JP2015019857A - Sleep state control device, and sleep state control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、睡眠状態制御装置、及び睡眠状態制御方法に関するものである。 The present invention relates to a sleep state control device and a sleep state control method.
特許文献1に記載された従来技術は、生理計測に基づいて現在の運転者の眠気度を検出し、眠気度が高いときに、仮眠案内を行うと共に、適切な場所へと停止誘導するものである。また、停止後に眠気度を再び検出し、眠気度に応じて睡眠モードを設定し、覚醒刺激又は誘眠刺激によって、睡眠の深さをコントロールすることを開示している。
The prior art described in
ところで、移動目的や目的地までの所要時間、またその日の運転者のコンディション等は様々である。したがって、こうした要素を考慮せずに、単に運転者の眠気度に応じて睡眠状態を一様にコントロールすると、すっきりとした目覚めが得らない等、快適性を低下させる可能性がある。
本発明の課題は、移動の際に睡眠に関する乗員の快適性を向上させることである。
By the way, the travel purpose, the time required to reach the destination, the condition of the driver of the day, and the like are various. Therefore, if the sleep state is simply controlled according to the driver's sleepiness without taking these factors into consideration, there is a possibility that comfort may be reduced, such as a clear awakening not being obtained.
The subject of this invention is improving the comfort of the passenger | crew regarding sleep in the case of a movement.
本発明の一態様に係る睡眠状態制御装置は、人を乗せて移動する乗り物に搭載され、乗員に誘眠刺激を与える誘眠刺激部と、乗員に覚醒刺激を与える覚醒刺激部と、を備える。そして、移動先である目的地、目的地までの所要時間、及び乗員の睡眠不足状況の少なくとも一つに応じて、目的地へと移動する際の乗員の睡眠パターンを設定し、設定した睡眠パターンに応じて、誘眠刺激部及び覚醒刺激部を制御する。 A sleep state control apparatus according to an aspect of the present invention is mounted on a vehicle that carries a person and includes a wakefulness stimulating unit that provides a wakefulness stimulus to the occupant and a wakefulness stimulating unit that provides the wakefulness stimulus to the occupant. And according to at least one of the destination, the required time to the destination, and the sleep insufficiency status of the occupant, the sleep pattern of the occupant when moving to the destination is set, and the set sleep pattern In response to this, the hypnotic stimulation unit and the arousal stimulation unit are controlled.
本発明によれば、移動先である目的地、目的地までの所要時間、乗員の睡眠不足状況等に応じて、目的地へと移動する際の乗員の睡眠パターンを設定し、乗員の睡眠状態を制御することにより、移動の際に睡眠に関する乗員の快適性を向上させることができる。 According to the present invention, the sleep pattern of the occupant when moving to the destination is set according to the destination as the destination, the required time to the destination, the sleep shortage situation of the occupant, and the sleep state of the occupant By controlling the occupant, comfort of the occupant regarding sleep can be improved during movement.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第1実施形態》
《構成》
本実施形態は、乗り物で移動する際に、乗員の睡眠状態を制御し、乗員の快適性を向上させるものである。ここでは、自動車を例に説明するが、対象となるのは、助手席や後部座席の乗員に限定されるものではなく、自動運転機能のある自動車であれば、運転席の乗員もその対象とする。また、自動車に限定されるものではなく、鉄道、航空機、船舶等、人を乗せて移動する乗り物であればよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<< First Embodiment >>
"Constitution"
In this embodiment, when the vehicle moves with a vehicle, the sleep state of the occupant is controlled to improve the comfort of the occupant. Here, the car will be described as an example, but the target is not limited to the passenger in the passenger seat or the rear seat, and if the car has an automatic driving function, the passenger in the driver's seat is also the target. To do. Moreover, it is not limited to a motor vehicle, What is necessary is just a vehicle which carries a person and moves, such as a railroad, an aircraft, a ship.
図1は、睡眠状態制御装置の概略構成図である。
睡眠状態制御装置は、例えば自動車に搭載されており、生体情報検出部11と、ユーザインタフェース12と、ナビゲーションシステム13と、車両信号検出部14と、コントローラ15と、誘眠刺激部16と、覚醒刺激部17と、を備えている。
生体情報検出部11は、脈波センサ、心電計、体動センサ、脳波計等からなり、乗員の各種生体情報を検出する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a sleep state control apparatus.
The sleep state control device is mounted on, for example, an automobile, and includes a biological
The biological
脈波センサは、乗員の脈波(容積脈波)を検出する。脈波とは、心臓の拍動に伴う末梢動脈血管の容積変化を表す生体情報である。この脈波センサは、近赤外波長光が生体を透過し血中ヘモグロビンに吸収される特性を利用したものであり、赤外光の発光素子と受光素子とを組み合わせた光電式のセンサからなる。具体的には、例えばアームレストやヘッドレスト等に設けられており、乗員の皮膚表面に対して赤外光を照射し、反射した散乱光の光量に応じた電圧信号をコントローラ15に入力する。コントローラ15は、入力された電圧信号から脈波を判断する。
The pulse wave sensor detects an occupant's pulse wave (volume pulse wave). The pulse wave is biological information representing the volume change of the peripheral arterial blood vessels accompanying the heartbeat. This pulse wave sensor utilizes the characteristic that near-infrared wavelength light passes through a living body and is absorbed by blood hemoglobin, and is composed of a photoelectric sensor in which an infrared light emitting element and a light receiving element are combined. . Specifically, it is provided, for example, on an armrest, a headrest, etc., irradiates infrared light onto the surface of the occupant's skin, and inputs a voltage signal corresponding to the amount of reflected scattered light to the
心電計は、乗員の心電波形を検出する。この心電計では、例えばシートの座面や背面等に複数の電極を設けてあり、乗員の心筋が伸縮するときの刺激伝導に伴う脱分極によって、各電極間に生じる電位差信号をコントローラ15に入力する。コントローラ15は、入力された電位差信号から心電波形を判断する。なお、乗員の皮膚と電極との間に、衣類や生地が介在するため、ラプラシアン電極配列法を採用したり、容量性計測回路の入力インピーダンスを高くしたりすることが望ましい。
The electrocardiograph detects an occupant's electrocardiogram waveform. In this electrocardiograph, for example, a plurality of electrodes are provided on the seating surface and back surface of the seat, and a potential difference signal generated between the electrodes due to depolarization accompanying stimulation conduction when the occupant's myocardium expands and contracts is sent to the
体動センサは、乗員の呼吸運動に伴って反復する体動を乗員の呼吸情報として検出する。この体動センサは、例えばポリフッ化ビニリデン(PVDF:PolyVinylidene DiFluoride)などの圧電素子からなり、例えばシートベルトのバックルを支持するステーと、このステーを支持するシートフレームとの間に設けられている。そして、乗員の呼吸運動に応じてシートベルトが緊張/弛緩するときに、シートフレームに対するステーの変位を電圧信号に変換してコントローラ15に出力する。コントローラ15は、入力された電圧信号から呼吸情報を判断する。
The body motion sensor detects body motion that repeats with the breathing motion of the occupant as occupant breathing information. This body motion sensor is made of, for example, a piezoelectric element such as polyvinylidene fluoride (PVDF), and is provided, for example, between a stay that supports a buckle of a seat belt and a seat frame that supports the stay. When the seat belt is tensioned / relaxed according to the breathing motion of the occupant, the displacement of the stay relative to the seat frame is converted into a voltage signal and output to the
脳波計は、乗員の脳波形を検出する。この脳波計では、例えばヘッドレストに複数の電極を設けてあり、脳で生じる電気活動を、つまり神経細胞(ニューロン)で発生する活動電位や神経細胞同士で信号を伝達する際のシナプス電位を、各電極間に生じる電位差信号としてコントローラ15に入力する。コントローラ15は、入力された電位信号から脳波形を判断する。コントローラ15は、脳波の基礎律動として、1〜3Hzの律動を示すδ波、4〜7Hzの律動を示すθ波、8〜13Hzの律動を示すα波、14Hz以上の律動を示すβ波等を観測する。
The electroencephalograph detects the occupant's brain waveform. In this electroencephalograph, for example, a plurality of electrodes are provided on the headrest, and the electrical activity generated in the brain, that is, the action potential generated in nerve cells (neurons) and the synaptic potential when signals are transmitted between nerve cells, A potential difference signal generated between the electrodes is input to the
本実施形態の生体情報検出部11は、乗員を拘束することなく連続的に生体情報を取得することが望ましいため、アームレストやヘッドレスト、シートの座面や背面、シートベルト等に設けているが、これに限定されるものではない。要は、乗員の生体情報を取得することができればよいので、生体情報検出部11を、体の一部が届く範囲で乗員が操作する箇所に設けてもよく、さらには、指先、手首、耳朶、頭部等、乗員の身体に装着するウェアラブルにしてもよい。
上記が、生体情報検出部11の説明である。
The biological
The above is the description of the biological
ユーザインタフェース12は、乗員との間で各種情報のやり取りをするインタフェースである。乗員からの入力は、スイッチ、キーボード、ポインティングデバイス(マウス、トラックボール、ペンタブレット、タッチパネル等)、マイクロフォン等を介して行い、乗員への出力は、ディスプレイや音声出力等によって行う。乗員が入力する情報とは、例えば睡眠が足りているか否かといった睡眠に関する情報や、仕事に向かう往路なのか、仕事を終えた後なのか、プライベートなのかといった移動目的に関する情報等である。これらは、例えば「YES」か「NO」で返答できるような質問を提示して乗員に尋ねることが望ましい。
The
ナビゲーションシステム13は、自車両の現在位置、道路地図情報、目的地、及び目的地までの所要時間を認識する。ナビゲーションシステム13は、GPS受信機を有し、三つ以上のGPS衛星から到着する電波の時間差に基づいて自車両の位置(緯度、経度、高度)と進行方向とを認識する。また、ナビゲーションシステム13は、道路交通情報受信機を有し、例えばVICS(登録商標)により、FM多重放送、光学式車両感知器(光ビーコン)、電波ビーコン等から、交通規制情報、交通障害情報、渋滞情報、所要時間情報等の道路交通情報を受信する。そして、DVD‐ROMドライブやハードディスクドライブに記憶された道路地図情報を参照し、自車両の現在位置における道路地図情報を認識する。また、乗員によって入力される目的地を認識し、道路交通情報に基づいて目的地までの所要時間を認識する。なお、目的地を乗員が入力するものに限らず、乗員の携帯情報端末に記憶されたスケジュール情報から取得してもよい。
The
車両信号検出部14は、車速センサ、加速度センサ、横加速度センサ等からなり、各種車両信号を検出する。
車速センサは、車体速度(以下、車速と称す)Vを検出する。この車速センサは、例えばトランスミッションにおける出力側のドリブンギヤに設けられ、センサロータの磁力線を検出回路によって検出しており、センサロータの回転に伴う磁界の変化をパルス信号に変換してコントローラ15に入力する。コントローラ15は、入力されたパルス信号から車速Vを判断する。
The vehicle
The vehicle speed sensor detects a vehicle body speed (hereinafter referred to as a vehicle speed) V. This vehicle speed sensor is provided, for example, in a driven gear on the output side of the transmission, detects the magnetic lines of force of the sensor rotor by a detection circuit, converts the change in the magnetic field accompanying the rotation of the sensor rotor into a pulse signal, and inputs it to the
加速度センサは、車両前後方向の加減速度Gを検出する。この加速度センサは、例えば固定電極に対する可動電極の位置変位を静電容量の変化として検出しており、加減速度と方向に比例した電圧信号に変換してコントローラ15に入力する。コントローラ15は、入力された電圧信号から加減速度Gを判断する。なお、コントローラ15は、加速を正の値として処理し、減速を負の値として処理する。
The acceleration sensor detects an acceleration / deceleration G in the vehicle longitudinal direction. This acceleration sensor detects, for example, the displacement of the movable electrode relative to the fixed electrode as a change in capacitance, and converts it into a voltage signal proportional to the acceleration / deceleration and inputs it to the
横加速度センサは、車両の横加速度を検出する。この横加速度センサは、例えば固定電極に対する可動電極の位置変位を静電容量の変化として検出しており、横加速度と方向に比例した電圧信号に変換してコントローラ15に出力する。コントローラ15は、入力された電圧信号から横加速度を判断する。なお、コントローラ15は、右旋回を正の値として処理し、左旋回を負の値として処理する。
なお、コントローラ15は、センサ類から各検出信号を直接入力しているが、これに限定されるものではない。コントローラ15を他のコントロールユニットと接続し、例えばCSMA/CA方式の多重通信(CAN:Controller Area Network)を介して各種データを受信してもよい。
上記が車両信号検出部14の説明である。
The lateral acceleration sensor detects the lateral acceleration of the vehicle. This lateral acceleration sensor detects, for example, the displacement of the movable electrode with respect to the fixed electrode as a change in capacitance, and converts it into a voltage signal proportional to the lateral acceleration and outputs it to the
In addition, although the
The above is the description of the vehicle
コントローラ15は、例えばマイクロコンピュータからなり、所定時間(例えば10msec)毎に睡眠状態制御処理を実行し、誘眠刺激部16、及び覚醒刺激部17を駆動制御する。
誘眠刺激部16は、光、色、温度、香り、加圧、揺れ等により、副交感神経を高める刺激を乗員に与える。
光については、照明を暗くしたり、調光ガラスを透明から不透明へと切り替えたり、カーテンやブラインドを閉めたりする(遮光)。色については、照明により睡眠に適した光色へと切り替える。温度については、睡眠に適した室温となるように空調を調節したり、シートヒータを作動させたりする。なお、温度については、乗員の特に抹消部を温めるとより効果的である。香りについては、アロマディフューザでリラックス効果のある香りを拡散する。加圧については、シートに内蔵したローラ等でリラックス効果のあるマッサージを行う。揺れについては、シートを揺動させ、ロッキングチェアや揺りかごのような心地よい揺れを演出する。なお、加圧や揺れについては、乗員の特に心拍や呼吸に合わせると効果的である。
The
The
For light, the lighting is dimmed, the dimming glass is switched from transparent to opaque, and the curtains and blinds are closed (light shielding). About color, it switches to the light color suitable for sleep by illumination. Regarding the temperature, the air conditioning is adjusted so that the room temperature is suitable for sleep, or the seat heater is operated. In addition, about temperature, it is more effective when a passenger | crew's especially deletion part is warmed. About fragrance, we diffuse fragrance with relaxation effect with aroma diffuser. For pressurization, a relaxing massage is performed with a roller built in the seat. For shaking, the seat is swung to produce a comfortable shaking like a rocking chair or cradle. In addition, about pressurization and a shake, it is effective when it matches with a passenger | crew's heartbeat and respiration especially.
覚醒刺激部17は、光、色、温度、香り、姿勢、振動等により、交感神経を高める刺激を乗員に与える。
光については、照明を明るくしたり、調光ガラスを不透明から透明へと切り替えたり、カーテンやブラインドを開けたりする(採光)。色については、照明により目覚めに適した光色へと切り替える。温度については、目覚めに適した室温となるように空調を調節したり、換気をしたりする。なお、温度については、乗員の特に抹消部を冷やすとより効果的である。香りについては、アロマディフューザで目覚めに適した香りを拡散する。姿勢については、乗員の上体を起こす等、目覚めに適した姿勢となるようにシートポジションを調整する。振動については、シートに内蔵したバイブレータ等で目覚めに適した振動を発生させる。なお、振動については、躍度(加加速度)を制御することが特に効果的である。
The
For light, the lighting is brightened, the light control glass is switched from opaque to transparent, and curtains and blinds are opened (lighting). The color is switched to a light color suitable for awakening by illumination. As for the temperature, the air conditioning is adjusted and ventilation is performed so that the room temperature is suitable for awakening. In terms of temperature, it is more effective to cool the occupant, particularly the erasure part. About fragrance, we diffuse fragrance suitable for awakening with aroma diffuser. Regarding the posture, the seat position is adjusted so that the posture is suitable for awakening, such as raising the occupant's upper body. As for vibration, vibration suitable for waking is generated by a vibrator or the like built in the seat. For vibration, it is particularly effective to control the jerk (jerk).
次に、コントローラ15で実行する睡眠状態制御処理について説明する。
図2は、睡眠状態制御処理を示すブロック図である。
コントローラ15で実行する睡眠状態制御処理は、心身負荷状態判断部21と、時間判断部22と、睡眠不足状況判断部23と、睡眠パターン設定部24と、睡眠パターン提示部25と、睡眠パターン決定部26と、睡眠状態制御部27と、を備える。
心身負荷状態判断部21は、乗員の心身負荷状態を、小負荷状態及び大負荷状態の二段階で表し、ナビゲーションシステム13から取得した目的地に応じて、乗員の心身負荷状態が小負荷状態であるか、大負荷状態であるかを判断する。
Next, the sleep state control process executed by the
FIG. 2 is a block diagram showing sleep state control processing.
The sleep state control process executed by the
The psychosomatic load state determination unit 21 represents the occupant's psychosomatic load state in two stages, a low load state and a high load state, and according to the destination acquired from the
図3は、目的地に応じた心身負荷状態を示す一例である。
先ず、目的地が勤務先や出張先等、公的な移動先であるときには、心身負荷状態は大負荷状態であると判断する。一方、目的地が自宅、宿泊先、実家、友人宅、ホテル、温泉、エステ、その他の行楽地や娯楽施設等、私的な移動先であるときには、心身負荷状態は小負荷状態であると判断する。
ここでは、単に目的地に応じて心身負荷状態を判断しているが、他にも到着予定時間帯を考慮して心身負荷状態を判断してもよい。例えば、目的地が友人宅であるとしても、到着予定時間帯が昼間であるときには、心身負荷状態を大負荷状態であると判断し、到着予定時間帯が夜間であるときには、心身負荷状態を小負荷状態であると判断するようにしてもよい。
FIG. 3 is an example showing a mental and physical load state according to the destination.
First, when the destination is a public destination such as a business place or a business trip destination, it is determined that the mental and physical load state is a heavy load state. On the other hand, when the destination is a private destination such as home, accommodation, home, friend's house, hotel, hot spring, beauty treatment salon, other resorts, entertainment facilities, etc., it is determined that the mental and physical load state is a light load state. To do.
Here, the mind-body load state is simply determined according to the destination, but the mind-body load state may be determined in consideration of the estimated arrival time zone. For example, even if the destination is a friend's house, if the estimated arrival time zone is daytime, it is determined that the psychosomatic load state is a heavy load state, and if the estimated arrival time zone is nighttime, the psychosomatic load state is reduced. You may make it judge that it is a load state.
また、目的地がデータベースに設定されていなかったり、公的な移動先か私的な移動先かを判別できなかったりしたときには、心身負荷状態を暫定的に大負荷状態であると判断して処理を進めてもよい。
時間判断部22は、睡眠の深さが変化する自律的なサイクルの一サイクル分に相当する比較時間Tc(例えば約90分)を予め設定し、ナビゲーションシステム13から取得した目的地までの所要時間Tnが比較時間Tcよりも短いか長いかを判断する。
Also, if the destination is not set in the database or if it is not possible to determine whether the destination is a public destination or a private destination, the psychosomatic load state is temporarily determined to be a heavy load state and processed. You may proceed.
The time determination unit 22 presets a comparison time Tc (for example, about 90 minutes) corresponding to one cycle of an autonomous cycle in which the depth of sleep changes, and the required time to the destination acquired from the
図4は、睡眠の深さが変化する自律的なサイクルを示す図である。
睡眠の深さは、一般に、第一段階、第二段階、第三段階、第四段階で表される。先ず第一段階は、まどろみ期や入眠期と呼ばれ、うとうとした状態であり、特徴的な波形としてα波の減少や頭蓋頂鋭波の出現がある。第二段階は、軽い寝息を立てるくらいの状態であり、特徴的な波形として睡眠紡錘波やK複合波の出現がある。第三段階は、ある程度の刺激でないと知覚できないような深い睡眠状態であり、特徴的な波形としてδ波が20〜50%を占める。第四段階は、最も深い睡眠状態であり、特徴的な波形としてδ波が50%以上を占める。ここでは、睡眠の深さを大別して、第一段階及び第二段階を浅睡眠段階とし、第三段階及び第四段階を深睡眠段階とする。
FIG. 4 is a diagram showing an autonomous cycle in which the depth of sleep changes.
The depth of sleep is generally represented by a first stage, a second stage, a third stage, and a fourth stage. First, the first stage is called a stagnation period or a sleep period, and is a state of depression. Characteristic waveforms include a decrease in α waves and the appearance of a cranial sharp wave. The second stage is a state in which a light sleep is made, and a sleep spindle wave and a K composite wave appear as characteristic waveforms. The third stage is a deep sleep state that cannot be perceived without a certain degree of stimulation, and δ waves account for 20 to 50% as a characteristic waveform. The fourth stage is the deepest sleep state, and the δ wave occupies 50% or more as a characteristic waveform. Here, the depth of sleep is roughly classified, and the first stage and the second stage are set as the shallow sleep stage, and the third stage and the fourth stage are set as the deep sleep stage.
一般に、睡眠の深さは、第一段階から第四段階へ、第四段階から第一段階へ、第一段階から第四段階へと周期的に移行する。このとき、睡眠の深さが、第一段階から第四段階まで深くなり、その後、第四段階から再び第一段階まで浅くなるまでの一サイクルが、一般に約90分程度として知られている。また、深睡眠段階にある状態(熟睡状態)から強制的に起こされると、すっきりと目覚めることができず、寝ぼけた状態となってしまう。また、仮眠であっても30分以上とると仮眠効果が低下することも知られている。
そこで、目的地までの所要時間Tnが比較時間Tcよりも短いか長いかを判断することにより、目的地に到着するまでの間に、乗員の睡眠の深さが深睡眠段階まで到達し、且つ浅睡眠段階まで復帰するだけの時間的な余裕があるか否かを判断する。
Generally, the sleep depth periodically shifts from the first stage to the fourth stage, from the fourth stage to the first stage, and from the first stage to the fourth stage. At this time, one cycle until the depth of sleep increases from the first stage to the fourth stage and then decreases from the fourth stage to the first stage is generally known as about 90 minutes. Moreover, when it is forcibly awakened from the state in the deep sleep stage (deep sleep state), it cannot be awakened clearly and becomes a sleepy state. Moreover, even if it is a nap, if it takes 30 minutes or more, it is known that a nap effect will fall.
Therefore, by determining whether the required time Tn to the destination is shorter or longer than the comparison time Tc, the occupant's sleep depth reaches the deep sleep stage before reaching the destination, and Judge whether there is enough time to return to the light sleep stage.
睡眠不足状況判断部23は、乗員の睡眠不足状況として、乗員が睡眠不足状況にあるか否かを、生体情報検出部11で検出した生体情報、及びユーザインタフェース12を介して乗員が自ら入力する睡眠不足状況の少なくとも一つに応じて判断する。
先ず、生体情報検出部11で検出した生体情報に応じて判断する場合は、例えば脈波センサで検出した脈波、及び心電センサで検出した心電波形に基づいて血圧値Pを算出し、この血圧値Pに応じて、乗員が睡眠不足状況にあるか否かを判断する。
The sleep insufficiency
First, when determining according to the biological information detected by the biological
ここで、血圧値Pの算出について説明する。
本実施形態では、心臓の拍出から抹消に脈が伝播するまでの脈波伝播時間Tpと、血圧値Pとの間に負の相関関係があることを利用し、脈波伝播時間Tpから血圧値Pを算出する。
図5は、血圧値Pの算出手法について説明した図である。
図中の(a)は脈波及び心電波形に応じた脈波伝播時間Tpを示し、(b)は脈波伝播時間Tpに応じた血圧値Pを示している。また、(a)において、心電波形のピーク値を示す時点t1は心臓の拍出時点であり、脈波のピーク値を示す時点t2は指先に脈波が到達した時点である。これら脈波のピーク時点t2と心電波形のピーク時点t1との差(t2−t1)が脈波伝播時間Tpである。そして、図中の(b)に示すように、脈波伝播時間Tpと血圧値Pとの間には、P=α×Tp+βという関係がある。この関係式に従い、脈波伝播時間Tpに応じて血圧値Pを算出する。
Here, calculation of the blood pressure value P will be described.
In the present embodiment, the fact that there is a negative correlation between the pulse wave propagation time Tp until the pulse propagates from the heart to the extinction and the blood pressure value P is utilized, and the blood pressure value P is calculated from the pulse wave propagation time Tp. The value P is calculated.
FIG. 5 is a diagram illustrating a method for calculating the blood pressure value P.
(A) in the figure shows the pulse wave propagation time Tp according to the pulse wave and the electrocardiogram waveform, and (b) shows the blood pressure value P according to the pulse wave propagation time Tp. In FIG. 4A, a time point t1 indicating the peak value of the electrocardiogram waveform is a cardiac output time point, and a time point t2 indicating the peak value of the pulse wave is a time point when the pulse wave reaches the fingertip. The difference (t2−t1) between the peak time t2 of the pulse wave and the peak time t1 of the electrocardiographic waveform is the pulse wave propagation time Tp. And as shown in (b) in the figure, there is a relationship of P = α × Tp + β between the pulse wave propagation time Tp and the blood pressure value P. According to this relational expression, the blood pressure value P is calculated according to the pulse wave propagation time Tp.
血圧値Pと睡眠不足との間には相関がある。
図6は、血圧値Pの推移を示す図である。
図中の実線は、睡眠不足がある状態の血圧値を示し、点線は睡眠不足ではない通常状態の血圧値を示している。一般に、早朝の血圧値を比較した場合、睡眠不足であるときは、睡眠不足ではないときよりも血圧値が高くなる傾向がある。したがって、乗員のその日の早朝の血圧値、及び睡眠不足のない通常時における早朝の血圧値を参照し、その日の早朝の血圧値が通常時の血圧値よりも高いか否かを判断することで、乗員が睡眠不足状況にあるか否かを判断する。その日の早朝の血圧値、及び睡眠不足のない通常時における早朝の血圧値は、例えば乗員の携帯端末に記憶された血圧値の履歴情報から取得したりする。なお、目的地に向けて移動する際の出発時刻が早朝であるならば、前述したように脈波や心電波形に基づいて、その時点の血圧値を算出すればよい。
また、ユーザインタフェース12を介して乗員が自ら入力する場合は、例えば睡眠不足であるか否かを乗員に尋ねたり、昨夜の睡眠時間を乗員に尋ねたりして、乗員の睡眠不足状況を判断する。
There is a correlation between the blood pressure value P and lack of sleep.
FIG. 6 is a diagram showing the transition of the blood pressure value P. As shown in FIG.
The solid line in the figure indicates the blood pressure value in a state where there is insufficient sleep, and the dotted line indicates the blood pressure value in a normal state where there is not insufficient sleep. Generally, when blood pressure values in the early morning are compared, blood pressure values tend to be higher when sleep is insufficient than when blood pressure is not insufficient. Therefore, by referring to the early morning blood pressure value of the occupant for the day and the early morning blood pressure value at the normal time without lack of sleep, it is determined whether the early morning blood pressure value of the day is higher than the normal blood pressure value. , It is determined whether the occupant is in a sleep-deficient situation. The blood pressure value in the early morning of the day and the blood pressure value in the early morning at the normal time without lack of sleep are obtained from, for example, the history information of the blood pressure value stored in the portable terminal of the passenger. If the departure time when moving toward the destination is early morning, the blood pressure value at that time may be calculated based on the pulse wave or the electrocardiogram waveform as described above.
Further, when the occupant inputs himself / herself via the
図7は、タッチパネルを介して各種情報をやり取りする構成例である。
運転者が視認可能で且つ操作可能となるようにダッシュボード近傍に、例えば液晶ディスプレイ及び操作入力部を備えたタッチパネルを設ける。図中の(a)は、睡眠不足であるか否かを尋ねる質問を提示し、乗員が「YES」か「NO」を、タッチ操作で返答できるようにした構成例である。図中の(b)は、本日の睡眠時間を尋ねる質問を提示し、乗員が睡眠時間を、プルダウンメニューやテンキーを介したタッチ操作で返答できるようにした構成例である。
上記が睡眠不足状況判断部23の説明である。
FIG. 7 is a configuration example in which various types of information are exchanged via the touch panel.
For example, a touch panel including a liquid crystal display and an operation input unit is provided in the vicinity of the dashboard so that the driver can visually recognize and operate the driver. (A) in the figure is a configuration example in which a question asking whether or not sleep is insufficient is presented so that the occupant can reply “YES” or “NO” by a touch operation. (B) in the figure is a configuration example in which a question asking about today's sleep time is presented and the occupant can respond to the sleep time by a touch operation via a pull-down menu or a numeric keypad.
The above is the description of the sleep shortage
睡眠パターン設定部24は、乗員の心身負荷状態、目的地までの所要時間、及び乗員の睡眠不足状況の少なくとも一つに応じて、乗員の睡眠パターンを、仮眠モード、熟睡モード、及び睡眠不足解消モードの何れか一つに設定する。
ここで、仮眠モード、熟睡モード、及び睡眠不足解消モードについて説明する。
仮眠モードとは、入眠後における乗員の睡眠を、浅睡眠段階で抑制し、目的地に到着するより予め定めた時間Tb(例えば数分程度)だけ前に、乗員を浅睡眠段階から覚醒させる睡眠パターンである。すなわち、睡眠の深さが深睡眠段階に移行することを抑制することにより、目的地に到着する直前に乗員がすっきりと目覚めることができるようにする睡眠パターンである。
The sleep
Here, the nap mode, the deep sleep mode, and the sleep shortage elimination mode will be described.
The nap mode is a sleep mode in which the sleep of the occupant after falling asleep is suppressed in the shallow sleep stage, and the occupant is awakened from the shallow sleep stage a predetermined time Tb (for example, about several minutes) before arriving at the destination. It is a pattern. That is, it is a sleep pattern that allows the occupant to wake up clearly immediately before arriving at the destination by suppressing the sleep depth from shifting to the deep sleep stage.
熟睡モードとは、入眠後における乗員の睡眠を、浅睡眠段階及び深睡眠段階を交互に繰り返す自律的なサイクルに任せ、目的地に到着するまでの期間で、自律的なサイクルが最後に深睡眠段階から浅睡眠段階に移行したときに、乗員を浅睡眠段階から覚醒させる睡眠パターンである。すなわち、睡眠の深さが少なくとも一回は深睡眠段階まで到達し、その後、浅睡眠段階に移行した時点で乗員を覚醒させることにより、目的地に到着するよりも前に乗員がすっきりと目覚めることができるようにする睡眠パターンである。 The deep sleep mode refers to the period of sleep until the passenger arrives at the destination. This is a sleep pattern that awakens the occupant from the shallow sleep stage when the stage shifts to the shallow sleep stage. In other words, when the depth of sleep reaches at least one deep sleep stage, and then wakes up the passenger when it shifts to the shallow sleep stage, the passenger wakes up clearly before arriving at the destination. It is a sleep pattern that allows you to
睡眠不足解消モードとは、入眠後における乗員の睡眠を、浅睡眠段階及び深睡眠段階を交互に繰り返す自律的なサイクルに任せ、目的地に到着する以前の予め定めた期間、及び目的地に到着した以降で、自律的なサイクルが最初に深睡眠段階から浅睡眠段階に移行したときに、乗員を浅睡眠段階から覚醒させる睡眠パターンである。すなわち、乗員の睡眠不足を少しでも解消することを優先するものであるが、深睡眠段階から強制的に乗員を覚醒させることは避けたい。そこで、目的地に到着するよりも前に、深睡眠段階から浅睡眠段階に移行できれば、そのときに乗員を覚醒させることが望ましいが、目的地に到着するまでに深睡眠段階から浅睡眠段階へと移行できないときには、目的に到着した後も乗員を寝かせておき、自律的なサイクルで乗員の睡眠が浅睡眠段階に移行したときに、乗員を覚醒させる睡眠パターンである。 Sleep deficiency elimination mode refers to the occupant's sleep after going to sleep in an autonomous cycle that alternates between the light sleep and deep sleep phases, and arrives at the destination for a predetermined period before arriving at the destination. After that, when the autonomous cycle first shifts from the deep sleep stage to the shallow sleep stage, the sleep pattern wakes up the occupant from the shallow sleep stage. That is, priority is given to eliminating the sleep shortage of the occupant as much as possible, but it is desirable to avoid forcibly awakening the occupant from the deep sleep stage. Therefore, if it is possible to shift from the deep sleep stage to the shallow sleep stage before arriving at the destination, it is desirable to wake up the occupant at that time, but from the deep sleep stage to the shallow sleep stage before arriving at the destination When it is not possible to shift, the occupant is allowed to sleep even after arriving at the purpose, and when the sleep of the occupant shifts to a shallow sleep stage in an autonomous cycle, the sleep pattern awakens the occupant.
次に、乗員の心身負荷状態、目的地までの所要時間、及び乗員の睡眠不足状況の少なくとも一つに応じて、乗員の睡眠パターンを、仮眠モード、熟睡モード、及び睡眠不足解消モードの何れか一つに設定する方法について説明する。
図8は、睡眠パターンの設定に用いるテーブルである。
先ず、乗員が睡眠不足状況ではないと判断したときには、睡眠パターンを仮眠モードに設定する。
また、乗員が睡眠不足状況にあり、且つ乗員の心身負荷状態が小負荷状態であると判断したときには、睡眠パターンを睡眠不足解消モードに設定する。
また、乗員が睡眠不足状況にあり、乗員の心身負荷状態が大負荷状態であり、且つ目的地までの所要時間Tnが比較時間Tcよりも長いと判断したときには、睡眠パターンを熟睡モードに設定する。
Next, depending on at least one of the occupant's mental and physical load status, the time required to reach the destination, and the sleep deprivation situation of the occupant, the sleep pattern of the occupant is any of the nap mode, the deep sleep mode, and the sleep deprivation mode A method of setting one will be described.
FIG. 8 is a table used for setting a sleep pattern.
First, when the occupant determines that the sleep is not insufficient, the sleep pattern is set to the nap mode.
Moreover, when it is determined that the occupant is in a sleep shortage state and the occupant's mind-body load state is a low load state, the sleep pattern is set to the sleep shortage elimination mode.
Further, when it is determined that the occupant is in a sleep-deficient state, the occupant's psychosomatic load state is a heavy load state, and the required time Tn to the destination is longer than the comparison time Tc, the sleep pattern is set to the deep sleep mode. .
また、乗員が睡眠不足状況にあり、乗員の心身負荷状態が大負荷状態であり、且つ目的地までの所要時間Tnが比較時間Tcよりも短いと判断したときには、睡眠パターンを仮眠モードに設定する。
上記が睡眠パターン設定部24の説明である。
睡眠パターン提示部25は、睡眠パターン設定部24で設定した睡眠パターンを、ユーザインタフェース12を介して乗員に提示する。例えば、睡眠パターンを仮眠モードに設定してもよいかを尋ねる質問を提示し、乗員が「YES」か「N0」で返答できるようにする。
Further, when it is determined that the occupant is in an insufficient sleep state, the occupant's physical and mental load state is a heavy load state, and the required time Tn to the destination is shorter than the comparison time Tc, the sleep pattern is set to the nap mode. .
The above is the description of the sleep
The sleep
睡眠パターン決定部26は、睡眠パターンを、仮眠モード、熟睡モード、及び睡眠不足解消モードのうち、最終的にどのモードに設定するかを、乗員自身に決定してもらう。例えば、睡眠パターン設定部24で設定した睡眠パターンでよいかを尋ね、乗員が「YES」か「N0」で返答する。乗員の返答が「YES」であるときには、睡眠パターン設定部24で設定した睡眠パターンを最終的な決定とする。一方、乗員の返答が「NO」であるときには、睡眠パターン設定部24で設定した睡眠パターン以外の睡眠パターンを新たな候補として提示し、どれを選択するかを尋ね、乗員の選択した睡眠パターンを最終的な決定とする。
睡眠状態制御部27は、睡眠パターン決定部26で決定した睡眠パターンに応じて、誘眠刺激部16及び覚醒刺激部17を介して乗員に誘眠刺激又は覚醒刺激を与えることにより、乗員の睡眠状態を制御する。
上記が睡眠状態制御処理を示すブロック図の説明である。
The sleep
The sleep
The above is an explanation of the block diagram showing the sleep state control process.
図9は、睡眠状態制御処理を示すフローチャートである。
先ずステップS101では、心身負荷状態判断部21の処理により、乗員の心身負荷状態が小負荷状態であるか、大負荷状態であるかを判断する。
続くステップS102では、時間判断部22の処理により、目的地までの所要時間Tnが比較時間Tcよりも短いか長いかを判断する。
続くステップS103では、睡眠不足状況判断部23の処理により、乗員が睡眠不足状況にあるか否かを判断する。
FIG. 9 is a flowchart showing the sleep state control process.
First, in step S101, it is determined whether the occupant's mind-body load state is a small load state or a large load state by the processing of the mind-body load state determination unit 21.
In the subsequent step S102, it is determined by the processing of the time determination unit 22 whether the required time Tn to the destination is shorter or longer than the comparison time Tc.
In continuing step S103, it is judged by the process of the sleep shortage
続くステップS104では、睡眠パターン設定部24の処理により、乗員の心身負荷状態、目的地までの所要時間、及び乗員の睡眠不足状況に応じて、乗員の睡眠パターンを、仮眠モード、熟睡モード、及び睡眠不足解消モードの何れか一つに設定する。
続くステップS105では、睡眠パターン提示部24の処理により、睡眠パターン設定部24で設定した睡眠パターンを乗員に提示する。
続くステップS106では、睡眠パターン決定部26の処理により、睡眠パターン提示部24で提示した睡眠パターンを乗員が了承したか否かを判定する。ここで、乗員が了承しているときには、提示した睡眠パターンを最終的な睡眠パターンとして決定してステップS107に移行する。一方、乗員が了承していないときには、提示した睡眠パターンを再設定するためにステップS108に移行する。
In the subsequent step S104, the sleep
In continuing step S105, the sleep pattern set in the sleep
In continuing step S106, it is determined by the process of the sleep
ステップS107では、睡眠状態制御部27の処理により、睡眠パターン決定部26で決定した睡眠パターンに応じて、誘眠刺激部16及び覚醒刺激部17を介して乗員に誘眠刺激又は覚醒刺激を与えることにより、乗員の睡眠状態を制御してから所定のメインプログラムに復帰する。
ステップS108では、睡眠パターンを乗員の選択に委ねることで再設定し、それを最終的な睡眠パターンとして決定してステップS107に移行する。
上記が睡眠状態制御処理を示すフローチャートの説明である。
In step S107, by the process of the sleep
In step S108, the sleep pattern is reset by entrusting the occupant to selection, and the sleep pattern is determined as the final sleep pattern, and the process proceeds to step S107.
The above is description of the flowchart which shows a sleep state control process.
《作用》
次に、第一実施形態の作用について説明する。
移動目的や目的地までの所要時間、またその日の運転者のコンディション等は様々である。したがって、こうした要素を考慮せずに、単に運転者の眠気度に応じて睡眠状態を一様にコントロールすると、すっきりとした目覚めが得らない等、快適性を低下させる可能性がある。
そこで、乗員の心身負荷状態が小負荷状態であるか、大負荷状態であるかを判断し(ステップS101)、目的地までの所要時間Tnが比較時間Tcよりも短いか長いかを判断し(ステップS102)、乗員が睡眠不足状況にあるか否かを判断する(ステップS103)。そして、乗員の心身負荷状態、目的地までの所要時間、及び乗員の睡眠不足状況に応じて、乗員の睡眠パターンを、仮眠モード、熟睡モード、及び睡眠不足解消モードの何れか一つに設定する(ステップS104)。
<Action>
Next, the operation of the first embodiment will be described.
The travel purpose, the time required to reach the destination, and the condition of the driver for the day vary. Therefore, if the sleep state is simply controlled according to the driver's sleepiness without taking these factors into consideration, there is a possibility that comfort may be reduced, such as a clear awakening not being obtained.
Therefore, it is determined whether the occupant's mind-body load state is a light load state or a heavy load state (step S101), and it is determined whether the required time Tn to the destination is shorter or longer than the comparison time Tc ( Step S102), it is determined whether or not the occupant is in a sleep shortage situation (Step S103). The sleep pattern of the occupant is set to any one of the nap mode, the deep sleep mode, and the sleep shortage elimination mode according to the occupant's state of mind and body load, the time required to reach the destination, and the occupant's sleep shortage situation. (Step S104).
そして、睡眠パターン設定部24で設定した睡眠パターンを乗員に提示し(ステップS105)、その睡眠パターンを乗員が了承するか否かを判定し(ステップS106)、乗員が了承しているときには(ステップS106の判定が“Yes”)、提示した睡眠パターンを最終的な睡眠パターンとして決定する。一方、乗員が了承していないときには(ステップS106の判定が“No”)、睡眠パターンを乗員の選択に委ねることで再設定し、それを最終的な睡眠パターンとして決定する(ステップS108)、
Then, the sleep pattern set by the sleep
そして、最終的に決定した睡眠パターンに応じて、誘眠刺激部16及び覚醒刺激部17を介して乗員に誘眠刺激又は覚醒刺激を与えることにより、乗員の睡眠状態を制御する(ステップS107)。
このように、移動先である目的地、目的地までの所要時間、乗員の睡眠不足状況等に応じて、目的地へと移動する際の乗員の睡眠パターンを設定し、乗員の睡眠状態を制御することにより、移動の際に睡眠に関する乗員の快適性を向上させることができる。
Then, according to the finally determined sleep pattern, the sleep state of the occupant is controlled by giving the occupant a wakefulness or arousal stimulus via the
In this way, the sleep pattern of the occupant when moving to the destination is set according to the destination, the required time to the destination, the sleep shortage situation of the occupant, and the sleep state of the occupant is controlled By doing so, the comfort of the occupant regarding sleep during movement can be improved.
図10は、睡眠パターンに応じた睡眠段階の推移を示す図である。
図中の(a)は約30分間の仮眠モードを示す。
この睡眠パターンでは、入眠後における乗員の睡眠を、浅睡眠段階で抑制し、目的地に到着するより予め定めた時間Tb(例えば数分程度)だけ前に、乗員を浅睡眠段階から覚醒させる。このように、睡眠の深さが深睡眠段階に移行することを抑制することにより、目的地に到着する直前に乗員をすっきりと目覚めさせることができる。
FIG. 10 is a diagram illustrating the transition of the sleep stage according to the sleep pattern.
(A) in the figure shows a nap mode of about 30 minutes.
In this sleep pattern, the sleep of the occupant after falling asleep is suppressed at the shallow sleep stage, and the occupant is awakened from the shallow sleep stage a predetermined time Tb (for example, about several minutes) before reaching the destination. In this way, by suppressing the sleep depth from shifting to the deep sleep stage, the occupant can be awakened cleanly just before arriving at the destination.
図中の(b)は約2時間の熟睡モードを示す。
この睡眠パターンでは、入眠後における乗員の睡眠を、睡眠の深さが周期的に変化する自律的なサイクルに任せ、目的地に到着するまでの期間で、自律的なサイクルが最後に深睡眠段階から浅睡眠段階に移行したときに、乗員を浅睡眠段階から覚醒させる。このように、睡眠の深さが深睡眠段階まで到達し、その後、浅睡眠段階に移行した時点で乗員を覚醒させることで、目的地に到着するよりも前に乗員をすっきりと目覚めさせることができる。
(B) in the figure shows a deep sleep mode of about 2 hours.
In this sleep pattern, the sleep of the occupant after falling asleep is left to an autonomous cycle in which the depth of sleep changes periodically, and the autonomous cycle ends in the deep sleep stage until the arrival at the destination. The passenger is awakened from the light sleep stage when shifting from the light sleep stage to the light sleep stage. In this way, when the depth of sleep reaches the deep sleep stage and then shifts to the shallow sleep stage, it is possible to awaken the occupant clearly before arriving at the destination by awakening the occupant it can.
図中の(c)は約2時間の睡眠不足解消モードを示す。
この睡眠パターンでは、入眠後における乗員の睡眠を、睡眠の深さが周期的に変化する自律的なサイクルに任せ、目的地に到着する以前の予め定めた期間、及び目的地に到着した以降で、自律的なサイクルが最初に深睡眠段階から浅睡眠段階に移行したときに、乗員を浅睡眠段階から覚醒させる。ここでは、目的地に到着するまでに深睡眠段階から浅睡眠段階へと移行できない場合を示しているため、目的に到着した後も乗員を寝かせておき、自律的なサイクルで乗員の睡眠が浅睡眠段階に移行したときに、乗員を覚醒させる。このように、乗員の睡眠不足を少しでも解消することを優先するが、深睡眠段階から強制的に乗員を覚醒させることはないため、乗員をすっきりと目覚めさせることができる。
(C) in the figure shows a sleep shortage elimination mode of about 2 hours.
In this sleep pattern, the sleep of the occupant after falling asleep is left to an autonomous cycle in which the depth of sleep changes periodically, after a predetermined period before arriving at the destination, and after arriving at the destination When the autonomous cycle first transitions from the deep sleep phase to the light sleep phase, the passenger is awakened from the light sleep phase. Here, it shows the case where it is not possible to shift from the deep sleep stage to the shallow sleep stage before arriving at the destination. When entering the sleep stage, the passenger is awakened. In this way, priority is given to eliminating the sleep shortage of the occupant as much as possible, but since the occupant is not forcibly awakened from the deep sleep stage, the occupant can be awakened clearly.
《応用例》
本実施形態では、移動先である目的地、目的地までの所要時間、乗員の睡眠不足状況等に応じて、目的地へと移動する際の乗員の睡眠パターンを設定しているが、他にも目的地への到着予想時刻を加味して、乗員の睡眠パターンを設定してもよい。例えば、目的地への到着予想時刻が夜間であるのに、それまでの間に熟睡してしまうと、その後、夜に眠れなくなる可能性がある。そこで、目的地への到着予想時刻が、日没を含む予め定めた時間帯にあるときには、睡眠パターンを仮眠モードに設定する。これにより、乗員が夜眠れなくなるといった事態を回避し、快適性が低下することを防げる。
《Application example》
In this embodiment, the sleep pattern of the occupant when moving to the destination is set according to the destination that is the destination, the required time to the destination, the sleep insufficiency situation of the occupant, etc. Alternatively, the sleep pattern of the passenger may be set in consideration of the estimated arrival time at the destination. For example, if the expected arrival time at the destination is at night, but you fall asleep in the meantime, you may not be able to sleep at night. Therefore, when the estimated arrival time at the destination is in a predetermined time zone including sunset, the sleep pattern is set to the nap mode. As a result, a situation in which the passenger cannot sleep at night can be avoided, and the comfort can be prevented from being lowered.
《変形例》
本実施形態では、移動先である目的地、目的地までの所要時間、及び乗員の睡眠不足状況の全てに応じて、目的地へと移動する際の乗員の睡眠パターンを設定しているが、これに限定されるものではない。すなわち、移動先である目的地、目的地までの所要時間、及び乗員の睡眠不足状況の少なくとも一つに応じて、目的地へと移動する際の乗員の睡眠パターンを設定してもよい。
<Modification>
In this embodiment, the sleep pattern of the occupant when moving to the destination is set according to the destination that is the destination, the required time to the destination, and the sleep shortage situation of the occupant. It is not limited to this. In other words, the sleep pattern of the occupant when moving to the destination may be set according to at least one of the destination that is the destination, the required time to the destination, and the sleep shortage state of the occupant.
《対応関係》
以上、誘眠刺激部16が「誘眠刺激部」に対応し、覚醒刺激部17が「覚醒刺激部」に対応する。また、心身負荷状態判断部21、時間判断部22、睡眠不足状況判断部23、睡眠パターン設定部24、並びにステップS101〜S104の処理が「睡眠パターン設定部」に対応する。また、睡眠状態制御部27、並びにステップS107の処理が「睡眠状態制御部」に対応する。また、生体情報検出部11が「生体情報検出部」に対応し、ユーザインタフェース12が「情報入力部」に対応し、睡眠パターン決定部26、並びにステップS106、S108の処理が「睡眠パターン決定部」に対応する。
《Correspondence relationship》
As described above, the
《効果》
次に、第1実施形態における主要部の効果を記す。
(1)本実施形態に係る睡眠状態制御装置は、人を乗せて移動する乗り物に搭載されるものであり、乗員に誘眠刺激を与える誘眠刺激部16と、乗員に覚醒刺激を与える覚醒刺激部17と、を備える。そして、移動先である目的地、目的地までの所要時間Tn、及び乗員の睡眠不足状況の少なくとも一つに応じて、目的地へと移動する際の乗員の睡眠パターンを設定し、設定した睡眠パターンに応じて、誘眠刺激部16及び覚醒刺激部17を制御する。
このように、移動先である目的地、目的地までの所要時間、乗員の睡眠不足状況等に応じて、目的地へと移動する際の乗員の睡眠パターンを設定し、乗員の睡眠状態を制御することにより、移動の際に睡眠に関する乗員の快適性を向上させることができる。
"effect"
Next, the effect of the main part in 1st Embodiment is described.
(1) The sleep state control device according to the present embodiment is mounted on a vehicle that carries a person, and includes a
In this way, the sleep pattern of the occupant when moving to the destination is set according to the destination, the required time to the destination, the sleep shortage situation of the occupant, and the sleep state of the occupant is controlled By doing so, the comfort of the occupant regarding sleep during movement can be improved.
(2)本実施形態に係る睡眠状態制御装置は、乗員の心身負荷状態を、小負荷状態及び大負荷状態の二段階で表し、目的地に応じて乗員の心身負荷状態が小負荷状態であるか大負荷状態であるかを判断し、判断結果に応じて睡眠パターンを設定する。
このように、乗員の心身負荷状態を判断して睡眠パターンを設定することで、乗員の心身負荷状態に適した睡眠パターンを設定することができ、乗員の快適性が向上する。
(2) The sleep state control device according to the present embodiment represents the occupant's psychosomatic load state in two stages, a low load state and a high load state, and the occupant's psychosomatic load state is a low load state according to the destination. Or a heavy load state, and a sleep pattern is set according to the determination result.
Thus, by determining the occupant's mind-body load state and setting the sleep pattern, a sleep pattern suitable for the occupant's mind-body load state can be set, and the comfort of the occupant is improved.
(3)本実施形態に係る睡眠状態制御装置は、睡眠の深さが変化する自律的なサイクルの一サイクル分に相当する比較時間Tcを予め設定し、目的地までの所要時間Tnが比較時間Tcよりも短いか長いかを判断し、判断結果に応じて睡眠パターンを設定する。
このように、目的地までの所要時間Tnを判断して睡眠パターンを設定することで、目的地までの移動時間に適した睡眠パターンを設定することができ、乗員の快適性が向上する。
(3) The sleep state control device according to the present embodiment presets a comparison time Tc corresponding to one cycle of an autonomous cycle in which the sleep depth changes, and the required time Tn to the destination is the comparison time. Whether it is shorter or longer than Tc is determined, and a sleep pattern is set according to the determination result.
Thus, by determining the required time Tn to the destination and setting the sleep pattern, a sleep pattern suitable for the travel time to the destination can be set, and passenger comfort is improved.
(4)本実施形態に係る睡眠状態制御装置は、乗員の生体情報を検出する生体情報検出部11を備え、乗員の睡眠不足状況として、乗員が睡眠不足状況にあるか否かを、生体情報検出部11で検出した生体情報に応じて判断し、判断結果に応じて睡眠パターンを設定する。
このように、乗員の生体情報から睡眠不足状況を判断して睡眠パターンを設定することで、その日の運転者のコンディションに適した睡眠パターンを設定することができ、乗員の快適性が向上する。
(4) The sleep state control device according to the present embodiment includes the biological
Thus, by determining a sleep shortage situation from the occupant's biological information and setting the sleep pattern, a sleep pattern suitable for the driver's condition on the day can be set, and passenger comfort is improved.
(5)本実施形態に係る睡眠状態制御装置は、乗員が睡眠不足状況を入力可能な構成とし、睡眠不足状況であるか否かの乗員の入力に応じて睡眠不足状況を判断し、判断結果に応じて睡眠パターンを設定する。
このように、乗員の自己申告から睡眠不足状況を判断して睡眠パターンを設定することで、その日の運転者のコンディションに適した睡眠パターンを設定することができ、乗員の快適性が向上する。
(5) The sleep state control device according to the present embodiment is configured so that the occupant can input the sleep shortage situation, determines the sleep shortage situation according to the occupant's input as to whether or not the sleep shortage situation, and the determination result Set sleep pattern according to
Thus, by determining the sleep shortage situation from the passenger's self-report and setting the sleep pattern, a sleep pattern suitable for the driver's condition of the day can be set, and passenger comfort is improved.
(6)本実施形態に係る睡眠状態制御装置は、睡眠の深さを、浅睡眠段階及び深睡眠段階の二段階で表し、入眠後における乗員の睡眠を、浅睡眠段階で抑制し、目的地に到着するより予め定めた時間だけ前に、乗員を浅睡眠段階から覚醒させる睡眠パターンを仮眠モードと定義する。また、入眠後における乗員の睡眠を、浅睡眠段階及び深睡眠段階を交互に繰り返す自律的なサイクルに任せ、目的地に到着するまでの期間で、自律的なサイクルが最後に深睡眠段階から浅睡眠段階に移行したときに、乗員を浅睡眠段階から覚醒させる睡眠パターンを熟睡モードと定義する。また、入眠後における乗員の睡眠を、浅睡眠段階及び深睡眠段階を交互に繰り返す自律的なサイクルに任せ、目的地に到着する以前の予め定めた期間、及び目的地に到着した以降で、自律的なサイクルが最初に深睡眠段階から浅睡眠段階に移行したときに、乗員を浅睡眠段階から覚醒させる睡眠パターンを睡眠不足解消モードと定義する。そして、乗員の睡眠パターンを、仮眠モード、熟睡モード、及び睡眠不足解消モードの何れか一つに設定する。
このように、睡眠の深さが周期的に変化する自律的なサイクルを考慮し、乗員の睡眠パターンを設定することで、最適な睡眠パターンを設定することができ、乗員の快適性が向上する。
(6) The sleep state control device according to the present embodiment represents the depth of sleep in two stages, a shallow sleep stage and a deep sleep stage, and suppresses sleep of the occupant after falling asleep at the shallow sleep stage. A sleep pattern that wakes up an occupant from a shallow sleep stage only a predetermined time before arriving at is defined as a nap mode. In addition, the sleep of the occupant after going to sleep is entrusted to an autonomous cycle that alternates between the shallow sleep phase and the deep sleep phase, and the autonomous cycle lasts from the deep sleep phase until the arrival at the destination. The sleep pattern that wakes up the occupant from the shallow sleep stage when the sleep stage is entered is defined as a deep sleep mode. In addition, the occupant's sleep after going to sleep is entrusted to an autonomous cycle that alternates between a shallow sleep stage and a deep sleep stage, and after the arrival at the destination, the autonomous When a typical cycle first shifts from the deep sleep phase to the shallow sleep phase, a sleep pattern that wakes the occupant from the shallow sleep phase is defined as a sleep shortage elimination mode. Then, the sleep pattern of the occupant is set to any one of the nap mode, the deep sleep mode, and the sleep shortage elimination mode.
In this way, by considering the autonomous cycle in which the depth of sleep changes periodically, the sleep pattern of the occupant can be set, so that the optimal sleep pattern can be set and the comfort of the occupant is improved .
(7)本実施形態に係る睡眠状態制御装置は、乗員が睡眠不足状況ではないときは、睡眠パターンを仮眠モードに設定する。
このように、睡眠不足状況ではないときに、仮眠モードに設定することで、到着前に乗員をすっきりと目覚めさせることができ、乗員の快適性が向上する。
(7) The sleep state control device according to the present embodiment sets the sleep pattern to the nap mode when the occupant is not in a sleep shortage situation.
As described above, when the sleep is not insufficient, by setting the nap mode, the occupant can be awakened before arrival and the comfort of the occupant is improved.
(8)本実施形態に係る睡眠状態制御装置は、乗員が睡眠不足状況にあり、且つ乗員の心身負荷状態が小負荷状態であると判断したときには、睡眠パターンを睡眠不足解消モードに設定する。
このように、睡眠不足状況にあり、且つ心身負荷が小さいときは、睡眠不足解消モードに設定することで、乗員の睡眠不足を少しでも解消することができ、深睡眠段階から強制的に乗員を覚醒させることはないため、乗員をすっきりと目覚めさせることができる。
(8) When the sleep state control device according to the present embodiment determines that the occupant is in a sleep shortage state and the occupant's mind-body load state is a light load state, the sleep pattern is set to the sleep shortage elimination mode.
In this way, when there is a lack of sleep and the mental and physical load is small, the sleep shortage of the occupant can be resolved even a little by setting it to the sleep shortage elimination mode, and the occupant is forced from the deep sleep stage. Since it does not wake up, the passenger can be awakened clearly.
(9)本実施形態に係る睡眠状態制御装置は、乗員が睡眠不足状況にあり、乗員の心身負荷状態が大負荷状態であり、且つ目的地までの所要時間Tnが比較時間Tcよりも長いと判断したときには、睡眠パターンを熟睡モードに設定する。
このように、睡眠不足状況にあり、心身負荷が大きく、且つ目的地までの所要時間Tnに充分な余裕があるときは、熟睡モードに設定することで、乗員の睡眠不足を少しでも解消することができ、深睡眠段階から強制的に乗員を覚醒させることはないため、乗員をすっきりと目覚めさせることができる。しかも、到着するまでには乗員を覚醒させるので、到着後の活動に支障を来たすこともない。
(9) In the sleep state control device according to the present embodiment, when the occupant is in a sleep-deficient state, the occupant's psychosomatic load state is a heavy load state, and the required time Tn to the destination is longer than the comparison time Tc. When judged, the sleep pattern is set to the deep sleep mode.
In this way, when there is a lack of sleep, the physical and mental load is large, and there is a sufficient margin for the required time Tn to the destination, the sleep deprivation of the occupant can be resolved even a little by setting the sleep mode. Since the occupant is not forcibly awakened from the deep sleep stage, the occupant can be awakened clearly. Moreover, since the passengers are awakened by the time they arrive, there will be no hindrance to the activities after arrival.
(10)本実施形態に係る睡眠状態制御装置は、乗員が睡眠不足状況にあり、乗員の心身負荷状態が大負荷状態であり、且つ目的地までの所要時間Tnが比較時間Tcよりも短いと判断したときには、睡眠パターンを仮眠モードに設定する。
このように、睡眠不足状況にあり、心身負荷が大きく、且つ目的地までの所要時間Tnに充分な余裕がないときは、仮眠モードに設定することで、乗員をすっきりと目覚めさせることができる。しかも、到着するまでには乗員を覚醒させるので、到着後の活動に支障を来たすこともない。
(10) In the sleep state control device according to the present embodiment, when the occupant is in a sleep shortage state, the occupant's mind-body load state is a heavy load state, and the required time Tn to the destination is shorter than the comparison time Tc. When it is determined, the sleep pattern is set to the nap mode.
As described above, when there is a lack of sleep, the physical and mental load is large, and there is not enough time for the required time Tn to reach the destination, the passenger can be awakened clearly by setting the nap mode. Moreover, since the passengers are awakened by the time they arrive, there will be no hindrance to the activities after arrival.
(11)本実施形態に係る睡眠状態制御装置は、目的地への到着予想時刻が、日没を含む予め定めた時間帯にあるときには、睡眠パターンを仮眠モードに設定する。
このように、目的地への到着時刻が日没に近い時間帯であるときは、仮眠モードに設定することで、乗員が夜眠れなくなるといった事態を回避し、快適性が低下することを防げる。
(11) The sleep state control device according to the present embodiment sets the sleep pattern to the nap mode when the estimated arrival time at the destination is in a predetermined time zone including sunset.
Thus, when the arrival time at the destination is a time zone close to sunset, setting the nap mode avoids a situation in which the occupant cannot sleep at night and prevents the comfort from deteriorating.
(12)本実施形態に係る睡眠状態制御装置は、乗員が睡眠パターンを決定可能な構成とし、乗員の決定した睡眠パターンを最終的な決定とする。
このように、乗員が睡眠パターンを最終的に決定するので、乗員の要求に応じた睡眠パターンを設定することができ、乗員の快適性が向上する。
(12) The sleep state control device according to the present embodiment is configured so that the occupant can determine the sleep pattern, and the sleep pattern determined by the occupant is finally determined.
Thus, since a passenger | crew finally determines a sleep pattern, the sleep pattern according to the passenger | crew's request | requirement can be set and a passenger | crew's comfort improves.
(13)本実施形態に係る睡眠状態制御方法は、乗り物に乗って移動する際に、移動先である目的地、目的地までの所要時間Tn、及び乗員の睡眠不足状況の少なくとも一つに応じて、目的地へと移動する際の乗員の睡眠パターンを設定する。そして、睡眠パターンに応じて、乗員に誘眠刺激又は覚醒刺激を与えることにより、乗員の睡眠状態を制御する。
このように、移動先である目的地、目的地までの所要時間、乗員の睡眠不足状況等に応じて、目的地へと移動する際の乗員の睡眠パターンを設定し、乗員の睡眠状態を制御することにより、移動の際に睡眠に関する乗員の快適性を向上させることができる。
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。
(13) The sleep state control method according to the present embodiment is based on at least one of a destination that is a destination, a required time Tn to the destination, and an occupant's sleep insufficiency when traveling on a vehicle. The sleep pattern of the occupant when moving to the destination is set. And according to a sleep pattern, a passenger | crew's sleep state is controlled by giving an occupant's arousal stimulus or arousal stimulus.
In this way, the sleep pattern of the occupant when moving to the destination is set according to the destination, the required time to the destination, the sleep shortage situation of the occupant, and the sleep state of the occupant is controlled By doing so, the comfort of the occupant regarding sleep during movement can be improved.
Although the present invention has been described with reference to a limited number of embodiments, the scope of rights is not limited thereto, and modifications of the embodiments based on the above disclosure are obvious to those skilled in the art.
11 生体情報検出部
12 ユーザインタフェース
13 ナビゲーションシステム
14 車両信号検出部
15 コントローラ
16 誘眠刺激部
17 覚醒刺激部
21 心身負荷状態判断部
22 時間判断部
23 睡眠不足状況判断部
24 睡眠パターン設定部
25 睡眠パターン提示部
26 睡眠パターン決定部
27 睡眠状態制御部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
乗員に誘眠刺激を与える誘眠刺激部と、
乗員に覚醒刺激を与える覚醒刺激部と、
移動先である目的地、前記目的地までの所要時間、及び乗員の睡眠不足状況の少なくとも一つに応じて、前記目的地へと移動する際の乗員の睡眠パターンを設定する睡眠パターン設定部と、
前記睡眠パターン設定部で設定した睡眠パターンに応じて、前記誘眠刺激部及び前記覚醒刺激部を制御する睡眠状態制御部と、を備えることを特徴とする睡眠状態制御装置。 It is a sleep state control device mounted on a vehicle that carries a person,
A wakefulness stimulating part that gives the occupant a wakefulness,
An awakening stimulation unit that gives awakening stimulation to an occupant;
A sleep pattern setting unit for setting a sleep pattern of an occupant when moving to the destination according to at least one of a destination that is a destination, a required time to the destination, and a sleep shortage situation of the occupant; ,
A sleep state control device comprising: a sleep state control unit that controls the sleep-stimulating stimulation unit and the arousal stimulation unit according to a sleep pattern set by the sleep pattern setting unit.
乗員の心身負荷状態を、小負荷状態及び大負荷状態の二段階で表し、
前記目的地に応じて乗員の心身負荷状態が小負荷状態であるか大負荷状態であるかを判断し、判断結果に応じて前記睡眠パターンを設定することを特徴とする請求項1に記載の睡眠状態制御装置。 The sleep pattern setting unit
Expresses the occupant's state of mind and body load in two stages, a light load state and a heavy load state,
2. The sleep pattern is set according to a determination result according to whether the occupant's psychosomatic load state is a low load state or a high load state according to the destination. Sleep state control device.
睡眠の深さが変化する自律的なサイクルの一サイクル分に相当する比較時間を予め設定し、
前記目的地までの所要時間が前記比較時間よりも短いか長いかを判断し、判断結果に応じて前記睡眠パターンを設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の睡眠状態制御装置。 The sleep pattern setting unit
Set in advance a comparison time corresponding to one cycle of an autonomous cycle where the depth of sleep changes,
The sleep state control apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether a time required to reach the destination is shorter or longer than the comparison time, and the sleep pattern is set according to the determination result.
前記睡眠パターン設定部は、
乗員の睡眠不足状況として、乗員が睡眠不足状況にあるか否かを、前記生体情報検出部で検出した生体情報に応じて判断し、判断結果に応じて前記睡眠パターンを設定することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の睡眠状態制御装置。 A biological information detection unit for detecting the biological information of the passenger,
The sleep pattern setting unit
Whether the occupant is in a sleep deficiency situation or not is determined according to the biometric information detected by the biometric information detection unit, and the sleep pattern is set according to the determination result. The sleep state control device according to any one of claims 1 to 3.
前記睡眠パターン設定部は、
乗員の睡眠不足状況として、乗員が睡眠不足状況であるか否かを、前記情報入力部の入力状況に応じて判断し、判断結果に応じて前記睡眠パターンを設定することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の睡眠状態制御装置。 An information input unit that allows passengers to input sleep shortage status,
The sleep pattern setting unit
The sleep state of the occupant is determined according to an input state of the information input unit as to whether or not the occupant is in a sleep shortage state, and the sleep pattern is set according to the determination result. The sleep state control apparatus as described in any one of 1-4.
睡眠の深さを、浅睡眠段階及び深睡眠段階の二段階で表し、
入眠後における乗員の睡眠を、前記浅睡眠段階で抑制し、前記目的地に到着するより予め定めた時間だけ前に、乗員を前記浅睡眠段階から覚醒させる睡眠パターンを仮眠モードと定義し、
入眠後における乗員の睡眠を、前記浅睡眠段階及び前記深睡眠段階を交互に繰り返す自律的なサイクルに任せ、前記目的地に到着するまでの期間で、前記自律的なサイクルが最後に前記深睡眠段階から前記浅睡眠段階に移行したときに、乗員を前記浅睡眠段階から覚醒させる睡眠パターンを熟睡モードと定義し、
入眠後における乗員の睡眠を、前記浅睡眠段階及び前記深睡眠段階を交互に繰り返す自律的なサイクルに任せ、前記目的地に到着する以前の予め定めた期間、及び前記目的地に到着した以降で、前記自律的なサイクルが最初に前記深睡眠段階から前記浅睡眠段階に移行したときに、乗員を前記浅睡眠段階から覚醒させる睡眠パターンを睡眠不足解消モードと定義し、
乗員の睡眠パターンを、前記仮眠モード、前記熟睡モード、及び前記睡眠不足解消モードの何れか一つに設定することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の睡眠状態制御装置。 The sleep pattern setting unit
The depth of sleep is expressed in two stages, a shallow sleep stage and a deep sleep stage,
Suppressing occupant sleep after falling asleep at the shallow sleep stage, and defining a sleep pattern that wakes the occupant from the shallow sleep stage only a predetermined time before arriving at the destination as a nap mode,
The sleep of the occupant after falling asleep is left to the autonomous cycle that alternately repeats the shallow sleep phase and the deep sleep phase, and the autonomous cycle finally reaches the deep sleep in a period until the arrival at the destination. When a transition from the stage to the light sleep stage, the sleep pattern that wakes up the passenger from the light sleep stage is defined as a deep sleep mode,
The sleep of the occupant after falling asleep is left to the autonomous cycle that alternately repeats the shallow sleep stage and the deep sleep stage, and after a predetermined period before arriving at the destination and after arriving at the destination. A sleep pattern for awakening an occupant from the shallow sleep phase when the autonomous cycle first transitions from the deep sleep phase to the shallow sleep phase is defined as sleep deprivation mode,
The sleep state control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the sleep pattern of the occupant is set to any one of the nap mode, the deep sleep mode, and the sleep shortage elimination mode. .
乗員が睡眠不足状況ではないと判断したときには、前記睡眠パターンを前記仮眠モードに設定することを特徴とする請求項6に記載の睡眠状態制御装置。 The sleep pattern setting unit
The sleep state control apparatus according to claim 6, wherein the sleep pattern is set to the nap mode when the occupant determines that the sleep is not insufficient.
乗員が睡眠不足状況にあり、且つ乗員の心身負荷状態が前記小負荷状態であると判断したときには、前記睡眠パターンを前記睡眠不足解消モードに設定することを特徴とする請求項6又は7に記載の睡眠状態制御装置。 The sleep pattern setting unit
The sleep pattern is set to the sleep deprivation elimination mode when it is determined that the occupant is in sleep shortage and the occupant's mind-body load state is the low load state. Sleep state control device.
乗員が睡眠不足状況にあり、乗員の心身負荷状態が前記大負荷状態であり、且つ前記目的地までの所要時間が前記比較時間よりも長いと判断したときには、前記睡眠パターンを前記熟睡モードに設定することを特徴とする請求項6〜8の何れか一項に記載の睡眠状態制御装置。 The sleep pattern setting unit
The sleep pattern is set to the deep sleep mode when it is determined that the occupant is in a sleep-deficient state, the occupant's psychosomatic load state is the heavy load state, and the required time to the destination is longer than the comparison time. The sleep state control device according to any one of claims 6 to 8, wherein
乗員が睡眠不足状況にあり、乗員の心身負荷状態が前記大負荷状態であり、且つ前記目的地までの所要時間が前記比較時間よりも短いと判断したときには、前記睡眠パターンを前記仮眠モードに設定することを特徴とする請求項6〜9の何れか一項に記載の睡眠状態制御装置。 The sleep pattern setting unit
The sleep pattern is set to the nap mode when it is determined that the occupant is in a sleep-deficient state, the occupant's psychosomatic load state is the heavy load state, and the required time to the destination is shorter than the comparison time. The sleep state control device according to any one of claims 6 to 9, wherein
前記目的地への到着予想時刻が、日没を含む予め定めた時間帯にあるときには、前記睡眠パターンを前記仮眠モードに設定することを特徴とする請求項6〜10の何れか一項に記載の睡眠状態制御装置。 The sleep pattern setting unit
The sleep pattern is set to the nap mode when the estimated arrival time at the destination is in a predetermined time zone including sunset. 11. Sleep state control device.
前記睡眠パターン設定部は、
前記睡眠パターン決定部の決定状況に応じて、前記睡眠パターンを設定することを特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載の睡眠状態制御装置。 A sleep pattern determination unit that allows the passenger to determine the sleep pattern,
The sleep pattern setting unit
The sleep state control device according to any one of claims 1 to 11, wherein the sleep pattern is set according to a determination state of the sleep pattern determination unit.
移動先である目的地、前記目的地までの所要時間、及び乗員の睡眠不足状況の少なくとも一つに応じて、前記目的地へと移動する際の乗員の睡眠パターンを設定し、
前記睡眠パターンに応じて、乗員に誘眠刺激又は覚醒刺激を与えることにより、乗員の睡眠状態を制御することを特徴とする睡眠状態制御方法。 When traveling on a vehicle,
According to at least one of the destination that is the destination, the required time to the destination, and the sleep shortage situation of the occupant, the sleep pattern of the occupant when moving to the destination is set,
A sleep state control method characterized by controlling a sleep state of an occupant by giving a wakefulness stimulus or an arousal stimulus to the occupant according to the sleep pattern.
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