特開 2022-146788 評価装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022146788

(43)【公開日】2022-10-05

(54)【発明の名称】評価装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 10/00 20060101AFI20220928BHJP

   A61B 3/113 20060101ALI20220928BHJP

【ＦＩ】

A61B10/00 W

A61B3/113

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021047946

(22)【出願日】2021-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】玉井 良明

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 祐一

(72)【発明者】

【氏名】小村田 美玖

(72)【発明者】

【氏名】新井 雄太

【テーマコード（参考）】

4C316

【Ｆターム（参考）】

4C316AA21

4C316AB16

4C316FA04

4C316FC01

4C316FZ01

(57)【要約】

【課題】被験者の酔いに対する特性を高精度に評価する。
【解決手段】評価装置は、表示部と、表示部における被験者の視点の位置を検出する視点検出部と、被験者の頭部と表示部との位置関係が保持された状態を維持しつつ被験者を振動させる振動発生部と、表示部に指標を表示させる表示制御部と、被験者を振動させた状態において指標を基準とする被験者の視点の動きに基づいて被験者の酔いに対する特性を評価する評価部とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示部と、
被験者の頭部と前記表示部との位置関係が保持された状態を維持しつつ前記被験者を振動させる振動発生部と、
前記表示部における前記被験者の視点の位置を検出する視点検出部と、
前記表示部に指標を表示させる表示制御部と、
前記被験者を振動させた状態において前記指標を基準とする前記被験者の視点の動きに基づいて前記被験者の酔いに対する特性を評価する評価部と
を備える評価装置。

【請求項2】

前記振動発生部は、前記被験者を第１時間振動させた後、第２時間振動を停止した状態とし、
前記評価部は、前記第１時間の前記被験者の前記視点の動きと前記第２時間の前記被験者の前記視点の動きとに基づいて前記被験者の酔いに対する特性を評価する
請求項１に記載の評価装置。

【請求項3】

前記表示制御部は、前記表示部に表示される前記指標を移動させ、
前記評価部は、前記指標の移動に対する前記被験者の前記視点の追従性に基づいて前記被験者の酔いに対する特性を評価する
請求項１又は請求項２に記載の評価装置。

【請求項4】

前記振動発生部は、
前記表示部が固定され、前記被験者を乗せる筐体と、
前記被験者の頭部を前記筐体に保持する保持部と
前記筐体を振動させる駆動部と
を有する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の評価装置。

【請求項5】

前記表示部は、前記被験者の頭部に保持されるヘッドマウントディスプレイを有する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の評価装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、評価装置に関する。

【背景技術】

【0002】

被験者の視線の振動と視線の先にある物体の振動とを検出し、両者の振動差から被験者が乗り物酔いの状態にあるかを判定する技術が知られている（例えば、特許文献１等参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６５９１０８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の技術では、被験者の視線の振動と視線の先にある物体の振動との差分を検出する必要があり、高精度に差分を検出することが困難な場合がある。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、被験者の酔いに対する特性を高精度に評価することが可能な評価装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る評価装置は、表示部と、前記表示部における被験者の視点の位置を検出する視点検出部と、前記被験者の頭部と前記表示部との位置関係が保持された状態を維持しつつ前記被験者を振動させる振動発生部と、前記表示部に指標を表示させる表示制御部と、前記被験者を振動させた状態において前記指標を基準とする前記被験者の視点の動きに基づいて前記被験者の酔いに対する特性を評価する評価部とを備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、被験者の酔いに対する特性を高精度に評価することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態に係る評価装置の一例を模式的に示す図である。

【図2】図２は、評価装置の一例を示す機能ブロック図である。

【図3】図３は、表示部における表示内容の一例を示す図である。

【図4】図４は、表示部における表示内容の一例を示す図である。

【図5】図５は、表示部における表示内容の一例を示す図である。

【図6】図６は、本実施形態に係る評価方法の一例を示すフローチャートである。

【図7】図７は、変形例に係る評価装置を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明に係る評価装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0010】

図１は、本実施形態に係る評価装置１００の一例を模式的に示す図である。図１に示す評価装置１００は、被験者の視線を検出し、検出結果を用いることで、被験者の酔いに対する特性を評価する。評価装置１００は、例えば被験者の瞳孔の位置と角膜反射像の位置とに基づいて視線を検出する方法、又は被験者の目頭の位置と虹彩の位置とに基づいて視線を検出する方法等、各種の方法により被験者の視線を検出することができる。

【0011】

図１に示すように、評価装置１００は、表示装置１０と、眼球撮影装置２０と、制御装置３０と、振動発生装置４０とを備える。評価装置１００は、例えば水平な床部Ｆに設置される。

【0012】

表示装置１０は、液晶ディスプレイ（liquid crystal display：ＬＣＤ）又は有機ＥＬディスプレイ（organic electroluminescence display：ＯＬＥＤ）のようなフラットパネルディスプレイを含む。本実施形態において、表示装置１０は、表示部１１を有する。表示部１１は、画像等の情報を表示する。表示装置１０は、ヘッドマウント型ディスプレイ装置であってもよい。表示部１１は、振動発生装置４０の筐体４１に固定される。

【0013】

眼球撮影装置２０は、被験者の左右の眼球ＥＢを撮影して眼球画像を取得し、取得した眼球画像を制御装置３０に送信する。眼球撮影装置２０は、被験者の左右の眼球ＥＢを撮影することで画像データを取得する。眼球撮影装置２０は、被験者の視線を検出する方法に応じた各種カメラを有する。例えば被験者の瞳孔の位置と角膜反射像の位置とに基づいて視線を検出する方式の場合、眼球撮影装置２０は、赤外線カメラを有し、例えば波長８５０［ｎｍ］の近赤外光を透過可能な光学系と、その近赤外光を受光可能な撮像素子とを有する。なお、この構成では、被験者の眼球ＥＢに赤外線を照射する照射装置が設けられた構成であってもよい。また、例えば被験者の目頭の位置と虹彩の位置とに基づいて視線を検出する方式の場合、眼球撮影装置２０は、可視光カメラを有する。眼球撮影装置２０は、フレーム同期信号を出力する。フレーム同期信号の周期は、例えば２０［ｍｓｅｃ］とすることができるが、これに限定されない。眼球撮影装置２０は、例えば２つのカメラを有するステレオカメラの構成とすることができるが、これに限定されない。

【0014】

制御装置３０は、評価装置１００の動作を統括的に制御する。制御装置３０は、ＣＰＵ（central processing unit）等の演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）及びＲＡＭ（random access memory）のようなメモリ又はストレージ等の記憶装置とを含む。制御装置３０は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理装置が演算処理を実施する。

【0015】

本実施形態に係る評価装置１００は、表示装置１０と制御装置３０とが別々の装置である。なお、表示装置１０と制御装置３０とが一体でもよい。例えば評価装置１００がタブレット型パーソナルコンピュータを含んでもよい。この場合、当該タブレット型パーソナルコンピュータに、表示装置、眼球撮影装置、コンピュータシステム、入力装置、出力装置等が搭載されてもよい。

【0016】

振動発生装置４０は、筐体４１と、保持部４２と、駆動部４３とを有する。筐体４１は、表示部１１が固定される。筐体４１は、被験者を乗せることが可能な形状及び寸法に形成される。筐体４１には、例えば被験者が座る着座部４１ａが設けられる。着座部４１ａは、被験者が座った状態で表示部１１に対向するように配置される。保持部４２は、被験者の頭部を筐体４１に保持する。保持部４２は、着座部４１ａのうち被験者の頭部に対応する位置に設けられる。保持部４２は、例えば被験者の頭部を着座部４１ａに固定するように保持する。駆動部４３は、筐体４１を振動させる。駆動部４３は、不図示の駆動源と、当該駆動源の駆動力を伝達する不図示の振動伝達機構を有する。

【0017】

図２は、評価装置１００の一例を示す機能ブロック図である。図２に示すように、制御装置３０は、表示制御部３１と、視点検出部３２と、振動制御部３３と、判定部３４と、演算部３５と、評価部３６と、入出力制御部３７と、記憶部３８とを有する。

【0018】

表示制御部３１は、被験者に注視させるための指標を表示部１１に表示させる。表示制御部３１は、例えば表示部１１の中央部等に指標を表示させることができる。表示制御部３１は、表示部１１において所定時間指標を表示させることができる。また、表示制御部３１は、表示部１１に表示される指標を移動させてもよい。例えば、表示制御部３１は、表示部１１の上下方向、左右方向、斜め方向に指標を移動させてもよい。表示制御部３１は、評価用コンテンツを再生することで指標を表示部１１に表示してもよい。

【0019】

視点検出部３２は、被験者の視点の位置を検出する。本実施形態において、視点検出部３２は、眼球撮影装置２０によって取得される被験者の左右の眼球ＥＢの画像に基づいて、三次元グローバル座標系で規定される被験者の視線ベクトルを検出する。視点検出部３２は、検出した被験者の視線ベクトルと表示装置１０の表示部１１との交点の位置を、被験者の視点の位置として検出する。つまり、本実施形態において、視点の位置は、三次元グローバル座標系で規定される被験者の視線ベクトルと、表示装置１０の表示部１１との交点の位置である。視点検出部３２は、規定のサンプリング周期毎に被験者の視点の位置を検出する。このサンプリング周期は、例えば眼球撮影装置２０から出力されるフレーム同期信号の周期（例えば２０［ｍｓｅｃ］毎）とすることができる。

【0020】

振動制御部３３は、振動発生装置４０の駆動部４３の動作を制御する。振動制御部３３は、駆動部４３に対して所定の駆動信号を供給することにより、駆動部４３による筐体４１の振動を制御する。振動制御部３３は、例えば筐体４１の振動発生時間、振幅、周波数、振動の方向等を制御することができる。振動制御部３３は、例えば筐体４１を第１時間振動させた後、第２時間振動を停止させた状態とする、というように振動発生時間と振動停止時間とを設けるように筐体４１の振動を制御可能である。振動制御部３３は、筐体４１が上下方向、左右方向、前後方向の各方向に振動するように制御することができる。

【0021】

判定部３４は、表示制御部３１によって指標が表示される時間に、視点の位置に基づいて、視点が指標に対応する判定領域に存在するか否かをそれぞれ判定し、判定結果を出力する。判定領域は、例えば指標を含む領域であり、指標の輪郭線に沿って設定することができる。判定部３４は、規定の判定周期毎に視点が判定領域に存在するか否かを判定する。判定周期としては、例えば眼球撮影装置２０から出力されるフレーム同期信号の周期（例えば２０［ｍｓｅｃ］毎）とすることができる。つまり、判定部３４の判定周期は、視点検出部３２のサンプリング周期と同一である。判定部３４は、視点検出部３２で視点の位置がサンプリングされる毎に当該視点について判定を行い、判定結果を出力する。

【0022】

演算部３５は、表示部１１に指標が表示されてからの経過時間を検出するタイマと、判定部３４により判定領域に注視点が存在すると判定された判定回数をカウントするカウンタとを有する。演算部３５は、例えばカウンタの値が所定の閾値を超える場合、被験者の視点が指標に移動したことを検出することができる。また、演算部３５は、タイマに基づいて、指標が表示されてから被験者の視点が指標に移動するまでの到達時間を算出することができる。

【0023】

評価部３６は、被験者の視点の位置に基づいて被験者の酔いに対する特性を評価する。評価部３６は、例えば振動発生装置４０による振動が発生している時間において、被験者の視点が指標の表示位置に存在する場合には、被験者が振動に対して酔っていない状態であると評価する。また、評価部３６は、例えば振動発生装置４０による振動が発生している時間において、被験者の視点が指標の表示位置に対して所定の距離を超えて移動する場合には、被験者が振動に対して酔った状態であると判定する。評価部３６は、被験者に対する振動の発生時間、振動の強さ、振動の周波数、被験者の視点の移動距離等に鑑みて、被験者が振動に対する酔いに強いか弱いかを評価することができる。

【0024】

入出力制御部３７は、眼球撮影装置２０又は不図示の入力装置からのデータ（眼球ＥＢの画像データ）を取得する。また、入出力制御部３７は、表示装置１０及び不図示の出力装置の少なくとも一方にデータを出力する。また、入出力制御部３７は、評価部３６により被験者の酔いに対する特性が評価された場合、評価結果を紙に印刷したり、表示装置１０に表示させたりすることで評価結果を出力することができる。

【0025】

記憶部３８は、上記の判定結果及び評価結果を記憶する。また、記憶部３８は、被験者の頭部と表示部１１との位置関係が保持された状態を維持しつつ被験者を振動させる処理と、表示部１１における被験者の視点の位置を検出する処理と、表示部１１に指標を表示させる処理と、被験者を振動させた状態において指標を基準とする被験者の視点の動きに基づいて被験者の酔いに対する特性を評価する処理とをコンピュータに実行させる視野評価プログラムを記憶する。

【0026】

次に、本実施形態に係る評価方法について説明する。本実施形態に係る評価方法では、上記の評価装置１００を用いることにより、被験者の酔いに対する特性を評価する。図３から図５は、表示部１１における表示内容の一例を示す図である。図３に示すように、表示制御部３１は、被験者が注視するように例えば表示部１１の中央部に指標Ｐを表示させる。振動制御部３３は、所定の振幅及び周波数で筐体４１に振動を発生させる。演算部３５は、振動開始からの時間を測定するためのタイマを起動させる。視点検出部３２は、被験者の視点Ｑの位置を検出する。

【0027】

判定部３４は、振動が発生した場合、検出された被験者の視点Ｑが指標Ｐに対応する判定領域Ｒに存在するか否かを判定する。判定部３４は、例えば指標Ｐを含む領域に判定領域Ｒを設定することができる。判定部３４は、判定領域Ｒの形状を、例えば円形、矩形、三角形等の各種の形状に設定することができる。判定部３４は、判定領域Ｒの形状を、例えば指標Ｐの輪郭線に沿った形状としてもよい。判定部３４は、判定領域Ｒの寸法については、被験者が視点を移動させても振動に対して酔っていない状態と認定可能な寸法とすることができる。例えば、図４に示すように、判定部３４は、指標Ｐの中心に対して所定の径ｄとなる円形状の判定領域Ｒを設定することができる。この設定においては、被験者の視点Ｑが所定の径ｄを超えて移動する場合、被験者の視点Ｑが判定領域Ｒから外れた位置に存在することになる。

【0028】

演算部３５は、判定結果に基づいて、被験者の視点が判定領域Ｒに存在しない時間を算出する。評価部３６は、算出された時間が所定時間未満である場合、被験者の視点が指標Ｐに存在している判断する。この場合、評価部３６は、被験者が振動に対して酔っていない状態であると評価する。一方、算出された時間が所定時間以上である場合、被験者の視点が指標Ｐの表示位置から外れて移動したと判断する。この場合、評価部３６は、被験者が振動に対して酔っている状態であると評価する。

【0029】

振動制御部３３は、所定時間振動を発生させた時点で、演算部３５により算出された時間が所定時間未満である場合、筐体４１の振動の強度を大きくして、さらに所定時間振動を発生させてもよい。判定部３４は、上記同様、振動が発生している時間において、検出された被験者の視点Ｑが指標Ｐに対応する判定領域Ｒに存在するか否かを判定する。演算部３５は、判定結果に基づいて、被験者の視点が判定領域Ｒに存在しない時間を算出する。評価部３６は、算出された時間が所定時間未満である場合、被験者が振動に対して酔っていない状態であると評価する。一方、算出された時間が所定時間以上である場合、評価部３６は、被験者が振動に対して酔っている状態であると評価する。

【0030】

振動制御部３３は、所定時間（第１時間）振動を発生させた後、筐体４１の振動を所定時間（第２時間）停止した状態としてもよい。判定部３４は、振動が停止している時間（第２時間）において、検出された被験者の視点Ｑが指標Ｐに対応する判定領域Ｒに存在するか否かを判定する。第１時間及び第２時間は、同一時間であっても異なる時間であってもよい。演算部３５は、判定結果に基づいて、被験者の視点が判定領域Ｒに存在しない時間を算出する。評価部３６は、算出された時間が所定時間未満である場合、被験者が振動に対して酔っていない状態であると評価する。一方、算出された時間が所定時間以上である場合、評価部３６は、被験者が振動に対して酔っている状態であると評価する。

【0031】

また、表示制御部３１は、図５に示すように、振動が発生している時間、指標Ｐを移動させるようにしてもよい。この場合、判定部３４は、指標Ｐと判定領域Ｒとの間の相対位置が変化しないように指標Ｐの移動に追従させて判定領域Ｒを移動させる。判定部３４は、振動が発生している時間において、検出された被験者の視点Ｑが指標Ｐに対応する判定領域Ｒに存在するか否かを判定する。演算部３５は、判定結果に基づいて、被験者の視点が判定領域Ｒに存在しない時間を算出する。評価部３６は、算出された時間が所定時間未満である場合、被験者の視点が指標Ｐの移動に追従していると判断する。この場合、評価部３６は、被験者が振動に対して酔っていない状態であると評価する。一方、算出された時間が所定時間以上である場合、被験者の視点が指標Ｐの移動に追従していないと判断する。この場合、評価部３６は、評価部３６は、被験者が振動に対して酔っている状態であると評価する。

【0032】

入出力制御部３７は、評価部３６により被験者の酔いに対する特性が評価された場合、評価結果を出力することができる。評価結果を紙に印刷したり表示装置１０に表示したりすることで、評価者が被験者に評価結果を説明することが容易になる。

【0033】

次に、本実施形態に係る評価方法の一例について、図６を参照しながら説明する。図６は、本実施形態に係る評価方法の一例を示すフローチャートである。本実施形態において、表示制御部３１は、表示部１１に指標Ｐを表示させる（ステップＳ１０）。振動制御部３３は、所定の振幅及び周波数で筐体４１に振動を発生させる（ステップＳ２０）。演算部３５は、振動開始からの時間を測定するためのタイマを起動させる（ステップＳ３０）。視点検出部３２は、被験者の視点Ｑの位置を検出する（ステップＳ４０）。

【0034】

評価部３６は、判定部３４による判定結果及び演算部３５による演算結果に基づいて、被験者が指標Ｐを注視しているか否かを判定する（ステップＳ５０）。ステップＳ５０において、被験者が指標Ｐを注視していると判定された場合（ステップＳ５０のＹｅｓ）、演算部３５は、タイマの検出結果に基づいて全測定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ６０）。ステップＳ５０において、被験者が指標Ｐを注視していないと判定された場合（ステップＳ５０のＮｏ）、ステップＳ６０をスキップして、後述するステップＳ７０に進む。また、ステップＳ６０において、全測定時間が経過したと判定された場合（ステップＳ６０のＹｅｓ）、後述するステップＳ７０に進む。一方、ステップＳ６０において、全測定時間が経過していないと判定された場合（ステップＳ６０のＮｏ）、ステップＳ４０以降の処理を繰り返し行うようにする。なお、ステップＳ４０以降の処理を繰り返す過程で、例えば所定時間が経過するごとに振動の強度を高めるようにしてもよいし、所定時間（第１時間）が経過した場合に振動を停止させた状態とし、振動停止の状態で所定時間（第２時間）ステップＳ４０以降の処理を行ってもよい。

【0035】

ステップＳ７０において、評価部３６は、被験者が指標Ｐを注視しているか否かに基づいて、被験者の酔いに対する特性を評価する（ステップＳ７０）。入出力制御部３７は、上記の評価結果を出力する（ステップＳ８０）。以上で処理が終了する。

【0036】

以上のように、本実施形態に係る評価装置１００は、表示部１１と、被験者の頭部と表示部１１との位置関係が保持された状態を維持しつつ被験者を振動させる振動発生装置４０と、表示部１１における被験者の視点の位置を検出する視点検出部３２と、表示部１１に指標を表示させる表示制御部３１と、被験者を振動させた状態において指標を基準とする被験者の視点の動きに基づいて被験者の酔いに対する特性を評価する評価部３６とを備える。

【0037】

この構成によれば、被験者を振動させた状態において指標を基準とする被験者の視点の動きに基づいて被験者の酔いに対する特性を評価するため、例えば被験者の視線の振動と視線の先にある物体の振動との差分を高精度に検出する必要がなく、被験者の酔いに対する特性を高精度に評価することができる。

【0038】

本実施形態に係る評価装置１００において、振動発生装置４０は、被験者を第１時間振動させた後、第２時間振動を停止した状態とし、評価部３６は、第１時間の被験者の視点の動きと第２時間の被験者の視点の動きとに基づいて被験者の酔いに対する特性を評価する。この構成によれば、振動状態から振動が停止した状態に移行した場合の被験者の酔いに対する特性を高精度に評価することができる。

【0039】

本実施形態に係る評価装置１００において、表示制御部３１は、表示部１１に表示される指標を移動させ、評価部３６は、指標の移動に対する被験者の視点の追従性に基づいて被験者の酔いに対する特性を評価する。この構成によれば、被験者の酔いに対する特性をより高精度に評価することができる。

【0040】

本実施形態に係る評価装置１００において、振動発生装置４０は、表示部１１が固定され、被験者を乗せる筐体４１と、被験者の頭部を筐体４１に保持する保持部４２と、筐体４１を振動させる駆動部４３とを有する。この構成によれば、表示部１１と被験者の頭部との間の位置関係を確実に保つことができる。

【0041】

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、表示部１１が筐体４１に保持され、被験者の頭部が筐体に保持された構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。

【0042】

図７は、変形例に係る評価装置１００Ａを模式的に示す図である。図７に示す評価装置１００Ａは、表示装置１０Ａと、眼球撮影装置２０Ａと、制御装置３０と、振動発生装置４０Ａとを備える。表示装置１０Ａは、ヘッドマウント型ディスプレイ装置であり、被験者の頭部に直接保持される構成である。この場合、眼球撮影装置２０Ａは、表示装置１０Ａのヘッドマウントモジュール内に配置される。振動発生装置４０Ａは、筐体４１と、駆動部４３とを有する。変形例に係る評価装置１００Ａの構成によれば、筐体４１に表示装置１０Ａを固定するような大掛かりな装置構成が不要となる。

【符号の説明】

【0043】

ＥＢ…眼球、Ｐ…指標、Ｑ…視点、Ｒ…判定領域、１０，１０Ａ…表示装置、１１…表示部、２０、２０Ａ…眼球撮影装置、３０…制御装置、３１…表示制御部、３２…視点検出部、３３…振動制御部、３４…判定部、３５…演算部、３６…評価部、３７…入出力制御部、３８…記憶部、４０、４０Ａ…振動発生装置、４１…筐体、４１ａ…着座部、４２…保持部、４３…駆動部、１００，１００Ａ…評価装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】