JP4596023B2 - Sleeping device - Google Patents
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Description
本発明は、使用者の睡眠深度を制御する睡眠装置に関する。 The present invention relates to a sleep device that controls the sleep depth of a user.
従来、睡眠装置に関するものとして、車両の運転者が運転中に居眠りをしないように運転者の覚醒度が低下した場合、運転者へ睡眠を誘導する睡眠装置が知られている(例えば特許文献1)。この睡眠装置は、覚醒度が低下した場合に自然な睡眠リズムである覚醒リズムを利用した睡眠へと運転者を誘導して、運転者の眠気解消と疲労回復とを行うものである。このような覚醒リズムは、ウルトラディアンリズムといわれる90分周期の覚醒リズムであり、レム睡眠とノンレム睡眠とが交互に繰り返されるものである。
このような睡眠装置では、眠気解消と疲労回復との両方を行うことができるものの、眠気度にかかわらず常に自然な睡眠リズムを利用した睡眠へと使用者を誘導していたため、使用者が目覚めた際に必ずしもすっきりしない場合があった。そこで、使用者の眠気度に応じた睡眠方法を提供できる技術が求められていた。 Although such a sleep device can both relieve drowsiness and recover from fatigue, it always wakes up the user because the user was always guided to sleep using a natural sleep rhythm regardless of sleepiness. In some cases, it was not always clear. Therefore, a technology that can provide a sleep method according to the sleepiness level of the user has been demanded.
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、使用者の眠気度に応じた適切な睡眠をサポートできる睡眠装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a sleep device that can support appropriate sleep according to the sleepiness level of a user.
上記課題の解決のため、本発明者は鋭意研究を重ねる過程で、上述したウルトラディアンリズムによって重度の眠気を解消する睡眠方法と、寝息を立てる程度の浅い眠りを所定時間継続させて軽度の眠気を解消できる仮眠方法との双方に着目した。また、この仮眠方法について更に考察すると、軽度の眠気を効果的に解消するには、所定段階の睡眠の深さ(睡眠深度)を維持することが有効であることがわかった。そこで、本発明者は、眠気度に応じた睡眠パターンに基づいて使用者の睡眠深度を維持するような睡眠制御を行えば、使用者の眠気度に応じた適切な睡眠をサポートできるとの知見を得て、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor conducted a intensive study, a sleep method for eliminating severe sleepiness by the above-described ultradian rhythm, and a light sleepiness that continues for a predetermined amount of time as a sleep that is shallow enough to make a sleep. We focused on both the nap method that can solve the problem. Further examination of this nap method revealed that it is effective to maintain a predetermined level of sleep depth (sleep depth) to effectively eliminate mild sleepiness. Therefore, the present inventor has found that if sleep control is performed to maintain the sleep depth of the user based on the sleep pattern according to the sleepiness level, it is possible to support appropriate sleep according to the sleepiness level of the user. As a result, the present invention has been completed.
上記課題の解決のため、本発明に係る睡眠装置は、使用者の現在の眠気度を検出する眠気度検出手段と、眠気度検出手段によって検出された眠気度に基づいて、使用者の睡眠深度を制御する睡眠深度制御手段とを備えている。そして、睡眠深度制御手段は、眠気度検出手段によって検出された眠気度が所定の閾値以下である場合に、使用者の睡眠深度を最大レベルよりも浅い所定レベルの睡眠深度で維持する第1の睡眠制御を行うことを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the sleep device according to the present invention includes a sleepiness level detection unit that detects a user's current sleepiness level, and a sleep depth of the user based on the sleepiness level detected by the sleepiness level detection unit. And a sleep depth control means for controlling the sleep. The sleep depth control means maintains the sleep depth of the user at a predetermined sleep depth shallower than the maximum level when the sleepiness level detected by the sleepiness level detection means is equal to or less than a predetermined threshold. It is characterized by performing sleep control.
この睡眠装置では、睡眠深度制御手段によって、眠気度が所定の閾値以下である場合に、使用者の睡眠深度を最大レベルよりも浅い所定レベルの睡眠深度で維持する第1の睡眠制御を行うことにより、軽度の眠気を有する使用者に対して浅い眠りを持続させることができる。このような浅い眠りを持続させることにより、使用者の軽度の眠気を短時間で効果的に解消させることができる。睡眠深度を最大レベルまで到達させないことで、覚醒後の反応低下も抑制できる。 In this sleep apparatus, when the sleepiness level is equal to or lower than a predetermined threshold, the first sleep control is performed by the sleep depth control unit that maintains the sleep depth of the user at a predetermined sleep depth shallower than the maximum level. Thus, it is possible to maintain a light sleep for a user having mild sleepiness. By maintaining such a shallow sleep, the user's mild sleepiness can be effectively eliminated in a short time. By preventing the depth of sleep from reaching the maximum level, it is possible to suppress a decrease in response after awakening.
また、睡眠深度制御手段は、眠気度検出手段によって検出された眠気度が所定の閾値よりも大きい場合に、使用者の自然な睡眠リズムを利用して、使用者の睡眠深度を第1の睡眠制御よりも深いレベルで維持する第2の睡眠制御を行うことが好ましい。重度の眠気を有する使用者に対して深い眠りを持続させることができる。この結果、疲労回復等を促し、使用者の重度の眠気を効果的に解消させることができる。 The sleep depth control means uses the user's natural sleep rhythm when the sleepiness level detected by the sleepiness level detection means is greater than a predetermined threshold, and sets the user's sleep depth to the first sleep level. It is preferable to perform the second sleep control maintained at a deeper level than the control. Deep sleep can be sustained for a user having severe sleepiness. As a result, recovery from fatigue and the like can be promoted, and severe sleepiness of the user can be effectively eliminated.
また、本発明に係る睡眠装置は、使用者の生理情報を検出する生理情報検出手段と、生理情報検出手段によって検出された生理情報に基づいて、使用者の睡眠深度を判定する睡眠深度判定手段とを備えたことを特徴としている。かかる生理情報検出手段により、使用者の心拍数といった生理情報に基づいて使用者の現在の睡眠深度(現睡眠深度)を判定できる。 Moreover, the sleep device according to the present invention includes a physiological information detection unit that detects physiological information of the user, and a sleep depth determination unit that determines the sleep depth of the user based on the physiological information detected by the physiological information detection unit. It is characterized by having. Such physiological information detection means can determine the user's current sleep depth (current sleep depth) based on physiological information such as the user's heart rate.
また、睡眠深度制御手段は、第1の睡眠制御において、睡眠深度判定手段によって判定された睡眠深度が所定レベルよりも深いレベルにあった場合に、睡眠深度が浅くなるように使用者に覚醒刺激を付与し、睡眠深度判定手段によって判定された睡眠深度が所定レベルよりも浅いレベルにあった場合に、睡眠深度が深くなるように使用者に誘眠刺激を付与することを特徴としている。このような覚醒刺激や誘眠刺激を第1の睡眠制御において使用者に付与することで、使用者の現睡眠深度をより確実に所定レベルに維持できる。 In addition, the sleep depth control means may wake up the user so that the sleep depth becomes shallow when the sleep depth determined by the sleep depth determination means is deeper than a predetermined level in the first sleep control. When the sleep depth determined by the sleep depth determination means is at a level shallower than a predetermined level, the user is provided with a wakefulness stimulus so that the sleep depth becomes deep. By giving such a wakefulness stimulus or arousal stimulus to the user in the first sleep control, the current sleep depth of the user can be more reliably maintained at a predetermined level.
また、睡眠深度制御手段は、第2の睡眠制御において、睡眠深度判定手段によって判定された睡眠深度が最大レベルに達するまで、睡眠深度が深くなるように使用者に誘眠刺激を付与することを特徴としている。これにより、使用者に対して速やかに深い睡眠をとらせることが可能となる。 Moreover, the sleep depth control means provides the user with a wakefulness stimulus so that the sleep depth becomes deep until the sleep depth determined by the sleep depth determination means reaches the maximum level in the second sleep control. It is said. Thereby, it becomes possible to make a user take a deep sleep quickly.
また、睡眠深度制御手段は、第2の睡眠制御において、睡眠深度判定手段によって判定された睡眠深度が最大レベルに達し、その後所定のレベルまで浅くなった場合に、使用者が覚醒するように使用者に覚醒刺激を付与することを特徴としている。自然な睡眠リズムによって一旦深い眠りになった後、これよりも浅い所定レベルの睡眠深度から急激に覚醒させることにより、自然な睡眠リズムから徐々に覚醒する場合に比べて、覚醒後の反応の低下を少なくすることができる。 Also, the sleep depth control means is used so that the user awakens when the sleep depth determined by the sleep depth determination means reaches the maximum level and then becomes shallower to a predetermined level in the second sleep control. It is characterized by giving awakening stimulus to the person. After a deep sleep due to a natural sleep rhythm, a sudden awakening from a predetermined level of sleep depth, which is shallower than this, reduces the response after awakening compared to a gradual awakening from a natural sleep rhythm Can be reduced.
また、睡眠深度制御手段は、眠気度検出手段によって検出された眠気度に応じて第1の睡眠制御を実行する時間を設定することを特徴としている。これにより、眠気度の軽重に応じた一層効果的な睡眠をサポートできる。 Further, the sleep depth control means is characterized in that the time for executing the first sleep control is set according to the sleepiness level detected by the sleepiness level detection means. Thereby, the more effective sleep according to the lightness of sleepiness can be supported.
また、眠気度検出手段は、生理情報検出手段によって検出された生理情報に基づいて、使用者の眠気度を検出することを特徴としている。かかる生理情報検出手段により、まばたきの回数や使用者の心拍数といった生理情報に基づいて使用者の現在の眠気度を検出できる。 The drowsiness level detection means is characterized by detecting the sleepiness level of the user based on the physiological information detected by the physiological information detection means. Such physiological information detection means can detect the current sleepiness level of the user based on physiological information such as the number of blinks and the heart rate of the user.
本発明に係る睡眠装置によれば、使用者の眠気度に応じた適切な睡眠をサポートできる。 The sleep device according to the present invention can support appropriate sleep according to the sleepiness level of the user.
以下、図面を参照しながら、本発明に係る睡眠装置の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a sleep device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の好適な実施形態に係る睡眠装置の構成を示す図である。図1に示す睡眠装置1は、自動車などの車両に装備されている。睡眠装置1は、車両の運転者(使用者)が運転中に眠気を感じた際、車両を所定の場所に駐車した後、運転者の眠気度に応じた適切な睡眠をサポートする装置である。睡眠装置1は、睡眠装置1全体の制御を行う電子式の制御ユニット2を備えている。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a sleep device according to a preferred embodiment of the present invention. A
制御ユニット2には、運転者の生理情報を検出する生理情報検出部(生理情報検出手段)3が接続されている。生理情報検出部3は、運転者のまばたきの回数や心拍数などといった生理情報を検出する部分である。生理情報検出部3としては、例えばまばたきの回数を計測するための画像センサと画像処理部とからなる検出部がある。画像センサは、例えば車両のフロントパネルに取り付けられて運転者の顔を撮像する。画像処理部は、画像センサで撮像された複数の運転者の顔データを画像処理して一定の時間におけるまばたきの回数を計測する。
The
また、別の生理情報検出部3としては、例えば心拍数を計測するための心拍数計測センサがある。心拍数計測センサは、例えば座席シートの背もたれ部内に内蔵されて運転者の心拍数を計測する。このような生理情報検出部3は、車両のエンジンが始動されると、各種の生理情報の検出を開始する。生理情報検出部3は、検出された各種の生理情報を制御ユニット2に対して出力する。
Moreover, as another physiological
また、制御ユニット2には、車両駆動部4及び刺激付与装置5が接続されている。車両駆動部4は、エンジンのパワーを車輪まで伝達させると共に車両を所定の方向へ移動させるための部分である。車両駆動部4は、制御ユニット2からの指示信号を受信すると、指示信号に基づいて車両を所定の位置へ案内する。
In addition, a
刺激付与装置5は、運転者に対して物理的な刺激を付与する装置である。刺激付与装置5としては、例えば音による聴覚刺激を付与するスピーカがある。スピーカは、例えば座席のヘッドレスト部などに内蔵されている。また、別の刺激付与装置5としては、例えば光による視覚刺激を付与する発光部がある。発光部は、例えばフロントパネルなどに取り付けられている。
The stimulus imparting
制御ユニット2は、運転者の現在の眠気度を検出する眠気度検出部(眠気度検出手段)6と、仮眠の必要性を判定する仮眠必要度判定部7と、仮眠を運転者に報知する仮眠案内部8と、車両を所定位置に誘導制御する車両制御部9と、睡眠中の運転者の睡眠深度(以下「現睡眠深度」という)を判定する睡眠深度判定部(睡眠深度判定手段)10と、眠気度に基づいて運転者の睡眠パターン(睡眠方法)を制御する睡眠方法制御部(睡眠深度制御手段)11とを備えている。
The
眠気度検出部6は、生理情報検出部3によって検出された各種の生理情報に基づいて、運転者の眠気度を検出する部分である。眠気度検出部6は、生理情報検出部3によって検出された生理情報のまばたき回数や心拍数に応じて眠気度を検出し、検出された眠気度を仮眠必要度判定部7及び睡眠方法制御部11にそれぞれ出力する。眠気度は、図2に示すように、眠気の軽重に応じて軽度から重度に向かって、1〜6の6つのレベルに分類されている。本実施形態においては、眠気度1〜2を極軽度の眠気とし、眠気度3〜5を軽度の眠気とし、眠気度6を疲労回復が必要とされる重度の眠気と定義している。
The sleepiness
仮眠必要度判定部7は、運転者に仮眠が必要かどうかを判断する部分である。仮眠必要度判定部7は、眠気度検出部6で検出された眠気度が3〜6であった場合には、仮眠が必要である旨の判断情報を生成する。一方、仮眠必要度判定部7は、眠気度検出部6で検出された眠気度が1〜2であった場合には、仮眠が不要である旨の判断情報を生成する。仮眠必要度判定部7は、仮眠が必要又は不要である旨の判断情報を仮眠案内部8及び睡眠方法制御部11にそれぞれ出力する。
The nap necessity determination unit 7 is a part that determines whether the driver needs a nap. If the drowsiness level detected by the drowsiness
仮眠案内部8は、睡眠装置1による睡眠サポートを開始する旨を運転者に報知する部分である。仮眠案内部8は、仮眠必要度判定部7から仮眠が必要である旨の判断情報が入力されると、睡眠装置1による睡眠サポートを開始する旨を車両のスピーカから報知する。報知後、仮眠案内部8は報知終了信号を生成し、車両制御部9に出力する。
The
車両制御部9は、車両駆動部4を制御する部分である。車両制御部9には例えば不図示のGPS装置が接続されており、自車両の位置情報が分かるようになっている。車両制御部9では、仮眠案内部8から報知終了信号を受信すると、GPS装置からの自車両の位置情報に基づいて、走行地点から最も近いパーキングスペースといった安全な場所へ車両を誘導制御する。GPS装置による車両の誘導完了及びサイドブレーキの作動が確認されたら、車両制御部9は車両停止信号を生成し、睡眠方法制御部11に出力する。
The
睡眠深度判定部10は、運転者の現睡眠深度を判定する部分である。睡眠深度判定部10は、睡眠方法制御部11から、睡眠方法の制御開始信号を受信した後、生理情報検出部3で検出された心拍数に基づいて、運転者の現睡眠深度を判定する。睡眠深度判定部10は、判定された現睡眠深度を睡眠方法制御部11に出力する。
The sleep
睡眠方法制御部11は、眠気度に応じた睡眠パターンを運転者に提供制御する部分である。睡眠方法制御部11は、複数の睡眠パターンを格納している睡眠パターン格納部12と、眠気度に応じた睡眠パターンを選択する睡眠パターン選択部13と、選択された睡眠パターンの経過時間を測定する睡眠時間測定部14と、睡眠パターンにおける睡眠深度と現睡眠深度とを比較する睡眠深度比較部15と、比較結果に応じた刺激を運転者に付与する付与刺激制御部16とを備えている。
The sleep
睡眠パターン格納部12は、眠気度に応じた複数の睡眠パターンP1〜P4を格納する部分である。睡眠パターンP1〜P4は、図2に示すように、軽度の眠気である眠気度3〜5のそれぞれに対応する睡眠パターンP1〜P3と、重度の眠気である眠気度6に対応する睡眠パターンP4とに分類される。
The sleep
睡眠パターンP1〜P3は、運転者の睡眠深度を寝息が立つ程度の浅い眠りである睡眠深度2に一定の時間維持させる睡眠パターンである。すなわち、図2に示すように、睡眠パターンP1は、眠気度3に対応する睡眠パターンであり、睡眠深度2に維持される時間T1が例えば5分程度となっている。睡眠パターンP2は、眠気度4に対応する睡眠パターンであり、睡眠深度2に維持される時間T2が例えば10分程度となっている。睡眠パターンP3は、眠気度5に対応する睡眠パターンであり、睡眠深度2に維持される時間T3が例えば30分程度となっている。ここで、図3は、睡眠深度2と最適な維持時間との関係を示す図である。図3に示すように、眠気度3〜5に対する最適な維持時間は最内円X1に囲まれる領域で表わされる。維持時間は、この最内円に位置する時間に設定される。
The sleep patterns P1 to P3 are sleep patterns in which the sleep depth of the driver is maintained for a certain period of time at the
一方、睡眠パターンP4は、自然な睡眠リズムを利用した睡眠パターンである。図2に示すように、睡眠パターンP4においては、自然な睡眠リズムを利用して睡眠深度4まで運転者の睡眠深度を深くしていき、睡眠深度4で一旦維持する。そして、睡眠深度4で一旦維持された後、睡眠深度2まで眠りが浅くなったときに、運転者を覚醒させる。
On the other hand, the sleep pattern P4 is a sleep pattern using a natural sleep rhythm. As shown in FIG. 2, in the sleep pattern P <b> 4, the sleep depth of the driver is increased to the
睡眠パターン選択部13は、睡眠パターン格納部12に格納されている睡眠パターンP1〜P4の中から、眠気度検出部6で検出された眠気度に対応した1つの睡眠パターンを選択して、制御すべき睡眠方法として設定する部分である。睡眠パターン選択部13で設定された睡眠パターンについての情報は、睡眠時間測定部14や睡眠深度比較部15に出力される。
The sleep
睡眠時間測定部14は、睡眠パターン選択部13で選択設定された睡眠パターンの開始からの経過時間である睡眠時間を計測する部分である。睡眠時間測定部14は、計測した睡眠時間を睡眠パターン選択部13に出力するようになっている。睡眠深度比較部15は、睡眠パターン選択部13で選択された睡眠パターンにおける睡眠深度(以下、「目標睡眠深度」と記す)と、睡眠深度判定部10で判定された現睡眠深度とを比較して、その差についての比較信号を付与刺激制御部16に出力する。
The sleep
付与刺激制御部16は、睡眠深度比較部15からの比較信号が入力されると、その比較信号に応じて、覚醒刺激、維持刺激、及び誘眠刺激のいずれかを運転者に付与するように刺激付与装置5を駆動制御する部分である。付与刺激制御部16は、睡眠深度比較部15から受信した比較信号に応じて、刺激付与装置5に覚醒刺激付与信号、維持刺激付与信号又は誘眠刺激付与信号を出力する。
When the comparison signal from the sleep
次に、上述した睡眠装置1の動作について、図4〜図6に示すフローチャートを参照しながら説明する。以下に示す一連の制御処理は、制御ユニット2によって所定の周期で繰り返し実行される。
Next, operation | movement of the
まず、ステップS1に示すように、生理計測処理が行われる。この処理では、生理情報検出部3の各種センサによって、運転者のまばたき回数や心拍数などが検出され、運転者の生理状態が計測される。
First, as shown in step S1, physiological measurement processing is performed. In this process, the number of blinks of the driver, the heart rate, and the like are detected by various sensors of the physiological
次に、ステップS1で計測された生理情報に基づいて、眠気度検出部6で運転者の眠気度Dを検出して、仮眠必要度判定部7で運転者が眠気を有しているか否か判定する(S2)。ステップS2の判定では、運転者の眠気度Dが眠気度3以上であることが検出された場合には運転者が眠気を有するものと判定する。ステップS2で眠気度Dが3以上でなかった場合にはステップS1に戻り、生理計測を繰り返す。
Next, based on the physiological information measured in step S1, the sleepiness
続いて、ステップS2で眠気度Dが3以上であると検出されたら、仮眠案内部8によって、運転者に対してスピーカから仮眠案内メッセージを報知する(S3)。そして、ステップS4に移行して、車両制御部9で車両駆動部4を駆動制御することにより、GPS情報などに基づいて、駐車しても安全な場所へ運転者の車両を誘導する。車両が安全な場所まで誘導されたら、ステップS5に進んで、再度、眠気度検出部6で運転者の眠気度Dを検出する。
Subsequently, when it is detected in step S2 that the sleepiness degree D is 3 or more, the
続いて、ステップS5で検出された眠気度Dが軽度の眠気である眠気度3〜5であるか又は重度の眠気である眠気度6であるかを、睡眠パターン選択部13で判定する(S6)。ステップS6における判定の結果、眠気度Dが眠気度3〜5であれば、最大レベルである睡眠深度4よりも浅い所定レベルである睡眠深度2を一定時間維持する第1の睡眠制御を行う(S7)。ステップS7における第1の睡眠制御では、睡眠パターン選択部13により、睡眠パターンP1〜P3のいずれか1つを睡眠パターン格納部12から呼出して設定する。
Subsequently, the sleep
一方、ステップS6における判定の結果、眠気度Dが眠気度6であれば、自然な睡眠パターンを利用して睡眠深度4となる第2の睡眠制御を行う(S8)。ステップS8における第2の睡眠制御では、睡眠パターン選択部13により、睡眠パターンP4を睡眠パターン格納部12から呼出して設定する。
On the other hand, as a result of the determination in step S6, if the sleepiness degree D is
ここで、第1の睡眠制御について、図5を参照して、詳細に説明する。以下に示す第1の睡眠制御における一連の制御処理は、制御ユニット2によって所定時間繰り返し実行される。
Here, the first sleep control will be described in detail with reference to FIG. A series of control processes in the first sleep control described below are repeatedly executed by the
まず、ステップS10に示すように、睡眠パターンP1〜P3の内、眠気度検出部6で検出された眠気度Dに対応した1つの睡眠パターンを睡眠パターン選択部13で選択して設定する。睡眠パターンを設定することにより、選択された睡眠パターンにおける睡眠維持時間Tと所定時間における目標睡眠深度SL1とが設定される。
First, as shown in step S10, the sleep
ステップS10で睡眠パターンが設定されると、設定された睡眠パターンによる第1の睡眠制御が開始され、睡眠時間測定部14によって、経過時間に相当する現睡眠時間ntが測定される(S11)。続いて、生理情報検出部3によって生理計測が再び行われる(S12)。そして、睡眠深度判定部10により、生理情報検出部3からの心拍数といった生理情報に基づいて、運転者の現睡眠深度SLが判定される(S13)。
When the sleep pattern is set in step S10, the first sleep control based on the set sleep pattern is started, and the current sleep time nt corresponding to the elapsed time is measured by the sleep time measurement unit 14 (S11). Subsequently, physiological measurement is performed again by the physiological information detection unit 3 (S12). Then, the sleep
ステップS13において運転者の現睡眠深度SLが判定された後、選択された睡眠パターンの現睡眠時間nt時の目標睡眠深度SL1を取得する(S14)。そして、ステップS13で判定された現睡眠深度SLとステップS14で取得された目標睡眠深度SL1とを、睡眠深度比較部15によって比較する(S15)。
After the driver's current sleep depth SL is determined in step S13, the target sleep depth SL1 at the current sleep time nt of the selected sleep pattern is acquired (S14). Then, the sleep
ステップS15における比較の結果、現睡眠深度SLが目標睡眠深度SL1より大きくなっている場合、つまり、運転者の眠りの深さが目標とする眠りの深さに比べて深くなっている場合、付与刺激制御部16で刺激付与装置5を作動させて、運転者の睡眠深度を浅くさせる覚醒刺激を運転者に対して付与する(S16)。このような覚醒刺激としては、発光装置によるフラッシュ光といった視覚的な刺激や、感覚閾値を超えた音圧(例えば白色雑音で60〜80dB程度)での音楽再生といった聴覚的な刺激などから適宜選択される。
As a result of the comparison in step S15, when the current sleep depth SL is larger than the target sleep depth SL1, that is, when the sleep depth of the driver is deeper than the target sleep depth, the grant The
また、ステップS15における比較の結果、現睡眠深度SLが目標睡眠深度SL1より小さくなっている場合、つまり運転者の眠りの深さが目標とする眠りの深さに比べて浅くなっている場合、付与刺激制御部16で刺激付与装置5を作動させて、運転者の睡眠深度を深くさせる誘眠刺激を運転者に対して付与する(S17)。このような誘眠刺激としては、睡眠に適した室温調整といった知覚的な刺激や、マッサージによる触覚的な刺激や、睡眠に適した音楽再生といった聴覚的な刺激などから適宜選択される。
As a result of the comparison in step S15, when the current sleep depth SL is smaller than the target sleep depth SL1, that is, when the driver's sleep depth is shallower than the target sleep depth, The
また、ステップS15における比較の結果、現睡眠深度SLと目標睡眠深度SL1とが同一である場合、つまり運転者の眠りの深さが目標とする眠りの深さに一致している場合、付与刺激制御部16で刺激付与装置5を作動させて、運転者の睡眠深度を維持させる維持刺激を運転者に対して付与する(S18)。このような維持刺激としては、微弱な光や微弱な振動の連続付与や、図7に示すような所定の音圧レベル(例えばピンクノイズで55dB程度)の音声を30秒周期で時間Δtだけ繰り返し再生する聴覚的な刺激などから適宜選択される。なお、この所定の音圧レベルは、図8に示すように、時間Δtを大きくするにしたがってレベルを小さくすることが好ましく、また、音声の周波数が高くなるにしたがってレベルを小さくすることが好ましい。
Further, as a result of the comparison in step S15, when the current sleep depth SL and the target sleep depth SL1 are the same, that is, when the driver's sleep depth matches the target sleep depth, The
ステップS16〜S18による各種刺激付与が終了したら、ステップS19に進み、現睡眠時間ntと睡眠維持時間Tとを比較する。比較の結果、現睡眠時間ntが睡眠維持時間Tより小さい場合、ステップS11に戻り、運転者の睡眠深度の維持制御を繰り返す。一方、ステップS19における比較の結果、現睡眠時間ntが睡眠維持時間T以上になったら、運転者に対してステップS16における覚醒刺激より数段強い覚醒刺激を運転者に付与して、運転者を覚醒させる(S20)。これにより、第1の睡眠制御を終了する。 When the application of various stimuli in steps S16 to S18 is completed, the process proceeds to step S19, and the current sleep time nt and the sleep maintenance time T are compared. As a result of the comparison, when the current sleep time nt is smaller than the sleep maintenance time T, the process returns to step S11 to repeat the driver's sleep depth maintenance control. On the other hand, as a result of the comparison in step S19, when the current sleep time nt is equal to or longer than the sleep maintenance time T, the driver is given a wakeful stimulus that is several steps stronger than the wakeful stimulus in step S16. Awaken (S20). Thereby, 1st sleep control is complete | finished.
次に、第2の睡眠制御について、図6を参照して、詳細に説明する。以下に示す第2の睡眠制御における一連の制御処理は、制御ユニット2によって繰り返し実行される。
Next, the second sleep control will be described in detail with reference to FIG. A series of control processes in the second sleep control described below are repeatedly executed by the
第2の睡眠制御が開始されると、まず、生理情報検出部3によって生理計測が再び行われる(S30)。そして、睡眠深度判定部10により、生理情報検出部3からの心拍数といった生理情報に基づいて、運転者の現睡眠深度SLが判定される(S31)。続いて、ステップS31において判定された現睡眠深度SLが 最大レベルの深い眠りである睡眠深度4であるか否かを判断する(S32)。
When the second sleep control is started, physiological measurement is first performed again by the physiological information detection unit 3 (S30). Then, the sleep
ステップS32による判断の結果、現睡眠深度SLが睡眠深度4に至っていない場合には、必要に応じて誘眠刺激を運転者に付与して、運転者の睡眠深度が深くなるようにする(S33)。ステップS33における誘眠刺激は、第1の睡眠制御のステップS17における誘眠刺激と同様である。
As a result of the determination in step S32, if the current sleep depth SL has not reached the
一方、ステップS32による判断の結果、現睡眠深度SLが睡眠深度4に至った場合には、ステップS34に進み、運転者の生理計測を再度行う。そして、運転者の現睡眠深度SLの判定をステップS31と同様に睡眠深度判定部10によって行い、現睡眠深度SLが最大の睡眠深度4より浅い睡眠深度2であるか否か判断する(ステップS36)。
On the other hand, if the result of determination in step S32 is that the current sleep depth SL has reached
ステップS36による判断の結果、現睡眠深度SLが睡眠深度2に至っていない場合には、必要に応じて覚醒刺激を運転者に付与して、運転者の睡眠深度が浅くなるようにする(ステップS37)。この覚醒刺激は、第1の睡眠制御のステップS16における覚醒刺激と同様である。
As a result of the determination in step S36, if the current sleep depth SL has not reached the
一方、ステップS36による判断の結果、現睡眠深度SLが睡眠深度2である場合には、運転者に対してステップS37における覚醒刺激よりも数段強い覚醒刺激を運転者に付与して、運転者を覚醒させる(S38)。これにより、第2の睡眠制御を終了する。
On the other hand, if the result of determination in step S36 is that the current sleep depth SL is
このように、本実施形態に係る睡眠装置1では、軽度の眠気(眠気度3〜5)に対応する第1の睡眠制御と、重度の眠気(眠気度6)に対応する第2の睡眠制御とをそれぞれ行っている。そして、第1の睡眠制御では、睡眠パターンP1〜P3のいずれか1つを選択設定して、運転者の睡眠深度を最大レベルである睡眠深度4よりも浅い睡眠深度2に5分〜30分維持する睡眠パターンを提供している。一方、第2の睡眠制御では、運転者の自然な睡眠リズムを利用した睡眠パターンP4を設定して、運転者の睡眠深度を睡眠深度4に一旦維持する睡眠パターンを提供している。
Thus, in the
このように、睡眠装置1では、軽度の眠気を有する運転者に対しては睡眠深度2を持続させる睡眠パターンを提供して、運転者の眠気を効果的に解消させ、重度の眠気を有する運転者に対しては疲労回復等を促す自然な睡眠リズムによる睡眠パターンを提供して、運転者の眠気を効果的に解消させている。従って、睡眠装置1では、運転者の眠気度に応じた適切な睡眠をサポートできる。
As described above, the
また、本実施形態に係る睡眠装置1では、第1の睡眠制御において、眠気度が3から5へと大きくなるにつれて睡眠深度2の維持時間が長くなるように維持時間T1〜T3を設定している。これにより、眠気度の軽重に応じた一層効果的な睡眠をサポートできる。
In the
また、本実施形態に係る睡眠装置1では、第1の睡眠制御において、現睡眠深度と目標睡眠深度とを比較して、その差に応じて、覚醒刺激、維持刺激、及び誘眠刺激のいずれかを運転者に付与するようにしている。これにより、維持時間T1〜T3の間、運転者の現睡眠深度を睡眠深度2により確実に維持できる。
Further, in the
また、本実施形態に係る睡眠装置1では、第2の睡眠制御において、現睡眠深度と目標睡眠深度とを比較して、運転者の現睡眠深度が睡眠深度4になるように誘眠刺激を運転者に付与するようにしている。これにより、運転者の現睡眠深度を速やかに睡眠深度4まで到達させる。
Further, in the
また、本実施形態に係る睡眠装置1では、第2の睡眠制御において、運転者の睡眠深度が一旦睡眠深度4に達してから睡眠深度2になった際、覚醒刺激を運転者に付与して目覚めさせる。睡眠深度2の状態から覚醒させることにより、自然な睡眠リズムで覚醒するよりも覚醒後の反応の低下を少なくすることができる。
Moreover, in the
上述した実施形態は、本発明に係る睡眠装置の一例を示すものである。本発明に係る睡眠装置は、このようなものに限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しないものであれば、実施形態に係る睡眠装置を変形し、又は車両以外のものに適用したものであってもよい。例えば、上記実施形態では、まばたきの回数や心拍数といった生理計測に基づいて眠気度や現睡眠深度を計測するようにしているが、脳波や呼吸回数といった別の生理計測に基づいて眠気度や現睡眠深度を計測するようにしてもよい。 Embodiment mentioned above shows an example of the sleep apparatus which concerns on this invention. The sleep device according to the present invention is not limited to such a device, and if the gist described in each claim is not changed, the sleep device according to the embodiment is modified or other than the vehicle. It may be applied. For example, in the above embodiment, the sleepiness level and the current sleep depth are measured based on physiological measurements such as the number of blinks and the heart rate, but the sleepiness level and the current sleep depth are measured based on other physiological measurements such as an electroencephalogram and the number of breaths. You may make it measure sleep depth.
また、上記実施形態では、生理計測に基づいて眠気度を計測するようにしているが、質問などの心理計測や車両状態又は運転者の行動(運転時間や車両のふらつき量)などの行動計測に基づいて眠気度を計測するようにしてもよい。更に、前日の睡眠時間や当日に目覚めた時間などの入力を受け付け、運転者の疲労度を加味して眠気度を計測するようにしてもよい。 In the above embodiment, the sleepiness level is measured based on physiological measurement. However, it is used for psychological measurement such as a question and behavior measurement such as a vehicle state or a driver's behavior (driving time and amount of vehicle wobble). You may make it measure sleepiness based on it. Further, the sleepiness level may be measured by accepting inputs such as the sleep time of the previous day or the time of waking up on the day and taking into account the driver's fatigue level.
また、上記実施形態では、眠気の度合を示す程度として眠気度という用語を用いたが、覚醒度という用語を用いて表わしてもよい。また、上記実施形態では、睡眠の深度を示すレベルとして睡眠深度という用語を用いたが、国際的な指標である睡眠段階という用語を用いて睡眠の深度を表わすようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the term sleepiness degree was used as a grade which shows the degree of sleepiness, you may express using the term awakening degree. Moreover, in the said embodiment, although the term sleep depth was used as a level which shows the depth of sleep, you may make it represent the depth of sleep using the term sleep stage which is an international parameter | index.
また、上記実施形態では、本発明に係る睡眠装置を車両に適用させた実施形態について説明したが、本発明に係る睡眠装置を車両以外のベッドや安楽イスなどに適用させて、通常の仕事におけるリフレッシュ用途に用いたり、警察や消防といった長時間の仮眠がとれない仕事における仮眠用途に用いたりしてもよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated embodiment which applied the sleeping device which concerns on this invention to the vehicle, the sleeping device which concerns on this invention is applied to a bed other than a vehicle, an easy chair, etc., and in normal work You may use for a refreshing use, or for a nap use in the work which cannot take a nap for a long time, such as the police and a fire department.
1…睡眠装置、2…制御ユニット、3…生理情報検出部(生理情報検出手段)、4…車両駆動部、5…刺激付与装置、6…眠気度検出部(眠気度検出手段)、10…睡眠深度判定部(睡眠深度判定手段)、11…睡眠方法制御部(睡眠深度制御手段)、12…睡眠パターン格納部、13…睡眠パターン選択部、14…睡眠時間測定部、15…睡眠深度比較部、16…付与刺激制御部、P1,P2,P3,P4…睡眠パターン、T1,T2,T3…維持時間。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記眠気度検出手段によって検出された前記眠気度に基づいて、前記使用者の睡眠深度を制御する睡眠深度制御手段と、を備え、
前記睡眠深度制御手段は、前記眠気度検出手段によって検出された前記眠気度が所定の閾値以下である場合に、前記使用者の前記睡眠深度を最大レベルよりも浅い所定レベルの睡眠深度で維持する第1の睡眠制御を行うことを特徴とする睡眠装置。 Sleepiness level detection means for detecting the current sleepiness level of the user;
A sleep depth control means for controlling the sleep depth of the user based on the sleepiness level detected by the sleepiness level detection means,
The sleep depth control means maintains the sleep depth of the user at a predetermined sleep depth shallower than a maximum level when the sleepiness level detected by the sleepiness level detection means is equal to or less than a predetermined threshold. A sleep device that performs first sleep control.
前記生理情報検出手段によって検出された前記生理情報に基づいて、前記使用者の前記睡眠深度を判定する睡眠深度判定手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項2に記載の睡眠装置。 Physiological information detecting means for detecting physiological information of the user;
The sleep device according to claim 2, further comprising: a sleep depth determination unit that determines the sleep depth of the user based on the physiological information detected by the physiological information detection unit.
前記睡眠深度判定手段によって判定された前記睡眠深度が前記所定レベルよりも深いレベルにあった場合に、前記睡眠深度が浅くなるように前記使用者に覚醒刺激を付与し、
前記睡眠深度判定手段によって判定された前記睡眠深度が前記所定レベルよりも浅いレベルにあった場合に、前記睡眠深度が深くなるように前記使用者に誘眠刺激を付与することを特徴とする請求項3に記載の睡眠装置。 In the first sleep control, the sleep depth control means
When the sleep depth determined by the sleep depth determination means is at a level deeper than the predetermined level, the user is given an arousal stimulus so that the sleep depth becomes shallow,
The sleep sensation is given to the user so that the sleep depth becomes deep when the sleep depth determined by the sleep depth determination means is at a level shallower than the predetermined level. 3. The sleep device according to 3.
前記睡眠深度判定手段によって判定された前記睡眠深度が最大レベルに達するまで、前記睡眠深度が深くなるように前記使用者に誘眠刺激を付与することを特徴とする請求項3又は4に記載の睡眠装置。 In the second sleep control, the sleep depth control means
The sleep according to claim 3 or 4, wherein the user is provided with a hypnotic stimulus so that the sleep depth is deepened until the sleep depth determined by the sleep depth determination means reaches a maximum level. apparatus.
前記睡眠深度判定手段によって判定された前記睡眠深度が最大レベルに達し、その後前記所定のレベルまで浅くなった場合に、前記使用者が覚醒するように前記使用者に覚醒刺激を付与することを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の睡眠装置。 In the second sleep control, the sleep depth control means
When the sleep depth determined by the sleep depth determination means reaches a maximum level and then becomes shallow to the predetermined level, an awakening stimulus is applied to the user so that the user is awakened. The sleep device according to any one of claims 3 to 5.
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