| 研究課題/領域番号 |
18K03898
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
茅原 崇徳 金沢大学, 新学術創成研究機構, 助教 (00582967)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 人間工学 / 眼球運動 / 運転余裕 / メンタルワークロード / ドライビングシミュレータ |
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| 研究実績の概要 |
昨年度に実施した基礎的な実験結果から，眼球運動や眼球と頭部運動の協調関係を使用することで，自動車運転時に情報処理を行うための負担（メンタルワークロード；MWL）の推定が可能であることが示唆された．本年度は，実験参加者数を増やしてより詳細な検討を行い，MWLの定量化に有効な眼球・頭部運動関連パラメータの絞り込みを行った．12名の学生（男性6名，女性6名）を実験参加者とし，ドライビングシミュレータ（DS）を用いて市街地コースを走行する運転課題（約8分間）を課した．なお，連続して読み上げられる数字のN個前の数字を口頭で回答し続けるN-back課題を運転課題と同時に課してMWLをコントロールした．実験の結果，N-back課題の難易度の主効果が有意であった眼球・頭部運動パラメータは，水平方向の視線角度の標準偏差，垂直方向の視線角度の標準偏差，水平方向の眼球回転角の標準偏差，水平方向の頭部運動分担比（視線移動において頭部運動の移動量が占める割合），および瞬目回数の5つであった．また，ロジスティック回帰分析の結果から，水平方向の眼球回転角の標準偏差と瞬目回数が特にMWLとの関連が強いことがわかった．この2つのパラメータを説明変数としたロジスティック回帰式のReceiver Operating Characteristic（ROC）曲線下面積は0.822であり，MWLの高低を判別することが可能であることを確認した．
また，走行環境がMWLの変化に与える影響についての基礎的な検討として，車両交通量を変化させて主観的なMWLと眼球・頭部運動の計測を行った．計測データを分析した結果，交通量の増加は主観的MWLに有意な影響を与えていた．しかし，交通量による主観的MWLの増加量はN-back課題による増加量と比較するとわずかであり，交通量が変化しても眼球・頭部運動はほとんど変化しなかった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画通り，実験参加者数を増やして運転中の眼球・頭部運動計測実験を行い，コントロールしたMWLと眼球・頭部運動の関係について詳細に検討することができた．MWLの変化を反映する眼球・頭部運動関連パラメータを絞り込むことができ，さらにMWLの高低を比較的高い判別精度で分類することが可能になった．ただし，現状ではドライビングシミュレータ内のコースを1回走行して得られる約8分間のデータを使用しており，MWLの高低の判別に時間を要する．そこで，次年度はMWLをリアルタイムで判別することを目指す予定である．
また，車両交通量を変化させて主観的MWLと眼球・頭部運動を計測する実験を実施することができ，N-back課題でコントロールしたMWLと比較すると交通量の増減により発生するMWLは比較的低いことが明らかになった．交通量を変化させた際に眼球・頭部運動パラメータがほとんど変化しなかったため，眼球・頭部運動によるMWLの検出限界について検討する必要があると考えられる．
以上のように，計画していた実験をおおむね完了することができた．さらに，次年度以降の研究計画につながる課題も明らかになった．このことから，研究はおおむね順調に進展していると判断している．
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は，以下の研究計画を実施する．
１）眼球・頭部運動による運転余裕のリアルタイム推定：眼球・頭部運動関連パラメータの算出に使用するデータの時間窓を変化させてMWLの推定を行い，時間窓の長さとMWLの推定精度の関係を評価する．
２）車室空間が運転余裕に与える影響の検討：ルーフの高さやAピラーの形状などの車室空間の設計因子を変化させて運転時の眼球・頭部運動を計測し，車室空間の設計因子と運転余裕との関係を定量化する．また，ドライバーの特性や走行環境に応じた運転しやすい室内空間の設計について検討する．
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