Inconvenient truth of autonomous driving--Automatic detection and prevention of driver's motion sickness

自动驾驶难以忽视的真相--驾驶员晕车自动检测与预防

• 批准号: 20H04270
• 负责人: 吉澤 誠
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H04270/
• 关键词: 自動運転; 乗り物酔い; 映像脈波; シミュレータ; 動揺病; 乗り物酔い防止; 能動性; 交通事故; モーションベース; 不完全自動運転; 前庭感覚; 臨場感; HMD

不完全な自動運転は，運転者の乗り物酔いのリスクを高める可能性があるため，交通事故を誘発する恐れがある．そこで本研究では，不完全な自動運転中の運転者の乗り物酔いの発症条件の解明とそれに伴う交通事故との因果関係を明らかにするとともに，乗り物酔いを低減する自動車に具備すべき具体的手段を得るために，次を行う．1)不完全自動運転中における乗り物酔いの発症条件の実験的解明，2)乗り物酔いを発症した運転者の判断・操作能力の低下と交通事故間の因果関係の解明，3)乗り物酔いを客観的・定量的に判断する自動車用センシングシステムの構築，4)不完全自動運転中の乗り物酔いを低減させる手段の提案とその効果の実験的検証．そこで本年度では，昨年度に引き続き，不完全自動運転中における乗り物酔いの発症条件の実験的解明に必要なドライブシミュレータ用ソフトウェアの構築と，運転中に運転者に加わる前庭感覚刺激の正確な再現方法に関する開発を行った．まず，昨年度に導入した6軸制御方式のモーションベース装置（WIZAPPLY製SIMVR）に基づいたドライブシミュレータの基礎的制御システムを，より実験に即したものにするように整備した．次に，これとともに，モーションベースを直接使用せずに運転者が受ける加速度感覚をより手軽に提示できるようにするための簡易的前庭感覚刺激装置を改良した．この装置は，着座した運転者の頭部を運転者が受ける加速度に応じた目標角度の通りに傾斜させるものであるが，新たに改良した制御方式を採用したことによって，昨年度と比較して本装置の角度制御精度が大幅に向上した．また，不完全自動運転中における乗り物酔いの発症条件の実験的解明に必要な，可視光および赤外線カメラを使って遠隔・非接触的に運転者の顔から脈波をロバストに抽出する方法を改良するとともに，血中酸素濃度を推定するための方法を新たに開発した．

不完整的自主驾驶会增加驾驶员疾病的风险，从而导致交通事故。 Therefore, in this study, we will clarify the conditions for developing motion sickness in drivers during incomplete autonomous driving, as well as clarify the causal relationship between the resulting traffic accidents, and to obtain specific measures that should be provided in vehicles that reduce motion sickness, as well as: 1) Experimental elucidation of the conditions for developing motion sickness during incompletely automated driving, 2) Deteriorating the causal relationship between drivers who develop motion sickness and traffic事故，3）为汽车建立一个感应系统，以客观和定量判断运动的疾病，以及4）提议在不完全自动化驾驶过程中减少运动疾病的手段，以及对其效果的实验验证。因此，在今年，在去年之后，我们开发了用于驱动模拟器的软件，这对于在未完全自动化驾驶过程中实验阐明了发育疾病的条件是必要的，并且是对驾驶时应用于驾驶员的前庭感觉刺激的准确方法。首先，基于去年引入的基于六轴控制运动设备（Wizapply SIMVR）的驱动器模拟器的基本控制系统的开发是为了使其更具实验性相关。接下来，我们改进了一个简单的前庭感觉刺激装置，使得在不直接使用运动基础的情况下呈现驾驶员所经历的加速度感觉变得更加容易。该设备根据驾驶员收到的加速度以目标角度倾斜座椅驾驶员的头部，但是通过采用新改进的控制方法，与去年相比，该设备角度控制的精度已得到显着提高。此外，我们使用可见光和红外摄像机改善了从驾驶员脸上远程和非接触式提取脉冲波的方法，这对于在未完全自动化的驾驶过程中实验性运动疾病是必不可少的，并且已经开发了一种新方法来估计血氧浓度。

项目成果

Noise Reduction Technique for Single-Color Video Plethysmography Using Singular Spectrum Analysis

• DOI: 10.1109/jbhi.2019.2949883
• 发表时间: 2019-11
• 期刊: IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics
• 影响因子: 7.7
• 作者: N. Sugita;M. Akay;Y. Akay;M. Yoshizawa

Pulse rate variability: a new biomarker, not a surrogate for heart rate

脉率变异性：一种新的生物标志物，而不是心率的替代品

• DOI: 10.1186/s40101-020-00233-x
• 发表时间: 2020
• 期刊: J Physiol Anthropol
• 影响因子: 3.1
• 作者: Yuda E;Shibata M;Ogata Y;Ueda N;Yambe T;Yoshizawa M;Hayano J.
• 通讯作者: Hayano J.

医療・ヘルスケア向けサイバーフィジカルシステムのための近赤外光映像脈波モニタリング，テレワーク社会を支えるリモートセンシング

用于医疗和保健应用的网络物理系统的近红外光学脉冲波监测、支持远程办公社会的遥感

• 发表时间: 2020
• 作者: 濵﨑光希;中田雅也;杉田典大，吉澤誠
• 通讯作者: 杉田典大，吉澤誠

Basic Approach to Estimation of Blood Oxygen Saturation Using an RGB Color Camera without Infrared Light

使用不带红外光的 RGB 彩色相机估算血氧饱和度的基本方法

• DOI: 10.1109/lifetech53646.2022.9754752
• 发表时间: 2022
• 期刊: 2022 IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technology(LifeTech)
• 作者: Yoshizawa Makoto;Sugita Norihiro;Tanaka Akira;Togashi Atsushi;Kaji Isao;Yambe Tomoyuki
• 通讯作者: Yambe Tomoyuki

Comparison of Visible and Infrared Video Plethysmography Captured from Different Regions of the Human Face

• DOI: 10.1109/embc44109.2020.9176138
• 发表时间: 2020-07
• 期刊: 2020 42nd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC)
• 作者: N. Sugita;Tomoya Matsuzaki;M. Yoshizawa;K. Ichiji;Shunsuke Yamaki;N. Homma