JP2021092832A - 覚醒装置 - Google Patents

Abstract

【課題】覚醒刺激によってドライバが不快に感じることを抑制できる覚醒装置を提供すること。【解決手段】覚醒装置１は、眠気レベル測定ユニットと、行動検出ユニットと、強度設定ユニットと、覚醒刺激発生ユニットとを備える。眠気レベル測定ユニットは、ドライバの眠気レベルを測定する。行動検出ユニットは、ドライバの行動を検出する。強度設定ユニットは、眠気レベル、及び行動検出ユニットの検出結果に基づき、覚醒刺激の強度を設定する。覚醒刺激発生ユニットは、前記強度に応じて覚醒刺激を発生させる。強度設定ユニットは、眠気レベルが同じ条件において、ドライバの行動を検出した場合の方が、ドライバの行動を検出しない場合よりも、前記強度を高く設定する。【選択図】図１

Description

本開示は覚醒装置に関する。

ドライバの眠気レベルを検出し、検出した眠気レベルに応じて覚醒刺激を発生させる覚醒装置が特許文献１、２に開示されている。

特開２０１９−０１６１６０号公報 特許第５７８２７２６号公報

ドライバは、自らの眠気を自覚していないことがある。ドライバが自らの眠気を自覚していないときに覚醒装置が高い強度の覚醒刺激を発生させると、ドライバは不快に感じる。本開示の１つの局面では、覚醒刺激によってドライバが不快に感じることを抑制できる覚醒装置を提供することが好ましい。

本開示の１つの局面は、ドライバを覚醒させる覚醒装置（１）である。覚醒装置は、前記ドライバの眠気レベルを測定するように構成された眠気レベル測定ユニット（９）と、前記ドライバが眠気を自覚していることを示す前記ドライバの行動を検出する処理を実行するように構成された行動検出ユニット（１１）と、前記眠気レベル測定ユニットが測定した前記眠気レベル、及び前記行動検出ユニットの検出結果に基づき、覚醒刺激の強度を設定するように構成された強度設定ユニット（１３）と、前記強度設定ユニットが設定した前記強度に応じて前記覚醒刺激を発生させるように構成された覚醒刺激発生ユニット（１５）と、を備える。

前記強度設定ユニットは、前記眠気レベルが同じ条件において、前記行動検出ユニットが前記ドライバの行動を検出した場合の方が、前記ドライバの行動を検出しない場合よりも、前記強度を高く設定する。

本開示の１つの局面である覚醒装置は、ドライバの行動が検出された場合、覚醒刺激の強度を高く設定する。そのため、本開示の１つの局面である覚醒装置は、ドライバを覚醒させる効果が高い。なお、ドライバの行動が検出された場合、ドライバは眠気を自覚しているので、覚醒刺激の強度を高くしても、ドライバは不快に感じ難い。

また、本開示の１つの局面である覚醒装置は、ドライバの行動が検出されなかった場合、覚醒刺激の強度を低く設定する。ドライバの行動が検出されなかった場合、ドライバは眠気を自覚していないので、覚醒刺激の強度を高くすると、ドライバは不快に感じ易い。本開示の１つの局面である覚醒装置は、ドライバの行動が検出されなかった場合、覚醒刺激の強度を低く設定するので、ドライバが不快に感じることを抑制できる。

覚醒装置の構成を表すブロック図である。 覚醒装置の機能的構成を表すブロック図である。 覚醒装置が実行する処理を表すフローチャートである。 表示器に表示される眠気レベルの例を表す説明図である。 眠気レベル、ドライバの行動の検出結果、及び覚醒刺激の強度の関係を表す説明図である。

本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞
１．覚醒装置１の構成
覚醒装置１の構成を、図１及び図２に基づき説明する。図１に示すように、覚醒装置１は車両３に搭載されている。車両３はドライバにより運転される。覚醒装置１は、ＣＰＵ５と、例えば、ＲＡＭ又はＲＯＭ等の半導体メモリ（以下、メモリ７とする）と、を有するマイクロコンピュータを備える。

覚醒装置１の各機能は、ＣＰＵ５が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ７が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、覚醒装置１は、１つのマイクロコンピュータを備えてもよいし、複数のマイクロコンピュータを備えてもよい。

覚醒装置１は、図２に示すように、眠気レベル測定ユニット９と、行動検出ユニット１１と、強度設定ユニット１３と、覚醒刺激発生ユニット１５と、眠気レベル表示ユニット１７と、終了判断ユニット１９と、を備える。

覚醒装置１は、車両３に搭載されている他の構成と接続している。図１に示すように、覚醒装置１と接続している構成として、ドライバステイタスモニタ（ＤＳＭ）２１と、車載ネットワーク２３と、発光装置２５と、アロマシューター２７と、スピーカー２９と、エアコン３１と、振動スピーカー３３と、表示器３５と、がある。

ＤＳＭ２１はドライバの顔を撮影し、画像を生成する。ＤＳＭ２１は、生成した画像を覚醒装置１に送る。車載ネットワーク２３は、車両３に搭載されたセンサの検出結果等を覚醒装置１に送る。センサとして、例えば、車速、加速度、操舵角、アクセルの踏み込み量、ブレーキの踏み込み量等を検出するセンサが挙げられる。

発光装置２５は、ドライバが視認可能な光を発生させる。発光装置２５が発生させる光は覚醒刺激に対応する。覚醒刺激は、ドライバが五感で感じ取れる刺激であって、ドライバを覚醒させる刺激である。発光装置２５は、輝度、光の色等を変化させることができる。発光装置２５は、輝度を周期的に変化させることができる。発光装置２５は、輝度が周期的に変化するとき、周期の長さ、波形、単位時間当たりの輝度の変化量等を調整することができる。発光装置２５は、例えば、光源としてＬＥＤを備える。

アロマシューター２７は、香料を車両３の車室内に噴射する。ドライバは、噴射された香料の香りを知覚する。アロマシューター２７が発生させる香りは、覚醒刺激に対応する。アロマシューター２７は、香りの種類、香りの強さ等を変化させることができる。

スピーカー２９は、車両３の車室内で音声を発生させる。音声は覚醒刺激に対応する。音声として、音楽の音声と、アラームの音声とがある。また、スピーカー２９は、ドライバと対話を行う。すなわち、スピーカー２９は、ドライバが発音する音声を認識すること、ドライバの音声に対する回答を作成すること、及び回答を発音することを行う。スピーカー２９は、例えば、人工知能を用いて対話を行う。スピーカー２９が提供する対話は、覚醒刺激に対応する。

エアコン３１は、車両３の車室内に冷風を発生させる。冷風は覚醒刺激に対応する。エアコン３１は、冷風の温度、風量、及び噴き出し方向等を変化させることができる。
振動スピーカー３３は、ドライバシートの臀部又は背中部に埋め込まれている。振動スピーカー３３は振動を発生させる。振動は覚醒刺激に対応する。振動は、例えば、音楽における低音部に基づく振動である。

表示器３５は、画像を表示可能な装置である。表示器３５は、例えば、ヘッドアップディスプレイ、メータディスプレイ、及びセンターインフォーメーションディスプレイのうち１以上である。

２．覚醒装置１が実行する処理
覚醒装置１が実行する処理を、図３〜図５に基づき説明する。図３に示す処理は、所定のきっかけがあったときに開始される。きっかけとして、例えば、車両３のイグニッションがオンになること、車両３の走行が開始されること、ドライバによる指示等が挙げられる。

ステップ１では、眠気レベル測定ユニット９が、ドライバの眠気レベルを測定する。眠気レベルとして、Ｌｖ０〜Ｌｖ５の６段階がある。Ｌｖ０は、眠気が最低のレベルである。Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３、Ｌｖ４、Ｌｖ５の順に、眠気の程度が高くなる。Ｌｖ０〜Ｌｖ５の内容は、例えば、以下のとおりである。

Ｌｖ０：全く眠くなさそう。
Ｌｖ１：やや眠そう。
Ｌｖ２：眠そう。

Ｌｖ３：かなり眠そう。
Ｌｖ４：非常に眠そう。
Ｌｖ５：眠っている。

眠気レベル測定ユニット９は、ドライバの眠気レベルが、Ｌｖ０〜Ｌｖ５のうちのどれであるかを決定する。
眠気レベルの測定方法として、公知の方法を用いることができる。例えば、眠気レベル測定ユニット９は、ＤＳＭ２１を用いて、ドライバの顔を表す画像を取得する。眠気レベル測定ユニット９は、ドライバの顔を表す画像から、眠気に関連する特徴を抽出する。特徴として、例えば、ドライバの眼の開眼量等が挙げられる。開眼量が小さいほど、ドライバの眠気レベルは高い。眠気レベル測定ユニット９は、抽出した特徴に基づき、眠気レベルを決定する。

また、眠気レベルと、特徴との対応関係として、例えば、以下の対応関係がある。
Ｌｖ０：視線の移動が早く、頻繁である。
Ｌｖ１：視線の移動が遅い。唇が開いている。

Ｌｖ２：瞬きはゆっくりであり、頻発している。
Ｌｖ３：意識的な瞬きがある。
Ｌｖ４：瞬き以外でも瞼を閉じる。頭が前後に傾く。

Ｌｖ５：瞼を数秒間閉じている。
また、例えば、眠気レベル測定ユニット９は、車載ネットワーク２３から、車両３に搭載されたセンサの検出結果を継続的に取得する。眠気レベル測定ユニット９は、センサの検出結果から、車両３の過去の走行状態を推定する。眠気レベル測定ユニット９は、推定した走行状態に基づき、眠気レベルを決定する。例えば、車両３の速度変化や操舵角の変化が少ないほど、眠気レベルは高くなる。

ステップ２では、眠気レベル表示ユニット１７が、前記ステップ１で測定した眠気レベルを表示器３５に表示する。表示の例を図４に示す。表示器３５に、レベル表示部３７が表示される。レベル表示部３７は画像である。レベル表示部３７は、複数の区画３９に区分されている。区画３９の一部である特定区画３９Ａは、色又は輝度により、他の区画３９から識別可能である。特定区画３９Ａの数は、眠気レベルが高いほど多い。ドライバは、特定区画３９Ａの数により、眠気レベルの測定結果を認識することができる。

また、表示器３５には、眠気レベルを表す文字４１も表示される。ドライバは、眠気レベルを表す文字４１を読むことにより、眠気レベルの測定結果を認識することができる。図４に示す例では、眠気レベルを表す文字４１は、「少し眠くなってきているようです」である。

図３に戻り、ステップ３では、行動検出ユニット１１が、ドライバが眠気を自覚していることを示す、ドライバの行動（以下では単にドライバの行動とする）を検出する処理を実行する。ドライバの行動として、例えば、あくび、視野が狭くなること、意識的な開眼及び閉眼、深呼吸、肩を上下させること、体勢を変えること、表示器３５に表示された眠気レベルを見ること等が挙げられる。体勢を変えることとして、例えば、座りなおすこと、背筋を伸ばすこと等が挙げられる。ドライバの行動は、例えば、ドライバが眠気を自覚したときに意識して行う行動、又は、眠気により誘発される行動である。

行動検出ユニット１１は、ＤＳＭ２１を用いて、ドライバの上半身を表す画像を取得する。行動検出ユニット１１は、ドライバの上半身を表す画像から、ドライバの行動を検出する処理を実行する。

ステップ４では、強度設定ユニット１３が、前記ステップ１で測定した眠気レベル、及び前記ステップ３での検出結果に基づき、覚醒刺激の強度を設定する。具体的には、強度設定ユニット１３は、図５に示すように、覚醒刺激の強度を設定する。覚醒刺激の強度として、Ａ０、Ａ１Ｈ、Ａ１Ｌ、Ａ２Ｈ、Ａ２Ｌ、Ａ３Ｈ、Ａ３Ｌがある。

眠気レベルがＬｖ０であり、ドライバの行動が検出された場合、覚醒刺激の強度はＡ０である。
眠気レベルがＬｖ０であり、ドライバの行動が検出されなかった場合、覚醒装置１は覚醒刺激を発生させない。

眠気レベルがＬｖ１であり、ドライバの行動が検出された場合、覚醒刺激の強度はＡ１Ｈである。Ａ１ＨはＡ０より高い。
眠気レベルがＬｖ１であり、ドライバの行動が検出されなかった場合、覚醒刺激の強度はＡ１Ｌである。Ａ１ＬはＡ１Ｈより低い。

眠気レベルがＬｖ２であり、ドライバの行動が検出された場合、覚醒刺激の強度はＡ２Ｈである。Ａ２Ｈは、Ａ０、Ａ１Ｈより高い。
眠気レベルがＬｖ２であり、ドライバの行動が検出されなかった場合、覚醒刺激の強度はＡ２Ｌである。Ａ２ＬはＡ２Ｈより低い。Ａ２Ｌは、Ａ１Ｌより高い。

眠気レベルがＬｖ３以上であり、ドライバの行動が検出された場合、覚醒刺激の強度はＡ３Ｈである。Ａ３Ｈは、Ａ０、Ａ１Ｈ、Ａ２Ｈより高い。
眠気レベルがＬｖ３以上であり、ドライバの行動が検出されなかった場合、覚醒刺激の強度はＡ３Ｌである。Ａ３ＬはＡ３Ｈより低い。Ａ３Ｌは、Ａ１Ｌ、Ａ２Ｌより高い。

覚醒刺激の強度とは、ドライバを覚醒させる効果の高さを意味する。例えば、光の覚醒刺激の場合、光の輝度が高いほど、覚醒刺激の強度は高い。また、光の色が、ドライバを覚醒させる効果の高い色であるほど、覚醒刺激の強度は高い。

また、香りの覚醒刺激の場合、香りが強いほど、覚醒刺激の強度は高い。また、香りの種類が、ドライバを覚醒させる効果の高い種類であるほど、覚醒刺激の強度は高い。また、音の覚醒刺激の場合、音量が大きいほど、覚醒刺激の強度は高い。

また、冷風の覚醒刺激の場合、風の温度が低いほど、覚醒刺激の強度は高い。また、風量が大きいほど、覚醒刺激の強度は高い。また、風の噴き出し方向がドライバの顔に向かう方向である場合は、その他の方向である場合よりも、覚醒刺激の強度は高い。また、振動の覚醒刺激の場合、振動の振幅が大きいほど、覚醒刺激の強度は高い。

図３に戻り、ステップ５では、覚醒刺激発生ユニット１５が、発光装置２５、アロマシューター２７、スピーカー２９、エアコン３１、及び振動スピーカー３３から成る群から選択される１以上を用いて、覚醒刺激を発生させる。覚醒刺激発生ユニット１５は、発生させる覚醒刺激の強度を、前記ステップ４で設定した値とする。

覚醒刺激発生ユニット１５は、例えば、発生させる覚醒刺激の種類や強度を周期的に切り替えることができる。例えば、１つの周期は、複数の時間帯から成る。時間帯ごとに、覚醒刺激の種類や強度が異なる。覚醒刺激発生ユニット１５は、１つの周期が終了すると、次の周期に移行する。

ステップ６では、現時点が終了タイミングであるか否かを終了判断ユニット１９が判断する。終了タイミングとして、例えば、車両３のイグニッションが既にオフになっているタイミング、車両３の走行が既に終了しているタイミング、ドライバによる終了指示が既になされたタイミング等が挙げられる。現時点が終了タイミングではない場合、本処理はステップ１に進む。現時点が終了タイミングである場合、本処理は終了する。

３．覚醒装置１が奏する効果
（１Ａ）覚醒装置１は、眠気レベルが同じ条件において、ドライバの行動が検出された場合の方が、ドライバの行動が検出されなかった場合よりも、覚醒刺激の強度を高く設定する。

よって、覚醒装置１は、ドライバの行動が検出された場合、覚醒刺激の強度を高く設定する。そのため、覚醒装置１は、ドライバを覚醒させる効果が高い。なお、ドライバの行動が検出された場合、ドライバは眠気を自覚しているので、覚醒刺激の強度を高くしても、ドライバは不快に感じ難い。

また、覚醒装置１は、ドライバの行動が検出されなかった場合、覚醒刺激の強度を低く設定する。ドライバの行動が検出されなかった場合、ドライバは眠気を自覚していないので、覚醒刺激の強度を高くすると、ドライバは不快に感じ易い。覚醒装置１は、ドライバの行動が検出されなかった場合、覚醒刺激の強度を低く設定するので、ドライバが不快に感じることを抑制できる。

（１Ｂ）仮に、ドライバが眠気を自覚しているのに、覚醒刺激が発生しない場合、ドライバは覚醒装置１に対し不信感を抱く。覚醒装置１は、眠気レベルの測定結果がＬｖ０であっても、ドライバの行動が検出された場合、強度がＡ０である覚醒刺激を発生させる。そのため、ドライバが覚醒装置１に対し不信感を抱くことを抑制できる。

（１Ｃ）覚醒装置１は、眠気レベルを表示器３５に表示する。ドライバの行動には、表示器３５に表示された眠気レベルをドライバが見る行動が含まれる。そのため、覚醒装置１は、ドライバが眠気を自覚しているか否かを一層正確に判断することができる。

（１Ｄ）覚醒装置１は、眠気レベルがＬｖ０より高く、ドライバの行動が検出された第１の場合、覚醒刺激の強度をＡ１Ｈ、Ａ２Ｈ、Ａ３Ｈのうちのいずれかにする。覚醒装置１は、眠気レベルがＬｖ０であり、ドライバの行動が検出された第２の場合、覚醒刺激の強度をＡ０にする。Ａ１Ｈ、Ａ２Ｈ、Ａ３Ｈは、Ａ０よりも高い。

そのため、第２の場合から第１の場合に遷移したとき、覚醒刺激の強度は高くなる。その結果、覚醒装置１は、第２の場合から第１の場合に遷移したとき、ドライバを一層覚醒させることができる。
＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（１）前記ステップ４において、強度設定ユニット１３は、眠気レベル及び行動検出ユニット１１の検出結果が同じである状態が長く継続するほど、覚醒刺激の強度を高く設定してもよい。眠気レベル及び行動検出ユニット１１の検出結果が同じである状態が長く継続するほど、覚醒刺激の強度を高く設定することにより、ドライバを覚醒させる効果が一層高い。

眠気レベル及び行動検出ユニット１１の検出結果が同じである状態が長く継続するほど、覚醒刺激の強度を高く設定する態様として、例えば、以下の態様がある。
第１の態様：覚醒刺激の種類や強度は周期的に変化する。１つの周期は、第１〜第Ｎの時間帯から成る。Ｎは２以上の自然数である。時間帯ごとに、覚醒刺激の種類や強度が異なる。１つの周期が終了すると、次の周期に移行する。周期を繰り返すごとに、それぞれの時間帯における覚醒刺激の強度が高くなる。

第２の態様：覚醒刺激の種類や強度は周期的に変化する。１つの周期は、第１〜第Ｎの時間帯から成る。Ｎは２以上の自然数である。時間帯ごとに、覚醒刺激の種類や強度が異なる。１つの周期が終了すると、次の周期に移行する。眠気レベル及び行動検出ユニット１１の検出結果が同じである状態の継続時間が閾値を超えると、各周期は、第１〜第Ｎの時間帯のうち、最も覚醒刺激の強度が高い時間帯のみで構成されるようになる。

第３の態様：基本的には第２の態様と同様である。ただし、覚醒刺激の強度を、周期を繰り返すごとに高くする。
第４の態様：覚醒刺激の種類や強度は周期的に変化する。１つの周期は、第１〜第Ｎの時間帯から成る。Ｎは２以上の自然数である。時間帯ごとに、覚醒刺激の種類や強度が異なる。１つの周期が終了すると、次の周期に移行する。眠気レベル及び行動検出ユニット１１の検出結果が同じである状態の継続時間が閾値を超えると、周期の中に、（Ｎ＋１）番目の時間帯が追加される。（Ｎ＋１）番目の時間帯では、覚醒刺激の強度が全ての時間帯の中で最も高い。

（２）本開示に記載の覚醒装置１及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の覚醒装置１及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の覚醒装置１及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。覚醒装置１に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。

（３）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

（４）上述した覚醒装置１の他、当該覚醒装置１を構成要素とするシステム、当該覚醒装置１としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、ドライバの覚醒の覚醒方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１…覚醒装置、３…車両、９…眠気レベル測定ユニット、１１…行動検出ユニット、１３…強度設定ユニット、１５…覚醒刺激発生ユニット、１７…眠気レベル表示ユニット、１９…終了判断ユニット

Claims (5)

1. ドライバを覚醒させる覚醒装置（１）であって、
   前記ドライバの眠気レベルを測定するように構成された眠気レベル測定ユニット（９）と、
   前記ドライバが眠気を自覚していることを示す前記ドライバの行動を検出する処理を実行するように構成された行動検出ユニット（１１）と、
   前記眠気レベル測定ユニットが測定した前記眠気レベル、及び前記行動検出ユニットの検出結果に基づき、覚醒刺激の強度を設定するように構成された強度設定ユニット（１３）と、
   前記強度設定ユニットが設定した前記強度に応じて前記覚醒刺激を発生させるように構成された覚醒刺激発生ユニット（１５）と、
   を備え、
   前記強度設定ユニットは、前記眠気レベルが同じ条件において、前記行動検出ユニットが前記ドライバの行動を検出した場合の方が、前記ドライバの行動を検出しない場合よりも、前記強度を高く設定する、
   覚醒装置。
2. 請求項１に記載の覚醒装置であって、
   前記眠気レベルが最低のレベルであり、前記行動検出ユニットが前記ドライバの行動を検出した場合、前記覚醒刺激発生ユニットは前記覚醒刺激を発生させる、
   覚醒装置。
3. 請求項１又は２に記載の覚醒装置であって、
   前記強度設定ユニットは、前記眠気レベル及び前記行動検出ユニットの検出結果が同じである状態が長く継続するほど、前記強度を高く設定する、
   覚醒装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の覚醒装置であって、
   前記眠気レベル測定ユニットが測定した前記眠気レベルを表示するように構成された眠気レベル表示ユニット（１７）をさらに備え、
   前記ドライバの行動には、前記眠気レベル表示ユニットにより表示された前記眠気レベルを前記ドライバが見る行動が含まれる、
   覚醒装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の覚醒装置であって、
   前記強度設定ユニットは、前記眠気レベルが最低のレベルより高く、前記行動検出ユニットが前記ドライバの行動を検出した第１の場合は、前記眠気レベルが最低のレベルであり、前記行動検出ユニットが前記ドライバの行動を検出した第２の場合よりも、前記強度を高く設定する、
   覚醒装置。

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