JP4858072B2 - ドライバ用情報呈示装置 - Google Patents

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Description

この発明は、ドライバ用情報呈示装置に係り、特に、安全状態への回復効果の高い情報をドライバに呈示することができるドライバ用情報呈示装置に関する。
従来、ドライバの居眠り状態を判定し、ドライバが居眠りをしている可能性が高いと判定すると、警報を出力する居眠り運転警報装置が知られている(例えば、特許文献1、及び特許文献2参照)。
特許文献1に記載の居眠り運転警報装置、及び特許文献2に記載の居眠り運転警報システムは、ドライバの状態の判定結果に基づいた情報呈示を行うことにより、ドライバを安全な運転状態に回復させる、という技術であり、ドライバの居眠り状態を覚醒状態に変更させることにより、ドライバを安全な状態に回復させる、という効果を有する。
特開2002−183900公報 特開2003−205761公報
しかしながら、ドライバ毎に個人差が存在するため、所定の情報呈示のみでは、居眠り状態から覚醒状態へ状態が回復しないドライバも存在する。
また、ドライバによっては、所定の情報呈示に対して、最初の数回は、効果が発揮され、安全な状態に回復するが、ドライバが徐々に所定の情報呈示に慣れてしまい、その後、所定の情報呈示が行われても安全な状態に回復しなくなる、という問題がある。このように、同一の情報呈示を同一のドライバに対して行っても、時間と共に、安全な状態に回復させる効果の度合いは変化する。
本発明は、上記問題点を解消するために成されたもので、ドライバにとって、常に最適な情報呈示を行うことが可能なドライバ用情報呈示装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明のドライバ用情報呈示装置は、ドライバの状態を検出する状態検出手段と、ドライバを安全状態に回復させるための複数の呈示内容と、前記状態検出手段によって検出されたドライバの状態に応じて前記呈示内容を選択するための優先度とをドライバの状態毎に対応させて記憶した記憶手段と、前記状態検出手段によって検出されたドライバの状態に応じて、前記記憶手段に記憶された複数の呈示内容から優先度が高い呈示内容を選択する呈示内容選択手段と、前記呈示内容選択手段で選択された呈示内容に基づいて、ドライバに該呈示内容に応じた情報を呈示する呈示手段と、前記呈示手段によってドライバに前記情報を呈示する前及び前記情報を呈示した後における前記状態検出手段によって検出された情報呈示前のドライバの状態及び情報呈示後のドライバの状態に基づいて得られると共に、ドライバに呈示した前記情報がドライバを安全な状態に回復させる効果の度合いを示す回復効果度合い、並びに前記情報呈示後のドライバの状態に応じた優先度に基づいて得られると共に、前記情報呈示後のドライバに新たな情報を呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易い度合いを示す回復容易度合いを用いて前記優先度を更新する更新手段と、を含んで構成されている。
請求項1に記載の発明の更新手段は、ドライバに呈示した情報がドライバを安全な状態に回復させる効果の度合いを示す回復効果度合い及び情報呈示後のドライバに新たな情報を呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易い度合いを示す回復容易度合いを用いて優先度を更新する。このように、回復効果度合い及び回復容易度合いを用いて優先度を更新することにより、ドライバに呈示した情報が効果があった場合には、優先度が高くなるように該優先度が更新され、ドライバに呈示した情報が効果がなかった場合には、優先度が低くなるように該優先度が更新され、すなわち、優先度が最適な値に更新されて、優先度が高い、好ましくは優先度が最も高い呈示内容に基づいてドライバに情報を呈示するので、ドライバにとって常に最適な情報呈示を行うことができる。
また、請求項1に記載のドライバ用情報呈示装置を、請求項2に記載の発明のように、前記更新手段が、前記優先度を式(3)に従って更新し、式(3)において、s が、時刻tで前記状態検出手段によって検出されたドライバの居眠り状態を示し、r が、時刻tで前記状態検出手段によって検出されたs を評価した評価値である運転集中度を示し、a が、前記状態検出手段によって検出されたs に対応する複数の呈示内容から優先度が最も高い呈示内容として前記呈示内容選択手段によって選択された呈示内容を示し、Q(s t−1 ,a t−1 )が、前記優先度を示し、r −r t−1 が、前記回復効果度合いを示し、max Q(s ,a)が、前記回復容易度合いを示し、α(0<α≦1)及びγ(0≦γ<1)が、調整可能パラメータを示すものとしても良い。
また、請求項2に記載のドライバ用情報呈示装置を、請求項3に記載の発明のように、前記更新手段が、式(3)においてmax Q(s ,a)が正の値であるときには、Q(s t−1 ,a t−1 )の値が現時点よりも高くなるように更新し、式(3)においてmax Q(s ,a)が負の値であり、かつ[r −r t−1 +γmax Q(s ,a)]<0となるときには、Q(s t−1 ,a t−1 )の値が現時点よりも低くなるように更新するものとしても良い。
また、請求項2又は請求項3に記載のドライバ用情報呈示装置を、請求項4に記載の発明のように、前記居眠り状態を、所定時間に対するドライバの眼の閉眼時間の割合で表される閉眼時間割合に基づいて検出するものとしても良い。
また、請求項1に記載のドライバ用情報呈示装置を、請求項5に記載の発明のように、前記更新手段が、前記優先度を式(4)に従って更新し、式(4)において、s´ が、時刻tで前記状態検出手段によって検出されたドライバの顔面の表面温度の状態を示し、r´ が、時刻tで前記状態検出手段によって検出されたs´ を評価した評価値である温度適合度を示し、a´ が、前記状態検出手段によって検出されたs´ に対応する複数の呈示内容から優先度が最も高い呈示内容として前記呈示内容選択手段によって選択された呈示内容を示し、Q(s´ t−1 ,a´ t−1 )が、前記優先度を示し、r´ −r´ t−1 が、前記回復効果度合いを示し、max a´ Q(s´ ,a´)が、前記回復容易度合いを示し、α´(0<α´≦1)及びγ´(0≦γ´<1)が、調整可能パラメータを示すものとしても良い。
優先度Q(st−1,at−1)の更新は、例えば、以下の式(3)で表すことができ、max a´ Q(s´ ,a´)の更新は、例えば、以下の式(4)で表すことができる。
式(3)により、ドライバに情報を呈示する前のドライバの状態の評価値rt−1とドライバに情報を呈示した後のドライバの状態の評価値rとの差分であり、その差が正の値でかつ大きいほど、ドライバに呈示した情報がドライバを安全な状態に回復させる効果があったことを示す回復効果度合い(r−rt−1)、及び情報を呈示した後のドライバの状態において優先度Q(st−1,at−1)が最も高い、すなわち最適の情報をドライバに呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易いことを示す回復容易度合い(maxQ(s,a))を用いて、ドライバにとって最適な情報が呈示されるように、優先度Q(st−1,at−1)を更新している。
同様に、式(4)により、ドライバに情報を呈示する前のドライバの状態の評価値r´ t−1 とドライバに情報を呈示した後のドライバの状態の評価値r´ との差分であり、その差が正の値でかつ大きいほど、ドライバに呈示した情報がドライバを安全な状態に回復させる効果があったことを示す回復効果度合い(r´ −r´ t−1 )、及び情報を呈示した後のドライバの状態において優先度Q(s´ t−1 ,a´ t−1 )が最も高い、すなわち最適の情報をドライバに呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易いことを示す回復容易度合い(max a´ Q(s´ ,a´))を用いて、ドライバにとって最適な情報が呈示されるように、優先度Q(s´ t−1 ,a´ t−1 )を更新している。
また、請求項5に記載のドライバ用情報呈示装置を、請求項6に記載の発明のように、前記更新手段が、式(4)においてmax a´ Q(s´ ,a´)が正の値であるときには、Q(s´ t−1 ,a´ t−1 )の値が現時点よりも高くなるように更新し、式(4)においてmax a´ Q(s´ ,a´)が負の値であり、かつ[r´ −r´ t−1 +γ´max a´ Q(s´ ,a´)]<0となるときには、Q(s´ t−1 ,a´ t−1 )の値が現時点よりも低くなるように更新するものとしても良い。
以上説明したように、本発明のドライバ用情報呈示装置によれば、ドライバに呈示した情報がドライバを安全な状態に回復させる効果の度合いを示す回復効果度合い(第1の度合い)及び情報呈示後のドライバに新たな情報を呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易いことを示す回復容易度合い(第2の度合い)を用いて優先度を更新する。
これにより、優先度が最適な値に更新されて、優先度が高い呈示内容に基づいてドライバに情報を呈示するので、ドライバにとって常に最適な情報呈示を行うことができる、という効果が得られる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態のドライバ用情報呈示装置を詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態のドライバ用情報呈示装置10には、ドライバの顔面を撮像するように車室内に取り付けられた顔撮像カメラ12が設けられている。この顔撮像カメラ12は、制御装置14に接続されている。
制御装置14は、CPU、以下で説明する制御ルーチンを記憶したROM、データを一時的に記憶するRAMを含んだマイクロコンピュータで構成されており、データベース16、及び複数の呈示手段18と接続されている。
呈示手段18としては、指示された内容に基づいて連続音、断続音などをドライバに対して放音することによって呈示するスピーカ18a、及びシート座面に設置され、指示された内容に基づいてドライバに対して振動を呈示する振動子18bが設けられている。
データベース16には、図2に示されるスコアテーブル28、図3に示される居眠り状態検出用テーブル30、及び図4に示される運転集中度算出用テーブル32が記憶されている。
スコアテーブル28には、ドライバを安全状態に回復させるための複数の呈示内容a(a〜a)と、ドライバの居眠り状態s(A〜E)に応じて呈示内容aを選択するための優先度を表すスコアとが対応付けられて登録されている。
呈示内容aとしては、スピーカ18aからドライバに対して呈示する所定周波数、例えば1kHzの正弦波からなる連続音a、スピーカ18aからドライバに対して呈示する上記の連続音aを所定時間間隔、例えば0.5秒ごとに断続させて呈示する断続音a、振動子18bからドライバに対して呈示する所定周波数の振動a、連続音aと振動aとを同時にドライバに呈示する(連続音+振動)a、断続音aと振動aとを同時にドライバに呈示する(断続音+振動)aが定められている。
居眠り状態検出用テーブル30には、所定時間に対するドライバの眼の閉眼時間の割合で表される閉眼時間割合と居眠り状態sとが対応付けられて登録されている。居眠り状態sは、複数段階、本実施形態では”A”〜”E”の5段階に分散されている。”A”は閉眼時間割合が、例えば、0%以上から10%未満である場合に対応し、”B”は閉眼時間割合が、例えば、10%以上から40%未満である場合に対応し、”C”は閉眼時間割合が、例えば、40%以上から60%未満である場合に対応し、”D”は閉眼時間割合が、例えば、60%以上から80%未満である場合に対応し、”E”は閉眼時間割合が、例えば、80%以上から100%以下である場合に対応しており、”A”、”B”、”C”、”D”、”E”の順で居眠り状態が深くなる。
運転集中度算出用テーブル32には、居眠り状態sと、居眠り状態sを評価した評価値である運転集中度rとが対応付けられて登録されている。運転集中度rは、数値が高いほどドライバの状態が運転に集中していることを、すなわち、数値が高いほどドライバの運転状態は安全であることを示している。本実施の形態では、”A”、”B”、”C”、”D”、”E”の順に居眠り状態が深くなるので、運転集中度rは、”A”、”B”、”C”、”D”、”E”の順に小さくなっている。
また、データベース16には、制御装置14などにより種々の情報が記憶される。
制御装置14を以下で説明する制御ルーチンに従って機能ブロックで表すと、居眠り状態検出手段20、呈示内容選択手段22、運転集中度算出手段24、及び更新手段26で表すことができる。
居眠り状態検出手段20は、顔撮像カメラ12から入力されたドライバの顔画像データからドライバのまばたきを検出し、所定時間内の閉眼時間を表す閉眼時間割合を算出し、算出した閉眼時間割合に基づいてドライバの居眠り状態sを検出する。
呈示内容選択手段22は、居眠り状態検出手段20によって検出されたドライバの居眠り状態sに応じて、スコアテーブル28に登録された複数の呈示内容aから優先度が最も高い呈示内容aを選択し、選択された呈示内容aに基づいた情報の呈示がドライバに行われるように、スピーカ18a、及び振動子18b等のドライバを安全状態に回復させるための呈示手段18を制御する。なお、呈示内容aを選択する場合には、優先度が最も高い呈示内容aを選択するのが好ましいが、優先度が2番目または3番目に高い呈示内容aを選択するようにしてもよい。
運転集中度算出手段24は、居眠り状態検出手段20によって検出されたドライバの居眠り状態sに基づいて、ドライバの居眠り状態sを評価した運転集中度rを算出する。
更新手段26は、呈示手段18によってドライバに情報を呈示する前及び情報を呈示した後における居眠り状態検出手段20によって検出された情報を呈示する前のドライバの居眠り状態sに基づいた評価値r及び情報を呈示した後のドライバの居眠り状態sに基づいた評価値rに基づいて得られると共に、ドライバに呈示した情報がドライバを安全な状態に回復させる効果度合い、及び情報を呈示した後のドライバの居眠り状態sに応じた優先度に基づいて得られると共に、情報を呈示した後のドライバに新たな情報を呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易いことを示す度合いを用いてデータベース16に記憶されたスコアテーブル28に登録されているスコアを更新する。
次に、顔撮像カメラ12からのドライバの顔面画像の情報に基づいて、呈示手段18を制御する制御装置14の居眠り状態検出手段20、呈示内容選択手段22、運転集中度算出手段24、及び更新手段26による制御ルーチンについて図5を参照して説明する。なお、本実施の形態において、この制御ルーチンは、ドライバが乗用している車両のイグニッションスイッチ(図示せず)がオンされることにより開始される。
ステップ100では、居眠り状態検出手段20によって、顔撮像カメラ12で撮影されたドライバの顔面画像データの画像処理を行って、所定の時間、例えば過去10秒間の中で、ドライバが眼を閉じている閉眼時間を算出し、所定の時間に対するドライバの閉眼時間の割合を算出することにより閉眼時間割合を算出し、データベース16に記憶されている居眠り状態検出用テーブル30を読み込んで、算出した閉眼時間割合に対応する居眠り状態s(”s”は時刻tで検出したドライバの居眠り状態sを示す。)を検出する。
次のステップ102では、運転集中度算出手段24によって、データベース16に記憶されている運転集中度算出用テーブル32を読み込んで、ステップ100において検出された居眠り状態sに対応する運転集中度r(”r”は時刻tで検出したドライバの居眠り状態sを評価した評価値である運転集中度rを示す。)を算出する。
次のステップ104では、呈示内容選択手段22は、データベース16に記憶されているスコアテーブル28を読み込んで、ステップ100において検出された居眠り状態sに対応する複数の呈示内容aから、最もスコアが高い呈示内容a(”a”は時刻tで選択した呈示内容aを示す。)を選択する。
次のステップ106では、呈示内容選択手段22は、ステップ104で選択された呈示内容aの呈示がドライバに行われるように、呈示内容aに基づいて呈示手段18を制御する。
次のステップ108では、更新手段26は、ステップ104で呈示内容選択手段22によって呈示手段18を制御してからの時間が、所定時間、例えば10秒経過したか否かを判定し、所定時間が経過したと判定すると、ステップ110で、更新手段26は、ステップ100で検出された居眠り状態sを、前回検出した居眠り状態st−1としてデータベース16に記憶すると共に、ステップ102で算出された運転集中度rを、前回検出した運転集中度rt−1としてデータベース16に記憶し、更に、ステップ104で選択された呈示内容aを、呈示内容at−1としてデータベース16に記憶する。
なお、居眠り状態st−1、運転集中度rt−1は、それぞれ、ステップ106においてドライバに呈示内容a(後のステップ108で、呈示内容at−1とされる)に基づく呈示が行われる前のドライバの居眠り状態、運転集中度である。
次のステップ112では、居眠り状態検出手段20は、ステップ100と同様の処理を行って、ドライバの居眠り状態sを検出する。なお、ステップ112で検出した居眠り状態sは、ステップ106においてドライバに呈示内容aに基づく呈示が行われた後の居眠り状態である。
次のステップ114では、運転集中度算出手段24は、ステップ102と同様の処理を行って、ステップ112で検出された居眠り状態sに対応する運転集中度rを算出する。なお、ステップ114で算出された運転集中度rは、ステップ106においてドライバに呈示内容aに基づく呈示が行われた後の運転集中度である。
次のステップ116では、更新手段26は、データベース16から、居眠り状態st−1、運転集中度rt−1、及び呈示内容at−1を読み出して、読み出した居眠り状態st−1、運転集中度rt−1、呈示内容at−1、ステップ112で検出された居眠り状態s、及びステップ114で算出された運転集中度rを用いて、以下の式(5)により、データベース16に記憶されたスコアテーブル28に登録されているスコアQ(st−1,at−1)を更新する。そして、ステップ104へ戻る。
ただし、式(5)中のα(0<α≦1)は学習率であり、γ(0≦γ<1)は割引率であり、それぞれ調整可能パラメータである。
すなわち、上記で説明した制御ルーチンにおいて、ステップ100において、画像処理の結果、例えば、50%の閉眼時間割合が算出され、居眠り状態検出用テーブル30を読み込んで、50%の閉眼時間割合に対応する居眠り状態”C”が検出されると、ステップ102で、居眠り状態”C”に対応する運転集中度”3”が算出され、ステップ104で、居眠り状態”C”に対応する複数の呈示内容aから、最も高いスコア”2.0”の呈示内容”振動”が選択され、ステップ106で、呈示内容”振動”の呈示がドライバに行われるように、呈示内容”振動”に対応する振動子18bが制御される。そして、ステップ110で、居眠り状態”C”は居眠り状態st−1として、運転集中度”3”は運転集中度rt−1として、及び呈示内容”振動”は呈示内容at−1としてデータベース16に記憶される。そして、ステップ112で、例えば、居眠り状態”B”が検出されると、ステップ114で、居眠り状態”B”に対応する運転集中度”6”が算出され、ステップ116で、式(5)によって、呈示手段18によってドライバに呈示内容”振動”を呈示する前及び呈示内容”振動”を呈示した後における居眠り状態検出手段20によって検出された呈示内容”振動”を呈示する前のドライバの状態”C”を評価した運転集中度”3”及び呈示内容”振動”を呈示した後のドライバの状態”B”を評価した運転集中度”6”の差分(r−rt−1)、及び呈示内容”振動”を呈示した後のドライバの状態”B”において、呈示内容選択手段22により選択される最適の呈示内容”断続音”とドライバの状態”B”とに対応するスコア(maxQ(s,a))を用いてデータベース16に記憶されたスコアテーブル28に登録されているスコアを更新する更新処理が行われる。
なお、(r−rt−1)は、ドライバに呈示した呈示内容at−1がドライバを安全な状態に回復させる効果度合いであり、(maxQ(s,a))は、呈示内容at−1を呈示した後のドライバの状態sにおいてドライバに優先度が最も高い、すなわち最適の呈示内容aを呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易いことを示す度合いである。
ここで、この式(5)において、ドライバの状態st−1のときに、ドライバに対して呈示内容at−1を呈示して、状態sへと変化した場合において、ドライバに呈示した呈示内容at−1がドライバを安全な状態に回復させる効果がある場合に、すなわち、(r−rt−1)の値が正の値である場合に、呈示内容at−1を呈示した後のドライバの状態sにおいてドライバに最良の呈示内容aを呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易いとき、すなわち、(maxQ(s,a))が正の値であるときなどには、スコアQ(st−1,at−1)の値が高くなるように更新し、また、ドライバの状態st−1のときに、ドライバに対して呈示内容at−1を呈示して、状態sへと変化した場合において、ドライバに呈示した呈示内容at−1がドライバを安全な状態に回復させる効果がある場合であっても、呈示内容at−1を呈示した後のドライバの状態sにおいてドライバに最良の呈示内容aを呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易くないとき、すなわち、(maxQ(s,a))が負の値であり、(r−rt−1+γmaxQ(s,a))<0となるときは、スコアQ(st−1,at−1)の値が低くなるように更新する。これによって、スコアQ(st−1,at−1)は最適な値に更新される。
式(5)により、スコアQ(st−1,at−1)は最適な値に収束することが知られている(例えば、Watkins, C.J.C.H.and Dayan,P.:Technical Note:Q−Learning,Machine Learning 8,pp.279−−292 (1992)参照)。
この式(5)を用いた更新処理によって、スコアテーブル28に登録されているスコアが、ある状態sであるドライバに対して、最適な呈示内容aが選択されるように、最適な値に更新されることが知られている。
ここで、図6を参照して、式(5)により、ドライバに呈示された呈示内容aに対応するスコアがどのように更新されるかについて、例をあげて説明する。なお、説明の便宜上、呈示内容”連続音”、呈示内容”振動”、及びそれぞれに対応するスコアを用いて、以下説明する。
図6に示すように、時刻T1では、ドライバの居眠り状態st−1が”E”であり、居眠り状態”E”を評価した評価値である運転集中度rt−1は”0”である。このとき、複数の呈示内容aの中で、最もスコアが高い呈示内容”連続音”が選択され、呈示内容”連続音”がドライバに呈示されると、時刻T1から所定時間経過した時刻T2では、ドライバの居眠り状態sは”D”となり、また、対応する運転集中度rが”1”となる。
すなわち、運転集中度rの数値が”0”から”1”へと大きくなることから、(r−rt−1)は正の値であり、T1で、ドライバに呈示した呈示内容”連続音”は、ドライバを安全状態に回復させる効果がある。このとき、(r−rt−1+γmaxQ(s,a))>0である場合には、時刻T2で、式(5)によって、呈示内容”連続音”に対応するスコアが大きくなるようにスコアが更新される。
同様の理由により、時刻T3にドライバに呈示された呈示内容”連続音”に対応するスコアが大きくなるように、時刻T3から所定時間経過した時刻T4で、式(5)により、スコアが更新される。
そして、時刻T5で、ドライバの居眠り状態st−1が”E”であり、運転集中度rt−1は”0”であり、このとき、呈示内容”連続音”がドライバに呈示されたにも関わらず、時刻T5から所定時間経過した時刻T6では、ドライバの居眠り状態sは変化せず”E”のままである。すなわち、時刻T1、T3で、選択され、ドライバに呈示されたときには、ドライバを安全状態に回復させる効果があった呈示内容”連続音”が、時刻T5では、ドライバを安全状態に回復させる効果がなくなってしまっている。これは、時刻T1、T3で呈示内容”連続音”がドライバに呈示されたため、時刻T5では、ドライバが呈示内容”連続音”の呈示に慣れてしまっためである。このとき、(r−rt−1+γmaxQ(s,a))<0である場合には、時刻T6で、式(5)により、呈示内容”連続音”に対応するスコアが小さくなるようにスコアが更新される。
同様の理由により、時刻T7にドライバに呈示された呈示内容”連続音”に対応するスコアが小さくなるように、時刻T7から所定時間経過した時刻T8で、式(5)により、スコアが更新される。
なお、時刻T8では、呈示内容”連続音”に対応するスコアが小さくなるように更新されたことにより、呈示内容”振動”に対応するスコアが呈示内容”連続音”に対応するスコアより大きくなる。
そして、時刻T9では、時刻T1、T3、T5で選択され、ドライバに呈示されていた呈示内容”連続音”ではなく、複数の呈示内容aの中で、最もスコアが高い呈示内容”振動”が選択され、ドライバに呈示されると、時刻T9から所定時間経過した時刻T10では、ドライバの居眠り状態sは”D”となり、また、対応する運転集中度rが”1”となる。
時刻T9で、呈示内容”振動”をドライバに呈示したことにより、運転集中度rの数値が大きくなることから、(r−rt−1)は正の値であり、時刻T9で、ドライバに呈示した呈示内容”振動”は、ドライバを安全状態に回復させる効果がある。このとき、(r−rt−1+γmaxQ(s,a))>0である場合には、時刻T10で、式(5)により、呈示内容”振動”に対応するスコアが大きくなるようにスコアが更新される。
従来の技術によれば、図7(A)に示すように、時刻TA1、時刻TA2では、呈示内容”連続音”がドライバに呈示されることにより、ドライバの居眠り状態sが”B”から所定時間後には”A”へと変化して、呈示内容”連続音”はドライバを安全な状態に回復させる効果がある。しかしながら、時刻TA3以降では、ドライバは、呈示内容”連続音”の呈示に慣れてしまい、呈示内容”連続音”が呈示されても、ドライバの居眠り状態sは”B”のままであり、ドライバを安全な状態に回復させる効果がなくなってしまっている。
本実施の形態のドライバ用情報呈示装置10によれば、図7(B)に示すように、時刻TB1、時刻TB2で呈示内容”連続音”が呈示され、ドライバが呈示内容”連続音”の呈示に慣れてしまうことにより、時刻TB3以降において、呈示内容”連続音”の呈示によってドライバを安全な状態に回復させることができなくなってしまった場合でも、時刻TB3、TB4での呈示内容”連続音”の呈示が、ドライバを安全な状態に回復させる効果がないので、その後、呈示内容”連続音”に対応するスコアが最適となるように、すなわち、ここでは低くなるようにスコアが更新されることにより、時刻TB5では、呈示内容”振動”に対応するスコアが呈示内容”連続音”に対応するスコアより大きくなるので、呈示内容”振動”が選択され、呈示内容”振動”がドライバに呈示される。時刻TB5での呈示内容”振動”によるドライバへの呈示が、ドライバを安全状態に回復させる効果があるときには、図示されるように、時刻TB5から所定時間が経過した時刻TB6でドライバの居眠り状態sが”A”となる。これにより、呈示内容”振動”に対応するスコアが最適となるように、すなわちここでは大きくなるようにスコアが更新されるので、時刻TB7では、呈示内容”振動”が再び選択され、呈示内容”振動”がドライバに呈示される。時刻TB7での呈示内容”振動”の呈示が、ドライバを安全状態に回復させる効果がある場合には、図示するように、時刻TB7から所定時間経過後の時刻TB8で、ドライバの居眠り状態が”A”となり、その後、呈示内容”振動”に対応するスコアが最適となるように、すなわちここでは大きくなるようにスコアが更新される。
以上、説明したように、本実施の形態のドライバ用情報呈示装置10によれば、ドライバに呈示した情報がドライバを安全な状態に回復させる効果の度合いを示す第1の度合い、及び情報呈示後のドライバに新たな情報を呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易いことを示す第2の度合いを用いて優先度が更新されることにより、優先度が最適な値に更新されて、優先度が高い、好ましくは優先度が最も高い呈示内容aに基づいてドライバに情報を呈示するので、ドライバにとって、常に最適な情報呈示を行うことができる、という効果が得られる。
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態のドライバ用情報呈示装置40について説明する。図8に示すように、本発明の第2の実施の形態のドライバ用情報呈示装置40には、ドライバの顔面を撮像するように車室内に取り付けられたカメラ42が設けられている。この、カメラ42は、分光計測を行ってドライバから放出される赤外線の量を検出しており、制御装置44に接続されている。
制御装置44は、CPU、以下で説明する制御ルーチンを記憶したROM、データを一時的に記憶するRAMを含んだマイクロコンピュータで構成されており、データベース46、及び複数の呈示手段48と接続されている。
呈示手段48としては、ドライバの座席のシートに設けられてシート表皮から温風や冷風を送風することによりドライバの表面温度を制御するシート空調48a、ドライバの首もとに対応する座席箇所に設けられて、当該箇所から温風や冷風を送風することによりドライバの表面温度を制御する首もと空調48b、及び車室内に設けられて、温風や冷風を送風することによりドライバの表面温度を制御する室内空調48cが設けられている。
データベース46には、図9に示されるスコアテーブル58、図10に示される表面温度状態検出用テーブル60、及び図11に示される温度適合度算出用テーブル62が記憶されている。
スコアテーブル58には、ドライバを安全状態に回復させるための複数の呈示内容a´(a´〜a´)と、ドライバの顔面の表面温度の状態を表す表面温度状態s´(A´〜E´)に応じてドライバに呈示する呈示内容a´を選択するための優先度を表すスコアとが対応付けられて登録されている。
呈示内容a´としては、シート空調48aによる送風a´、首もと空調48bによる送風a´、及び室内空調48cによる送風a´が定められている。
表面温度状態検出用テーブル60には、カメラ42により検出されたドライバから放出される赤外線の量に基づいて得られたドライバの表面温度と表面温度状態s´とが対応付けられて登録されている。表面温度状態s´は、複数段階、本実施形態では”A´”〜”E´”の5段階に分散されている。”A´”はドライバの表面温度が、例えば、29度未満である場合に対応し、”B´”はドライバの表面温度が、例えば、29度以上から32度未満である場合に対応し、”C´”はドライバの表面温度が、例えば、32度以上から35度未満である場合に対応し、”D´”はドライバの表面温度が、例えば、35度以上から37度未満である場合に対応し、”E´”はドライバの表面温度が、例えば、37度以上である場合に対応しており、”C´”、”B´”及び”D´”、”A´”及び”E´”の順でドライバの快適度が小さくなる。
温度適合度算出用テーブル62には、表面温度状態s´と、表面温度状態s´を評価した評価値である温度適合度r´とが対応付けられて登録されている。温度適合度r´は、数値が高いほどドライバにとって快適であることを示す、すなわち、数値が高いほどドライバの運転状態は安全であることを示す。本実施の形態では、”C´”、”B´”及び”D´”、”A´”及び”E´”の順でドライバの快適度が小さくなるので、温度適合度r´は、”C´”、”B´”及び”D´”、”A´”及び”E´”の順に小さくなっている。
また、データベース46には、制御装置44などにより種々の情報が記憶される。
制御装置44を以下で説明する制御ルーチンに従って機能ブロックで表すと、表面温度状態検出手段50、呈示内容選択手段52、温度適合度算出手段54、及び更新手段56で表すことができる。
表面温度状態検出手段50は、カメラ42から入力されたドライバの赤外線量データからドライバの表面温度を算出し、算出した表面温度に基づいてドライバの表面温度状態s´を検出する。
呈示内容選択手段52は、表面温度状態検出手段50によって検出されたドライバの表面温度状態s´に応じて、スコアテーブル58に登録された複数の呈示内容a´から優先度が最も高い呈示内容a´を選択し、選択された呈示内容a´に基づいた情報の呈示がドライバに行われるように、シート空調48a、首もと空調48b、及び室内空調48c等のドライバを安全状態に回復させるための呈示手段48を制御する。なお、呈示内容a´を選択する場合には、優先度が最も高い呈示内容a´を選択するのが好ましいが、優先度が2番目または3番目に高い呈示内容a´を選択するようにしてもよい。
温度適合度算出手段54は、表面温度状態検出手段50によって検出されたドライバの表面温度状態s´に基づいて、ドライバの表面温度状態s´を評価した温度適合度r´を算出する。
更新手段56は、呈示手段48によってドライバに情報を呈示する前及び情報を呈示した後における表面温度状態検出手段50によって検出された情報を呈示する前のドライバの状態s´に基づいた評価値r´及び情報を呈示した後のドライバの状態s´に基づいた評価値r´に基づいて得られると共に、ドライバに呈示した情報がドライバを安全に回復させる効果度合い、及び情報を呈示した後のドライバの状態に応じた優先度に基づいて得られると共に、情報を呈示した後のドライバの状態においてドライバに情報を呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易いことを示す度合いを用いてデータベース46に記憶されたスコアテーブル58に登録されているスコアを更新する。
次に、カメラ42からのドライバの赤外線量の情報に基づいて、呈示手段48を制御する制御装置44の表面温度状態検出手段50、呈示内容選択手段52、温度適合度算出手段54、及び更新手段56による制御ルーチンについて図12を参照して説明する。なお、本実施の形態において、この制御ルーチンは、ドライバが乗用している車両のイグニッションスイッチ(図示しない)がオンされることにより開始される。
ステップ200では、表面温度状態検出手段50によって、カメラ42で計測されたドライバが放出する赤外線量の情報に基づいて、ドライバの表面温度を算出し、データベース46に記憶されている表面温度状態検出用テーブル60を読み込んで、算出したドライバの表面温度に対応する表面温度状態s´(”s´”は時刻tで検出したドライバの表面温度状態s´を示す。)を検出する。
次のステップ202では、温度適合度算出手段54によって、データベース46に記憶されている温度適合度算出用テーブル62を読み込んで、ステップ200において検出された表面温度状態s´に対応する温度適合度r´(”r´”は時刻tで検出したドライバの表面温度状態S´を評価した評価値である温度適合度r´を示す。)を算出する。
次のステップ204では、呈示内容選択手段52は、データベース46に記憶されているスコアテーブル58を読み込んで、ステップ200において検出された表面温度状態s´に対応する複数の呈示内容a´から、最もスコアが高い呈示内容a´(”a´”は時刻tで選択した呈示内容a´を示す。)を選択する。
次のステップ206では、呈示内容選択手段52は、ステップ204で選択された呈示内容a´の呈示がドライバに行われるように、呈示内容a´に基づいて呈示手段48を制御する。
次のステップ208では、更新手段56は、ステップ204で呈示内容選択手段52によって呈示手段48を制御してからの時間が、所定時間、例えば10秒経過したか否かを判定し、所定時間経過したと判定がされると、ステップ210で、更新手段56は、ステップ200で検出された表面温度状態s´を、前回検出した表面温度状態s´t−1としてデータベース46に記憶すると共に、ステップ202で算出された温度適合度r´を、前回検出した温度適合度r´t−1としてデータベース46に記憶し、更に、ステップ204で選択された呈示内容a´を、呈示内容a´t−1としてデータベース46に記憶する。
なお、表面温度状態s´t−1、温度適合度r´t−1は、それぞれ、ステップ206においてドライバに呈示内容a´(後のステップ208で、呈示内容a´t−1とされる)に基づく呈示が行われる前のドライバの表面温度状態、温度適合度である。
次のステップ212では、表面温度状態検出手段50は、ステップ200と同様の処理を行って、ドライバの表面温度状態s´を検出する。なお、ステップ212で検出した表面温度状態s´は、ステップ206においてドライバに呈示内容a´に基づく呈示が行われた後の表面温度状態である。
次のステップ214では、温度適合度算出手段54は、ステップ202で行った処理と同様にして、ステップ212で検出された表面温度状態s´に対応する温度適合度r´を算出する。なお、ステップ214で算出された温度適合度r´は、ステップ206においてドライバに呈示内容a´に基づく呈示が行われた後の温度適合度である。
次のステップ216では、更新手段56は、データベース46から、表面温度状態s´t−1、温度適合度r´t−1、及び呈示内容a´t−1を読み出して、読み出した表面温度状態s´t−1、温度適合度r´t−1、呈示内容a´t−1、ステップ212で検出された表面温度状態s´、及びステップ214で算出された温度適合度r´を用いて、以下の式(6)により、データベース46に記憶されているスコアテーブル58に登録されているスコアQ(s´t−1,a´t−1)を更新する。そして、ステップ204へ戻る。
ただし、式(6)中のα´(0<α´≦1)は学習率であり、γ´(0≦γ´<1)は割引率であり、それぞれ調整可能パラメータである。
すなわち、上記で説明した制御ルーチンにおいて、ステップ200において、例えば、38℃の表面温度が算出され、表面温度状態検出用テーブル60を読み込んで、38℃の表面温度に対応する表面温度状態”E´”が検出されると、ステップ202で、表面温度状態”E´”に対応する温度適合度”1”が算出され、ステップ204で、表面温度状態”E´”に対応する複数の呈示内容a´から、最も高いスコア”5.5”の呈示内容”室内空調による送風”が選択され、ステップ206で、呈示内容”室内空調による送風”の呈示がドライバに行われるように、呈示内容”室内空調による送風”に対応する室内空調48cが制御される。そして、ステップ210で、表面温度状態”E´”は表面温度状態s´t−1として、温度適合度”1”は温度適合度r´t−1として、及び呈示内容”室内空調による送風”は呈示内容a´t−1としてデータベース46に記憶される。そして、ステップ212で、例えば、表面温度状態”E´”が検出されると、ステップ214で、表面温度状態”E´”に対応する温度適合度”1”が算出され、ステップ216で、上記で式(5)について説明したのと同様に、式(6)によって、呈示手段48によってドライバに呈示内容”室内空調による送風”を呈示する前及び呈示内容”室内空調による送風”を呈示した後における表面温度状態検出手段50によって検出された呈示内容”室内空調による送風”を呈示する前のドライバの表面温度状態”E´”を評価した温度適合度”1”及び呈示内容”室内空調による送風”を呈示した後のドライバの表面温度状態”E´”を評価した温度適合度”1”の差分(r´−r´t−1)、及び呈示内容”室内空調による送風”を呈示した後のドライバの状態”E´”において、呈示内容選択手段52により選択される最適の呈示内容”室内空調による送風”とドライバの表面温度状態”E´”とに対応するスコア(maxa´Q(s´,a´))を用いてデータベース46に記憶されたスコアテーブル58に登録されているドライバの状態”E´”と呈示内容”室内空調による送風”とに対応付けられたスコアQ(s´t−1,a´t−1)を更新する更新処理が行われる。
なお、(r´−r´t−1)は、ドライバに呈示した呈示内容a´t−1がドライバを安全な状態に回復させる効果度合いであり、(maxa´Q(s´,a´))は、呈示内容a´t−1を呈示した後のドライバの状態s´においてドライバに優先度が最も高い、すなわち最適な呈示内容a´を呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易いことを示す度合いである。
ここで、この式(6)において、ドライバの状態s´t−1のときに、ドライバに対して呈示内容a´t−1を呈示して、状態s´へと変化した場合において、ドライバに呈示した呈示内容a´t−1がドライバを安全な状態に回復させる効果がある場合に、すなわち、(r´−r´t−1)の値が正の値である場合に、呈示内容a´t−1を呈示した後のドライバの状態s´においてドライバに最も優先度の高い呈示内容a´を呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易いとき、すなわち、(maxa´Q(s´,a´))が正の値であるときなどには、スコアQ(s´t−1,a´t−1)の値が高くなるように更新し、また、ドライバの状態s´t−1のときに、ドライバに対して呈示内容a´t−1を呈示して、状態s´へと変化した場合において、ドライバに呈示した呈示内容a´t−1がドライバを安全な状態に回復させる効果がある場合であっても、呈示内容a´t−1を呈示した後のドライバの状態s´においてドライバに最良の呈示内容a´を呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易くないとき、すなわち、(maxa´Q(s´,a´))が負の値であり、(r´−r´t−1+γ´maxa´Q(s´,a´))<0となるときは、スコアQ(s´t−1,a´t−1)の値が低くなるように更新する。これにより、スコアQ(s´t−1,a´t−1)が最適な値に更新される。
式(6)により、スコアQ(st−1,at−1)は最適な値に収束することが知られている(例えば、Watkins, C.J.C.H.and Dayan,P.:Technical Note:Q−Learning,Machine Learning 8,pp.279−−292 (1992)参照)。
この式(6)を用いた更新処理によって、スコアテーブル58に登録されているスコアが、ある状態s´であるドライバに対して、最適な呈示内容a´が選択されるように、最適な値に更新されることが知られている。
ここで、図13を参照して、式(6)により、ドライバに呈示された呈示内容a´に対応するスコアがどのように更新されるかについて、例をあげて説明する。なお、説明の便宜上、呈示内容”シート空調による送風”、呈示内容”首もと空調による送風”、及びそれぞれに対応するスコアを用いて、以下説明する。
図13に示すように、時刻T´1では、ドライバの表面温度状態s´t−1が”A´”であり、表面温度状態”A´”を評価した評価値である温度適合度r´t−1は”1”である。このとき、複数の呈示内容a´の中で、最もスコアが高い呈示内容”シート空調による送風”が選択され、呈示内容”シート空調による送風”がドライバに呈示されると、時刻T´1から所定時間経過した時刻T´2では、ドライバの表面温度状態s´は”B´”となり、また、対応する運転集中度r´が”5”となる。
すなわち、運転集中度r´の数値が”1”から”5”へと大きくなることから、(r´−r´t−1)は正の値であり、T´1で、ドライバに呈示した呈示内容”シート空調による送風”は、ドライバを安全状態に回復させる効果がある。このとき、(r´−r´t−1+γ´maxa´Q(s´,a´))>0である場合には、時刻T´2で、式(6)によって、呈示内容”シート空調による送風”に対応するスコアが大きくなるようにスコアが更新される。
同様の理由により、時刻T´3にドライバに呈示された呈示内容”シート空調による送風”に対応するスコアが大きくなるように、時刻T´3から所定時間経過した時刻T´4で、式(6)により、スコアが更新される。
そして、時刻T´5で、ドライバの表面温度状態s´t−1が”A´”であり、温度適合度r´t−1は”1”であり、このとき、呈示内容”シート空調による送風”がドライバに呈示されたにも関わらず、時刻T´5から所定時間経過した時刻T´6では、ドライバの表面温度状態s´は変化せず”A´”のままである。すなわち、時刻T´1、T´3で、選択され、ドライバに呈示されたときには、ドライバを安全状態に回復させる効果があった呈示内容”シート空調による送風”が、時刻T´5では、ドライバを安全状態に回復させる効果がなくなってしまっている。これは、時刻T´1、T´3で呈示内容”シート空調による送風”がドライバに呈示されたため、時刻T´5では、ドライバが呈示内容”シート空調による送風”の呈示に慣れてしまっためである。このとき、(r´−r´t−1+γ´maxa´Q(s´,a´))<0である場合には、時刻T´6で、式(6)により、呈示内容”シート空調による送風”に対応するスコアが小さくなるようにスコアが更新される。
同様の理由により、時刻T´7にドライバに呈示された呈示内容”シート空調による送風”に対応するスコアが小さくなるように、時刻T´7から所定時間経過した時刻T´8で、式(6)により、スコアが更新される。
なお、時刻T´8では、呈示内容”シート空調による送風”に対応するスコアが小さくなるように更新されたことにより、呈示内容”首もと空調による送風”に対応するスコアが呈示内容”シート空調による送風”に対応するスコアより大きくなる。
そして、時刻T´9では、時刻T´1、T´3、T´5で選択され、ドライバに呈示されていた呈示内容”シート空調による送風”ではなく、複数の呈示内容a´の中で、最もスコアが高い呈示内容”首もと空調による送風”が選択され、ドライバに呈示されると、時刻T´9から所定時間経過した時刻T´10では、ドライバの表面温度状態s´は”B´”となり、また、対応する温度適合度r´が”5”となる。
時刻T´9で、呈示内容”首もと空調による送風”をドライバに呈示したことにより、温度適合度r´の数値が大きくなることから、(r´−r´t−1)は正の値であり、時刻T´9で、ドライバに呈示した呈示内容”首もと空調による送風”は、ドライバを安全状態に回復させる効果がある。このとき、(r´−r´t−1+γ´maxa´Q(s´,a´))>0である場合には、時刻T´10で、式(6)により、呈示内容”首もと空調による送風”に対応するスコアが大きくなるようにスコアが更新される。
従来の技術によれば、図14(A)に示すように、時刻T´A1、時刻T´A2では、呈示内容”シート空調による送風”がドライバに呈示されることにより、ドライバの表面温度状態s´が”A´”から所定時間後には”B´”へと変化して、呈示内容”シート空調による送風”はドライバを安全な状態に回復させる効果がある。しかしながら、時刻T´A3以降では、ドライバは、呈示内容”シート空調による送風”の呈示に慣れてしまい、呈示内容”シート空調による送風”が呈示されても、ドライバの表面温度状態s´は”A´”のままであり、ドライバを安全な状態に回復させる効果がなくなってしまっている。
本実施の形態のドライバ用情報呈示装置40によれば、図14(B)に示すように、時刻T´B1、時刻T´B2で呈示内容”シート空調による送風”が呈示され、ドライバが呈示内容”シート空調による送風”の呈示に慣れてしまうことにより、時刻T´B3以降において、呈示内容”シート空調による送風”の呈示によってドライバを安全な状態に回復させることができなくなってしまった場合でも、時刻T´B3、T´B4での呈示内容”シート空調による送風”の呈示が、ドライバを安全な状態に回復させる効果がないので、その後、呈示内容”シート空調による送風”に対応するスコアが最適となるように、すなわち、ここでは低くなるようにスコアが更新されることにより、時刻T´B5では、呈示内容”首もと空調による送風”に対応するスコアが呈示内容”シート空調による送風”に対応するスコアより大きくなるので、呈示内容”首もと空調による送風”が選択され、呈示内容”首もと空調による送風”がドライバに呈示される。時刻T´B5での呈示内容”首もと空調による送風”によるドライバへの呈示が、ドライバを安全状態に回復させる効果があるときには、図示されるように、時刻T´B5から所定時間が経過した時刻T´B6でドライバの表面温度状態s´が”B´”となる。これにより、呈示内容”首もと空調による送風”に対応するスコアが最適となるように、すなわちここでは大きくなるようにスコアが更新されるので、時刻T´B7では、呈示内容”首もと空調による送風”が再び選択され、呈示内容”首もと空調による送風”がドライバに呈示される。時刻T´B7での呈示内容”首もと空調による送風”の呈示が、ドライバを安全状態に回復させる効果がある場合には、図示するように、時刻T´B7から所定時間経過後の時刻T´B8で、ドライバの表面温度状態が”B´”となり、その後、呈示内容”首もと空調による送風”に対応するスコアが最適となるように、すなわちここでは大きくなるようにスコアが更新される。
以上、説明したように、本実施の形態のドライバ用情報呈示装置40によれば、ドライバに呈示した情報がドライバを安全な状態に回復させる効果の度合いを示す回復効果度合い、及び情報呈示後のドライバに新たな情報を呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易い度合いを示す回復容易度合いを用いて優先度が更新されることにより、優先度が最適な値に更新されて、優先度が高い、好ましくは優先度が最も高い呈示内容a´に基づいてドライバに情報を呈示するので、ドライバにとって、常に最適な情報呈示を行うことができる、という効果が得られる。
[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態のドライバ用情報提示装置について説明する。本実施の形態のドライバ用情報呈示装置は、第1の実施の形態の2つの度合いのうち、ドライバに呈示した情報がドライバを安全な状態に回復させる効果度合いのみを用いてデータベース16に記憶されたスコアテーブル28に登録されているスコアを更新するようにしたものである。
本実施の形態の制御ルーチンは、第1の実施の形態のステップ116で用いた式(5)に代えて以下の式(7)を用いて、スコアを更新する。
ただし、式(7)中のα(0<α≦1)は学習率であり、調整可能パラメータである。
ここで、この式(7)によれば、ドライバの状態st−1のときに、ドライバに対して呈示内容at−1を呈示して、状態sへと変化した場合において、ドライバに呈示した呈示内容at−1がドライバを安全な状態に回復させる効果があるときには、すなわち、(r−rt−1)の値が正の値であるときには、スコアQ(st−1,at−1)の値が高くなるように更新し、また、ドライバの状態st−1のときに、ドライバに対して呈示内容at−1を呈示して、状態sへと変化した場合において、ドライバに呈示した呈示内容at−1がドライバを安全な状態に回復させる効果がないときには、すなわち、(r−rt−1)の値が負の値であるときには、スコアQ(st−1,at−1)の値が低くなるように更新する。これによって、スコアQ(st−1,at−1)は最適な値に更新される。
この式(7)を用いた更新処理によって、スコアテーブル28に登録されているスコアが、ある状態sであるドライバに対して、最適な呈示内容aが選択されるように、最適な値に更新される。
[第4の実施形態]
次に、本発明の第4の実施形態のドライバ用情報提示装置について説明する。本実施の形態のドライバ用情報呈示装置は、第2の実施の2つの度合いのうち、ドライバに呈示した情報がドライバを安全な状態に回復させる効果度合いのみを用いてデータベース46に記憶されたスコアテーブル58に登録されているスコアを更新するようにしたものである。
本実施の形態の制御ルーチンは、第2の実施の形態のステップ216で用いた式(6)に代えて以下の式(8)を用いて、スコアを更新する。
ただし、式(8)中のα´(0<α´≦1)は学習率であり、調整可能パラメータである。
ここで、この式(8)によれば、ドライバの状態s´t−1のときに、ドライバに対して呈示内容a´t−1を呈示して、状態s´へと変化した場合において、ドライバに呈示した呈示内容a´t−1がドライバを安全な状態に回復させる効果があるときには、すなわち、(r´−r´t−1)の値が正の値であるときには、スコアQ(s´t−1,a´t−1)の値が高くなるように更新し、また、ドライバの状態s´t−1のときに、ドライバに対して呈示内容a´t−1を呈示して、状態s´へと変化した場合において、ドライバに呈示した呈示内容a´t−1がドライバを安全な状態に回復させる効果がないときには、すなわち、(r´−r´t−1)の値が負の値であるときには、スコアQ(s´t−1,a´t−1)の値が低くなるように更新する。これによって、スコアQ(s´t−1,a´t−1)は最適な値に更新される。
この式(8)を用いた更新処理によって、スコアテーブル58に登録されているスコアが、ある状態s´であるドライバに対して、最適な呈示内容a´が選択されるように、最適な値に更新される。
本発明の第1の実施の形態を示す概略図である。 第1の実施の形態におけるスコアテーブルを示す図である。 第1の実施の形態における居眠り状態検出用テーブルを示す図である。 第1の実施の形態における運転集中度算出用テーブルを示す図である。 第1の実施の形態における制御装置が行う制御ルーチンのフローチャートである。 第1の実施の形態において、ドライバに呈示された呈示内容に対応するスコアがどのように更新されるかについて説明するための図である。 第1の実施の形態において、本実施の形態に係る発明の効果を従来の技術と比較して説明するための図である。 本発明の第2の実施の形態を示す概略図である。 第2の実施の形態におけるスコアテーブルを示す図である。 第2の実施の形態における居眠り状態検出用テーブルを示す図である。 第2の実施の形態における運転集中度算出用テーブルを示す図である。 第2の実施の形態における制御装置が行う制御ルーチンのフローチャートである。 第2の実施の形態において、ドライバに呈示された呈示内容に対応するスコアがどのように更新されるかについて説明するための図である。 第2の実施の形態において、本実施の形態に係る発明の効果を従来の技術と比較して説明するための図である。
符号の説明
10 ドライバ用情報呈示装置
12 顔撮像カメラ
14 制御装置
16 データベース
18 呈示手段
20 居眠り状態検出手段
22 呈示内容選択手段
24 運転集中度算出手段
26 更新手段

Claims (6)

  1. ドライバの状態を検出する状態検出手段と、
    ドライバを安全状態に回復させるための複数の呈示内容と、前記状態検出手段によって検出されたドライバの状態に応じて前記呈示内容を選択するための優先度とをドライバの状態毎に対応させて記憶した記憶手段と、
    前記状態検出手段によって検出されたドライバの状態に応じて、前記記憶手段に記憶された複数の呈示内容から優先度が高い呈示内容を選択する呈示内容選択手段と、
    前記呈示内容選択手段で選択された呈示内容に基づいて、ドライバに該呈示内容に応じた情報を呈示する呈示手段と、
    前記呈示手段によってドライバに前記情報を呈示する前及び前記情報を呈示した後における前記状態検出手段によって検出された情報呈示前のドライバの状態及び情報呈示後のドライバの状態に基づいて得られると共に、ドライバに呈示した前記情報がドライバを安全な状態に回復させる効果の度合いを示す回復効果度合い、並びに前記情報呈示後のドライバの状態に応じた優先度に基づいて得られると共に、前記情報呈示後のドライバに新たな情報を呈示したときにドライバを安全な状態に回復させ易い度合いを示す回復容易度合いを用いて前記優先度を更新する更新手段と、
    を含むドライバ用情報呈示装置。
  2. 前記更新手段は、前記優先度を式(3)に従って更新し、
    式(3)において、s は、時刻tで前記状態検出手段によって検出されたドライバの居眠り状態を示し、r は、時刻tで前記状態検出手段によって検出されたs を評価した評価値である運転集中度を示し、a は、前記状態検出手段によって検出されたs に対応する複数の呈示内容から優先度が最も高い呈示内容として前記呈示内容選択手段によって選択された呈示内容を示し、Q(s t−1 ,a t−1 )は、前記優先度を示し、r −r t−1 は、前記回復効果度合いを示し、max Q(s ,a)は、前記回復容易度合いを示し、α(0<α≦1)及びγ(0≦γ<1)は、調整可能パラメータを示す請求項1に記載のドライバ用情報呈示装置。
  3. 前記更新手段は、式(3)においてmax Q(s ,a)が正の値であるときには、Q(s t−1 ,a t−1 )の値が現時点よりも高くなるように更新し、式(3)においてmax Q(s ,a)が負の値であり、かつ[r −r t−1 +γmax Q(s ,a)]<0となるときには、Q(s t−1 ,a t−1 )の値が現時点よりも低くなるように更新する請求項2に記載のドライバ用情報呈示装置。
  4. 前記居眠り状態を、所定時間に対するドライバの眼の閉眼時間の割合で表される閉眼時間割合に基づいて検出する請求項2又は請求項3に記載のドライバ用情報呈示装置。
  5. 前記更新手段は、前記優先度を式(4)に従って更新し、
    式(4)において、s´ は、時刻tで前記状態検出手段によって検出されたドライバの顔面の表面温度の状態を示し、r´ は、時刻tで前記状態検出手段によって検出されたs´ を評価した評価値である温度適合度を示し、a´ は、前記状態検出手段によって検出されたs´ に対応する複数の呈示内容から優先度が最も高い呈示内容として前記呈示内容選択手段によって選択された呈示内容を示し、Q(s´ t−1 ,a´ t−1 )は、前記優先度を示し、r´ −r´ t−1 は、前記回復効果度合いを示し、max a´ Q(s´ ,a´)は、前記回復容易度合いを示し、α´(0<α´≦1)及びγ´(0≦γ´<1)は、調整可能パラメータを示す請求項1に記載のドライバ用情報呈示装置。
  6. 前記更新手段は、式(4)においてmax a´ Q(s´ ,a´)が正の値であるときには、Q(s´ t−1 ,a´ t−1 )の値が現時点よりも高くなるように更新し、式(4)においてmax a´ Q(s´ ,a´)が負の値であり、かつ[r´ −r´ t−1 +γ´max a´ Q(s´ ,a´)]<0となるときには、Q(s´ t−1 ,a´ t−1 )の値が現時点よりも低くなるように更新する請求項5に記載のドライバ用情報呈示装置。
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