車両用眼疲労回復支援装置
【課題】種々の疲労原因により運転者が眼の疲労を生じた場合に、疲労原因に応じて効果的な回復支援動作を行なうことが可能な車両用眼疲労回復支援装置を提供すること。
【解決手段】運転者の眼の状態を検知するための状態検知手段（１０、１８、２０）と、該状態検知手段の出力に基づいて、運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する推定手段（７４）と、運転者の眼の疲労を回復させるための支援動作を行なう回復支援手段（２０、３０）と、該推定手段により推定された疲労原因毎の眼の疲労程度に基づいて、前記回復支援手段を作動させる作動制御手段（７６）と、を備える車両用眼疲労回復支援装置（１）。
【解決手段】運転者の眼の状態を検知するための状態検知手段（１０、１８、２０）と、該状態検知手段の出力に基づいて、運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する推定手段（７４）と、運転者の眼の疲労を回復させるための支援動作を行なう回復支援手段（２０、３０）と、該推定手段により推定された疲労原因毎の眼の疲労程度に基づいて、前記回復支援手段を作動させる作動制御手段（７６）と、を備える車両用眼疲労回復支援装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の眼の疲労を回復するための支援制御を行なう車両用眼疲労回復支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者の眼を撮像した撮像画像を解析し、白目部分の状態や所定時間内の瞬き回数に基づいて運転者の眼が乾いていると判定した場合に、警告を発したり、高湿度の空気を運転者の眼に向けて吹き出したりする眼乾燥防止装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１８９０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の装置は、運転者の眼の乾きを防止することのみを目的とするものであるが、運転者の眼の疲労を生じさせる原因は眼の乾きに限らず、他にも種々の原因が存在する。上記従来の装置では、こうした種々の原因を解消することができない。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、種々の疲労原因により運転者が眼の疲労を生じた場合に、疲労原因に応じて効果的な回復支援動作を行なうことが可能な車両用眼疲労回復支援装置を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
運転者の眼の状態を検知するための状態検知手段と、
該状態検知手段の出力に基づいて、運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する推定手段と、
運転者の眼の疲労を回復させるための支援動作を行なう回復支援手段と、
該推定手段により推定された疲労原因毎の眼の疲労程度に基づいて、前記回復支援手段を作動させる作動制御手段と、
を備える車両用眼疲労回復支援装置である。
【０００６】
この本発明の一態様によれば、状態検知手段により検知された運転者の眼の状態に基づいて運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定し、推定された疲労原因毎の眼の疲労程度に基づいて回復支援手段を作動させるため、種々の疲労原因により運転者が眼の疲労を生じた場合に、疲労原因に応じて効果的な回復支援動作を行なうことができる。
【０００７】
なお、推定手段は、例えば、状態検知手段の出力に基づいて運転者の眼の状態を検知し、検知結果に基づいて運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する手段であってよい。
【０００８】
本発明の一態様において、
前記状態検知手段は、例えば、運転者の所定時間における瞬き回数を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む。
【０００９】
また、本発明の一態様において、
前記状態検知手段は、例えば、運転者の眼の涙膜安定性を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む。
【００１０】
また、本発明の一態様において、
前記状態検知手段は、例えば、運転者の眼の遠近調節時間を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む。
【００１１】
また、本発明の一態様において、
前記状態検知手段は、例えば、運転者の自己申告に係る官能評価値を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む。
【００１２】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、
前記状態検知手段の出力に基づいて、運転者の眼の状態を示す複数の評価値を設定し、
所定の記憶媒体に記憶され、前記設定した評価値と疲労原因毎の運転者の眼の疲労程度との関係を規定した疲労原因推定用マトリクスを用いて運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する手段であるものとしてもよい。
【００１３】
ここで、「運転者の眼の状態を示す複数の評価値」とは、運転者の所定時間における瞬き回数に基づく評価値、運転者の眼の涙膜安定性に基づく評価値、運転者の眼の遠近調節時間に基づく評価値、運転者の自己申告に係る官能評価値に基づく評価値のうち少なくとも一つを含む。
【００１４】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、少なくとも眼の乾きに起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、運転者の眼に加湿された空気を供給可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眼の乾きに起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、運転者の眼に加湿された空気を供給するように前記回復支援手段を作動させる手段であるものとしてもよい。
【００１５】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、少なくとも精神疲労に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、所望の音楽を出力可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された精神疲労に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、所定の音楽を出力するように前記回復支援手段を作動させる手段であるものとしてもよい。
【００１６】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、少なくとも肉体疲労に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、運転者の姿勢変更を誘導可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された肉体疲労に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、運転者の姿勢変更を誘導するように前記回復支援手段を作動させる手段であるものとしてもよい。
【００１７】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、少なくとも眩しさに起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、フロントガラスの光透過度を変更可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眩しさに起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、フロントガラスの光透過度を下げるように前記回復支援手段を作動させる手段であるものとしてもよい。
【００１８】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、少なくとも眼の緊張に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、運転者に情報を出力可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眼の緊張に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、眼の緊張に関する注意勧告を行なうように前記回復支援手段を作動させる手段であるものとしてもよい。
【００１９】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、少なくとも眼機能低下に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、フロントガラスを透過する光の屈折性を変更可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眼機能低下に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、前記フロントガラスを透過する光の屈折性を変更するように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。ものとしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、種々の疲労原因により運転者が眼の疲労を生じた場合に、疲労原因に応じて効果的な回復支援動作を行なうことが可能な車両用眼疲労回復支援装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の一実施例に係る車両用眼疲労回復支援装置１について説明する。図１は、車両用眼疲労回復支援装置１の全体構成の一例を示す図である。車両用眼疲労回復支援装置１は、主要な構成として、カメラ１０と、入出力装置２０と、回復支援用装置３０と、マスター制御装置７０と、を備える。
【００２３】
カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラであり、ステアリングコラムの上部やルームミラー周辺、車室天井とフロントガラスの接合部付近等、運転者の眼の周囲を撮像可能な任意の位置に配設される。図２は、カメラ１０のハードウエア構成の一例を示す図である。カメラ１０は、例えば、撮像レンズ１２と、イメージセンサー１４と、電子制御部１６と、を備える。以下、カメラ１０がＣＣＤカメラであるものとして説明する。イメージセンサー１４は、例えばインターライン型イメージセンサーであり、光電変換を行なう受光素子であるフォトダイオードと、これに対応するＣＣＤとをそれぞれ２次元平面状に配列し、フォトダイオードとＣＣＤの間にアナログスイッチとして機能するトランスファゲートを有する。各フォトダイオードの前側（撮像レンズ１２側）には、集光のためのマイクロレンズが取り付けられている。なお、こうした構造は、あくまでイメージセンサー１４の機能を簡易に説明するために模式的に例示したものであり、機能性向上等のための如何なる設計変更も許容される。また、インターライン型イメージセンサーに限らず、ＣＣＤ自体が受光素子として機能するフルフレームトランスファ型やフレームトランスファ型のイメージセンサーを用いてもよい。電子制御部１６は、例えば、マイクロコンピューターや電子回路等が用いられ、イメージセンサー１４が有するトランスファゲートの開閉タイミングを制御することによりカメラ１０のシャッタースピードや撮像周期（例えば、１秒間に数十回程度）を調節する。そして、電子制御部１６は、イメージセンサー１４の出力回路から出力されるデータに対して所定のゲインによる増幅等を行なって、画像データとしてマスター制御装置７０に出力する。
【００２４】
光照射装置１８は、例えば、カメラ１０の付近に配設され、格子状の光を運転者の眼に短時間、照射する。
【００２５】
入出力装置２０は、ユーザー（運転者）の入力を受け付けると共に、種々の情報提供を行なうための装置であり、音声入出力のためのマイク、スピーカー、ブザー、及びディスプレイ装置（タッチパネル機能を有すると好適である）、ＨＵＤ（Head Up Display）、スイッチ等を含む。
【００２６】
回復支援用装置３０は、運転者の眼の疲労を回復させるための支援動作を行なう装置であり、例えば、加湿送風装置３２、瞬き喚起装置３４、オーディオ装置４０、芳香剤噴射装置４２、電動シート４４、フロントガラス遮光装置５０、ヘッドランプ装置５２、フロントガラスレンズ化装置５４等を含む。なお、本実施例では、入出力装置２０及び回復支援用装置３０が、特許請求の範囲における「回復支援手段」として機能する。
【００２７】
加湿送風装置３２は、運転者の眼の乾きを解消するために適切に湿度が設定された空気を運転者の眼に供給する。具体的には、例えばステアリングボス部等に送風口（径２５［ｍｍ］程度）を備え、湿度５０［％］以上に維持された空気を風速２．０［ｍ／ｓ］以下で発する。また、これに限らず、顔全体を覆う透明なバイザーを備え、運転者の面前の湿度をコントロールしてもよい。なお、本装置は、既存の空調装置と一体として構成されてよい。
【００２８】
瞬き喚起装置３４は、例えば、運転者の眼に軽い光を照射したり、人体に無害な霧状の物質（水でもよい）を噴射したりして、運転者に瞬きをさせるための装置である。加湿送風装置３２が部分的に共用されてもよい。
【００２９】
オーディオ装置４０は、ＣＤ（Compact Disc）再生機、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）再生機、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＦＭ／ＡＭアンテナ、チューナー、アンプ、スピーカーシステム等を備える周知のカーオーディオ装置である。
【００３０】
芳香剤噴射装置４２は、例えば、運転者をリラックスさせる香りを有する芳香剤を複数種類用意し、これらのうち適切なものを選択して、車室内に噴霧する。
【００３１】
電動シート４４は、例えば、シート全体を前後に駆動するパワースライド機構、シート座面の前端部を上下方向に駆動するパワーフロントバーティカル機構、シート全体を上下に駆動するパワーリフター機構、リクライニング角度を変更するパワーリクライニング機構、シートバック下部において着座者の腰部を支持するランバーサポートを駆動するパワーランバーサポート機構、ヘッドレストの角度を変更するパワーヘッドレスト機構等を含む。また、シートバックにマッサージ装置を内蔵してもよい。
【００３２】
フロントガラス遮光装置５０は、グレア(眩しさ)による影響を軽減するための装置であり、例えば、フロントガラスの光透過度を任意にする機構を有する。より具体的には、フロントガラスを中空構造として、電圧や磁力、熱等により透明度が変化する液体やフィルム等を配置する。また、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）付きワイパー装置であり、ワイパーを駆動することによりＬＥＤの残像光を運転者に視認させてグレアによる影響を軽減するものとしてもよい。なお、本発明において、「ガラス」に代えて透明な樹脂等を用いてもよい。
【００３３】
ヘッドランプ装置５２は、例えばＨＩＤ（High Intensity Discharged lamp）バルブを光源とするディスチャージャーヘッドランプとして構成されるそれぞれ一対のロービームヘッドランプとハイビームヘッドランプ、これらの光軸角度を上下方向に調節可能なレべリングアクチュエーター、左右方向に調節可能なスイブルアクチュエーター、照射光の強度及び光軸角度を制御するコントローラー等を含む。
【００３４】
フロントガラスレンズ化装置５４は、例えば、電導性水溶液５６と非電導性油５８の２種類の液体をフロントガラスにまざらないように充填したものとして構成される。図７は、フロントガラスレンズ化装置５４の作動原理を示す図である。図示する如く、所定の位置に設置された電極６０に電圧がかけられると、電導性水溶液５６が電極６０の付近に集まろうとし、結果的に非電導性油５８が膨張・変形することによりフロントガラスを透過する光の屈折率を変化させる。なお、図７の通常時において運転者が見やすい屈折率となるように、予め視力等を入力しておくと好適である。なお、これに限らず、カメラの絞り機構の如く、２つのレンズの間隔をアクチュエーターで調節する機構等を有してもよい。
【００３５】
マスター制御装置７０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心としてＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等がバスを介して相互に接続されたコンピューターユニットであり、その他、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ、ＣＤ（Compact Disc）ドライブ、フラッシュメモリ等の記憶装置７２やＩ／Ｏポート、タイマー、カウンター等を備える。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００３６】
また、マスター制御装置７０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより機能する主要な機能ブロックとして、疲労原因推定部７４と、作動制御部７６と、を備える。なお、これらの機能ブロックが明確に別のプログラムに基づくものである必要はなく、同一プログラムの中に各機能ブロックを実現する複数の部分が含まれていてもよい。
【００３７】
疲労原因推定部７４は、カメラ１０の撮像画像解析、及び入出力装置２０に対してなされた運転者の自己申告（官能評価値）等に基づいて、運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する。
【００３８】
まず、運転者の眼の状態を示す事象である（Ａ）瞬き回数、（Ｂ）涙膜安定性、（Ｃ）遠近調節時間、及び（Ｄ）官能評価値のそれぞれについて、例えば値−１、値０、値１、値２、値３の５段階評価を行ない、評価値をＣＰＵ内のレジスタ等に格納する。
【００３９】
瞬き回数については、一定期間、カメラ１０の撮像画像解析を行い、瞬き回数が当該運転者の平均瞬き回数や統計値等を基準として少ない場合に値−１の評価値を設定し、多くなるのに応じて値０、値１…と評価値を設定する。
【００４０】
涙膜安定性については、例えば、光照射装置１８により格子状の光を運転者の眼に照射し、その時のカメラ１０の撮像画像において眼に写る格子の歪みの程度を計測する。そして、涙膜安定性が高い場合に値−１の評価値を設定し、低くなるのに応じて値０、値１…と評価値を設定する。
【００４１】
遠近調節時間については、入出力装置２０等を利用した簡易アコモドポリレコーダによって計測する。そして、遠近調節時間が短い場合に値−１の評価値を設定し、長くなるのに応じて値０、値１…と評価値を設定する。アコモドポリレコーダとは、全反射ミラーやハーフミラーを用いて被験者の視認する目標物（ランドルト環）までの距離を増減変更し、距離が変更されてからピントが合うまでの時間を被験者の申告によって測定する装置である（図８参照）。ハーフミラーは、目標物が光りに照らされている場合のみ、光を透過させる性質を有する。これを利用し、近点を被験者に見せるときは近点用目標物に光を照射し、遠点を被験者に見せるときは遠点目標物に光を照射することにより、被験者の視認する目標物までの距離を変更する。車載装置においてこれを簡易に実現するためには、例えば遠点と近点の２箇所で目標物を表示可能なディスプレイ装置（或いは固定表示物）等を備え、視認対象の変更タイミングを音声等で運転者に知らせると共に、視認対象の変更後にピントが合ったタイミングでスイッチ操作等を行なわせる。そして、音声で通知したタイミングとスイッチ操作タイミングの間の時間を計測することにより、運転者の遠近調節時間を計測することができる。
【００４２】
官能評価値については、入出力装置２０に対して、運転者が下記の疲労原因毎に申告する。なお、運転者の申告は評価値をそのまま回答するのではなく、質問に対する回答例と評価値を予め対応付けしておき（例えば、質問「眼の乾きを感じますか」に対して、「全く感じない」→値−１、「特に感じない」→値０、「少し感じる」→値１、「感じる」→値２、「とても感じる」→値３など）、回答に応じた評価値を設定するものとしてよい。
【００４３】
「疲労原因」は、例えば、（１）眼の乾き、（２）精神疲労、（３）肉体疲労、（４）グレア（眩しさ）、（５）眼の緊張、（６）眼機能低下に分類する。そして、図３に示す如き疲労原因推定用マトリクス７２Ａを用いて、各疲労原因について評価値に応じたポイントを加算し、合計値を算出する。こうした算出された合計値が、「疲労原因毎の眼の疲労程度」に該当する。疲労原因推定用マトリクス７２Ａは、予め記憶装置７２やＲＯＭ等に記憶されている。
【００４４】
例えば、図４に示す如く、前述したカメラ１０の撮像画像解析等により瞬き回数の評価値が値１、涙膜安定性の評価値が値２、遠近調節時間の評価値が値１と設定され、官能評価値により、眼の乾きについて値２、精神疲労について値１、肉体疲労について値０、グレア（眩しさ）について値０、眼の緊張について値２、眼機能低下について値１がそれぞれ申告された場合、眼の乾きに起因する眼の疲労程度は値７、精神疲労に起因する眼の疲労程度は値４、肉体疲労に起因する眼の疲労程度は値３、グレア（眩しさ）に起因する眼の疲労程度は値４、眼の緊張に起因する眼の疲労程度は値７、眼機能低下に起因する眼の疲労程度は値４となる。
【００４５】
なお、こうしたマトリクスを用いた疲労原因毎の眼の疲労程度の推定は、あくまで推定手法の一例であり、他の手法を用いても構わない。
【００４６】
作動制御部７６は、疲労原因推定部７４により推定された疲労原因毎の眼の疲労程度に基づいて、入出力装置２０及び回復支援用装置３０を作動させる。図５は、疲労原因毎の眼の疲労程度と、回復支援動作との対応表である。
【００４７】
図示する如く、眼の乾きに起因する眼の疲労程度が値０〜値６であれば眼の乾きについての回復支援動作を行なわず、値７〜値１０であれば加湿送風装置３２に指示して加湿された空気を運転者の眼に供給する。これにより、運転者の眼からの水分蒸発を抑制し、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。そして、値１１以上であれば更に瞬き喚起装置３４に指示して運転者に瞬きをさせる。これにより、運転者の眼の乾きを更に抑制すすることができる。
【００４８】
また、精神疲労に起因する眼の疲労程度が値０〜値６であれば精神疲労についての回復支援動作を行なわず、値７〜値１０であればオーディオ装置４０に指示して運転者がリラックスできる音楽（普段聞いている音楽、又は予め選択された音楽）を出力し、値１１以上であれば更に芳香剤噴射装置４２に指示して芳香剤を噴霧する。これらにより、運転者を精神的にリラックスさせ、精神疲労から回復させることができる。従って、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。
【００４９】
また、肉体疲労に起因する眼の疲労程度が値０〜値６であれば肉体疲労についての回復支援動作を行なわず、値７〜値１０であれば電動シート４４に指示してリラックスできる姿勢に運転者を誘導する。例えば、普段のシート位置からリクライニング角度を若干大きくする等の制御を行なう。また、電動シート４４のマッサージ機能を作動させてもよいし、音声又は表示により楽な姿勢をとるように誘導してもよい。そして、値１１以上であれば更に入出力装置２０に指示して音声又は表示により運転者に休息を促す。これらにより、運転者を肉体疲労から回復させ、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。
【００５０】
また、グレア（眩しさ）に起因する眼の疲労程度が値０〜値６であればグレア（眩しさ）についての回復支援動作を行なわず、値７〜値１０であればフロントガラス遮光装置５０に指示してフロントガラスの光透過度を小さくし、値１１以上であれば更にヘッドランプ装置５２に指示してヘッドランプの光軸を下げたり照射光の強度を下げたりする制御を行なう。これらにより、グレア（眩しさ）を抑制することができ、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。
【００５１】
また、眼の緊張に起因する眼の疲労程度が値０〜値６であれば眼の緊張についての回復支援動作を行なわず、値７〜値１０であれば入出力装置２０に指示して音声又は表示により眼が緊張状態であることを運転者に伝え、値１１以上であれば更に瞬き喚起装置３４に指示して運転者に瞬きをさせる。これにより、運転者の眼の緊張を和らげることができる。従って、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。
【００５２】
なお、速度に対する緊張を和らげるため、ＨＵＤ等によって速度に関する情報提供を行なってもよい。この場合、法定速度を基準に、青（法定速度−５５［ｋｍ／ｈ］以下）、緑（法定速度±５［ｋｍ／ｈ］以内）、黄（法定速度＋５［ｋｍ／ｈ］以上）等の色彩表示を行なうと好適である。これにより、運転者の目線の移動量を小さくし、運転者の眼の緊張を和らげることができる。従って、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。
【００５３】
また、眼機能低下に起因する眼の疲労程度が値０〜値６であれば眼機能低下についての回復支援動作を行なわず、値７〜値１０であればフロントガラスレンズ化装置５４に指示してフロントガラスにレンズ機能を付与し、値１１以上であれば更に入出力装置２０に指示して音声又は表示により運転者に休息を促す。これにより、運転者の眼の調節機能を補助することができる。従って、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。
【００５４】
なお、これらの回復支援動作は、複数種類のものを同時に行なってもよいし、同時に行なうのが適切でない場合は、適切な順序で順を追って行なってよい。
【００５５】
以下、マスター制御部７０が実行する処理の流れについて説明する。図６は、マスター制御部７０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、例えば、所定時間毎に繰り返し実行開始される。
【００５６】
まず、瞬き回数、涙膜安定性、遠近調節時間、及び官能評価値の元データを取得する（Ｓ１００）。これらのうち、官能評価値の情報取得は、例えば入出力装置２０により運転者に質問を発し、これに対する回答を認識して取得する。
【００５７】
次に、取得した元データから評価値を設定し、ＣＰＵ内のレジスタ等に格納する（Ｓ１０２）。
【００５８】
続いて、疲労原因推定用マトリクス７２Ａを用いて運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する（Ｓ１０４）。
【００５９】
そして、上記説明した疲労原因毎の眼の疲労程度と回復支援動作との対応表を参照し（Ｓ１０６）、回復支援動作が必要か否かを判定する（Ｓ１０８）。回復支援動作が不要であるとは、例えば全ての疲労原因について眼の疲労程度が値６以下であることである。回復支援動作が不要である場合には、本フローの１ルーチンを終了する。
【００６０】
一方、回復支援動作が必要である場合は、上記対応表に従って入出力装置や回復支援用装置３０を作動させる（Ｓ１１０）。この際に、昼夜の別、天候等の外部環境や、眼鏡やコンタクトレンズ使用の有無、瞳孔径からの年齢把握等の運転者状態を加味し、回復支援動作を修正してもよい。
【００６１】
例えば、雨天時や夜間は外部の視界が悪く、眼が緊張状態に陥りやすいため、注意勧告をより具体的なものにする（眼の酷使を伝えると共に、「瞬きをして下さい」、「スピードを下げてゆったりと運転して下さい」等のメッセージを伝える）。
【００６２】
また、運転者が眼鏡を着用している場合、加湿された空気が眼鏡に遮られるので、空気の噴射位置を変更して、眼鏡を着用していない場合に比して上側又は下側から、加湿された空気を供給する（こうした機構を有するものとする）。また、運転者がコンタクトレンズを着用している場合は普段より眼が乾きやすくなるので、加湿送風装置３２が供給する空気の湿度を高めに設定する。
【００６３】
入出力装置２０や回復支援用装置３０を作動させると、一定時間経過するのを待って（Ｓ１１２）、再度Ｓ１００以下の処理を実行する。これにより、運転者の眼の状態変化に対して回復支援動作の影響をフィードバックさせることとなり、最適な回復支援動作を実現することができる。
【００６４】
なお、Ｓ１００〜Ｓ１１２を繰り返し実行する中で、２回目以降に実行されるＳ１００の元データ取得において、官能評価値の情報取得を省略する、或いは間引く（何回かに１回のみ質問を発する）ものとしてもよい。
【００６５】
本実施例の車両用眼疲労回復支援装置１によれば、種々の回復支援動作を行なう装置を備え、疲労原因に応じた態様により回復支援動作を行なうため、種々の疲労原因により運転者が眼の疲労を生じた場合に、疲労原因に応じて効果的な回復支援動作を行なうことができる。
【００６６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６７】
例えば、評価値を設定する瞬き回数、涙膜安定性、遠近調節時間、及び官能評価値については、いずれか１つ又は複数を省略してもよいし、更に他の推定材料を加えてもよい。
【００６８】
また、疲労原因についても、眼の乾き、精神疲労、肉体疲労、グレア（眩しさ）、眼の緊張、眼機能低下に分類するものとしたが、これらのうちいずれか１つ又は複数を省略してもよいし、更に他の疲労原因を加えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】車両用眼疲労回復支援装置１の全体構成の一例を示す図である。
【図２】カメラ１０のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図３】疲労原因推定用マトリクス７２Ａの一例である。
【図４】設定値に基づき疲労原因毎の眼の疲労程度が推定される様子を示す図である。
【図５】疲労原因毎の眼の疲労程度と、回復支援動作との対応表である。
【図６】マスター制御部７０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】フロントガラスレンズ化装置５４の作動原理を示す図である。
【図８】アコモドポリレコーダの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 車両用眼疲労回復支援装置
１０ カメラ
１２ 撮像レンズ
１４ イメージセンサー
１６ 電子制御部
１８ 光照射装置
２０ 入出力装置
３０ 回復支援用装置
３２ 加湿送風装置
３４ 瞬き喚起装置
４０ オーディオ装置
４２ 芳香剤噴射装置
４４ 電動シート
５０ フロントガラス遮光装置
５２ ヘッドランプ装置
５４ フロントガラスレンズ化装置
５６ 電導性水溶液
５８ 非電導性油
６０ 電極
７０ マスター制御装置
７２ 記憶装置
７２Ａ 疲労原因推定用マトリクス
７４ 疲労原因推定部
７６ 作動制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の眼の疲労を回復するための支援制御を行なう車両用眼疲労回復支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者の眼を撮像した撮像画像を解析し、白目部分の状態や所定時間内の瞬き回数に基づいて運転者の眼が乾いていると判定した場合に、警告を発したり、高湿度の空気を運転者の眼に向けて吹き出したりする眼乾燥防止装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１８９０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の装置は、運転者の眼の乾きを防止することのみを目的とするものであるが、運転者の眼の疲労を生じさせる原因は眼の乾きに限らず、他にも種々の原因が存在する。上記従来の装置では、こうした種々の原因を解消することができない。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、種々の疲労原因により運転者が眼の疲労を生じた場合に、疲労原因に応じて効果的な回復支援動作を行なうことが可能な車両用眼疲労回復支援装置を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
運転者の眼の状態を検知するための状態検知手段と、
該状態検知手段の出力に基づいて、運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する推定手段と、
運転者の眼の疲労を回復させるための支援動作を行なう回復支援手段と、
該推定手段により推定された疲労原因毎の眼の疲労程度に基づいて、前記回復支援手段を作動させる作動制御手段と、
を備える車両用眼疲労回復支援装置である。
【０００６】
この本発明の一態様によれば、状態検知手段により検知された運転者の眼の状態に基づいて運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定し、推定された疲労原因毎の眼の疲労程度に基づいて回復支援手段を作動させるため、種々の疲労原因により運転者が眼の疲労を生じた場合に、疲労原因に応じて効果的な回復支援動作を行なうことができる。
【０００７】
なお、推定手段は、例えば、状態検知手段の出力に基づいて運転者の眼の状態を検知し、検知結果に基づいて運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する手段であってよい。
【０００８】
本発明の一態様において、
前記状態検知手段は、例えば、運転者の所定時間における瞬き回数を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む。
【０００９】
また、本発明の一態様において、
前記状態検知手段は、例えば、運転者の眼の涙膜安定性を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む。
【００１０】
また、本発明の一態様において、
前記状態検知手段は、例えば、運転者の眼の遠近調節時間を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む。
【００１１】
また、本発明の一態様において、
前記状態検知手段は、例えば、運転者の自己申告に係る官能評価値を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む。
【００１２】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、
前記状態検知手段の出力に基づいて、運転者の眼の状態を示す複数の評価値を設定し、
所定の記憶媒体に記憶され、前記設定した評価値と疲労原因毎の運転者の眼の疲労程度との関係を規定した疲労原因推定用マトリクスを用いて運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する手段であるものとしてもよい。
【００１３】
ここで、「運転者の眼の状態を示す複数の評価値」とは、運転者の所定時間における瞬き回数に基づく評価値、運転者の眼の涙膜安定性に基づく評価値、運転者の眼の遠近調節時間に基づく評価値、運転者の自己申告に係る官能評価値に基づく評価値のうち少なくとも一つを含む。
【００１４】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、少なくとも眼の乾きに起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、運転者の眼に加湿された空気を供給可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眼の乾きに起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、運転者の眼に加湿された空気を供給するように前記回復支援手段を作動させる手段であるものとしてもよい。
【００１５】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、少なくとも精神疲労に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、所望の音楽を出力可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された精神疲労に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、所定の音楽を出力するように前記回復支援手段を作動させる手段であるものとしてもよい。
【００１６】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、少なくとも肉体疲労に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、運転者の姿勢変更を誘導可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された肉体疲労に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、運転者の姿勢変更を誘導するように前記回復支援手段を作動させる手段であるものとしてもよい。
【００１７】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、少なくとも眩しさに起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、フロントガラスの光透過度を変更可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眩しさに起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、フロントガラスの光透過度を下げるように前記回復支援手段を作動させる手段であるものとしてもよい。
【００１８】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、少なくとも眼の緊張に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、運転者に情報を出力可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眼の緊張に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、眼の緊張に関する注意勧告を行なうように前記回復支援手段を作動させる手段であるものとしてもよい。
【００１９】
また、本発明の一態様において、
前記推定手段は、少なくとも眼機能低下に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、フロントガラスを透過する光の屈折性を変更可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眼機能低下に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、前記フロントガラスを透過する光の屈折性を変更するように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。ものとしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、種々の疲労原因により運転者が眼の疲労を生じた場合に、疲労原因に応じて効果的な回復支援動作を行なうことが可能な車両用眼疲労回復支援装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の一実施例に係る車両用眼疲労回復支援装置１について説明する。図１は、車両用眼疲労回復支援装置１の全体構成の一例を示す図である。車両用眼疲労回復支援装置１は、主要な構成として、カメラ１０と、入出力装置２０と、回復支援用装置３０と、マスター制御装置７０と、を備える。
【００２３】
カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラであり、ステアリングコラムの上部やルームミラー周辺、車室天井とフロントガラスの接合部付近等、運転者の眼の周囲を撮像可能な任意の位置に配設される。図２は、カメラ１０のハードウエア構成の一例を示す図である。カメラ１０は、例えば、撮像レンズ１２と、イメージセンサー１４と、電子制御部１６と、を備える。以下、カメラ１０がＣＣＤカメラであるものとして説明する。イメージセンサー１４は、例えばインターライン型イメージセンサーであり、光電変換を行なう受光素子であるフォトダイオードと、これに対応するＣＣＤとをそれぞれ２次元平面状に配列し、フォトダイオードとＣＣＤの間にアナログスイッチとして機能するトランスファゲートを有する。各フォトダイオードの前側（撮像レンズ１２側）には、集光のためのマイクロレンズが取り付けられている。なお、こうした構造は、あくまでイメージセンサー１４の機能を簡易に説明するために模式的に例示したものであり、機能性向上等のための如何なる設計変更も許容される。また、インターライン型イメージセンサーに限らず、ＣＣＤ自体が受光素子として機能するフルフレームトランスファ型やフレームトランスファ型のイメージセンサーを用いてもよい。電子制御部１６は、例えば、マイクロコンピューターや電子回路等が用いられ、イメージセンサー１４が有するトランスファゲートの開閉タイミングを制御することによりカメラ１０のシャッタースピードや撮像周期（例えば、１秒間に数十回程度）を調節する。そして、電子制御部１６は、イメージセンサー１４の出力回路から出力されるデータに対して所定のゲインによる増幅等を行なって、画像データとしてマスター制御装置７０に出力する。
【００２４】
光照射装置１８は、例えば、カメラ１０の付近に配設され、格子状の光を運転者の眼に短時間、照射する。
【００２５】
入出力装置２０は、ユーザー（運転者）の入力を受け付けると共に、種々の情報提供を行なうための装置であり、音声入出力のためのマイク、スピーカー、ブザー、及びディスプレイ装置（タッチパネル機能を有すると好適である）、ＨＵＤ（Head Up Display）、スイッチ等を含む。
【００２６】
回復支援用装置３０は、運転者の眼の疲労を回復させるための支援動作を行なう装置であり、例えば、加湿送風装置３２、瞬き喚起装置３４、オーディオ装置４０、芳香剤噴射装置４２、電動シート４４、フロントガラス遮光装置５０、ヘッドランプ装置５２、フロントガラスレンズ化装置５４等を含む。なお、本実施例では、入出力装置２０及び回復支援用装置３０が、特許請求の範囲における「回復支援手段」として機能する。
【００２７】
加湿送風装置３２は、運転者の眼の乾きを解消するために適切に湿度が設定された空気を運転者の眼に供給する。具体的には、例えばステアリングボス部等に送風口（径２５［ｍｍ］程度）を備え、湿度５０［％］以上に維持された空気を風速２．０［ｍ／ｓ］以下で発する。また、これに限らず、顔全体を覆う透明なバイザーを備え、運転者の面前の湿度をコントロールしてもよい。なお、本装置は、既存の空調装置と一体として構成されてよい。
【００２８】
瞬き喚起装置３４は、例えば、運転者の眼に軽い光を照射したり、人体に無害な霧状の物質（水でもよい）を噴射したりして、運転者に瞬きをさせるための装置である。加湿送風装置３２が部分的に共用されてもよい。
【００２９】
オーディオ装置４０は、ＣＤ（Compact Disc）再生機、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）再生機、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＦＭ／ＡＭアンテナ、チューナー、アンプ、スピーカーシステム等を備える周知のカーオーディオ装置である。
【００３０】
芳香剤噴射装置４２は、例えば、運転者をリラックスさせる香りを有する芳香剤を複数種類用意し、これらのうち適切なものを選択して、車室内に噴霧する。
【００３１】
電動シート４４は、例えば、シート全体を前後に駆動するパワースライド機構、シート座面の前端部を上下方向に駆動するパワーフロントバーティカル機構、シート全体を上下に駆動するパワーリフター機構、リクライニング角度を変更するパワーリクライニング機構、シートバック下部において着座者の腰部を支持するランバーサポートを駆動するパワーランバーサポート機構、ヘッドレストの角度を変更するパワーヘッドレスト機構等を含む。また、シートバックにマッサージ装置を内蔵してもよい。
【００３２】
フロントガラス遮光装置５０は、グレア(眩しさ)による影響を軽減するための装置であり、例えば、フロントガラスの光透過度を任意にする機構を有する。より具体的には、フロントガラスを中空構造として、電圧や磁力、熱等により透明度が変化する液体やフィルム等を配置する。また、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）付きワイパー装置であり、ワイパーを駆動することによりＬＥＤの残像光を運転者に視認させてグレアによる影響を軽減するものとしてもよい。なお、本発明において、「ガラス」に代えて透明な樹脂等を用いてもよい。
【００３３】
ヘッドランプ装置５２は、例えばＨＩＤ（High Intensity Discharged lamp）バルブを光源とするディスチャージャーヘッドランプとして構成されるそれぞれ一対のロービームヘッドランプとハイビームヘッドランプ、これらの光軸角度を上下方向に調節可能なレべリングアクチュエーター、左右方向に調節可能なスイブルアクチュエーター、照射光の強度及び光軸角度を制御するコントローラー等を含む。
【００３４】
フロントガラスレンズ化装置５４は、例えば、電導性水溶液５６と非電導性油５８の２種類の液体をフロントガラスにまざらないように充填したものとして構成される。図７は、フロントガラスレンズ化装置５４の作動原理を示す図である。図示する如く、所定の位置に設置された電極６０に電圧がかけられると、電導性水溶液５６が電極６０の付近に集まろうとし、結果的に非電導性油５８が膨張・変形することによりフロントガラスを透過する光の屈折率を変化させる。なお、図７の通常時において運転者が見やすい屈折率となるように、予め視力等を入力しておくと好適である。なお、これに限らず、カメラの絞り機構の如く、２つのレンズの間隔をアクチュエーターで調節する機構等を有してもよい。
【００３５】
マスター制御装置７０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心としてＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等がバスを介して相互に接続されたコンピューターユニットであり、その他、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ、ＣＤ（Compact Disc）ドライブ、フラッシュメモリ等の記憶装置７２やＩ／Ｏポート、タイマー、カウンター等を備える。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００３６】
また、マスター制御装置７０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより機能する主要な機能ブロックとして、疲労原因推定部７４と、作動制御部７６と、を備える。なお、これらの機能ブロックが明確に別のプログラムに基づくものである必要はなく、同一プログラムの中に各機能ブロックを実現する複数の部分が含まれていてもよい。
【００３７】
疲労原因推定部７４は、カメラ１０の撮像画像解析、及び入出力装置２０に対してなされた運転者の自己申告（官能評価値）等に基づいて、運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する。
【００３８】
まず、運転者の眼の状態を示す事象である（Ａ）瞬き回数、（Ｂ）涙膜安定性、（Ｃ）遠近調節時間、及び（Ｄ）官能評価値のそれぞれについて、例えば値−１、値０、値１、値２、値３の５段階評価を行ない、評価値をＣＰＵ内のレジスタ等に格納する。
【００３９】
瞬き回数については、一定期間、カメラ１０の撮像画像解析を行い、瞬き回数が当該運転者の平均瞬き回数や統計値等を基準として少ない場合に値−１の評価値を設定し、多くなるのに応じて値０、値１…と評価値を設定する。
【００４０】
涙膜安定性については、例えば、光照射装置１８により格子状の光を運転者の眼に照射し、その時のカメラ１０の撮像画像において眼に写る格子の歪みの程度を計測する。そして、涙膜安定性が高い場合に値−１の評価値を設定し、低くなるのに応じて値０、値１…と評価値を設定する。
【００４１】
遠近調節時間については、入出力装置２０等を利用した簡易アコモドポリレコーダによって計測する。そして、遠近調節時間が短い場合に値−１の評価値を設定し、長くなるのに応じて値０、値１…と評価値を設定する。アコモドポリレコーダとは、全反射ミラーやハーフミラーを用いて被験者の視認する目標物（ランドルト環）までの距離を増減変更し、距離が変更されてからピントが合うまでの時間を被験者の申告によって測定する装置である（図８参照）。ハーフミラーは、目標物が光りに照らされている場合のみ、光を透過させる性質を有する。これを利用し、近点を被験者に見せるときは近点用目標物に光を照射し、遠点を被験者に見せるときは遠点目標物に光を照射することにより、被験者の視認する目標物までの距離を変更する。車載装置においてこれを簡易に実現するためには、例えば遠点と近点の２箇所で目標物を表示可能なディスプレイ装置（或いは固定表示物）等を備え、視認対象の変更タイミングを音声等で運転者に知らせると共に、視認対象の変更後にピントが合ったタイミングでスイッチ操作等を行なわせる。そして、音声で通知したタイミングとスイッチ操作タイミングの間の時間を計測することにより、運転者の遠近調節時間を計測することができる。
【００４２】
官能評価値については、入出力装置２０に対して、運転者が下記の疲労原因毎に申告する。なお、運転者の申告は評価値をそのまま回答するのではなく、質問に対する回答例と評価値を予め対応付けしておき（例えば、質問「眼の乾きを感じますか」に対して、「全く感じない」→値−１、「特に感じない」→値０、「少し感じる」→値１、「感じる」→値２、「とても感じる」→値３など）、回答に応じた評価値を設定するものとしてよい。
【００４３】
「疲労原因」は、例えば、（１）眼の乾き、（２）精神疲労、（３）肉体疲労、（４）グレア（眩しさ）、（５）眼の緊張、（６）眼機能低下に分類する。そして、図３に示す如き疲労原因推定用マトリクス７２Ａを用いて、各疲労原因について評価値に応じたポイントを加算し、合計値を算出する。こうした算出された合計値が、「疲労原因毎の眼の疲労程度」に該当する。疲労原因推定用マトリクス７２Ａは、予め記憶装置７２やＲＯＭ等に記憶されている。
【００４４】
例えば、図４に示す如く、前述したカメラ１０の撮像画像解析等により瞬き回数の評価値が値１、涙膜安定性の評価値が値２、遠近調節時間の評価値が値１と設定され、官能評価値により、眼の乾きについて値２、精神疲労について値１、肉体疲労について値０、グレア（眩しさ）について値０、眼の緊張について値２、眼機能低下について値１がそれぞれ申告された場合、眼の乾きに起因する眼の疲労程度は値７、精神疲労に起因する眼の疲労程度は値４、肉体疲労に起因する眼の疲労程度は値３、グレア（眩しさ）に起因する眼の疲労程度は値４、眼の緊張に起因する眼の疲労程度は値７、眼機能低下に起因する眼の疲労程度は値４となる。
【００４５】
なお、こうしたマトリクスを用いた疲労原因毎の眼の疲労程度の推定は、あくまで推定手法の一例であり、他の手法を用いても構わない。
【００４６】
作動制御部７６は、疲労原因推定部７４により推定された疲労原因毎の眼の疲労程度に基づいて、入出力装置２０及び回復支援用装置３０を作動させる。図５は、疲労原因毎の眼の疲労程度と、回復支援動作との対応表である。
【００４７】
図示する如く、眼の乾きに起因する眼の疲労程度が値０〜値６であれば眼の乾きについての回復支援動作を行なわず、値７〜値１０であれば加湿送風装置３２に指示して加湿された空気を運転者の眼に供給する。これにより、運転者の眼からの水分蒸発を抑制し、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。そして、値１１以上であれば更に瞬き喚起装置３４に指示して運転者に瞬きをさせる。これにより、運転者の眼の乾きを更に抑制すすることができる。
【００４８】
また、精神疲労に起因する眼の疲労程度が値０〜値６であれば精神疲労についての回復支援動作を行なわず、値７〜値１０であればオーディオ装置４０に指示して運転者がリラックスできる音楽（普段聞いている音楽、又は予め選択された音楽）を出力し、値１１以上であれば更に芳香剤噴射装置４２に指示して芳香剤を噴霧する。これらにより、運転者を精神的にリラックスさせ、精神疲労から回復させることができる。従って、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。
【００４９】
また、肉体疲労に起因する眼の疲労程度が値０〜値６であれば肉体疲労についての回復支援動作を行なわず、値７〜値１０であれば電動シート４４に指示してリラックスできる姿勢に運転者を誘導する。例えば、普段のシート位置からリクライニング角度を若干大きくする等の制御を行なう。また、電動シート４４のマッサージ機能を作動させてもよいし、音声又は表示により楽な姿勢をとるように誘導してもよい。そして、値１１以上であれば更に入出力装置２０に指示して音声又は表示により運転者に休息を促す。これらにより、運転者を肉体疲労から回復させ、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。
【００５０】
また、グレア（眩しさ）に起因する眼の疲労程度が値０〜値６であればグレア（眩しさ）についての回復支援動作を行なわず、値７〜値１０であればフロントガラス遮光装置５０に指示してフロントガラスの光透過度を小さくし、値１１以上であれば更にヘッドランプ装置５２に指示してヘッドランプの光軸を下げたり照射光の強度を下げたりする制御を行なう。これらにより、グレア（眩しさ）を抑制することができ、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。
【００５１】
また、眼の緊張に起因する眼の疲労程度が値０〜値６であれば眼の緊張についての回復支援動作を行なわず、値７〜値１０であれば入出力装置２０に指示して音声又は表示により眼が緊張状態であることを運転者に伝え、値１１以上であれば更に瞬き喚起装置３４に指示して運転者に瞬きをさせる。これにより、運転者の眼の緊張を和らげることができる。従って、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。
【００５２】
なお、速度に対する緊張を和らげるため、ＨＵＤ等によって速度に関する情報提供を行なってもよい。この場合、法定速度を基準に、青（法定速度−５５［ｋｍ／ｈ］以下）、緑（法定速度±５［ｋｍ／ｈ］以内）、黄（法定速度＋５［ｋｍ／ｈ］以上）等の色彩表示を行なうと好適である。これにより、運転者の目線の移動量を小さくし、運転者の眼の緊張を和らげることができる。従って、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。
【００５３】
また、眼機能低下に起因する眼の疲労程度が値０〜値６であれば眼機能低下についての回復支援動作を行なわず、値７〜値１０であればフロントガラスレンズ化装置５４に指示してフロントガラスにレンズ機能を付与し、値１１以上であれば更に入出力装置２０に指示して音声又は表示により運転者に休息を促す。これにより、運転者の眼の調節機能を補助することができる。従って、眼の疲労の防止、緩和、回復に寄与することができる。
【００５４】
なお、これらの回復支援動作は、複数種類のものを同時に行なってもよいし、同時に行なうのが適切でない場合は、適切な順序で順を追って行なってよい。
【００５５】
以下、マスター制御部７０が実行する処理の流れについて説明する。図６は、マスター制御部７０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、例えば、所定時間毎に繰り返し実行開始される。
【００５６】
まず、瞬き回数、涙膜安定性、遠近調節時間、及び官能評価値の元データを取得する（Ｓ１００）。これらのうち、官能評価値の情報取得は、例えば入出力装置２０により運転者に質問を発し、これに対する回答を認識して取得する。
【００５７】
次に、取得した元データから評価値を設定し、ＣＰＵ内のレジスタ等に格納する（Ｓ１０２）。
【００５８】
続いて、疲労原因推定用マトリクス７２Ａを用いて運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する（Ｓ１０４）。
【００５９】
そして、上記説明した疲労原因毎の眼の疲労程度と回復支援動作との対応表を参照し（Ｓ１０６）、回復支援動作が必要か否かを判定する（Ｓ１０８）。回復支援動作が不要であるとは、例えば全ての疲労原因について眼の疲労程度が値６以下であることである。回復支援動作が不要である場合には、本フローの１ルーチンを終了する。
【００６０】
一方、回復支援動作が必要である場合は、上記対応表に従って入出力装置や回復支援用装置３０を作動させる（Ｓ１１０）。この際に、昼夜の別、天候等の外部環境や、眼鏡やコンタクトレンズ使用の有無、瞳孔径からの年齢把握等の運転者状態を加味し、回復支援動作を修正してもよい。
【００６１】
例えば、雨天時や夜間は外部の視界が悪く、眼が緊張状態に陥りやすいため、注意勧告をより具体的なものにする（眼の酷使を伝えると共に、「瞬きをして下さい」、「スピードを下げてゆったりと運転して下さい」等のメッセージを伝える）。
【００６２】
また、運転者が眼鏡を着用している場合、加湿された空気が眼鏡に遮られるので、空気の噴射位置を変更して、眼鏡を着用していない場合に比して上側又は下側から、加湿された空気を供給する（こうした機構を有するものとする）。また、運転者がコンタクトレンズを着用している場合は普段より眼が乾きやすくなるので、加湿送風装置３２が供給する空気の湿度を高めに設定する。
【００６３】
入出力装置２０や回復支援用装置３０を作動させると、一定時間経過するのを待って（Ｓ１１２）、再度Ｓ１００以下の処理を実行する。これにより、運転者の眼の状態変化に対して回復支援動作の影響をフィードバックさせることとなり、最適な回復支援動作を実現することができる。
【００６４】
なお、Ｓ１００〜Ｓ１１２を繰り返し実行する中で、２回目以降に実行されるＳ１００の元データ取得において、官能評価値の情報取得を省略する、或いは間引く（何回かに１回のみ質問を発する）ものとしてもよい。
【００６５】
本実施例の車両用眼疲労回復支援装置１によれば、種々の回復支援動作を行なう装置を備え、疲労原因に応じた態様により回復支援動作を行なうため、種々の疲労原因により運転者が眼の疲労を生じた場合に、疲労原因に応じて効果的な回復支援動作を行なうことができる。
【００６６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６７】
例えば、評価値を設定する瞬き回数、涙膜安定性、遠近調節時間、及び官能評価値については、いずれか１つ又は複数を省略してもよいし、更に他の推定材料を加えてもよい。
【００６８】
また、疲労原因についても、眼の乾き、精神疲労、肉体疲労、グレア（眩しさ）、眼の緊張、眼機能低下に分類するものとしたが、これらのうちいずれか１つ又は複数を省略してもよいし、更に他の疲労原因を加えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】車両用眼疲労回復支援装置１の全体構成の一例を示す図である。
【図２】カメラ１０のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図３】疲労原因推定用マトリクス７２Ａの一例である。
【図４】設定値に基づき疲労原因毎の眼の疲労程度が推定される様子を示す図である。
【図５】疲労原因毎の眼の疲労程度と、回復支援動作との対応表である。
【図６】マスター制御部７０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】フロントガラスレンズ化装置５４の作動原理を示す図である。
【図８】アコモドポリレコーダの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 車両用眼疲労回復支援装置
１０ カメラ
１２ 撮像レンズ
１４ イメージセンサー
１６ 電子制御部
１８ 光照射装置
２０ 入出力装置
３０ 回復支援用装置
３２ 加湿送風装置
３４ 瞬き喚起装置
４０ オーディオ装置
４２ 芳香剤噴射装置
４４ 電動シート
５０ フロントガラス遮光装置
５２ ヘッドランプ装置
５４ フロントガラスレンズ化装置
５６ 電導性水溶液
５８ 非電導性油
６０ 電極
７０ マスター制御装置
７２ 記憶装置
７２Ａ 疲労原因推定用マトリクス
７４ 疲労原因推定部
７６ 作動制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の眼の状態を検知するための状態検知手段と、
該状態検知手段の出力に基づいて、運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する推定手段と、
運転者の眼の疲労を回復させるための支援動作を行なう回復支援手段と、
該推定手段により推定された疲労原因毎の眼の疲労程度に基づいて、前記回復支援手段を作動させる作動制御手段と、
を備える車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項２】
前記状態検知手段は、運転者の所定時間における瞬き回数を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む、
請求項１に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項３】
前記状態検知手段は、運転者の眼の涙膜安定性を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む、
請求項１又は２に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項４】
前記状態検知手段は、運転者の眼の遠近調節時間を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項５】
前記状態検知手段は、運転者の自己申告に係る官能評価値を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項６】
前記推定手段は、
前記状態検知手段の出力に基づいて、運転者の眼の状態を示す複数の評価値を設定し、
所定の記憶媒体に記憶され、前記設定した評価値と疲労原因毎の運転者の眼の疲労程度との関係を規定した疲労原因推定用マトリクスを用いて、運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する手段である、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項７】
前記推定手段は、少なくとも眼の乾きに起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、運転者の眼に加湿された空気を供給可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眼の乾きに起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、運転者の眼に加湿された空気を供給するように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項８】
前記推定手段は、少なくとも精神疲労に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、所望の音楽を出力可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された精神疲労に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、所定の音楽を出力するように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項９】
前記推定手段は、少なくとも肉体疲労に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、運転者の姿勢変更を誘導可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された肉体疲労に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、運転者の姿勢変更を誘導するように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項１０】
前記推定手段は、少なくとも眩しさに起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、フロントガラスの光透過度を変更可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眩しさに起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、フロントガラスの光透過度を下げるように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項１１】
前記推定手段は、少なくとも眼の緊張に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、運転者に情報を出力可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眼の緊張に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、眼の緊張に関する注意勧告を行なうように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項１２】
前記推定手段は、少なくとも眼機能低下に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、フロントガラスを透過する光の屈折性を変更可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眼機能低下に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、前記フロントガラスを透過する光の屈折性を変更するように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項１】
運転者の眼の状態を検知するための状態検知手段と、
該状態検知手段の出力に基づいて、運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する推定手段と、
運転者の眼の疲労を回復させるための支援動作を行なう回復支援手段と、
該推定手段により推定された疲労原因毎の眼の疲労程度に基づいて、前記回復支援手段を作動させる作動制御手段と、
を備える車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項２】
前記状態検知手段は、運転者の所定時間における瞬き回数を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む、
請求項１に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項３】
前記状態検知手段は、運転者の眼の涙膜安定性を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む、
請求項１又は２に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項４】
前記状態検知手段は、運転者の眼の遠近調節時間を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項５】
前記状態検知手段は、運転者の自己申告に係る官能評価値を、運転者の眼の状態として検知するための手段を含む、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項６】
前記推定手段は、
前記状態検知手段の出力に基づいて、運転者の眼の状態を示す複数の評価値を設定し、
所定の記憶媒体に記憶され、前記設定した評価値と疲労原因毎の運転者の眼の疲労程度との関係を規定した疲労原因推定用マトリクスを用いて、運転者の眼の疲労程度を疲労原因毎に推定する手段である、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項７】
前記推定手段は、少なくとも眼の乾きに起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、運転者の眼に加湿された空気を供給可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眼の乾きに起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、運転者の眼に加湿された空気を供給するように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項８】
前記推定手段は、少なくとも精神疲労に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、所望の音楽を出力可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された精神疲労に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、所定の音楽を出力するように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項９】
前記推定手段は、少なくとも肉体疲労に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、運転者の姿勢変更を誘導可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された肉体疲労に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、運転者の姿勢変更を誘導するように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項１０】
前記推定手段は、少なくとも眩しさに起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、フロントガラスの光透過度を変更可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眩しさに起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、フロントガラスの光透過度を下げるように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項１１】
前記推定手段は、少なくとも眼の緊張に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、運転者に情報を出力可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眼の緊張に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、眼の緊張に関する注意勧告を行なうように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【請求項１２】
前記推定手段は、少なくとも眼機能低下に起因する運転者の眼の疲労程度を推定する手段であり、
前記回復支援手段は、フロントガラスを透過する光の屈折性を変更可能な手段であり、
前記作動制御手段は、前記推定手段により推定された眼機能低下に起因する運転者の眼の疲労程度が所定程度以上である場合に、前記フロントガラスを透過する光の屈折性を変更するように前記回復支援手段を作動させる手段である、
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の車両用眼疲労回復支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２６８７８３（Ｐ２００９−２６８７８３Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２３１８０（Ｐ２００８−１２３１８０）
【出願日】平成２０年５月９日（２００８．５．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月９日（２００８．５．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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