JP6331945B2 - 心理状態推定装置および心理状態推定方法 - Google Patents
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Description
この技術では、車両の速度や操舵角あるいは車両の位置に関する情報をセンサーで検出する。そして、それらの情報と負荷とを対応付ける方法が記述された対応関係に従って、センサーで検出された情報から負荷を推定する。運転者にかかる負荷が低いと推定した場合には、運転者の利便性を向上させるために、できるだけ多くの又は詳細な情報を運転者に提示する。一方、運転者にかかる負荷が高いと推定した場合には、余裕のない運転者に対して情報が過多にならないように、必要最低限の情報を運転者に提示する。
そして、推定した負荷が実際の負荷よりも低い場合は、情報を処理する余裕がない運転者に多くの情報を提示してしまい安全性が損なわれる。逆に、推定した負荷が実際の負荷よりも高い場合は、提示する情報が不足することで利便性が損なわれてしまう。
また、このように推定した心理状態と実際の心理状態とが一致していないことがあるという問題は、負荷を推定する場合に限られることではない。例えば、運転に対する運転者の注意力が散漫になっている度合(漫然度)を推定する場合でも同様に起こり得る。
また、請求項5および9に係る発明の心理状態推定装置および心理状態推定方法は、車両を運転中の運転者の心理状態である車両を運転中の運転者の漫然度を推定するための心理状態推定情報として、運転者の運転時間、該運転者の顔画像、該運転者の生体情報、または該運転者の動作を検出し、心理状態推定情報を心理状態に対応付ける方法が記述された対応関係に従って、検出された心理状態推定情報から心理状態を推定する。また、心理状態が運転者の反応時間または反応の有無に現れる検出契機の発生に伴って、運転者の反応時間または反応の有無を検出する。そして、運転者の反応時間または反応の有無の検出結果を心理状態の推定に反映させる。
そこで、本発明では、対応関係に従って心理状態推定情報から心理状態を推定するだけではなく、実際の運転者の反応(反応時間または反応の有無)を心理状態の推定に反映させるようになっている。これにより、個々の運転者に合わせた心理状態の推定が可能となるので、心理状態の推定精度を高めることができる。
車両を運転中の運転者の心理状態を推定する心理状態推定装置(100)であって、
前記運転者の心理状態を推定するための第1情報を検出する第1情報検出部(101)と、
前記第1情報と前記心理状態とを対応付ける方法が記述された第1の対応関係にしたがって、前記第1情報検出部によって検出された前記第1情報から前記心理状態を推定する推定部(102)と、
前記運転者の心理状態を推定するための第2情報を検出する第2情報検出部(103)と、
前記第2情報と前記心理状態とを対応付ける方法が記載された第2の対応関係に従って、前記推定部によって推定された前記心理状態から前記第2情報を逆引きする逆引き部(111)と、
前記第2情報検出部によって検出された第2情報と、前記逆引き部によって逆引きされた前記第2情報とを比較する比較部(113)と、
前記比較部の比較結果を、前記推定部による前記心理状態の推定に反映させる反映部(110)と
を備える心理状態推定装置として把握することもできる。
以下では、上述した本願発明の心理状態推定装置の内容を明確にするために、運転者の心理状態として「負荷」を推定する負荷推定装置100を例に説明する。ここで、負荷とは、車両を運転している運転者の運転に対する緊張の度合や集中の度合を表すものであり、運転の難易度が増すと負荷が増加する傾向にある。例えば、負荷は車両の速度に応じて変化し、速度が遅くなると、運転者は運転に対して余裕があるので、負荷は低い。一方、速度が速くなると、運転者は運転に対する余裕がなくなるので、負荷は高い。
図1には、第1実施例の負荷推定装置100の構成が示されている。図示されるように負荷推定装置100は、第1情報検出部101と、負荷推定部102と、第2情報検出部103と、反映部110などを備えている。
これら4つの「部」は、負荷推定装置100を機能に着目して概念的に分類したものであり、それぞれが必ずしも物理的に独立して存在している必要はない。これらは、各種の機器や、電子部品、集積回路、コンピューター、コンピュータープログラム、あるいはそれらの組み合わせなどによって構成することができる。
第1情報検出部101は、負荷を推定するための第1情報として車両の速度を検出する。
負荷推定部102は、速度と負荷とが対応付けられた所定の対応関係に従って、第1情報検出部101で検出された車両の速度から運転者の負荷を推定する。
尚、第1実施例では、第1情報検出部101が本発明の「情報検出部」に該当し、負荷推定部102が本発明の「推定部」に該当する。
第2情報検出部103は、第1情報検出部101で検出される第1情報(速度)とは異なる第2情報を検出する。
反映部110は、第2情報検出部103が検出した第2情報を負荷推定部102による負荷の推定に反映させることで推定精度を高める。
尚、第1実施例の第2情報検出部103は、本発明の「反応検出部」に該当する。
第1実施例では、運転者に提示可能な情報が複数用意されており、情報選択部111は、負荷推定部102が推定した負荷に応じて、複数の情報の中から運転者が視認することが可能な情報を選択する。例えば、負荷が高い場合には、情報を見る余裕がない運転者に対して提示する情報を少なくする。逆に負荷が低い場合には、情報を見る余裕がある運転者に対して提示する情報を多くする。
ディスプレイ112は、情報選択部111で選択された情報を提示する。
ディスプレイ112で情報を提示した後、第2情報検出部103は、第2情報として、運転者がディスプレイ112を見たか否か、及び、運転者が提示された情報以上の情報を求めたか否かといった運転者の反応を検出する。
尚、第1実施例の情報選択部111およびディスプレイ112は、本発明の「情報提示部」に該当する。また、情報選択部111は、負荷推定部102で推定された負荷に応じて、複数の情報の各々を運転者が視認可能か否か(第2情報)を逆引きしていることから、本発明の他の態様における「逆引き部」に該当する。
図2には、第1実施例の負荷推定装置100で実行される負荷推定処理(S100)のフローチャートが示されている。
負荷推定処理(S100)は、所定の時間が経過する毎に繰り返し実行されており、先ず始めに、前回に処理が実行されてから所定の時間が経過したか否かを判断する(S101)。所定の時間が経過していない場合は(S101:no)、所定の時間が経過するまで待機する。
尚、第1実施例では、負荷推定処理を所定の時間が経過する毎に実行しているが、これに限らず、所定の距離を走行する毎に実行してもよい。また、負荷推定処理を実行する契機は、所定の時間の経過や所定の距離の走行といった定期的なものに限られず、不定期な契機で負荷推定処理を実行してもよい。例えば、車両の周辺を監視するカメラで前方車両のブレーキ動作を検知した場合などに、割込み処理として負荷推定処理を実行してもよい。
そして、所定の時間が経過した場合は(S101:yes)、車両の速度を検出する(S102)。続いて、予め設定された速度と負荷との対応関係に従い、検出した速度から運転者にかかる負荷を推定する(S103)。
そこで、図4に示した例では、各要素に運転の難易度に応じて予め点数(1〜4点)が付されており、ナビゲーションシステムなどから検出した車両の周辺状況に該当する要素の点数を合計し、その合計点数で運転の難易度を総合的に表すようになっている。
尚、周辺状況の要素は、ここに示した例に限られるわけではなく、他の要素に対して運転の難易度に応じた点数を付しておいてもよい。
こうして得られた合計点数から運転者にかかる負荷を推定する際には、予め設定された合計点数と負荷との対応関係を参照する。
このような対応関係に従い、上述した車両の周辺状況が「高速道路の合流地点」の例では、合計点数が8点以上に該当するので、負荷を「5」と推定する。
第1実施例では、運転者に提示可能な情報として、ナビゲーションシステムから取得される周辺の観光地や店などの情報(周辺情報)、インターネットを介して取得されるニュース情報、電話やメールの着信情報、車内で流す音楽に関するオーディオ情報、車内の空調に関するエアコン情報、ナビゲーションシステムから取得される渋滞情報、ナビゲーションシステムに従って目的地に誘導するルート案内情報、車両で危険が検出されたことを示す警告・注意情報の8種類が用意されている。
推定した負荷に応じて運転者に提示する情報(提示情報)を選択する際には、予め設定された負荷と提示情報との対応関係を参照する。
図示した例では、5段階で示す負荷の中で最も低い負荷1の場合、運転者が情報を視認するのに最も余裕があるため、用意された8種類の提示情報をすべて選択することで運転者の利便性を高める。負荷2の場合は、負荷1に比べて余裕がないと判断されるため、内容の把握に時間を要する「周辺情報」と「ニュース情報」とを外した6種類の提示情報を選択する。また、負荷2では、「周辺情報」および「ニュース情報」よりも運転者にとって重要性が高く、運転者が視認する可能性の高い「電話・メール」の着信情報を選択していたのに対して、負荷3では、その余裕がないと判断されるので、「電話・メール」の着信情報を外した5種類の提示情報を選択する。負荷4では、負荷3に比べて、運転との関連性が低い情報は視認する余裕がないと判断されるので、運転と直接的に関係がない「オーディオ情報」と「エアコン情報」とを外して、「渋滞情報」と「ルート案内情報」と「警告・注意情報」とを提示情報として選択する。さらに、負荷5の場合は、運転者が提示された情報を視認する余裕が最もないため、利便性よりも安全性を重視して、最低限の情報として「警告・注意情報」を選択する。
図6の負荷補正処理(S200)では、第2情報として、先ずディスプレイ112に提示された情報を運転者が視認したか否かを判断する(S201)。
尚、第1実施例では、車両に取り付けられた第2情報検出部103としてのカメラで運転者の視線を検出し、運転者の視線がディスプレイ112に所定時間向いていれば視認したと判断し、所定時間に満たなければ視認したとは判断しない。
ディスプレイ112には、推定された負荷から運転者が視認することが可能であろう情報が選択され提示されている。にもかかわらず、運転者がディスプレイ112を視認しなかった場合(S201:no)、実際には、運転者は提示された情報を視認する余裕がなく、S103で推定した負荷は、実際の負荷よりも低いと判断される。そこで、負荷の推定値を引き上げるため上方に補正する(S202)。例えば、S103で負荷を「3」と推定していた場合、負荷の推定値を一段階高い「4」に補正する。
続いて、補正後の負荷に基づいて、図5に示した負荷と提示情報との対応関係から提示情報を選択し直し、ディスプレイ112の提示情報を更新する(S203)。上述した例では、負荷3で選択される「オーディオ情報」および「エアコン情報」が、負荷4では選択されないので、削除される。
図7には、図3に示した速度と負荷との対応関係の補正例が示されている。例えば、速度と負荷との対応関係における速度の範囲を、図7(a)に示すように、それぞれ5km/hずつ下方にずらしてもよい。こうすれば、検出した速度が60km/hの場合、図3に示した対応関係では負荷3と推定するが、図7(a)の対応関係を用いると、一段階高い負荷4と推定することができる。
また、図7(a)では、対応関係全体を補正したが、推定した負荷と実際の負荷とが一致していないと判断された速度の範囲だけを補正してもよい。例えば、車両の速度が60km/hの場合、図3の対応関係では負荷3と推定されていたが、その推定が実際よりも低いと判断すると、図7(b)に示すように、負荷3に対応する範囲を41〜59km/hに補正すると共に、負荷4に対応する範囲を60〜80km/hに補正してもよい。こうすることで、次回以降の負荷の推定では、速度が60km/hであれば、負荷4と推定することができる。
尚、こうした操作部は、ディスプレイ112とは別に設けられていてもよいし、ディスプレイ112と一体になったタッチパネルのようなものでもよい。また、この操作部は、第2情報検出部103を構成している。
続いて、補正後の負荷に基づいて、図5に示した負荷と提示情報との対応関係から提示情報を選択し直し、ディスプレイ112の提示情報を更新する(S207)。上述した例では、負荷3で選択されない「電話・メール」の着信情報が、負荷2では選択されるので、追加される。
また、対応関係全体を補正するのではなく、推定した負荷と実際の負荷とが一致しないと判断された速度の範囲だけを補正してもよい。この場合、図7(b)とは逆に、負荷3と推定していた速度を負荷2と推定するように負荷に対応する速度の範囲を補正してもよい。
以上では、図6のS205で運転者が情報を求めて操作したと判断した場合(S205:yes)について説明した。これに対して、S205で運転者が情報を求めて操作していない場合は(S205:no)、運転者に提示されている情報が適切であり、負荷が正しく推定されていると判断されるため、そのまま図6の負荷補正処理を終了し、図2の負荷推定処理(S100)に復帰する。また、負荷推定処理(S100)に復帰すると、処理の先頭に戻り、所定の時間が経過したか否かを判断する。
一方、運転者が視認できないはずの未提示の情報を求めた場合は、提示する情報を多くする方向(負荷を低くする方向)に補正することで、推定精度を高めることができる。
また、負荷の推定に用いた対応関係についても補正するようになっており、第2情報として検出した運転者の反応を次回以降の負荷の推定に反映させることができるので、次回以降の負荷の推定精度を高めることができる。
第1実施例では、このような対応関係に従って第1情報から負荷を推定するだけではなく、実際の運転者の反応(運転者が提示された情報を視認したか否か、運転者が提示されていない情報を求めたか否か)を負荷の推定に反映させる。これにより、個々の運転者に合わせた心理状態の推定が可能となるので、負荷の推定精度を高めることができる。
上述した第1実施例では、推定した負荷に基づいて運転者が視認可能であろう情報を提示し、その提示した情報に対する運転者の反応の有無(提示された情報を視認したか否か、未提示の情報を求めて操作したか否か)を第2情報として検出していた。しかし、検出する第2情報はこれに限られず、例えば、提示した情報に対する運転者の反応時間であってもよい。以下では、運転者の反応時間を第2情報として検出する変形例について説明する。
尚、変形例の説明にあたっては、上述した第1実施例と共通する部分の説明を省略し、異なる部分(主に負荷補正処理)を中心に説明する。
推定した負荷から運転者の反応時間を逆推定する際には、予め設定された負荷と反応時間との対応関係を参照する。
このような対応関係に従って、例えば、先に推定した負荷が「3」であれば、確認時間を1.0〜1.4秒の範囲と逆推定する。
尚、変形例では、車両に取り付けられた第2情報検出部103としてのカメラを用いて、運転者がディスプレイ112に視線を向けていた時間を、ディスプレイ112に提示された情報の確認に費やした確認時間として検出する。
第2情報として検出した確認時間が逆推定した確認時間の範囲よりも短い場合(S304:yes)、運転者は、逆推定した確認時間を費やすほどの余裕がなく、S103で推定した負荷は、実際の負荷よりも低いと判断される。そこで、負荷を上方に補正して(S305)、補正後の負荷に基づいて提示情報を更新した後(S306)、負荷の推定に用いた対応関係を補正する(S307)。これらS305〜S307の処理は、前述した第1実施例のS202〜S204と同様であるため説明を省略する。その後、図8の負荷補正処理を終了し、図2の負荷推定処理(S100)に復帰する。
これに対して、変形例では、第2情報としての確認時間を、負荷の推定に用いるのではなく、対応関係に従って車両の速度から推定した負荷の妥当性を判断したり、負荷を補正する方向を判断したりするのに用いることで、負荷の推定精度を高めることができる。
以上で説明した第1実施例および変形例では、運転者の心理状態として負荷を推定したが、推定する心理状態は負荷に限られない。以下では、運転者の心理状態として「漫然度」を推定する第2実施例について説明する。ここで、漫然度とは、運転者の運転に対する注意力が散漫になっている度合を表すものである。例えば、運転者が継続して車両を運転している時間(運転時間)が長くなると、運転者は運転に飽きてしまい運転に対する注意力が散漫になり易いので、漫然度は高くなる傾向にある。そして、漫然度が高くなると、運転者は脇見や居眠りをし易くなる。
第2実施例の第1情報検出部は、漫然度を推定するための第1情報として運転時間を検出する。
漫然度推定部は、運転時間と漫然度とが対応付けられた所定の対応関係に従って、第1情報検出部で検出された運転時間から運転者の漫然度を推定する。
第2情報検出部は、第1情報とは異なる第2情報として、運転者が瞬きした回数の変化量(瞬き回数変化量)を検出する。例えば、先ず、1分間の瞬き回数を計数し、所定時間が経過した後に再び1分間の瞬き回数を計数する。そして、前の計数値と後の計数値との差を瞬き回数変化量として検出する。
反映部は、第2情報検出部で検出された瞬き回数変化量を、漫然度推定部による漫然度の推定に反映させることで推定精度を高める。
漫然度推定処理(S500)は、所定の時間が経過する毎に繰り返し実行されており、先ず始めに、前回の処理が実行されてから所定の時間が経過したか否かを判断する(S501)。所定の時間が経過していない場合は(S501:no)、所定の時間が経過するまで待機する。
尚、第2実施例では、漫然度推定処理を所定の時間が経過する毎に実行しているが、これに限らず、所定の距離を走行する毎に実行してもよい。また、漫然度推定処理を実行する契機は、所定の時間の経過や所定の距離の走行といった定期的なものに限られず、不定期な契機で漫然度推定処理を実行してもよい。
そして、所定の時間が経過した場合は(S501:yes)、漫然度の推定に用いる第1情報として車両の運転時間を検出する(S502)。続いて、予め設定された運転時間と漫然度との対応関係に従い、検出した運転時間から運転者の漫然度を推定する(S503)。
そして、漫然度を「5」と推定した場合は、運転者の注意力が散漫になっており、脇見や居眠りをし易い状態と判断されるので、スピーカーから所定の警報音を出力することで運転者の注意力を喚起したり、運転者に休憩を促すアナウンスを出力したりしてもよい。
このような対応関係に従って、例えば、先に推定した漫然度が「3」であれば、瞬き回数変化量は、6〜10回の範囲になると逆推定する。
尚、第2実施例では車両に取り付けられた第2情報検出部としてのカメラで運転者の目元を撮影し、運転者が瞬きしたら、その回数を計数する。そして、前述したように1分間の瞬き回数を、所定時間を置いて2回計数し、それらの差を瞬き回数変化量として検出する。
第2情報として検出した瞬き回数変化量が逆推定した瞬き回数変化量の範囲よりも少ない場合(S507:yes)、運転者は、逆推定した瞬き回数変化量ほどには瞬き回数が増加しておらず眠気は高まっていないので、S503で推定した漫然度は、実際の漫然度よりも高いと判断される。
以上のことから、第2実施例では、推定した漫然度自体を補正するよりも、次回以降の推定の精度を高めることの方が重要である。そこで、推定した漫然度が実際の漫然度よりも高いと判断した場合は、漫然度の推定に用いた対応関係を、漫然度を低く推定するように補正する(S508)。
図10のS508で対応関係を補正すると、漫然度推定処理の先頭に戻り、所定の時間が経過したか否かを判断する。
図10のS509で対応関係を補正すると、漫然度推定処理の先頭に戻り、所定の時間が経過したか否かを判断する。
103…第2情報検出部、 110…反映部、 111…情報選択部、
112…ディスプレイ、 113…比較部。
Claims (9)
- 車両を運転中の運転者の心理状態として、前記車両を運転中の前記運転者の負荷を推定する心理状態推定装置(100)であって、
前記運転者の心理状態を推定するための心理状態推定情報として、前記車両の走行状況または該車両の走行環境を検出する情報検出部(101)と、
前記心理状態推定情報を前記心理状態に対応付ける方法が記述された対応関係に従って、前記情報検出部によって検出された前記心理状態推定情報から前記心理状態を推定する推定部(102)と、
前記心理状態が前記運転者の反応時間または反応の有無に現れる所定の検出契機の発生に伴って、前記運転者の反応時間または反応の有無を検出する反応検出部(103)と、
前記反応検出部の検出結果を、前記推定部による前記心理状態の推定に反映させる反映部(110)と、
を備える心理状態推定装置。 - 請求項1に記載の心理状態推定装置であって、
前記運転者に情報を提示する情報提示部(111、112)を備え、
前記反応検出部は、前記検出契機として前記情報提示部による前記情報の提示に伴って、該情報に対する前記運転者の反応時間または反応の有無を検出する
心理状態推定装置。 - 請求項2に記載の心理状態推定装置であって、
前記運転者に提示する前記情報は複数種類設けられており、
前記情報提示部は、前記推定部が推定した前記負荷に基づいて前記複数種類の情報の中から提示する前記情報の数や種類を選択する
心理状態推定装置。 - 請求項2に記載の心理状態推定装置であって、
前記反映部は、
前記情報提示部によって提示された前記情報に対する前記運転者の反応が前記反応検出部で検出されない場合は、前記推定部による前記負荷の推定結果を引き上げる方向に補正し、
前記情報提示部によって提示されていない前記情報に対する前記運転者の反応が前記反応検出部で検出された場合は、前記推定部による前記負荷の推定結果を引き下げる方向に補正する
心理状態推定装置。 - 車両を運転中の運転者の心理状態として、前記車両を運転中の前記運転者の漫然度を推定する心理状態推定装置(100)であって、
前記運転者の心理状態を推定するための心理状態推定情報として、前記運転者の運転時間、該運転者の顔画像、該運転者の生体情報、または該運転者の動作を検出する情報検出部(101)と、
前記心理状態推定情報を前記心理状態に対応付ける方法が記述された対応関係に従って、前記情報検出部によって検出された前記心理状態推定情報から前記心理状態を推定する推定部(102)と、
前記心理状態が前記運転者の反応時間または反応の有無に現れる所定の検出契機の発生に伴って、前記運転者の反応時間または反応の有無を検出する反応検出部(103)と、
前記反応検出部の検出結果を、前記推定部による前記心理状態の推定に反映させる反映部(110)と、
を備える心理状態推定装置。 - 請求項5に記載の心理状態推定装置であって、
前記反応検出部は、前記検出契機として前記推定部による前記漫然度の推定後からの所定時間の経過に伴って、前記運転者の反応時間または前記反応時間の有無を検出する
心理状態推定装置。 - 請求項1ないし請求項6の何れか一項に記載の心理状態推定装置であって、
前記反映部は、前記推定部が推定した前記心理状態、あるいは該推定部が推定に用いた前記対応関係の少なくとも一方を補正する
心理状態推定装置。 - 車両を運転中の運転者の心理状態として、前記車両を運転中の前記運転者の負荷を推定する心理状態推定方法(S100)であって、
前記運転者の心理状態を推定するための心理状態推定情報として、前記車両の走行状況または該車両の走行環境を検出する情報検出工程(S102)と、
前記心理状態推定情報を前記心理状態に対応付ける方法が記述された対応関係に従って、前記情報検出工程で検出された前記心理状態推定情報から前記心理状態を推定する推定工程(S103)と、
前記心理状態が前記運転者の反応時間または反応の有無に現れる所定の検出契機の発生に伴って、前記運転者の反応時間または反応の有無を検出する反応検出工程(S201、S205)と、
前記反応検出工程の検出結果を、前記推定工程による前記心理状態の推定に反映させる反映工程(S202、S204、S206、S208)と
を備える心理状態推定方法。 - 車両を運転中の運転者の心理状態として、前記車両を運転中の前記運転者の漫然度を推定する心理状態推定方法(S100)であって、
前記運転者の心理状態を推定するための心理状態推定情報として、前記運転者の運転時間、該運転者の顔画像、該運転者の生体情報、または該運転者の動作を検出する情報検出工程(S102)と、
前記心理状態推定情報を前記心理状態に対応付ける方法が記述された対応関係に従って、前記情報検出工程で検出された前記心理状態推定情報から前記心理状態を推定する推定工程(S103)と、
前記心理状態が前記運転者の反応時間または反応の有無に現れる所定の検出契機の発生に伴って、前記運転者の反応時間または反応の有無を検出する反応検出工程(S201、S205)と、
前記反応検出工程の検出結果を、前記推定工程による前記心理状態の推定に反映させる反映工程(S202、S204、S206、S208)と
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