JP7207123B2 - 情報処理装置、制御システム、情報処理装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、乗員の疲労を低減する情報処理装置等に関する。

例えば、特許文献１に記載の乗物用シートは、乗員の背部を支持するシートバックの一部に押圧部を有しており、この押圧部が乗員の背部の一部を押圧することによって、乗員の呼吸を支援したり、乗員の睡眠を支援したりする。

特開２０１８－７９８４０号公報（２０１８年５月２４日公開）

特許文献１に記載の乗物用シートは、乗員の疲労度に応じて乗員の背部を押圧する場合、乗員が何をしているかは考慮していない。例えば、乗員が運転をしているときに該乗員の背部を押圧すると、乗員の身体を強制的に動かしたり、乗員の身体の動きを制約したりしてしまうため、運転の妨げになる可能性がある。

本発明の一態様は、乗員の疲労度と乗員の状態とに応じて、非接触触覚デバイスを用いて乗員の疲労度を低減することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の態様１に係る情報処理装置は、移動体の内部空間に備えられた機器が検知した検知情報を取得する検知情報取得部と、前記検知情報に基づいて、前記移動体の乗員の状態を特定する状態特定部と、前記内部空間に備えられた生体センサから、前記乗員の生体情報を取得する生体情報取得部と、前記生体情報に基づいて、前記乗員の疲労度の指標値を算出する疲労度算出部と、前記乗員の状態と前記指標値とに基づいて、前記乗員の疲労度を低減するための触覚刺激を該乗員に接触することなく与える非接触触覚デバイスの出力制御を行うデバイス制御部と、を備える。

非接触触覚デバイスは、乗員の身体に直接接触することなく、触覚刺激を与えることが可能なデバイスである。それゆえ、非接触触覚デバイスは、乗員の身体を強制的に動かしたり、乗員の身体の動きを制約したりすることがない。上記の構成によれば、乗員の状態と乗員の疲労度とに基づいて、乗員の疲労度を低減するための触覚刺激を与える非接触触覚デバイスの出力制御を行う。これにより、乗員の身体の動きを制約することなく、乗員の状態に適した触覚刺激を与え、乗員の疲労度を低減することが可能である。

本発明の態様２に係る情報処理装置は、上記態様１において、前記デバイス制御部は、前記指標値が閾値以上である場合に、前記非接触触覚デバイスに出力を実行させる構成であってもよい。

疲労度の指標値は、交感神経の働きと副交感神経の働きのバランスに基づいて算出される値である。乗員の疲労度の指標値が閾値以上の場合、乗員の疲労度は高い。上記の構成によれば、乗員の疲労度が高い場合に、乗員の状態に適した触覚刺激を与え、乗員の疲労度を低減することができる。

本発明の態様３に係る情報処理装置は、上記態様２において、前記デバイス制御部は、前記乗員の状態に基づいて、前記閾値を変更してもよい。

乗員が移動体を運転しているか否かによって、感じている疲労度およびストレスは異なる可能性がある。例えば、乗員は移動体の内部空間に単に滞在している場合（すなわち、移動体の運転者と同乗している場合）、移動体を運転している場合と比べてリラックスしており、概して疲労度は低い。上記の構成によれば、乗員の状況に応じて、触覚刺激を与えるか否かを決定するための閾値を変更する。これにより、乗員の状態により適した触覚刺激を与えることができる。

本発明の態様４に係る情報処理装置は、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記状態特定部は、前記検知情報に基づいて、前記乗員の状態が、運転中である状態、所定作業中である状態、リラックスしている状態、および、睡眠状態のいずれであるかを特定する構成であってもよい。

乗員が運転中であったり、所定作業中であったりする場合、強い触覚刺激を与えることは避けた方が望ましい場合がある。また、乗員が睡眠中であれば、触覚刺激を与えて睡眠の邪魔をしない方が望ましい。上記の構成によれば、乗員の状態に応じて、触覚刺激を与えるか否かを適切に決定することができる。

本発明の態様５に係る情報処理装置は、上記態様１から４のいずれかにおいて、前記乗員の状態に応じて、該乗員の身体のうち前記非接触触覚デバイスの出力の対象とする対象部位を決定する部位決定部を備え、前記デバイス制御部は、前記非接触触覚デバイスの出力が前記対象部位へ向かうように、前記出力の方向を制御する構成であってもよい。

乗員が運転中であれば、ステアリングを持つ手および腕に触覚刺激を与えることは避けた方が望ましい。上記の構成によれば、乗員の状態に応じて、触覚刺激を与える対象部位を適切に決定することができる。

本発明の態様６に係る情報処理装置は、上記態様１から５のいずれかにおいて、前記デバイス制御部は、前記乗員の状態に応じて、前記非接触触覚デバイスの出力強度を制御する構成であってもよい。

乗員の状態によっては、強い触覚刺激を与えることは避けた方が望ましい場合がある。上記の構成によれば、乗員の状態に応じて、与える触覚刺激の強度を適切に決定することができる。

本発明の態様７に係る情報処理装置は、上記態様１から６のいずれかにおいて、前記検知情報および前記生体情報の少なくともいずれかに基づいて、前記乗員の着衣量を特定する着衣量特定部を備え、前記デバイス制御部は、前記非接触触覚デバイスの出力強度を、前記着衣量に基づいて制御する構成であってもよい。

乗員に与える触覚刺激は、乗員の着衣の上から与えられる。上記の構成によれば、乗員の着衣量に基づいて、非接触触覚デバイスの出力強度を制御することができる。これにより、乗員の着衣量によらず、乗員に所定の強さの触覚刺激を与えることができる。

本発明の態様８に係る情報処理装置は、上記態様１から７のいずれかにおいて、前記検知情報取得部は前記検知情報を前記機器から定期的に取得し、前記状態特定部は前記検知情報が取得される毎に前記乗員の状態を特定し、前記生体情報取得部は前記生体情報を前記生体センサから定期的に取得し、前記疲労度算出部は前記生体情報が取得される毎に前記疲労度の指標値を算出し、前記デバイス制御部は、前記乗員の状態が特定される毎、および、前記指標値が算出される毎に、前記非接触触覚デバイスの出力制御を行う構成であってもよい。

上記の構成によれば、乗員の状態、および乗員の疲労度に生じた変化に対応して、乗員の適切な対象部位に適切な出力強度で触覚刺激を与えることができる。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御システムは、前記態様１から８のいずれかに記載の情報処理装置と、前記機器と、前記生体センサと、前記非接触触覚デバイスと、を含む。上記の構成によれば、本発明の一態様に係る情報処理装置と同様の効果を奏する。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る情報処理装置の制御方法は、移動体の内部空間に備えられた機器が検知した検知情報を取得する検知情報取得ステップと、前記検知情報に基づいて、前記移動体の乗員の状態を特定する状態特定ステップと、前記内部空間に備えられた生体センサから、前記乗員の生体情報を取得する生体情報取得ステップと、前記生体情報に基づいて、前記乗員の疲労度の指標値を算出する疲労度算出ステップと、前記乗員の状態と前記指標値とに基づいて、前記乗員の疲労度を低減するための出力を実行する非接触触覚デバイスの出力制御を行うデバイス制御ステップと、を含む。上記の構成によれば、本発明の一態様に係る情報処理装置と同様の効果を奏する。

また、本発明の各態様に係る情報処理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記情報処理装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記情報処理装置をコンピュータにて実現させる制御プログラムおよびそれを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明の一態様によれば、乗員の疲労度と乗員の状態とに応じて、非接触触覚デバイスを用いて乗員の疲労度を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る制御システムの構成例を示す図である。 機器、生体センサ、および非接触触覚デバイスの配置例を示す模式図である。 非接触触覚デバイスの一例を説明する模式図である。 情報処理装置が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。 乗員の状態を特定する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 乗員状態特定基準のデータ構造の一例を示す図である。 出力パターンテーブルのデータ構造の一例を示す図である。 疲労度の評価方法の一例を示す図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。

（制御システム１００の概要）
本発明の一態様に係る制御システム１００は、概すれば、移動体の内部空間Ｒの乗員Ｐの疲労度が高い場合、乗員Ｐの状態に応じて、疲労度を低減するための触覚刺激を与えるように非接触触覚デバイス５の出力制御を実行するシステムである。ここで、非接触触覚デバイス５とは、乗員Ｐの身体に直接接触することなく、触覚刺激を与えることが可能なデバイスである。非接触触覚デバイス５を利用すれば、乗員Ｐの身体の動きを制約することなく、所望の対象部位に触覚刺激を与えることができる。非接触触覚デバイス５については、後に具体例を挙げて説明する。

＜疲労を低減するための触覚刺激＞
まず、疲労を低減するための触覚刺激について説明する。

疲労およびストレスが高い状態では、コルチゾール（cortisol）の分泌が増加し、一方、リラックスしている状態では、オキシトシン（oxytocin）の分泌が増加する。コルチゾールは、副腎皮質から分泌されるステロイドホルモンの１つであり、交感神経が副交感神経よりも優位となるよう作用する。一方、オキシトシンは、下垂体後葉から分泌されるペプチドホルモンであり、副交感神経が交感神経よりも優位となるよう作用する。また、疲労およびストレスが高い状態では、自律神経活動が低下するのに対し、リラックスしている状態では、自律神経活動が向上する。

疲労およびストレスを低減し、リラックス状態へ遷移させる効果がある行為として、マッサージおよび経穴（一般に「ツボ」と呼称される）押しなどが知られている。マッサージは、一般的には人の手を介して対象者の身体に介入する行為であるが、非接触触覚デバイス５を用いれば、対象者に直接接触することなく行うことが可能である。経穴押しも、体内の異常に応じて体表の特定の部位に表れる経穴を指圧、鍼、および灸などによって刺激する行為であり、一般的には対象者の身体に介入する行為である。しかし、非接触触覚デバイス５を用いれば、経穴押しを対象者に直接接触することなく行うことが可能である。

マッサージのなかでも、対象者の身体をゆっくりと（例えば、毎秒３～１０ｃｍの速度）、かつ、優しく撫でるように行うソフトマッサージは、対象者をリラックスさせる効果が高い。軽く心地よい皮膚刺激に反応する神経である触覚Ｃ繊維（遅速Ｃ繊維とも呼称される）は、情動を司る脳の領域の反応を誘発し、オキシトシンの分泌を増加させる。ソフトマッサージは、この触覚Ｃ繊維に働きかけるマッサージである。また、例えば、首筋上部と耳との中央の位置に存在する経穴（例えば、「風池」と呼称される経穴）を刺激することにより、オキシトシンの分泌を増加させ、対象者の肩こりを解消し、効果的にリラックスさせることが可能である。

制御システム１００は、乗員Ｐを対象者とし、乗員Ｐに対して適切な触覚刺激を与えることによって、乗員Ｐの疲労およびストレスを低減し、リラックス状態へ遷移させることが可能である。

（制御システム１００の構成）
次に、制御システム１００の構成について、図２を参照しながら、図１を用いて説明する。図１は、制御システム１００の構成例を示す図である。図２は、機器３、生体センサ４、および非接触触覚デバイス５の配置例を示す模式図である。なお、図２において、ｘ軸は前後方向を示し、ｙ軸は左右方向を示し、ｚ軸は上下方向を示す。なお、図２には、車両２００の運転席に着座している乗員Ｐを例として示しているが、乗員Ｐは車両２００の内部空間Ｒに滞在する任意の乗員であってもよい。

制御システム１００は、機器３、生体センサ４、情報処理装置１、および非接触触覚デバイス５を備えている。

＜機器３＞
機器３は、車両２００の内部空間Ｒに備えられた各種機器である。機器３は、例えば、図１に示すように、ステアリング３１、カメラ３２、アームレスト３３、およびシート駆動装置３４などを含んでいる。なお、これらの機器３は一例であり、乗員Ｐの行動および姿勢などに関連する事項を検知可能なものであればよく、これらに限定されない。

ステアリング３１は、車両２００の運転に使用される方向転換装置である。なお、ステアリング３１は乗員Ｐによる操作および把持などを検知して、検知情報を情報処理装置１に送信する構成であってもよい。

カメラ３２は、乗員Ｐの姿勢および行動を撮像するデジタルカメラまたはデジタルビデオである。図２に示すように、カメラ３２は、例えば、乗員Ｐの前方（すなわち、図中のｘ軸負の方向）に配置されており、乗員Ｐを撮像する。カメラ３２は、撮像した撮像画像を検知情報として情報処理装置１に送信する。情報処理装置１は、受信した撮像画像を、乗員Ｐの手の位置、乗員Ｐが手に持っている物の有無、乗員Ｐの開眼状態、乗員Ｐの視線の方向、乗員Ｐの身体の所定の部位の位置などの解析に利用する。

アームレスト３３は、シートに着座している乗員Ｐの手および腕が戴置される台である（図２参照）。なお、アームレスト３３は乗員Ｐの手および腕が戴置されていることを検知して、検知情報を情報処理装置１に送信する構成であってもよい。

シート駆動装置３４は、図２に示すように、乗員Ｐが着座しているシートのリクライニング角度などを制御する装置である。乗員Ｐが着座しているシートは背凭れが後方に傾くように調節可能である。例えば、シートの座面と背凭れとによって形成される角が直角であるときのリクライニング角度は０°である。背凭れがより後方へ傾くにつれて、リクライニング角度は大きくなり、座面と背凭れとによってフラットな面が形成されたときのリクライニング角度は９０°である。シート駆動装置３４は、リクライニング角度を検知して、検知情報を情報処理装置１に送信する。

＜生体センサ４＞
生体センサ４は、内部空間Ｒに備えられた乗員Ｐの生体情報を取得する各種センサである。生体センサ４は、例えば、図１に示すように、呼吸センサ４１、脈波センサ４２、および温度センサ４３などを含んでいる。なお、これらの生体センサ４は一例であり、乗員Ｐの疲労およびストレスに影響を受ける生体情報を取得可能なものであればよく、これらに限定されない。なお、以下では、乗員Ｐの着衣量を検知する着衣量センサ４４も、生体センサ４に含まれるものとして説明する。

呼吸センサ４１は、乗員Ｐの呼吸量および呼吸の周期（呼吸のリズム）を示す生体情報を情報処理装置１に送信するセンサである。呼吸センサ４１は、図２に示すように、例えばシートの座面に設けられる。呼吸センサ４１は、取得した生体情報を情報処理装置１に送信する。

脈波センサ４２は、乗員Ｐの脈拍数および脈波を示す生体情報を情報処理装置１に送信するセンサである。脈波センサ４２は、図２に示すように、例えばシートの背凭れに設けられる。脈波センサ４２は、取得した生体情報を情報処理装置１に送信する。

温度センサ４３は、乗員Ｐの体温を示す生体情報を情報処理装置１に送信するセンサである。温度センサ４３は、例えば、図２に示すように、乗員Ｐの顔の前方に設けられる。温度センサ４３は、取得した生体情報を情報処理装置１に送信する。例えば、乗員Ｐの着衣の表面温度と、乗員Ｐの肌（例えば顔など）の表面温度との差に基づいて、乗員Ｐの着衣量および着衣の厚さに関する情報を取得することが可能である。

着衣量センサ４４は、乗員Ｐの着衣量を示す情報を情報処理装置１に送信するセンサである。着衣量センサ４４は、図２に示すように、例えばシートの背凭れに設けられてもよい。なお、着衣量センサ４４は、表面温度を検知可能なカメラであってもよく、この場合、着衣量センサ４４は、乗員Ｐを撮像可能な位置に設置される。着衣量センサ４４は、取得した情報を情報処理装置１に送信する。

＜非接触触覚デバイス５＞
非接触で乗員Ｐの感覚器官に触覚刺激を与える方式には、例えば、空気噴流、超音波、磁気、蒸気、および熱などが利用され得る。本明細書では、乗員Ｐの身体の所望の部位に触覚刺激を与えることが可能な超音波を利用する方式を採用した非接触触覚デバイス５を例に挙げて説明するが、これに限定されない。例えば、非接触触覚デバイス５は、空気噴出を利用する方式を採用した非接触触覚デバイスであってもよい。この場合、非接触触覚デバイス５は、触覚刺激を与えたい乗員Ｐの部位の近傍に空気を噴出する１または複数の噴出孔を備えていればよい。

非接触触覚デバイス５は、内部空間Ｒに滞在している乗員Ｐに直接接触することなく、触覚刺激を与えることが可能なデバイスである。非接触触覚デバイス５は、図２に示すように、例えば、内部空間Ｒの上部に設けられ、上方から下方に向けて超音波を発する。

図３は、非接触触覚デバイス５の一例を説明する模式図である。非接触触覚デバイス５は、超音波を発する発振素子５１を複数備えている。各発振素子５１が発する超音波の強度は低く、乗員Ｐに明確な触覚刺激を与えない。しかし、各発振素子５１が発した超音波が干渉する干渉点Ｆでは、発振素子５１の各々が発する超音波どうしが作用し合い、その結果、干渉点Ｆにおける超音波の強度は高くなる。例えば、乗員Ｐの身体のある部位に干渉点Ｆが形成すれば、乗員Ｐは該部位に触覚刺激を感じる。なお、超音波の強度は、超音波の音圧であってもよい。

各発振素子５１が発する超音波の強度は、発振素子５１毎に制御可能である。各発振素子５１が発する超音波の強度を制御することによって、図３の（ａ）に示すように、干渉点Ｆの位置を３次元的に自在に変更することが可能である。

例えば、図３の（ｂ）に示すように、干渉点Ｆ１を乗員Ｐの頭頂部に形成することにより、乗員Ｐに対して、あたかも頭頂部を経穴押しされているかのような感覚刺激を乗員Ｐに与えることが可能である。さらに干渉点Ｆ１の位置を徐々に変更すれば、あたかも頭頂部をマッサージされているかのような触覚刺激を乗員Ｐに与えることが可能である。同様に、乗員Ｐの首および肩に干渉点Ｆ２を形成したり、乗員Ｐの手および腕に干渉点Ｆ３を形成したりすることも可能である。

後述する情報処理装置１のデバイス制御部１６は、各発振素子５１から発する超音波の出力強度を調節することによって、乗員Ｐに与える触覚刺激の強さを調節することが可能である。また、デバイス制御部１６は、非接触触覚デバイス５の発振素子５１の各々から発する超音波の強度を制御して、非接触触覚デバイス５の出力が乗員Ｐの所望の対象部位へ向かうように、出力の方向を制御することも可能である。

＜情報処理装置１＞
情報処理装置１は、機器３、生体センサ４、および非接触触覚デバイス５と通信可能に接続されているコンピュータであり、制御部１０および記憶部２を備えている。制御部１０はＣＰＵであり、制御部１０は、情報処理装置１が備える各機能の処理を実行するように制御する。記憶部２は、制御部１０によって読み出される各種コンピュータプログラム、および、制御部１０が実行する各種処理において利用されるデータなどが格納されている記憶装置である。

制御部１０は、検知情報取得部１１、生体情報取得部１２、状態特定部１３、疲労度算出部１４、出力態様決定部１５、およびデバイス制御部１６を備えている。

検知情報取得部１１は、車両２００の内部空間Ｒに備えられた機器３が検知した検知情報を取得する。なお、検知情報取得部１１は、カメラ３２が撮像した撮像画像を検知情報として取得した場合、公知の画像解析法を適用して、乗員Ｐの開眼、視線の方向、触覚刺激を与える対象となる対象部位の位置、および手に持っている物の有無などを示す検知情報を抽出してもよい。なお、対象部位は、これらに限定されるものではないが、頭、首、肩、および腕などである。これらの対象部位は、シートの背凭れおよび座面に接していない。しかし、非接触触覚デバイス５を適用すれば、これらの対象部位に対して触覚刺激を与えることができる。

生体情報取得部１２は、内部空間Ｒに備えられた生体センサ４から、乗員Ｐの生体情報を取得する。

状態特定部１３は、記憶部２の乗員状態特定基準２１を参照し、検知情報取得部１１が取得した検知情報に基づいて、車両２００の乗員Ｐの状態を特定する。乗員状態特定基準２１については、後に具体例を挙げて説明する。

疲労度算出部１４は、生体情報に基づいて、乗員Ｐの疲労度の指標値を算出する。疲労度算出部１４は、生体情報から疲労度を算出する任意の方法を適用可能である。例えば、疲労度算出部１４は、これに限定されるものではないが、乗員Ｐの交感神経の働きと副交感神経の働きとのバランスに基づく指標値を算出してもよい。この場合、疲労度算出部１４は、生体情報として乗員Ｐの脈波データを用いる。具体的には、疲労度算出部１４は、脈波データを周波数解析し、交感神経の働きを表す周波数成分と、副交感神経の働きを表す周波数成分との割合に基づいて、疲労度の指標値を算出すればよい。なお、交感神経の働きを表す周波数を、周波数が０．０４Ｈ以上ｚ０．１５Ｈｚ未満とし、副交感神経の働きを表す周波数を、周波数が０．１５Ｈｚ以上０．４０Ｈｚ未満とすればよい。

出力態様決定部１５は、乗員Ｐの疲労度の指標値が閾値以上であるか否かを判定する。ここで、閾値とは、交感神経の働きと副交感神経の働きとのバランスについて設定される値（図８の値Ｔ１参照）であってもよい。閾値については、後に具体例を挙げて説明する。

なお、出力態様決定部１５は、さらに、乗員Ｐに触覚刺激を与える対象部位を決定したり、乗員Ｐの着衣量に応じた出力強度を決定したりしてもよい。この場合、出力態様決定部１５は、さらに、部位決定部１５１および着衣量特定部１５２を備えている。

部位決定部１５１は、乗員Ｐの状態に応じて、乗員Ｐの身体のうち非接触触覚デバイス５の出力の対象とする対象部位を決定する。部位決定部１５１は、乗員Ｐから対象部位を指定するための操作入力を受け付けてもよい。あるいは、部位決定部１５１は、例えば、出力パターンテーブル２２を参照し、乗員Ｐの対象部位を決定してもよい。出力パターンテーブル２２については、後に具体例を挙げて説明する。

着衣量特定部１５２は、検知情報および生体情報の少なくともいずれかに基づいて、乗員Ｐの着衣量を特定し、非接触触覚デバイス５の出力強度を決定する。乗員Ｐに所定の強さの触覚刺激を与えるためには、乗員Ｐの着衣量に応じて、非接触触覚デバイス５から発する超音波の強度を調節することが望ましい。そのため、着衣量が多いときには、着衣量が少ないときに比して、非接触触覚デバイス５の出力強度を高くする必要がある。

デバイス制御部１６は、出力パターンテーブル２２を参照して、乗員Ｐの状態と疲労度算出部１４が算出した指標値とに基づいて、乗員Ｐの疲労度を低減するための触覚刺激を与える非接触触覚デバイス５の出力制御を行う。より具体的には、デバイス制御部１６は、指標値が閾値以上である場合に、乗員Ｐの状態に応じた出力態様となるよう非接触触覚デバイス５の出力制御を行う。なお、デバイス制御部１６は、乗員Ｐから対象部位の変更、および非接触触覚デバイス５の出力強度の指定および変更を指示するための操作入力を受け付けてもよい。

また、デバイス制御部１６は、乗員Ｐの状態に基づいて、閾値を変更してもよい。乗員Ｐが車両２００を運転しているか否かによって、感じている疲労度およびストレスは異なる可能性がある。例えば、乗員Ｐは車両２００の内部空間Ｒに単に滞在している場合（すなわち、車両２００の運転者と同乗している場合）、車両２００を運転をしている場合と比べてリラックスしており、概して疲労度は低い。乗員の状況に応じて、触覚刺激を与えるか否かを決定する閾値を変更すれば、乗員の状態により適した触覚刺激を与えることができる。

デバイス制御部１６は、乗員Ｐの生体情報と乗員Ｐの状態とに基づいて、非接触触覚デバイス５から出力するか否かを制御してもよい。デバイス制御部１６は、乗員Ｐの着衣量に応じて非接触触覚デバイス５の出力強度を制御してもよい。

（情報処理装置１の処理の流れ）
続いて、情報処理装置１の処理の流れについて図４を用いて説明する。図４は、情報処理装置１が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず検知情報取得部１１は、機器３から乗員Ｐの状態に関する検知情報を取得する（ステップＳ１：検知情報取得ステップ）。なお、検知情報とは、乗員Ｐが内部空間Ｒにおいて何をしているか、および、どのような姿勢かなどに関する情報である。検知情報には、例えば、乗員Ｐの手および腕の位置、乗員Ｐが着座しているシートのリクライニング角度、および、乗員Ｐの視線の方向などを示す情報が含まれている。

次に、状態特定部１３は、乗員状態特定基準２１を参照し、検知情報に基づいて乗員Ｐの状態を特定する（ステップＳ２：状態特定ステップ）。

＜乗員Ｐの状態を特定する処理の流れ＞
ここで、状態特定部１３が検知情報に基づいて乗員Ｐの状態を特定する処理の流れについて、図５を用いて説明する。図５は、乗員Ｐの状態を特定する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、検知情報取得部１１は、シート駆動装置３４から、リクライニング角度を示す検知情報を取得する（ステップＳ２１：検知情報取得ステップ）。また、検知情報取得部１１は、カメラ３２から撮像画像を取得し、乗員Ｐの開眼および視線の方向を示す検知情報を抽出する（ステップＳ２２：検知情報取得ステップ）。さらに、検知情報取得部１１は、撮像画像から、乗員Ｐの手の位置、および手に持っている物を示す検知情報を抽出する（ステップＳ２３：検知情報取得ステップ）。なお、ステップＳ２１～Ｓ２３の処理によって、状態特定部１３が乗員Ｐの状態を特定するための情報が取得されればよく、例えば、ステップＳ２１～Ｓ２３に示す検知情報以外を取得する構成であってもよし、ステップＳ２１～Ｓ２３の処理のいずれかのみを行う構成であってもよい。

図５では、ステップＳ２１～Ｓ２３の処理を並列処理として示しているが、これらの処理を任意の順序で連続する処理として実行してもよい。連続する処理として行う場合、ステップＳ２１～Ｓ２３の処理を任意の行う順序は任意であって良い。

次に、状態特定部１３は、乗員状態特定基準２１を参照し、検知情報に基づいて乗員Ｐの状態が、以下の状態Ａ～Ｄのいずれであるかを特定する（ステップＳ２４：状態特定ステップ）。状態Ａは、乗員Ｐが運転している状態である。状態Ｂは、乗員Ｐが何らかの所定作業をしている状態である。ここで、所定作業とは、運転以外の任意の作業であり、これらに限定されるものではないが、例えば、読書、仕事、携帯機器の操作などが含まれ得る。状態Ｃは、乗員Ｐがリラックスしている状態である。状態Ｄは、乗員Ｐが睡眠している状態（睡眠状態）である。

＜乗員状態特定基準２１＞
続いて、乗員状態特定基準２１について、図６を用いて説明する。図６は、乗員状態特定基準２１のデータ構造の一例を示す図である。図６の（ａ）は、リクライニング角度が運転可能域である場合のレコードを示しており、図６の（ｂ）は、リクライニング角度がリラックス域およびフルフラット域である場合のレコードを示している。例えば、リクライニング角度が０°以上２０°未満であれば運転可能域、２０°以上７５°未満であればリラックス域、７５°以上であればフルフラット域と設定され得る。なお、図６では、乗員状態特定基準２１を（ａ）および（ｂ）の２つに分割して示しているが、乗員状態特定基準２１は１つのデータであってもよい。

図６に示すように、乗員状態特定基準２１には、リクライニング角度、手の位置および手に持っている物、視線の方向、および開眼に関する検知情報の組み合わせと、乗員Ｐの状態との対応関係が設定されている。状態特定部１３は、乗員状態特定基準２１を参照し、検知情報取得部１１が取得した検知情報に該当する乗員Ｐの状態を検索する。

図６の（ａ）に示すように、乗員Ｐが着座しているシートのリクライニング角度が運転可能域であれば、ステアリング３１を持っており、かつ、開眼している場合、状態特定部１３は、乗員Ｐの状態は運転中（すなわち、状態Ａ）であると特定する。乗員Ｐがアームレストに手を置いており、かつ、開眼している場合、状態特定部１３は、乗員Ｐの状態はリラックスしている（すなわち、状態Ｃ）であると特定する。乗員Ｐが手に何かを持って作業をしており、かつ、開眼している場合、状態特定部１３は、乗員Ｐの状態は所定作業中（すなわち、状態Ｂ）であると特定する。乗員Ｐが眼を閉じている場合は、状態特定部１３は、乗員Ｐの状態は睡眠中（すなわち、状態Ｄ）であると特定する。

図６の（ｂ）に示すように、乗員Ｐが着座しているシートのリクライニング角度がリラックス域であれば、乗員Ｐはステアリング３１を持つことが困難である。乗員Ｐがアームレストに手を置いており、かつ、開眼している場合、状態特定部１３は、乗員Ｐの状態はリラックスしている（すなわち、状態Ｃ）であると特定する。乗員Ｐが手に何かを持って作業をしており、かつ、開眼している場合、状態特定部１３は、乗員Ｐの状態は所定作業中（すなわち、状態Ｂ）であると特定する。乗員Ｐが眼を閉じている場合は、状態特定部１３は、乗員Ｐの状態は睡眠中（すなわち、状態Ｄ）であると特定する。

乗員Ｐが着座しているシートのリクライニング角度がフルフラット域であれば、乗員Ｐはステアリング３１を持つことも、視線を前方（図２に示すｘ軸負の方向）に向けることも困難である。乗員Ｐがアームレストに手を置いており、かつ、開眼している場合、状態特定部１３は、乗員Ｐの状態はリラックスしている（すなわち、状態Ｃ）であると特定する。乗員Ｐが手に何かを持って作業をしており、かつ、開眼している場合、状態特定部１３は、乗員Ｐの状態は所定作業中（すなわち、状態Ｂ）であると特定する。乗員Ｐが眼を閉じている場合は、状態特定部１３は、乗員Ｐの状態は睡眠中（すなわち、状態Ｄ）であると特定する。

図４に戻り、生体情報取得部１２は生体センサ４から生体情報を取得する（ステップＳ３：生体情報取得ステップ）。次に、疲労度算出部１４は、生体情報に基づいて、乗員Ｐの疲労度の指標値を算出する（ステップＳ４：疲労度算出ステップ）。

なお、図４では、乗員Ｐの状態を特定した後に、乗員Ｐの疲労度の指標値を算出する例を示しているが、これに限定されない。例えば、乗員Ｐの状態を特定する前に、乗員Ｐの疲労度の指標値を算出してもよいし、あるいは、乗員Ｐの状態の特定と、乗員Ｐの疲労度の指標値の算出とを同時に行ってもよい。

続いて、出力態様決定部１５は、乗員Ｐの疲労度の指標値が閾値以上か否かを判定し（ステップＳ５）、判定結果をデバイス制御部１６に通知する。疲労度の指標値が閾値より低い場合（ステップＳ５にてＮＯ）、乗員Ｐに触覚刺激を与える必要は無いものとして処理はステップＳ１に戻る。

一方、疲労度の指標値が閾値以上である場合（ステップＳ５にてＹＥＳ）、検知情報取得部１１は、触覚刺激を与える対象となり得る対象部位の位置を特定する（ステップＳ６）。特定部位とは、乗員Ｐの頭、首、肩、および腕などであってよい。次に、部位決定部１５１は、出力パターンテーブル２２を参照して、触覚刺激を与える対象部位を決定する（ステップＳ７）。さらに、生体情報取得部１２は、着衣量センサ４４から乗員Ｐの着衣量を示す情報を取得する（ステップＳ８）。次に、着衣量特定部１５２は、生体情報取得部１２が取得した情報から乗員Ｐの着衣量を特定し、非接触触覚デバイス５の出力強度を決定する（ステップＳ９）。

図４では、乗員Ｐの対象部位を決定した後に、乗員Ｐの着衣量に基づいて出力強度を決定する例を示しているが、これに限定されない。例えば、乗員Ｐの対象部位を決定する前に、乗員Ｐの着衣量に基づいて出力強度を決定してもよいし、あるいは、乗員Ｐの対象部位の決定と、乗員Ｐの着衣量に基づく出力強度の決定とを同時に行ってもよい。

次に、デバイス制御部１６は、出力パターンテーブル２２を参照して、乗員Ｐの疲労度を低減するための触覚刺激を乗員Ｐに与えるように、非接触触覚デバイス５を制御する（ステップＳ１０：デバイス制御ステップ）。

次に、出力態様決定部１５は、乗員Ｐの疲労度の指標値が閾値以上か否かを再度判定する（ステップＳ１１）。疲労度の指標値が閾値より低い場合（ステップＳ１１にてＮＯ）、乗員Ｐの疲労度は十分低減されたものとして処理を終える。一方、疲労度の指標値が閾値以上である場合（ステップＳ１１にてＹＥＳ）、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。

なお、検知情報取得部１１は検知情報を機器３から定期的に取得し、状態特定部１３は検知情報が取得される毎に乗員Ｐの状態を特定し、生体情報取得部１２は生体情報を生体センサ４から定期的に取得し、疲労度算出部１４は生体情報が取得される毎に疲労度の指標値を算出し、デバイス制御部１６は、乗員Ｐの状態が特定される毎、および、指標値が算出される毎に、非接触触覚デバイス５の出力制御を行う構成であってもよい。この構成によれば、乗員Ｐの状態、および乗員Ｐの疲労度に生じた変化に対応して、該乗員Ｐの適切な対象部位に適切な強度で触覚刺激を与えることができる。

＜出力パターンテーブル２２＞
ここでは、出力パターンテーブル２２について、図７を用いて説明する。図７は、出力パターンテーブル２２のデータ構造の一例を示す図である。

図７に示すように、出力パターンテーブル２２には、乗員Ｐの状態に応じた複数の出力パターンが設定されている。各出力パターンは、乗員Ｐの状態、触覚刺激を乗員Ｐに与えるための出力をするか否か、対象部位、および触覚刺激の強さが設定されている。ここでは、４つのパターンが設定された場合を例に挙げて説明するが、これに限定されない。例えば、より詳細に乗員Ｐの状態を特定して４つ以上のパターンを設定してもよい。以下、各出力パターンについて説明する。

パターンＩは、状態特定部１３によって乗員Ｐの状態が状態Ａと特定された場合の出力態様である。パターンＩの出力態様では、乗員Ｐの運転を妨げることの無いよう、非接触触覚デバイス５からの出力を制御し、乗員Ｐには弱い触覚刺激を与える。さらに、非接触触覚デバイス５からの触覚刺激を与える対象部位に、ステアリング３１を操作する手および腕を含めないことが望ましい。

パターンＩＩは、状態特定部１３によって乗員Ｐの状態が状態Ｂと特定された場合の出力態様である。パターンＩＩの出力態様では、乗員Ｐの作業を妨げることの無いよう、非接触触覚デバイス５からの触覚刺激を与える対象部位に、所定作業中の手および腕を含めないことが望ましい。

パターンＩＩＩは、状態特定部１３によって乗員Ｐの状態が状態Ｃと特定された場合の出力態様である。パターンＩＩＩの出力態様では、乗員Ｐはリラックスした状態である。そこで、非接触触覚デバイス５からの触覚刺激を与える対象部位、および与える触覚刺激の強さに制約を設けなくてもよい。

パターンＩＶは、状態特定部１３によって乗員Ｐの状態が状態Ｄと特定された場合の出力態様である。パターンＩＶの出力態様では、乗員Ｐの睡眠を妨げることの無いよう、非接触触覚デバイス５からの出力を停止し、触覚刺激を乗員Ｐに与えない。なお、非接触触覚デバイス５からの出力を停止するのではなく、乗員Ｐの睡眠をより快適にすることが可能な触覚刺激を乗員Ｐに与えるように設定されていてもよい。

出力態様決定部１５は、出力パターンテーブル２２を参照し、特定部位および触覚刺激の強さなどを検索する。デバイス制御部１６は、出力パターンテーブル２２を参照し、乗員Ｐの特定部位に、指定された強さの触覚刺激を与えるように非接触触覚デバイス５を制御する。

＜疲労度の評価方法＞
図８は、疲労度の評価方法の一例を示す図である。疲労度の指標値は、乗員Ｐの脈波データを解析し、該脈波における交感神経の働きを表す周波数成分の含有量をＬＦ、副交感神経の働きを表す周波数成分の含有量をＨＦとしたとき、ＬＦ／ＨＦの値として算出され得る。例えば、図８の黒丸で示すように、乗員Ｐの、疲労度の指標値が値Ｔ１未満であれば、リラックスしている状態であり、疲労度は低く、正常である。疲労度の指標値が値Ｔ１未満である場合、交感神経の働きよりも副交感神経の働きの方が優位な状態である。

一方、例えば、図８の白抜き丸で示すように乗員Ｐの、疲労度の指標値が値Ｔ１以上である場合、緊張している状態であり、疲労度は高く、疲労の低減が必要な状態である。疲労度の指標値が値Ｔ１以上であれば、副交感神経の働きよりも交感神経の働きの方が優位な状態である。

出力態様決定部１５は、疲労度の指標値が値Ｔ１以上か否かを判定する（図４のステップＳ５に対応）。すなわち、値Ｔ１は、非接触触覚デバイス５によって乗員Ｐに触覚刺激を与えるか否かを決めるための閾値である。デバイス制御部１６は、乗員Ｐの疲労度の指標値が値Ｔ１以上であれば、非接触触覚デバイス５によって乗員Ｐの所定部位に触覚刺激を与え、乗員Ｐの疲労度を低減する（図８の矢印参照）。

〔ソフトウェアによる実現例〕
情報処理装置１の制御ブロック（特に、制御部１０）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、情報処理装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 情報処理装置
２ 記憶部
３ 機器
４ 生体センサ
５ 非接触触覚デバイス
１０ 制御部
１１ 検知情報取得部
１２ 生体情報取得部
１３ 状態特定部
１４ 疲労度算出部
１５ 出力態様決定部
１６ デバイス制御部
２１ 乗員状態特定基準
２２ 出力パターンテーブル
１５１ 部位決定部
１５２ 着衣量特定部
Ｓ１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３ 検知情報取得ステップ
Ｓ２、Ｓ２４ 状態特定ステップ
Ｓ３ 生体情報取得ステップ
Ｓ４ 疲労度算出ステップ
Ｓ１０ デバイス制御ステップ

Claims (10)

1. 移動体の内部空間に備えられた機器が検知した検知情報を取得する検知情報取得部と、
   前記検知情報に基づいて、前記移動体の乗員の状態を特定する状態特定部と、
   前記内部空間に備えられた生体センサから、前記乗員の生体情報を取得する生体情報取得部と、
   前記生体情報に基づいて、前記乗員の疲労度の指標値を算出する疲労度算出部と、
   前記乗員の状態と前記指標値とに基づいて、空気噴流または蒸気を利用して前記乗員の疲労度を低減するための触覚刺激を該乗員に接触することなく与える非接触触覚デバイスの出力制御を行うデバイス制御部と、を備え、
   前記非接触触覚デバイスは、
   前記内部空間の上部に設けられ、
   前記内部空間の上方から前記乗員の少なくとも頭頂部の経穴に空気噴流または蒸気を噴射可能に設けられていることを特徴とする、情報処理装置。
2. 前記デバイス制御部は、前記指標値が閾値以上である場合に、前記非接触触覚デバイスに出力を実行させることを特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記デバイス制御部は、前記乗員の状態に基づいて、前記閾値を変更することを特徴とする、請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記状態特定部は、前記検知情報に基づいて、前記乗員の状態が、運転中である状態、所定作業中である状態、リラックスしている状態、および、睡眠状態のいずれであるかを特定することを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
5. 前記乗員の状態に応じて、該乗員の身体のうち前記非接触触覚デバイスの出力の対象とする対象部位を決定する部位決定部を備え、
   前記デバイス制御部は、前記非接触触覚デバイスの出力が前記対象部位へ向かうように、前記出力の方向を制御することを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
6. 前記デバイス制御部は、前記乗員の状態に応じて、前記非接触触覚デバイスの出力強度を制御することを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
7. 前記検知情報および前記生体情報の少なくともいずれかに基づいて、前記乗員の着衣量を特定する着衣量特定部を備え、
   前記デバイス制御部は、前記非接触触覚デバイスの出力強度を、前記着衣量に基づいて制御することを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
8. 前記検知情報取得部は前記検知情報を前記機器から定期的に取得し、
   前記状態特定部は前記検知情報が取得される毎に前記乗員の状態を特定し、
   前記生体情報取得部は前記生体情報を前記生体センサから定期的に取得し、
   前記疲労度算出部は前記生体情報が取得される毎に前記疲労度の指標値を算出し、
   前記デバイス制御部は、前記乗員の状態が特定される毎、および、前記指標値が算出される毎に、前記非接触触覚デバイスの出力制御を行う
   ことを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の情報処理装置と、
   前記機器と、
   前記生体センサと、
   前記非接触触覚デバイスと、を含むことを特徴とする、制御システム。
10. 移動体の内部空間に備えられた機器が検知した検知情報を取得する検知情報取得ステップと、
    前記検知情報に基づいて、前記移動体の乗員の状態を特定する状態特定ステップと、
    前記内部空間に備えられた生体センサから、前記乗員の生体情報を取得する生体情報取得ステップと、
    前記生体情報に基づいて、前記乗員の疲労度の指標値を算出する疲労度算出ステップと、
    前記乗員の状態と前記指標値とに基づいて、空気噴流または蒸気を利用して前記乗員の疲労度を低減するための触覚刺激を該乗員に接触することなく与える非接触触覚デバイスの出力制御を行うデバイス制御ステップと、を含み、
    前記非接触触覚デバイスは、前記内部空間の上部に設けられ、
    前記デバイス制御ステップにて、
    前記非接触触覚デバイスが前記内部空間の上方から前記乗員の少なくとも頭頂部の経穴に空気噴流または蒸気を噴射するように前記非接触触覚デバイスの出力制御を行うことを特徴とする、情報処理装置の制御方法。

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