範囲を制限することを意図しない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本教示に従い、自動車のユーザインターフェースを操作する運転手の能力を客観的に測定する方法を示す。
【図２】ユーザインターフェースを操作する運転手の能力を客観的に測定するためのデバイスを示す。
【図３】図１の方法の例示的な計算、測定、および結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書に記載の図面は、全ての可能な実装ではなく、選択された実施形態の図示だけを目的とし、本開示の範囲を制限することを意図しない。対応する参照番号は、図面のいくつかの図中で対応する部分を示す。例示的な実施形態は、添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【００１３】
図１をまず参照すると、自動車のユーザインターフェースまたは人間・機械インターフェース（ＨＭＩ）を操作する運転手の能力を客観的に測定するための方法は、概して、参照番号１０に示される。ブロック１２で、多様な困難度の複数の校正または基準タスクのうちの各々１つを実施する運転手の能力が測定される。各校正タスクを実施する運転手の能力は、各タスクを実施するために必要な運転手作業負荷量の観点から測定することができる。様々な困難度の任意の適切な数の校正タスクを使用することができる。校正タスクは、本明細書に詳細に記載される図２のＨＭＩ評価デバイス３０のような試験端末またはコンピュータを使用して実施することができる。校正タスクは、車両から離れて、停止車両内、および／あるいは運転手が車両を運転中のいずれかで実施することができる。校正タスクは、１〜１０の尺度等、既定の作業負荷値が割り当てられ、１が最も容易で、１０が最も困難である。
【００１４】
校正タスクは、人工の代理タスク、現実タスク（表面的妥当性タスク）、またはこれらの組み合わせにすることができる。例えば、運転手には、端末またはコンピュータ上の一連の円を提示し、最大の円（単数または複数）を備える領域を特定し、触れるように求めることができる。また、複数の矢印を運転手に表示することもでき、運転手に、他と異なる方向を指している矢印（単数または複数）を特定し、それに触れるように指示することができる。円および矢印のパターンは、タスクの望ましい困難度に依存して変えることができる。代理タスクは、１つ以上の聴覚または聴力試験を含むこともできる。代理タスクは、このように、運転手の認識、視覚、操作、注意、集中、または聴覚の作業負荷を判定するための任意の適切なタスクまたは試験を含んでもよい。
【００１５】
別の例の代理校正タスクは、運転手に一連の数字を提示し、運転手に特定の数または数列を特定するように指示することを含む。例えば、１〜９の数列は、携帯端末またはコンピュータ上で１度に１つの数字を運転手に表示することができる。運転手が特定の校正タスクの目標数列を見ると、運転手は、端末の左および右両方のボタンを同時に押すように指示される。容易なタスクの場合、数字「５」が表示されると、両方のボタンを押すように運転手に指示することができる。困難度が中程度のタスクの場合、最後の３つの数字が偶数であった場合に両方のボタンを押すように運転手に求めることができる。困難なタスクの場合、表示された数字が２つ前に表示されていた場合に両方のボタンを押すように運転手に求めることができる。
【００１６】
また、校正タスクは、車両または模擬のユーザインターフェース上で実施される現実または非人工の表面的妥当性タスクを含むこともできる。現実または非人工の校正タスクは、例えば、温度を７５°Ｆへ上昇させること、ＨＶＡＣファン速度を１段階増加または減少させること、空調から送風モードへ等、ＨＶＡＣモードを変更すること、単一の無線局をプリセットすること、無線の音量を１段階上げるまたは下げること、電話に応答すること、ＧＰＳナビゲーション経路を設定すること等のうち１つ以上を含むことができる。代理または人工タスクについて、これらの校正タスクの各々は、１〜１０の範囲の既定の困難度に割り当てられる。
【００１７】
校正タスクは、運転だけのタスク、ならびに運転中に実施される容易、中程度、および困難なタスクを含むことができる。例えば、運転のみのタスクには、１の作業負荷値を割り当てることができ、３つの矢印の配置から縦方向の矢印を選択する等、運転中に実施される容易なタスクには、３の値を割り当てることができ、９つの水平方向の矢印から１つの縦方向の矢印を選択する等、運転中に実施される中程度のタスクには、５の値を割り当てることができ、２０以上の複数のより小さい円から２つの最大の円を選択する等、運転中に実施される困難なタスクには、８の値を割り当てることができる。校正タスクは、ＨＶＡＣファン速度を変更する等、１つ以上の表面妥当性タスクを含むこともできる。
【００１８】
各校正タスクを実施する運転手の能力は、多様な適切な方式のうちの任意の１つで客観的に測定される。運転手の能力は作業負荷の観点から試験され、性能（速度、レーン内の位置、タスク時間等）、知覚（視線追跡、一瞥時間、合計時間、周波数）、および／または生理学的（脳波活動、心拍、心拍の変動、呼吸）に関して測定することができる。例えば、各タスクについて、合計タスク時間（秒）、運転手の目が道路から離れた時間のパーセント、ユーザインターフェースへの重要な一瞥の回数、心拍および心拍の変動、発汗を測定することができる、皮膚抵抗または伝導度（ＳＲＬ）、および脳波活動（ＥＥＧ）の性能パラメータのうちの任意の１つ以上を測定することができる。
【００１９】
性能パラメータは、任意の適切な種類の測定機器またはデバイスを使用して、各性能パラメータについて、パラメータ素点を得るために測定することができる。例えば、運転手の手のひらの皮膚抵抗度は、ハンドルに設置したセンサを用いて測定することができる。心拍は、心電図（ＥＣＧ）を用いて、またはハンドル内のセンサを用いて測定することができる。脳波は、ＥＥＧセンサ電極ネットを用いる等、脳波検査（ＥＥＧ）を使用して測定することができる。前頭葉、後頭部、正中部、および感覚運動領域等、任意の適切な脳波パラメータを測定することができる。測定することができる脳波の周波数範囲は、アルファ（８〜１２Ｈｚ）、ベータ（１３〜２０Ｈｚ）、高ベータ（１７〜２０Ｈｚ）、低ベータ（１３〜１６Ｈｚ）、シータ３．５〜７．５、デルタ（０．５〜３Ｈｚ）、およびガンマ（２１〜５０Ｈｚ）を含む。タスクの実施中の減速、および専用レーンに留まる能力等、運転性能を測定することもできる。
【００２０】
測定機器は、携帯可能であり、性能パラメータを測定するために必要な機器の全てを含む、ＨＭＩ評価デバイス３０（図２）に含めることができる。キットは、各タスクを実施する運転手の作業負荷および能力を測定するために、製造業者および／または販売業者に提供することができる。結果は、次いで、運転手の能力に合わせてユーザインターフェースをカスタマイズするために、製造業者または販売業者が使用することができる。
【００２１】
図２をさらに参照すると、ＨＭＩ評価デバイス３０は概して、複数の入力デバイス（例えば、タッチ画面、リアルおよび仮想スイッチ、スライダ、および／またはノブ等）を備えるインターフェース３２と、コントローラ３４と、複数の生理学的センサ３６（例えば、ＥＥＧ、ＥＫＧ、およびＳＬＧを含む）と、視線追跡センサ３８と、車両データ入力４０（例えば、ハンドル角度、速度、横加速度、およびレーンの逸脱）と、ディスプレイ４２と、オーディオシステム５４とを含む。デバイス３０は、例えば、車両から車両へ容易に持ち運びすることができる小型アセンブリまたはキットにパッケージ化することができる。
【００２２】
インターフェース３２は、タッチ画面４４、キーパッド、ジョイスティック、あるいはいくつかの他のボタンまたは入力のうちの任意の１つを通して等、多様な方式で運転手またはユーザ入力を受容することができる。例えば、代理タスクが複数の水平方向矢印から１つの縦方向矢印を選択することを含む場合、矢印はタッチ画面４４上に表示することができ、タッチ画面４４を使用して縦方向矢印を選択することができる。インターフェース３２は、コントローラ３４と通信し、インターフェース３２の入力をコントローラ３４へ送信する。
【００２３】
コントローラ３４は、メモリ４６と、プロセッサまたはコンピュータ４８と、信号増幅器および調整器５０とを含む。コントローラ３４は、生理学的センサ３６および視線追跡センサ３８から入力を受信し、運転手作業負荷関数（ＤＷＦ）の観点から各校正タスクを実施する運転手の能力を客観的に測定するために、運転手の能力４０に関する車両データを受信する。ＤＷＦは、以下に詳細を説明するように、例えば、認知作業負荷、視覚作業負荷、操作作業負荷、音響作業負荷等のうちの１つ以上に基づく。校正タスクの性能パラメータ測定値および結果は、ディスプレイ４２上に表示し、データ通信５２を通してディスプレイ４２に伝送することができる。図１のブロック１４を参照すると、各校正タスクを実施する運転手の能力は、運転手に合わせてカスタマイズされる作業負荷尺度または測定単位を生成するために使用される。尺度は、最終的に、ユーザインターフェースを操作する運転手の能力を計測するために使用することができる。各測定された性能パラメータのＤＷＦ加重値または加重パラメータ値は、パラメータの素点に、校正タスクを実施する運転手の能力に対する性能パラメータの関連性または重要性に基づいて、ＤＷＦ因子または重みを乗じることによって得られる。例えば、視覚パラメータまたは因子は典型的に他よりも重要であるため、視覚性能パラメータには最大の重みが与えられる。このため、道路から目を離した一瞥時間のパーセントには、０．６のＤＷＳ因子を割り当てることができ、これは、例えば、ＳＲＬパラメータに割り当てられた０．１５のＤＷＦ因子よりも大きい。
【００２４】
素点の絶対数値に起因して、１つ以上の性能パラメータに大きすぎるまたは小さすぎる重みが与えられることを避けるために、各性能パラメータは増減される。例えば、皮膚抵抗度（ＳＲＬ）が約２５ミリオーム（０．０２５オーム＝２．５Ｅ−２）で測定され、ＥＥＧレベルが４Ｅ〜６Ｊで測定された場合、ＳＲＬ測定値は、ＥＥＧ値よりも約４桁大きい。ＥＥＧおよびＳＲＬ値が運転手作業負荷関数で同じ重要性または重みに従うことになると、ＳＲＬ値は、その絶対数値がより大きいことだけに起因して、重みが大きくなり過ぎる。そのため、各性能パラメータの素点は、測定値間の一切の絶対数値差を削減または排除するように尺度因子によって乗じられる。
【００２５】
校正タスクの各々の各性能パラメータのＤＷＦ加重値は、各パラメータに割り当てられた尺度ＤＷＦ因子および尺度因子によって乗じられた後、合計して、各校正タスクの合計ＤＷＦ加重値を得る。各校正タスクの合計ＤＷＳ加重値は、線形または非線形拡大係数を用いる等、任意の適切な手法で、１〜１０の運転手作業負荷尺度に拡大される。結果は、各校正タスクの最終拡大ＤＷＦ値であり、その各々は、次いで、１〜１０の運転手作業負荷尺度で示され、ユーザインターフェースを操作する運転手の能力を測定する尺度を生成し、ユーザインターフェースは、各校正タスクを実施する運転手の能力の客観的測定値に基づいて、運転手に合わせてカスタマイズされる。これらの計算は、コントローラ３４のＣＰＵ４８によって実行することができる。
【００２６】
運転手に合わせてカスタマイズされる作業負荷尺度の生成は、コントローラ３４のＣＰＵ４８を使用して実施することができ、ここで図３の例を参照して詳細に説明する。図３の例では、運転のみのタスクと、困難度が低いタスクである、３つの水平方向矢印の配置から１つの縦方向矢印を選択しながら運転することと、困難度が中程度のタスクである、９つの水平方向矢印から１つの縦方向矢印を選択しながら運転することと、困難度が高いタスクである、２０以上の複数のより小さい円から２つの最大円を選択しながら運転すること、の４つの校正タスクが実施された。運転のみのタスクには、１の既定の作業負荷値が割り当てられ、困難度が低いタスクには３の作業負荷値が割り当てられ、困難度が中程度のタスクには５の作業負荷値が割り当てられ、困難度が高いタスクには８の作業負荷値が割り当てられた。全ての３つの校正タスクは代理タスクであると説明したが、校正タスクは１つ以上の表面妥当性タスクを含んでもよい。例えば、困難度が低いタスクは、ＨＶＡＣ速度を変更することを含むことができ、困難度が中程度のタスクは、無線のプリセットを設定することを含むことができ、困難度が高いタスクは、ナビゲーション経路を設定することを含むことができる。このように、作業負荷尺度は、全ての代理タスク、全ての表面妥当性タスク、または代理および表面妥当性タスクの組み合わせに基づいて生成することができる。代理および表面妥当性タスクの組み合わせが使用される場合、使用される代理タスクの数は、使用される表面妥当性タスクの数よりも多くすることができる。
【００２７】
図３の例において、合計タスク時間（秒）、道路から目を離した視覚％一瞥時間、自動車のユーザインターフェースまたはＨＭＩへの重要な一瞥回数、１分間の心拍数（ＨＲＶ）、皮膚抵抗度（ＳＲＬ）（オーム）、脳波ＥＥＧベータ１、脳波ＥＥＧベータ２の性能パラメータが測定された。各性能パラメータは、各パラメータの重要度に基づいて、ＤＷＦ因子の重みが割り当てられた。例えば、道路から目を離した視覚％一瞥時間およびユーザインターフェースへの重要な一瞥の回数は、最も重要であると予め決定され、このため、両方に最高のＤＷＦ因子の０．６が与えられた。合計タスク時間は、２番目に重要な因子であると決定され、０．２５のＤＷＦ値が割り当てられた。ＨＲＶは、３番目と決定され、ＤＷＦ因子は０．２２とした。ＳＲＬおよびＥＥＧベータ１は等しい重みで、各々ＤＷＦ因子は０．１５とした。ＥＥＧベータ２は、最も重要度が低いパラメータであると決定され、このため、最小のＤＷＦ因子の０．１が割り当てられた。
【００２８】
最初に、各パラメータの素点の値がベースライン値に比較された。例えば、運転中に実施された困難度が中程度のタスクで測定された９０回転／分（ｂｐｍ）に関して、９０ｂｐｍは、運転中だけに測定された８１ｂｐｍベースラインよりも９ｂｐｍ大きいため、９ｂｐｍの差は、ＤＷＦ因子の０．２２および尺度因子の１０を乗じて、０．１９８のＤＷＦ加重値を得る。各素点が各パラメータのＤＷＦ因子および尺度因子で乗じられた後、各測定パラメータの得られたＤＷＦ加重値は、合算されて、合計ＤＷＳ加重値を得る。このように、例において、各校正タスクで、合計ＤＷＦ加重値は運転のみのタスクでは１．２５、運転中に実施された困難度が低いタスクでは２．９６、運転中に実施された困難度が中程度のタスクでは４．３３、運転中に実施された困難度が高いタスクでは６．８２であった。
【００２９】
各タスクの合計ＤＷＦ加重値は、次いで、単純な直線または非直線拡大係数等、拡大関数係数を使用して「拡大」される。この例では、使用された拡大関数係数は、１．０９６５であった。このため、合計ＤＷＦ加重値の各々はこの係数で乗じられた。結果は、最終拡大ＤＷＦ値は、運転のみのタスクでは１．３７、困難度が低いタスクでは３．２４、困難度が中程度のタスクでは４．７５、および困難度が高いタスクでは７．４８であった。このように、試験された特定の運転手では、運転だけおよび困難度が低いタスクを実施するための運転手の作業負荷は予想より高く、一方、困難度が中程度および高いタスクを実施するために経験された運転手の作業負荷は予想より低かった。
【００３０】
図１のブロック１６を参照すると、運転手のパーソナライズされた最終拡大ＤＷＦ尺度は、ユーザインターフェースを操作する現実タスクを実施するための運転手の能力および作業負荷を客観的に評価するために使用することができる。例えば、図３の例を参照すると、運転中に無線局を変更するという実際のＨＭＩタスクを実施するための性能パラメータのＤＷＦ加重値は、合算されて、３．８０の合計ＤＷＦ加重値を得て、これが拡大関数係数の１．０９６５で乗じられて、４．１７の最終拡大ＤＷＦ値を得た。このように、この特定の運転手では、運転中に無線局を変更するタスクは、運転手にとって困難度が容易と中程度のタスクのほぼ中間に位置付けられた。
【００３１】
運転手のインターフェースを使用して、運転手によって実施される多種多様なタスクについて各タスクの最終拡大ＤＷＦ値を得るために、同じ方法および計算を繰り返すことができる。最終拡大ＤＷＦ値の全ての和は、タスクの数で除されて、運転手のグラフィカルユーザインターフェース／マルチモデルインターフェース値（ＧＵＩ／ＭＭＩ値）を得る。このため、一連の異なるタスクを実施した後、運転手の全体的なＧＵＩ／ＭＭＩ値が、例えば、７より大きい場合、ユーザインターフェースは運転手のために簡素化されるべきである。逆に、運転手の全体的なＧＵＩ／ＭＭＩ値が例えば２未満である場合、運転手には、さらに多くの機能を含む、さらに複雑なユーザインターフェースが提供されてもよい。このように、自動車のユーザインターフェースを操作する運転手の能力は、図１のブロック１８に記載されるように、特定のユーザインターフェースが、運転手のスキルにとって適切であるか評価するために、客観的に判定することができる。図１のブロック２０を参照すると、ユーザインターフェースは、次いで、必要に応じて運転手に合うように修正することができる。
【００３２】
ユーザインターフェースおよび／またはその多様な機能を操作する運転手の能力または作業負荷を客観的に評価する能力によって、製造業者および／または販売業者には、特定の運転手またはユーザに合わせてユーザインターフェースをより正確にカスタマイズする能力が提供される。例えば、高いＧＵＩ／ＭＭＩ値を記録する高齢者には、簡素化したデータベースを提供することができ、低いＧＵＩ／ＭＭＩ値を記録する若いコンピュータに詳しい顧客には、より多くの機能を備えたより高度なユーザインターフェースを提供することができる。
【００３３】
上記のように各校正タスクの最終拡大ＤＷＦに基づいて作業負荷尺度を生成することに加えて、各パラメータのパラメータ素点を作業負荷尺度上に示すことができる。例えば、図３の例のＨＲＶパラメータに関して、運転だけのタスクが１の作業負荷値に割り当てられたため、運転手の心拍の８１ｂｐｍだけが１の作業負荷値に示された。同様に、困難度が低いタスクの８５ｂｐｍの心拍は、３の作業負荷値に割り当てられ、困難度が中程度の９０ｂｐｍの心拍は、５の作業負荷値に割り当てられ、困難度が高いタスクの１００の心拍数は、８の作業負荷値が割り当てられる。無線を変更するＨＭＩタスクのパラメータ素点は８７ｂｐｍであり、したがって、ＨＲＶに関して、８７ｂｐｍは、代理タスクの実施中に観察された８５ｂｐｍ〜９０ｂｐｍのほぼ中間であるため、無線を変更することは、運転手のカスタマイズされた作業負荷尺度で約４の作業負荷困難度を有する。
【００３４】
任意の数の他の性能パラメータは、特定の性能パラメータの観点から、ユーザインターフェースを操作する運転手の能力の客観的評価を提供するために、前の段落の記載と同じ様式で、運転手の作業負荷尺度に追加されてもよい。この様式において、運転手の能力に対する異なる性能パラメータの効果を分離することができる。例えば、無線を変更するＨＭＩタスクで、運転手が性能パラメータのほとんどで４を記録した場合、タスクが中程度の困難度であることを示すが、道路から目を離した一瞥時間の％で７を記録した場合、これは最も重要なパラメータのうちの１つであるため、このタスクは、運転手には困難すぎると判定されてもよい。ユーザインターフェースは、運転手が道路から目を離した％一瞥時間を削減するために特定の様式で変更し、これによって、運転手の能力不足に対応するようにカスタマイズすることができる。運転手の全体的なＧＵＩ／ＭＭＩ値を提供するために、各性能パラメータの作業負荷困難度を平均することができる。
【００３５】
前述の実施形態の説明は、例示および説明の目的で提供された。本開示を網羅すること、または制限することを意図しない。特定の実施形態の個別の要素または機能は概して、その特定の実施形態に限定されず、該当する場合には、置換可能であり、具体的に表示または記載されない場合であっても、選択された実施形態において使用することができる。また、多数の方式で変動してもよい。そのような変動は、本開示から逸脱すると見なされず、全てのそのような変更は、本開示の範囲内に含まれることを意図する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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