DE112017005143T5

DE112017005143T5 - Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung, bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung und bewegungskrankheitseinschätzverfahren

Info

Publication number: DE112017005143T5
Application number: DE112017005143.6T
Authority: DE
Inventors: Takuya Murakami; Yudai Nakamura; Masahiro Naito
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2037-10-06
Also published as: CN109791739B; JP6591085B2; US10849496B2; US20190269321A1; CN109791739A; JPWO2018070330A1; WO2018070330A1; DE112017005143B4

Abstract

Eine Aufgabe besteht im Bereitstellen einer Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung, die fähig ist zum genauen Einschätzen von Bewegungskrankheit, ohne einem Insassen eine spezielle Handlung aufzuwingen, wie etwa Betrachten eines Sichtgeräts. Bereitgestellt sind ein Sichtlinienoszillationsdetektor zum Detektieren von Oszillation einer Sichtlinie eines Insassen, ein Objektoszillationsdetektor zum Detektieren von Oszillation eines sich in der Sichtlinie befindlichen Objekts, ein Oszillationsvergleicher zum Berechnen einer Oszillationsdifferenz aus einer Oszillation der Sichtlinie und der Oszillation des Objekts, und ein Bewegungskrankheitsbestimmer zum Bestimmen, auf der Grundlage der Oszillationsdifferenz, ob sich der Insasse in einem Bewegungskrankheitszustand befindet. Der Objektoszillationsdetektor detektiert die Oszillation des Objekts durch Messen der Beschleunigung des Objekts. Der Bewegungskrankheitsbestimmer verwendet in der Bestimmung einen zeitintegrierten Wert der Oszillationsdifferenz.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einschätzen von Bewegungskrankheit eines Insassen in einem Transportmittel.
Stand der Technik
Seit langem werden Insassen, die Dokumente, wie etwa Zeitungen oder Bücher, lesen oder Bilder mittels Bildschirmen in sich bewegenden Fahrzeugen betrachten, von Bewegungskrankheit befallen, die sich daraus ergibt, dass sie Vibrationen des Fahrzeugs aufgrund von Straßenoberflächenzustand, Motoren, Schienenstößen oder dergleichen ausgesetzt werden. Bewegungskrankheit wird auch als „Kinetosis“ oder „Beschleunigungskrankheit“ bezeichnet und ist eine autonome Reaktion, die durch Vibration, insbesondere unregelmäßige Wiederholung von Beschleunigung und Verzögerung, verursacht wird, was die Bogengänge und den Vorhof von jedem Innenohr stimuliert. Um Bewegungskrankheit zu verhindern, haben Insassen Maßnahmen ergriffen, wie etwa durch ein Fenster in die Ferne schauen oder Medikamente gegen Bewegungskrankheit.
Man glaubt, dass Bewegungskrankheit auch auftritt, wenn ein Konflikt zwischen Körpergleichgewichtsempfindungsinformationen, die von den Bogengängen erhalten werden, und visuellen Informationen, die durch die menschlichen Augen erhalten werden, auftritt. Auf dieser Grundlage wurden Studien unternommen, die darauf abzielen, Symptome von Bewegungskrankheit zu beseitigen, indem einem Insassen ein Bild gezeigt wird, das mit den Gleichgewichtsempfindungsinformationen in Einklang ist (siehe Nichtpatentliteratur 1).
Als ein Verfahren zum Verhindern von Bewegungskrankheit wurde ein Verfahren vorgeschlagen, das es möglich macht, Bewegungskrankheit zu verhindern, indem Bewegungskrankheit eines Insassen auf der Grundlage eines Gesamtwerts der Beschleunigung des Fahrzeugs oder der Beschleunigung des Kopfes des Insassen eingeschätzt wird und das Fahrzeug angesteuert wird, die Beschleunigung des Kopfes des Insassen zu verringern. Da es schwierig ist, einen Sensor am Kopf anzubringen, wurde die Beschleunigung des Kopfes anhand von Haltungsdaten, einer Druckverteilung und dergleichen eingeschätzt (siehe Patentliteratur 1).
Zitatliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung mit der Nr. 2007-236644 (Seiten 4-6 und 2)
Nichtpatentliteratur 1: Etsuji Kitagawa, „Research and Development on System for Reducing Kinetosis in Using Media in Conveyance“, The Journal of The Institute of Image Information and Television Engineers, Vol. 67, No. 11, pp. J388-J399, 2013

Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Allerdings detektiert die Technik gegen Bewegungskrankheit wie in Patentliteratur 1 nur die Beschleunigung des Kopfs. Diese Technik kann keinen Unterschied zwischen Oszillationen der Sichtlinie aufgrund von Vestibuloocularreflex oder optokinetischem Nystagmus und Oszillation eines sich in der Sichtlinie befindlichen Objekts ausgleichen, welches eine der Ursachen von Bewegungskrankheit ist, und kann keinen Vestibuloocularreflex detektieren. Auch ist es in dem Verfahren der Nichtpatentliteratur 1 nötig, dem Insassen spezielle Handlungen aufzuzwingen, wie etwa Zwingen des Insassen, ein Sichtgerät zu betrachten, während die Betrachtungsbedingungen beschränkt werden, wie etwa der Abstand zu dem Sichtgerät.
Der Vestibuloocularreflex ist eine Reflexfunktion, bei welcher sich die Sichtlinie in eine Gegenrichtung zu einer Richtung bewegt, in welcher der Kopf beschleunigt wird. Beispielsweise handelt es sich bei einer Funktion um einen Vestibuloocularreflex, wenn sich die Sichtlinie unwillkürlich nach unten bewegt, wenn ein Kopf beim Vorausschauen aufwärts geneigt ist. Wenn die Ansicht auf einem Wasserfahrzeug oder in einem Zug unverändert bleibt, während die Bogengänge Beschleunigung empfinden, tritt ein Konflikt zwischen Gleichgewichtsempfindungsinformationen und visuellen Informationen auf, was Bewegungskrankheit verursacht.
Der „optokinetische Nystagmus“ betrifft einen Oszillationszustand der Augäpfel, der durch Wiederholung langsamer Augapfelbewegung und schneller Augapfelbewegung verursacht wird. Dieser tritt beispielsweise beim Hinausschauen aus einem Zugfenster oder in ähnlichen Situationen auf, dies aufgrund von Abwechslung einer langsamen Augenbewegung, die einem Objekt folgt, das sequentiell an den Augen vorbeiläuft, und einer schnellen Bewegung in der Gegenrichtung, um das nächste Objekt zu erfassen. Optokinetischer Nystagmus verursacht anomale Aktivitäten der extraokularen Muskeln. Man glaubt, dass durch die Aktivitäten verursachte Nervensignale über die Vestibularnerven die Medulla oblongata stimulieren, welche das autonome Nervensystem steuert, und deren Funktion stören, was Symptome wie etwa Übelkeit verursacht.
Die vorliegende Erfindung soll zum Lösen der oben beschriebenen Probleme dienen und soll eine Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung bereitstellen, die fähig ist zum genauen Einschätzen von Bewegungskrankheit, ohne einem Insassen eine spezielle Handlung aufzuwingen, wie etwa Betrachten eines Sichtgeräts.
Lösung für das Problem
Um die obige Aufgabe zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendens bereitgestellt: ein Sichtlinienoszillationsdetektor zum Detektieren von Oszillation einer Sichtlinie eines Insassen, ein Objektoszillationsdetektor zum Detektieren von Oszillation eines sich in der Sichtlinie befindlichen Objekts, ein Oszillationsvergleicher zum Berechnen einer Oszillationsdifferenz aus einer Oszillation der Sichtlinie und der Oszillation des Objekts, und ein Bewegungskrankheitsbestimmer zum Bestimmen, auf einer Grundlage der Oszillationsdifferenz, ob sich der Insasse in einem Bewegungskrankheitszustand befindet.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, eine Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung bereitzustellen, bei der es nicht nötig ist, einem Insassen eine spezielle Handlung aufzuzwingen, wie etwa Betrachten eines Sichtgeräts, indem der Sichtlinienoszillationsdetektor Oszillation einer Sichtlinie des Insassen in einem Transportmittel detektiert, der Objektoszillationsdetektor Oszillation eines sich in der Sichtlinie des Insassen befindlichen Objekts detektiert, der Oszillationsvergleicher eine Oszillationsdifferenz aus der Oszillation der Sichtlinie und der Oszillation des Objekts berechnet und der Bewegungskrankheitsbestimmer, auf einer Grundlage der Oszillationsdifferenz, bestimmt, ob sich der Insasse in einem Bewegungskrankheitszustand befindet.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung einer Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung einschließlich einer Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Anordnung von Elementen in einem Fahrzeug, das die Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet, veranschaulicht.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere Ausgestaltung der Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Bewegungskrankheitseinschätzverfahren gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung einer Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung einschließlich einer Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
6 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Anordnung von Elementen in einem Fahrzeug, das die Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet, veranschaulicht.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Bewegungskrankheitseinschätzverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung einer Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung einschließlich einer Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
9 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Anordnung von Elementen in einem Fahrzeug, das die Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet, veranschaulicht.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Bewegungskrankheitseinschätzverfahren gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Beschreibung der Ausführungsformen

Erste Ausführungsform
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung einer Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung einschließlich einer Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht. Eine Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung 10 beinhaltet eine Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung 100 und eine Fahrzeugsteuerung 160. Die Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung 100 beinhaltet einen Sichtlinienoszillationsdetektor 110, einen Objektoszillationsdetektor 120, einen Oszillationsvergleicher 130, einen Bestimmungsinformationenspeicher 140, einen Bewegungskrankheitsbestimmer 150 und eine Warnungspräsentiervorrichtung 170. Der Sichtlinienoszillationsdetektor 110 detektiert Oszillation einer Sichtlinie eines Insassen. Der Objektoszillationsdetektor 120 detektiert Oszillation eines Objekts, auf welches der Insasse schaut. Der Oszillationsvergleicher 130 vergleicht die Oszillationsstärke der Sichtlinie, die eine Ausgabe des Sichtlinienoszillationsdetektors 110 ist, und die Oszillationsstärke des sich in der Sichtlinie befindlichen Objekts, die eine Ausgabe des Objektoszillationsdetektors 120 ist. Der Bestimmungsinformationenspeicher 140 speichert einen Schwellenwert einer Oszillationsdifferenz, die zu Bewegungskrankheit führen kann. Hier ist die Oszillationsdifferenz, die zu Bewegungskrankheit führen kann, eine Differenz zwischen der Oszillationsstärke der Sichtlinie, die eine Ausgabe des Sichtlinienoszillationsdetektors 110 ist, und der Oszillationsstärke des sich in der Sichtlinie befindlichen Objekts, die eine Ausgabe des Objektoszillationsdetektors 120 ist. Hier ist der Schwellenwert der Wert der Oszillationsdifferenz, über welchem Bewegungskrankheit verursacht werden kann. Mit anderen Worten ist der Schwellenwert der Wert der Oszillationsdifferenz, bei welchem oder unterhalb welchem keine Bewegungskrankheit verursacht werden wird. Der Bewegungskrankheitsbestimmer 150 vergleicht eine Ausgabe des Oszillationsvergleichers 130 mit dem Schwellenwert des Bestimmungsinformationenspeichers 140 und bestimmt einen Bewegungskrankheitszustand. Die Fahrzeugsteuerung 160 steuert das Fahrzeug auf der Grundlage eines durch den Bewegungskrankheitsbestimmer 150 ausgegebenen Bestimmungsergebnisses. Die Warnungspräsentiervorrichtung 170 lanciert eine Warnung an den Insassen und fordert den Insassen auf der Grundlage des durch den Bewegungskrankheitsbestimmer 150 ausgegebenen Bestimmungsergebnisses auf, eine Pause einzulegen. Die Warnung kann eine Warnung unter Verwendung eines Tons über einen Lautsprecher sein oder kann eine Warnung unter Verwendung eines Bildes sein, das auf einem fahrzeuginternen Bildschirm, einem Head-up-Display (HUD), einem Instrumententräger oder dergleichen angezeigt wird. Das „Head-up-Display (HUD)“ ist ein Bildschirm, der Informationen direkt in dem Sichtfeld einer Person anzeigt, indem ein Bild auf ein transparentes optisches Glaselement projiziert wird oder mit anderen Verfahren. Der „Instrumententräger“ ist eine vor dem Fahrersitz eines Automobils befindliche Steuerkonsole.
In dem Sichtlinienoszillationsdetektor 110 wird, zum Detektieren der Sichtlinienoszillation, eine Bewegung der Position der Iris in einem abgebildeten Auge als die Oszillation detektiert. Die „Sichtlinienoszillation“ ist eine Oszillation einer visuellen Achse, die eine Linie ist, die eine Augenmitte und ein angeschautes Ziel verbindet, und ein Phänomen ist, das durch Oszillation des angeschauten Ziels verursacht wird. Verfahren zum Detektieren von Sichtlinienoszillation beinhalten Elektrookulographie, das Optischer-Hebel-Verfahren, das Suchspulenverfahren, das Limbusfolgerverfahren, das Hornhautreflexionsverfahren und dergleichen. Die „Elektrookulographie“ konzentriert sich auf die Tatsache, dass eine Spannungsänderung eines Augapfels im Wesentlichen proportional zu dem Drehwinkel des Augapfels ist, und platziert Hautelektroden um das Auge herum und misst Bewegung des Augapfels anhand einer Spannungsänderung des Augapfels. Das „Optischer-Hebel-Verfahren“ ist ein Verfahren, das eine Kontaktlinse mit einem kleinen an deren Rand angebrachten Spiegel auf der Hornhaut platziert und reflektiertes Licht extrahiert, das aus Reflexion eines Lichtstrahls durch den Spiegel resultiert, indem Bildanalyse oder fotoelektrische Umwandlung verwendet werden. Das „Suchspulenverfahren“ ist ein Verfahren, das Spulen an dem Rand einer Kontaktlinse anbringt, eine die Linse tragende Person in einem gleichförmigen Wechselmagnetfeld platziert und einen induzierten Strom extrahiert, der der Drehung des Augapfels proportional ist, wodurch die Sichtlinienoszillation detektiert wird. Das „Limbusfolgerverfahren“ ist ein Verfahren, das Augapfelbewegung durch Einstrahlen schwachen Infrarotlichts auf die Grenze zwischen der Iris und der Sklera und Detektieren des resultierenden reflektierten Lichts mit einem Sensor misst. Das „Hornhautreflexionsverfahren“ ist ein Verfahren, das Augapfelbewegung auf der Grundlage der Position eines Hornhautreflexionsbilds misst, das hell erscheint, wenn die Hornhaut mit einem Beleuchtungslicht von einer Punktlichtquelle beleuchtet wird. Die vorliegende Erfindung benötigt, wie oben beschrieben, kein Anbringen eines Objekts zur Messung des Augapfels.
Die vorliegende Erfindung detektiert Oszillation der Sichtlinie durch Abbilden von Sichtlinienoszillation des Insassen. Beim Detektieren von Oszillation der Sichtlinie wird beispielsweise die Iris in einem abgebildeten Auge detektiert. Dann wird detektiert, ob sich die Grenze zwischen der Position der Iris und der Position eines Teils, wie etwa der Sklera, außerhalb der Iris mit der Zeit bewegt. Wenn sie sich bewegt, wird bestimmt, dass es eine Sichtlinienoszillation gibt. Wenn beispielsweise eine Bewegungsfrequenzänderung einer sich bewegenden Position der Grenze groß ist, kann bestimmt werden, dass die Oszillationsstärke groß ist. Beim Detektieren der Richtung der Oszillation ist es möglich, die Montagerichtung, in welcher eine Kamera zum Abbilden von Sichtlinienoszillation des Insassen montiert ist, als eine Referenz zu nehmen. Es ist auch möglich, einen Beschleunigungssensor an einer Kamera zum Abbilden von Sichtlinienoszillation des Insassen und Detektieren einer Auslenkung der Kamera aus einer Vertikalrichtung anzubringen. Wie oben ist es möglich, die Referenz der Richtung der Detektion der Sichtlinienoszillation durch Abbilden mit der Kamera und die Referenz der Richtung der Detektion von Oszillation des Objekts durch einen Beschleunigungssensor abzugleichen.
2 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Anordnung von Elementen in dem Fahrzeug, das die Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet, veranschaulicht. In dem in 2 veranschaulichten Fahrzeug sind eine fahrzeuginterne Kamera 210, ein fahrzeuginterner Bildschirm 220 mit einem daran angebrachten Beschleunigungssensor, ein Oszillationsvergleicher 230, eine Speichervorrichtung 240, ein Bestimmer 250, eine Transportmittelsteuerung 260 und ein Lautsprecher 270 angeordnet. Die Entsprechungsbeziehung zwischen den Elementen in 2 und den Elementen in 1 lautet folgendermaßen: Die fahrzeuginterne Kamera 210 entspricht dem Sichtlinienoszillationsdetektor 110. Der fahrzeuginterne Bildschirm 220 mit dem daran angebrachten Beschleunigungsdetektor entspricht dem Objektoszillationsdetektor 120. Der Oszillationsvergleicher 130 entspricht dem Oszillationsvergleicher 230. Die Speichervorrichtung 240 entspricht dem Bestimmungsinformationenspeicher 140. Der Bestimmer 250 entspricht dem Bewegungskrankheitsbestimmer 150. Die Transportmittelsteuerung 260 entspricht der Fahrzeugsteuerung 160. Der Lautsprecher 270 entspricht der Warnungspräsentiervorrichtung 170.
Die fahrzeuginterne Kamera 210 ist eine Vorrichtung, die Sichtlinienoszillation eines Insassen, welcher ein Detektionsziel ist, durch Abbilden erlangt. Die fahrzeuginterne Kamera 210 ist mit dem Oszillationsvergleicher 230 verbunden. Die in 2 veranschaulichte Kamera kann mittels Verdrahtung, wie etwa einem Kabelbaum verbunden sein, oder kann drahtlos verbunden sein. Die Kamera kann eine gewöhnliche RGB-Kamera oder kann eine IR-Kamera sein. Die RGB-Kamera ist eine Kamera, die Signale von drei Farben von rot, grün und blau über drei verschiedene Kabel oder dergleichen kommuniziert und typischerweise drei unabhängige CCD-Sensoren verwendet. Die IR-Kamera ist eine Infrarotkamera und eine Kamera, die für Wellenlängen im Infrarotbereich empfindlich ist.
In 2 ist der fahrzeuginterne Bildschirm 220, von welchem angenommen wird, dass er von dem Insassen für eine lange Zeit angeschaut wird, mit dem Beschleunigungssensor versehen. Da sich der fahrzeuginterne Bildschirm 220 nahe dem Insassen befindet, ist dessen wahrnehmbare Bewegungsgröße aufgrund von Vibration im Vergleich zu einem entfernten Objekt groß und somit ist die oben beschriebene Differenz zur Oszillation der Sichtlinie groß. Somit wird Anschauen des fahrzeuginternen Bildschirms 220 wahrscheinlich Bewegungskrankheit verursachen. Auch ist es einfach, den Beschleunigungssensor direkt an dem fahrzeuginternen Bildschirm 220 anzubringen. Anhand des Obigen ist es möglich, durch Anbringen des Beschleunigungssensors an dem fahrzeuginternen Bildschirm 220 die Oszillation genau zu messen und sie für Bewegungskrankheitseinschätzung zu verwenden. Die Position, an der der Beschleunigungssensor montiert ist, ist nicht auf den fahrzeuginternen Bildschirm 220 beschränkt.
Der Oszillationsvergleicher 230 in 2 vergleicht die durch die fahrzeuginterne Kamera 210 detektierte Sichtlinienoszillation und die durch den in dem fahrzeuginternen Bildschirm 220 vorgesehenen Beschleunigungssensor detektierte Oszillation. Durch Berechnen einer Differenz zwischen der durch die fahrzeuginterne Kamera 210 detektierten Sichtlinienoszillation und der durch den in dem fahrzeuginternen Bildschirm 220 vorgesehenen Beschleunigungssensor gemessenen Oszillation wird eine Komponente des Vestibuloocularreflexes, welche Bewegungskrankheit verursacht, extrahiert. Es ist möglich, die Differenz zeitlich zu integrieren, wodurch eine Bewegungskrankheitseinschätzung mit verringertem Störeinfluss geliefert wird.
Der in 2 veranschaulichte Lautsprecher 270 ist bereitgestellt zum Bestimmen, wenn die von dem Oszillationsvergleicher 230 erhaltene Oszillationsdifferenz den Schwellenwert übersteigt, dass es Oszillation ist, die zur Bewegungskrankheit führt und zum Lancieren einer Warnung an den Insassen. Die Bewegungskrankheitsbestimmung der vorliegenden Erfindung ist eine Bestimmung, dass es ein Anzeichen von Bewegungskrankheit gibt und die Bestimmung anhand der Umgebung um den Insassen herum vorgenommen wird, unabhängig davon, ob sich der Insasse bewusst ist, sich in einem Bewegungskrankheitszustand zu befinden.
Die in 2 veranschaulichte Transportmittelsteuerung 260 verringert die von dem Oszillationsvergleicher 230 erhaltene Oszillationsdifferenz. Beispielsweise passt die Transportmittelsteuerung 260 eine Aufhängung eines Sitzes, auf welchem der Insasse sitzt, an, um Schaukeln der Person zu verringern. Die „Aufhängung“ des Fahrzeugsitzes hat eine Funktion als ein Stoßdämpfer, der verhindert, dass die Unebenheit der Straßenoberfläche auf die Fahrzeugkarosserie übertragen wird, und ist ein Mechanismus, der Fahrqualität, Handlingstabilität oder dergleichen verbessert. Die Transportmittelsteuerung 260 passt auch eine Aufhängung eines Sitzes an, der den fahrzeuginternen Bildschirm trägt. Die Transportmittelsteuerung 260 führt auch eine Verzögerung durch, um Schaukeln zu verringern. Die Transportmittelsteuerung 260 präsentiert auch eine Route mit einem guten Straßenoberflächenzustand, indem mit einem Autonavigationssystem zusammengearbeitet wird. Die Transportmittelsteuerung 260 präsentiert auch eine Stelle, an der es möglich ist, eine Rast einzulegen.
Um die Auswirkung eines Verringerns von Bewegungskrankheit der vorliegenden Erfindung zu verbessern, ist es möglich, die Umgebung in dem Fahrzeug zu ändern, wodurch das Auftreten von Bewegungskrankheit des Insassen verringert wird oder der Grad an Bewegungskrankheit verringert wird. Beispielsweise beinhaltet Ändern der Umgebung in dem Fahrzeug Verbreiten einer Duftsubstanz in das Fahrzeug. Auch beinhaltet Ändern der Umgebung in dem Fahrzeug Abspielen von Musik zum Zwecke der Entspannung des Insassen oder zu anderen Zwecken. Auch beinhaltet Ändern der Umgebung in dem Fahrzeug Öffnen oder Schließen eines Fensters zu dem Zwecke, den Insassen der Außenluft auszusetzen oder zu anderen Zwecken. Auch beinhaltet Ändern der Umgebung in dem Fahrzeug Anpassen einer Klimaanlage zu dem Zwecke, dass sich der Insasse behaglich fühlt, oder zu anderen Zwecken. Auch beinhaltet Ändern der Umgebung in dem Fahrzeug Ändern des Rückhaltezustands des Sitzgurts zum Zwecke des Verhinderns, dass der Insasse Druck fühlt oder zu anderen Zwecken.
Obgleich die obige Beschreibung die vorliegende Erfindung als durch Hardware implementiert beschrieben hat, kann ein Teil der oder die gesamte in 1 veranschaulichten Signalverarbeitung durch Software oder einen programmierten Computer implementiert sein.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere Ausgestaltung der Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die veranschaulichte Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung beinhaltet eine CPU 11, einen Programmspeicher 12, einen Datenspeicher 13, einen Bus 14, der diese verbindet, eine Schnittstelle 15 und eine Warnungspräsentiervorrichtung 16. Die CPU, was eine Abkürzung für Zentralverarbeitungseinheit (Central Processing Unit) ist, ist eine Vorrichtung, die Berechnung oder Steuerung durchführt.
Die CPU 11 arbeitet gemäß einem in dem Programmspeicher 12 gespeicherten Programm. Sie speichert während des Betriebsprozesses verschiedene Dateneinträge in den Datenspeicher 13. Ein Einschätzergebnis wird der Warnungspräsentiervorrichtung 16 über die Schnittstelle 15 zugeführt. Das Einschätzergebnis wird auch einer Betriebssektion 17 des Fahrzeugs über die Schnittstelle 15 zugeführt. Die Betriebssektion 17 ist beispielsweise eine Aufhängungsanpassung 17a eines Sitzes. Die Betriebssektion 17 ist ein Autonavigationssystem 17b. Die Betriebssektion 17 besteht aus der Aufhängungsanpassung oder dem Autonavigationssystem und kann aus einem oder beiden von diesen bestehen. Die Betriebssektion 17 entspricht der Fahrzeugsteuerung 160 oder der Transportmittelsteuerung 260 in der obigen Beschreibung.
Im Folgenden wird der durch die CPU 11 durchgeführte Prozess unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Bewegungskrankheitseinschätzverfahren gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das in 4 veranschaulichte Bewegungskrankheitseinschätzverfahren beinhaltet einen Fahrtbestimmungsschritt S10, einen Einschätzungsstartsignalerzeugungsschritt S20, einen Abbildungsschritt S30, einen Regionsextraktionsschritt S40, einen Sichtlinienoszillationsdetektionsschritt S50, einen Objektoszillationsdetektionsschritt S60, einen Oszillationsvergleichsschritt S70, einen Bewegungskrankheitseinschätzungsschritt S80, einen Fahrzeugsteuerungsschritt S90, einen Bewegungskrankheitswarnungsschritt S100 und einen Motorstoppbestimmungsschritt S110.
Der Fahrtbestimmungsschritt S10 bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einem Fahrtzustand befindet. Die Bestimmung wird durch Erfassen einer Bestimmung, ob das Fahrzeug fährt, anhand von CAN-Informationen oder dergleichen vorgenommen. Das „CAN“, welches eine Abkürzung für Controller Area Network ist, ist ein Netzwerkstandard zum Verbinden einer elektronischen Schaltung und von Geräten, der als eine Kommunikationstechnik zwischen fahrzeuginternen Geräten entwickelt wurde.
Wenn in dem Einschätzungsstartsignalerzeugungsschritt S20 bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in einem Fahrtzustand befindet, wird ein Einschätzungsstartsignal von einer Bedieneinheit erzeugt und der fahrzeuginternen Kamera 210 und einer damit verknüpften Beleuchtung zugeführt. „Bedieneinheit“ ist ein allgemeiner Ausdruck für Einheiten, die Audiogeräte, Autonavigationssysteme oder dergleichen steuern. Als Nächstes bildet in dem Abbildungsschritt S30 die fahrzeuginterne Kamera 210, welche das zugeführte Signal empfangen hat, einen Insassen ab.
In dem Regionsextraktionsschritt S40 extrahiert eine mit der fahrzeuginternen Kamera 210 verknüpfte Vorrichtung eine Region eines Auges des Insassen. In dem Sichtlinienoszillationsdetektionsschritt S50 werden die Sichtlinie und deren Oszillation anhand des Bildes der detektierten Augenregion detektiert. Das Ergebnis des Sichtlinienoszillationsdetektionsschritts S50 wird an den Oszillationsvergleichsschritt S70 gesendet. Wenn andererseits in dem Fahrtbestimmungsschritt S10 bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug nicht in einem Fahrtzustand befindet, wird in dem Motorstoppbestimmungsschritt S110 bestimmt, ob sich der Motor in einem gestoppten Zustand befindet. Wenn das Fahrzeug fährt, wird die Bewegungskrankheitseinschätzung fortgesetzt; wenn das Fahrzeug gestoppt ist, wird die Einschätzung nicht durchgeführt. Wenn sich das Fahrzeug in einem gestoppten Zustand befindet und sich auch der Motor in einem gestoppten Zustand befindet, endet die Einschätzung.
Nachdem die Einschätzung, ob Bewegungskrankheit erlebt wird, in dem Einschätzungsstartsignalerzeugungsschritt S20 gestartet wurde, wird in dem Fahrzeuginterner-Monitor-Oszillationsextraktionsschritt S60 eine Oszillation des fahrzeuginternen Monitors extrahiert. In dem Oszillationsvergleichsschritt S70 wird eine Oszillationsdifferenz aus der Oszillation der Sichtlinie, die sich aus dem Sichtlinienoszillationsdetektionsschritt S50 ergibt, und der Oszillation des fahrzeuginternen Monitors, die sich aus dem Fahrzeuginterner-Monitor-Oszillationsextraktionsschritt S60 ergibt, berechnet. In dem Bewegungskrankheitseinschätzungsschritt S80 wird anhand der Oszillationsdifferenz auf der Grundlage von Bewegungskrankheitseinschätzdaten eine Bewegungskrankheitseinschätzung vorgenommen. In dem Fahrzeugsteuerungsschritt S80 wird die Betriebssektion des Fahrzeugs auf der Grundlage des Ergebnisses der Bewegungskrankheitseinschätzung gesteuert. Auch wird in dem Bewegungskrankheitswarnungsschritt S100 eine Bewegungskrankheitswarnung auf der Grundlage des Ergebnisses der Bewegungskrankheitseinschätzung lanciert. Dann wird der obige Ablauf wiederholt, indem zu dem Fahrtbestimmungsschritt S10 zurückgekehrt wird.
Das Obige hat die Operationen der Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung und des Bewegungskrankheitseinschätzverfahrens beschrieben. Mit der obigen Ausgestaltung ist es möglich, den Bewegungskrankheitszustand des Insassen einzuschätzen, indem der Zustand eines Insassen in einem Transportmittel und Oszillation eines sich in der Sichtlinie des Insassen befindlichen Objekts bestimmt werden und deren Oszillationen durch das Einschätzmittel verglichen werden. Ferner ist es möglich, Bewegungskrankheit des Insassen zu verhindern, indem die Fahrzeugsteuerung das Fahrzeug auf der Grundlage des Einschätzungsergebnisses ansteuert.
Zweite Ausführungsform
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung einer Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung einschließlich einer Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Eine Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung 30 beinhaltet eine Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung 300 und eine Fahrzeugsteuerung 360. Die Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung 300 beinhaltet einen Sichtlinienoszillationsdetektor 310, einen Objektoszillationsdetektor 320, einen Oszillationsvergleicher 330, einen Bestimmungsinformationenspeicher 340, einen Bewegungskrankheitsbestimmer 350 und eine Warnungspräsentiervorrichtung 370. Der Sichtlinienoszillationsdetektor 310 detektiert eine Sichtlinie eines Insassen und Oszillation der Sichtlinie. Der Objektoszillationsdetektor 320 bildet ein in der Sichtlinie befindliches, durch den Sichtlinienoszillationsdetektor 310 detektiertes Objekt ab und detektiert Oszillationen des Objekts. Der Oszillationsvergleicher 330 vergleicht die Oszillationsstärke der Sichtlinie, die eine Ausgabe des Sichtlinienoszillationsdetektors 310 ist, und die Oszillationsstärke des sich in der Sichtlinie befindlichen Objekts, die eine Ausgabe des Objektoszillationsdetektors 320 ist. Eine durch den Oszillationsvergleicher 330 berechnete Oszillationsdifferenz wird in den Bewegungskrankheitsbestimmer 350 eingegeben. Der Bewegungskrankheitsbestimmer 350 führt eine Bewegungskrankheitsbestimmung auf der Grundlage eines Vergleichs der Oszillationsdifferenz mit einem Schwellenwert aus dem Bestimmungsinformationenspeicher 340 durch. Der Schwellenwert ist der Wert der obigen Oszillationsdifferenz, über welchem Bewegungskrankheit verursacht werden kann, wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Die Fahrzeugsteuerung 360 steuert das Fahrzeug auf der Grundlage des durch den Bewegungskrankheitsbestimmer 350 ausgegebenen Bestimmungsergebnisses. Die Warnungspräsentiervorrichtung 370 lanciert eine Warnung an den Insassen und fordert den Insassen auf der Grundlage des durch den Bewegungskrankheitsbestimmer 350 ausgegebenen Bestimmungsergebnisses auf, eine Pause einzulegen oder andere Maßnahmen zu ergreifen. Die Warnung kann eine hörbare Warnung oder eine visuelle Warnung sein, wie bei der ersten Ausführungsform.
6 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Anordnung von Elementen in dem Fahrzeug, das die Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet, veranschaulicht. In dem in 6 veranschaulichten Fahrzeug sind eine fahrzeuginterne Kamera 410 (zum Detektieren einer Sichtlinie), eine fahrzeuginterne Kamera 420 (zum Abbilden eines Objekts in der Sichtlinie), ein Oszillationsvergleicher 430, eine Speichervorrichtung 440, ein Bestimmer 450, eine Transportmittelsteuerung 460 und ein Lautsprecher 470 angeordnet. Die Entsprechungsbeziehung zwischen den Elementen in 6 und den Elementen in 5 lautet folgendermaßen: Die fahrzeuginterne Kamera 410 entspricht dem Sichtlinienoszillationsdetektor 310. Die fahrzeuginterne Kamera 220 (zum Abbilden eines Objekts in der Sichtlinie) entspricht dem Objektoszillationsdetektor 320. Der Oszillationsvergleicher 430 entspricht dem Oszillationsvergleicher 430. Die Speichervorrichtung 440 entspricht dem Bestimmungsinformationenspeicher 340. Der Bestimmer 450 entspricht dem Bewegungskrankheitsbestimmer 350. Die Transportmittelsteuerung 460 entspricht der Fahrzeugsteuerung 360. Der Lautsprecher 470 entspricht der Warnungspräsentiervorrichtung 370.
Die fahrzeuginterne Kamera 410 ist eine Vorrichtung, die Sichtlinienoszillation eines Insassen, welcher ein Detektionsziel ist, durch Abbilden des Insassen erlangt. Die fahrzeuginterne Kamera 410 ist mit dem Oszillationsvergleicher 430 verbunden. Die fahrzeuginterne Kamera 420 ist auch mit dem Oszillationsvergleicher 430 verbunden.
Die fahrzeuginterne Kamera 420 ist eine oder mehrere innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs befindliche Kameras. Die fahrzeuginterne Kamera 420 bestimmt ein sich in der durch die fahrzeuginterne Kamera 410 erhaltene Sichtlinie des Insassen befindliches Objekt und erlangt Oszillation des Objekts von einem abgebildeten Bild. Die Bestimmung des sich in der durch die fahrzeuginterne Kamera 410 erhaltene Sichtlinie befindlichen Objekts kann auf der Position einer Pupille basieren. Alternativ kann die Bestimmung des in der Sichtlinie befindlichen Objekts auf der Orientierung des Gesichts basieren. Alternativ kann die Bestimmung des in der Sichtlinie befindlichen Objekts durch Bezugnahme auf ein an einem Auge reflektiertes Bild vorgenommen werden. Da es möglich ist, einen Vergleich mit Oszillation eines willkürlichen Objekts vorzunehmen, ist es beispielsweise möglich, Bewegungskrankheit eines Insassen, der ein Buch liest, oder eines Insassen, der ein Mobiltelefon bedient, einzuschätzen. Die fahrzeuginterne Kamera 410 und die fahrzeuginterne Kamera 420 können mittels Verdrahtung, wie etwa einem Kabelbaum verbunden sein, oder können drahtlos verbunden sein.
Der Oszillationsvergleicher 430 vergleicht die durch die fahrzeuginterne Kamera 420 detektierte Sichtlinienoszillation und die von der fahrzeuginternen Kamera 410 erhaltene Oszillation des in der Sichtlinie befindlichen Objekts. Der Oszillationsvergleicher 430 berechnet eine Differenz zwischen den Oszillationen, wodurch Oszillation aufgrund von Vestibuloocularreflex extrahiert wird.
Der Bestimmungsinformationenspeicher 440 speichert einen oder mehrere Schwellenwerte, die beim Durchführen von Bewegungskrankheitsbestimmung verwendet werden, anhand der durch die Oszillationsvergleichsvorrichtung 430 ausgegebenen Oszillationsdifferenz.
Die Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung 450 kann den Grad an Bewegungskrankheit bestimmen, indem die durch die Oszillationsvergleichsvorrichtung 430 ausgegebene Oszillationsdifferenz mit dem einen oder den mehreren Schwellenwerten in der Bestimmungsinformationenspeichervorrichtung 440, Graden an Bewegungskrankheit entsprechend, verglichen werden.
Die Transportmittelsteuerung 460 verringert die von dem Oszillationsvergleicher 430 erhaltene Oszillationsdifferenz. Beispielsweise passt die Transportmittelsteuerung 460 eine Aufhängung eines Sitzes, auf welchem der Insasse sitzt, an, um Schaukeln der Person zu verringern. Die Transportmittelsteuerung 460 führt auch eine Verzögerung durch, um Schaukeln zu verringern. Die Transportmittelsteuerung 460 präsentiert auch eine Route mit einem guten Straßenoberflächenzustand, indem mit einem Autonavigationssystem zusammengearbeitet wird. Die Transportmittelsteuerung 460 präsentiert auch eine Stelle, an der es möglich ist, eine Rast einzulegen.
Wenn die von dem Oszillationsvergleicher 430 erhaltene Oszillationsdifferenz einen Schwellenwert übersteigt, bestimmt der Lautsprecher 470, dass es eine Oszillation ist, die zu Bewegungskrankheit führt, und lanciert eine Warnung an den Insassen. Es ist auch möglich, dass ein Teil, wie etwa der Oszillationsvergleicher 430, verbunden mit dem Lautsprecher 470, anhand eines Vergleichs der Oszillationsdifferenz mit dem Schwellenwert bestimmt, dass es eine zu Bewegungskrankheit führende Oszillation ist, und das Bestimmungsergebnis wird an den Lautsprecher 470 gesendet.
Obgleich das Obige Implementation durch Hardware beschrieben hat, wird Implementation durch Software beschrieben.
Wie für das Bewegungskrankheitseinschätzverfahren der ersten Ausführungsform beschrieben, ist eine Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung zum Ausführen von Software eines Bewegungskrankheitseinschätzverfahrens in 3 veranschaulicht, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde; im Folgenden wird hier ein durch die CPU 11 durchgeführter Prozess unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
7 ist ein Flussdiagramm, das das Bewegungskrankheitseinschätzverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das in 7 veranschaulichte Bewegungskrankheitseinschätzverfahren beinhaltet einen Fahrtbestimmungsschritt S10, einen Einschätzungsstartsignalerzeugungsschritt S20, einen Abbildungsschritt S30, einen Regionsextraktionsschritt S40, einen Sichtlinienoszillationsdetektionsschritt S350, einen Objektabbildungsschritt S360, einen Objektoszillationsdetektionsschritt S365, einen Oszillationsvergleichsschritt S70, einen Bewegungskrankheitseinschätzungsschritt S80, einen Fahrzeugsteuerungsschritt S90, einen Bewegungskrankheitswarnungsschritt S100 und einen Motorstoppbestimmungsschritt S110. Hinsichtlich der Bezugszeichen der Schritte von 7 sind dieselben Bezugszeichen den Schritten zugeordnet, die dieselben Operationen wie die in der ersten Ausführungsform durchführen.
Der Fahrtbestimmungsschritt S10 bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einem Fahrtzustand befindet. Wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in einem Fahrtzustand befindet, wird in dem Einschätzungsstartsignalerzeugungsschritt S20 eine Einschätzung dahingehend gestartet, ob Bewegungskrankheit erlebt wird. Wenn andererseits in dem Fahrtbestimmungsschritt S10 bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug nicht in einem Fahrtzustand befindet, wird in dem Motorstoppbestimmungsschritt S110 bestimmt, ob sich der Motor in einem gestoppten Zustand befindet. Wenn das Fahrzeug fährt, wird die Bewegungskrankheitseinschätzung fortgesetzt; wenn das Fahrzeug gestoppt ist, wird die Einschätzung nicht durchgeführt. Wenn sich das Fahrzeug in einem gestoppten Zustand befindet und sich auch der Motor in einem gestoppten Zustand befindet, endet die Einschätzung. Wenn die Einschätzung dahingehend gestartet wird, ob Bewegungskrankheit erlebt wird, wird dann ein Insasse in dem Abbildungsschritt abgebildet S30.
In dem Regionsextraktionsschritt S40 wird eine Region eines Auges des Insassen extrahiert. In dem Sichtlinienoszillationsdetektionsschritt S350 werden die Sichtlinie und die Sichtlinienoszillation anhand des Bildes der Augenregion des Insassen detektiert. Das Ergebnis des Sichtlinienoszillationsdetektionsschritts S350 wird an den Objektabbildungsschritt S360 und den Oszillationsvergleichsschritt S70 gesendet.
In dem Objektabbildungsschritt S360 wird auf der Grundlage der Sichtlinieninformationen des Insassen ein in der Sichtlinie befindliches Objekt bestimmt und abgebildet. Anstelle der Kamera ist es möglich, ein LIDAR oder ein Interferometer auszubilden, das eine Laserlichtquelle beinhaltet, und dadurch die Oszillation anhand von reflektiertem Licht von einem oszillierenden oder vibrierenden Objekt zu detektieren. Das „LIDAR“, welches eine Abkürzung für Laser Imaging Detection and Ranging ist, ist eine Fernerfassungstechnik, die gestreutes Licht misst, das sich aus Beleuchtung mit gepulstem Laserlicht und Analysieren einer Distanz zu einem entfernten Ziel oder von Eigenschaften des Ziels ergibt.
In dem Objektoszillationsdetektionsschritt S365 wird Oszillation des sich in der Sichtlinie befindlichen Objekts detektiert. Oszillation des Zielobjekts in einem Eingabebild wird detektiert. Die Oszillation kann unter Verwendung eines durch eine Kamera abgebildeten Bilds detektiert werden oder kann anhand von durch Laserentfernungsmessen erhaltenen Informationen detektiert werden.
In dem Oszillationsvergleichsschritt S70 wird eine Oszillationsdifferenz aus der Oszillation der Sichtlinie und der Oszillation des Objekts in der Sichtlinie berechnet. In dem Bewegungskrankheitseinschätzungsschritt S80 wird anhand der Oszillationsdifferenz auf der Grundlage von Bewegungskrankheitseinschätzdaten eine Bewegungskrankheitseinschätzung durchgeführt. In dem Fahrzeugsteuerungsschritt S80 wird das Fahrzeug auf der Grundlage des Ergebnisses der Bewegungskrankheitseinschätzung gesteuert. Auch wird in dem Bewegungskrankheitswarnungsschritt S100 eine Warnung, sich in einem Bewegungskrankheitszustand zu befinden, auf der Grundlage des Ergebnisses der Bewegungskrankheitseinschätzung lanciert. Dann wird der obige Ablauf wiederholt, indem zu dem Fahrtbestimmungsschritt S10 zurückgekehrt wird.
Das Obige hat die Operationen der Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung und des Bewegungskrankheitseinschätzverfahrens der zweiten Ausführungsform beschrieben. Die Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung und das Bewegungskrankheitseinschätzverfahren der zweiten Ausführungsform liefern die gleichen Vorteile wie die Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung und das Bewegungskrankheitseinschätzverfahren der ersten Ausführungsform.
Dritte Ausführungsform
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung einer Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung einschließlich einer Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht. Eine Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung 50 beinhaltet eine Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung 500 und eine Fahrzeugsteuerung 580. Die Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung 500 beinhaltet einen Sichtlinienoszillationsdetektor 510, eine Geschwindigkeitsmessvorrichtung 520, einen Fahrzeugaußenabbildungsdetektor 530, einen Objektoszillationsdetektor 540, einen Oszillationsvergleicher 550, einen Bestimmungsinformationenspeicher 560, einen Bewegungskrankheitsbestimmer 570 und eine Warnungspräsentiervorrichtung 590. Der Sichtlinienoszillationsdetektor 510 detektiert eine Sichtlinie und einen Nystagmus (oder Augenoszillation) eines Insassen. Die Geschwindigkeitsmessvorrichtung 520 misst die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Der Fahrzeugaußenabbilder 530 erhält ein Entfernungsbild, indem der Außenraum des Fahrzeugs unter Verwendung eines Abbildungsmittels, wie etwa ein LIDAR, eine Stereokamera oder eine einäugige Kamera, aufgenommen wird. Das „Entfernungsbild“ ist ein Bild, das Tiefeninformationen mit Farben, monochromen Schattierungen oder dergleichen wiedergibt. Wie oben beschrieben berechnet das LIDAR eine Distanz zu einem Ziel durch Messen von gestreutem Licht, das aus einer Beleuchtung mit gepulstem Laserlicht resultiert. Die Stereokamera führt eine Aufnahme mit zwei Kameras links und rechts durch, wodurch Parallaxendaten der Bilder erzeugt werden und eine Distanz von den Linsen zu einem Ziel gemessen wird. Wenn eine einäugige Kamera verwendet wird, wird eine Distanz von Bildern von mehreren Aussichtspunkten, die während einer Kamerabewegung aufgenommen wurden, berechnet, indem beispielsweise ein Verfahren verwendet wird, das als Struktur durch Bewegung (Structure from Motion - SfM) bezeichnet wird. In dem Objektoszillationsdetektor 540 wird das Betrachtungsgebiet anhand des Aussichtspunkts des Insassen und der Position eines Seitenfensters eingeschätzt, indem angenommen wird, dass ein Betrachtungsgebiet in der Außenraumszenerie, das durch den Insassen durch das Seitenfenster betrachtet werden kann, ein ein dem Fahrzeug nächstliegendes Objekt ist. Anhand der von der Geschwindigkeitsmessvorrichtung 520 erhaltenen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der von dem Fahrzeugaußenabbilder 530 erhaltenen Distanzen zu Objekten außerhalb des Fahrzeugs werden relative Geschwindigkeiten der Objekte berechnet, und wenn das Objekt in dem Betrachtungsgebiet ein Muster ausbildet, in welchem sich das Objekt fahrtrichtungsbezogen periodisch wiederholt, wird es als Oszillation bestimmt und deren Periode wird berechnet. Im Allgemeinen beträgt die Maximaldistanz, die aus einem Entfernungsbild unter Verwendung eines Abbildungsmittels, wie einem LIDAR oder einer Stereokamera, erhalten werden kann, etwa 200 Meter. Da Bewegungskrankheit wahrscheinlich nicht auftreten wird, wenn ein Objekt oder eine Szenerie weiter als 200 Meter weg betrachtet wird, scheint es, dass Detektion von Oszillation eines Objekts innerhalb der Messreichweite mit den obigen Mitteln notwendig und hinreichend für Detektion von Bewegungskrankheit ist. Eine periodische Änderung des von dem Insassen betrachteten Objekts in Übereinstimmung mit einer Fahrzeugbewegung wird durch das obige Abbildungsmittel als Oszillation detektiert. Der Oszillationsvergleicher 550 gibt eine Differenz zwischen der Periode des Nystagmus und der Periode, mit welcher sich das betrachtete Objekt ändert, aus. Die Periode, mit welcher sich das betrachtete Objekt ändert, ist beispielsweise die Periode, mit welcher unter regelmäßigen Intervallen am Straßenrand platzierte Pfosten oder dergleichen von dem fahrenden Fahrzeug aus beobachtet werden. Der Bestimmungsinformationenspeicher 560 speichert Informationen zum Bestimmen, ob die Periode des Nystagmus zu Bewegungskrankheit führen kann. In dem Bewegungskrankheitsbestimmer 570 wird, wenn die Differenzausgabe von dem Oszillationsvergleicher 550 kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist und die Periode größer oder gleich einem Schwellenwert in dem Bestimmungsinformationenspeicher 560 ist, bestimmt, dass Folgen des Objekts außerhalb des Fahrzeugs mit den Augen optokinetischen Nystagmus verursachen kann, was zu Bewegungskrankheit führt. Wenn bestimmt wird, dass Bewegungskrankheit durch Schauen nach außen verursacht wird, blockt die Fahrzeugsteuerung 580 die Außenszenerie am Eindringen durch das Seitenfenster, indem ein Lichtsteuerfenster und Abdunkeln (oder Satinieren) desselben oder durch andere Mittel verwendet wird, wodurch Nystagmus verhindert wird. Wenn bestimmt wird, dass Bewegungskrankheit durch Schauen nach außen verursacht werden kann, lanciert der Warnbildschirm 590 über einen Lautsprecher oder einen Bildschirm eine Warnung, die Schauen auf ein entferntes Objekt außerhalb des Fahrzeugs oder nach vorne vor das Fahrzeug Schauen vorschlägt.
9 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Anordnung von Elementen in einem Fahrzeug, das die Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet, veranschaulicht. In dem in 9 veranschaulichten Fahrzeug sind eine fahrzeuginterne Kamera 610 (zum Detektieren einer Sichtlinie und eines Nystagmus), ein Geschwindigkeitsmesser 620, ein Fahrzeugaußenabbildungsmittel 630 (LIDAR, Kamera), ein Objektoszillationsdetektor 640, ein Oszillationsvergleicher 650, eine Speichervorrichtung 660, ein Bestimmer 670, eine Transportmittelsteuerung 680 und ein Lautsprecher 690 angeordnet. Die Entsprechungsbeziehung zwischen den Elementen in 9 und den Elementen in 8 lautet folgendermaßen: Die fahrzeuginterne Kamera 610 entspricht dem Sichtlinienoszillationsdetektor 510. Der Geschwindigkeitsmesser 520 entspricht der Geschwindigkeitsmessvorrichtung 520. Das Fahrzeugaußenabbildungsmittel 630 (LIDAR, Kamera) entspricht dem Fahrzeugaußenabbilder 530. Das Fahrzeugaußenabbildungsmittel 630 (LIDAR, Kamera) kann auch als eine Distanzmessvorrichtung bezeichnet werden. Der Objektoszillationsdetektor 640 entspricht dem Objektoszillationsdetektor 540. Der Oszillationsvergleicher 650 entspricht dem Oszillationsvergleicher 550. Die Speichervorrichtung 660 entspricht dem Bestimmungsinformationenspeicher 560. Der Bestimmer 670 entspricht dem Bewegungskrankheitsbestimmer 570. Die Transportmittelsteuerung 680 entspricht der Fahrzeugsteuerung 580. Der Lautsprecher 690 entspricht der Warnungspräsentiervorrichtung 590.
Die fahrzeuginterne Kamera 610 ist eine Vorrichtung, die Sichtlinienoszillation eines Insassen, welcher ein Detektionsziel ist, durch Abbilden des Insassen erlangt. Hier wird neben Sichtlinienoszillationen Nystagmus detektiert. Die fahrzeuginterne Kamera 610 ist mit dem Oszillationsvergleicher 630 verbunden.
Der Geschwindigkeitsmesser 620 ist eine Vorrichtung, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs misst. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird verwendet, wenn eine Objektoszillation berechnet wird. Der Geschwindigkeitsmesser 620 ist mit dem Objektoszillationsdetektor 640 verbunden.
Das Fahrzeugaußenabbildungsmittel 630 ist eine oder mehrere innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs befindliche Distanzsensoren. Jeder Distanzsensor ist eine Vorrichtung, wie etwa ein LIDAR, eine Stereokamera, eine einäugige Kamera oder ein Radar, die fähig zum Messen einer Distanz ist. Die Distanzsensoren messen Distanzen zu Objekten, die sich um das Fahrzeug herum und außerhalb desselben befinden und verwendet werden zum Bestimmen eines betrachteten Objekts.
Der Objektoszillationsdetektor 640 bestimmt ein Objekt, das von dem Insassen betrachtet wird, anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Distanzen zu den Objekten außerhalb des Fahrzeugs und der Richtung der Sichtlinie des Insassen und detektiert die Periode, mit welcher sich das betrachtete Objekt ändert, als Oszillationen.
Der Oszillationsvergleicher 650 berechnet eine Differenz zwischen der Periode des Nystagmus des Insassen, detektiert durch die fahrzeuginterne Kamera 610, und der Periode, detektiert durch den Objektoszillationsdetektor 640, und gibt diese aus.
Wenn die Ausgabe des Oszillationsvergleichers 650 kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist, vergleicht der Bestimmer 670 die Periode des Nystagmus mit einem in der Speichervorrichtung 660 gespeicherten Schwellenwert und bestimmt, ob der Nystagmus eine Periode aufweist, die zu Bewegungskrankheit führen kann.
Wenn sich der Insasse in einem Zustand befindet, in welchem der Insasse Bewegungskrankheit entwickeln kann, blockiert die Fahrzeugsteuerung 680 die Sicht mittels Rauch, so dass die Nachbarschaft des Fahrzeugs nicht sichtbar ist. Auch lanciert die Warnungspräsentiervorrichtung 690 eine visuelle oder hörbare Warnung.
Wie für das Bewegungskrankheitsschätzverfahren der ersten Ausführungsform beschrieben, ist eine Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung zum Ausführen von Software eines Bewegungskrankheitseinschätzverfahrens in 3 veranschaulicht, wie in der ersten Ausführungsform; im Folgenden wird hier ein durch die CPU 11 durchgeführter Prozess unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Bewegungskrankheitseinschätzverfahren gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das in 10 veranschaulichte Bewegungskrankheitseinschätzverfahren beinhaltet einen Fahrtbestimmungsschritt S10, einen Einschätzungsstartsignalerzeugungsschritt S20, einen Abbildungsschritt S30, einen Regionsextraktionsschritt S40, einen Sichtlinien-/Nystagmusdetektionsschritt S550, einen Sichtlinienbestimmungsschritt S551, einen Distanzmessschritt S552, einen Betrachtungsgebieteinschätzschritt S553, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektionsschritt S554, einen Objektoszillationsberechnungsschritt S555, einen Oszillationsvergleichsschritt S70, einen Bewegungskrankheitseinschätzungsschritt S80, einen Fahrzeugsteuerungsschritt S90, einen Bewegungskrankheitswarnungsschritt S100 und einen Motorstoppbestimmungsschritt S110. Hinsichtlich der Bezugszeichen der Schritte von 10 sind dieselben Bezugszeichen den Schritten zugeordnet, die dieselben Operationen wie die in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform durchführen.
Der Fahrtbestimmungsschritt S10 bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einem Fahrtzustand befindet. Die Bestimmung wird durch Erfassen einer Bestimmung, ob das Fahrzeug fährt, anhand von CAN-Informationen oder dergleichen vorgenommen.
Wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in einem Fahrtzustand befindet, wird in dem Einschätzungsstartsignalerzeugungsschritt S20 ein Einschätzungsstartsignal von einer Bedieneinheit erzeugt und der fahrzeuginternen Kamera 610 und einer damit verknüpften Beleuchtung zugeführt. Als Nächstes bildet in dem Abbildungsschritt S30 die fahrzeuginterne Kamera 610, welche das zugeführte Signal empfangen hat, einen Insassen ab.
In dem Regionsextraktionsschritt S40 extrahiert eine mit der fahrzeuginternen Kamera 610 verknüpfte Vorrichtung eine Region eines Auges des Insassen. In dem Sichtlinien-/Nystagmusdetektionsschritt S550 werden die Sichtlinie und der Nystagmus anhand des Bildes der detektierten Augenregion detektiert. Der Nystagmus wird anhand der Winkelgeschwindigkeit und -periode des Augapfels detektiert. Auf der Grundlage des Ergebnisses des Sichtlinien-/Nystagmusdetektionsschritts S550 in dem Sichtlinienbestimmungsschritt S551 wird bestimmt, ob die Sichtlinie aus dem Fahrzeug heraus gerichtet ist, und der Grad an Nystagmus wird aus der Winkelgeschwindigkeit des Augapfels berechnet.
In dem Distanzmessschritt S552 werden Distanzen zwischen dem Fahrzeug und Objekten um dieses herum gemessen.
In dem Betrachtungsgebietseinschätzschritt S553 wird das Betrachtungsgebiet anhand des Aussichtspunkts des Insassen und der Position eines Seitenfensters eingeschätzt, indem angenommen wird, dass ein Betrachtungsgebiet in der Außenraumszenerie, das durch den Insassen durch das Seitenfenster betrachtet werden kann, ein dem Fahrzeug nächstliegendes Objekt ist.
In dem Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektionsschritt S554 wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gemessen. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird beim Bestimmen eines von dem Insassen betrachteten Objekts verwendet.
In dem Oszillationsberechnungsschritt S555 wird anhand der Distanz von dem Fahrzeug zu einem Objekt in dem Betrachtungsgebiet, das in dem Betrachtungsgebieteinschätzschritt S553 eingeschätzt wurde, und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine relative Geschwindigkeit des Objekts berechnet und wenn das Objekt in dem Betrachtungsgebiet ein Muster ausbildet, in welchem sich das Objekt fahrtrichtungsbezogen periodisch wiederholt, wird dies als Oszillation bestimmt und die Periode wird berechnet.
In dem Oszillationsvergleichsschritt S70 wird eine Differenz zwischen der Periode der Nystagmus-Ausgabe von dem Sichtlinien-/Nystagmusdetektionsschritt S550 und der Ausgabe des Objektoszillationsberechnungsschritts S555 berechnet.
In dem Bewegungskrankheitseinschätzschritt S80 wird, wenn die Ausgabe des Oszillationsvergleichsschritts S70 kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist, bestimmt, ob der Nystagmus eine Periode aufweist, die zu Bewegungskrankheit führen kann, indem die Periode des Nystagmus und Bewegungskrankheitseinschätzdaten verglichen werden. Wenn in dem Fahrzeugsteuerungsschritt S90 bestimmt wird, dass Bewegungskrankheit verursacht werden kann, wird unter Verwendung eines Lichtsteuerfensters oder einer Sonnenblende eine Steuerung durchgeführt, so dass die Nachbarschaft des Fahrzeugs nicht sichtbar ist, oder es wird die Bewegungskrankheit in dem Bewegungskrankheitswarnungsschritt S100 verbessert, indem eine Warnung lanciert wird, die vorschlägt, in die Ferne oder dem Fahrzeug voraus zu schauen. Dann wird der obige Ablauf wiederholt, indem zu dem Fahrtbestimmungsschritt S10 zurückgekehrt wird.
Das Obige hat die Operationen der Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung und des Bewegungskrankheitseinschätzverfahrens der dritten Ausführungsform beschrieben. Die Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung und das Bewegungskrankheitseinschätzverfahren der dritten Ausführungsform liefern die gleichen Vorteile wie die der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform.
Obgleich in der obigen Beschreibung das Transportmittel, in welchem der Insasse fährt, als ein Fahrzeug beschrieben wurde, ist es nicht auf ein Fahrzeug beschränkt und kann ein beliebiges Transportmittel sein, wie etwa ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug, das während der Fortbewegung vibriert oder oszilliert. Obgleich das Fahrzeugaußenabbildungsmittel 630 als Distanzen zu Objekten außerhalb des Fahrzeugs messend beschrieben wurde, kann es ein Außenabbildungsmittel oder ein Außenabbilder sein, der Distanzen zwischen Objekten außerhalb des Transportmittels misst.
Obgleich oben Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Bezugszeichenliste

10: Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung
100: Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung
110: Sichtlinienoszillationsdetektor
120: Objektoszillationsdetektor
130: Oszillationsvergleicher
140: Bestimmungsinformationenspeicher
150: Bewegungskrankheitsbestimmer
160: Fahrzeugsteuerung
170: Warnungspräsentiervorrichtung
210: fahrzeuginterne Kamera
220: fahrzeuginterner Bildschirm mit Beschleunigungssensor
230: Oszillationsvergleicher
240: Speichervorrichtung
250: Bestimmer
260: Transportmittelsteuerung
270: Lautsprecher
30: Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung
300: Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung
310: Sichtlinienoszillationsdetektor
320: Objektoszillationsdetektor
330: Oszillationsvergleicher
340: Bestimmungsinformationenspeicher
350: Bewegungskrankheitsbestimmer
360: Fahrzeugsteuerung
370: Warnungspräsentiervorrichtung
410: fahrzeuginterne Kamera (zum Detektieren der Sicht-linie)
420: fahrzeuginterne Kamera (zum Abbilden eines Objekts in der Sichtlinie)
430: Oszillationsvergleicher
440: Speichervorrichtung
450: Bestimmer
460: Transportmittelsteuerung
470: Lautsprecher
50: Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung
500: Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung
510: Sichtlinienoszillationsdetektor
520: Geschwindigkeitsmessvorrichtung
530: Distanzmessvorrichtung
540: Objektoszillationsdetektor
550: Oszillationsvergleicher
560: Bestimmungsinformationenspeicher
570: Bewegungskrankheitsbestimmer
580: Fahrzeugsteuerung
590: Warnungspräsentiervorrichtung
610: fahrzeuginterne Kamera (zum Detektieren des Nystag-mus)
620: Geschwindigkeitsmesser
630: Fahrzeugaußenabbildungsmittel (LIDAR, Kamera)
640: Objektoszillationsdetektor
650: Oszillationsvergleicher
660: Speichervorrichtung
670: Bestimmer
680: Transportmittelsteuerung
690: Lautsprecher

Claims

Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung, umfassend: einen Sichtlinienoszillationsdetektor zum Detektieren von Oszillation einer Sichtlinie eines Insassen; einen Objektoszillationsdetektor zum Detektieren von Oszillation eines sich in der Sichtlinie befindlichen Objekts; einen Oszillationsvergleicher zum Berechnen einer Oszillationsdifferenz aus einer Oszillation der Sichtlinie und der Oszillation des Objekts; und einen Bewegungskrankheitsbestimmer zum Bestimmen, auf einer Grundlage der Oszillationsdifferenz, ob sich der Insasse in einem Bewegungskrankheitszustand befindet.
Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Objektoszillationsdetektor die Oszillation des Objekts durch Messen einer Beschleunigung des Objekts detektiert.
Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Objektoszillationsdetektor die Oszillation des Objekts mittels einer Abbildungsvorrichtung detektiert.
Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Bewegungskrankheitsbestimmer bei der Bestimmung einen zeitintegrierten Wert der Oszillationsdifferenz verwendet.
Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend eine Warnungspräsentiervorrichtung zum Ausgeben einer Warnung, wenn der Bewegungskrankheitsbestimmer bestimmt, dass der Insasse ein Zeichen von Bewegungskrankheit zeigt.
Bewegungskrankheitsverhinderungsvorrichtung, umfassend: die Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5; und eine Transportmittelsteuerung, wobei die Transportmittelsteuerung auf einer Grundlage eines Bestimmungsergebnisses des Bewegungskrankheitsbestimmers einen Zustand eines Transportmittels, in welchem der Insasse fährt, steuert, um die Oszillationsdifferenz zu verringern.
Bewegungskrankheitseinschätzvorrichtung, umfassend: einen Sichtlinienoszillationsdetektor zum Detektieren von Oszillation einer Sichtlinie eines Insassen; eine Geschwindigkeitsmessvorrichtung zum Messen einer Geschwindigkeit eines Transportmittels, in welchem der Insasse fährt; einen Außenraumabbilder zum Aufnehmen eines Außenraums des Transportmittels und Messen eines Abstands zwischen dem Transportmittel und dem sich außen befindlichen Objekt; einen Objektoszillationsdetektor zum Detektieren, wenn das Objekt ein Muster ausbildet, in welchem sich das Objekt bezogen auf eine Fahrtrichtung, in welcher das Objekt durch den Außenraumabbilder aufgenommen wird, periodisch wiederholt, einer Periode, mit welcher sich das Objekt fahrtrichtungsbezogen wiederholt, als Oszillation des Objekts, aus der Geschwindigkeit und des Abstands; einen Oszillationsvergleicher zum Berechnen einer Oszillationsdifferenz aus einer Oszillation der Sichtlinie und der Oszillation des Objekts; und einen Bewegungskrankheitsbestimmer zum Bestimmen, auf einer Grundlage der Oszillationsdifferenz, ob sich der Insasse in einem Bewegungskrankheitszustand befindet.
Bewegungskrankheitseinschätzverfahren, umfassend: einen Sichtlinienoszillationsdetektionsschritt des Detektierens von Oszillation einer Sichtlinie eines Insassen; einen Objektoszillationsdetektionsschritt des Detektierens von Oszillation eines sich in der Sichtlinie befindlichen Objekts; einen Oszillationsvergleichsschritt des Berechnens einer Oszillationsdifferenz aus der Oszillation der Sichtlinie und der Oszillation des Objekts; und einen Bewegungskrankheitsbestimmungsschritt des Bestimmens, auf einer Grundlage der Oszillationsdifferenz, ob sich der Insasse in einem Bewegungskrankheitszustand befindet.