JP6773075B2 - 覚醒維持装置 - Google Patents
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Description
上記目的を達成するために、本開示の第2の覚醒維持装置は、対象者の覚醒状態を維持するための対象者の顔への温度刺激若しくは対象者が着座するシートからの対象者の胴体への温度刺激と、対象者の手への温度刺激とを少なくとも含む複数種類の温度刺激を発生する刺激装置(5)から、それらの温度刺激を発生させる刺激制御部(203)を備え、刺激制御部は、刺激装置から発生させる複数種類の温度刺激の強度が、時間の経過に対して順番に強くなるように温度刺激の強度を変更させるローテーションを行わせるローテーション制御部(204)を備え、刺激制御部でローテーションを行わせている状況において、対象者の眠気の度合いを検知するのに用いられる眠気検知装置(21)を用いて検知する眠気の度合いが閾値以上となったこと、及び刺激装置から温度刺激を発生開始させてから規定時間経過したことの少なくともいずれかをトリガとして検知するトリガ検知部(202)を備え、ローテーション制御部は、トリガ検知部でトリガを検知した場合に、刺激装置から発生させる温度刺激の発生態様を変更し、ローテーション制御部は、対象者の眠気の度合いを検知するのに用いられる眠気検知装置を用いて検知する眠気の度合いが閾値未満となった場合に、トリガ検知部でトリガを検知して変更した温度刺激の発生態様を、そのトリガを検知する前の発生態様に戻す。
上記目的を達成するために、本開示の第3の覚醒維持装置は、対象者の覚醒状態を維持するための対象者の顔への温度刺激若しくは対象者が着座するシートからの対象者の胴体への温度刺激と、対象者の手への温度刺激とを少なくとも含む複数種類の温度刺激を発生する刺激装置(5)から、それらの温度刺激を発生させる刺激制御部(203)を備え、刺激制御部は、刺激装置から発生させる複数種類の温度刺激の強度が、時間の経過に対して順番に強くなるように温度刺激の強度を変更させるローテーションを行わせるローテーション制御部(204)を備え、刺激制御部でローテーションを行わせている状況において、対象者の眠気の度合いを検知するのに用いられる眠気検知装置(21)を用いて検知する眠気の度合いが閾値以上となったこと、及び刺激装置から温度刺激を発生開始させてから規定時間経過したことの少なくともいずれかをトリガとして検知するトリガ検知部(202)を備え、刺激制御部は、対象者の覚醒状態を維持するための対象者の顔への温度刺激、対象者の手への温度刺激、及び対象者が着座するシートからの対象者の胴体への温度刺激を含む複数種類の温度刺激を発生する刺激装置から、それらの温度刺激を発生させるものであって、ローテーション制御部は、トリガ検知部でトリガを検知した場合に、刺激装置から発生させる温度刺激の発生態様を変更するものであり、ローテーション制御部は、トリガ検知部でトリガを検知した場合に、刺激装置から発生させる複数種類の温度刺激のうちの、対象者の胴体への温度刺激の強度は常時強くなるように変更させる一方、対象者の胴体以外への温度刺激についてはローテーションを行わせる。
上記目的を達成するために、本開示の第4の覚醒維持装置は、対象者の覚醒状態を維持するための対象者の顔への温度刺激若しくは対象者が着座するシートからの対象者の胴体への温度刺激と、対象者の手への温度刺激とを少なくとも含む複数種類の温度刺激を発生する刺激装置(5)から、それらの温度刺激を発生させる刺激制御部(203)を備え、刺激制御部は、刺激装置から発生させる複数種類の温度刺激の強度が、時間の経過に対して順番に強くなるように温度刺激の強度を変更させるローテーションを行わせるローテーション制御部(204)と、刺激装置から発生させる複数種類の温度刺激の各々の強度にゆらぎが生じるように温度刺激の強度を変更させるゆらぎ制御部(209)を備え、刺激制御部でローテーションを行わせている状況において、対象者の眠気の度合いを検知するのに用いられる眠気検知装置(21)を用いて検知する眠気の度合いが閾値以上となったこと、及び刺激装置から温度刺激を発生開始させてから規定時間経過したことの少なくともいずれかをトリガとして検知するトリガ検知部(202)を備え、ローテーション制御部は、トリガ検知部でトリガを検知した場合に、刺激装置から発生させる温度刺激の発生態様を変更し、ゆらぎ制御部は、トリガ検知部でトリガを検知した場合に、刺激装置から発生させる温度刺激の発生態様を変更し、ゆらぎ制御部は、対象者の眠気の度合いを検知するのに用いられる眠気検知装置を用いて検知する眠気の度合いが閾値未満となった場合に、トリガ検知部でトリガを検知して変更した温度刺激の発生態様を、そのトリガを検知する前の発生態様に戻す。
<運転支援システム1の概略構成>
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。図1に示す運転支援システム1は、自動車(以下、単に車両)で用いられるものであり、HMI(Human Machine Interface)システム2、ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)ロケータ3、周辺監視センサ4、空調装置5、車両制御ECU6、及び運転支援ECU7を含んでいる。HMIシステム2、ADASロケータ3、周辺監視センサ4、空調装置5、車両制御ECU6、及び運転支援ECU7は、例えば車内LANに接続されているものとする。運転支援システム1を搭載している車両を以降では自車と呼ぶ。
続いて、図3を用いて、HCU20の概略構成について説明を行う。HCU20は、開始トリガ検知部201、変更トリガ検知部202、及び刺激制御部203を備えており、刺激制御部203は、ローテーション制御部204及びゆらぎ制御部209を備えている。また、ローテーション制御部204は、順番制御部205、急峻さ制御部206、変更周期制御部207、及び強度制御部208を備えており、ゆらぎ制御部209は、ゆらぎ周期制御部210及びゆらぎ幅制御部211を備えている。なお、HCU20が実行する機能の一部または全部を、1つあるいは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。また、HCU20が備える機能ブロックの一部又は全部は、プロセッサによるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現されてもよい。
続いて、図16のフローチャートを用いて、HCU20での温度刺激を発生させる制御に関連する処理(以下、覚醒刺激関連処理)の流れの一例について説明を行う。図16のフローチャートは、例えば、自車のイグニッション電源がオンになったときにHCU20の電源もオンになり開始する構成とすればよい。
ここで、図18に身体部位別の冷風による温度刺激に対する煩わしさの度合いを示す。感度の高い部位ほど煩わしさを感じやすいので、図18に示すように、顔、手、胴体、首のうち、感度の最も高い顔で煩わしさを最も感じやすく、手、胴体がそれに続き、感度の低い首で煩わしさを最も感じにくい。図18からも明らかなように、顔、手、胴体は温度刺激への感度が高いのに対して、首は温度刺激への感度が非常に低い。温度刺激に対して煩わしさを感じやすいほど、温度刺激に運転手の意識が向きやすいので、覚醒効果は高まる。
また、実施形態1に示した構成に限らず、ローテーション制御部204でのローテーションのための温度刺激の強度の変更に合わせて、ゆらぎの減衰及び増幅を行う構成(以下、実施形態2)としてもよい。以下、実施形態2の構成について説明する。
なお、ローテーション制御部204は、変更トリガ検知部202で変更トリガを検知した場合に、空調装置5から発生させる複数種類の温度刺激のうちの、運転手の胴体への温度刺激の強度は常時強くなるように変更させる一方、運転手の胴体以外への温度刺激についてはローテーションを行わせる構成としてもよい。
前述の実施形態では、空調装置5から発生させる風によって運転手に温度刺激を与える構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、ペルチェ素子等を用いることにより、空調装置5から発生させる風以外によって運転手に温度刺激を与える構成としてもよい。例えば、運転席シートに設けたペルチェ素子によって胴体への温度刺激を与えたり、ステアリングホイールに設けたペルチェ素子によって手への温度刺激を与えたりする構成としてもよい。
前述の実施形態では、空調装置5から発生させる複数種類の温度刺激のうちに胴体への温度刺激を含む構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、空調装置5から発生させる複数種類の温度刺激のうちに胴体への温度刺激を含まない構成としてもよい。
前述の実施形態では、ローテーション制御部204が、温度刺激の強度をローテーションさせる際の順番、強度変化の急峻さ、変更周期、上限及び/又は下限の強度を切り替える構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、温度刺激の強度をローテーションさせる際の順番、強度変化の急峻さ、変更周期、上限及び/又は下限の強度のうちの一部のみを切り替える構成としてもよい。
前述の実施形態では、ゆらぎ制御部209が、温度刺激の強度にゆらぎを生じさせる際のゆらぎ周期及びゆらぎ幅を切り替える構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、温度刺激の強度にゆらぎを生じさせる際のゆらぎ周期及びゆらぎ幅のうちのいずれかのみを切り替える構成としてもよい。
前述の実施形態では、刺激制御部203がローテーション制御部204とゆらぎ制御部209とを備える構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、刺激制御部203がゆらぎ制御部209を備えない構成としてもよい。
前述の実施形態では、開始トリガ検知部201が、DSM21で検知した眠気が閾値以上であったこと、刺激要求スイッチで操作を受け付けたこと、及び自動運転の自動化レベルが運転手に監視義務のあるレベルに切り替わることを開始トリガとして検知する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、上述のうちの一部のみを開始トリガとして検知する構成としてもよい。また、覚醒刺激の発生を運転手が要求する音声コマンドを音声認識装置で認識したことを開始トリガとする等してもよい。
前述の実施形態では、空調装置5から複数種類の温度刺激を同時に発生させる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、空調装置5から発生させる複数種類の温度刺激のうちの一部の温度刺激の強度が0になるタイミングが存在する構成としてもよい。つまり、空調装置5から複数種類の温度刺激の少なくとも一部を同時に発生させる構成としてもよいし、空調装置5から複数種類の温度刺激の全てを異なるタイミングで順番に発生させる構成としてもよい。
前述の実施形態では、覚醒刺激として、温度刺激を例に挙げて説明を行ったが、必ずしもこれに限らない。覚醒刺激として、温度刺激に加え、発光,音,振動等も用いる構成としてもよい。発光については、表示装置22のうちのLED等から、覚醒効果があると考えられる波長の発光を行わせる構成とすればよい。音については、音声出力装置23のうちのスピーカ,ブザー等が、アラーム音,ブザー音を出力させる構成とすればよい。振動については、例えばステアリングホイール,運転席のシート等の自車の運転手が接触する箇所に設けられた振動子を振動させる構成とすればよい。
前述の実施形態では、運転手の眠気の度合いを、DSM21を用いて検知する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、運転手の生体情報を計測する計測装置で計測した計測結果から運転手の眠気の度合いを検知する構成としてもよい。計測装置で計測した計測結果からの眠気の度合いの検知は、例えばHCU20で行う構成とすればよい。
前述の実施形態では、運転支援システム1が自動車で用いられる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。運転支援システム1は種々の移動体で用いることが可能であり、例えば、鉄道車両,原動機付自転車等の自動車以外の車両で用いられる構成としてもよいし、航空機,船舶等の車両以外の移動体で用いる構成としてもよい。また、移動体以外の家屋,施設等の室内で用いる構成としてもよい。この場合、この室内における覚醒状態の維持の対象者が対象者に相当する。
Claims (16)
- 対象者の覚醒状態を維持するための前記対象者の顔への温度刺激若しくは前記対象者が着座するシートからの前記対象者の胴体への温度刺激と、前記対象者の手への温度刺激とを少なくとも含む複数種類の温度刺激を発生する刺激装置(5)から、それらの温度刺激を発生させる刺激制御部(203)を備え、
前記刺激制御部は、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激の強度が、時間の経過に対して順番に強くなるように前記温度刺激の強度を変更させるローテーションを行わせるローテーション制御部(204)を備え、
前記刺激制御部は、前記刺激装置から複数種類の前記温度刺激を同時に発生させながら前記ローテーションを行わせる覚醒維持装置。 - 前記刺激制御部で前記ローテーションを行わせている状況において、前記対象者の眠気の度合いを検知するのに用いられる眠気検知装置(21)を用いて検知する前記眠気の度合いが閾値以上となったこと、及び前記刺激装置から前記温度刺激を発生開始させてから規定時間経過したことの少なくともいずれかをトリガとして検知するトリガ検知部(202)を備え、
前記ローテーション制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、前記刺激装置から発生させる前記温度刺激の発生態様を変更する請求項1に記載の覚醒維持装置。 - 対象者の覚醒状態を維持するための前記対象者の顔への温度刺激若しくは前記対象者が着座するシートからの前記対象者の胴体への温度刺激と、前記対象者の手への温度刺激とを少なくとも含む複数種類の温度刺激を発生する刺激装置(5)から、それらの温度刺激を発生させる刺激制御部(203)を備え、
前記刺激制御部は、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激の強度が、時間の経過に対して順番に強くなるように前記温度刺激の強度を変更させるローテーションを行わせるローテーション制御部(204)を備え、
前記刺激制御部で前記ローテーションを行わせている状況において、前記対象者の眠気の度合いを検知するのに用いられる眠気検知装置(21)を用いて検知する前記眠気の度合いが閾値以上となったこと、及び前記刺激装置から前記温度刺激を発生開始させてから規定時間経過したことの少なくともいずれかをトリガとして検知するトリガ検知部(202)を備え、
前記ローテーション制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、前記刺激装置から発生させる前記温度刺激の発生態様を変更し、
前記ローテーション制御部は、前記対象者の眠気の度合いを検知するのに用いられる眠気検知装置を用いて検知する前記眠気の度合いが前記閾値未満となった場合に、前記トリガ検知部で前記トリガを検知して変更した前記温度刺激の発生態様を、そのトリガを検知する前の発生態様に戻す覚醒維持装置。 - 前記刺激制御部は、前記対象者の覚醒状態を維持するための前記対象者の顔への温度刺激、前記対象者の手への温度刺激、及び前記対象者が着座するシートからの前記対象者の胴体への温度刺激を含む複数種類の温度刺激を発生する刺激装置から、それらの温度刺激を発生させるものであり、
前記ローテーション制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激のうちの、前記対象者の胴体への温度刺激の強度は常時強くなるように変更させる一方、前記対象者の胴体以外への温度刺激については前記ローテーションを行わせる請求項3に記載の覚醒維持装置。 - 対象者の覚醒状態を維持するための前記対象者の顔への温度刺激若しくは前記対象者が着座するシートからの前記対象者の胴体への温度刺激と、前記対象者の手への温度刺激とを少なくとも含む複数種類の温度刺激を発生する刺激装置(5)から、それらの温度刺激を発生させる刺激制御部(203)を備え、
前記刺激制御部は、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激の強度が、時間の経過に対して順番に強くなるように前記温度刺激の強度を変更させるローテーションを行わせるローテーション制御部(204)を備え、
前記刺激制御部で前記ローテーションを行わせている状況において、前記対象者の眠気の度合いを検知するのに用いられる眠気検知装置(21)を用いて検知する前記眠気の度合いが閾値以上となったこと、及び前記刺激装置から前記温度刺激を発生開始させてから規定時間経過したことの少なくともいずれかをトリガとして検知するトリガ検知部(202)を備え、
前記刺激制御部は、前記対象者の覚醒状態を維持するための前記対象者の顔への温度刺激、前記対象者の手への温度刺激、及び前記対象者が着座するシートからの前記対象者の胴体への温度刺激を含む複数種類の温度刺激を発生する刺激装置から、それらの温度刺激を発生させるものであって、
前記ローテーション制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、前記刺激装置から発生させる前記温度刺激の発生態様を変更するものであり、
前記ローテーション制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激のうちの、前記対象者の胴体への温度刺激の強度は常時強くなるように変更させる一方、前記対象者の胴体以外への温度刺激については前記ローテーションを行わせる覚醒維持装置。 - 前記刺激制御部は、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激の各々の強度にゆらぎが生じるように前記温度刺激の強度を変更させるゆらぎ制御部(209)をさらに備え、
前記ゆらぎ制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、前記刺激装置から発生させる前記温度刺激の発生態様を変更する請求項3〜5のいずれか1項に記載の覚醒維持装置。 - 前記ゆらぎ制御部は、前記対象者の眠気の度合いを検知するのに用いられる眠気検知装置を用いて検知する前記眠気の度合いが前記閾値未満となった場合に、前記トリガ検知部で前記トリガを検知して変更した前記温度刺激の発生態様を、そのトリガを検知する前の発生態様に戻す請求項6に記載の覚醒維持装置。
- 対象者の覚醒状態を維持するための前記対象者の顔への温度刺激若しくは前記対象者が着座するシートからの前記対象者の胴体への温度刺激と、前記対象者の手への温度刺激とを少なくとも含む複数種類の温度刺激を発生する刺激装置(5)から、それらの温度刺激を発生させる刺激制御部(203)を備え、
前記刺激制御部は、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激の強度が、時間の経過に対して順番に強くなるように前記温度刺激の強度を変更させるローテーションを行わせるローテーション制御部(204)と、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激の各々の強度にゆらぎが生じるように前記温度刺激の強度を変更させるゆらぎ制御部(209)を備え、
前記刺激制御部で前記ローテーションを行わせている状況において、前記対象者の眠気の度合いを検知するのに用いられる眠気検知装置(21)を用いて検知する前記眠気の度合いが閾値以上となったこと、及び前記刺激装置から前記温度刺激を発生開始させてから規定時間経過したことの少なくともいずれかをトリガとして検知するトリガ検知部(202)を備え、
前記ローテーション制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、前記刺激装置から発生させる前記温度刺激の発生態様を変更し、
前記ゆらぎ制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、前記刺激装置から発生させる前記温度刺激の発生態様を変更し、
前記ゆらぎ制御部は、前記対象者の眠気の度合いを検知するのに用いられる眠気検知装置を用いて検知する前記眠気の度合いが前記閾値未満となった場合に、前記トリガ検知部で前記トリガを検知して変更した前記温度刺激の発生態様を、そのトリガを検知する前の発生態様に戻す覚醒維持装置。 - 前記ゆらぎ制御部は、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激の各々の強度にゆらぎが生じるように前記温度刺激の強度を変更させる際の、このゆらぎの周期を切り替えるゆらぎ周期制御部(210)を備え、
前記ゆらぎ周期制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、前記ゆらぎの周期をより小さくさせる請求項6〜8のいずれか1項に記載の覚醒維持装置。 - 前記ゆらぎ制御部は、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激の各々の強度にゆらぎが生じるように前記温度刺激の強度を変更させる際の、このゆらぎにおける前記温度刺激の強度のゆらぎ幅を切り替えるゆらぎ幅制御部(211)を備え、
前記ゆらぎ幅制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、前記ゆらぎ幅をより大きくさせる請求項6〜9のいずれか1項に記載の覚醒維持装置。 - 前記刺激制御部は、前記刺激装置から複数種類の前記温度刺激を同時に発生させながら前記ローテーションを行わせる請求項4〜10のいずれか1項に記載の覚醒維持装置。
- 前記刺激制御部は、前記対象者の顔への温度刺激と前記対象者の手への温度刺激とを含む複数種類の温度刺激を発生する刺激装置から、それらの温度刺激を発生させるものであり、
前記ローテーション制御部は、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激の強度が順番に強くなるように変更させる前記ローテーションを行わせる際の、この順番を切り替える順番制御部(205)を備え、
前記順番制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、前記順番を切り替えることで前記ローテーションにおける前記顔への温度刺激の強度が強くなる割合を増加させる請求項2〜11のいずれか1項に記載の覚醒維持装置。 - 前記ローテーション制御部は、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激の強度が順番に強くなるように変更させる前記ローテーションを行わせる際の、強度変化の急峻さを切り替える急峻さ制御部(206)を備え、
前記急峻さ制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、前記強度変化の急峻さがより大きくなるように切り替える請求項2〜12のいずれか1項に記載の覚醒維持装置。 - 前記刺激制御部は、前記対象者の顔への温度刺激と前記対象者の手への温度刺激とを含む複数種類の温度刺激を発生する刺激装置から、それらの温度刺激を発生させるものであり、
前記ローテーション制御部は、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激の強度が順番に強くなるように変更させる前記ローテーションを行わせる際の、変更の周期を切り替える変更周期制御部(207)を備え、
前記変更周期制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、前記変更の周期を切り替えることで前記ローテーションにおける連続して前記顔への温度刺激の強度が強くなる時間をより長くさせる請求項2〜13のいずれか1項に記載の覚醒維持装置。 - 前記ローテーション制御部は、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激の強度が順番に強くなるように変更させる前記ローテーションを行わせる際の、各々の温度刺激についての強度の上限と下限との強度差を切り替える強度制御部(208)を備え、
前記強度制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、各々の温度刺激についての強度の上限と下限との強度差をより大きくさせる請求項2〜14のいずれか1項に記載の覚醒維持装置。 - 前記ローテーション制御部は、前記刺激装置から発生させる複数種類の前記温度刺激の強度が順番に強くなるように変更させる前記ローテーションを行わせる際の、各々の温度刺激についての強度を、強度の上限と下限との強度差を保ったまま切り替える強度制御部
(208)を備え、
前記強度制御部は、前記トリガ検知部で前記トリガを検知した場合に、各々の温度刺激についての強度をより大きくさせる請求項2〜15のいずれか1項に記載の覚醒維持装置。
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