(57)【要約】【課題】  運転者の運転により移動する移動体にあって運転者の自発的な運転により走行その他移動の品質を高めることを可能とする。【解決手段】  運転者の運転により移動する移動体の前記運転者の心理状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき前記運転者が置かれた運転室内の環境を前記移動体の運転に適合するよう制御する環境制御手段とを備えた、移動体の内部環境制御装置１。【選択図】  図１
2019156080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の運転により移動する移動体の前記運転者の心理状態を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき前記運転者が置かれた運転室内の環境を前記移動体の運転に適合するよう制御する環境制御手段とを備えた、
移動体の内部環境制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の移動体の運転環境を制御する移動体の内部環境制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の走行においては、燃費に代表されるように車両のハードウェア条件を考慮した走行モードを設定することが行われているが、近年、安全性の高い走行を実現すべく、運転者の心理状態に着目することが考えられている。そのような技術の例として特許文献１には、運転者の興奮度の高低を検出し、興奮度が高い場合は車両を減速させる等の、運転者の心理状態に基づき車両の運動状態を制御する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１２７２８５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、上記従来の技術においては、以下のような課題があった。すなわち、特許文献１に記載の技術は、自動車の走行状態を自動で制御することを解決手段とするものであり、運転者の自発的な運転により走行の品質を向上させるものとは言えなかった。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、運転者の運転により移動する自動車その他の移動体にあって、運転者の自発的な運転により走行その他移動の品質を高めることが可能な移動体の内部環境制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の側面は、運転者の運転により移動する移動体の前記運転者の心理状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき前記運転者が置かれた運転室内の環境を前記移動体の運転に適合するよう制御する環境制御手段とを備えた、移動体の内部環境制御装置である。
【０００７】
なお、本発明は他の側面として、前記運転者の心理状態は緊張度の上下によって定められ、環境制御手段は、前記運転室内の環境を、前記運転者の前記緊張度を略一定に保つように制御するものであってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
以上のような本発明は、運転者の運転により移動する移動体にあって運転者の自発的な運転により走行その他移動の品質を高めることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る移動体の内部環境制御装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係る移動体の内部環境制御装置が組み込まれた自動車内の構成を示す側面図
【図３】本発明の実施の形態に係る移動体の内部環境制御装置の動作のフローチャート
【図４】本発明の実施の形態に係る移動体の内部環境制御装置において用いられる心理状態の判断の原理を説明するため図
【図５】本発明の実施の形態に係る移動体の内部環境制御装置において用いられる心理状態の判断の原理を説明するため図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態に係る、四輪自動車に実装される移動体の内部環境制御装置の構成を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施の形態の移動体の内部環境制御装置１において、ＢＯＤＹＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、メモリ、通信バス３０を介して他のＥＣＵと通信する通信装置等を有し、入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１及び脈拍センサ１２が検出した諸量に基づき、環境制御部２０の動作を制御する手段である。入力Ｉ／Ｆ１１は、専用のハードウェアとして設けてもよいし、カーオーディオ、カーナビゲーションシステムの操作スイッチ類等を用いるようにしてもよい。環境制御部２０はＢＯＤＹＥＣＵ１０の制御に基づき自動車の車室内の環境を制御する手段であって、車室内の空調を行うエアコンディショナー２１、振動を発生させるバイブレータ２２、音声・音響を生成・出力する音声出力部２３、及び車両のエンジンの動作を制御するエンジンＥＣＵ２４を含んで構成される。
【００１２】
次に、図２は、本実施の形態の移動体の内部環境制御装置の環境制御部２０の、四輪自動車における実装状態を示す図である。図に示すように、自動車２の運転室である車室Ｃ内において、運転者側の座席Ｃ１のシートバック及びシートクッション内にはバイブレータ２２が配設される。また、ステアリングホイールＣ２上であって運転者Ｄにより把持される領域には、脈拍センサ１２が配設される。車室Ｃの内壁となるドアＣ３には、音声出力部２３が有するスピーカが配設される。エンジンコンパートメント内に配設されたエアコンディショナー２１は空調配管２１ａを介して車室Ｃ内に連通する吹出口Ｃｘから調整された空気を吹き出させる。
【００１３】
以上の構成において、ＢＯＤＹＥＣＵ１０及び脈拍センサ１２の組み合わせは本発明の検出手段に相当し、ＢＯＤＹＥＣＵ１０及び環境制御部２０の組み合わせは本発明の環境制御手段に相当する。
【００１４】
本実施の形態の移動体の内部環境制御装置は、上記の構成を備えたことにより、車両の運転者の心理状態を検出し、当該検出した心理状態に応じて、運転者の心理状態を予め定めた自動車２の運転に好適な状態に移行させることにより、運転手の心理状態を自動車２の運転に好適な状態に保って品質の高い走行を実現する。
【００１５】
以下、図３のフローチャートを参照して、ＢＯＤＹＥＣＵ１０の制御による移動体の内部環境制御装置１の動作を詳しく説明する。
【００１６】
はじめに、運転者又は第三者による設定者は入力Ｉ／Ｆ１１への入力により、心理状態の目標値として所望のＬＦ／ＨＦ値をＢＯＤＹＥＣＵ１０に設定する（Ｓ１０）。なお、目標値は定数であってもよいし、一定幅の値域として設定してもよい。
【００１７】
ここでＬＦ／ＨＦ値とは、心理状態を緊張度の変化として評価する指標であって、心拍の時間変化を電位で評価した値（心拍電位）を解析することにより得られる値である。具体的には、心拍電位からピーク（Ｒ波）を抽出し、各々のＲ波の時系列に沿った間隔（心拍インターバル（Ｒ−Ｒ interval:ＲＲＩ））を高速フーリエ変換等により周波数解析することにより得られる。
【００１８】
すなわち、図４に示すように、緊張が緩和された状態ではＲＲＩは大きく（心拍数が減少する）とともに周期に揺らぎが生ずる傾向となるのに対し、緊張度が高まるとＲＲＩは小さくなる（心拍数が増加する）とともに周期が揃う傾向となる。更に、図５に示すように、ＲＲＩを周波数解析した場合、パワースペクトル密度（power spectral density:ＰＳＤ）の変化は、低周波（low frequency:ＬＦ）側及び高周波（high frequency:ＨＦ）側各々にピークを有する曲線として得られる。ＬＦ側のピークは血圧性変動（Mayer-wave related sinus arrhythmia:ＭＷＳＡ）を示し、交感神経及び副交感神経の影響により変動し緊張すると大きくなる（図中白矢印を参照）。一方、ＨＦ側のピークは呼吸性変動（respiratory sinus arrhythmia:ＲＳＡ）を示し、副交感神経の影響により変動し緊張すると小さくなる（図中黒矢印を参照）。
【００１９】
したがって、ＬＦ／ＨＦ値としてＬＦ側のピークとＨＦ側のピークとの比を定義することにより、心拍数から導いたＬＦ／Ｈｆ値の大小により緊張度の大小を評価することができる。
【００２０】
図３のフローチャートに戻って、自動車２の運転中、ＢＯＤＹＥＣＵ１０は脈拍センサ１２から運転者の脈拍をモニタし（Ｓ１１）、サンプリング、ＲＲＩの抽出、周波数解析等の演算を行い、運転者のＬＦ／ＨＦ値を算出し（Ｓ１２）、目標値との大小を比較、判断する（Ｓ１３）。
【００２１】
算出したＬＦ／ＨＦ値が目標値より大きい場合は、運転者は緊張度が高い状態にあると判断し、運転者の緊張度を下げ、より弛緩した心理状態となるように環境制御部２０を動作させる（Ｓ１４）。具体的には、エアコンディショナー２１により車室Ｃ内の温度を下げる（又は上げる）、快適とされる湿度となるよう空調する、音声出力部２３から環境音楽その他リラクゼーション効果があるとされる音楽・音響を出力する、又はエンジンＥＣＵ２４により走行速度を低下させる、エンジン音を減少させる等の制御を行わせる、等の一連の制御を選択的又は組み合わせて実行し、Ｓ１１のモニタ動作へ復帰する。
【００２２】
一方、算出したＬＦ／ＨＦ値が目標値より小さい場合は、ＢＯＤＹＥＣＵ１０は更に目標値より小さいかどうかを比較、判断し（Ｓ１５）、小さい場合は、運転者は緊張度が低い状態にあると判断し、運転者の緊張度を上げるように環境制御部２０を動作させる（Ｓ１６）。具体的には、エアコンディショナー２１により車室Ｃ内の温度を上げる（又は下げる）、不快感を催すとされる湿度となるよう空調する、音声出力部２３からはビープ音・警告音声、エンジン音のモニタその他緊張感を高める効果があるとされる音楽・音響を出力する、座席Ｃ１内のバイブレータ２２を動作させる。又はエンジンＥＣＵ２４により自動車２に加速度を与える、エンジン音を増大させる等の制御を行わせる、等の一連の制御を選択的又は組み合わせて実行し、Ｓ１１のモニタ動作へ復帰する。
【００２３】
更に、算出したＬＦ／ＨＦ値が目標値より小でない場合は、ＢＯＤＹＥＣＵ１０は環境制御部２０を動作させることなく、Ｓ１１のモニタ動作へ復帰する。
【００２４】
以上のフロートチャートに沿った動作を繰り返し実行することにより、運転者のＬＦ／ＨＦ値は目標値又は値域内に収束して、運転者は緊張と緩和のバランスを保ち、安心感、安全感等の運転に適合した心理状態を維持しつつ自動車２を運転することとなる。
【００２５】
このように、本発明の実施の形態の移動体の内部環境制御装置によれば、運転者の心理状態を検出して、これに基づき自動車２の車室Ｃ内の環境を制御することにより、運転者の心理状態が自動車２を運転するのに適合した状態となるよう促す。これにより、運転者の自発的な運転により運転ムラ等が軽減され、走行の品質を高めることが可能になる。
【００２６】
更に、本実施の形態の移動体の内部環境制御装置によれば、目標値の設定を運転者側により設定させることで、運転者の好みや個性に合わせて目標値としての緊張感を任意に設定することができる。これにより、運転行為へ適度な娯楽性を付与すること、等の付加価値を与えることが可能となる。
【００２７】
以上のように、本発明の実施の形態の移動体の内部環境制御装置によれば、四輪自動車等の車両にあって運転者の自発的な運転により走行その他移動の品質を高めることが可能になるという効果を奏する。
【００２８】
しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００２９】
上記の説明においては、本発明の心理状態の例として心拍に基づくＬＦ／ＨＦ値を用いたが、心理状態の検出は、心拍に基づく他の手法より導いた評価値によってもよい。更に、本発明の心理状態は、心拍に基づくもの他、体温、呼吸数、血中酸素濃度、その他人体から検知可能な任意の生理的情報に基づくものであってもよい。更に、本発明の心理状態は、緊張度以外の評価を指標とするものであってもよい。
【００３０】
更に、上記の説明においては、目標値は運転者又は第三者により入力Ｉ／Ｆ１１を介して設定されるものとしたが、ＢＯＤＹＥＣＵ１０その他自動車２側にプリセットされたものであってもよい。
【００３１】
更に、上記の説明においては、環境制御部２０はエアコンディショナー２１、バイブレータ２２、音声出力部２３、エンジンＥＣＵ２４を含んで構成されるものとしたが、これらの一部のみから構成されるものであってもよいし、更に、ＥＰＳの操舵力を可変する構成や、図２に示す室内灯Ｃ４の光色や点灯パターンを可変する構成を含んで実現するものとしてもよい。
【００３２】
更に、上記の説明においては、本発明の移動体の例として四輪自動車を挙げたが、本発明の移動体は、運転者の運転により移動するものであればよく、その他の具体的構成に限定されない。したがって、本発明は、二輪車、船舶、列車、航空機その他の移動体において実施してもよい。
【００３３】
以上のように、本発明は、移動体の内部環境制御装置であって、運転者の運転により移動する移動体の前記運転者の心理状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき前記運転者が置かれた運転室内の環境を前記移動体の運転に適合するよう制御する環境制御手段とを備えたものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。
【００３４】
したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のような本発明は、運転者の運転により移動する移動体にあって運転者の自発的な運転により走行その他移動の品質を高めることが可能になるという効果を奏し、例えば四輪自動車等の車両への適用において有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１  移動体の内部環境制御装置
２  自動車
１０  ＢＯＤＹＥＣＵ
１１  入力Ｉ／Ｆ
１２  脈拍センサ
２０  環境制御部
２１  エアコンディショナー
２１ａ  空調配管
２２  バイブレータ
２３  音声出力部
２４  エンジンＥＣＵ
３０  通信バス
Ｃ  車室
Ｃ１  座席
Ｃ２  ステアリングホイール
Ｃ３  ドア
Ｃ４  室内灯
Cｘ  吹出口
Ｄ  運転者
【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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