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JP6508008B2 - 車両用ストレス解消装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両運転中の運転者に対して、ストレスを緩和させると共に、眠気の抑制を可能とする車両用ストレス解消装置に関するものである。
従来の混合溶剤として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の混合溶剤（液体組成物）は、パーフルオロアルキルエーテル、あるいはパーフルオロポリエーテルであるフッ素含有エーテル油の溶剤に、難揮散成分であるセスキテルペンアルコールを含有して、（フッ素含有エーテル油の溶解パラメータ）−（セスキテルペンアルコールの溶解パラメータ）の値が−８〜０となるようにしている。セスキテルペンアルコールとしては、セドロールが好適である旨が記載されている。
上記混合溶剤は、例えば、スキンケア化粧料、皮膚化粧料、毛髪化粧料、浴用剤等をはじめ、芳香剤、香料等に応用され、揮散成分を安定的に溶解して、その揮散を促進させることができるとしている。芳香剤、香料等の香気成分はリラックス効果を有することが記載されている。
特許第４８２４２９０号公報
本願発明者らは、上記のようなリラックス効果をもたらすセドロールを用いた車両用のストレス解消装置を検討している。つまり、セドロールを車室内に揮散させることで乗員、特に運転者のストレスを緩和させるものである。しかしながら、セドロールの揮散量を増加させていくと、リラックス状態を超えて、逆に眠気を催してしまう場合があることが分かった。
本発明の目的は、上記問題に鑑み、車両の乗員に対して、リラックス効果をもたらすと共に、眠気を催すことを抑制可能とする車両用のストレス解消装置を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
本発明では、車両用ストレス解消装置において、
乗員に対してリラックス効果を与えるセドロールを車室内に噴出、揮散させる供給部（１０１）と、
車室内の乗員のイライラ度合い、および眠気度合いを検出する検出部（１３０）と、
検出部によって検出されたイライラ度合いに基づいて、供給部を作動させてセドロールを車室内に揮散させると共に、セドロールによって乗員がリラックスされた後に、セドロールの揮散量増加に伴ってリラックス状態を超えて眠気を催す場合があることから、検出部によって眠気度合いが検出されると、セドロールの揮散量を、ゼロにしない状態で予め定めた上限値以下に低下させるように供給部を制御する制御部（１４０）と、を備えることを特徴としている。
この発明によれば、検出部（１３０）からの乗員のイライラ度合いに基づいて、制御部（１４０）は、供給部（１０１）からセドロールを車室内に揮散させるので、乗員のイライラが抑えられて、リラックス効果をもたらすことができる。
また、セドロールの揮散量が増加していくと、リラックス状態を超えて逆に眠気を催してしまう場合があることから、制御部（１４０）は、検出部（１３０）から乗員の眠気度合いが検出されると、セドロールの揮散量を、ゼロにしない状態で予め定めた上限値以下に低下させるので、乗員が眠気を催すことを抑制することができる。
尚、セドロールは、におい、または、香りを伴わないので、乗員の嗜好性を考えることなく車両用ストレス解消装置（１００）に使用することが可能である。
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
車両用ストレス解消装置が、車両に搭載された状態を示す説明図である。 第１実施形態における車両用ストレス解消装置の構成を示す説明図である。 セドロール濃度に対する脳波のαII波、およびθ波の活動電位を示すグラフである。II セドロール濃度に対する副交感神経の状態（リラックス、眠気状態）を示すグラフである。 車室内におけるストレス状態、およびストレス緩和状態を示す説明図である。 ストレスに対するセドロールの効果を示すグラフである。 車両走行時にセンターラインに近づいている割合と意識低下レベルを示すグラフである。 第２実施形態における車両用ストレス解消装置の構成を示す説明図である。 第３実施形態における車両用ストレス解消装置の構成を示す説明図である。
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
（第１実施形態）
第１実施形態における車両用ストレス解消装置１００Ａについて、図１〜図６を用いて説明する。車両用ストレス解消装置（以下、ストレス解消装置）１００Ａは、セドロールによって、車両の乗員（運転者）の運転時におけるストレスを緩和させると共に、眠気を催したときにその眠気を抑制する装置となっている。
ストレス解消装置１００Ａは、図１、図２に示すように、空調装置を備える車両のインストルメントパネル５０Ａ内に搭載されており、供給部１０１（ボトル１１０、ポンプ１２０）、検出部１３０、および制御部１４０等を備えている。
供給部１０１は、セドロールを車室内に噴出、揮散させるものであり、ボトル１１０、およびポンプ１２０等を有している。
ボトル１１０は、セドロールを内部に収容する容器体である。セドロールは、後述するように混合溶剤となっている。ボトル１１０には、中間レベルまでセドロールの混合溶剤が収容されており、混合溶剤の液面の上側は、混合溶剤の蒸気が溜まる空間（チャンバー１１１）となっている。ボトル１１０は、定期的に混合溶剤を補充できる構造となっている。
チャンバー１１１の一端側には、配管１１２が接続されており、この配管１１２の先端側は、車室内に向くように配置されている。例えば、配管１１２の先端側は、車両空調装置の吹出しダクトのうち、サイドフェイス吹出しダクト５１内で、サイドフェイス吹出し口５２を介して、車室内を向くように配置されている。尚、サイドフェイス吹出し口５２は、車両の左右方向において、インストルメントパネル５０Ａの運転者側となる位置に設けられて、主に運転者の顔部を含む上半身に向けて開口された吹出し口となっている。
また、配管１１２の途中部位には、配管１１２の流路を開閉する弁１１３が設けられている。弁１１３は、ストレス解消装置１００Ａが停止されているときは、閉じられており、ストレス解消装置１００Ａが作動されるときに、開かれるようになっている。弁１１３の開閉は、後述する制御部１４０によって制御されるようになっている。
ここで、ボトル１１０に収容されるセドロールの混合溶剤は、セスキテルペンアルコール類であるセドロールに、グリコール系の有機化合物であるジエチレングリコールモノブチルエーテルが混合されて形成された溶剤となっている。
セドロールは、例えば、杉や檜等の針葉樹のシダーオイルから高い純度をもって抽出されたものである。セドロールは、人の心拍数、呼吸数、および血圧等を下げ、更に脳内におけるαII波を増加させる効果があり、副交感神経が優位となるようにして、人のイライラ等の感情を抑えて、リラックスさせる効能を有している。
ジエチレングリコールモノブチルエーテルは、セドロールに対して良好な相溶性を有し、常温の室内において、セドロールを効率的に揮散させるための溶剤として有効である。
セドローの混合溶剤は、例えば、空調された常温での室内において、相溶性、および揮散性の高い溶液となっている。ここで、常温というのは、標準的な室内の温度であり、例えば、１５℃〜２５℃程度の温度（２０℃前後の温度）を意味する。
ジエチレングリコールモノブチルエーテルに対するセドロールの混合割合は、セドロールの揮散率が大きく得られるようにするために、例えば、１０〜５０％となっている。セドロールの揮散率を良好に得るために、混合溶剤におけるセドロールの混合割合は、１０％〜４０％が好ましく、更には、２０％〜４０％が好ましい。
ポンプ１２０は、チャンバー１１１内の蒸気を、配管１１２を介してサイドフェイス吹出し口５２から、車室内に放出するものである。ポンプ１２０の吐出側は、配管１２１によって、チャンバー１１１の他端側に接続されている。ポンプ１２０の作動は、後述する制御部１４０によって制御されるようになっている。
検出部１３０は、運転者のイライラ度合い、および眠気度合いを検出するものである。運転者の運転中におけるイライラは、例えば、渋滞にはまった場合、あるいは他車が横入りをした場合等に多く発生する。また、運転者の運転中における眠気は、寝不足や疲労のある場合等、更には、リラックスしすぎた場合等に多く発生する。
検出部１３０は、例えば、イライラ度合い、および眠気度合いとして、運転者の心電、心拍数、脳波等の生体信号を検出するようになっている。検出部１３０は、例えば、ステアリングに設けられて、運転者の心電や、心拍数を把握するステアリング心電装置や、運転者の脳波を把握する脳波装置等が使用される。検出部１３０で得られた生体信号は、後述する制御部１４０に出力されるようになっている。尚、心電装置等は、ステアリングに限らず、シートの座面や背もたれ等に設けられるものとしてもよい。
また、検出部１３０としては、上記のステアリング心電装置や、脳波装置に代えて、操舵センサ、ブレーキセンサ、アクセルセンサ、あるいはカメラ等を用いたものとすることもできる。例えば、操舵センサによる操舵速度、ブレーキセンサによるブレーキの踏み込み速度、アクセルセンサによるアクセルの踏み込み速度等から得られる操作のあわただしさ、および緩慢さから、運転者のイライラ度合い、および眠気度合いを検出することができる。また、カメラによる運転者の顔画像（ストレス表情、瞬き、眼球の動き）等を生体信号の代わりに用いて、運転者のイライラ度合い、および眠気度合いを検出するようにしてもよい。以下、検出部１３０が検出する信号を総称して検出信号と呼ぶことにする。
制御部１４０は、検出部１３０によって検出された検出信号（生体信号、あるいは他の代替え信号）を基に、運転者のイライラ度合い、および眠気度合いを判定するようになっている。そして、制御部１４０は、このイライラ度合い、および眠気度合いに応じて、弁１１３の開閉、更にポンプ１２０の作動を制御して、ボトル１１０内の混合溶剤の蒸気を車室内に揮散させる際の揮散量を制御するようになっている（詳細後述）。
以上のように構成されるストレス解消装置１００Ａの作動について、図３〜図６を加えて説明する。
まず、セドロールには、一般的に、人（乗員）に対してリラックス効果をもたらすものとして知られているが、本発明者らは、セドロールは、図３、図４に示すような作用をもたらすことを確認した。即ち、図３に示すように、セドロールが揮散される環境下において、人の脳波を記録してみると、リラックスを示すαII波、および入眠を示すθ波のそれぞれの活動電位は、セドロールの濃度が大きく成るほど、大きくなっていった。
また、セドロールの揮散を開始して、セドロール濃度が３００μｇ／ｍ３に至るまでは、θ波よりもαII波の活動電位が高く、人をリラックスさせるのに好適であることがわかった。更に、セドロール濃度が３００μｇ／ｍ３を超えると、αII波よりもθ波の活動電位が高くなり、セドロール濃度を増加していくと、人は眠気を催してしまうことがわかった。
つまり、図４に示すように、セドロール濃度に対する副交感神経の状態として、セドロール濃度が増加するほど、副交感神経は有意となって、リラックス状態が得られるものの、セドロール濃度が３００μｇ／ｍ３を超えると、リラックスしすぎて、眠気を催してしまうのである。
本実施形態では、上記のようなセドロールの特性を考慮したストレス解消装置１００Ａの制御を行うようにしている。
ストレス解消装置１００Ａは、主に、車両空調装置によって空調される室内温度（２０℃前後の常温）の環境で使用される。ストレス解消装置１００Ａは、車両のイグニッションスイッチのオンと共に作動される。初期段階においては、弁１１３は閉じられており、また、ポンプ１２０は停止されており、検出部１３０、および制御部１４０がオン状態とされる。
検出部１３０は、運転者に関する生体信号等の検出信号を所定時間周期で検出し、その結果を逐次、制御部１４０に出力する。制御部１４０は、受け取った検出信号の値が、予め定めた所定値を超えると、運転者のイライラ度合いが高まったと判定する。例えば、図５（ａ）に示すように、渋滞状況等によって運転者はイライラを感じ、検出信号の値が上昇するのである。
このとき、制御部１４０は、弁１１３を開き、ポンプ１２０を作動させる。すると、チャンバー１１１内の混合溶剤の蒸気は、ポンプ１２０の吐出圧力によって、配管１１２、弁１１３、更にはサイドフェイス吹出し口５２を介して、車室内に放出され、運転者の顔部を含む上半身に至る。セドロールの揮散量は、０．５〜３００μｇ／ｍ３が好適である。運転者に向けて放出された混合溶剤の蒸気（セドロール）は、図５（ｂ）に示すように、イライラを感じた運転者をリラックスさせる。
図６は、本混合溶剤のセドロールによって得られるリラックス効果を示す試験結果である。この試験は、実際の運転時に代えて、ストレス付与の代用試験にて効果を確認したものとなっている。ストレス付与の代用試験は、例えば、単純計算の繰り返し作業や、苦しい姿勢での重量物操作等であり、図６は、６人の被験者に対する結果の平均値を示したものとなっている。
上記代用試験において、初期状態に対して、ストレスを付与した場合に、被検者の副交感神経の状態（リラックスの状態）は低下し、更に、本混合溶剤の蒸気（セドロール）を被検者に放出することで、副交感神経の状態が初期状態以上に向上したことを確認した。つまり、セドロールの混合溶剤によってストレス状態からリラックス状態にすることができる。
セドロールによって乗員がリラックスされた後にもセドロールが継続的に揮散され続けていくと、セドロール濃度が増大して、逆に眠気を催す可能性がある。よって、制御部１４０は、検出部１３０から継続的に検出される生体信号等の検出信号から、運転者の眠気度合いが高まったことを判定すると、セドロールの揮散量を低下させる。セドロールの揮散量を低下させるにあたっては、ポンプ１２０の出力を下げる、あるいは、ポンプ１２０を停止させる。
以下、制御部１４０は、運転者のイライラ度合いを検出するとセドロールを揮散させ、眠気度合いを検出するとセドロールの揮散量を低下させる制御を繰り返す。
以上のように本実施形態によれば、検出部１３０からの乗員のイライラ度合いに基づいて、制御部１４０は、供給部１０１からセドロールを車室内に揮散させるので、乗員のイライラが抑えられて、リラックス効果をもたらすことができる。
また、セドロールの揮散量が増加していくと、リラックス状態を超えて逆に眠気を催してしまう場合があることから、制御部１４０は、検出部１３０から乗員の眠気度合いが検出されると、セドロールの揮散量を低下させるので、乗員が眠気を催すことを抑制することができる。
運転中のストレス緩和、および眠気の抑制によって、運転者は運転に集中でき、安全運転を継続することが可能となる。
尚、セドロールは、におい、または、香りを伴わないので、乗員の嗜好性を考えることなくストレス解消装置１００Ａに使用することが可能である。
また、セドロールによる有意性のあるリラックス効果を得るためのセドロールの下限値は０．５μｇ／ｍ３としている。また、セドロールの揮散量が３００μｇ／ｍ３を超えると、脳波において入眠状態を示すθ波が、リラックス状態を示すαII波よりも優位となる（図３）。よって、セドロールの揮散量の上限値は、３００μｇ／ｍ３以下とするのが好ましい。
（第１実施形態の変形例）
上記第１実施形態では、運転者の眠気度合いを、生体信号等の検出信号を用いて把握するようにしたが、図７に示すように、走行時の車両とセンターラインとの距離をもって把握するようにしてもよい。
例えば、車両の外部にセンターラインを撮影するカメラを設けて、自車両とセンターラインとのライン間距離をもって、制御部１４０は、眠気度合いを把握する。制御部１４０は、ライン間距離が所定量以上あれば、運転者は眠気を伴わない覚醒運転をしていると把握する。また、制御部１４０は、車両が走行ラインに接近する、または乗り越える等して、ライン間距離が所定量より小さくなって、センターラインへの接近割合が大きくなると、運転者は眠気を伴っていると把握する。図３中の「意識低下レベル」は、大きいほど、眠気度合いが大きいことを示している。
制御部１４０は、運転者のイライラ度合いを抑えるために、セドロールを揮散していた状況において、上記のようにライン間距離から、運転者の眠気度合いを把握すると、セドロールの揮散量を低下させる。これにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
尚、運転者の眠気度合いを抑制する方法として、セドロールの揮散量を低下させることに加えて、シートベルトのテンションを瞬間的に高める、あるいは、空調装置の吹出し温度を低下させる等の方法もある。
（第２実施形態）
第２実施形態のストレス解消装置１００Ｂを図８に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、入力部１５０を追加したものである。
入力部１５０は、例えば、運転席近傍のインストルメントパネル５０Ａに設けられた、運転者入力用の入力スイッチである。入力部１５０は、運転者自身がイライラを感じたときに入力操作することで、イライラを感じたことを示す信号を制御部１４０に入力可能とするスイッチとなっている。
制御部１４０は、入力部１５０からの信号を受けると、検出部１３０による生体信号等の検出信号にかかわらず、供給部１０１を作動させて、セドロールを車室内に揮散させる。つまり、本実施形態では、運転者の要求によっても、セドロールが揮散されるものとなっている。
更に、制御部１４０は、検出部１３０から得られる検出信号による運転者のイライラ度合いを把握する際の判定基準を、入力部１５０からの信号に基づいて、学習更新するようになっている。例えば、通常の判定基準よりも低いイライラ度合いを検出している場合でも、入力部１５０からの信号があると、それ以降は、その時点でのイライラ度合いを新しい判定基準に置き換える。
これにより、乗員自らイライラを感じたときに、意図的にセドロールを車室内に揮散することができる。また、セドロールを揮散させる際のイライラ度合いの判定基準を、乗員の好みに合わせていくことができ、乗員に対する利便性を向上させることができる。
（第３実施形態）
第３実施形態のストレス解消装置１００Ｃを図９に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、加熱部１６０を追加したものである。
加熱部１６０は、制御部１４０によって作動制御されて、供給部１０１におけるセドロールを加熱するものであり、例えば、電気ヒータ等が使用されている。
これにより、加熱部１６０によってセドロールを加熱することで、セドロールの揮散率を増加させて揮散量を増加させることができるので、車室内へのセドロール揮散量を増加させたい場合に有効である。
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ 車両用ストレス解消装置
１０１ 供給部
１３０ 検出部
１４０ 制御部
１５０ 入力部
１６０ 加熱部

Claims (6)

  1. 乗員に対してリラックス効果を与えるセドロールを車室内に噴出、揮散させる供給部（１０１）と、
    前記車室内の乗員のイライラ度合い、および眠気度合いを検出する検出部（１３０）と、
    前記検出部によって検出された前記イライラ度合いに基づいて、前記供給部を作動させて前記セドロールを前記車室内に揮散させると共に、前記セドロールによって前記乗員がリラックスされた後に、前記セドロールの揮散量増加に伴ってリラックス状態を超えて眠気を催す場合があることから、前記検出部によって前記眠気度合いが検出されると、前記セドロールの揮散量を、ゼロにしない状態で予め定めた上限値以下に低下させるように前記供給部を制御する制御部（１４０）と、を備える車両用ストレス解消装置。
  2. 前記イライラ度合いが検出されたときの、前記セドロールの揮散量は、０．５〜３００μｇ／ｍ３である請求項１に記載の車両用ストレス解消装置。
  3. 前記乗員がイライラを感じたときに、前記制御部に対して、前記イライラを感じたことを示す信号を入力可能とする入力部（１５０）を備え、
    前記制御部は、前記入力部からの前記信号に基づいて、前記供給部を作動させて前記セドロールを車室内に揮散させる請求項１または請求項２に記載の車両用ストレス解消装置。
  4. 前記制御部は、前記セドロールを揮散させるための前記イライラ度合いの判定基準を、前記入力部からの前記信号に基づいて、学習更新する請求項３に記載の車両用ストレス解消装置。
  5. 前記制御部によって作動制御され、前記供給部における前記セドロールを加熱する加熱部（１６０）を備える請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の車両用ストレス解消装置。
  6. 前記セドロールは、ジエチレングリコールモノブチルエーテルが混合された溶剤である請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の車両用ストレス解消装置。
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