JP2024068912A - 視線誘導装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両の搭乗者の視線を誘導する視線誘導装置に関して、搭乗者の乗り物酔いを軽減する。【解決手段】視線誘導装置10は、車両の搭乗者Prに適用され、搭乗者Prの視線を誘導する装置である。視線誘導装置10は、搭乗者Prの視線を誘導する注視点を生成する生成装置11を備えている。視線誘導装置10は、生成装置11を制御する制御装置20を備えている。制御装置20は、搭乗者Prの姿勢変化が大きいと判定された場合に、搭乗者Prの視線を当該搭乗者Prの顔の正面に向ける注視点が生成されるように生成装置11を制御する。【選択図】図2

Description

本発明は、視線誘導装置に関する。
特許文献1に開示されている車載情報提供装置は、乗員に提供する情報を画像として表示する表示装置を備えている。特許文献1の車載情報提供装置は、乗員の頭部が移動した場合に、移動による影響を小さくするように表示装置に画像を表示する位置を移動させるように構成されている。結果として、頭部が移動する前後で画像が空間上に静止しているように見える。特許文献1には、これによって車両揺動時に乗員が感じる違和感を軽減すると記載されている。
特開2005-153708号公報
特許文献1に開示されている装置では、乗員の乗り物酔いを十分に抑制できないことがある。
上記課題を解決するための視線誘導装置は、車両の搭乗者の視線を誘導する視線誘導装置であって、前記搭乗者の視線を誘導する注視点を生成する生成部と、前記搭乗者の姿勢変化の大小を判定する搭乗者姿勢判定部と、前記搭乗者姿勢判定部により前記搭乗者の姿勢変化が大きいと判定された場合に、前記搭乗者の視線を当該搭乗者の顔の正面に向ける前記注視点が生成されるように前記生成部を制御する制御部と、を有することをその要旨とする。
車両の搭乗者は、車両の走行中に自身の頭部が傾く等の姿勢変化が生じた場合に、姿勢変化前に焦点を合わせていた位置を姿勢変化が生じた後にも目で追うことがある。すなわち、姿勢変化に伴って眼球運動が発生することがある。本件発明者は、こうした姿勢変化に伴う眼球運動が大きいほど搭乗者が乗り物酔いしやすいことを見出した。
上記構成によれば、搭乗者の姿勢変化が大きい場合に、搭乗者の視線を搭乗者の顔の正面に誘導するための指標として注視点を生成することができる。このため、搭乗者の姿勢変化が大きい場合に、搭乗者の視線を搭乗者の顔の正面に誘導しやすくなる。これによって、姿勢変化の前後で生じる眼球運動を抑制しやすくなる。この結果として、搭乗者の乗り物酔いを軽減することができる。
上記課題を解決するための視線誘導装置は、搭乗者の操作によらず自律して走行する自動運転機能を有する車両における前記搭乗者の視線を誘導する視線誘導装置であって、前記搭乗者の視線を誘導する注視点を生成する生成部と、前記生成部を制御する制御部と、前記自動運転機能による前記車両の走行で予測される前記車両の姿勢変化の大小を判定する判定部と、を備え、前記判定部により、前記車両の姿勢変化が大きいと判定されて前記搭乗者の姿勢変化が大きくなることが予測されている場合に、前記制御部は、前記搭乗者の姿勢変化が大きくなる前から前記注視点を生成することをその要旨とする。
上記構成によれば、搭乗者の姿勢変化が大きくなることが予測される場合に、注視点を生成することができる。より詳しくいえば、搭乗者の姿勢変化が大きくなることが予測されている状況で搭乗者の姿勢変化が大きくなる前から注視点を生成することができる。これによって、姿勢変化の前後で生じる眼球運動を抑制しやすくなる。この結果として、搭乗者の乗り物酔いを軽減することができる。
図1は、車両と、該車両の搭乗者と、該搭乗者に適用される第1実施形態の視線誘導装置と、を示す模式図である。 図2は、第1実施形態の視線誘導装置を示す模式図である。 図3は、乗り物酔いの発生しやすさと眼球運動との関係を説明する図である。 図4は、乗り物酔いの発生しやすさと眼球運動との関係を説明する図である。 図5は、第1実施形態の視線誘導装置が生成する注視点を説明する模式図である。 図6は、第1実施形態の視線誘導装置が備える制御装置が実行する処理の流れを示すフローチャートである。 図7は、第2実施形態の視線誘導装置が備える制御装置が実行する処理の流れを示すフローチャートである。 図8は、変更例の視線誘導装置を示す模式図である。
(第1実施形態)
以下、視線誘導装置の一実施形態である視線誘導装置10について、図1~図6を参照して説明する。
視線誘導装置は、車両の搭乗者の視線を誘導する装置である。視線誘導装置は、前記搭乗者の視線を誘導する注視点を生成する生成部を有する。視線誘導装置は、前記搭乗者の姿勢変化の大小を判定する搭乗者姿勢判定部を有する。視線誘導装置は、前記搭乗者姿勢判定部により前記搭乗者の姿勢変化が大きいと判定された場合に、前記搭乗者の視線を当該搭乗者の顔の正面に向ける前記注視点が生成されるように前記生成部を制御する制御部を有する。
<車両>
図1は、車両90を示す。図1には、車両90の車室を構成する車体91と、車室の天井92と、を示している。図1には、車両90の進行方向Xfを示す矢印を表示している。以下では、車両90が進行方向Xfに進む場合の例を説明するが、車両90が進む方向は進行方向Xfに限らない。視線誘導装置10は、車両90が進む方向にかかわらず適用が可能である。
車両90は、一つ以上のシートを備えている。図1には、シートとして、フロントシート70とリアシート80とを例示している。リアシート80に対して進行方向Xfの前方にフロントシート70が位置している。フロントシート70は、たとえば、フロント座部71、フロント背もたれ72およびフロントヘッドレスト73を備えている。リアシート80は、たとえば、リア座部81、リア背もたれ82およびリアヘッドレスト83を備えている。図1には一例として、シートに座る搭乗者が進行方向Xfの前方を向くように設置されているフロントシート70およびリアシート80を示す。
図1には、車両90の搭乗者として、車両90のフロントシート70に座っている前部搭乗者Pfと、車両90のリアシート80に座っている後部搭乗者Prと、を例示している。視線誘導装置10は、車両90の搭乗者に適用される。視線誘導装置10は、たとえば後部搭乗者Prに適用することができる。以下では、視線誘導装置10が適用される後部搭乗者Prのことを、搭乗者Prと省略することもある。
車両90は、たとえばディスプレイ74を備えていてもよい。ディスプレイ74は、映像、画像および文字情報等を表示することができる。ディスプレイ74は、たとえば後部搭乗者Prが見ることのできる位置に取り付けられている。図1には、フロントヘッドレスト73におけるリアシート80を向く面に取り付けられているディスプレイ74を例示している。ディスプレイ74は、たとえば、可動式のアームを介してフロントヘッドレスト73に取り付けられている。この場合には、アームを動かすことによってディスプレイ74の位置および角度を調整することができる。
車両90の一例は、自動で走行することを可能にした自動運転車両である。すなわち、車両90は、搭乗者による操作によらず、自律して走行する自動運転機能を有していてもよい。このように、車両90は、車両90を自動で走行させる処理回路である運転支援装置99を備えていてもよい。より詳しくいえば、運転支援装置99は、車両90を自動で走行させるための指令を出力する装置である。運転支援装置99が出力する指令に従って車両90が制御されることによって、車両90が自動で走行する。
車両90は、車両90の状態を検出するための各種センサを備えている。図1には、各種センサの一例として、車両姿勢検出センサSE9を示している。たとえば、車両姿勢検出センサSE9は、車両90の前後加速度を検出する前後加速度センサである。車両姿勢検出センサSE9は、車両90のピッチ角を検出するピッチ角センサでもよい。車両姿勢検出センサSE9は、車両90のヨーレートを検出するヨーレートセンサでもよい。車両姿勢検出センサSE9の検出信号は、運転支援装置99に入力される。
車両90が備える処理回路および各種センサは、情報を送受信することができる。車両90は、車載ネットワークを備えていてもよい。処理回路および各種センサは、たとえば、車載ネットワークを介して情報を送受信することができる。
図2に示すように、車両90は、車載ネットワークに接続されている車載通信装置98を備えていてもよい。車載通信装置98は、たとえば、他の装置と無線通信によって接続することができる無線通信装置である。無線通信の規格は、車両90内で使用可能な規格であれば特に制限されない。車載通信装置98は、有線通信装置でもよい。
<視線誘導装置>
視線誘導装置10は、視線誘導装置10を適用する搭乗者Prの視線を誘導する装置である。
たとえば視線誘導装置10は、図1および図2に示すように、搭乗者Prの頭部PHに装着することができる。視線誘導装置10の形態は、特に制限されないが、たとえば、眼鏡型、耳かけ型、ヘッドマウント型、ヘアバンド型、ヘッドホン型および帽子型等が挙げられる。
図2に示すように、視線誘導装置10は、注視点GPを生成する生成装置11を備えている。注視点GPは、搭乗者Prが自身の瞳孔を自身の顔の正面に向けるように当該搭乗者の視線を誘導するための指標である。生成装置11および注視点GPの詳細は後述する。生成装置11は、生成部に対応する。
図2に示すように、視線誘導装置10は、視線検出装置12を備えていてもよい。視線検出装置12は、搭乗者Prがどこを見ているかを検出する装置である。すなわち視線検出装置12は、搭乗者Prの視線LOSを検出する装置である。
視線検出装置12の一例は、搭乗者Prの目PEを撮影するカメラである。カメラとしては、特に制限されないが、たとえば可視光カメラおよび赤外線カメラ等を採用できる。視線検出装置12は、撮影した画像を解析する処理回路を備えていてもよい。視線検出装置12は、目PEを撮影した画像に基づいて眼球運動を測定することができる。視線検出装置12は、眼球運動に基づいて、搭乗者Prの視線LOSを検出することができる。
図2に示すように、視線誘導装置10は、報知装置13を備えていてもよい。報知装置13は、搭乗者Prに対して報知を行う装置である。報知装置13が行う報知は、搭乗者Prに対して搭乗者Prの視線が注視点GPを向いていないことを知らせることを目的としている。
報知装置13の一例は、スピーカである。この場合には、報知装置13が発生させる音によって報知を行うことができる。音としては、たとえば、ビープ音および注視点GPを見るように促す音声等が挙げられる。報知装置13の他の例は、バイブレータである。この場合には、報知装置13が発生させる振動によって報知を行うことができる。
図2に示すように、視線誘導装置10は、生成装置11を制御する処理回路である制御装置20を備えている。制御装置20は、機能部として、制御部21と取得部22とを備えている。制御装置20は、他の機能部を備えていてもよい。たとえば制御装置20は、機能部として報知部23を備えていてもよい。
取得部22は、搭乗者Prの姿勢変化に応じて変化する姿勢情報を取得する。ここでいう姿勢変化とは、搭乗者Prの意思にかかわらず外的要因によって搭乗者Prの姿勢が変化することを含む。たとえば、車両90の加速または減速に伴って車両90の加速度が変化した場合に頭部PHおよび上体PBが揺られることも姿勢変化の一例である。姿勢情報としては、たとえば、頭部PHの加速度、頭部PHの角速度および頭部PHの位置情報等が挙げられる。
制御部21は、姿勢情報に基づいて搭乗者Prの姿勢変化を検出した場合に、注視点GPを生成するように生成装置11を制御する。注視点GPを生成する際に実行する処理の流れは後述する。
報知部23は、注視点GPが生成されている際に視線検出装置12によって検出される搭乗者Prの視線LOSが注視点GPに向いていない場合には、報知装置13を制御して報知を実行することができる。
視線誘導装置10は、姿勢検出センサSE1を備えていてもよい。姿勢検出センサSE1は、搭乗者Prの姿勢変化を検出するセンサである。制御装置20の取得部22は、姿勢検出センサSE1が出力する検出信号に基づいて、搭乗者Prの姿勢変化に応じて変化する姿勢情報を取得する。
姿勢情報の一例は角速度である。すなわち、姿勢検出センサSE1の一例は、角速度センサである。姿勢情報の他の例は加速度である。すなわち、姿勢検出センサSE1は、加速度センサでもよい。また、姿勢検出センサSE1は、加速度センサと角速度センサとを組み合わせた慣性センサでもよい。
視線誘導装置10は、通信装置18を備えていてもよい。通信装置18は、制御装置20と情報の送受信が可能である。通信装置18は、たとえば車両90と通信することができる。このように、視線誘導装置10は、通信装置18を介して車両90の情報を利用することもできる。
通信装置18は、たとえば、車両90が備えている車載通信装置98に無線通信によって接続することができる。視線誘導装置10と車両90とを接続する態様は、無線通信に限らず有線通信でもよい。
<生成装置>
生成装置11の詳細を説明する。
図2には、搭乗者Prの目PEを始点とする視線LOSを実線の矢印で表示している。より詳しくいえば、視線LOSは、目PEにおける瞳孔が向いている方向を示す。
図2には、標準線BASEを二点鎖線で図示している。標準線BASEは、たとえば、搭乗者Prが自身の顔の正面にある対象物に視線を向けている状態における当該視線を示す仮想直線である。より具体的にいえば、標準線BASEは、搭乗者Prが自身の顔の正面にある対象物に自身の瞳孔を向けている状態における当該瞳孔の中心と、当該対象物と、を結ぶ仮想直線である。すなわち、標準線BASEは、頭部PHの向きに依存して線を描く角度が決まる仮想直線である。
図2に示す例では、標準線BASEに沿って視線LOSが延びている。すなわち、図2に示す搭乗者Prは、顔の正面に瞳孔を向けている状態である。視線LOSの先には、たとえばディスプレイ74が配置されている。
ここで、図3および図4を用いて、眼球運動と乗り物酔いとの関係について説明する。下記の試験を行うことで、眼球運動と乗り物酔いとの関係を評価した。
まず試験方法を説明する。
図3および図4には、車両の背もたれ182およびヘッドレスト183に身体を預けている被験者Ptを示す。図3および図4に示す例では、背もたれ182およびヘッドレスト183を後方に倒している。図3および図4は、進行方向Xfに走行している車両が制動したことに伴って被験者Ptがスライド方向DSに滑り落ちた例を示す。図3および図4には、滑り落ちる前の被験者Ptの位置を二点鎖線で表示している。二点鎖線で表示している位置からスライド方向DSに移動した頭部PHおよび上体PBを実線で示している。被験者Ptは、スライド方向DSに移動する前には眼前に配置されているディスプレイ174を見ている。図3および図4には、スライド方向DSに移動する前の被験者Ptの視線を破線の矢印で移動前視線LOSbと表示している。
図3には、条件(A)の場合の例を示す。条件(A)では、被験者Ptは、頭部PHがスライド方向DSに移動した後でも移動前に見ていた位置を見続けるようにした。このとき、被験者Ptは、頭部PHの角度を変えることなく眼球運動のみによって視線LOSを移動前の位置に向け続けるようにした。より詳しく説明すると、図3に示すように移動後の標準線BASEに対して角度θだけ眼球運動によって視線LOSをずらすことで移動前の位置を見ている。なお、移動後の標準線BASEは、移動前視線LOSbに対して平行である。
図4には、条件(B)の場合の例を示す。条件(B)では、被験者Ptは、頭部PHがスライド方向DSに移動した後には、移動後における目PEの正面を見るようにした。すなわち被験者Ptは、標準線BASEに沿って視線LOSを向けるようにした。
上記のように条件(A)および(B)を設定したため、条件(B)の場合における被験者Ptの眼球運動は、条件(A)の場合における被験者Ptの眼球運動と比較して限りなく小さい。言い換えれば、条件(A)の場合には、条件(B)の場合と比較して姿勢変化に伴う眼球運動が大きい。
次に評価方法を説明する。
条件(A)に従って複数人の被験者Ptがスライド方向DSへの移動後に感じた乗り物酔いの程度をそれぞれ三段階で評価した。平均値を条件(A)の評価点とした。条件(B)でも同様に複数人の被験者Ptがスライド方向DSへの移動後に感じた乗り物酔いの程度をそれぞれ三段階で評価した。平均値を条件(B)の評価点とした。評価点を比較することによって、条件(A)の方が条件(B)よりも乗り物酔いが強く生じることを確認できた。
この試験結果から、頭部PHの移動、すなわち姿勢変化に眼球運動が伴うと、乗り物酔いが生じやすいことがわかる。言い換えれば、姿勢が変化しても眼球運動を抑制することで、乗り物酔いを軽減できることを見出した。また、被験者Ptの目PEと被験者Ptが焦点を合わせている対象物との距離を変更して試験を行った結果、当該距離が短いほど乗り物酔いが強く生じやすいことがわかった。
図2に戻り、生成装置11が生成する注視点GPを説明する。図3および図4を用いて説明した試験結果から、搭乗者Prの視線LOSは標準線BASEに沿うように誘導することが好ましい。たとえば生成装置11は、標準線BASE上に注視点GPを生成することができる。
生成装置11の一例は、レーザー照射装置である。この場合には、生成装置11は、レーザー光の照射口11aを備えている。たとえば、標準線BASEに沿ってレーザー光を照射するように照射口11aを配置することで、レーザー光の照射点として注視点GPを標準線BASE上に生成することができる。
図5を用いて、搭乗者Prの姿勢変化を検出した場合に注視点GPが生成される例を説明する。
図5には、進行方向Xfに走行している車両90が制動したことによって車両90がピッチング運動した状態を例示している。図5には、ピッチング運動のモーメントPMを示す矢印を表示している。車両90がピッチング運動することによって、図5に示す搭乗者Prは、頭部PHおよび上体PBが前傾している。図5に示す二点鎖線は、車両90がピッチング運動する前の状態の搭乗者Prを示す。すなわち、ピッチング運動が発生する前後で、二点鎖線で示す位置から実線で示す位置に搭乗者Prの頭部PHおよび上体PBが移動している。搭乗者Prの姿勢が変化することによって、図5に示すように、頭部PHが傾いている分だけ標準線BASEが傾いている。なお、図5には視線誘導装置10のうち生成装置11を図示して、視線誘導装置10を構成する生成装置11以外の部材の図示を省略している。
頭部PHに装着されている生成装置11は、頭部PHの移動に合わせて移動する。たとえば、頭部PHが前傾すれば生成装置11も同じ角度だけ前傾する。このため、頭部PHが移動した状態で生成装置11の照射口11aからレーザー光LLが照射されると、図5に破線で示すように、レーザー光LLは、標準線BASEに沿って延びることになる。これによって、標準線BASEと交差する物体にレーザー光LLの照射点として注視点GPを生成することができる。たとえば標準線BASEがディスプレイ74と交差する場合には、照射点としてディスプレイ74に注視点GPが生成される。生成装置11は、このようにして搭乗者Prの姿勢が変化しても標準線BASE上に注視点GPを生成することができる。
なお、搭乗者Prの頭部PHに対して生成装置11を取り付ける位置としては、特に制限されないが、たとえば顔の側方を挙げることができる。すなわち目PEに対して顔の幅方向外側、たとえば耳の周辺に生成装置11を取り付けることができる。これに限らず、生成装置11は、両目の間、たとえば鼻の上に取り付けることもできる。
<注視点を生成する処理の流れ>
図6は、視線誘導装置10の制御装置20が実行する処理の流れを示す。制御装置20は、所定の周期毎に本処理ルーチンを繰り返し実行する。
制御装置20は、たとえば車両90のスタートスイッチがONにされている場合に所定の周期毎に本処理ルーチンを繰り返し実行するようにしてもよい。車両90のスタートスイッチがONにされているか否かは、たとえば、通信装置18を介して得られる車両90の情報に基づいて判定できる。
制御装置20は、たとえば車両90が走行中である場合に所定の周期毎に本処理ルーチンを繰り返し実行するようにしてもよい。車両90が走行中であるか否かは、たとえば、通信装置18を介して得られる車両90の情報に基づいて判定できる。一例として、車両90の加速度に基づいて車両90が走行中であるか否かを判定することができる。車両90の車体速度に基づいて車両90が走行中であるか否かを判定することもできる。
あるいは、視線誘導装置10は、本処理ルーチンを開始するための操作スイッチを備えていてもよい。制御装置20は、操作スイッチがONにされている場合に、所定の周期毎に本処理ルーチンを繰り返し実行してもよい。
本処理ルーチンが開始されると、まずステップS101において、制御装置20は、取得部22に姿勢情報を取得させる。取得部22は、姿勢検出センサSE1の検出信号に基づく姿勢情報を取得する。その後、制御装置20は、処理をステップS102に移行する。
ステップS102では、制御装置20は、視線誘導装置10が適用されている搭乗者Prの姿勢が変化したか否かを判定する。制御装置20は、たとえば、現時点での姿勢情報が、現時点よりも規定時間前の姿勢情報と比較して変化している場合に姿勢変化を検出することができる。
姿勢変化を検出する一例を説明する。たとえば、制御装置20は、頭部PHの加速度の変化量が判定値以上である場合に、搭乗者Prの姿勢が変化したと判定することができる。たとえば、制御装置20は、頭部PHの加速度の変化量が判定値よりも小さくなった場合には、搭乗者Prの姿勢変化がないと判定することができる。判定値は、予め実験等によって算出した値を採用することができる。
姿勢変化がある場合には(S102:YES)、制御装置20は、処理をステップS103に移行する。
ステップS103では、制御装置20は、制御部21に注視点GPを生成させる。具体的には、制御部21は、生成装置11を制御して注視点GPの生成を開始する。この結果、生成装置11がたとえばレーザー光LLを照射することで注視点GPが生成される。注視点GPを生成させると、制御装置20は、処理をステップS104に移行する。
ステップS104では、制御装置20は、搭乗者Prの視線LOSが注視点GPを向いているか否かを判定する。たとえば、制御装置20は、視線検出装置12の検出結果に基づいて視線LOSが注視点GPを向いているか否かを判定することができる。視線LOSが注視点GPを向いている場合には(S104:YES)、制御装置20は、本処理ルーチンを終了する。
一方で、視線LOSが注視点GPを向いていない場合には(S104:NO)、制御装置20は、処理をステップS105に移行する。
ステップS105では、制御装置20は、報知部23に報知処理を実行させる。報知処理では、報知部23は、報知装置13を制御して搭乗者Prへの報知を実行する。この結果、たとえば報知装置13から音が発せられることによって搭乗者Prへの報知が行われる。報知処理が実行されると、制御装置20は、本処理ルーチンを終了する。
一方、ステップS102の処理において姿勢変化がない場合には(S102:NO)、制御装置20は、処理をステップS106に移行する。ステップS106では、制御装置20は、制御部21に注視点GPを消去させる。具体的には、制御部21は、生成装置11を制御することで注視点GPの生成を終了する。このように、搭乗者Prの姿勢変化を検出していない場合には、制御部21は、注視点GPを生成しないように生成装置11を制御する。注視点GPを消去させると、制御装置20は、本処理ルーチンを終了する。なお、ステップS106に処理が移行された時点で注視点GPが生成されていない場合には、制御装置20は、そのまま本処理ルーチンを終了する。
図6におけるステップS102の処理は、搭乗者の姿勢変化の大小を判定する搭乗者姿勢判定部が行う処理に対応する。たとえば「頭部PHの加速度の変化量が判定値以上である場合」は、「搭乗者の姿勢変化が大きい場合」に対応する。搭乗者姿勢判定部は、たとえば、取得部22に対応する。ステップS102およびステップS103の処理によって、搭乗者の姿勢変化が大きいと判定された場合に、搭乗者の視線を当該搭乗者の顔の正面に向ける注視点が生成される。
<第1実施形態の作用および効果>
第1実施形態の作用および効果について説明する。
視線誘導装置10によれば、搭乗者Prの姿勢が変化した場合に、搭乗者Prの視界に注視点GPが現れることによって、搭乗者Prの注意が注視点GPに向けられやすくなる。このため、搭乗者Prの姿勢が変化した場合に、搭乗者Prの視線LOSを搭乗者Prの顔の正面に誘導しやすくなる。これによって、姿勢変化の前後で生じる眼球運動を抑制しやすくなる。この結果として、搭乗者Prの乗り物酔いを軽減することができる。
視線誘導装置10では、搭乗者Prの姿勢変化を検出した場合に注視点GPを生成する一方で、搭乗者Prの姿勢変化を検出していない場合には注視点GPを生成しないように構成している。搭乗者Prの姿勢が変化した場合にのみ注視点GPを生成することで、常に注視点GPが生成されているような場合と比較して、搭乗者Prの姿勢が変化した際に搭乗者Prの注意が注視点GPに向けられやすくなる。すなわち、搭乗者Prの視線LOSを誘導しやすくなる。
視線誘導装置10は、搭乗者Prの視線LOSが注視点GPを向いていない場合に報知処理を実行する。これによって、搭乗者Prが注視点GPを見るように促すことができる。この結果として、搭乗者Prの視線LOSを誘導しやすくなる。
視線誘導装置10によれば、生成装置11が頭部PHに装着されていることで、頭部PHの移動に合わせて生成装置11が移動することになる。これによって、レーザー光LLを照射する方向を調整するような機構を採用することなく、頭部PHが移動した後の標準線BASE上に注視点GPを生成できる。
(第2実施形態)
第2実施形態の視線誘導装置は、自動運転車両を走行させる指令に基づいて搭乗者の姿勢変化を予測する機能を備えている点で、第1実施形態と異なる。第1実施形態と共通の構成については説明を適宜省略する。
第2実施形態の視線誘導装置が適用される搭乗者が乗る自動運転車両は、運転支援装置99を備えている。
すなわち、視線誘導装置の一例は、搭乗者の操作によらず自律して走行する自動運転機能を有する車両における前記搭乗者の視線を誘導する装置である。この視線誘導装置は、前記搭乗者の視線を誘導する注視点を生成する生成部と、前記生成部を制御する制御部と、前記自動運転機能による前記車両の走行で予測される前記車両の姿勢変化の大小を判定する判定部と、を備えている。前記判定部により、前記車両の姿勢変化が大きいと判定されて前記搭乗者の姿勢変化が大きくなることが予測されている場合に、前記制御部は、前記搭乗者の姿勢変化が大きくなる前から前記注視点を生成する。
自動運転車両は、運転支援装置99が出力する指令に従って自動で走行する車両である。このため、自動運転車両の挙動は、指令に基づいて予測することができる。
取得部22は、運転支援装置99が出力する指令に基づいて、今後に予測される自動運転車両の姿勢変化に応じた予測情報を取得することができる。自動運転車両の姿勢変化としては、たとえば、ピッチング、ヨーイング、ローリングおよび沈み込み等が挙げられる。予測情報の一例は、車両のピッチング運動が発生するか否かを予測した情報である。
図7は、第2実施形態の視線誘導装置が備える制御装置20が実行する処理の流れを示す。制御装置20は、所定の周期毎に本処理ルーチンを繰り返し実行する。
本処理ルーチンが開始されると、まずステップS201において、制御装置20は、取得部22に姿勢情報を取得させる。その後、制御装置20は、処理をステップS202に移行する。
ステップS202では、制御装置20は、視線誘導装置が適用されている搭乗者の姿勢が変化したか否かを判定する。姿勢変化がある場合には(S202:YES)、制御装置20は、処理をステップS203に移行する。
ステップS203では、制御装置20は、制御部21に注視点GPを生成させる。注視点GPを生成させると、制御装置20は、処理をステップS204に移行する。
ステップS204では、制御装置20は、搭乗者Prの視線LOSが注視点GPを向いているか否かを判定する。視線LOSが注視点GPを向いている場合には(S204:YES)、制御装置20は、本処理ルーチンを終了する。
一方で、視線LOSが注視点GPを向いていない場合には(S204:NO)、制御装置20は、処理をステップS205に移行する。
ステップS205では、制御装置20は、報知部23に報知処理を実行させる。報知処理が実行されると、制御装置20は、本処理ルーチンを終了する。
一方、ステップS202の処理において姿勢変化がない場合には(S202:NO)、制御装置20は、処理をステップS211に移行する。
ステップS211では、制御装置20は、取得部22に予測情報を取得させる。取得部22は、運転支援装置99が出力する指令に基づく予測情報を取得する。その後、制御装置20は、処理をステップS212に移行する。
ステップS212では、制御装置20は、搭乗者の姿勢変化を予測する。制御装置20は、ステップS211の処理において取得した予測情報に基づいて、搭乗者の姿勢変化が発生するか否かを予測する。たとえば、車両のピッチング運動が発生すると予測される場合には、ピッチング運動に伴って搭乗者の姿勢が変化すると予測することができる。
搭乗者の姿勢変化が予測されない場合には(S212:NO)、制御装置20は、処理をステップS206に移行する。ステップS206では、制御装置20は、制御部21に注視点GPを消去させる。注視点GPを消去させると、制御装置20は、本処理ルーチンを終了する。なお、ステップS206に処理が移行された時点で注視点GPが生成されていない場合には、制御装置20は、そのまま本処理ルーチンを終了する。
一方で、搭乗者の姿勢変化が予測される場合には(S212:YES)、制御装置20は、処理をステップS203に移行する。ステップS203以降の処理が実行されることで、注視点GPが生成される。このように、搭乗者の姿勢変化を検出していない場合であっても、予測情報に基づいて搭乗者の姿勢変化が予測できる場合には、制御装置20は、注視点GPを生成するように生成装置11を制御する。
図7におけるステップS212の処理は、自動運転機能による車両の走行で予測される車両の姿勢変化の大小を判定する判定部が行う処理に対応する。判定部は、たとえば、搭乗者姿勢判定部に対応する。ステップS212において肯定判定されることで実行されるステップS203の処理によって、搭乗者の姿勢変化が大きくなる前から注視点が生成される。
<第2実施形態の作用および効果>
第2実施形態によれば、上記第1実施形態の作用および効果に加えて、以下の作用および効果を奏する。
第2実施形態の視線誘導装置によれば、搭乗者Prの姿勢変化がなく且つ搭乗者Prの姿勢変化が予測される場合に、注視点GPを生成することができる。すなわち、搭乗者Prの姿勢変化が発生する前から注視点GPを生成することができる。たとえば、走行中の自動運転車両を減速させる指令が出力されるような場合に、自動運転車両の減速を開始する前から予め注視点GPを生成することができる。このため、搭乗者Prの姿勢が変化する際に搭乗者Prの注意を注視点GPに向けさせやすい。これによって、搭乗者Prの姿勢変化が発生したことを検出してから注視点GPを生成する場合と比較して、搭乗者Prの姿勢変化に合わせて生じ得る眼球運動を抑制しやすい。
(変更例)
第1実施形態および第2実施形態は、以下のように変更して実施することができる。第1実施形態、第2実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・報知処理を実行することは必須の要件でない。すなわち、図6に示すステップS104およびステップS105の処理を省略してもよい。また同様に、図7に示すステップS204およびステップS205の処理を省略してもよい。
・上記各実施形態では、視線誘導装置10が備える姿勢検出センサSE1からの検出信号に基づいて搭乗者Prの姿勢変化を検出する構成を例示した。これに替えて、車両90の車両姿勢検出センサSE9からの検出信号に基づいて搭乗者Prの姿勢変化を検出してもよい。車両90の姿勢が変化していることを現在形で検出できている場合には、車両90に乗っている搭乗者Prの姿勢も変化していると考えられる。
たとえば、制御装置20は、車両90の姿勢変化の大小を判定する車両姿勢判定部を備えていてもよい。車両の姿勢変化は搭乗者の姿勢を変化させる車両のピッチ、ロール、加減速、旋回Gを含む。制御部21は、車両90の姿勢変化が大きいと判定された場合に、注視点GPを生成するように構成してもよい。
・上記変更例では、車両90の姿勢変化が大きいと判定された場合に、注視点GPを生成する例を示した。制御部21は、車両90の姿勢変化および搭乗者Prの姿勢変化が大きいと判定された場合に、注視点GPを生成するように構成してもよい。
・上記各実施形態では、図6に示すステップS106および図7に示すステップS206の処理のように姿勢変化がない場合に注視点GPを消去するように構成した。視線誘導装置10は、たとえば、注視点GPを生成してから規定の誘導時間が経過した後に注視点GPを消去するように構成してもよい。
・図6に示すステップS102では、姿勢変化を検出するための判定値として予め算出した値を用いる例を示した。制御装置20は、ステップS102およびステップS202の処理において、車両90が自動運転車両であって車両90の姿勢変化が予測される場合に、搭乗者Prの姿勢変化が検出されやすいように判定値を変更するように構成してもよい。これによって、たとえば、車両90の姿勢変化が予測される場合には頭部PHの加速度が小さい時点でも搭乗者Prの姿勢が変化していると判定することができる。このため、車両90の姿勢変化が予測される場合には、搭乗者Prの姿勢が変化し始めたタイミングのような、より早いタイミングで注視点GPを生成することができる。
・上記各実施形態では、搭乗者Prの頭部PHに装着する視線誘導装置10を例示した。視線誘導装置10は必ずしも頭部PHに装着する装置でなくてもよい。
視線誘導装置10は、たとえば以下の形態を取りうる。視線誘導装置10を構成する装置の全てが頭部PHに装着されている。視線誘導装置10を構成する装置の一部が頭部PHに装着されている。この場合には、頭部PHに装着する一部の装置として、生成装置11、姿勢検出センサSE1等が挙げられる。視線誘導装置10を構成する装置の全てが頭部PH以外に取り付けられている。頭部PHに装着する装置と、頭部PHに装着する装置以外の装置とは、有線通信によって接続されていてもよいし無線通信によって接続されていてもよい。
上記の頭部PHに装着する装置以外の装置は、たとえば、車両90に取り付けることができる。あるいは、頭部PHに装着する装置以外の装置は、搭乗者Prが携帯できる装置でもよい。
・視線誘導装置10の一部または全部は、搭乗者Prの首、肩および胸部等に装着することもできる。なお、頭部PH以外の箇所に生成装置11を装着する場合には、レーザー光LLを照射する方向を調整することのできる機構を視線誘導装置10が備えていることが好ましい。
・図8には、搭乗者Prが座っているシートのヘッドレストであるリアヘッドレスト83に生成装置111が取り付けられている例を示す。このように、生成装置は、車両90に取り付けられていてもよい。また、たとえば、車室の天井92に生成装置211が取り付けられていてもよい。これら生成装置111および生成装置211によっても、標準線BASE上に注視点GPを生成するようにレーザー光LLを照射することができる。すなわち、視線誘導装置10が備える生成装置は、車両90に取り付けられていてもよい。
・上記各実施形態では、生成装置11の照射口11aから直線状に延びるレーザー光LLを例示した。照射口11aから注視点GPまでの間においてレーザー光を屈折させてもよい。また、照射口11aから注視点GPまでの間においてレーザー光を反射させてもよい。
・図8には、車両90に取り付けられている車載カメラ96を示す。車載カメラ96は、搭乗者Prの目PEを監視することができる。すなわち、視線検出装置として車載カメラ96を採用することができる。このように、視線誘導装置10が備える視線検出装置は、車両90に取り付けられている車載カメラ96でもよい。言い換えれば、視線誘導装置10は、視線検出装置として、外部のカメラを利用することもできる。
・図8に示す車載カメラ96によって、搭乗者Prの頭部PHの動きを追跡することもできる。頭部PHの動きを追跡することによって搭乗者Prの姿勢変化を検出してもよい。すなわち、頭部PHの位置情報に基づいて搭乗者Prの姿勢変化を検出してもよい。このように、姿勢検出センサSE1の検出信号によって搭乗者Prの姿勢変化を検出することに替えて、車載カメラ96によって搭乗者Prの姿勢変化を検出するように構成してもよい。
・図8には、車両90に取り付けられている車載スピーカ94を示す。報知部23が制御する報知装置として車載スピーカ94を採用することもできる。
・上記各実施形態では、報知部23が報知装置13を作動させることで報知処理を実行する例を示した。これに替えて、注視点GPを変化させるように生成装置11を制御することで報知を行うこともできる。たとえば、注視点GPの色を変えることを報知としてもよい。また、たとえば、注視点GPを点滅させることを報知としてもよい。また、たとえば、注視点GPの大きさを大きくすることを報知としてもよい。このような場合には、生成装置11が報知装置を構成する。また、制御部21が報知部の機能を備える。
・上記各実施形態では、生成装置11としてレーザー照射装置を採用する例を示した。そして、レーザー光LLの照射点として注視点GPを生成する構成を例示した。これに替えて、注視点GPは、プロジェクタ等の装置によって投影することで生成してもよい。このように、生成装置11としてプロジェクタ等の装置を採用することもできる。
・生成装置11としては、搭乗者Prの網膜に映像等を投影する装置を採用してもよい。すなわち、網膜に注視点GPを生成するようにしてもよい。
・生成装置11としては、搭乗者Prが装着している眼鏡のレンズに注視点GPを投影する装置を採用してもよい。すなわち、眼鏡のレンズに注視点GPを生成するようにしてもよい。なお、ここでいう眼鏡のレンズとは、視力を調整する機能を備えているレンズに限らず視力を調整する機能を備えていないレンズでもよい。
・生成装置11としては、ディスプレイ74でもよい。すなわち、搭乗者Prの眼前に配置されているディスプレイ74に、ディスプレイ74の表示機能を用いて注視点GPを生成するようにしてもよい。
・上記各実施形態では、フロントヘッドレスト73に取り付けられているディスプレイ74を例示した。搭乗者Prの眼前に配置されるディスプレイは、フロントヘッドレスト73に取り付けられているものに限らない。
また、搭乗者Prの眼前に配置されるディスプレイは、透過性を有している透明ディスプレイでもよい。たとえば、図8には、透明ディスプレイ95を例示している。この場合には、搭乗者Prは、透明ディスプレイ95に表示されている情報と、透明ディスプレイ95を透過して得られる視界と、を同時に見ることができる。透明ディスプレイ95の例としては、ヘッドアップディスプレイ等を挙げることができる。このような透明ディスプレイ95も、注視点GPを生成する生成装置11として採用することができる。また、たとえば、ヘッドアップディスプレイのように無限遠点に情報を表示できるディスプレイによって注視点GPを無限遠点に生成することもできる。
搭乗者Prの眼前に情報を表示するディスプレイは、空中ディスプレイでもよい。空中ディスプレイも注視点GPを生成する生成装置11として採用することができる。
その他、搭乗者Prの眼前に配置されるディスプレイとしては、ヘッドマウントディスプレイが挙げられる。ヘッドマウントディスプレイも注視点GPを生成する生成装置11として採用することができる。
・上記各実施形態では、搭乗者Prの視線LOSがディスプレイ74を向いている例を挙げて説明したが、搭乗者Prがディスプレイ74を見ていることは必須の要件ではない。搭乗者Prの視線LOSは、たとえば搭乗者Prの手元に向いていてもよい。搭乗者Prが手に持っている書籍および情報端末等に搭乗者Prが焦点を合わせている際に姿勢変化および眼球運動が生じた場合には、乗り物酔いをより強く感じやすいことがある。視線誘導装置10は、搭乗者Prの視線LOSが搭乗者Prの手元に向いているような場合にも有効である。注視点GPは、搭乗者Prが手に持っている書籍、情報端末等に生成してもよい。
・上記各実施形態では、車両90の搭乗者として後部搭乗者Prを例に説明したが、視線誘導装置10は、前部搭乗者Pfに適用してもよい。視線誘導装置10を前部搭乗者Pfに適用する場合には、たとえば、車両90のフロントガラス、ダッシュボードおよび計器類の表示部等に注視点GPを生成することもできる。
・注視点GPの形状は、「点」であることに限らない。注視点GPは、搭乗者Prの注意を向けさせて視線LOSを誘導するための指標であればよい。生成装置11は、注視点GPとして、たとえば、絵、図形、模様および文字等を生成してもよい。
・上記各実施形態における注視点GPは、視覚によって知覚可能なものである。これに替えて、注視点は、聴覚によって知覚可能なものでもよい。たとえば、生成装置として立体音響装置を採用することができる。立体音響装置は、たとえば、車載スピーカ94を利用できる。立体音響装置は、搭乗者Prが装着するヘッドホンでもよい。生成装置として立体音響装置を採用する場合には、注視点を生成しようとする位置に音像を定位させることをもって注視点を生成するとよい。すなわち、注視点が視覚情報によって搭乗者に知覚可能な照射点等として表示されていないものの、注視点から音が聴こえるような感覚を搭乗者Prに与えるように構成してもよい。また、このような聴覚によって知覚可能な注視点と、視覚によって知覚可能な注視点とを組み合わせて用いてもよい。
・上記第2実施形態では、図7に示すように、搭乗者Prの姿勢変化がある場合(S202:YES)、および搭乗者Prの姿勢変化が予測される場合(S212:YES)に、ステップS203の処理を実行して注視点を生成するように構成した。ステップS203の処理に関して、搭乗者Prの姿勢変化がある場合に生成する注視点と、搭乗者Prの姿勢変化が予測される場合に生成する注視点と、を区別できるように異なる種類の注視点としてもよい。たとえば、異なる色の注視点としたり、異なる大きさの注視点としたり、異なる形状の注視点としたりしてもよい。
・制御装置20および運転支援装置99等の処理回路は、以下[a]~[c]のいずれかの構成であればよい。[a]コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備える回路。プロセッサは、処理装置を備える。処理装置の例は、CPU、DSPおよびGPU等である。プロセッサは、メモリを備える。メモリの例は、RAM、ROMおよびフラッシュメモリ等である。メモリは、処理を処理装置に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。[b]各種処理を実行する一つ以上のハードウェア回路を備える回路。ハードウェア回路の例は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)およびFPGA(Field Programmable Gate Array)等である。[c]各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうち残りの処理を実行するハードウェア回路と、を備える回路。
10…視線誘導装置
11…生成装置
12…視線検出装置
13…報知装置
20…制御装置
21…制御部
22…取得部
23…報知部
74…ディスプレイ
90…車両
91…車体
99…運転支援装置
SE1…姿勢検出センサ
SE9…車両姿勢検出センサ
BASE…標準線
GP…注視点
LL…レーザー光
LOS…視線
PE…目
PH…頭部
Pr…搭乗者

Claims (8)

  1. 車両の搭乗者の視線を誘導する視線誘導装置であって、
    前記搭乗者の視線を誘導する注視点を生成する生成部と、
    前記搭乗者の姿勢変化の大小を判定する搭乗者姿勢判定部と、
    前記搭乗者姿勢判定部により前記搭乗者の姿勢変化が大きいと判定された場合に、前記搭乗者の視線を当該搭乗者の顔の正面に向ける前記注視点が生成されるように前記生成部を制御する制御部と、を有する
    視線誘導装置。
  2. 前記車両の姿勢変化の大小を判定する車両姿勢判定部を備え、
    前記制御部は、前記車両の姿勢変化および前記搭乗者の姿勢変化が大きいと判定された場合に、前記注視点を生成する
    請求項1に記載の視線誘導装置。
  3. 前記搭乗者が自身の顔の正面にある対象物に視線を向けている状態における当該視線を示す仮想直線を標準線として、
    前記生成部は、前記標準線上に前記注視点を生成する
    請求項1に記載の視線誘導装置。
  4. 前記車両は、前記搭乗者による操作によらず自律して走行する自動運転機能を有し、
    前記搭乗者姿勢判定部は、前記自動運転機能による前記車両の走行で予測される前記車両の姿勢変化の大小を判定し、
    前記制御部は、前記搭乗者姿勢判定部により、前記車両の姿勢変化が大きいと判定されて前記搭乗者の姿勢変化が大きくなることが予測されている場合には、前記搭乗者の姿勢変化が大きくなる前から、前記注視点が生成されるように前記生成部を制御する
    請求項1に記載の視線誘導装置。
  5. 前記搭乗者の視線を検出する視線検出装置と、
    前記搭乗者に対する報知を行う報知装置と、
    前記報知装置を制御する報知部と、を備え、
    前記注視点が生成されている際に前記視線検出装置によって検出される前記搭乗者の視線が前記注視点に向いていない場合に、前記報知部は、前記報知装置を制御して報知を実行する
    請求項1に記載の視線誘導装置。
  6. 前記生成部は、前記搭乗者の頭部に装着する装置である
    請求項1に記載の視線誘導装置。
  7. 前記生成部は、レーザー照射装置であり、
    前記注視点は、前記レーザー照射装置から照射されているレーザー光による照射点である
    請求項1に記載の視線誘導装置。
  8. 搭乗者の操作によらず自律して走行する自動運転機能を有する車両における前記搭乗者の視線を誘導する視線誘導装置であって、
    前記搭乗者の視線を誘導する注視点を生成する生成部と、
    前記生成部を制御する制御部と、
    前記自動運転機能による前記車両の走行で予測される前記車両の姿勢変化の大小を判定する判定部と、を備え、
    前記判定部により、前記車両の姿勢変化が大きいと判定されて前記搭乗者の姿勢変化が大きくなることが予測されている場合に、前記制御部は、前記搭乗者の姿勢変化が大きくなる前から前記注視点を生成する
    視線誘導装置。
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