運転認知トレーニング装置及び運転認知トレーニング方法
【課題】運転操作に伴う認知（脳）活動による消費カロリーをより精度よく算出する。
【解決手段】予め決められた運転操作子の操作を要求する課題としてトレーニング実行者に異なる操作を要求する複数の課題が設定され、その複数の課題を、トレーニングとして一題ずつトレーニング実施者に出題する。そして、出題した課題に対する上記トレーニング実行者の上記運転操作子の操作についての検出情報、トレーニング実行中の上記トレーニング実行者の生体情報についての検出情報、及び上記トレーニング実施者の生体的個人情報に基づき、上記トレーニング中の課題認知によるカロリー消費量を算出する。
【解決手段】予め決められた運転操作子の操作を要求する課題としてトレーニング実行者に異なる操作を要求する複数の課題が設定され、その複数の課題を、トレーニングとして一題ずつトレーニング実施者に出題する。そして、出題した課題に対する上記トレーニング実行者の上記運転操作子の操作についての検出情報、トレーニング実行中の上記トレーニング実行者の生体情報についての検出情報、及び上記トレーニング実施者の生体的個人情報に基づき、上記トレーニング中の課題認知によるカロリー消費量を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転操作のトレーニングに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
車両の運転による消費カロリーを算出する技術としては、例えば特許文献１に記載の装置がある。この装置は、運転操作に係わる運転者の運動量を算出し、算出した運動量と基礎代謝量とから運転者の消費カロリーを算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３６５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の装置は、運転操作による消費カロリーを算出するが、運転操作に伴う認知（脳）活動による消費カロリーを精度よく算出できていない。
本発明は、上記のような点に着目したもので、運転操作に伴う認知（脳）活動による消費カロリーをより精度よく算出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、予め決められた運転操作子の操作を要求する課題としてトレーニング実行者に異なる操作を要求する複数の課題が設定され、その複数の課題を、トレーニングとして一題ずつトレーニング実施者に出題する。そして、出題した課題に対する上記トレーニング実行者の上記運転操作子の操作についての検出情報、トレーニング実行中の上記トレーニング実行者の生体情報についての検出情報、及び上記トレーニング実施者の生体的個人情報に基づき、上記トレーニング中の課題認知によるカロリー消費量を算出する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、総消費カロリーのうちの課題認知によるカロリー消費を算出することで、課題認知によるカロリー消費を提示可能とする。この課題認知によるカロリー消費を提示可能とすることで、本発明によれば、トレーニングを実施する効果が明確になり、トレーニングへのモチベーションを向上することが可能とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る運転認知トレーニング装置の構成図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る運転認知トレーニング装置の構造体を説明する図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る運転認知トレーニング装置を説明する図である。
【図４】課題出題制御部の構成を説明する図である。
【図５】記憶課題テーブルの例を示す図である。
【図６】記憶課題テーブルの例を示す図である。
【図７】頻度性課題テーブルの例を示す図である。
【図８】課題レベル演算部での設定変更の処理を説明する図である。
【図９】認知消費カロリー算出部の構成を説明する図である。
【図１０】予備情報取得部の処理を説明するフローチャート図である。
【図１１】本情報取得部の処理を説明するフローチャート図である。
【図１２】トレーニングのレベルアップの段階を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の運転認知トレーニング装置は、車両の運転をトレーニング対象とした装置である。トレーニングする運転対象は車両に限定されない。本発明は、飛行機、船舶、列車、特殊車両などの運転操作をトレーニングする場合であっても適用可能である。また、以下の本実施形態では、運転認知トレーニング装置がトレーニング専用装置の場合を例に挙げて説明する。
【０００９】
本実施形態の運転認知トレーニング装置は、図１に示すように、課題提示装置１と、操作検出装置２と、生体情報検出装置３と、結果提示装置４と、コントローラ５とを備える。
ここで、運転認知トレーニング装置は、車体の車室を模した若しくは流用した車室構造体をハード構成として備える。本実施形態の車室構造体は、図２及び図３に示すように、車体のフレームをそのまま流用した車室構造体とする。そして、車室内の運転席１０にトレーニング実施者が着座する構成とし、その運転席１０の前方には、通常の車両と同様に、ステアリングホイール１１、ブレーキペダル１２、アクセルペダル１３が運転操作子として設けられている。また、運転席１０の前方には、フロントガラス１４が設けられている。その他の車室内の構成は、通常の車両と同等の設備構成となっている。
【００１０】
なお、フロントガラス１４の代わりに、液晶その他からなるディスプレイ装置の表示部が設けられていても良い。この場合には、フロントガラス１４が存在する位置に走行時の景色映像などを表示可能となる。
上記ステアリングホイール１１は運転操作子を構成する。ステアリングホイール１１の操舵は、図３に示すように、操舵センサ２ａからなる操作検出装置２によって検出される。操作検出装置２は、検出結果をコントローラ５に出力する。
【００１１】
上記ブレーキペダル１２は運転操作子を構成する。ブレーキペダル１２の操作は、図３に示すように、ペダル操作検出センサ２ｂからなる操作検出装置２によって検出される。操作検出装置２は、検出結果をコントローラ５に出力する。
また、上記結果提示装置４は、例えばステアリングホイール１１の側方位置に配置されている。結果提示装置４は、情報を提示する表示部と、選択情報などの情報を入力するためのボタンなどからなる情報入力部とを備える。情報入力は、タッチパネル形式などでも良い。また、上記結果提示装置４は、通信装置を介して、他の位置にあるデータベースから情報を取得可能となっていても良い。
【００１２】
また本実施形態の課題提示装置１は、複数位置に配置した光源ＬＥＤから構成される。上記複数の光源ＬＥＤは、複数の色を発光できるＬＥＤからそれぞれ構成する。そして、上記複数の光源ＬＥＤは、運転席１０の前方視界位置に配置される。本実施形態では、図２に示すように、上記複数の光源ＬＥＤを、上記フロントガラス１４を基準として、左右両側（ピラー位置）の上部及び下部にそれぞれ配置すると共に、フロントガラス１４の下部中央位置に配置する。すなわち、５個の光源ＬＥＤ１〜５を、左右両側及び下部中央に分散して配置する。なお、課題提示装置１は、光源ＬＥＤに限定されず、スピーカを使用しても良い。
【００１３】
また、生体情報検出装置３は、トレーニング実行者の生体情報を検出する。本実施形態の生体情報検出装置３は、例えば心拍若しくは脈拍を検出する心拍検出センサから構成される。その生体情報検出装置３は、トレーニング実施者が着座する座席若しくは、トレーニング実施者が把持するステアリングホイールに設けられている。生体情報検出装置３は、検出信号をコントローラ５に出力する。尚、この生体情報は、より好ましくはトレーニング実行前にも取得し、トレーニング実行による心拍若しくは脈拍の変化量を検出するとよい。また、トレーニング実行前のデータは車両に予め所定値を設定してもよい。
【００１４】
コントローラ５は、課題提示の制御処理や消費カロリーの算出処理等の処理を行う電子制御ユニットである。コントローラ５は、一般的なＥＣＵと同様にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、ＲＯＭには後述する各種処理部を実現するプログラムが格納されている。このコントローラ５は、機能的には、図１に示すように、個人情報取得部５Ａと、課題出題制御部５Ｂと、成績演算部５Ｃと、課題レベル演算部５Ｄと、認知消費カロリー算出部５Ｅと、カロリー消費提示部５Ｆとを備える。
【００１５】
個人情報取得部５Ａは、トレーニング実施者の生体的個人情報を取得する。本実施形態では、生体的個人情報は、年齢と体重とする。個人情報取得部５Ａは、例えば上記結果提示装置４を通じて、年齢と体重の入力を促す報知を行い、その報知に伴う上記結果提示装置４への入力情報を取得する。入力は実施者個人の年齢と体重の情報そのものでも良いし、トレーニング実施者の属性(性別や年代等)を識別するトレーニング実施者識別情報であっても良い。識別情報の場合には、公知のＰＨＲシステムを利用しても良い。すなわち、個人情報取得部５Ａは、通信装置を通じてＰＨＲシステムのデータベースにアクセスして、対象者の年齢及び体重の情報を取得しても良い。なお、年齢の代わりに骨密度情報などの生体的個人情報であっても良い。この場合、骨密度情報から年齢を推定しても良い。なお、体重計や骨密度計などの生体的個人情報を計測する計測装置を更に備え、個人情報取得部５Ａは、その計測装置から生体的個人情報を取得しても良い。
【００１６】
課題出題制御部５Ｂは、課題提示装置１を通じて課題を提示する。すなわち、課題出題制御部５Ｂは、課題を提示し課題に応じた運転操作子の操作を要求することを繰り返すトレーニング処理を出題する処理を実施する。
認知消費カロリー算出部５Ｅは、トレーニング中に検出される運転操作子の操作及び生体情報と上記生体的個人情報とに基づき、上記トレーニング処理に対する認知活動によるカロリー消費量を算出する。
【００１７】
カロリー消費提示部５Ｆは、認知消費カロリー算出部５Ｅが算出した認知活動によるカロリー消費量を提示する。なお、結果提示部は、認知消費カロリー算出部５Ｅが算出した認知活動によるカロリー消費量を記憶部６に蓄積し、要求に応じて、その蓄積したカロリー消費量の情報を移動端末その他の装置に送信する構成であっても良い。
次に、上記課題出題制御部５Ｂについて説明する。
【００１８】
課題出題制御部５Ｂは、図４に示すように、予備課題出題部５Ｂａと本課題出題部５Ｂｂとを備える。
予備課題出題部５Ｂａは、予備のトレーニング処理として認知負荷が無い若しくは小さい状態での上記運転操作子の操作を要求する予備トレーニング処理を出題する処理を実施する。本実施形態の予備課題出題部５Ｂａは、運転操作子について単純操作を繰り返す課題を提示する。例えば、一つの光源（例えばフロントウインド下部中央の光源）を一定の周期で点滅することで課題を提示し、その課題に同期をとってステアリングホイールを左右の予め設定した操舵角以上の操舵を要求する。この場合、課題の提示に先立って、光源が点灯したら、指定した運転操作子を操作して下さいとトレーニング指示を報知しておく。光源の代わりに、音によって課題提示を行っても良い。
【００１９】
または、予備課題出題部５Ｂａは、１０秒間で１０回、指定した運転操作子を操作して下さいと報知することで、単純な運転操作子操作の繰り返しを要求するように構成しても良い。このように、予備課題出題部５Ｂａは、トレーニング実行者に対して運転操作子の単純操作を要求する課題を提示する処理を実施する。単純操作の繰り返し作業は、認知負荷が無い若しくは小さい状態となる。
【００２０】
ここで本実施形態の予備課題出題部５Ｂａは、運転操作子の操作としてステアリング操作とブレーキペダル操作とについて個別に上記単純操作を要求する構成とする。
次に本課題出題部５Ｂｂの処理について説明する。
本課題出題部５Ｂｂの処理は、記憶課題及び頻度性課題の少なくとも一方の課題を提示する処理を実施する。本実施形態の本課題出題部５Ｂｂでは、記憶課題及び頻度性課題の両方の処理を提示する場合を例示する。本課題出題部５Ｂｂの処理は、記憶課題又は頻度性課題の一方の課題を提示する構成でも良い。
【００２１】
ここで、記憶部６には、記憶課題及び頻度性課題の課題規則に関する情報が格納されている。課題規則に関する情報は、点灯パターンのテーブルを含む。
本課題出題部５Ｂｂは、記憶部６に格納されている記憶課題及び頻度性課題の規則に合わせて、光源ＬＥＤの発光パターンの制御を行う。例えば、本課題出題部５Ｂｂは、図５に示すような課題規則のテーブルから順番に点灯パターンデータを読み込むと共に、読み込んだ点灯パターンデータに対応する光源ＬＥＤを予め設定されている課題提示時間（ＬＥＤの発光時間）ｔ秒だけ発光させる。本課題出題部５Ｂｂは、このようにして課題をトレーニング実施者に提示すると共に、提示情報を成績演算部５Ｃに出力する。課題提示の規則はこれに限定されない。課題提示は、例えば、光源ＬＥＤをランダムに発光させ、予め設定してある入力規則に従い、入力操作を要求するようにしてもよい。
【００２２】
本課題出題部５Ｂｂが課題提示装置１を通じて提示する記憶課題及び頻度性課題について説明する。
「記憶課題」
まず記憶課題について説明する。
記憶課題は、運転に必要な記憶能力を鍛える課題である。
【００２３】
本実施形態の記憶課題の規則は、特定の提示パターンを提示し、その提示から設定された記憶時間の後に提示パターンに対応するステアリング操作を行うことを要求する。設定された記憶時間は設定変更可能となっている。
図５は、記憶課題の規則テーブルの例を示す図である。この図５で示される規則は、記憶時間ｎ（ＩＤのステップ数）が「０」の場合の例である。この図５に示すテーブルの規則では、向かって左側に位置するＬＥＤ１及びＬＥＤ３がともに青または緑で且つ同じ色で点灯したときに、操作入力としてステアリングホイール１１を右に予め設定した操舵角以上操舵すると正解とする。また向かって右側に位置するＬＥＤ２及びＬＥＤ４がともに青または緑で且つ同じ色で点灯したときに、操作入力としてステアリングホイール１１を左に予め設定した操舵角以上操舵すると正解とする。上述以外の色での発光が異なる場合や、点灯する光源ＬＥＤの位置が異なる場合には、操舵入力を行わない規則する。
【００２４】
上記規則は、例えば結果提示装置４の表示部に表示することでトレーニング実施者に報知しておく。
図５では記憶時間ｎが「０」に設定されているため、操舵入力を要求する点灯パターン（提示パターン）が提示されたときに、操舵入力が要求される。
また図６は、記憶時間ｎが「１」の場合における記憶課題の規則テーブルの例である。この例では、操舵入力を要求する点灯パターン（提示パターン）が提示されると、つまり上述のように対応する光源ＬＥＤで色が揃ったことを記憶させ、その後の１ステップ次のステップＩＤでの点灯パターンが表示された場合に、対応する操舵入力を要求、つまり対応する操舵入力を正解とする。同様に、記憶時間ｎがＮに設定された場合には、操舵入力を要求する点灯パターン（提示パターン）が提示されてから、Ｎステップ後の点灯パターンがあったときに、対応する操舵入力を要求、つまり対応する操舵入力を正解とする。
【００２５】
このように、本実施形態では、設定された記憶時間ｎに対応する時間だけ、操舵入力を要求する点灯パターン（提示パターン）が有ったことを記憶して、記憶時間ｎ後に対応する操舵入力を行う課題となる。したがって、記憶時間ｎが長いほど、記憶課題は難しくなる。
ここで、各光源ＬＥＤの点灯色として橙、紫、白、黄など、点灯色を増やし、それぞれの色に対応して入力を行う、入力を行わないなどの規則を設定することで、記憶課題の難易度を調整するようにしても良い。
【００２６】
「頻度性課題」
次に、頻度性課題について説明する。
頻度性課題は、運転に必要な能力である緊急反応操作を鍛える課題である。
本実施形態の頻度性課題の規則は、設定された提示信号に応じてブレーキ操作を要求する頻度性課題を、設定した提示頻度で提示する規則とする。設定した提示頻度は、設定変更となっている。
【００２７】
本実施形態の頻度性課題の提示は、上述の記憶課題の提示に割り込む形で頻度性課題を提示し、上記割り込む頻度を設定した提示頻度に応じて設定される。
図７で示されるテーブルの規則について説明する。
第１列目の「割り込みＩＤ」の欄は、上述の記憶課題のＩＤに対する割り込むＩＤを指定している。第２列目の「Ｄｅｌａｙ（秒）」の欄は、第１欄で指定されたＩＤに対してどれだけ遅れて表示するかを指定する。第３列〜第５列は、提示パターンを示し、第６列は、提示に対して要求される操作入力を示している。例えば、１行目のテーブルデータは、「割り込みＩＤ」で指定された、記憶課題におけるＩＤ＝５の点灯パターンが提示されてから、１．５秒後にＬＥＤ１を赤色に点灯させることを規定している。そして、図６のテーブル例では、ＬＥＤ１から５のいずれかに赤色が点灯したときにブレーキ入力を行う課題になっている。
【００２８】
頻度ｍの調整は、記憶課題が提示するＩＤの進捗にあわせ、割り込む回数を指定する。例えば記憶課題の提示が１０ステップ進む間に、１回の赤色の点灯を提示する場合には、頻度性課題の出現頻度ｍは１０％となる。また、記憶課題の提示が１０ステップ進む間に、２回の赤色の点灯を指定すれば、出現頻度ｍは２０％となる。このように、提示頻度である出現頻度ｍ％を調整できる構成とし、この出願頻度ｍの値が小さければ、たまにしか点灯しない赤色を監視し、出願頻度ｍの値を大きく設定すれば、赤色の点灯が増え、赤色ＬＥＤへの認知・判断能力をトレーニングする課題になる。
【００２９】
成績演算部５Ｃは、ペダル操作検出センサ２ｂ、操舵センサ２ａからのブレーキペダル１２及びステアリングホイール１１の操作情報を取得する。また、成績演算部５Ｃは、本課題出題部５Ｂｂから提示情報と対応するテーブル規則を取得する。そして、成績演算部５Ｃは、記憶課題のトレーニング成果判定と頻度性課題のトレーニング成果判定とに分けて個別に、本課題出題部５Ｂｂからの情報に応じた正しい操作入力が入力されたか否か操作入力の適性判断を行う。成績演算部５Ｃは、上記適性判断に基づき、記憶課題と頻度性課題とについて、それぞれ正解率、不正解率あるいは、反応時間を計算し、それを課題に対する成績とする。上記計算する成績は、重みを付けた正解率、不正解率、反応時間の和として総合成績としてもよい。成績演算部５Ｃは、計算した成績を記憶部６に対しトレーニング成果の履歴として記憶すると共に、トレーニング実施者からの操作入力若しくは自動的に表示部に、そのトレーニング成果を報知するようにしても良い。報知は音声によって提示しても良い。
【００３０】
トレーニング実施者がトレーニング成果の履歴を確認できるようにすることは、トレーニング継続のモチベーション向上に繋がる。
また上記課題レベル演算部５Ｄは、記憶部６に記憶されている成績に基づき、予め設定した間隔で、成績の評価の見直しを行い、成績の評価を変更した場合には、その評価変更に応じて記憶時間ｎステップと頻度ｍ％の値を設定変更する。記憶時間ｎステップと頻度ｍ％の値を設定変更することで、トレーニング実施者の成績に応じてトレーニング内容の難易度が変更される。
【００３１】
上記課題レベル演算部５Ｄは、トレーニング実施者毎に記憶時間ｎステップと頻度ｍ％の値を設定して、記憶部６の記憶しておく。その記憶時間ｎステップと頻度ｍ％の値の初期値は、例えばｎ＝「０」、ｍ＝１０％など予め設定された初期値とし、一番最初（初回）にトレーニングを開始するときに、その初期値からトレーニングを開始するようになっている。なお、初期値は、トレーニング実施者が入力するようにしても良い。
【００３２】
また上記課題レベル演算部５Ｄは、上記頻度性課題の提示に応じて入力されるブレーキ操作入力の正解度、つまり成績に基づき上記提示頻度を設定変更する。図６は、記憶時間ｎステップと頻度ｍ％の値の設定変更の例を示す図である。
上記課題レベル演算部５Ｄは、例えば、図８に示すように処理が行われる。
【００３３】
先ずステップＳ１０では、トレーニング開始となると頻度ｍ及び記憶時間を初期化する。
次にステップＳ２０では、上述のような課題提出に対する操作入力を取得し、ステップＳ３０にて課題の評価を行う。このとき、予め設定した連続数だけ正解の場合には、上記頻度ｍを５だけ大きくする（ステップＳ４０）。一方、予め設定した連続数だけ不正解の場合には、上記頻度ｍを５だけ低くする（ステップＳ７０）。但し、上記初期値を頻度ｍの下限値とする（ステップＳ８０）。その後ステップＳ２０に戻る。
【００３４】
また、ステップＳ６０では、上記課題レベル演算部５Ｄは、上記頻度ｍが予め設定した値以上となっていると判定した場合、ステップＳ６０にて、記憶時間ｎを増加してステップＳ２０に戻る。図６に示す例では、頻度ｍが５０％以上の場合に、記憶時間を増加する（図６では、ｎを１ステップ大きくする）と共に、頻度ｍを初期値に戻す。これを繰り返すことで、頻度ｍが予め設定した値以上となるたびに、記憶時間ｎが増加することとなる。
【００３５】
次に、認知消費カロリー算出部５Ｅについて説明する。
認知消費カロリー算出部５Ｅは、図９に示すように、予備情報取得部５Ｅａ、及び本常用取得部５Ｅｂを備える。
予備情報取得部５Ｅａは、予備トレーニング中に検出した運転操作子の作動とそのときの総消費カロリーと取得する。そして予備情報取得部５Ｅａは、その運転操作子の作動に伴う仕事量と総消費カロリーとの関係について統計処理を実施して、運動消費カロリーと運転操作子の仕事量との相関関係を求める。
【００３６】
予備情報取得部５Ｅａの処理について、図１０のフローチャートを参照して説明する。
予備情報取得部５Ｅａは、起動すると、先ずステップＳ２１０にて、個人情報取得部５Ａから生体的個人情報として、トレーニング実行者の年齢及び体重を取得する。
次に、ステップＳ２２０では、生体情報検出装置３に情報要求信号を送って、生体情報検出装置３から、安静時のトレーニング実行者の心拍数を取得する。安静時の心拍数は、例えば無負荷での心拍数を連続的に取得し、心拍数が安定したときの心拍数を安静時の心拍数として採用する。
【００３７】
次に、ステップＳ２２５では、操作する運転操作子を指定する。本実施形態において、指定される運転操作子は、ステアリングホイール若しくはブレーキペダルである。本実施形態では、最初にステアリングホイールを指定する。
次に、ステップＳ２３０では、予備課題出題部５Ｂａに対して出願提示要求を出力する。
【００３８】
次に、ステップＳ２４０では、予め設定した情報取得間隔で生体情報検出装置３から心拍数の情報の取得を開始する。
次に、ステップＳ２５０では、予め設定した区間時間毎の総消費カロリーを算出する。
総消費カロリーの算出は、例えば下記式で実施する。
総消費カロリー＝ （現在心拍数−安静時心拍数）
÷（（２２０−年齢）−安静時心拍数）×１００
×体重×１．０５×区間時間
【００３９】
またステップＳ２６０にて、操作検出装置２からの信号に基づき上記区間時間での操作回数を取得する。そして、下記式に基づき、その操作回数に基づき操作端仕事量を算出する。
操作端仕事量 ＝操作回数 × 単位操作当たりの仕事量
単位操作当たりの仕事量は、対象とする運転操作子を１回操作するのに要する仕事量である。
そして、同一区間時間での総消費カロリーと操作端仕事量とからなる相関データを組にして記憶部６に記憶する。区間時間は、例えば少なくとも２以上の運転操作子の操作が可能な時間に設定する。
【００４０】
次に、ステップＳ２７０にて、予め設定した数以上の相関データが取得出来たか否かを判定し、取得出来た場合にはステップＳ２８０に移行する。相関データの数が予め設定した値未満の場合にはステップＳ２５０に移行する。予め設定した和は例えば１０とする。
ステップＳ２８０では、指定する運転操作子として、ステアリングホイールとブレーキペダルの両方が実施されたかを判定する。一方の操舵部だけの処理が完了の場合には、指定する運転操作子の変更を行ってステップＳ２２５に移行する。一方、全ての運転操作子について処理が終了している場合には、ステップＳ２９０に移行する。すなわち、予備情報取得部５Ｅａは、運転操作子毎に情報を取得して、後述のように、運転操作子毎に回帰式を求める。
【００４１】
ステップＳ２９０では、予備課題出題部５Ｂａに課題終了信号を送信する。
次にステップＳ３００では、取得した総消費カロリーと操作端仕事量とからなる複数の相関データを統計処理することで、運動消費カロリーと操作端仕事量との相関関係を表す相関式を求める。そして、その求めた相関式をトレーニング実行者の識別ＩＤと関係付けて記憶する。その後、処理を終了する。ステップＳ３００の処理は、ステップＳ２７０とＳ２８０の間で実施しても良い。
【００４２】
本実施形態では、統計処理として回帰処理を実施して、下記のような回帰式を求める。ここで、上記予備トレーニングでは、認知負荷が無いか小さいので、取得した総消費カロリーは運転消費カロリーとみなすことが可能である。
運動消費カロリー ＝操作端仕事量 ＋ｂ
ここでｂは、統計処理によって定まる定数である。
【００４３】
次に、本常用取得部５Ｅｂの処理について、図１１のフローチャートを参照して説明する。
本常用取得部５Ｅｂは、起動すると、先ずステップＳ４１０にて、トレーニング実行者の識別情報の入力を要求して、トレーニング実行者の識別情報を入力する。そして、識別情報に基づき記憶部６を検索して、対象とするトレーニング実行者の生体的個人情報として年齢及び体重を取得する。又、最終総消費カロリー及び最終運転消費カロリーをゼロに初期化する。
【００４４】
次に、ステップＳ４２０では、本課題出題部５Ｂｂに対して出願提示要求を出力する。
次に、ステップＳ４３０では、予め設定した情報取得間隔で生体情報検出装置３から心拍数の情報の取得を開始する。
次に、ステップＳ４４０では、予め設定した区間時間毎の総消費カロリーを算出する。
【００４５】
総消費カロリーの算出は、例えば下記式で実施する。この区間時間は、上記予備情報取得部５Ｅａでの区間時間と一致させる必要はない。
総消費カロリー＝ （現在心拍数−安静時心拍数）
÷（（２２０−年齢）−安静時心拍数）×１００
×体重×１．０５×区間時間
そして、最終総消費カロリーに対して上記の処理で求めた総消費カロリーを加算する。
最終総消費カロリー＝最終総消費カロリー ＋総消費カロリー
【００４６】
またステップＳ４５０にて、操作検出装置２からの信号に基づき上記区間時間での各運転操作子の操作回数を取得する。そして、下記式に基づき、その操作回数に基づき各運転操作子毎の操作端仕事量を算出する。
操作端仕事量 ＝操作回数 × 単位操作当たりの仕事量
単位操作当たりの仕事量は、対象とする運転操作子を１回操作するのに要する仕事量である。
【００４７】
次に、ステップＳ４６０では、記憶部６に記憶している上記トレーニング実行者に関連付いている各運転操作子に対応する回帰式からそれぞれ、各運転操作子での運動消費カロリーを算出する。
具体的には、ステアリング操作の操作端仕事量を対応する回帰式に代入して、ステアリング操作による運転消費カロリーを算出する。同様に、ブレーキペダル操作の操作端仕事量を対応する回帰式に代入して、ブレーキペダル操作による運転消費カロリーを算出する。
【００４８】
そして、ステアリング操作による運転消費カロリーとブレーキペダル操作による運転消費カロリーとを加算して総運転消費カロリーを算出する。
総運転消費カロリー＝ステアリング操作による運転消費カロリー
＋ブレーキペダル操作による運転消費カロリー
そして、最終運転消費カロリーに対して、上記の処理で求めた総運転消費カロリーを加算する。
最終運転消費カロリー＝最終運転消費カロリー ＋総運転消費カロリー
【００４９】
次に、ステップＳ４７０にて、トレーニング終了条件を満足しているか否かを判定する。トレーニング終了と判定するとステップＳ４８０に移行する。一方、トレーニング終了条件を満足していないと判定するとステップＳ４４０に移行する。
ステップＳ４８０では、本課題出題部５Ｂｂに対して終了信号を出力する。
ステップＳ４９０では、下記式に基づき、認知（脳）活動消費カロリーの算出を行う。
認知（脳）活動消費カロリー＝（最終総消費カロリー）−（最終運転消費カロリー）
ステップＳ５００では、結果提示部を介して、ステップＳ４９０で求めた認知（脳）活動消費カロリーを表示する。
【００５０】
なお、上記認知（脳）活動消費カロリーの算出及び表示は、予め設定した時間毎に実施しても良い。この場合には、予め設定した時間毎の認知（脳）活動消費カロリーでも良いし、トレーニング開始からの累積値でもあっても良い。
【００５１】
（動作その他）
トレーニングの手順としては、次の通りである。
また、運転認知トレーニング装置は、トレーニングの初回に１回、若しくは予め設定した期間（半年とか１年）経過後と判定した場合には、予備課題出題部５Ｂａを作動する。そして、予備課題出題部５Ｂａは、単純操作の課題を提示して、回帰式を求めるための情報を取得して、回帰式を算出する。トレーニング実施者の情報は、記憶部６に有するので、回帰式が存在するか、またいつ求めたかを判定することが可能である。なお、記憶部６は、ウエブ上など他の位置に存在していても構わない。
【００５２】
一方、対象とするトレーニング実行者の回帰式が存在する場合には、運転認知トレーニング装置は、本課題出題部５Ｂｂを作動して、実際のトレーニングを実施する。
これによって、トレーニング実行者は、後述のように認知能力の向上を図ることが出来ると共に、そのトレーニングによる認知（脳）活動消費カロリーを知ることが可能となる。なお、総消費カロリーも併行して表示しても良い。
【００５３】
次に、認知を要求する実際のトレーニングについて説明する。
実施のトレーニングとして、１つの課題テーブルの実施時間（トレーニング時間）を予め設定しておき、１テーブルの課題を１セットとする。この課題セットを何度か繰り返し実施してもよい。あるいは、別の課題テーブルと入れ替えて実施してもよい。すなわち、課題テーブルとして複数のテーブルデータを持っていて選択可能となっていても良い。
【００５４】
そして、課題のトレーニング実施者に対し、記憶課題と頻度性課題の規則について説明を行い、頻度性課題を優先して実施することを説明する。または結果提示装置４の表示部に表示する。
トレーニングは、トレーニング実施者が初心者であれば、記憶課題の記憶時間ｎを０ステップ、頻度性課題のｍを１０％を初期値に設定する。一方、十分にトレーニングの成果が現れている実施者であれば、記憶時間ｎと頻度ｍを十分大きな値を最初に設定してもよい。
【００５５】
トレーニングのレベル向上は、まず頻度ｍの調整から行う。トレーニングの１セット終了後、あるいはトレーニング中においても頻度性課題への反応が適切かつ正確に行われていれば、順次頻度ｍの値を増加例えば５％増加させ、光源ＬＥＤの赤色点灯の頻度ｍを増加させる。逆に頻度性課題の反応時間が増加、正確な反応ができてなければ、頻度ｍの値を減少、例えば５％減少させ光源ＬＥＤの赤色点灯の出現頻度ｍを下げる。これは頻度性課題が、運転にとって優先度の高い緊急回避反応をトレーニングするものであり、十分な反応ができるまでトレーニングを繰り返す。
【００５６】
そして、トレーニングの進捗状況により頻度ｍを徐々に上げ、頻度ｍの値が５０％でも十分な反応ができるようになった段階となったときに、記憶課題の記憶時間ｎの値を増加させる。記億時間を増加することで、光源ＬＥＤの点灯と対応する操作入力のタイミングを遅らせ、作業の記憶能力をトレーニングする。このとき、記憶時間を増加させる度に頻度性課題の頻度ｍを初期値に戻すことで、記憶課題が複雑になっても頻度性課題を優先してトレーニングする。
【００５７】
このように、図１２に示すように、頻度性課題の成績に応じて頻度ｍを増やし、頻度ｍが５０％以上となる度に記憶時間を増やすと共に頻度ｍを減少することを繰り返すこととなる。
これによって、トレーニング初期では、優先して緊急反応操作のトレーニングを行い単調な運転下でも緊急事態時には適切な反応ができる能力のトレーニングを行う。次に、頻度性課題の頻度ｍを増やし、走行環境における周囲の認知や判断の能力のトレーニングを行う。次に、記憶課題の難易度を上げることで人や障害物、他車など複数の注意喚起への対応能力のトレーニングを行い、さらに記憶課題の難易度が高く、頻度性課題の頻度ｍが高いトレーニングでは、複雑かつ素早い操作のトレーニングを行い、段階的に運転能力を向上させる。
【００５８】
（変形例）
（１）上記課題提示装置１は、複数位置に配置した光源ＬＥＤから構成された例である。上記課題提示装置１は、別の装置から構成されていても良い。例えば、上記課題提示装置１は、スピーカを使用した構成としても良い。例えば、トレーニング実施者が視聴可能な位置に１又は２以上のスピーカを設ける。そして、上記スピーカからの音の音色、音の大きさ、音源の方向の少なくとも１つの提示によって、課題提示を実行する。
また、上記課題提示装置１は一つの光源ＬＥＤから構成されていても良いし、光源ＬＥＤとスピーカの組合せから構成されていても良い。
要は、トレーニング実施者が認識可能な提示が可能な装置であればよい。
（２）また、課題提示位置は、トレーニング実施者の前方に限定されない。運転席１０を基準として、前方、側方、後方などに光源ＬＥＤなどからなる課題提示装置１を配置して課題提示を実施しても良い。
（３）また、上記実施形態では、運転操作子としてブレーキペダル１２とステアリングホイール１１を例示した。課題提示に対してトレーニング実施者が操作する運転操作子は、アクセルペダル１３やシフトレバーなどの他の運転操作子であっても良い。また、運転操作子は、１つに限定されても良い。
【００５９】
ここで、本課題出題部５Ｂｂは課題出題部を構成する。操作検出装置２は操作検出部を構成する。生体情報検出装置３は生体情報検出部を構成する。結果提示装置４は結果提示装置４を構成する。ステップＳ４４０は総消費カロリー算出部を構成する。ステップＳ４５０、Ｓ４６０は運転カロリー算出部を構成する。ステップＳ４９０は認知カロリー算出部を構成する。区間時間はトレーニング処理時間に対応する。予備情報取得部５Ｅａは相関関係取得部を構成する。
【００６０】
（本実施形態の効果）
本実施形態は、次のような効果を奏する。
（１）本課題出題部５Ｂｂは、トレーニング実行者に対し予め決められた運転操作子の操作を要求する課題として、上記トレーニング実行者に異なる操作を要求する複数の課題が設定され、その複数の課題を、一題ずつ出題する。生体情報検出装置３は、トレーニング実行者の生体情報を検出する。個人情報取得部５Ａは、上記トレーニング実施者の生体的個人情報を取得する。認知消費カロリー算出部５Ｅは、検出される運転操作子の操作及び上記検出される生体情報と上記個人情報取得部で取得される生体的個人情報とに基づき、上記トレーニング中の課題認知によるカロリー消費量を算出する。結果提示装置４は、上記課題認知消費カロリー算出部が算出した課題認知によるカロリー消費量を報知する処理を実施する。
この構成によれば、認知トレーニング単体のトレーニング量が数値的に把握でき、モチベーションが向上する。
すなわち、総消費カロリーのうち、課題認知によるカロリー消費がどのくらいかわからないと、トレーニングをやっても運動機能への効果がわかりにくくトレーニングをやめてしまう可能性がある。これに対し、認知処理による消費カロリーを表示することにより、トレーニングを実施する効果が明確になり、トレーニングをやりたくなるモチベーションが向上すると推定される。
【００６１】
（２）結果提示装置４は、上記課題認知消費カロリー算出部が算出した課題認知によるカロリー消費量のデータを記憶する。記憶したデータは、車体から独立した報知手段を備える機器等に送信するようにすると良い。
これによって、後で課題認知によるカロリー消費がどのくらいか確認可能となる。
（３）上記認知消費カロリー算出部５Ｅは、上記検出される生体情報と上記取得される生体的個人情報とに基づき予め設定した所定時間中の総消費カロリーを算出する。また認知消費カロリー算出部５Ｅは、上記検出される運転操作子の操作に基づいて上記所定時間中の運動消費カロリーを算出する。そして、認知消費カロリー算出部５Ｅは、上記算出した総消費カロリーと上記算出した運動消費カロリーとに基づき課題認知によるカロリー消費量を算出する。
この構成によれば、総消費カロリーから運転消費カロリーを除くことで、より精度良く認知トレーニング（課題認知）による脳活動の消費カロリーを算出できる。
【００６２】
（４）上記認知消費カロリー算出部５Ｅは、安静時の心拍数、トレーニング中の心拍数、トレーニング処理時間、トレーニング実施者の年齢及び体重に基づき、上記総消費カロリーを算出する。
これによって、総消費カロリーを含む各消費カロリーを簡便に算出できる。
（５）予備課題出題部５Ｂａは、予備トレーニングとして、上記課題部が出題する課題を単純化することで、課題認知負荷が無い若しくは小さい状態とした予備課題を出題する。予備情報取得部５Ｅａは、予備課題出題部が出題した予備課題に対する予備総消費カロリーを取得し、上記予備課題に対する上記運転操作子の操作に伴う予備仕事量とを取得し、該予備仕事量と予備総消費カロリーとの関係について統計処理を実施することで、運動消費カロリーと運転操作子の仕事量との相関関係を求める。そして、上記認知消費カロリー算出部５Ｅは、上記トレーニング中に検出される運転操作子の操作と上記相関関係取得部が求めた相関関係に基づき運動消費カロリーを算出する。
これによって、認知トレーニングの身体運動活動の消費カロリーをより正確に算出可能となる。この結果、より精度良く脳活動消費カロリーの算出ができる。
【００６３】
（６）上記生体情報検出装置３は、生体情報としてトレーニング実施者の心拍に関する情報を検出する心拍検出センサである。その心拍検出センサは、トレーニング実施者が着座する座席若しくは、上記運転操作子であるステアリングホイールに設けられる。
この構成によれば、トレーニング実施者に煩わしいセンサの取り付けを要求することなく、簡便に心拍自体もしくは脈拍から心拍に関する情報を取得可能となる。
【００６４】
（７）上記個人情報取得部５Ａは、トレーニング実施者の生体的個人情報を入力するため、当該トレーニング装置に入力部を設け、その入力部からの入力情報によって生体的個人情報を取得する。
トレーニング実施者などの手入力により、正確な年齢および体重を簡単に取得し、消費カロリーの算出ができる。
（８）上記個人情報取得部５Ａは、トレーニング実施者の生体的個人情報を格納した当該トレーニング装置外にあるデータベースと通信して、対象とするトレーニング実施者の生体的個人情報を取得する。
トレーニング実施者に煩わしい手入力を要求することなく、年齢および体重に例示される生体的個人情報を取得し、消費カロリーの算出ができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 課題提示装置
２ 操作検出装置
２ａ 操舵センサ
２ｂ ペダル操作検出センサ
３ 生体情報検出装置
４ 結果提示装置
５ コントローラ
５Ａ 個人情報取得部
５Ｂ 課題出題制御部
５Ｂａ 予備課題出題部
５Ｂｂ 本課題出題部
５Ｃ 成績演算部
５Ｄ 課題レベル演算部
５Ｅ 認知消費カロリー算出部
５Ｅａ 予備情報取得部
５Ｅｂ 本常用取得部
５Ｆ カロリー消費提示部
６ 記憶部
１０ 運転席
１１ ステアリングホイール
１２ ブレーキペダル
ＬＥＤ 光源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転操作のトレーニングに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
車両の運転による消費カロリーを算出する技術としては、例えば特許文献１に記載の装置がある。この装置は、運転操作に係わる運転者の運動量を算出し、算出した運動量と基礎代謝量とから運転者の消費カロリーを算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３６５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の装置は、運転操作による消費カロリーを算出するが、運転操作に伴う認知（脳）活動による消費カロリーを精度よく算出できていない。
本発明は、上記のような点に着目したもので、運転操作に伴う認知（脳）活動による消費カロリーをより精度よく算出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、予め決められた運転操作子の操作を要求する課題としてトレーニング実行者に異なる操作を要求する複数の課題が設定され、その複数の課題を、トレーニングとして一題ずつトレーニング実施者に出題する。そして、出題した課題に対する上記トレーニング実行者の上記運転操作子の操作についての検出情報、トレーニング実行中の上記トレーニング実行者の生体情報についての検出情報、及び上記トレーニング実施者の生体的個人情報に基づき、上記トレーニング中の課題認知によるカロリー消費量を算出する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、総消費カロリーのうちの課題認知によるカロリー消費を算出することで、課題認知によるカロリー消費を提示可能とする。この課題認知によるカロリー消費を提示可能とすることで、本発明によれば、トレーニングを実施する効果が明確になり、トレーニングへのモチベーションを向上することが可能とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る運転認知トレーニング装置の構成図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る運転認知トレーニング装置の構造体を説明する図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る運転認知トレーニング装置を説明する図である。
【図４】課題出題制御部の構成を説明する図である。
【図５】記憶課題テーブルの例を示す図である。
【図６】記憶課題テーブルの例を示す図である。
【図７】頻度性課題テーブルの例を示す図である。
【図８】課題レベル演算部での設定変更の処理を説明する図である。
【図９】認知消費カロリー算出部の構成を説明する図である。
【図１０】予備情報取得部の処理を説明するフローチャート図である。
【図１１】本情報取得部の処理を説明するフローチャート図である。
【図１２】トレーニングのレベルアップの段階を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の運転認知トレーニング装置は、車両の運転をトレーニング対象とした装置である。トレーニングする運転対象は車両に限定されない。本発明は、飛行機、船舶、列車、特殊車両などの運転操作をトレーニングする場合であっても適用可能である。また、以下の本実施形態では、運転認知トレーニング装置がトレーニング専用装置の場合を例に挙げて説明する。
【０００９】
本実施形態の運転認知トレーニング装置は、図１に示すように、課題提示装置１と、操作検出装置２と、生体情報検出装置３と、結果提示装置４と、コントローラ５とを備える。
ここで、運転認知トレーニング装置は、車体の車室を模した若しくは流用した車室構造体をハード構成として備える。本実施形態の車室構造体は、図２及び図３に示すように、車体のフレームをそのまま流用した車室構造体とする。そして、車室内の運転席１０にトレーニング実施者が着座する構成とし、その運転席１０の前方には、通常の車両と同様に、ステアリングホイール１１、ブレーキペダル１２、アクセルペダル１３が運転操作子として設けられている。また、運転席１０の前方には、フロントガラス１４が設けられている。その他の車室内の構成は、通常の車両と同等の設備構成となっている。
【００１０】
なお、フロントガラス１４の代わりに、液晶その他からなるディスプレイ装置の表示部が設けられていても良い。この場合には、フロントガラス１４が存在する位置に走行時の景色映像などを表示可能となる。
上記ステアリングホイール１１は運転操作子を構成する。ステアリングホイール１１の操舵は、図３に示すように、操舵センサ２ａからなる操作検出装置２によって検出される。操作検出装置２は、検出結果をコントローラ５に出力する。
【００１１】
上記ブレーキペダル１２は運転操作子を構成する。ブレーキペダル１２の操作は、図３に示すように、ペダル操作検出センサ２ｂからなる操作検出装置２によって検出される。操作検出装置２は、検出結果をコントローラ５に出力する。
また、上記結果提示装置４は、例えばステアリングホイール１１の側方位置に配置されている。結果提示装置４は、情報を提示する表示部と、選択情報などの情報を入力するためのボタンなどからなる情報入力部とを備える。情報入力は、タッチパネル形式などでも良い。また、上記結果提示装置４は、通信装置を介して、他の位置にあるデータベースから情報を取得可能となっていても良い。
【００１２】
また本実施形態の課題提示装置１は、複数位置に配置した光源ＬＥＤから構成される。上記複数の光源ＬＥＤは、複数の色を発光できるＬＥＤからそれぞれ構成する。そして、上記複数の光源ＬＥＤは、運転席１０の前方視界位置に配置される。本実施形態では、図２に示すように、上記複数の光源ＬＥＤを、上記フロントガラス１４を基準として、左右両側（ピラー位置）の上部及び下部にそれぞれ配置すると共に、フロントガラス１４の下部中央位置に配置する。すなわち、５個の光源ＬＥＤ１〜５を、左右両側及び下部中央に分散して配置する。なお、課題提示装置１は、光源ＬＥＤに限定されず、スピーカを使用しても良い。
【００１３】
また、生体情報検出装置３は、トレーニング実行者の生体情報を検出する。本実施形態の生体情報検出装置３は、例えば心拍若しくは脈拍を検出する心拍検出センサから構成される。その生体情報検出装置３は、トレーニング実施者が着座する座席若しくは、トレーニング実施者が把持するステアリングホイールに設けられている。生体情報検出装置３は、検出信号をコントローラ５に出力する。尚、この生体情報は、より好ましくはトレーニング実行前にも取得し、トレーニング実行による心拍若しくは脈拍の変化量を検出するとよい。また、トレーニング実行前のデータは車両に予め所定値を設定してもよい。
【００１４】
コントローラ５は、課題提示の制御処理や消費カロリーの算出処理等の処理を行う電子制御ユニットである。コントローラ５は、一般的なＥＣＵと同様にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、ＲＯＭには後述する各種処理部を実現するプログラムが格納されている。このコントローラ５は、機能的には、図１に示すように、個人情報取得部５Ａと、課題出題制御部５Ｂと、成績演算部５Ｃと、課題レベル演算部５Ｄと、認知消費カロリー算出部５Ｅと、カロリー消費提示部５Ｆとを備える。
【００１５】
個人情報取得部５Ａは、トレーニング実施者の生体的個人情報を取得する。本実施形態では、生体的個人情報は、年齢と体重とする。個人情報取得部５Ａは、例えば上記結果提示装置４を通じて、年齢と体重の入力を促す報知を行い、その報知に伴う上記結果提示装置４への入力情報を取得する。入力は実施者個人の年齢と体重の情報そのものでも良いし、トレーニング実施者の属性(性別や年代等)を識別するトレーニング実施者識別情報であっても良い。識別情報の場合には、公知のＰＨＲシステムを利用しても良い。すなわち、個人情報取得部５Ａは、通信装置を通じてＰＨＲシステムのデータベースにアクセスして、対象者の年齢及び体重の情報を取得しても良い。なお、年齢の代わりに骨密度情報などの生体的個人情報であっても良い。この場合、骨密度情報から年齢を推定しても良い。なお、体重計や骨密度計などの生体的個人情報を計測する計測装置を更に備え、個人情報取得部５Ａは、その計測装置から生体的個人情報を取得しても良い。
【００１６】
課題出題制御部５Ｂは、課題提示装置１を通じて課題を提示する。すなわち、課題出題制御部５Ｂは、課題を提示し課題に応じた運転操作子の操作を要求することを繰り返すトレーニング処理を出題する処理を実施する。
認知消費カロリー算出部５Ｅは、トレーニング中に検出される運転操作子の操作及び生体情報と上記生体的個人情報とに基づき、上記トレーニング処理に対する認知活動によるカロリー消費量を算出する。
【００１７】
カロリー消費提示部５Ｆは、認知消費カロリー算出部５Ｅが算出した認知活動によるカロリー消費量を提示する。なお、結果提示部は、認知消費カロリー算出部５Ｅが算出した認知活動によるカロリー消費量を記憶部６に蓄積し、要求に応じて、その蓄積したカロリー消費量の情報を移動端末その他の装置に送信する構成であっても良い。
次に、上記課題出題制御部５Ｂについて説明する。
【００１８】
課題出題制御部５Ｂは、図４に示すように、予備課題出題部５Ｂａと本課題出題部５Ｂｂとを備える。
予備課題出題部５Ｂａは、予備のトレーニング処理として認知負荷が無い若しくは小さい状態での上記運転操作子の操作を要求する予備トレーニング処理を出題する処理を実施する。本実施形態の予備課題出題部５Ｂａは、運転操作子について単純操作を繰り返す課題を提示する。例えば、一つの光源（例えばフロントウインド下部中央の光源）を一定の周期で点滅することで課題を提示し、その課題に同期をとってステアリングホイールを左右の予め設定した操舵角以上の操舵を要求する。この場合、課題の提示に先立って、光源が点灯したら、指定した運転操作子を操作して下さいとトレーニング指示を報知しておく。光源の代わりに、音によって課題提示を行っても良い。
【００１９】
または、予備課題出題部５Ｂａは、１０秒間で１０回、指定した運転操作子を操作して下さいと報知することで、単純な運転操作子操作の繰り返しを要求するように構成しても良い。このように、予備課題出題部５Ｂａは、トレーニング実行者に対して運転操作子の単純操作を要求する課題を提示する処理を実施する。単純操作の繰り返し作業は、認知負荷が無い若しくは小さい状態となる。
【００２０】
ここで本実施形態の予備課題出題部５Ｂａは、運転操作子の操作としてステアリング操作とブレーキペダル操作とについて個別に上記単純操作を要求する構成とする。
次に本課題出題部５Ｂｂの処理について説明する。
本課題出題部５Ｂｂの処理は、記憶課題及び頻度性課題の少なくとも一方の課題を提示する処理を実施する。本実施形態の本課題出題部５Ｂｂでは、記憶課題及び頻度性課題の両方の処理を提示する場合を例示する。本課題出題部５Ｂｂの処理は、記憶課題又は頻度性課題の一方の課題を提示する構成でも良い。
【００２１】
ここで、記憶部６には、記憶課題及び頻度性課題の課題規則に関する情報が格納されている。課題規則に関する情報は、点灯パターンのテーブルを含む。
本課題出題部５Ｂｂは、記憶部６に格納されている記憶課題及び頻度性課題の規則に合わせて、光源ＬＥＤの発光パターンの制御を行う。例えば、本課題出題部５Ｂｂは、図５に示すような課題規則のテーブルから順番に点灯パターンデータを読み込むと共に、読み込んだ点灯パターンデータに対応する光源ＬＥＤを予め設定されている課題提示時間（ＬＥＤの発光時間）ｔ秒だけ発光させる。本課題出題部５Ｂｂは、このようにして課題をトレーニング実施者に提示すると共に、提示情報を成績演算部５Ｃに出力する。課題提示の規則はこれに限定されない。課題提示は、例えば、光源ＬＥＤをランダムに発光させ、予め設定してある入力規則に従い、入力操作を要求するようにしてもよい。
【００２２】
本課題出題部５Ｂｂが課題提示装置１を通じて提示する記憶課題及び頻度性課題について説明する。
「記憶課題」
まず記憶課題について説明する。
記憶課題は、運転に必要な記憶能力を鍛える課題である。
【００２３】
本実施形態の記憶課題の規則は、特定の提示パターンを提示し、その提示から設定された記憶時間の後に提示パターンに対応するステアリング操作を行うことを要求する。設定された記憶時間は設定変更可能となっている。
図５は、記憶課題の規則テーブルの例を示す図である。この図５で示される規則は、記憶時間ｎ（ＩＤのステップ数）が「０」の場合の例である。この図５に示すテーブルの規則では、向かって左側に位置するＬＥＤ１及びＬＥＤ３がともに青または緑で且つ同じ色で点灯したときに、操作入力としてステアリングホイール１１を右に予め設定した操舵角以上操舵すると正解とする。また向かって右側に位置するＬＥＤ２及びＬＥＤ４がともに青または緑で且つ同じ色で点灯したときに、操作入力としてステアリングホイール１１を左に予め設定した操舵角以上操舵すると正解とする。上述以外の色での発光が異なる場合や、点灯する光源ＬＥＤの位置が異なる場合には、操舵入力を行わない規則する。
【００２４】
上記規則は、例えば結果提示装置４の表示部に表示することでトレーニング実施者に報知しておく。
図５では記憶時間ｎが「０」に設定されているため、操舵入力を要求する点灯パターン（提示パターン）が提示されたときに、操舵入力が要求される。
また図６は、記憶時間ｎが「１」の場合における記憶課題の規則テーブルの例である。この例では、操舵入力を要求する点灯パターン（提示パターン）が提示されると、つまり上述のように対応する光源ＬＥＤで色が揃ったことを記憶させ、その後の１ステップ次のステップＩＤでの点灯パターンが表示された場合に、対応する操舵入力を要求、つまり対応する操舵入力を正解とする。同様に、記憶時間ｎがＮに設定された場合には、操舵入力を要求する点灯パターン（提示パターン）が提示されてから、Ｎステップ後の点灯パターンがあったときに、対応する操舵入力を要求、つまり対応する操舵入力を正解とする。
【００２５】
このように、本実施形態では、設定された記憶時間ｎに対応する時間だけ、操舵入力を要求する点灯パターン（提示パターン）が有ったことを記憶して、記憶時間ｎ後に対応する操舵入力を行う課題となる。したがって、記憶時間ｎが長いほど、記憶課題は難しくなる。
ここで、各光源ＬＥＤの点灯色として橙、紫、白、黄など、点灯色を増やし、それぞれの色に対応して入力を行う、入力を行わないなどの規則を設定することで、記憶課題の難易度を調整するようにしても良い。
【００２６】
「頻度性課題」
次に、頻度性課題について説明する。
頻度性課題は、運転に必要な能力である緊急反応操作を鍛える課題である。
本実施形態の頻度性課題の規則は、設定された提示信号に応じてブレーキ操作を要求する頻度性課題を、設定した提示頻度で提示する規則とする。設定した提示頻度は、設定変更となっている。
【００２７】
本実施形態の頻度性課題の提示は、上述の記憶課題の提示に割り込む形で頻度性課題を提示し、上記割り込む頻度を設定した提示頻度に応じて設定される。
図７で示されるテーブルの規則について説明する。
第１列目の「割り込みＩＤ」の欄は、上述の記憶課題のＩＤに対する割り込むＩＤを指定している。第２列目の「Ｄｅｌａｙ（秒）」の欄は、第１欄で指定されたＩＤに対してどれだけ遅れて表示するかを指定する。第３列〜第５列は、提示パターンを示し、第６列は、提示に対して要求される操作入力を示している。例えば、１行目のテーブルデータは、「割り込みＩＤ」で指定された、記憶課題におけるＩＤ＝５の点灯パターンが提示されてから、１．５秒後にＬＥＤ１を赤色に点灯させることを規定している。そして、図６のテーブル例では、ＬＥＤ１から５のいずれかに赤色が点灯したときにブレーキ入力を行う課題になっている。
【００２８】
頻度ｍの調整は、記憶課題が提示するＩＤの進捗にあわせ、割り込む回数を指定する。例えば記憶課題の提示が１０ステップ進む間に、１回の赤色の点灯を提示する場合には、頻度性課題の出現頻度ｍは１０％となる。また、記憶課題の提示が１０ステップ進む間に、２回の赤色の点灯を指定すれば、出現頻度ｍは２０％となる。このように、提示頻度である出現頻度ｍ％を調整できる構成とし、この出願頻度ｍの値が小さければ、たまにしか点灯しない赤色を監視し、出願頻度ｍの値を大きく設定すれば、赤色の点灯が増え、赤色ＬＥＤへの認知・判断能力をトレーニングする課題になる。
【００２９】
成績演算部５Ｃは、ペダル操作検出センサ２ｂ、操舵センサ２ａからのブレーキペダル１２及びステアリングホイール１１の操作情報を取得する。また、成績演算部５Ｃは、本課題出題部５Ｂｂから提示情報と対応するテーブル規則を取得する。そして、成績演算部５Ｃは、記憶課題のトレーニング成果判定と頻度性課題のトレーニング成果判定とに分けて個別に、本課題出題部５Ｂｂからの情報に応じた正しい操作入力が入力されたか否か操作入力の適性判断を行う。成績演算部５Ｃは、上記適性判断に基づき、記憶課題と頻度性課題とについて、それぞれ正解率、不正解率あるいは、反応時間を計算し、それを課題に対する成績とする。上記計算する成績は、重みを付けた正解率、不正解率、反応時間の和として総合成績としてもよい。成績演算部５Ｃは、計算した成績を記憶部６に対しトレーニング成果の履歴として記憶すると共に、トレーニング実施者からの操作入力若しくは自動的に表示部に、そのトレーニング成果を報知するようにしても良い。報知は音声によって提示しても良い。
【００３０】
トレーニング実施者がトレーニング成果の履歴を確認できるようにすることは、トレーニング継続のモチベーション向上に繋がる。
また上記課題レベル演算部５Ｄは、記憶部６に記憶されている成績に基づき、予め設定した間隔で、成績の評価の見直しを行い、成績の評価を変更した場合には、その評価変更に応じて記憶時間ｎステップと頻度ｍ％の値を設定変更する。記憶時間ｎステップと頻度ｍ％の値を設定変更することで、トレーニング実施者の成績に応じてトレーニング内容の難易度が変更される。
【００３１】
上記課題レベル演算部５Ｄは、トレーニング実施者毎に記憶時間ｎステップと頻度ｍ％の値を設定して、記憶部６の記憶しておく。その記憶時間ｎステップと頻度ｍ％の値の初期値は、例えばｎ＝「０」、ｍ＝１０％など予め設定された初期値とし、一番最初（初回）にトレーニングを開始するときに、その初期値からトレーニングを開始するようになっている。なお、初期値は、トレーニング実施者が入力するようにしても良い。
【００３２】
また上記課題レベル演算部５Ｄは、上記頻度性課題の提示に応じて入力されるブレーキ操作入力の正解度、つまり成績に基づき上記提示頻度を設定変更する。図６は、記憶時間ｎステップと頻度ｍ％の値の設定変更の例を示す図である。
上記課題レベル演算部５Ｄは、例えば、図８に示すように処理が行われる。
【００３３】
先ずステップＳ１０では、トレーニング開始となると頻度ｍ及び記憶時間を初期化する。
次にステップＳ２０では、上述のような課題提出に対する操作入力を取得し、ステップＳ３０にて課題の評価を行う。このとき、予め設定した連続数だけ正解の場合には、上記頻度ｍを５だけ大きくする（ステップＳ４０）。一方、予め設定した連続数だけ不正解の場合には、上記頻度ｍを５だけ低くする（ステップＳ７０）。但し、上記初期値を頻度ｍの下限値とする（ステップＳ８０）。その後ステップＳ２０に戻る。
【００３４】
また、ステップＳ６０では、上記課題レベル演算部５Ｄは、上記頻度ｍが予め設定した値以上となっていると判定した場合、ステップＳ６０にて、記憶時間ｎを増加してステップＳ２０に戻る。図６に示す例では、頻度ｍが５０％以上の場合に、記憶時間を増加する（図６では、ｎを１ステップ大きくする）と共に、頻度ｍを初期値に戻す。これを繰り返すことで、頻度ｍが予め設定した値以上となるたびに、記憶時間ｎが増加することとなる。
【００３５】
次に、認知消費カロリー算出部５Ｅについて説明する。
認知消費カロリー算出部５Ｅは、図９に示すように、予備情報取得部５Ｅａ、及び本常用取得部５Ｅｂを備える。
予備情報取得部５Ｅａは、予備トレーニング中に検出した運転操作子の作動とそのときの総消費カロリーと取得する。そして予備情報取得部５Ｅａは、その運転操作子の作動に伴う仕事量と総消費カロリーとの関係について統計処理を実施して、運動消費カロリーと運転操作子の仕事量との相関関係を求める。
【００３６】
予備情報取得部５Ｅａの処理について、図１０のフローチャートを参照して説明する。
予備情報取得部５Ｅａは、起動すると、先ずステップＳ２１０にて、個人情報取得部５Ａから生体的個人情報として、トレーニング実行者の年齢及び体重を取得する。
次に、ステップＳ２２０では、生体情報検出装置３に情報要求信号を送って、生体情報検出装置３から、安静時のトレーニング実行者の心拍数を取得する。安静時の心拍数は、例えば無負荷での心拍数を連続的に取得し、心拍数が安定したときの心拍数を安静時の心拍数として採用する。
【００３７】
次に、ステップＳ２２５では、操作する運転操作子を指定する。本実施形態において、指定される運転操作子は、ステアリングホイール若しくはブレーキペダルである。本実施形態では、最初にステアリングホイールを指定する。
次に、ステップＳ２３０では、予備課題出題部５Ｂａに対して出願提示要求を出力する。
【００３８】
次に、ステップＳ２４０では、予め設定した情報取得間隔で生体情報検出装置３から心拍数の情報の取得を開始する。
次に、ステップＳ２５０では、予め設定した区間時間毎の総消費カロリーを算出する。
総消費カロリーの算出は、例えば下記式で実施する。
総消費カロリー＝ （現在心拍数−安静時心拍数）
÷（（２２０−年齢）−安静時心拍数）×１００
×体重×１．０５×区間時間
【００３９】
またステップＳ２６０にて、操作検出装置２からの信号に基づき上記区間時間での操作回数を取得する。そして、下記式に基づき、その操作回数に基づき操作端仕事量を算出する。
操作端仕事量 ＝操作回数 × 単位操作当たりの仕事量
単位操作当たりの仕事量は、対象とする運転操作子を１回操作するのに要する仕事量である。
そして、同一区間時間での総消費カロリーと操作端仕事量とからなる相関データを組にして記憶部６に記憶する。区間時間は、例えば少なくとも２以上の運転操作子の操作が可能な時間に設定する。
【００４０】
次に、ステップＳ２７０にて、予め設定した数以上の相関データが取得出来たか否かを判定し、取得出来た場合にはステップＳ２８０に移行する。相関データの数が予め設定した値未満の場合にはステップＳ２５０に移行する。予め設定した和は例えば１０とする。
ステップＳ２８０では、指定する運転操作子として、ステアリングホイールとブレーキペダルの両方が実施されたかを判定する。一方の操舵部だけの処理が完了の場合には、指定する運転操作子の変更を行ってステップＳ２２５に移行する。一方、全ての運転操作子について処理が終了している場合には、ステップＳ２９０に移行する。すなわち、予備情報取得部５Ｅａは、運転操作子毎に情報を取得して、後述のように、運転操作子毎に回帰式を求める。
【００４１】
ステップＳ２９０では、予備課題出題部５Ｂａに課題終了信号を送信する。
次にステップＳ３００では、取得した総消費カロリーと操作端仕事量とからなる複数の相関データを統計処理することで、運動消費カロリーと操作端仕事量との相関関係を表す相関式を求める。そして、その求めた相関式をトレーニング実行者の識別ＩＤと関係付けて記憶する。その後、処理を終了する。ステップＳ３００の処理は、ステップＳ２７０とＳ２８０の間で実施しても良い。
【００４２】
本実施形態では、統計処理として回帰処理を実施して、下記のような回帰式を求める。ここで、上記予備トレーニングでは、認知負荷が無いか小さいので、取得した総消費カロリーは運転消費カロリーとみなすことが可能である。
運動消費カロリー ＝操作端仕事量 ＋ｂ
ここでｂは、統計処理によって定まる定数である。
【００４３】
次に、本常用取得部５Ｅｂの処理について、図１１のフローチャートを参照して説明する。
本常用取得部５Ｅｂは、起動すると、先ずステップＳ４１０にて、トレーニング実行者の識別情報の入力を要求して、トレーニング実行者の識別情報を入力する。そして、識別情報に基づき記憶部６を検索して、対象とするトレーニング実行者の生体的個人情報として年齢及び体重を取得する。又、最終総消費カロリー及び最終運転消費カロリーをゼロに初期化する。
【００４４】
次に、ステップＳ４２０では、本課題出題部５Ｂｂに対して出願提示要求を出力する。
次に、ステップＳ４３０では、予め設定した情報取得間隔で生体情報検出装置３から心拍数の情報の取得を開始する。
次に、ステップＳ４４０では、予め設定した区間時間毎の総消費カロリーを算出する。
【００４５】
総消費カロリーの算出は、例えば下記式で実施する。この区間時間は、上記予備情報取得部５Ｅａでの区間時間と一致させる必要はない。
総消費カロリー＝ （現在心拍数−安静時心拍数）
÷（（２２０−年齢）−安静時心拍数）×１００
×体重×１．０５×区間時間
そして、最終総消費カロリーに対して上記の処理で求めた総消費カロリーを加算する。
最終総消費カロリー＝最終総消費カロリー ＋総消費カロリー
【００４６】
またステップＳ４５０にて、操作検出装置２からの信号に基づき上記区間時間での各運転操作子の操作回数を取得する。そして、下記式に基づき、その操作回数に基づき各運転操作子毎の操作端仕事量を算出する。
操作端仕事量 ＝操作回数 × 単位操作当たりの仕事量
単位操作当たりの仕事量は、対象とする運転操作子を１回操作するのに要する仕事量である。
【００４７】
次に、ステップＳ４６０では、記憶部６に記憶している上記トレーニング実行者に関連付いている各運転操作子に対応する回帰式からそれぞれ、各運転操作子での運動消費カロリーを算出する。
具体的には、ステアリング操作の操作端仕事量を対応する回帰式に代入して、ステアリング操作による運転消費カロリーを算出する。同様に、ブレーキペダル操作の操作端仕事量を対応する回帰式に代入して、ブレーキペダル操作による運転消費カロリーを算出する。
【００４８】
そして、ステアリング操作による運転消費カロリーとブレーキペダル操作による運転消費カロリーとを加算して総運転消費カロリーを算出する。
総運転消費カロリー＝ステアリング操作による運転消費カロリー
＋ブレーキペダル操作による運転消費カロリー
そして、最終運転消費カロリーに対して、上記の処理で求めた総運転消費カロリーを加算する。
最終運転消費カロリー＝最終運転消費カロリー ＋総運転消費カロリー
【００４９】
次に、ステップＳ４７０にて、トレーニング終了条件を満足しているか否かを判定する。トレーニング終了と判定するとステップＳ４８０に移行する。一方、トレーニング終了条件を満足していないと判定するとステップＳ４４０に移行する。
ステップＳ４８０では、本課題出題部５Ｂｂに対して終了信号を出力する。
ステップＳ４９０では、下記式に基づき、認知（脳）活動消費カロリーの算出を行う。
認知（脳）活動消費カロリー＝（最終総消費カロリー）−（最終運転消費カロリー）
ステップＳ５００では、結果提示部を介して、ステップＳ４９０で求めた認知（脳）活動消費カロリーを表示する。
【００５０】
なお、上記認知（脳）活動消費カロリーの算出及び表示は、予め設定した時間毎に実施しても良い。この場合には、予め設定した時間毎の認知（脳）活動消費カロリーでも良いし、トレーニング開始からの累積値でもあっても良い。
【００５１】
（動作その他）
トレーニングの手順としては、次の通りである。
また、運転認知トレーニング装置は、トレーニングの初回に１回、若しくは予め設定した期間（半年とか１年）経過後と判定した場合には、予備課題出題部５Ｂａを作動する。そして、予備課題出題部５Ｂａは、単純操作の課題を提示して、回帰式を求めるための情報を取得して、回帰式を算出する。トレーニング実施者の情報は、記憶部６に有するので、回帰式が存在するか、またいつ求めたかを判定することが可能である。なお、記憶部６は、ウエブ上など他の位置に存在していても構わない。
【００５２】
一方、対象とするトレーニング実行者の回帰式が存在する場合には、運転認知トレーニング装置は、本課題出題部５Ｂｂを作動して、実際のトレーニングを実施する。
これによって、トレーニング実行者は、後述のように認知能力の向上を図ることが出来ると共に、そのトレーニングによる認知（脳）活動消費カロリーを知ることが可能となる。なお、総消費カロリーも併行して表示しても良い。
【００５３】
次に、認知を要求する実際のトレーニングについて説明する。
実施のトレーニングとして、１つの課題テーブルの実施時間（トレーニング時間）を予め設定しておき、１テーブルの課題を１セットとする。この課題セットを何度か繰り返し実施してもよい。あるいは、別の課題テーブルと入れ替えて実施してもよい。すなわち、課題テーブルとして複数のテーブルデータを持っていて選択可能となっていても良い。
【００５４】
そして、課題のトレーニング実施者に対し、記憶課題と頻度性課題の規則について説明を行い、頻度性課題を優先して実施することを説明する。または結果提示装置４の表示部に表示する。
トレーニングは、トレーニング実施者が初心者であれば、記憶課題の記憶時間ｎを０ステップ、頻度性課題のｍを１０％を初期値に設定する。一方、十分にトレーニングの成果が現れている実施者であれば、記憶時間ｎと頻度ｍを十分大きな値を最初に設定してもよい。
【００５５】
トレーニングのレベル向上は、まず頻度ｍの調整から行う。トレーニングの１セット終了後、あるいはトレーニング中においても頻度性課題への反応が適切かつ正確に行われていれば、順次頻度ｍの値を増加例えば５％増加させ、光源ＬＥＤの赤色点灯の頻度ｍを増加させる。逆に頻度性課題の反応時間が増加、正確な反応ができてなければ、頻度ｍの値を減少、例えば５％減少させ光源ＬＥＤの赤色点灯の出現頻度ｍを下げる。これは頻度性課題が、運転にとって優先度の高い緊急回避反応をトレーニングするものであり、十分な反応ができるまでトレーニングを繰り返す。
【００５６】
そして、トレーニングの進捗状況により頻度ｍを徐々に上げ、頻度ｍの値が５０％でも十分な反応ができるようになった段階となったときに、記憶課題の記憶時間ｎの値を増加させる。記億時間を増加することで、光源ＬＥＤの点灯と対応する操作入力のタイミングを遅らせ、作業の記憶能力をトレーニングする。このとき、記憶時間を増加させる度に頻度性課題の頻度ｍを初期値に戻すことで、記憶課題が複雑になっても頻度性課題を優先してトレーニングする。
【００５７】
このように、図１２に示すように、頻度性課題の成績に応じて頻度ｍを増やし、頻度ｍが５０％以上となる度に記憶時間を増やすと共に頻度ｍを減少することを繰り返すこととなる。
これによって、トレーニング初期では、優先して緊急反応操作のトレーニングを行い単調な運転下でも緊急事態時には適切な反応ができる能力のトレーニングを行う。次に、頻度性課題の頻度ｍを増やし、走行環境における周囲の認知や判断の能力のトレーニングを行う。次に、記憶課題の難易度を上げることで人や障害物、他車など複数の注意喚起への対応能力のトレーニングを行い、さらに記憶課題の難易度が高く、頻度性課題の頻度ｍが高いトレーニングでは、複雑かつ素早い操作のトレーニングを行い、段階的に運転能力を向上させる。
【００５８】
（変形例）
（１）上記課題提示装置１は、複数位置に配置した光源ＬＥＤから構成された例である。上記課題提示装置１は、別の装置から構成されていても良い。例えば、上記課題提示装置１は、スピーカを使用した構成としても良い。例えば、トレーニング実施者が視聴可能な位置に１又は２以上のスピーカを設ける。そして、上記スピーカからの音の音色、音の大きさ、音源の方向の少なくとも１つの提示によって、課題提示を実行する。
また、上記課題提示装置１は一つの光源ＬＥＤから構成されていても良いし、光源ＬＥＤとスピーカの組合せから構成されていても良い。
要は、トレーニング実施者が認識可能な提示が可能な装置であればよい。
（２）また、課題提示位置は、トレーニング実施者の前方に限定されない。運転席１０を基準として、前方、側方、後方などに光源ＬＥＤなどからなる課題提示装置１を配置して課題提示を実施しても良い。
（３）また、上記実施形態では、運転操作子としてブレーキペダル１２とステアリングホイール１１を例示した。課題提示に対してトレーニング実施者が操作する運転操作子は、アクセルペダル１３やシフトレバーなどの他の運転操作子であっても良い。また、運転操作子は、１つに限定されても良い。
【００５９】
ここで、本課題出題部５Ｂｂは課題出題部を構成する。操作検出装置２は操作検出部を構成する。生体情報検出装置３は生体情報検出部を構成する。結果提示装置４は結果提示装置４を構成する。ステップＳ４４０は総消費カロリー算出部を構成する。ステップＳ４５０、Ｓ４６０は運転カロリー算出部を構成する。ステップＳ４９０は認知カロリー算出部を構成する。区間時間はトレーニング処理時間に対応する。予備情報取得部５Ｅａは相関関係取得部を構成する。
【００６０】
（本実施形態の効果）
本実施形態は、次のような効果を奏する。
（１）本課題出題部５Ｂｂは、トレーニング実行者に対し予め決められた運転操作子の操作を要求する課題として、上記トレーニング実行者に異なる操作を要求する複数の課題が設定され、その複数の課題を、一題ずつ出題する。生体情報検出装置３は、トレーニング実行者の生体情報を検出する。個人情報取得部５Ａは、上記トレーニング実施者の生体的個人情報を取得する。認知消費カロリー算出部５Ｅは、検出される運転操作子の操作及び上記検出される生体情報と上記個人情報取得部で取得される生体的個人情報とに基づき、上記トレーニング中の課題認知によるカロリー消費量を算出する。結果提示装置４は、上記課題認知消費カロリー算出部が算出した課題認知によるカロリー消費量を報知する処理を実施する。
この構成によれば、認知トレーニング単体のトレーニング量が数値的に把握でき、モチベーションが向上する。
すなわち、総消費カロリーのうち、課題認知によるカロリー消費がどのくらいかわからないと、トレーニングをやっても運動機能への効果がわかりにくくトレーニングをやめてしまう可能性がある。これに対し、認知処理による消費カロリーを表示することにより、トレーニングを実施する効果が明確になり、トレーニングをやりたくなるモチベーションが向上すると推定される。
【００６１】
（２）結果提示装置４は、上記課題認知消費カロリー算出部が算出した課題認知によるカロリー消費量のデータを記憶する。記憶したデータは、車体から独立した報知手段を備える機器等に送信するようにすると良い。
これによって、後で課題認知によるカロリー消費がどのくらいか確認可能となる。
（３）上記認知消費カロリー算出部５Ｅは、上記検出される生体情報と上記取得される生体的個人情報とに基づき予め設定した所定時間中の総消費カロリーを算出する。また認知消費カロリー算出部５Ｅは、上記検出される運転操作子の操作に基づいて上記所定時間中の運動消費カロリーを算出する。そして、認知消費カロリー算出部５Ｅは、上記算出した総消費カロリーと上記算出した運動消費カロリーとに基づき課題認知によるカロリー消費量を算出する。
この構成によれば、総消費カロリーから運転消費カロリーを除くことで、より精度良く認知トレーニング（課題認知）による脳活動の消費カロリーを算出できる。
【００６２】
（４）上記認知消費カロリー算出部５Ｅは、安静時の心拍数、トレーニング中の心拍数、トレーニング処理時間、トレーニング実施者の年齢及び体重に基づき、上記総消費カロリーを算出する。
これによって、総消費カロリーを含む各消費カロリーを簡便に算出できる。
（５）予備課題出題部５Ｂａは、予備トレーニングとして、上記課題部が出題する課題を単純化することで、課題認知負荷が無い若しくは小さい状態とした予備課題を出題する。予備情報取得部５Ｅａは、予備課題出題部が出題した予備課題に対する予備総消費カロリーを取得し、上記予備課題に対する上記運転操作子の操作に伴う予備仕事量とを取得し、該予備仕事量と予備総消費カロリーとの関係について統計処理を実施することで、運動消費カロリーと運転操作子の仕事量との相関関係を求める。そして、上記認知消費カロリー算出部５Ｅは、上記トレーニング中に検出される運転操作子の操作と上記相関関係取得部が求めた相関関係に基づき運動消費カロリーを算出する。
これによって、認知トレーニングの身体運動活動の消費カロリーをより正確に算出可能となる。この結果、より精度良く脳活動消費カロリーの算出ができる。
【００６３】
（６）上記生体情報検出装置３は、生体情報としてトレーニング実施者の心拍に関する情報を検出する心拍検出センサである。その心拍検出センサは、トレーニング実施者が着座する座席若しくは、上記運転操作子であるステアリングホイールに設けられる。
この構成によれば、トレーニング実施者に煩わしいセンサの取り付けを要求することなく、簡便に心拍自体もしくは脈拍から心拍に関する情報を取得可能となる。
【００６４】
（７）上記個人情報取得部５Ａは、トレーニング実施者の生体的個人情報を入力するため、当該トレーニング装置に入力部を設け、その入力部からの入力情報によって生体的個人情報を取得する。
トレーニング実施者などの手入力により、正確な年齢および体重を簡単に取得し、消費カロリーの算出ができる。
（８）上記個人情報取得部５Ａは、トレーニング実施者の生体的個人情報を格納した当該トレーニング装置外にあるデータベースと通信して、対象とするトレーニング実施者の生体的個人情報を取得する。
トレーニング実施者に煩わしい手入力を要求することなく、年齢および体重に例示される生体的個人情報を取得し、消費カロリーの算出ができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 課題提示装置
２ 操作検出装置
２ａ 操舵センサ
２ｂ ペダル操作検出センサ
３ 生体情報検出装置
４ 結果提示装置
５ コントローラ
５Ａ 個人情報取得部
５Ｂ 課題出題制御部
５Ｂａ 予備課題出題部
５Ｂｂ 本課題出題部
５Ｃ 成績演算部
５Ｄ 課題レベル演算部
５Ｅ 認知消費カロリー算出部
５Ｅａ 予備情報取得部
５Ｅｂ 本常用取得部
５Ｆ カロリー消費提示部
６ 記憶部
１０ 運転席
１１ ステアリングホイール
１２ ブレーキペダル
ＬＥＤ 光源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレーニング実行者に対し予め決められた運転操作子の操作を要求する課題として、上記トレーニング実行者に異なる操作を要求する複数の課題が設定され、その複数の課題を、一題ずつ出題する課題出題部と、
上記課題出題部が出題した課題に対する上記トレーニング実行者の上記運転操作子の操作を検出する操作検出部と、
上記トレーニング実行者によるトレーニング実行中の上記トレーニング実行者の生体情報を検出する生体情報検出部と、
上記トレーニング実施者の生体的個人情報を取得する個人情報取得部と、
上記操作検出部で検出される運転操作子の操作及び上記生体情報検出部で検出される生体情報と上記個人情報取得部で取得される生体的個人情報とに基づき、上記トレーニング中の課題認知によるカロリー消費量を算出する課題認知消費カロリー算出部と、
上記課題認知消費カロリー算出部が算出した課題認知によるカロリー消費量を報知する処理を実施する結果処理部と、
を備えることを特徴とする運転認知トレーニング装置。
【請求項２】
上記課題認知消費カロリー算出部が算出した課題認知によるカロリー消費量を記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項１に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項３】
上記課題認知消費カロリー算出部は、上記生体情報検出部で検出される生体情報と上記個人情報取得部で取得される生体的個人情報とに基づき予め設定した所定時間中の総消費カロリーを算出する総消費カロリー算出部と、上記操作検出部で検出される運転操作子の操作に基づいて上記所定時間中の運動消費カロリーを算出する運動消費カロリー算出部とを備え、総消費カロリー算出部が算出した総消費カロリーと運動消費カロリー算出部が算出した運動消費カロリーとに基づき課題認知によるカロリー消費量を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項４】
上記総消費カロリー算出部は、上記トレーニング実行前の生体情報として、安静時の心拍数、上記トレーニング実行中の生体情報として、トレーニング中の心拍数、上記生体的個人情報として、トレーニング実施者の年齢及び体重に基づき、上記総消費カロリーを算出することを特徴とする請求項３に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項５】
予備トレーニングとして、上記課題部が出題する課題を単純化することで、課題認知負荷が無い若しくは小さい状態とした予備課題を出題する予備課題出題部と、
上記予備課題出題部が出題した予備課題に対する予備総消費カロリーを取得し、上記予備課題に対する上記運転操作子の操作に伴う予備仕事量とを取得し、該予備仕事量と予備総消費カロリーとの関係について統計処理を実施することで、運動消費カロリーと運転操作子の仕事量との相関関係を求める相関関係取得部と、を更に備え、
上記運動消費カロリー算出部は、上記トレーニング中に検出される運転操作子の操作と上記相関関係取得部が求めた相関関係に基づき運動消費カロリーを算出することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項６】
上記生体情報検出部は、生体情報としてトレーニング実施者の心拍に関する情報を検出する心拍検出センサであり、その心拍検出センサは、トレーニング実施者が着座する座席若しくは、上記運転操作子であるステアリングホイールに設けられることを特徴する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項７】
上記個人情報取得部は、トレーニング実施者の生体的個人情報を入力するため、当該トレーニング装置に入力部を設け、その入力部からの入力情報によって生体的個人情報を取得することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項８】
上記個人情報取得部は、トレーニング実施者の生体的個人情報を格納した当該トレーニング装置外にあるデータベースと通信して、対象とするトレーニング実施者の生体的個人情報を取得することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項９】
予め決められた運転操作子の操作を要求する課題としてトレーニング実行者に異なる操作を要求する複数の課題が設定され、その複数の課題を、トレーニングとして一題ずつトレーニング実施者に出題し、
出題した課題に対する上記トレーニング実行者の上記運転操作子の操作についての検出情報、トレーニング実行中の上記トレーニング実行者の生体情報についての検出情報、及び上記トレーニング実施者の生体的個人情報に基づき、上記トレーニング中の課題認知によるカロリー消費量を算出し、
上記算出した課題認知によるカロリー消費量をカロリー消費量データとして記憶し、
記憶した上記カロリー消費量データを報知手段に送信することを特徴とする運転認知トレーニング方法。
【請求項１】
トレーニング実行者に対し予め決められた運転操作子の操作を要求する課題として、上記トレーニング実行者に異なる操作を要求する複数の課題が設定され、その複数の課題を、一題ずつ出題する課題出題部と、
上記課題出題部が出題した課題に対する上記トレーニング実行者の上記運転操作子の操作を検出する操作検出部と、
上記トレーニング実行者によるトレーニング実行中の上記トレーニング実行者の生体情報を検出する生体情報検出部と、
上記トレーニング実施者の生体的個人情報を取得する個人情報取得部と、
上記操作検出部で検出される運転操作子の操作及び上記生体情報検出部で検出される生体情報と上記個人情報取得部で取得される生体的個人情報とに基づき、上記トレーニング中の課題認知によるカロリー消費量を算出する課題認知消費カロリー算出部と、
上記課題認知消費カロリー算出部が算出した課題認知によるカロリー消費量を報知する処理を実施する結果処理部と、
を備えることを特徴とする運転認知トレーニング装置。
【請求項２】
上記課題認知消費カロリー算出部が算出した課題認知によるカロリー消費量を記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項１に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項３】
上記課題認知消費カロリー算出部は、上記生体情報検出部で検出される生体情報と上記個人情報取得部で取得される生体的個人情報とに基づき予め設定した所定時間中の総消費カロリーを算出する総消費カロリー算出部と、上記操作検出部で検出される運転操作子の操作に基づいて上記所定時間中の運動消費カロリーを算出する運動消費カロリー算出部とを備え、総消費カロリー算出部が算出した総消費カロリーと運動消費カロリー算出部が算出した運動消費カロリーとに基づき課題認知によるカロリー消費量を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項４】
上記総消費カロリー算出部は、上記トレーニング実行前の生体情報として、安静時の心拍数、上記トレーニング実行中の生体情報として、トレーニング中の心拍数、上記生体的個人情報として、トレーニング実施者の年齢及び体重に基づき、上記総消費カロリーを算出することを特徴とする請求項３に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項５】
予備トレーニングとして、上記課題部が出題する課題を単純化することで、課題認知負荷が無い若しくは小さい状態とした予備課題を出題する予備課題出題部と、
上記予備課題出題部が出題した予備課題に対する予備総消費カロリーを取得し、上記予備課題に対する上記運転操作子の操作に伴う予備仕事量とを取得し、該予備仕事量と予備総消費カロリーとの関係について統計処理を実施することで、運動消費カロリーと運転操作子の仕事量との相関関係を求める相関関係取得部と、を更に備え、
上記運動消費カロリー算出部は、上記トレーニング中に検出される運転操作子の操作と上記相関関係取得部が求めた相関関係に基づき運動消費カロリーを算出することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項６】
上記生体情報検出部は、生体情報としてトレーニング実施者の心拍に関する情報を検出する心拍検出センサであり、その心拍検出センサは、トレーニング実施者が着座する座席若しくは、上記運転操作子であるステアリングホイールに設けられることを特徴する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項７】
上記個人情報取得部は、トレーニング実施者の生体的個人情報を入力するため、当該トレーニング装置に入力部を設け、その入力部からの入力情報によって生体的個人情報を取得することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項８】
上記個人情報取得部は、トレーニング実施者の生体的個人情報を格納した当該トレーニング装置外にあるデータベースと通信して、対象とするトレーニング実施者の生体的個人情報を取得することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載した運転認知トレーニング装置。
【請求項９】
予め決められた運転操作子の操作を要求する課題としてトレーニング実行者に異なる操作を要求する複数の課題が設定され、その複数の課題を、トレーニングとして一題ずつトレーニング実施者に出題し、
出題した課題に対する上記トレーニング実行者の上記運転操作子の操作についての検出情報、トレーニング実行中の上記トレーニング実行者の生体情報についての検出情報、及び上記トレーニング実施者の生体的個人情報に基づき、上記トレーニング中の課題認知によるカロリー消費量を算出し、
上記算出した課題認知によるカロリー消費量をカロリー消費量データとして記憶し、
記憶した上記カロリー消費量データを報知手段に送信することを特徴とする運転認知トレーニング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１７７２８（Ｐ２０１３−１７７２８Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４６２０（Ｐ２０１１−１５４６２０）
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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