JP6554927B2 - 匂い制御装置および匂い制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、匂い制御装置および匂い制御方法、特に人の心身状態を調整することを目的とした匂い制御装置および匂い制御方法に関する。

従来、匂い（芳香）の持つ覚醒、刺激、鎮静等の感覚的、生理的作用が、人にリフレッシュ感やリラックス感を与えるという効果に着目し、匂いを、乗り物等の運転者の覚醒維持や、工場における作業者の作業能率向上等に応用することが検討されている。

一方、嗅覚には順応、すなわち、１回の持続した匂い刺激に対する嗅覚の感覚強度（人により知覚される相対的な匂いの強度）の低下という特性がある。人に対するさまざまな作用目的を意図して匂いを提示する場合、この嗅覚順応によって効果が低減することを考慮する必要がある。

上記の嗅覚順応（嗅覚疲労）を考慮した匂いの応用装置として、特許文献１に開示された車両用覚醒維持装置が知られている。特許文献１に開示された車両用覚醒維持装置は、単調運転状態判定手段２０により覚醒状態であるが単調度が増加して覚醒度の低下を誘発する状態にあると判断された場合には、駆動指令部１２により芳香装置１を作動して１／ｆゆらぎ間隔で香りを発生させる。また、覚醒度低下判定手段１６により運転者の覚醒度が低下した状態にあると判断された場合には、駆動指令部１２により芳香装置１を作動して１／ｆゆらぎ間隔より短い断続的な１分ごとの間隔で香りを発生させる。

特許文献１では、このような構成の車両用覚醒維持装置により、運転者の覚醒度を効率良く向上させ、運転者に不快感を与えることなく覚醒状態を維持すると共に芳香剤の無駄な消費を抑え、しかも、覚醒度が低下しているときには確実に覚醒度を回復させることができるとしている。また、前回の香り提示から５分以上経過したときにのみ１／ｆゆらぎ間隔で香りを発生させるようにしているので、嗅覚疲労の状態で香りが提示されることはないとしている。

特開平１１−３１００５３号公報

特許文献１に開示された車両用覚醒維持装置では、覚醒度が低下しているときには、１／ｆゆらぎ間隔より短い断続的な１分ごとの間隔で香りを発生させるとしているが、この１分の間隔と嗅覚疲労との関係について、あるいは、どれだけの時間香りを提示するのか（どれだけの時間香りを提示しないのか）については開示されていない。したがって、この１分の間隔での香りの発生によって、嗅覚疲労のため運転者の感覚強度が低下し、その結果覚醒度の回復が抑制される可能性がある。

すなわち、特許文献１に開示された車両用覚醒維持装置では、この１分ごとの間隔での香りの提示が、覚醒度を向上させるための提示方法として必ずしも最適であるとはいえない。これは、この１分ごとの間隔での香りの提示により、感覚強度が時間的にどのように変化しているかが検討されていないことに起因する。

このことは、覚醒度の低下を誘発する状態のときに、覚醒度を維持させる場合も同様であり、１／ｆゆらぎ間隔で香りを発生させることと、感覚強度の時間的変化との関係が検討されていないから、１／ｆゆらぎ間隔で香りを発生させることが覚醒度の維持に最適であるかどうかはわからない。特に、前回の香り提示から５分以上経過したときにのみ１／ｆゆらぎ間隔で香りを発生させるようにして嗅覚疲労の影響を排除しようとしているが、この５分という時間内で香りの感覚強度が著しく低下し、覚醒度の維持が阻害される可能性もある。

一方、特許文献１では、上記のような覚醒度の回復および覚醒の維持以外の目的で香りを提示することは想定されていない。すなわち、覚醒度の回復および覚醒の維持においては嗅覚疲労が問題となるが、たとえばリラックス作用のような作用目的の場合には、嗅覚疲労による感覚強度の低下をある程度許容しつつ、提示時間の割合を高くした方が、あるいは１回の提示における香りの持続時間を長くした方が、香りの作用がより効果的に発揮される場合もある。つまり、特許文献１に開示された車両用覚醒維持装置では、香りの提示の作用目的が限定的であった。

以上のように、特許文献１に開示された車両用覚醒維持装置では、心身に対する作用目的に応じた匂いの提示という観点から改良の余地があった。

本発明は、上記事情を鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、心身に対する作用目的を拡大しつつ、作用目的に応じた匂いの作用をより効果的に発揮することが可能な匂い制御装置および匂い制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の匂い制御装置は、心身に対する複数の作用目的から選択されたいずれかの作用目的を受け付ける受付手段と、匂いを発生する発生源からの匂いの提示および停止が可能な匂い発生部と、前記匂い発生部から発生された匂いに対する感覚強度の時間的変化が、前記受付手段で受け付けられた前記作用目的に応じた目標感覚強度特性となるように、前記匂い発生部における匂いの提示時間および匂いの停止時間に基づいて前記匂い発生部を制御する制御手段と、を含み、複数の前記目標感覚強度特性の少なくとも１つは予め定められた臭気強度が継続した特性で示され、少なくとも１つは断続的に知覚される特性で示されるものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段は、前記提示時間および前記停止時間の合計時間を１つの周期とし、前記匂い発生部を間欠的に制御するものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記提示時間は、匂いの提示から提示された匂いが知覚されるまでの時間、または、匂いを連続的に提示した場合の感覚強度の時間的変化に基づいて設定された時間に基づいて決定され、前記停止時間は、匂いの停止から嗅覚の順応が回復するまでの時間に基づいて決定されるものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記目標感覚強度特性は、提示する匂いの強度、匂いを提示する頻度、１回の提示における匂いの持続時間、および１回の提示における提示時間の割合の少なくとも１つに基づいて決定されるものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記作用目的が複数であり、前記受付手段は、複数の前記作用目的から選択された作用目的を受け付け、前記制御手段は、複数の前記作用目的ごとに定められた前記提示時間および前記停止時間に基づいて前記匂い発生部を制御するものである。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記匂い発生部は、前記作用目的に応じた匂いを発生する複数の前記発生源を備えたものである。

また、請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載の発明において、複数の前記作用目的が、感覚刺激作用目的、生理的刺激作用目的、および生理的鎮静作用目的から選択された少なくとも２つの作用目的であるものである。

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記匂い発生部は、提示する匂いの強度を調整可能とされており、前記作用目的が感覚刺激作用目的の場合には、臭気強度を６段階臭気強度表示法における臭気強度で２．５〜３．５の範囲の臭気強度とし、他の作用目的の場合よりも高頻度で匂いが知覚されるように前記目標感覚強度特性を決定し、前記作用目的が生理的刺激作用目的の場合には、前記臭気強度を１．５〜２．５の範囲とし、１回の提示における提示時間の割合が感覚作用刺激目的の場合よりも高くなるように前記目標感覚強度特性を決定し、前記作用目的が生理的鎮静作用の場合には、前記臭気強度を１．０〜２．０の範囲とし、１回の提示における提示時間の割合が感覚作用刺激目的の場合よりも高くなるようにかつ１回の提示における匂いの持続時間が他の作用目的の場合よりも長くなるように前記目標感覚強度特性を決定するものである。

また、請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載の発明において、前記作用目的が感覚刺激作用目的の場合には、前記提示時間を、匂いの提示から提示された匂いが知覚されるまでに必要な時間のうち最も短い時間とし、かつ前記停止時間を匂いの停止から嗅覚の順応が回復するまでに必要な時間のうち最も短い時間とし、前記作用目的が生理的刺激作用目的の場合には、前記提示時間を、匂いを連続的に提示した場合の感覚強度が提示開始時の感覚強度の８０％となるまでの時間とし、かつ前記停止時間を前記提示時間と等しくし、前記作用目的が生理的鎮静作用目的の場合には、前記提示時間を、匂いを連続的に提示した場合の感覚強度が提示開始時の感覚強度の５０％となるまでの時間とし、かつ前記停止時間を前記提示時間と等しくするものである。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の発明において、心身の状態に関する情報を検出する心身状態検出手段と、周囲の環境情報を検出する環境情報検出手段と、をさらに含み、前記受付手段は、前記心身状態検出手段および前記環境情報検出手段の少なくとも一方で検出された情報に基づいて前記心身に対する作用目的を受け付けるものである。

一方、上記目的を達成するために、請求項１１に記載の匂い制御方法は、心身に対する複数の作用目的から選択されたいずれかの作用目的を受け付ける受付手段と、匂いを発生する発生源からの匂いの提示および停止が可能な匂い発生部と、を含む匂い制御装置を制御する方法であって、前記匂い発生部から発生された匂いに対する感覚強度の時間的変化が、前記受付手段で受け付けられた前記作用目的に応じた目標感覚強度特性となるように、前記匂い発生部における匂いの提示時間および匂いの停止時間に基づいて前記匂い発生部を制御し、複数の前記目標感覚強度特性の少なくとも１つは予め定められた臭気強度が継続した特性で示され、少なくとも１つは断続的に知覚される特性で示されるものである。

本発明に係る匂い制御装置および匂い制御方法によれば、心身に対する作用目的を拡大しつつ、作用目的に応じた匂いの作用をより効果的に発揮することができる、という効果を奏する。

実施の形態に係る匂い制御装置の構成の一例を示すブロック図、および表示画面の一例を示す模式図である。 実施の形態に係る匂い制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る各作用目的の感覚強度特性の一例を示すグラフである。 匂いＡを連続して提示した場合の感覚強度の時間変化、および匂いＢを連続して提示した場合の感覚強度の時間変化を示すグラフである。 実施の形態に係る匂い制御処理における作用目的と制御パラメータの設定との対応を示す図である。 実施の形態に係る匂い制御処理において、感覚刺激作用を発現させる場合の感覚強度の時間変化を、連続提示の場合の感覚強度の時間変化と対比して示すグラフである。 匂い時間Ｔ１、無臭時間Ｔ２の組合せを変えた場合の感覚強度の平均値を示すグラフである。 実施の形態に係る匂い制御処理において、生理的刺激作用を発現させる場合の感覚強度の時間変化を、連続提示の場合の感覚強度の時間変化と対比して示すグラフである。 実施の形態に係る匂い制御処理において、生理的鎮静作用を発現させる場合の感覚強度の時間変化を、連続提示の場合の感覚強度の時間変化と対比して示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例について詳細に説明する。

図１（ａ）は、実施の形態に係る匂い制御装置１０のブロック図を示す。匂い制御装置１０は、制御部１２、入力部１４、および匂い発生部１６を備えている。匂い制御装置１０は、たとえば、車両の運転者の心身の状態を調整するために車両内に配置される装置である。しかしながら、本実施の形態に係る匂い制御装置１０が適用される形態はこれに限られず、たとえば、工場において作業者の心身の状態を調整するために、工場内に備えてもよい。

入力部１４は、主として、匂い制御装置１０の起動、停止の指示の入力、ユーザ（本実施の形態では、車両の運転者）が自己の心身の状態に応じて、心身の状態をどのように調整したいかを示す作用目的の入力を実行する部位である。本実施の形態では、作用目的を、一例として、「覚醒」、「リフレッシュ」、および「リラックス」の３種を想定している。これらの作用目的の詳細については後述する。

入力部１４は、一例として、ディスプレイ上に透過型のタッチパネルが重ねられたタッチパネルディスプレイ等から構成され、各種情報がディスプレイの表示面に表示されると共に、ユーザがタッチパネルに触れることにより所望の情報や指示が入力される。図１（ｂ）に、入力部１４の表示画面２０の一例を示す。図１（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る入力部１４の表示画面２０には、「覚醒」ボタン２２、「リフレッシュ」ボタン２４、「リラックス」ボタン２６、および匂い制御装置１０の電源をオン／オフする電源ボタン２８が表示されている。そして、ユーザがいずれかのボタンをタッチすることにより、匂い制御装置１０の起動、停止の入力、および作用目的の入力が可能なように構成されている。

匂い発生部１６は、たとえば、図示しない液状の芳香剤が入ったタンクと、タンクに備えられた芳香剤を発生させ、停止させるように移動する噴霧ピストンと、噴霧ピストンを稼動させるモータとを含んで構成され、モータによって噴霧ピストンを移動させることにより、芳香剤による匂いの提示、および停止が可能なように構成されている。

制御部１２は、主として、匂い発生部１６のモータを制御して匂い制御装置１０から間欠的に匂いを発生させ、入力部１４から入力された作用目的に応じた匂い環境を作り出す部位である。制御部１２は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含んで構成されている。ＣＰＵは、匂い制御装置１０の全体を統括、制御し、ＲＯＭは、後述する匂い制御処理プログラム、匂い制御パターン、あるいは各種パラメータ等を予め記憶する記憶手段であり、ＲＡＭは、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる記憶手段である。

つぎに、図２を参照して、本実施の形態に係る匂い制御処理について説明する。図２は、本実施の形態に係る匂い制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。図２に示す処理は、ユーザにより入力部１４の電源ボタン２８を介して実行開始の指示がなされると、ＣＰＵがＲＯＭ等の記憶手段から本匂い制御処理プログラムを読み込み、実行する。

まず、ステップＳ１００で、作用目的を取得する。本実施の形態では、先述したように、作用目的の取得はユーザが表示画面２０の各作用目的を示すボタンをタッチすることにより行う。

つぎのステップＳ１０２では、ＲＯＭ等の記憶手段から匂い制御パターンを読み出す。
「匂い制御パターン」とは、各作用目的に応じた匂い環境、すなわち感覚強度の時間的変化を作り出すための、匂い発生部１６における匂い時間Ｔ１および無臭時間Ｔ２の制御パターンである。匂い制御パターンの詳細については後述する。

つぎのステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で読み出した匂い制御パターンに基づいて、匂い発生部１６を制御する。すなわち、当該匂い制御パターンで指定された匂い時間Ｔ１および無臭時間Ｔ２に基づいて、匂い発生部１６を間欠制御する。

つぎのステップＳ１０６では、匂い制御装置１０の停止の指示があったか否か判定する。当該判定が否定判定となった場合には、ステップＳ１０４に戻り、匂い発生部１６の制御を継続する一方、当該判定が肯定判定となった場合には、本匂い制御処理プログラムを終了する。なお、本実施の形態では、匂い制御装置１０の停止の指示は、ユーザが電源ボタン２８をタッチすることにより実行する。

ところで、本実施の形態では、ユーザの心身に対する作用目的に応じた匂いの作用を効果的に発揮することを目的とし、作用目的の一例として、「感覚刺激作用」、「生理的刺激作用」、および「生理的鎮静作用」の３種を想定している。作用目的とは、自身の現在の心身の状態に応じて心身の状態をどのように調整したいかを示すユーザの意図である。

本実施の形態において、「感覚刺激作用」は、ユーザの覚醒低下時に覚醒を促す作用である。「生理的刺激作用」は、ユーザの気分をリフレッシュさせる作用である。「生理的鎮静作用」は、ユーザの気分をリラックスさせる作用である。むろん、作用目的はこの３種に限られず、心理的安定作用等他の作用目的を採用してもよい。

先述したように、作用目的に応じて匂いを提示する場合に勘案すべき嗅覚の特性の一つとして順応、すなわち、一回の持続した匂い刺激に対する感覚強度の低下がある。つまり、各作用目的で匂いを提示する場合、順応によってその効果が低減してしまうことを考慮する必要がある。この順応を防ぐ手段としては、適切な時間間隔によって匂いを間欠的に提示する方法が考えられ、本実施の形態でも、この匂いの間欠提示を前提とする。

一方、匂いを効果的に作用させるための匂いの提示方法は、作用目的によって異なると考えられる。たとえば、覚醒低下時に匂いを提示して覚醒させる作用目的（感覚刺激作用）の場合、匂いの強度を明確に感じられる強度（たとえば、６段階臭気強度表示法における臭気強度３：「楽に感知できるにおい」程度の強度）で、かつ高頻度に匂いの提示、非提示を切り替えて、ユーザに匂いを提示することが望ましい。覚醒低下時に覚醒させる場合のように、感覚刺激作用を目的として匂いを提示する場合には、強い感覚強度で、高頻度で提示することにより、感覚刺激を強く与えることができるからである。一方、匂いの変化を知覚するには、最短でも呼吸２〜３回分の時間、つまり１０秒程度が必要なため、１０秒毎に提示、非提示を切り替えるのが望ましい。

ここで、「６段階臭気強度表示法」とは、匂いの強さを０〜５の６段階で評価し、表示する表示方法であり、匂いの強度の表示方法として一般的に使用されている。ちなみに、６段階の各段階の具体的な表現は、０：無臭、１：やっと感知できるにおい（検知閾値）、２：何のにおいであるかわかる弱いにおい（認知閾値）、３：楽に感知できるにおい、４：強いにおい、５：強烈なにおい、である。以下、本実施の形態でも、匂いの強度を表現する場合には、この６段階臭気強度表示法による臭気強度を用いて表現する。

図３（ａ）は、この「感覚刺激作用」を目的とする感覚強度特性の一例を模式的に示すグラフである。本実施の形態において、感覚強度特性とは、匂いの感覚強度の時間変化（順応特性）を意味する。本実施の形態に係る感覚刺激作用を目的とする匂いの提示方法は、一例として、臭気強度を概ね３．５〜２．５とし、かつユーザによって知覚される臭気強度の変化の頻度を高くするようにする。図３（ａ）示すグラフでは、一例として、臭気強度の最大値を臭気強度３とし、臭気強度３を縦軸の目盛１００に対応させ、強度１００と強度０とを間欠的に切り替えている。臭気強度３を縦軸の目盛１００に対応させる点は、後述する図３（ｂ）、（ｃ）についても同様である。本実施の形態では、強度１００の時間を１０秒、強度０の時間を１０秒とし、切り替えの周期を２０秒としている。ユーザに、図３（ａ）に示すような感覚強度特性で匂いを知覚させることにより、ユーザに対して感覚刺激作用をもたらし、その結果、ユーザの覚醒を促すことができる。なお、臭気強度の概ね３．５〜２．５という設定値は、慣れによる感覚強度の低下に対する許容レベルを想定した値であり、提示開始直後や提示切替直後にこの設定値を瞬間的に上回ることは問題ない。この点に関しては、以下に示す生理的刺激作用を目的とする場合、生理的鎮静作用を目的とする場合も同様である。

他方、生理的刺激作用を目的とする場合は、匂いが感知される強度（臭気強度２：「弱いにおい」程度の強度）を保ちながらも長時間持続して匂いを提示することが望ましい。
気分をリフレッシュさせる場合のように、生理的刺激作用を目的として匂いを提示する場合には、比較的高い感覚強度レベルを保ちながら、提示時間割合を高くすることにより、リフレッシュ作用を効果的に発揮させることができるからである。

図３（ｂ）は、この「生理的刺激作用」を目的とする感覚強度特性の一例を模式的に示すグラフである。本実施の形態に係る生理的刺激作用を目的とする匂いの提示方法は、一例として、臭気強度を概ね２．５〜１．５とし、かつユーザに対する匂いの提示時間割合を高くするようにする。本実施の形態において、「提示時間割合」とは、間欠的に匂いを提示する場合の１周期における匂いの提示時間の割合であるが、詳細については後述する。図３（ｂ）示すグラフでは、一例として、臭気強度２の匂いが継続する感覚強度特性としている。ユーザに、図３（ｂ）に示すような感覚強度特性で匂いを知覚させることにより、ユーザに対して生理的刺激作用をもたらし、その結果、ユーザのリフレッシュ感を醸成することができる。

さらに、生理的鎮静作用を目的とする場合は、匂いがかすかに感じられる程度の強度（臭気強度２〜臭気強度１：「やっと感知できるにおい」程度）を保ちながら長時間持続して匂いを提示することが望ましい。気分をリラックスさせる場合のように、生理的鎮静作用を目的として匂いを提示する場合には、匂いが感じられる程度に感覚強度を保ちながらも、１回あたりの匂いの持続時間を長くすることにより、リラックス作用を効果的に発揮させることができるからである。

図３（ｃ）は、この「生理的鎮静作用」を目的とする感覚強度特性の一例を模式的に示すグラフである。本実施の形態に係る生理的鎮静作用を目的とする匂いの提示方法は、一例として、臭気強度を概ね２．０〜１．０とし、かつユーザに対する匂いの提示時間割合を高くするとともに、匂い時間長くする。図３（ｃ）示すグラフでは、一例として、臭気強度１．５の匂いが継続する感覚強度特性としている。ユーザに、図３（ｃ）に示すような感覚強度特性で匂いを知覚させることにより、ユーザに対して生理的鎮静作用をもたらし、その結果、ユーザのリラックス感を醸成することができる。

以上が、各作用目的に応じた匂いの提示方法の基本であるが、実際には嗅覚順応があるため、図３（ａ）のように１０秒間隔で匂いの提示、非提示を繰り返すと、最初に提示した時に感じられる感覚強度が次第に低下してしまう。感覚強度が低下することは、図３（ｂ）あるいは（ｃ）の場合も同様であり、一定に維持された感覚強度特性を造りだすことにも困難が伴う。すなわち、匂いの発生源を制御して意図する感覚強度特性を造り出すことは、一般的に非常に難しい。

そこで、本実施の形態では、各作用目的に応じ、図３に示すような提示する匂いの感覚強度の時間変化（順応特性）の目標特性（目標感覚強度特性）を想定し、この目標感覚強度特性を実現するように、匂いの感覚強度レベル、提示頻度、１回あたりの持続時間、および提示時間割合というパラメータの組み合わせを適切に設定する。このことにより、ユーザの周囲に各作用目的に応じた匂いの環境を造りだすことができ、その結果、心身に対する作用目的を拡大しつつ、作用目的に応じた匂いの作用をより効果的に発揮することが可能となる。

つぎに、図４および図５を参照して、各作用目的と、該作用目的を実現する制御パラメータとの関係について、より詳細に説明する。図４は、匂いを連続して提示した場合の感覚強度の時間変化を示すグラフであり、図５は、作用目的と制御パラメータの設定方法との対応を示す図である。

図４は、匂いを連続して提示した場合の感覚強度特性、つまり、感覚強度の時間変化（順応特性）の、匂いの種類による違いを例示した図である。図４（ａ）は、比較的順応しやすい匂いＡを、提示開始時（横軸の時間が０の位置）における臭気強度を臭気強度３（縦軸の目盛が１００の位置）として提示した場合の感覚強度特性を示している。また、図４（ｂ）は、比較的順応しにくい匂いＢを提示開始時のおける臭気強度を臭気強度３として提示した場合の感覚強度特性を示している。

ここで、図４に示す感覚強度特性の測定は、提示直後を１００とし、知覚された匂いの強度変化を、０〜１００の目盛ついたスライドバーを移動させて被験者が時系列的に示した値を記録することにより行っている。本測定例における被験者数は６名で、データの記録は１秒後ごとに行い、図４は、６名の被験者が示した強度の値を平均したものである。
以下に示す感覚強度特性の測定においても、この感覚強度特性の評価方法を用いている。

図４（ａ）に示すように、匂いＡについては、感覚強度が提示開始直後の１００％から８０％に低下するまでの時間は６０秒、５０％に低下するまでの時間は１８０秒であった。また、図４（ｂ）に示すように、匂いＢについては、感覚強度が提示開始直後の１００％から８０％に低下するまでの時間は１２０秒、５０％に低下するまでの時間は２７０秒であった。

このように、匂いの種類によって、感覚強度特性が異なり、したがって、匂いの種類によって、匂いに対する順応特性が異なる。本実施の形態では、このような匂いの種類による順応特性のばらつきを考慮し、どのような匂いについても感覚強度特性を制御することができる共通の制御パラメータとして、匂い時間Ｔ１、および無臭時間Ｔ２を導入した。
そして、この匂い時間Ｔ１、および無臭時間Ｔ２の組み合わせに基づく先述の匂い制御パターンによって、匂い発生部１６を制御する。

「匂い時間Ｔ１」は、匂いを提示する時間であり、「無臭時間Ｔ２」は、嗅覚を回復させるための匂いを提示しない時間、すなわち匂い発生部１６の「停止時間」である。本実施の形態では、この匂い時間Ｔ１、および無臭時間Ｔ２を組み合わせた匂い制御パターンによって匂い発生部１６を制御し、匂いを間欠的に提示することにより、作用目的に応じた感覚強度特性を有する匂い環境を造りだす。本実施の形態では、この匂い時間Ｔ１、および無臭時間Ｔ２による匂い発生部１６の制御は、先述したように、制御部１２が匂い発生部１６を制御することにより実行される。

本実施の形態では、さらに、各作用目的に応じた感覚強度特性を実現するための目標パラメータとして、匂い時間Ｔ１、および無臭時間Ｔ２を用いた、以下に示す（式１）で定義される「提示頻度Ｆ」、（式２）で定義される「提示時間割合Ｄ」を導入している。
Ｆ＝１／（Ｔ１＋Ｔ２） ・・・ （式１）
Ｄ＝Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２） ・・・ （式２）
定義式から明らかなように、提示頻度Ｆは、匂いを提示する周期（つまり、頻度）であり、提示時間割合Ｄは、間欠な提示の１周期における匂いの提示時間の割合である。

つぎに、図５を参照して、各作用目的に応じた感覚強度特性を実現するための制御パラメータ（Ｔ１、Ｔ２）、および目標パラメータ（Ｆ、Ｄ）の設定について説明する。なお、以下の説明では、匂いの種類として、図４（ａ）の感覚強度特性を有する匂いＡを用いた場合を例示して説明する。

まず、感覚刺激作用（覚醒低下時に覚醒させる作用）を目的として匂いＡを提示する場合には、図５に示すように、臭気強度を３．５〜２．５という比較的強い強度とし、この強い強度の匂いを高頻度で提示するように、制御パラメータＴ１およびＴ２を設定する。
感覚刺激作用目的の場合、匂い時間Ｔ１をできるだけ短くして順応による感覚強度の低下を抑制する必要がる。また、嗅覚を回復するための無臭時間Ｔ２もできるだけ短くし、全体として高頻度で匂い刺激を提示することが望ましい。

より具体的には、本実施の形態では、匂い時間Ｔ１を、匂いを感じさせるための最短時間、すなわち１０秒（呼吸２〜３回分の時間に相当）とし、無臭時間Ｔ２を、嗅覚の回復に必要な最短時間、すなわち３０秒とし、極力順応による感覚強度の低下を抑制している。なお、この１０秒という匂いを感じさせるための最短時間、および、３０秒という嗅覚の回復に必要な最短時間は、これまでに検討されたデータに基づく時間である。

この場合、提示頻度Ｆは４０秒ごと（Ｆ＝１／（１０＋３０））、提示時間割合Ｄは、２５％（Ｄ＝１０×１００／（１０＋３０））となる。制御パラメータＴ１およびＴ２をこのように設定することにより、匂いを提示する周期を４０秒と最短に近い値とすることができるので、匂いを高頻度で提示することが可能となる。

匂いＡを、Ｔ１＝１０秒、Ｔ２＝３０秒（以下、このようなＴ１とＴ２の組合せを、匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（１０，３０）と表記する）とした場合の間欠提示で、２０分間提示した場合の感覚強度変化を、連続提示の場合と併せて図６に示す。図６では、匂い提示開始時（横軸の時間＝０の位置）の臭気強度を臭気強度３．０（縦軸の感覚強度＝１００の位置、以下、「初期感覚強度」という）としている。図６において、ドットパターンで示された時間が匂い時間Ｔ１を示しており、Ｔ１とＴ１との間の白抜きで示された時間が無臭時間Ｔ２である。なお、無臭時間Ｔ２の期間では、被験者は、原則的にスライドバーを移動させていない。

図６に示すように、連続提示では約６０秒で感覚強度が初期感覚強度に対し８０％以下となったのに対し、匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（１０，３０）の間欠提示では、約４分間、初期感覚強度に対し８３％以上の感覚強度、すなわち臭気強度２．５（３．０×０．８３）以上が維持されていることがわかる。また、２０分の時間において、概ね６０％以上の感覚強度が維持されていることがわかる。一方、このような感覚強度を維持しながらも、提示頻度を４０秒に１回と、高頻度にすることができた。このように、本実施の形態に係る感覚刺激作用目的の匂い提示方法によれば、匂いを明確に感じられる感覚強度を保ちながら、高頻度で匂いを提示することができる。

ここで、匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（１０，３０）で提示した場合の、匂い提示中の感覚強度の被験者６名に対する平均値を、連続提示した場合の平均値、および匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（１０，１０）で提示した場合の平均値と併せて図７に示す。匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（１０，１０）による提示は、匂いの変化を知覚できる最短時間での間欠提示である。図７中には、後述する匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（６０，６０）、匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（１８０，１８０）で提示した場合の平均値も併せて示した。図７に示すように、匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（１０，３０）で提示した場合の感覚強度の平均値が最も高かった。つまり、本実施の形態では、匂い時間Ｔ１を１０秒、無臭時間Ｔ２を３０秒と設定することにより、高頻度で匂いを提示することができるとともに、比較的強い強度の匂いを提示することができるので、覚醒目的の匂いの提示に好適であることがわかる。

一方、生理的刺激作用（気分をリフレッシュさせる作用）を目的として匂いＡを提示する場合には、図５に示すように、一例として、匂い時間Ｔ１を、匂いＡの強度が初期感覚強度から８０％程度に低下するまでにかかる時間、すなわち６０秒とし、無臭時間Ｔ２を、Ｔ１と同じ時間、すなわち６０秒とする。すなわち、匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（６０，６０）で匂いを提示する。この場合、提示頻度Ｆは１２０秒ごと（Ｆ＝１／（６０＋６０））、提示時間割合Ｄは、５０％（Ｄ＝６０×１００／（６０＋６０））となる。制御パラメータＴ１およびＴ２をこのように設定することにより、匂いの提示時間割合を５０％と高い値としつつ、匂いを提示することが可能となる。

匂いＡについて、初期感覚強度を臭気強度３．０とし、匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（６０，６０）の間欠提示で２０分間提示した場合の感覚強度特性を、連続提示の場合と併せて図８に示す。匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（６０，６０）の間欠提示では、２０分の間、初期感覚強度に対して概ね５０％以上の感覚強度、すなわち臭気強度１．５（３．０×０．５）以上を維持できた。このように、本実施の形態に係る生理的刺激作用目的の匂い提示方法によれば、匂いが感知される程度に感覚強度を保ちながら、匂いが提示される時間割合を高くすることができるので、リフレッシュ目的の匂いの提示に好適であることがわかる。

また、生理的鎮静作用（気分をリラックスさせる作用）を目的として匂いＡを提示する場合には、図５に示すように、一例として、匂い時間Ｔ１を、匂いＡの強度が初期感覚強度から５０％程度に低下するまでにかかる時間、すなわち１８０秒とし、無臭時間Ｔ２は、Ｔ１と同じ時間とする。すなわち、匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（１８０，１８０）で匂いを提示する。この場合、提示頻度Ｆは３６０秒ごと（Ｆ＝１／（１８０＋１８０））、提示時間割合Ｄは、５０％（Ｄ＝１８０×１００／（１８０＋１８０））となる。制御パラメータＴ１およびＴ２をこのように設定することにより、匂いの提示時間割合を５０％と高い値としつつ、匂い時間Ｔ１を長くして匂いを提示することが可能となる。

匂いＡについて、初期感覚強度を臭気強度３．０とし、匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（１８０，１８０）の間欠提示で２０分間提示した場合の感覚強度特性を、連続提示の場合と併せて図９に示す。匂い制御パターン（Ｔ１，Ｔ２）＝（１８０，１８０）の間欠提示では、２０分の間、初期感覚強度に対して概ね３３％以上の感覚強度、すなわち臭気強度１．０（３．０×０．３３）以上を維持できた。このように、本実施の形態に係る生理的鎮静作用目的の匂い提示方法によれば、匂いがかすかに感じられる程度に感覚強度を保ちながら、匂いが提示される時間割合を高くし、かつ匂い時間Ｔ１（１回あたりの匂いの提示における匂いの持続時間）を長くすることができるので、リラックス目的の匂いの提示に好適であることがわかる。

なお、上記実施の形態では、生理的刺激作用目的の場合の匂い時間Ｔ１を、匂いＡの強度が初期感覚強度から８０％程度に低下するまでにかかる時間とし、生理的鎮静作用目的の場合の匂い時間Ｔ１を、匂いＡの強度が初期感覚強度から５０％程度に低下するまでにかかる時間とした形態を例示して説明したが、これに限られず、実験等から求めた具体的な匂いの順応特性等に基づいて設定した所定の強度に低下するまでにかかる時間としてよい。

以上詳述したように、本実施の形態に係る匂い制御装置および匂い制御方法によれば、心身に対する作用目的を拡大しつつ、作用目的に応じた匂いの作用をより効果的に発揮させることができる。

なお、上記実施の形態では、各作用目的の匂いの提示において、匂いＡを共通に用いる形態を例示して説明したが、これに限られず、各作用目的に応じて用いる匂いを異ならせてもよい。たとえば、感覚刺激作用（覚醒作用）目的の場合には、刺激性のある匂い、すなわちペパーミントやスペアミント、レモン、ローズマリー、ブラックペッパーといった天然香料やそれに含まれる成分、またはその成分を含む香料が望ましい。一方、生理的刺激作用（リフレッシュ作用）目的の場合には、上記感覚刺激作用と同様な匂いに加え、気分をリフレッシュさせる匂い、すなわちティートリー、ユーカリ、グレープフルーツといった天然香料やそれに含まれる成分、またはその成分を含む香料が望ましい。また、生理的鎮静作用（リラックス作用）目的の場合には、気分をリラックスさせる匂い、すなわちラベンダー、オレンジその他の柑橘系、ローズといった天然香料やそれに含まれる成分、またはその成分を含む香料が望ましい。この場合、採用した各匂いごとに、各作用目的に対応する目標感覚強度特性を実現する匂い時間Ｔ１、無臭時間Ｔ２（制御パラメータ）を、実験等に基づいて決定すればよい。

また、上記実施の形態では、初期感覚強度を臭気強度３とする形態を例示して説明したが、これに限られず、初期感覚強度を臭気強度２．５程度と弱くしたり、逆に臭気強度３．５程度と強くしたりしてもよい。この場合、選択された初期感覚強度に応じて制御パラメータである匂い時間Ｔ１、無臭時間Ｔ２を設定することにより、嗅覚順応を防ぎつつ、匂いの作用をより効果的に発揮させることができる。

また、上記実施の形態では、各作用目的に応じて提示する匂いが単一の成分による匂いである場合を例示して説明したが、これに限られず、たとえば、複数の成分による匂いである混合臭を用いた形態としてもよい。この場合、その混合臭に対する順応特性、または、混合臭を構成する成分の１つに対する順応特性に基づいて、匂い時間Ｔ１、および無臭時間Ｔ２を決定すればよい。また、提示しようとする匂いに対する順応特性が未知の場合には、他の匂い、できれば順応しやすい匂いに対する順応特性から、匂い時間Ｔ１、および無臭時間Ｔ２を決定すればよい。

また、上記実施の形態では、匂いの提示の開始の決定は、ユーザが入力部に設けられた電源ボタンを操作することにより、また、匂い提示の作用目的の選定は、ユーザが入力部に設けられた各作用目的に対応するボタンを操作することにより実行する形態を例示して説明したがこれに限られない。たとえば、ユーザの心身に関する情報（覚醒度が低下している等の情報）や、車両等の外部の情報である環境情報（天候、あるいは走行している道路の種類等の情報）に基づいて判定される心身状態に応じて、匂い提示の開始、あるいは、作用目的の選定が自動的に実行される形態としてもよい。この場合、心身に関する情報としては、たとえば、車両内に設けられたモニタカメラによる顔画像から得られる閉眼時間割合などが挙げられる。閉眼時間割合とは、開眼時に対して一定以上眼を閉じている時間の割合である。また、環境情報としては、たとえば、カーナビゲーションから得られる道路種別や交通量などが挙げられる。

１０ 匂い制御装置
１２ 制御部
１４ 入力部
１６ 匂い発生部
２０ 表示画面
２２ 覚醒ボタン
２４ リフレッシュボタン
２６ リラックスボタン
２８ 電源ボタン

Claims (11)

1. 心身に対する複数の作用目的から選択されたいずれかの作用目的を受け付ける受付手段と、
   匂いを発生する発生源からの匂いの提示および停止が可能な匂い発生部と、
   前記匂い発生部から発生された匂いに対する感覚強度の時間的変化が、前記受付手段で受け付けられた前記作用目的に応じた目標感覚強度特性となるように、前記匂い発生部における匂いの提示時間および匂いの停止時間に基づいて前記匂い発生部を制御する制御手段と、を含み、
   複数の前記目標感覚強度特性の少なくとも１つは予め定められた臭気強度が継続した特性で示され、少なくとも１つは断続的に知覚される特性で示される
   匂い制御装置。
2. 前記制御手段は、前記提示時間および前記停止時間の合計時間を１つの周期とし、前記匂い発生部を間欠的に制御する
   請求項１に記載の匂い制御装置。
3. 前記提示時間は、匂いの提示から提示された匂いが知覚されるまでの時間、または、匂いを連続的に提示した場合の感覚強度の時間的変化に基づいて設定された時間に基づいて決定され、前記停止時間は、匂いの停止から嗅覚の順応が回復するまでの時間に基づいて決定される
   請求項１または請求項２に記載の匂い制御装置。
4. 前記目標感覚強度特性は、提示する匂いの強度、匂いを提示する頻度、１回の提示における匂いの持続時間、および１回の提示における提示時間の割合の少なくとも１つに基づいて決定される
   請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の匂い制御装置。
5. 前記作用目的が複数であり、
   前記受付手段は、複数の前記作用目的から選択された作用目的を受け付け、
   前記制御手段は、複数の前記作用目的ごとに定められた前記提示時間および前記停止時間に基づいて前記匂い発生部を制御する
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の匂い制御装置。
6. 前記匂い発生部は、前記作用目的に応じた匂いを発生する複数の前記発生源を備えた
   請求項５に記載の匂い制御装置。
7. 複数の前記作用目的が、感覚刺激作用目的、生理的刺激作用目的、および生理的鎮静作用目的から選択された少なくとも２つの作用目的である
   請求項５または請求項６に記載の匂い制御装置。
8. 前記匂い発生部は、提示する匂いの強度を調整可能とされており、
   前記作用目的が感覚刺激作用目的の場合には、臭気強度を６段階臭気強度表示法における臭気強度で２．５〜３．５の範囲の臭気強度とし、他の作用目的の場合よりも高頻度で匂いが知覚されるように前記目標感覚強度特性を決定し、
   前記作用目的が生理的刺激作用目的の場合には、前記臭気強度を１．５〜２．５の範囲とし、１回の提示における提示時間の割合が感覚作用刺激目的の場合よりも高くなるように前記目標感覚強度特性を決定し、
   前記作用目的が生理的鎮静作用の場合には、前記臭気強度を１．０〜２．０の範囲とし、１回の提示における提示時間の割合が感覚作用刺激目的の場合よりも高くなるようにかつ１回の提示における匂いの持続時間が他の作用目的の場合よりも長くなるように前記目標感覚強度特性を決定する
   請求項７に記載の匂い制御装置。
9. 前記作用目的が感覚刺激作用目的の場合には、前記提示時間を、匂いの提示から提示された匂いが知覚されるまでに必要な時間のうち最も短い時間とし、かつ前記停止時間を匂いの停止から嗅覚の順応が回復するまでに必要な時間のうち最も短い時間とし、
   前記作用目的が生理的刺激作用目的の場合には、前記提示時間を、匂いを連続的に提示した場合の感覚強度が提示開始時の感覚強度の８０％となるまでの時間とし、かつ前記停止時間を前記提示時間と等しくし、
   前記作用目的が生理的鎮静作用目的の場合には、前記提示時間を、匂いを連続的に提示した場合の感覚強度が提示開始時の感覚強度の５０％となるまでの時間とし、かつ前記停止時間を前記提示時間と等しくする
   請求項７または請求項８に記載の匂い制御装置。
10. 心身の状態に関する情報を検出する心身状態検出手段と、
    周囲の環境情報を検出する環境情報検出手段と、をさらに含み、
    前記受付手段は、前記心身状態検出手段および前記環境情報検出手段の少なくとも一方で検出された情報に基づいて前記心身に対する作用目的を受け付ける
    請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の匂い制御装置。
11. 心身に対する複数の作用目的から選択されたいずれかの作用目的を受け付ける受付手段と、
    匂いを発生する発生源からの匂いの提示および停止が可能な匂い発生部と、を含む匂い制御装置を制御する方法であって、
    前記匂い発生部から発生された匂いに対する感覚強度の時間的変化が、前記受付手段で受け付けられた前記作用目的に応じた目標感覚強度特性となるように、前記匂い発生部における匂いの提示時間および匂いの停止時間に基づいて前記匂い発生部を制御し、
    複数の前記目標感覚強度特性の少なくとも１つは予め定められた臭気強度が継続した特性で示され、少なくとも１つは断続的に知覚される特性で示される
    匂い制御方法。

Images