CN108290477A - 车辆用疲劳消除装置 - Google Patents

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Abstract

在车辆用疲劳消除装置中设有：供给部(101)，使雪松醇向车室内喷出并挥发；检测部(130)，检测车室内的乘客的焦躁程度以及睡意程度；控制部(140)，基于由检测部检测到的焦躁程度，使供给部工作而使雪松醇向车室内挥发，并且在通过检测部检测到睡意程度时，控制部控制供给部以使上述雪松醇的挥发量降低。当为了抑制乘客的焦躁而使雪松醇挥发时，可得到放松效果，但在过度放松而引发睡意时，降低雪松醇的挥发量从而能够抑制睡意。

Description

车辆用疲劳消除装置
关联申请的相互参照
本申请基于2015年11月12日申请的日本专利申请2015-222318，并将该公开内容通过参照引入到本申请。
技术领域
本发明涉及一种车辆用疲劳消除装置，对于车辆驾驶中的驾驶者，能够缓解疲劳并且抑制睡意。
背景技术
作为现有的混合溶剂，已知有例如专利文献1记载的溶剂。专利文献1的混合溶剂(液体组成物)设为在作为全氟烷基醚或者全氟聚醚的含氟醚油的溶剂中含有作为难挥发成分的倍半萜烯醇，且(含氟醚油的溶解参数)-(倍半萜烯醇的溶解参数)的值成为-8～0。作为倍半萜烯醇，记载了雪松醇是优选的。
上述混合溶剂以例如护肤化妆品、皮肤化妆品、毛发化妆品、浴用剂等为首，能够应用于芳香剂、香料等，使挥发成分稳定地溶解，并促进该挥发。芳香剂、香料等的香气成分具有放松效果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4824290号公报
本申请发明人研究了使用具有上述放松效果的雪松醇的车辆用的疲劳消除装置。即，通过使雪松醇向车室内挥发，使乘客特别是驾驶者的疲劳缓解。但是，如果雪松醇的挥发量不断增加，则超过放松状态，可知反而存在引发睡意的情况。
发明内容
本发明的目的在于，鉴于上述问题，提供一种对于车辆的乘员能够带来放松效果并能够抑制引发睡意的车辆用的疲劳消除装置。
本发明为了实现上述目的，采用以下的技术手段。
在本发明中，在车辆用疲劳消除装置中具备：供给部，该供给部使雪松醇向车室内喷出并挥发；检测部，该检测部检测车室内的乘客的焦躁程度以及睡意程度；以及控制部，该控制部基于由检测部检测到的焦躁程度，使供给部工作而使雪松醇向车室内挥发，并且在通过检测部检测到睡意时，为了调整车室内浓度，该控制部控制供给部以使雪松醇的挥发量降低。
根据以上内容，基于来自检测部的乘客的焦躁程度，控制部使雪松醇从供给部向车室内挥发，因此能够抑制乘客的焦躁，具有放松效果。
另外，当雪松醇的挥发量不断增加时，存在超过放松状态反而引发睡意的情况，因此当从检测部检测到乘客的睡意时，为了调整车室内浓度，控制部使雪松醇的挥发量降低，因此能够抑制乘客引发睡意。
此外，雪松醇不具有气味或者香气，因此能够用于车辆用疲劳消除装置，而不需要考虑乘客的喜好性。
附图说明
图1是示出车辆用疲劳消除装置搭载于车辆的状态的说明图。
图2是示出第1实施方式中的车辆用疲劳消除装置的结构的说明图。
图3是示出脑波的αII波以及θ波的活动电位相对于雪松醇浓度的曲线图。
图4是示出副交感神经的状态(放松、睡意状态)相对于雪松醇浓度的曲线图。
图5是示出车室内中的疲劳状态以及疲劳缓解状态的说明图。
图6是示出雪松醇对于疲劳的效果的曲线图。
图7是示出在车辆行驶时接近中线的比例和意识降低等级的曲线图。
图8是示出第2实施方式中的车辆用疲劳消除装置的结构的说明图。
图9是示出第3实施方式中的车辆用疲劳消除装置的结构的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图的同时说明用于实施本发明的多个方式。在各方式中，存在对与先前的方式中说明的事项对应的部分标注同一参照符号而省略重复的说明的情况。在各方式中仅说明结构的一部分的情况下，对于结构的其他部分能够应用先前说明的其他方式。不仅是各实施方式中明确说明能够进行具体的组合的部分彼此的组合，特别是只要对组合不产生妨碍，则即使没有明确说明也能够将实施方式彼此部分的组合。
(第1实施方式)
使用图1～图6说明第1实施方式中的车辆用疲劳消除装置100A。车辆用疲劳消除装置(以下，疲劳消除装置)100A设为如下的装置：通过雪松醇，使车辆的乘客(驾驶者)的驾驶时的疲劳缓解并且在引发睡意时抑制该睡意。
如图1、图2所示，疲劳消除装置100A搭载于具备空调装置的车辆的仪表面板50A内，具备供给部101(瓶体110、泵120)、检测部130以及控制部140等。
供给部101是使雪松醇向车室内喷出并使其挥发的部件，并且具有瓶体110以及泵120等。
瓶体110是将雪松醇收容在内部的容器体。雪松醇成为后述的混合溶剂。在瓶体110中直至中间等级为止收容有雪松醇的混合溶剂，混合溶剂的液面的上侧成为混合溶剂的蒸气滞留的空间(腔室111)。瓶体110成为能够定期补充混合溶剂的构造。
在腔室111的一端侧连接有配管112，该配管112的顶端侧配置为朝向车室内。例如，配管112的顶端侧配置为在车辆空调装置的吹出风道中，在侧面吹出风道51内经由侧面吹出口52，朝向车室内。此外，侧面吹出口52在车辆的左右方向中设于成为仪表面板50A的驾驶者侧的位置，成为主要朝向包括驾驶者的脸部的上半身开口的吹出口。
另外，在配管112的中途部位设有用于开闭配管112的流路的阀113。阀113在疲劳消除装置100A停止时关闭，在疲劳消除装置100A工作时打开。阀113的开闭通过后述的控制部140来控制。
在此，收容于瓶体110的雪松醇的混合溶剂成为通过在作为倍半萜烯醇类的雪松醇中混合由作为乙二醇系的有机化合物的二乙二醇单丁醚而形成的溶剂。
雪松醇例如从杉、丝柏等针叶树的香柏油高纯度地提取。雪松醇具有降低人的心律数、呼吸数以及血压等，进而使脑内中的αII波增加的效果，副交感神经占主导地位，使得具有抑制人的焦躁等感情，使其放松的功效。
二乙二醇单丁醚对于雪松醇具有良好的相溶性，在常温的室内中，作为用于使雪松醇有效挥发的溶剂起作用。
雪松醇的混合溶剂成为例如在温度调节后的常温下的室内，相溶性以及挥发性高的溶液。在此，常温是指，标准的室内的温度例如15℃～25℃程度的温度(20℃左右的温度)。
雪松醇相对于二乙二醇单丁醚的混合比例为了使雪松醇的挥发率大，例如成为10～50％。为了得到良好的雪松醇的挥发率，混合溶剂中的雪松醇的混合比例优选10％～40％，进一步优选20％～40％。
泵120将腔室111内的蒸气从侧面吹出口52经由配管112向车室内放出。泵120的排出侧通过配管121，与腔室111的另一端侧连接。泵120的工作通过后述的控制部140来控制。
检测部130检测驾驶者的焦躁程度以及睡意程度。驾驶者的驾驶中的焦躁多发生于例如等待堵车的情况或者其他车强行并线的情况等。另外，驾驶者的驾驶中的睡意多发生于睡眠不足、有疲劳的情况等、乃至过渡放松的情况等。
检测部130设为例如检测驾驶者的心电、心律数、脑波等的生物体信号作为焦躁程度以及睡意程度。检测部130例如设于方向盘，使用掌握驾驶者的心电、心律数的方向盘心电装置、或掌握驾驶者的脑波的脑波装置等。由检测部130得到的生物体信号向后述的控制部140输出。此外，心电装置等不限于方向盘，也可以设于座椅的座面、靠背等。
另外，作为检测部130，代替上述方向盘心电装置或脑波装置，也可以使用转向传感器、制动传感器、加速传感器或者照相机等。例如，能够根据从基于转向传感器的转向速度、基于制动传感器的制动器的踏下速度、基于加速传感器的加速器的踏下速度等得到的操作的不稳定程度以及缓慢程度，检测驾驶者的焦躁程度以及睡意程度。另外，也可以使用基于照相机的驾驶者的脸图像(疲劳表情、眨眼、眼球的动作)等来代替生物体信号，检测驾驶者的焦躁程度以及睡意程度。以下，将检测部130检测的信号统称为检测信号。
控制部140基于通过检测部130检测到的检测信号(生物体信号或者其他替代信号)，判定驾驶者的焦躁程度以及睡意程度。于是，控制部140根据该焦躁程度以及睡意程度，控制阀113的开闭进而控制泵120的工作，从而控制使瓶体110内的混合溶剂的蒸气向车室内挥发时的挥发量(详细后述)。
增加图3～图6来说明以上构成的疲劳消除装置100A的工作。
首先，已知雪松醇一般对于人(乘客)具有放松效果，但本发明者确认到雪松醇具有图3、图4所示的作用。即，如图3所示，在雪松醇挥发的环境下，从记录人的脑波来看，雪松醇的浓度越大，表示放松的αII波以及表示入眠的θ波各自的活动电位越大。
另外，可知开始雪松醇的挥发，直至雪松醇浓度为300μg/m3为止，αII波的活动电位高于θ波的活动电位，适合使人放松。进而，可知当雪松醇浓度超过300μg/m3时，θ波的活动电位高于αII波的活动电位，当雪松醇浓度不断增加时，导致引发人的睡意。
即，如图4所示，作为副交感神经相对于雪松醇浓度的状态，越增加雪松醇浓度，副交感神经越发挥作用，越能得到放松状态，但当雪松醇浓度超过300μg/m3时，会导致过渡放松，引发睡意。
在本实施方式中，进行考虑了上述雪松醇的特性的疲劳消除装置100A的控制。
疲劳消除装置100A主要在通过车辆空调装置进行温度调节的室内温度(20℃左右的常温)的环境下使用。疲劳消除装置100A在车辆的点火开关的开启的同时进行工作。在初期阶段中，阀113关闭，另外，泵120被停止，检测部130以及控制部140成为开启状态。
检测部130以预定时间周期检测与驾驶者有关的生物体信号等检测信号，将其结果依次输出到控制部140。当接收到的检测信号的值超过预先规定的预定值时，控制部140判定为驾驶者的焦躁程度高。例如，如图5(a)所示，由于堵车状况等，驾驶者感到焦躁，检测信号的值上升。
此时，控制部140打开阀113，使泵120工作。于是，腔室111内的混合溶剂的蒸气通过泵120的排出压力，经由配管112、阀113进而侧面吹出口52，向车室内放出，直至包括驾驶者的脸部的上半身。雪松醇的挥发量优选0.5～300μg/m3。如图5(b)所示，朝向驾驶者放出的混合溶剂的蒸气(雪松醇)使感到焦躁的驾驶者放松。
图6是示出根据本混合溶剂的雪松醇得到的放松效果的试验结果。该试验是代替实际的驾驶时，通过赋予疲劳的替用试验来确认效果的试验。赋予疲劳的替用试验是例如单纯计算的反复作业、难受的姿势下的重量物操作等，图6表示对于6人的被验者的结果的平均值。
在上述替用试验中，确认到对于初期状态，在赋予疲劳的情况下，被检测者的副交感神经的状态(放松的状态)降低，进而通过将本混合溶剂的蒸气(雪松醇)向检测者放出，副交感神经的状态提高到初期状态以上。即，通过雪松醇的混合溶剂，能够从疲劳状态成为放松状态。
当在乘客通过雪松醇放松后雪松醇还继续挥发时，雪松醇浓度增大，反而存在引发睡意的可能性。由此，在根据由检测部130继续检测的生物体信号等检测信号而判定为驾驶者的睡意程度高时，控制部140使雪松醇的挥发量降低。在使雪松醇的挥发量降低时，减少泵120的输出或者使泵120停止。
以下，控制部140反复进行如下控制：在检测驾驶者的焦躁程度时基于该焦躁程度使雪松醇挥发，在检测到睡意时为了调整车室内浓度而使雪松醇的挥发量降低。
根据以上本实施方式，基于来自检测部130的乘客的焦躁程度，控制部140使雪松醇从供给部101向车室内挥发，因此能够抑制乘客的焦躁，具有放松效果。
另外，当雪松醇的挥发量不断增加时，存在超过放松状态反而引发睡意的情况，因此，在由检测部130检测到乘客的睡意时，控制部140使雪松醇的挥发量降低，因此能够抑制乘客引发睡意。
通过驾驶中的疲劳缓解以及睡意的抑制，驾驶者能够集中于驾驶，能够继续安全驾驶。
此外，雪松醇没有气味或者香气，因此能够用于疲劳消除装置100A，而不需要考虑乘客的喜好性。
另外，用于得到雪松醇所产生的有意义的放松效果的雪松醇的下限值设为0.5μg/m3。另外，当雪松醇的挥发量超过300μg/m3时，表示脑波中入眠状态的θ波与表示放松状态的αII相比占主导地位(图3)。由此，雪松醇的挥发量的上限值优选设为300μg/m3以下。
(第1实施方式的变形例)
在上述第1实施方式中，使用生物体信号等检测信号掌握驾驶者的睡意程度，但也可以如图7所示，根据行驶时的车辆与中线的距离来掌握。
例如，在车辆的外部设置拍摄中线的照相机，根据本车辆与中线的线间距离，控制部140掌握睡意程度。当线间距离为预定量以上时，控制部140掌握到驾驶者进行没有睡意的清醒驾驶。另外，车辆接近或越过行驶线等、线间距离小于预定量、向中线的接近比例变大时，控制部140掌握到驾驶者有睡意。图7中的“意识降低等级”越大，表示睡意程度越大。
为了抑制驾驶者的焦躁程度，在使雪松醇挥发的状况下，在如上所述根据线间距离掌握驾驶者的睡意程度时，使雪松醇的挥发量降低。由此，能够得到与上述第1实施方式同样的效果。
此外，作为抑制驾驶者的睡意程度的方法，除了使雪松醇的挥发量降低以外，还有瞬间提高座椅安全带的松紧度或者使空调装置的吹出温度降低等方法。
(第2实施方式)
图8示出第2实施方式的疲劳消除装置100B。第2实施方式相对于上述第1实施方式，追加了输入部150。
输入部150是设于例如驾驶席附近的仪表面板50A的、用于驾驶者输入的输入开关。输入部150成为如下的开关：通过驾驶者在自身感到焦躁时进行输入操作，能够将表示感到焦躁的信号向控制部140输入。
控制部140在接收到来自输入部150的信号时，与基于检测部130的生物体信号等检测信号无关地，使供给部101工作，从而使雪松醇向车室内挥发。即，在本实施方式中，根据驾驶者的请求，雪松醇也会挥发。
而且，控制部140基于来自输入部150的信号学习更新在掌握驾驶者的焦躁程度时的判定基准，该驾驶者的焦躁程度通过从检测部130得到的检测信号而得出。例如，即使在检测出比通常的判定基准低的焦躁程度的情况下，当存在来自输入部150的信号时，在此之后，将该时刻下的焦躁程度置换为新的判定基准。
由此，在乘客自己感到焦躁时，能够主动地使雪松醇向车室内挥发。另外，能够将使雪松醇挥发时的焦躁程度的判定基准与乘客的喜好相对应，能够使对于乘客的便利性提高。
(第3实施方式)
图9示出第3实施方式的疲劳消除装置100C。第3实施方式相对于上述第1实施方式，追加了加热部160。
加热部160由控制部140进行工作控制，并加热供给部101中的雪松醇，例如，使用电加热器等。
由此，通过加热部160加热雪松醇，能够使雪松醇的挥发率增加并使挥发量增加，因此在想要使向车室内的雪松醇挥发量增加的情况下是有效的。

Claims (6)

1.一种车辆用疲劳消除装置，其特征在于，具备：
供给部(101)，该供给部使雪松醇向车室内喷出并挥发；
检测部(130)，该检测部检测所述车室内的乘客的焦躁程度以及睡意程度；以及
控制部(140)，该控制部基于由所述检测部检测到的所述焦躁程度，使所述供给部工作而使所述雪松醇向车室内挥发，并且在通过所述检测部检测到睡意时，为了调整车室内浓度，该控制部控制所述供给部以使所述雪松醇的挥发量降低。
2.根据权利要求1所述的车辆用疲劳消除装置，其特征在于，
检测到所述焦躁程度时的所述雪松醇的挥发量是0.5～300μg/m3。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用疲劳消除装置，其特征在于，
所述车辆用疲劳消除装置还具备输入部(150)，在所述乘客感到焦躁时，所述输入部能够对所述控制部输入表示感到所述焦躁的信号，
所述控制部基于来自所述输入部的所述信号，使所述供给部工作而使所述雪松醇向车室内挥发。
4.根据权利要求3所述的车辆用疲劳消除装置，其特征在于，
所述控制部基于来自所述输入部的所述信号，学习更新用于使所述雪松醇挥发的所述焦躁程度的判定基准。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用疲劳消除装置，其特征在于，
所述车辆用疲劳消除装置具备加热部(160)，所述加热部通过所述控制部进行工作控制，并加热所述供给部中的所述雪松醇。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆用疲劳消除装置，其特征在于，
所述雪松醇是混合有二乙二醇单丁醚的溶剂。
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