WO2020170640A1 - 乗り物酔い推定装置、乗り物酔い抑制装置及び乗り物酔い推定方法 - Google Patents

乗り物酔い推定装置、乗り物酔い抑制装置及び乗り物酔い推定方法 Download PDF

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occupant
sensitivity
state
habituation
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雄大 中村
内藤 正博
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to an apparatus and method for estimating motion sickness of a vehicle occupant.
  • Motion sickness also referred to as “motion sickness” or “acceleration illness”
  • motion sickness is a reaction of the autonomic nervous system that is caused by vibrations, particularly irregular repeated accelerations/decelerations that stimulate the semicircular canals or vestibule of the inner ear.
  • Non-Patent Document 1 a method of estimating the amount of sensory inconsistency from the acceleration information of the head, for example, the amount of sensory inconsistency in the direction of gravity of the earth obtained from a sensory organ such as a semicircular canal and the amount of sensory inconsistency of the earth estimated inside humans.
  • JP 2012-131269 A Kamiji, N.; 3 others, “Modeling and validation of carninessness mechanism”, SICE Annual Conference 2007, (Sun), 2007, p. 1138-1143.
  • Patent Document 1 since the habituation to the vibration and the influence on the experience are not taken into consideration, when the habituation of the occupant to the traveling situation progresses, the estimation accuracy of the motion sickness level decreases. In other words, it is presumed that the person is motion sick even if he is not motion sick.
  • the present disclosure has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to accurately estimate motion sickness even when the occupant's "accustomed” to the traveling situation progresses.
  • the motion sickness estimation apparatus is a sensory contradiction that is a contradiction amount between a plurality of types of sensory quantities perceived by the occupant regarding the motion of the occupant's head based on the motion of the occupant's head caused by the sway of the vehicle.
  • a sensory contradiction amount calculation unit that calculates the amount, a traveling condition feature extraction unit that extracts a characteristic of the traveling condition based on at least one of the movement of the occupant's head and the movement of the vehicle, and based on the biometric information of the occupant.
  • the acclimatization progress state determination unit that determines whether or not the occupant is accustomed to the traveling condition, the sensitivity setting unit that sets the sensitivity to the characteristics of the traveling condition based on the acclimatization progress state, and the sensitivity based on the sensitivity. It is characterized by comprising a sensory contradiction amount correction unit for correcting the sensory contradiction amount and a motion sickness estimation unit for estimating a motion sickness state of an occupant based on the corrected sensory contradiction amount.
  • a motion sickness estimation method is based on a motion of a head of an occupant caused by swaying of a vehicle, and a sensory contradiction amount that is a contradiction amount between a plurality of types of sensory sensations perceived by the occupant with respect to the motion of the occupant's head.
  • the motion sickness estimation apparatus can accurately estimate the motion sickness level by determining the "habituation" of the occupant with respect to the traveling condition, even if the habituation of the occupant with respect to the traveling condition progresses. The same applies to the motion sickness estimation method.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a motion sickness estimation device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a change in acceleration in the gravity direction of the earth with respect to a change in time in the traveling situation feature extraction unit according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing changes in the amplitude of vibration of the earth in the gravity direction with respect to changes in the frequency in the traveling condition feature extraction unit according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example regarding determination of a traveling situation pattern in a traveling situation feature extraction unit according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a process of the motion sickness estimation device according to the first embodiment of the present disclosure. It is a block diagram which shows the schematic structure of the motion sickness estimation apparatus which concerns on Embodiment 2 of this indication. It is a block diagram which shows the schematic structure of the motion sickness estimation apparatus which concerns on Embodiment 3 of this indication. 9 is a flowchart showing a process of the motion sickness estimation device according to the third embodiment of the present disclosure. It is a block diagram which shows the schematic structure of the motion sickness suppression apparatus which concerns on Embodiment 4 of this indication. It is a block diagram which shows the schematic structure of the motion sickness suppression apparatus which concerns on Embodiment 5 of this indication.
  • FIG. 6 It is a block diagram which shows the schematic structure of the motion sickness suppression apparatus which concerns on Embodiment 6 of this indication. It is a block diagram which shows the schematic structure of the motion sickness suppression apparatus which concerns on Embodiment 7 of this indication. It is a figure which shows an example of the hardware constitutions of the motion sickness estimation apparatus which concerns on embodiment of this indication.
  • (B) is a diagram showing another example of the hardware configuration of the motion sickness estimation apparatus 100 according to the embodiment of the present disclosure. It is a figure which shows the other example of the hardware constitutions of the motion sickness estimation apparatus 100 which concerns on embodiment of this indication.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a motion sickness estimation apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the motion sickness estimation apparatus 100 includes a sensory discrepancy amount calculation unit 10, a habituation progress state determination unit 20, a traveling situation feature extraction unit 30, a sensitivity setting unit 40, and a sensory discrepancy amount correction unit. 50 and a motion sickness estimation unit 60.
  • the motion sickness estimation apparatus 100 receives as input the head movement information A(t), the biometric information B(t), and the vehicle information C(t).
  • the sensory contradiction amount calculation unit 10 receives the head movement information A(t) as an input, and outputs the sensory contradiction amount D(t) to the sensory contradiction amount correction unit 50.
  • the habituation progress state determination unit 20 receives the biometric information B(t) and outputs the habituation progress state determination result Q(t) to the sensitivity setting unit 40.
  • the traveling situation characteristic extraction unit 30 receives the vehicle information C(t) and outputs the current traveling situation pattern P(t) to the sensitivity setting unit 40.
  • the sensitivity setting unit 40 receives the habituation progress state determination result Q(t) and the traveling situation pattern P(t), and outputs the sensitivity S(t) to the sensory contradiction amount correction unit 50.
  • the sensory contradiction amount correction unit 50 receives the sensory contradiction amount D(t) and the sensitivity S(t), and outputs the corrected sensory contradiction amount D′(t) to the motion sickness estimation unit 60.
  • the motion sickness estimation unit 60 receives the corrected sensory contradiction amount D′(t) and outputs the motion sickness level O(t) of the occupant.
  • the motion sickness estimation apparatus 100 receives as input the head movement information A(t), the biometric information B(t), and the vehicle information C(t).
  • the variable t is a number (a positive integer) indicating the time when each data is acquired.
  • the head movement information A(t) and the biometric information B(t) may be information of one occupant or information of a plurality of occupants. Information.
  • the head movement information A(t) is, for example, a total of 6-dimensional physical quantity that combines the translational acceleration of the occupant's head (three-dimensional) and the rotational angular velocity of the head (three-dimensional).
  • the translational acceleration of the head and the rotational angular velocity of the head may be measured, for example, by attaching an acceleration sensor or a gyro sensor to the head, or by measuring the above-mentioned sensor embedded in glasses or the like.
  • a camera or a ToF (Time-of-Flight) distance sensor is used to capture a face image of the occupant, and the translational acceleration and rotational angular velocity of the head are measured from the position and orientation of the face on the image. Is also good.
  • the method of measuring the translational acceleration and the rotational angular velocity of the head is not limited to this, and a known sensor technique may be used.
  • the biological information B(t) is, for example, heart rate, heart rate variability information, pulse rate, pulse variability information, blood pressure, respiratory information, respiratory rate, respiratory disorder, number of major breaths, sweating, change in body temperature, or It is an electroencephalogram. These pieces of information may be measured using a biosensor such as an electrocardiogram, pulse wave meter, respirometer, electroencephalograph, perspiration sensor, or thermosensor. Alternatively, the biological information described above may be acquired from a wristwatch-type wearable biological sensor or a camera image. Of course, the measuring method of the biological information B(t) is not limited to these, and a known sensor technique may be used.
  • the vehicle information C(t) is, for example, the speed of the occupant's head, the acceleration of the occupant's head, the rotational angular velocity of the occupant's head, the speed of the center of gravity of the occupant's body, the acceleration of the center of gravity of the occupant's body, or the occupant.
  • the rotational angular velocity of the occupant's head is information that is also used as the head movement information A(t) as described above.
  • the vehicle information C(t) may be acquired from, for example, an ECU (Electric Control Unit) included in the vehicle, or may be acquired by attaching an acceleration sensor, a gyro sensor, or a geomagnetic sensor to the motion sickness estimation device 100. ..
  • the measuring method of the vehicle information C(t) is not limited to these, and known sensor technology may be used.
  • the motion sickness estimation apparatus 100 processes the head movement information A(t), the biometric information B(t), and the vehicle information C(t), and outputs the motion sickness level O(t) of the occupant.
  • the motion sickness level O(t) represents the level of a vehicle of an occupant, and is represented by a value of 0 to 1, for example. 0 is a state that is not drunk at all, 1 is a state that is severely drunk, and a value therebetween (for example, 0.5) is an intermediate state between 0 and 1.
  • the sensory contradiction amount calculation unit 10 receives the head movement information A(t), which is information on the movement of the head of the occupant caused by the shake of the vehicle, and the sensory contradiction amount D(t) is used as the sensory contradiction amount correction unit 50. Output to.
  • the sensory contradiction amount D(t) is, for example, as described in Non-Patent Document 1, the sensory contradiction amount obtained from a sensory device such as a semicircular canal in the gravitational direction of the earth, and the amount of the earth estimated inside human beings. It is expressed as a difference from the estimated amount in the direction of gravity.
  • the sensory contradiction amount calculation unit 10 calculates a sensory contradiction amount D(t) which is a contradiction amount among a plurality of types of sensory amounts perceived by the occupant.
  • the multiple types of sensation perceived by the occupant are, for example, the sensation in the direction of gravity of the earth obtained from a sensory device such as the semicircular canal, the estimated amount of the direction of gravity of the earth obtained through the skeleton of the body, and the view angle. It is an estimated amount of direction. Further, it is not limited to the gravity direction of the earth, but may be any of the three axial directions of the vehicle such as the forward direction, the lateral direction, and the rotating direction.
  • the method of calculating the sensory contradiction amount D(t) is not limited to this, and may be calculated using a known technique.
  • the habituation progress determination unit 20 determines whether or not the occupant is accustomed to the traveling situation based on the biometric information of the occupant. Specifically, it is as follows.
  • the habituation progress state determination unit 20 receives the biometric information B(t), determines the habituation progress state with respect to the current traveling state, and outputs the habituation progress state determination result Q(t) to the sensitivity setting unit 40.
  • the habituation progress state determination result Q(t) is, for example, a binary value of 0 or 1. If it is determined that the habituation is not progressing, the habituation progress state determination result Q(t) is set to 0, and if it is determined that the habituation is progressing, the habituation progress state determination result Q(t) is set to 1.
  • the running condition feature extraction unit 30 extracts a running condition feature based on at least one of the movement of the occupant's head and the movement of the vehicle. Specifically, it is as follows.
  • the traveling situation characteristic extraction unit 30 receives the vehicle information C(t), analyzes the time series data of the vehicle information C(t) input in the past, and determines the current traveling situation pattern P(t) by the sensitivity setting unit. Output to 40.
  • the driving situation pattern P(t) is classified by, for example, the driving skill of the driver, driving preference (control guideline in the case of an autonomous vehicle), road shape, traffic condition, or weather.
  • Non-Patent Document 1 suggests that the sickness varies depending on the frequency of the rotational angular velocity, and it is appropriate to classify the traveling situation by the frequency of the rotational angular velocity.
  • the traveling situation pattern P(t) the number of the traveling situation pattern corresponding to the current traveling situation is defined as the traveling situation pattern P(t).
  • the types of driving situation patterns are PN types (PN is a positive integer). ..
  • the sensitivity setting unit 40 sets the sensitivity for the running condition characteristics based on the habituation progress state. Specifically, it is as follows.
  • the sensitivity setting unit 40 receives the habituation progress state determination result Q(t) and the traveling situation pattern P(t), calculates the sensitivity S(t) of the sensory discrepancy amount to the current traveling situation, and the sensory discrepancy amount correction unit. Output to 50.
  • the sensitivity S(t) is, for example, an arbitrary value of 0 or more, and the reference value is 1.0. At this time, for example, if the sensitivity S(t) is between 0 and 1.0, the sensitivity is low, and if the sensitivity S(t) is greater than 1.0, the sensitivity is high.
  • the initial value of the sensitivity can be set arbitrarily, and for example, the reference value 1.0 is set as the initial value.
  • the numerical value of the sensitivity is not limited to this, and it may be defined as a discrete value as long as it can represent a high sensitivity state and a low sensitivity state.
  • the sensory discrepancy amount correction unit 50 corrects the sensory discrepancy amount based on the sensitivity. Specifically, the sensory contradiction amount correction unit 50 receives the sensory contradiction amount D(t) and the sensitivity S(t), and outputs the corrected sensory contradiction amount D′(t) to the motion sickness estimation unit 60.
  • the motion sickness estimation unit 60 estimates the motion sickness state of the occupant based on the corrected sense contradiction amount. Specifically, the motion sickness estimation unit 60 receives the corrected sensory inconsistency amount D'(t), calculates the motion sickness level O(t) of the occupant, and outputs the motion sickness level O(t).
  • the sensory discrepancy amount calculation unit 10 receives the head movement information A(t) and outputs the sensory discrepancy amount D(t) to the sensory discrepancy amount correction unit 50.
  • the sense contradiction amount D(t) is calculated, for example, as a difference between the sense amount in the gravity direction of the earth obtained from a sensory organ such as a semicircular canal and the estimated amount in the gravity direction of the earth estimated inside a human.
  • the habituation progress state determination unit 20 receives the biometric information B(t), determines the habituation progress state with respect to the current traveling state, and outputs the habituation progress state determination result Q(t) to the sensitivity setting unit 40.
  • the “accustomed state” is a state in which the user is accustomed to the current traveling situation and is defined as a state in which motion sickness has not occurred or a slight motion sickness has occurred. The degree of motion sickness is determined based on the subjective evaluation of the occupants.
  • the degree of sickness was classified by the occupant into the following five levels: "1: None at all, 2: Somewhat uncomfortable, 3: Very uncomfortable, 4: Very uncomfortable, 5: Immediately stop"
  • the stage 1 is defined as a state where no motion sickness occurs
  • the stage 2 is defined as a mild motion sickness
  • the stages 3 to 5 are defined as a severe motion sickness. That is, in the case of severe motion sickness, it means "not in the accustomed state”.
  • the habituation progress state determination the state of the occupant's autonomic nervous system is estimated from the biological information B(t), and the habituation progress state is determined based on the result.
  • the state of the autonomic nervous system includes a normal state, a parasympathetic nervous system-dominant state, or a sympathetic nervous system-dominant state.
  • the parasympathetic nervous system-dominant state is determined as a state in which habituation is progressing.
  • “dominant parasympathetic nervous system” means that the parasympathetic nervous system is dominant
  • “dominant sympathetic nervous system” means that the sympathetic nervous system is dominant.
  • the parasympathetic nervous system-dominant state can be considered to be a state in which an excitement or a tension state is suppressed to return to a normal state, and mild sickness is considered to have occurred. On the contrary, the condition in which the sympathetic nervous system is dominant is considered to be the occurrence of severe sickness.
  • the biometric information B(t) of the occupant in a normal state is defined.
  • the normal state is, for example, the state of the autonomic nervous system for 3 minutes after starting to ride a car.
  • the method of determining the normal state is not limited to this, and the normal state may be determined by a wristwatch-type sensor or the like based on normal biometric information.
  • the change in the biometric information B(t) from the normal state it is determined whether the parasympathetic nervous system is dominant or the sympathetic nervous system is dominant.
  • the state of the autonomic nervous system is determined based on, for example, respiratory information.
  • respiratory cycle When the respiratory cycle is stable and the ventilation volume is decreased compared to the normal state, it is determined that the parasympathetic nervous system is dominant.
  • the respiratory cycle becomes unstable and the ventilation volume increases compared with the normal state, it is determined that the sympathetic nervous system is dominant.
  • the traveling situation characteristic extraction unit 30 receives the vehicle information C(t), analyzes the time series data of the vehicle information C(t) input in the past, and determines the current traveling situation pattern P(t) by the sensitivity setting unit. Output to 40.
  • the time-series data for example, the current traveling situation pattern P(t) is determined by using the past vehicle information for the time interval T.
  • the time interval T it is better that the running condition is shorter from the viewpoint that the running situation changes day by day, but since the amount of information is small, the classification accuracy decreases.
  • the time interval T is preferably 10 minutes, for example. In a case where the driving situation obviously changes, such as when entering an expressway from a city area, the driving situation pattern may be immediately switched.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing changes in acceleration in the gravity direction of the earth with respect to changes in time in the traveling situation feature extraction unit 30 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing changes in the amplitude of the vibration component in the gravity direction of the earth with respect to changes in the frequency in the traveling condition feature extraction unit 30 according to the first embodiment of the present disclosure. Further, FIG. 3 shows the frequency analysis result of the past data for the time interval T [minutes].
  • the acceleration data in the gravity direction of the earth is used as the vehicle information C(t) input in the past, and the acceleration data in the gravity direction of the earth in the past is extracted for a time interval T [minutes].
  • a frequency spectrum is obtained by performing frequency analysis on the extracted acceleration data.
  • a known technique such as fast Fourier transform may be applied to the frequency analysis.
  • a peak value that is the height of the obtained peak of the frequency spectrum is detected.
  • the main frequency of vibration is the peak position h p (t)
  • the amplitude of the main frequency of vibration is the peak value m p (t).
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example regarding determination of a traveling situation pattern in the traveling situation feature extraction unit 30 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • Ease of motion sickness will vary according to the frequency characteristics of the vibration of the earth's gravity direction, changes according to the amplitude of the vibration as well, the running status main frequency h p (t) Ya
  • the peak value m p (t) which is the amplitude of the main frequency is used to classify the pattern.
  • An example of the operation for determining the traveling condition pattern because the amplitude of the main frequency of the vibration of the calculated earth's gravity direction peak value m p (t) and the main frequency h p of the vibration (t), will be described from FIG. In the description of FIG.
  • FIG. 4 shows the correspondence between the value of the vibration main frequency h p (t) and the value of the vibration main frequency amplitude m p (t), and each running condition pattern.
  • the threshold value Mt in FIG. 4 is a value that distinguishes the pattern “1”, the pattern “3”, and the pattern “5” from the pattern “2”, the pattern “4”, and the pattern “6” with respect to the magnitude of vibration.
  • the threshold value Ht1 in FIG. 4 is a value that distinguishes the pattern “1” and the pattern “2” from the pattern “3” and the pattern “4” with respect to the main frequency h(t) of vibration.
  • Threshold Ht2 is distinguishing value and a pattern "3" and the pattern "4" and the pattern "5" and the pattern “6” to the dominant frequency h p of the vibration (t).
  • Each threshold is, for example, a preset fixed value.
  • Calculated value of the main frequency h p of the vibration (t), and the value of the amplitude m p (t) of the primary frequency of the vibration are plotted in Figure 4, to determine correspond to which traveling conditions pattern. For example, when the amplitude m p (t) of the main frequency of vibration is greater than or equal to the threshold Mt, and the main frequency h p (t) is greater than or equal to the threshold Ht1 and less than the threshold Ht2, the driving situation pattern P(t) is the pattern “3. It is decided.
  • the driving condition feature extraction unit 30 classifies the driving condition into a predetermined driving condition pattern.
  • motion sickness is a symptom that greatly varies from person to person. For example, if there are passengers who are not good at large slow swings, some passengers are not good at small vibrations, and the running situations that make them motion sick are different. That is, there are driving situations in which the occupants are good or bad at traveling conditions, and are used or unfamiliar. Therefore, the driving situation is classified into several patterns based on the frequency band and magnitude of the acceleration, the sensitivity is set for each pattern, and motion sickness is estimated.
  • the sensitivity setting unit 40 sets the sensitivity for each pattern. Specifically, it is as follows.
  • the sensitivity setting unit 40 receives the habituation progress state determination result Q(t) and the traveling situation pattern P(t). Further, the sensitivity setting unit 40 calculates the sensitivity S(t) of the sensory discrepancy amount with respect to the current traveling situation, and outputs the sensitivity S(t) to the sensory discrepancy amount correction unit 50.
  • the sensitivity Sp(t) for the number p (p is an integer from 1 to 6) of the traveling situation pattern is input when the number p is input to the sensitivity setting unit 40 as the traveling situation pattern P(t). “Sp(t) ⁇ q 0 (t) ⁇ ” based on the previous Sp(t) is updated as the sensitivity Sp(t).
  • the sensitivity amount ⁇ is the amount of sensitivity corrected by one update, and a value such as 0.01 or 0.1 is set. Since the sensitivity S(t) takes a value of 0 or more as described above, if Sp(t) becomes smaller than 0 according to the above equation, Sp(t) is set to 0.
  • the sensitivity Sp(t) corresponding to the current traveling situation pattern p is output as the sensitivity S(t).
  • the sensory contradiction amount correction unit 50 receives the sensory contradiction amount D(t) and the sensitivity S(t), and outputs the corrected sensory contradiction amount D′(t) to the motion sickness estimation unit 60.
  • the corrected sensory contradiction amount D'(t) is calculated, for example, by the following formula.
  • the motion sickness estimation unit 60 receives the corrected sensory contradiction amount D′(t), calculates the motion sickness level O(t) of the occupant, and outputs it. Calculation of the motion sickness level O(t) of the occupant from the corrected sensory inconsistency amount D'(t) outputs an MSI (Motion Sickness Incidence) rate [%] as described in Non-Patent Document 1, A value obtained by normalizing the MSI value to 0 to 1 is output as the motion sickness level O(t).
  • MSI Motion Sickness Incidence
  • FIG. 5 is a flowchart showing the process of the motion sickness estimation apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the process shown in FIG. 5 is performed once each time the head movement information A(t), the biological information B(t), or the vehicle information C(t) is input.
  • the sensory discrepancy amount calculation unit 10 calculates the sensory discrepancy amount D(t) from the head movement information A(t), and outputs the sensory discrepancy amount correction unit 50.
  • step S2 the habituation progress state determination unit 20 determines the habituation progress state for the current traveling state from the biometric information B(t), and the habituation progress state determination result Q(t) is sent to the sensitivity setting unit 40. Output.
  • step S3 the driving situation characteristic extraction unit 30 analyzes the time series data of C(t) and outputs the current driving situation pattern P(t) to the sensitivity setting unit 40.
  • step S4 the sensitivity setting unit 40 calculates the sensitivity S(t) of the sensory contradiction amount with respect to the current traveling situation from the habituation progress state determination result Q(t) and the traveling situation pattern P(t), It is output to the sensory discrepancy amount correction unit 50.
  • step S5 the sensory discrepancy amount correction unit 50 outputs the sensory discrepancy amount D'(t) corrected from the sensory discrepancy amount D(t) and the sensitivity S(t) to the motion sickness estimation unit 60.
  • step S6 the motion sickness estimation unit 60 calculates and outputs the motion sickness level O(t) of the occupant from the corrected sensory contradiction amount D'(t).
  • the inconsistency amount according to the progress of getting used to the current driving situation pattern can be calculated.
  • the motion sickness estimation apparatus 100 includes a sensory contradiction amount calculation unit 10, a habituation progress state determination unit 20, a traveling condition feature extraction unit 30, a sensitivity setting unit 40, a sensory contradiction amount correction unit 50, and a motion sickness estimation unit 60.
  • the habituation progress state determination result Q(t) determined by the habituation progress state determination unit 20 and the traveling situation pattern P(t) determined by the traveling situation feature extraction unit 30 are provided.
  • the sensitivity to the corresponding driving situation pattern is reduced and the habituation is not progressing, the sensitivity to the corresponding driving situation pattern is not changed so that the sensitivity is set considering the habituation to the driving situation pattern. Correct the amount of contradiction.
  • the sensory inconsistency amount is corrected according to the progress state of accustomed to the traveling condition, so that the motion sickness state can be accurately determined even if the accustomed to the traveling condition occurs.
  • the habituation progress state determination unit 20 in the motion sickness estimation apparatus 100 estimates the state of the occupant's autonomic nervous system from the biometric information B(t), and determines the habituation progress state based on the result.
  • the progress state of habituation can be accurately determined according to the internal state of the occupant. Can be determined.
  • the motion sickness estimation apparatus according to the first embodiment can accurately estimate the motion sickness level by determining the occupant's "accustomedness" to the traveling condition even if the occupant's accustomed to the traveling condition progresses.
  • respiratory information is used to estimate the state of the autonomic nervous system, but the present invention is not limited to this.
  • heartbeat variability information may be used to estimate the state of the autonomic nervous system.
  • frequency analysis is performed on time-series data of heartbeat intervals, and high frequency components (0.15 to 4.0 [Hz]) derived from respiration and blood pressure fluctuations etc. are used.
  • the state of the autonomic nerve is estimated from the ratio of the low frequency components (0.04 to 0.15 [Hz]) to be generated.
  • the state of the autonomic nervous system may be estimated using an index other than the stability of the respiratory cycle and the ventilation volume.
  • the driving situation pattern is determined from the magnitude of vibration of the earth in the gravity direction and the main frequency, but the present invention is not limited to this.
  • the vehicle operation amount such as the accelerator amount or the brake amount may be used, or the traveling situation pattern may be determined by using the rotational angular velocity, geomagnetic information, weather information, or traveling route information.
  • the motion sickness level is estimated based on the corrected sensory contradiction amount, but the present invention is not limited to this.
  • the motion sickness level may be estimated using the state of the autonomic nervous system, or the motion sickness level may be estimated to be higher when the state of the autonomic nervous system is dominant in the sympathetic nervous system.
  • the threshold value that divides the driving situation pattern is a fixed value, but the present invention is not limited to this.
  • it may be automatically determined using a learning method such as SOM (Self-Organizing Maps) or k-nearest neighbor method.
  • SOM Self-Organizing Maps
  • k-nearest neighbor method is a class to which arbitrary k pieces are acquired in the order of decreasing distance from the learning data plotted in the vector space when unknown data is obtained, and the data belongs to the majority decision. Is a learning method for estimating.
  • the running situation feature extraction unit 30 classifies the current running situation into predetermined patterns, and the sensitivity setting unit 40 sets the sensitivity for each pattern. It is not limited. For example, a function may be set such that the sensitivity continuously changes according to the main frequency of vibration indicating the traveling situation or the amplitude of vibration. However, such a function is non-linear and complicated, and it is difficult to select a function or a parameter. Therefore, as shown in the first embodiment, the traveling situation is classified into patterns and the sensitivity for each pattern is set.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the motion sickness estimation device 100b according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the motion sickness estimation apparatus 100b shown in FIG. 6 is different from the motion sickness estimation apparatus 100 shown in FIG. 1 in that a motion sickness estimation apparatus 100b is provided instead of the motion sickness estimation apparatus 100.
  • the motion sickness estimation apparatus 100b is different in that the habituation progress state determination unit 20b is provided instead of the habituation progress state determination unit 20 and the sensitivity setting unit 40b is provided instead of the sensitivity setting unit 40.
  • constituent elements that are the same as or correspond to the constituent elements shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. Further, the description of the same or corresponding configuration as that shown in FIG. 1 will be omitted.
  • the habituation progress state determination unit 20b outputs the habituation progress state determination result Q(t) and the autonomic nervous system state U(t) to the sensitivity setting unit 40b. This is a point where the sensitivity is set based on the habituation progress state determination result Q(t) and the autonomic nervous system state U(t).
  • the habituation progress state determination unit 20b receives the biometric information B(t) and outputs the habituation progress state determination result Q(t) and the autonomic nervous system state U(t) to the sensitivity setting unit 40b.
  • the acclimatization progress state determination unit 20b sets the autonomic nervous system state U(t) to 0 if the autonomic nervous system is in a normal state, and sets the autonomic nervous system state U(t) to a parasympathetic nervous system dominant state. 1. If the sympathetic nervous system is dominant, the autonomic nervous system state U(t) is set to 2.
  • the sensitivity setting unit 40b receives the habituation progress state determination result Q(t), the autonomic nervous system state U(t), and the traveling situation pattern P(t), and calculates the sensitivity S(t) for the current traveling situation pattern. , To the sensory inconsistency correction unit 50.
  • the sensitivity setting unit 40b corrects the sensitivity so that the sensitivity to the amount of sensory inconsistency becomes small when the occupant has developed a slight motion sickness and is accustomed to the running situation pattern.
  • the sensitivity is corrected so that the sensitivity to the amount of sensory contradiction becomes high.
  • the sensitivity Sp(t) for the number p of the traveling situation pattern is “Sp(t) by Sp(t) before being input when the number p is inputted to the sensitivity setting unit 40b as the traveling situation pattern P(t). )-Q 0 (t) ⁇ ” is updated as the sensitivity Sp(t).
  • the sensitivity to the amount of sensory inconsistency is corrected to be high, so that the motion sickness level O(t) can be improved. It becomes easy to take a high value.
  • the coefficient q 0 (t) is not limited to the above-mentioned value, and an arbitrary value may be set.
  • the motion sickness estimation apparatus 100b includes a sensory contradiction amount calculation unit 10, a habituation progress state determination unit 20b, a running condition feature extraction unit 30, a sensitivity setting unit 40b, a sensory contradiction amount correction unit 50, and a motion sickness estimation unit 60. Based on the habituation progress state determination result Q(t) and the autonomic nervous system state U(t) output by the habituation progress state determination unit 20 and the traveling situation pattern P(t) determined by the traveling situation feature extraction unit 30. When severe motion sickness has occurred, that is, when the sympathetic nervous system is dominant, the motion sickness level O(t) of the occupant is calculated so as to highly correct the sensitivity to the amount of sensory inconsistency. In the motion sickness estimation apparatus according to the second embodiment, when severe motion sickness occurs, the motion sickness level can be accurately estimated by correcting the sensitivity to the amount of sensory inconsistency to be high.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the motion sickness estimation device 100c according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the motion sickness estimation apparatus 100c shown in FIG. 7 is different from the motion sickness estimation apparatus 100 shown in FIG. 1 in that a motion sickness estimation apparatus 100c is provided instead of the motion sickness estimation apparatus 100.
  • the motion sickness estimation apparatus 100c is different in that it further includes an occupant state determination unit 70, and includes a habituation progress state determination unit 20c instead of the habituation progress state determination unit 20.
  • constituent elements that are the same as or correspond to the constituent elements shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. Further, the description of the same or corresponding configuration as that shown in FIG. 1 will be omitted.
  • the difference from the first embodiment is that, when determining the progress state of the habituation for the traveling situation, the progress state of the habituation is determined based on the determination result of the occupant state.
  • the occupant state determination unit 70 receives the image information Im(t) and outputs the occupant state information R(t) to the familiarization state determination unit 20c.
  • the image information Im(t) is image information (captured image) of a series of frames representing a moving image of a space including a passenger at a predetermined frame rate.
  • the occupant state information R(t) imaged at a frame rate of 30 [FPS] is information indicating the occupant state not related to motion sickness, and includes information on the wake level, stress level, or fatigue level of the occupant.
  • the level of each occupant state described above is defined by a value of 0 to 1, for example.
  • level 0 is defined as a non-awakening state
  • level 1 is defined as awakening state.
  • level 0 is defined as an unstressed state
  • level 1 is defined as a heavily stressed state.
  • the fatigue level can be defined as a state in which level 0 is not fatigued and a state in which level 1 is fatigued.
  • the habituation progress state determination unit 20c determines the habituation progress state with respect to the current traveling state based on the biometric information B(t) and the occupant state information R(t).
  • FIG. 8 is a flowchart showing a process of the motion sickness estimation device 100c according to the third embodiment.
  • the flowchart shown in FIG. 8 has step 0 which is a step for judging the occupant state determination in the flowchart shown in FIG. 5, and instead of step S2 which is a step for determining the habituation progress state, the habituation progress state is changed.
  • step S2′ is a determination step. 8 steps that are the same as or correspond to the steps shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. Further, description of steps that are the same as or corresponding to the steps shown in FIG. 5 will be omitted.
  • the occupant state determination unit 70 calculates occupant state information R(t) from the image information Im(t).
  • the occupant state information will be described as the wakeup level of the occupant.
  • the awakening level of the occupant can be calculated from the time series data of the image information.
  • the awakening level of the occupant can be calculated by detecting the opening/closing state of the eyes of the occupant from the image information Im(t) and calculating an index such as PERCLOS (the eye closing time ratio at a predetermined time).
  • the method of calculating the awakening level is not limited to this, and may be calculated using a known technique.
  • the habituation progress state determination unit 20c determines the progress state of habituation for the current traveling state based on the biometric information B(t) and the occupant state information R(t).
  • the state in which the parasympathetic nervous system is predominant is determined to be the acclimation-progressing state.
  • the state in which the parasympathetic nervous system is predominant is found not only when a slight sickness occurs but also when the awakening level is lowered. Therefore, the habituation progress state determination unit 20c determines the progress state of habituation in consideration of whether the parasympathetic nervous system-dominant state is due to the occurrence of a slight sickness or a decrease in arousal level.
  • the state in which the parasympathetic nervous system is dominant and the arousal level is high is determined as the habituation progress state.
  • a threshold is set for the awakening level, and if it is equal to or higher than the threshold, it is determined that the awakening level is high, and if it is less than the threshold, the awakening level is low.
  • the wakefulness level is 5 steps, "1: not so sleepy, 2: seems sleepy, 3: sleepy, 4: quite sleepy, 5: extremely It is determined that the level of arousal is higher in three or more stages and that the level of awakening is lower than that in three or more, and this is defined as the “expression evaluation standard”.
  • the threshold value for PERCLOS an experiment is conducted in advance, and the above-mentioned facial expression evaluation standard and the PERCLOS value are associated with each other. "Take correspondence" is to find out what stage of the facial expression evaluation standard the value of PERCLOS corresponds to.
  • the facial expression rating standard and the PERCLOS are made to correspond to each other, and the value of PERCLOS corresponding to the division between the three or more stages of the facial expression rating standard and the lesser level is acquired.
  • the value of PERLCOS corresponding to this division is used as a threshold value set when determining whether the awakening level is high or low.
  • the motion sickness estimation apparatus 100c includes a sensory contradiction amount calculation unit 10, a habituation progress state determination unit 20c, a running condition feature extraction unit 30, a sensitivity setting unit 40, a sensory contradiction amount correction unit 50, and a motion sickness estimation unit 60. And the occupant state determination unit 70, and outputs the habituation progress state determination result Q(t) determined based on the biometric information B(t) and the occupant state information R(t).
  • the motion sickness level O(t) of the occupant is calculated by correcting the sensory inconsistency amount from Q(t) and the traveling situation pattern P(t).
  • the progress state of habituation is determined in consideration of the occupant state information, thereby suppressing a case where it is determined that habituation is in progress even though habituation is not progressing. Therefore, it is possible to accurately determine the habituation progress state. As a result, the motion sickness level can be accurately estimated.
  • the awakening level is estimated using the image information, but the present invention is not limited to this.
  • the awakening level may be estimated based on biological information, or the awakening level may be estimated from an operation history of a smart phone or the like.
  • the progress of habituation is determined based on the awakening level, but the present invention is not limited to this. As described above, the progress state of habituation may be determined based on the stress level or the fatigue level.
  • the motion sickness level is estimated based on the corrected sense contradiction amount, but the present invention is not limited to this.
  • the motion sickness level may be estimated using the state of the autonomic nervous system, and when the state of the autonomic nervous system is predominant to the sympathetic nervous system, the motion sickness level is estimated to be high, and the motion sickness level is estimated. The sensitivity may be set high.
  • the motion sickness level may be estimated based on the occupant state information. For example, when the awakening level is lowered as the occupant state information, it can be determined that the vehicle is sleeping, so the motion sickness level is estimated to be small.
  • the motion sickness estimation apparatus 100c may estimate the motion sickness state based on the state of the autonomic nervous system in addition to the corrected sensory inconsistency amount. Further, the motion sickness estimation apparatus 100c may estimate the motion sickness state based on the occupant state in addition to the sensory inconsistency amount and the state of the autonomic nervous system.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a motion sickness suppression device according to Embodiment 4 of the present disclosure.
  • the motion sickness suppression apparatus 200 shown in FIG. 9 includes a motion sickness suppression unit 210 in addition to the motion sickness estimation apparatus 100 shown in FIG. 9, constituent elements that are the same as or correspond to the constituent elements shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. Further, the description of the same or corresponding configuration as that shown in FIG. 1 will be omitted.
  • the motion sickness suppression unit 210 receives the motion sickness level O(t) from the motion sickness estimation apparatus 100 and outputs vehicle control information V(t) for suppressing motion sickness of an occupant.
  • the vehicle control information V(t) is, for example, a target locus, a target speed, or a target steering angle of vehicle travel when the vehicle is an autonomous driving vehicle.
  • the above-mentioned value is set so that the vehicle motion sickness level decreases when the vehicle motion sickness level increases.
  • the value of the target locus, the target speed, or the target steering angle is set so that the vibration or the acceleration/deceleration during traveling becomes small.
  • the vehicle control information V(t) is, for example, warning information that prompts the driver to avoid sudden acceleration, braking, and steering when the vehicle is a manually driven vehicle by a driver.
  • the high motion sickness level means that the motion sickness level is higher than a predetermined threshold value.
  • the vehicle control information is output so that the motion sickness level is lowered, thereby suppressing the motion sickness of the occupant. be able to.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a motion sickness suppression device according to Embodiment 5 of the present disclosure.
  • the motion sickness suppression apparatus 200b shown in FIG. 10 is different from the motion sickness suppression apparatus 200 shown in FIG. 9 in that it has a sensitivity setting unit 40c instead of the sensitivity setting unit 40, and instead of the motion sickness estimation apparatus 100, motion sickness estimation.
  • the difference is that the device 100d is provided and a motion sickness suppression unit 210b is provided instead of the motion sickness suppression unit 210.
  • constituent elements that are the same as or correspond to the constituent elements illustrated in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals as those illustrated in FIG. 9. Further, description of the same or corresponding configuration as that shown in FIG. 9 will be omitted.
  • the sensitivity setting unit 40c receives the habituation progress state determination result Q(t) and the traveling situation pattern P(t), calculates the sensitivity S(t) of the sensory discrepancy amount with respect to the current traveling situation, and the sensory discrepancy amount correction unit. 50, and the sensitivity S all (t) of the sensory contradiction amount to all the driving situation patterns is output to the motion sickness suppression unit 210b.
  • Sall(t) outputs the PN type sensitivities of S 1 (t) to S PN (t) as S all , for example, when there are PN types of driving situation patterns.
  • the motion sickness estimation apparatus 100d receives the head movement information A(t), the biometric information B(t), and the vehicle information C(t) as inputs, and acquires the habituation progress state determination result Q(t) and the motion sickness level O. It outputs (t) and the sensitivity S all (t) of the amount of sensory contradiction to all the driving situation patterns to the motion sickness suppression unit 210b.
  • the motion sickness suppression unit 210b receives the habituation progress state determination result Q(t), the motion sickness level O(t), and the sensitivity S all (t) of the sensory contradiction amount for all traveling situation patterns as input, and receives the vehicle control information. Output V(t).
  • the motion sickness suppression unit 210b is the same as the fourth embodiment in that it outputs the vehicle control information V(t) so as to reduce the motion sickness level when the motion sickness level becomes high. In addition, the motion sickness suppression unit 210b generates and outputs the vehicle control information V(t) based on the result of the habituation progress state determination so that the occupant's habituation to the traveling situation progresses.
  • the configuration of the present embodiment is for determining whether the traveling situation pattern has high or low sensitivity, or whether the user is accustomed to it or not.
  • the highly sensitive traveling situation pattern is a traveling situation pattern in which the occupant easily gets motion sickness, that is, a traveling situation pattern in which the occupant is not good.
  • One of the vehicle control methods is to control so that the driving situation pattern does not have such a high sensitivity, but if such control is continued, the occupant may become accustomed to the driving situation pattern that is not good. There is no.
  • the driving situation pattern having high sensitivity and the traveling situation pattern having low sensitivity are controlled so as to be alternately repeated.
  • the vehicle By controlling the vehicle so as to have a highly sensitive driving situation pattern and maintaining a slight motion sickness state, that is, a state of habituation progress, it is possible to reduce the sensitivity to the driving situation pattern, and the occupant is not good at driving situation patterns. Can be overcome.
  • the habituation progress state determination result Q(t) transitions to the “not acclimation progress state” state before the sensitivity is sufficiently lowered.
  • the vehicle is controlled so as to have a low-sensitivity traveling situation pattern, that is, a traveling situation pattern that the occupant is not weak in, to prevent the motion sickness level from increasing.
  • the motion sickness suppression device of the fifth embodiment it is possible to suppress the motion sickness of the occupant by controlling the vehicle so that the occupant's habituation to the traveling situation progresses.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of the motion sickness suppression device according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • the motion sickness suppression apparatus 200c shown in FIG. 11 is different from the motion sickness suppression apparatus 200 shown in FIG. 11 in that a sensitivity setting unit 40d is provided instead of the sensitivity setting unit 40, and motion sickness estimation is performed instead of the motion sickness estimation apparatus 100.
  • the difference is that the device 100e is provided and a motion sickness suppression unit 210c is provided instead of the motion sickness suppression unit 210.
  • constituent elements that are the same as or correspond to the constituent elements illustrated in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals as those illustrated in FIG. 9. Further, description of the same or corresponding configuration as that shown in FIG. 9 will be omitted.
  • the sensitivity setting unit 40d receives the habituation progress state determination result Q(t) and the traveling situation pattern P(t), calculates the sensitivity S(t) of the sensory discrepancy amount with respect to the current traveling situation, and the sensory discrepancy amount correction unit. 50 and the vehicle motion suppression unit 210c, and the sensitivity S all (t) of the sensory contradiction amount for all traveling situation patterns is output to the motion motion suppression unit 210c.
  • the motion sickness estimation apparatus 100e receives the head movement information A(t), the biometric information B(t), and the vehicle information C(t) as inputs, and the sensitivity S(t) of the sensory contradiction amount with respect to the current traveling situation. And the sensitivity S all (t) of the sensory contradiction amount to all the driving situation patterns and the motion sickness level O(t) are output to the motion sickness suppression unit 210c.
  • Motion sickness suppression unit 210c as an input and a sensitivity of sensory conflict amount for the current driving situation S (t) the sensitivity of sensory inconsistent amounts for all of the travel situation pattern and S all (t) and motion sickness level O (t) It receives and outputs the vehicle control information V(t).
  • the motion sickness suppressor 210c is the same as that of the fourth embodiment in that it outputs the vehicle control information V(t) so as to reduce the motion sickness level when the motion sickness level becomes high.
  • motion sickness suppression unit 210c includes a sensitivity of sensory conflict amount for the current driving situation S (t) the sensitivity of sensory inconsistent amounts for all of the travel situation pattern and S all (t) and motion sickness level O (t)
  • the vehicle control information V(t) is generated so that the traveling situation pattern P(t) is not classified into the traveling situation pattern having high sensitivity S(t)
  • the motion sickness suppressor 210c determines that the current traveling situation based on sensory contradiction of the sensitivity S (t) and the sensitivity of sensory contradiction amount for all of the travel situation pattern S all (t) and motion sickness level O (t) for the situation, the running situation pattern P (t) is the sensitivity
  • the vehicle control information V(t) is generated so that the vehicle control information V(t) is classified into the low running condition pattern of S(t).
  • the motion sickness suppression device of the sixth embodiment when the motion sickness level becomes high, the motion sickness level is lowered and the traveling situation pattern P( based on the sensitivity S(t) is set. By outputting the vehicle control information such that t) is classified into a traveling situation pattern having low sensitivity S(t), motion sickness of an occupant can be suppressed.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of the motion sickness estimation device 100f according to the seventh embodiment of the present disclosure.
  • the motion sickness estimation apparatus 100f shown in FIG. 12 is different from the motion sickness estimation apparatus 100 shown in FIG. 1 in that a motion sickness estimation apparatus 100f is provided instead of the motion sickness estimation apparatus 100.
  • the motion sickness estimation apparatus 100f is different in that it receives the personal identification information E(t) as an input to the motion sickness estimation apparatus 100.
  • the motion sickness estimation apparatus 100f is different from the motion sickness estimation apparatus 100 in that a sensitivity setting unit 40e is provided instead of the sensitivity setting unit 40. Further, the motion sickness estimation apparatus 100f is different from the motion sickness estimation apparatus 100 in that a sensitivity recording unit 80 is provided.
  • constituent elements that are the same as or correspond to the constituent elements shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. Further, the description of the same or corresponding configuration as that shown in FIG. 1 will be omitted.
  • the sensitivity recording unit 80 receives the personal identification information E(t) and the sensitivity S(t) and records the sensitivity S(t) corresponding to the personal identification information E(t) in the database. Therefore, it is different from the first embodiment. Further, the present embodiment is different from the first embodiment in that the sensitivity recording unit 80 outputs the sensitivity initial value S init corresponding to the personal identification information E(t) to the sensitivity setting unit 40e.
  • the sensitivity initial value S init in the present embodiment is an initial value for each type of traveling situation pattern. Further, the present embodiment is different from the first embodiment in that the sensitivity setting unit 40e sets the sensitivity initial value for each type of traveling situation pattern using the sensitivity initial value S init .
  • the personal identification information E(t) is information for identifying an occupant, and is an identification code expressed by an integer such as 0, 1, 2, 3, for example.
  • the personal identification information E(t) has a different value if the occupant changes.
  • the personal identification information E(t) is an identification code obtained by distinguishing a registered occupant or an unregistered occupant from a face image obtained by a camera image, for example.
  • the number of registered passengers is about 5 to 10 for a general vehicle that is not used for business purposes and is mainly used in ordinary households.
  • the personal identification information E(t) which is an identification code as a "guest" is given to this occupant.
  • the sensitivity recording unit 80 receives the personal identification information E(t) of the occupant and the sensitivity S(t) of the occupant as inputs.
  • the sensitivity recording unit 80 sets the sensitivity S(t) of the occupant as the initial sensitivity value S init for each individual identification information E(t) at the time when the personal identification information E(t) changes, that is, at the time when the occupant changes. Record in database.
  • the sensitivity recording unit 80 also reads the sensitivity initial value S init corresponding to the personal identification information E(t) from the database and outputs it to the sensitivity setting unit 40e.
  • the sensitivity setting unit 40e receives the sensitivity initial value S init corresponding to the personal identification information E(t) from the sensitivity recording unit 80 and sets the sensitivity S(t) as an initial value. Further, the sensitivity setting unit 40e receives the habituation progress state determination result Q(t) and the traveling situation pattern P(t), and based on the sensitivity initial value S init , the sensitivity Sp() corresponding to the current traveling situation pattern p. t) is calculated as the sensitivity S(t) and output to the sensory discrepancy amount correction unit 50.
  • the sensitivity recording unit 80 receives the personal identification information E(t) of the occupant and the sensitivity S(t) of the occupant as inputs, and uses the input sensitivity S(t) as the sensitivity initial value S init of the occupant.
  • the personal identification information E(t) and the initial sensitivity value S init are associated and recorded in the database.
  • the sensitivity initial value S init in the driving situation pattern p corresponding to the personal identification information E(t) is recorded, for example, at the time when the sensitivity S(t) is updated, so that the latest sensitivity S(t) for each occupant is recorded. ) Can be recorded.
  • the sensitivity recording unit 80 operates as described above, so that the sensitivity setting unit 40e can use the sensitivity value when the occupant has boarded in the past as an initial value for sensitivity calculation. If the sensitivity initial value S init corresponding to the personal identification information E(t) does not exist, that is, if it is not recorded in the database in advance, for example, the sensitivity initial value S init in the driving situation pattern p is set to 1.0. Is output to the sensitivity setting unit 40e.
  • each of the head movement information A(t), the biometric information B(t), and the personal identification information E(t) input to the motion sickness estimation apparatus 100f includes information corresponding to the number of occupants. Have.
  • the sensitivity recording unit 80 outputs the sensitivity initial value S init associated with the personal identification information E(t) for each occupant.
  • the sensitivity setting unit 40e sets the familiarization progress state determination result Q(t) generated from the biometric information B(t) for each occupant and the sensitivity initial value S init associated with the individual identification information E(t) of the occupant.
  • the respective sensitivities S(t) are calculated by using these.
  • the motion sickness level O(t) of a plurality of occupants is calculated by generating information for each occupant.
  • the operation of each component in the above description is the same except that the processing is performed a plurality of times by the number of passengers.
  • the value of the sensitivity when the occupant has boarded in the past is used as the initial value for the sensitivity calculation of the occupant, so that the same occupant can be boarded last time.
  • the calculated data can be taken over, and the motion sickness state can be determined more efficiently.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the motion sickness estimation apparatus 100.
  • FIG. 14 is a diagram showing another example of the hardware configuration of the motion sickness estimation apparatus 100.
  • the motion sickness estimation apparatus 100 includes, for example, at least one processor 101a and a memory 101b.
  • the processor 101a is, for example, a Central Processing Unit (CPU) that executes a program stored in the memory 101b.
  • the function of the motion sickness estimation apparatus 100 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • Software and firmware can be stored in the memory 101b as programs. Accordingly, a program for realizing the function of the motion sickness estimation apparatus 100 (for example, the motion sickness estimation method described in the present embodiment) is executed by a computer.
  • the memory 101b is a computer-readable recording medium, for example, a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory), a nonvolatile memory, or a combination of a volatile memory and a nonvolatile memory. Is.
  • a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory)
  • ROM Read Only Memory
  • nonvolatile memory or a combination of a volatile memory and a nonvolatile memory.
  • the motion sickness estimation apparatus 100 may be configured with a processing circuit 101c as dedicated hardware such as a single circuit or a composite circuit. In this case, the function of the motion sickness estimation apparatus 100 is realized by the processing circuit 101c.

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Abstract

乗り物酔い推定装置(100)は、乗り物の揺れによって生じる乗員の頭部の動きに基づいて、前記乗員の頭部の動きに関して前記乗員が知覚する複数種類の感覚量の間の矛盾量を推定する感覚矛盾量算出部(10)と、前記乗員の頭部の動きと前記乗り物の動きの少なくともいずれか一方に基づいて、走行状況から乗り物酔いに関連する走行状況の特徴を抽出する走行状況特徴抽出部(30)と、前記乗員の生体情報に基づいて、前記走行状況に対して前記乗員の慣れが進行しているかどうかを判定する慣れ進行状態判定部(20)と、慣れ進行状態に基づいて前記走行状況の特徴に対する感度を設定する感度設定部(40)と、前記感度に基づいて前記感覚矛盾量を補正する感覚矛盾量補正部(50)と、前記補正後の感覚矛盾量に基づいて前記乗員の乗り物酔い状態を推定する乗り物酔い推定部(60)とを備える乗り物酔い推定装置。

Description

乗り物酔い推定装置、乗り物酔い抑制装置及び乗り物酔い推定方法
 本開示は、乗り物の乗員の乗り物酔いを推定する装置および方法に関するものである。
 現代社会においては、車、電車、又はバスの乗り物に乗車して移動する時間が多い。これらの移動時間を読書、スマートホンの操作、又はパソコン操作に充て、有効活用することで、生活をより豊かにできることが期待される。しかし、乗り物に乗車して移動している間、読書等を行うことは乗り物酔いを誘発し、乗員の体調を悪化させる。結果、有効に移動時間を活用することができない。
 乗り物酔いは、「動揺病」又は「加速度病」とも言われ、振動、特に不規則な加速・減速の反復が内耳の三半規管、又は前庭を刺激することによって起こる自律神経系の反応である。一般的には、若年者、又は女性が乗り物酔いしやすいと言われるが、振動に対する慣れ、又は経験の影響もあり、個人差が大きい。そのため、前述の移動時間を有効活用するためには、乗員の乗り物酔いレベルを推定し、乗員が酔わないように乗り物の動きを制御することが重要である。
 乗り物酔いを発症するメカニズムは未だ明らかにされていないが、三半規管等の感覚器で得た体の平衡感覚情報の感覚量と、視覚情報や体性感覚情報等に基づき人間の内部で推定される平衡感覚情報の推定量との間に矛盾が生じた場合に生じるとされる説がある(感覚矛盾説と呼ばれる)。この感覚矛盾説に基づいた神経モデルを構築し、頭部の加速度情報から感覚矛盾量を推定し、推定した感覚矛盾量から乗員の乗り物酔いレベルを推定する手法がある(特許文献1)。また、頭部の加速度情報から感覚矛盾量を推定する方法としては、例えば、感覚矛盾量を三半規管等の感覚器から得た地球の重力方向の感覚量と、人間の内部で推定される地球の重力方向の推定量との差として推定する方法がある(非特許文献1)。
特開2012-131269号公報 Kamiji,N.他3名,"Modeling and validation of carsickness mechanism",SICE Annual Conference 2007,(日),2007, p.1138-1143.
 しかしながら、従来技術(特許文献1)においては、振動に対する慣れや経験に対する影響を考慮していないため、走行状況に対する乗員の慣れが進行した場合、乗り物酔いレベルの推定精度が低下する。つまり、乗り物酔いしていない場合にも乗り物酔いしていると推定される。
 本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、走行状況に対する乗員の「慣れ」が進行した場合でも、精度よく乗り物酔いを推定することを目的とする。
 本開示に係る乗り物酔い推定装置は、乗り物の揺れによって生じる乗員の頭部の動きに基づいて、乗員の頭部の動きに関して乗員が知覚する複数種類の感覚量の間の矛盾量である感覚矛盾量を算出する感覚矛盾量算出部と、乗員の頭部の動きと乗り物の動きの少なくともいずれか一方に基づいて、走行状況の特徴を抽出する走行状況特徴抽出部と、乗員の生体情報に基づいて、走行状況に対して乗員の慣れが進行しているかどうかを判定する慣れ進行状態判定部と、慣れ進行状態に基づいて走行状況の特徴に対する感度を設定する感度設定部と、感度に基づいて感覚矛盾量を補正する感覚矛盾量補正部と、補正後の感覚矛盾量に基づいて乗員の乗り物酔い状態を推定する乗り物酔い推定部とを備えることを特徴とする。
 本開示に係る乗り物酔い推定方法は、乗り物の揺れによって生じる乗員の頭部の動きに基づいて、乗員の頭部の動きに関して乗員が知覚する複数種類の感覚量間の矛盾量である感覚矛盾量を推定する感覚矛盾量推定ステップと、乗員の頭部の動きと乗り物の動きの少なくともいずれか一方に基づいて、走行状況から乗り物酔いに関連する走行状況の特徴を抽出する走行状況特徴抽出ステップと、乗員の生体情報に基づいて、走行状況に対して乗員の慣れが進行しているかどうかを判定する慣れ進行状態判定ステップと、慣れ進行状態に基づいて走行状況の特徴に対する感度を設定する感度設定ステップと、感度に基づいて感覚矛盾量を補正する感覚矛盾量補正ステップと、補正後の感覚矛盾量に基づいて乗員の乗り物酔い状態を推定する乗り物酔い推定ステップとを有することを特徴とする。
 本開示に係る乗り物酔い推定装置によれば、走行状況に対する乗員の「慣れ」を判定することで、走行状況に対する乗員の慣れが進行しても精度よく乗り物酔いレベルを推定できる。乗り物酔い推定方法についても同様である。
本開示の実施の形態1に係る乗り物酔い推定装置の概略的な構成を示すブロック図である。 本開示の実施の形態1に係る走行状況特徴抽出部における時間の変化に対する地球の重力方向の加速度の変化を示した説明図である。 本開示の実施の形態1に係る走行状況特徴抽出部における周波数の変化に対する地球の重力方向の振動の振幅の変化を示した説明図である。 本開示の実施の形態1に係る走行状況特徴抽出部における走行状況パターンの決定に関する一例を示した説明図である。 本開示の実施の形態1に係る乗り物酔い推定装置の処理を示すフローチャートである。 本開示の実施の形態2に係る乗り物酔い推定装置の概略的な構成を示すブロック図である。 本開示の実施の形態3に係る乗り物酔い推定装置の概略的な構成を示すブロック図である。 本開示の実施の形態3に係る乗り物酔い推定装置の処理を示すフローチャートである。 本開示の実施の形態4に係る乗り物酔い抑制装置の概略的な構成を示すブロック図である。 本開示の実施の形態5に係る乗り物酔い抑制装置の概略的な構成を示すブロック図である。 本開示の実施の形態6に係る乗り物酔い抑制装置の概略的な構成を示すブロック図である。 本開示の実施の形態7に係る乗り物酔い抑制装置の概略的な構成を示すブロック図である。 本開示の実施の形態に係る乗り物酔い推定装置のハードウェア構成の一例を示す図である。(B)は、本開示の実施の形態に係る乗り物酔い推定装置100のハードウェア構成の他の例を示す図である。 本開示の実施の形態に係る乗り物酔い推定装置100のハードウェア構成の他の例を示す図である。
実施の形態1.
 図1は、本開示の実施の形態1に係る乗り物酔い推定装置100の概略的な構成を示すブロック図である。図1に示されるように、乗り物酔い推定装置100は、感覚矛盾量算出部10と、慣れ進行状態判定部20と、走行状況特徴抽出部30と、感度設定部40と、感覚矛盾量補正部50と、乗り物酔い推定部60とを備える。乗り物酔い推定装置100は、頭部動き情報A(t)と、生体情報B(t)と、車両情報C(t)とを入力として受け取る。感覚矛盾量算出部10は、頭部動き情報A(t)を入力として受け取り、感覚矛盾量D(t)を感覚矛盾量補正部50へ出力する。慣れ進行状態判定部20は、生体情報B(t)を受け取り、慣れ進行状態判定結果Q(t)を感度設定部40へ出力する。走行状況特徴抽出部30は、車両情報C(t)を受け取り、現在の走行状況パターンP(t)を感度設定部40へ出力する。感度設定部40は、慣れ進行状態判定結果Q(t)と走行状況パターンP(t)とを受け取り、感覚矛盾量補正部50へ感度S(t)を出力する。感覚矛盾量補正部50は、感覚矛盾量D(t)と感度S(t)とを受け取り、補正した感覚矛盾量D’(t)を乗り物酔い推定部60へ出力する。乗り物酔い推定部60は、補正後の感覚矛盾量D’(t)を受け取り、乗員の乗り物酔いレベルO(t)を出力する。
 まず、乗り物酔い推定装置100の概要を説明する。乗り物酔い推定装置100は、頭部動き情報A(t)と、生体情報B(t)と、車両情報C(t)とを入力として受け取る。ここで、変数tは、それぞれのデータが取得された時間を示す番号(正の整数)である。頭部動き情報A(t)及び生体情報B(t)は、一人の乗員の情報であっても複数の乗員の情報であっても良いが、説明を簡単にするため、以下では一人の乗員の情報として説明する。
 頭部動き情報A(t)は、例えば、乗員の頭部の並進加速度(三次元)と頭部の回転角速度(三次元)とを合わせた合計6次元の物理量である。頭部の並進加速度と頭部の回転角速度は、例えば、頭部に加速度センサ、又はジャイロセンサを取り付けて計測しても良いし、メガネ等に前述したセンサを埋め込んで計測しても良い。あるいは、カメラ、又はToF(Time-of-Flight)式の距離センサを用いて乗員の顔画像を撮像し、画像上の顔の位置や向きから、頭部の並進加速度、回転角速度を計測しても良い。もちろん、頭部の並進加速度、回転角速度の計測方法はこれに限るものではなく、公知のセンサ技術を用いて良い。
 生体情報B(t)とは、例えば、心拍数、心拍変動情報、脈拍数、脈拍変動情報、血圧、呼吸情報、呼吸数、呼吸の乱れ、著大呼吸の数、発汗、体温の変化、又は脳波である。これらの情報は、例えば、心電図、脈波計、呼吸計、脳波計、発汗センサ、又はサーモセンサ等の生体センサを用いて計測して良い。あるいは、腕時計型のウェアラブル生体センサ、又はカメラ画像から前述した生体情報を取得しても良い。もちろん、生体情報B(t)の計測方法はこれらに限るものではなく、公知のセンサ技術を用いて良い。
 車両情報C(t)とは、例えば、乗員の頭部の速度、乗員の頭部の加速度、乗員の頭部の回転角速度、乗員の体の重心の速度、乗員の体の重心の加速度、乗員の体の重心回りの回転角速度、車の速度、車の加速度、車の回転角速度、アクセル量、ブレーキ量、操舵角、又は方角である。なお、乗員の頭部の回転角速度は、上述の通り頭部動き情報A(t)としても使用される情報である。車両情報C(t)は、例えば、車両が備えるECU(Electric Control Unit)から取得しても良いし、乗り物酔い推定装置100に加速度センサ、ジャイロセンサ、又は地磁気センサを取り付けて取得しても良い。もちろん、車両情報C(t)の計測方法はこれらに限るものではなく、公知のセンサ技術を用いて良い。
 乗り物酔い推定装置100は、頭部動き情報A(t)、生体情報B(t)および車両情報C(t)を処理して、乗員の乗り物酔いレベルO(t)を出力する。乗り物酔いレベルO(t)は、乗員の乗り物のレベルを表しており、例えば、0~1の値で表現される。0は全く酔っていない状態、1は酷く酔っている状態であり、その間の値(例えば、0.5)は、0と1との中間の状態である。
 感覚矛盾量算出部10は、乗り物の揺れ等によって生じる乗員の頭部の動きの情報である頭部の動き情報A(t)を受け取り、感覚矛盾量D(t)を感覚矛盾量補正部50へ出力する。感覚矛盾量D(t)は、例えば、非特許文献1に記載のように感覚矛盾量を三半規管等の感覚器から得た地球の重力方向の感覚量と、人間の内部で推定される地球の重力方向の推定量との差として表される。感覚矛盾量算出部10は、乗員が知覚する複数種類の感覚量の間の矛盾量である感覚矛盾量D(t)を算出する。なお、乗員が知覚する複数種類の感覚量とは、例えば、三半規管等の感覚器から得た地球の重力方向の感覚量、体の骨格を通じて得られる地球の重力方向の推定量、視角を通じて得られる方向の推定量である。また、地球の重力方向に限らず、前方方向、横方向、回転方向など車両の3軸方向のいずれかでもよい。感覚矛盾量D(t)の算出方法はこれに限るものではなく、公知の技術を用いて算出して良い。
 慣れ進行状態判定部20は、乗員の生体情報に基づいて、走行状況に対して乗員の慣れが進行しているかどうかを判定する。具体的には、以下のとおりである。慣れ進行状態判定部20は、生体情報B(t)を受け取り、現在の走行状況に対する慣れの進行状態を判定し、慣れ進行状態判定結果Q(t)を感度設定部40へ出力する。慣れ進行状態判定結果Q(t)は、例えば、0か1の二値である。慣れが進行していないと判定すれば慣れ進行状態判定結果Q(t)を0とし、慣れが進行していると判定すれば慣れ進行状態判定結果Q(t)を1とする。
 走行状況特徴抽出部30は、乗員の頭部の動きと乗り物の動きとの少なくともいずれか一方に基づいて、走行状況の特徴を抽出するものである。具体的には、以下のとおりである。走行状況特徴抽出部30は、車両情報C(t)を受け取り、過去に入力された車両情報C(t)の時系列データを解析して、現在の走行状況パターンP(t)を感度設定部40へ出力する。走行状況パターンP(t)は、例えば、ドライバーの運転スキル、運転の嗜好(自動運転車の場合は制御指針)、道の形状、交通状況、又は天候によって分類される。あるいは、単に車両の前後方向の加速度(アクセル又はブレーキによる加減速)の大きさ、車両の前後方向の周波数、地球の重力方向の車両振動の大きさ、地球の重力方向の車両振動の周波数、ロール若しくはピッチ方向の回転角速度の大きさ、又はロール若しくはピッチ方向の回転角速度の周波数によって分類される。例えば、非特許文献1では、回転角速度の周波数によって酔い易さが変化することが示唆されており、走行状況を回転角速度の周波数によって分類することは妥当である。上述した分類方法によって分類した走行状況パターンに番号を付し、現在の走行状況に対応する走行状況パターンの番号を走行状況パターンP(t)とする。なお、走行状況パターンの種類をPN種類(PNは正の整数)とする。 
 感度設定部40は慣れ進行状態に基づいて走行状況特徴に対する感度を設定する。具体的には、以下のとおりである。感度設定部40は、慣れ進行状態判定結果Q(t)と走行状況パターンP(t)とを受け取り、現在の走行状況に対する感覚矛盾量の感度S(t)を算出し、感覚矛盾量補正部50へ出力する。感度S(t)は、例えば、0以上の任意の数値であり、基準値を1.0とする。このとき、例えば、感度S(t)が0~1.0の間の場合は感度が低い、感度S(t)が1.0より大きい場合には感度が高いと定義する。また、感度の初期値は任意に設定でき、例えば、基準値1.0を初期値とする。なお、感度の数値についてはこれに限るものではなく、感度が高い状態、感度が低い状態が表現できればよく、離散値で定義しても良い。
 感覚矛盾量補正部50は、感度に基づいて感覚矛盾量を補正する。具体的には、感覚矛盾量補正部50は、感覚矛盾量D(t)と感度S(t)とを受け取り、補正した感覚矛盾量D‘(t)を乗り物酔い推定部60へ出力する。
 乗り物酔い推定部60は、補正後の感覚矛盾量に基づいて乗員の乗り物酔い状態を推定する。具体的には、乗り物酔い推定部60は、補正後の感覚矛盾量D’(t)を受け取り、乗員の乗り物酔いレベルO(t)を算出し、出力する。
 続いて、乗り物酔い推定装置100の動作をより詳しく説明する。感覚矛盾量算出部10は、頭部の動き情報A(t)を受け取り、感覚矛盾量D(t)を感覚矛盾量補正部50へ出力する。感覚矛盾量D(t)は、例えば、三半規管等の感覚器から得た地球の重力方向の感覚量と、人間の内部で推定される地球の重力方向の推定量との差として算出する。
 慣れ進行状態判定部20は、生体情報B(t)を受け取り、現在の走行状況に対する慣れの進行状態を判定し、慣れ進行状態判定結果Q(t)を感度設定部40へ出力する。「慣れ進行状態である」とは、現在の走行状況に対する慣れが進行している状態であり、乗り物酔いが発症していない、または軽度の乗り物酔いが発症している状態と定義する。なお、乗り物酔いの程度は乗員の主観評価に基づいて決定される。主観評価としては、例えば、乗員により、酔いの程度を次の5段階「1:全くなんともない,2:少し不快,3:かなり不快,4:すごく不快,5:すぐにやめたい」に分類された場合に、1の段階を乗り物酔いが発症していない状態、2の段階を軽度の乗り物酔い、3から5の段階を重度の乗り物酔いと定義する。すなわち、重度の乗り物酔いの場合は「慣れ進行状態でない」ことになる。慣れ進行状態の判定では、生体情報B(t)から、乗員の自律神経系の状態を推定し、その結果に基づいて慣れ進行状態を判定する。自律神経系の状態としては、平常状態、副交感神経系優位の状態、又は交感神経系優位の状態があるが、ここでは、副交感神経系優位の状況を慣れが進行している状態として判定する。なお、「副交感神経系優位」とは、副交感神経系が優位であることを指し、「交感神経系優位」とは、交感神経系が優位であることを指す。副交感神経系優位の状態とは、興奮、又は緊張状態を抑制し、平常状態へ戻ろうとしている状態と考えることができ、軽度の酔いが発症していると捉えられる。逆に、交感神経系優位の状態とは、重度の酔いが発症していると捉えられる。
 続いて、生体情報B(t)から自律神経系の状態を推定する動作について説明する。自律神経系の状態を推定するにあたっては、まず、乗員の平常状態の生体情報B(t)を定義する。平常状態は、例えば、車に乗り始めてから3分間の自律神経系の状態とする。もちろん、平常状態の決め方はこれに限るものではなく、腕時計型のセンサ等で普段の生体情報に基づいて、平常状態を決めてもよい。そして、平常状態からの生体情報B(t)の変化を用いて副交感神経系優位の状態であるか、交感神経系優位の状態であるかを判定する。自律神経系の状態を判定するには、例えば、呼吸情報に基づいて行う。平常状態と比べて呼吸周期が安定し、換気量が減少した場合は、副交感神経系優位の状態であると判定する。一方で、平常状態と比べて呼吸周期が不安定化し、換気量が増加した場合には、交感神経系優位の状態であると判定する。
 走行状況特徴抽出部30は、車両情報C(t)を受け取り、過去に入力された車両情報C(t)の時系列データを解析して、現在の走行状況パターンP(t)を感度設定部40へ出力する。時系列データとしては、例えば、時間間隔Tだけ過去の車両情報を用いて現在の走行状況パターンP(t)を決定する。時間間隔Tについては、走行状況は日々刻刻と変化する観点では短い方が良いが、情報量が少ない分、分類精度が下がる。この点を鑑みると、時間間隔Tは、例えば10分が好ましい。市街地から高速道路へ入った場合など、明らかに走行状況が変化するケースでは、即座に走行状況パターンを切り替えても良い。
 過去に入力された車両情報C(t)から走行状況パターンP(t)を決定する動作の一例を、図2と図3とを用いて説明する。図2は、本開示の実施の形態1に係る走行状況特徴抽出部30における時間の変化に対する地球の重力方向の加速度の変化を示した説明図である。図3は、本開示の実施の形態1に係る走行状況特徴抽出部30における周波数の変化に対する地球の重力方向の振動成分の振幅の変化を示した説明図である。また、図3は、時間間隔T[分]だけ過去のデータの周波数解析結果を示している。
 過去に入力された車両情報C(t)として地球の重力方向の加速度データを用いることとし、時間間隔T[分]だけ過去の地球の重力方向の加速度データを抽出する。抽出した加速度データを周波数解析することで、周波数スペクトルを求める。周波数解析には、例えば、高速フーリエ変換等の公知技術を適用すれば良い。求めた周波数スペクトルのピークの高さであるピーク値を検出する。図3の例では、振動の主要周波数は、ピークの位置h(t)、振動の主要周波数の振幅は、ピーク値m(t)である。
 図4は、本開示の実施の形態1に係る走行状況特徴抽出部30における走行状況パターンの決定に関する一例を示した説明図である。乗り物酔いのし易さは、地球の重力方向の振動等の周波数特性に応じて変化し、また、同様に振動の振幅に応じて変化するため、走行状況を前記主要周波数h(t)や主要周波数の振幅であるピーク値m(t)を用いてパターンに分類する。算出した地球の重力方向の振動の主要周波数の振幅であるピーク値m(t)と振動の主要周波数h(t)とから走行状況パターンを決める動作の一例を、図4より説明する。図4の説明においては、走行状況パターンの種類PNは6種類として説明する。
 図4は、振動の主要周波数h(t)の値、及び振動の主要周波数の振幅m(t)の値と各走行状況パターンとの対応を示している。図4における閾値Mtは、パターン「1」、パターン「3」、及びパターン「5」とパターン「2」,パターン「4」,及びパターン「6」とを振動の大きさに対して区別する値である。図4における閾値Ht1はパターン「1」及びパターン「2」とパターン「3」及びパターン「4」とを振動の主要周波数h(t)に対して区別する値である。閾値Ht2はパターン「3」及びパターン「4」とパターン「5」及びパターン「6」とを振動の主要周波数h(t)に対して区別する値である。各閾値は、例えば、予め設定された固定値とする。算出した振動の主要周波数h(t)の値、及び振動の主要周波数の振幅m(t)の値を図4にプロットし、どの走行状況パターンに対応するかを決定する。
 例えば、振動の主要周波数の振幅m(t)が閾値Mt以上であり、主要周波数h(t)が閾値Ht1以上で閾値Ht2より小さい場合は、走行状況パターンP(t)はパターン「3」と決定する。
 上記のように走行状況特徴抽出部30は、予め定められた走行状況のパターンに走行状況を分類する。なお、乗り物酔いは個人差の大きい症状であり、例えば、大きいゆっくりとした揺れが苦手な乗員がいれば、細かな振動が苦手な乗員もあり、乗り物酔いし易い走行状況はそれぞれ異なる。すなわち、走行状況に対して、乗員によっての得意、不得意があり、また、慣れている、慣れていない走行状況がある。このため、走行状況を加速度の周波数帯や大きさに基づいていくつかのパターンに分類し、そのパターンごとに、感度を設定し、乗り物酔いを推定する。
 感度設定部40はパターン毎の感度を設定する。具体的には、以下のとおりである。感度設定部40は、慣れ進行状態判定結果Q(t)と走行状況パターンP(t)とを受け取る。また、感度設定部40は、現在の走行状況に対する感覚矛盾量の感度S(t)を算出し、感覚矛盾量補正部50へ出力する。走行状況パターンの番号p(pは、1から6までの整数)に対する感度Sp(t)は、走行状況パターンP(t)として番号pが感度設定部40に入力された場合に、入力される前のSp(t)による「Sp(t)-q(t)×α」を感度Sp(t)として更新する。
 なお、係数q(t)は慣れ進行状態判定結果Q(t)に基づいて決定される。例えば、Q(t)=1(慣れが進行している)場合は1.0とし、Q(t)=0(慣れが進行していない)場合は0.0とする。感度量αは1回の更新で補正する感度の量であり、例えば、0.01、0.1等の値を設定する。なお、前述したとおり感度S(t)は0以上の値をとるため、上述の式によってSp(t)が0より小さくなった場合は、Sp(t)を0に設定する。現在の走行状況パターンpに対応する感度Sp(t)を感度S(t)として出力する。このように、慣れが進行している場合は、対応する走行状況パターンに対する感度を小さくし、慣れが進行していない場合は、対応する走行状況パターンに対する感度を変化させないことで、走行状況パターンに対する慣れを考慮した感度の設定が可能となる。
 感覚矛盾量補正部50は、感覚矛盾量D(t)と感度S(t)とを受け取り、補正した感覚矛盾量D’(t)を乗り物酔い推定部60へ出力する。補正後の感覚矛盾量D’(t)は、例えば、次の式で算出する。
 D’(t) = S(t)×D(t)         (式1)
 このように感覚矛盾量を補正することで、現在の走行状況パターンに対する慣れの進行状況に応じた矛盾量を算出することができる。
 乗り物酔い推定部60は、補正後の感覚矛盾量D’(t)を受け取り、乗員の乗り物酔いレベルO(t)を算出し、出力する。補正後の感覚矛盾量D’(t)から乗員の乗り物酔いレベルO(t)の算出は、例えば、非特許文献1に記載のようにMSI(Motion Sickness Incidence)率[%]を出力し、MSIの値を0~1に正規化した値を乗り物酔いレベルO(t)として出力する。
 次に、実施の形態1に係る乗り物酔い推定装置100の処理の手順について図5を用いて説明する。図5は、実施の形態1に係る乗り物酔い推定装置100の処理を示したフローチャートである。図5に示される処理は、頭部の動き情報A(t)、生体情報B(t)、又は車両情報C(t)が入力される毎に一度行われる。まず、ステップS1で、感覚矛盾量算出部10が、頭部の動き情報A(t)から感覚矛盾量D(t)を算出し、感覚矛盾量補正部50へ出力する。
 次に、ステップS2では、慣れ進行状態判定部20が、生体情報B(t)から現在の走行状況に対する慣れの進行状態を判定し、慣れ進行状態判定結果Q(t)を感度設定部40へ出力する。
 次に、ステップS3では、走行状況特徴抽出部30がC(t)の時系列データを解析して、現在の走行状況パターンP(t)を感度設定部40へ出力する。
 次に、ステップS4では、感度設定部40が、慣れ進行状態判定結果Q(t)と走行状況パターンP(t)とから現在の走行状況に対する感覚矛盾量の感度S(t)を算出し、感覚矛盾量補正部50へ出力する。
 次に、ステップS5では、感覚矛盾量補正部50が、感覚矛盾量D(t)と感度S(t)とから補正した感覚矛盾量D’(t)を乗り物酔い推定部60へ出力する。
 次に、ステップS6では、乗り物酔い推定部60が、補正後の感覚矛盾量D’(t)から乗員の乗り物酔いレベルO(t)を算出し、出力する。
 上述のように感覚矛盾量D(t)を補正し、感覚矛盾量D’(t)とすることで、現在の走行状況パターンに対する慣れの進行状況に応じた矛盾量を算出することができる。
 乗り物酔い推定装置100は、感覚矛盾量算出部10と、慣れ進行状態判定部20と、走行状況特徴抽出部30と、感度設定部40と、感覚矛盾量補正部50と、乗り物酔い推定部60とを備え、慣れ進行状態判定部20が判定した慣れ進行状態判定結果Q(t)と走行状況特徴抽出部30が決定した走行状況パターンP(t)とから、慣れが進行している場合は、対応する走行状況パターンに対する感度を小さくし、慣れが進行していない場合は、対応する走行状況パターンに対する感度を変化させないことで、走行状況パターンに対する慣れを考慮した感度の設定をして、感覚矛盾量を補正する。
 本実施の形態1に係る乗り物酔い推定装置では、走行状況に対する慣れの進行状態に応じて感覚矛盾量を補正することで、走行状況に対する慣れが発生しても精度良く乗り物酔い状態を判定できる。
 また、乗り物酔い推定装置100における慣れ進行状態判定部20は、生体情報B(t)から、乗員の自律神経系の状態を推定し、その結果に基づいて慣れ進行状態を判定する。このように、本実施の形態1に係る乗り物酔い推定装置では、自律神経系の状態に基づいて慣れの進行状態を判定することで、乗員の内部の状態に応じて精度良く慣れの進行状態を判定することができる。
 また、本実施の形態1に係る乗り物酔い推定装置では、走行状況に対する乗員の「慣れ」を判定することで、走行状況に対する乗員の慣れが進行しても精度よく乗り物酔いレベルを推定できる。
 なお、本実施の形態1では、自律神経系の状態を推定するにあたって呼吸情報を用いたが、これに限るものではない。例えば、心拍変動情報を用いて自律神経系の状態を推定しても良い。心拍変動情報を用いた自律神経系の状態推定方法としては、心拍間隔の時系列データを周波数解析し、呼吸由来の高周波成分(0.15~4.0[Hz])と血圧変動等に由来する低周波成分(0.04~0.15[Hz])の比率から自律神経の状態を推定する。また、呼吸情報の中でも、呼吸周期の安定性、換気量以外の指標を用いて自律神経系の状態を推定して良い。
 なお、本実施の形態1では、地球の重力方向の振動の大きさと主要周波数とから走行状況パターンを決定したが、これに限るものではない。アクセル量、又はブレーキ量の車両操作量を用いても良いし、回転角速度、地磁気の情報、天候情報、又は走行経路情報を用いて走行状況パターンを決定しても良い。
 なお、本実施の形態1では、補正後の感覚矛盾量に基づいて乗り物酔いレベルを推定したが、これに限るものではない。例えば、自律神経系の状態を用いて乗り物酔いレベルを推定しても良く、自律神経系の状態が交感神経系優位の場合に、乗り物酔いレベルが高くなるように推定しても良い。
 なお、本実施の形態1では、走行状況パターンを分ける閾値を固定値としたが、これに限るものではない。例えば、SOM(Self-Organizing Maps)、又はk近傍法等の学習手法を用いて自動で決定しても良い。「SOM(Self-Organizing Maps)」とは、教師なし学習によって入力データを任意の次元へ写像することができる2層構造の教師なし学習ニューラルネットワークである。「k近傍法」とは、ベクトル空間上にプロットされた学習データに対して、未知のデータが得られたとき、そこから距離が近い順に任意のk個を取得し、多数決でデータが属するクラスを推定する学習手法である。
 なお、本実施の形態1では、走行状況特徴抽出部30において、現在の走行状況を予め定められたパターンに分類し、感度設定部40において、各パターンに対する感度を設定していたが、これに限るものではない。例えば、走行状況を表す振動の主要周波数や振動の振幅に応じて、感度が連続的に変化するような関数を設定しても良い。しかし、このような関数は非線形で複雑になり、関数の選定やパラメータの選定が困難である。そのため、本実施の形態1で示したように、走行状況をパターンに分類し、各パターンに対する感度を設定する。
実施の形態2.
 図6は、本開示の実施の形態2に係る乗り物酔い推定装置100bの概略的な構成を示すブロック図である。図6に示される乗り物酔い推定装置100bは、図1に示す乗り物酔い推定装置100に対して、乗り物酔い推定装置100の代わりに乗り物酔い推定装置100bを備えたものである。乗り物酔い推定装置100bは、慣れ進行状態判定部20の代わりに慣れ進行状態判定部20bを備え、感度設定部40の代わりに感度設定部40bを備える点で異なる。図6において、図1に示される構成要素と同一または対応する構成要素には、図1で示される符号と同じ符号が示される。また、図1に示される構成と同一または対応する構成については説明を省略する。
 実施の形態1との違いは、慣れ進行状態判定部20bが、慣れ進行状態判定結果Q(t)と自律神経系状態U(t)とを感度設定部40bに出力し、感度設定部40bが慣れ進行状態判定結果Q(t)と自律神経系状態U(t)とに基づいて感度を設定する点である。
 慣れ進行状態判定部20bは、生体情報B(t)を受け取り、慣れ進行状態判定結果Q(t)と自律神経系状態U(t)とを感度設定部40bへ出力する。慣れ進行状態判定部20bは、例えば、自律神経系の状態が平常状態であれば自律神経系状態U(t)を0、副交感神経系優位の状態であれば自律神経系状態U(t)を1、交感神経系優位の状態であれば自律神経系状態U(t)を2とする。
 感度設定部40bは、慣れ進行状態判定結果Q(t)と自律神経系状態U(t)と走行状況パターンP(t)とを受け取り、現在の走行状況パターンに対する感度S(t)を算出し、感覚矛盾量補正部50へ出力する。
 感度設定部40bは、実施の形態1では、乗員が軽度の乗り物酔いを発症しており、走行状況パターンに対する慣れが進行している場合には感覚矛盾量に対する感度が小さくなるように感度を補正していた。実施の形態2においては、前述した感度の補正に加えて、乗員が重度の乗り物酔いを発症している場合には、感覚矛盾量に対する感度が高くなるように感度を補正する。走行状況パターンの番号pに対する感度Sp(t)は、走行状況パターンP(t)として番号pが感度設定部40bに入力された場合に、入力される前のSp(t)による「Sp(t)-q(t)×α」を感度Sp(t)として更新する。
 ここで、係数q(t)は慣れ進行状態判定結果Q(t)と自律神経系状態U(t)とに基づいて決定される。例えば、Q(t)=1かつU(t)=1場合(慣れが進行している状態)は1.0とし、Q(t)=0かつU(t)=0の場合(慣れが進行していない状態、かつ重度の乗り物酔いを発症していない状態)は0.0とする。Q(t)=0かつU(t)=2の場合(慣れが進行していない状態、かつ重度の乗り物酔いを発症している状態)は、-1.0とする。このように感度を更新することで、重度の乗り物酔いが発症している場合、すなわち交感神経系優位の場合には感覚矛盾量に対する感度を高く補正することで、乗り物酔いレベルO(t)が高い値をとりやすくなる。なお、係数q(t)は上述した値に限るものではなく、任意の値を設定して良い。
 乗り物酔い推定装置100bは、感覚矛盾量算出部10と、慣れ進行状態判定部20bと、走行状況特徴抽出部30と、感度設定部40bと、感覚矛盾量補正部50と、乗り物酔い推定部60とを備え、慣れ進行状態判定部20が出力した慣れ進行状態判定結果Q(t)及び自律神経系状態U(t)と走行状況特徴抽出部30が決定した走行状況パターンP(t)とから、重度の乗り物酔いが発症している場合、すなわち交感神経系優位の場合には感覚矛盾量に対する感度を高く補正するように、乗員の乗り物酔いレベルO(t)を算出する。
 本実施の形態2に係る乗り物酔い推定装置では、重度の乗り物酔いが発症した場合は感覚矛盾量に対する感度を高く補正することで、精度よく乗り物酔いレベルを推定できる。
実施の形態3.
 図7は、本開示の実施の形態3に係る乗り物酔い推定装置100cの概略的な構成を示すブロック図である。図7に示される乗り物酔い推定装置100cは、図1に示す乗り物酔い推定装置100に対して、乗り物酔い推定装置100の代わりに乗り物酔い推定装置100cを備えたものである。乗り物酔い推定装置100cは、乗員状態判定部70を更に備え、慣れ進行状態判定部20の代わりに慣れ進行状態判定部20cを備える点で異なる。図7において、図1に示される構成要素と同一または対応する構成要素には、図1で示される符号と同じ符号が示される。また、図1に示される構成と同一または対応する構成については説明を省略する。
 実施の形態1との違いは、走行状況に対する慣れの進行状態を判定する際に、乗員状態の判定結果に基づいて慣れの進行状態を判定する点である。
 乗員状態判定部70は、画像情報Im(t)を受け取り、乗員状態情報R(t)を慣れ進行状態判定部20cに出力する。画像情報Im(t)は、乗員を含む空間を予め定められたフレームレートで撮像した、該空間の動画像を表す一連のフレームの画像情報(撮像画像)である。例えば30[FPS]のフレームレートで撮像された乗員状態情報R(t)は、乗り物酔いに関係しない乗員状態を示す情報であり、乗員の覚醒レベル、ストレスレベル、又は疲労レベルの情報を含む。前述した各乗員状態のレベルは、例えば、0~1の値で定義される。覚醒レベルについては、レベル0は覚醒していない状態、レベル1は覚醒している状態と定義する。ストレスレベルでは、レベル0はストレスがかかっていない状態、レベル1はストレスが大きくかかっている状態と定義する。疲労レベルについては、レベル0が疲労していない状態、レベル1が疲労している状態と定義できる。
 慣れ進行状態判定部20cは、生体情報B(t)と乗員状態情報R(t)とに基づいて、現在の走行状況に対する慣れの進行状態を判定する。
 次に、乗り物酔い推定装置100cの処理の手順について図8を用いて説明する。図8は、実施の形態3に係る乗り物酔い推定装置100cの処理を示したフローチャートである。図8に示されるフローチャートは、図5に示すフローチャートに対して乗員状態判定を判定するステップであるステップ0を有し、慣れ進行状態を判定するステップであるステップS2に代えて、慣れ進行状態を判定するステップであるステップS2’を有する点で異なる。図8において、図5に示されるステップと同一または対応するステップには、図5で示される符号と同じ符号が示される。また、図5に示されるステップと同一または対応するステップについては説明を省略する。
 まず、ステップS0では、乗員状態判定部70が画像情報Im(t)から乗員状態情報R(t)を算出する。以下では、乗員状態情報を乗員の覚醒レベルとして説明する。乗員の覚醒レベルは、画像情報の時系列データから算出することができる。例えば、画像情報Im(t)から乗員の目の開閉状態を検出し、PERCLOS(所定時間における目の閉眼時間割合)等の指標を算出することで乗員の覚醒レベルを算出することができる。なお、覚醒レベルの算出方法はこれに限るものではなく、公知の技術を使って算出して良い。
 次に、ステップS2’では、慣れ進行状態判定部20cが、生体情報B(t)と乗員状態情報R(t)とに基づいて、現在の走行状況に対する慣れの進行状態を判定する。実施の形態1においては、副交感神経系優位の状態を慣れ進行状態であると判定していたが、副交感神経系優位の状態は、軽い酔いの発生時だけではなく、覚醒レベル低下時に見られる。そのため、慣れ進行状態判定部20cでは、副交感神経系優位の状態が、軽い酔いの発生によるものなのか、覚醒レベル低下によるものなのかを鑑みて慣れの進行状態を判定する。具体的には、副交感神経系優位であり、かつ覚醒レベルが高い状態を慣れ進行状態として判定する。覚醒レベルが高いか、低いかを判定するにあたっては、覚醒レベルに対し閾値を設定し、閾値以上であれば覚醒レベルが高い、閾値未満であれば覚醒レベルが低いと判定する。
 覚醒レベルが高いか低いかを決めるPERCLOS以外の基準として、例えば、覚醒レベルを5段階「1:全く眠くなさそう、2:やや眠そう、3:眠そう、4:かなり眠そう、5:非常に眠そう」に分け、3段階以上を覚醒レベルが高い、それ未満を覚醒レベルが低いと決め、これを「表情評定基準」とする。
 PERCLOSに対する閾値を決めるためには、予め実験を行い、上述の表情評定基準と、PERCLOSの値との対応をとっておく。「対応をとる」とは、PERCLOSの値が表情評定基準の何段階目に相当するのか、を求めることである。上記実験により表情評定基準とPERCLOSとの対応をとり、表情評定基準の3段階以上とそれ未満との分かれ目に相当するPERCLOSの値を取得する。この分かれ目に相当するPERLCOSの値を、覚醒レベルが高いか、低いかを判定するにあたって設定する閾値とする。
 乗り物酔い推定装置100cは、感覚矛盾量算出部10と、慣れ進行状態判定部20cと、走行状況特徴抽出部30と、感度設定部40と、感覚矛盾量補正部50と、乗り物酔い推定部60と、乗員状態判定部70とを備え、生体情報B(t)と乗員状態情報R(t)とに基づいて判定された慣れ進行状態判定結果Q(t)を出力し、慣れ進行状態判定結果Q(t)と走行状況パターンP(t)とから感覚矛盾量を補正することで、乗員の乗り物酔いレベルO(t)を算出する。
 本実施の形態3では、乗員状態情報を考慮して慣れの進行状態を判定することで、慣れが進行していないにも関わらず、慣れが進行していると判定してしまうケースを抑制し、精度よく慣れ進行状態を判定することができる。その結果、精度よく乗り物酔いレベルを推定することができる。
 なお、本実施の形態3では、画像情報を用いて覚醒レベルを推定したが、これに限るものではない。例えば、生体情報に基づいて覚醒レベルを推定しても良いし、スマートホン等の操作履歴から覚醒レベルを推定しても良い。
 なお、本実施の形態3では、覚醒レベルに基づいて慣れの進行状態を判定したが、これに限るものではない。前述したようにストレスレベル、又は疲労レベルに基づいて慣れの進行状態を判定しても良い。
 なお、本実施の形態3では、補正後の感覚矛盾量に基づいて乗り物酔いレベルを推定したが、これに限るものではない。例えば、自律神経系の状態を用いて乗り物酔いレベルを推定しても良く、自律神経系の状態が交感神経系優位の場合に、乗り物酔いレベルが高くなるように推定し、走行状況のパターンに対する感度を大きく設定しても良い。あるいは、乗員状態情報に基づいて乗り物酔いレベルを推定しても良い。例えば、乗員状態情報として覚醒レベルが低下している場合は、眠っていると判断できるため、乗り物酔いレベルを小さく推定する。つまり、乗り物酔い推定装置100cは、補正後の感覚矛盾量に加えて、自律神経系の状態に基づいて乗り物酔い状態を推定してもよい。また、乗り物酔い推定装置100cは、感覚矛盾量と自律神経系の状態とに加えて、乗員状態に基づいて乗り物酔い状態を推定してもよい。
実施の形態4.
 図9は、本開示の実施の形態4に係る乗り物酔い抑制装置の概略的な構成を示すブロック図である。図9に示される乗り物酔い抑制装置200は、図1に示す乗り物酔い推定装置100に加えて乗り物酔い抑制部210を備えている。図9において、図1に示される構成要素と同一または対応する構成要素には、図1で示される符号と同じ符号が示される。また、図1に示される構成と同一または対応する構成については説明を省略する。
 乗り物酔い抑制部210は、乗り物酔い推定装置100から乗り物酔いレベルO(t)を受け取り、乗員の乗り物酔いを抑制するような車両制御情報V(t)を出力する。車両制御情報V(t)とは、例えば、車両が自動運転車両の場合は、車両走行の目標軌跡、目標速度、又は目標操舵角である。車両制御情報V(t)には、乗り物酔いレベルが高くなった時に、乗り物酔いレベルが低下するように前述した値が設定される。具体的には、走行時の振動、又は加減速が小さくなるように、目標軌跡、目標速度、又は目標操舵角の値が設定される。また、車両制御情報V(t)とは、例えば、車両がドライバーによる手動運転車両の場合は、運転手に急アクセル、急ブレーキ、及び急操舵を避けるように促す警告情報である。なお、乗り物酔いレベルが高いとは、所定の閾値より乗り物酔いレベルが高いこととする。
 本実施の形態4に係る乗り物酔い抑制装置によれば、乗り物酔いレベルが高くなったときに、乗り物酔いレベルが低下されるように車両制御情報を出力することで、乗員の乗り物酔いを抑制することができる。
実施の形態5.
 図10は、本開示の実施の形態5に係る乗り物酔い抑制装置の概略的な構成を示すブロック図である。図10に示される乗り物酔い抑制装置200bは、図9に示す乗り物酔い抑制装置200に対して、感度設定部40の代わりに感度設定部40cを備え、乗り物酔い推定装置100の代わりに乗り物酔い推定装置100dを備え、乗り物酔い抑制部210の代わりに乗り物酔い抑制部210bを備える点が異なる。図10において、図9に示される構成要素と同一または対応する構成要素には、図9で示される符号と同じ符号が示される。また、図9に示される構成と同一または対応する構成については説明を省略する。
 感度設定部40cは、慣れ進行状態判定結果Q(t)と走行状況パターンP(t)とを受け取り、現在の走行状況に対する感覚矛盾量の感度S(t)を算出し、感覚矛盾量補正部50へ出力し、全ての走行状況パターンに対する感覚矛盾量の感度Sall(t)を乗り物酔い抑制部210bへ出力する。Sall(t)は、例えば、走行状況パターンがPN種類ある場合には、S1(t)~SPN(t)のPN種類の感度をSallとして出力する。
 乗り物酔い推定装置100dは、頭部の動き情報A(t)、生体情報B(t)、及び車両情報C(t)を入力として受け取り、慣れ進行状態判定結果Q(t)と乗り物酔いレベルO(t)と全ての走行状況パターンに対する感覚矛盾量の感度Sall(t)とを乗り物酔い抑制部210bへ出力する。
 乗り物酔い抑制部210bは、慣れ進行状態判定結果Q(t)と乗り物酔いレベルO(t)と全ての走行状況パターンに対する感覚矛盾量の感度Sall(t)とを入力として受け取り、車両制御情報V(t)を出力する。
 乗り物酔い抑制部210bは、乗り物酔いレベルが高くなった時には、乗り物酔いレベルが低下するように車両制御情報V(t)を出力する点では実施の形態4と同じである。加えて、乗り物酔い抑制部210bは、慣れ進行状態判定結果に基づいて、走行状況に対する乗員の慣れが進行するように車両制御情報V(t)を生成し、出力する。
 本実施の構成は、走行状況パターンに対し、感度が高いか又は低いか、慣れが進行しているか又はしていないかを求めるものである。感度が高い走行状況パターンとは、乗員が乗り物酔いし易い走行状況パターン、つまり乗員が苦手な走行状況パターンである。そのような感度が高い走行状況パターンにならないように制御するのが、車両制御方法の一つであるが、このような制御を続けた場合、乗員は苦手な走行状況パターンに対して、慣れることがない。苦手な走行状況パターンに対して慣れを進行させ、苦手な走行状況パターンをなくしていくように、つまり走行状況に対する乗員の慣れが進行するように車両制御情報V(t)を生成するために、例えば、感度の高い走行状況パターンと感度の低い走行状況パターンとを交互に繰り返すように制御する。感度の高い走行状況パターンになるように車両を制御し、軽度の乗り物酔い状態、すなわち慣れ進行状態を保つことで、前記走行状況パターンに対する感度を下げることができ、乗員は苦手な走行状況パターンを克服することができる。しかし、感度が十分に下がる前に慣れ進行状態判定結果Q(t)が「慣れ進行状態でない」状態へ遷移する場合もある。その場合は、感度の低い走行状況パターン、すなわち乗員が苦手としていない走行状況パターンになるよう車両を制御し、乗り物酔いレベルが高くなることを防止する。このように車両を制御することにより、乗員に苦手な走行状況パターンに対する慣れを進行させ、感度の高い走行状況パターンを乗員に経験させることができる。なお、感度の高いパターン、低いパターンについては、全ての走行状況パターンに対する感覚矛盾量の感度Sallを参照することで得られる。
 本実施の形態5に係る乗り物酔い抑制装置によれば、走行状況に対する乗員の慣れが進行するように車両を制御することで、乗員の乗り物酔いを抑制することができる。
実施の形態6.
 図11は、本開示の実施の形態6に係る乗り物酔い抑制装置の概略的な構成を示すブロック図である。図11に示される乗り物酔い抑制装置200cは、図11に示す乗り物酔い抑制装置200に対して、感度設定部40の代わりに感度設定部40dを備え、乗り物酔い推定装置100の代わりに乗り物酔い推定装置100eを備え、乗り物酔い抑制部210の代わりに乗り物酔い抑制部210cを備える点が異なる。図11において、図9に示される構成要素と同一または対応する構成要素には、図9で示される符号と同じ符号が示される。また、図9に示される構成と同一または対応する構成については説明を省略する。
 感度設定部40dは、慣れ進行状態判定結果Q(t)と走行状況パターンP(t)とを受け取り、現在の走行状況に対する感覚矛盾量の感度S(t)を算出し、感覚矛盾量補正部50と乗り物抑制部210cへ出力し、全ての走行状況パターンに対する感覚矛盾量の感度Sall(t)を乗り物酔い抑制部210cへ出力する。
 乗り物酔い推定装置100eは、頭部の動き情報A(t)、生体情報B(t)、及び車両情報C(t)を入力として受け取り、現在の走行状況に対する感覚矛盾量の感度S(t)と全ての走行状況パターンに対する感覚矛盾量の感度Sall(t)と乗り物酔いレベルO(t)とを乗り物酔い抑制部210cへ出力する。
 乗り物酔い抑制部210cは、現在の走行状況に対する感覚矛盾量の感度S(t)と全ての走行状況パターンに対する感覚矛盾量の感度Sall(t)と乗り物酔いレベルO(t)とを入力として受け取り、車両制御情報V(t)を出力する。
 乗り物酔い抑制部210cは、乗り物酔いレベルが高くなった時には、乗り物酔いレベルが低下するように車両制御情報V(t)を出力する点では実施の形態4と同じである。加えて、乗り物酔い抑制部210cは、現在の走行状況に対する感覚矛盾量の感度S(t)と全ての走行状況パターンに対する感覚矛盾量の感度Sall(t)と乗り物酔いレベルO(t)とに基づいて、走行状況パターンP(t)が感度S(t)の高い走行状況パターンに分類されないように車両制御情報V(t)を生成し、かつ、乗り物酔い抑制部210cは、現在の走行状況に対する感覚矛盾量の感度S(t)と全ての走行状況パターンに対する感覚矛盾量の感度Sall(t)と乗り物酔いレベルO(t)とに基づいて、走行状況パターンP(t)が感度S(t)の低い走行状況パターンに分類されるように車両制御情報V(t)を生成する。
 本実施の形態6に係る乗り物酔い抑制装置によれば、乗り物酔いレベルが高くなったときに、乗り物酔いレベルが低下されるように、かつ感度S(t)に基づいて、走行状況パターンP(t)が感度S(t)の低い走行状況パターンに分類されるように車両制御情報を出力することで、乗員の乗り物酔いを抑制することができる。
実施の形態7.
 図12は、本開示の実施の形態7に係る乗り物酔い推定装置100fの概略的な構成を示すブロック図である。図12に示される乗り物酔い推定装置100fは、図1に示す乗り物酔い推定装置100に対して、乗り物酔い推定装置100の代わりに乗り物酔い推定装置100fを備えたものである。乗り物酔い推定装置100fは、乗り物酔い推定装置100に対して個人識別情報E(t)を入力として受け取る点で異なる。また、乗り物酔い推定装置100fは、乗り物酔い推定装置100に対して感度設定部40の代わりに感度設定部40eを備える点で異なる。さらに、乗り物酔い推定装置100fは、乗り物酔い推定装置100に対して感度記録部80を備える点で異なる。図12において、図1に示される構成要素と同一または対応する構成要素には、図1で示される符号と同じ符号が示される。また、図1に示される構成と同一または対応する構成については説明を省略する。
 本実施の形態は、感度記録部80が、個人識別情報E(t)と感度S(t)とを受け取って個人識別情報E(t)に対応する感度S(t)をデータベースに記録する点で、実施の形態1と異なる。また、本実施の形態は、感度記録部80が、個人識別情報E(t)に対応する感度初期値Sinitを感度設定部40eに出力する点で、実施の形態1と異なる。なお、本実施の形態における感度初期値Sinitは、走行状況パターンの種類毎の初期値である。さらに、本実施の形態は、感度設定部40eが、感度初期値Sinitを用いて走行状況パターンの種類毎の感度の初期値を設定する点で、実施の形態1と異なる。ここで、個人識別情報E(t)は、乗員を特定するための情報であり、例えば、0、1、2、3のような整数で表現された識別コードである。個人識別情報E(t)は、乗員が替われば、異なる値となる。個人識別情報E(t)は、例えばカメラ画像により得られた顔画像から、登録された乗員または登録されていない乗員かを区別することで得られた識別コードである。例えば、業務目的で使われない、主に一般家庭で利用されるような一般的な車両であれば登録される乗員の数は5名から10名程度である。登録されていない新規の乗員である場合、この乗員に対しては例えば「ゲスト」としての識別コードである個人識別情報E(t)が与えられる。
 感度記録部80は、乗員の個人識別情報E(t)とその乗員の感度S(t)とを入力として受け取る。感度記録部80は、個人識別情報E(t)が変化した時刻、すなわち乗員が替わった時刻に、乗員の感度S(t)を個人識別情報E(t)毎のに感度初期値Sinitとしてデータベースに記録する。また、感度記録部80は、データベースから、個人識別情報E(t)に対応する感度初期値Sinitを読み出し、感度設定部40eに出力する。
 感度設定部40eは、感度記録部80から個人識別情報E(t)に対応する感度初期値Sinitを受け取り、感度S(t)に初期値として設定する。また、感度設定部40eは、慣れ進行状態判定結果Q(t)と走行状況パターンP(t)とを受け取り、感度初期値Sinitに基づいて、現在の走行状況パターンpに対応する感度Sp(t)を感度S(t)として算出し感覚矛盾量補正部50へ出力する。
 次に、感度記録部80の動作について説明する。感度記録部80は、乗員の個人識別情報E(t)とその乗員の感度S(t)とを入力として受け取り、入力された感度S(t)をその乗員の感度初期値Sinitとして、乗員の個人識別情報E(t)と感度初期値Sinitとを対応付けてデータベースに記録する。個人識別情報E(t)に対応する、走行状況パターンpにおける感度初期値Sinitは、例えば、感度S(t)が更新された時刻に記録することで、各乗員に対する最新の感度S(t)を記録することができる。
 また、感度記録部80は、上記のように動作することで、感度設定部40eは、乗員が過去に乗車したときの感度の値を、感度算出の初期値として使用することができる。なお、個人識別情報E(t)に対応する感度初期値Sinitが存在しない場合、つまり事前にデータベースに記録されていない場合は、例えば、走行状況パターンpにおける感度初期値Sinitを1.0として感度設定部40eへ出力する。
 なお、乗員が複数であれば乗り物酔い推定装置100fに入力される頭部動き情報A(t)、生体情報B(t)及び個人識別情報E(t)のそれぞれが乗員の数だけの情報を有する。その場合、感度記録部80は、乗員毎の個人識別情報E(t)に対応付けられた感度初期値Sinitを出力する。感度設定部40eは、乗員毎の生体情報B(t)から生成された慣れ進行状態判定結果Q(t)及びその乗員の個人識別情報E(t)に対応付けられた感度初期値Sinitを用いてそれぞれの感度S(t)を算出する。感覚矛盾量D(t)、補正した感覚矛盾量D’(t)についても、乗員毎の情報を生成することで、複数の乗員の乗り物酔いレベルO(t)を算出する。乗員の数だけ複数回の処理を行う以外は、上記の説明における各構成要素の動作は同じである。
 本実施の形態7に係る乗り物酔い推定装置によれば、乗員が過去に乗車したときの感度の値を、前記乗員の感度算出の初期値として利用することで、同一の乗員について前回乗車した時の算出データを引き継ぐことができ、より効率良く乗り物酔い状態を判定することができる。
 図13は、乗り物酔い推定装置100のハードウェア構成の一例を示す図である。図14は、乗り物酔い推定装置100のハードウェア構成の他の例を示す図である。
 乗り物酔い推定装置100は、例えば、少なくとも1つのプロセッサ101aおよびメモリ101bで構成される。プロセッサ101aは、例えば、メモリ101bに格納されるプログラムを実行するCentral Processing Unit(CPU)である。この場合、乗り物酔い推定装置100の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとしてメモリ101bに格納することができる。これにより、乗り物酔い推定装置100の機能(例えば、本実施の形態で説明される乗り物酔い推定方法)を実現するためのプログラムは、コンピュータによって実行される。
 メモリ101bは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体であり、例えば、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)などの揮発性メモリ、不揮発性メモリ、または揮発性メモリと不揮発性メモリとの組み合わせである。
 乗り物酔い推定装置100は、単一回路または複合回路などの専用のハードウェアとしての処理回路101cで構成されてもよい。この場合、乗り物酔い推定装置100の機能は、処理回路101cで実現される。
 以上のように本開示の実施の形態について説明したが、本開示はこれらの実施の形態に限るものではない。
 100,100b,100c,100d,100e,100f 乗り物酔い推定装置
 10 感覚矛盾量算出部
 20,20b 慣れ進行状態判定部
 30 走行状況特徴抽出部
 40,40b,40c,40d,40e 感度設定部
 50 感覚矛盾量補正部
 60 乗り物酔い推定部
 70 乗員状態判定部
 80 感度記録部
 200,200b,200c 乗り物酔い抑制装置
 210,210b,210c 乗り物酔い抑制部
 A(t) 頭部動き情報
 B(t) 生体情報
 C(t) 車両情報
 Im(t) 画像情報
 O(t) 乗り物酔いレベル
 P(t) 走行状況パターン
 Q(t) 慣れ進行状態判定結果
 R(t) 乗員状態情報
 S(t) 感度
 U(t) 自律神経系状態
 V(t) 車両制御情報

Claims (14)

  1.  乗り物の揺れによって生じる乗員の頭部の動きに基づいて感覚矛盾量を算出する感覚矛盾量算出部と、
     前記乗員の頭部の動き及び前記乗り物の動きの少なくともいずれか一方に基づいて、走行状況の特徴を抽出する走行状況特徴抽出部と、
     前記乗員の生体情報に基づいて、前記走行状況に対して前記乗員の慣れが進行している状態である慣れ進行状態であると判定する慣れ進行状態判定部と、
     前記慣れ進行状態に基づいて前記走行状況の特徴に対する感度を設定する感度設定部と、
     前記感度に基づいて前記感覚矛盾量を補正する感覚矛盾量補正部と、
     補正後の前記感覚矛盾量に基づいて前記乗員の乗り物酔い状態を推定する乗り物酔い推定部と
    を備える乗り物酔い推定装置。
  2.  前記慣れ進行状態判定部は、前記乗員の自律神経系の状態を判定し、前記自律神経系の状態に基づいて慣れ進行状態を判定する
    請求項1に記載の乗り物酔い推定装置。
  3.  前記慣れ進行状態判定部は、前記自律神経系の状態が、副交感神経系が優位である副交感神経系優位の状態であることから慣れが進行している状態であると判定する
    請求項2に記載の乗り物酔い推定装置。
  4.  前記慣れ進行状態判定部は、前記乗員の状態を判定する乗員状態判定部を更に備え、
     前記慣れ進行状態判定部は、前記自律神経系の状態に加えて、前記乗員の状態に基づいて慣れ進行状態を判定する
    請求項2または3に記載の乗り物酔い推定装置。
  5.  前記乗員状態判定部は、前記乗員が覚醒状態であるかどうかを判定し、
     前記慣れ進行状態判定部は、前記自律神経系の状態が、副交感神経系が優位である副交感神経系優位の状態であり、かつ前記乗員の状態が覚醒状態である場合に慣れが進行している状態であると判定する
    請求項4に記載の乗り物酔い推定装置。
  6.  前記走行状況特徴抽出部は、予め定められた走行状況のパターンに走行状況を分類し、
     前記感度設定部は前記パターンのそれぞれについて前記感度を設定する
    請求項2から5の何れか1項に記載の乗り物酔い推定装置。
  7.  前記感度設定部は、前記慣れが進行している状態と判定された場合には、前記走行状況のパターンに対する感度を小さく設定する
    請求項2から6の何れか1項に記載の乗り物酔い推定装置。
  8.  前記慣れ進行状態判定部は、前記自律神経系の状態が、交感神経系が優位である交感神経系優位の状態であると判定した場合には、前記感度設定部が、前記走行状況のパターンに対する感度を大きく設定する
    請求項2に記載の乗り物酔い推定装置。
  9.  前記乗り物酔い推定部は、前記補正後の感覚矛盾量に加えて、前記自律神経系の状態に基づいて前記乗り物酔い状態を推定する
    請求項2から8の何れか1項に記載の乗り物酔い推定装置。
  10.  前記乗り物酔い推定部は、前記感覚矛盾量と前記自律神経系の状態に加えて、前記乗員の状態に基づいて前記乗り物酔い状態を推定する
    請求項9に記載の乗り物酔い推定装置。
  11.  前記乗員を識別するための乗員識別情報と、前記感度設定部から得られた前記乗員の感度とを対応付けしたものを、前記乗員の感度初期値として記録する感度記録部をさらに備え、
     前記感度設定部は、過去に識別済の乗員が前記乗り物に再度乗ったときに、感度の初期値として、前記感度記録部から前記乗員に対応付けられた前記感度初期値を用いて設定する
    請求項6から10の何れか1項に記載の乗り物酔い推定装置。
  12.  請求項1から11の何れか1項に記載の乗り物酔い推定装置と、
     前記乗り物酔い推定結果に基づいて前記乗員の乗り物酔いを抑制する乗り物酔い抑制部と
    を備える乗り物酔い抑制装置。
  13.  前記乗り物酔い抑制部は、前記感度の高い走行状況パターンと感度の低い走行状況パターンとを交互に繰り返すように車両を制御する
    る請求項12に記載の乗り物酔い抑制装置。
  14.  乗り物の揺れによって生じる乗員の頭部の動きに基づいて感覚矛盾量を推定する感覚矛盾量推定ステップと、
     前記乗員の頭部の動き及び前記乗り物の動きの少なくともいずれか一方に基づいて、走行状況から乗り物酔いに関連する走行状況の特徴を抽出する走行状況特徴抽出ステップと、
     前記乗員の生体情報に基づいて、前記走行状況に対して前記乗員の慣れが進行している状態である慣れ進行状態であると判定する慣れ進行状態判定ステップと、
     前記慣れ進行状態に基づいて前記走行状況の特徴に対する感度を設定する感度設定ステップと、
     前記感度に基づいて前記感覚矛盾量を補正する感覚矛盾量補正ステップと、
     補正後の前記感覚矛盾量に基づいて前記乗員の乗り物酔い状態を推定する乗り物酔い推定ステップと
    を有する乗り物酔い推定方法。
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