JP2023044701A - 学習情報提供システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両での移動中に学習対象者が実際に体感したことを時間を空けることなく知識へと変換することが可能であり、高い学習効果を実現した学習情報提供システムを提供する。【解決手段】車両に乗車する学習対象者の視線を取得し、学習対象者の視線が車外に向けられている場合において、学習対象者の視線に対応する位置にある対象物を学習対象物として特定し、学習対象物に関して学習対象者に学習させる為の学習情報を取得し、取得された学習情報を学習対象者に対して提供するように構成する。【選択図】図６

Description

本発明は、車両の乗員に対して学習情報を提供する学習情報提供システムに関する。

近年ではドライブレコーダ等の周囲の映像を撮像する手段や周囲に生じた音を収録する手段を備えた車両が増えており、そこでそれらの手段で収集された映像や音を用いて車両の周囲の状況の検出、確認を行うことが提案されている。更に、検出、確認された車両の周囲の状況について車両の乗員に学習させることについても提案されている。例えば特開２００９－１１６４６１号公報には、車両に設置されたカメラで車両の周囲を撮像するとともに撮像した画像中に交通標識が存在する場合には、交通標識の規制の内容を抽出して案内する技術について提案されている。

特開２００９－１１６４６１号公報（第７－１０頁）

ここで、上記特許文献１の技術は車両の走行中において実際に道路上に存在する学習対象物（特許文献１では交通標識）に対する学習を行うシステムであるが、学習対象者である乗員が交通標識を見ているか否かについては考慮していない。ここで、一般的に机の上での学習ではない実体験に基づく学習を効果的に行う為には、学習対象者が実際に体感し、即ち交通標識についての学習であれば実際に道路上にある交通標識の存在を自分の目で確認し、その後に体感したことを時間を空けることなく知識へと変換することが有効である。

しかしながら、上記特許文献１の技術では学習対象者である乗員が学習対象物を見ているか否かについて考慮していないので、乗員が存在すら把握していない交通標識についての学習が行われる、即ち学習対象者が実際に体感していないことについての学習が行われることとなり、学習の効果が低い問題があった。

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、車両に乗車する学習対象者に対する学習を行う場合において、車両での移動中に学習対象者が実際に体感したことを時間を空けることなく知識へと変換することが可能であり、高い学習効果を実現した学習情報提供システムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため本発明に係る学習情報提供システムは、車両に乗車する学習対象者の視線を取得する視線取得手段と、前記学習対象者の視線が車外に向けられている場合において、前記学習対象者の視線に対応する位置にある対象物を学習対象物として特定する学習対象物特定手段と、前記学習対象物に関して前記学習対象者に学習させる為の学習情報を取得する学習情報取得手段と、取得された前記学習情報を前記学習対象者に対して提供する学習情報提供手段と、を有する。
尚、「学習対象者の視線に対応する位置」は学習対象者の視線と交わる位置であっても良いし、学習対象者の視線の方向にある位置（視線と交わるか否かは問わない）であっても良い。
また、「学習対象物に関して学習対象者に学習させる為の学習情報」は、学習対象物自体を学習する為の情報であっても良いし、学習対象物を起因として生じる事象を学習する為の情報であっても良い。

前記構成を有する本発明に係る学習情報提供システムによれば、学習対象者の視線に対応する位置にある学習対象物に関する学習情報を学習対象者に対して提供するので、車両に乗車する学習対象者に対する学習を行う場合において、車両での移動中に学習対象者が実際に体感したことを時間を空けることなく知識へと変換することが可能であり、高い学習効果を実現できる。

本実施形態に係る学習情報提供システムを示した概略構成図である。 本実施形態に係るナビゲーション装置の制御系を模式的に示すブロック図である。 履歴情報ＤＢに記憶される履歴情報の一例を示した図である。 本実施形態に係る学習情報提供処理プログラムのフローチャートである。 学習対象者の乗車位置と車外への視線方向を示した図である。 学習対象物の登録情報の一例を示した図である。 提供する学習情報の一例を示した図である。 提供する学習情報の一例を示した図である。

以下、本発明に係る学習情報提供システムについて具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る学習情報提供システム１の概略構成について図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係る学習情報提供システム１を示した概略構成図である。

図１に示すように、本実施形態に係る学習情報提供システム１は、情報配信センタ２が備えるサーバ装置３と、道路上を走行するとともに乗車する乗員４に対して学習情報を提供する車両５と、を基本的に有する。また、サーバ装置３と車両５は通信ネットワーク網６を介して互いに電子データを送受信可能に構成されている。

ここで、情報配信センタ２が備えるサーバ装置３は、車両の乗員４に対して提供する為の各種学習情報を格納した学習情報ＤＢ７を備え、全国を走行する各車両５からの要求に応じて該当する学習情報を配信する。尚、本実施形態に係る学習情報提供システム１において車両の乗員４に提供する学習情報は、基本的に車両に乗車する乗員４が車両の移動中に実際に体感したことを知識に変換する為の学習情報である。即ち、学習情報ＤＢ７に格納されるのは、車両に乗車する乗員４が車両の移動中に体感し得る事項に関連する学習情報である。例えば、車両から視認できる人工物（例えば交通標識、建築物）に対する学習情報、車両から視認できる自然（例えば山、川、湾、雲、星）に対する学習情報、車両の乗車中に体感した現象（例えばドップラー効果、慣性の法則）に対する学習情報等が該当する。更に、同じ事項に対する学習情報であっても学習状況別（年齢別や学年別）に存在し、例えば同じドップラー効果に対する学習情報であっても小学校低学年向けに簡単に分かり易くした学習情報と、小学校高学年向けにやや内容を複雑化した学習情報と、中高生向けに理論まで詳しく説明した学習情報が夫々存在する。また、学習情報ＤＢ７に格納される学習情報は基本的に動画（映像）データとするが、画像データでも良いし、音声データであっても良い。

一方、車両５は乗員４が乗車した状態で道路上を走行する移動手段であって、通信（案内）端末であるナビゲーション装置８と、車両に搭載された各種センサやカメラ（図２参照）と、を基本的に有する。また、車両５の車内には乗員４に対してサーバ装置３から受信した学習情報を提供する手段としてディスプレイやスピーカについても備えている。尚、本実施形態ではナビゲーション装置８が備えるディスプレイやスピーカを用いて学習情報を提供する例について説明するが、ディスプレイやスピーカはナビゲーション装置８とは別に車内に設置されたものでも良い。ウインドシールドディスプレイやＨＵＤ等のように車両のウィンドウを媒体として提供する手段を備えていても良い。更に、スマートフォンやタブレットなどの車内に持ち込まれた情報端末を用いて学習情報を提供することも可能である。その場合には、ナビゲーション装置８とそれらの情報端末を通信可能に接続する。また、車両５は自家用車でなく、タクシーやバスなどの公共の乗り物であっても良い。更に自動運転による走行が可能な車両としても良い。

ここで、ナビゲーション装置８は、車両５に搭載され、格納する地図データに基づいて自車位置周辺の地図を表示したり、地図画像上において車両の現在位置を表示したり、設定された案内経路に沿った移動案内を行う車載機である。また、ナビゲーション装置８は、車内に設置されたカメラを用いて学習対象者となる乗員４の視線についても適宜検出し、後述の様に乗員４の視線が特に車外に向けられている場合で且つ視線に対応する位置に学習対象物がある場合に、該学習対象物に関して学習対象者に学習させる為の学習情報をサーバ装置３から取得して乗員４に提供する。尚、「学習対象物に関して学習対象者に学習させる為の学習情報」は、学習対象物自体を学習する為の情報であっても良いし、学習対象物を起因として生じる事象を学習する為の情報であっても良い。尚、上記乗員４の視線の検出や学習情報の提供を行う主体としては、ナビゲーション装置８の代わりに、例えば車両５が備える他の車載器や車両５を制御する車両制御ＥＣＵを用いても良い。

また、通信ネットワーク網６は全国各地に配置された多数の基地局と、各基地局を管理及び制御する通信会社とを含み、基地局及び通信会社を有線（光ファイバー、ＩＳＤＮ等）又は無線で互いに接続することにより構成されている。ここで、基地局は車両５との通信をするトランシーバー（送受信機）とアンテナを有する。そして、基地局は通信会社の間で無線通信を行う一方、通信ネットワーク網６の末端となり、基地局の電波が届く範囲（セル）にある車両５の通信をサーバ装置３との間で中継する役割を持つ。

次に、車両５に搭載されたナビゲーション装置８の概略構成について図２を用いて説明する。図２は本実施形態に係るナビゲーション装置８を示したブロック図である。

図２に示すように本実施形態に係るナビゲーション装置８は、各種のデータが記録されたデータ記録部１２と、入力された情報に基づいて、各種の演算処理を行うナビゲーションＥＣＵ１３と、ユーザからの操作を受け付ける操作部１４と、ユーザに対して車両周辺の地図や学習情報等を表示する液晶ディスプレイ１５と、経路案内に関する音声ガイダンスや学習情報等を出力するスピーカ１６と、記憶媒体であるＤＶＤを読み取るＤＶＤドライブ１７と、情報配信センタ２やＶＩＣＳセンタ等の情報センタとの間で通信を行う通信モジュール１８と、を有する。また、ナビゲーション装置８はＣＡＮ等の車載ネットワークを介して、車両５に搭載された各種センサやカメラとも接続されている。尚、車両５に搭載されたセンサとしては、ＧＰＳ２１、車速センサ２２、ヨーレートセンサ２３、加速度センサ２４、マイクロフォン２５、車外カメラ２６、車内カメラ２７等を含む。

ＧＰＳ２１は、車両の位置、現在時刻等を検出する為のセンサである。また、車速センサ２２は、車両の移動距離や車速を検出する為のセンサである。また、ヨーレートセンサ２３は車両に生じるヨーレート（角速度）を検出する為のセンサである。また、加速度センサ２４は、車両の前後方向（車両の進行方向と平行方向）に生じる加速度を検出する為のセンサである。上記センサを適宜組み合わせることによって、現在の車両の位置、方位、車両の走行速度、現在時刻等を検出することが可能となっている。また、ＧＰＳ２１、車速センサ２２、ヨーレートセンサ２３、加速度センサ２４で検出された各種情報は過去の車両５の走行状況を示す情報として検出時刻とともに累積的にＤＢに格納される。尚、上記センサの一部又は全部をナビゲーション装置８が備えていても良い。

一方、マイクロフォン２５は、車両５の車体外側面に対して配置され、車外において発生した音を入力する為のマイクロフォンである。また、車外カメラ２６は、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたカメラであって、車両５のドライブレコーダとして利用される。車両のルームミラーの裏側やフロントバンパ等に取り付けられ、走行中は基本的に車両の進行方向前方の周辺環境を常時撮像する。ナビゲーションＥＣＵ１３は、車外カメラ２６により撮像された撮像画像に対して画像認識処理を行うことによって、自車両の周辺に位置する学習対象物を検出することも可能である。また、マイクロフォン２５で収録された音や車外カメラ２６で撮像された映像は過去の車両５の周辺環境を示す情報として撮影や録音を行った時刻とともに累積的にＤＢに格納される。

また、車内カメラ２７は例えば車両のインストルメントパネルの上面に設置され、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたカメラを有する撮像装置であり、光軸方向を車内のシートに向けて設置される。そして、シートに着座した乗員の顔を撮像する。そして、車内カメラ２７により撮像された撮像画像に対して画像処理が行われることによって、乗員の乗車位置、乗員の目の開閉状態及び視線方向を検出する。

以下に、ナビゲーション装置８が有する各構成要素について順に説明する。
データ記録部１２は、外部記憶装置及び記録媒体としてのハードディスク（図示せず）と、ハードディスクに記録された地図情報ＤＢ３１、履歴情報ＤＢ３２、所定のプログラム等を読み出すとともにハードディスクに所定のデータを書き込む為のドライバである記録ヘッド（図示せず）とを備えている。尚、データ記録部１２をハードディスクの代わりにフラッシュメモリやメモリーカードやＣＤやＤＶＤ等の光ディスクにより構成しても良い。また、地図情報ＤＢ３１、履歴情報ＤＢ３２は外部のサーバに格納させ、ナビゲーション装置８が通信により取得する構成としても良い。

ここで、地図情報ＤＢ３１は、例えば、道路（リンク）に関するリンクデータ、ノード点に関するノードデータ、経路の探索や変更に係る処理に用いられる探索データ、施設に関する施設データ、地図を表示するための地図表示データ、各交差点に関する交差点データ、地点を検索するための検索データ等が記憶された記憶手段である。

また、履歴情報ＤＢ３２は、過去の車両５の走行情報（車両挙動）と周辺環境の情報とを累積して記憶した記憶手段である。尚、本実施形態では履歴情報ＤＢ３２に記憶される走行情報として、特に上述したＧＰＳ２１、車速センサ２２、ヨーレートセンサ２３、加速度センサ２４の検出結果を含む。また、履歴情報ＤＢ３２に記憶される周辺環境の情報として、特に上述したマイクロフォン２５、車外カメラ２６の検出結果を含む。それらの情報は検出時刻と紐づけられて、その時点における車両５の走行状況と周辺環境とを示す情報として記憶される。

図３は履歴情報ＤＢ３２に記憶される走行情報と周辺環境の情報の一例を示した図である。図３に示すように、（ａ）日時とその日時における（ｂ）車両５が走行する地域の地域コード、（ｃ）車両５が走行するリンク、（ｄ）車両５の進行方向（正方向又は逆方向）、（ｅ）リンク始点（終点）からの走行距離、（ｆ）車両５の車速、（ｇ）車両５のヨーレート、（ｈ）車両５に生じた加速度、（ｉ）車外カメラ２６で撮像された映像、（ｊ）マイクロフォン２５で収録した音が含まれる。但し、履歴情報ＤＢ３２に記憶される情報としては上記（ａ）～（ｊ）に関する情報を必ずしも全て含む必要はなく、また、（ａ）～（ｊ）以外の情報（例えばブレーキ操作量、操舵角、前方車両や後方車両までの距離等）を含む構成としても良い。また、車両の位置を示す情報としてはリンク始点（終点）からの走行距離の代わりに、座標（緯度経度）を用いても良い。尚、図３に示す例では２００ｍｓｅｃ間隔で走行情報と周辺環境の情報を記録しているが、情報を記録する間隔は２００ｍｓｅｃ間隔より短く或いは長くしても良い。

一方、ナビゲーションＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）１３は、ナビゲーション装置８の全体の制御を行う電子制御ユニットであり、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ４１、並びにＣＰＵ４１が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるとともに、経路が探索されたときの経路データ等が記憶されるＲＡＭ４２、制御用のプログラムのほか、後述の学習情報提供処理プログラム（図４）等が記録されたＲＯＭ４３、ＲＯＭ４３から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ４４等の内部記憶装置を備えている。尚、ナビゲーションＥＣＵ１３は、前述のサーバ装置３の制御部とともに処理アルゴリズムとしての各種手段を有する。例えば、視線取得手段は、車両に乗車する学習対象者である乗員４の視線を取得する。学習対象物特定手段は、学習対象者の視線が車外に向けられている場合において、学習対象者の視線に対応する位置にある対象物を学習対象物として特定する。学習情報取得手段は、学習対象物に関して学習対象者に学習させる為の学習情報を取得する。学習情報提供手段は、取得された学習情報を学習対象者に対して提供する。

操作部１４は、走行開始地点としての出発地及び走行終了地点としての目的地を入力する際等に操作され、各種のキー、ボタン等の複数の操作スイッチ（図示せず）から構成される。そして、ナビゲーションＥＣＵ１３は、各スイッチの押下等により出力されるスイッチ信号に基づき、対応する各種の動作を実行すべく制御を行う。尚、操作部１４は液晶ディスプレイ１５の前面に設けたタッチパネルによって構成することもできる。また、マイクと音声認識装置によって構成することもできる。

また、液晶ディスプレイ１５には、道路を含む地図画像、交通情報、操作案内、操作メニュー、キーの案内、案内経路（走行予定経路）に沿った案内情報、ニュース、天気予報、時刻、メール、テレビ番組等が表示される。特に本実施形態では学習対象者である車両の乗員４に学習情報を提供する際にも用いられる。尚、液晶ディスプレイ１５の代わりに、ウインドシールドディスプレイ、ＨＵＤ、ＨＭＤを用いても良い。更に、ウインドシールドディスプレイやＨＵＤで情報を表示する対象となるのは、フロントウィンドウだけでなくサイドウィンドウやリアウィンドウであっても良い。

また、スピーカ１６は、ナビゲーションＥＣＵ１３からの指示に基づいて案内経路（走行予定経路）に沿った走行を案内する音声ガイダンスや、交通情報の案内を出力する。特に本実施形態では学習対象者である車両の乗員４に学習情報を提供する際にも用いられる。

また、ＤＶＤドライブ１７は、ＤＶＤやＣＤ等の記録媒体に記録されたデータを読み取り可能なドライブである。そして、読み取ったデータに基づいて音楽や映像の再生、地図情報ＤＢ３１の更新等が行われる。尚、ＤＶＤドライブ１７に替えてメモリーカードを読み書きする為のカードスロットを設けても良い。また、学習対象者である車両の乗員４に提供する学習情報は、サーバ装置３から通信で取得するのではなく、学習情報が記憶された記憶媒体からＤＶＤドライブ１７やカードスロットを介して読み出しても良い。

また、通信モジュール１８は、交通情報センタ、例えば、ＶＩＣＳセンタやその他の外部センタ等から送信された交通情報等を受信する為の通信装置であり、例えば携帯電話機やＤＣＭが該当する。また、車車間で通信を行う車車間通信装置や路側機との間で通信を行う路車間通信装置も含む。また、学習情報をサーバ装置３との間で送受信するのにも用いられる。

続いて、前記構成を有する学習情報提供システム１を構成するナビゲーション装置８において実行する学習情報提供処理プログラムについて図４に基づき説明する。図４は本実施形態に係る学習情報提供処理プログラムのフローチャートである。ここで、学習情報提供処理プログラムは車両のＡＣＣ電源(accessory power supply)がＯＮされた後に実行され、学習対象者である車両の乗員に対して学習情報を提供するプログラムである。尚、以下の図４にフローチャートで示されるプログラムは、ナビゲーション装置８が備えているＲＡＭ４２やＲＯＭ４３等に記憶されており、ＣＰＵ４１により実行される。

先ず、ステップ（以下、Ｓと略記する）１においてＣＰＵ４１は、学習情報を提供する対象である学習提供者の車内での乗車位置を検出する。尚、学習対象者は運転者以外の全ての乗員としても良いし、車両に乗車する乗員の内、予め指定された条件を満たす乗員のみとしても良い。尚、条件としては年齢（例えば５歳以上１５歳以下など）を指定しても良いし、予め顔認証で登録された乗員のみとしても良い。尚、年齢については車内カメラ２７で撮像した画像に対して顔認識を行うことにより推定することが可能である。また、乗車位置は車内カメラ２７で撮像した撮像画像を処理することで例えば車内カメラ２７の位置を原点とした３次元座標により特定する。但し、３次元座標ではなくシートの位置（例えば助手席、右後部座席など）で特定することも可能である。更に、乗車位置はシートに設置された着座センサを用いて検出しても良い。

次に、Ｓ２においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１で乗車位置の特定された学習対象者を対象にして、視線開始点（目の位置）、目の開閉状態、及び目が開いている場合には視線方向を検出する。尚、視線方向の検出方法としては、例えば角膜反射法により計測された瞳孔の中心位置やプルキニエ像を用いて検出する方法がある。それらの方法は既に公知の技術であるので、詳細は省略する。

続いて、Ｓ３においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ２で検出した学習対象者の視線開始点（目の位置）、目の開閉状態及び視線方向に基づいて、学習対象者が目を開けており且つ視線が車外に向いているか否かを判定する。ここで「視線」とは目で見ている方向、或いは目の中心と、見ている対象とを結ぶ線とする。例えば前記Ｓ２で検出された視線開始点を基準とした視線方向、或いは視線方向に伸ばした線を視線とする。尚、前記Ｓ３で学習対象者の視線が車外に向いているか否かを判定する際には、学習対象者の乗車位置について考慮し、例えば図５に示すように助手席に学習対象者５１が乗車している場合については、学習対象者５１の視線が水平方向（±１５度程度の範囲は含む、以下同じ）で且つ前方或いは左方（左ハンドル車では逆）に向いている場合に視線が車外に向いていると判定する。また、左後部座席に学習対象者５２が乗車している場合については、学習対象者５２の視線が水平方向で且つ左方に向いている場合に視線が車外に向いていると判定する。また、右後部座席に学習対象者５３が乗車している場合については、学習対象者５３の視線が水平方向で且つ右方に向いている場合に視線が車外に向いていると判定する。

尚、上記実施例では学習対象者の乗車位置と視線方向から視線が車外に向いているか否かを判定しているが、車両のウィンドウの位置についても考慮してより詳細に判定しても良い。即ち、学習対象者の視線と車両のウィンドウ（フロントウィンドウ、サイドウィンドウ、リアウィンドウ）の範囲を夫々３次元座標で特定し、視線とウィンドウの間に障害物がなく、且つ視線とウィンドウが交わる場合に学習対象者の視線が車外に向いていると判定しても良い。

そして、学習対象者の視線が車外に向いていると判定された場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、Ｓ４へと移行する。それに対して、学習対象者の視線が車外に向いていないと判定された場合（Ｓ３：ＮＯ）には、学習情報の提供を行うことなく処理を終了する。

Ｓ４においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ２で取得された学習対象者の視線に対応する位置に学習対象物が存在するか否かを判定する。ここで、“学習対象物”は車両の乗員４である学習対象者に学習させる対象となる対象物であり、予めサーバ装置３やナビゲーション装置８において登録されている。ここで、図６は学習対象物を登録した登録情報の一例を示した図である。図６に示すように学習対象物としては、例えば交通標識、建築物、山、川、雲、星、消防車、救急車、パトカー等が登録されている。尚、建築物、山、川、湾、雲、星については予め登録された指定のものとする。例えば、「東京スカイツリー」、「富士山」、「木曽川」、「駿河湾」、「うろこ雲」、「北極星」等である。尚、学習対象物は学習対象者の年齢別や学年別に登録しても良い。例えば学習対象者が小学生である場合には交通標識、建築物を学習対象物から除いても良い。尚、車内に乗車する学習対象者の年齢や学年については予め乗員が登録しておいても良いし、車内カメラ２７で撮像した画像に対して顔認識を行うことにより推定しても良い。

また、図６に示す登録情報で登録される学習対象物は、それ自体を学習対象者に学習させるものであっても良いし、学習対象物を起因として生じる事象を学習させるものであっても良い。例えば、消防車、救急車、パトカーについては、消防車、救急車、パトカー自体を学習させることとしても良いが、本実施形態では消防車、救急車、パトカーのサイレンによって生じるドップラー効果を学習させるものとする。

また、前記Ｓ４で学習対象者の視線に対応する位置に学習対象物が存在するか否か判定する際には車両の周辺環境についても考慮される。例えば、建築物、山、川、湾、雲については周辺が暗い環境では学習対象者によって視認することが困難である為、明るい環境でのみ学習対象物とする。一方で星については周辺が明るい環境では学習対象者によって視認することが困難である為、暗い環境でのみ学習対象物とする。また、ドップラー効果については消防車、救急車、パトカーがサイレンを発している状態でのみ生じるので、消防車、救急車、パトカーについてはサイレンを発しているときのみ学習対象物とする。尚、周辺環境の明るさは車外カメラ２６で検出でき、サイレンを発しているか否かについてはマイクロフォン２５で検出可能である。

また、車両の周辺にある学習対象物の位置は例えば雲、消防車、救急車、パトカー等の動体物については車外カメラ２６で撮像された画像に対して画像認識処理を行うことによって特定する。一方で、建築物、山、川等の固定物であって地図情報に位置が記憶されている学習対象物については自車の現在位置と地図情報を用いて特定することも可能である。また、前記Ｓ４における「学習対象者の視線に対応する位置」とは学習対象者の視線の方向にある位置（視線と交わるか否かは問わない）であって所定距離以内とする。所定距離は学習対象物によって異なり、例えば山や星のような遠方からの視認可能である者は長く設定し、交通標識や車両のような近距離でしか視認できないものについては短く設定する。例えば、図５に示すように助手席に学習対象者５１が乗車している場合であって、学習対象者５１の視線が水平方向（±１５度程度の範囲は含む、以下同じ）で且つ前方に向いている場合には、自車両に対して前方の所定距離以内に学習対象物があるか否か判定される。同じく、学習対象者５１の視線が水平方向で且つ左方に向いている場合には、自車両に対して左方の所定距離以内に学習対象物があるか否か判定される。但し、「学習対象者の視線に対応する位置」とは学習対象者の視線と交わる位置であることを条件としても良い。その場合には、学習対象者の視線と学習対象物の位置を夫々３次元座標で特定し、視線と学習対象物が交わっているか否かを判定する。

そして、学習対象者の視線に対応する位置に学習対象物が存在すると判定された場合（Ｓ４：ＹＥＳ）には、Ｓ５へと移行する。それに対して、学習対象者の視線に対応する位置に学習対象物が存在しないと判定された場合（Ｓ４：ＮＯ）には、学習情報の提供を行うことなく処理を終了する。

Ｓ５においてＣＰＵ４１は、学習対象者に対して学習対象とする学習対象物（以下、選定学習対象物という）を選択する。尚、前記Ｓ４において学習対象者の視線に対応する位置に存在すると判定された学習対象物が一のみである場合には、該学習対象物が基本的に選定学習対象物として選択される。一方、学習対象者の視線に対応する位置に複数の学習対象物が存在する場合については、自車両から近い位置にある学習対象物を優先して選定学習対象物に選択しても良いし、学習対象者の学習状況を考慮して選定学習対象物を選択しても良い。以下には特に学習対象者の学習状況を考慮して選定学習対象物を選択する場合の例について説明する。

ここで“学習対象者の学習状況”とは、学習対象者の年齢や学年を含む。そして、学習対象者の学習状況から学習対象者が関心を持っている事項を推定し、学習対象者が関心を持っている事項に該当する学習対象物を優先して選定学習対象物に選択する。例えば、学習対象者が小学３年生である場合には小学３年生の教育課程を参照し、直近所定期間内（例えば直近３カ月以内）において学校で学習した事項を学習対象者が関心を持っている事項とする。その結果、例えば学習対象者が直近に学校の理科の授業でドップラー効果を学習している場合には、消防車、救急車、パトカーが選定学習対象物として優先的に選択されることとなる。また、学習対象者が直近に学校の歴史の授業で大正時代を学習している場合には、大正時代の建造物が選定学習対象物として優先的に選択されることとなる。尚、車内に乗車する学習対象者の年齢や学年については予め乗員が登録しておいても良いし、車内カメラ２７で撮像した画像に対して顔認識を行うことにより推定しても良い。

次に、Ｓ６においてＣＰＵ４１は自車両（即ち学習対象者）から前記Ｓ５で選択された選定学習対象物までの距離を取得する。尚、選定学習対象物までの距離については車外カメラ２６で撮像した画像から算出しても良いし、測距センサ等のセンサを用いても良い。また、建築物、山、川等の固定物であって地図情報に位置が記憶されている学習対象物については自車の現在位置と地図情報を用いて算出することも可能である。

その後、Ｓ７においてＣＰＵ４１は、履歴情報ＤＢ３２から過去の所定期間内における車両５の走行情報（車両挙動）と周辺環境の情報とを読み出す。尚、履歴情報ＤＢ３２には車両の走行中において車両５の走行情報（車両挙動）と周辺環境の情報の履歴が累積して記憶されている（図３）。

続いて、Ｓ８においてＣＰＵ４１は、サーバ装置３に対して前記Ｓ５で選択された選定学習対象物に関する学習情報を要求し、要求に応じてサーバ装置３から送信された学習情報を取得する。その後、Ｓ９においてＣＰＵ４１は、液晶ディスプレイ１５やスピーカ１６を用いて取得した学習情報を出力する。尚、学習情報を出力する際には前記Ｓ６で算出された学習対象物までの距離を考慮し、学習対象物までの距離が適切な距離となったタイミングで学習情報を出力するのが望ましい。

図６に示すように学習対象物を登録した登録情報には、学習対象物毎に提供対象となる学習情報についても記録されており、例えば選定学習対象物が交通標識である場合には、その交通標識（即ち学習対象者の視線方向にある交通標識）の規制の内容について学習させるための学習情報が取得される。また、選定学習対象物が救急車である場合には、ドップラー効果について学習させるための学習情報が取得される。

また、学習情報は同じ事項に対する学習情報であっても学習状況別（年齢別や学年別）に存在し、学習対象者の学習状況に対応した学習情報が取得される。その結果、例えば同じドップラー効果に対する学習情報であっても学習対象者が小学校低学年である場合には、図７に示すような小学校低学年向けに簡単に分かり易くした学習情報が出力されることとなる。一方、学習対象者が中高生である場合には、図８に示すような中高生向けに理論まで詳しく説明した学習情報が出力されることとなる。尚、液晶ディスプレイ１５に学習情報が出力されると、それと並行して解説音声もスピーカ１６から出力される。また、サーバ装置３から取得されナビゲーション装置８において出力される学習情報は基本的に動画（映像）データとするが、画像データでも良いし、音声データであっても良い。尚、学習情報はサーバ装置３から通信で取得するのではなく、学習情報が記憶された記憶媒体からＤＶＤドライブ１７やカードスロットを介して読み出しても良い。

また、図７及び図８に示す例ではナビゲーション装置８の液晶ディスプレイ１５を用いて学習情報を出力しているが、学習情報を出力するディスプレイやスピーカはナビゲーション装置８とは別に車内に設置されたものでも良い。ウインドシールドディスプレイやＨＵＤ等のように車両のウィンドウを媒体として提供する手段を備えていても良い。特に学習対象者の視線が向けられたウィンドウを媒体して提供することとすれば、学習対象者が学習対象物を視認する実景に重畳して文字や図形を視認させることが可能となり、より高い学習効果を発揮できる。更に、スマートフォンやタブレットなどの車内に持ち込まれた情報端末を用いて学習情報を提供することも可能である。その場合には、ナビゲーション装置８とそれらの情報端末を通信可能に接続する。

また、サーバ装置３から取得した学習情報をそのまま出力するのではなく、必要に応じて加工しても良い。具体的には、実際に学習対象者が体感した事象により即した説明を行うために、前記Ｓ６で取得した学習対象物までの距離及び前記Ｓ７で取得した車両５の走行情報（車両挙動）と周辺環境の情報とを用いる。例えばドップラー効果について学習させるための学習情報が取得された場合において、ドップラー効果では音源（即ち学習対象物である救急車など）の移動速度と観測者（自車）の移動速度によって効果が変わる。従って、学習対象者に提供する学習情報について実際の音源や観測者の移動速度や移動方向を当てはめた内容に加工して出力することも可能である。

以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る学習情報提供システム１、ナビゲーション装置８及びナビゲーション装置８で実行されるコンピュータプログラムでは、車両に乗車する学習対象者（５１～５３）の視線を取得し（Ｓ２）、学習対象者の視線が車外に向けられている場合において、学習対象者の視線に対応する位置にある対象物を学習対象物として特定し（Ｓ５）、学習対象物に関して学習対象者に学習させる為の学習情報を取得し（Ｓ８）、取得された学習情報を学習対象者に対して提供する（Ｓ９）ので、車両に乗車する学習対象者に対する学習を行う場合において、車両での移動中に学習対象者が実際に体感したことを時間を空けることなく知識へと変換することが可能であり、高い学習効果を実現できる。
また、車両の走行情報と車両の周辺環境の情報を取得し（Ｓ７）、車両の走行情報及び車両の周辺環境の情報の少なくとも一方について考慮して学習対象者に学習させる為の学習情報を選択し取得する（Ｓ８）ので、実際に学習対象者が体感した事象を説明する為のより適した学習情報を選択して提供を行うことが可能となる。その結果、車両での移動中に学習対象者が実際に体感したことを知識へと変換することが可能であり、高い学習効果を実現できる。
また、学習対象者の現在の学習状況を取得し、学習対象者の現在の学習状況について考慮して学習対象者に学習させる為の学習情報を選択し取得する（Ｓ５、Ｓ８）ので、学習対象者の年齢や学年に合わせた内容の学習情報を提供することが可能となる。また、学習対象者の学校の教育課程に対して提供する学習情報を合わせることによって、直近に学校で学んだ事象、即ち学習対象者が関心を持つ事象を学習させることが可能となり、より高い学習効果が期待できる。
また、学習対象者に対して学習対象となる学習対象物が予め設定されており、学習対象者の視線に対応する位置に、予め設定されたいずれかの学習対象物が存在する場合に、該学習対象物に関して学習対象者に学習させる為の学習情報を取得する（Ｓ４、Ｓ８）ので、車両で移動する学習対象者の周囲にある対象物の内、特に学習対象者に対して学習対象とすべき対象物に対して学習させることが可能となる。
また、学習対象者の視線が向けられた車両のウィンドウを介して学習情報を提供するので、学習対象者が学習対象物を視認する実景に重畳して文字や図形を視認させることが可能となり、より高い学習効果を発揮できる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では学習対象者の学習状況（年齢や学年）に応じて提供する学習情報を選択している（Ｓ５、Ｓ８）が、学習状況以外についても考慮して学習情報を選択しても良い。例えば、学習対象者の性別、プロフィール等を考慮して選択しても良い。

また、本実施形態では学習対象者に対して提供する為の学習情報をサーバ装置３の学習情報ＤＢ７から取得することとしているが、ナビゲーション装置８が学習情報ＤＢ７を有していても良い。その場合には、学習情報提供システム１においてサーバ装置３は必須ではない。また、ネットワークを介して取得した情報（例えば教科書や参考書の情報）をナビゲーション装置８が加工して学習情報を生成するようにしても良い。

また、本実施形態では、学習情報提供処理プログラム（図４）の処理をナビゲーション装置８のナビゲーションＥＣＵ１３が実行する構成としているが、実行主体は適宜変更することが可能である。例えば、液晶ディスプレイ１５の制御部、車両制御ＥＣＵ、その他の車載器が実行する構成としても良い。また、外部のサーバ装置３が処理の一部または全部を実行するようにしても良い。

１…学習情報提供システム、２…情報配信センタ、３…サーバ装置、４…乗員、５…車両、７…学習情報ＤＢ、８…ナビゲーション装置、１３…ナビゲーションＥＣＵ、３２…履歴情報ＤＢ、４１…ＣＰＵ、４２…ＲＡＭ、４３…ＲＯＭ、５１～５３…学習対象者

Claims (5)

1. 車両に乗車する学習対象者の視線を取得する視線取得手段と、
   前記学習対象者の視線が車外に向けられている場合において、前記学習対象者の視線に対応する位置にある対象物を学習対象物として特定する学習対象物特定手段と、
   前記学習対象物に関して前記学習対象者に学習させる為の学習情報を取得する学習情報取得手段と、
   取得された前記学習情報を前記学習対象者に対して提供する学習情報提供手段と、を有する学習情報提供システム。
2. 車両の走行情報を取得する車両情報取得手段と、
   車両の周辺環境の情報を取得する環境情報取得手段と、を有し、
   前記学習情報取得手段は、前記車両の走行情報及び前記車両の周辺環境の情報の少なくとも一方について考慮して前記学習対象者に学習させる為の学習情報を選択し取得する請求項１に記載の学習情報提供システム。
3. 前記学習対象者の現在の学習状況を取得する学習状況取得手段を有し、
   前記学習情報取得手段は、前記学習対象者の現在の学習状況について考慮して前記学習対象者に学習させる為の学習情報を選択し取得する請求項１又は請求項２に記載の学習情報提供システム。
4. 前記学習対象者に対して学習対象となる前記学習対象物が予め設定されており、
   前記学習情報取得手段は、前記学習対象者の視線に対応する位置に、予め設定されたいずれかの前記学習対象物が存在する場合に、該学習対象物に関して前記学習対象者に学習させる為の学習情報を取得する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の学習情報提供システム。
5. 前記学習情報提供手段は、前記学習対象者の視線が向けられた車両のウィンドウを介して前記学習情報を提供する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の学習情報提供システム。

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