(57)【要約】【課題】ユーザにわずらわしさや、不快感を感じさせることなく、ユーザの覚醒状態を維持することができる。【解決手段】制御装置２０は、検出対象物を検出し、出力装置９０は、車両のドライバの、車両上のドライバの前方視界内の予め定められた少なくとも１箇所と、ドライバの前方視界内であって、少なくとも１箇所と左右方向に離れ、かつ、検出対象物が検出される領域に対応する少なくとも１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示し、制御装置２０は、ドライバの覚醒状態を維持するためにドライバの視線を左右方向に移動させるように、検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、出力装置９０により視覚刺激を呈示させる。【選択図】図２
2016134077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のドライバの前方視界から検出対象物を検出する検出手段と、
前記車両上の前記ドライバの前方視界内の予め定められた少なくとも１箇所と、前記ドライバの前方視界内であって、前記少なくとも１箇所と左右方向に離れ、かつ、前記検出手段により検出対象物が検出される領域に対応する少なくとも１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示する刺激呈示手段と、
前記ドライバの覚醒状態を維持するために前記ドライバの視線を左右方向に移動させるように、前記検出手段により検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、前記刺激呈示手段により視覚刺激を呈示させる制御手段と、
を含む、覚醒維持装置。
【請求項２】
車両のドライバの前方視界から検出対象物を検出する検出手段と、
前記車両上の前記ドライバの前方視界内の各位置に、視覚刺激を呈示する刺激呈示手段と、
前記ドライバの覚醒状態を維持するために前記ドライバの視線を左右方向に移動させるように、前記検出手段により検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、前記刺激呈示手段により、前記車両上の前記ドライバの前方視界内の予め定められた少なくとも１箇所と、前記ドライバの前方視界内であって、前記少なくとも１箇所と左右方向に離れ、かつ、前記検出手段により検出対象物が検出された領域に対応する少なくとも１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示させる制御手段と、
を含む、覚醒維持装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検出手段により検出対象物が検出されたタイミングから、予め定められた継続期間、前記刺激呈示手段により視覚刺激を呈示させる請求項１又は２記載の覚醒維持装置。
【請求項４】
前記制御手段は、予め定められた停止期間、前記検出手段により検出対象物が検出されなかった場合、前記刺激呈示手段により、前記各位置に前記視覚刺激を呈示させる請求項１〜３の何れか１項記載の覚醒維持装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記検出手段により検出した検出対象物の位置に、視覚刺激を呈示させる請求項１〜４の何れか１項記載の覚醒維持装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記刺激呈示手段により呈示される視覚刺激の、呈示の順番、呈示の周期、呈示の開始、呈示の停止、呈示の強さ、及び呈示の色の少なくとも１つを制御する請求項１〜５の何れか１項記載の覚醒維持装置。
【請求項７】
前記制御手段は、各位置に所定の順番で視覚刺激を呈示することを繰り返すように、前記刺激呈示手段を制御する請求項１〜６の何れか１項記載の覚醒維持装置。
【請求項８】
前記刺激呈示手段は、前記ドライバの視覚で負担なく知覚できる視覚刺激の強度の上限に対応する予め定められた強度の視覚刺激を呈示する請求項１〜７の何れか１項記載の覚醒維持装置。
【請求項９】
前記制御手段は、予め定められた継続期間、前記刺激呈示手段により視覚刺激を呈示した後、予め定められた休止期間、前記視覚刺激の呈示を行わないように前記刺激呈示手段を制御する請求項１〜８の何れか１項記載の覚醒維持装置。
【請求項１０】
前記刺激呈示手段は、各位置から青色の光を出力することにより、視覚刺激を呈示する請求項１〜９の何れか１項記載の覚醒維持装置。
【請求項１１】
前記刺激呈示手段は、前記車両のフロントガラス上、前記車両のルームミラー、又は前記車両のサイドミラーにおいて視覚刺激を呈示する請求項１〜１０の何れか１項記載の覚醒維持装置。
【請求項１２】
前記刺激呈示手段は、各位置に、前記視覚刺激として光又は画像を呈示する請求項１〜１１の何れか１項記載の覚醒維持装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記ドライバの眼のサッカード運動を生じさせるように、前記刺激呈示手段により視覚刺激を呈示させる請求項１〜１２の何れか１項記載の覚醒維持装置。
【請求項１４】
コンピュータを、
車両のドライバの前方視界から検出対象物を検出する検出手段、
前記車両上の前記ドライバの前方視界内の予め定められた少なくとも１箇所と、前記ドライバの前方視界内であって、前記少なくとも１箇所と左右方向に離れ、かつ、前記検出手段により検出対象物が検出される領域に対応する少なくとも１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示する刺激呈示手段、及び
前記ドライバの覚醒状態を維持するために前記ドライバの視線を左右方向に移動させるように、前記検出手段により検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、前記刺激呈示手段により視覚刺激を呈示させる制御手段、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１５】
コンピュータを、
車両のドライバの前方視界から検出対象物を検出する検出手段、
前記車両上の前記ドライバの前方視界内の各位置に、視覚刺激を呈示する刺激呈示手段、及び
前記ドライバの覚醒状態を維持するために前記ドライバの視線を左右方向に移動させるように、前記検出手段により検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、前記刺激呈示手段により、前記車両上の前記ドライバの前方視界内の予め定められた少なくとも１箇所と、前記ドライバの前方視界内であって、前記少なくとも１箇所と左右方向に離れ、かつ、前記検出手段により検出対象物が検出された領域に対応する少なくとも１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示させる制御手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、覚醒維持装置及びプログラムに係り、特に、ユーザの覚醒状態を維持するための覚醒維持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者の覚醒を維持する方法として、ステアリングホイールの上部に、視覚識別可能なマークを備えることによって、左右運動視覚刺激を発生させる方法がある（特許文献１）。
【０００３】
また、ヘッドマウントディスプレイ装着時に、表示画像にサッカード誘発パターンを表示し、装着者の眼にサッカード運動を生じさせ、そのときの眼球運動を検出し、速度、移動量、追随割合を算出し、眼精疲労度を判定する方法がある（特許文献２）。
【０００４】
また、ランプは、意識状態を向上させる光を照射可能である。そのため、制御装置が、乗り物の運転者に光を照射可能に配置されるランプを所定期間点灯させた後、所定期間消灯させることにより、ランプの点滅によって、運転者の意識状態が高くなり、居眠りを防止する方法がある（非特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−８２６８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３７６３９号公報
【特許文献３】特開２００８−１４６３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の方法においては、覚醒低下が問題になる高速走行時において、ハンドル操作がほとんどないという理由から覚醒維持の効果が得られにくいという問題がある。
【０００７】
また、特許文献３の方法においては、覚醒させやすい光により覚醒を促すものであり、明るい光を顔に向ける必要があることから、ユーザに、わずらわしさや、不快感を感じさせるという問題がある。
【０００８】
本発明では、ユーザにわずらわしさや、不快感を感じさせることなく、ユーザの覚醒状態を維持することができる覚醒維持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、第１の発明の覚醒維持装置は、車両のドライバの前方視界から検出対象物を検出する検出手段と、前記車両上の前記ドライバの前方視界内の予め定められた少なくとも１箇所と、前記ドライバの前方視界内であって、前記少なくとも１箇所と左右方向に離れ、かつ、前記検出手段により検出対象物が検出される領域に対応する少なくとも１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示する刺激呈示手段と、前記ドライバの覚醒状態を維持するために前記ドライバの視線を左右方向に移動させるように、前記検出手段により検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、前記刺激呈示手段により視覚刺激を呈示させる制御手段と、を含んで構成されている。
【００１０】
第１の発明によれば、検出手段により、車両のドライバの前方視界から検出対象物を検出し、視覚呈示手段により、車両上のドライバの視界内の予め定められた少なくとも１箇所と、ドライバの前方視界内であって、少なくとも１箇所と左右方向に離れ、かつ、検出手段により検出対象物が検出される領域に対応する少なくとも１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示し、制御手段により、ドライバの覚醒状態を維持するためにドライバの視線を左右方向に移動させるように、検出手段により検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、刺激呈示手段により視覚刺激を呈示させる。
【００１１】
このように、車両のドライバの前方視界から検出対象物を検出し、検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、ドライバの覚醒状態を維持するためにドライバの視線を左右方向に移動させるように、車両上のドライバの視界内の予め定められた少なくとも１箇所と、ドライバの前方視界内であって、少なくとも１箇所と左右方向に離れ、かつ、検出対象物が検出される領域に対応する少なくとも１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示することにより、ユーザにわずらわしさや、不快感を感じさせることなく、ユーザの覚醒状態を維持することができる。
【００１２】
第２の発明の覚醒維持装置は、車両のドライバの前方視界から検出対象物を検出する検出手段と、前記車両上の前記ドライバの前方視界内の各位置に、視覚刺激を呈示する刺激呈示手段と、前記ドライバの覚醒状態を維持するために前記ドライバの視線を左右方向に移動させるように、前記検出手段により検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、前記刺激呈示手段により、前記車両上の前記ドライバの前方視界内の予め定められた少なくとも１箇所と、前記ドライバの前方視界内であって、前記少なくとも１箇所と左右方向に離れ、かつ、前記検出手段により検出対象物が検出された領域に対応する少なくとも１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示させる制御手段と、を含んで構成されている。
【００１３】
第２の発明によれば、検出手段により、車両のドライバの前方視界から検出対象物を検出し、刺激呈示手段により、車両上のドライバの前方視界内の各位置に、視覚刺激を呈示し、制御手段により、ドライバの覚醒状態を維持するためにドライバの視線を左右方向に移動させるように、検出手段により検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、刺激呈示手段により、車両上のドライバの視界内の予め定められた少なくとも１箇所と、ドライバの前方視界内であって、少なくとも１箇所と左右方向に離れ、かつ、検出手段により検出対象物が検出された領域に対応する少なくとも１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示させる。
【００１４】
このように、車両のドライバの前方視界から検出対象物を検出し、検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、ドライバの覚醒状態を維持するためにドライバの視線を左右方向に移動させるように、車両上のドライバの視界内の予め定められた少なくとも１箇所と、ドライバの前方視界内であって、少なくとも１箇所と左右方向に離れ、かつ、検出対象物が検出された領域に対応する少なくとも１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示することにより、ユーザにわずらわしさや、不快感を感じさせることなく、ユーザの覚醒状態を維持することができる。
【００１５】
また、第１及び第２の発明において、前記制御手段は、前記検出手段により検出対象物が検出されたタイミングから、予め定められた継続期間、前記刺激呈示手段により視覚刺激を呈示させてもよい。
【００１６】
また、第１及び第２の発明において、前記制御手段は、予め定められた停止期間、前記検出手段により検出対象物が検出されなかった場合、前記刺激呈示手段により、前記各位置に前記視覚刺激を呈示させてもよい。
【００１７】
また、第１及び第２の発明において、前記制御手段は、前記検出手段により検出した検出対象物の位置に、視覚刺激を呈示させてもよい。
【００１８】
また、第１及び第２の発明において、前記制御手段は、前記刺激呈示手段により呈示される視覚刺激の、呈示の順番、呈示の周期、呈示の開始、呈示の停止、呈示の強さ、及び呈示の色の少なくとも１つを制御してもよい。
【００１９】
また、第１及び第２の発明において、前記制御手段は、各位置に所定の順番で視覚刺激を呈示することを繰り返すように、前記刺激呈示手段を制御してもよい。
【００２０】
また、第１及び第２の発明において、前記刺激呈示手段は、前記ドライバの視覚で負担なく知覚できる視覚刺激の強度の上限に対応する予め定められた強度の視覚刺激を呈示してもよい。
【００２１】
また、第１及び第２の発明において、前記制御手段は、予め定められた継続期間、前記刺激呈示手段により視覚刺激を呈示した後、予め定められた休止期間、前記視覚刺激の呈示を行わないように前記刺激呈示手段を制御してもよい。
【００２２】
また、第１及び第２の発明において、前記刺激呈示手段は、各位置から青色の光を出力することにより、視覚刺激を呈示してもよい。
【００２３】
また、第１及び第２の発明において、前記刺激呈示手段は、前記車両のフロントガラス上、前記車両のルームミラー、又は前記車両のサイドミラーにおいて視覚刺激を呈示してもよい。
【００２４】
また、第１及び第２の発明において、前記刺激呈示手段は、各位置に、前記視覚刺激として光又は画像を呈示してもよい。
【００２５】
また、第１及び第２の発明において、前記制御手段は、前記ドライバの眼のサッカード運動を生じさせるように、前記刺激呈示手段により視覚刺激を呈示してもよい。
【００２６】
また、本発明のプログラムは、コンピュータを、上記の覚醒維持装置を構成する各手段として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明の覚醒維持装置及びプログラムによれば、ユーザにわずらわしさや、不快感を感じさせることなく、ユーザの覚醒状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】サッカード誘導可能な左右点滅刺激の例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る覚醒維持装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】ドライバから見た視覚刺激の例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る覚醒維持装置における制御処理ルーチンのフローチャート図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る覚醒維持装置における視覚刺激の呈示の例を示す図である。
【図６】比較対象の覚醒維持装置における視覚刺激の呈示の例を示す図である。
【図７】実験例の結果を示す図である。
【図８】実験例の結果を示す図である。
【図９】実験例の結果を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る覚醒維持装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る覚醒維持装置における制御処理ルーチンのフローチャート図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る覚醒維持装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る覚醒維持装置における制御処理ルーチンのフローチャート図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る覚醒維持装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１５】ドライバから見た視覚刺激の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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。尚、各図面において、実質的に同一又は等価な構成要素又は部分には同一の参照符号を付している。
【００３０】
＜発明の原理＞
本発明の実施の形態において、人の前方の左右に離れた２箇所以上から、図１に示すように、光や表示等の視覚認知できる刺激を順番又は交互に出力することにより、主に左右方向のサッカード（衝動性）眼球運動を誘導する。サッカード眼球運動は、覚醒時特有の眼球運動であり、この眼球運動が誘導されることにより、人の覚醒状態の低下が妨げられ、覚醒状態を維持することができる。なお、本実施の形態においては、眼にサッカード運動を起こさせることをサッカード眼球運動と定義する。
【００３１】
また、本発明の実施の形態において、サッカード眼球運動が効果的に誘導されるようにするために、ドライバが自然に視線を向けるような、ドライバの前方視野内に物体が出現するタイミングで視覚刺激を提示する。
【００３２】
また、サッカード眼球運動が誘導されさえすればよいため、人の中心視でなく周辺視領域への呈示でよく、さらに強い刺激は必要ない。そのため、視覚で知覚できる限界付近の強さ（明るさ）で刺激を呈示すればよい。これにより、ユーザは、視界の妨げになったり、まぶしさを感じたりすることがないため、わずらわしさや不快感を感じることがなく覚醒状態を維持することができる。
【００３３】
＜第１の実施の形態に係る覚醒維持装置の構成＞
次に、本発明の第１の実施の形態に係る覚醒維持装置について説明する。図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る覚醒維持装置１００は、撮像装置１０と、制御装置２０と、出力装置９０と、を備えている。なお、第１の実施の形態においては、覚醒維持装置を車両に設置した場合について説明する。
【００３４】
撮像装置１０は、自車両の右前方における検出対象物領域を含む範囲を撮像し、画像信号を生成する撮像部（図示省略）と、撮像部で生成されたアナログ信号である画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ部変換部（図示省略）と、Ａ／Ｄ変換された画像信号を一時的に格納するための画像メモリ（図示省略）とを備えている。なお、撮像する範囲、及び検出対象物領域は、ドライバの視点の位置に基づいて、予め定められているものとする。第１の実施の形態においては、ドライバの位置から見ることが可能な右側の限界の境界線を、撮像範囲の右側の境界線、及び検出対象物領域の右側の境界線として設定する。また、自車両の車線と右車線との境界線を検出対象物領域の左側の境界線として設定する。
【００３５】
制御装置２０は、識別器記憶部２２と、検出部２４と、制御部２６と、を含んで構成されている。制御装置２０は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、後述する制御処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したＲＯＭと、を含んで構成され、プログラムを実行して出力装置９０を制御する。
【００３６】
識別器記憶部２２は、予め学習により生成され、かつ、検出部２４において検出対象物を検出する際に参照される識別器が記憶されている。なお、第１の実施の形態においては、検出対象物を自動車とする場合について説明する。また、識別器記憶部２２を、制御装置２０に設ける場合について説明する。
【００３７】
第１の実施の形態において用いられる、識別器は、複数の検出対象物の画像と、複数の非検出対象物の画像とから学習される。具体的には、まず、複数の検出対象物の画像と、複数の非検出対象物の画像との各々について、大きさの異なる複数のウインドウ毎に、網羅的に走査し、部分領域の各々を取得する。次に、部分領域の各々の特徴量を算出する。次に、部分領域の各々の特徴量と、当該部分領域を取得した画像の分類（検出対象物の画像か否か）の各々とに基づいて、学習処理を行い、識別器を学習する。
【００３８】
検出部２４は、撮像装置１０から入力された画像と、識別器記憶部２２に記憶されている検出対象物を検出するための識別器とに基づいて、検出対象物が検出されたか否かを判定する。検出対象物が検出されたと判定された場合には、当該結果を制御部２６に出力する。具体的には、まず、撮像装置１０から入力された画像について、大きさの異なる複数のウインドウ毎に、網羅的に走査し、部分領域の各々を取得する。次に、部分領域の各々の特徴量を算出する。次に、部分領域毎の特徴量と、識別器記憶部２２に記憶されている検出対象物を検出するための識別器とに基づいて、当該画像において検出対象物が検出されたか否かを判定する。
【００３９】
制御部２６は、検出部２４から検出対象物が検出された結果を取得すると、視覚刺激の呈示をさせるように出力装置９０を制御する。具体的には、出力装置９０は後述するように２つの位置（第１位置及び第２位置）を点滅させるように構成されており、検出対象物領域に自動車が検出されたタイミングから、０．５秒毎に第１位置を点灯→第２位置を点灯→第１位置を点灯…と第１位置及び第２位置において交互に点灯させるように出力装置９０を制御する。ここで、点灯部分の形状は、例えば直径２センチの円図形であり、点灯部分の明るさは、ドライバが負担なく知覚できる視覚刺激の強度の上限に対応する予め定められた明るさとし、点灯部分の色は青色とする。また、制御部２６は、第１位置及び第２位置で交互に点灯させ、それを５秒間繰り返すように出力装置９０を制御する。なお、第１位置及び第２位置での点灯が視覚刺激の一例である。また、５秒間が継続期間の一例である。
【００４０】
出力装置９０は、ドライバの左右に離れた２箇所の位置から視覚刺激を呈示する装置であり、第１の実施の形態においては、ドライバの正面フロントガラスに設けられたヘッドアップディスプレイ部を用いる。ここで、図３に示すように、ドライバの正面フロントガラスのヘッドアップディスプレイ部において、ドライバ正面を中心として、中心位置を第２位置とする。また、ドライバの正面フロントガラスのヘッドアップディスプレイ部において、自車両の走行車線の右側の車線に重畳される位置を第１位置とする。出力装置９０は、左右に離れた位置であって、且つドライバの周辺視領域内の２つの位置（第１位置及び第２位置）の各々を点滅させるものとする。ここで、周辺視領域とは、予め定められたドライバの目線の位置からの前方への直線方向に対して、上下方向の偏心度５〜２５度程度の領域とする。第１の実施の形態においては、フロントガラスのヘッドアップディスプレイ部は、ドライバの目から距離約８０センチメートルとし、点滅させる第２位置は、ドライバ正面を中心として、中心位置から左１０センチメートル離した位置であって、且つドライバの正面から下方に対する俯角１０度の位置に設定されるようにする。また、第１位置は、ドライバ正面を中心として、中心位置から右側の自車両の走行車線の右側車線に重畳する位置であって、且つドライバの正面から下方に対する俯角１０度の位置に設定されるようにする。
【００４１】
＜第１の実施の形態に係る覚醒維持装置の作用＞
次に、本発明の第１の実施の形態に係る覚醒維持装置１００の作用について説明する。まず、ドライバがイグニッションキーをオンにすると、撮像装置１０が撮像を開始し、制御装置２０に随時出力する。そして、制御装置２０によって、図４に示す制御処理ルーチンが実行される。
【００４２】
まず、ステップＳ１００では、識別器記憶部２２に記憶されている検出対象物を検出するための識別器を読み込む。
【００４３】
次に、ステップＳ１０１では、撮像装置１０から入力される撮像画像を受け付ける。
【００４４】
次に、ステップＳ１０２では、ステップＳ１００において取得した、検出対象物を検出するための識別器と、ステップＳ１０１において取得した撮像画像とに基づいて、当該画像に検出対象物が検出されたか否かを判定する。検出対象物が検出されたと判定された場合には、ステップＳ１０４へ移行する。一方、検出対象物が検出されていないと判定された場合には、ステップＳ１０１へ移行し、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０２までの処理を繰り返す。
【００４５】
次に、ステップＳ１０４では、視覚刺激を呈示させるように出力装置９０を制御する。
【００４６】
次に、ステップＳ１０６では、ステップＳ１０４において出力装置９０から視覚刺激を呈示させるように制御してから、予め定められた継続期間を経過したか否かを判定する。予め定められた継続期間を経過した場合には、ステップＳ１０８へ移行する。一方、予め定められた継続期間を経過していない場合には、ステップＳ１０６の処理を繰り返す。
【００４７】
次に、ステップＳ１０８では、視覚刺激の呈示を停止されるように出力装置９０を制御して、ステップＳ１０１へ移行し、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。
【００４８】
＜実験例＞
実験例として、右車線に検出対象物である車両が検出されたタイミングに応じて、サッカード刺激を呈示する、第１の実施の形態に係る覚醒維持装置と、検出対象物の検出の有無に関わらず、単にサッカード刺激を呈示する覚醒維持装置（以後、比較対象の覚醒維持装置とする。）とを用いて実験を行った結果を示す。図５に、第１の実施の形態に係る覚醒維持装置を用いた場合の、サッカード刺激呈示の例を示す。一方、図６に比較対象の覚醒維持装置を用いた場合のサッカード刺激呈示の例を示す。
【００４９】
図７に、サッカード刺激呈示時の視線追従の様子の実験例を示す。図７は、第１位置及び第２位置における視覚刺激の呈示を５回繰り返した例である。図７の左図が第１の実施の形態に係る覚醒維持装置を用いた場合の結果であり、図７の右図が比較対象の覚醒維持装置を用いた場合の結果である。図７の左図においては、５回の視覚呈示において、５回の視線追従があったという結果である。一方、右図においては、５回の視覚呈示において、４回の視線追従があったという結果である。なお、図７において、ドライバの視線が第１位置に移動すると、横座標値が大きい値となる。また、横座標値が６００以上の値は、まばたきによる計測不能点を表す。
【００５０】
また、図８に、２０分間におけるサッカード刺激呈示時の視線追従率を示す。図８の例では、１分間に５回サッカード刺激の呈示が起きている場合についての、視線追従率を示している。また、図８のサッカード刺激（車両連動）が、第１の実施の形態に係る覚醒維持装置の結果を表し、サッカード刺激（車両連動なし）が、比較対象の覚醒維持装置の結果を表す。図８の結果から、２０分経過後も、第１の実施の形態に係る覚醒維持装置の方が、比較対象の覚醒維持装置よりもサッカード眼球運動が効果的に誘導され続けていることがわかる。
【００５１】
また、図９に、３つの刺激条件でドライビングシミュレータを用いて４５分間の模擬運転をしたときの、１分間あたりの長時間閉眼率（０．５秒以上の連続閉眼のトータル時間の割合）の時間変化を示す。第１の実施の形態に係る覚醒維持装置においては、比較対象の覚醒維持装置の場合に比べて覚醒維持時間が長いという結果が得られた。なお、長時間閉眼率が６パーセントを超えるまでの時間でみると、サッカード刺激がない場合、２０分かかり、比較対象の覚醒維持装置の場合、２１分かかり、第１の実施の形態に係る覚醒維持装置の場合、４１分かかることがわかる。なお、図９の縦軸は、覚醒状態を表す指標の１つである１分間あたりの長時間閉眼率（０．５秒以上の連続閉眼のトータル時間の割合）であり、この値が大きいほど、覚醒低下、及び居眠り発生とみなすことができる。
【００５２】
以上、説明したように、第１の実施の形態に係る覚醒維持装置１００によれば、検出対象物を検出し、検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、ドライバの覚醒状態を維持するためにドライバの視線を左右方向に移動させるように、車両のドライバの、車両上のドライバの視界内の予め定められた１箇所と、ドライバの前方視界内であって、当該１箇所と左右方向に離れ、かつ、検出対象物が検出される領域に対応する１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示することにより、ユーザにわずらわしさや、不快感を感じさせることなく、ユーザの覚醒状態を維持することができる。
【００５３】
また、サッカード眼球運動が、自然にかつ効果的に誘導されることにより、自動車等のドライバの覚醒度を維持することができる。
【００５４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００５５】
第１の実施の形態においては、ドライバの右側の視覚刺激の呈示及び正面の視覚刺激の呈示を行う装置として、ドライバの正面フロントガラスに設けられたヘッドアップディスプレイ部を用いる場合について説明したがこれに限定されるものではない。例えば、ルームミラーやサイドミラーに視覚刺激を呈示してもよい。
【００５６】
また、第１の実施の形態においては、検出対象物の検出対象物領域を自車両の右車線と設定する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、検出対象物領域を自車両の左車線と設定してもよい。この場合、第１位置は、左車線に重畳される位置となる。
【００５７】
また、第１の実施の形態においては、検出対象物を自動車とする場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、バイク、看板等、他の物を任意に検出対象物として設定してもよい。その場合、検出対象物が検出される領域に対応する位置を第１位置とすればよい。
【００５８】
また、第１の実施の形態においては、継続期間を５秒間とする場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、継続期間を３秒〜７秒間程度としてもよい。なお、継続期間が短すぎると効果が少なく、長すぎると煩わしさが増える可能性がある。
【００５９】
また、第１の実施の形態においては、ドライバの右側の視覚刺激の呈示と、正面の視覚刺激の呈示とを０．５秒毎に交互に呈示する場合について説明したがこれに限定されるものではない。例えば、１秒毎又は２秒毎に正面と右側との視覚刺激の呈示を交互に行ってもよい。ただし、サッカード眼球運動の開始には一定の潜時（１５０〜２５０ｍｓ）が必要となるので、０．５秒程度を最短とする。また、周期が長すぎるとサッカード眼球運動の発生頻度が低くなるので２秒程度を最長とする。
【００６０】
また、第１の実施の形態においては、青色の光を点灯する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ドライバが任意で設定した、青色以外の色を点灯させてもよい。
【００６１】
また、第１の実施の形態においては、視覚刺激が光の点灯とする場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、視覚刺激として画像等を表示してもよい。
【００６２】
また、第１の実施の形態においては、検出対象物を検出する方法として、予め学習された識別器を用いたパターンマッチングの手法を用いる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、撮像画像の画素の各々の明るさ、及び色値に基づいて顕著性（サリエンシー）を求め、顕著性を用いて検出対象物を検出してもよい。
【００６３】
また、第１の実施の形態においては、視覚刺激の呈示を２箇所から行う場合について説明したがこれに限定されるものではない。例えば、サッカード眼球運動が誘導されるのに十分な距離を確保することが出来る場合には、２箇所以上から視覚刺激を呈示してもよい。この場合、視覚刺激の呈示する順番は予め決定されており、その順序において周期的に視覚刺激の呈示が繰り返されるものとする。
【００６４】
また、第１の実施の形態においては、識別器を制御装置に記憶しておく構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、他の外部装置の記憶手段に識別器を記憶しておき、ネットワークや通信手段を介して他の外部装置に接続して、他の外部装置の記憶手段に記憶された識別器を読み込むような構成としてもよい。
【００６５】
また、第１の実施の形態においては、ドライバの正面フロントガラスのヘッドアップディスプレイ部において、ドライバ正面を中心として、中心位置を第２位置とする場合について説明したが、これに限定されるものではない。第２位置を中心位置から左側として設置してもよい。また、左右のサッカード刺激を呈示することが可能であれば、第２位置を中心位置から右側に設定してもよい。
【００６６】
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成及び作用となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００６７】
第２の実施の形態では、視覚刺激の呈示の終了から予め定められた休止期間中に視覚刺激の呈示を行わない点と、予め定められた停止期間において視覚刺激の呈示が行われていない場合に視覚刺激を呈示する点とが第１の実施の形態と異なっている。
【００６８】
＜第２の実施の形態に係る覚醒維持装置の構成＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る覚醒維持装置について説明する。図１０に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る覚醒維持装置２００は、撮像装置１０と、制御装置２２０と、出力装置９０とを備えている。
【００６９】
制御装置２２０は、識別器記憶部２２と、検出部２４と、制御部２２６と、時間管理部２２８と、履歴記憶部２３０と、を含んで構成されている。制御装置２２０は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、後述する制御処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したＲＯＭと、を含んで構成され、プログラムを実行して出力装置９０を制御する。
【００７０】
制御部２２６は、検出部２４から検出対象物が検出された結果を取得すると、視覚刺激の呈示の可否を時間管理部２２８に問い合わせ、視覚刺激の呈示指示情報を取得した場合、視覚刺激の呈示をさせるように出力装置９０を制御すると共に、現在時刻を、視覚刺激の呈示を開始した時刻として時間管理部２２８に出力する。また、制御部２２６は、検出部２４によって検出対象物が検出されない場合、時間管理部２２８からの視覚刺激の呈示指示情報を取得すると、視覚刺激を呈示させるように出力装置９０を制御すると共に、現在時刻を、視覚刺激の呈示を開始した時刻として時間管理部２２８に出力する。
【００７１】
時間管理部２２８は、制御部２２６から、視覚刺激の呈示を開始した時刻を取得すると、当該時刻に視覚刺激の呈示期間である５秒を加算した時刻を、前回の視覚刺激の呈示終了時刻として履歴記憶部２３０に記憶する。また、時間管理部２２８は、現在時刻と、履歴記憶部２３０に記憶されている前回の視覚刺激の呈示終了時刻とを比較し、差分が、予め定められた停止期間、例えば１分３０秒以上ある場合、制御部２２６に視覚刺激の呈示指示情報を出力する。また、時間管理部２２８は、制御部２２６から、視覚刺激の呈示の可否の問い合わせがあった場合、現在時刻と、履歴記憶部２３０に記憶されている前回の視覚刺激の呈示終了時刻とを比較し、差分が、予め定められた休止期間、例えば、３０秒よりも長い期間である場合に、制御部２２６に視覚刺激の呈示指示情報を出力する。
【００７２】
＜第２の実施の形態に係る覚醒維持装置の作用＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る覚醒維持装置２００の作用について説明する。まず、ドライバがイグニッションキーをオンにすると、撮像装置１０が撮像を開始し、制御装置２２０に随時出力する。そして、制御装置２２０によって、図１１に示す制御処理ルーチンが実行される。
【００７３】
ステップＳ１０２は、ステップＳ１００において取得した、検出対象物を検出するための識別器と、ステップＳ１０１において取得した撮像画像とに基づいて、当該画像に検出対象物が検出されたか否かを判定する。検出対象物が検出されたと判定された場合には、ステップＳ２０２へ移行する。一方、検出対象物が検出されていないと判定された場合には、ステップＳ２００へ移行する。
【００７４】
ステップＳ２００では、履歴記憶部２３０に記憶されている前回の視覚刺激の呈示終了時刻を読み込み、現在時刻と前回の視覚刺激の呈示終了時刻とに基づいて、休止期間、視覚刺激の呈示が行われていないか否か判定する。休止期間、視覚刺激の呈示が行われていない場合には、ステップＳ１０４へ移行する。一方、休止期間、視覚刺激の呈示が行われている場合には、ステップＳ１０１へ移行し、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。
【００７５】
ステップＳ２０２では、履歴記憶部２３０に記憶されている前回の視覚刺激の呈示終了時刻を読み込み、現在時刻と前回の視覚刺激の呈示終了時刻とに基づいて、前回の視覚刺激の呈示終了時刻から停止期間が経過しているか否かを判定する。前回の視覚刺激の呈示終了時刻から停止期間が経過している場合には、ステップＳ１０４へ移行する。一方、前回の視覚刺激の呈示終了時刻から停止期間が経過していない場合には、ステップＳ１０１へ移行
【００７６】
以上、説明したように、第２の実施の形態に係る覚醒維持装置２００によれば、検出対象物を検出し、検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、ドライバの覚醒状態を維持するためにドライバの視線を左右方向に移動させるように、車両のドライバの、車両上のドライバの視界内の予め定められた１箇所と、ドライバの前方視界内であって、当該１箇所と左右方向に離れ、かつ、検出対象物が検出される領域に対応する１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示することにより、ユーザにわずらわしさや、不快感を感じさせることなく、ユーザの覚醒状態を維持することができる。
【００７７】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００７８】
第２の実施の形態においては、停止期間を１分３０秒とし、休止期間を３０秒とする場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、停止期間、及び休止期間を任意の期間として設定してもよい。
【００７９】
次に、第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同様の構成及び作用となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００８０】
第３の実施の形態では、視覚刺激を呈示する際に、第１位置を、検出された検出対象物に追随して変化させる点が第１の実施の形態と異なっている。
【００８１】
＜第３の実施の形態に係る覚醒維持装置の構成＞
次に、本発明の第３の実施の形態に係る覚醒維持装置について説明する。図１２に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る覚醒維持装置３００は、撮像装置１０と、制御装置３２０と、出力装置３９０とを備えている。
【００８２】
制御装置３２０は、識別器記憶部２２と、検出部３２４と、位置記憶部３２５と、制御部３２６と、を備えている。
【００８３】
検出部３２４は、撮像装置１０から入力された画像と、識別器記憶部２２に記憶されている検出対象物を検出するための識別器とに基づいて、検出対象物が検出されたか否かを判定する。また、検出部３２４は、検出対象物が検出された場合、当該検出対象物が検出された２軸座標の座標値を取得し、制御部３２６へ出力する。なお、第３の実施の形態においては、ドライバの視点位置を原点とし、自車両の進行方向に垂直となる２軸を用いた２軸座標とする。
【００８４】
位置記憶部３２５には、検出部３２４において用いられる２軸の座標値の各々と、ドライバの正面フロントガラスに設けられたヘッドアップディスプレイ部の特定の位置の各々との対応関係が記憶されている。
【００８５】
制御部３２６は、検出部２４から検出対象物が検出された結果を取得すると、視覚刺激の呈示をさせるように出力装置３９０を制御する。具体的には、まず、制御部３２６は、検出部３２４から入力された検出対象物が検出された座標値と、位置記憶部３２５に記憶されている対応関係とに基づいて、視覚刺激を呈示する特定の位置を決定する。そして、視覚刺激を、決定した特定の位置において呈示するように、出力装置３９０を制御する。      
【００８６】
出力装置３９０は、ドライバの左右に離れた２箇所の位置から視覚刺激を呈示する装置であり、第３の実施の形態においては、ドライバの正面フロントガラスに設けられたヘッドアップディスプレイ部を用いる。ここで、ドライバの正面フロントガラスのヘッドアップディスプレイ部において、ドライバ正面を中心として、中心位置を第２位置とする。また、ドライバの正面フロントガラスのヘッドアップディスプレイ部において、自車両の走行車線の右側の車線に重畳される位置を第１位置とする。なお、第１位置は、制御部３２６から入力される視覚刺激を呈示する特定の位置に基づいて、視覚刺激を呈示する周期期間毎に変化するものとする。
【００８７】
＜第３の実施の形態に係る覚醒維持装置の作用＞
次に、本発明の第３の実施の形態に係る覚醒維持装置３００の作用について説明する。まず、ドライバがイグニッションキーをオンにすると、撮像装置１０が撮像を開始し、制御装置３２０に随時出力する。そして、制御装置３２０によって、図１３に示す制御処理ルーチンが実行される。
【００８８】
ステップＳ１０２では、ステップＳ１００において取得した、検出対象物を検出するための識別器と、ステップＳ１０１において取得した撮像画像とに基づいて、当該画像に検出対象物が検出されたか否かを判定する。検出対象物が検出されたと判定された場合には、ステップＳ３００へ移行する。一方、検出対象物が検出されていないと判定された場合には、ステップＳ１０１へ移行し、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０２までの処理を繰り返す。
【００８９】
ステップＳ３００では、位置記憶部３２５に記憶されている、検出部３２４において用いられる２軸の座標値の各々と、ドライバの正面フロントガラスに設けられたヘッドアップディスプレイ部の特定の位置の各々との対応関係を読み込む。
【００９０】
ステップＳ３０１では、検出対象物が検出された位置の座標値を取得する。
【００９１】
次に、ステップＳ３０２では、ステップＳ３００において取得した対応関係と、ステップＳ３０１において取得した検出対象物の座標値とに基づいて、ヘッドアップディスプレイ部の特定の位置を決定する。
【００９２】
次に、ステップＳ３０４では、ステップＳ３０２において取得したヘッドアップディスプレイ部の特定の位置に視覚刺激を呈示させるように出力装置９０を制御する。
【００９３】
以上、説明したように、第３の実施の形態に係る覚醒維持装置３００によれば、検出対象物を検出し、検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、ドライバの覚醒状態を維持するためにドライバの視線を左右方向に移動させるように、車両上のドライバの視界内の予め定められた少なくとも１箇所と、ドライバの前方視界内であって、少なくとも１箇所と左右方向に離れ、かつ、検出対象物が検出された領域に対応する少なくとも１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示することにより、ユーザにわずらわしさや、不快感を感じさせることなく、ユーザの覚醒状態を維持することができる。
【００９４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００９５】
第３の実施の形態においても、第２の実施の形態と同様に、出力装置を、視覚刺激の呈示から一定期間視覚刺激の呈示を行わないように制御し、かつ、一定期間視覚刺激の呈示が行われていない場合に視覚刺激を呈示するように制御してもよい。この場合、一定期間視覚刺激の呈示が行われていない場合に視覚刺激を呈示する位置は、予め定められていてもよいし、前回の呈示位置に呈示してもよい。
【００９６】
次に、第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同様の構成及び作用となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００９７】
第４の実施の形態では、検出対象物の検出を車両のサイドミラーを用いて行う点と、第１位置を車両の右側のサイドミラーの中央とする点とが第１の実施の形態と異なっている。
【００９８】
＜第４の実施の形態に係る覚醒維持装置の構成＞
次に、本発明の第４の実施の形態に係る覚醒維持装置について説明する。図１４に示すように、本発明の第４の実施の形態に係る覚醒維持装置４００は、撮像装置４１０と、制御装置４２０と、出力装置４９０とを備えている。
【００９９】
撮像装置４１０は、ドライバの視点位置の近傍に設けられ、検出対象物領域である自車両の右側のサイドミラーを含む範囲を撮像し、画像信号を生成する撮像部（図示省略）と、撮像部で生成されたアナログ信号である画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ部変換部（図示省略）と、Ａ／Ｄ変換された画像信号を一時的に格納するための画像メモリ（図示省略）とを備えている。
【０１００】
制御装置４２０は、識別器記憶部４２２と、検出部４２４と、制御部２６と、を含んで構成されている。制御装置４２０は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、制御処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したＲＯＭと、を含んで構成され、プログラムを実行して出力装置４９０を制御する。
【０１０１】
識別器記憶部４２２は、予め学習により生成され、かつ、検出部４２４において検出対象物を検出する際に参照される識別器が記憶されている。なお、第４の実施の形態においては、検出対象物を自動車とする場合について説明する。
【０１０２】
第４の実施の形態において用いられる、識別器は、複数のサイドミラーに写り込んだ検出対象物の画像と、複数のサイドミラーに写りこんだ非検出対象物の画像とから学習される。具体的には、まず、複数のサイドミラーに写り込んだ検出対象物の画像と、複数のサイドミラーに写り込んだ非検出対象物の画像との各々について、大きさの異なる複数のウインドウ毎に、網羅的に走査し、部分領域の各々を取得する。次に、部分領域の各々の特徴量を算出する。次に、部分領域の各々の特徴量と、当該部分領域を取得した画像の分類（サイドミラーに写り込んだ検出対象物の画像か否か）の各々とに基づいて、学習処理を行い、識別器を学習する。
【０１０３】
検出部４２４は、撮像装置４１０から入力された画像と、識別器記憶部４２２に記憶されている検出対象物を検出するための識別器とに基づいて、検出対象物が検出されたか否かを判定する。検出対象物が検出されたと判定された場合には、当該結果を制御部２６に出力する。具体的には、まず、撮像装置４１０から入力された画像について、大きさの異なる複数のウインドウ毎に、網羅的に走査し、部分領域の各々を取得する。次に、部分領域の各々の特徴量を算出する。次に、部分領域毎の特徴量と、識別器記憶部４２２に記憶されている検出対象物を検出するための識別器とに基づいて、当該画像において検出対象物候補が検出されたか否かを判定する。ここで、検出対象物候補が検出されたと判定された場合、当該検出対象物候補に対応するウインドウサイズが、自車両の右側のサイドミラーのサイズの、予め定められた一定の割合以上のサイズか否かを判定する。ここで、当該検出対象物候補に対応するウインドウサイズが、自車両の右側のサイドミラーのサイズの、予め定められた一定の割合以上のサイズであると判定された場合には、制御部２６に検出対象物が検出された結果を出力する。
【０１０４】
出力装置４９０は、ドライバの左右に離れた２箇所の位置から視覚刺激を呈示する装置であり、第４の実施の形態においては、図１５に示すように、ドライバの正面フロントガラスに設けられたヘッドアップディスプレイ部、及び自車両の右側のサイドミラー部を用いる。ここで、ドライバの正面フロントガラスのヘッドアップディスプレイ部において、ドライバ正面の中心位置を第２位置とする。また、自車両の右側のサイドミラー部の中央位置を第１位置とする。
【０１０５】
以上、説明したように、第４の実施の形態に係る覚醒維持装置４００によれば、検出対象物を検出し、検出対象物が検出されたタイミングに対応するタイミングで、ドライバの覚醒状態を維持するためにドライバの視線を左右方向に移動させるように、車両のドライバの、車両上のドライバの視界内のサイドミラー内における、予め定められた少なくとも１箇所と、ドライバの前方視界内であって、少なくとも１箇所と左右方向に離れ、かつ、検出対象物が検出される領域に対応する少なくとも１箇所との各位置に、視覚刺激を呈示することにより、ユーザにわずらわしさや、不快感を感じさせることなく、ユーザの覚醒状態を維持することができる。
【０１０６】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【０１０７】
第４の実施の形態においても、第２の実施の形態と同様に、出力装置を、視覚刺激の呈示から一定期間視覚刺激の呈示を行わないように制御し、かつ、一定期間視覚刺激の呈示が行われていない場合に視覚刺激を呈示するように制御してもよい。この場合、一定期間視覚刺激の呈示が行われていない場合に視覚刺激を呈示する位置は、自車両の右側のサイドミラー部の中心位置とする。
【０１０８】
また、本願明細書中において、プログラムが予めインストールされている実施形態として説明したが、当該プログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能であるし、ネットワークを介して提供することも可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０   撮像装置
２０   制御装置
２２   識別器記憶部
２４   検出部
２６   制御部
９０   出力装置
１００ 覚醒維持装置
２００ 覚醒維持装置
２２０ 制御装置
２２６ 制御部
２２８ 時間管理部
２３０ 履歴記憶部
３００ 覚醒維持装置
３２０ 制御装置
３２４ 検出部
３２５ 位置記憶部
３２６ 制御部
３９０ 出力装置
４００ 覚醒維持装置
４１０ 撮像装置
４２０ 制御装置
４２２ 識別器記憶部
４２４ 検出部
４９０ 出力装置
【図２】
2016134077.tif 000003
【図４】
2016134077.tif 000004
【図５】
2016134077.tif 000005
【図６】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１】
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【図３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１５】
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