JP6477545B2 - 乗り物用臭い判別システム - Google Patents

Description

この明細書における開示は、乗り物を運転する乗員を臭いで識別すると共に病気予知診断を行う乗り物用臭い判別システムに関する。

従来、臭い識別装置として、例えば、特許文献１に開示される装置が知られている。特許文献１は、複数個のガスセンサを備えた臭い識別装置である。この装置は、サンプルガスが供給される１つのサンプルガス流路と、サンプルガス流路に沿って配置された複数のセンサを備えている。この装置は、サンプルガス流路に通じる通路を有し、１又は複数個のガスセンサが配置された複数のガスセンサ室を有している。それらのガスセンサ室間ではガスセンサの応答特性が互いに異なっている。更に、各ガスセンサ室への通路を開閉するシャッターと、シャッターごとに配置され、シャッターによる各ガスセンサ室の開放度合いを個別に調節するアクチュエータを備えている。

特許第４１９２３７４号公報

特許文献１の装置は、消臭、芳香、食品の管理、悪臭の測定などの分野において、臭いを同定又は識別するために用いられる。

乗り物内に病気と関連性がある臭い成分が感知できたとき、誰からの臭い成分であるかを区別する必要がある。

このような課題に鑑み、この明細書における開示の目的の一つは、乗り物の乗員の病気を検出し病気に対する対策を促すことができる乗り物用臭い判別システムを提供することにある。

この明細書に開示された複数の態様は、夫々の目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

開示された乗り物用臭い判別システムのひとつは、乗り物内の乗員が着座するシート（１０）の表面の複数個所に夫々設けられた臭い検出装置（２０）と、臭い検出装置からの信号によりシートに着座した乗員の個人識別を行う個人識別部（４０）と、を搭載している。

これによれば、乗員がシートに着座しただけで個人識別を行ない、識別された個人に関する病気とその病気の変化状態を判定して乗り物内の乗員に報知できる。そのため、病気が発見された場合や病気が更に進行して緊急を要する場合等の対策を乗員に促すことが可能になる。

第１実施形態に係る乗り物用臭い判別システムの臭い検出装置が設けられたシートを含む車両内側面概略構成図である。 上記シートに設けられた臭い検出装置の１つを示す概略構成図である。 上記乗り物用臭い判別システムの全体構成を示すブロック図である。 上記乗り物用臭い判別システムの制御部における臭い検出制御を示すフローチャートである。 上記乗り物用臭い判別システムの制御を説明するブロック構成図である。 第２実施形態に係る乗り物用臭い判別システムの全体構成を示すブロック図である。

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部を説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る乗り物用臭い判別システムについて、図１〜図５を参照しながら説明する。図１において、乗り物となる車両の室内には乗員が着座するシート１０が設けられている。シート１０は着座部となるシート座面１１と、シートバック１２と呼ばれる乗員の背中部に密着する表面を持つ部分と、乗員の頭部を保護しかつ支持するヘッドレスト１３との各部分を持つ。シート１０は、骨格となる骨材が金属にて構成され、その骨材を内部に置くように柔軟性のある発泡樹脂部材が設けられている。また、乗員に接するシート１０の表面には、表皮となる布と布の内側の薄い柔軟材の層とが設けられている。表皮の表面の複数個所に複数の臭い検出装置２０が設けられている。

臭い検出装置２０は、図２のように、シート１０の表皮から一部が露出してあるいは表皮の粗い繊維の隙間を通して乗り物の室内の空気を吸い込む吸込み通路２１を備える。更に、臭い検出装置２０は、臭いを含む外部の空気を吸い込む負圧発生部２２と、この負圧発生部２２に吸い込まれるように流動した空気を溜める空気溜め室２３と、空気溜め室２３の中に設けられ、臭いを検出する複数のセンサ２４とを備える。

複数のセンサは、例えば水晶振動子ガスセンサによって構成することができる。このセンサは、電極上に微小量の物質が付加されると、周波数が変化する。臭いの種類に応じて夫々異なる周波数変化の感度を持っている。周波数変化が大きいほど信号が強いとされる。従って、ある臭いに対して、複数のセンサの信号の強さは、特有の強弱のパターンを持つ。このパターンの違いによって臭いの種別が判定できる。

負圧発生部２２の中に電動ファン２５が設けられている。電動ファン２５の所定時間の回転により、空気が矢印Ｙ２１のように、網状部材２６、吸込み通路２１、空気溜め室２３、ダクト２９、負圧発生部２２の順番に流動する。この結果、吸込み通路２１の入口に設けられた網状部材２６の外側の車両室内の空気が空気溜め室２３に導かれる。空気溜め室２３に導かれた空気は、スライド移動するシャッター２７が閉じる方向に動くことで、外部の空気から遮蔽される。

シャッター２７を開閉するシャッター駆動部２８は、電磁力により、シャッター２７をスライド移動させ、吸込み通路２１と空気溜め室２３とを分離させたり連通させたりする。各臭い検出装置２０における負圧発生部２２の電動ファン２５とシャッター駆動部２８の電磁ソレノイドとは、図３に示した制御部３０によって制御される。この制御部３０は、車両内センサ３１からの信号を受けとるために計器盤５００内に設けられるが、シート１０内に設けられても良い。

車両内センサ３１は、一例としてドアの開錠信号を発生する開錠装置、及び、シートへの乗員の着座による乗員の重さを検出する圧力センサである。図４において、制御部３０による臭い検出装置２０の制御を示す。制御がスタートしてステップＳ４１にて乗員が車両に乗り込んだかどうかを判定する。乗員が社内に乗り込んだことをドア開錠信号により検出すると、ステップＳ４２にて負圧発生部２２の電動ファン２５が所定時間回転する。それと共に、シャッター駆動部２８は、電磁力によりシャッター２７を所定量スライド移動させ、吸込み通路２１と空気溜め室２３とを所定時間連通させる。これによりステップＳ４３でセンサ２４が臭いと反応して信号を出力する。所定時間が経過すると、電動ファン２５が停止し、シャッター２７はバネにてもとに戻る。

また、ステップＳ４３において、制御部３０は、車両用空調装置７０に信号を送り、臭い検出中の所定時間は、車両用空調装置７０からの空調風を制限し、空調風によってシート１０周辺の臭いが拡散されるのを防止する。また空調風が制限されるから、乗員が着座する直前の車両室内における空調風の臭いをあまり含まない空気を空気溜め室２３に送り込むことができる。送りこまれた空気中臭いは、臭いを検出する複数のセンサ２４と反応して、これらのセンサ２４からの信号が臭いに対応したパターンの信号を出力しステップＳ４３における臭い検出が行われる。

次に、ステップＳ４４にて乗員が着座したことをシートの圧力スイッチにて検出する。乗員が着座すると、ステップＳ４５にて負圧発生部２２の中の電動ファン２５が所定時間回転する。それと共に、シャッター駆動部２８は、電磁力によりシャッター２７をスライド移動させ、吸込み通路２１と空気溜め室２３とを所定時間連通させる。これによりステップＳ４６でセンサ２４が臭いと反応して信号を出力する。所定時間が経過すると、電動ファン２５が停止し、シャッター２７はバネにてもとに戻る。また、ステップＳ４６において、制御部３０は、車両用空調装置７０に信号を送り、臭い検出中の所定時間は、車両用空調装置７０からの空調風を弱い方に制限し、空調風によってシート１０周辺の乗員の臭いが拡散されるのを抑制する。拡散が抑制されるため、乗員が着座してからの乗員の臭い、特に口臭を含む空気を空気溜め室２３により確実に送り込むことができる。

これによりステップＳ４６において、空気溜め室２３の底に設けられた臭い検出用の複数のセンサ２４が吸い込んだ空気の臭いを検出し、夫々臭い検出信号を発生する。以上が図５におけるガス成分感知部５１の作動である。

人間のきゅう覚では、多数の特牲の異なる受容器からの応答パターンをパターン認識することにより臭いを識別している。このような生体きゅう覚機構を模擬した人工的な臭いセンシングシステムが開発されている。受容器の代わりに水晶振動子センサが、脳の代わりにニューラルネットワークを用いて臭いが識別される。

臭い検出信号は、シート１０の内部等に設けられた個人識別部４０に送信される。個人識別部４０は、一例としてシートバック１２の中に設けられた電子装置であり、図５のようにガス成分分析部５２と人員区別判定部５３とを有している。この個人識別部４０では、センサ２４を構成する複数の水晶振動子ガスセンサからの臭い検出信号を、臭いのパターンを記憶しているパターン記憶部とニューラルネットワーク部とを用いて識別する。似た臭いのパターンがあれば、そのパターンが一致する乗員を着座している乗員と認定して個人識別している。

この場合、個人識別部４０から報知部５０に信号を出力して、何々さんですかと音声で呼びかけて、呼びかけにＹＥＳ又はハイ等で応答の有った人を着座している乗員と確定しても良い。

個人が識別されると、個人識別データと共に、臭い検出信号を図５のガス成分記録部５４と病気前兆判定部５５とを有する個人データ集積分析部６０に送信する。個人データ集積分析部６０は、車両内の計器盤５００の中に設けられている。従って、車両内で個人に関するガス成分データが分析される。このガス成分データの分析は、乗員の病名とその病気の変化状態を把握するため、及び病気の予知又は前兆検出のために行われる。

臭いから病気を特定する技術が知られている。例えば、胃ガンと、食道気管支瘻（しろう）と、食道ヘルニアとのいずれかが原因と考えられ臭いとしては、タンパク質の壊疽臭が特徴であるとされている。扁桃炎と、咽頭膿瘍と、咽頭ガンと、副鼻腔炎と副鼻腔ガンとのいずれかが原因と考えられる臭いも、タンパク質の壊疽臭が特徴である。肝硬変又は肝臓ガンが原因と考えられる場合の口臭は、アンモニア臭を帯びているとされる。咽頭と、気管支と、肺とのいずれかがカンジタに感染すると、すえたような焦げた臭いを発生させる。糖尿病が原因の口臭は、リンゴが腐ったような甘酸っぱい臭いが特徴である。先天的な原因や肝機能の低下などの後天的な原因による病気では、魚の腐ったような魚臭症による口臭又は体臭が発生するとされている。

図１のように、シート１０の複数個所に設けた臭い検出装置２０は、これら複数個所の臭いを個別に検出する。個人識別部４０及び個人データ集積分析部６０では、検出した場所と臭いの種類とのパターンを作成して、識別された個人に関する過去のガス成分データと比較する。

臭い検出装置２０が設けられるシート１０の表面の複数個所とは、ヘッドレスト１３の部位Ｐ１１及びシートバック１２における乗員の肩部の部位Ｐ１２の少なくともいずれか一方、及び、シート座面１１の部位Ｐ２の少なくとも二箇所である。

故に、分散した各場所の臭いを検出して病気の判定ができる。特に口臭が重要な場合は、シート１０のヘッドレスト１３又はシート１０のシートバック１２における乗員の肩部に設けた臭い検出装置２０によって、他の場所の臭いと比較して口臭の特徴を導き出すことができる。

分析された結果は、個人データ集積分析部のデータの値がある閾値を超えた場合、図５の結果表示部５６を有する報知部５０によって乗員に病名と共に判定結果が報知される。報知部５０として計器盤５００におけるディスプレイ又は音声出力装置が活用できる。報知部５０が報知する病気の内容によっては、個人データ集積分析部６０から車両用空調装置７０へ制御信号を送信し、車両用空調装置７０において空調風の温度設定及び風量設定が調整される。

（第１実施形態の作用効果）
第１実施形態においては、シート１０のヘッドレスト１３又はシートバック１２における乗員の肩部に設けた臭い検出装置２０により乗員の口臭を主とした臭いを検出し易い。加えて、シート座面１１における乗員の臭いを検出することでシート座面１１に密着される乗員及び乗員の被服の臭いを検出できるため乗員の個人識別が容易になる。なお、乗員が自分で個人情報を入力するのでは手間暇がかかり、結局ガス成分データを確実に収集できない。

また、臭い検出装置２０は、空気溜め室２３に導かれた空気を外部の空気から遮蔽するシャッター２７と、このシャッター２７を開閉駆動するシャッター駆動部２８とを備える。これによれば、負圧発生部２２の負圧により空気溜め室２３に吸い込まれた空気をシャッター２７にてしばらく閉じ込めながらセンサ２４にて臭いを検出できる。

空気溜め室２３に封入された空気の臭いをセンサ２４にて検出した後、乗員がシートに座った後の乗り物の室内における空気をシャッター駆動部２８と負圧発生部２２とを制御して空気溜め室２３に封入している。これによれば、乗員がシート１０に座る前の室内における空気の臭いと、乗員がシート１０に座った後の室内における空気の臭いとを演算することで、室内に残留する臭いの影響を少なくして、乗員の臭いをより正確に検出することができる。

制御部３０は、乗員の臭いを検出している所定時間において、車両用空調装置７０から乗員に向かう空調風の送風量を抑制している。これによれば、空調風により乗員の周囲に滞在する臭いの拡散が防止できるため臭いを検出し易い。

個人データ集積分析部６０は、分析された結果である病気の種類に応じて車両用空調装置７０から吹き出される空調風の温度又は風量を制御している。これによれば、分析された結果である病状に応じて車両用空調装置７０における空調風の温度又は風量を制御するから、病気が悪化しないよう体温を維持する等の空調制御できる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る乗り物用臭い判別システムについて図６を参照して説明する。図６において、第１実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、主として前述の実施形態と異なる点について説明する。また、第２実施形態において前述の実施形態と同様の構成を有するものは、前述の実施形態で説明した同様の作用、効果を奏するものとする。

個人データ集積分析部６０には高価な装置が必要であったり大型で、かつ高速演算が可能なデータ処理装置を必要としたりする場合がある。このため、第２実施形態では、無線回線４０Ｒを使用して臭い検出装置２０が検出したガス成分データを、個人識別部４０からの個人情報と共に、予め登録された中央管理センター内の個人データ集積分析部６０に送信している。無線回線４０Ｒは、車載携帯電話又は車載無線ＬＡＮを使用したインターネット回線からなる。

そして、中央管理センター内の個人データ集積分析部６０から分析された結果を車両に無線回線４０Ｒにて送り返してもらっている。中央管理センター内の個人データ集積分析部６０は、大型で、かつ高速演算が可能なデータ処理装置を有している。中央管理センター内の個人データ集積分析部６０は、あらかじめ登録された機関８０である病院又は健康管理センターに分析した結果を報知する。

これによれば、機関８０として特定の病院、診療所、乗員管理センター等を登録しておけば、乗員が病気に対する必要な処理を怠った場合においても、強制的に、これらの登録された機関８０により必要な処理がとれる。

また、個人データ集積分析部６０において分析された結果情報は、無線回線４０Ｒを介して車両に送り返される。この結果情報は、報知部５０にて、車両内の乗員に報知され、かつ車両用空調装置７０も乗員の病状に適合するように制御される。

（第２実施形態の作用効果）
第２実施形態においては、個人データ集積分析部６０は、乗り物の外部の中央管理センターに備えられている。これによれば、乗り物の外部の中央管理センターにおいて莫大なデータベースの集積と分析を医師等の専門家を交えて行うことができる。すなわち乗り物内においては搭載できない複雑で大規模な演算装置と記憶装置とを駆使して莫大なデータベースの集積と分析を行うことができる。また全国のガス成分データとの比較、地域差を考慮した分析も可能である。

また、機関８０として特定の病院、診療所、乗員管理センターを登録しておけば、乗員が病気に対する必要な処理を怠った場合においても、車両用空調装置を含む車載機器の制御、及び、上司又は家族への電話連絡等の必要な処理がとれる。

（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、又は組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

第１実施形態において、シートの表面の臭い検出装置が設けられる個所としては、シートバック１２の肩部及びヘッドレスト１３のいずれか一方としたが、部位Ｐ１１と部位Ｐ１２の両方であっても良い。これによりシートバック１２における乗員の肩部及びヘッドレスト１３の両方において主として乗員の口臭を検出できる。加えて、シートバック１２の部位Ｐ３に臭い検出装置２０を追加しても良い。

第１、第２実施形態において、分析された結果により車載機器としての車両用空調装置７０を制御したが、車両のエンジン等の車載機器を制御して車両を走行不能としても良い。これは、強いアルコールが検出された場合等において効果がある。心臓単体が、口臭の直接の原因になる事はないが、心臓が疲れると、この時に出る冷や汗又は脂汗は、体臭の原因になる。よってこのような臭いが検出され、かつ、報知部５０からの問いかけに対して適切な応答が乗員からなかった場合には、車両を走行不能としても良い。上記実施形態では、乗り物として車両、特に自動車を例に挙げたが、乗り物は電車や航空機であってもよい。

１０ シート
２０ 臭い検出装置
３０ 制御部
４０ 個人識別部
６０ 個人データ集積分析部
５０ 報知部
４０Ｒ 無線回線
７０ 空調装置
８０ あらかじめ登録された機関

Claims (10)

1. 乗り物内の乗員が着座するシート（１０）の表面の複数個所に夫々設けられた臭い検出装置（２０）と、
   前記臭い検出装置からの信号により前記シートに着座した前記乗員の個人識別を行う個人識別部（４０）と、を搭載している乗り物用臭い判別システム。
2. 前記シートにて識別された個人に関する臭いのガス成分データを分析し、前記乗員の前記ガス成分データを収集する個人データ集積分析部（６０）と、
   前記個人データ集積分析部の前記ガス成分データの値がある閾値を超えた場合、前記乗り物内の前記乗員に報知する報知部（５０）と、を備える請求項１に記載の乗り物用臭い判別システム。
3. 前記シートの表面の前記複数個所は、前記シートのヘッドレスト（１３）又はシートバック（１２）における前記乗員の肩部、及び、前記シートのシート座面（１１）の少なくとも二箇所である請求項２に記載の乗り物用臭い判別システム。
4. 更に、前記シートの前記シートバックにおける前記乗員の背中部にも前記臭い検出装置が設けられている請求項３に記載の乗り物用臭い判別システム。
5. 前記臭い検出装置は、臭いを含む外部の空気を吸い込む負圧発生部（２２）と、前記負圧発生部によって流動した空気を溜める空気溜め室（２３）と、前記空気溜め室に設けられ臭いを検出する複数のセンサ（２４）と、前記空気溜め室に導かれた空気を前記外部の空気から遮蔽するシャッター（２７）と、前記シャッターを開閉するシャッター駆動部（２８）と、前記負圧発生部と前記シャッター駆動部とを制御する制御部（３０）とを備える請求項２ないし４のいずれか一項に記載の乗り物用臭い判別システム。
6. 前記制御部は、前記乗員が前記シートに座る前の前記乗り物の室内における空気を前記シャッター駆動部と前記負圧発生部とを制御して前記空気溜め室に封入すると共に、封入された空気の臭いを前記センサにて検出した後、前記乗員が前記シートに座った後の前記乗り物の室内における空気を前記シャッター駆動部と前記負圧発生部とを制御して前記空気溜め室に封入すると共に、封入された空気の臭いを前記センサにて検出する請求項５に記載の乗り物用臭い判別システム。
7. 前記個人データ集積分析部が判定した病名を含む判定結果は、無線回線（４０Ｒ）により、あらかじめ登録された機関（８０）の中において報知される請求項２ないし６のいずれか一項に記載の乗り物用臭い判別システム。
8. 前記個人データ集積分析部は、前記機関（８０）に備えられている請求項７に記載の乗り物用臭い判別システム。
9. 前記制御部は、前記乗員の臭いを検出している所定時間において、空調装置（７０）から前記乗員に向かう空調風の送風を制限する請求項５又は６に記載の乗り物用臭い判別システム。
10. 前記個人データ集積分析部は、分析された結果としての病状に応じて前記空調装置における空調風の温度又は風量を制御する請求項９に記載の乗り物用臭い判別システム。

Images