特開 2015-104515 ストレス評価装置，及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-104515(P2015-104515A)

(43)【公開日】2015年6月8日

(54)【発明の名称】ストレス評価装置，及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/18 20060101AFI20150512BHJP

   A61B 5/0488 20060101ALI20150512BHJP

   B60K 26/04 20060101ALI20150512BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/18

   A61B5/04 330

   B60K26/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-247885(P2013-247885)

(22)【出願日】2013年11月29日

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(71)【出願人】

【識別番号】399030060

【氏名又は名称】学校法人 関西大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】石川 貴洋

(72)【発明者】

【氏名】小谷 賢太郎

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 哲

(72)【発明者】

【氏名】朝尾 隆文

(72)【発明者】

【氏名】榎田 亨

【テーマコード（参考）】

3D037

4C027

4C038

【Ｆターム（参考）】

3D037EB02

3D037EB16

3D037EB25

3D037FA09

3D037FB09

4C027AA04

4C027EE01

4C038PP03

4C038PQ04

4C038PS00

(57)【要約】

【課題】運転中の運転者がＨＭＩを介して車載情報機器を操作する場合に受けるストレスを評価すること。
【解決手段】評価処理では、アクセルペダルを操作する足の足関節の背屈動作を司る第一筋の第一筋強度（即ち、筋電位）を第一筋電位センサにて計測して取得する（Ｓ１４０）。アクセルペダルを操作する足の足関節の底屈動作を司る第二筋の第二筋強度（即ち、筋電位）を第二筋電位センサにて計測して取得する（Ｓ１４０）。さらに、第一筋電位センサ及び第二筋電位センサで計測した筋電位の時系列変化それぞれに基づいて同期的活動レベルＭを評価指標として算出する（Ｓ２１０）。そして、評価指標と予め規定された評価基準との差分が規定値以上であれば、自動車の運転中に、車載情報機器４２を操作することに起因したストレスを乗員が感じているものと評価する（Ｓ２２０）。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体に搭載され、乗員が受けるストレスを評価するストレス評価装置（２０）であって、
前記乗員の筋肉のうち、足関節の背屈動作を司る第一筋の収縮状態を表す第一筋強度を取得する第一取得手段（２０，Ｓ１４０）と、
前記乗員の筋肉のうち、足関節の底屈動作を司る第二筋の収縮状態を表す第二筋強度を取得する第二取得手段（２０，Ｓ１４０）と、
前記第一取得手段で取得した第一筋強度と、前記第二取得手段で取得した第二筋強度とを対応付けた強度情報を生成する強度情報生成手段（２０，Ｓ２１０）と、
前記強度情報生成手段で生成された強度情報に基づいて、前記乗員が上肢によって操作する車載情報機器を操作することによって乗員が受けているストレスを評価する評価手段（２０，Ｓ２２０）と
を備えることを特徴とするストレス評価装置。

【請求項2】

前記評価手段は、
前記移動体を運転し、かつ前記車載情報機器を操作することによって乗員がストレスを受けている状態での前記強度情報として予め規定された評価基準に、前記強度情報生成手段で生成された強度情報を照合した結果に基づいて、前記ストレスを評価する
ことを特徴とする請求項１に記載のストレス評価装置。

【請求項3】

前記評価手段は、
前記強度情報生成手段で生成された強度情報と前記評価基準との差が、予め規定された規定値以上であれば、前記乗員がストレスを受けているものと評価する
ことを特徴とする請求項２に記載のストレス評価装置。

【請求項4】

前記第一筋は、
前脛骨筋、及び第三腓骨筋のうちの少なくとも一つである
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のストレス評価装置。

【請求項5】

前記第二筋は、
腓腹筋、ヒラメ筋、後脛骨筋、長腓骨筋、及び短腓骨筋のうちの少なくとも一つである
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のストレス評価装置。

【請求項6】

前記移動体のアクセルペダルの操作量を表す操作量情報を取得する操作量取得手段（２０，Ｓ１６０，Ｓ１７０）を備え、
前記評価手段は、
前記操作量取得手段で取得した操作量情報によって表される操作量の内容が、前記移動体の車速が予め規定された規定速度以上であり、かつ、前記車速の変化が予め規定された規定範囲内であれば、前記乗員が受けているストレスの評価を実行する
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のストレス評価装置。

【請求項7】

移動体に搭載されるコンピュータが実行するプログラムであって、
乗員の筋肉のうち、足関節の背屈動作を司る第一筋の収縮状態を表す第一筋強度を取得する第一取得手順（Ｓ１４０）と、
前記乗員の筋肉のうち、足関節の底屈動作を司る第二筋の収縮状態を表す第二筋強度を取得する第二取得手順（Ｓ１４０）と、
前記第一取得手順で取得した第一筋強度と、前記第二取得手順で取得した第二筋強度とを対応付けた強度情報を生成する強度情報生成手順（Ｓ１５０）と、
前記強度情報生成手順で生成された強度情報に基づいて、前記乗員が上肢によって操作する車載情報機器を操作することによって乗員が受けているストレスを評価する評価手順（Ｓ１８０〜Ｓ２３０）とを
前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乗員が感じるストレスを評価するストレス評価装置、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車に搭載されるストレス評価装置であって、自動車の乗り心地や操舵によって運転者が感じるストレスを評価するストレス評価装置が知られている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載されたストレス評価装置では、咬筋の収縮状態を計測した結果、咬筋の収縮が大きいほど、強いストレスを自動車の運転者が感じているものと評価している。

【0003】

このように咬筋を用いてストレスを評価する理由は、自動車の運転中に運転者の頭部に外力が加わると、頭部の姿勢を保持するように咬筋が収縮するためであり、この咬筋の収縮状態に基づいて、頭部に加わる外力に起因したストレスを評価できるからである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４４３３７３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、自動車には、自動車の安全性や利便性を向上させることを目的として、車載情報機器（例えば、ナビゲーション装置）が搭載されている。それらの車載情報機器と乗員とをつなぐヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ））は、複雑なものが増えている。

【0006】

このような複雑なＨＭＩを介して自動車を運転中の運転者が車載情報機器を操作する場合、運転者は、ストレス（精神的負担）を感じる。
しかしながら、特許文献１に記載されたストレス評価装置では、ストレス因子（いわゆるストレッサー）として、頭部に加わる外力は考慮しているものの、ＨＭＩを介した車載情報機器の操作は考慮していない。このため、特許文献１に記載されたストレス評価装置では、運転中の運転者がＨＭＩを介して車載情報機器を操作する場合に、その運転者が受けるストレスを評価できないという課題があった。

【0007】

そこで、本発明は、運転中の運転者がＨＭＩを介して車載情報機器を操作する場合に乗員が受けるストレスを評価することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、移動体に搭載され、乗員が受けるストレスを評価するストレス評価装置（２０）に関する。
通常、移動体を運転する際の乗員の動作（例えば、アクセルペダルの操作）では、拮抗関係にある第一筋と第二筋とのいずれか一方の筋肉が収縮する。一方、本発明の発明者らは、自身が行った研究により、移動体の運転中に乗員が車載情報機器を操作することに起因したストレスを感じると、拮抗関係にある第一筋及び第二筋の両方の筋肉が同時に活動するという知見を得た。

【0009】

なお、ここで言う第一筋とは、乗員の筋肉のうち、足関節の背屈動作を司る筋肉である。ここで言う第二筋とは、乗員の筋肉のうち、足関節の底屈動作を司る筋肉である。また、ここで言う車載情報機器とは、乗員が上肢によって操作する車載機器であり、ＨＭＩを介して操作するものである。

【0010】

本発明のストレス評価装置は、これらの知見に基づくものであり、第一取得手段（２０，Ｓ１４０）と、第二取得手段（２０，Ｓ１４０）と、強度情報生成手段（２０，Ｓ２１０）と、評価手段（２０，Ｓ２２０）とを備える。

【0011】

このうち、第一取得手段は、第一筋の収縮状態を表す第一筋強度を取得する。第二取得手段は、第二筋の収縮状態を表す第二筋強度を取得する。
強度情報生成手段は、第一取得手段で取得した第一筋強度と、第二取得手段で取得した第二筋強度とを対応付けた強度情報を生成する。そして、評価手段は、強度情報生成手段で生成された強度情報に基づいて、車載情報機器を操作することによって乗員が受けている（感じている）ストレスを評価する。

【0012】

このようなストレス評価装置によれば、拮抗関係にある第一筋及び第二筋の両方の筋肉が同時に活動している活動量を評価することで、ＨＭＩを介して車載情報機器を操作することに起因して運転中の運転者（乗員）が受けるストレスを評価できる。つまり、本発明のストレス評価装置によれば、車載情報機器を操作することに起因したストレスを客観的に評価できる。

【0013】

なお、本発明における評価手段は、ストレスを受けている（感じている）か否かという択一的な判定を評価として行っても良いし、定量的なストレス量を評価しても良い。
特に、後者であれば、車両制御装置において、移動体の運転支援制御における制御内容を、ストレス量に応じてより安全な制御内容へと変更でき、移動体の安全な走行を実現できる。

【0014】

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0015】

また、本発明は、前述したストレス評価装置の他、乗員が受けるストレスを評価するためにコンピュータが実行するプログラム、ストレス評価方法等、種々の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】ストレス評価システムの概略構成を示すブロック図である。

【図2】（Ａ）第一筋電位センサにて筋電位を計測する筋肉（前脛骨筋）を説明する説明図であり、（Ｂ）第二筋電位センサにて筋電位を計測する筋肉（腓腹筋）を説明する説明図である。

【図3】車載情報機器の概略構成を示すブロック図である。

【図4】評価処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図5】実施形態の実証実験の結果を示すグラフである。

【図6】変形例の実証実験の結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
〈ストレス評価システムの構成〉
図１に示すストレス評価システム１は、自動車に搭載されるものであり、自動車の運転者が感じるストレスを評価するシステムである。

【0018】

このストレス評価システム１は、センサ群８と、アンプ１６と、計時装置１８と、ストレス評価装置２０とを備えている。
このうち、センサ群８は、第一筋電位センサ１０と、第二筋電位センサ１２と、アクセル開度センサ１４とを備えている。

【0019】

第一筋電位センサ１０は、アクティブ電極を備え、そのアクティブ電極により筋電位を計測する周知のセンサである。第一筋電位センサ１０は、運転者の筋肉のうち、アクセルペダルを操作する足の第一筋に取り付けられ、第一筋の活動量を筋電位にて計測する。

【0020】

なお、ここで言う第一筋とは、足関節の背屈動作を司る筋肉であり、例えば、図２（Ａ）に示す前脛骨筋及び第三腓骨筋の少なくとも一方である。また、ここで言う第一筋の活動量は、特許請求の範囲に記載された第一筋強度の一例であり、第一筋の収縮状態を含む情報である。

【0021】

第二筋電位センサ１２は、アクティブ電極を備え、そのアクティブ電極により筋電位を計測する周知のセンサである。第二筋電位センサ１２は、運転者の筋肉のうち、アクセルペダルを操作する足の第二筋に取り付けられ、第二筋の活動量を筋電位にて計測する。

【0022】

なお、ここで言う第二筋とは、足関節の底屈動作を司る筋肉であり、例えば、図２（Ｂ）に示す腓腹筋、ヒラメ筋、後脛骨筋、長腓骨筋、及び短腓骨筋のうちの少なくとも一つである。また、ここで言う第二筋の活動量は、特許請求の範囲に記載された第二筋強度の一例であり、第二筋の収縮状態を含む情報である。

【0023】

本実施形態における第一筋電位センサ１０及び第二筋電位センサ１２は、２つの筋電位センサ１０，１２をまとめて装着可能なようにウェアラブルに構成されていることが好ましい。ウェアラブルを実現する方法としては、運転者の足に装着されるバンドに２つの筋電位センサ１０，１２を組み込むことが考えられる。

【0024】

アクセル開度センサ１４は、アクセルペダルの操作量（踏み込み量）を検出する周知のセンサである。以下、アクセル開度センサ１４によって検出されるアクセルペダルの操作量を、アクセル開度とも称す。

【0025】

アンプ１６は、入力信号を増幅して出力する周知のアンプである。このアンプ１６は、第一筋電位センサ１０及び第二筋電位センサ１２からの信号を増幅する。なお、第一筋電位センサ１０及び第二筋電位センサ１２からアンプ１６への信号の入力、及びアンプ１６からストレス評価装置２０への信号の入力は、有線の通信線を介して行われても良いし、無線によって行われても良い。

【0026】

計時装置１８は、時刻を計測する周知の装置である。
〈接続装置の構成〉
ストレス評価システム１には、音声出力装置４０と、車載情報機器４２と、無線装置５０とが接続されている。

【0027】

音声出力装置４０は、ストレス評価装置２０からの制御指令に従って音声を出力する周知の装置（いわゆるスピーカ）である。
車載情報機器４２は、少なくとも、目的地までの経路を案内するナビゲーション機能を備えた周知の装置である。本実施形態における車載情報機器４２は、運転者が上肢にて操作可能ように、自動車のダッシュボード上やダッシュボードの外表面に埋設して配置されている。

【0028】

この車載情報機器４２は、図３に示すように、画像出力装置７０と、操作装置７１と、第１通信インターフェイス７２と、第２通信インターフェイス７３と、ラジオ受信装置７４と、現在位置検出装置７５と、地図情報記憶装置７６とを備えている。

【0029】

このうち、画像出力装置７０は、各種画像を表示する周知の表示装置（いわゆる液晶ディスプレイなど）である。
操作装置７１は、情報の入力を受け付ける機構であり、操作パネル７１０と操作具７１１とを有している。操作パネル７１０は、画像出力装置７０と一体に形成された周知のタッチパネルである。操作具７１１は、画像出力装置７０の周囲に配置されたボタンである。

【0030】

第１通信インターフェイス７２は、ストレス評価装置２０や車載制御装置との間で情報通信を実行する。ここで言う車載制御装置とは、自動車に搭載された車載機器を制御する制御装置であって、ストレス評価装置２０とは異なる車載機器（例えば、クルーズコントロールシステムやカーエアコンなど）を制御する制御装置である。

【0031】

第２通信インターフェイス７３は、携帯情報端末との間で通信を実行する。ラジオ受信装置７４は、ラジオ放送局からの電波を受信する。
現在位置検出装置７５は、自車両の現在位置及び進行方向の方位を検出する周知の装置である。この現在位置検出装置７５には、ＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信機と、ジャイロセンサと、地磁気センサとが少なくとも接続されている。そして、現在位置検出装置７５は、ＧＰＳ受信機と、ジャイロセンサと、地磁気センサからの信号に従って、現在位置及び進行方向の方位を検出する。

【0032】

地図情報記憶装置７６は、書き換え可能な不揮発性の記憶装置であり、例えば、ハードディスクドライブや、フラッシュメモリによって構成されている。この地図情報記憶部７６には、少なくとも、地図データが記憶されている。地図データは、ノードデータ、リンクデータ、コストデータ、道路データ、地形データ、マークデータ、交差点データ、施設のデータ、案内用の音声データ、音声認識データ等の各種データを備えている。

【0033】

このような車載情報機器４２は、ナビゲーション機能を構成する機能の一部として、電話番号による目的地検索機能や、地図スクロール機能を備えている。さらに、車載情報機器４２は、ナビゲーション機能とは別の機能として、ラジオ選局機能やカーエアコン制御機能、オーディオ機能を備えている。

【0034】

ここで言う電話番号による目的地検索機能とは、操作パネル７１０にテンキーボタンを表示し、その表示したテンキーボタンを介して入力された電話番号に従って、目的地を検索する周知の機能である。なお、入力された電話番号に関する情報は、経路探索時の目的地探索のための情報として利用される他、車載情報機器４２や車載情報機器４２に接続された携帯電話を介して電話をかける際の相手先の電話番号を特定する情報として利用される。

【0035】

地図スクロール機能は、目的地までの経路を案内することを目的として、地図情報記憶装置７６に記憶された地図画像の一部を画像出力装置７０上に表示している場合に、操作装置７１を介した操作に従って地図画像をスクロールさせる周知の機能である。

【0036】

ラジオ選局機能とは、操作装置７１を介して受け付けた操作に従って、受信するラジオ電波の周波数を選局する機能であり、この機能によって選局された周波数の電波を受信して、受信した電波に対応する音声が音声出力装置４０を介して出力される。

【0037】

無線装置５０は、データセンタ５２との間で無線による情報通信を実行する装置である。そのデータセンタ５２は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ，記憶装置を少なくとも有した周知のコンピュータを中心に構成され、さらに、無線装置５０と間で無線による情報通信を実行する無線通信装置を備えている。このデータセンタ５２には、詳しくは後述する評価基準が格納される。

【0038】

〈ストレス評価装置〉
ストレス評価装置２０は、ＲＯＭ２２と、ＲＡＭ２４と、メモリ２６と、ＣＰＵ３２とを少なくとも有した周知のコンピュータを中心に構成された電子制御装置である。

【0039】

このうち、ＲＯＭ２２は、電源が切断されても記憶内容を保持する必要がある処理プログラムやデータを格納する。ＲＡＭ２４は、処理プログラムやデータを一時的に格納する。ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ２２やＲＡＭ２４に記憶された処理プログラムに従って各種処理を実行する。

【0040】

ＲＯＭ２２には、第一筋電位センサ１０からの筋電位、及び第二筋電位センサ１２からの筋電位に基づいて、車載情報機器４２を操作することにより運転者が感じるストレスを評価する評価処理を、ストレス評価装置２０が実行するための処理プログラムが格納されている。

【0041】

メモリ２６は、少なくとも、評価処理を実行するストレス評価装置２０が参照する評価指標と、評価基準とを格納する記憶装置である。このメモリ２６は、電力供給が遮断された場合（即ち、電源オフ時）にも記憶内容が保持され、かつ、記憶内容を書き換え可能な不揮発性記憶装置（例えば、ハードディスドライブやフラッシュメモリ）であっても良い。

【0042】

そして、メモリ２６は、評価指標を記憶する第１記憶領域２８と、評価基準を記憶する第２記憶領域３０とを備える。
ここで言う評価指標とは、車載情報機器４２を操作することにより運転者が感じるストレスを評価するための指標であり、第一筋電位センサ１０からの筋電位、及び第二筋電位センサ１２からの筋電位を数値処理した結果である。なお、ここで言う数値処理とは、例えば、第一筋電位センサ１０及び第二筋電位センサ１２にて計測され、かつ時間軸に沿って順次変化する筋電位の二乗平均平方根（ＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ））の平均値や、ＲＭＳの標準偏差を導出することを含む。

【0043】

また、評価基準とは、車載情報装置を操作することにより運転者がストレスを感じている状態での評価指標として規定されたものである。この評価基準は、予め実験によって算出された固定値であっても良いし、他の自動車に搭載されたストレス評価システム１で導出された評価指標に基づいて、順次更新されても良い。

【0044】

後者の場合、評価基準は、データセンタ５２にて導出されて更新されることが好ましい。この場合、ストレス評価装置２０は、規定間隔ごとに、無線装置５０を介してからデータセンタ５２から評価基準を受信して、第２記憶領域３０に記憶された評価基準を更新しても良い。

【0045】

〈評価処理〉
次に、ストレス評価装置２０が実行する評価処理について説明する。
この評価処理は、イグニッションスイッチがオンされると起動される処理であり、起動されると、イグニッションスイッチがオフされるまでの期間中、繰り返し実行される。

【0046】

この評価処理は、起動されると、図４に示すように、まず、車載情報機器４２の画像出力装置７０にメッセージを表示する（Ｓ１１０）。この画像出力装置７０に表示されるメッセージは、第一筋電位センサ１０を第一筋に取り付け、第二筋電位センサ１２を第二筋に取り付けるように促すものである。

【0047】

続いて、第一筋電位センサ１０による筋電位及び第二筋電位センサ１２による筋電位の計測が可能になったか否かを判定する（Ｓ１２０）。このＳ１２０では、第一筋電位センサ１０が第一筋に取り付けられ、第二筋電位センサ１２が第二筋に取り付けられていれば、各筋電位センサ１０，１２による筋電位の計測が可能であるものと判定する。

【0048】

このＳ１２０での判定の結果、第一筋電位センサ１０及び第二筋電位センサ１２による筋電位の計測が不可能であれば（Ｓ１２０：ＮＯ）、計測可能となるまで待機する。なお、待機中のストレス評価装置２０は、第一筋電位センサ１０及び第二筋電位センサ１２を正しく取り付け直すように促しても良い。

【0049】

そして、第一筋電位センサ１０及び第二筋電位センサ１２による筋電位の計測が可能となると（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、計時装置１８から現在の時刻を取得する（Ｓ１３０）。
続いて、第一筋電位センサ１０及び第二筋電位センサ１２からの計測結果（即ち、筋電位）それぞれを、予め規定されたサンプリング周期でサンプリングする（Ｓ１４０）。すなわち、Ｓ１４０では、第一筋電位センサ１０で計測した筋電位、及び第二筋電位センサ１２で計測した筋電位のそれぞれを取得する。

【0050】

さらに、そのサンプリングした結果（取得した筋電位）それぞれと、Ｓ１３０にて取得した現在の時刻とを対応付けた筋電位情報を生成し、ＲＡＭ２４に格納する（Ｓ１５０）。

【0051】

そして、アクセル開度センサ１４からアクセル開度（操作量情報の一例）を取得し（Ｓ１６０）、その取得したアクセル開度をＳ１３０にて取得した現在の時刻と対応付けて、ＲＡＭ２４に格納する（Ｓ１７０）。

【0052】

続いて、ＲＡＭ２４に格納されているアクセル開度の中から、規定条件を満たす全てのアクセル開度を取得して、その取得したアクセル開度の平均値（以下、「開度平均値」と称す）及びアクセル開度の標準偏差（以下、「開度標準偏差」と称す）を算出する（Ｓ１８０）。ここで言う規定条件とは、現在の時刻から、予め規定された期間前までの時刻が対応付けられていることである。

【0053】

なお、ここで言う開度平均値は、規定条件を満たすアクセル開度を周知の算術平均（相加平均）することによって求められるものである。また、開度標準偏差は、規定条件を満たすアクセル開度を標本集合とした周知の標準偏差として求めたものである。

【0054】

そして、Ｓ１８０にて算出された開度平均値が予め規定された第一閾値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１９０）。第一閾値は、アクセルペダルが踏まれ、自動車が規定速度以上で走行していることを表している場合のアクセル開度として予め規定されたものである。

【0055】

このＳ１９０での判定の結果、開度平均値が第一閾値未満であれば（Ｓ１９０：ＮＯ）、Ｓ１１０へと戻る。一方、Ｓ１９０での判定の結果、開度平均値が第一閾値よりも大きければ（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、開度標準偏差が第二閾値よりも小さいか否かを判定する（Ｓ２００）。第二閾値は、自動車の車速の変動が予め規定された規定範囲内である場合のアクセル開度のばらつきとして予め規定されたものである。

【0056】

そのＳ２００での判定の結果、開度標準偏差が第二閾値以上であれば（Ｓ２００：ＮＯ）、Ｓ１１０へと戻る。すなわち、自動車の車速が規定速度未満である場合や、自動車の車速が規定速度以上であっても、車速の変動が大きい場合、第一筋または第二筋の筋電位には、アクセルペダルを運転者が操作することに起因した収縮が表れている可能性が高い。このため、運転者が感じているストレスを評価することなく、Ｓ１１０へと戻る。

【0057】

一方、Ｓ２００での判定の結果、開度標準偏差が第二閾値よりも小さければ（Ｓ２００）、Ｓ２１０へと進む。すなわち、自動車の車速が規定速度以上であり、かつ車速の変動が規定範囲内であれば、第一筋または第二筋の筋電位には、アクセルペダルの操作よりも、車載情報機器４２を操作することに起因した収縮が表れている可能性が高い。このため、Ｓ２１０へと移行して、運転者が感じているストレスを評価する。

【0058】

そのＳ２１０では、評価指標（強度情報の一例）として同期的活動レベルＭを導出する。この評価指標の導出は、具体的には、以下の手順で実施すれば良い。
まず、ＲＡＭ２４に格納された全ての筋電位情報の中から、規定条件を満たす第一筋電位センサ１０からの時間軸に沿った信号（以下、「第一筋時系列データ」と称す）、及び規定条件を満たす第二筋電位センサ１２からの時間軸に沿った信号（以下、「第二筋時系列データ」と称す）に前処理を施す。

【0059】

この前処理では、まず、規定周波数（例えば、２００［Ｈｚ］）以下の信号を通過するローパスフィルタ及び設定周波数（例えば、１５［Ｈｚ］）以上の信号を通過するハイパスフィルタに、第一筋時系列データ及び第二筋時系列データのそれぞれを通す。さらに、前処理では、ローパスフィルタ及びハイパスフィルタを通過した第一筋時系列データ及び第二筋時系列データのそれぞれに対して全波整流を実施する。

【0060】

そして、本実施形態では、下記（１）式に従って同期的活動レベルＭを算出する。

【0061】

【数1】

この（１）式において、ＥＭＧｚｅｎ（ｔ）は、前処理が施された第一筋時系列データであり、ＥＭＧｈｉｈ（ｔ）は、前処理が施された第二筋時系列データである。また、（１）式における符号Ｔは、移動平均の区間（移動平均にて平均を算出する点数）である。

【0062】

すなわち、評価指標の導出では、前処理が施された第一筋時系列データＥＭＧｚｅｎ（ｔ）及び第二筋時系列データＥＭＧｈｉｈ（ｔ）のそれぞれ（筋電位のサンプリング点のそれぞれ）について二乗値を算出する。そして、第一筋時系列データＥＭＧｚｅｎ（ｔ）の二乗値、及び第二筋時系列データＥＭＧｈｉｈ（ｔ）の二乗値のそれぞれを、規定点数Ｔ（例えば、１００点）ごとに単純移動平均する。さらに、その単純移動平均の結果のそれぞれについての平方根を算出し、その平方根同士の積の平方根を、同期的活動レベルＭ（即ち、評価指標）として算出する。

【0063】

換言すれば、Ｓ２１０では、車載情報機器４２を操作することに起因して運転者が感じているストレスを同期的活動レベルＭという客観的な数値として算出する。
続いて、評価処理では、Ｓ２１０にて導出した同期的活動レベルＭとメモリ２６に格納されている評価基準とを比較照合する（Ｓ２２０）。具体的には、Ｓ２２０では、同期的活動レベルＭと評価基準との差分を導出し、その差分が大きいほど、強いストレスを受けているものと評価する。つまり、Ｓ２２０では、評価指標と評価基準との差分が、規定値以上であれば、自動車の運転中に、車載情報機器４２を操作することに起因したストレスを運転者が感じているものと評価する。

【0064】

なお、本実施形態における評価は、ストレスレベルによって表される。このストレスレベルは、同期的活動レベルＭと評価基準との差分に応じて３段階に設定されている。ストレスレベル１は、ストレスをほとんど受けていないことを意味する。ストレスレベル２は、自動車を運転することに注意が必要なレベルのストレスを受けていることを意味する。ストレスレベル３は、自動車を運転することが危険（禁止操作と同程度）なレベルのストレスを受けていることを意味する。

【0065】

そして、評価処理では、Ｓ２２０での評価の結果、ストレスレベル２またはストレスレベル３であると評価された場合、ユーザ提示処理を実行する（Ｓ２３０）。
このユーザ提示処理では、例えば、評価の結果、ストレスレベル３であれば、車載情報機器４２の操作を全面的に禁止すると共に、その旨を音声出力装置４０から出力する。また、評価の結果、ストレスレベル２であれば、車載情報機器４２の操作のうち、運転中に行うと高いストレスを受ける操作（以下、「高ストレス操作」と称す）を禁止すると共に、その旨を音声出力装置４０から出力する。

【0066】

ここで言う高ストレス操作には、例えば、車載情報機器４２における電話番号による目的地検索機能を実現するために、車載情報機器４２が操作装置７１を介して各種情報の入力を受け付ける操作を含んでいても良い。また、高ストレス操作には、例えば、車載情報機器４２におけるラジオ選局機能を実現するために、車載情報機器４２が操作装置７１を介して各種情報の入力を受け付ける操作を含んでいても良い。

【0067】

なお、Ｓ２２０での評価の結果、ストレスレベル１である場合には、Ｓ２３０において、禁止されていた操作の実施を許可するように切り替えても良い。
そして、評価処理は、イグニッションスイッチがオフされるまでの期間中、繰り返し実行され、イグニッションスイッチがオフされると終了する。

【0068】

つまり、評価処理では、アクセルペダルを操作する足の足関節の背屈動作を司る第一筋の収縮状態を表す第一筋強度（即ち、筋電位）を第一筋電位センサ１０にて計測して取得する。また、評価処理では、アクセルペダルを操作する足の足関節の底屈動作を司る第二筋の収縮状態を表す第二筋強度（即ち、筋電位）を第二筋電位センサ１２にて計測して取得する。

【0069】

さらに、評価処理では、第一筋時系列データと第二筋時系列データとに基づいて同期的活動レベルＭを評価指標として算出する。そして、評価指標と評価基準との差分が、規定値以上であれば、自動車の運転中に、車載情報機器４２を操作することに起因したストレスを乗員が感じているものと評価する。
〈実証実験〉
次に、発明者らが行った、本発明のメカニズムを実証するための実証実験、及びその実証実験の結果について説明する。

【0070】

まず、実証実験では、複数の被験者（運転者）について、予め規定した実験内容の実験を実施した。この実証実験の実験内容は、自動車の運転者が２つの課題を同時に遂行することである。そして、２つの課題とは、自動車の運転に関する主課題、及び車載情報機器４２の操作に関する副課題である。

【0071】

ここでの主課題は、運転者が車両を通常運転する際に保持する車間距離にて、一定速度で走行している先行車両に追従するように自車両を走行させることである。
一方、副課題は、操作無し課題（ＣＯＮＴＲＯＬ）、手の移動課題（ＨＡＮＤ）、地図スクロール課題（ＭＡＰ）、ラジオ選局課題（ＲＡＤＩＯ）、電話番号による目的地検索課題（ＴＥＬ）のそれぞれである。

【0072】

操作無し課題（ＣＯＮＴＲＯＬ）とは、車載情報機器４２の操作を一切行わないというものである。手の移動課題（ＨＡＮＤ）とは、車載情報機器４２において規定されている特定の領域へと片方の手を移動させるものである。

【0073】

地図スクロール課題（ＭＡＰ）とは、画像出力装置７０に表示された指示内容に従って、画像出力装置７０に表示された地図をスクロールするものである。ラジオ選局課題（ＲＡＤＩＯ）とは、画像出力装置７０に表示された指示内容に従って、受信するラジオ電波の周波数を選局するものである。電話番号による目的地検索課題（ＴＥＬ）とは、画像出力装置７０に表示された指示内容に従って入力した電話番号に対応する目的地を設定するものである。

【0074】

なお、実証実験では、テストコースにて自動車を被験者が運転する際に、主課題と副課題のそれぞれとを同時に実施した。そして、主課題と副課題のそれぞれとを同時に実施している期間中、第一筋電位センサ１０にて、アクセルペダルを操作する足の前脛骨筋の筋電位を継続して計測し、第二筋電位センサ１２にて、アクセルペダルを操作する足の腓腹筋の筋電位を継続して計測した。さらに、それらの計測した前脛骨筋の筋電位と腓腹筋の筋電位とを解析した結果に基づいて、車載情報機器４２を操作することに起因したストレスと、同期的活動レベルＭとの関係を評価した。

【0075】

その評価結果を、図５に示す。この図５は、副課題（ＴＡＳＫ）それぞれと、同期的活動レベルＭ（図中：Ｓｔａｎｄａｒｄｚｅｄ Ｓｙｎｃｈｒｏｕｓ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｌｅｖｅｌ）との関係を示したものである。ただし、ここでの同期的活動レベルＭは、平均値であり、さらに、被験者ごとに副課題間で標準化している。

【0076】

また、図５に示す関係とは、各副課題を要因とする一要因分析と、ボンフェローニ（Ｂｏｎｆｅｒｒｏｎｉ）の方法による多重比較の結果である。なお、図５中の十字記号†は、１０％水準で有意であることを、記号＊は、５％水準で有意であることを、記号＊＊は、１％水準で有意であることを表している。

【0077】

この図５に示すように、操作無し課題（即ち、主課題だけ）を実施した場合の同期的活動レベルに対して、ラジオ選局課題や、電話番号による目的地検索課題を実施した場合の同期的活動レベルＭが有意に大きくなっていると言える。

【0078】

したがって、発明者らは、アクセルペダルを操作する足の前脛骨筋の筋電位の時系列変化と腓腹筋の筋電位の時系列変化とから求められる同期的活動レベルＭが、車載情報機器４２を操作することに起因したストレス、即ち、精神的負担に反応を示すという知見を得ることができた。

【0079】

しかも、同期的活動レベルＭは、副課題の難易度が高いほど大きくなり、副課題の難易度が高いほど、高いストレスを運転者が受けていることがわかる。なお、副課題の難易度は、ＨＭＩを介した車載情報機器４２の操作の回数が多いほど高くなる。つまり、課題の難易度は、高いものから順に、電話番号による目的地検索課題（ＴＥＬ）、ラジオ選局課題（ＲＡＤＩＯ）、地図スクロール課題（ＭＡＰ）、手の移動課題（ＨＡＮＤ）、操作無し課題（ＣＯＮＴＲＯＬ）である。
［実施形態の効果］
以上説明したように、本発明者らは、車載情報機器４２を操作することに起因したストレスによって、拮抗関係にある第一筋及び第二筋の両方の筋肉が同時に活動している活動量を評価した同期的活動レベルＭが変化するという知見を得た。

【0080】

そして、ストレス評価装置２０では、この知見に基づいて、運転者が受けるストレスを同期的活動レベルＭに従って評価している。このため、ストレス評価装置２０によればＨＭＩを介して車載情報機器４２を操作することに起因して運転中の運転者（乗員）が受けるストレスを評価できる。

【0081】

つまり、ストレス評価装置２０によれば、車載情報機器を操作することに起因したストレスを客観的に評価できる。
ところで、自動車が加減速するように運転者がアクセルペダルを操作している場合、その運転者の第一筋及び第二筋は、いずれか一方だけが収縮する可能性が高い。一方、規定速度以上の一定の速度で自動車が走行するように自動車の運転者がアクセルペダルを操作している場合、その運転者の第一筋及び第二筋は、アクセルペダルの操作だけではいずれも大きく収縮しない可能性が高く、車載情報機器４２を操作することに起因してストレスを感じた場合に収縮する可能性が高い。

【0082】

このため、ストレス評価装置２０では、ストレスの評価を実行する条件を、自動車の車速が規定速度以上であり、かつ車速の変動が規定範囲内である場合としている。
このような条件の下で、運転者が受けるストレスを評価するストレス評価装置２０によれば、運転者が受けているストレスをより正確に評価できる。

【0083】

また、ストレス評価装置２０では、運転者が受けるストレスの大きさに応じて、車載情報機器４２に対する操作のうち、高ストレス操作の実施を禁止している。
このため、ストレス評価装置２０によれば、移動体の運転支援制御における制御内容を、運転者が受けるストレス量に応じたより安全な制御内容へと変更でき、移動体の安全な走行を実現できる。
［その他の実施形態］
以上、本発明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されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

【0084】

例えば、上記実施形態の評価処理におけるＳ２１０では、評価指標として同期的活動レベルＭを算出していたが、Ｓ２１０にて算出する評価指標は、同期的活動レベルＭに限るものではない。すなわち、本発明における評価指標は、平均活動レベルＳであっても良いし、同時活動率Ｂであっても良い。

【0085】

ここで言う平均活動レベルＳは、下記（２）式に従って算出すれば良い。

【0086】

【数2】

すなわち、平均活動レベルＳは、前処理が施された第一筋時系列データＥＭＧｚｅｎ（ｔ）と第二筋時系列データＥＭＧｈｉｈ（ｔ）との積を算出する。そして、第一筋時系列データＥＭＧｚｅｎ（ｔ）と第二筋時系列データＥＭＧｈｉｈ（ｔ）との積を、規定点数Ｔ（例えば、１００点）ごとに単純移動平均し、その単純移動平均の結果の平方根を、平均活動レベルＳ（即ち、評価指標）として算出する。

【0087】

このような平均活動レベルＳが、車載情報機器４２を操作することに起因したストレス、即ち、精神的負担に反応を示すことの実証実験の結果を、図６に示す。実証実験の内容は、上記実施形態に記載した通りであるため、ここでの詳しい説明は省略する。

【0088】

この図６は、副課題（ＴＡＳＫ）それぞれと、平均活動レベルＳ（図中：Ｓｔａｎｄａｒｄｚｅｄ Ａｖｅｒａｇｅ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｌｅｖｅｌ）との関係を示したものである。ただし、ここでの平均活動レベルＳは、平均値であり、さらに、被験者ごとに副課題間で標準化している。

【0089】

また、図６に示す関係とは、各副課題を要因とする一要因分析と、ボンフェローニ（Ｂｏｎｆｅｒｒｏｎｉ）の方法による多重比較の結果である。なお、図６中の十字記号†は、１０％水準で有意であることを、記号＊は、５％水準で有意であることを、記号＊＊は、１％水準で有意であることを表している。

【0090】

この図６に示すように、操作無し課題（即ち、主課題だけ）を実施した場合の平均活動レベルＳに対して、ラジオ選局課題や、電話番号による目的地検索課題を実施した場合の平均活動レベルＳが有意に大きくなっていると言える。

【0091】

したがって、平均活動レベルＳは、車載情報機器４２を操作することに起因したストレス、即ち、精神的負担に反応を示す。
この結果、評価指標として平均活動レベルＳを用いたとしても、上記実施形態のストレス評価装置２０と同様の効果を得ることができる。

【0092】

なお、評価指標としての同時活動率Ｂは、同期的活動レベルＭを平均活動レベルＳで除すことで算出すれば良い。このような同時活動率Ｂを評価指標として用いた場合であっても、上記実施形態のストレス評価装置２０と同様の効果を得ることができる。

【0093】

また、上記実施形態では、車載情報機器４２としてナビゲーション装置を想定していたが、車載情報機器４２は、これに限るものではない。車載情報機器４２は、例えば、オーディオ専用の装置であっても良いし、ナビゲーション専用の装置であっても良いし、カーエアコン専用の装置であっても良い。すなわち、車載情報機器４２は、運転者が上肢にて操作する操作装置７１を介して入力された情報に従って、各種処理を実行して特定の機能を実現する車載機器、即ち、乗員が上肢によって操作する車載情報機器であれば、どのようなものであっても良い。

【0094】

さらに、上記実施形態では、第一筋電位センサ１０及び第二筋電位センサ１２を、それぞれ、アクセルペダルを操作する足の第一筋及び第二筋に装着して、筋電位を計測していた。しかしながら、第一筋電位センサ１０及び第二筋電位センサ１２を装着する足は、アクセルペダルを操作する足とは反対側の足であっても良い。すなわち、評価指標を導出するための筋電位は、アクセルペダルを操作する足とは反対側の足にて計測したものでも良い。

【0095】

上記実施形態のストレス評価装置２０では、ストレスを評価する対象人物を運転者としていたが、ストレス評価装置２０において、ストレスを評価する対象人物は、これに限るものではなく、例えば、自動車の乗員であれば、誰であっても良い。

【0096】

また、上記実施形態のストレス評価システム１は、自動車に搭載されていたが、ストレス評価システム１を搭載する対象は、自動車に限るものではなく、例えば、電車や、航空機、船舶などの移動体であっても良い。

【0097】

なお、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記実施形態と変形例とを適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。

【符号の説明】

【0098】

１…ストレス評価システム ８…センサ群 １０…第一筋電位センサ １２…第二筋電位センサ １４…アクセル開度センサ １６…アンプ １８…計時装置 ２０…ストレス評価装置 ２２…ＲＯＭ ２４…ＲＡＭ ２６…メモリ ３２…ＣＰＵ ４０…音声出力装置 ４２…車載情報機器 ５０…無線装置 ７０…画像出力装置 ７１…操作装置 ７２…第１通信インターフェイス ７３…第２通信インターフェイス ７４…ラジオ受信装置 ７５…現在位置検出装置 ７１０…操作パネル ７１１…操作具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】