CN114762021A - 唤醒装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及唤醒装置。唤醒装置(1)具备：测定睡意等级的睡意等级测定单元、判断睡意等级的变化的变化判断单元、设定唤醒刺激的方式的方式设定单元以及根据方式产生唤醒刺激的唤醒刺激产生单元。在睡意等级下降的情况的至少一部分中，方式设定单元设定代替睡意等级下降之前的方式所包含的唤醒刺激而包含新的唤醒刺激的方式。

Description

唤醒装置

相关申请的交叉引用

本国际申请主张基于2019年12月4日向日本专利厅申请的日本专利申请第2019－219673号的优先权，并在本国际申请中通过参照引用日本专利申请第2019－219673号的全部内容。

技术领域

本公开涉及唤醒装置。

背景技术

在专利文献1中公开振动控制装置。振动控制装置在检测到驾驶员的睡意的情况下，使振动产生。振动是用于唤醒驾驶员的唤醒刺激。

专利文献1：日本特开2018－55527号公报

发明人的详细研究的结果发现了以下的课题。存在在唤醒装置产生唤醒刺激时，驾驶员的睡意等级下降的情况。即使睡意等级暂时下降，睡意等级也有可能再次上升。因此，考虑在唤醒装置产生唤醒刺激时，即使驾驶员的睡意等级下降，也继续唤醒刺激。若尽管睡意等级降低，但继续相同的唤醒刺激，则驾驶员感到厌烦。在本公开的一个方面，优选提供驾驶员不容易感到烦恼的唤醒装置。

发明内容

本公开的一个方面是构成为唤醒驾驶员的唤醒装置。唤醒装置具备：睡意等级测定单元，构成为测定上述驾驶员的睡意等级；变化判断单元，构成为判断上述睡意等级的变化；方式设定单元，构成为基于上述睡意等级测定单元测定出的上述睡意等级、以及上述变化判断单元的判断结果，设定唤醒刺激的方式；以及唤醒刺激产生单元，构成为根据上述方式设定单元设定的上述方式产生上述唤醒刺激。

在上述变化判断单元判断为上述睡意等级上升的情况的至少一部分中，上述方式设定单元设定除了上述睡意等级上升之前的上述方式所包含的上述唤醒刺激之外还包含追加的唤醒刺激的上述方式。

在上述变化判断单元判断为上述睡意等级下降的情况的至少一部分中，上述方式设定单元设定代替上述睡意等级下降之前的上述方式所包含的上述唤醒刺激而包含新的唤醒刺激的上述方式。

根据作为本公开的一个方面的唤醒装置，驾驶员容易注意到唤醒刺激根据睡意等级的下降而变化。由于唤醒刺激变化，所以驾驶员不容易感到厌烦。

附图说明

图1是表示唤醒装置的结构的框图。

图2是表示唤醒装置的功能结构的框图。

图3是表示唤醒装置执行的处理的流程图。

图4是表示睡意等级的变化和方式的变化的说明图。

具体实施方式

参照附图对本公开的例示的实施方式进行说明。

＜第一实施方式＞

1.唤醒装置1的结构

基于图1对唤醒装置1的结构进行说明。唤醒装置1搭载于车辆3。车辆3由驾驶员驾驶。唤醒装置1具备具有CPU5、和例如RAM或者ROM等半导体存储器(以下，设为存储器7)的微型计算机。

唤醒装置1的各功能通过CPU5执行储存于非迁移实体记录介质的程序来实现。在该例子中，存储器7相当于储存有程序的非迁移实体的记录介质。另外，通过执行该程序，从而执行与程序对应的方法。此外，唤醒装置1既可以具备一个微型计算机，也可以具备多个微型计算机。

如图2所示，唤醒装置1具备：睡意等级测定单元9、变化判断单元11、方式设定单元13、唤醒刺激产生单元15、显示单元17以及结束判断单元19。

唤醒装置1与搭载于车辆3的其它结构连接。如图1所示，作为与唤醒装置1连接的结构，有驾驶员状态监视器(DSM)21、车载网络23、发光装置25、香味喷射器27、对话装置29、空调31、振动扬声器33、平视显示器(HUD)35以及扬声器37。

DSM21拍摄驾驶员的面部，并生成图像。DSM21将生成的图像送至唤醒装置1。车载网络23将搭载于车辆3的传感器的检测结果等送至唤醒装置1。作为传感器，例如列举检测车速、加速度、转向操纵角、加速器的踩踏量、制动器的踩踏量等的传感器。

发光装置25产生驾驶员能够视觉确认的光。发光装置25产生的光与唤醒刺激对应。唤醒刺激是驾驶员通过五感感受到的刺激，是唤醒驾驶员的刺激。发光装置25能够使亮度、光的颜色等变化。发光装置25能够使亮度周期性地变化。在亮度周期性地变化时，发光装置25能够调整周期的长度、波形、每个单位时间的亮度的变化量等。发光装置25例如具备LED作为光源。

香味喷射器27向车辆3的车厢内喷射香料。驾驶员感知喷射的香料的香味。香味喷射器27产生的香味与唤醒刺激对应。香味喷射器27能够使香味的种类、香味的强度等变化。

对话装置29与驾驶员进行对话。即，对话装置29进行识别驾驶员发出的声音、创建对驾驶员的声音的回答以及对回答进行发声。对话装置29例如使用人工智能进行对话。对话装置29提供的对话与唤醒刺激对应。

空调31使车辆3的车厢内产生冷风。冷风与唤醒刺激对应。空调31能够使冷风的温度、风量以及模式变化。作为模式，有自动模式和驾驶员面部模式。自动模式是通过预先设定的算法使冷风的喷出方向变化的模式。驾驶员面部模式是始终朝向驾驶员的面部吹出冷风的模式。

振动扬声器33埋入驾驶员座椅的臀部或者靠背部。振动扬声器33产生振动。振动与唤醒刺激对应。振动例如是基于音乐中的低音部的振动。

HUD35显示与车辆3的前方的风景重叠的图像。另外，HUD35能够产生光刺激。光刺激与唤醒刺激对应。另外，HUD35能够提示与唤醒刺激相关的信息。作为与唤醒刺激相关的信息，有启动的信息、继续的信息、启动休息的信息以及继续休息的信息。此外，也可以通过仪表显示器或者中心信息显示器使光刺激产生。另外，也可以通过仪表显示器，或者中心信息显示器提示与唤醒刺激相关的信息。

在产生唤醒刺激之前显示启动的信息。启动的信息通知驾驶员即将启动唤醒刺激。在唤醒刺激正在继续时，显示继续的信息。继续的信息通知驾驶员唤醒刺激正在继续。

在产生休息建议之前显示启动休息的信息。此外，休息建议是指建议驾驶员进行休息的内容的显示。休息建议例如显示于HUD35、仪表显示器以及中心信息显示器中的一个以上。

启动休息的信息通知驾驶员即将启动休息建议。在休息建议正在继续时，显示继续休息的信息。继续休息的信息通知驾驶员休息建议正在继续。

扬声器37在车辆3的车厢内产生声音。声音与唤醒刺激对应。作为声音，有音乐的声音和警报的声音。

2.唤醒装置1执行的处理

基于图3，对唤醒装置1执行的处理进行说明。在有规定的契机时，开始图3所示的处理。作为契机，例如列举车辆3的点火开关接通、开始车辆3的行驶以及驾驶员的指示等。

在步骤1中，睡意等级测定单元9测定驾驶员的睡意等级。作为睡意等级，有Lv0～Lv5六个阶段。在Lv4～Lv5的情况下，唤醒装置1进行与Lv3的情况相同的处理。以下，省略Lv4～Lv5的情况下的记载。Lv0是睡意的程度最低的等级。按照Lv1、Lv2、Lv3的顺序，睡意的程度变高。睡意等级测定单元9决定驾驶员的睡意等级是Lv0～Lv3中的哪一个。

作为睡意等级的测定方法，能够使用公知的方法。例如，睡意等级测定单元9使用DSM21来获取表示驾驶员的面部的图像。睡意等级测定单元9从表示驾驶员的面部的图像提取与睡意相关的特征。作为特征，例如列举驾驶员的眼睛的睁眼量等。睁眼量越小，驾驶员的睡意等级越高。睡意等级测定单元9基于提取出的特征决定睡意等级。

另外，例如睡意等级测定单元9从车载网络23持续地获取搭载于车辆3的传感器的检测结果。睡意等级测定单元9根据传感器的检测结果来估计车辆3的过去的行驶状态。睡意等级测定单元9基于估计出的行驶状态决定睡意等级。例如，车辆3的速度变化、转向操纵角的变化越少，睡意等级越高。

在步骤2中，显示单元17将在上述步骤1测定出的睡意等级显示于HUD35、仪表显示器以及中心信息显示器中的一个以上。

在步骤3中，方式设定单元13基于在上述步骤1测定出的睡意等级，设定唤醒刺激的方式。作为唤醒刺激的方式，如表1所示，有方式L0(A)、L0(B)、L1(A)、L1(B)、L2、L3。在每个方式中，如表1所示，决定产生的唤醒刺激的种类。

[表1]

作为唤醒刺激的种类，有发光、香味、对话、冷风、振动以及声音。发光是发光装置25以及HUD35产生的光的唤醒刺激。香味是香味喷射器27产生的唤醒刺激。对话是对话装置29产生的唤醒刺激。冷风是空调31产生的唤醒刺激。振动是振动扬声器33产生的唤醒刺激。声音是扬声器37产生的唤醒刺激。

另外，在每个方式中，按照唤醒刺激的种类，决定唤醒刺激的特征。如表1所示，发光装置25产生的光的唤醒刺激分为发光1～4。发光1～4具有相互不同的特征。作为特征，例如列举光的颜色、亮度、发光的图案、产生光的场所以及产生光的装置等。对于唤醒驾驶员的效果来说，发光2比发光1高，发光3比发光2高，且发光4比发光3高。

如表1所示，香味的唤醒刺激分为香味1～4。香味1～4具有相互不同的特征。作为特征，例如列举香味的种类、香味的强度等。对于唤醒驾驶员的效果来说，香味2比香味1高，香味3比香味2高，且香味4比香味3高。

如表1所示，冷风的唤醒刺激由冷风的温度、风量以及模式三个要素构成。冷风的温度为自动或者低温。自动是指通过预先设定的算法设定温度。风量为自动或者强。自动是指通过预先设定的算法设定风量。模式是上述的自动模式或者驾驶员面部模式。此外，冷风的温度、风量以及模式全部为自动的情况是未产生冷风的唤醒刺激的情况。冷风的温度为低温的情况下的唤醒驾驶员的效果比冷风的温度为自动的情况下的唤醒驾驶员的效果高。冷风的风量为强的情况下的唤醒驾驶员的效果比冷风的风量为自动的情况下的唤醒驾驶员的效果高。驾驶员面部模式的情况下的唤醒驾驶员的效果比自动模式的情况高。

如表1所示，声音的唤醒刺激分为打开和警报。打开是输出音乐的声音的唤醒刺激。警报是输出警报的声音的唤醒刺激。对于唤醒驾驶员的效果来说，警报比打开高。

方式L0(B)、L1(B)由图案P0、P1构成。在设定方式L0(B)、L1(B)时，交替地重复图案P0的时间段和图案P1的时间段。在图案P0的时间段中，不产生唤醒刺激。在图案P1的时间段中，产生在表1中与图案P1建立关联的唤醒刺激。

方式L1(A)由图案P0、P1、P2、P3、P4构成。在设定方式L1(A)时，从图案P0的时间段依次经过图案P1的时间段、图案P2的时间段以及图案P3的时间段，移至图案P4的时间段。若图案P4的时间段结束，则再次返回到图案P0的时间段。

在图案P0的时间段中，不产生唤醒刺激。在图案P1～P4的时间段中，产生在表1中与每个图案建立对应的唤醒刺激。

方式L2、L3由图案P0、P1、P2、P3构成。在设定方式L2、L3时，从图案P0的时间段依次经过图案P1的时间段以及图案P2的时间段，移至图案P3的时间段。若图案P3的时间段结束，则再次返回到图案P0的时间段。

在图案P0的时间段中，不产生唤醒刺激。在图案P1～P3的时间段中，产生在表1中与每个图案建立对应的唤醒刺激。

在上述步骤1测定出的睡意等级为Lv0的情况下，方式设定单元13设定方式L0(A)。在上述步骤1测定出的睡意等级为Lv1的情况下，方式设定单元13设定方式L1(A)。在上述步骤1测定出的睡意等级为Lv2的情况下，方式设定单元13设定方式L2。在上述步骤1测定出的睡意等级为Lv3的情况下，方式设定单元13设定方式L3。

在步骤4中，唤醒刺激产生单元15根据在上述步骤3设定的方式产生唤醒刺激。继续产生唤醒刺激，直至在后述的步骤8或者11中重新设定方式，或者在步骤13中判断为结束定时为止。

另外，唤醒刺激产生单元15使用HUD35来提示与唤醒刺激相关的信息。如表1所示，按照每个图案决定提示的信息。

在步骤5中，睡意等级测定单元9测定驾驶员的睡意等级。测定睡意等级的方法与上述步骤1相同。

在步骤6中，显示单元17将在上述步骤5测定出的睡意等级显示在HUD35、仪表显示器以及中心信息显示器中的一个以上。

在步骤7中，变化判断单元11判断睡意等级的变化。睡意等级的变化是指最新测定出的睡意等级(以下设为最新的睡意等级)相对于其前一次测定出的睡意等级(以下设为上次的睡意等级)的变化。最新的睡意等级是在紧前的上述步骤5测定出的睡意等级。上次的睡意等级是在前一循环的上述步骤5测定出的睡意等级，或者，是在上述步骤1测定出的睡意等级。此外，循环是由步骤5～13构成的循环。

作为睡意等级的变化，有上升、相同以及下降。上升意味着最新的睡意等级与上次的睡意等级相比上升。相同意味着最新的睡意等级与上次的睡意等级相同。下降意味着最新的睡意等级与上次的睡意等级相比下降。

在睡意等级上升的情况下，本处理进入步骤8。在睡意等级相同的情况下，本处理进入步骤10。在睡意等级下降的情况下，本处理进入步骤11。

在步骤8中，方式设定单元13基于最新的睡意等级以及睡意等级上升这样的在上述步骤7的判断结果，设定唤醒刺激的方式。

在最新的睡意等级为Lv1的情况下，方式设定单元13设定方式L1(A)。在最新的睡意等级为Lv2的情况下，方式设定单元13设定方式L2。在最新的睡意等级为Lv3的情况下，方式设定单元13设定方式L3。此外，图4表示睡意等级上升的情况下的方式的变化。

在步骤9中，唤醒刺激产生单元15根据在紧前的上述步骤8设定的方式产生唤醒刺激。继续产生唤醒刺激，直至在后面执行的步骤8或者11重新设定方式，或者在步骤13判断为结束定时为止。

在步骤10中，方式设定单元13继续当前的方式。唤醒刺激产生单元15也继续与当前的方式相应的唤醒刺激。

在步骤11中，方式设定单元13基于最新的睡意等级以及睡意等级下降这样的在上述步骤7的判断结果，设定唤醒刺激的方式。

在最新的睡意等级为Lv0的情况下，方式设定单元13设定方式L0(B)。在最新的睡意等级为Lv1的情况下，方式设定单元13设定方式L1(B)。此外，若睡意等级一旦上升至Lv3，则之后不管睡意等级的测定结果，睡意等级都维持Lv3。因此，睡意等级不会从Lv3下降至Lv2。图4表示睡意等级下降的情况下的方式的变化。

在步骤12中，唤醒刺激产生单元15根据在紧前的上述步骤11设定的方式产生唤醒刺激。继续产生唤醒刺激，直至在后面执行的步骤8或者11重新设定方式，或者在步骤13判断为结束定时为止。

在步骤13中，结束判断单元19判断当前时刻是否是结束定时。作为结束定时，例如列举车辆3的点火开关已经断开的定时、车辆3的行驶已经结束的定时、驾驶员已经进行了结束指示的定时等。在当前时刻不是结束定时的情况下，本处理进入步骤5。在当前时刻是结束定时的情况下，结束本处理。

3.唤醒装置1起到的效果

(1)若在设定方式L1(A)时，睡意等级从Lv1上升至Lv2，则唤醒装置1重新设定方式L2。方式L2除了方式L1(A)所包含的唤醒刺激之外，还包含冷风的唤醒刺激。方式L1(A)与睡意等级上升前的方式对应。冷风的唤醒刺激与追加的唤醒刺激对应。驾驶员体验到追加的唤醒刺激，注意到唤醒刺激根据睡意等级的上升而变化。

另外，若在设定方式L2时，睡意等级从Lv2上升至Lv3，则唤醒装置1重新设定方式L3。方式L3除了方式L2所包含的唤醒刺激之外，还包含振动的唤醒刺激。方式L2与睡意等级上升前的方式对应。振动的唤醒刺激与追加的唤醒刺激对应。驾驶员体验到追加的唤醒刺激，注意到唤醒刺激根据睡意等级的上升而变化。

方式L2是在一部分的时间中产生冷风的唤醒刺激的方式。与在全部的时间中产生冷风的唤醒刺激的情况相比，驾驶员不容易对唤醒刺激感到厌烦。

(2)若在设定方式L2时，睡意等级从Lv2下降至Lv1，则唤醒装置1重新设定方式L1(B)。方式L1(B)包含基于HUD35的光刺激，来代替方式L2所包含的唤醒刺激。方式L2与睡意等级下降前的方式对应。基于HUD35的光刺激与代替睡意等级下降前的方式所包含的唤醒刺激的新的唤醒刺激对应。若设定方式L1(B)，则驾驶员体验到唤醒刺激较大地变化，注意到唤醒刺激根据睡意等级的下降而变化。因此，即使在睡意等级下降之后继续唤醒刺激，驾驶员也不容易感到厌烦。

方式L2包含基于发光装置25的光刺激。基于HUD35的光刺激是与基于发光装置25的光刺激相同的种类的唤醒刺激，且是特征不同的唤醒刺激。由于特征不同，所以驾驶员能够体验到唤醒刺激的变化。

(3)方式L0(A)、L0(B)、L1(A)、L1(B)、L2、L3分别包含图案P0。在图案P0中，不产生唤醒刺激。在方式被变更时，变更后的方式的初期为图案P0。因此，在方式被变更时，变更后的方式的初期是不产生唤醒刺激的时间。驾驶员通过体验不产生唤醒刺激的时间而注意到睡意等级以及方式发生变化。

＜其它实施方式＞

以上，对本公开的实施方式进行了说明，但本公开并不限定于上述的实施方式，能够进行各种变形来实施。

(1)方式L1(B)也可以包含与方式L2所包含的唤醒刺激不同的种类的唤醒刺激，来代替方式L2所包含的唤醒刺激。作为不同种类的唤醒刺激，例如列举对话的唤醒刺激、振动的唤醒刺激、声音的唤醒刺激等。在上述的情况下，由于方式L1(B)包含不同种类的唤醒刺激，所以驾驶员能够体验到唤醒刺激的变化。

方式L1(B)也可以不包含方式L2所包含的唤醒刺激的任何一个。另外，方式L1(B)也可以包含方式L2所包含的唤醒刺激中的一部分。

(2)本公开所记载的唤醒装置1及其方法也可以由通过构成被编程为执行通过计算机程序具体化的一个或者多个功能的处理器以及存储器而提供的专用计算机来实现。或者，本公开所记载的唤醒装置1及其方法也可以由通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器而提供的专用计算机来实现。或者，本公开所记载的唤醒装置1及其方法也可以通过由被编程为执行一个或者多个功能的处理器以及存储器与由一个以上的硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成的一个以上的专用计算机来实现。另外，计算机程序也可以作为由计算机执行的指令而存储于计算机可读取的非迁移有形记录介质。实现唤醒装置1所包含的各部的功能的方法并不需要一定包含软件，也可以使用一个或者多个硬件实现其全部功能。

(3)也可以通过多个构成要素实现上述实施方式中的一个构成要素具有的多个功能，或者通过多个构成要素实现一个构成要素具有的一个功能。另外，也可以通过一个构成要素实现多个构成要素具有的多个功能，或者通过一个构成要素实现由多个构成要素实现的一个功能。另外，也可以省略上述实施方式的结构的一部分。另外，也可以对其它上述实施方式的结构附加或者置换上述实施方式的结构的至少一部分。

(4)除了上述的唤醒装置1之外，还能够以将该唤醒装置1作为构成要素的系统、用于使计算机作为该唤醒装置1发挥作用的程序、记录有该程序的半导体存储器等非迁移实体记录介质、驾驶员的唤醒的唤醒方法等各种方式实现本公开。

Claims (5)

1.一种唤醒装置，是构成为唤醒驾驶员的唤醒装置(1)，具备：

睡意等级测定单元(9)，构成为测定上述驾驶员的睡意等级；

变化判断单元(11)，构成为判断上述睡意等级的变化；

方式设定单元(13)，构成为基于上述睡意等级测定单元测定出的上述睡意等级、以及上述变化判断单元的判断结果，设定唤醒刺激的方式；以及

唤醒刺激产生单元(15)，构成为根据上述方式设定单元设定的上述方式产生上述唤醒刺激，

在上述变化判断单元判断为上述睡意等级上升的情况的至少一部分中，上述方式设定单元设定除了上述睡意等级上升之前的上述方式所包含的上述唤醒刺激之外还包含追加的唤醒刺激的上述方式，

在上述变化判断单元判断为上述睡意等级下降的情况的至少一部分中，上述方式设定单元设定代替上述睡意等级下降之前的上述方式所包含的上述唤醒刺激而包含新的唤醒刺激的上述方式。

2.根据权利要求1所述的唤醒装置，其中，

在上述变化判断单元判断为上述睡意等级上升的情况的至少一部分中，上述方式设定单元设定在一部分的时间产生上述追加的唤醒刺激的上述方式。

3.根据权利要求1或者2所述的唤醒装置，其中，

上述新的唤醒刺激是与上述睡意等级下降之前的上述方式所包含的上述唤醒刺激相同的种类的唤醒刺激，并且是特征不同的唤醒刺激。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的唤醒装置，其中，上述新的唤醒刺激是与上述睡意等级下降之前的上述方式所包含的上述唤醒刺激不同的种类的唤醒刺激。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的唤醒装置，其中，

上述方式设定单元在变更上述方式的情况下，在变更后的上述方式的初期设定不产生上述唤醒刺激的时间。

Images