(57)【要約】【課題】より高い覚醒効果を得ることを可能にする。【解決手段】運転手を覚醒させるための冷風刺激を発生する主空調部，シート空調部から、運転手の対象部位に対して冷風刺激を発生させる刺激制御部３０２と、冷風刺激を発生させるオン期間と冷風刺激を休止させるオフ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３０３は、オン期間が終了してオフ期間となった場合に、対象部位のその冷風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、次の冷風刺激を発生させるタイミングを遅らせる。【選択図】図５
2019043301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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が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覚醒維持装置。
【請求項２】
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が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）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請求項１に記載の覚醒維持装置。
【請求項３】
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請求項１に記載の覚醒維持装置。
【請求項４】
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請求項２に記載の覚醒維持装置。
【請求項５】
前記生体情報取得部は、前記生体情報として前記対象部位の皮膚温を取得するものであり、
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が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４に記載の覚醒維持装置。
【請求項６】
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、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が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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６８２７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の覚醒維持装置は、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。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明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刺激時間制御部（３０３）として機能させる。
【０００９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】覚醒維持システム１の概略的な構成の一例を示す図である。
【図２】空調装置３の概略的な構成の一例を示す図である。
【図３】主空調部３１の概略的な構成の一例を示す図である。
【図４】シート空調部３２の概略的な構成の一例を示す図である。
【図５】エアコンＥＣＵ３０の概略的な構成の一例を示す図である。
【図６】エアコンＥＣＵ３０での覚醒刺激関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】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す図である。
【図８】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す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
（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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
＜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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
＜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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
＜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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
（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。
【００６３】
（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。
【００６４】
（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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
（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。
【００６８】
（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。
【００６９】
（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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
（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。
【００７３】
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。
【００７４】
（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。
【００７５】
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。
【符号の説明】
【００７６】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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