ドライバの眠気検知と覚醒維持手法

第1部 自動運転中のドライバの覚醒度維持とHMI

(2018年8月2日 10:00〜11:30)

　自動運転が実用化されつつあります。しかし、ドライバ操作が不要な完全自動運転が普及するのは、まだまだ先になると思われます。当面の間は、自動運転であってもドライバが周辺を監視したり、自動運転で対応できない状況になればドライバによる手動運転が必要 (テイクオーバー) になることもあります。そのため、自動運転システムはドライバの状況をモニタリングする必要があり、ドライバに覚醒度を維持させる仕組みも必要となります。 　本講座では、ドライバの覚醒度をモニタリングする方法として心拍計測と脳波計測を紹介し、覚醒度を維持させる各手法の実験結果を講演します。

1. なぜ自動運転でドライバの覚醒度維持が必要か
2. ドライバの覚醒度や体調変化とは
3. テイクオーバー時の覚醒度変化の影響確認
4. 覚醒度を推定する装置
   1. 心拍による覚醒度推定
      1. 心拍変動による一般的な傾向
      2. 心拍計測による覚醒度推定の実験
      3. 心拍による覚醒度推定まとめ
   2. 脳波による覚醒度推定
      1. 脳波の一般的な傾向
      2. 脳波計測による覚醒度推定の実験
      3. 脳波による覚醒度推定まとめ
5. 覚醒維持に効果のあるサブタスク
   1. 種類
   2. 実験
   3. 覚醒維持に効果のあるサブタスクまとめ
• 質疑応答

第2部 眼球運動を指標としたドライバの注意・覚醒状態モニタリングと覚醒維持

(2018年8月2日 12:10〜13:40)

　眼球運動には、大脳皮質、脳幹、小脳内の多くの領域が関わっており、各々の領野が担う脳機能が種々の眼球運動に反映される。本講座では、そうした各種眼球運動 (瞳孔運動を含む) に反映される様々な脳機能について紹介し、最近の応用研究について解説します。

1. 眼球運動の解剖学概論
   1. 眼球と筋肉系の構造
   2. 三次元剛体回転の非可換性と眼球運動
   3. 眼球運動に関わる脳部位と生理・解剖学
2. 様々な眼球運動とそれらの性質 …リアルタイム眼球運動計測によるデモ
   1. サッカード
   2. サッカード後の眼位保持 (中枢神経積分器)
   3. 滑動性眼球運動
   4. 視運動性眼球運動
   5. 前庭動眼反射
   6. 固視微動
3. 眼球運動に基づく人の状態検知に関する研究紹介
• 質疑応答

第3部 能動的行為による操作入力を伴う覚醒維持支援システム

(2018年8月2日 13:50〜15:20)

　居眠り運転を防止するためには、居眠り検知の精度、覚醒維持効果、システムに対する煩わしさの低減という三要件を満たすようにシステムを構築しなければならない。居眠り検知技術に関する研究開発は、長年に渡って多数なされてきているが、高性能な検出手法を用いても誤検出と未検出をゼロにすることはできない。誤報が多い場合には、システムに対する信頼が低下し、利用しなくなることが懸念される。ドライバの覚醒維持手法については、警報、振動、香りといった刺激提示だけでなく、発話や打楽器演奏といった能動的行為が近年注目を集めている。そこで、1) 心拍変動を用いた眠気検出手法によってドライバの覚醒度低下を検出する、2) 覚醒度低下検知時、発話または体動といった能動的行為による操作入力を要するゲームを起動する、3) ゲームを通じてドライバに能動的行為を行わせることで覚醒維持を図るだけでなくシステムに対する煩わしさを抑制する、という特徴を有する覚醒維持支援システムが提案されている。 　本講座では、この覚醒度維持支援システムの構成ならびにドライビングシミュレータを用いた被験者実験の結果について解説する。

1. 研究背景
2. 関連研究
   1. 眠気検出
   2. 覚醒支援
   3. ゲームニクス理論
   4. 能動的行為と覚醒維持効果
3. 覚醒維持支援システム (WKSS: Wakefulness Keeping Support System)
   1. システム概要
   2. 眠気検出システム (DDS: Drowsiness Detection System)
   3. 能動的ゲームシステム (AGS: Active Game System)
4. ドライビングシミュレータ実験
   1. 実験概要
   2. 実験結果
      1. システムの受容性
      2. 覚醒維持効果
      3. 走行安定性に対する影響
      4. 運転技能と走行安定性
5. まとめと今後の課題
• 質疑応答

第4部 生体刺激に基づいたドライバの覚醒状態維持

(2018年8月2日 15:30〜17:00)

1. 状態変化による生体信号の変化
   1. 状態変化による心拍数の変化
   2. 状態変化による呼吸数の変化
   3. 状態変化による脳活動の変化
   4. 状態変化による顔表情の変化
   5. 状態変化によるその他の生体信号の変化
2. 生体刺激と覚醒状態変化
   1. 感覚刺激と覚醒状態変化
   2. 音刺激と覚醒状態変化
   3. 振動刺激と覚醒状態変化
   4. 光刺激と覚醒状態変化
   5. その他の刺激と覚醒状態変化
3. 状態の変化と誘導
   1. リラックス状態への誘導
   2. 緊張状態への誘導
   3. その他の誘導
4. 先行研究紹介
5. まとめ
• 質疑応答