JP2023016718A - バイノーラルビートによって車両乗員の心の状態を刺激する装置を備えた車両 - Google Patents

バイノーラルビートによって車両乗員の心の状態を刺激する装置を備えた車両 Download PDF

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Abstract

Figure 2023016718000001
【課題】バイノーラルビートによって車両乗員の心の状態を刺激する装置を備えた車両を提供する。
【解決手段】本発明は、アクティブサウンドデザインによって車両乗員の心の状態を刺激する装置を備えた車両に関する。その装置は、少なくとも２つの音源を有するサウンド出力装置２を制御するためのサウンド制御システム１を有し、そのサウンド制御システム１は、車両乗員の心の状態を刺激するためのバイノーラルビートを車両乗員が知覚するように、サウンド出力装置２を制御するように構成されており、そのバイノーラルビートの周波数は可変である。サウンド制御システム１は、車両乗員の現在の心の状態及び／又は所望の心の状態を決定するための決定装置３を有し、サウンド制御システム１は、現在の心の状態及び／又は所望の心の状態に依存してバイノーラルビートの周波数を変化させるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、アクティブサウンドデザインによって車両乗員の心の状態を刺激する装置を備えた車両、特に電気駆動の車両、又は部分的に電気駆動の車両、並びにそのような車両を操作する方法に関する。
車両は通常、車両乗員を輸送するために使用され、輸送の目的又は目的地は、通常知られている。車両には通常、オーディオシステム、又は一般的には音源を有するサウンド出力装置が搭載されており、これを用いて様々な種類の音響コンテンツ、特に音楽又は音声を再生することができる。
音、音楽、又は他の物音によって人の心の状態が影響を受けることは、一般的に知られている。これは、車両乗員の心の状態に影響を与えるためにも使用される。例えば、車両の運転手は、リラックスするために、所定の音楽、例えばクラシック音楽を選択することができる。
特許文献１から、少なくとも１つの選択装置を有する、車両用のオーディオシステムが知られている。このオーディオシステムは、ＡＩユニットを有する自動操作装置を含む。この自動操作装置は、コンテンツ選択を自動選択するためのものであり、及び／又は、コンテンツ選択のための選択装置及び／又はサウンド調整を調整するためのサウンド調整装置の操作によって、サウンド調整を自動調整するためのものである。特許文献２、特許文献３、及び特許文献４から、それぞれ車両のサウンドデザインに関する、更なる先行技術が知られている。
独国特許出願公開第１０２０１７１１１４４３号明細書 米国特許出願公開第２０２０／３２４６９７号明細書 独国特許出願公開第１０２０１９２０１６９５号明細書 独国特許出願公開第１０２０１８２１７６３４号明細書
本発明の課題は、アクティブサウンドデザインによって車両乗員の心の状態を刺激する装置を備えた車両であって、車両乗員の心の状態を特に効率的に刺激することができる車両を提供することにある。
さらに、本発明は、アクティブサウンドデザインによって車両乗員の心の状態を刺激する方法に関し、これによって、心の状態を特に効率的に刺激することが可能となる。
これらの課題は、請求項１の特徴を有する車両と、請求項１０の特徴を有する方法とによって解決される。
この車両は、車両乗員の心の状態を刺激する装置を備えており、その刺激はアクティブサウンドデザインによって得られる。アクティブサウンドデザインとは、本明細書においては、少なくとも２つの音源を有するサウンド出力装置を、車両乗員によって知覚可能な音を出すためにアクティブに制御すること、及び、サウンド出力装置によって出力される音を、車両乗員の心の状態を刺激するために、アクティブに変化させることを意味すると解される。その装置は、少なくとも２つの音源を有するサウンド出力装置を制御するためのサウンド制御システムを有している。そのサウンド出力装置は、車両に常設されているサウンド出力装置であってもよく、例えば、２つのスピーカを有するサウンド出力装置である。しかしながら、サウンド出力装置が、サウンド制御システムに接続され、これによって制御される一対のヘッドフォンであることも考えられる。この点においては、少なくとも２つの音源を有する外部サウンド出力装置、特に車両乗員のヘッドセット又はヘッドフォンであることも可能である。サウンド制御システムは、車両乗員がいわゆるバイノーラルビート（両耳性うなり又は波動とも呼ばれる）を知覚するように、サウンド出力装置を制御するように構成されている。バイノーラルビートは、車両乗員の主観的な知覚として起こり、その結果、第三者には聞こえない知覚である。その際、その知覚は、車両乗員によって、唸りに類似して感じ取られる。このようなバイノーラルビートは、例えば、周波数がわずかに異なる音を車両乗員の両耳に直接、印加することによって発生させることができる。例えば、４４０Ｈｚの周波数を左耳に、４３０Ｈｚの周波数を右耳に印加する。そのとき、バイノーラルビートは、１０Ｈｚの周波数によって知覚される。バイノーラルビートが、人の心の状態を刺激することは、公知である。
車両において、サウンド制御システムは、バイノーラルビートの周波数を変化させるように構成されている。そのサウンド制御システムは、車両乗員の現在の心の状態及び／又は所望の心の状態を決定する決定装置を有する。そのサウンド制御システムは、現在の心の状態及び／又は所望の心の状態に依存して、バイノーラルビートの周波数を変化させるように構成されている。
本発明による車両は、車両乗員が知覚するバイノーラルビートによって車両乗員の心の状態を刺激することが可能である。それは、例えば、リラックス状態、睡眠状態、熟睡状態、思考及び問題解決に役立つ状態、及び／又は、特に集中力の高い状態、及び／又は専心の状態、及び／又は、特に高い学習能力に対応する状態を実現するために、である。
バイノーラルビートは、通常、５つの周波数帯に区別されている。すなわち、０．１Ｈｚ～４Ｈｚのデルタ周波数帯、４Ｈｚ～８Ｈｚのシータ周波数帯、８Ｈｚ～１３Ｈｚのアルファ周波数帯、１３Ｈｚ～３０Ｈｚのベータ周波数帯、３０Ｈｚ以上のガンマ周波数帯である。デルタ周波数帯は熟睡の促進に役立ち、シータ周波数帯は睡眠状態の促進に役立ち、アルファ周波数帯はリラックス状態の促進に役立ち、ベータ周波数帯は知覚及び論理の促進に役立ち、ガンマ周波数帯は集中力の促進に役立つ。
決定装置が、現在の心の状態及び／又は所望の心の状態を決定するためのＡＩユニットを含む場合、及び／又は、サウンド制御システムが、現在の心の状態及び／又は所望の心の状態に基づいてサウンド出力装置を制御するように構成されたＡＩユニット含む場合、特に有利であると考えられる。
自己学習システムに関して人工知能が特に有利であるため、ＡＩ（人工知能）を使用することは、特に有利であると考えられる。
特に、現在の心の状態を継続的に監視することが提供される。それによって、サウンド出力装置によって出力される音と、車両乗員によって知覚されるバイノーラルビートとの、車両乗員の現在の心の状態への影響が、記録及び分析され、それによって、自己学習システムの意味において、効果が常に分析され、制御、特に周波数が再調整される。
車両乗員の心の状態を検出するために、車両乗員のバイオメトリックデータ、及び／又は、車両乗員の生物学的データ、及び／又は、車両乗員のバイタルサイン、及び／又は、車両乗員の脳電流及び／又は脳波を検出することが特に提供される。その際、車両が、上記のデータを検出するための対応するセンサを備えることは十分に考え得る。しかしながら、乗員自身がそのようなセンサ、例えば、パルスウォッチなどを装着することも十分考えられる。
この関連から、決定装置は、車両乗員の生物学的データを検出するセンサにアクセスするように構成されていると、特に有利であると考えられる。これらのセンサは必ずしも車両の一部である必要はない。
車両の一部であるこのようなセンサは、例えば、カメラであってもよい。しかしながら、例えば、体温及び／又は脈拍を測定するためのセンサが、車両乗員が使用するシートの領域に埋め込まれていることも十分に考えられる。
バイノーラルビートの周波数が、現在の心の状態及び所望の心の状態に依存して調整されると、特に有利であると考えられる。これは、車両の乗員をある心の状態から別の心の状態への転換、例えば、心の状態がガンマ周波数帯のものに対応する心の状態から、デルタ周波数帯のものに対応する心の状態への転換は、デルタ周波数帯における周波数を有するバイノーラルビートによっては困難という点で、特に有利であると考えられる。なぜなら、支配的な脳周波数がバイノーラルビートによって提供される全く異なる周波数帯に適応することは困難であることが、判明しているからである。そのため、所定の周波数を有するバイノーラルビートの提供によって、脳がこの提供された周波数に近づくように誘導されることが示されているが、この脳周波数とバイノーラルビートの周波数との同期は、バイノーラルビートの知覚された周波数が支配的な脳周波数に近い場合に、よりよく起こる。したがって、バイノーラルビートの周波数が脳の支配的な周波数に近ければ近いほど、バイノーラルビートの周波数は所望の心の状態に対応する周波数にゆっくり近づけられることになり、特定の心の状態の達成がより効率的に行われる。そのため、現在の心の状態に注意を払うことは特に有利である。なぜなら、現在の心の状態の検出によって、脳の活動が提供されたバイノーラル周波数に追従するのか、又は接近するのかの再調整又は制御が、可能になるからである。
監視又は考慮される生物学的データは、特に、心拍、瞬（まばた）き、体温、発汗、眼球運動、支配的な脳周波数、及び／又は、血圧である。
決定装置は識別装置を含み、識別装置は、特にバイオメトリックデータに基づいて車両乗員を識別するように構成されている場合、特に有利であると考えられる。識別装置は、車両乗員の心の状態を特に効率的に刺激することができる。なぜならば、心の状態の刺激、特に心の状態を刺激するための処置は、個々の特徴が極めて明確であることから、識別装置によって、例えば、識別された人の心の状態を刺激するための特に効率的な刺激パターンを使用することができるためである。その際、ＡＩユニットが、同一人物への過去の刺激の際に、そのようなパターンを学習して保存していることは十分に考えられる。それによって、この刺激パターンは、再び呼び出され、刺激プロセスの際に、自己学習システムの意味において、最適化され得る。
特に、決定装置は、車両乗員の今後の予定が記入された電子カレンダにアクセスするように構成されており、さらに、次の今後の予定に関するデータに基づいて、所望の心の状態を決定するように構成されている。例えば、決定装置は、カレンダの記入に基づいて、車両乗員が帰宅途中であるかどうかを検出又は認識し、これによって、所望の心の状態がリラックスした状態であると結論付ける、ということが考えられる。一方、次の予定として、例えばスポーツ大会がカレンダに記入されている場合、決定装置は、所望の心の状態が集中した心の状態であると結論する。また、次の予定が面接、会議、及び／又は、次の試験である場合も同様である。車両乗員が、あらかじめカレンダの記入に特定の所望の心の状態を割り当てておくことは、十分に考えられる。
純粋なバイノーラルビートは一般的に不快なものとして認識されるため、バイノーラルビートの意識的な知覚を弱めるために、バイノーラルビートを生成するための周波数に、更なる音、例えば音楽などを重ねることも十分に考えられる。
サウンド制御システムが、バイノーラルビートを生成するための音に加えて、車両乗員の知覚においてバイノーラルビートに重なる更なる音を出力するように構成されることは、十分に考えられる。
サウンド制御システムによって、バイノーラルビートを生成するための音に重ねられる音は、例えば、鳥のさえずり、せせらぎ音、波音、及び／又は、クラシック音楽である。
また、車両乗員が、心の状態を刺激するために、所望の周波数のバイノーラルビートを知覚するように、サウンド制御システムが、車両乗員によって選択された音のイメージを、例えば音楽を調整するように構成されることも十分に考えられる。
バイノーラルビートの周波数は、好ましくは、０．１Ｈｚから５０Ｈｚまでである。バイノーラルビートを生成するために使用される周波数は、好ましくは、５０Ｈｚと１３００Ｈｚとの間である。
決定装置が、所望の心の状態を決定する際に、現在及び／又は将来の交通状態又は交通状況、現在及び／又は将来の気象状況、危険警報、着信コール、及び／又は、着信ニュースのうち、少なくとも１つの要因を考慮すると、特に有利であると考えられる。この関連において、決定装置が交通情報、特にラジオを介して車両に届く交通情報を考慮する場合、特に有利であると考えられる。
車両乗員は、特に自動車の運転者であり得る。
また、サウンド制御システムは、所望の心の状態を能動的に入力するための入力装置を有している場合も、十分に考えられ、また、それは有利であると考えられる。その場合、所望の心の状態を自動的に決定することに対して、所望の心の状態を能動的に入力することが優先される場合、特に有利であると考えられる。
サウンド制御システムは、車室内のサウンドデザインを生成する際に、更なる要因を考慮することが考え得る。例えば、瞬間速度、エンジン回転数、ステアリングの動き、外部雑音、運転状況（例えば、高速道路走行、市街地走行、又は長距離走行）、及び／又は、気象状況が挙げられる。これらの追加要因は、生成された音の、例えば、音量、音質、及び／又は、複数の支配的な周波数帯に、影響を与え得る。その際、これらの周波数帯を、車両乗員の知覚のみにおいて生じるバイノーラルビートの周波数と同一視してはならない。
アクティブサウンドデザインによって、車両の乗員の心の状態を刺激するための本発明による方法においては、以下のことが提供される。すなわち、車両は、少なくとも２つの音源を有するサウンド出力装置を制御するためのサウンド制御システムを備える。そのサウンド制御システムは、車両乗員の心の状態を刺激するための、特定の周波数のバイノーラルビートを車両乗員が知覚するように、サウンド出力装置を制御するように構成されており、そのサウンド制御システムは、車両乗員の現在の心の状態及び／又は所望の心の状態を決定するための決定装置を有しているものにおいて、そのサウンド制御システムは、バイノーラルビートの周波数が現在の心の状態及び／又は所望の心の状態に依存するように、サウンド出力装置を制御する。
以下の図において、本発明を、一実施例に基づいて、それに限定されることなく、より詳細に説明する。
本発明による車両の一実施形態を説明する概要図である。
図１は、車両の装置の一実施例を示し、その装置は、アクティブサウンドデザインによって車両乗員の心の状態を刺激するために使用される。その装置は、少なくとも２つの音源を有するサウンド出力装置２を制御するためのサウンド制御システム１を有する。本実施例においては、サウンド出力装置２は車載用のスピーカである。サウンド制御システム１は、車両乗員の心の状態を刺激するためのバイノーラルビートを車両乗員が知覚するように、サウンド出力装置２を制御するように構成されている。バイノーラルビートの周波数は可変であり、サウンド制御システム１は、車両乗員の現在の心の状態及び所望の心の状態を決定する決定装置３を有する。サウンド制御システム１は、現在の心の状態及び所望の心の状態に依存してバイノーラルビートの周波数を変更するように構成されている。決定装置３は、現在の心の状態及び所望の心の状態を決定するＡＩユニットを有する。決定装置３は、例えば、車両乗員を記録するカメラ、及び／又は、車両乗員が装着する電子センサを用いて、車両乗員に関するバイオメトリックデータに基づいて、現在の心の状態を決定するように構成されている。車両乗員の現在の心の状態を決定するために用いられるデータに関する決定装置３の入力データは、図１において参照符号４によって示されている。一方、決定装置３の入力データのうち、車両乗員の所望の心の状態を決定するのに用いられるデータに関するものは、図１において参照符号５によって示されている。これらのデータ４，５は、決定装置３の入力データとなる。
現在の心の状態及び所望の心の状態に基づいて、サウンド制御システム１は、人工知能によって、特に自己学習システムの使用のもとで、現在の心の状態の考慮のもとに所望の心の状態を実現するのに適した、バイノーラルビートの周波数を決定する。この決定されたバイノーラルビートの周波数は、サウンド出力装置２を制御する際に考慮される。決定装置３は、対応する出力信号を送信し、この出力信号には図１において参照符号６が付されている。サウンド制御システム１は、バイノーラルビートの周波数に関する出力信号６に加えて、更なる要因７を考慮する。これらの要因７は、例えば、バイノーラルビートを生成するための周波数に重ねられる音、例えば音楽であり得る。出力信号６及び要因７は、サウンドコントローラ８の入力データを形成し、このサウンドコントローラ８がサウンド出力装置２を直接、制御する。サウンドコントローラ８は、更なるデータ、特にＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）バスのデータを入力データとして考慮することもできる。ＣＡＮバスのデータは、図１において参照符号９によって示されている。
１ サウンド制御システム
２ サウンド出力装置
３ 決定装置
４ データ
５ データ
６ 出力信号
７ 要因
８ サウンドコントローラ
９ データ

Claims (10)

  1. アクティブサウンドデザインによって車両乗員の心の状態を刺激する装置を備えた車両であって、
    前記装置は、少なくとも２つの音源を有するサウンド出力装置（２）を制御するためのサウンド制御システム（１）を有し、
    前記サウンド制御システム（１）は、前記車両乗員の前記心の状態を刺激するためのバイノーラルビートを前記車両乗員が知覚するように、前記サウンド出力装置（２）を制御するように構成されており、
    前記バイノーラルビートの周波数は可変であり、
    前記サウンド制御システム（１）は、前記車両乗員の現在の心の状態及び／又は所望の心の状態を決定するための決定装置（３）を有し、
    前記サウンド制御システム（１）は、前記現在の心の状態及び／又は前記所望の心の状態に依存して前記バイノーラルビートの前記周波数を変化させるように構成されている、車両。
  2. 前記決定装置（３）は、前記現在の心の状態及び／又は前記所望の心の状態を決定するためのＡＩユニットを含み、及び／又は、
    前記サウンド制御システム（１）は、前記現在の心の状態及び／又は前記所望の心の状態に基づいて前記サウンド出力装置（２）を制御するように構成されたＡＩユニットを含む、請求項１に記載の車両。
  3. 前記決定装置（３）は識別装置を有し、
    前記識別装置は、前記車両乗員を識別するように、特にバイオメトリックデータに基づいて前記車両乗員を識別するように構成されている、請求項１に記載の車両。
  4. 前記決定装置（３）は、前記車両乗員の生物学的データに基づいて、前記現在の心の状態を決定するように構成されている、請求項１に記載の車両。
  5. 前記車両は、前記生物学的データを検出するためのセンサを備え、及び／又は、
    前記決定装置（３）は、前記車両乗員の前記生物学的データを検出するセンサにアクセスするように構成されている、請求項４に記載の車両。
  6. 前記生物学的データは、心拍、瞬き、体温、発汗、眼球運動、支配的な脳周波数、及び／又は血圧である、請求項４に記載の車両。
  7. 前記決定装置（３）は、前記車両乗員の今後の予定が記入された電子カレンダにアクセスするように構成され、及び、次の今後の予定に関するデータに基づいて、前記所望の心の状態を決定するように構成されている、請求項１に記載の車両。
  8. 前記サウンド制御システム（１）は、前記バイノーラルビートを生成するための音に加えて、前記車両乗員の知覚において前記バイノーラルビートに重なる更なる音を、前記車両乗員が知覚するように、前記サウンド出力装置（２）を制御するように構成されている、請求項１に記載の車両。
  9. 前記バイノーラルビートの周波数は、０．１Ｈｚから５０Ｈｚまでである、請求項１に記載の車両。
  10. アクティブサウンドデザインによって、請求項１～９のいずれか１項に記載の車両の使用の下に、車両乗員の心の状態を刺激する方法であって、
    ここで、前記車両は、少なくとも２つの音源を有するサウンド出力装置（２）を制御するためのサウンド制御システム（１）を備えており、前記サウンド制御システム（１）は、前記車両乗員の前記心の状態を刺激するための、特定の周波数のバイノーラルビートを前記車両乗員が知覚するように、前記サウンド出力装置（２）を制御するように構成されており、前記サウンド制御システム（１）は、前記車両乗員の前記現在の心の状態及び／又は前記所望の心の状態を決定するための決定装置（３）を有しているものであり、
    前記サウンド制御システム（１）は、前記バイノーラルビートの周波数が前記現在の心の状態及び／又は前記所望の心の状態に依存するように、前記サウンド出力装置（２）を制御する、方法。
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