CN101378802A - 车辆用热刺激装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等效果的车辆用热刺激装置。在车辆用热刺激装置(10)中，通过压电传感器(26)检测乘客的伴有周期性变化的生物节律(呼吸节律等)，并根据此检测结果，通过控制电路(16)开启和关闭加热元件(22)、(24)，通过此加热元件(22)、(24)的开启和关闭，以同步于乘客呼吸节律的方式对乘客施加热刺激。因此，其能够通过提高乘客自主神经(副交感神经)活动来提高生物机能。由此，能对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等的效果。

Description

车辆用热刺激装置
技术领域
本发明涉及一种车辆用热刺激装置，尤其涉及一种能够对车辆上的乘客施加热刺激的车辆用热刺激装置。
背景技术
长久以来，作为加热装置，下述制品已经被公知(例如，参照专利文献1、专利文献2)。例如，在专利文献1中，公开了一种车辆用加热器的示例。此专利文献1所记载的示例中，在车辆用座椅上将多个加热器分割设置，并改变该多个发热器的发热量。并且，通过对人体中易于感受温度刺激的部位进行集中加温，实现对所乘坐乘客带来速热感的效果。
此外，例如在专利文献2中，公开了一种电热毯的示例。在此专利文献2所记载的示例中，对使用者的呼吸数或心跳数进行测定，并根据此呼吸数或心跳数的增减而对加热器的温度高低进行调节。
专利文献1:特开2003-332030号公报(图1，图2)
专利文献2:特开2002-250532号公报(图12)
专利文献3:特开昭64-67886号公报
但是，专利文献1及专利文献2所记载的示例中，没有考虑到通过对车辆上的乘客施加热刺激而获得例如降低乘客疲劳及改善乘客体质等的效果。因此，为使其能够对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等效果，还有改善的余地。
发明内容
本发明是鉴于上述实际情况而进行的，其目的在于，提供一种能够对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等效果的车辆用热刺激装置。
为了解决所述课题，权利要求1所述的车辆用热刺激装置的特征在于，具有:生物节律检测单元，用于检测乘客的伴有周期性变化的生物节律；热刺激发生单元，用于对所述乘客施加热刺激；控制单元，其根据来自所述生物节律检测单元的检测结果，驱动所述热刺激发生单元工作，以使所述热刺激发生单元对所述乘客施加的热刺激同步于所述乘客生物节律。
在权利要求1所述的车辆用热刺激装置中，当生物节律检测单元检测出乘客伴有周期性变化的生物节律时，由控制单元根据来自生物节律检测单元的检测结果驱动热刺激发生单元工作，再通过此热刺激发生单元的工作，以与乘客的生物节律同步的方式，对乘客施加热刺激。
一般认为，当人在如呼气等情况下受到皮肤刺激时，自主神经(交感神经及副交感神经)的活动变活跃，从而使生物机能提高(例如，第55届日本自主神经学会总会/教育讲演:针灸的生物反应及自主神经(汲取传统医术的精髓，站在科学的视点上看针灸疗法)自主神经 第40卷 第1号 2003年2月15日 另印 第26页)。
因此，如权利要求1所述的车辆用热刺激装置，以与乘客的生物节律同步的方式对乘客施加热刺激，通过提高乘客自主神经(副交感神经)活动来能够提高生物机能。由此，能对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等的效果。
权利要求2所述的车辆用热刺激装置为，如权利要求1所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，所述生物节律检测单元检测所述乘客的呼吸节律；所述控制单元根据来自所述生物节律检测单元的检测结果，驱动所述热刺激发生单元工作，以使所述热刺激发生单元对所述乘客施加的热刺激同步于所述乘客的呼吸节律。
在权利要求2所述的车辆用热刺激装置中，当生物节律检测单元检测出乘客的呼吸节律时，由控制单元根据来自生物节律检测单元的检测结果驱动热刺激发生单元工作，再通过此热刺激发生单元的工作，以与乘客的呼吸节律同步的方式，对乘客施加热刺激。
如上所述，通过权利要求2所述的车辆用热刺激装置，由于能够以与乘客的呼吸节律同步的方式对乘客施加热刺激，因此，能够通过提高乘客自主神经(副交感神经)活动来提高生物机能。由此，能够对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等的效果。
权利要求3所述的车辆用热刺激装置为，如权利要求1所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，所述生物节律检测单元检测所述乘客的心跳节律；所述控制单元根据来自所述生物节律检测单元的检测结果，驱动所述热刺激发生单元工作，以使所述热刺激发生单元对所述乘客施加的热刺激同步于所述乘客的心跳节律。
在权利要求3所述的车辆用热刺激装置中，当生物节律检测单元检测出乘客的心跳节律时，由控制单元，根据来自生物节律检测单元的检测结果驱动热刺激发生单元工作，再通过此热刺激发生单元的工作，以与乘客的心跳节律同步的方式，对乘客施加热刺激。
如上所述，通过权利要求3所述的车辆用热刺激装置，由于能够以与乘客的心跳节律同步的方式，对乘客施加热刺激，因此，能够通过提高乘客自主神经(副交感神经)活动来提高生物机能。由此，能够对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等的效果。
权利要求4所述的车辆用热刺激装置为，如权利要求1至3任意一项所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，所述控制单元以同步于所述生物节律检测单元所检测的所述乘客的生物节律的方式，驱动所述热刺激发生单元工作。
在权利要求4所述的车辆用热刺激装置中，当生物节律检测单元检测出乘客的生物节律时，由控制单元根据来自生物节律检测单元的检测结果，驱动热刺激发生单元以与乘客的生物节律同步的方式工作。由此，能够对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等效果。
权利要求5所述的车辆用热刺激装置为，如权利要求1至3任意一项所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，所述控制单元以相对于所述生物节律检测单元所检测的所述乘客的生物节律具有相位差的方式，驱动所述热刺激发生单元工作，以使所述热刺激发生单元对所述乘客施加的热刺激同步于所述乘客的生物节律。
在权利要求5所述的车辆用热刺激装置中，当生物节律检测单元检测出乘客的生物节律时，由控制单元以相对于乘客的生物节律具有相位差的方式驱动所述热刺激发生单元工作，以使热刺激发生单元对乘客施加的热刺激同步于此乘客的生物节律。因此，即使因介于热刺激发生单元与乘客之间的部件的热传导效率的影响，使得从热刺激发生单元开始工作到乘客实际受到热刺激需要一定时间的情况下，也能够通过如上文所述的以相对于乘客的生物节律具有相位差的方式驱动所述热刺激发生单元工作，从而使对乘客施加的热刺激同步于乘客的生物节律。由此，可进一步提高给车辆上的乘客带来的例如降低疲劳及改善体质等的效果。
权利要求6所述的车辆用热刺激装置为，如权利要求1至5任意一项所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，所述热刺激发生单元构成为，能够产生及吸收热量。
在权利要求6所述的车辆用热刺激装置中，当热刺激发生单元以产生热量的方式工作时，对乘客施加热刺激；当热刺激发生单元以吸收热量的方式工作时，冷却乘客被施加了热刺激的部分。
因此，根据权利要求6所述的车辆用热刺激装置，能够对乘客被施加了热刺激的部分进行冷却之后再施加热刺激，因此，能够加大在热刺激施加前后对乘客施加的温度变化。由此，能够进一步提高给车辆上的乘客带来的例如降低疲劳及改善体质等效果。
权利要求7所述的车辆用热刺激装置为，如权利要求1至6任意一项所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，所述热刺激发生单元构成为，使热源能够相对于乘客进行接触和分离。
在权利要求7所述的车辆用热刺激装置中，当热刺激发生单元使热源接触乘客时，乘客被施加热刺激；当热刺激发生单元使热源与乘客分离时，对乘客的热刺激消失。
因此，根据权利要求7所述的车辆用热刺激装置，即使在例如热源的温度保持为恒定的状态下，也能够通过使此热源相对于乘客接触和分离而对乘客施加热刺激。由此，不再需要热源的温度控制，能够实现低成本化。
此外，在权利要求7所述的车辆用热刺激装置中，例如，将热源的构成设定为能够在发热状态和发热停止状态间切换，当热源在与乘客接触时处于发热状态并对乘客施加热刺激，而在与乘客分离时变为发热停止状态的话，当热源与乘客分离时由于热源呈发热停止状态，能使热源冷却，因此，能够加大对乘客施加的热刺激的温度变化。由此，能进一步提高给车辆上的乘客带来的例如降低疲劳及改善体质等效果。
权利要求8所述的车辆用热刺激装置为，如权利要求1至7任意一项所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，所述热刺激发生单元被设置于车辆用座椅上。
在权利要求8所述的车辆用热刺激装置中，热刺激发生单元被设置于车辆用座椅上。因此，能够在乘客乘坐于车辆用座椅的状态下，对其施加热刺激。
如上文详细所述，根据本发明，则能够通过对乘客施加热刺激而对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等的效果。
附图说明
图1为表示本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置整体构造的框图。
图2为本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置的工作流程图。
图3为本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置的工作时序图。
图4为本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置的改变例的工作时序图。
图5为表示本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置整体构造的框图。
图6为本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置的工作流程图。
图7为本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置的工作时序图。
图8为本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置的改变例的工作时序图。
图9为表示本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置整体构造的框图。
图10为本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置的工作流程图。
图11A为本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置的工作方式说明图。
图11B为本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置的工作方式说明图。
图12为本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置的工作时序图。
图13为本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置的改变例的工作时序图。
图14为本发明的第一至第三实施方式中的车辆用热刺激装置的改变例的工作时序图。
图15为表示本发明的第一至第三实施方式中的车辆用热刺激装置的改变例的整体构造的框图。
图16为本发明的第一至第三实施方式中的车辆用热刺激装置的改变例的工作时序图。
图17A为本发明的第一至第三实施方式中的车辆用热刺激装置的改变例的说明图。
图17B为本发明的第一至第三实施方式中的车辆用热刺激装置的改变例的说明图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下对本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10进行说明。
在图1、图2、图3中分别对第一实施方式进行了图示，其中，图1为表示本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10的整体构造的框图；图2为本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10的工作流程图；图3为本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10的工作时序图。
如图1所示的本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10为，适用于例如乘用车等车辆上的装置，其主要构成包括，车辆用座椅12、操作开关14、以及作为控制单元的控制电路16。
在车辆用座椅12中，设有座椅靠背18和坐垫20，在此座椅靠背18及坐垫20的各座椅表面一侧，内置有作为热刺激发生单元的加热元件22、24。此外，此加热元件22、24的构造为，通过控制电路16驱动，在工作时进行发热使各座椅表面升温，从而对乘坐乘客施加热刺激。在本实施方式(其他实施方式也均相同)中，所谓热刺激是指，例如乘客被施加了热刺激时，能够感觉到在其皮肤上被施加了热刺激的刺激。
此外，在座椅靠背18中比发热元件22更靠上的座椅表面一侧，内置有能够输出应变信号的、作为生物节律检测单元的压电传感器26。此压电传感器26的构成为，通过伴随乘坐乘客的呼吸动作而产生的上半身的变形而进行应变，例如，如图3中的信号波形100所示，其能够在乘坐乘客呼气时输出正信号，而在乘坐乘客吸气时输出负信号。
操作开关14的构成为，被配置于例如仪表板或车辆用座椅12上，并能够输出对应于所乘坐乘客的开启与关闭(ON·OFF)操作的信号。
控制电路16由具备了例如CPU、ROM、RAM等的电路构成，在其输入部连接有压电传感器26、点火开关28以及操作开关14；在其输出部连接有加热元件22、24。并且，控制电路16的构造为，根据从压电传感器26、点火开关28及操作开关14输出的信号，驱动加热元件工作。以下对此控制电路16的工作方式进行详细说明。
下面，结合本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10的工作，对其作用及效果进行说明。
当对控制电路16输入从点火开关18输出开启(ON)信号以及从操作开关14输出开启(ON)信号时，控制电路16开始如图2的流程图所示的程序处理。
当控制电路16开始如图2的流程图所示的程序处理时，首先通过输入来自压电传感器26的输出信号来检测所乘坐乘客的呼吸动作(步骤S1)，并且，根据来自压电传感器26的输出信号对此时所乘坐乘客的呼吸动作是吸气动作还是呼气动作进行判断(步骤S2)。
在此，如果所乘坐乘客的上半身随呼吸动作而发生变形，则压电传感器26将输出如图3的信号波形100所示的、当所乘坐乘客呼气时为正，当所乘坐乘客吸气时为负的正弦波信号。
控制电路16在上述的步骤S1的处理中，当从压电传感器26例如输入了如图3的信号波形100中的区间T1所示的正信号时，将此时的所乘坐乘客的呼吸动作判断为呼气，则输出如图3的信号波形101中的区间T1所示的信号，从而使加热元件22、24开启并开始工作(步骤S3)。并且，当加热元件22、24开启并工作进行发热时，车辆用座椅12的座椅靠背18以及坐垫20将会升温，其表面实际温度以如图3的温度波形102所示的状态上升。由此，对乘坐乘客施加热刺激。
另一方面，当控制电路16在上述的步骤S1的处理中，从压电传感器26输入了如图3的信号波形100中的区间T2所示的负信号时，则将此时的所乘坐乘客的呼吸动作判断为吸气，并输出如图3的信号波形101中的区间T2所示的信号，从而使加热元件22、24关闭并停止工作(步骤S4)。并且，当加热元件22、24关闭并停止工作时，车辆用座椅12的座椅靠背18以及坐垫20的表面被车厢内的空气冷却，其表面实际温度以如图3的温度波形102所示的状态下降。
接着，控制电路16根据来自点火开关28的输出信号以及来自操作开关14的输出信号，对是否终止一系列的程序处理进行判断(步骤S5)，当不终止一系列的程序处理时，返回上述步骤S1的处理。并且，在步骤S5的处理中被判断为终止之前，将一直重复进行上述步骤S1至步骤S4的处理。由此，如图3所示，将以同步于乘客呼吸节律的方式，对所乘坐乘客反复施加热刺激。
在此，一般来说，当人在如呼气时等情况下受到皮肤刺激时，自主神经(交感神经及副交感神经)的活动变高，从而使生物机能提高(例如，第55届日本自主神经学会总会/教育讲演:针灸的生物反应及自主神经(汲取传统医术的精髓，站在科学的视点上看针灸疗法)自主神经第40卷第1号2003年2月15日另印第26页)。
因此，如本实施方式中的车辆用热刺激装置10，以同步于所乘坐乘客呼吸节律的方式对所乘坐乘客施加热刺激，则能够通过提高乘客自主神经(副交感神经)活动来提高生物机能。由此，能对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等的效果。
此外，在本实施方式中的车辆用热刺激装置10中，加热元件22、24被设置于车辆用座椅12上。因此，能够对车辆上的乘客在乘坐于车辆用座椅12的状态下施加热刺激。特别是，如果将本实施方式中的车辆用热刺激装置10设置于驾驶坐席上，则能够对驾驶员带来例如降低疲劳及改善体质等的效果。
接着，对本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10的改变例进行说明。
在上述实施方式中，是对控制电路16在步骤S1的处理中的任意时间输入来自压电传感器26的输出信号，并根据此信号对所乘坐乘客的呼吸动作进行判断，再根据此判断结果使加热元件22、24开启关闭(ON·OFF)，从而以同步于乘客的呼吸节律的方式，对所乘坐乘客反复施加热刺激。此外还可以采用如下方式。
即，也可以采用这种方式:对控制电路16输入从压电传感器26连续输出的信号，当从所乘坐乘客的吸气动作切换到呼气动作之际(即图3中的时间t1)，与此同步地打开加热元件22、24；当从所乘坐乘客的呼气动作切换到吸气动作之际(即图3中的时间t2)，与此同步地关闭加热元件22、24。采用这种方式，如图3所示，也能够以同步于乘客的呼吸节律的方式，对乘客施加热刺激。
即使如上述实施方式以及上述改变例，以同步于乘客呼吸节律的方式对乘客施加热刺激，实际上，也会受例如介于加热元件22、24与乘客之间的缓冲材及座椅表皮等的热传导率的影响，有时会出现如图3所示的，相对于乘客的呼吸节律，乘客的热刺激产生延迟(相位差θ)。因此，在此情况下，可以采用下述方式。
即，控制电路16也可以采用下述方式，以使加热元件22、24对乘客的热刺激不产生相位差地同步于乘客的呼吸节律的方式，如图4所示，对于乘客的呼吸节律(即信号波形100)输出如信号波形101所示的信号，从而使加热元件22、24以具有相位差θ的方式(相位前移)开启关闭。
这样，即使在受到例如介于加热元件22、24与乘客之间的缓冲材及座椅表皮等的热传导率的影响，使从加热元件22、24开始工作到实际对乘客施加热刺激需要一定时间的情况下，也能够使向乘客施加的热刺激不具有相位差地同步于乘客的呼吸节律。由此，能够进一步提高给车辆上的乘客带来的例如降低疲劳及改善体质等效果。
此外，在上述实施形态中，是在乘客每次呼气时使加热元件22、24工作，从而对乘客施加热刺激，此外也可以采用例如，以多次呼气作为一个周期使加热元件22、24工作一次，从而对乘客施加热刺激的方式。
另外，在上述实施方式中，是将加热元件22、24内置于车辆用座椅12中，此外还可以将加热元件22、24内置在例如车门内饰、肘靠、方向盘等中。此外，本发明中的热刺激发生单元，并不仅限于加热元件22、24，例如还可以采用产生热风的空调装置或脚下的卤素加热器等。
此外，在上述实施方式中，是采用由压电传感器26来检测乘客呼吸节律的构造，但是，也可以采用通过红外线传感器或其他传感器来检测乘客呼吸节律(即检测呼气的温度)的构造。
[第二实施方式]
以下，对本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置50进行说明。
在图5、图6、图7中分别对第二实施方式进行了图示，其中，图5为表示本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置50的整体构造的框图；图6为本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置50的工作流程图；图7为本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置50的工作时序图。
在如图5所示的本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置50中，设有作为热刺激发生单元的热冷单元42、44来代替本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10中的发热元件22、24。因此，在本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置50中，对于与本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10相同的构造使用与之相同的符号，并省略其说明。
本发明第二实施方式的车辆用热刺激装置50中，热冷单元42、44的构造为，例如具有未图示的多个泊耳贴(Peltier)元件。该被设置于热冷单元42、44上的各泊耳贴元件的构造为，通过控制电路16驱动，例如，根据从控制电路16施加的电压的极性，来进行热的产生(加温动作)或热的吸收(冷却动作)。并且，该被设置于热冷单元42、44上的多个泊耳贴元件在产生热时，各座椅表面被加温，对所乘坐乘客施加热刺激；该被设置于热冷单元42、44上的多个泊耳贴元件在吸收热时，各座椅表面被冷却。
此外，控制电路16的构造为，在其输出部处连接有热冷单元42、44，其根据从压电传感器26、点火开关28以及操作开关14输出的信号，对热冷单元42、44进行控制。以下对此控制电路16的工作方式进行详细说明。
接下来，结合本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置50的工作方式，对其作用及效果进行说明。
本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置50的控制电路16，实施如图6所示的步骤S3A及步骤S4A，来代替本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10的控制电路16所进行的，如图2的流程图所示程序处理的步骤S3及步骤S4。因此，以下在本发明的第二实施方式中，对不同于本发明第一实施方式的部分进行说明，而对于相同部分则参照上述第一实施方式中的说明。
本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置50中，控制电路16在步骤S1的处理中，当从压电传感器26输入了例如图7的信号波形100中的区间T1所示的正信号时，则将此时的所乘坐乘客的呼吸动作判断为呼气，并输出如图7的信号波形103中的区间T1所示的信号，从而使热冷单元42、44的各泊耳贴元件启动并发热(加温动作)(步骤S3A)。接着，当热冷单元42、44产生热时，车辆用座椅12的座椅靠背18以及坐垫20被升温，其表面实际温度以如图7的温度波形102所示的状态上升。由此，对所乘坐乘客施加热刺激。
另一方面，控制电路16在上述的步骤S1的处理中，当从压电传感器26输入了例如图7的信号波形100中的区间T2所示的负信号时，则将此时的所乘坐乘客的呼吸动作判断为吸气，并输出如图7的信号波形103中的区间T2所示的信号，从而使热冷单元42、44的各泊耳贴元件以吸热(冷却动作)的方式工作(步骤S4A)。接着，当热冷单元42、44吸收热时，车辆用座椅12的座椅靠背18以及坐垫20的表面被冷却，其表面实际温度以如图7的温度波形102所示的状态下降。
并且，控制电路16在步骤S5的处理中判断为终止之前，将一直重复进行上述步骤S1至步骤S4A的处理。由此，如图7所示，以同步于乘客呼吸节律的方式，对所乘坐乘客反复施加热刺激。
如此，在本实施方式的车辆用热刺激装置50中，由于能够以同步于所乘坐乘客的呼吸节律的方式对所乘坐乘客施加热刺激，因此可以通过提高乘客自主神经(副交感神经)活动来提高生物机能。由此，能对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等的效果。
此外，在本实施方式的车辆用热刺激装置50中，当热冷单元42、44以发热方式工作时，对乘客施加热刺激；而当热冷单元42、44以吸热方式工作时，冷却乘客被施加热刺激的部分。因此，根据本实施方式中的车辆用热刺激装置50，则能够对乘客被施加热刺激的部分进行冷却之后再对其施加热刺激，因而能够增大热刺激施加前后对于乘客的温度变化。
即，如本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10，仅通过加热元件22、24的开启关闭动作工作时，对于乘客的温度变化幅度为α(参照图3)。相对于此，当如本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置50，通过热冷单元42、44来进行发热和吸热时，能够使对于乘客的温度变化幅度为比α更大的β(参照图7)。由此，能进一步提高给车辆上的乘客带来的例如降低疲劳及改善体质等效果。
此外，在本实施方式的车辆用热刺激装置50中，热冷单元42、44也被设置于车辆用座椅12上。因此，也能够对车辆上的乘客在乘坐于车辆用座椅12的状态下施加热刺激。
下面，对本发明第二实施方式中的车辆用热刺激装置50的改变例进行说明。
在上述实施方式中，是对控制电路16在步骤S1的处理中的任意时间输入来自压电传感器26的输出信号，并根据此信号对所乘坐乘客的呼吸动作进行判断，再根据此判断结果使热冷单元42、44进行热冷工作，从而以同步于乘客呼吸节律的方式，对所乘坐乘客反复施加热刺激。此外还可以采用如下方式。
即，也可以采用这种方式:对控制电路16输入从压电传感器26连续输出的信号，当所乘坐乘客的吸气动作切换到呼气动作之际(即图7中的时间t1)，与此同步地驱动热冷单元42、44进行加温工作；当所乘坐乘客的呼气动作切换到吸气动作之际(即图7中的时间t2)，与此同步地驱动热冷单元42、44进行冷却工作。采用这种方式，如图7所示，也能够以同步于乘客的呼吸节律的方式，对乘客施加热刺激。
此外，控制电路16也可以采用下述方式，对如图8所示的乘客的呼吸节律(即信号波形100)输出如信号波形103所示的信号，使热冷单元42、44以具有相位差θ的方式(相位前移)进行热冷工作，以使座椅表面的实际温度(热冷单元42、44对乘客施加的热刺激)无相位差地同步于乘客的呼吸节律。
这样，即使例如在受到例如介于热冷单元42、44与乘客之间的缓冲材及座椅表皮等的热传导率的影响，使从热冷单元42、44开始工作到实际对乘客施加热刺激需要一定时间的情况下，也能够使对乘客施加的热刺激不具有相位差地同步于乘客的呼吸节律。由此，能进一步提高给车辆上的乘客带来的例如降低疲劳及改善体质等效果。
此外，在上述实施形态中，是在乘客每次呼气时使热冷单元42、44进行加温工作，从而对乘客施加热刺激，此外也可以采用下述方式，例如，以多次呼气作为一个周期使加热元件42、44加热工作一次，从而对乘客施加热刺激。
另外，在上述实施方式中，是将热冷单元42、44内置于车辆用座椅12中，此外还可以将热冷单元42、44内置在例如车门内饰、肘靠、方向盘等中。
此外，在本发明第二实施方式的车辆用热刺激装置50中，对于与上述第一实施方式中的车辆用热刺激装置10相同的构造，显然也能够进行与上述第一实施方式相同的改变。
[第三实施方式]
以下，对本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置60进行说明。
在图9、图10、图11、图12中分别对第三实施方式进行了图示，其中，图9为表示本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置60的整体构造的框图；图10为本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置60的工作流程图；图11A、图11B为本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置60的工作说明图；图12为本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置60的工作时序图。
在如图9所示的本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置60中，设置有作为热刺激发生单元设有带加热器的可动式护腰垫52，来代替本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10中的发热元件22、24。因此，在本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置60中，对于与本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10相同的构造使用与之相同的符号，并省略其说明。
在本发明第三实施方式的车辆用热刺激装置60中，带加热器的可动式护腰垫52的构造为，具有加热器部54和驱动部56。加热器部54的构造为，通过控制电路16驱使其工作，在工作时发热从而使座椅靠背18的护腰垫部18A的座椅表面升温。此外，驱动部56的构造为，由控制电路16进行控制，在相对于乘客接触或分离的方向上对加热器部54进行推拉移动。
此外，在车辆用座椅12中，当通过驱动部56推压加热器部54使其向接近乘客的一侧移动时，如图11A所示，座椅靠背18的护腰垫部18A与加热器部54一起靠近(接触)乘客；而当通过驱动部56牵拉加热器部54使其向远离乘客的一侧移动时，如图11B所示，座椅靠背18的护腰垫部18A与加热器部54一起远离乘客。
并且，在此实施方式中，当带加热器的可动式护腰垫52的加热器部54在发热状态下靠近乘客时，对所乘坐乘客施加热刺激，当加热器部54从乘客远离时，对所乘坐乘客的热刺激将会消失。
此外，控制电路16的构造为，在其输出部处连接有带加热器的可动式护腰垫52，其根据从压电传感器26、点火开关28以及操作开关14输出的信号对带加热器的可动式护腰垫52进行控制。以下对此控制电路16的工作方式进行详细说明。
下面，结合本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置60的工作方式，对其作用及效果进行说明。
本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置60的控制电路16实施如图10所示的步骤S1A、步骤S1B、步骤S3B以及步骤S4B，来代替本发明第一实施方式中的车辆用热刺激装置10的控制电路16所进行的，如图2的流程图所示程序处理的步骤S1、步骤S3以及步骤S4。因此，以下在本发明的第三实施方式中，对不同于本发明第一实施方式的部分进行说明，而对于相同部分则参照上述第一实施方式中的说明。
在本发明第三实施方式的车辆用热刺激装置60中，控制电路16在开始如图10的流程图所示的程序处理时，首先驱动带加热器的可动式护腰垫52的加热器部54工作并发热(步骤S1A)。由此，使座椅靠背18的护腰垫部18A的表面被加温。
接着，控制电路16，通过输入来自压电传感器26的输出信号来检测所乘坐乘客的呼吸动作(步骤S1B)，并且，根据来自压电传感器26的输出信号对此时所乘坐乘客的呼吸动作是吸气动作还是呼气动作进行判断(步骤S2)。
并且，控制电路16在步骤S1B的处理中，当从压电传感器26输入了例如图12的信号波形100中的区间T1所示的正信号时，则将此时的所乘坐乘客的呼吸动作判断为呼气，并输出如图12的信号波形104中的区间T1所示的信号，从而使带加热器的可动式护腰垫52的驱动部56向推压方向移动(步骤S3B)。并且，当驱动部56向推压方向工作时，如图11A所示，座椅靠背18的护腰垫部18A与加热器部54一起靠近乘客，由此，以如图12中的温度波形102所示地对所乘坐乘客施加热刺激。
另一方面，控制电路16在步骤S1B的处理中，当从压电传感器26输入了例如图12的信号波形100中的区间T2所示的负信号时，则将此时的所乘坐乘客的呼吸动作判断为吸气，并输出如图12的信号波形104中的区间T2所示的信号，从而使带加热器的可动式护腰垫52的驱动部56向离开方向移动(步骤S4B)。并且，当驱动部56向离开方向工作时，如图11B所示，座椅靠背18的护腰垫部18A与加热器部54一起远离乘客，由此，以如图12中的温度波形102所示地消除对所乘坐乘客进行的热刺激。
并且，控制电路16在步骤S5的处理中的判断为终止之前，将一直重复进行上述步骤S1A至步骤S4A的处理。由此，如图12所示，以同步于乘客呼吸节律的方式，对所乘坐乘客反复施加热刺激。
如此，在本实施方式的车辆用热刺激装置60中，由于能够以同步于所乘坐乘客的呼吸节律的方式对所乘坐乘客施加热刺激，因此可以通过提高乘客自主神经(副交感神经)活动来提高生物机能。由此，能对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等的效果。
此外，在本实施方式的车辆用热刺激装置60中，如上所述，即使在将驱动部56的温度保持为恒定的状态下，也能够通过使此驱动部56相对于乘客接触或分离而对乘客施加热刺激。由此，不再需要对热源的温度控制，能够实现低成本化。
此外，在本实施方式中的车辆用热刺激装置60中，由于能够通过以同步于呼吸节律的方式将护腰垫部18A向乘客推压并接触，从而在施加热刺激的同时还能施加推压接触这种物理性的刺激，因此，能够获得与热刺激的相乘效果。
此外，在本实施方式的车辆用热刺激装置60中，也能够对车辆上的乘客在乘坐于车辆用座椅12的状态下施加热刺激。
下面，对本发明第三实施方式中的车辆用热刺激装置60的改变例进行说明。
在上述实施方式中，是对控制电路16在步骤S1B的处理中的任意时间输入来自压电传感器26的输出信号，并根据此信号对所乘坐乘客的呼吸动作进行判断，再根据此判断结果使带加热器的可动式护腰垫52的加热器部54相对于乘客接触或分离，从而以同步于乘客呼吸节律的方式，对所乘坐乘客反复施加热刺激。此外还可以采用如下方式。
即，也可以采用这种方式:对控制电路16输入从压电传感器26连续输出的信号，当所乘坐乘客的吸气动作切换到所乘坐乘客的呼气动作之际(即图12中的时间t1)，与此同步地使带加热器的可动式护腰垫52的驱动部56向推压方向移动；当从所乘坐乘客的呼气动作切换到所乘坐乘客的吸气动作之际(即图12中的时间t2)，以与此同步的方式使带加热器的可动式护腰垫52的驱动部56向离开方向移动。采用这种方式，如图12所示，也能够以同步于乘客的呼吸节律的方式，对乘客施加热刺激。
此外，在上述实施方式中，是将带加热器的可动式护腰垫52的加热器部54，在发热的状态下接触或分离于乘客，此外还可以采用如下方式。
即，也可以采用这种方式，例如将带加热器的可动式护腰垫52的加热器部54的构成为，可在发热状态和发热停止状态之间切换，当加热器部54与乘客接触时，使加热器部54处于发热状态并对乘客施加热刺激，当加热器部54与乘客分离时，使加热器部54处于发热停止状态。这样，由于在加热器部54与乘客分离时能使加热器部54变为发热停止状态从而使加热器部54冷却，因此能够使对乘客的热刺激的温度变化增大。由此，能进一步提高给车辆上的乘客带来的例如降低疲劳及改善体质等效果。
此外，在此情况下，控制电路16也可以采用下述方式:如图13所示，根据乘客的呼吸节律(即信号波形100)输出如信号波形105所示的信号，从而使带加热器的可动式护腰垫52的加热器部54以具有相位差θ的方式(相位前移)进行开启和关闭，以使座椅表面的实际温度(热冷单元42、44对乘客施加的热刺激)无相位差地同步于乘客的呼吸节律。
这样，即使在受到例如介于加热器部54与乘客之间的缓冲材及座椅表皮等的热传导率的影响，使从加热器部54开始工作并处于发热状态到实际对乘客施加热刺激需要一定时间的情况下，也能够使对乘客施加的热刺激不具有相位差地同步于乘客的呼吸节律。由此，能进一步提高给车辆上的乘客带来的例如降低疲劳及改善体质等效果。
此外，在上述实施形态中，是在乘客每次呼气时使带加热器的可动式护腰垫52的驱动部56向推压方向移动，从而对乘客施加热刺激，此外也可以采用下述方式，例如，以多次呼气作为一个周期使带加热器的可动式护腰垫52的驱动部56向推压方向移动一次，从而对乘客施加热刺激。
另外，在上述实施方式中，是将加热器部54内置于车辆用座椅12的护腰垫部18A中，并通过使该加热器部54与乘客接触或分离来对乘客施加热刺激。此外也可以采用下述方式，例如，将加热器部54内置在车辆用座椅12的大腿支撑部(大腿里侧的支撑部)等之中，并通过使该加热器部54与乘客接触或分离来对乘客施加热刺激。此外，还可以将加热器部54内置在车辆用座椅12以外的例如车门内饰、肘靠、方向盘等中，并通过使该加热器部54与乘客接触或分离来对乘客施加热刺激。
此外，在本发明第三实施方式的车辆用热刺激装置60中，对于与上述第一实施方式中的车辆用热刺激装置10相同的构造，显然也能够进行与上述第一实施方式相同的改变。
[各实施方式共同的改变例]
以下，对上述各实施方式共同的改变例进行说明。
(改变例1)
上述第一实施方式至第三实施方式中的车辆用热刺激装置10、50、60中，是以乘客的呼气及吸气的切换作为呼吸节律，并以同步于此呼吸节律的方式对乘客施加热刺激。此外，也可以采用以乘客呼吸数变化的推移作为呼吸节律，并以同步于此呼吸节律的方式对乘客施加热刺激。
即，也可以采用这种方式，当如图14的呼吸节律波形106中的区间T1所示地呼吸数较多时，通过输出如信号波形107中的区间T1所示的信号而启动加热器，对乘客施加热刺激；当如图14的呼吸节律波形106中的区间T2所示地呼吸数为较少时，通过输出如信号波形107中的区间T2所示的信号而关闭加热器，使对乘客施加热刺激处于停止状态。
此外，在此情况下，还可以采用例如通过组装在方向盘内的心电传感器输出的波动起伏，来推断乘客呼吸数变化的推移的呼吸节律。
(变形例2)
此外，上述第一实施方式至第三实施方式中的车辆用热刺激装置10、50、60的构造为，作为乘客生物节律的一个示例检测呼吸节律，并以同步于此呼吸节律的方式，对乘客施加热刺激。此外也可以采用，检测其他的生物节律并以同步于该生物节律的方式对乘客施加热刺激的构造。
例如，也可以采用如图15所示的车辆用热刺激装置70的构造，其作为生物节律检测单元设有能检测乘客心电图的心电图仪66，控制电路16根据从心电图仪66检测得的信号驱动加热元件22、24工作，从而对乘客施加热刺激，以使如图16所示的从乘客处检测得的心电图108中的R波(波形的波峰)与温度波形102所示的座椅表面的实际温度的波峰相一致。
通过这种方式，也能够以同步于所乘坐乘客的心跳节律的方式对乘坐乘客施加热刺激，因此也能够通过提高乘客自主神经(副交感神经)活动来提高生物机能。由此，能对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等的效果。
此外，在本改变例中，是在每次检测到乘客心电图中的R波时驱动加热元件22、24工作，从而对乘客施加热刺激，此外也可以采用例如，以从乘客检测到的心电图中的多次R波作为一个周期使加热元件22、24工作一次，从而对乘客施加热刺激的方式。
(改变例3)
在上述改变例2中，是在每次检测到乘客心电图中的R波时对乘客施加热刺激，此外也可以将乘客心跳数变化的推移作为心跳节律，并以同步于此心跳节律的方式对乘客施加热刺激。
即，如图17A所示，对来自乘客的心电图108进行连续检测，并根据此心电图108对R波的间隔进行频率解析。此时，在乘客身上，例如，如图17B所示，心电图的R波间隔(频率)受交感神经的影响会产生起伏或与呼吸联动的起伏等。
并且，还可以根据从乘客处检测得的心电图的R波间隔的疏密109，例如，获得由于乘客心跳数变化的推移引起的心跳起伏的节律110，并且，以同步于此心跳起伏节律110的方式，对乘客施加热刺激。
通过这种方式，也能够以同步于所乘坐乘客心跳节律的方式对所乘坐乘客施加热刺激，因此也能够通过提高乘客自主神经(副交感神经)活动来提高生物机能。由此，能对车辆上的乘客带来例如降低疲劳及改善体质等的效果。
工业利用性
本发明通过对车辆上的乘客施加热刺激，能对乘客带来例如降低疲劳及改善体质等的效果，并且，适用于乘用车等车辆上。
符号说明
10、50、60、70 车辆用热刺激装置
12 车辆用座椅
16 控制电路(控制单元)
22、24 加热元件(热刺激发生单元)
26 压电传感器(生物节律检测单元)
42、44 热冷单元(热刺激发生单元)
52 可动式护腰垫(热刺激发生单元)
66 心电图仪(生物节律检测单元)

Claims (8)

1、一种车辆用热刺激装置，其特征在于，具有:
生物节律检测单元，用于检测乘客的伴有周期性变化的生物节律；
热刺激发生单元，用于对所述乘客施加热刺激；
控制单元，其根据来自所述生物节律检测单元的检测结果，驱动所述热刺激发生单元工作，以使所述热刺激发生单元对所述乘客施加的热刺激同步于所述乘客生物节律。
2、如权利要求1所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，
所述生物节律检测单元检测所述乘客的呼吸节律；
所述控制单元根据来自所述生物节律检测单元的检测结果，驱动所述热刺激发生单元工作，以使所述热刺激发生单元对所述乘客施加的热刺激同步于所述乘客的呼吸节律。
3、如权利要求1所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，
所述生物节律检测单元检测所述乘客的心跳节律；
所述控制单元根据来自所述生物节律检测单元的检测结果，驱动所述热刺激发生单元工作，以使所述热刺激发生单元对所述乘客施加的热刺激同步于所述乘客的心跳节律。
4、如权利要求1至3任意一项所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，所述控制单元以同步于所述生物节律检测单元所检测的所述乘客的生物节律的方式，驱动所述热刺激发生单元工作。
5、如权利要求1至3任意一项所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，所述控制单元以相对于所述生物节律检测单元所检测的所述乘客的生物节律具有相位差的方式，驱动所述热刺激发生单元工作，以使所述热刺激发生单元对所述乘客施加的热刺激同步于所述乘客的生物节律。
6、如权利要求1至5任意一项所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，所述热刺激发生单元构成为，能够产生及吸收热量。
7、如权利要求1至6任意一项所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，所述热刺激发生单元构成为，使热源能够相对于乘客进行接触和分离。
8、如权利要求1至7任意一项所述的车辆用热刺激装置，其特征在于，所述热刺激发生单元被设置于车辆用座椅上。
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