JP2019219266A - 乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】評価精度の低下を防ぐことができ、高精度で乗り物酔いを評価することができる、乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置を提供する。【解決手段】少なくとも１つの軸の方向が互いに異なる方向になるよう配置された３つの２軸加速度センサ１１と、３軸角速度センサ１２との出力に基づいて、移動する車両の並進加速度と角速度とを測定し、測定された並進加速度と角速度とに基づいて、乗員の不快感を表す不快指標を求める。不快指標は、例えば、乗員の心拍変動の周波数成分、心拍数、および、心拍間隔から得られる指標のうちの１つである。不快指標は、測定された並進加速度またはその変化率のピーク周波数および標準偏差、ならびに、測定された角速度のピーク周波数および標準偏差を変数とする１次式に基づいて求めることが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置に関する。

従来、車両の振動等により乗り物酔い（動揺病）を評価する方法として、車両に搭載した左右加速度センサから得られた低周波左右振動の瞬時値を積分することにより、乗り物酔い評価指標の計測を行う方法がある（例えば、特許文献１参照）。しかし、この方法では、加速度センサからの出力が、遠心加速度と並進加速度とを複合した値であり、遠心加速度および並進加速度の乗り物酔いに対する寄与率を正確に反映させることができないため、乗り物酔いの評価指標を精度良く計測することができないと考えられる。

すなわち、乗り物酔いの原因となる感覚器には、三判器官および耳石器があり、それぞれ回転成分および並進成分を検出するが、各器官の感度や周波数特性が異なっているため、回転成分と並進成分とを分離して乗り物酔いの評価に用いる必要があると考えられる。そこで、３個の２軸加速度計を円周上に分散配置して６軸の加速度を計測することにより、回転成分（遠心加速度）と並進成分（並進加速度）とを分離して抽出する方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

なお、乗り物酔いを評価する生理学的な指標として、心拍数や心拍変動などが用いられている（例えば、非特許文献２参照）。心臓は、人間の意識とは関係なく、電位的に心臓各部の心筋が収縮を起こし、血液を身体全体へ送っている。図４（ａ）に示すように、心臓の電位変化を記録した心電図では、心房筋が収縮したときに発生するＰ波、心室の興奮によって生じるＱＲＳ波、興奮が回復したときに生じるＴ波が認められ、この一連の波形を心音として聞くことができる。心拍数は、１分間にＲ波が出現した回数であり、Ｒ波同士の間隔（ＲＲ間隔；ＲＲＩ；R-R Interval）の変動が、心拍変動（拍動）である。交感神経が優位になっているときは、拍動が速くなり、副交感神経が優位な場合は、拍動が遅くなる。

このように、心拍は、自律神経系の支配を受けているため、心拍変動を周波数解析することにより、自律神経系の活動に関する指標を抽出することができる。非特許文献２では、図４（ｂ）に示すように、心拍変動を周波数解析して、心拍変動の0.15〜0.8Hzの高周波成分ＨＦ（High Frequency）、0.05〜0.15Hzの低周波成分ＬＦ（Low Frequency）、ＬＦとＨＦとの比（ＬＦ／ＨＦ）を、乗り物酔いを評価する指標として用いている。なお、ＨＦは副交感神経の活動を、ＬＦは交感神経の活動を反映しており、ＬＦ／ＨＦはストレスを表す指標として用いられている。リラックスしているときは、副交感神経が優位になりＨＦ成分が大きくなるため、ＬＦ／ＨＦの値は小さくなる。逆に、ストレスを感じているときは、ＬＦ成分がＨＦ成分に対して大きくなるため、ＬＦ／ＨＦの値は大きくなる。ただし、個人差や測定環境によって変化するため、ＬＦ／ＨＦの変動について明確な基準は存在していないが、一般的にはＬＦ／ＨＦが１０を超えるとストレス状態を示すとされている。

特開２００４−２８６５０２号公報

三村宣治、小野寺良二、「複数加速度計を使用した6軸加速度センサシステムの安定性解析」、日本機械学会論文集（Ｃ編）、2005年7月、71巻、707号、p.116-122 平柳要、「乗り物酔い（動揺病）研究の現状と今後の展望」、人間工学、2006年、Vol.42、No.3、p.200-211

非特許文献１に記載の回転成分（遠心加速度）と並進成分（並進加速度）とを分離する方法では、３個の２軸加速度計の出力から６軸の加速度を求めるため、角速度成分を求める際にも加速度計の出力を用いる必要がある。このため、加速度計の測定誤差が角速度成分の計算時に増幅されてしまい、評価精度が低下してしまうという課題があった。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、評価精度の低下を防ぐことができ、高精度で乗り物酔いを評価することができる、乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る乗り物酔いの評価方法は、加速度センサと角速度センサとを用いて、移動する車両の並進加速度と角速度とを測定し、測定された前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、乗員の不快感を表す不快指標を求めることを特徴とする。

本発明に係る乗り物酔いの評価方法は、加速度センサおよび角速度センサを、それぞれいくつ用いてもよく、また、いかなる配置にして測定してもよい。例えば、前記加速度センサは、少なくとも１つの軸の方向が互いに異なる方向になるよう配置された３つの２軸加速度センサから成り、前記角速度センサは、１つの３軸角速度センサから成っていてもよい。

本発明に係る乗り物酔いの評価装置は、車両に搭載される乗り物酔いの評価装置であって、少なくとも１つの軸の方向が互いに異なる方向になるよう配置された３つの２軸加速度センサと、３軸角速度センサと、各２軸加速度センサおよび前記３軸角速度センサの出力に基づいて、前記車両の移動中の並進加速度と角速度とを求め、求められた前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、乗員の不快感を表す不快指標を求めるよう構成された演算手段とを、有することを特徴とする。

本発明に係る乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置は、角速度センサの出力から直接、角速度成分を測定することができるため、加速度センサの出力から角速度成分を求める従来のものと比べて、測定誤差を小さくすることができる。このため、乗員の不快感を表す不快指標を精度良く求めることができ、評価精度の低下を防いで、高精度で乗り物酔いを評価することができる。

本発明に係る乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置で、前記並進加速度は並進加速度ベクトルであり、前記角速度は角速度ベクトルであることが好ましい。この場合、３次元で並進加速度と角速度とを測定することができ、不快指標を高精度で求めることができる。

本発明に係る乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置で、前記不快指標は、乗員の心拍変動の周波数成分、心拍数、および、心拍間隔から得られる指標のうち、１つの指標または複数を組み合わせた指標から成ることが好ましい。この場合、心拍は、自律神経系の支配を受けているため、乗員が乗り物酔いしたときに、これらの心拍に関する指標に変化が現れると考えられる。このため、これらの指標を用いることにより、乗り物酔いを適切に評価することができる。

本発明に係る乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置は、不快指標を精度良く求めることができるのであれば、測定された並進加速度および角速度に基づいて、いかなる式で不快指標を求めてもよい。例えば、測定された前記並進加速度のピーク周波数および標準偏差、ならびに、測定された前記角速度のピーク周波数および標準偏差を変数とする１次式に基づいて、前記不快指標を求めてもよい。また、測定された前記並進加速度の変化率のピーク周波数および標準偏差、ならびに、測定された前記角速度のピーク周波数および標準偏差を変数とする１次式に基づいて、前記不快指標を求めてもよい。

これらの１次式を用いる場合、あらかじめ前記並進加速度と前記角速度と共に、前記不快指標を直接測定しておき、前記１次式の各変数の係数を、あらかじめ測定した前記不快指標と前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、あらかじめ求めておくことが好ましい。

本発明に係る乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置は、前記車両の移動中、移動開始時からそれまでに測定された前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、所定の時間間隔で前記不快指標を更新していってもよい。この場合、移動開始時からそれまでに蓄積された乗員の不快感を、不快指標で表すことができる。

また、本発明に係る乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置は、前記車両の移動中、直前の所定の長さの時間に測定された前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、所定の時間間隔で前記不快指標を更新していってもよい。この場合、直前の所定の長さの時間での乗員の不快感を、不快指標で表すことができる。これにより、例えば、乗員が不快に感じる移動区間を、明らかにすることができる。

本発明に係る乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置は、前記車両の移動中、乗員の前記不快指標を直接測定すると共に、移動開始時からそれまでに測定された前記不快指標と前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、前記１次式の各変数の係数を更新していってもよい。この場合、１次式を、より高精度に不快指標を求めることができる式に更新することができる。これにより、その式を用いて、乗り物酔いの評価精度を高めていくことができる。

本発明によれば、評価精度の低下を防ぐことができ、高精度で乗り物酔いを評価することができる、乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置を提供することができる。

本発明の実施の形態の乗り物酔いの評価装置を示す斜視図である。 図１に示す乗り物酔いの評価装置の、乗り物酔いの評価実験での車両の走行コースを示す平面図である。 図１に示す乗り物酔いの評価装置の、乗り物酔いの評価実験での（ａ） （３）式、（ｂ） （４）式による計算値と実測値との差の、Bland-Altman プロットである。 （ａ）心臓の電位変化を記録した心電図、（ｂ） （ａ）の心拍変動の周波数スペクトルである。

以下、図面および実施例に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図３は、本発明の実施の形態の乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置を示している。
図１に示すように、本発明の実施の形態の乗り物酔いの評価装置１０は、車両に搭載され、３つの２軸加速度センサ１１と、３軸角速度センサ１２と、演算手段１３とを有している。

各２軸加速度センサ１１は、互いに垂直を成す２つの軸方向に沿った加速度を測定可能になっている。各２軸加速度センサ１１は、少なくとも１つの軸の方向が互いに異なる方向になるよう配置されている。３軸角速度センサ１２は、互いに垂直を成す３つの軸を中心とした角速度成分を測定可能になっている。

図１に示す具体的な一例では、ｘ_ｂ軸およびｙ_ｂ軸を水平面内の互いに垂直に交わる軸とし、ｚ_ｂ軸を鉛直上方に伸びる軸としたとき、３軸角速度センサ１２は、ｘ_ｂ軸、ｙ_ｂ軸、およびｚ_ｂ軸周りの角速度を測定するようになっている。なお、３軸角速度センサ１２の出力の、ｘ_ｂ軸周りの角速度成分をω_ｂｘ、ｙ_ｂ軸周りの角速度成分をω_ｂｙ、ｚ_ｂ軸周りの角速度成分をω_ｂｚとする。

また、各２軸加速度センサ１１は、３軸角速度センサ１２を中心として、水平面内で、ｘ_ｂ軸から１２０度間隔で配置されている。各２軸加速度センサ１１は、測定する２つの軸のうち、１つの軸が鉛直方向になり、残りの１つの軸の方向が水平面内で互いに異なり、それぞれ３軸角速度センサ１２を中心とした円の円周方向になるよう配置されている。なお、各２軸加速度センサ１１の出力の、鉛直方向成分および水平面内成分を、（ａ１，ａ２）、（ａ３，ａ４）、（ａ５，ａ６）とする。

演算手段１３は、コンピュータから成り、各２軸加速度センサ１１および３軸角速度センサ１２に接続されている。演算手段１３は、各２軸加速度センサ１１および３軸角速度センサ１２の出力に基づいて、車両の移動中の並進加速度と角速度とを求め、求められた並進加速度と角速度とに基づいて、乗員の不快感を表す不快指標を求めるよう構成されている。不快指標は、例えば、車両の乗員の心拍変動の周波数成分、心拍数、および、心拍間隔から得られる指標のうち、１つの指標または複数を組み合わせた指標から成る。

図１に示す具体的な一例では、演算手段１３は、各２軸加速度センサ１１および３軸角速度センサ１２の出力に基づいて、以下の（１）式および（２）式から、並進加速度ベクトル［ｐ’’_ｂ＋ｇ（ｎ）］と角速度ベクトル（ω’_ｂ）とを分離抽出するようになっている。

また、演算手段１３は、不快指標（ＭＬ）として、図４（ｂ）に示すＨＦ（心拍変動の高周波成分）、ＬＦ（低周波成分）、ＬＦ／ＨＦ（それらの比）の平均値および標準偏差の他に、図４（ａ）に示す心拍のＲ−Ｒ間隔（ＲＲＩ）の平均値（ｍＲＲ）からそれぞれ以下の式で算出される、ＨＲ（平均心拍数）の平均値および標準偏差、ＳＤＮＮ（ＲＲＩの標準偏差）、ＣＶＲＲ（ＲＲＩの変動係数）、ＲＭＳＳＤ（連続したＲＲＩの変動係数）、ｐＮＮ５０（連続したＲＲＩの差が５０ｍｓ以上である割合；式中の「ｎｕｍ」は条件を満たすデータ数の和）のうちの少なくとも１つを用いるようになっている。例えば、心拍変動の高周波成分（ＨＦ）は、副交感神経が有意（リラックス）な場合にのみ現れるため、不快なときには、ＨＦ成分の標準偏差が大きくなると考えられる。

演算手段１３は、（１）式および（２）式で分離抽出した並進加速度ベクトルと角速度ベクトルとに基づいて、以下の（３）式で表される、並進加速度ベクトルのピーク周波数：Ｆ_ａｃｃ、その標準偏差：σ_ａｃｃ、角速度ベクトルのピーク周波数：Ｆ_ω、およびその標準偏差：σ_ωを変数とする１次式、または、（４）式で表される、並進加速度ベクトルの変化率（ジャーク）のピーク周波数：Ｆ_ｊｅｒｋ、その標準偏差；σ_ｊｅｒｋ、角速度ベクトルのピーク周波数：Ｆ_ω、およびその標準偏差：σ_ωを変数とする１次式に基づいて、不快指標（ＭＬ）を求めるようになっている。なお、（３）式および（４）式中のα、β、γ、δ、Ｃは、補正係数である。

演算手段１３は、あらかじめ車両を運転して、並進加速度ベクトルおよび角速度ベクトルと共に、乗員の各不快指標を直接測定しておき、重回帰分析を用いて、（３）式または（４）式中の補正係数α、β、γ、δ、Ｃを求めておくようになっている。

本発明の実施の形態の乗り物酔いの評価方法は、本発明の実施の形態の乗り物酔いの評価装置１０により好適に実施することができる。本発明の実施の形態の乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置１０は、角速度センサ１２の出力から直接、角速度成分を測定することができるため、加速度センサ１１の出力から角速度成分を求める従来のものと比べて、測定誤差を小さくすることができる。このため、乗員の不快感を表す不快指標を精度良く求めることができ、評価精度の低下を防いで、高精度で乗り物酔いを評価することができる。

本発明の実施の形態の乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置１０は、３次元で並進加速度と角速度とを測定することができるため、不快指標を高精度で求めることができる。また、不快指標として、自律神経系の支配を受けている心拍に関するものを用いているため、乗員が乗り物酔いしたときに、これらの不快指標に変化が現れると考えられる。このため、これらの不快指標を用いることにより、乗り物酔いを適切に評価することができる。

なお、本発明の実施の形態の乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置１０は、車両の移動中、移動開始時からそれまでに測定された並進加速度ベクトルと角速度ベクトルとに基づいて、所定の時間間隔で不快指標を更新していってもよい。この場合、移動開始時からそれまでに蓄積された乗員の不快感を、不快指標で表すことができる。

また、本発明の実施の形態の乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置１０は、車両の移動中、直前の所定の長さの時間に測定された並進加速度ベクトルと角速度ベクトルとに基づいて、所定の時間間隔で不快指標を更新していってもよい。この場合、直前の所定の長さの時間での乗員の不快感を、不快指標で表すことができる。これにより、例えば、乗員が不快に感じる移動区間を、明らかにすることができる。

また、本発明の実施の形態の乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置１０は、車両の移動中、乗員の不快指標を直接測定すると共に、移動開始時からそれまでに測定された不快指標と並進加速度ベクトルと角速度ベクトルとに基づいて、（３）式または（４）式の各変数の係数を更新していってもよい。この場合、（３）式または（４）式を、より高精度に不快指標を求めることができる式に更新することができる。これにより、その式を用いて、乗り物酔いの評価精度を高めていくことができる。

図１に示す乗り物酔いの評価装置１０を用いて、乗り物酔いの評価実験を行った。実験では、普通自動車の後部座席に被験者を着席させ、膝の上に乗り物酔いの評価装置１０を置き、胸に心拍センサを装着した。このとき、自動車の前後方向をｘ_ｂ軸、左右方向をｙ_ｂ軸、上下方向をｚ_ｂ軸とした。実験で走行したコースを、図２に示す。走行コースは、１周４．０ｋｍであり、コース中には下り坂や見通しの悪いカーブ、直線などが存在している。実験では、この走行コースを２周し、走行時間は２０分程度であった。被験者は、１９歳〜２２歳までの健常男性１０名であり、酔いを誘発させるため、走行中は読書やスマートフォンを操作することを想定して、目線を常時下に向ける姿勢とした。なお，被験者には、事前に走行コースを知らせていない。

各被験者について、各２軸加速度センサ１１および３軸角速度センサ１２の出力、ならびに、心拍センサの出力に基づいて、不快指標（ＭＬ）ごとに、重回帰分析により、（３）式および（４）式中の各補正係数α、β、γ、δ、Ｃを求めた。また、比較のため、単体の３軸加速度センサを用いて同様の実験を行い、各被験者について、３軸加速度センサおよび心拍センサの出力に基づいて、不快指標（ＭＬ）ごとに、重回帰分析により、（３）式および（４）式中の各補正係数α、β、γ、δ、Ｃを求めた。なお、この比較例では、単体の３軸加速度センサ１１の出力値は、遠心加速度と並進加速度とが混在した値になっている。また、不快指標（ＭＬ）として、ＨＦ、ＬＦ、ＬＦ／ＨＦ、およびＨＲの平均値（ａｖ）および標準偏差（σ）、ならびに、ＳＤＮＮ、ＣＶＲＲ、ＲＭＳＳＤ、ｐＮＮ５０を用いた。

［各不快指標（ＭＬ）の決定係数］
図１に示す乗り物酔いの評価装置１０による、各被験者（Ａ〜Ｊ）の（３）式および（４）式での、各不快指標（ＭＬ）の決定係数Ｒ^２値を、表１に示す。また、単体の３軸加速度センサを用いた比較例による、各被験者の（３）式および（４）式での、各不快指標（ＭＬ）の決定係数Ｒ^２値を、表２に示す。なお、表１および表２とも、「ａｃｃ」が（３）式、「ｊｅｒｋ」が（４）式のものを示している。

表１に示すように、図１に示す乗り物酔いの評価装置１０では、表２に示す比較例と比べて全体的に決定係数が大きく、ＨＲおよびＨＦの相関が高く、次いでｐＮＮ５０の相関が高いことが確認された。特に、ＨＦに関しては、ほとんどの被験者で、（３）式（ａｃｃ）および（４）式（ｊｅｒｋ）のどちらか一方の決定係数が０．４以上になっていることが確認された。ＨＦは呼吸に由来する成分であり、生理学的に、呼吸がストレスを反映しているとされているため、図１に示す乗り物酔いの評価装置１０により、乗り物酔いを適切に評価可能な結果が得られていると考えられる。

［誤差の検証］
各不快指標（ＭＬ）について、（３）式および（４）式による計算値と実測値との差（Difference）を Bland-Altman プロットし、それぞれ図３（ａ）および（ｂ）に示す。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、差（Difference）の値がほぼ平均値（Mean）±2SDの範囲内に収まっており、加算誤差は認められないことが確認された。また、相関係数も小さく、有意性もなく，比例誤差も認められないことが確認された。

［不快指標（ＭＬ）のモデルの構築］
各被験者について、表１の決定係数が最も大きい不快指標（ＭＬ）を抽出し、それを正規化して、その被験者の不快指標（ＭＬ）とした。抽出して正規化された全ての被験者の不快指標（ＭＬ）に対応する、各２軸加速度センサ１１および３軸角速度センサ１２の出力、ならびに、心拍センサの出力を用いて、重回帰分析により、（３）式および（４）式中の各補正係数α、β、γ、δ、Ｃを求め、（３）式および（４）式の不快指標（ＭＬ）のモデルを構築した。求められた（３）式中の各補正係数を表３に、（４）式中の各補正係数を表４に示す。

［交差検証］
表３および表４の分析で使用した、各被験者の不快指標（ＭＬ）のデータを用いて、交差検証（Leave one out cross validation）を行った。交差検証では、まず、全ての被験者のデータうち、１個をテストデータ、それ以外を訓練データとして分割し、訓練データで（３）式および（４）式のモデルを構築する。次に、各モデルを用いて、テストデータの各２軸加速度センサ１１および３軸角速度センサ１２の出力から、不快指標（ＭＬ）を予測し、心拍センサの出力による実測値との誤差を求め、各モデルの精度を評価する。以上の操作を、全てのデータを順番にテストデータにして行う。

交差検証の結果、（３）式のモデルでは、不快指標（ＭＬ）の平均値が 0.434 であり、ＲＭＳ（二乗平均平方根）誤差が 0.0013 であった。また、（４）式のモデルでは、不快指標（ＭＬ）の平均値が 0.322 であり、ＲＭＳ（二乗平均平方根）誤差が 0.0548 であった。（３）式および（４）式のいずれのモデルでも、平均値に対し、ＲＭＳ（二乗平均平方根）誤差は十分に小さいことが確認された。

以上の実験結果から、本発明の実施の形態の乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置１０を用いることにより、乗り物酔いを適切に評価することができるものと考えられる。

１０ 乗り物酔いの評価装置
１１ ２軸加速度センサ
１２ ３軸角速度センサ
１３ 演算手段

上記目的を達成するために、本発明に係る乗り物酔いの評価方法は、加速度センサと角速度センサとを用いて、移動する車両の並進加速度と角速度とを測定し、測定された前記並進加速度のピーク周波数および標準偏差、ならびに、測定された前記角速度のピーク周波数および標準偏差を変数とする１次式に基づいて、乗員の不快感を表す不快指標を求めることを特徴とし、前記不快指標は、乗員の心拍変動の周波数成分、心拍数、および、心拍間隔から得られる指標のうち、１つの指標または複数を組み合わせた指標から成り、あらかじめ前記並進加速度と前記角速度と共に、前記不快指標を直接測定しておき、前記１次式の各変数の係数を、あらかじめ測定した前記不快指標と前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、あらかじめ求めておくことを特徴とする。
また、本発明に係る乗り物酔いの評価方法は、加速度センサと角速度センサとを用いて、移動する車両の並進加速度と角速度とを測定し、測定された前記並進加速度の変化率のピーク周波数および標準偏差、ならびに、測定された前記角速度のピーク周波数および標準偏差を変数とする１次式に基づいて、乗員の不快感を表す不快指標を求めることを特徴とし、前記不快指標は、乗員の心拍変動の周波数成分、心拍数、および、心拍間隔から得られる指標のうち、１つの指標または複数を組み合わせた指標から成り、あらかじめ前記並進加速度と前記角速度と共に、前記不快指標を直接測定しておき、前記１次式の各変数の係数を、あらかじめ測定した前記不快指標と前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、あらかじめ求めておいてもよい。

本発明に係る乗り物酔いの評価装置は、車両に搭載される乗り物酔いの評価装置であって、少なくとも１つの軸の方向が互いに異なる方向になるよう配置された３つの２軸加速度センサと、３軸角速度センサと、各２軸加速度センサおよび前記３軸角速度センサの出力に基づいて、前記車両の移動中の並進加速度と角速度とを求め、求められた前記並進加速度のピーク周波数および標準偏差、ならびに、求められた前記角速度のピーク周波数および標準偏差を変数とする１次式に基づいて、乗員の不快感を表す不快指標を求めるよう構成された演算手段とを有し、前記不快指標は、乗員の心拍変動の周波数成分、心拍数、および、心拍間隔から得られる指標のうち、１つの指標または複数を組み合わせた指標から成り、前記演算手段は、あらかじめ前記並進加速度と前記角速度と共に、前記不快指標を直接測定しておき、前記１次式の各変数の係数を、あらかじめ測定した前記不快指標と前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、あらかじめ求めておくことを特徴とする。
また、本発明に係る乗り物酔いの評価装置は、車両に搭載される乗り物酔いの評価装置であって、少なくとも１つの軸の方向が互いに異なる方向になるよう配置された３つの２軸加速度センサと、３軸角速度センサと、各２軸加速度センサおよび前記３軸角速度センサの出力に基づいて、前記車両の移動中の並進加速度と角速度とを求め、求められた前記並進加速度の変化率のピーク周波数および標準偏差、ならびに、求められた前記角速度のピーク周波数および標準偏差を変数とする１次式に基づいて、乗員の不快感を表す不快指標を求めるよう構成された演算手段とを有し、前記不快指標は、乗員の心拍変動の周波数成分、心拍数、および、心拍間隔から得られる指標のうち、１つの指標または複数を組み合わせた指標から成り、前記演算手段は、あらかじめ前記並進加速度と前記角速度と共に、前記不快指標を直接測定しておき、前記１次式の各変数の係数を、あらかじめ測定した前記不快指標と前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、あらかじめ求めておいてもよい。

本発明に係る乗り物酔いの評価方法および乗り物酔いの評価装置で、前記不快指標は、乗員の心拍変動の周波数成分、心拍数、および、心拍間隔から得られる指標のうち、１つの指標または複数を組み合わせた指標から成っており、心拍は、自律神経系の支配を受けているため、乗員が乗り物酔いしたときに、これらの心拍に関する指標に変化が現れると考えられる。このため、これらの指標を用いることにより、乗り物酔いを適切に評価することができる。

Claims (11)

1. 加速度センサと角速度センサとを用いて、移動する車両の並進加速度と角速度とを測定し、測定された前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、乗員の不快感を表す不快指標を求めることを特徴とする乗り物酔いの評価方法。
2. 前記並進加速度は並進加速度ベクトルであり、前記角速度は角速度ベクトルであることを特徴とする請求項１記載の乗り物酔いの評価方法。
3. 前記不快指標は、乗員の心拍変動の周波数成分、心拍数、および、心拍間隔から得られる指標のうち、１つの指標または複数を組み合わせた指標から成ることを特徴とする請求項１または２記載の乗り物酔いの評価方法。
4. 測定された前記並進加速度のピーク周波数および標準偏差、ならびに、測定された前記角速度のピーク周波数および標準偏差を変数とする１次式に基づいて、前記不快指標を求めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の乗り物酔いの評価方法。
5. 測定された前記並進加速度の変化率のピーク周波数および標準偏差、ならびに、測定された前記角速度のピーク周波数および標準偏差を変数とする１次式に基づいて、前記不快指標を求めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の乗り物酔いの評価方法。
6. あらかじめ前記並進加速度と前記角速度と共に、前記不快指標を直接測定しておき、前記１次式の各変数の係数を、あらかじめ測定した前記不快指標と前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、あらかじめ求めておくことを特徴とする請求項４または５記載の乗り物酔いの評価方法。
7. 前記車両の移動中、移動開始時からそれまでに測定された前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、所定の時間間隔で前記不快指標を更新していくことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の乗り物酔いの評価方法。
8. 前記車両の移動中、直前の所定の長さの時間に測定された前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、所定の時間間隔で前記不快指標を更新していくことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の乗り物酔いの評価方法。
9. 前記車両の移動中、乗員の前記不快指標を直接測定すると共に、移動開始時からそれまでに測定された前記不快指標と前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、前記１次式の各変数の係数を更新していくことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の乗り物酔いの評価方法。
10. 前記加速度センサは、少なくとも１つの軸の方向が互いに異なる方向になるよう配置された３つの２軸加速度センサから成り、
    前記角速度センサは、１つの３軸角速度センサから成ることを
    特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の乗り物酔いの評価方法。
11. 車両に搭載される乗り物酔いの評価装置であって、
    少なくとも１つの軸の方向が互いに異なる方向になるよう配置された３つの２軸加速度センサと、
    ３軸角速度センサと、
    各２軸加速度センサおよび前記３軸角速度センサの出力に基づいて、前記車両の移動中の並進加速度と角速度とを求め、求められた前記並進加速度と前記角速度とに基づいて、乗員の不快感を表す不快指標を求めるよう構成された演算手段とを、
    有することを特徴とする乗り物酔いの評価装置。