CN111068158B - 心理和身体状态诱导装置、心理和身体状态诱导方法以及存储控制程序的存储介质 - Google Patents
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Abstract
心理和身体状态诱导装置(20)包括节奏确定模块(205)和呼吸诱导控制模块(206)。节奏确定模块确定用于将目标人物的心理和身体状态改变为目标心理和身体状态的目标呼吸节奏。呼吸诱导控制模块控制刺激目标人物的感觉器官的呼吸诱导设备(22)执行呼吸诱导,使得目标人物根据由节奏确定模块确定的目标呼吸节奏来呼吸。节奏确定模块将目标呼吸节奏确定为不仅包括用于呼气的呼气时段和用于吸气的吸气时段,而且还包括呼气时段与吸气时段之间的宽限时段,宽限时段是呼气时段与吸气时段之间的切换时段,宽限时段是呼气和/或吸气允许被执行的时段。通过使呼吸诱导设备以将呼气时段、吸气时段和宽限时段彼此区分开这样的方式刺激目标人物的感觉器官,呼吸诱导控制模块诱导目标人物根据目标呼吸节奏来呼吸。
Description
技术领域
本公开涉及心理和身体状态诱导装置、心理和身体状态诱导方法以及存储控制程序的存储介质,它们通过诱导目标人物的呼吸定时来改变目标人物的心理和身体状态。
背景技术
已知一种技术,该技术通过诱导目标人物的呼吸定时来抑制目标人物的愤怒或兴奋。例如,专利文献1公开了一种技术,以通过经由针对驾驶员的显示或声音而以规律的节奏诱导呼吸运动,来提高血清素的分泌量并且抑制愤怒和兴奋。进一步地,专利文献1还描述了如下技术。假设一种情况,其中呼吸运动的目标周期与驾驶员的实际周期之间的差异(在下文中称为“呼吸差异”)等于或大于参考值,并且呼吸运动的周期包括吸气时段和随后的呼气时段。在这种情况下,由呼吸诱导或呼吸引导所呈现的呼吸周期的开始定时与驾驶员的实际呼吸周期的开始定时匹配。这使诱导或引导驾驶员遵循目标周期变得容易,即使驾驶员不太有意向匹配目标周期。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP 2005-237456 A
发明内容
在诱导目标人物遵循呼吸的目标定时的时候,目标人物需要根据呼吸的目标定时来执行吸气和呼气的呼吸,这可能超出了目标人物的呼吸的正常定时。因此,在诱导目标人物遵循呼吸的目标定时的时候,因为目标人物可能未充分地吸气或呼气,所以目标人物可能有呼吸上的困难。在专利文献1所公开的技术中,在呼吸差异大并且驾驶员匹配目标周期的意向小的时候,开始吸气的目标定时与驾驶员吸气的实际开始定时匹配。这可以减少由于吸气定时不匹配(即,不同步)而导致的呼吸困难。然而,不可能减少由于呼气定时不同步而导致的呼吸困难。另外,在呼吸差异小并且驾驶员匹配目标周期的意向大的时候,开始吸气的定时与驾驶员吸气的实际开始定时也不匹配。这不仅不能减少由于呼气定时不同步而导致的呼吸困难,而且还不能减少由于吸气定时不同步而导致的呼吸困难。
本公开的一个目的是提供身心诱导装置、身心诱导方法以及存储控制程序的存储介质,它们可以减少在通过诱导目标人物遵循呼吸定时来改变目标人物的心理和身体状态时,由于呼气与吸气之间的切换定时不匹配而导致的目标人物呼吸困难。
为了实现上述目的,根据本公开的第一实施例,提供了一种心理和身体状态诱导装置,其包括节奏确定模块和呼吸诱导控制模块。
节奏确定模块被配置为确定目标呼吸节奏,该目标呼吸节奏被用于将目标人物的心理和身体状态改变为目标心理和身体状态。呼吸诱导控制模块被配置为控制刺激目标人物的感觉器官的呼吸诱导设备执行呼吸诱导,使得目标人物根据由节奏确定模块确定的目标呼吸节奏来呼吸。在本文中,节奏确定模块被配置为将目标呼吸节奏确定为不仅包括用于呼气的呼气时段和用于吸气的吸气时段,而且还包括呼气时段与吸气时段之间的宽限时段,宽限时段是呼气时段与吸气时段之间的切换时段,宽限时段是呼气、或者吸气、或者呼气和吸气两者允许被执行的时段。呼吸诱导控制模块被配置为通过使呼吸诱导设备以将(i)呼气时段、(ii)吸气时段、以及(iii)宽限时段彼此区分开这样的方式刺激目标人物的感觉器官,来诱导目标人物根据目标呼吸节奏呼吸。
为了实现上述目的,根据本公开的第二实施例,提供了一种心理和身体状态诱导方法,如下。该方法包括:不仅确定用于呼气的呼气时段和用于吸气的吸气时段,而且还确定呼气时段与吸气时段之间的宽限时段,作为被用于将目标人物的心理和身体状态改变为目标心理和身体状态的目标呼吸节奏,宽限时段是呼气时段与吸气时段之间的切换时段,宽限时段是呼气、或者吸气、或者呼气和吸气两者允许被执行的时段。该方法进一步包括:控制呼吸诱导设备以将(i)呼气时段、(ii)吸气时段、以及(iii)宽限时段彼此区分开这样的方式刺激目标人物的感觉器官,以诱导目标人物根据所确定的目标呼吸节奏呼吸。
为了实现上述目的,根据本公开的第三实施例,提供了一种包括控制程序的非瞬态计算机可读存储介质,其包括存储在其上的计算机可执行指令,该计算机可执行指令在由计算机执行时使计算机执行如下操作。使计算机:不仅确定用于呼气的呼气时段和用于吸气的吸气时段,而且还确定呼气时段与吸气时段之间的宽限时段,作为被用于将目标人物的心理和身体状态改变为目标心理和身体状态的目标呼吸节奏,宽限时段是呼气时段与吸气时段之间的切换时段,宽限时段是呼气、或者吸气、或者呼气和吸气两者允许被执行的时段。进一步使计算机:控制呼吸诱导设备以将(i)呼气时段、(ii)吸气时段、以及(iii)宽限时段彼此区分开这样的方式刺激目标人物的感觉器官,以诱导目标人物根据所确定的目标呼吸节奏呼吸。
根据第一实施例、第二实施例和第三实施例的上述配置,用于将目标人物的心理和身体状态改变为目标心理和身体状态的目标呼吸节奏不仅可以包括用于呼气的呼气时段和用于吸气的吸气时段,而且还可以包括呼气时段与吸气时段之间的宽限时段。宽限时段是可以执行呼气和/或吸气的切换时段。因此,在与目标呼吸节奏的呼气时段和吸气时段匹配的同时,目标人物通过使用宽限时段调整呼吸而不太感到呼吸困难。另外,以可将呼气时段、吸气时段和宽限时段彼此区分开的方式,来刺激目标人物的感觉;因此,可以诱导目标人物依据目标呼吸节奏呼吸。除呼气时段和吸气时段外,目标人物还可以识别宽限时段的定时,并且可以使用宽限时段来控制呼吸。这导致在通过诱导目标人物遵循呼吸的目标定时来改变目标人物的心理和身体状态时,由于呼气与吸气之间的切换定时不匹配而导致的目标人物的呼吸困难的减少。
附图说明
本公开的上述和其他目的、特征和优点将通过参照附图进行的以下详细描述而变得更加显而易见。在附图中:
图1是示出了驾驶支持系统的示意性配置的一个示例的图;
图2是示出了HCU的示意性配置的一个示例的图;
图3是用于解释在呼吸诱导设备中通过光发射来呈现目标呼吸节奏的模式的一个示例的视图;
图4是用于解释在呼吸诱导设备中通过光发射来呈现目标呼吸节奏的模式的一个示例的视图;
图5是用于解释在呼吸诱导设备中通过光发射来呈现目标呼吸节奏的模式的一个示例的视图;
图6是用于解释呼吸诱导设备生成香味成分的定时的一个示例的视图;
图7是示出了HCU中的一系列心理和身体状态诱导相关处理的一个示例的流程图;
图8是用于解释向目标呼吸节奏提供宽限时段的效果的一个示例的图;以及
图9是用于解释向目标呼吸节奏提供宽限时段的效果的一个示例的图。
具体实施方式
将参照附图来描述本公开的若干实施例。为了便于描述,在多个实施例中,将相同的参考符号分配给具有与迄今为止在描述中使用的附图所图示的功能相同的功能的部分,并且可以省略对相同部分的描述。针对分配有相同的参考符号的部分,可以参照其他实施例的描述。
(第一实施例)
<驾驶支持系统1的示意性配置>
在下文中,将参照附图来描述本实施例。图1所示的驾驶支持系统1用于汽车(在下文中简称为车辆)中,并且包括(i)HMI(人机接口)系统2、收发器3、定位器4、地图数据库(在下文中,地图DB)5、外围监测传感器6、驾驶支持ECU(电子控制单元)7、车辆状态传感器8和车辆控制ECU(电子控制单元)9。例如,HMI系统2、收发器3、定位器4、地图DB 5、驾驶支持ECU7、车辆状态传感器8和车辆控制ECU 9连接至作为车载通信链路的车载LAN(局域网)。驾驶支持系统1安装在其上的车辆在下文中还可以称为主车。
收发器3与中心或服务器通信。收发器3可以使用通信模块与中心通信,通信模块用于经由诸如蜂窝电话网络或因特网之类的公共通信网络来执行通信。例如,使用诸如DCM(数据通信模块)之类的用于远程信息处理通信的车辆通信模块,收发器3可以经由用于远程信息处理的通信网络与中心通信。收发器3从中心获取交通信息或天气信息,并且将该信息输出给车载LAN。收发器3可以经由路边设备与中心通信。
定位器4包括GNSS(全球导航卫星系统)接收器和惯性传感器。GNSS接收器从若干人造卫星接收定位信号。例如,惯性传感器包括陀螺仪传感器和加速度传感器。通过组合由GNSS接收器接收的定位信号与惯性传感器的测量结果,定位器4依次测量主车的车辆位置。可以使用从安装在主车上的车速传感器依次输出的信号中获得的行驶距离,来测量车辆位置。
例如,地图DB 5是非易失性存储器,并且存储地图数据,诸如链路数据、节点数据和道路形状。链路数据包括标识链路的唯一编号的数据、指示链路的长度的链路长度、链路方向、链路形状信息、链路的起点和终点的节点坐标、以及道路属性。道路属性包括道路名称、道路类型、道路宽度、车道数目和限速值。节点数据包括各种数据,诸如将唯一编号分配给地图上的每个节点的节点ID、节点坐标、节点名称、节点类型、描述连接至节点的链路的链路ID的连接链路ID、相交类型等。注意,地图数据可以包括三维地图,该三维地图包括道路形状和结构的特征点的点群。可以使用通信模块从主车的外部获取地图数据。
外围监测传感器6检测主车周围的障碍物,诸如行人、移动物体(诸如,其他车辆)和静止物体(诸如,道路上的坠落物)。另外,检测路标,诸如指示主车周围的行驶车道的线。例如,外围监测传感器6包括用于对主车周围的预定区域成像的外围监测相机、用于将搜索波发射到主车周围的预定区域的毫米波雷达、声呐或LIDAR(光检测和测距/激光成像检测和测距)。外围监测相机将捕获的图像依次输出给驾驶支持ECU 7作为感测信息。诸如声呐、毫米波雷达、LIDAR等的发射搜索波的传感器基于接收信号将扫描结果依次输出给驾驶支持ECU 7作为感测信息,该接收信号是在接收到由障碍物反射的反射波时获得的。另外,外围监测传感器6可以包括检测主车外的温度和湿度的传感器、检测太阳辐射的传感器等。
驾驶支持ECU 7是执行针对主车的驾驶支持的电子控制单元。通过从定位器4获取的主车的主车位置、从地图DB 5获取的地图数据、从外围监测传感器6获取的感测信息等,驾驶支持ECU 7识别主车的周围环境。作为一个示例,从外围监测传感器6获取的感测信息可以用于识别主车周围的物体的形状和移动状态。所识别的信息可以与主车的车辆位置和地图数据组合,以生成虚拟空间,该虚拟空间三维再现实际的行驶环境。进一步地,基于所识别的周围环境,通过与车辆控制ECU 9协作执行主车的加速/减速控制和/或转向控制,驾驶支持ECU 7执行主车的驾驶支持。驾驶支持的示例包括用于保持主车在当前车道中运行的支持、用于以恒定速度使主车移动的支持、以及用于自动减速以避开障碍物的支持。另外,可以通过使车辆控制ECU 9自动执行主车的加速、制动和转向,来执行自动驾驶,作为驾驶支持。
车辆状态传感器8是用于检测主车的状态(诸如,主车的行驶状况和操作状况)的传感器群。车辆状态传感器8包括检测主车的车速的车速传感器、检测转向的转向角度的转向传感器、检测主车的加速器踏板的打开程度的加速器位置传感器、以及检测主车的制动踏板的下压量的制动行程传感器。车辆状态传感器8将检测结果输出给车载LAN。可以通过安装在主车上的ECU将来自车辆状态传感器8的检测结果输出给车辆LAN。另外,车辆状态传感器8可以包括检测客舱中的温度和湿度的传感器以及测量诸如PM 2.5和花粉之类的颗粒物质的传感器。
车辆控制ECU 9是执行主车的加速/减速(即,降速)控制和/或转向控制的电子控制单元。车辆控制ECU 9包括执行转向控制的转向ECU、执行加速/减速控制的动力单元控制ECU、制动ECU等。车辆控制ECU 9获取从安装在主车上的传感器(诸如,加速器位置传感器、制动行程传感器、转向角度传感器和车速传感器)输出的检测信号,并且将控制信号输出给行驶控制设备,行驶控制设备诸如为电子控制的油门、制动致动器和EPS(电动转向)马达。
HMI系统2包括人机接口控制单元(HCU)20、生物传感器21、呼吸诱导设备22和操作设备23。HMI系统2接收来自驾驶员的输入操作,监测驾驶员的状态,并且将信息呈现给驾驶员。驾驶员对应于目标人物。
生物传感器21(还可以称为生物识别传感器21)测量驾驶员的生物信息(还可以称为生物识别信息),并且将测量的生物信息依次输出给HCU 20。生物传感器21可以设置在主车上,诸如设置在方向盘、驾驶员的座椅等上,或者生物传感器21可以设置在驾驶员穿戴的可穿戴设备上。在生物传感器21设置在驾驶员穿戴的可穿戴设备中时,例如,HCU 20可以经由短距离无线通信来获得生物传感器21的测量结果。由生物传感器21测量的生物信息的示例包括呼吸、脉搏、心率等。
生物传感器21的示例包括脉搏波传感器,诸如从通过测量获得的脉搏波的波形测量心率或脉搏率的光电脉搏波传感器、以及阻抗型脉搏波传感器。另一示例是呼吸传感器,其使用Ghz波段微波通过多普勒传感器以非接触方式检测呼吸的移动。呼吸传感器可以是设置在座椅靠背或安全带上的压力传感器。在从脉搏波估计呼吸的情况下,脉搏波传感器可以用作呼吸传感器。另外,生物传感器21可以不同于上面提到的生物传感器。进一步地,生物传感器21可以包括测量除了呼吸、脉搏和心跳之外的生物信息的生物传感器。例如,可以采用测量脑波、心率波动、出汗、体温、血压和皮肤电导率的那些生物传感器。
呼吸诱导设备22刺激驾驶员的感觉以诱导呼吸(即,执行驾驶员的呼吸诱导)。呼吸诱导设备22可以是刺激驾驶员的视觉、嗅觉、触觉或听觉以诱导呼吸的任何一个呼吸诱导设备,或者可以是这些呼吸诱导设备的组合,以诱导呼吸。呼吸诱导设备22可以通过以下方式来诱导呼吸:通过所呈现的刺激使驾驶员识别呼吸的目标定时,或者通过所呈现的刺激使驾驶员无意识地呼吸。
视觉刺激的一个示例是来自诸如LED之类的发光设备的光发射。视觉刺激的另一示例是在显示设备上的文本、图标等的显示。可以在驾驶员可以视觉识别的位置处,执行光发射和显示。嗅觉刺激的一个示例是从香气单元等生成香味成分。例如,可以从驾驶员的前面、驾驶员的颈部、车辆的顶棚等喷射香味成分。注意,通过将香气单元与空调组合使用,香味成分可以与从空调吹的空气一起被喷射。触觉刺激的一个示例是从空调吹的风。从空调吹的风可以经由出口指向驾驶员。触觉刺激的其他示例包括通过振动器生成振动、系紧安全带等。振动器可以设置在与驾驶员接触的构件(诸如,方向盘、驾驶员座椅上的坐部、或者驾驶员穿戴的可穿戴设备)上。在可穿戴设备设置有振动器的情况下,可穿戴设备可以被配置为经由无线通信从之后描述的HCU 20接收振动生成指令。听觉刺激的示例包括从声音输出设备输出声音引导、从蜂鸣器输出蜂鸣器声音、以及输出周期性的环境声音。
通过所呈现的刺激使驾驶员识别呼吸的目标定时来诱导呼吸的示例包括:光发射、显示、吹风、振动生成、声音引导输出和蜂鸣器声音输出。这是因为如果输出是显示和语音,则驾驶员可以通过诱导来识别呼吸定时。另外,即使输出是光发射、吹风、振动生成或蜂鸣器声音输出,也可以通过刺激模式的改变使驾驶员识别呼吸定时。通过所呈现的刺激使驾驶员无意识地呼吸来诱导呼吸的示例包括生成香味成分和系紧安全带。这是因为可以通过生成气味成分中的香味成分,来诱导驾驶员的深呼吸。系紧安全带可以诱导吸气;放松安全带可以诱导呼气。
下面将描述一个示例,其中通过由光发射使驾驶员识别呼吸的目标定时,呼吸诱导设备22执行呼吸的基本诱导,并且通过生成气味成分使驾驶员无意识地呼吸,呼吸诱导设备22执行呼吸的辅助诱导。在该示例中,呼吸诱导设备22包括设置在驾驶员前面的仪表板上的发光设备,使得发光设备的光发射器可以改变整体颜色和/或亮度,或者光发射器可以被设置为扩展和收缩条形图状显示形式的条,以进行呈现。进一步地,呼吸诱导设备22还包括从驾驶员前面的仪表板喷射香味成分(即,好闻的气味)的设备。
操作设备23是由驾驶员操作的开关群。例如,操作设备23包括设置在主车的方向盘的辐条部分中的转向开关、与具有显示器的显示设备集成在一起的触摸开关等。操作设备23对应于操作输入单元。
<HCU 20的示意性配置>
HCU 20可以对应于心理和身体状态诱导装置。随后,将参照图2描述HCU 20的示意性配置。涉及之后要描述的心理和身体状态诱导相关处理,HCU 20包括用于提供相应功能的多个部分(即,块),如图2所示;这些部分包括环境状态获取部分201、目标状态标识部分203、诱导执行确定部分204、节奏确定部分205和呼吸诱导控制部分206。注意,环境状态获取部分201、目标状态标识部分203、诱导执行确定部分204、节奏确定部分205和呼吸诱导控制部分206可以被包括在一个或多个控制器(即,一个或多个控制电路)中。HCU 20进一步包括存储装置,该存储装置包括信息记录存储装置202。换言之,HCU 20可以包括存储装置和一个或多个控制器。每个部分还可以称为模块或电路。通过包括或使用(i)包括模拟和/或数字电路的硬件电路,诸如一个或多个IC等,或者(ii)中央处理单元(CPU)连同存储由CPU执行的指令的存储器,或者(iii)硬件电路以及CPU连同存储器的组合或这两者,可以配置HCU 20中的上述部分(即,一个或多个控制器)中的个体部分或者一个或多个控制器中的个体控制器。
作为本实施例的示例之一,HCU 20或一个或多个控制器可以被配置为包括微计算机,该微计算机具有CPU、存储器、I/O和连接这些的总线,并且HCU 20或一个或多个控制器可以被配置为执行存储在存储器中的控制程序以执行各种处理,诸如之后要描述的心理和身体状态诱导相关处理。另外,通过CPU执行心理和身体状态诱导相关处理的控制程序对应于执行与控制程序对应的心理和身体状态诱导方法。本文中提及的存储器是非瞬态计算机可读有形存储介质,其存储可由计算机或微计算机读取的程序和数据。另外,非瞬态有形存储介质由半导体存储器、磁盘等实现。之后将描述HCU 20中的心理和身体状态诱导相关处理的细节。本实施例描述了心理和身体状态诱导的目标是驾驶员的示例;然而,无需受限于此。除了驾驶员之外,心理和身体状态诱导的目标可以是车辆的乘员。
环境状态获取部分201获取主车的环境状态。作为一个示例,收发器3从中心接收的主车的车辆位置周围的天气信息或交通信息是由收发器3获取的环境状态。交通信息的一个示例是存在或不存在交通拥挤。天气信息的一个示例是天气类型。而且,在存储在地图DB 5中的地图数据中,要由定位器4测量的主车的车辆位置附近的道路属性等是从地图DB5获取的环境状态。道路属性的一个示例是诸如高速公路之类的道路类型。另外,从驾驶支持ECU 7获取由驾驶支持ECU 7识别的周围环境,作为环境状态。周围环境的示例是周围车辆的数目、周围车辆的速度、存在或不存在逆行等。进一步地,从车辆状态传感器8获取由车辆状态传感器8检测的主车的状态,作为环境状态。主车的状态的一个示例是车速、加速器踏板的打开程度、制动踏板的下压量、转向角度等。
环境状态获取部分201将所获取的环境状态记录在信息记录存储装置202中。环境状态获取部分201将依次获取的环境状态依次记录在信息记录存储装置202中。信息记录存储装置202可以使用非易失性存储器。
目标状态标识部分203标识作为目标人物的驾驶员的状态。目标状态标识部分203包括第一目标状态标识部分231和第二目标状态标识部分235。第一目标状态标识部分231从感测驾驶员的生物信息的生物传感器21的结果来标识驾驶员的状态。第一目标状态标识部分231包括心理和身体状态标识部分232、呼吸标识部分233和身体状况标识部分234。
心理和身体状态标识部分232从生物传感器21的感测结果来标识驾驶员的心理和身体状态。作为一个示例,心理和身体状态标识部分232标识心理和身体状态中的心理状态,诸如“愤怒状态”、“紧张状态”、“放松状态”、“注意力涣散状态”、“注意力集中状态”等。注意,在这种情况下,“愤怒状态”、“紧张状态”和“注意力集中状态”全都处于活动和不活动中活动倾向强的状态;“愤怒状态”和“紧张状态”处于舒适与不适中不适倾向强的状态;“注意力集中状态”处于不适倾向弱的状态。另外,“放松状态”和“注意力涣散状态”两者处于活动与不活动中不活动倾向强的状态;“放松状态”处于舒适倾向强的状态;“注意力涣散状态”处于不适倾向强的状态。例如,心理状态可以参照Russell的环状模型。另外,心理和身体状态标识部分232还标识心理和身体状态中的身体状态,诸如“困倦状态”、“清醒状态”等。
基于针对每种心理和身体状态的特征数量的生物信息,心理和身体状态标识部分232可以从生物传感器21的感测结果来标识驾驶员的心理和身体状态。针对每种心理和身体状态的特征数量的生物信息可以通过实验预先获得并且存储在HCU 20的非易失性存储器中,或者可以通过机器学习获得。用于心理和身体状态标识部分232标识心理和身体状态的生物信息可以是通过对驾驶员的面部成像而获得的图像(在下文中,面部图像)。在这种情况下,生物传感器21是相机。
呼吸标识部分233从生物传感器21的感测结果来标识驾驶员的呼吸。呼吸标识部分233从呼吸传感器检测到的呼吸来标识驾驶员的呼吸定时。即,标识呼气时段和吸气时段。而且,呼吸标识部分233可以从呼吸传感器检测到的呼吸尺寸来标识呼吸能力,诸如呼气和吸气的换气量。例如,假设使用设置在安全带或座椅靠背上的压力传感器作为呼吸传感器的情况。在这种情况下,随着安全带上的压力传感器的检测值变得越大,所标识的呼气的换气量(在下文中,呼气量)越大;随着座椅靠背上的压力传感器的检测值变得越大,所标识的吸气的换气量(在下文中,吸气量)越大。呼吸标识部分233可以通过语音或显示来促使驾驶员进行深呼吸,并且可以将深呼吸期间的呼吸能力标识为驾驶员的极限值。
身体状况标识部分234从生物传感器21的感测结果来标识驾驶员的身体状况。例如,身体状况标识部分234标识驾驶员的身体状况是否是异常的。作为一个示例,在脉搏波传感器检测到的脉搏大大偏离驾驶员的平均值时,可以将身体状况标识为不适合于呼吸诱导的异常。可以从脉搏波传感器检测到的脉搏波来估计交感神经的增强程度,并且如果增强程度等于或高于阈值,则可以将高压力标识为驾驶员的身体状况。进一步地,在从呼吸标识部分233所标识的呼吸定时来标识的呼吸周期比驾驶员的平均值短一定量或更多时,身体状况标识部分234将呼吸急促标识为驾驶员的身体状况。注意,可以将高压力和呼吸急促中的每一者标识为不适合于呼吸诱导的异常。然而,在本实施例的示例中,未将高压力和呼吸急促中的每一者标识为不适合于呼吸诱导的异常。
第二目标状态标识部分235从经由操作设备23输入的驾驶员的生物信息或身体状况信息来标识驾驶员的状态。作为一个示例,基于经由操作设备23输入的生物信息(诸如,驾驶员的年龄、身高、性别、疾病等),第二目标状态标识部分235标识呼吸能力,诸如肺活量或一秒钟的量。注意,可以经由操作设备23接收肺活量和一秒钟的量的输入。进一步地,第二目标状态标识部分235从经由操作设备23输入的驾驶员的身体状况信息来标识驾驶员的身体状况。作为一个示例,从诸如良好、正常和不良之类的多个级别中,选择和输入驾驶员的身体状况信息。目标状态标识部分203将依次标识的驾驶员的状态依次记录在信息记录存储装置202中。
诱导执行确定部分204确定呼吸诱导是否被执行。诱导执行确定部分204包括定时确定部分241和禁止确定部分244。定时确定部分241确定是否是执行呼吸诱导设备22中的驾驶员呼吸诱导的定时。禁止确定部分244确定是否禁止执行呼吸诱导设备22中的驾驶员呼吸诱导。
定时确定部分241包括第一执行定时确定部分242和第二执行定时确定部分243。第一执行定时确定部分242根据第一目标状态标识部分231所标识的驾驶员的状况,来确定是否是执行呼吸诱导设备22中的驾驶员呼吸诱导的定时。第一执行定时确定部分242对应于执行定时确定部分。第一执行定时确定部分242根据记录在信息记录存储装置202中的由第一目标状态标识部分231所标识的最新驾驶员状态,来确定是否是执行呼吸诱导设备22中的驾驶员呼吸诱导的定时。
第一执行定时确定部分242依据由心理和身体状态标识部分232从生物传感器21的感测结果来标识的驾驶员的心理和身体状态,来确定是否是执行呼吸诱导设备22中的驾驶员呼吸诱导的定时。作为一个示例,在由心理和身体状态标识部分232所标识的驾驶员的心理和身体状态偏离目标心理和身体状态时,确定这是执行呼吸诱导的定时。在由心理和身体状态标识部分232所标识的驾驶员的心理和身体状态对应于目标心理和身体状态时,这是不执行呼吸诱导的定时。更具体地,当在活动和不活动的方向上偏离目标心理和身体状态时,确定这是执行呼吸诱导的定时。例如,当目标心理和身体状态是“注意力集中状态”时,在“注意力涣散状态”的情况下确定这是执行呼吸诱导的定时,并且在“注意力集中状态”的情况下确定这是不执行呼吸诱导的定时。另外,当目标心理和身体状态是“放松状态”时,在“愤怒状态”“或“紧张状态”的情况下确定这是执行呼吸诱导的定时,并且在“放松状态”的情况下确定这是不执行呼吸诱导的定时。另外,当目标心理和身体状态是“清醒状态”时,在“困倦状态”的情况下确定这是执行呼吸诱导的定时,并且在“清醒状态”的情况下确定这是不执行呼吸诱导的定时。根据上述内容,当不偏离目标心理和身体状态时,可以允许不执行呼吸诱导。
第二执行定时确定部分243根据经由操作设备23从驾驶员接收到的输入,来确定是否是执行呼吸诱导设备22中的驾驶员呼吸诱导的定时。作为一个示例,当经由操作设备23接收到指示执行驾驶员呼吸诱导的输入时,确定这是执行呼吸诱导的定时。相比之下,当经由操作设备23接收到指示停止驾驶员呼吸诱导的输入时,确定这是停止(即,不执行)呼吸诱导的定时。这使得可以在驾驶员的期望定时,开始和停止呼吸诱导设备22中的呼吸诱导。
禁止确定部分244包括第一禁止确定部分245、第二禁止确定部分246和第三禁止确定部分247。第一禁止确定部分245根据由第一目标状态标识部分231标识的最新驾驶员状态,来确定是否由呼吸诱导设备22禁止驾驶员呼吸诱导的执行,该最新驾驶员状态被记录在信息记录存储装置202中。第一禁止确定部分245根据身体状况标识部分234从生物传感器21的感测结果标识的驾驶员的身体状况,来确定是否在呼吸诱导设备22中禁止驾驶员呼吸诱导的执行。作为一个示例,当由身体状况标识部分234标识的驾驶员的身体状况是不适合于上述呼吸诱导的异常时,确定禁止执行呼吸诱导。根据这一点,当驾驶员的身体状况是不适合于呼吸诱导的异常时,可以禁止执行呼吸诱导。
第二禁止确定部分246根据由第二目标状态标识部分235标识的最新驾驶员状态,来确定是否执行呼吸诱导设备22中的驾驶员呼吸诱导,该最新驾驶员状态被记录在信息记录存储装置202中。第二禁止确定部分246根据驾驶员的身体状况,来确定是否执行呼吸诱导设备22中的驾驶员呼吸诱导,该驾驶员的身体状况是第二目标状态标识部分235从经由操作设备23输入的驾驶员的身体状况信息来标识的。作为一个示例,当由第二目标状态标识部分235标识的驾驶员的身体状况是不适合于呼吸诱导的异常时,确定禁止执行呼吸诱导。例如,在由第二目标状态标识部分235标识的驾驶员的身体状况是上述的良好、正常和不良三个级别的情况下,例如,可以将不良的身体状况确定为不适合于呼吸诱导的异常。根据这一点,当驾驶员的身体状况是不适合于呼吸诱导的异常时,可以禁止执行呼吸诱导。
第三禁止确定部分247根据记录在信息记录存储装置202中的由环境状态获取部分201获取的主车的环境状态,来确定是否在呼吸诱导设备22中禁止驾驶员呼吸诱导的执行。例如,当估计环境状态的驾驶负载高时,第三禁止确定部分247可以确定禁止呼吸诱导的执行。环境状态的驾驶负载高包括:主车的速度大于低速行驶(诸如,交通堵塞)时的速度;外围车辆的数目大于一定值;阳光是背光的;有雨天气;有雪天气;估计路面结冰的温度和湿度;在城市中驾驶;以及转向角度的变化量大的情况。不确定禁止在呼吸诱导设备22中执行驾驶员呼吸诱导的环境状态包括:高速公路上拥挤;以及红灯处停车。根据这一点,当驾驶负载高并且驾驶员不得不注意力集中于驾驶操作时,可以禁止执行呼吸诱导。注意,在主车处于自动驾驶的情况下,第三禁止确定部分237还可以被配置为仅关于外围监测传感器6极有可能无法感测的环境状态,才将环境状态估计为驾驶负载高。
另外,假设作为目标人物的驾驶员所在的内部处于不适合于深呼吸的环境状态的情况。在这种情况下,第三禁止确定部分247确定禁止执行呼吸诱导。内部不适合于深呼吸的环境状态是内部的温度高于预定值的情况。此处的预定值可以是估计不适合于深呼吸的高温。在内部不适合于深呼吸的环境状态的其他示例包括在内部的颗粒物质(诸如PM2.5和花粉)的浓度高于预定值的情况。此处的预定值可以是估计不适合于深呼吸的高浓度。
节奏确定部分205将呼气时段、吸气时段和宽限时段确定为目标呼吸节奏,该目标呼吸节奏用于将驾驶员的心理和身体状态改变为目标心理和身体状态。呼气时段是驾驶员呼气的时段,即,执行呼气的时段。吸气时段是驾驶员吸气的时段,即,执行吸气的时段。宽限时段是在呼气与吸气之间进行切换的时段;在宽限时段内,执行呼气和/或吸气。在目标呼吸节奏中,宽限时段设置在呼气时段与吸气时段之间、以及吸气时段与呼气时段之间。在由定时确定部分241确定是执行驾驶员呼吸诱导的定时的情况下,节奏确定部分205执行处理,同时,不确定禁止确定部分244禁止在呼吸诱导设备22中执行驾驶员呼吸诱导。
节奏确定部分205依据目标心理和身体状态来确定目标呼吸节奏。例如,当由心理和身体状态标识部分232标识的心理和身体状态是“愤怒状态”或“紧张状态”时,目标心理和身体状态可以是“放松状态”。进一步地,当由心理和身体状态标识部分232标识的心理和身体状态是“注意力涣散状态”时,目标心理和身体状态可以是“注意力集中状态”。当由心理和身体状态标识部分232标识的心理和身体状态是“困倦状态”时,目标心理和身体状态可以是“清醒状态”。
作为一个示例,当目标心理和身体状态是“放松状态”时,通过将目标呼吸节奏设置为相对于吸气时段延长呼气时段,副交感神经可以占主导地位,以诱导驾驶员处于“放松状态”。在本文中,“相对于吸气时段延长呼气时段”可以表示(i)将呼气时段延长至长于吸气时段,或者(ii)相对于正常状态下的驾驶员的吸气时段,将呼气时段延长至长于(正常状态下的驾驶员的)呼气时段。另外,在“困倦状态”被标识的情况下,当目标心理和身体状态是“注意力集中状态”时,通过将目标呼吸节奏设置为相对于吸气时段缩短呼气时段,可以抑制副交感神经,以诱导驾驶员处于“注意力集中状态”和“清醒状态”。在本文中,“相对于吸气缩短呼气时段”可以表示(i)将呼气时段缩短至短于吸气时段,或者(ii)相对于正常状态下的驾驶员的吸气时段,将呼气时段缩短至短于(正常状态下的驾驶员的)呼气时段。针对目标心理和身体状态中的每个目标心理和身体状态,这可以确定可以容易地诱导至心理和身体状态的目标呼吸节奏。
注意,正常状态下的呼气时段和吸气时段可以是在未由呼吸诱导设备22执行驾驶员呼吸诱导的条件下,由呼吸标识部分233标识并且累积在信息记录存储装置202中的呼气时段和吸气时段的代表值。代表值可以是众数值、平均值或中值。
进一步地,优选的是,节奏确定部分205根据驾驶员的呼吸能力来确定目标呼吸节奏。呼吸能力可以由呼吸标识部分233从生物传感器21的感测结果来标识,或者由第二目标状态标识部分235从经由操作设备23输入的驾驶员的生物信息来标识。呼吸能力可以是前面提到的极限值。随着呼吸能力的提高,节奏确定部分205可以将呼气时段和吸气时段的长度确定为接近于理想呼气时段和吸气时段的值,理想呼气时段和吸气时段是根据目标心理和身体状态而被确定的。随着呼吸能力的下降,节奏确定部分205可以将呼气时段和吸气时段的长度确定为更接近于驾驶员的正常状态下的呼气时段和吸气时段的值,而非根据目标心理和身体状态的呼气时段和吸气时段。这可以根据驾驶员的呼吸能力来确定真实的目标呼吸节奏。然而,即使在呼气时段和吸气时段的长度根据呼吸能力变化时,优选不改变根据目标心理和身体状态的呼气时段与吸气时段的比率。这是因为考虑到呼气时段与吸气时段之间的比率与心理和身体状态的诱导效果高度相关。
此外,优选的是,节奏确定部分205根据驾驶员的身体状况来确定目标呼吸节奏。身体状况可以由身体状况标识部分234从生物传感器21的感测结果来标识,或者由第二目标状态标识部分235从通过操作设备23输入的驾驶员的身体状况信息来标识。根据身体状况的恶化,节奏确定部分205将呼气时段和吸气时段的长度确定为更接近于驾驶员的正常状态下的呼气时段和吸气时段,而非根据目标心理和身体状态的理想呼气时段和吸气时段。这可以根据驾驶员的身体状况来确定真实的呼吸节奏。然而,即使在呼气时段和吸气时段的长度根据身体状况变化时,优选不改变根据目标心理和身体状态的呼气时段与吸气时段的比率。这是因为考虑到呼气时段与吸气时段之间的比率与心理和身体状态的诱导效果高度相关。注意,当第一禁止确定部分245或第二禁止确定部分246确定驾驶员的身体状况具有不适合于呼吸诱导的异常时,节奏确定部分205不确定目标呼吸节奏。
节奏确定部分205可以根据呼气时段和吸气时段来确定宽限时段,并且可以随着呼气时段和吸气时段变短来缩短宽限时段。例如,如果呼气时段是4秒并且吸气时段是8秒,则宽限时段可以设置为1秒。相比之下,如果呼气时段是2秒并且吸气时段是4秒,则宽限时段可以设置为0.5秒。在调整至目标呼吸节奏的呼气时段和吸气时段的同时,通过使用宽限时段调整呼吸,设置宽限时段使驾驶员不太感到呼吸困难。并不是通过简单地将等同于宽限时段的时段添加至不考虑宽限时段的情况下的呼气时段和吸气时段的周期长度,来提供宽限时段。代之,通过用宽限时段替换呼气时段和吸气时段的一部分,同时保持不考虑宽限时段的情况下的呼气时段和吸气时段的比率,来提供宽限时段。
另外,当根据呼吸能力和/或身体状况改变目标呼吸节奏时,节奏确定部分205可以根据目标心理和身体状态不改变呼气时段与吸气时段的比率,但是可以改变宽限时段与呼气时段和吸气时段的比率。更具体地,宽限时段与呼气时段和吸气时段的比率可以响应于不良呼吸能力或不良身体状况而增大。根据这一点,当驾驶员的呼吸能力下降并因此驾驶员变得更难匹配目标呼吸节奏的呼气时段和吸气时段时,宽限时段的比率增大。这使得容易使用宽限时段来控制呼吸。
作为一个示例,提供了映射,其中呼吸能力、身体状况和目标心理和身体状态与目标呼吸节奏相关联。节奏确定部分205可以使用该映射,以便根据呼吸能力、身体状况和目标心理和身体状态来确定目标呼吸节奏。映射可以通过实验、仿真等获得,并且预先存储在HCU20的非易失性存储器中,使得映射可以供节奏确定部分205使用。另外,目标心理和身体状态可以包括从诱导之前的心理和身体状态到目标心理和身体状态的过渡状态。即,目标心理和身体状态可以解释为目标移动。
呼吸诱导控制部分206控制呼吸诱导设备22,使得驾驶员依据由节奏确定部分205确定的目标呼吸节奏来执行呼吸。呼吸诱导控制部分206使呼吸诱导设备22以将由节奏确定部分205确定的目标呼吸节奏的呼气时段、吸气时段和宽限时段区别开的这种模式,来刺激驾驶员的感觉器官,从而诱导驾驶员依据目标呼吸节奏呼吸。
作为一个示例,假设呼吸诱导设备22通过光发射器的光发射来刺激驾驶员的视觉的情况。在这种情况下,光发射的颜色是针对相应的呼气时段、吸气时段和宽限时段被区别开的,使得呼气时段、吸气时段和宽限时段中的每一个可以彼此可区分。这允许驾驶员识别呼气时段、吸气时段和宽限时段中的每一个。因此,允许驾驶员改变呼吸定时,使得驾驶员在呼气时段期间呼气,在吸气时段期间吸气,并且在宽限时段内调整呼吸切换。另外,由于驾驶员可以识别宽限时段,所以可以使用宽限时段来调整呼吸,以减少由于呼气与吸气之间的切换定时不同步而导致的驾驶员的呼吸困难。注意,在宽限时段内,可以交替照亮呼气时段的颜色和吸气时段的颜色,以将呼气时段、吸气时段和宽限时段彼此区分开。
如图3所示,呼吸诱导控制部分206可以被配置为通过周期性地改变光发射器的亮度,来周期性地使发光单元闪烁。图3的纵轴指示光发射器的亮度;横轴指示时间。实线指示亮度的时间变化。根据这一点,由于光发射器周期性地闪烁,所以这种闪烁时段或周期允许驾驶员容易地理解(i)呼气时段、吸气时段和宽限时段,以及(ii)呼气时段、吸气时段和宽限时段的切换定时。而且在图3的示例中,通过使光发射的颜色在呼气时段、吸气时段和宽限时段之间不同,可以区分开每个时段。通过使用与呼气时段和吸气时段的颜色不同的颜色,宽限时段与呼气时段和吸气时段可以是可区分的。进一步地,通过使用呼气时段的颜色与吸气时段的颜色之间的中间颜色,可以更容易地识别宽限时段。
另外,呼吸诱导控制部分206可以采用如图4所示的条形图状显示形式的条。即,可以通过根据呼气时段和吸气时段的剩余时间进行扩展和收缩,来显示光发射器的条长。图4中的纵轴指示光发射器的条长;横轴指示时间。在图4的示例中,随着呼气时段的剩余时间减少,条长朝向最长长度延长;条长在宽限时段内保持为最长长度;并且随着吸气时段的剩余时间减少,条长缩短。而且在图4的示例中,可以通过使光发射的颜色针对呼气时段、吸气时段和宽限时段不同,来区分开每个时段。根据这一点,通过光发射器的条长,可以容易地理解呼气时段和吸气时段的长度以及剩余时间。注意,通过不改变条长,宽限时段与呼气时段和吸气时段可以是可区分的。
另外,尽管可以使呼气时段、吸气时段和宽限时段中的每一个的光发射的颜色彼此不同,但是可以用光发射的亮度来表示呼气时段和吸气时段中的每一个的剩余时间。
另外,呼吸诱导控制部分206可以被配置为能够通过区分(i)呼气时段和吸气时段与(ii)宽限时段的光发射的亮度变化,来区分(i)呼气时段和吸气时段与(ii)宽限时段。即使在采用这种配置时,驾驶员也可以通过光发射的亮度变化来识别宽限时段。因此,宽限时段可以用于调整呼吸,以减少由于呼气与吸气之间的切换定时不匹配而导致的驾驶员的呼吸困难。
作为一个示例,如图5所示,呼吸诱导控制部分206可以被设置为仅在呼气时段、吸气时段和宽限时段中的宽限时段期间,周期性地增大或减小光发射器的亮度,从而通过区分(i)呼气时段和吸气时段与(ii)宽限时段的光发射的亮度变化来进行呈现。作为一个示例,如图5所示,尽管亮度可以随着吸气时段的剩余时间减少而增大,但是亮度可以随着呼气时段的剩余时间减少而减小。因此,可以容易地明白呼气时段和吸气时段的定时。图5中的纵轴指示光发射器的亮度;横轴指示时间。而且在图5的示例中,可以通过使光发射的颜色不同,来将呼气时段和吸气时段彼此区分开。另外,呼吸诱导控制部分206可以被配置为仅在呼气时段、吸气时段和宽限时段中的宽限时段期间,改变光发射器的闪烁时段,从而通过区别(i)呼气时段和吸气时段与(ii)宽限时段的光发射的亮度变化来进行呈现。
当呼吸诱导设备22刺激驾驶员的触觉时,呼吸诱导控制部分206可以区分(i)呼气时段和吸气时段与(ii)宽限时段的通过振动或吹风的刺激模式。当呼吸诱导设备22刺激驾驶员的听觉时,呼吸诱导控制部分206可以区分(i)呼气时段和吸气时段与(ii)宽限时段的通过语音输出或蜂鸣器声音输出的刺激模式。多种类型的刺激可以组合,使得通过光发射器的光发射的颜色,来执行对(i)呼气时段与(ii)吸气时段的区分,同时以除了光发射器的光发射的颜色之外的方式,来执行对(i)呼气时段和吸气时段与(ii)宽限时段的区分。
而且,呼吸诱导控制部分206可以使呼吸诱导设备22以可以将呼气时段、吸气时段和宽限时段彼此区分开这样的方式,来刺激除了驾驶员的嗅觉之外的感觉器官。相比之下,如果(i)由呼吸标识部分233标识的驾驶员的实际呼吸的定时与(ii)目标呼吸节奏之间的差异等于或大于阈值,则呼吸诱导设备22可以优选地生成香味成分,以便在吸气时段内刺激驾驶员的嗅觉。即,如果由呼吸标识部分233标识的驾驶员的实际呼吸的定时比目标呼吸节奏早了阈值或更大,则呼吸诱导设备22可以优选地生成香味成分,以便在吸气时段内刺激驾驶员的嗅觉。
作为一个示例,进行如上所述的光发射器的光发射,以诱导驾驶员依据目标呼吸节奏呼吸。相比之下,如图6所示,当驾驶员的实际呼气时段比目标呼吸节奏早了阈值或更多时,可以优选地生成香味成分,以便在吸气时段内刺激驾驶员的嗅觉。图6中的纵轴指示呼吸换气量;横轴指示时间。进一步地,图6中的虚线示出了根据目标呼吸节奏呼吸的换气量基于时间的变化,并且实线示出了驾驶员的实际呼吸的换气量基于时间的变化。此外,图6中的IN指示吸气时段,EX指示呼气时段,并且GR指示宽限时段。这同样适用于随后的图8和图9。
此处提及的阈值可以是适当可变的一时间段。香味成分是所谓的好闻气味的成分,并且对大多数人来说是优选的气味成分。另外,呼吸诱导设备22利用预定定时来生成香味成分,以便在吸气时段内利用香味成分刺激驾驶员的嗅觉。这种预定定时可以通过追溯从设备喷射香味成分到香味成分到达驾驶员的鼻子的时间段来设置。因此,呼吸诱导设备22生成香味成分所使用的预定定时可以在吸气时段或宽限时段内。在图6的示例中,呼吸诱导设备22生成香味成分的定时(即,时间帧或时间段)在宽限时段内;在宽限时段内生成的香味成分在吸气时段内到达驾驶员的鼻子。
根据上述配置,如果驾驶员的实际呼吸的定时比目标呼吸节奏早了阈值或更多,则在呼吸诱导设备22中生成香味成分,以便在吸气时段内利用香味成分刺激驾驶员的嗅觉。通过香味成分经由嗅觉刺激的驾驶员无意识地被诱导以进行深呼吸。因此,在吸气时段内无意识地执行深缓吸气;因此,驾驶员可以毫不费力地匹配目标呼吸节奏。另外,无需受限于驾驶员的实际呼吸的定时比目标呼吸节奏早了阈值或更多的情况。呼吸诱导设备22可以生成香味成分,以便在吸气时段内利用香味成分刺激驾驶员的嗅觉。
另外,刺激用于呼吸诱导,以便增强心理和身体状态诱导的效果。优选地,这种刺激可以是估计会导致目标心理和身体状态的刺激。例如,在目标心理和身体状态是放松状态的情况下,如果刺激是光,则它可以是冷色(诸如蓝色)或者中间色(诸如绿色)的。如果刺激是香味成分,则可以使用具有放松效果的香味成分,诸如柏木脑。
当第一执行定时确定部分242确定是执行驾驶员的呼吸诱导的定时的时候,呼吸诱导控制部分206可以使呼吸诱导设备22诱导驾驶员的呼吸。相比之下,当确定不是执行驾驶员的呼吸诱导的定时的时候,可以使呼吸诱导设备22停止执行驾驶员的呼吸诱导。根据这一点,当与目标心理和身体状态存在偏差时开始呼吸诱导,并且当目标心理和身体状态诱导结束时停止呼吸诱导,变得可能。因此,当不需要将驾驶员引导至目标心理和身体状态时,可以防止徒劳地执行不必要的呼吸诱导。
当第二执行定时确定部分243确定是执行驾驶员的呼吸诱导的定时的时候,呼吸诱导控制部分206可以使呼吸诱导设备22执行呼吸诱导。相比之下,当确定不是执行驾驶员的呼吸诱导的定时的时候,可以配置为使呼吸诱导设备22停止执行驾驶员的呼吸诱导。根据这一点,可以在驾驶员所期望的定时开始和停止呼吸诱导。
如果确定第一禁止确定部分245或第二禁止确定部分246禁止执行驾驶员的呼吸诱导,则即使在呼吸诱导设备22中执行驾驶员的呼吸诱导的定时的时候,呼吸诱导控制部分206也禁止执行诱导。根据这一点,当驾驶员的身体状况是不适合于呼吸诱导的异常时,可以禁止执行呼吸诱导并且防止身体状况恶化。即使在第一禁止确定部分245或第二禁止确定部分246确定禁止执行驾驶员的呼吸诱导时,第二执行定时确定部分243也可以确定是执行驾驶员的呼吸诱导的定时。在这种情况下,当驾驶员自身想要时,可以配置为不禁止执行呼吸诱导。
当确定第三禁止确定部分247禁止执行驾驶员的呼吸诱导时,即使在执行驾驶员的呼吸诱导的定时的时候,呼吸诱导控制部分206也可以禁止呼吸诱导设备22执行驾驶员的呼吸诱导。根据这一点,当估计主车的环境状态提供高驾驶负载时,可以禁止执行呼吸诱导并且使驾驶员更容易注意力集中于驾驶。
如上所述,通过在目标呼吸节奏内提供宽限时段并且以可识别的方式将宽限时段呈现给驾驶员,驾驶员可以使用宽限时段调整其呼吸。这可以减少由于呼气与吸气之间的切换定时不同步而导致的驾驶员的呼吸困难。进一步地,可以添加配置以进一步减少驾驶员的呼吸困难。细节描述如下。
呼吸诱导控制部分206可以被配置为监测由呼吸标识部分233依次标识的驾驶员的呼吸和/或驾驶员的呼吸能力,并且基于监测到的呼吸和/或呼吸能力来依次调整目标呼吸节奏。
例如,假设由呼吸标识部分233标识的驾驶员的呼气量小于或等于阈值的情况。在这种情况下,即使预定时间段(诸如一秒)之后的定时不是开始目标呼吸节奏中的吸气时段的定时,也可以进行调整,以便在该预定时间段之后开始目标呼吸节奏中的吸气时段。此处提及的阈值可以是估计在呼气时弱的任何值,并且可以适当地可变。进一步地,此处提及的预定时间段可以是当驾驶员的呼气量等于或小于阈值时估计驾驶员能够等到吸气而不会感到呼吸困难的时间段。根据这一点,当驾驶员的呼气变弱时,可以通过将开始吸气时段的定时提前,来减少驾驶员的负担并且减少驾驶员的呼吸困难。
另外,假设驾驶员在由呼吸标识部分233标识的呼气与吸气之间的呼吸停止达一时间段(该时间段长于预定时间段)的情况。在这种情况下,呼吸诱导控制部分206可以调整以使目标呼吸节奏的呼气时段和吸气时段更接近于正常状态下的驾驶员的呼气时段和吸气时段。此处,预定时间段可以是在此期间估计驾驶员已经强制停止呼吸以便匹配目标呼吸节奏的时间段。根据这一点,当强制驾驶员停止呼吸以便匹配目标呼吸节奏时,使实际呼吸节奏接近正常状态下的驾驶员的呼气时段和吸气时段。这可以减少驾驶员的负担以及驾驶员的呼吸困难。
另外,如果由呼吸标识部分233标识的驾驶员的呼气时段比目标呼吸节奏的呼气时段早了阈值或更多,则呼吸诱导控制部分206可以诱导或敦促驾驶员加长呼气。此处提及的阈值可以是适当可变的一时间段。为了敦促加长呼气,可以从声音输出设备输出诸如“让我们呼气更长时间”之类的语音,或者可以显示诸如“让我们再呼气一秒钟”之类的显示。根据这一点,驾驶员可以根据目标呼吸节奏来容易地调整呼吸定时。进一步地,代替敦促驾驶员加长呼气,可以敦促驾驶员加强吸气。这是因为可以假设吸气不足会导致呼气不足。
<HCU 20中的心理和身体状态诱导相关处理>
随后,将使用图7的流程图来描述HCU 20中的一系列心理和身体状态诱导相关处理的一个示例。响应于打开HCU 20的电源连同打开用于启动主车的内燃机或电动发电机的开关(在下文中称为电源开关),可以开始图7的流程图。另外,可能存在操作设备23用于接通/关断用于执行心理和身体状态诱导相关处理的功能设置的情况。在这种情况下,打开用于执行心理和身体状态诱导相关处理的功能的事实,可以被添加至开始心理和身体状态诱导相关处理的条件。注意,如上所述,HCU 20或控制器包括用于实现相应功能的部分。包括在图7中的以下流程图中的这种部分被表示为例如S1。部分各自可以与另一部分组合,或者各自进一步分成若干部分。如上所述,部分还可以不仅称为模块或电路,还可以称为流程图中的步骤。
首先,在S1中,开始环境状态获取部分201对主车的环境状态的获取以及目标状态标识部分203对驾驶员的状态的标识。在S2中,当定时确定部分241确定是呼吸诱导设备22中执行驾驶员的呼吸诱导的定时的时候(S2中的“是”),处理行进到S3。相比之下,当确定不是呼吸诱导设备22中执行驾驶员的呼吸诱导的定时的时候(S2中的“否”),处理行进到S9。
在S3中,当禁止确定部分244确定在呼吸诱导设备22中禁止执行驾驶员的呼吸诱导时(S3中的“是”),处理行进到S9。相比之下,当不确定呼吸诱导设备22中的驾驶员的呼吸诱导被禁止执行时(S3中的“否”),处理行进到S4。
在S4中,节奏确定部分205确定用于将驾驶员的心理和身体状态改变为目标心理和身体状态的目标呼吸节奏。在S5中,呼吸诱导控制部分206通过控制呼吸诱导设备22来开始呼吸诱导,使得驾驶员依据由节奏确定部分205确定的目标呼吸节奏来执行呼吸。
在S6中,当驾驶员的心理和身体状态变为目标心理和身体状态并且定时确定部分241不确定是呼吸诱导设备22中执行驾驶员的诱导的定时的时候(S6:“是”),确定执行定时结束。然后处理行进到S8。相比之下,在S6中,当驾驶员的心理和身体状态未变为目标心理和身体状态并且定时确定部分241确定是呼吸诱导设备22中执行驾驶员的呼吸诱导的定时的时候,确定执行定时未结束(S6:“否”)。然后处理行进到S7。
在S7中,当是心理和身体状态诱导相关处理的结束定时的时候(S7中的“是”),呼吸诱导控制部分206结束呼吸诱导,并且结束心理和身体状态诱导相关处理。相比之下,当不是心理和身体状态诱导相关处理的结束定时的时候(S7中的“否”),处理返回到S6并且重复处理。心理和身体状态诱导相关处理的结束定时的示例包括关闭主车的电源开关的事实、以及关闭用于执行心理和身体状态诱导相关处理的功能的事实。
在S8中,呼吸诱导控制部分206停止呼吸诱导。在S9中,当是心理和身体状态诱导相关处理的结束定时的时候(S9中的“是”),结束心理和身体状态诱导相关处理。相比之下,当不是心理和身体状态诱导相关处理的结束定时的时候(S9中的“否”),处理返回到S2并且处理被重复。
<第一实施例的概要>
根据第一实施例的配置,用于将驾驶员的心理和身体状态改变为目标心理和身体状态的目标呼吸节奏可以被提供为除呼气时段和吸气时段外还包括宽限时段。宽限时段被提供为处于呼气时段与吸气时段之间;宽限时段是允许执行呼气和/或吸气的切换时段。因此,如图8所示,可以允许实际呼吸定时在宽限时段内往返。注意,图8中的A是允许实际呼吸定时提前的示例,并且图8中的B是允许实际呼吸定时延迟的示例。
现在,图8的A图示了期望呼气较早或较短或者期望吸气较早或较短的情况。在这种情况下,宽限时段可以用于在调整至目标呼吸节奏的同时,使呼气较早或较短或者使吸气较早或较短。现在,图8的B图示了期望吸气较晚或较长或者期望呼气较晚或较长的情况。在这种情况下,宽限时段可以用于在调整至目标呼吸节奏的同时,使吸气较晚或较长或者使呼气较晚或较长。这可以在将实际呼吸定时调整至目标呼吸节奏的同时,使驾驶员不太感到呼吸困难。
另外,通过可以区分呼气时段、吸气时段和宽限时段中的每一个的方式,来刺激目标人物的感觉器官;因此,目标人物被引导或诱导为依据目标呼吸节奏来呼吸。因此,除呼气时段和吸气时段外,目标人物还可以识别宽限时段的定时,并且通过使用宽限时段来调整呼吸。例如,如上所述,在调整至目标呼吸节奏的同时,使实际呼吸定时在宽限时段内往返以使目标人物不太感到呼吸困难变得可能。另外,如图9所示,还可以通过使用宽限时段调整呼吸的换气量,来将呼吸切换为接近于目标呼吸节奏。现在,图9的C图示了实际呼吸换气量的变化与目标呼吸节奏的呼气时段和吸气时段期间的换气量的变化匹配的情况。现在,图9的D图示了实际呼吸的换气量变化与目标呼吸节奏的呼气时段和吸气时段内的换气量变化不匹配的情况。
在图9的C中,实际呼吸的换气量变化与目标呼吸节奏的呼气时段和吸气时段内的换气量变化匹配。在这种情况下,在识别宽限时段的定时的同时,驾驶员可以以相同节奏将宽限时段内的呼吸切换为接近于目标呼吸节奏。在图9的D中,实际呼吸的换气量变化未能与目标呼吸节奏的呼气时段和吸气时段内的换气量变化匹配。即使在这种情况下,在识别宽限时段的定时的同时,驾驶员可以将呼吸的不匹配部分的换气量朝向在宽限时段内切换呼吸的定时进行调整,以便将呼吸切换为更接近于目标呼吸节奏。例如,当吸气量不足时,宽限时段内的吸气可以更强地被执行,以便将呼吸切换为更接近于目标呼吸节奏。相比之下,当呼气量不足时,宽限时段内的呼气可以更加强地被执行,以便将呼吸切换为更接近于目标呼吸节奏。
(第二实施例)
上面提到的实施例描述了向目标呼吸节奏提供宽限时段而不管目标心理和身体状态的配置。无需受限于此。例如,可以配置为根据目标心理和身体状态选择是否在目标呼吸节奏中提供宽限时段。
(第三实施例)
上面提到的实施例描述了通过香味成分诱导呼吸的示例。无需受限于此。例如,可以通过诸如刺激气味之类的另一气味成分来诱导呼吸。
(第四实施例)
而且,可以提供另一配置,使得呼吸标识部分233可以设置为标识驾驶员正在执行腹式呼吸还是胸式呼吸。在目标心理和身体状态是放松状态的情况下,如果执行胸式呼吸,则可以建议进行腹式呼吸。进一步地,在目标心理和身体状态是注意力集中状态的情况下,如果执行腹式呼吸,则可以建议进行胸式呼吸。这是因为认为腹式呼吸使副交感神经占主导地位,并且认为胸式呼吸使交感神经占主导地位。
通过在安全带的胸侧和腰侧设置压力传感器,可以检测驾驶员是在做腹式呼吸还是胸式呼吸。当胸侧的压力存在大的变化时,呼吸标识部分233可以标识胸式呼吸,并且当腰侧的压力存在大的变化时,呼吸标识部分233可以标识腹式呼吸。胸式呼吸或腹式呼吸的建议可以通过从声音输出设备输出的声音给出,或者可以由显示设备给出。
(第五实施例)
上面提到的实施例描述了HCU 20执行心理和身体状态诱导相关处理的配置。无需受限于此。例如,HCU 20和不同的ECU可以被配置为执行心理和身体状态诱导相关处理,或者不同的ECU可以被配置为执行心理和身体状态诱导相关处理。
(第六实施例)
上面提到的实施例描述了在汽车中使用驾驶支持系统1的配置。无需受限于此。驾驶支持系统1可以用于各种可移动体中,并且可以用于例如不同于汽车的车辆中,诸如轨道车或摩托车。进一步地,驾驶支持系统1可以用在不同于汽车的可移动体中,诸如飞机和轮船。此外,驾驶支持系统1不仅可以用于可移动体中,还可以用于不同于可移动体的室内,诸如住宅或设施。在这种情况下,室内的心理和身体状态诱导的目标人物对应于目标人物。
另外,本公开中所描述的控制单元及其方法可以由特殊用途或专用计算机实现,该计算机包括被编程为执行由计算机程序体现的一个或多个功能的处理器。可替代地,本公开中所描述的控制单元和方法可以由特殊用途或专用硬件电路实施。可替代地,本公开中所描述的控制单元和方法可以由一个或多个专用计算机实施,该一个或多个专用计算机包括执行计算机程序的处理器和一个或多个硬件电路的组合。计算机程序还可以存储在计算机可读非瞬态有形存储介质上,作为计算机可执行指令。尽管已经参照其优选实施例描述了本公开,但是要明白,本公开并不限于优选实施例和构造。本公开旨在覆盖各种修改和等同布置。另外,尽管优选的各种组合和配置,但是包括更多元件、更少元件或仅单个元件的其他组合和配置也在本公开的精神和范围内。
Claims (14)
1.一种心理和身体状态诱导装置,包括:
节奏确定模块(205),所述节奏确定模块(205)被配置为确定目标呼吸节奏,所述目标呼吸节奏被用于将目标人物的心理和身体状态改变为目标心理和身体状态;以及
呼吸诱导控制模块(206),所述呼吸诱导控制模块(206)被配置为控制刺激所述目标人物的感觉器官的呼吸诱导设备(22)执行呼吸诱导,使得所述目标人物根据由所述节奏确定模块确定的所述目标呼吸节奏来呼吸,
其中:
所述节奏确定模块被配置为将所述目标呼吸节奏确定为不仅包括用于呼气的呼气时段和用于吸气的吸气时段,而且还包括所述呼气时段与所述吸气时段之间的宽限时段,所述宽限时段是所述呼气时段与所述吸气时段之间的切换时段,所述宽限时段是呼气、或者吸气、或者呼气和吸气两者允许被执行的时段;并且
所述呼吸诱导控制模块被配置为通过使所述呼吸诱导设备以将(i)所述呼气时段、(ii)所述吸气时段、以及(iii)所述宽限时段彼此区分开这样的方式刺激所述目标人物的所述感觉器官,来诱导所述目标人物根据所述目标呼吸节奏呼吸。
2.根据权利要求1所述的心理和身体状态诱导装置,其中:
所述呼吸诱导设备被配置为通过经由生成香味成分而至少刺激所述目标人物的嗅觉,来执行所述呼吸诱导;以及
所述呼吸诱导控制模块被配置为使所述呼吸诱导设备生成所述香味成分,以便在所述吸气时段内利用所述香味成分来刺激所述目标人物的所述嗅觉,从而诱导所述目标人物吸气。
3.根据权利要求2所述的心理和身体状态诱导装置,进一步包括:
呼吸标识模块(233),所述呼吸标识模块(233)被配置为标识所述目标人物的实际呼吸定时,
其中:
除通过生成所述香味成分而至少刺激所述目标人物的所述嗅觉之外,所述呼吸诱导设备能够通过不同于所述香味成分的方式来刺激非嗅觉,以执行所述呼吸诱导;以及
所述呼吸诱导控制模块被配置为通过使所述呼吸诱导设备以将(i)所述呼气时段、(ii)所述吸气时段、以及(iii)所述宽限时段彼此区分开这样的方式刺激所述目标人物的所述非嗅觉,来诱导所述目标人物根据所述目标呼吸节奏呼吸,然而
响应于由所述呼吸标识模块标识的所述目标人物的所述实际呼吸定时与由所述节奏确定模块标识的所述目标呼吸节奏之间的差异等于或大于阈值,所述呼吸诱导控制模块被配置为通过使所述呼吸诱导设备生成所述香味成分以便在所述吸气时段内利用所述香味成分刺激所述目标人物的所述嗅觉,来诱导所述目标人物吸气。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的心理和身体状态诱导装置,进一步包括:
第一目标状态标识模块(231),所述第一目标状态标识模块(231)被配置为从感测所述目标人物的生物信息的结果标识所述目标人物的状态;以及
执行定时确定模块(242),所述执行定时确定模块(242)被配置为根据由所述第一目标状态标识模块标识的所述目标人物的所述状态,来确定是否是由所述呼吸诱导设备执行所述目标人物的所述呼吸诱导的定时,
其中
所述呼吸诱导控制模块被配置为响应于所述执行定时确定模块确定是执行所述目标人物的所述呼吸诱导的所述定时,而使所述呼吸诱导设备执行所述目标人物的所述呼吸诱导,然而
所述呼吸诱导控制模块被配置为响应于所述执行定时确定模块确定不是执行所述目标人物的所述呼吸诱导的所述定时,而使所述呼吸诱导设备停止诱导所述目标人物呼吸。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的心理和身体状态诱导装置,进一步包括:
第一目标状态标识模块(231),所述第一目标状态标识模块(231)被配置为从感测所述目标人物的生物信息的结果标识所述目标人物的状态;以及
第一禁止确定模块(245),所述第一禁止确定模块(245)被配置为根据由所述第一目标状态标识模块标识的所述目标人物的所述状态,来确定所述呼吸诱导设备是否被禁止执行所述目标人物的所述呼吸诱导,
其中
响应于所述第一禁止确定模块确定所述呼吸诱导设备被禁止执行所述目标人物的所述呼吸诱导,所述呼吸诱导控制模块被配置为即使在执行所述目标人物的所述呼吸诱导的定时的时候,也禁止所述呼吸诱导设备执行所述目标人物的所述呼吸诱导。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的心理和身体状态诱导装置,进一步包括:
第二目标状态标识模块(235),所述第二目标状态标识模块(235)被配置为从通过操作输入单元(23)输入的所述目标人物的身体状况信息或生物信息,来标识所述目标人物的状态;以及
第二禁止确定模块(246),所述第二禁止确定模块(246)被配置为根据由所述第二目标状态标识模块标识的所述目标人物的所述状态,来确定所述呼吸诱导设备是否被禁止执行所述目标人物的所述呼吸诱导,
其中
响应于所述第二禁止确定模块确定所述呼吸诱导设备被禁止执行所述目标人物的所述呼吸诱导,所述呼吸诱导控制模块被配置为即使在执行所述目标人物的所述呼吸诱导的定时的时候,也禁止所述呼吸诱导设备执行所述目标人物的所述呼吸诱导。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的心理和身体状态诱导装置,进一步包括:
环境状态获取模块(201);以及
第三禁止确定模块(247),
其中:
所述心理和身体状态诱导装置被用于可移动体中;
所述环境状态获取模块(201)被配置为获取所述可移动体的内部的环境状态和所述可移动体的外部的环境状态;
所述第三禁止确定模块(247)被配置为根据由所述环境状态获取模块获取的所述环境状态,来确定所述呼吸诱导设备是否被禁止执行所述目标人物的所述呼吸诱导;并且
响应于所述第三禁止确定模块确定所述呼吸诱导设备被禁止执行所述目标人物的所述呼吸诱导,所述呼吸诱导控制模块被配置为即使在执行所述目标人物的所述呼吸诱导的定时的时候,也禁止所述呼吸诱导设备执行所述目标人物的所述呼吸诱导。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的心理和身体状态诱导装置,其中
响应于经由操作输入单元(23)接收到提供执行所述目标人物的所述呼吸诱导的指令的输入,所述呼吸诱导控制模块被配置为执行所述呼吸诱导设备对所述目标人物的所述呼吸诱导,然而
响应于经由所述操作输入单元接收到提供停止所述目标人物的所述呼吸诱导的指令的输入,所述呼吸诱导控制模块被配置为停止所述呼吸诱导设备对所述目标人物的所述呼吸诱导。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的心理和身体状态诱导装置,进一步包括:
第一目标状态标识模块(231),所述第一目标状态标识模块(231)被配置为从感测所述目标人物的生物信息的结果来标识所述目标人物的状态,所述第一目标状态标识模块至少将所述目标人物的身体状况标识为所述目标人物的所述状态,
其中
所述节奏确定模块被配置为根据由所述第一目标状态标识模块标识的所述目标人物的所述身体状况来改变所述目标呼吸节奏,而不改变所述呼气时段与所述吸气时段之间的比率。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的心理和身体状态诱导装置,其中
所述节奏确定模块被配置为根据所述目标心理和身体状态来改变所述呼气时段与所述吸气时段之间的比率。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的心理和身体状态诱导装置,其中:
所述呼吸诱导设备被配置为至少通过光发射来刺激所述目标人物的视觉,以执行所述目标人物的所述呼吸诱导;以及
所述呼吸诱导控制模块被配置为:使所述呼吸诱导设备通过以所述光发射的颜色将所述宽限时段区别于所述呼气时段和所述吸气时段、允许所述宽限时段与所述呼气时段和所述吸气时段的区分,来呈现所述呼气时段、所述吸气时段和所述宽限时段,以诱导所述目标人物根据所述目标呼吸节奏呼吸。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的心理和身体状态诱导装置,其中:
所述呼吸诱导设备被配置为至少通过光发射来刺激所述目标人物的视觉,以执行所述目标人物的所述呼吸诱导;以及
所述呼吸诱导控制模块被配置为:使所述呼吸诱导设备通过以所述光发射的亮度变化将所述宽限时段区别于所述呼气时段和所述吸气时段、允许所述宽限时段与所述呼气时段和所述吸气时段的区分,来呈现所述呼气时段、所述吸气时段和所述宽限时段,以诱导所述目标人物根据所述目标呼吸节奏呼吸。
13.一种用于执行心理和身体状态诱导的计算机系统,其中所述计算机系统包括处理器和存储器,所述存储器耦合到所述处理器并且包括存储在其上的指令,所述指令在由所述处理器执行时使所述计算机系统:
不仅确定用于呼气的呼气时段和用于吸气的吸气时段,而且还确定所述呼气时段与所述吸气时段之间的宽限时段,作为被用于将目标人物的心理和身体状态改变为目标心理和身体状态的目标呼吸节奏,所述宽限时段是所述呼气时段与所述吸气时段之间的切换时段,所述宽限时段是呼气、或者吸气、或者呼气和吸气两者允许被执行的时段;以及
控制呼吸诱导设备(22)以将(i)所述呼气时段、(ii)所述吸气时段、以及(iii)所述宽限时段彼此区分开这样的方式刺激所述目标人物的感觉器官,以诱导所述目标人物根据所确定的所述目标呼吸节奏呼吸。
14.一种存储控制程序的非瞬态计算机可读存储介质,包括存储在其上的计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在由计算机执行时使所述计算机:
不仅确定用于呼气的呼气时段和用于吸气的吸气时段,而且还确定所述呼气时段与所述吸气时段之间的宽限时段,作为被用于将目标人物的心理和身体状态改变为目标心理和身体状态的目标呼吸节奏,所述宽限时段是所述呼气时段与所述吸气时段之间的切换时段,所述宽限时段是呼气、或者吸气、或者呼气和吸气两者允许被执行的时段;以及
控制呼吸诱导设备(22)以将(i)所述呼气时段、(ii)所述吸气时段、以及(iii)所述宽限时段彼此区分开这样的方式刺激所述目标人物的感觉器官,以诱导所述目标人物根据所确定的所述目标呼吸节奏呼吸。
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