JP7262002B2 - Arousal induction system - Google Patents
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Description
本開示は、覚醒誘導システムに関する。 The present disclosure relates to wakefulness induction systems.
従来、人の眠気を覚ますように、人の覚醒を誘導する覚醒誘導制御装置が提案されている。例えば、特許文献1には、空調を制御することによって、熱により人を刺激し、当該人の覚醒を誘導する装置が開示されている。また、例えば、特許文献2及び特許文献3には、音を制御することによって、音により人を刺激し、当該人の覚醒を誘導する装置が開示されている。また、特許文献4には、香りを発生する機器を制御することによって、香りにより人を刺激し、当該人の覚醒を誘導する装置が開示されている。
BACKGROUND ART Conventionally, there has been proposed an awakening induction control device that induces awakening of a person in such a way as to awaken a person from drowsiness. For example,
しかしながら、従来の人の覚醒を誘導する装置では、人の眠気を検知してから当該人の覚醒を誘導するものである。つまり、人が一旦眠気を生じた後に、覚醒が誘導されるので、覚醒度が高まるまでに時間がかかってしまうのが実状である。 However, a conventional device for inducing arousal of a person detects drowsiness of the person and then induces the awakening of the person. In other words, since wakefulness is induced after a person is once drowsy, it actually takes time until the degree of wakefulness increases.
このため、本開示は、人が眠気を生じる前の段階で、各種機器による覚醒誘導を可能とすることで、人の覚醒度を高めることを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to increase a person's arousal level by enabling wakefulness induction by various devices before a person becomes drowsy.
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る覚醒誘導システムは、複数の人の生理状態に関する情報に基づいて、前記人の眠くなりやすさ度合いを個人毎に推定する推定部と、前記推定部が推定した眠くなりやすさ度合いに基づいて、前記人の周囲環境を変更するための機器を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記複数の前記人の眠くなりやすさ度合いが所定の条件を満たすように、前記機器を制御する。 In order to solve the above problems, an awakening guidance system according to an aspect of the present disclosure includes an estimation unit that estimates the degree of drowsiness of a person for each individual based on information about the physiological conditions of a plurality of people; a control device that controls equipment for changing the surrounding environment of the person based on the degree of drowsiness susceptibility estimated by the estimation unit, wherein the control device controls the drowsiness susceptibility of the plurality of people. The device is controlled so that the degree of stiffness satisfies a predetermined condition.
本開示によれば、人が眠気を生じる前の段階で、各種機器による覚醒誘導が可能となり、人の覚醒度を高めることができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to induce wakefulness using various devices before a person becomes drowsy, thereby increasing the degree of wakefulness of the person.
(本開示の概要)
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る眠くなりやすさ推定装置は、人の熱に関する情報と当該人の周囲環境との少なくとも一方を検出するセンサと、センサの検出結果に基づいて、人の眠くなりやすさ度合いを個人毎に推定する推定部と、を備えている。
(Summary of this disclosure)
In order to solve the above problems, an apparatus for estimating drowsiness according to one aspect of the present disclosure includes a sensor that detects at least one of information about a person's heat and the surrounding environment of the person, and based on the detection result of the sensor, and an estimation unit for estimating the degree of drowsiness of a person for each individual.
これによれば、センサによって検出された、人の熱に関する情報と当該人の周囲環境との少なくとも一方に基づいて、推定部が人の眠くなりやすさ度合いを個人毎に推定する。つまり、眠気を生じていない人であっても、その人の熱に関する情報または周囲環境によって、その時点での眠くなりやすさ度合いを個人毎に推定することができる。したがって、このような眠くなりやすさ推定装置を、覚醒誘導システムに採用すれば、人が眠気を生じる前の段階で、各種機器による覚醒誘導が可能となる。これにより、人の覚醒度を高めることができる。 According to this, the estimating unit estimates the degree of drowsiness of a person for each individual based on at least one of the information about the person's heat and the surrounding environment of the person detected by the sensor. In other words, even for a person who is not drowsy, the degree of drowsiness at that point in time can be estimated for each individual based on the person's heat-related information or the surrounding environment. Therefore, if such a drowsiness estimating apparatus is employed in an awakening induction system, it will be possible to induce awakening using various devices before a person becomes drowsy. Thereby, a person's alertness can be raised.
また、センサは、人の熱に関する情報として人の熱画像を取得する熱画像センサを含んでもよい。 Also, the sensor may include a thermal image sensor that acquires a thermal image of a person as information about heat of the person.
ここで、熱画像センサでは、個人毎の熱画像を容易に取得することが可能である。このため、熱画像センサが取得した人の熱画像に基づいて、個人毎の眠くなりやすさ度合いを容易に推定することができる。 Here, with a thermal image sensor, it is possible to easily acquire a thermal image for each individual. Therefore, the degree of drowsiness of each individual can be easily estimated based on the thermal image of the person acquired by the thermal image sensor.
また、推定部は、熱画像センサが取得した熱画像から人の放熱量または温冷感を算出し、放熱量または温冷感に基づいて、個人毎に眠くなりやすさ度合いを推定してもよい。 In addition, the estimating unit may calculate the amount of heat radiation or the thermal sensation of a person from the thermal image acquired by the thermal image sensor, and estimate the degree of drowsiness of each individual based on the amount of heat radiation or the thermal sensation. good.
ここで、人の放熱量または温冷感は、眠くなりやすさ度合いの傾向が現れやすいことが知られている。つまり、推定部が人の放熱量または温冷感に基づいて、当該人の眠くなりやすさ度合いを推定するので、眠くなりやすさ度合いを精度良く推定することが可能である。 Here, it is known that the amount of human heat release or thermal sensation tends to show a tendency toward the degree of drowsiness. That is, the estimating unit estimates the degree of drowsiness of the person based on the person's heat release amount or thermal sensation, so it is possible to accurately estimate the drowsiness degree of the person.
また、センサは、人の周囲環境として、人の周囲の照度を検出する照度センサを含んでもよい。 Also, the sensor may include an illuminance sensor that detects the illuminance around the person as the surrounding environment of the person.
これによれば、人の周囲の照度を検出することにより、当該人の眠くなりやすさ度合いを推定することが可能である。 According to this, by detecting the illuminance around the person, it is possible to estimate the degree of drowsiness of the person.
また、センサは、人の周囲環境として、人の周囲の気体成分の濃度を検出するガスセンサを含んでもよい。 The sensor may also include a gas sensor that detects the concentration of gaseous components around the person as the environment around the person.
これによれば、人の周囲の気体成分を検出することにより、当該人の眠くなりやすさ度合いを推定することが可能である。 According to this, it is possible to estimate the degree of drowsiness of the person by detecting the gas component around the person.
また、眠くなりやすさ度合いを報知する報知部を備えてもよい。 Further, a notification unit for notifying the degree of drowsiness may be provided.
これによれば、報知部が眠くなりやすさ度合いを報知するので、推定した眠くなりやすさ度合いを人に報知することができる。人は自覚していない眠くなりやすさ度合いを、この報知によって把握することができ、今後の眠気対策に反映することができる。 According to this, since the notification unit notifies the degree of drowsiness, the person can be notified of the estimated degree of drowsiness. This notification enables a person to grasp the degree of drowsiness, which the person is unaware of, and can be reflected in future drowsiness measures.
また、覚醒誘導システムは、上記眠くなりやすさ推定装置と、眠くなりやすさ推定装置が推定した眠くなりやすさ度合いに基づいて、人の周囲環境を変更するための機器を制御して人の覚醒を誘導する制御装置と、を備えてもよい。 In addition, the wakefulness guidance system controls a device for changing the surrounding environment of the person based on the drowsiness estimating device and the drowsiness easiness degree estimated by the drowsiness estimating device. and a controller that induces wakefulness.
これによれば、制御装置は、眠くなりやすさ度合いに応じた態様で、人の覚醒を誘導するための機器を駆動させることができる。したがって、人が眠気を生じる前の段階で、機器による覚醒誘導が可能となる。これにより、人の覚醒度を高めることができる。 According to this, the control device can drive the device for inducing the awakening of the person in a mode according to the degree of drowsiness. Therefore, it is possible to induce wakefulness by the device before a person becomes drowsy. Thereby, a person's alertness can be raised.
また、人の快適度を検出する快適度検出装置を備え、制御装置は、快適度検出装置が検出した快適度と眠くなりやすさ度合いに基づいて、機器を制御してもよい。 Further, a comfort level detection device that detects a person's comfort level may be provided, and the control device may control the device based on the comfort level detected by the comfort level detection device and the degree of drowsiness.
これによれば、快適度検出装置が検出した快適度と眠くなりやすさ度合いとに基づいて、制御装置が機器を制御するので、人が快適と感じる環境を再現しつつ、覚醒誘導を行うことが可能である。 According to this, the control device controls the equipment based on the degree of comfort detected by the comfort level detection device and the degree of drowsiness, so that it is possible to induce wakefulness while reproducing an environment in which the person feels comfortable. is possible.
また、機器は照明装置を含んでもよい。 The device may also include a lighting device.
これによれば、照明装置を制御することにより、人の覚醒を誘導することができる。 According to this, it is possible to induce awakening of a person by controlling the lighting device.
また、照明装置は、覚醒誘導時においては、0.1Hz以上1Hz以下の周波数で、0.00001以上0.1以下のデューティ比のパルス光を照射してもよい。 Further, the illumination device may irradiate pulsed light with a frequency of 0.1 Hz or more and 1 Hz or less and a duty ratio of 0.00001 or more and 0.1 or less during wakefulness induction.
これによれば、覚醒誘導時においては、照明装置から0.1Hz以上1Hz以下の周波数で、0.00001以上0.1以下のデューティ比のパルス光が照射されるので、覚醒の誘導を効率よく行うことができる。 According to this, at the time of wakefulness induction, pulsed light with a duty ratio of 0.00001 or more and 0.1 or less is emitted from the lighting device at a frequency of 0.1 Hz or more and 1 Hz or less. It can be carried out.
また、機器は音響装置を含んでもよい。 The device may also include an audio device.
これによれば、音響装置を制御することにより、人の覚醒を誘導することができる。 According to this, it is possible to induce awakening of a person by controlling the acoustic device.
また、音響装置は、人における左右で異なる周波数の音を出力可能であり、覚醒誘導時においては、左右における音の周波数を30Hz以下の範囲で差をつけてもよい。 In addition, the acoustic device can output sounds with different frequencies on the left and right sides of a person, and during wakefulness induction, the left and right sounds may differ in frequency within a range of 30 Hz or less.
これによれば、覚醒誘導時においては、音響装置の左右における音の周波数の差が30Hz以下となっているので、覚醒の誘導を効率よく行うことができる。 According to this, during wakefulness induction, since the difference in sound frequency between the left and right sound devices is 30 Hz or less, wakefulness induction can be performed efficiently.
また、機器は、人に振動を与える振動装置を含んでもよい。 The device may also include a vibrating device that vibrates the person.
これによれば、振動装置を制御することにより、人の覚醒を誘導することができる。 According to this, it is possible to induce awakening of a person by controlling the vibrating device.
また、振動装置は、覚醒誘導時においては、人の筋紡錘を刺激する周波数帯の振動を発生してもよい。 Further, the vibration device may generate vibration in a frequency band that stimulates the muscle spindles of a person during wakefulness induction.
これによれば、覚醒誘導時においては、振動装置から人の筋紡錘を刺激する周波数帯の振動が発生しているので、覚醒の誘導を効率よく行うことができる。 According to this, at the time of induction of wakefulness, since the vibrating device generates vibration in a frequency band that stimulates human muscle spindles, induction of wakefulness can be efficiently performed.
また、機器は空調装置を含んでもよい。 The equipment may also include an air conditioner.
これによれば、空調装置を制御することにより、人の覚醒を誘導することができる。 According to this, the awakening of the person can be induced by controlling the air conditioner.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の包括的または具体的な例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ及びステップの順序等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below represent comprehensive or specific examples of the present disclosure. Therefore, numerical values, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are examples and are not intended to limit the present disclosure. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in independent claims representing the highest concept of the present disclosure will be described as optional constituent elements.
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺などは必ずしも一致していない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Therefore, scales and the like are not always the same in each drawing. In each figure, the same reference numerals are assigned to substantially the same configurations, and duplicate descriptions are omitted or simplified.
(実施の形態1)
[眠くなりやすさ推定装置]
<構成>
まず、実施の形態1に係る眠くなりやすさ推定装置について説明する。図1は、実施の形態1に係る眠くなりやすさ推定装置の機能構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
[Device for estimating drowsiness]
<Configuration>
First, a drowsiness estimating apparatus according to
眠くなりやすさ推定装置1は、人の熱に関する情報と人の周囲環境との少なくとも一方を検出して、その検出結果に基づいて、当該人の眠くなりやすさ度合いを個人毎に推定する装置である。ここで、「眠くなりやすさ度合い」とは、検出対象である人が、眠気を生じていない状態から、それ以降に眠気に襲われる度合いを示す指標である。つまり、眠くなりやすさ度合いが低いと推定された人は、現時点で眠気に襲われにくいと言える。「眠気に襲われにくい」とは、眠気を感じるまでの時間が長いことや、所定時間の間での眠気の進行が遅いことや、浅い眠気に襲われることなどを含む。一方、眠くなりやすさ度合いが高いと推定された人は、現時点で眠気に襲われやすいと言える。「眠気に襲われやすい」とは、眠気を感じるまでの時間が短いことや、所定時間の間での眠気の進行が速いことや、深い眠気に襲われることなどを含む。
The
以下、眠くなりやすさ推定装置1の詳細について説明する。
Details of the
図1に示すように、眠くなりやすさ推定装置1は、センサ2と、推定部3と、報知部4と、を備えている。
As shown in FIG. 1 , the
センサ2は、人の熱に関する情報を検出するセンサである。本実施の形態では、センサ2は、人の熱に関する情報として当該人の熱画像を取得する熱画像センサ21を含む。具体的には、熱画像センサ21は、赤外線による撮像により熱画像を取得することにより、人が発する赤外線を測定するサーモカメラである。
The
図2は、実施の形態に係る熱画像センサ21の設置状態の一例を示す模式図である。図3は、図2の熱画像センサ21で取得された人の熱画像G1の一例を示す模式図である。図2に示すように、熱画像センサ21は、机150の上に設置されている。熱画像センサ21の撮像範囲Rに一人の人P1が存在している場合には、図3に示すような熱画像G1が熱画像センサ21によって取得される。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an installation state of the
図4は、実施の形態に係る熱画像センサ21による熱画像撮影のその他の例を示す模式図である。図5は、図4の熱画像センサ21で取得された人の熱画像G2、G3の一例を示す模式図である。図4に示すように、熱画像センサ21の撮像範囲Rに二人の人P2、P3が存在している場合には、図5に示す通り、一枚の画像内に、複数人の熱画像G2、G3が含まれることになる。つまり、一度の撮像で、複数人分の熱画像G2、G3を取得することが可能である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of thermal image capturing by the
推定部3は、センサ2が取得した熱画像G1、G2、G3に基づいて、人の眠くなりやすさ度合いを推定する。具体的には、推定部3は、センサ2に電気的に接続されており、センサ2から熱画像G1、G2、G3を取得する。推定部3は、熱画像G1、G2、G3から人の放熱量を算出し、この放熱量に基づいて眠くなりやすさ度合いを個人毎に推定する。推定部3は、一つの画像内に一人の熱画像G1がある場合には、当該熱画像G1から一人の放熱量を算出する。また、推定部3は、一つの画像内に複数人の熱画像G2、G3がある場合には、当該熱画像G2、G3から複数人の放熱量を算出する。放熱量の算出には、周知の算出方法を用いることができる。
Based on the thermal images G1, G2, and G3 acquired by the
図6は、眠くなりやすさ度合いと放熱量との関係を示すグラフである。このグラフは、被験者の着衣量と環境温度(温熱条件)とを変化させることで、各温熱条件における被験者の放熱量を求めるとともに、眠くなりやすさ度合いを評価した結果をまとめている。具体的には、被験者は5つの温熱条件で眠くなりやすさ度合いの評価を受けている。温熱条件1は、厚着で、環境温度が22℃である。温熱条件2は、薄着で、環境温度が22℃である。温熱条件3は、中着(厚着と薄着の間の着衣量)で、環境温度が22℃である。温熱条件4は、中着で、環境温度が28℃である。温熱条件5は、中着で、環境温度が16℃である。例えば、厚着の場合の着衣量は1.5clo、中着の場合の着衣量は1.0clo、薄着の場合の着衣量は0.5cloとしている。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the degree of drowsiness and the amount of heat released. This graph summarizes the results of evaluating the degree of drowsiness by changing the amount of clothing worn by the subject and the environmental temperature (thermal condition) to determine the amount of heat released by the subject under each thermal condition. Specifically, subjects were evaluated for the degree of drowsiness under five thermal conditions.
そして、各温熱条件において被験者の表情を撮影し、上記各温熱条件において所定時間経過後の表情の特徴から、上記各温熱条件における所定時間後の眠気レベルを求め、その値をその温熱条件における眠くなりやすさ度合いとして評価した。また、各温熱条件において、熱画像センサ21によって被験者の熱画像G1を取得して、当該熱画像G1を基に放熱量を算出した。各温熱条件の評価結果及び放熱量を、図6のグラフにまとめ、これらの近似曲線Lを求めた。この近似曲線Lに基づいて、放熱量から眠くなりやすさ度合いを推定することが可能となる。
Then, the subject's facial expression is photographed under each thermal condition, and the drowsiness level after a predetermined time under each thermal condition is obtained from the characteristics of the facial expression after a predetermined time has passed under each thermal condition. It was evaluated as the degree of ease of becoming. In addition, under each thermal condition, a thermal image G1 of the subject was acquired by the
なお、眠くなりやすさ度合いを、例えば、今後眠気に襲われるであろう兆候を示すその他の身体的特徴に基づいて評価することも可能である。また、眠くなりやすさ度合いを、被験者の申告により評価することも可能である。 It should be noted that it is also possible to evaluate the degree of drowsiness easily, for example, based on other physical characteristics that indicate signs of future drowsiness. In addition, it is also possible to evaluate the degree of drowsiness based on the test subject's report.
図7は、眠くなりやすさ度合いと環境温度(気温)との関係を示すグラフである。このグラフは、被験者の着衣量と、環境温度とを変化させて、各温熱条件における環境温度と、被験者の眠くなりやすさ度合いを評価した結果とをまとめている。各条件及び眠くなりやすさ度合いの評価方法については、図6の場合と同様としている。図7に示すように、温熱条件1~3では、環境温度が同じであっても眠くなりやすさ度合いが異なっている。これは環境温度が一定であっても着衣量によって眠くなりやすさ度合いが変動することを示している。このため、環境温度を基準としては、眠くなりやすさを一対一に決めることはできないことが分かる。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the degree of drowsiness and environmental temperature (air temperature). This graph summarizes the results of evaluating the environmental temperature under each thermal condition and the degree of drowsiness of the subject by changing the amount of clothes worn by the subject and the environmental temperature. Each condition and the method of evaluating the degree of drowsiness are the same as in the case of FIG. As shown in FIG. 7, under
一方、上述した図6の場合においては、放熱量と眠くなりやすさ度合いとの関係には、着衣量が影響しておらず、近似曲線Lに基づいて、放熱量から眠くなりやすさ度合いを推定することができる。このため、個人毎に着衣量が異なっていても、その人毎に放熱量を求めることで、当該人の眠くなりやすさ度合いを推定することが可能となる。 On the other hand, in the case of FIG. 6 described above, the amount of clothing does not affect the relationship between the amount of heat dissipation and the degree of drowsiness. can be estimated. Therefore, even if the amount of clothing varies from person to person, it is possible to estimate the degree of drowsiness of the person by obtaining the amount of heat release for each person.
推定部3は、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、当該CPUに通信可能な記憶部に記憶された制御プログラムとによって実現される。記憶部としては、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等が挙げられる。
The
報知部4は、推定部3が推定した眠くなりやすさ度合いを報知する。具体的には、報知部4は、推定部3に電気的に接続されており、推定部3から眠くなりやすさ度合いを取得する。報知部4は、例えば、ディスプレイなどの表示装置であり、眠くなりやすさ度合いを文字、絵、記号などで表示して、周囲に報知する。なお、報知部4は、聴覚的な報知を行う、例えばスピーカなどの音響装置であってもよく、それ以外のものでもよくその手段はディスプレイや音響装置等に限定されない。
The notifying
<動作>
続いて、実施の形態に係る眠くなりやすさ推定装置1の動作について、図8を参照して説明する。
<Action>
Next, the operation of the
図8は、実施の形態1に係る眠くなりやすさ推定装置1が人の眠くなりやすさ度合いを推定する手順を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for estimating the degree of drowsiness of a person by the
まず、熱画像センサ21は、人の熱画像G1を取得する(ステップS1)。推定部3は、熱画像センサ21が取得した熱画像G1に基づいて、人の放熱量を算出する(ステップS2)。次いで、推定部3は、近似曲線Lに基づいて、放熱量から人の眠くなりやすさ度合いを推定する(ステップS3)。なお、ステップS1で複数人の熱画像G2、G3が取得されている場合には、推定部3は、ステップS2、S3を人数分だけ繰り返して、眠くなりやすさ度合いを個人毎に推定する。
First, the
その後、報知部4は、推定部3が推定した個人毎の眠くなりやすさ度合いを周囲に報知する(ステップS4)。この報知時においては、各個人の眠くなりやすさ度合いを個別に報知してもよい。また、複数人の眠くなりやすさ度合いの平均値が一定の基準値を超えた場合にのみ、報知をしてもよいし、複数人の眠くなりやすさ度合いの中に、基準値を超えた眠くなりやすさ度合いがあった場合にのみ報知をしてもよい。
Thereafter, the
<効果>
以上のように、本実施の形態によれば、センサ2によって検出された人の熱に関する情報に基づいて、推定部3が人の眠くなりやすさ度合いを個人毎に推定する。つまり、眠気を生じていない人であっても、その人の熱に関する情報によって、その時点での眠くなりやすさ度合いを個人毎に推定することができる。したがって、このような眠くなりやすさ推定装置1を、覚醒誘導システムに採用すれば、人が眠気を生じる前の段階で、各種機器による覚醒誘導が個人毎に可能となる。これにより、人の覚醒度を個人毎に高めることができる。
<effect>
As described above, according to the present embodiment, the estimating
ここで、熱画像センサ21では、個人毎の熱画像G1、G2、G3を容易に取得することが可能である。このため、熱画像センサ21が取得した人の熱画像G1、G2、G3に基づいて、個人毎の眠くなりやすさ度合いを容易に推定することができる。
Here, the
また、上述の通り、眠くなりやすさ度合いと人の放熱量の間に相関があることが分かった。これにより、推定部3が人の放熱量に基づいて、当該人の眠くなりやすさ度合いを推定するので、眠くなりやすさ度合いを精度良く推定することが可能である。
In addition, as described above, it was found that there is a correlation between the degree of drowsiness and the amount of heat released by a person. As a result, the estimating
また、個人毎に報知部4が眠くなりやすさ度合いを報知できるので、推定した眠くなりやすさ度合いを個人毎に報知することができる。人は自覚していない眠くなりやすさ度合いを、この報知によって把握することができ、今後の眠気対策に反映することができる。
In addition, since the
(実施の形態2)
上記実施の形態1では、人の放熱量から眠くなりやすさ度合いを個人毎に推定する場合を例示した。この実施の形態2では、人の温冷感(暑い/寒いの感覚)から眠くなりやすさ度合いを個人毎に推定する場合について説明する。なお、以降の説明において、上記実施の形態1と同等の部分においては、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
(Embodiment 2)
In the above first embodiment, the case of estimating the degree of drowsiness for each individual from the amount of heat released by a person has been exemplified. In this second embodiment, a case will be described in which the degree of drowsiness is estimated for each individual based on a person's thermal sensation (hot/cold sensation). It should be noted that, in the following description, portions equivalent to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof may be omitted.
図9は、実施の形態2に係る、人の眠くなりやすさ度合いを推定する手順を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for estimating the degree of drowsiness of a person according to the second embodiment.
まず、熱画像センサ21は、人の熱画像G1を取得する(ステップS11)。推定部3は、熱画像センサ21が取得した熱画像G1に基づいて、人の温冷感を推定する。具体的には、推定部3は、熱画像センサ21が取得した熱画像G1に基づいて、着衣から露出した部分の皮膚温度を検出することで、温冷感を推定する(ステップS12)。人体の部位によっては、当該部位の皮膚温度が温冷感と高い相関を持っていることが知られている。温冷感との相関が高い部位としては、例えば鼻が挙げられる。また、額の皮膚温度から鼻の皮膚温度を減算した値も、温冷感と高い相関を示している。推定部3は、温冷感を推定するために必要な部位の皮膚温度を、熱画像G1から求め、その結果から温冷感を推定する。なお、温冷感の推定には、その他の周知の方式を用いることが可能であり、その手法は上述の方法に限定されない。
First, the
次いで、推定部3は、温冷感に基づいて、眠くなりやすさ度合いを推定する(ステップS13)。ここでは、温冷感を放熱量に変換して、その放熱量から眠くなりやすさ度合いを推定する場合を例示する。温冷感と放熱量とには所定の関係があることが知られている。所定の関係については、例えば非特許文献1に詳しい(非特許文献1:石垣秀圭、外2名、“気温湿度が人体の熱収支と心理反応に及ぼす影響について(その3)”、[online]、1999年、日生気誌(S46)、[平成29年5月31日検索]、インターネット〈URL:https://www.jstage.jst.go.jp/article/seikisho1966/36/3/36_3_S46/_pdf〉)記載がある。推定部3は、所定の関係に基づいて温冷感を放熱量に変換する。その後、推定部3は、推定部3は、近似曲線Lに基づいて、放熱量から人の眠くなりやすさ度合いを推定する。
Next, the
その後、報知部4は、推定部3が推定した個人毎の眠くなりやすさ度合いを周囲に報知する(ステップS14)。
After that, the
本実施の形態によれば、推定部3が人の温冷感に基づいて、当該人の眠くなりやすさ度合いを推定するので、眠くなりやすさ度合いを精度良く推定することが可能である。
According to the present embodiment, the estimating
なお、ここでは温冷感から眠くなりやすさ度合いを推定するために一旦放熱量を算出する方法を例示したが、これは温冷感と眠くなりやすさ度合いの間に一定の相関関係があることを示している。即ち、放熱量を介さずに温冷感から直接眠くなりやすさ度合いの関係を求めることも当然可能であり、その関係から温冷感から直接眠くなりやすさ度合いを算出してもよく、もちろん他の指標を介してもよく、温冷感を基に眠くなりやすさ度合いを算出していればその手段を限定するものではない。 In this example, the amount of heat released is calculated in order to estimate the degree of drowsiness from the thermal sensation, but there is a certain correlation between the thermal sensation and the degree of drowsiness. It is shown that. That is, it is naturally possible to obtain the relationship between the degree of drowsiness directly from the thermal sensation without going through the amount of heat release, and the degree of drowsiness may be calculated directly from the thermal sensation from that relationship. Any other index may be used, and the method is not limited as long as the degree of drowsiness is calculated based on the thermal sensation.
また、ここでは熱画像G1から該当する人P1の温冷感を求めて眠くなりやすさ度合いを算出しているが、これはもちろん人が複数名の場合でも同様であり、複数名存在する場合には、複数名の温冷感に基づき各人の眠くなりやすさ度合いを個別に推定することが可能である。 Here, the thermal sensation of the person P1 is obtained from the thermal image G1 to calculate the degree of drowsiness. It is possible to individually estimate the degree of drowsiness of each person based on the thermal sensations of a plurality of persons.
(実施の形態3)
上記実施の形態2では、推定した温冷感から、眠くなりやすさ度合いを推定する場合について説明した。この実施の形態3では、放熱量に基づいて温冷感を推定し、その温冷感から眠くなりやすさ度合いを推定する場合について説明する。つまり、この実施の形態3では、温冷感と眠くなりやすさ度合いとの関係を、推定部3が予め記憶している。温冷感と眠くなりやすさ度合いとの関係については、種々の実験、シミュレーション、経験則などに基づいて適宜設定されているものとする。例えば、温冷感と眠くなりやすさ度合いとの関係の方が、放熱量と眠くなりやすさ度合いとの関係よりも、正確性が高い場合には、本方式を採用することが望ましい。
(Embodiment 3)
In the second embodiment, the case of estimating the degree of drowsiness from the estimated thermal sensation has been described. In this third embodiment, a case will be described in which the thermal sensation is estimated based on the amount of heat released, and the degree of drowsiness is estimated from the thermal sensation. That is, in the third embodiment, the
図10は、実施の形態3に係る、人の眠くなりやすさ度合いを推定する手順を示すフローチャートである。なお、以降の説明において、上記実施の形態1と同等の部分においては、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。 FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for estimating the degree of drowsiness of a person according to the third embodiment. It should be noted that, in the following description, portions equivalent to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof may be omitted.
まず、熱画像センサ21は、人の熱画像G1を取得する(ステップS21)。推定部3は、熱画像センサ21が取得した熱画像G1に基づいて、人の放熱量を算出する(ステップS22)。次いで、推定部3は、人の放熱量に基づいて、当該人の温冷感を推定する(ステップS23)。具体的には、推定部3は、実施の形態3で例示した所定の関係に基づいて放熱量から温冷感を推定する。
First, the
そして、推定部3は、温冷感と眠くなりやすさ度合いとの関係に基づいて、温冷感から
人の眠くなりやすさ度合いを推定する(ステップS24)。その後、報知部4は、推定部3が推定した個人毎の眠くなりやすさ度合いを周囲に報知する(ステップS25)。
Then, the
本実施の形態によれば、推定部3が人の放熱量から算出した温冷感に基づいて、当該人の眠くなりやすさ度合いを推定するので、眠くなりやすさ度合いを精度良く推定することが可能である。
According to the present embodiment, the estimating
また、ここでは熱画像G1から該当する人P1の放熱量を求めて眠くなりやすさ度合いを算出しているが、これはもちろん人が複数名の場合でも同様であり、複数名存在する場合には、複数名の放熱量に基づき各人の眠くなりやすさ度合いを個別に推定することが可能である。 Also, here, the degree of drowsiness of the person P1 is calculated by obtaining the heat radiation amount of the corresponding person P1 from the thermal image G1. can individually estimate the degree of drowsiness of each person based on the amount of heat released by a plurality of persons.
(実施の形態4)
上記実施の形態1では、センサ2が取得した人の熱に関する情報から眠くなりやすさ度合いを推定する場合を例示して説明した。この実施の形態4では、センサ2aが取得した人の周囲環境から眠くなりやすさ度合いを推定する場合について説明する。なお、以降の説明において、上記実施の形態1と同等の部分においては、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
(Embodiment 4)
In the first embodiment, the case of estimating the degree of drowsiness from the information about the person's heat acquired by the
図11は、実施の形態4に係る眠くなりやすさ推定装置1Aの機能構成を示すブロック図である。具体的には、図11は、図1に対応する図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a functional configuration of a drowsiness
図11に示すように、眠くなりやすさ推定装置1Aのセンサ2aは、人の周囲環境を検出するセンサである。本実施の形態では、センサ2aは、人の周囲環境として当該人の周囲の照度を検出する照度センサ22を含む。
As shown in FIG. 11, the
図12は、実施の形態に係る照度センサ22の設置状態の一例を示す模式図である。具体的には、図12は図2に対応する図である。図12に示すように、複数人の人P4、P5は、壁Wによって区画化された別の空間内に存在している。各空間は完全に区画化されていなくてもよい。各空間は、窓(図示省略)からの外光、照明装置(図示省略)からの照明光により、照らされた状態となっている。そして、照度センサ22は、各空間内の机150の上にそれぞれ設置されている。これにより、各照度センサ22は、各空間内の照度を検出する。つまり、各照度センサ22は、人P4、P5のそれぞれの周囲の照度を検出することができる。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of an installation state of the
図13は、眠くなりやすさ度合いと照度との関係を示すグラフである。図13に示すように、照度が40lux程度よりも低い場合、眠くなりやすさ度合いは高い状態で安定している。一方、照度が200lux程度よりも高い場合、眠くなりやすさ度合いは低い状態で安定している。そして、照度が40lux程度から200lux程度にかけては、照度が高まるにつれて、眠くなりやすさ度合いも急峻に低下している。 FIG. 13 is a graph showing the relationship between the degree of drowsiness and illuminance. As shown in FIG. 13, when the illuminance is lower than about 40 lux, the degree of drowsiness is stable at a high level. On the other hand, when the illuminance is higher than about 200 lux, the drowsiness tendency is low and stable. When the illuminance increases from about 40 lux to about 200 lux, the degree of drowsiness is sharply decreased as the illuminance increases.
推定部3は、センサ2aが所得した周囲の照度から、図13に示す眠くなりやすさ度合いと照度との関係に基づいて、眠くなりやすさ度合いを推定する。
The
本実施の形態によれば、人P4、P5の周囲の照度を検出することにより、当該人P4、P5の眠くなりやすさ度合いを個人毎に推定することが可能である。 According to this embodiment, by detecting the illuminance around the persons P4 and P5, it is possible to estimate the degree of drowsiness of the persons P4 and P5 for each individual.
(実施の形態5)
上記実施の形態4では、人の周囲環境の一つである照度に基づいて、眠くなりやすさ度合いを推定する場合を例示して説明した。この実施の形態5では、人の周囲環境の一つである人の周囲の気体成分の濃度に基づいて、眠くなりやすさ度合いを推定する場合について説明する。なお、以降の説明において、上記実施の形態1と同等の部分においては、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
(Embodiment 5)
In the above-described
図14は、実施の形態5に係る眠くなりやすさ推定装置1Bの機能構成を示すブロック図である。具体的には、図14は、図1に対応する図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a functional configuration of a drowsiness
図14に示すように、眠くなりやすさ推定装置1Bのセンサ2bは、人の周囲環境を検出するセンサである。本実施の形態では、センサ2bは、人の周囲環境として当該人の周囲の気体成分の濃度を検出するガスセンサ23を含む。ガスセンサ23は、例えば二酸化炭素及び酸素の少なくとも一方の濃度を検出するガスセンサである。なお、ガスセンサ23は、区画化された各空間の気体成分の濃度を個別に検出できるように設置されていればよい。なお、各空間は、完全に区画化されていなくてもよい。
As shown in FIG. 14, the
ここで、人の周囲環境において、二酸化炭素の濃度が高くなると、眠くなりやすさ度合いも高くなる傾向がある。同様に、酸素の濃度が低くなると、眠くなりやすさ度合いは高くなる傾向がある。この関係に基づいて、推定部3は、センサ2bが所得した周囲の気体成分の濃度から眠くなりやすさ度合いを推定する。
Here, in the surrounding environment of a person, when the concentration of carbon dioxide increases, the degree of drowsiness tends to increase. Similarly, the lower the concentration of oxygen, the higher the drowsiness tends to be. Based on this relationship, the
本実施の形態によれば、人の周囲の気体成分の濃度を検出することにより、当該人の眠くなりやすさ度合いを個人毎に推定することが可能である。 According to this embodiment, it is possible to estimate the degree of drowsiness of the person for each individual by detecting the concentration of the gas component around the person.
なお、ガスセンサ23は、複数の気体成分の濃度を検出できるガスセンサであってもよいし、例えば酸素センサや、二酸化炭素センサなどのような特定の気体成分の濃度を検出できるセンサであってもよい。
The
(実施の形態6)
上記実施の形態1では、眠くなりやすさ推定装置1が眠くなりやすさ度合いのみを推定する場合を例示した。この実施の形態6では、眠くなりやすさ推定装置1Cが、眠くなりやすさ度合いと、眠気とを推定する場合について説明する。なお、以降の説明において、上記実施の形態1と同等の部分においては、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
(Embodiment 6)
In the first embodiment, the case where the
図15は、実施の形態6に係る眠くなりやすさ推定装置1Cの機能構成を示すブロック図である。図15に示すように眠くなりやすさ推定装置1Cは、実施の形態1の眠くなりやすさ推定装置1に撮像部30と、眠気推定部40と、眠気予測部50とを追加した構成となっている。
FIG. 15 is a block diagram showing a functional configuration of a drowsiness
撮像部30は、人P1の顔を撮像するためのカメラである。撮像部30としては、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ用いたカメラ、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサを用いたカメラなどが例示される。
The
眠気推定部40は、人P1の眠気度合いを示す眠気レベルを検出する。例えば、眠気推定部40は、眠気推定部40と接続された撮像部30が撮像した人P1を含む動画像を取得するためのインターフェースを有し、当該動画像から人P1の眠気レベルを検出する。眠気推定部40は、人P1の眠気レベルを眠気予測部50に出力する。人P1の眠気レベルを検出する方法は、特に限定されないが、例えば、人P1の顔の動画像情報から眠気レベルを検出することができる。具体的には、人P1の顔の動画像情報に含まれる瞬きの動きから、眠気レベルを推定する。人P1の瞬きの周期が安定している場合は眠気レベルが低く、人P1の瞬きが遅く、且つ瞬きの周期が短く頻繁に行われている場合は眠気レベルが高いと推定することができる。
The
眠気予測部50は、推定部3が推定した眠くなりやすさ度合いと、眠気推定部40が推定した眠気レベルとに基づいて、その人P1の将来の眠気レベルを予測する。例えば、人P1の眠くなりやすさ度合いが高い場合には、眠気予測部50は、その人P1の現在の眠気レベルを比較的高めに高めたものを、将来の眠気レベルとして予測する。他方、人P1の眠くなりやすさ度合いが低い場合には、眠気予測部50は、その人P1の現在の眠気レベルを低くしたもの、もしくは現在の眠気レベルを僅かに高めたものを、将来の眠気レベルとして予測する。眠気予測部50は、予測した眠気レベルを報知部4に出力する。これにより、予測された人P1の将来の眠気レベルが報知部4で報知される。
The
ここで、その他の眠気の予測方法の例を説明する。熱画像センサ21で取得された熱画像G1に基づいて、推定部3では、撮影された人の放熱量が算出される。推定部3には、放熱量に対応して、所定時間後の眠気レベル変動量をあらかじめ記憶させておく。例えば、人の放熱量が33W/m2であった場合の所定時間後の眠気レベル変動量を図16に示す。なお、推定部3には、図16で例示した関係性以外にも、各放熱量に応じた所定時間後の眠気レベル変動量を予め記憶させておく。
Here, another example of sleepiness prediction method will be described. Based on the thermal image G<b>1 acquired by the
そして、推定部3において算出された人の放熱量が33W/m2であったとすると、推定部3は、図16に示すグラフに基づいて、所定時間後の眠気レベルの変動量を予測する。すなわち、推定部3は、約5分後には眠気レベルが1.5程度、約10分後には眠気レベルが2.3程度増大すると推定する。尚ここで、眠気レベルは5段階で表され、値が大きいほど眠気が強いとしている。このようにすることで、放熱量によって以降の眠気レベルがどのように変動するかを、予測することができる。
Then, assuming that the amount of heat released by the person calculated by the
ここでは放熱量が33W/m2の場合を説明したが、他の放熱量における所定時間後の眠気レベル変動量も推定部3に記憶させておけば、各放熱量に応じて、所定時間後の眠気レベル変動量を推定することができる。例えば、より寒い環境、つまり人の放熱量が大きくなる場合(例えば放熱量が50W/m2)には、図17に示すように、放熱量が33W/m2の場合よりも所定時間後の眠気レベルの変動量は小さい。これにより、時間が経過しても、眠気レベルの変動量は相対的に小さいと推定される。例えば自動車を運転しているときに、カーナビ等で設定された目的地までのルート上に、各ルート上の到着予定時間に基づいて、どの地点でどの程度の眠気に達するかを表示することが可能である。ドライバーは、この表示を参考にして、どのあたりの場所で休憩をするかを検討することができる。もちろんこの情報を基に、カーナビがドライバーに対して休憩等を促す報知を行ってもよい。
Here, the case where the amount of heat dissipation is 33 W/m 2 has been described, but if the sleepiness level fluctuation amount after a predetermined time for other heat dissipation is also stored in the
また、ここでは放熱量を基に所定時間後の眠気の変動量を推定することを説明したが、もちろん放熱量でなくてもよく、例えば周囲気温を用いても構わない。人は周囲気温が25℃程度のやや温かい環境であると、周囲気温が例えば15℃以下の低温環境よりも眠気を感じやすい。このため、予め各気温における所定時間後の眠気の変動量を測定しておくことで、外気温に応じて所定時間後の眠気を推定することができる。もちろん周囲気温以外でも、人の眠気に影響を与える要因があるのであれば、それを基に予め各条件における所定時間後の眠気の変動量を測定しておくことで、各条件に応じて所定時間後の眠気を推定することができる。 Also, here, it has been described that the amount of change in drowsiness after a predetermined period of time is estimated based on the amount of heat release, but of course the amount of heat release may not be used, and the ambient temperature, for example, may be used. People are more likely to feel sleepy in a slightly warm environment with an ambient temperature of about 25°C than in a low temperature environment with an ambient temperature of 15°C or less. Therefore, by measuring in advance the amount of change in drowsiness after a predetermined time at each temperature, it is possible to estimate the drowsiness after a predetermined time according to the outside temperature. Of course, if there are factors other than the ambient temperature that affect a person's drowsiness, by measuring the amount of change in drowsiness after a predetermined time under each condition in advance based on that, a predetermined amount of sleepiness can be determined according to each condition. Drowsiness after hours can be estimated.
なお、人の眠気に影響を与える要因として放熱量を用いた場合、放熱量は人の温冷感と着衣量に依らない相関を有していることが知られており、厚着であっても薄着であっても関係なく、所定時間後の眠気を推定することができるという利点を有する。 In addition, when heat radiation is used as a factor that affects human drowsiness, it is known that the heat radiation has a correlation that does not depend on the human thermal sensation and the amount of clothing. It has the advantage of being able to estimate drowsiness after a predetermined period of time regardless of light clothing.
また、ここでは熱画像から求めた放熱量を基に眠気を予測することを説明したが、これ以外でも、照度センサやガスセンサを用いて、所定時間後の眠気レベルの変動量を、推定部3にあらかじめ記憶させておき、照度やガスの濃度を基に、所定時間後の眠気レベルの変動量を推定しても構わない。例えば照度の場合には、周囲が明るい時には人は眠くなりにくく、周囲が暗いときには人は比較的眠くなりやすいことに起因する。特に自動車を運転しているときには、その時点の照度に基づいて、人の眠気の推移を正確に予測できるという利点を有する。
In addition, although it has been explained here that drowsiness is predicted based on the amount of heat released from the thermal image, the estimating
一方、例えばガスが炭酸ガスである場合には、炭酸ガスの濃度が高いときには人は眠くなりやすく、濃度が低いときには人は眠くなりにくいことに起因する。これにより、自動車運転中に内気循環させていて炭酸ガスが上昇する際に、炭酸ガス濃度の推移から人の眠気を正確に予測できるという利点を有する。 On the other hand, if the gas is carbon dioxide, for example, it is because when the concentration of carbon dioxide is high, people tend to become sleepy, and when the concentration is low, people do not easily become sleepy. This has the advantage of being able to accurately predict the drowsiness of a person from the transition of the carbon dioxide concentration when the carbon dioxide gas rises due to internal air circulation during automobile driving.
なお、放熱量に応じた所定時間後の眠気レベル変動量を用いた眠気の予測は、眠気予測部50で行うことも可能である。
It should be noted that the
眠気推定部40及び眠気予測部50とは、推定部3と同様に、例えば、CPUと、当該CPUに通信可能な記憶部に記憶された制御プログラムとによって実現されている。
The
以上のように、本実施の形態によれば、眠くなりやすさ推定装置1Cでは、人P1の現在の眠気レベルと、眠くなりやすさ度合いとに基づいて、将来の眠気レベルが予測されるので、この将来の眠気レベルを今後の眠気対策に反映することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、本実施の形態では、人P1を含む動画像により現在の眠気レベルを推定する場合を例示した。しかし、眠気レベルを推定する方法は、如何様でもよい。例えば、人P1の心拍、皮膚コンダクタンス、皮膚温度、脳波などを用いて眠気レベルを推定する事が可能である。 In this embodiment, the case of estimating the current drowsiness level from a moving image including the person P1 has been exemplified. However, any method may be used to estimate the sleepiness level. For example, the drowsiness level can be estimated using the heart rate, skin conductance, skin temperature, electroencephalogram, etc. of the person P1.
心拍を用いる方式では、例えば、心拍のR波とR波の間隔(RR間隔)から交感神経/副交感神経(LF/HF)を求めて、眠気レベルを推定すればよい。LF/HFは、人が眠くなると、低くなる傾向がある。 In the method using the heartbeat, for example, the sympathetic nerve/parasympathetic nerve (LF/HF) may be obtained from the interval between the R waves of the heartbeat (RR interval) to estimate the drowsiness level. LF/HF tends to be lower when a person is sleepy.
皮膚コンダクタンスを用いる方式では、例えば、皮膚コンダクタンスから精神性発汗量を求めて眠気レベルを推定すればよい。精神性発汗量は、人が眠くなると減少する傾向がある。 In the method using the skin conductance, for example, the drowsiness level may be estimated by obtaining the amount of mental perspiration from the skin conductance. Mental perspiration tends to decrease when a person becomes sleepy.
皮膚温度を用いる方式では、指先などの末梢部の皮膚温度から眠気レベルを推定すればよい。末梢部の皮膚温度は、人が眠くなると上昇する傾向がある。 In the method using the skin temperature, the drowsiness level can be estimated from the peripheral skin temperature such as fingertips. Peripheral skin temperature tends to rise when a person is sleepy.
脳波を用いる方式では、例えば、α波振幅やα波割合から眠気レベルを推定すればよい。α波振幅やα波割合は、人が眠くなると上昇する傾向がある。 In the method using electroencephalograms, for example, the drowsiness level may be estimated from the alpha wave amplitude or the alpha wave ratio. The alpha wave amplitude and alpha wave ratio tend to increase when a person becomes sleepy.
(実施の形態7)
[覚醒誘導システム]
この実施の形態7では、眠くなりやすさ推定装置を覚醒誘導システムに採用した場合について説明する。なお、ここでは、実施の形態1に係る眠くなりやすさ推定装置1を覚醒誘導システムに採用する場合について説明するが、その他の実施の形態の眠くなりやすさ推定装置を覚醒誘導システムに採用してもよい。覚醒誘導システムは、例えば、自動車などの車両内、オフィスなどの室内に設置される。
(Embodiment 7)
[Awakening induction system]
In this seventh embodiment, a description will be given of a case in which a device for estimating the tendency to become drowsy is employed in a wakefulness induction system. Here, a case where the
図18は、実施の形態7に係る覚醒誘導システム100の機能構成を示すブロック図である。図18に示すように覚醒誘導システム100は、眠くなりやすさ推定装置1と、人P1の周囲環境を変更するための機器200とを備えている。
FIG. 18 is a block diagram showing a functional configuration of
制御装置110は、眠くなりやすさ推定装置1により推定された眠くなりやすさ度合いに基づいて、機器200を制御して、人P1、P2、P3の覚醒を誘導する。具体的には、制御装置110は、眠くなりやすさ推定装置1と、機器200とに通信可能に接続されている。制御装置110は、CPU、RAM、ROMを備えており、CPUがROM内に格納されている制御プログラムをRAMに展開して実行することにより、眠くなりやすさ度合いに基づいて、機器200を制御する。例えば、制御装置110は、眠くなりやすさ度合いが所定値以下である場合に通常モードで機器200を制御し、眠くなりやすさ度合いが所定値を超えた場合に、覚醒を誘導するための覚醒誘導モードで機器200を制御する。ここで、所定値とは、機器200を覚醒誘導モードで動作させるための閾値であり、ユーザの任意で変更可能としてもよい。
機器200は、例えば、照明装置210と、音響装置220と、振動装置230と、空調装置240とを含んでいる。
The
照明装置210は、制御装置110の制御に基づいて調光可能となっている。照明装置210は、覚醒誘導モードでは通常モードよりも覚醒誘導効果の高い照明が行われる。具体的には、覚醒誘導モードにおいては、照明装置210は、通常モードよりも明るい光を発することで、人P1の覚醒を誘導することができる。なお、覚醒誘導モードでは、光に含まれる青色光を、通常モードよりも多くして人P1の覚醒を誘導する第一方式や、通常モードよりも低いデューティ比のパルス光で人P1の覚醒を誘導する第二方式を採用することも可能である。
The
具体的には、第一方式では照明装置210が400nm以上500nm以下の範囲にピーク波長を有する光を人P1に照射すればよい。これにより、効率的に人P1の覚醒を誘導することができる。
Specifically, in the first method,
また、第二方式では、通常モードよりも低いデューティ比のパルス光で人P1の覚醒を誘導するので、例えば覚醒誘導システム100を車両内に設けた場合に、夜間であっても運転中に人P1の顔が光って目立つことを抑えながら、覚醒を誘導することができる。特に、第二方式では、照明装置210が、0.1Hz以上1Hz以下の周波数で、0.00001以上0.1以下のデューティ比のパルス光を発してもよい(第一条件)。このような光を人P1に照射することで、より効率的に覚醒を誘導することができる。この第二方式においても、照明装置210が400nm以上500nm以下の範囲にピーク波長を有する光を人P1に照射してもよい。
In addition, in the second method, since the awakening of the person P1 is induced by pulsed light with a duty ratio lower than that in the normal mode, for example, when the
音響装置220は、制御装置110の制御に基づいて、出力する音が調整可能となっている。音響装置220は、覚醒誘導モードでは通常モードよりも覚醒誘導効果の高い音が出力される。覚醒誘導効果の高い音とは、通常モードよりも音量を高くしたり、覚醒誘導効果の高い曲を流したりすることが含まれる。
The
また、人P1における左右で異なる周波数の音を出力可能な音響装置220である場合には、当該音響装置220は、覚醒誘導モードでは左右における音の周波数が30Hz以下の範囲で差をつけている(第二条件)。このように左右の音の周波数に差があれば、効率的に人P1の覚醒を誘導することができる。
In addition, when the
振動装置230は、制御装置110の制御に基づいて、人P1に対して振動を付与する。振動装置230としては、振動アクチュエータ、振動ダンパなどが挙げられる。振動装置230は、通常モードでは非振動であり、覚醒誘導モードでは振動する。具体的には、振動装置230は、覚醒誘導モードでは人P1の筋紡錘を刺激する周波数帯の振動を発生することが好ましい(第三条件)。振動によって筋紡錘が刺激されると、脳内の脳幹網様体賦活系が活性化する。脳幹網様体賦活系は、人の覚醒に関与しているために、当該脳幹網様体賦活系が活性化されると、人P1の覚醒が誘導されることになる。
また、車両内における振動装置230の設置箇所としては、例えばシートや、ステアリングなどが挙げられる。また、室内における振動装置230の設置箇所としては、例えば椅子や、筆記具、操作デバイス(マウス、キーボード等)などが挙げられる。
Further, examples of places where the vibrating
空調装置240は、制御装置110の制御に基づいて空調を行う。空調装置240は、覚醒誘導モードでは通常モードよりも覚醒誘導効果の高い空調が行われる。具体的には、覚醒誘導モードにおいては、空調装置240は、通常モードよりも低い気温とすることで、人P1の覚醒を誘導することができる。また、空調装置240は、覚醒誘導モードでは風を人P1に当てることで体感温度を低くすることにより、人P1の覚醒を誘導してもよい。さらに、空調装置240は、気温を低くするだけでなく、所定の時間間隔で気温を昇降させて、人P1の覚醒を誘導してもよい。この場合の時間間隔は、5分以上60分以下とし、気温の昇降幅は2℃以上15℃以下とすればよい。
The
以上のように、本実施の形態によれば、制御装置110が照明装置210を制御することにより、人P1の覚醒を誘導することができる。
As described above, according to the present embodiment,
また、覚醒誘導時においては、照明装置210から0.1Hz以上1Hz以下の周波数で、0.00001以上0.1以下のデューティ比のパルス光が照射されるので、覚醒の誘導を効率よく行うことができる。
In addition, at the time of wakefulness induction, pulsed light with a duty ratio of 0.00001 or more and 0.1 or less is emitted from the
また、制御装置110が音響装置220を制御することにより、人の覚醒を誘導することができる。
In addition, the
また、覚醒誘導時においては、音響装置220の左右における音の周波数の差が30Hz以下となっているので、覚醒の誘導を効率よく行うことができる。
In addition, during wakefulness induction, since the difference in sound frequency between the left and
また、制御装置110が振動装置230を制御することにより、人の覚醒を誘導することができる。
In addition, by controlling the
また、覚醒誘導時においては、振動装置230から人P1の筋紡錘を刺激する周波数帯の振動が発生しているので、覚醒の誘導を効率よく行うことができる。
In addition, at the time of wakefulness induction, since the vibrating
また、制御装置110が空調装置240を制御することにより、人の覚醒を誘導することができる。
In addition, by controlling the
なお、本実施の形態では、眠くなりやすさ推定装置1が推定した眠くなりやすさ度合いに応じて、機器200(照明装置210、音響装置220、振動装置230、空調装置240)が覚醒誘導モードで動作する場合を例示した。しかしながら、眠くなりやすさ推定装置1に連動させずに、機器200が覚醒誘導モードで動作してもよい。例えば、機器200が人によって個別に操作されることで、覚醒誘導モードで動作する場合が挙げられる。機器200の周囲に存在する人がどのような状況(眠気のない状況、眠気のある状況、眠くなりやすさ度合いの高い状況、眠くなりやすさ度合いの低い状況など)であっても、
強制的に覚醒誘導を行うことが可能である。特に、上述した第一条件、第二条件及び第三条件であると、覚醒誘導を効率的に行うことができ、好適である。このように、眠くなりやすさ度合いを考慮せずに覚醒誘導を行う覚醒誘導システムにおいては、眠くなりやすさ推定装置1はなくてもよい。
Note that in the present embodiment, the device 200 (the
It is possible to forcibly induce wakefulness. In particular, the first condition, the second condition, and the third condition described above are preferable because wakefulness induction can be performed efficiently. In this way, in the wakefulness guidance system that induces wakefulness without considering the degree of drowsiness, the
また、実施の形態6に係る眠くなりやすさ推定装置1Cを覚醒誘導システムに採用する場合には、予測した将来の眠気レベルに基づいて、機器200の動作を制御してもよい。
Further, when the
(実施の形態8)
上記実施の形態7では、眠くなりやすさ度合いに基づいて、制御装置110が機器200を制御する場合を例示した。この実施の形態7では、眠くなりやすさ度合いと、人P1の快適度とに基づいて、制御装置110が機器200を制御する場合について説明する。なお、以降の説明において、上記実施の形態8と同等の部分においては、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
(Embodiment 8)
In the above-described seventh embodiment, the case where
実施の形態8では、推定部3は、熱画像センサ21が取得した熱画像G1から人P1の快適度も推定する。
In the eighth embodiment, the
図19は、人P1の快適度と放熱量との関係を示すグラフである。このグラフは、被験者の着衣量と、環境温度とを変化させることで、各温熱条件における被験者の放熱量を求めるとともに、快適度を評価した結果をまとめている。具体的には、被験者は5つの温熱条件で眠くなりやすさ度合いの評価を受けている。温熱条件1~温熱条件5は、実施の形態1の場合と同様である。被験者は、各温熱条件において快適度を5段階で評価した。快適度が0のときは快適でも不快であるとも判断のつかない状態である。快適度がプラスのときは、段階が高まるほど快適度が高まっていることを示す。快適度がマイナスのときは、段階が下がるほど不快となることを示す。この評価結果の複数人分の平均値を求め、当該平均値及び放熱量を図19のグラフにまとめ、これらの近似曲線L1を求めた。この近似曲線L1に基づいて、推定部3は放熱量から快適度を推定することが可能となる。
FIG. 19 is a graph showing the relationship between the degree of comfort of the person P1 and the heat release amount. This graph summarizes the results of evaluating the degree of comfort while determining the amount of heat released by the subject under each thermal condition by changing the amount of clothing worn by the subject and the environmental temperature. Specifically, subjects were evaluated for the degree of drowsiness under five thermal conditions.
制御装置110は、機器200を覚醒誘導モードで制御する場合においては、推定部3が推定した快適度も用いて、機器200の動作を制御する。具体的には、制御装置110は、推定部3が推定した快適度をモニタリングしており、当該快適度が所定値よりも大きくなるように、空調装置240を制御する。
When controlling the
以上のように、本実施の形態によれば、眠くなりやすさ推定装置1が検出した快適度と眠くなりやすさ度合いとに基づいて、制御装置110が機器200を制御するので、人が快適と感じる環境を再現しつつ、覚醒誘導を行うことが可能である。
As described above, according to the present embodiment,
(実施の形態9)
上記実施の形態8では推定部3が放熱量に基づいて眠くなりやすさ度合いと、快適度とを推定する場合、つまり、眠くなりやすさ推定装置1が、人P1の快適度を検出する快適度検出装置としても機能している場合について例示した。この実施の形態9では、覚醒誘導システムが、人P1の快適度を検出する専用の快適度推定部を有している場合について説明する。なお、以降の説明において、上記実施の形態6及び7と同等の部分においては、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
(Embodiment 9)
In the eighth embodiment described above, when the
図20は、実施の形態9に係る覚醒誘導システム100Dの機能構成を示すブロック図である。図20に示すように覚醒誘導システム100Dは、眠くなりやすさ推定装置1Cと、人P1の周囲環境を変更するための機器200と、人P1の快適度を推定する快適度推定部300とを備えている。覚醒誘導システム100Dでは、熱画像センサ21で計測した人P1を含む熱画像G1を基に快適度推定部300にて人P1からの放熱量を算出し、図19のグラフに基づき人P1の快適度を算出する。さらに図20における眠くなりやすさ推定装置1Cにて予測された将来の眠気レベルと、快適度推定部300にて求められた快適度から、快適度を維持しながら将来の眠気レベルや現在の眠気レベルを可能な範囲で低くすることができる。例えば、快適度が0よりも大きくなるように空調装置240を制御しても良い。この場合は放熱量が46W/m2よりも大きくならない範囲でなるべく放熱量を大きくなるように制御することで、快適度を維持しながら眠くなりにくい環境を実現できる。もちろん、この快適度の所定値は0でなくてもよいし、ユーザが設定できるようにしていてもよい。例えば快適度が-1よりも大きくなるように設定すれば、快適度が少し低下しても覚醒度をより高くすることができるし、快適度が0よりも大きくなるようにすれば、快適性を維持しながら可能な範囲で覚醒度を高くすることができる。
FIG. 20 is a block diagram showing the functional configuration of a
また、ここでは将来の眠気と快適度とを基に制御装置110にて機器200を制御したが、眠気推定部40にて推定した現在の眠気と快適度推定部300にて推定した快適度を基に機器200を制御しても構わない。こうすることで、快適度を維持しながら現在の眠気をなるべく低くするように制御することができる。
In addition, although the
(他の実施の形態)
以上、本開示に係る眠くなりやすさ推定装置及び覚醒誘導システムについて、上記実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
(Other embodiments)
As described above, the sleepiness estimation device and the awakening induction system according to the present disclosure have been described based on the above embodiments, but the present disclosure is not limited to the above embodiments. For example, it is realized by arbitrarily combining the components and functions of each embodiment without departing from the scope of the present disclosure, or by applying various modifications that a person skilled in the art can think of for each embodiment. Forms are also included in this disclosure.
例えば、上記実施の形態1~5では、熱画像センサ21、照度センサ22及びガスセンサ23が個別にセンサ2、2a、2bに備えられている場合を例示したが、熱画像センサ、照度センサ及びガスセンサの少なくとも2つが、センサに備えられていてもよい。これにより、各センサの検出結果を用いて、複合的に眠くなりやすさ度合いを推定することが可能である。
For example, in
また、上記実施の形態6、7では、覚醒誘導システム100が、人の周囲環境を変更するための複数の機器(照明装置210、音響装置220、振動装置230、空調装置240)を備えている場合を例示したが、覚醒誘導システムは、人の周囲環境を変更するための機器を少なくとも一つ備えていればよい。また、人の周囲環境を変更するための機器は、周囲環境を変更することにより人の覚醒を誘導できるのであれば、例示した照明装置210、音響装置220、振動装置230及び空調装置240以外の機器を用いることも可能である。
In
また、例えば、本開示は、眠くなりやすさ推定装置または覚醒誘導システムとして実現できるだけでなく、眠くなりやすさ推定装置または覚醒誘導システムの各構成要素が行う処理をステップとして含むプログラム、及び、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現することもできる。プログラムは、記録媒体に予め記録されていてもよく、あるいは、インターネットなどを含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。 Further, for example, the present disclosure can be implemented not only as a drowsiness estimating device or an alertness-inducing system, but also a program including, as steps, processes performed by each component of the drowsiness-easiness estimating device or the alertness-inducing system, and its It can also be realized as a computer-readable recording medium recording the program. The program may be pre-recorded on a recording medium, or may be supplied to the recording medium via a wide area network including the Internet.
つまり、上述した包括的または具体的な態様は、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能な記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 That is, the general or specific aspects described above may be implemented in a system, device, integrated circuit, computer program or computer readable recording medium, and any of the system, device, integrated circuit, computer program and recording medium may be implemented. may be implemented in any combination.
本開示は、人の覚醒を誘導する機器などを、現時点での人の状況に応じて動作させるシステムなどに利用される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure is used for a system or the like that operates a device or the like that induces human awakening according to the current state of the person.
1、1A、1B、1C 推定装置
2、2a、2b センサ
3 推定部
4 報知部
21 熱画像センサ
22 照度センサ
23 ガスセンサ
30 撮像部
40 眠気推定部
50 眠気予測部
100 覚醒誘導システム
110 制御装置
150 机
200 機器
210 照明装置
220 音響装置
230 振動装置
240 空調装置
300 快適度推定部
G1、G2、G3 熱画像
L、L1 近似曲線
P1、P2、P3、P4、P5 人
R 撮像範囲
1, 1A, 1B,
Claims (13)
前記推定部が推定した眠くなりやすさ度合いに基づいて、前記特定の人の周囲環境を変更するための機器を制御する制御装置と、
前記特定の人の快適度を検出する快適度検出装置と、を備え、
前記制御装置は、前記特定の人の、温度に基づく前記快適度と眠くなりやすさ度合いとが所定の条件を満たすように、前記機器を制御する、
覚醒誘導システム。 an estimating unit for estimating, for each individual, the degree of sleepiness of a specific person out of the plurality of people , based on information about the physiological conditions of the plurality of people;
a control device that controls a device for changing the surrounding environment of the specific person based on the degree of drowsiness estimated by the estimation unit;
A comfort level detection device that detects the comfort level of the specific person,
The control device controls the equipment so that the specific person's degree of comfort based on temperature and the degree of drowsiness of the person satisfy predetermined conditions.
awakening system.
請求項1に記載の覚醒誘導システム。 wherein the physiological state includes the heartbeat of the specific person;
Arousal induction system according to claim 1.
請求項2に記載の覚醒誘導システム。 The degree of drowsiness is estimated by obtaining the sympathetic/parasympathetic nerves from the interval between the R waves of the heartbeat of the specific person,
Arousal induction system according to claim 2.
請求項1~3のいずれか一項に記載の覚醒誘導システム。 The physiological state includes the amount of perspiration of the specific person,
A wakefulness induction system according to any one of claims 1 to 3.
請求項4記載の覚醒誘導システム。 The degree of drowsiness is estimated by obtaining the amount of mental perspiration from the skin conductance of the specific person,
A wakefulness induction system according to claim 4.
請求項1~5のいずれか一項に記載の覚醒誘導システム。 the physiological state includes skin temperature of the specific person;
A wakefulness induction system according to any one of claims 1 to 5.
請求項6記載の覚醒誘導システム。 The degree of drowsiness is estimated by obtaining the skin temperature of the peripheral part of the specific person,
Arousal induction system according to claim 6.
請求項1~7のいずれか一項に記載の覚醒誘導システム。 the device comprises a lighting device;
A wakefulness induction system according to any one of claims 1 to 7.
請求項8に記載の覚醒誘導システム。 The illumination device emits pulsed light with a frequency of 0.1 Hz or more and 1 Hz or less and a duty ratio of 0.00001 or more and 0.1 or less during awakening induction.
Arousal induction system according to claim 8.
請求項1~9のいずれか一項に記載の覚醒誘導システム。 the device comprises an acoustic device;
Arousal induction system according to any one of claims 1 to 9.
請求項10に記載の覚醒誘導システム。 The acoustic device can output sounds with different frequencies on the left and right sides of the specific person, and during wakefulness induction, the sound frequencies on the left and right sides are different within a range of 30 Hz or less.
Arousal induction system according to claim 10.
請求項1~11のいずれか一項に記載の覚醒誘導システム。 the equipment comprises an air conditioner;
Arousal induction system according to any one of claims 1 to 11.
請求項12に記載の覚醒誘導システム。 The air conditioner sets the temperature lower than normal during wakefulness induction, and raises and lowers the temperature within a range of 2° C. or higher and 15° C. or lower at intervals of 5 minutes or more and 60 minutes or less.
Arousal induction system according to claim 12.
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