JPWO2014010568A1 - 覚醒維持装置 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、着座者の覚醒度を示す指標とは、例えば、R波の信号の時間間隔、心拍のゆらぎ、頭部の挙動を監視するカメラからの信号である。
また、所定時間とは、同様の刺激が着座者に付与された場合に、その刺激に着座者が慣れる時間と慣れない時間との閾として定められた時間で、例えば30分程度の時間である。
このように、制御装置が、第1の刺激の後、着座者が慣れを感じる所定時間を過ぎて覚醒を示す指標が基準から外れた場合に、人間の心拍値に近いタイミングの第1の刺激で前記着座者を刺激するように刺激装置を駆動することで、着座者が第1の刺激に慣れることの少ない時間では、心地良い刺激で着座者の覚醒を効果的に維持することができる。
このように、車両用シートが心拍センサを備えることで、着座者固有の心電位信号に同期する刺激を着座者に付与することができ、心地良い刺激で着座者の覚醒を維持させることができる。
このように、第2の刺激が心拍非同期の刺激であることで、心拍情報に同期する刺激に対して慣れた着座者に対しても、覚醒を維持させることができる。
このように、第1の刺激が、人間の平均的な心拍情報から定められる刺激であり、予め定められた刺激であれば、着座者の心拍に同期させるためのプログラミング設定及び調整が不要となり、覚醒維持装置の生産効率を高めることができる。
このように、制御装置が刺激装置を駆動することによって、第2の刺激が着座者に複数回付与されるようにすれば、着座者の覚醒の維持をより効果的に実現できる。
このように、心拍センサが心電波形のR波の発生を検出するようにすると、R波は他のQ波、S波等に比べて振幅が大きく容易に検出されるため、制御装置は、心拍に同期する刺激を着座者に付与するように刺激装置を容易に制御することができる。
このように、制御装置が過去に取得された心電位信号に基づいて刺激装置を駆動するようにすると、着座者の体動等のために、一時的に心電位信号を取得できない場合があっても、制御装置は、着座者に刺激を付与するように刺激装置を制御できる。
次に、着座者から得られた身体電位に基づいて覚醒低下状態を判定して心拍に同期する刺激を付与する第1の実施形態に係る覚醒状態維持処理について、図3及び図4を参照して説明する。
次に、上記のように心拍と同期させるようにして振動刺激を付与する場合(以下、同期振動による刺激を同期刺激とも記載)と、心拍に関わらずに、連続的に振動刺激を付与する場合(詳細は後述し、連続振動による刺激を連続刺激とも記載)及び断続的に振動刺激を付与する場合(詳細は後述し、断続振動による刺激を断続刺激とも記載)とを対比した定量評価試験について説明する。定量評価の指標には、着座者80の脳内における血中酸素飽和度(SpO2)を用いた。
図5(C)に示すように、心拍センサ20によってR波が検出された後、約50ミリ秒の間、CPU70CAによって駆動部708から振動モータMに5Vの電圧が供給される。そして、振動モータMが0.3Gをピークとする振動強度で振動する。このようにして、同期振動が付与される。
上記の同期刺激、連続刺激及び断続刺激を受けた複数の被験者による主観評価の結果を、図7及び図8に示す。なお、図7及び図8には、同期刺激を「心拍同期」、連続刺激を「連続」、断続刺激を「断続」という項目で記載する。また、この図7及び図8は、箱ひげ図であり、各振動において、下端の横線の値は、複数の被験者から得られた数値のうち最も低い値であり、上端の横線の値は、複数の被験者から得られた数値のうち最も高い値である。また、方形の下辺が、第1四分位点に相当し、方形内にある太線の値が、第2四分位点(中央値)に相当し、方形の上辺の値は、第3四分位点に相当する。
しかしながら、短時間で心拍に同期する振動を繰り返し付与するようにすると、着座者がその刺激に慣れてしまう恐れがある。
そこで、着座者の刺激慣れを避けて、覚醒効果を長時間持続可能な第2の実施形態に係る覚醒維持処理について次に説明する。
第2の実施形態に係る覚醒維持処理は、第1の実施形態に係る覚醒維持処理で説明した心拍に同期する刺激(同期刺激又は第1の刺激とも記載)の他に、心拍に同期しない刺激(以下、非同期刺激又は第2の刺激とも記載)を着座者に付与することを特徴とする。
つまり、第2の実施形態に係る覚醒維持処理は、第1の刺激の他に第2の刺激を一定の条件下で着座者に付与することで、第1の刺激に対する着座者の慣れを避けて、着座者の覚醒維持を効果的に実現することができる。
また、他の例としての第2の刺激は、図9(B)に示すように、振動モータMの回転加速度の増減を連続的に行うようにして付与される。
以下において、第1の実施形態に係る覚醒維持処理と等しい処理については、説明の重複を避けるために説明しない。
次に、着座者から得られた身体電位に基づいて覚醒状態を判定し、第1の刺激と第2の刺激とを一定の条件に従って付与する覚醒状態維持処理について、図10を参照して説明する。
また、CPU70CAは、今回の基準値超えの時点が前回第1の刺激を付与してから所定時間を超えていれば(ステップS28:No)、第1の刺激を付与するように振動モータMを駆動する(ステップS30)。
更に、同期刺激付与後、着座者が刺激慣れを感じる所定の時間を経過した後に、覚醒状態の低下が確認された場合には、再度同期刺激を付与することによって、心地良い刺激で着座者の覚醒を維持することができる。
更に、第2の刺激については、心拍に同期しない周期の刺激、又は、連続的な刺激であるものとして説明した。しかし、第2の刺激は、これらに限定されず、心拍に同期しない刺激であればよく、不規則的な刺激、更には各パターンの刺激が連続的に組み合わせられた刺激であってもよい。
102 シートクッション
104 シートバック
12 覚醒維持装置
20 心拍センサ
30 信号処理回路
40 シミュレータ
400 モニタ
50 ステアリング
60 SpO2センサ
70C 制御装置
700 格納部
702 波形生成部
704 基準値設定部
706 判定部
708 駆動部
80 着座者
AV 振動波形
M 振動モータ(刺激装置)
RA 加速度波形
RRI,RRI1,RRI2,RRI3 間隔
T 間隔
VH 心電波形データ
Claims (8)
- 着座者を刺激する刺激装置を有する車両用シートと、
前記刺激装置を駆動する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、人間の心拍値に近いタイミングの第1の刺激で前記着座者を刺激した後に、前記着座者の覚醒を示す指標が、前記覚醒が保たれていることを示す基準から所定時間以内に外れた場合に、前記第1の刺激と異なるタイミングを有する第2の刺激で前記着座者を刺激するように前記刺激装置を駆動することを特徴とする覚醒維持装置。 - 前記制御装置は、前記第1の刺激で前記着座者を刺激した後に、前記指標が前記所定時間を過ぎて前記基準から外れた場合は、前記第1の刺激で前記着座者を刺激するように前記刺激装置を駆動することを特徴とする請求項1に記載の覚醒維持装置。
- 前記車両用シートは、前記着座者の心電位信号を取得する心拍センサを備え、
前記第1の刺激は、前記心電位信号から得られる心拍情報に同期する刺激であることを特徴とする請求項1又は2に記載の覚醒維持装置。 - 前記第2の刺激は、心拍非同期の刺激であることを特徴とする請求項3に記載の覚醒維持装置。
- 前記第1の刺激は、人間の平均的な心拍情報から定められる刺激であり、予め定められた刺激であることを特徴とする請求項1又は2に記載の覚醒維持装置。
- 前記制御装置は、前記刺激装置を駆動して前記第2の刺激を前記着座者に複数回付与することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の覚醒維持装置。
- 前記制御装置は、前記心電位信号に係る心電波形のうちR波の検出に応じて、前記着座者を刺激するように前記刺激装置を駆動することを特徴とする請求項3に記載の覚醒維持装置。
- 前記制御装置は、前記心拍センサから前記心電位信号を取得できない場合には、過去に取得された前記心電位信号に基づいて前記刺激装置を駆動することを特徴とする請求項3又は7に記載の覚醒維持装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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