JP2014168506A - 人の状態推定装置およびそれを備えた輸送機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】人の状態推定装置およびそれを備えた輸送機器は、眼球運動を計測するアイカメラ32と、アイカメラ32の計測結果に基づいて、眼球運動の速度が第1速度以上であり、かつ、眼球運動の運動量が第1量以上である眼球運動を急速眼球運動と特定する第1特定部41と、アイカメラ32の計測結果に基づいて、急速眼球運動のうち、運動量が前記第1量未満である修正眼球運動が付随する急速眼球運動を修正付随急速眼球運動と特定する第2特定部42と、アイカメラ32の計測結果に基づいて、修正付随急速眼球運動の速度に関する速度指標を算出する速度算出部43と、修正付随急速眼球運動の速度指標に基づいて、人の内的状態を推定する推定部44と、を備える
【選択図】図3
Description
すなわち、特許文献1、2の技術では、眼球運動のみならず頭部運動等を測定するので、測定部の構成が複雑になる。また、前庭動眼反射等のモデルや理想眼球運動角速度を予め計算しておき、これらの仮想的な計算結果と現実の生体情報の測定結果とに基づいて集中度や眠気の予兆を推定するので、演算処理が複雑かつ膨大となる。
すなわち、本発明は、眼球運動を計測する眼球運動計測部と、前記眼球運動計測部の計測結果に基づいて、眼球運動の速度が第1速度以上であり、かつ、眼球運動の運動量が第1量以上である眼球運動を急速眼球運動と特定する第1特定部と、前記眼球運動計測部の計測結果に基づいて、前記急速眼球運動のうち、運動量が前記第1量未満である修正眼球運動が付随する前記急速眼球運動を修正付随急速眼球運動と特定する第2特定部と、前記眼球運動計測部の計測結果に基づいて、前記修正付随急速眼球運動の速度に関する速度指標を算出する速度算出部と、前記修正付随急速眼球運動の速度指標に基づいて、人の内的状態を推定する推定部と、を備える人の状態推定装置である。
図1は、本実施例に係る鞍乗型車両1の概略構成を示す側面図である。鞍乗型車両1の車体2は、メインフレーム3を有する。メインフレーム3の前端上部にはヘッドパイプ4が支持されている。ヘッドパイプ4にはステアリングシャフト5が挿通されている。ステアリングシャフト5の上端部にはハンドル6が連結されている。ステアリングシャフト5の下端部には一対のフロントフォーク7が連結されている。フロントフォーク7の下端部には前輪8が回転可能に取り付けられている。ハンドル6を操舵すると、ステアリングシャフト5およびフロントフォーク7が一体に回転し、前輪8の向きが変わる。フロントフォーク7は伸縮可能であり、前輪8の振動を吸収する。フロントフォーク7の下端部には前輪8の回転を制動するためのブレーキ9が取り付けられている。ブレーキ9は、ブレーキレバー(図示省略)の操作によって作動する。
まず、本実施例で採用する内的状態を推定する方法を説明する。
図3は、内的状態を推定する内的状態推定装置20の構成例を示す機能ブロック図である。なお、図3では、便宜上、無線通信機23、34の図示を省略する。
1.急速眼球運動が終了した時から所定時間T内に発生すること。
2.眼球運動の速度が第2速度V2以上であること。
3.眼球運動の運動量が第2量A2(A2≦A1)未満で第3量A3(0<A3<A2)以上であること。
次に、実施例1に係る鞍乗型車両1の動作を説明する。以下では、内的状態推定装置20の処理の手順を中心に説明する。
アイカメラ32は眼球運動を測定する。アイカメラ32の計測結果は、例えば、眼球の角度の時系列データ(各時刻における眼球の回転角度に関する情報)である。この場合、眼球運動の速度は、眼球の角速度である。また、眼球運動の運動量は、眼球が回転する角度である。なお、運動量は振幅とも呼ばれる。アイカメラ32は、第1特定部41、第2特定部42および速度算出部43にそれぞれ計測結果を出力する。
第1特定部41は、アイカメラ32の計測結果に基づいて、眼球運動の速度が第1速度V1以上である眼球運動を特定する。
第1特定部41は、特定された眼球運動の運動量を算出する。
第1特定部41は、算出された眼球運動の運動量が第1量A1以上である眼球運動のみを急速眼球運動と特定する。第1量A1は、例えば20[degree]である。
第2特定部42は、1の急速眼球運動に着目して、その急速眼球運動が終了した時点から所定時間T内に、第2速度V2以上の眼球運動が発生したか否かを判断する。本実施例では、所定時間Tが経過する前に第2速度V2以上の眼球運動が始まった場合には、「発生した」と判断する。「発生した」と判断された場合には、その眼球運動を修正眼球運動の候補とみなし、ステップS6に進む。そうでない場合には、ステップS8に進む。
第2特定部42は、修正眼球運動の候補とみなされた眼球運動の運動量を算出する。そして、算出された運動量が、第3量A3以上、かつ、第2量A2未満であるか否かを判断する。第2量A2は、例えば3.5[degree]であり、第3量A3は、例えば1.0[degree]である。その結果、運動量がこの範囲内にあると判断された場合には、修正眼球運動の候補を修正眼球運動と特定し、ステップS7に進む。そうでない場合には、ステップS8に進む。
第2特定部42は、特定された修正眼球運動に関連する急速眼球運動(すなわち、ステップS5の処理において着目した急速眼球運動)を修正付随急速眼球運動と特定する。
第2特定部42は、ステップS5の処理において着目した急速眼球運動を破棄する。破棄された急速眼球運動は、人の内的状態の推定の基礎とされない。
速度算出部43は、特定された修正付随急速眼球運動の速度に関する速度指標を算出する。速度指標は、例えば、修正付随急速眼球運動の最大速度である。図5の例では、修正付随急速眼球運動e1の最大速度ve1が、修正付随急速眼球運動e1の速度指標となる。
推定部44は、速度指標に基づいて人の内的状態を推定する。本実施例では、速度指標を所定の閾値と比較する。その結果、速度指標が閾値より大きい場合は、精神作業負担レベルが低い(内的状態が良好である)と推定する。そうでなければ、精神作業負担レベルが高いと推定する。
出力選択部45は、推定部44による推定結果に基づいて、ライダーへの情報提示を行うか否か、および、制御パラメータの変更を行うか否かについて選択する。そして、表示部24、抵抗力調整部25、振動発生部26、音声出力部33およびECU19(以下、これらを「表示部24等」と総称する)に適宜に命令を出力する。選択の結果によっては、表示部24等の全部または一部に命令が出力される場合のみならず、表示部24等のいずれにも命令が出力されない場合もある。
また、第1特定部41は第1量A1を用いて、運動量が比較的に大きな眼球運動のみを抽出する。本実施例で例示したように、第1量A1を20[degree]とすれば、視点が視野の周縁部付近に飛ぶような眼球運動のみを修正付随急速眼球運動の候補とすることができる。
さらに、第2特定部42は第2量A2を用いて修正眼球運動の存否を判定する。これにより、修正付随急速眼球運動に比べて運度量が小さい修正眼球運動が付随した修正付随急速眼球運動を抽出できる。
これらによって、修正付随急速眼球運動が随意的な眼球運動である確率を効果的に高めることができると考えられる。
i=k1{1−exp(−k2×a)}
2 … 車体
19 … ECU
20 … 内的状態推定装置(人の状態推定装置)
21 … 演算処理装置
24 … 表示部(情報出力部)
25 … 抵抗力調整部(情報出力部)
26 … 振動発生部(情報出力部)
31 … ヘルメット
32 … アイカメラ(眼球運動計測部)
33 … 音声出力部(情報出力部)
41 … 第1特定部
42 … 第2特定部
43 … 速度算出部
44 … 推定部
45 … 出力選択部
V1 … 第1速度
V2 … 第2速度
A1 … 第1量
A2 … 第2量
A3 … 第3量
e1 … 眼球運動(修正付随急速眼球運動)
e2 … 眼球運動(修正眼球運動)
i … 速度指標
IC … 回帰式(関係式)
k1、k2 … 回帰式の係数
G、H … 修正付随急速眼球運動
T … 所定時間
Th(a) … 閾値
ve1 … 修正付随急速眼球運動e1の最大速度(速度指標)
Claims (10)
- 眼球運動を計測する眼球運動計測部と、
前記眼球運動計測部の計測結果に基づいて、眼球運動の速度が第1速度以上であり、かつ、眼球運動の運動量が第1量以上である眼球運動を急速眼球運動と特定する第1特定部と、
前記眼球運動計測部の計測結果に基づいて、前記急速眼球運動のうち、運動量が前記第1量未満である修正眼球運動が付随する前記急速眼球運動を修正付随急速眼球運動と特定する第2特定部と、
前記眼球運動計測部の計測結果に基づいて、前記修正付随急速眼球運動の速度に関する速度指標を算出する速度算出部と、
前記修正付随急速眼球運動の速度指標に基づいて、人の内的状態を推定する推定部と、
を備える人の状態推定装置。 - 請求項1に記載の人の状態推定装置において、
前記第2特定部は、前記急速眼球運動が終了した時から所定時間内に発生する眼球運動であって、眼球運動の速度が第2速度以上であり、かつ、眼球運動の運動量が前記第1量以下である第2量よりも小さい眼球運動を、前記修正眼球運動と特定する人の状態推定装置。 - 請求項2に記載の人の状態推定装置において、
前記第2特定部は、前記修正眼球運動を、眼球運動の運動量が前記第2量よりも小さい第3量以上である眼球運動のみに限る人の状態推定装置。 - 請求項1から3のいずかに記載の人の状態推定装置において、
前記推定部は、前記速度指標、及び、前記修正付随急速眼球運動の運動量に基づいて、人の内的状態を推定する人の状態推定装置。 - 請求項1から4のいずれかに記載の人の状態推定装置において、
前記推定部は、前記速度指標を閾値と比較することによって人の内的状態を推定する人の状態推定装置。 - 請求項5に記載の人の状態推定装置において、
前記閾値は、前記修正付随急速眼球運動の運動量に応じて変化する人の状態推定装置。 - 請求項1から4のいずれかに記載の人の状態推定装置において、
前記推定部は、前記速度指標および前記修正付随急速眼球運動の運動量の関係を表す関係式を算出し、この関係式の係数に基づいて人の内的状態を推定する人の状態推定装置。 - 請求項1から7のいずれかに記載の人の状態推定装置において、
さらに、前記推定部によって推定された人の内的状態に応じた情報を出力する情報出力部を備える人の状態推定装置。 - 請求項1から8のいずれかに記載の人の状態推定装置を備える輸送機器。
- 請求項9の輸送機器において、
前記人の状態推定装置は、前記推定部によって推定された人の内的状態に応じて輸送機器の制御パラメータを変更させる輸送機器。
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