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(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】P2024078956
(43)【公開日】2024-06-11
(54)【発明の名称】没入度合い判定方法及び没入度合い判定装置
(51)【国際特許分類】
A61B 5/18 20060101AFI20240604BHJP
A61B 3/10 20060101ALI20240604BHJP
A61B 5/372 20210101ALI20240604BHJP
G08G 1/16 20060101ALI20240604BHJP
G08B 21/06 20060101ALI20240604BHJP
G08B 21/00 20060101ALI20240604BHJP
【ＦＩ】
A61B5/18
A61B3/10 800
A61B5/372
G08G1/16 F
G08B21/06
G08B21/00 U
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022191604
(22)【出願日】2022-11-30
(71)【出願人】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】304021417
【氏名又は名称】国立大学法人東京工業大学
(74)【代理人】
【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100114177
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 龍
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(72)【発明者】
【氏名】劉 権鋒
(72)【発明者】
【氏名】宝来 淳史
(72)【発明者】
【氏名】清水 俊行
(72)【発明者】
【氏名】小谷 泰則
(72)【発明者】
【氏名】大上 淑美
【テーマコード（参考）】
4C038
4C127
4C316
5C086
5H181
【Ｆターム（参考）】
4C038PP03
4C038PQ04
4C038PS00
4C038PS03
4C038PS07
4C127AA03
4C127GG05
4C127KK03
4C127KK05
4C316AA30
4C316AB13
4C316FA20
4C316FB26
4C316FC28
5C086AA23
5C086BA22
5C086CA08
5C086CA12
5C086DA08
5C086FA01
5C086FA17
5H181AA01
5H181LL07
5H181LL08
5H181LL20
(57)【要約】
【課題】被験者からの脳活動信号に基づいて被験者の没入度合いを判定する判定精度を向上する。
【解決手段】没入度合い判定方法では、被験者の脳の中央領域及び後方領域の脳活動信号を検出し（Ｓ１）、被験者の瞬目を検出し（Ｓ２）、検出された脳活動信号に基づいて中央領域と後方領域との間の機能的連結性を測定し（Ｓ３）、瞬目を検出した時点から第１所定時間が経過するまでの第１期間における機能的連結性の有無と、第１期間以降の時点から第２所定時間が経過するまでの第２期間における機能的連結性の有無に基づいて、被験者の没入度合いを判定する（Ｓ４～Ｓ１０）。
【選択図】図５
【解決手段】没入度合い判定方法では、被験者の脳の中央領域及び後方領域の脳活動信号を検出し（Ｓ１）、被験者の瞬目を検出し（Ｓ２）、検出された脳活動信号に基づいて中央領域と後方領域との間の機能的連結性を測定し（Ｓ３）、瞬目を検出した時点から第１所定時間が経過するまでの第１期間における機能的連結性の有無と、第１期間以降の時点から第２所定時間が経過するまでの第２期間における機能的連結性の有無に基づいて、被験者の没入度合いを判定する（Ｓ４～Ｓ１０）。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被験者の脳の中央領域及び後方領域の脳活動信号を検出し、
前記被験者の瞬目を検出し、
検出された前記脳活動信号に基づいて前記中央領域と前記後方領域との間の機能的連結性を測定し、
前記瞬目を検出した時点から第１所定時間が経過するまでの第１期間における前記機能的連結性の有無と、前記第１期間以降の時点から第２所定時間が経過するまでの第２期間における前記機能的連結性の有無に基づいて、前記被験者の没入度合いを判定する、
ことを特徴とする没入度合い判定方法。
前記被験者の瞬目を検出し、
検出された前記脳活動信号に基づいて前記中央領域と前記後方領域との間の機能的連結性を測定し、
前記瞬目を検出した時点から第１所定時間が経過するまでの第１期間における前記機能的連結性の有無と、前記第１期間以降の時点から第２所定時間が経過するまでの第２期間における前記機能的連結性の有無に基づいて、前記被験者の没入度合いを判定する、
ことを特徴とする没入度合い判定方法。
【請求項2】
前記第２期間に前記機能的連結性があると判定した場合に、前記被験者の没入度合いが比較的高いと判定することを特徴とする請求項１に記載の没入度合い判定方法。
【請求項3】
前記第１期間に前記機能的連結性があり且つ前記第２期間に前記機能的連結性がないと判定した場合に、前記被験者の没入度合いが比較的低いと判定することを特徴とする請求項１に記載の没入度合い判定方法。
【請求項4】
前記第１期間及び前記第２期間内に前記機能的連結性がないと判定された場合に、前記被験者が無意識状態であると判定することを特徴とする請求項１に記載の没入度合い判定方法。
【請求項5】
前記没入度合いの違いに応じて異なる警報を前記被験者に提示することを特徴とする請求項１に記載の没入度合い判定方法。
【請求項6】
前記第２期間に前記機能的連結性があると判定した場合に、前記第１期間及び前記第２期間内に前記機能的連結性がないと判定された場合よりも強い警報を前記被験者に提示することを特徴とする請求項５に記載の没入度合い判定方法。
【請求項7】
前記第２期間に前記機能的連結性があると判定した場合、又は前記第１期間及び前記第２期間内に前記機能的連結性がないと判定された場合に前記被験者に警報を提示し、前記第１期間に前記機能的連結性があり且つ前記第２期間に前記機能的連結性がないと判定した場合に前記被験者に警報を提示しない、ことを特徴とする請求項１に記載の没入度合い判定方法。
【請求項8】
前記中央領域の脳活動信号として前記被験者の脳の後帯状回の脳活動信号を検出し、
前記後方領域の脳活動信号として前記被験者の脳の左角回、右角回、左後下頭頂溝又は右後下頭頂溝の少なくとも１つの脳活動信号を検出する、
ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の没入度合い判定方法。
前記後方領域の脳活動信号として前記被験者の脳の左角回、右角回、左後下頭頂溝又は右後下頭頂溝の少なくとも１つの脳活動信号を検出する、
ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の没入度合い判定方法。
【請求項9】
被験者の脳活動を検出するセンサと、
前記センサの検出信号に基づいて前記被験者の脳の中央領域及び後方領域における脳活動信号を検出し、前記検出信号に基づいて前記被験者の瞬目を検出し、検出された前記脳活動信号に基づいて前記中央領域と前記後方領域との間の機能的連結性を測定し、前記瞬目を検出した時点から第１所定時間が経過するまでの第１期間における前記機能的連結性の有無と、前記第１期間以降の時点から第２所定時間が経過するまでの第２期間における前記機能的連結性の有無に基づいて、前記被験者の没入度合いを判定する電子回路と、
を備えることを特徴とする没入度合い判定装置。
前記センサの検出信号に基づいて前記被験者の脳の中央領域及び後方領域における脳活動信号を検出し、前記検出信号に基づいて前記被験者の瞬目を検出し、検出された前記脳活動信号に基づいて前記中央領域と前記後方領域との間の機能的連結性を測定し、前記瞬目を検出した時点から第１所定時間が経過するまでの第１期間における前記機能的連結性の有無と、前記第１期間以降の時点から第２所定時間が経過するまでの第２期間における前記機能的連結性の有無に基づいて、前記被験者の没入度合いを判定する電子回路と、
を備えることを特徴とする没入度合い判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、没入度合い判定方法及び没入度合い判定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、運転者の脳波からα波、β波及びθ波の強さを示す第１ないし第３の指標値を算出し、これら第１ないし第３の指標値に基づいて運転者の覚醒状態及び集中状態を判定する運転者状態判定装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１１－２４８５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、脳波は集中度以外の要因でも変化し、また脳波の周波数強度には被験者によって個人差があるため、α脳波の周波数帯の強度だけでは、被験者の具体的な脳内機能まで捉えることはできず、誤判定を生じさせ易かった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、被験者からの脳活動信号に基づいて被験者の没入度合いを判定する判定精度を向上することを目的とする。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、被験者からの脳活動信号に基づいて被験者の没入度合いを判定する判定精度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様による没入度合い判定方法では、被験者の脳の中央領域及び後方領域の脳活動信号を検出し、被験者の瞬目を検出し、検出された脳活動信号に基づいて中央領域と後方領域との間の機能的連結性を測定し、瞬目を検出した時点から第１所定時間が経過するまでの第１期間における機能的連結性の有無と、第１期間以降の時点から第２所定時間が経過するまでの第２期間における機能的連結性の有無に基づいて、被験者の没入度合いを判定する。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、被験者からの脳活動信号に基づいて被験者の没入度合いを判定する判定精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施形態の没入度合い判定装置のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図2】被験者の脳の各領域の模式図である。
【図4】機能的連結性の有無を判定する期間の模式図である。
【図5】実施形態の没入度合い判定方法の一例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【0009】
（構成）
図１は、実施形態の没入度合い判定装置のハードウエア構成の一例を示す図である。没入度合い判定装置１は、没入度合いの判定対象となる被験者の脳の各領域における脳活動をセンサで検出し、検出された脳活動に基づいて、被験者が特定の又は不特定の対象に対して没入しているか否かを判定する装置である。
以下の説明では、没入度合い判定装置１が、車両に搭載されて運転者の没入度合いを判定する場合の例（すなわち被験者が運転者である場合の例）について説明するが、本発明はこのような用途に限定されず、様々な用途において被験者の没入度合いを判定する場合に広く適用することができる。
図１は、実施形態の没入度合い判定装置のハードウエア構成の一例を示す図である。没入度合い判定装置１は、没入度合いの判定対象となる被験者の脳の各領域における脳活動をセンサで検出し、検出された脳活動に基づいて、被験者が特定の又は不特定の対象に対して没入しているか否かを判定する装置である。
以下の説明では、没入度合い判定装置１が、車両に搭載されて運転者の没入度合いを判定する場合の例（すなわち被験者が運転者である場合の例）について説明するが、本発明はこのような用途に限定されず、様々な用途において被験者の没入度合いを判定する場合に広く適用することができる。
【0010】
没入度合い判定装置１は、脳活動センサ２と、表示装置３と、スピーカ４と、コントローラ５を備える。
脳活動センサ２は、被験者である運転者の脳活動を検出するセンサである。例えば脳活動センサ２は、運転者の脳波を検出する脳波センサであってよい。
また、例えば磁気共鳴機能画像法（ｆＭＲＩ：functional Magnetic Resonance Imaging）により運転者の脳活動を測定する場合には、脳活動センサ２は、運転者の脳に磁場を印加する磁場印加機構と応答波を受信する受信コイルを備えてもよい。また、例えば機能的近赤外線分光法（ｆＮＩＲＳ：functional Near-InfraRed Spectroscopy）により運転者の脳活動を測定する場合には、脳活動センサ２は、近赤外線の送光部と受光部を備えてもよい。
脳活動センサ２は、被験者である運転者の脳活動を検出するセンサである。例えば脳活動センサ２は、運転者の脳波を検出する脳波センサであってよい。
また、例えば磁気共鳴機能画像法（ｆＭＲＩ：functional Magnetic Resonance Imaging）により運転者の脳活動を測定する場合には、脳活動センサ２は、運転者の脳に磁場を印加する磁場印加機構と応答波を受信する受信コイルを備えてもよい。また、例えば機能的近赤外線分光法（ｆＮＩＲＳ：functional Near-InfraRed Spectroscopy）により運転者の脳活動を測定する場合には、脳活動センサ２は、近赤外線の送光部と受光部を備えてもよい。
【0011】
表示装置３は、運転者が視認可能な位置に設けられて、没入度合い判定装置１が生成する視覚的情報を提示する出力装置である。表示装置３は、例えば、ナビゲーションシステムの表示画面や、運転席前方のメータ近くの位置やその他の位置に設けられたディスプレイ装置であってよい。
スピーカ４は、没入度合い判定装置１が生成する聴覚的情報を提示する出力装置である。聴覚的情報を出力する装置としてブザーを備えてもよい。
例えば、没入度合い判定装置１は、運転者の没入度合いが高いと判定した場合には、運転者が運転に対して集中していないと判断して、表示装置３から警報表示や視覚的な警報メッセージを出力したり、スピーカ４やブザーから、警報音や聴覚的な警報メッセージを出力したりしてよい。
スピーカ４は、没入度合い判定装置１が生成する聴覚的情報を提示する出力装置である。聴覚的情報を出力する装置としてブザーを備えてもよい。
例えば、没入度合い判定装置１は、運転者の没入度合いが高いと判定した場合には、運転者が運転に対して集中していないと判断して、表示装置３から警報表示や視覚的な警報メッセージを出力したり、スピーカ４やブザーから、警報音や聴覚的な警報メッセージを出力したりしてよい。
【0012】
コントローラ５は、脳活動センサ２から出力される検出信号に基づいて運転者の没入度合いを判定する電子回路である。コントローラ５は、プロセッサ５ａと、記憶装置５ｂ等の周辺部品とを含む。プロセッサ５ａは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）であってよい。
記憶装置５ｂは、半導体記憶装置や、磁気記憶装置、光学記憶装置等を備えてよい。記憶装置５ｂは、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
以下に説明するコントローラ５の機能は、例えばプロセッサ５ａが、記憶装置５ｂに格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
なお、コントローラ５を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。例えばコントローラ５は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。コントローラ５はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。
記憶装置５ｂは、半導体記憶装置や、磁気記憶装置、光学記憶装置等を備えてよい。記憶装置５ｂは、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
以下に説明するコントローラ５の機能は、例えばプロセッサ５ａが、記憶装置５ｂに格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
なお、コントローラ５を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。例えばコントローラ５は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。コントローラ５はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。
【0013】
運転者の没入度合いを判定する際に、コントローラ５は、脳活動センサ２から出力される検出信号を解析して、運転者の脳の複数の部分領域からの脳活動信号を検出する。例えば脳活動信号として、複数の部分領域からのＥＥＧ（ElectroEncephaloGraphy）データや、ＭＲＩデータ、ＮＩＲＳデータを検出する。具体的には、コントローラ５は、脳の中央領域と後方領域の脳活動信号を検出する。
図２は、被験者の脳の各領域の模式図である。例えばコントローラ５は、脳の中央領域の脳活動信号として、後帯状回ＰＣＣ（Posterior Cingulate Cortex）の脳活動信号を検出してよい。
また例えばコントローラ５は、脳の後方領域の脳活動信号として、左角回ＬＡＧ（Left Angular Gyrus）、右角回ＲＡＧ（Right Angular Gyrus）、左後下頭頂溝ＬｐｌＰＳ（Left Posterior Inferior Parietal Sulcus）又は右後下頭頂溝ＲｐｌＰＳ（Right Posterior Inferior Parietal Sulcus）の少なくとも１つの脳活動信号を検出してよい。
図２は、被験者の脳の各領域の模式図である。例えばコントローラ５は、脳の中央領域の脳活動信号として、後帯状回ＰＣＣ（Posterior Cingulate Cortex）の脳活動信号を検出してよい。
また例えばコントローラ５は、脳の後方領域の脳活動信号として、左角回ＬＡＧ（Left Angular Gyrus）、右角回ＲＡＧ（Right Angular Gyrus）、左後下頭頂溝ＬｐｌＰＳ（Left Posterior Inferior Parietal Sulcus）又は右後下頭頂溝ＲｐｌＰＳ（Right Posterior Inferior Parietal Sulcus）の少なくとも１つの脳活動信号を検出してよい。
【0014】
そしてコントローラ５は、これらの領域の脳活動信号に基づいて、脳の中央領域と後方領域との間の機能的連結性（functional brain connectivity）を測定する。機能的連結性は、神経系内の異なる領域間の統計的依存関係のパターンである。
図２の例では、コントローラ５は、中央領域と後方領域との間の機能的連結性として、以下に述べる第１連結性Ｃ１、第２連結性Ｃ２、第３連結性Ｃ３又は第４連結性Ｃ４のいずれか１つ以上を測定する。
図２の例では、コントローラ５は、中央領域と後方領域との間の機能的連結性として、以下に述べる第１連結性Ｃ１、第２連結性Ｃ２、第３連結性Ｃ３又は第４連結性Ｃ４のいずれか１つ以上を測定する。
【0015】
第１連結性Ｃ１は後帯状回ＰＣＣと左角回ＬＡＧとの間の機能的連結性であり、第２連結性Ｃ２は後帯状回ＰＣＣと右角回ＲＡＧとの間の機能的連結性であり、第３連結性Ｃ３は後帯状回ＰＣＣと左後下頭頂溝ＬｐｌＰＳとの間の機能的連結性であり第４連結性Ｃ４は後帯状回ＰＣＣと右後下頭頂溝ＲｐｌＰＳとの間の機能的連結性である。
【0016】
本発明の発明者らは、被験者が何らかの対象に没入する没入度合いが高い状態では、没入度合いが低い場合に比べて、被験者の瞬目（まばたき）の後の脳の中央領域と後方領域との間の機能的連結性がより長く継続することを発見した。また、被験者が何にも没入しておらず、無意識状態や覚醒度が低い状態にある場合には、被験者の瞬目の後に中央領域と後方領域との間の機能的連結性が発生しないことを発見した。
【0017】
そこで、実施形態の没入度合い判定装置１は、運転者の瞬目を検出し、運転者の瞬目を検出した時点から第１所定時間が経過するまでの第１期間における中央領域と後方領域との間の機能的連結性の有無と、第１期間以降の時点から第２所定時間が経過するまでの第２期間における中央領域と後方領域との間の機能的連結性の有無に基づいて、被験者の没入度合いを判定する。
このように、被験者の瞬目の後に生じる具体的な脳内部位の機能的連結性に基づいて被験者の没入度合いを判定することにより、上記特許文献１のような単なる脳波の周波数強度に基づく判定よりも誤判定を低減することができる。これにより、被験者の没入度合いを判定する判定精度を向上できる。
このように、被験者の瞬目の後に生じる具体的な脳内部位の機能的連結性に基づいて被験者の没入度合いを判定することにより、上記特許文献１のような単なる脳波の周波数強度に基づく判定よりも誤判定を低減することができる。これにより、被験者の没入度合いを判定する判定精度を向上できる。
【0018】
図３は、図１のコントローラ５の機能構成の一例のブロック図である。コントローラ５は、脳活動解析部１０と、瞬目検出部１１と、被験者状態判定部１２と、警報生成部１３を備える。
脳活動解析部１０は、脳活動センサ２から出力される検出信号を解析して、運転者の脳の中央領域（例えば後帯状回ＰＣＣ）からの脳活動信号（例えばＥＥＧデータ、ＭＲＩデータ、ＮＩＲＳデータ等）と、後方領域（例えば、左角回ＬＡＧ、右角回ＲＡＧ、左後下頭頂溝ＬｐｌＰＳ、右後下頭頂溝ＲｐｌＰＳ）からの脳活動信号をそれぞれ検出する。
脳活動解析部１０は、脳活動センサ２から出力される検出信号を解析して、運転者の脳の中央領域（例えば後帯状回ＰＣＣ）からの脳活動信号（例えばＥＥＧデータ、ＭＲＩデータ、ＮＩＲＳデータ等）と、後方領域（例えば、左角回ＬＡＧ、右角回ＲＡＧ、左後下頭頂溝ＬｐｌＰＳ、右後下頭頂溝ＲｐｌＰＳ）からの脳活動信号をそれぞれ検出する。
【0019】
脳活動解析部１０は、中央領域からの脳活動信号と後方領域からの脳活動信号とに基づいて、中央領域と後方領域との間の機能的連結性を演算する。
例えば脳活動解析部１０は、中央領域からの脳活動信号と後方領域からの脳活動信号との間の相関係数を演算する。例えば、脳活動解析部１０は、脳活動信号どうしの相関係数として、脳活動信号の時系列データどうしの正規相関の相関係数を演算してもよい。
例えば脳活動解析部１０は、中央領域からの脳活動信号と後方領域からの脳活動信号との間の相関係数を演算する。例えば、脳活動解析部１０は、脳活動信号どうしの相関係数として、脳活動信号の時系列データどうしの正規相関の相関係数を演算してもよい。
【0020】
また例えば脳活動解析部１０は、脳活動信号どうしの相関係数として、脳活動信号の時系列データどうしのコヒーレンスを演算してもよい。例えば、相関係数を演算する対象の領域の脳活動信号の時系列データｘ、ｙの自己スペクトルをＰｘｘ（ｆ）及びＰｙｙ（ｆ）と表記し、クロススペクトルをＰｘｙ（ｆ）と表記すると、これらの領域の脳活動信号のコヒーレンスＣｘｙ（ｆ）は、次式で演算できる。
Ｃｘｙ（ｆ）＝｜Ｐｘｙ（ｆ）｜２／（｜Ｐｘｘ（ｆ）｜×｜Ｐｙｙ（ｆ）｜）
また例えば脳活動解析部１０は、脳活動信号どうしの相関係数として偏有向コヒーレンス（ＰＤＣ：Partial Directed Coherence）の自己回帰係数（autoregressive coefficient）を演算してもよい。
Ｃｘｙ（ｆ）＝｜Ｐｘｙ（ｆ）｜２／（｜Ｐｘｘ（ｆ）｜×｜Ｐｙｙ（ｆ）｜）
また例えば脳活動解析部１０は、脳活動信号どうしの相関係数として偏有向コヒーレンス（ＰＤＣ：Partial Directed Coherence）の自己回帰係数（autoregressive coefficient）を演算してもよい。
【0021】
脳活動解析部１０は、演算した相関係数に基づいて中央領域と後方領域との間の機能的連結性の有無を判定してよい。例えば、相関係数が閾値以上である場合に機能的連結性があると判定し、相関係数が閾値未満である場合に機能的連結性がないと判定してよい。
例えば、左角回ＬＡＧ、右角回ＲＡＧ、左後下頭頂溝ＬｐｌＰＳ又は右後下頭頂溝ＲｐｌＰＳのうちいずれか１つの領域の脳活動信号と中央領域からの脳活動信号と相関係数を演算し、相関係数が閾値以上である場合に中央領域と後方領域との間の機能的連結性があると判定し、相関係数が閾値未満である場合に機能的連結性がないと判定してよい。
例えば、左角回ＬＡＧ、右角回ＲＡＧ、左後下頭頂溝ＬｐｌＰＳ又は右後下頭頂溝ＲｐｌＰＳのうちいずれか１つの領域の脳活動信号と中央領域からの脳活動信号と相関係数を演算し、相関係数が閾値以上である場合に中央領域と後方領域との間の機能的連結性があると判定し、相関係数が閾値未満である場合に機能的連結性がないと判定してよい。
【0022】
また例えば、左角回ＬＡＧ、右角回ＲＡＧ、左後下頭頂溝ＬｐｌＰＳ又は右後下頭頂溝ＲｐｌＰＳのうち２以上の領域の脳活動信号と中央領域からの脳活動信号との相関係数を各々演算し、これらの相関係数の何れかが閾値以上である場合に中央領域と後方領域との間の機能的連結性があると判定し、これらの相関係数の全てが閾値未満である場合に機能的連結性がないと判定してよい。
【0023】
また例えば、左角回ＬＡＧ、右角回ＲＡＧ、左後下頭頂溝ＬｐｌＰＳ又は右後下頭頂溝ＲｐｌＰＳのうち２以上の領域の脳活動信号と中央領域からの脳活動信号との相関係数を各々演算し、これらの相関係数の統計値（例えば平均値、中間値、最大値又は最小値）が閾値以上である場合に中央領域と後方領域との間の機能的連結性があると判定し、これらの相関係数の統計値が閾値未満である場合に機能的連結性がないと判定してもよい。
脳活動解析部１０は、機能的連結性の測定結果を被験者状態判定部１２へ出力する。
脳活動解析部１０は、機能的連結性の測定結果を被験者状態判定部１２へ出力する。
【0024】
瞬目検出部１１は、脳活動センサ２から出力される検出信号に基づいて運転者の瞬目（まばたき）を検出する。例えば瞬目検出部１１は、脳波センサにより検出される筋電位変化を検出することにより運転者の瞬目を検出してよい。また例えば瞬目検出部１１は、眼球電図（ＥＯＧ：ElectroOculography）法に基づいて運転者の瞬目を検出してもよく、運転者の顔画像を解析することにより運転者の瞬目を検出してもよい。没入度合い判定装置１は、眼球電図測定装置や運転者の顔画像を撮影するカメラを備えてもよい。瞬目検出部１１は、瞬目の検出結果を被験者状態判定部１２へ出力する。
被験者状態判定部１２は、脳活動解析部１０による脳の中央領域と後方領域との間の機能的連結性の測定結果と、瞬目検出部１１による瞬目の検出結果とに基づいて、運転者の没入度合いを判定する。
被験者状態判定部１２は、脳活動解析部１０による脳の中央領域と後方領域との間の機能的連結性の測定結果と、瞬目検出部１１による瞬目の検出結果とに基づいて、運転者の没入度合いを判定する。
【0025】
具体的には、瞬目を検出した時点から第１所定時間が経過するまでの第１期間Ｔ１における機能的連結性の有無と、第１期間Ｔ１以降の時点から第２所定時間が経過するまでの第２期間Ｔ２における機能的連結性の有無に基づいて運転者の没入度合いを判定する。
図４は、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２の模式図である。第１所定時間と第２所定時間とは同じ長さであってもよく異なる長さであってもよい。
図４は、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２の模式図である。第１所定時間と第２所定時間とは同じ長さであってもよく異なる長さであってもよい。
【0026】
例えば第１所定時間と第２所定時間は１５０ミリ秒であってよい。すなわち、第１期間Ｔ１は、瞬目を検出した時点から開始し、瞬目を検出してから１５０ミリ秒経過した時点で終了する期間であってよい。また第２期間Ｔ２は、瞬目を検出してから１５０ミリ秒経過した時点から開始し、瞬目を検出してから３００ミリ秒経過した時点で終了する期間であってよい。
【0027】
例えば被験者状態判定部１２は、第２期間Ｔ２に機能的連結性があると判定した場合に、運転者が何か特定の対象に没入する没入度合いが比較的高いと判定してよい。例えば被験者状態判定部１２は、運転者の没入度合いが、運転中に許容される没入度合いよりも高いと判定してよい（すなわち運転者の没入度合いが過度に高いと判定してよい）。例えば被験者状態判定部１２は、第１期間Ｔ１だけでなく第２期間Ｔ２にも機能的連結性があると判定した場合に運転者の没入度合いが比較的高いと判定してよい。
【0028】
また、例えば被験者状態判定部１２は、第１期間Ｔ１に機能的連結性があり且つ第２期間Ｔ２に機能的連結性がないと判定した場合に、運転者が何か特定の対象に没入する没入度合いが比較的低いと判定する。例えば被験者状態判定部１２は、運転者の没入度合いが、運転中に許容される没入度合いの範囲であると判定してよい。例えば、運転中の没入度合いとして適度な没入度合いであると判定してよい。
【0029】
また例えば、被験者状態判定部１２は、被験者の瞬目の後に中央領域と後方領域との間の機能的連結性が発生しない場合には、運転者が何にも没入しておらず、無意識状態や覚醒度が低い状態にあると判定してよい。例えば、第１期間Ｔ１及び第２期間Ｔ２内に機能的連結性がない場合には運転者が無意識状態や覚醒度が低い状態にあると判定してよい。
図３を参照する。警報生成部１３は、被験者状態判定部１２による運転者の没入度合いの判定結果に基づいて、表示装置３や、スピーカ４、ブザーから運転者に警報を提示する。このとき警報生成部１３は、運転者の没入度合いの違いに応じて異なる警報を運転者に提示してよい。
図３を参照する。警報生成部１３は、被験者状態判定部１２による運転者の没入度合いの判定結果に基づいて、表示装置３や、スピーカ４、ブザーから運転者に警報を提示する。このとき警報生成部１３は、運転者の没入度合いの違いに応じて異なる警報を運転者に提示してよい。
【0030】
また、運転者の没入度合いが比較的高いと被験者状態判定部１２が判定した場合、例えば、警報生成部１３は、第１警報を生成して表示装置３や、スピーカ４、ブザーから出力する。これにより、運転に集中するように運転者を促すことができる。
また例えば、運転者が無意識状態や覚醒度が低い状態にあると被験者状態判定部１２が判定した場合、警報生成部１３は、第２警報を生成して表示装置３や、スピーカ４、ブザーから出力する。これにより、運転者を無意識状態や覚醒度が低い状態へ回復させることができる。
例えば第１警報及び第２警報は、表示装置３に表示される警報表示や視覚的な警報メッセージや、スピーカ４やブザーから出力される警報音や聴覚的な警報メッセージであってよい。
また例えば、運転者が無意識状態や覚醒度が低い状態にあると被験者状態判定部１２が判定した場合、警報生成部１３は、第２警報を生成して表示装置３や、スピーカ４、ブザーから出力する。これにより、運転者を無意識状態や覚醒度が低い状態へ回復させることができる。
例えば第１警報及び第２警報は、表示装置３に表示される警報表示や視覚的な警報メッセージや、スピーカ４やブザーから出力される警報音や聴覚的な警報メッセージであってよい。
【0031】
また例えば警報生成部１３は、運転者の没入度合いが比較的高いと判定された場合に、第１警報として第２警報よりも強い警報（例えば緊急警報）を提示して、運転者に緊急性が高いことを知らせてもよい。また、第２警報よりも強い第１警報を生成することにより、運転者が非常に高い没入度で没入していても警報に気づかせることができる。
例えば、第２警報としては、表示装置３に表示される警報表示や視覚的な警報メッセージのみを生成し、第１警報としては、表示装置３に表示される警報表示や視覚的な警報メッセージと、スピーカ４やブザーから出力される警報音や聴覚的な警報メッセージの両方を生成してもよい。
例えば、第２警報としては、表示装置３に表示される警報表示や視覚的な警報メッセージのみを生成し、第１警報としては、表示装置３に表示される警報表示や視覚的な警報メッセージと、スピーカ４やブザーから出力される警報音や聴覚的な警報メッセージの両方を生成してもよい。
【0032】
また例えば、第１警報として表示装置３に表示される警報表示や視覚的な警報メッセージを、第２警報として表示される警報表示や視覚的な警報メッセージよりも目立つ表示やメッセージとしたり、より注意を喚起する表示やメッセージとしたりしてよい。
また例えば、第１警報としてスピーカ４やブザーから出力される警報音や聴覚的な警報メッセージを、第２警報として出力される警報音や聴覚的な警報メッセージよりも大きな音量としたり、より注意を喚起する警報音や警報メッセージとしたりしてよい。例えば第１警報としてスピーカ４やブザーから出力される警報音や聴覚的な警報メッセージの音の周波数を、第２警報の周波数よりも高くしてよい。
一方で、運転者の没入度合いが比較的低いと被験者状態判定部１２が判定した場合、運転者やすぐに運転に集中した状態に戻ることができるため、警報生成部１３は警報信号を生成しない。すなわち、上記の第１警報信号及び第２警報信号の提示を停止する。
また例えば、第１警報としてスピーカ４やブザーから出力される警報音や聴覚的な警報メッセージを、第２警報として出力される警報音や聴覚的な警報メッセージよりも大きな音量としたり、より注意を喚起する警報音や警報メッセージとしたりしてよい。例えば第１警報としてスピーカ４やブザーから出力される警報音や聴覚的な警報メッセージの音の周波数を、第２警報の周波数よりも高くしてよい。
一方で、運転者の没入度合いが比較的低いと被験者状態判定部１２が判定した場合、運転者やすぐに運転に集中した状態に戻ることができるため、警報生成部１３は警報信号を生成しない。すなわち、上記の第１警報信号及び第２警報信号の提示を停止する。
【0033】
（動作）
図５は、実施形態の没入度合い判定方法の一例のフローチャートである。
ステップＳ１において脳活動解析部１０は、脳活動センサ２から出力される検出信号を解析することにより、運転者の脳の中央領域及び後方領域からの脳活動信号を測定する。
ステップＳ２において瞬目検出部１１は、脳活動センサ２から出力される検出信号に基づいて運転者の瞬目を検出する。
ステップＳ３において脳活動解析部１０は、運転者の瞬目の検出時点以降の期間における運転者の脳の中央領域と後方領域との間の機能的連結性を演算する。
図５は、実施形態の没入度合い判定方法の一例のフローチャートである。
ステップＳ１において脳活動解析部１０は、脳活動センサ２から出力される検出信号を解析することにより、運転者の脳の中央領域及び後方領域からの脳活動信号を測定する。
ステップＳ２において瞬目検出部１１は、脳活動センサ２から出力される検出信号に基づいて運転者の瞬目を検出する。
ステップＳ３において脳活動解析部１０は、運転者の瞬目の検出時点以降の期間における運転者の脳の中央領域と後方領域との間の機能的連結性を演算する。
【0034】
ステップＳ４において被験者状態判定部１２は、第１期間Ｔ１内に機能的連結性があるか否かを判定する。第１期間Ｔ１内に機能的連結性がある場合（ステップＳ４：Ｙ）に処理はステップＳ５へ進む。第１期間Ｔ１内に機能的連結性がない場合（ステップＳ４：Ｎ）に処理はステップＳ９へ進む。
ステップＳ５において被験者状態判定部１２は、第２期間Ｔ２内に機能的連結性があるか否かを判定する。第２期間Ｔ２内に機能的連結性がある場合（ステップＳ５：Ｙ）に処理はステップＳ６へ進む。第２期間Ｔ２内に機能的連結性がない場合（ステップＳ５：Ｎ）に処理はステップＳ８へ進む。
ステップＳ５において被験者状態判定部１２は、第２期間Ｔ２内に機能的連結性があるか否かを判定する。第２期間Ｔ２内に機能的連結性がある場合（ステップＳ５：Ｙ）に処理はステップＳ６へ進む。第２期間Ｔ２内に機能的連結性がない場合（ステップＳ５：Ｎ）に処理はステップＳ８へ進む。
【0035】
ステップＳ６において被験者状態判定部１２は、運転者の没入度合いが比較的高い没入度合いであると判定する。
ステップＳ７において警報生成部１３は、第１警報を生成して運転者に提示する。その後に処理はステップＳ１１へ進む。
ステップＳ７において警報生成部１３は、第１警報を生成して運転者に提示する。その後に処理はステップＳ１１へ進む。
【0036】
ステップＳ５において第２期間Ｔ２内に機能的連結性がないと判定された場合（ステップＳ５：Ｎ）、ステップＳ８において被験者状態判定部１２は、運転者の没入度合いが比較的高い没入度合いであると判定する。この場合には、警報生成部１３は警報を生成せず、その後に処理はステップＳ１１へ進む。
ステップＳ４において第１期間Ｔ１内に機能的連結性がないと判定された場合（ステップＳ４：Ｎ）、ステップＳ９において被験者状態判定部１２は、運転者が無意識状態や覚醒度が低い状態にあると判定する。
ステップＳ４において第１期間Ｔ１内に機能的連結性がないと判定された場合（ステップＳ４：Ｎ）、ステップＳ９において被験者状態判定部１２は、運転者が無意識状態や覚醒度が低い状態にあると判定する。
【0037】
ステップＳ１０において警報生成部１３は、第２警報を生成して運転者に提示する。その後に処理はステップＳ１１へ進む。
ステップＳ１１においてコントローラ５は、車両のイグニションキーがオフに切り替わったか否かを判定する。イグニションキーがオフに切り替わっていない場合（ステップＳ１１：Ｎ）に処理はステップＳ１へ戻る。イグニションキーがオフに切り替わった場合（ステップＳ１１：Ｙ）に処理は終了する。
ステップＳ１１においてコントローラ５は、車両のイグニションキーがオフに切り替わったか否かを判定する。イグニションキーがオフに切り替わっていない場合（ステップＳ１１：Ｎ）に処理はステップＳ１へ戻る。イグニションキーがオフに切り替わった場合（ステップＳ１１：Ｙ）に処理は終了する。
【0038】
（実施形態の効果）
（１）脳活動センサ２及びコントローラ５は、被験者の脳の中央領域及び後方領域の脳活動信号を検出する。コントローラ５は、被験者の瞬目を検出し、検出された脳活動信号に基づいて中央領域と後方領域との間の機能的連結性を測定し、瞬目を検出した時点から第１所定時間が経過するまでの第１期間Ｔ１における機能的連結性の有無と、第１期間Ｔ１以降の時点から第２所定時間が経過するまでの第２期間Ｔ２における機能的連結性の有無に基づいて、被験者の没入度合いを判定する。
これにより、被験者の瞬目の所定の期間の間に、被験者の脳の中央領域及び後方領域との間の機能的連結性によって、被験者の没入度合いをリアルタイムに正確に判定できる。
（１）脳活動センサ２及びコントローラ５は、被験者の脳の中央領域及び後方領域の脳活動信号を検出する。コントローラ５は、被験者の瞬目を検出し、検出された脳活動信号に基づいて中央領域と後方領域との間の機能的連結性を測定し、瞬目を検出した時点から第１所定時間が経過するまでの第１期間Ｔ１における機能的連結性の有無と、第１期間Ｔ１以降の時点から第２所定時間が経過するまでの第２期間Ｔ２における機能的連結性の有無に基づいて、被験者の没入度合いを判定する。
これにより、被験者の瞬目の所定の期間の間に、被験者の脳の中央領域及び後方領域との間の機能的連結性によって、被験者の没入度合いをリアルタイムに正確に判定できる。
【0039】
（２）コントローラ５は、第２期間Ｔ２に機能的連結性があると判定した場合に、被験者の没入度合いが比較的高いと判定してよい。
これにより、被験者が比較的高い没入度合いで特定の対象に没入していることを判定できる。
これにより、被験者が比較的高い没入度合いで特定の対象に没入していることを判定できる。
【0040】
（３）コントローラ５は、第１期間Ｔ１に機能的連結性があり且つ第２期間Ｔ２に機能的連結性がないと判定した場合に、被験者の没入度合いが比較的低いと判定してよい。
これにより、被験者が特定の対象に没入しているが、その没入度合いは比較的低いことを判定できる。
これにより、被験者が特定の対象に没入しているが、その没入度合いは比較的低いことを判定できる。
【0041】
（４）コントローラ５は、第１期間Ｔ１及び第２期間Ｔ２内に機能的連結性がないと判定された場合に、被験者が無意識状態であると判定してよい。
これにより、被験者が無意識状態であることが判定できる。
これにより、被験者が無意識状態であることが判定できる。
【0042】
（５）コントローラ５は、没入度合いの違いに応じて異なる警報を被験者に提示してよい。これにより被験者の没入度合いに応じて必要な警報を生成できる。
【0043】
（６）コントローラ５は、第２期間Ｔ２に機能的連結性があると判定した場合に、第１期間Ｔ１及び第２期間Ｔ２内に機能的連結性がないと判定された場合よりも強い警報を被験者に提示してよい。
これにより緊急性が高いことを被験者に知らせることができる。また、運転者が非常に高い没入度で没入していても警報に気づかせることができる。
これにより緊急性が高いことを被験者に知らせることができる。また、運転者が非常に高い没入度で没入していても警報に気づかせることができる。
【0044】
（７）コントローラ５は、第２期間Ｔ２に機能的連結性があると判定した場合、又は第１期間Ｔ１及び第２期間Ｔ２内に機能的連結性がないと判定された場合に被験者に警報を提示し、第１期間Ｔ１に機能的連結性があり且つ第２期間Ｔ２に機能的連結性がないと判定した場合に被験者に警報を提示しなくてもよい。
これにより、被験者が特定の対象に没入しすぎていたり無意識状態であったりする場合に、これらの状態から回復するように警報を提示することができ、一方で、被験者が比較的低い没入状態からすぐに回復できる場合には不要な警報出力を抑制できる。
これにより、被験者が特定の対象に没入しすぎていたり無意識状態であったりする場合に、これらの状態から回復するように警報を提示することができ、一方で、被験者が比較的低い没入状態からすぐに回復できる場合には不要な警報出力を抑制できる。
【0045】
（８）コントローラ５は、中央領域の脳活動信号として被験者の脳の後帯状回の脳活動信号を検出し、後方領域の脳活動信号として被験者の脳の左角回、右角回、左後下頭頂溝又は右後下頭頂溝の少なくとも１つの脳活動信号を検出してよい。
このように、特定の脳領域における脳活動に基づいて没入度合いを判定することにより、判定精度を向上できる。
このように、特定の脳領域における脳活動に基づいて没入度合いを判定することにより、判定精度を向上できる。
【符号の説明】
【0046】
１…没入度合い判定装置、２…脳活動センサ、３…表示装置、４…スピーカ、５…コントローラ、５ａ…プロセッサ、５ｂ…記憶装置、１０…脳活動解析部、１１…瞬目検出部、１２…被験者状態判定部、１３…警報生成部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】