JP6926840B2 - Arousal maintenance device and control program - Google Patents
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Description
本発明は、対象者を覚醒させるための覚醒維持装置及び制御プログラムに関するものである。 The present invention relates to an arousal maintenance device and a control program for awakening a subject.
従来、運転手に刺激を与えて覚醒させる技術が知られている。例えば、特許文献１には、人が居眠り状態に陥ることを防止するために、冷風を耳下，首筋に向ける技術が開示されている。また、特許文献１には、送風を断続的に続けるオン提示期間の後、オン提示期間に応じた時間の、送風をオフにするオフ期間を挟み、再度オン提示期間を開始するサイクルを繰り返す技術が開示されている。特許文献１に開示の技術では、オン提示期間の間にオフ期間を挟むことで、刺激に対する人体の順応によって送風による覚醒効果が低下しないように、オン提示期間の刺激に対する人体の順応を回復させてから次のオン提示期間の刺激を開始することを試みている。
Conventionally, a technique of stimulating a driver to awaken him / her is known. For example,
しかしながら、特許文献１に開示の技術では、オン提示期間とオフ期間とを長時間繰り返す場合、冷風によって皮膚温度が下がり続けるため、オン提示期間に応じた時間のオフ期間を設けてもオン提示期間の刺激に対する人体の順応が回復しきれなくなる。よって、冷風による刺激に対する人体の知覚が鈍くなり、覚醒効果が低下してしまう問題がある。
However, in the technique disclosed in
この開示のひとつの目的は、より高い覚醒効果を得ることを可能にする覚醒維持装置及び制御プログラムを提供することにある。 One object of this disclosure is to provide an arousal maintenance device and a control program that make it possible to obtain a higher arousal effect.
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲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ものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 The above object is achieved by a combination of the features described in the independent claims, and the sub-claims define further advantageous specific examples of the invention. The reference numerals in parentheses described in the claims indicate, as one embodiment, the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope of the present invention. ..
上記目的を達成するために、本発明の第１の覚醒維持装置は、対象者を覚醒させるための覚醒刺激を発生する刺激装置（３１，３２）から、対象者の対象部位に対して覚醒刺激を発生させる刺激制御部（３０２）と、覚醒刺激を発生させる期間と覚醒刺激を休止させる期間とを制御する刺激時間制御部（３０３）とを備え、刺激時間制御部は、覚醒刺激を発生させる期間が終了して覚醒刺激を休止させる期間となった場合に、対象部位のその覚醒刺激に対する順応から回復すると推定されるタイミングまで、次の覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせ、刺激制御部は、覚醒刺激として対象部位に向けて冷風を発生させる他に、対象部位に向けて温風を発生させることも可能なものであり、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の場合は、覚醒刺激を休止させる期間において対象部位に向けて温風を発生させる一方、眠気の度合いが閾値未満の場合は、覚醒刺激を休止させる期間において対象部位に向けて温風を発生させない。
上記目的を達成するために、本発明の第２の覚醒維持装置は、対象者を覚醒させるための覚醒刺激を発生する刺激装置（３１，３２）から、対象者の対象部位に対して覚醒刺激を発生させる刺激制御部（３０２）と、覚醒刺激を発生させる期間と覚醒刺激を休止させる期間とを制御する刺激時間制御部（３０３）と、対象者の生体情報を取得する生体情報取得部（３０１）と、生体情報取得部で取得する生体情報が覚醒刺激を発生させる前の基準とする基準値に戻ることをもとに、対象部位の覚醒刺激に対する順応から回復すると推定されるタイミングを特定するタイミング特定部（３０５）とを備え、刺激時間制御部は、覚醒刺激を発生させる期間が終了して覚醒刺激を休止させる期間となった場合に、対象部位のその覚醒刺激に対する順応から回復すると推定されるタイミングとしてのタイミング特定部で特定するタイミングまで、次の覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせ、刺激時間制御部は、覚醒刺激を発生させる期間が終了して覚醒刺激を休止させる期間となった場合に、タイミング特定部で特定するタイミングまで、次の覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせ、刺激制御部は、覚醒刺激として対象部位に向けて冷風を発生させる他に、対象部位に向けて温風を発生させることも可能なものであり、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の場合は、覚醒刺激を休止させる期間において対象部位に向けて温風を発生させる一方、眠気の度合いが閾値未満の場合は、覚醒刺激を休止させる期間において対象部位に向けて温風を発生させない。
In order to achieve the above object, the first arousal maintenance device of the present invention is a stimulus device (31, 32) that generates an awakening stimulus for awakening the subject, and awakening stimulus is applied to the target site of the subject. The stimulus control unit (302) is provided with a stimulus control unit (302) that controls the period for generating the awakening stimulus and the period for suspending the arousal stimulus, and the stimulus time control unit generates the arousal stimulus. When the period ends and the period for suspending the arousal stimulus is reached, the timing for generating the next arousal stimulus is delayed until the timing at which the target site is presumed to recover from the adaptation to the arousal stimulus. In addition to generating cold air toward the target site as an arousal stimulus, it is also possible to generate warm air toward the target site, and a drowsiness detection device used to detect the degree of drowsiness of the subject ( When the degree of drowsiness detected using 21) is equal to or higher than the threshold value, warm air is generated toward the target site during the period in which the arousal stimulus is stopped, while when the degree of drowsiness is less than the threshold value, the awakening stimulus is stopped. Warm air is not generated toward the target part during the period of making it .
In order to achieve the above object, the second arousal maintenance device of the present invention is a stimulus device (31, 32) that generates an awakening stimulus for awakening the subject, and awakening stimulus is applied to the target site of the subject. The stimulus control unit (302) that generates the stimulus, the stimulus time control unit (303) that controls the period for generating the arousal stimulus and the period for suspending the awakening stimulus, and the biological information acquisition unit (303) for acquiring the biological information of the subject. Based on 301) and the return of the biological information acquired by the biological information acquisition unit to the reference value used as the reference before the arousal stimulus is generated, the timing at which the target site is estimated to recover from the adaptation to the arousal stimulus is specified. When the period for generating the arousal stimulus ends and the period for suspending the awakening stimulus is reached, the stimulus time control unit is provided with a timing specifying unit (305) to recover from the adaptation of the target site to the awakening stimulus. The timing of generating the next awakening stimulus is delayed until the timing specified by the timing specifying unit as the estimated timing, and the stimulus time control unit ends the period of generating the awakening stimulus and becomes a period of suspending the awakening stimulus. In that case, the timing of generating the next awakening stimulus is delayed until the timing specified by the timing specifying unit, and the stimulus control unit generates cold air toward the target site as an awakening stimulus and warms the target site. It is also possible to generate wind, and when the degree of drowsiness detected by the drowsiness detection device (21) used to detect the degree of drowsiness of the subject is equal to or higher than the threshold value, the arousal stimulus is suspended. On the other hand, when the degree of drowsiness is less than the threshold value, warm air is not generated toward the target site during the period during which the arousal stimulus is stopped.
また、上記目的を達成するために、本発明の第１の制御プログラムは、コンピュータを、対象者を覚醒させるための覚醒刺激を発生する刺激装置（３１，３２）から、対象者の対象部位に対して覚醒刺激を発生させるものであって、覚醒刺激として対象部位に向けて冷風を発生させる他に、対象部位に向けて温風を発生させることも可能なものであり、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の場合は、覚醒刺激を休止させる期間において対象部位に向けて温風を発生させる一方、眠気の度合いが閾値未満の場合は、覚醒刺激を休止させる期間において対象部位に向けて温風を発生させない刺激制御部（３０２）と、覚醒刺激を発生させる期間と覚醒刺激を休止させる期間とを制御し、覚醒刺激を発生させる期間が終了して覚醒刺激を休止させる期間となった場合に、対象部位のその覚醒刺激に対する順応から回復すると推定されるタイミングまで、次の覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせる刺激時間制御部（３０３）として機能させる。
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の制御プログラムは、コンピュータを、対象者を覚醒させるための覚醒刺激を発生する刺激装置（３１，３２）から、対象者の対象部位に対して覚醒刺激を発生させるものであって、覚醒刺激として対象部位に向けて冷風を発生させる他に、対象部位に向けて温風を発生させることも可能なものであり、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の場合は、覚醒刺激を休止させる期間において対象部位に向けて温風を発生させる一方、眠気の度合いが閾値未満の場合は、覚醒刺激を休止させる期間において対象部位に向けて温風を発生させない刺激制御部（３０２）と、対象者の生体情報を取得する生体情報取得部（３０１）と、生体情報取得部で取得する生体情報が覚醒刺激を発生させる前の基準とする基準値に戻ることをもとに、対象部位の覚醒刺激に対する順応から回復すると推定されるタイミングを特定するタイミング特定部（３０５）と、覚醒刺激を発生させる期間と覚醒刺激を休止させる期間とを制御し、覚醒刺激を発生させる期間が終了して覚醒刺激を休止させる期間となった場合に、対象部位のその覚醒刺激に対する順応から回復すると推定されるタイミングとしてのタイミング特定部で特定するタイミングまで、次の覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせる刺激時間制御部（３０３）として機能させる。
Further, in order to achieve the above object, the first control program of the present invention transfers a computer from a stimulus device (31, 32) for generating an awakening stimulus for awakening the subject to a target site of the subject. On the other hand, it generates an arousal stimulus, and in addition to generating cold air toward the target site as an awakening stimulus, it is also possible to generate warm air toward the target site, which makes the subject drowsy. When the degree of drowsiness detected by the drowsiness detection device (21) used to detect the degree is equal to or higher than the threshold value, warm air is generated toward the target site during the period in which the arousal stimulus is paused, while the degree of drowsiness is reduced. When the degree is less than the threshold value, the stimulus control unit (302) that does not generate warm air toward the target site during the period during which the arousal stimulus is paused, and the period during which the awakening stimulus is generated and the period during which the awakening stimulus is paused are controlled. , When the period for generating the arousal stimulus ends and the period for suspending the awakening stimulus is reached, the timing for generating the next awakening stimulus is delayed until the timing when it is estimated that the target site recovers from the adaptation to the awakening stimulus. It functions as a stimulation time control unit (303).
Further, in order to achieve the above object, the second control program of the present invention transfers a computer from a stimulus device (31, 32) for generating an awakening stimulus for awakening the subject to a target site of the subject. On the other hand, it generates an arousal stimulus, and in addition to generating cold air toward the target site as an awakening stimulus, it is also possible to generate warm air toward the target site, which makes the subject drowsy. When the degree of drowsiness detected by the drowsiness detection device (21) used to detect the degree is equal to or higher than the threshold value, warm air is generated toward the target site during the period in which the arousal stimulus is paused, while the degree of drowsiness is reduced. When the degree is less than the threshold value, the stimulus control unit (302) that does not generate warm air toward the target site during the period in which the arousal stimulus is paused, and the biometric information acquisition unit (301) that acquires the biometric information of the subject. Timing identification unit that identifies the timing that is estimated to recover from the adaptation of the target site to the arousal stimulus based on the return of the biological information acquired by the biological information acquisition unit to the reference value that is the reference before the arousal stimulus is generated. (305) and the period for generating the arousal stimulus and the period for suspending the arousal stimulus are controlled, and when the period for generating the arousal stimulus ends and the period for suspending the arousal stimulus is reached, the awakening of the target site is reached. It functions as a stimulus time control unit (303) that delays the timing of generating the next arousal stimulus until the timing specified by the timing specifying unit as the timing estimated to recover from the adaptation to the stimulus.
これによれば、覚醒刺激を発生させる期間が終了して覚醒刺激を休止させる期間となった場合に、対象部位のその覚醒刺激に対する順応が回復すると推定されるタイミングまで、次の覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせるので、その都度、前回の覚醒刺激を発生させる期間における覚醒刺激に対する順応が回復すると推定されるタイミングまで待って、次の覚醒刺激を発生させる期間における覚醒刺激を開始することになる。よって、覚醒刺激を発生させる期間と覚醒刺激を休止させる期間とを長時間繰り返す場合であっても、その都度、覚醒刺激を発生させる期間における覚醒刺激に対する順応が回復するまで待って、次の覚醒刺激を発生させる期間における覚醒刺激を開始することが可能になる。よって、順応の回復が不十分であることによる覚醒効果の低下を抑えることが可能になり、より高い覚醒効果を得ることが可能になる。 According to this, when the period for generating the arousal stimulus ends and the period for suspending the awakening stimulus is reached, the next awakening stimulus is generated until the timing when it is estimated that the adaptation of the target site to the awakening stimulus is restored. Since the timing of causing the wakefulness is delayed, each time, the wakefulness stimulus in the period in which the next wakefulness stimulus is generated is started after waiting until the timing at which the adaptation to the wakefulness stimulus in the period in which the previous wakefulness stimulus is generated is estimated to be restored. .. Therefore, even if the period for generating the arousal stimulus and the period for suspending the awakening stimulus are repeated for a long time, each time, the next awakening is waited until the adaptation to the awakening stimulus in the period for generating the awakening stimulus is restored. It is possible to initiate arousal stimuli during the period in which the stimuli are generated. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the awakening effect due to insufficient recovery of adaptation, and it is possible to obtain a higher awakening effect.
図面を参照しながら、開示のための複数の実施形態を説明する。なお、説明の便宜上、複数の実施形態の間において、それまでの説明に用いた図に示した部分と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。同一の符号を付した部分については、他の実施形態における説明を参照することができる。 A plurality of embodiments for disclosure will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the parts having the same functions as the parts shown in the drawings used in the explanations up to that point may be designated by the same reference numerals and the description thereof may be omitted. be. For the parts with the same reference numerals, the description in other embodiments can be referred to.
（実施形態１）
＜覚醒維持システム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に示す覚醒維持システム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及び空調装置３を含んでいる。ＨＭＩシステム２及び空調装置３は、例えば車内ＬＡＮに接続されているものとする。覚醒維持システム１を搭載している車両を以降では自車と呼ぶ。
(Embodiment 1)
<Outline configuration of
Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the drawings. The
ＨＭＩシステム２は、ＨＣＵ（Human Machine Interface Control Unit）２０、ＤＳＭ（Driver Status Monitor）２１、生体センサ２２、及び操作デバイス２３を備えている。ＨＭＩシステム２は、自車の運転手からの入力操作を受け付けたり、この運転手の状態を監視したりする。この運転手が請求項の対象者に相当する。
The
ＤＳＭ２１は、近赤外光源及び近赤外カメラと、これらを制御する制御ユニット等とによって構成されている。ＤＳＭ２１は、近赤外カメラを自車の運転席側に向けた姿勢にて、例えばインスツルメントパネルの上面に配置される。ＤＳＭ２１は、近赤外光源によって近赤外光を照射された運転手の頭部を、近赤外カメラによって撮影する。近赤外カメラによる撮像画像は、制御ユニットによって画像解析される。制御ユニットは、撮像画像から、画像認識処理によって顔の輪郭、目、鼻、口などの部位を検出する。また、各部位の相対的な位置関係からドライバの顔向き，顔の位置等の姿勢情報を検出する。さらに、瞼形状の変化を開眼度として算出することで、閉眼の検知を行う。そして、この開眼度の経時的な変化，顔部位の形状的な特徴，顔部位の経時的な変化等から、運転手の覚醒度（つまり、眠気の度合い）を逐次検知する。よって、このＤＳＭ２１が請求項の眠気検知装置に相当する。
The
本実施形態では、ＤＳＭ２１において覚醒度を０〜５の６段階の眠気の度合いに区分して検知する場合を例に挙げて説明を行う。６段階に区分される眠気の度合い（以下、眠気レベル）は、覚醒度の高いものから順に、全く眠くなさそうな（言い換えると覚醒状態である）眠気レベル「０」，やや眠そうな眠気レベル「１」，眠そうな眠気レベル「２」，かなり眠そうな眠気レベル「３」，非常に眠そうな眠気レベル「４」，眠っている（言い換えると睡眠状態である）眠気レベル「５」とする。ＤＳＭ２１は、検知した眠気レベルをＨＣＵ２０へ逐次出力する。
In the present embodiment, the case where the arousal level is divided into 6 levels of drowsiness from 0 to 5 and detected in the
生体センサ２２は、運転手の生体情報を計測し、計測した生体情報を、ＨＣＵ２０へ逐次出力する。生体センサ２２は、ステアリングホイール，運転席シート等に設けるといったように自車に設ける構成としてもよいし、運転手が装着するウェアラブルデバイスに設けられる構成としてもよい。運転手が装着するウェアラブルデバイスに生体センサ２２が設けられている場合には、例えば無線通信を介して、生体センサ２２での計測結果をＨＣＵ２０が取得する構成とすればよい。
The
生体センサ２２としては、例えば生体情報として運転手の皮膚温を検出する温度センサを用いる場合を例に挙げて以降の説明を行う。温度センサによる皮膚温の検出は、運転手に接触して検出する方法によって行ってもよいし、皮膚から放射される赤外線を利用することで運転手に非接触で検出する方法によって行ってもよい。一例として、サーモグラフィ等を用いればよい。
As the
操作デバイス２３は、運転手が操作するスイッチ群である。例えば、操作デバイス２３としては、自車のステアリングのスポーク部に設けられたステアリングスイッチ，自車で用いられるディスプレイと一体となったタッチスイッチ等がある。本実施形態では、操作デバイス２３に、覚醒させるための刺激（以下、覚醒刺激）の発生を運転手が要求するためのスイッチ（以下、刺激要求スイッチ）が含まれるものとして以降の説明を行う。
The
ＨＣＵ２０は、プロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータを主体として構成され、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。ここで言うところのメモリは、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体（non- transitory tangible storage medium）である。また、非遷移的実体的記憶媒体は、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。
The
ＨＣＵ２０は、覚醒刺激を発生させるためのトリガ（以下、開始トリガ）を検知する。そして、開始トリガを検知した場合には、開始トリガを検知したことを空調装置３に通知する。例えばＨＣＵ２０は、ＤＳＭ２１で検知した眠気レベルが閾値以上であった場合に、これを開始トリガとして検知する構成とすればよい。ここで言うところの閾値とは、運転手による運転操作を行う場合に、覚醒させる必要が生じる程度の眠気の度合いであって、一例としては眠気レベル「２」とすればよい。
The
また、ＨＣＵ２０は、操作デバイス２３のうちの刺激要求スイッチをオンにする操作を受け付けた場合に、これを開始トリガとして検知する構成とすればよい。刺激要求スイッチは、運転手が自らのタイミングで覚醒刺激を発生させたい場合に、運転手が操作を行ってオンにし、覚醒刺激が不要となった場合にオフにするものとすればよい。なお、覚醒維持システム１を自動運転の自動化レベルを切り替えることが可能な車両で用いる場合、ＨＣＵ２０は、自動運転の自動化レベルが運転手に監視義務のないレベルから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としてもよい。
Further, the
他にも、ＨＣＵ２０は、ＤＳＭ２１で逐次検出される運転手の眠気レベルを空調装置３に送ったり、生体センサ２２で逐次計測される運転手の皮膚温を空調装置３に送ったりする。
In addition, the
空調装置３は、図２に示すように、エアコンＥＣＵ３０、主空調部３１、及びシート空調部３２を備えている。エアコンＥＣＵ３０は、プロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータを主体として構成され、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで、自車の空調に関する処理を実行する。エアコンＥＣＵ３０の詳細については後述する。
As shown in FIG. 2, the
主空調部３１は、エアコンＥＣＵ３０に制御されて、自車の車室内の運転席，助手席の前方に複数設けられた吹き出し口から吹き出す風に関する調整（つまり、空調）を行う。本実施形態では、一例として運転席の前方に設けられた吹き出し口から吹き出す風に関する空調を行う場合を例に挙げて説明を行う。一例として、主空調部３１は、図３に示すように送風部３１０、温度調整部３１１、吹き出し口３１２ａ、吹き出し口３１２ｂ、及びダクト３１３を備えているものとする。
The main air-
送風部３１０は、エアコンＥＣＵ３０の指示によって制御されるブロワモータによりブロワを回転駆動し、ダクト３１３内において車室内に向かう空気流を発生させる。また、ダクト３１３にはダクト３１３を通過する空気を加熱冷却する温度調整部３１１が設けられている。温度調整部３１１は、例えばヒータコアといった熱交換器を備えており、エアコンＥＣＵ３０の指示によって、温度調整部３２１を通過する空気を加熱冷却して送風の温度調整を行う。
The
吹き出し口３１２ａは、運転席側の所謂センタフェイス吹き出し口であって、インスツルメントパネルの車幅方向の中央部付近に、運転席に着座した運転者の上半身側に向くように配置される。そして、ダクト３１３を通して送風されてくる、温度調整部３１１で加熱冷却された空調風を、シートに着座する運転手の例えば左手に当てる。吹き出し口３１２ｂは、運転席側の所謂サイドフェイス吹き出し口であって、インスツルメントパネルのサイドウィンドウ側に、運転席に着座した運転者の上半身側に向くように配置される。そして、ダクト３１３を通して送風されてくる、温度調整部３１１で加熱冷却された空調風を、シートに着座する運転手の例えば右手に当てる。
The
なお、吹き出し口３１２ａ，３１２ｂから吹き出す空調風の風向は、吹き出し口３１２ａ，３１２ｂに設けられたルーバをエアコンＥＣＵ３０の指示に従って駆動させることで調整可能な構成であってもよい。また、図２では、主空調部３１に、吹き出し口３１２ａと吹き出し口３１２ｂとのそれぞれに対応して温度調整部３１１とダクト３１３とが設けられる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、吹き出し口３１２ａと吹き出し口３１２ｂとが共通の温度調整部３１１とダクト３１３とを用いる構成としてもよい。
The wind direction of the air conditioner air blown out from the
シート空調部３２は、シート内部に配置されており、シートを介して、そのシートに着座した乗員に対する空調を行う。シート空調部３２もエアコンＥＣＵ３０に制御されて空調を行う。本実施形態では、シート空調部３２が運転席シートに配置される場合を例に挙げて説明を行う。一例として、シート空調部３２は、図４に示すように送風部３２０、温度調整部３２１、吹き出し口３２２、吹き出し口３２３、及びダクト３２４を備えているものとする。
The seat air-
送風部３２０はシートの外部の空気を吸い込み、ダクト３２４側へ送風するものであり、空気通路をなすケース、エアコンＥＣＵ３０からの指示によって制御される駆動用モータ、及びこの駆動モータによって駆動される送風ファンを有している。送風部３２０と温度調整部３２１とはダクト３２４で接続されている。温度調整部３２１は、例えばペルチェ素子といった熱交換器を備えており、エアコンＥＣＵ３０の指示によって、温度調整部３２１を通過する空気を加熱冷却して送風の温度調整を行う。
The
吹き出し口３２２は、シートのヘッドレストの左右両端側に設けられた一対の吹き出し口であって、ヘッドレスト内に設けられる構成であっても、ヘッドレストとは別体としてシートバック部の上端部に固定具により固定配置される構成であってもよい。吹き出し口３２２の吹出方向は、シートに着座する運転者の左右の耳下，首筋に、吹き出し口３２２から吹き出される空調風が当たるように向けられている。これにより、ダクト３２４を通して送風されてくる、温度調整部３２１で加熱冷却された空調風を、シートに着座する運転手の耳下，首筋に当てる。
The
吹き出し口３２３は、シートのシートバック部の左右両端側に設けられた一対の吹き出し口であって、シートバック部内に設けられる構成であっても、シートバック部とは別体としてシートバック部の左右端部に固定具により固定配置される構成であってもよい。吹き出し口３２３の吹出方向は、シートに着座する運転者の左右の腕に、吹き出し口３２３から吹き出される空調風が当たるように向けられている。これにより、ダクト３２４を通して送風されてくる、温度調整部３２１で加熱冷却された空調風を、シートに着座する運転手の腕に当てる。
The
＜エアコンＥＣＵ３０の概略構成＞
続いて、図５を用いて、エアコンＥＣＵ３０の概略構成について説明を行う。エアコンＥＣＵ３０は、生体情報取得部３０１、刺激制御部３０２、刺激時間制御部３０３、温度制御部３０４、及びタイミング特定部３０５を機能ブロックとして備えている。なお、エアコンＥＣＵ３０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、エアコンＥＣＵ３０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。
<Outline configuration of
Subsequently, the schematic configuration of the
生体情報取得部３０１は、運転手の対象部位の皮膚温を取得する。一例としては、ＨＣＵ２０から、生体センサ２２で逐次計測される運転手の皮膚温を取得する構成とすればよい。対象部位が腕の場合には、例えば手首に装着するウェアラブルデバイスとしての生体センサ２２で計測した皮膚温から腕の皮膚温を推定することで取得する構成とすればよい。手首の皮膚温からの腕の皮膚温の推定は、予め実験等によって求めた手首と腕との皮膚温の差の傾向をもとに行う構成とすればよい。対象部位が手の場合には、ステアリングホイールに設けた温度センサとしての生体センサ２２で計測した手の皮膚温を取得する構成とすればよい。対象部位が耳下，首筋の場合には、頭部の熱画像測定を行うサーモグラフィとしての生体センサ２２で計測した耳下，首筋の皮膚温を取得する構成とすればよい。
The biological
なお、ＤＳＭ２１が放射温度計としても機能する場合には、この放射温度計の機能によってＤＳＭ２１で計測される運転手の耳下，首筋の皮膚温を、ＨＣＵ２０を介して取得する構成とすればよい。また、本実施形態では、生体情報取得部３０１が、ＨＣＵ２０を介して運転手の皮膚温といった生体情報を取得する構成を示すが、必ずしもこれに限らない。例えば、生体情報取得部３０１が、ＤＳＭ２１，生体センサ２２等から運転手の皮膚温といった生体情報を直接取得する構成としてもよい。
When the DSM21 also functions as a radiation thermometer, the skin temperature of the driver's ear and neck muscles measured by the DSM21 by the function of the radiation thermometer may be acquired via the
刺激制御部３０２は、刺激時間制御部３０３によって主空調部３１，シート空調部３２から空調風を発生させる期間を制御し、温度制御部３０４によって主空調部３１，シート空調部３２から発生される空調風の温度を制御する。
In the
刺激制御部３０２は、ＨＣＵ２０から開始トリガが入力された場合に、開始トリガを検出したものとして運転手の対象部位に対する覚醒刺激を開始する。本実施形態では、覚醒刺激は、主空調部３１，シート空調部３２から発生する冷風とする。よって、主空調部３１，シート空調部３２が請求項の刺激装置に相当する。一例として、冷風の温度は１８℃とすればよい。なお、冷風の温度は、例えば室温が低くなるのに応じて低く設定される構成としてもよい。
When the start trigger is input from the
本実施形態では、主空調部３１の吹き出し口３１２ａ，３１２ｂから運転手の手に向けて冷風を発生させ、シート空調部３２の吹き出し口３２２からは運転手の耳下，首筋、吹き出し口３２３からは運転手の腕に向けて冷風を発生させる場合を例に挙げて説明を行う。なお、これは一例であって、覚醒刺激は上述した対象部位の一部に対して行う構成としてもよいし、上述した以外の対象部位に対して行う構成としてもよい。
In the present embodiment, cold air is generated from the
また、刺激制御部３０２は、覚醒刺激を開始した後は、覚醒刺激を終了させるタイミングとなるまで、覚醒刺激を行わせる期間（以下、オン期間）と覚醒刺激を休止させる期間（オフ期間）とを繰り返させる。本実施形態では、刺激制御部３０２が、オフ期間において覚醒刺激以外の空調風である温風による刺激を行わせることがあるものとする。刺激制御部３０２は、オン期間においては、覚醒刺激を定常的に発生させる構成としてもよいし、断続的に発生させる構成としてもよい。
Further, after starting the awakening stimulus, the
他にも、刺激制御部３０２は、ＨＣＵ２０から取得する運転手の眠気レベルや生体情報取得部３０１で取得する皮膚温に応じて、オフ期間を変動させたり、オフ期間における温風刺激の態様を変更させたりする。なお、詳細については後述する。
In addition, the
タイミング特定部３０５は、オン期間が終了してオフ期間となった場合に、生体情報取得部３０１で取得する皮膚温が刺激制御部３０２で冷風を発生させる前の基準とする基準値（以下、Ｔ０）に戻ることをもとに、対象部位の冷風に対する順応が回復すると推定されるタイミング（以下、回復タイミング）を特定する。なお、冷風に対する順応とは、冷風の刺激（以下、冷風刺激）に対する慣れによって、冷風に対する知覚が鈍くなることを示す。刺激制御部３０２は、オン期間が終了してオフ期間となった場合に、刺激時間制御部３０３によって、タイミング特定部３０５で特定する回復タイミングまで、次の覚醒刺激を発生させるタイミング（つまり、次のオン期間）を遅らせる。
When the on period ends and the off period ends, the
＜エアコンＥＣＵ３０での覚醒刺激関連処理＞
続いて、図６のフローチャートを用いて、エアコンＥＣＵ３０での冷風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６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開始する構成とすればよい。例えば覚醒刺激関連処理は、運転手の対象部位ごとに実行する構成とすればよい。
<Processing related to awakening stimulation in the
Subsequently, an example of the flow of the process related to the control for generating the cold air stimulus in the air conditioner ECU 30 (hereinafter, the awakening stimulus related process) will be described with reference to the flowchart of FIG. The flowchart of FIG. 6 may be configured to start when the ignition power of the own vehicle is turned on, for example. For example, the awakening stimulus-related processing may be configured to be executed for each target part of the driver.
まず、ステップＳ１では、ＨＣＵ２０から開始トリガが入力された場合（Ｓ１でＹＥＳ）には、ステップＳ２に移る。一方、開始トリガが入力されていない場合（Ｓ１でＮＯ）には、Ｓ１の処理を繰り返す。ステップＳ２では、生体情報取得部３０１が運転手の対象部位の皮膚温を取得し、取得した皮膚温をこの対象部位の基準となる基準値Ｔ０としてエアコンＥＣＵ３０のメモリに一時的に記憶する。対象部位別のＴ０については、その対象部位についての新たな基準値が得られるごとに更新する構成とすればよい。
First, in step S1, when the start trigger is input from the HCU 20 (YES in S1), the process proceeds to step S2. On the other hand, when the start trigger is not input (NO in S1), the process of S1 is repeated. In step S2, the biological
ステップＳ３では、ＨＣＵ２０から取得する運転手の眠気レベルが閾値以上である場合（Ｓ３でＹＥＳ）には、ステップＳ７に移る。一方、閾値未満である場合（Ｓ３でＮＯ）には、ステップＳ４に移る。ここで言うところの閾値は、例えば前述した閾値と同様に、眠気レベル「２」とすればよい。
In step S3, if the driver's drowsiness level acquired from
ステップＳ４では、刺激制御部３０２が対象部位に対する冷風刺激を行わせる。冷風の温度は例えば１８℃とすればよく、冷風の温度は温度制御部３０４が制御する。冷風刺激を行わせるオン期間については、刺激時間制御部３０３が制御を行う。刺激時間制御部３０３は、オン期間を例えば固定で３０秒とし、冷風刺激を開始してから３０秒が経過した時点で冷風刺激を休止させてオフ期間に移行する。Ｓ４で冷風刺激を行った場合のオフ期間では、室温において対象部位の皮膚温がＴ０に向けて戻っていくことになる。
In step S4, the
ステップＳ５では、タイミング特定部３０５が、生体情報取得部３０１で取得する皮膚温がＴ０と近似できる範囲で安定しているか否かを判定する。Ｔ０と近似できる範囲は、誤差程度の値とすればよく、任意に設定可能である。また、安定しているか否かについては、任意に設定可能な所定の時間の間、生体情報取得部３０１で取得する皮膚温がＴ０と近似できる範囲内におさまる場合に、安定していると判定すればよい。
In step S5, the
そして、皮膚温がＴ０で安定していると判定した場合（Ｓ５でＹＥＳ）には、回復タイミングと特定し、ステップＳ６に移り、覚醒刺激関連処理の終了タイミングでない場合には次の冷風刺激を刺激制御部３０２が開始することになる。一方、皮膚温がＴ０で安定していないと判定した場合（Ｓ５でＮＯ）には、刺激時間制御部３０３がオフ期間を継続し、Ｓ５の処理を繰り返す。つまり、タイミング特定部３０５で回復タイミングと特定するまでは、刺激時間制御部３０３が次の覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせる。
Then, when it is determined that the skin temperature is stable at T0 (YES in S5), it is specified as the recovery timing, and the process proceeds to step S6. The
ステップＳ６では、覚醒刺激関連処理の終了タイミングであった場合（Ｓ６でＹＥＳ）には、覚醒刺激関連処理を終了する。一方、覚醒刺激関連処理の終了タイミングでなかった場合（Ｓ６でＮＯ）には、Ｓ２に戻って処理を繰り返す。覚醒刺激関連処理の終了タイミングの一例としては、ＨＣＵ２０から取得する運転手の眠気レベルが０となったこと，刺激要求スイッチがオフになったこと等がある。
In step S6, when it is the end timing of the arousal stimulus-related process (YES in S6), the awakening stimulus-related process is terminated. On the other hand, if it is not the end timing of the arousal stimulus-related process (NO in S6), the process returns to S2 and the process is repeated. As an example of the end timing of the arousal stimulus-related process, the driver's drowsiness level acquired from the
Ｓ３で運転手の眠気レベルが閾値以上であった場合に行われるステップＳ７では、刺激制御部３０２がオフ期間に発生させる予定の温風の温度が、Ｓ２で取得したＴ０よりも高い場合（Ｓ７でＹＥＳ）、つまり、オフ期間に発生予定の温風よりもＴ０が低い、対象部位の皮膚温が低めの運転手が対象者の場合には、ステップＳ１３に移る。一方、温風の温度がＴ０以下の場合（Ｓ７でＮＯ）、つまり、オフ期間に発生予定の温風以上にＴ０が高い、対象部位の皮膚温が高めの運転手が対象者の場合には、Ｓ８に移る。オフ期間に発生させる予定の温風の温度は、例えば３１．２℃とすればよい。
In step S7 performed when the driver's drowsiness level is equal to or higher than the threshold value in S3, the temperature of the warm air to be generated by the
ステップＳ８では、Ｓ４と同様にして、刺激制御部３０２が対象部位に対する冷風刺激を行わせる。ステップＳ９では、タイミング特定部３０５が、生体情報取得部３０１で取得する皮膚温がＴ０以上になったか否かを判定する。そして、皮膚温がＴ０以上になっていないと判定した場合（Ｓ９でＮＯ）には、刺激時間制御部３０３がオフ期間を継続し、ステップＳ１０に移る。一方、Ｓ９で皮膚温がＴ０以上になったと判定した場合（Ｓ９でＹＥＳ）には、ステップＳ１１に移る。
In step S8, the
ステップＳ１０では、刺激制御部３０２が対象部位に対する温風刺激を行わせ、Ｓ９の処理を繰り返す。よって、温風刺激によって皮膚温がＴ０以上になるまでＳ９〜Ｓ１０の処理が繰り返され、温風刺激が継続されることになる。Ｓ９で皮膚温がＴ０以上になったと判定した場合には、温風刺激は終了することになる。なお、温風の温度は前述したように３１．２℃とすればよく、温風の温度は温度制御部３０４が制御する。Ｓ８で冷風刺激を行った場合のオフ期間では、温風刺激によって対象部位の皮膚温がＴ０に向けて戻っていくことになる。
In step S10, the
ステップＳ１１では、Ｓ５と同様にして、タイミング特定部３０５が、皮膚温がＴ０で安定していると判定した場合（Ｓ１１でＹＥＳ）には、回復タイミングと特定し、ステップＳ６に移り、覚醒刺激関連処理の終了タイミングでない場合には次の冷風刺激を刺激制御部３０２が開始することになる。一方、皮膚温がＴ０で安定していないと判定した場合（Ｓ１１でＮＯ）には、刺激時間制御部３０３がオフ期間を継続し、ステップＳ１２に移る。ステップＳ１２では、対象部位に対して温風刺激は行わず、室温で放置してＳ１１の処理を繰り返す。Ｓ９〜Ｓ１２の処理では、タイミング特定部３０５で回復タイミングと特定するまでは、刺激時間制御部３０３が次の覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせることなる。
In step S11, in the same manner as in S5, when the
Ｓ７で温風の温度がＴ０よりも高い場合に行われるステップＳ１３では、Ｓ４と同様にして、刺激制御部３０２が対象部位に対する冷風刺激を行わせる。ステップＳ１４では、タイミング特定部３０５が、生体情報取得部３０１で取得する皮膚温がＴ０＋α以上になったか否かを判定する。そして、皮膚温がＴ０＋α以上になっていないと判定した場合（Ｓ１４でＮＯ）には、刺激時間制御部３０３がオフ期間を継続し、ステップＳ１５に移る。一方、Ｓ１４で皮膚温がＴ０＋α以上になったと判定した場合（Ｓ１４でＹＥＳ）には、ステップＳ１６に移る。
In step S13, which is performed in S7 when the temperature of the hot air is higher than T0, the
ここで、αの説明を行う。発明者は、オフ期間に発生予定の温風以上にＴ０が高い、対象部位の皮膚温が高めの運転手が対象者の場合、皮膚温がＴ０を越えるまで温風刺激を行うと眠気が高まる傾向があることを見出した。一方、オフ期間に発生予定の温風よりもＴ０が低い、対象部位の皮膚温が低めの運転手が対象者の場合、皮膚温がＴ０を一定以上越えるまで温風刺激を行っても眠気が高まらず覚醒する傾向があることを見出した。よって、このような対象部位の皮膚温が低めの運転手に対しては、皮膚温がＴ０よりも一定以上高くなるまで温風刺激を行うことで、覚醒効果を与えつつも順応の回復を行わせることができることも見出した。よって、αとして、一定以上の温度を設定することで、覚醒効果を与えつつ冷風刺激に対する順応の回復を行わせることを可能にしている。このαが請求項の所定値に相当し、本実施形態の例では、αは例えば３℃とすればよい。なお、αが正の値でありさえすれば、Ｔ０＋αまで温風刺激を行う構成は、Ｔ０まで温風刺激を行う構成と比較して、覚醒効果をより高めつつ冷風刺激に対する順応の回復を行わせる効果を奏する。 Here, α will be described. In the case of a driver whose T0 is higher than the warm air scheduled to be generated during the off period and the skin temperature of the target site is high, the inventor increases drowsiness by stimulating the warm air until the skin temperature exceeds T0. I found that there was a tendency. On the other hand, if the subject is a driver whose T0 is lower than the warm air scheduled to be generated during the off period and the skin temperature of the target site is low, drowsiness may occur even if warm air stimulation is performed until the skin temperature exceeds T0 to a certain level. I found that I tend to awaken without rising. Therefore, for such a driver whose skin temperature is low in the target area, warm air stimulation is performed until the skin temperature becomes higher than T0 by a certain amount or more, so that the driver can recover the adaptation while giving a wakefulness effect. I also found that I could make it. Therefore, by setting the temperature above a certain level as α, it is possible to recover the adaptation to the cold wind stimulus while giving the awakening effect. This α corresponds to the predetermined value of the claim, and in the example of the present embodiment, α may be set to, for example, 3 ° C. As long as α is a positive value, the configuration in which warm air stimulation is performed up to T0 + α recovers adaptation to cold air stimulation while enhancing the arousal effect as compared with the configuration in which warm air stimulation is performed up to T0. It has the effect of making it.
ステップＳ１５では、刺激制御部３０２が対象部位に対する温風刺激を行わせ、Ｓ１４の処理を繰り返す。よって、温風刺激によって皮膚温がＴ０＋α以上になるまでＳ１４〜Ｓ１５の処理が繰り返され、温風刺激が継続されることになる。なお、温風の温度は前述したように３１．２℃とすればよく、温風の温度は温度制御部３０４が制御する。Ｓ１３で冷風刺激を行った場合のオフ期間では、温風刺激によって対象部位の皮膚温がＴ０＋αに向けて上昇していくことになる。
In step S15, the
ステップＳ１６では、Ｓ５と同様にして、タイミング特定部３０５が、皮膚温がＴ０で安定していると判定した場合（Ｓ１６でＹＥＳ）には、回復タイミングと特定し、ステップＳ６に移り、覚醒刺激関連処理の終了タイミングでない場合には次の冷風刺激を刺激制御部３０２が開始することになる。一方、皮膚温がＴ０で安定していないと判定した場合（Ｓ１６でＮＯ）には、刺激時間制御部３０３がオフ期間を継続し、ステップＳ１７に移る。ステップＳ１７では、対象部位に対して温風刺激は行わず、室温で放置してＳ１６の処理を繰り返す。Ｓ１４〜Ｓ１７の処理では、タイミング特定部３０５で回復タイミングと特定するまでは、刺激時間制御部３０３が次の覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせることなる。覚醒刺激関連処理では、オン期間は固定の期間であるのに対して、オフ期間は皮膚温がＴ０で安定するまでの変動する期間である。
In step S16, in the same manner as in S5, when the
ここで、図７，図８を用いて、冷刺激に対する皮膚温の変化について説明を行う。図７，図８の縦軸が皮膚温、横軸が経過時間を示している。図７は、覚醒刺激としての冷風刺激に対して温風刺激による皮膚温の回復を行わない場合の皮膚温の変化を示しており、図８は、覚醒刺激としての冷風刺激に対して温風刺激による皮膚温の回復を行う場合の皮膚温の変化を示している。図の実線の矢印が冷風刺激の期間、破線の矢印が室温放置の期間、点線の矢印が温風刺激の期間を示している。 Here, the change in skin temperature in response to a cold stimulus will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The vertical axis of FIGS. 7 and 8 shows the skin temperature, and the horizontal axis shows the elapsed time. FIG. 7 shows the change in skin temperature when the skin temperature is not recovered by the warm air stimulus in response to the cold air stimulus as the arousal stimulus, and FIG. 8 shows the change in the skin temperature in the case where the skin temperature is not recovered by the warm air stimulus. It shows the change in skin temperature when the skin temperature is restored by stimulation. The solid arrow in the figure indicates the period of cold air stimulation, the broken line arrow indicates the period of leaving at room temperature, and the dotted arrow indicates the period of warm air stimulation.
図７に示すように、冷風刺激に対して温風刺激による皮膚温の回復を行わない場合には、冷風刺激後、室温放置によって皮膚温がＴ０で安定したところで再度の冷風刺激を行う処理を繰り返すことになる。一方、図８に示すように、冷風刺激に対して温風刺激による皮膚温の回復を行う場合には、冷風刺激後、温風刺激を一定期間行い、室温放置によって皮膚温がＴ０で安定した後、再度の冷風刺激を行う処理を繰り返すことになる。温風刺激を行う場合には、皮膚温の回復が早くなるぶんオフ期間が短くなるため、オン期間とオフ期間とを繰り返すサイクルにおけるオン期間の頻度がより高くなり、覚醒効果をより高めることができる。 As shown in FIG. 7, when the skin temperature is not recovered by the warm air stimulus in response to the cold air stimulus, after the cold air stimulus, the treatment of performing the cold air stimulus again when the skin temperature stabilizes at T0 by leaving at room temperature is performed. It will be repeated. On the other hand, as shown in FIG. 8, when the skin temperature is restored by the warm air stimulus in response to the cold air stimulus, the warm air stimulus is performed for a certain period after the cold air stimulus, and the skin temperature stabilizes at T0 by leaving at room temperature. After that, the process of stimulating the cold air again will be repeated. When warm air stimulation is performed, the recovery of skin temperature is faster and the off period is shorter, so the frequency of the on period in the cycle of repeating the on period and the off period becomes higher, and the arousal effect can be further enhanced. can.
＜実施形態１のまとめ＞
実施形態１の構成によれば、覚醒刺激を発生させるオン期間が終了して覚醒刺激を休止させるオフ期間となった場合に、対象部位のその覚醒刺激に対する順応が回復すると推定される回復タイミングまで、次の覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせる。よって、その都度、前回の覚醒刺激を発生させるオン期間における覚醒刺激に対する順応が回復すると推定される回復タイミングまで待って、次の覚醒刺激を発生させるオン期間における覚醒刺激を開始することになる。従って、覚醒刺激を発生させる期間と覚醒刺激を休止させる期間とを長時間繰り返す場合であっても、その都度、覚醒刺激を発生させる期間における覚醒刺激に対する順応が回復するまで待って、次の覚醒刺激を発生させる期間における覚醒刺激を開始することが可能になる。その結果、覚醒刺激に対する順応の回復が不十分であることによる覚醒効果の低下を抑えることが可能になり、より高い覚醒効果を得ることが可能になる。
<Summary of
According to the configuration of the first embodiment, when the on period for generating the arousal stimulus ends and the off period for suspending the awakening stimulus is reached, until the recovery timing at which the adaptation of the target site to the awakening stimulus is estimated to be restored. , Delays the timing of the next arousal stimulus. Therefore, each time, the wakefulness stimulus in the on-period in which the next wakefulness stimulus is generated is started after waiting until the recovery timing in which the adaptation to the wakefulness stimulus in the on-period in which the previous wakefulness stimulus is generated is estimated to recover. Therefore, even if the period for generating the arousal stimulus and the period for suspending the awakening stimulus are repeated for a long time, each time, the next awakening is waited until the adaptation to the awakening stimulus in the period for generating the awakening stimulus is restored. It is possible to initiate arousal stimuli during the period in which the stimuli are generated. As a result, it becomes possible to suppress a decrease in the arousal effect due to insufficient recovery of adaptation to the arousal stimulus, and it becomes possible to obtain a higher arousal effect.
また、実施形態１の構成によれば、眠気レベルが閾値以上である場合には、温風刺激によって冷風刺激に対する順応からの回復を早め、オン期間とオフ期間とを繰り返すサイクルにおけるオン期間の頻度をより高くして覚醒効果をより高める。よって、眠気レベルが高く覚醒の必要性が高い場合に、覚醒効果をより高めることが可能になる。 Further, according to the configuration of the first embodiment, when the drowsiness level is equal to or higher than the threshold value, the warm air stimulus accelerates the recovery from the adaptation to the cold air stimulus, and the frequency of the on period in the cycle of repeating the on period and the off period. To increase the awakening effect. Therefore, when the drowsiness level is high and the need for awakening is high, the awakening effect can be further enhanced.
他にも、実施形態１の構成によれば、オフ期間に発生予定の温風よりもＴ０が低い、対象部位の皮膚温が低めの運転手が対象者の場合に、皮膚温がＴ０よりも一定の温度以上高くなるまで温風刺激を行うことで、覚醒効果を与えつつ冷風刺激に対する順応の回復を行わせることを可能にしている。一方、オフ期間に発生予定の温風以上にＴ０が高い、対象部位の皮膚温が高めの運転手が対象者の場合に、皮膚温がＴ０以上になった場合に温風刺激を終了することで、眠気が高まることを抑えつつ冷風刺激に対する順応の回復を行わせることを可能にしている。 In addition, according to the configuration of the first embodiment, when the subject is a driver whose T0 is lower than the warm air scheduled to be generated during the off period and the skin temperature of the target site is lower, the skin temperature is higher than T0. By stimulating warm air until the temperature rises above a certain level, it is possible to restore adaptation to cold air stimulus while giving an awakening effect. On the other hand, if the subject is a driver whose T0 is higher than the warm air scheduled to be generated during the off period and the skin temperature of the target site is high, the warm air stimulation should be terminated when the skin temperature becomes T0 or higher. Therefore, it is possible to recover the adaptation to the cold wind stimulus while suppressing the increase in drowsiness.
さらに、実施形態１の構成によれば、エアコンＥＣＵ３０に開始トリガが入力された場合に覚醒刺激を発生させるため、常に覚醒刺激を発生させ続ける構成に比べ、運転手の覚醒刺激への慣れが生じにくい。
Further, according to the configuration of the first embodiment, since the awakening stimulus is generated when the start trigger is input to the
（実施形態２）
実施形態１では、ＤＳＭ２１で検知した眠気の度合い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。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the degree of drowsiness detected by the
（実施形態３）
前述の実施形態では、エアコンＥＣＵ３０に開始トリガが入力された場合に覚醒刺激を開始させる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、自車のイグニッション電源がオンになった場合に、覚醒刺激を開始させる構成としてもよい。
(Embodiment 3)
In the above-described embodiment, the configuration in which the awakening stimulus is started when the start trigger is input to the
（実施形態４）
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、生体センサ２２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。生体センサ２２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。
(Embodiment 4)
In the above-described embodiment, the degree of drowsiness of the driver is detected by using DSM21, but the present invention is not necessarily limited to this. For example, the driver may be configured to detect the degree of drowsiness from the measurement result measured by the
眠気の度合いの検知に用いる生体センサ２２及び計測結果の一例としては、脳波計で計測する脳波、心拍計で計測する心拍数，心拍ゆらぎ、脈波計で計測する脈波、皮膚電気活動計で計測する皮膚コンダクタンス等がある。また、計測結果からの眠気の度合いの検知方法については、公知の方法を用いればよい。なお、計測装置は、運転手に装着されて生体情報を計測するウェアラブルデバイスであってもよいし、車両のステアリングホイール等に設けられたものであってもよい。
Examples of the
他にも、自車に搭載されたセンサで検出した情報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。自車に搭載されたセンサで検出した情報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。眠気の度合いの検知に用いる車載センサ及び情報の一例としては、舵角センサで検出する操舵角、周辺監視カメラで検出した走行区画線等がある。車載センサで検出した情報からの眠気の度合いの検知方法については、公知の方法を用いればよい。例えば、周辺監視カメラで逐次検出する走行区画線の位置から求められる自車の横揺れから眠気の度合いを検知したり、舵角センサで逐次検出する操舵角から求められるステアリング操作のばらつき量から眠気の度合いを検知したりすればよい。
In addition, the degree of drowsiness of the driver may be detected from the information detected by the sensor mounted on the own vehicle. The degree of drowsiness may be detected from the information detected by the sensor mounted on the own vehicle by, for example, the
（実施形態５）
前述の実施形態では、オフ期間に発生予定の温風がＴ０よりも高いか否かに応じて、皮膚温がＴ０＋α以上になるまで温風刺激を行うか、皮膚温がＴ０以上になるまで温風刺激を行うか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、オフ期間に発生予定の温風よりもＴ０が高いか否かにかかわらず、皮膚温がＴ０以上になるまで温風刺激を行う構成としてもよいし、皮膚温がＴ０＋α以上になるまで温風刺激を行う構成としてもよい。なお、対象部位の皮膚温が高めの運転手の眠気を温風刺激によって高めることを抑えるためには、オフ期間に発生予定の温風よりもＴ０が高いか否かにかかわらず、皮膚温がＴ０以上になるまで温風刺激を行う構成とすることが好ましい。
(Embodiment 5)
In the above-described embodiment, depending on whether the warm air to be generated during the off period is higher than T0, the warm air is stimulated until the skin temperature becomes T0 + α or higher, or the warm air is warmed until the skin temperature becomes T0 or higher. The configuration for switching whether to perform wind stimulation is shown, but it is not necessarily limited to this. For example, regardless of whether T0 is higher than the warm air scheduled to be generated during the off period, warm air stimulation may be performed until the skin temperature becomes T0 or higher, or the skin temperature may be warm until T0 + α or higher. It may be configured to perform wind stimulation. In order to suppress the drowsiness of the driver whose skin temperature is high in the target area due to the warm air stimulus, the skin temperature is high regardless of whether T0 is higher than the warm air scheduled to be generated during the off period. It is preferable that the warm air stimulation is performed until T0 or more.
（実施形態６）
前述の実施形態では、対象者である運転手の眠気レベルが閾値以上であるか否かに応じて、温風刺激を行うか否か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、眠気レベルが閾値以上であるか否かにかかわらず、温風刺激を行わない構成としてもよいし、温風刺激を行う構成としてもよい。なお、覚醒効果をより高めるためには、眠気レベルが閾値以上であるか否かにかかわらず、温風刺激を行う構成とすることが好ましい。
(Embodiment 6)
In the above-described embodiment, a configuration is shown in which whether or not to perform warm air stimulation is switched depending on whether or not the drowsiness level of the driver who is the target person is equal to or higher than the threshold value, but the present invention is not necessarily limited to this. For example, regardless of whether the drowsiness level is equal to or higher than the threshold value, the warm air stimulus may not be performed, or the warm air stimulus may be performed. In order to further enhance the arousal effect, it is preferable to perform warm air stimulation regardless of whether the drowsiness level is equal to or higher than the threshold value.
（実施形態７）
前述の実施形態では、覚醒刺激として、冷風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、冷風刺激に加え、発光，振動等による刺激を用いる構成としてもよい。発光については、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。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。
(Embodiment 7)
In the above-described embodiment, the cold air stimulus has been described as an example of the arousal stimulus, but the present invention is not necessarily limited to this. As the awakening stimulus, in addition to the cold air stimulus, a stimulus such as light emission or vibration may be used. As for the light emission, the LED or the like may be configured to emit light having a wavelength considered to have an awakening effect. As for the vibration, for example, a vibrator provided at a place where the driver of the own vehicle comes into contact, such as a steering wheel or a driver's seat, may be vibrated.
覚醒刺激として発光による刺激を用いる場合には、覚醒刺激に対する順応の回復は発光による刺激を休止することで行う構成とすればよい。また、タイミング特定部３０５での回復タイミングの特定は、オン期間となる前の基準値としての瞳孔サイズに戻ることをもとに行ったりすればよい。
When a stimulus by luminescence is used as the stimulus of arousal, the recovery of adaptation to the stimulus by luminescence may be performed by pausing the stimulus by luminescence. Further, the recovery timing may be specified by the
また、覚醒刺激として振動による刺激を用いる場合には、覚醒刺激に対する順応の回復は振動による刺激を休止することで行う構成とすればよい。また、タイミング特定部３０５での回復タイミングの特定は、対象部位の血流量がオン期間となる前の基準値としての血流量に戻ることをもとに行ったりすればよい。血流量については、例えばレーザードップラーフローメトリー法によって血流量を計測する血流センサ等を用いる構成とすればよい。
Further, when a vibration stimulus is used as the awakening stimulus, the recovery of adaptation to the awakening stimulus may be performed by pausing the vibration stimulus. Further, the recovery timing may be specified by the
（実施形態８）
前述の実施形態では、タイミング特定部３０５が、皮膚温といった生体情報がオン期間となる前の基準値に戻ることをもとに回復タイミングを特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、人に固有の回復タイミングのパターンを予め記憶しておくことで、このパターンから回復タイミングを特定する構成としてもよい。なお、このパターンは、個々の対象者別に学習する構成としてもよいし、複数の対象者の統計をとることによって一般化する構成としてもよい。
(Embodiment 8)
In the above-described embodiment, the
一例として、回復タイミングのパターンとしては、実験や学習等によって、覚醒刺激の時間及び覚醒刺激の積算回数に、順応が回復するまでの時間を対応付けた対応関係を用いる等すればよい。そして、タイミング特定部３０５は、覚醒刺激の時間及び覚醒刺激の積算回数をもとに、この対応関係を参照して得られる順応が回復するまでの時間から、回復タイミングを特定すればよい。
As an example, as the recovery timing pattern, a correspondence relationship may be used in which the time of the awakening stimulus and the total number of times of the awakening stimulus are associated with the time until the adaptation is recovered by experiments, learning, or the like. Then, the
（実施形態９）
前述の実施形態では、覚醒維持システム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。覚醒維持システム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、本発明は、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請求項の対象者に相当する。また、本発明を、移動体以外の家屋，施設等の室内で用いる構成を採用する場合には、運手席シートの代わりに対象者が着座するシートを用いればよい。
(Embodiment 9)
In the above-described embodiment, the
なお、本発明は、上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態及び変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the technical means disclosed in the different embodiments and modifications, respectively. The embodiments obtained by appropriately combining the above are also included in the technical scope of the present invention.
１ 覚醒維持システム、２ ＨＭＩシステム、３ 空調装置、２０ ＨＣＵ、２１ ＤＳＭ（眠気検知装置）、２２ 生体センサ、２３ 操作デバイス、３０ エアコンＥＣＵ（覚醒維持装置）、３１ 主空調部（刺激装置）、３２ シート空調部（刺激装置）、３０１ 生体情報取得部、３０２ 刺激制御部、３０３ 刺激時間制御部、３０４ 温度制御部、３０５ タイミング特定部、３１０ 送風部、３１１ 温度調整部、３１２ａ 吹き出し口、３１２ｂ 吹き出し口、３１３ ダクト、３２０ 送風部、３２１ 温度調整部、３２２ 吹き出し口、３２３ 吹き出し口、３２４ ダクト 1 Awakening maintenance system, 2 HMI system, 3 Air conditioner, 20 HCU, 21 DSM (Drowsiness detection device), 22 Biosensor, 23 Operation device, 30 Air conditioner ECU (Awakening maintenance device), 31 Main air conditioner (stimulator), 32 Seat air conditioner (stimulator), 301 Biological information acquisition unit, 302 Stimulation control unit, 303 Stimulation time control unit, 304 Temperature control unit, 305 Timing identification unit, 310 Blower unit, 311 Temperature adjustment unit, 312a outlet, 312b Outlet, 313 duct, 320 blower, 321 temperature control, 322 outlet, 323 outlet, 324 duct
Claims (5)
前記覚醒刺激を発生させる期間と前記覚醒刺激を休止させる期間とを制御する刺激時間制御部（３０３）とを備え、
前記刺激時間制御部は、前記覚醒刺激を発生させる期間が終了して前記覚醒刺激を休止させる期間となった場合に、前記対象部位のその覚醒刺激に対する順応から回復すると推定されるタイミングまで、次の前記覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせ、
前記刺激制御部は、前記覚醒刺激として前記対象部位に向けて冷風を発生させる他に、前記対象部位に向けて温風を発生させることも可能なものであり、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の場合は、前記覚醒刺激を休止させる期間において前記対象部位に向けて温風を発生させる一方、前記眠気の度合いが閾値未満の場合は、前記覚醒刺激を休止させる期間において前記対象部位に向けて温風を発生させない覚醒維持装置。 From the stimulus device (31, 32) that generates the awakening stimulus for awakening the subject, the stimulus control unit (302) that generates the awakening stimulus to the target site of the subject, and
A stimulus time control unit (303) for controlling a period for generating the awakening stimulus and a period for suspending the awakening stimulus is provided.
When the period for generating the arousal stimulus ends and the period for suspending the awakening stimulus is reached, the stimulation time control unit continues until the timing at which it is estimated that the target site recovers from the adaptation to the awakening stimulus. Delay the timing of generating the arousal stimulus,
The stimulus control unit can generate cold air toward the target site as the arousal stimulus, and can also generate warm air toward the target site, thereby determining the degree of drowsiness of the subject. When the degree of drowsiness detected by using the drowsiness detection device (21) used for detection is equal to or higher than the threshold value, warm air is generated toward the target site during the period in which the arousal stimulus is paused, while the above-mentioned An arousal maintenance device that does not generate warm air toward the target site during the period in which the arousal stimulus is paused when the degree of drowsiness is less than the threshold value.
前記覚醒刺激を発生させる期間と前記覚醒刺激を休止させる期間とを制御する刺激時間制御部（３０３）と、
前記対象者の生体情報を取得する生体情報取得部（３０１）と、
前記生体情報取得部で取得する前記生体情報が前記覚醒刺激を発生させる前の基準とする基準値に戻ることをもとに、前記対象部位の前記覚醒刺激に対する順応から回復すると推定されるタイミングを特定するタイミング特定部（３０５）とを備え、
前記刺激時間制御部は、前記覚醒刺激を発生させる期間が終了して前記覚醒刺激を休止させる期間となった場合に、前記対象部位のその覚醒刺激に対する順応から回復すると推定されるタイミングとしての前記タイミング特定部で特定する前記タイミングまで、次の前記覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせ、
前記刺激時間制御部は、前記覚醒刺激を発生させる期間が終了して前記覚醒刺激を休止させる期間となった場合に、前記タイミング特定部で特定する前記タイミングまで、次の前記覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせ、
前記刺激制御部は、前記覚醒刺激として前記対象部位に向けて冷風を発生させる他に、前記対象部位に向けて温風を発生させることも可能なものであり、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の場合は、前記覚醒刺激を休止させる期間において前記対象部位に向けて温風を発生させる一方、前記眠気の度合いが閾値未満の場合は、前記覚醒刺激を休止させる期間において前記対象部位に向けて温風を発生させない覚醒維持装置。 From the stimulus device (31, 32) that generates the awakening stimulus for awakening the subject, the stimulus control unit (302) that generates the awakening stimulus to the target site of the subject, and
A stimulus time control unit (303) that controls a period for generating the arousal stimulus and a period for suspending the awakening stimulus,
The biological information acquisition unit (301) that acquires the biological information of the target person, and
Based on the fact that the biological information acquired by the biological information acquisition unit returns to the reference value as a reference before the arousal stimulus is generated, the timing at which the target site is estimated to recover from the adaptation to the arousal stimulus is determined. Equipped with a timing identification unit (305) to specify
The stimulation time control unit, when the period of generating the arousal stimulus becomes time to pause the awakening stimuli completed, the as timing is estimated to recover from adaptation to the awakening stimuli of the target site The timing of generating the next awakening stimulus is delayed until the timing specified by the timing specifying unit .
When the period for generating the awakening stimulus ends and the period for suspending the awakening stimulus is reached, the stimulation time control unit generates the next awakening stimulus until the timing specified by the timing specifying unit. Delay the timing,
The stimulus control unit can generate cold air toward the target site as the arousal stimulus, and can also generate warm air toward the target site, thereby determining the degree of drowsiness of the subject. When the degree of drowsiness detected by using the drowsiness detection device (21) used for detection is equal to or higher than the threshold value, warm air is generated toward the target site during the period in which the arousal stimulus is paused, while the above-mentioned An arousal maintenance device that does not generate warm air toward the target site during the period in which the arousal stimulus is paused when the degree of drowsiness is less than the threshold value.
前記タイミング特定部は、前記皮膚温が前記覚醒刺激を発生させる前の前記基準値に戻ることをもとに、前記対象部位の前記覚醒刺激に対する順応から回復すると推定されるタイミングを特定するものであり、
前記刺激制御部は、前記眠気の度合いが閾値以上、且つ、前記対象部位の皮膚温が前記温風の温度以上の場合は、前記皮膚温が前記基準値となるまで前記対象部位に向けて前記温風を発生させる一方、前記眠気の度合いが閾値以上、且つ、前記対象部位の皮膚温が前記温風の温度未満の場合は、前記皮膚温が前記基準値よりも所定値以上高くなるまで前記対象部位に向けて前記温風を発生させる請求項２に記載の覚醒維持装置。 The biological information acquisition unit acquires the skin temperature of the target site as the biological information.
The timing specifying unit specifies the timing at which the skin temperature is estimated to recover from the adaptation of the target site to the arousal stimulus based on the return of the skin temperature to the reference value before the arousal stimulus is generated. can be,
When the degree of drowsiness is equal to or higher than the threshold value and the skin temperature of the target site is equal to or higher than the temperature of the warm air, the stimulation control unit directs the target site toward the target site until the skin temperature reaches the reference value. While generating warm air, when the degree of drowsiness is equal to or higher than the threshold value and the skin temperature of the target site is lower than the temperature of the warm air, the skin temperature is said to be higher than the reference value by a predetermined value or more. The arousal maintenance device according to claim 2 , wherein the warm air is generated toward the target site.
対象者を覚醒させるための覚醒刺激を発生する刺激装置（３１，３２）から、前記対象者の対象部位に対して前記覚醒刺激を発生させるものであって、前記覚醒刺激として前記対象部位に向けて冷風を発生させる他に、前記対象部位に向けて温風を発生させることも可能なものであり、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の場合は、前記覚醒刺激を休止させる期間において前記対象部位に向けて温風を発生させる一方、前記眠気の度合いが閾値未満の場合は、前記覚醒刺激を休止させる期間において前記対象部位に向けて温風を発生させない刺激制御部（３０２）と、
前記覚醒刺激を発生させる期間と前記覚醒刺激を休止させる期間とを制御し、前記覚醒刺激を発生させる期間が終了して前記覚醒刺激を休止させる期間となった場合に、前記対象部位のその覚醒刺激に対する順応から回復すると推定されるタイミングまで、次の前記覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせる刺激時間制御部（３０３）として機能させるための制御プログラム。 Computer,
The stimulator (31, 32) that generates an awakening stimulus for awakening the subject generates the awakening stimulus with respect to the target site of the subject , and directs the awakening stimulus toward the target site. In addition to generating cold air, it is also possible to generate warm air toward the target site, and the drowsiness detection device (21) used to detect the degree of drowsiness of the target person is used. When the degree of drowsiness to be detected is equal to or higher than the threshold value, warm air is generated toward the target site during the period in which the arousal stimulus is stopped, while when the degree of drowsiness is less than the threshold value, the awakening stimulus is stopped. A stimulus control unit (302) that does not generate warm air toward the target site during the period of the stimulus.
When the period for generating the awakening stimulus and the period for suspending the awakening stimulus are controlled and the period for generating the awakening stimulus ends and the period for suspending the awakening stimulus is reached, the awakening of the target site is performed. A control program for functioning as a stimulus time control unit (303) that delays the timing of generating the next arousal stimulus from adaptation to the stimulus to the timing estimated to recover.
対象者を覚醒させるための覚醒刺激を発生する刺激装置（３１，３２）から、前記対象者の対象部位に対して前記覚醒刺激を発生させるものであって、前記覚醒刺激として前記対象部位に向けて冷風を発生させる他に、前記対象部位に向けて温風を発生させることも可能なものであり、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の場合は、前記覚醒刺激を休止させる期間において前記対象部位に向けて温風を発生させる一方、前記眠気の度合いが閾値未満の場合は、前記覚醒刺激を休止させる期間において前記対象部位に向けて温風を発生させない刺激制御部（３０２）と、
前記対象者の生体情報を取得する生体情報取得部（３０１）と、
前記生体情報取得部で取得する前記生体情報が前記覚醒刺激を発生させる前の基準とする基準値に戻ることをもとに、前記対象部位の前記覚醒刺激に対する順応から回復すると推定されるタイミングを特定するタイミング特定部（３０５）と、
前記覚醒刺激を発生させる期間と前記覚醒刺激を休止させる期間とを制御し、前記覚醒刺激を発生させる期間が終了して前記覚醒刺激を休止させる期間となった場合に、前記対象部位のその覚醒刺激に対する順応から回復すると推定されるタイミングとしての前記タイミング特定部で特定する前記タイミングまで、次の前記覚醒刺激を発生させるタイミングを遅らせる刺激時間制御部（３０３）として機能させるための制御プログラム。 Computer,
The stimulator (31, 32) that generates an awakening stimulus for awakening the subject generates the awakening stimulus with respect to the target site of the subject , and directs the awakening stimulus toward the target site. In addition to generating cold air, it is also possible to generate warm air toward the target site, and the drowsiness detection device (21) used to detect the degree of drowsiness of the target person is used. When the degree of drowsiness to be detected is equal to or higher than the threshold value, warm air is generated toward the target site during the period in which the arousal stimulus is stopped, while when the degree of drowsiness is less than the threshold value, the awakening stimulus is stopped. A stimulus control unit (302) that does not generate warm air toward the target site during the period of the stimulus.
The biological information acquisition unit (301) that acquires the biological information of the target person, and
Based on the fact that the biological information acquired by the biological information acquisition unit returns to the reference value as a reference before the arousal stimulus is generated, the timing at which the target site is estimated to recover from the adaptation to the arousal stimulus is determined. Timing identification part (305) to specify and
When the period for generating the awakening stimulus and the period for suspending the awakening stimulus are controlled and the period for generating the awakening stimulus ends and the period for suspending the awakening stimulus is reached, the awakening of the target site is performed. A control program for functioning as a stimulation time control unit (303) that delays the timing of generating the next awakening stimulus until the timing specified by the timing specifying unit as the timing estimated to recover from adaptation to the stimulus.
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