(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体（１１０）に搭乗する搭乗者（ＤＲ）に装着され、当該搭乗者の頭部（ＨＤ）の挙動を検出する頭部挙動検出部（１１，２１１，３１１）と、
前記移動体の挙動を検出する移動体挙動検出部（４１，２４１，３４１）と、
前記頭部の挙動と前記移動体の挙動とを取得し、これらの挙動の差に基づいて、前記搭乗者による前記頭部の動作を推定する動作推定部（４５，３１５，４４５）と、を備え、
前記頭部挙動検出部は、前記頭部に生じる角速度を計測する頭部センサ（１３）を有し、
前記移動体挙動検出部は、前記移動体に生じる角速度を計測する移動体センサ（４３）を有し、
前記動作推定部は、前記頭部センサ及び前記移動体センサによって計測された各計測情報を、前記頭部の動作推定に用いることを特徴とする挙動推定システム。
【請求項２】
前記頭部挙動検出部は、前記頭部に生じる加速度を計測する頭部加速度センサ（１２）を有し、
前記移動体挙動検出部は、前記移動体に生じる加速度を計測する移動体加速度センサ（４２）を有し、
前記動作推定部は、前記頭部センサ及び前記移動体センサによって計測された各計測情報に加えて、前記頭部加速度センサ及び前記移動体加速度センサによって計測された各計測情報を、前記頭部の動作推定に用いることを特徴とする請求項１に記載の挙動推定システム。
【請求項３】
前記頭部挙動検出部は、当該頭部挙動検出部に作用する磁場を計測する頭部磁気センサ（１４）を有し、
前記移動体挙動検出部は、当該移動体挙動検出部に作用する磁場を計測する移動体磁気センサ（４４）を有し、
前記動作推定部は、前記頭部センサ及び前記移動体センサによって計測された各計測情報、並びに前記頭部加速度センサ及び前記移動体加速度センサによって計測された各計測情報に加えて、前記頭部磁気センサ及び前記移動体磁気センサによって計測された各計測情報を、前記頭部の動作推定に用いることを特徴とする請求項２に記載の挙動推定システム。
【請求項４】
移動体（１１０）に搭乗する搭乗者（ＤＲ）に装着され、当該搭乗者の頭部（ＨＤ）の挙動を検出する頭部挙動検出部（１１，２１１，３１１）と、
前記移動体の挙動を検出する移動体挙動検出部（４１，２４１，３４１）と、
前記頭部の挙動と前記移動体の挙動とを取得し、これらの挙動の差に基づいて、前記搭乗者による前記頭部の動作を推定する動作推定部（４５，３１５，４４５）と、を備え、
前記頭部挙動検出部は、前記頭部に生じる加速度を計測する頭部加速度センサ（１２）を有し、
前記移動体挙動検出部は、前記移動体に生じる加速度を計測する移動体加速度センサ（４２）を有し、
前記動作推定部は、前記頭部加速度センサ及び前記移動体加速度センサによって計測された各計測情報を、前記頭部の動作推定に用いることを特徴とする挙動推定システム。
【請求項５】
前記動作推定部は、前記移動体加速度センサの計測情報に基づく前記移動体の挙動が予め設定された中断条件を満たす場合に、前記頭部の動作推定を中断することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の挙動推定システム。
【請求項６】
前記中断条件は、前記移動体の停止、前記移動体の所定速度以下での低速走行、及び前記移動体の後退のうち、少なくとも一つであることを特徴とする請求項５に記載の挙動推定システム。
【請求項７】
前記頭部挙動検出部は、前記搭乗者の前記頭部に装着されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の挙動推定システム。
【請求項８】
前記頭部挙動検出部（１１）は、前記搭乗者の前記頭部に装着されるメガネ（１０ａ）に含まれることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の挙動推定システム。
【請求項９】
前記移動体挙動検出部（４１）は、前記搭乗者によって前記移動体に持ち込み可能な携帯端末（４０ａ）に含まれることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の挙動推定システム。
【請求項１０】
前記移動体挙動検出部は、前記移動体に固定されることで、当該移動体に対する相対移動を規制されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の挙動推定システム。
【請求項１１】
前記頭部挙動検出部は、前記搭乗者に装着されるウェアラブルデバイス（１０）に含まれ、
前記移動体挙動検出部は、前記移動体に搭載される車載デバイス（４０，４４０）に含まれ、
前記動作推定部は、前記ウェアラブルデバイス及び前記車載デバイスのうちで、前記車載デバイスに含まれることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の挙動推定システム。
【請求項１２】
前記頭部挙動検出部は、前記搭乗者に装着されるウェアラブルデバイス（３１０）に含まれ、
前記移動体挙動検出部は、前記移動体に搭載される車載デバイス（３４０）に含まれ、
前記動作推定部は、前記ウェアラブルデバイス及び前記車載デバイスのうちで、前記ウェアラブルデバイスに含まれることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の挙動推定システム。
【請求項１３】
前記動作推定部の作動状態に係る情報を表示する情報表示部（５０）をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の挙動推定システム。
【請求項１４】
少なくとも一つのプロセッサ（４５ａ，３１５ａ，４４５ａ）により実行されるステップとして、
移動体（１１０）に搭乗する搭乗者（ＤＲ）に装着されるウェアラブルデバイス（１０，２１０，３１０）により検出された当該搭乗者の頭部（ＨＤ）の挙動を取得する頭部挙動取得ステップ（Ｓ１０２）と、
前記移動体に搭載される車載デバイス（４０，１４０，３４０，４４０）により検出された前記移動体の挙動を取得する移動体挙動取得ステップ（Ｓ１０３）と、
前記頭部の挙動と前記移動体の挙動との差に基づいて、前記搭乗者による前記頭部の動作を推定する動作推定ステップ（Ｓ１０５）と、を含み、
前記頭部挙動取得ステップでは、頭部センサ（１３）によって計測される前記頭部に生じた角速度を取得し、
前記移動体挙動取得ステップでは、移動体センサ（４３）によって計測される前記移動体に生じた角速度を取得し、
前記動作推定ステップでは、前記頭部センサ及び前記移動体センサによって計測された各計測情報を、前記頭部の動作推定に用いることを特徴とする挙動推定方法。
【請求項１５】
少なくとも一つのプロセッサ（４５ａ，３１５ａ，４４５ａ）により実行されるステップとして、
移動体（１１０）に搭乗する搭乗者（ＤＲ）に装着されるウェアラブルデバイス（１０，２１０，３１０）により検出された当該搭乗者の頭部（ＨＤ）の挙動を取得する頭部挙動取得ステップ（Ｓ１０２）と、
前記移動体に搭載される車載デバイス（４０，１４０，３４０，４４０）により検出された前記移動体の挙動を取得する移動体挙動取得ステップ（Ｓ１０３）と、
前記頭部の挙動と前記移動体の挙動との差に基づいて、前記搭乗者による前記頭部の動作を推定する動作推定ステップ（Ｓ１０５）と、を含み、
前記頭部挙動取得ステップでは、頭部加速度センサ（１２）によって計測される前記頭部に生じた加速度を取得し、
前記移動体挙動取得ステップでは、移動体加速度センサ（４２）によって計測される前記移動体に生じた加速度を取得し、
前記動作推定ステップでは、記頭部加速度センサ及び前記移動体加速度センサによって計測された各計測情報を、前記頭部の動作推定に用いることを特徴とする挙動推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の移動体に搭乗する搭乗者の頭部挙動を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば運転者の脇見を判定する等の目的で、運転者の頭部の向きを検出する技術への要望が高まってきている。こうした技術の一種として、発光ダイオード及びレーザ光源等による照明光を照射された運転者の顔をカメラによって撮影し、撮影された画像から運転者の頭部の向きを検出する技術が、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６４３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、特許文献１のように、カメラによる画像を用いて運転者の頭部の向き検出する技術には、顔の撮影を困難にしてしまう状況が想定され得る。具体的には、運転者の体格に起因して運転者の顔がカメラの撮影範囲から外れる、ステアリングを操作する運転者の腕が遮蔽物として顔を隠してしまう、といった状況である。
【０００５】
以上のように、カメラによる頭部の向き検出の技術には、カメラの配置によっては高精度な検出が困難となる懸念があり、さらに、高精度な検出を実現するためのカメラは、高コストとなってしまうという問題もあった。故に、頭部の向きの計測を簡便に実施可能なシステムを構築するため、又はカメラを用いたシステムを補間するために、カメラの画像を用いることなく、運転者の頭部の向きを検出する技術が求められている。
【０００６】
例えば、頭部に装着されたセンサによって頭部の挙動を検出することで、頭部の向きを演算することが可能である。しかし、運転者が頭部にセンサを装着して車両と共に移動している状況では、センサによって検出される頭部の挙動には、車両の挙動に係る成分も不可避的に含まれてしまう。そのため、運転者にセンサを装着させた状態で頭部の挙動を検出しても、運転者によって行われる頭部の動作を正しく把握することが困難であった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両等の移動体によって移動している状況でも、運転者等の搭乗者が行う頭部の動作を高精度に検出可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、開示された一つの発明は、移動体（１１０）に搭乗する搭乗者（ＤＲ）に装着され、当該搭乗者の頭部（ＨＤ）の挙動を検出する頭部挙動検出部（１１，２１１，３１１）と、移動体の挙動を検出する移動体挙動検出部（４１，２４１，３４１）と、頭部の挙動と移動体の挙動とを取得し、これらの挙動の差に基づいて、搭乗者による頭部の動作を推定する動作推定部（４５，３１５，４４５）と、を備え、頭部挙動検出部は、頭部に生じる角速度を計測する頭部センサ（１３）を有し、移動体挙動検出部は、移動体に生じる角速度を計測する移動体センサ（４３）を有し、動作推定部は、頭部センサ及び移動体センサによって計測された各計測情報を、頭部の動作推定に用いることを特徴とする挙動推定システムである。
また、開示された他の一つの発明は、移動体（１１０）に搭乗する搭乗者（ＤＲ）に装着され、当該搭乗者の頭部（ＨＤ）の挙動を検出する頭部挙動検出部（１１，２１１，３１１）と、移動体の挙動を検出する移動体挙動検出部（４１，２４１，３４１）と、頭部の挙動と移動体の挙動とを取得し、これらの挙動の差に基づいて、搭乗者による頭部の動作を推定する動作推定部（４５，３１５，４４５）と、を備え、頭部挙動検出部は、頭部に生じる加速度を計測する頭部加速度センサ（１２）を有し、移動体挙動検出部は、移動体に生じる加速度を計測する移動体加速度センサ（４２）を有し、動作推定部は、頭部加速度センサ及び移動体加速度センサによって計測された各計測情報を、頭部の動作推定に用いることを特徴とする挙動推定システムである。
【０００９】
また、開示された他の一つの発明は、少なくとも一つのプロセッサ（４５ａ，３１５ａ，４４５ａ）により実行されるステップとして、移動体（１１０）に搭乗する搭乗者（ＤＲ）に装着されるウェアラブルデバイス（１０，２１０，３１０）により検出された当該搭乗者の頭部（ＨＤ）の挙動を取得する頭部挙動取得ステップ（Ｓ１０２）と、移動体に搭載される車載デバイス（４０，１４０，３４０，４４０）により検出された移動体の挙動を取得する移動体挙動取得ステップ（Ｓ１０３）と、頭部の挙動と移動体の挙動との差に基づいて、搭乗者による頭部の動作を推定する動作推定ステップ（Ｓ１０５）と、を含み、頭部挙動取得ステップでは、頭部センサ（１３）によって計測される頭部に生じた角速度を取得し、移動体挙動取得ステップでは、移動体センサ（４３）によって計測される移動体に生じた角速度を取得し、動作推定ステップでは、頭部センサ及び移動体センサによって計測された各計測情報を、頭部の動作推定に用いる挙動推定方法である。
【００１０】
さらに、開示された他の一つの発明は、少なくとも一つのプロセッサ（４５ａ，３１５ａ，４４５ａ）により実行されるステップとして、移動体（１１０）に搭乗する搭乗者（ＤＲ）に装着されるウェアラブルデバイス（１０，２１０，３１０）により検出された当該搭乗者の頭部（ＨＤ）の挙動を取得する頭部挙動取得ステップ（Ｓ１０２）と、移動体に搭載される車載デバイス（４０，１４０，３４０，４４０）により検出された移動体の挙動を取得する移動体挙動取得ステップ（Ｓ１０３）と、頭部の挙動と移動体の挙動との差に基づいて、搭乗者による頭部の動作を推定する動作推定ステップ（Ｓ１０５）と、を含み、頭部挙動取得ステップでは、頭部加速度センサ（１２）によって計測される頭部に生じた加速度を取得し、移動体挙動取得ステップでは、移動体加速度センサ（４２）によって計測される移動体に生じた加速度を取得動作推定ステップでは、記頭部加速度センサ及び移動体加速度センサによって計測された各計測情報を、頭部の動作推定に用いることを特徴とする挙動推定方法である。
【００１１】
これらの発明の動作推定部及び動作推定ステップでは、頭部挙動検出部から取得する頭部の挙動と、移動体挙動検出部から取得する移動体の挙動との差に基づくことにより、搭乗者の頭部にて検出された頭部の挙動から、移動体の挙動に係る成分が取り除かれる。その結果、頭部の挙動を示す情報から、搭乗者による頭部の動作、即ち、移動体に対する頭部の相対的な動きが抽出される。したがって、頭部挙動検出部を装着した搭乗者が移動体によって移動している状況でも、搭乗者の行う頭部動作は、高精度に検出される。
【００１２】
尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】挙動推定システムの全体を模式的に示す図である。
【図２】挙動推定システムを搭載する車両を示す図である。
【図３】第一実施形態による挙動推定システムの全体構成を示すブロック図である。
【図４】第一実施形態によるウェアラブルデバイスの形態を示す図である。
【図５】携帯端末の端末制御部によって実施される顔向きの演算処理を示すフローチャートである。
【図６】頭部挙動検出部にて検出される頭部挙動の推移を示す図である。
【図７】移動体挙動検出部にて検出される車両挙動の推移を示す図である。
【図８】頭部挙動から車両挙動を差し引くことで推定される顔向きの推移を示す図である。
【図９】図６に示すデータの計測条件を説明するための図である。
【図１０】第二実施形態による挙動推定システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１１】第二実施形態によるウェアラブルデバイスの形態を示す図である。
【図１２】第三実施形態による挙動推定システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１３】第四実施形態による挙動推定システムの全体構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
【００１５】
（第一実施形態）
本発明が適用される挙動推定システム１００は、図１〜図３に示すように、互いに通信可能なウェアラブルデバイス１０及び車載デバイス４０を備えている。挙動推定システム１００は、移動体としての車両１１０の車室内において主に機能する。挙動推定システム１００は、車両１１０に搭乗する運転者ＤＲの頭部ＨＤの挙動をウェアラブルデバイス１０によって検出する。挙動推定システム１００は、検出された頭部ＨＤの挙動から運転者ＤＲの顔向きを演算する。
【００１６】
挙動推定システム１００による運転者ＤＲの顔向き情報は、安全確認行動の質的低下、異常運転状態、及び体調異常状態（所謂デッドマン）等を判定するアプリケーションに用いられる。以上のような運転者ＤＲの異常が検出されると、車載デバイス４０及び他の車載器によって運転者ＤＲに対する警告等のアクチュエーションが実行される。
【００１７】
具体的に、安全確認行動の質的低下は、顔向きを追跡した結果に基づき、ミラー及びメータ等の特定部位を見た回数、時間、及びパターン等を解析することで推定される。また、異常運転状態は、長時間の脇見、及び下向きでのスマホ操作といった顔向きの状態によって推定される。さらに、運転者ＤＲの急死及び重篤な状態による体調異常状態は、運転者ＤＲの姿勢崩れによって推定される。
【００１８】
ウェアラブルデバイス１０は、図４に示すように、検出回路２０をメガネ１０ａに搭載させたメガネ型のモーションセンサデバイスである。ウェアラブルデバイス１０は、図１に示す如く運転者ＤＲの頭部ＨＤに装着され、検出した頭部ＨＤの挙動を車載デバイス４０へ向けて逐次送信する。図１及び図３に示すように、ウェアラブルデバイス１０の検出回路２０は、頭部挙動検出部１１、通信制御部１７、操作部１８、及びバッテリ１９等によって構成されている。
【００１９】
頭部挙動検出部１１は、ウェアラブルデバイス１０を装着した運転者ＤＲの頭部ＨＤの挙動を検出するモーションセンサである。頭部挙動検出部１１は、縦（ピッチ）方向ｐｉｔＨに頭部ＨＤを振る動作、横（ヨー）方向ｙａｗＨに頭部ＨＤを振る動作、及び頭部ＨＤを左右に傾ける（ロール）方向ｒｏｌＨの動作等、運転者ＤＲの頭部ＨＤの動きによって生じる加速度及び角速度等を計測する。頭部挙動検出部１１は、加速度センサ１２及びジャイロセンサ１３を有している。頭部挙動検出部１１は、通信制御部１７と接続されており、各センサ１２，１３による計測データを通信制御部１７へ向けて出力する。
【００２０】
加速度センサ１２は、加速度を電圧値として検出するセンサである。加速度センサ１２は、頭部挙動検出部１１において規定された互いに直交するＸｗ軸，Ｙｗ軸，及びＺｗ軸の三軸について、それぞれの軸方向に沿った加速度の大きさを計測可能である。そして加速度センサ１２は、三軸それぞれの加速度データを通信制御部１７へ向けて出力する。
【００２１】
ジャイロセンサ１３は、角速度を電圧値として検出するセンサである。ジャイロセンサ１３は、上述のＸｗ軸、Ｙｗ軸、及びＺｗ軸について、各軸周りに生じる角速度の大きさを計測可能である。ジャイロセンサ１３は、運転者ＤＲの行う頭部ＨＤの動作によって生じる角速度の大きさを計測し、三軸それぞれの軸周りの角速度データを、通信制御部１７へ向けて出力する。
【００２２】
尚、各センサ１２，１３に規定されるＸｗ軸，Ｙｗ軸，Ｚｗ軸は、頭部動作に係る各方向ｐｉｔＨ，ｙａｗＨ，ｒｏｌＨの各仮想回転軸と一致している必要はなく、各仮想回転軸に対してずれていてもよい。
【００２３】
通信制御部１７は、車載デバイス４０との間において、例えばブルートゥース（登録商標）及び無線ＬＡＮ等による無線通信によって情報の送受信を行うことができる。通信制御部１７は、無線通信の規格に対応したアンテナを有している。通信制御部１７は、加速度センサ１２及びジャイロセンサ１３と電気的に接続されており、これらのセンサ１２，１３から出力された計測データを取得する。車載デバイス４０との間において無線通信による接続が確立されている場合、通信制御部１７は、入力された計測データを逐次符号化し、車載デバイス４０へ向けて送信する。
【００２４】
操作部１８は、ウェアラブルデバイス１０の電源をオン状態とオフ状態との間で切り替える電源スイッチ等を有している。バッテリ１９は、頭部挙動検出部１１及び通信制御部１７等に、作動のための電力を供給する電源である。バッテリ１９は、リチウム電池等の一次電池であってもよく、リチウムイオン電池等の二次電池であってもよい。
【００２５】
車載デバイス４０は、運転者ＤＲ等によって車両１１０の車内に持ち込み可能な携帯端末４０ａである。携帯端末４０ａは、例えば多機能型携帯電話機（所謂スマートフォン）、及びタプブレット端末等の高性能な処理回路を備えた電子機器である。車載デバイス４０は、車両１１０のインスツルメントパネル等に、ホルダ６０等によって固定されることで、車両１１０に対する相対移動を規制されている。車載デバイス４０は、移動体挙動検出部４１、メモリ４６、通信部４７、タッチパネル４８、バッテリ４９、ディスプレイ５０、及び端末制御部４５を備えている。
【００２６】
移動体挙動検出部４１は、携帯端末４０ａの姿勢等の検出に用いられるモーションセンサである。携帯端末４０ａがホルダ６０に保持されることで、車両１１０に対して固定された移動体挙動検出部４１は、車両１１０の挙動を検出するセンサとして機能する。移動体挙動検出部４１は、頭部挙動検出部１１の各センサ１２，１３と実質的に同一の働きをする加速度センサ４２及びジャイロセンサ４３を有している。各センサ４２，４３は、端末制御部４５と電気的に接続されている。
【００２７】
加速度センサ４２は、加減速及び操舵といった運転者ＤＲの操縦等によって車両１１０に生じる加速度を計測する。加速度センサ４２は、移動体挙動検出部４１において規定されたＸｍ軸，Ｙｍ軸，及びＺｍ軸の三軸について、それぞれの加速度データを端末制御部４５へ向けて出力する。移動体挙動検出部４１の三軸は、頭部挙動検出部１１の三軸からずれていてもよい。
【００２８】
ジャイロセンサ４３は、運転者ＤＲの操縦等に伴う車両１１０の姿勢変化により、当該車両１１０に生じる角速度を計測する。ジャイロセンサ４３は、三軸それぞれの軸周りの角速度データを、端末制御部４５へ向けて出力する。
【００２９】
メモリ４６は、携帯端末４０ａの作動に必要なアプリケーションのプログラム等を格納する。メモリ４６は、具体的には、フラッシュメモリ等の非遷移的実体的記憶媒体である。メモリ４６は、携帯端末４０ａに内蔵されていてもよく、メモリカード等の形態で携帯端末４０ａのカードスロットに挿入される外部メモリであってもよい。メモリ４６は、端末制御部４５と電気的に接続されることで、端末制御部４５によるデータの読み出し及び書き換えを可能にしている。
【００３０】
通信部４７は、ウェアラブルデバイス１０との間にて無線通信により情報の送受信を行う。加えて通信部４７は、車両外部の基地局との間において移動体通信を行うことができる。通信部４７は、これら無線通信の各規格に対応したアンテナを有している。通信部４７は、通信制御部１７から受信した無線信号を復号化することにより、加速度センサ１２及びジャイロセンサ１３による各計測データを逐次取得する。通信部４７は、取得した各計測データを端末制御部４５へ向けて出力する。加えて通信部４７は、運転者ＤＲ及び車両１１０等が異常状態に陥った場合には、移動体通信によって車両外部のコールセンタ１９０等に緊急通報を行うことができる。
【００３１】
タッチパネル４８は、ディスプレイ５０の表示画面５１と一体的に形成されている。タッチパネル４８は、運転者ＤＲ等によって表示画面５１に入力された操作を検出する。タッチパネル４８は、端末制御部４５と接続されており、運転者ＤＲ等による入力に基づく操作信号を端末制御部４５へ向けて出力する。
【００３２】
バッテリ４９は、リチウムイオン電池等の二次電池である。バッテリ４９は、携帯端末４０ａの電源として、移動体挙動検出部４１、端末制御部４５、通信部４７、及びディスプレイ５０等に電力を供給する。
【００３３】
ディスプレイ５０は、表示画面５１に配列された複数の画素により、種々の画像をフルカラー表示可能なドットマトリクス方式の表示器である。ディスプレイ５０は、端末制御部４５と接続されており、端末制御部４５によって表示画面５１の表示を制御される。携帯端末４０ａがホルダ６０によって車両１１０に固定された状態で、ディスプレイ５０は、運転者ＤＲによって視認可能である。ディスプレイ５０は、後述する演算処理のアプリケーションの起動により、例えば携帯端末４０ａ及びウェアラブルデバイス１０の各バッテリ残量情報、並びに無線通信の感度情報を表示する。
【００３４】
端末制御部４５は、メインプロセッサ４５ａ、描画プロセッサ４５ｂ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース等を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。端末制御部４５は、メインプロセッサ４５ａ及び描画プロセッサ４５ｂによってメモリ４６に記憶された各種のプログラムを実行することにより、移動体挙動検出部４１、通信部４７、及びディスプレイ５０等を制御する。
【００３５】
具体的に、端末制御部４５は、メモリ４６から読み出したプログラムの実行により、運転者ＤＲの顔向きを演算可能である。この顔向き演算処理の詳細を、図５に基づき、図３及び図１を参照しつつ説明する。図５のフローチャートに示される処理は、例えば携帯端末４０ａへの操作の入力により、顔向きを演算するアプリケーションが起動されたことに基づき、端末制御部４５によって開始される。
【００３６】
Ｓ１０１では、頭部挙動の検出開始を指示する指令信号をウェアラブルデバイス１０へ向けて出力し、Ｓ１０２に進む。ウェアラブルデバイス１０は、Ｓ１０１にて携帯端末４０ａから出力される指令信号をトリガーとして、頭部挙動検出部１１による頭部挙動の検出と、通信制御部１７による計測データの送信とを開始する。
【００３７】
Ｓ１０２では、ウェアラブルデバイス１０による送信が開始された頭部挙動検出部１１の計測データの受信を開始する。受信された計測データは、通信部４７から端末制御部４５へと出力される。こうして、端末制御部４５は、頭部挙動の計測データを取得し、Ｓ１０３に進む。Ｓ１０３では、移動体挙動検出部４１から車両挙動の計測データを取得し、Ｓ１０４に進む。
【００３８】
Ｓ１０４では、頭部挙動検出部１１のＸｗ軸、Ｙｗ軸、及びＺｗ軸と、移動体挙動検出部４１のＸｍ軸、Ｙｍ軸、及びＺｍ軸との軸合わせを実施し、Ｓ１０５に進む。Ｓ１０４の軸合わせでは、例えば各加速度センサ１２，４２によって検出可能な重力加速度の作用方向が基準とされる。
【００３９】
Ｓ１０４の軸合わせは、顔向き演算処理の実施中において随時実施可能である。例えば軸合わせは、一定の時間間隔にて繰り返し実施されてもよく、頭部ＨＤに対するウェアラブルデバイス１０の装着姿勢の変化が頭部挙動検出部１１の計測データに基づいて推定された場合に実施されてもよい。こうしたＳ１０４の処理によれば、運転者ＤＲにおける意図的な姿勢崩れ、ウェアラブルデバイス１０の意図的な装着のし直し、ウェアラブルデバイス１０の意図しないずれ等が生じた場合でも、各挙動検出部１１，４１の軸ずれは、適宜補正され得る。
【００４０】
Ｓ１０５では、頭部挙動検出部１１の計測データとして、頭部挙動におけるピッチ方向ｐｉｔＨ、ヨー方向ｙａｗＨ、及びロール方向ｒｏｌＨの各角速度（ｄｅｇ／ｓｅｃ）を取得する。加えて、移動体挙動検出部４１の計測データとして、車両挙動におけるピッチ方向ｐｉｔＨ、ヨー方向ｙａｗＨ、及びロール方向ｒｏｌＨの各角速度を取得する。
【００４１】
そして、運転者ＤＲによる頭部動作を推定するために、頭部挙動及び車両挙動による各角速度の差分を算出し、Ｓ１０６に進む。Ｓ１０６では、Ｓ１０５にて差分を算出した各角速度を時間積分することにより、各回転方向における頭部ＨＤの角度を算出し、Ｓ１０７に進む。Ｓ１０７により、現在の運転者ＤＲの顔向きが取得される。
【００４２】
Ｓ１０７では、演算処理の終了条件が成立したか否かを判定する。終了条件は、アプリケーションを終了する操作の入力された場合、車両電源がオフ状態にされた場合等に成立する。Ｓ１０７にて、終了条件が成立したと判定した場合には、顔向き演算処理を終了する。一方、Ｓ１０７にて、終了条件が成立していないと判定した場合には、Ｓ１０８に進む。
【００４３】
Ｓ１０８では、取得している最新の移動体挙動検出部４１による計測データ、具体的には、加速度センサ４２の計測データに基づき、車両１１０の現在の挙動状態を推定し、Ｓ１０９に進む。このＳ１０８では、頭部挙動検出部１１の加速度センサ１２の計測データを用いて、車両１１０の挙動状態が推定されてもよい。さらに、通信部４７を車載ネットワークと無線通信可能な構成とし、通信部４７を通じて車両１１０の車速情報を取得することで、端末制御部４５は、車両１１０の挙動状態の推定が可能である。
【００４４】
Ｓ１０９では、Ｓ１０８にて推定された車両１１０の挙動状態が予め設定された中断条件を満たすか否かを判定する。中断条件は、車両１１０の挙動状態が停止、所定の速度以下での低速走行（徐行）、及び後退のいずれかを示していた場合に成立する。Ｓ１０９にて、中断条件が成立していると判定した場合には、Ｓ１１０に進む。
【００４５】
Ｓ１１０では、Ｓ１０５及びＳ１０６による頭部ＨＤの動作推定及び角度算出のための演算を一時的に中断し、演算処理を一旦終了する。演算処理の中断により、バッテリ４９の消費量が低減される。Ｓ１１０によって演算処理が中断された場合、運転者ＤＲによるタッチパネル４８への操作及び車速の上昇等に基づいて、手動又は自動によって顔向き演算処理が再び開始される。
【００４６】
一方、Ｓ１０９にて、中断条件が不成立であると判定した場合には、Ｓ１０２に戻り、頭部ＨＤの動作推定及び角度算出のための演算を継続する。以上のように、Ｓ１０２〜Ｓ１０６が繰り返されることで、頭部ＨＤの角度は、最新の値に更新される。
【００４７】
以上の演算処理では、頭部挙動から車両挙動に起因する成分が取り除かれることにより、運転者ＤＲの行う頭部ＨＤの動作推定が可能となる。こうした挙動推定方法による効果の詳細を、図６〜図８に基づいて説明する。図６〜図８に示されるデータは、直方体状の建築物の周囲に沿って車両１１０を周回させた場合（図９参照）の経過時間とヨー方向ｙａｗＨの頭部ＨＤの角度との相関を示している。車両１１０は、建築物の周囲に沿って左折を繰り返している。
【００４８】
図６には、頭部挙動検出部１１にて検出される頭部挙動に基づき、端末制御部４５にて演算される頭部角度の推移が示されている。図６に示される頭部角度は、地面に対する頭部ＨＤの絶対角度となる。故に、運転者ＤＲが脇見方向に頭部ＨＤを振った場合だけでなく、車両１１０の左折旋回中においても、頭部角度の変化が生じている。
【００４９】
図７には、移動体挙動検出部４１にて検出される車両挙動に基づき、端末制御部４５にて演算される車両１１０の旋回角度の推移が示されている。図７に示される頭部角度は、地面に対する車両１１０の絶対角度となる。故に、実質的に車両１１０の左折旋回中においてのみ、旋回角度の変化が生じている。
【００５０】
図８には、図６に示す頭部角度の値から、図７に示す旋回角度の値を差し引いた結果が示されている。図８に示される頭部角度は、車両１１０に対する頭部ＨＤの相対角度となり、車両１１０の進行方向に対する運転者ＤＲの左右の顔向きを示す値となる。ピッチ方向ｐｉｔＨ及びロール方向ｒｏｌＨにおいても、ヨー方向ｙａｗＨと同様の演算処理により、車両１１０に対する頭部ＨＤの相対角度が演算可能である。
【００５１】
ここまで説明した第一実施形態では、頭部挙動検出部１１から取得する頭部挙動と、移動体挙動検出部４１から取得する車両挙動との差に基づき、頭部挙動から車両挙動に係る成分が取り除かれ得る。その結果、頭部挙動から演算される絶対角度を補正して、車両１１０に対する頭部ＨＤの相対角度の推移、即ち、運転者ＤＲの行う頭部ＨＤの動作が抽出される。したがって、頭部挙動検出部１１を装着した運転者ＤＲが車両１１０に搭乗して移動している状況でも、運転者ＤＲの行う頭部ＨＤの動作は、高精度に検出される。
【００５２】
加えて第一実施形態では、頭部ＨＤの動作推定に、各挙動検出部１１，４１によって計測された各加速度センサ１２，４２及び各ジャイロセンサ１３，４３各計測データが使用可能である。故に、端末制御部４５は、各ジャイロセンサ１３，４３の計測データを各加速度センサ１２，４２の計測データによって補正する等により、頭部動作の検出精度を高く保つことができる。
【００５３】
さらに、上記のセンサの使用によれば、重力加速度の作用方向が各挙動検出部１１，４１のそれぞれにおいて特定可能となる。故に、頭部ＨＤの動作推定に必要な各三軸の軸合わせは、精度良く実施され得る。その結果、運転者ＤＲの行う頭部ＨＤの動作は、さらに高精度に検出可能となる。
【００５４】
例えば車両１１０が停止又は徐行している場合、運転者ＤＲは、左右を確認するために、極端に頭部ＨＤを振る動作を行い得る。また、車両１１０を後退させている場合、運転者ＤＲは、バックモニタ及び車両後方といった通常とは異なる方向に頭部ＨＤを向ける動作を行い得る。こうした状況下では、アプリケーションでの利用を目的とした顔向きの情報の必要性が低くなる。故に、第一実施形態の端末制御部４５は、上述したような車両１１０の停止、徐行、後退といった挙動状態を中断条件とし、これらの中断条件が満たされた場合には、頭部ＨＤの動作推定を中断する。その結果、携帯端末４０ａは、頭部ＨＤの動作推定によって消費される電力量を低減できる。
【００５５】
加えて第一実施形態では、頭部挙動検出部１１が運転者ＤＲの頭部ＨＤに装着されていれる。故に、頭部挙動検出部１１は、頭部ＨＤと一体的に動くことができるので、頭部ＨＤの挙動を正確に把握し易くなる。以上により、端末制御部４５は、正確な頭部ＨＤの挙動情報から車両挙動に起因する成分を差し引いて、頭部動作の推定をさらに精度良く実施できる。
【００５６】
また第一実施形態における頭部挙動検出部１１は、メガネ１０ａに含まれる構成である。故に、運転者ＤＲは、計測機器としての頭部挙動検出部１１を、違和感なく頭部ＨＤに装着できる。加えてメガネ１０ａは、頭部ＨＤに対してずれを生じ難い状態で、運転者ＤＲの頭部ＨＤに装着され得る。故に、メガネ１０ａに搭載された頭部挙動検出部１１は、頭部挙動を正確に検出し得る。したがって、端末制御部４５は、運転者ＤＲによる頭部動作をさらに精度良く推定できる。
【００５７】
また第一実施形態では、運転者ＤＲの操作慣れしている携帯端末４０ａが車両１１０に持ち込まれることにより、車載デバイス４０として機能する。こうした携帯端末４０ａの利用によれば、アプリケーションの起動操作が容易になると共に、アプリケーションを使用する場合の運転者ＤＲの抵抗感が低減される。故に、異常警告のアプリケーションを運転者ＤＲに確実に使用させて、運転者ＤＲの安全確認行動の質的低下といった事態を生じ難くすることが可能となる。加えて、携帯端末４０ａに搭載のモーションセンサが移動体挙動検出部４１として利用できるので、車両１１０への多数のセンサの追加が不要となる。
【００５８】
さらに第一実施形態における携帯端末４０ａは、ホルダ６０によって車両１１０のインスツルメントパネルに固定されている。その結果、車両１１０に対する相対移動を規制された移動体挙動検出部４１は、車両１１０の挙動を正確に検出し得る。故に、端末制御部４５は、車両挙動に起因する成分を頭部挙動から正確に差し引き、頭部動作をさらに精度良く推定できる。
【００５９】
加えて第一実施形態では、携帯端末４０ａのメインプロセッサ４５ａが顔向きを求める演算処理を実施している。以上のシステム構成であれば、ウェアラブルデバイス１０に要求される演算能力は、低く抑えられ得る。加えて、ウェアラブルデバイス１０に搭載されるバッテリ４９の容量の低減が可能となる。その結果、ウェアラブルデバイス１０は、軽量化及び小型化の実現によって運転者ＤＲへの高い装着性を維持したうえで、頭部挙動の検出を長時間継続できる。
【００６０】
また第一実施形態では、頭部ＨＤの動作推定に係る作動状態がディスプレイ５０に表示可能である。加えてディスプレイ５０には、車両１１０がヒヤリハットポイントに差し掛かったときに、車両周囲の確認を促す画像の表示及び警告音の再生等が可能である。また、運転者ＤＲによる確認が不十分である場合にディスプレイ５０にアラートを表示すれば、挙動推定システム１００は、運転者ＤＲの運転スキルの向上に寄与できる。さらに、挙動推定システム１００は、頭部ＨＤの動作をモニタリングし、一定期間内において車両周囲を確認する動作が少なければ、警告することも可能である。
【００６１】
尚、第一実施形態において、加速度センサ１２が「頭部加速度センサ」に相当し、ジャイロセンサ１３が「頭部ジャイロセンサ」に相当する。また、加速度センサ４２が「移動体加速度センサ」に相当し、ジャイロセンサ４３が「移動体ジャイロセンサ」に相当する。さらに、端末制御部４５が「動作推定部」に相当し、メインプロセッサ４５ａが「プロセッサ」に相当し、ディスプレイ５０が「情報表示部」に相当し、車両１１０が「移動体」に相当し、運転者ＤＲが「搭乗者」に相当する。そして、Ｓ１０２が「頭部挙動取得ステップ」に相当し、Ｓ１０３が「移動体挙動取得ステップ」に相当し、Ｓ１０５が「動作推定ステップ」に相当する。
【００６２】
（第二実施形態）
図１０及び図１１に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態による挙動推定システム２００は、ウェアラブルデバイス２１０、車載デバイスとしての車載ＥＣＵ１４０、及び携帯端末２４０ａを備えている。
【００６３】
ウェアラブルデバイス２１０は、検出回路２２０をバッジ２１０ａに搭載させたバッジ型のモーションセンサデバイスである。ウェアラブルデバイス２１０は、例えば運転者ＤＲ（図１参照）の着用する帽子の側面に、ピン及びクリップ等の取付具によって取り付け可能である。ウェアラブルデバイス２１０の検出回路２２０は、第一実施形態と実質同一の通信制御部１７、操作部１８、及びバッテリ１９に加えて、頭部挙動検出部２１１等によって構成されている。
【００６４】
頭部挙動検出部２１１は、ジャイロセンサ１３を有している。一方で、第一実施形態の加速度センサ１２（図３参照）に相当する検出部は、頭部挙動検出部２１１から省略されている。頭部挙動検出部２１１は、ジャイロセンサ１３によって計測された各軸周りの角速度データを、通信制御部１７へ向けて出力する。
【００６５】
車載ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１４０は、車両１１０（図２参照）に搭載された車両姿勢を制御するための演算装置である。車載ＥＣＵ１４０は、移動体挙動検出部２４１及び車両信号取得部１４１を、マイコン等の制御部と共に有している。
【００６６】
移動体挙動検出部２４１は、車両１１０の挙動を検出するセンサである。移動体挙動検出部２４１には、ジャイロセンサ４３が少なくとも含まれている。移動体挙動検出部２４１は、ジャイロセンサ４３によって計測された三軸それぞれの軸周りの角速度データを、携帯端末２４０ａへ向けて出力する。
【００６７】
車両信号取得部１４１は、ＣＡＮ（Controller Area Network，登録商標）等の車載ネットワークを構築する通信バス１４２と接続されている。車両信号取得部１４１は、通信バス１４２に出力されている車速パルスを取得可能である。車速パルスは、車両１１０の走行速度を示す信号である。車載ＥＣＵは、車両信号取得部１４１の取得する車速パルスから現在の走行速度を算出し、車速データとして有線通信部２４７ｂに出力可能である。
【００６８】
携帯端末２４０ａは、第一実施形態と実質同一の端末制御部４５及びメモリ４６等に加えて、無線通信部２４７ａ、有線通信部２４７ｂ、及び給電部２４９を有している。無線通信部２４７ａは、第一実施形態の通信部４７（図３参照）に相当し、通信制御部１７との間にて無線通信により情報の送受信を行う。
【００６９】
有線通信部２４７ｂは、車載ＥＣＵ１４０と接続されている。有線通信部２４７ｂは、車載ＥＣＵ１４０から取得した角速度データ及び車速データを、メインプロセッサ４５ａへ向けて出力する。給電部２４９は、車載電源１２０と接続されている。給電部２４９は、車載電源１２０から供給される電力を携帯端末２４０ａの各構成へ供給する。尚、有線通信部２４７ｂは、通信バス１４２と直接的に接続されていてもよい。こうした構成であれば、携帯端末２４０ａは、車載ＥＣＵ１４０から出力される車速データに依存しなくても、車両１１０の走行速度を取得可能になる。
【００７０】
端末制御部４５は、第一実施形態のＳ１０５（図５参照）に相当する処理にて、無線通信によって取得したジャイロセンサ１３の計測データに基づき、ピッチ方向ｐｉｔＨ、ヨー方向ｙａｗＨ、及びロール方向ｒｏｌＨ（図１参照）の各角速度を取得する。加えて端末制御部４５は、有線通信によって取得したジャイロセンサ４３の計測データに基づき、車両挙動に係る各方向の角速度を取得する。そして端末制御部４５は、頭部挙動及び車両挙動による各角速度の差分を計算し、当該差分の積分によって頭部ＨＤの角度を算出する。以上により端末制御部４５は、車両１１０に対する頭部ＨＤの相対的な動きを推定することができる。加えて端末制御部４５は、第一実施形態のＳ１０８（図５参照）に相当する処理にて、車速データに基づいて、停止、徐行、後退といった車両１１０の挙動状態を推定することが可能になる。
【００７１】
ここまで説明した第二実施形態でも、端末制御部４５における演算処理によれば、第一実施形態と同様に、運転者による頭部動作の推定が可能になる。したがって、バッジ２１０ａを装着した運転者ＤＲが車両１１０（図２参照）に搭乗して移動している状況でも、頭部ＨＤの動作は、高精度に検出される。
【００７２】
また第二実施形態では、車両１１０（図２参照）に搭載された車載ＥＣＵ１４０のセンサが移動体挙動検出部２４１として利用される。こうした車載ＥＣＵ１４０は、車両１１０に対して確実に固定されている。故に、ジャイロセンサ４３は、車両１１０の挙動を正確に計測した計測データを携帯端末２４０ａへ出力できる。その結果、頭部動作を推定する精度の向上が実現される。
【００７３】
さらに第二実施形態のように、車載電源１２０から携帯端末２４０ａへの電力供給が可能であれば、携帯端末２４０ａのバッテリ４９の残量に起因したアプリケーションの機能停止は、防がれ得る。したがって、頭部動作の推定は、運転者ＤＲの運転中の期間において確実に継続される。
【００７４】
加えて第二実施形態では、車両１１０の挙動状態の推定に、車速データが使用される。故に、挙動状態の推定精度は、高く維持され得る。したがって、適切なタイミングで演算処理を中断させることが可能となる。尚、第二実施形態において、車載ＥＣＵ１４０が「車載デバイス」に相当する。
【００７５】
（第三実施形態）
図１２示す本発明の第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第三実施形態による挙動推定システム３００は、ウェアラブルデバイス３１０及び車載デバイス３４０としての携帯端末３４０ａを備えている。挙動推定システム３００では、顔向きを推定する信号処理がウェアラブルデバイス３１０にて実施される。
【００７６】
ウェアラブルデバイス３１０に設けられる検出回路３２０は、第一実施形態と実質同一の通信制御部１７、及び操作部１８に加えて、頭部挙動検出部３１１、ウェアラブル制御部３１５、重畳表示部３１８ａ、及び振動通知部３１８ｂを有している。
【００７７】
頭部挙動検出部３１１には、加速度センサ１２及びジャイロセンサ１３に加えて、磁気センサ１４及び温度センサ１１ａが設けられている。磁気センサ１４は、地磁気及び車載機器から放出される磁場等、頭部挙動検出部３１１に作用する磁場を検出するセンサである。磁気センサ１４は、Ｘｗ軸、Ｙｗ軸、及びＺｗ軸（図１参照）について、それぞれの軸方向に沿った磁場の大きさを計測可能である。頭部ＨＤの動作によって頭部挙動検出部３１１の姿勢が変化すると、磁気センサ１４に作用する磁気の向きも変化する。磁気センサ１４は、頭部挙動検出部３１１の姿勢変化に伴って増減する三軸それぞれの磁気データを、ウェアラブル制御部３１５へ向けて出力する。
【００７８】
温度センサ１１ａは、頭部挙動検出部３１１の温度を検出するセンサである。温度センサ１１ａは、計測した温度データをウェアラブル制御部３１５へ向けて出力する。温度センサ１１ａによって計測された温度データは、温度変化に起因して生じるジャイロセンサ１３のゼロ点位置のオフセット補正等に使用される。
【００７９】
ウェアラブル制御部３１５は、メインプロセッサ３１５ａ、描画プロセッサ３１５ｂ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ３１６、及び入出力インターフェース等を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。ウェアラブル制御部３１５は、頭部挙動検出部３１１から頭部挙動の計測データを取得する。ウェアラブル制御部３１５は、通信制御部１７をレシーバとして、移動体挙動検出部３４１による車両挙動の計測データを、携帯端末３４０ａから無線通信によって取得する。ウェアラブル制御部３１５は、フラッシュメモリ３１６から読み出したプログラムの実行により、第一実施形態の端末制御部４５（図２参照）と同様に、運転者ＤＲ（図１参照）の顔向きを演算可能である。
【００８０】
ウェアラブル制御部３１５による演算処理では、第一実施形態のＳ１０１（図５参照）に相当する処理として、車両挙動の検出開始を指示する指令信号を、通信制御部１７から携帯端末３４０ａへ向けて出力する。携帯端末３４０ａの端末制御部４５は、ウェアラブルデバイス３１０から受信した指令信号をトリガーとして、移動体挙動検出部３４１による車両挙動の検出と、通信部４７による計測データの送信とを開始する。
【００８１】
重畳表示部３１８ａは、メガネ１０ａ（図４参照）のレンズ前方に設けられたハーフミラー等に種々の画像を投影することにより、運転者ＤＲの視界に画像を重畳表示させることができる。重畳表示部３１８ａは、ウェアラブル制御部３１５と接続されており、ウェアラブル制御部３１５によって表示を制御される。重畳表示部３１８ａは、例えば安全確認行動が質的に低下した場合に、運転者ＤＲの視界に警告画像を重畳表示できる。さらに、重畳表示部３１８ａは、車両１１０がヒヤリハットポイントに差し掛かったときに、重畳表示によって車両周囲の確認を運転者ＤＲに促すことができる。
【００８２】
振動通知部３１８ｂは、メガネ１０ａ（図４参照）に設けられた振動モータである。振動通知部３１８ｂは、振動モータの回転軸に取り付けられた振動子の振動により、ウェアラブルデバイスを装着する運転者ＤＲに通知を行うことができる。振動通知部３１８ｂは、ウェアラブル制御部３１５と接続されており、ウェアラブル制御部３１５によって作動を制御される。振動通知部３１８ｂは、例えば長時間の脇見等が生じた場合等に、振動によるアクチュエーションにより注意喚起することで、運転者ＤＲを正常な運転状態に戻すことができる。
【００８３】
携帯端末３４０ａは、移動体挙動検出部３４１にて検出された車両挙動を、通信部４７からウェアラブルデバイス３１０へ向けて送信する。携帯端末３４０ａの移動体挙動検出部３４１には、加速度センサ４２及びジャイロセンサ４３に加えて、磁気センサ４４及び温度センサ４１ａが設けられている。
【００８４】
磁気センサ４４は、移動体挙動検出部３４１に作用する磁場を計測する。運転者ＤＲの操縦等に伴って車両１１０の姿勢が変化すると、磁気センサ４４に作用する磁気の向きも変化する。磁気センサ４４は、移動体挙動検出部３４１の姿勢変化に伴って増減する三軸それぞれの磁気データを、端末制御部４５へ向けて出力する。
【００８５】
温度センサ４１ａは、移動体挙動検出部３４１の温度を検出し、計測した温度データを端末制御部４５へ向けて出力する。温度センサ４１ａによる温度データは、ジャイロセンサ４３のゼロ点位置のオフセット補正等に使用される。
【００８６】
ここまで説明した第三実施形態のように、顔向きを推定する演算処理がウェアラブルデバイス３１０にて実施されても、第一実施形態と同様に、頭部動作の推定は可能である。加えて第三実施形態では、各挙動検出部３１１，３４１の軸合わせ（図５のＳ１０４参照）、及び頭部ＨＤの角度の算出（図５のＳ１０５参照）に、各ジャイロセンサ１３，４３の計測データたけでなく、各磁気センサ１４，４４の計測データを用いることができる。こうした各磁気センサ１４，４４を用いた補正によれば、頭部動作の検出精度は、さらに向上可能となる。
【００８７】
尚、第三実施形態では、ウェアラブル制御部３１５が「動作推定部」に相当し、メインプロセッサ３１５ａが「プロセッサ」に相当し、磁気センサ１４が「頭部磁気センサ」に相当し、磁気センサ４４が「移動体磁気センサ」に相当する。
【００８８】
（第四実施形態）
図１３示す本発明の第四実施形態は、第一実施形態のさらに別の変形例である。第四実施形態による挙動推定システム４００は、ウェアラブルデバイス１０及び車載デバイス４４０を備えている。車載デバイス４４０は、車両１１０（図２参照）に搭載された制御ユニットである。車載デバイス４４０は、車両１１０のフレーム等に締結部材によって固定されている。車載デバイス４４０は、移動体挙動検出部４１、通信部４７、及び車載制御部４４５を備えている。車載デバイス４４０は、車載電源１２０から給電部２４９に供給される電力を用いて稼動する。
【００８９】
車載制御部４４５は、メインプロセッサ４４５ａ、ＲＡＭ、メモリ４４６、及び入出力インターフェース等を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。メインプロセッサ４４５ａは、第一実施形態のメインプロセッサ４５ａ（図３参照）と実質同一であり、メモリ４４６から読み出したプログラムの実行により、顔向きを推定する演算処理を実行する。
【００９０】
ここまで説明した第四実施形態のように、携帯端末を用いることなく、顔向きを推定する車載デバイス４４０が設けられる形態でも、第一実施形態と同様に、頭部動作の推定は可能である。尚、第四実施形態では、車載制御部４４５が「動作推定部」に相当し、メインプロセッサ４４５ａが「プロセッサ」に相当する。
【００９１】
（他の実施形態）
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【００９２】
上記実施形態において、顔向き推定に係る信号処理は、ウェアラブルデバイス及び車載デバイスのいずれか一方のプロセッサにより全て実施されていた。しかし、顔向き推定のための各処理は、ウェアラブルデバイス及び車載デバイスにて分散処理されてよい。
【００９３】
また、上記第四実施形態のように携帯端末を用いない構成では、車載された制御ユニットは、顔向き推定専用の処理装置であってもよい。又は、ナビゲーション装置及びＨＣＵ（HMI（Human Machine Interface）Control Unit）等が顔向き推定のための制御ユニットを兼ねていてもよい。
【００９４】
以上のように、上記実施形態にて各プロセッサによって提供されていた顔向き推定の機能は、上述のものとは異なるハードウェア及びソフトウェア、或いはこれらの組み合わせによって提供可能である。
【００９５】
上記実施形態では、各挙動検出部にジャイロセンサが必ず設けられていた。しかし、上記第一実施形態の変形例１では、各挙動検出部からジャイロセンサが省略されている。変形例１では、各挙動検出部にそれぞれ設けられた三軸の加速度センサ１２，４２の計測データに基づいて、頭部の角度が算出される。
【００９６】
上記実施形態において、ウェアラブルデバイス及び車載デバイスは、無線通信によって互いに情報接続され、各センサの計測情報をやり取り可能とされていた。こうした無線通信の方式は、適宜変更可能である。さらに、ウェアラブルデバイス及び車載デバイスは、例えば柔軟性のあるケーブルによって互いに有線接続されていてもよい。
【００９７】
上記実施形態における各加速度センサ及び各ジャイロセンサは、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて形成される静電容量方式又はピエゾ抵抗方式のセンサが望ましい。また、磁界の有無で抵抗値を変化させる磁気抵抗素子を用いた磁気センサ、フラックスゲート方式の磁気センサ、磁気インピーダンス素子又はホール素子を用いた磁気センサ等が、各挙動検出部に採用可能である。
【００９８】
上記実施形態では、ウェアラブルデバイスとして、メガネ型及びバッジ型の構成を例示した。しかし、頭部ＨＤへの装着方法は、適宜変更可能である。例えばウェアラブルデバイスは、耳の後方に引っ掛けられる耳掛け型の形態であってもよい。さらに、ウェアラブルデバイスは、検出回路を帽子に埋め込んだ帽子型の形態であってもよい。このようなウェアラブルデバイスは、宅配便等の運送業務を行う運転者に特に好適である。
【００９９】
上記実施形態では、頭部挙動検出部及び移動体挙動検出部には同一のセンサが設けられていた。しかし、頭部挙動検出部及び移動体挙動検出部に設けられるセンサの種類は、互いに異なっていてもよい。さらに、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）データから分かる車両の移動方向及び移動速度に係る情報が、各計測データの補正に用いられてもよい。
【０１００】
上記実施形態では、車両の停止、徐行、及び後退時には、端末制御部及びウェアラブル制御部による動作推定のための演算処理が一時的に中断されていた。このような中断処理により、各制御部の消費電力を抑えると共に、搭乗者への不要な警告の実施が防がれていた。しかし、車両の停止、徐行、及び後退時において、顔向き情報に基づく警告が単に中断されることで、不要な警告の実施が防がれていてもよい。
【０１０１】
上記実施形態の挙動推定システムは、慣行センサによる頭部の動作推定のみを実施していた。しかし、挙動推定システムは、慣性センサによって推定した頭部動作と、カメラ画像から抽出した頭部動作とを組み合わせることで、運転者等の異常状態をさらに高精度に検出する構成であってもよい。
【０１０２】
そして、挙動推定システムによる頭部の動作推定は、上記実施形態とは異なる移動体においても、実施可能である。移動体には、乗用車、貨物自動車（トラック）、トラクター、オートバイ（二輪車）、バス、建設機械、農業機械、船舶、航空機、ヘリコプタ、列車、路面電車等が含まれ得る。加えて、搭乗者は、上記実施形態のような車両の運転者に限定されない。例えば、航空機及び列車等の操縦士、及び車両の助手席に着座する乗員も搭乗者に含まれ得る。さらに、自動運転中の車両において監視状態にあるオペレータ（運転者）も搭乗者に含まれ得る。
【符号の説明】
【０１０３】
１０，２１０，３１０  ウェアラブルデバイス、１０ａ  メガネ、１１，２１１，３１１  頭部挙動検出部、１２  加速度センサ（頭部加速度センサ）、１３  ジャイロセンサ（頭部ジャイロセンサ）、１４  磁気センサ（頭部磁気センサ）、３１５  ウェアラブル制御部（動作推定部）、３１５ａ  メインプロセッサ（プロセッサ）、４０，３４０，４４０  車載デバイス、１４０  車載ＥＣＵ（車載デバイス）、４０ａ，２４０ａ  携帯端末、４１，２４１，３４１  移動体挙動検出部、４２  加速度センサ（移動体加速度センサ）、４３  ジャイロセンサ（移動体ジャイロセンサ）、４４  磁気センサ（移動体磁気センサ）、４５  端末制御部（動作推定部）、４４５  車載制御部（動作推定部）、５０  ディスプレイ（情報表示部）、１００，２００，３００，４００  挙動推定システム、１１０  車両（移動体）、ＤＲ  運転者（搭乗者）、ＨＤ  頭部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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