JP2010068941A - 入眠装置および入眠方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両内部において快適に入眠できるようにする入眠装置および入眠方法を提供する。
【解決手段】 入眠システム１は、車両２の搭乗者３の脈波データを取得する脈波センサ１０と、心拍データを取得する心電センサ１１と、搭乗者３が眠気を有することを検出する入眠制御ＥＣＵ２０と、搭乗者３の睡眠に適した動作を行う複数の車載装置（シートリクライニング装置３０、マッサージ装置４０、シート空調装置５０、エアコン６０、酸素付加装置７０、オーディオ８０、サンシェード開閉装置９０、照明１００、オットマン１１０、モニタ画面１２０）と、から構成される。
入眠制御ＥＣＵ２０の制御装置２１は、上記脈波センサ１０と心電センサ１１により検出された脈波データと心拍データに基づいて搭乗者３の眠気を検出するとともに、搭乗者３の眠気を検出したときには、上述した各車載装置に睡眠に適した動作を行わせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の搭乗者の睡眠を促進させるための入眠装置および入眠方法に関する。

従来から、人の睡眠を誘発するための技術が提案されている。その中で、車両の搭乗者の睡眠を誘発するための技術も提案されている（特許文献１参照）。
この技術は、運転者を短時間で睡眠状態とするために、覚醒リズム周期に基づいて光などの刺激を与えるとともに、リクライニング、エアコンなどを調節して運転者が眠りやすい環境を形成する。
特開平７−１０８８４７号公報

車両の走行中など、運転者は覚醒状態を維持する必要があるが、運転者以外の搭乗者は睡眠状態となってもよいので、車両内部で睡眠をとる場合がある。この場合、リクライニングを倒したり、エアコンを適温に調整したりするなど、車載の装置を自ら操作して睡眠しやすい環境を形成しないと睡眠状態となることが難しい。搭乗者は予め睡眠状態となりやすい環境を自ら形成しておく場合もあるが、走行中に突如眠くなることも多く、その場合、眠気を感じた後に車載装置の操作を行う必要がある。

上述した特許文献１の技術は、自ら睡眠状態となるための環境を整えることであり、突如眠くなった場合に適用できるものではなかった。そして、突如眠くなった場合には、その環境を形成する行為により目が覚めてしまうことや、その環境が形成されずに眠気が解消してしまうという問題があった。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両内部において快適に入眠できるようにする入眠装置および入眠方法を提供することである。

上述した問題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、車両の搭乗者の生体情報に基づいて、搭乗者が眠気を有する状態であることを検出し、搭乗者が眠気を有する状態であることが検出された場合には、車両に搭載される所定の車載装置に対し、搭乗者の睡眠に適した動作を行わせることを特徴とする入眠装置である。

このように構成された入眠装置であれば、車両の搭乗者が眠気を感じたときに、車載装置に対して搭乗者が眠りにつき易い動作を自動的に行わせることができる。そのため、搭乗者が眠気を感じたときに、眠りにつき難い環境が改善されると共に、眠りにつき易い快適な環境を形成するため意識的に車載装置を操作する必要がなくなるので、車載装置の操作を行なうことで覚醒してしまうことを抑制でき、快適に入眠できるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の入眠装置において、搭乗者が眠気を有する状態として、少なくとも、第１眠気状態と、第１眠気状態よりも眠気の度合の大きい第２眠気状態と、のうち、搭乗者の状態がいずれであるかを判別して検出し、第１眠気状態であることが検出された場合には、睡眠に適した動作として搭乗者の入眠を促す入眠促進動作を車載装置に行わせる一方、第２眠気状態であることが検出された場合には、睡眠に適した動作として搭乗者の睡眠状態を維持する睡眠維持動作を車載装置に行わせることを特徴とする入眠装置である。

このように構成された入眠装置であれば、搭乗者の眠気の度合の大きさに応じて車載装置に行なわせる動作を変更させることができる。眠気の度合が小さいとき、例えば搭乗者が覚醒状態から睡眠状態に遷移しているときと、眠気の度合が大きいとき、例えば搭乗者が睡眠状態にあるときとでは、搭乗者が睡眠するために適切な環境が異なる。

具体的には、眠気の度合が小さいときは体を冷やし過ぎると睡眠状態に遷移し難くなるが、眠気の度合が大きい睡眠状態では体が発熱するため暑過ぎると寝苦しくなり目が覚めてしまう。そこで、エアコン（車載装置）の温度設定や送風方向を、第１眠気状態，第２眠気状態のいずれであるかに応じて調整する。

このように、上記請求項２に記載の入眠装置であれば、第１眠気状態，第２眠気状態のいずれであるかに応じて車載装置の動作を変化させることで、搭乗者が快適に睡眠できるようになる。

上述した第１眠気状態と第２眠気状態との境界は、請求項３に記載の入眠装置のように構成してもよい。それは、第１眠気状態とは、搭乗者が眠気を有するものの覚醒している状態とし、第２眠気状態とは、搭乗者が覚醒しておらず睡眠している状態として境界を設定する構成である。

このように構成された入眠装置であれば、搭乗者の睡眠に適した動作を行わせているとき、搭乗者の覚醒の有無、つまり睡眠しているか否かによって車載装置の動作が変化する。搭乗者が覚醒している場合には誘眠作用のある刺激（例えば誘眠作用のある音楽など）であっても、搭乗者が睡眠している状態では同じ刺激が覚醒のための刺激となって作用してしまう場合がある。よって、覚醒の有無を境界として設定することで、車載装置の動作をそれぞれの状態に合せることができる。

また、上述した第１眠気状態と第２眠気状態との間で搭乗者の状態が遷移したとき、その遷移に応じて入眠促進動作と睡眠維持動作とを切替える構成であってもよいが、請求項４に記載の入眠装置のように、検出される状態が第２眠気状態から第１眠気状態に遷移した場合に、車載装置の動作を入眠促進動作に変更せず、睡眠維持動作を継続して行わせる こととしてもよい。

このように構成された入眠装置であれば、搭乗者の眠気の度合が小さくなったときでも、睡眠維持動作を継続する。眠りの深さには波があるので、眠りが浅くなった（眠気の度合が小さくなった）ときに動作制御が切り替わると、それが刺激となって目が覚めてしまう虞がある。しかし、上述した構成の入眠装置では、睡眠維持動作が継続されることで、そのような危険を低減できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の入眠装置であって、車両の環境を示す環境情報を取得し、その取得した環境情報に基づいて、車載装置に行わせる搭乗者の睡眠に適した動作を変更することを特徴とする。

このように構成された入眠装置は、車両の置かれた環境に応じて動作を変更する。ここでいう環境とは、例えば、車両外部の温度、車両周辺の照度、降雨の有無などが該当する。そして、睡眠に適した動作を行わせるときに、車両外部の温度に応じて車両内部の空調の温度設定を調整したり、車両周辺の照度に応じてサンシェードの開閉を行なったり、降雨量に応じて車両内部の空調やオーディオの音量を調整する。よって、上述した構成の眠装置であれば、搭乗者の睡眠に、より適した環境を整えることができる。

ところで、上述した生体情報の具体的な内容は、搭乗者の眠気が検出できるものであれば特に限定されない。例えば、請求項６に記載の入眠装置のように、生体情報とは、搭乗者の心拍、脈波、脳波のうち少なくともいずれか１つを含むものであり、搭乗者が眠気を有する状態であることの検出は、搭乗者の心拍、脈波、脳波のうち少なくともいずれか１つに基づいて行なうこととしてもよい。

このように構成された入眠装置であれば、搭乗者の心拍、脈波、脳波のいずれかに基づいて搭乗者が眠気を有する状態であることを検出できる。
また、心拍、脈波、および脳波以外の生体情報を用いる構成として、請求項７に記載の入眠装置のように、生体情報とは、搭乗者の顔面における構成要素の位置を示す位置情報を含むものであり、搭乗者が眠気を有する状態であることの検出は、上記位置情報に基づいて行うこととしてもよい。

このように構成された入眠装置であれば、搭乗者の顔の位置情報に基づいて搭乗者が眠気を有する状態であることを検出できる。位置情報を取得する具体的な手法は特に限定されないが、例えば顔画像を撮影した画像データを解析して位置情報を取得することが考えられる。

なお、上述した請求項６および請求項７においては、搭乗者の心拍、脈波、脳波、または顔の位置情報のみから眠気を検出する構成であってもよいが、それらを組み合わせて眠気を検出したり、その他の生体情報と組み合わせて眠気を検出する構成としてもよい。

ところで、上述した車載装置は、請求項８に記載の入眠装置のように、シートリクライニング装置、マッサージ装置、シート空調装置、エアコン、酸素付加装置、オーディオ、サンシェード開閉装置、照明、オットマン、モニタ画面のうち１つ以上であることとしてもよい。

このように構成された入眠装置であれば、上記各車載装置に対し搭乗者の睡眠に適した動作を行わせることができる。
請求項９に記載の発明は、車両の搭乗者の生体情報に基づいて、搭乗者が眠気を有する状態であることを検出して、搭乗者が眠気を有する状態であることを検出した場合には、車両に搭載される所定の車載装置により、搭乗者の睡眠に適した動作を行わせることを特徴とする入眠方法である。

このような入眠方法であれば、請求項１から請求項８のいずれかに記載の入眠装置と同様の作用，効果を得ることができる。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［実施例１］
（１．１）全体構成
実施例１における入眠システム１は、車両２に搭載されて用いられるものであり、図１に示すように、助手席側のシート４周辺に備えられ、車両２の搭乗者３の脈波を示す脈波データを取得する脈波センサ１０と、搭乗者３の心拍を示す心拍データを取得する心電センサ１１と、脈波センサ１０と心電センサ１１が取得した各データに基づいて、搭乗者３が眠気を有するものの覚醒している状態，または搭乗者３が覚醒していない睡眠状態であることを検出する入眠制御ＥＣＵ２０と、入眠制御ＥＣＵ２０に制御されて搭乗者３の睡眠に適した動作を行う複数の車載装置（シートリクライニング装置３０、マッサージ装置４０、シート空調装置５０、エアコン６０、酸素付加装置７０、オーディオ８０、サンシェード開閉装置９０、照明１００、オットマン１１０、モニタ画面１２０）と、から構成される。

これらのうち、脈波センサ１０は、発光素子と受光素子を有するセンサであって、搭乗者３の手が触れる部分に設置される。この脈波センサ１０は、搭乗者３の掌から脈波を測定し、図示しないアンプを介して入眠制御ＥＣＵ２０に脈波データを送信する。

心電センサ１１は、圧電素子を有する圧電センサであって、シート４のシートバックに内蔵される。この心電センサ１１は、搭乗者３の背中部分から心拍を測定し、図示しないアンプを介して入眠制御ＥＣＵ２０に心拍データを送信する。

なお、脈波センサ１０は、アームレストなどの乗員の手が触れやすい部分に設置するのが望ましい。また、心電センサ１１は、シートバック以外に配置されていても良い。例えば、シート４のシートボトムの内部や、シートベルトなど、搭乗者３に近接する位置であればよい。その他、音波や電磁波を用いて脈波および心拍を測定するセンサを用いてもよい。

入眠制御ＥＣＵ２０は、図２に示すように、制御装置２１，メモリ２２，入力装置２３，通信ＩＣ２４などを備えている。
この制御装置２１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ，およびこれらの構成を接続するバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、入眠制御ＥＣＵ２０全体を制御する。また、この制御装置２１は、ＲＯＭから読み込んだアプリケーションプログラムやメモリ２２に格納された各種データに従って、後述する眠気検出処理などを実行する。

またこの制御装置２１は、上記脈波センサ１０により取得された脈波データや心電センサ１１により取得された心拍データを受信する毎に、メモリ２２にそれらのデータを記憶させる。その後、その脈波データおよび心拍データに基づいて、後述する眠気検出処理において眠気を検出する。

また、この制御装置２１は、眠気検出処理において、搭乗者３の眠気を検出したときに、上述した各車載装置に、後述する睡眠に適した動作を行わせる。
入力装置２３は、眠気検出処理を開始するための開始ボタン，眠気検出処理を終了させる終了ボタンなどを備えており、搭乗者３によるボタン操作が可能となっている。

また、制御装置２１は、車両２上方の照度を測定する照度センサ２５、車両２外部の温度を測定する温度センサ２６、車両２外部の雨滴を検出するレインセンサ２７と接続している。

また、制御装置２１は、通信ＩＣ２４を介してナビゲーションシステム２８と接続している。このナビゲーションシステム２８は、ＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサなどからなる位置検出手段と、地図データを記憶する記憶手段と、地図表示画像などの各種画像表示を行う表示手段と、搭乗者による各種指示を入力するための入力手段などを備える装置であり、地図表示処理や経路案内処理などを実行する。

地図表示処理とは、位置検出手段からの各検出信号に基づいて車両の現在位置を算出し、記憶手段に記憶された地図データに基づいて現在位置付近の地図等を表示手段に表示する処理である。また、経路案内処理は、記憶手段に記憶された地図データに基づいて、現在位置から、搭乗者によって設定された目的地までの最適な経路である目的地経路を算出し、現在位置と目的地経路との関係を考慮して目的までの走行案内を行う処理である。

なお、後述する眠気検出処理において搭乗者３の眠気を検出したときには、表示手段に搭乗者３が眠気を有する状態であることが通知される。それにより、車両２の運転者は搭乗者３が眠気を有する状態であることを知ることができる。

上述した車載装置のうち、シートリクライニング装置３０は、シート４シートバックのリクライニング動作や、シートボトムの位置調整動作を行う装置である。
また、マッサージ装置４０は、シート４の内部に配置され、加圧素子やエアバッグなどを動作することにより搭乗者３の背中を押圧して搭乗者３のマッサージを行なう装置である。

また、シート空調装置５０は、シート４から温風または冷風を送風してシートの空調を行なう装置である。
エアコン６０は、車両２内部の空調を行なう装置である。

酸素付加装置７０は、車両内部に酸素濃度を高めた空気を送入する装置であって、酸素富化膜を透過させて酸素濃度を高めた空気をシート４の上方に配置された排出口から車内に排出する。また、車両２内部の酸素濃度を測定する酸素濃度センサをそなえており、酸素濃度が基準値から外れると、車両２内部に送る空気の酸素濃度を調整することで車両２内部の酸素濃度を一定の範囲内に保つように動作する。

サンシェード開閉装置９０は、サイドウインドウのサンシェードを開閉するものである。なお、入眠システム１を後部座席に配置した場合には、リアウインドウのサンシェードも開閉するように構成してもよい。

オットマン１１０は、搭乗者３の足を乗せることができる台（フットレスト）であって、シート４の下方向に収納された収納位置と、シート４の前方（図１における左方向）にてシート４のシートボトムとほぼ同様の高さまで上昇した展開位置と、の間で変位可能に構成されている。

モニタ画面１２０は、搭乗者３の前方に配置される画像表示装置である。
また、オーディオ８０および照明１００を含めた各車載装置は、制御装置２１による眠気検出処理が実行されない場合には、図示しない操作スイッチなどにより、搭乗者３の操作に従って動作する。
（１．２）検出原理
本実施例において、眠気を有する状態であるか否かの検出するための検出原理を説明する。本実施例では、心拍または脈波から自律神経活動の状況を測定し、その測定結果に基づいて眠気を有する状態であることを検出する。

自律神経には、起きているとき，緊張しているときに優位となる交感神経と、寝ているとき，リラックスしているときに優位となる副交感神経がある。眠気が強くなると副交感神経系の活動が活発になる。そのため、交感神経，副交感神経それぞれの活動を測定し、その変化を観測することで、対象者の眠気を検出することができる。

心電図において、ある心拍のＲ波と次の心拍のＲ波との時間間隔はＲ−Ｒ間隔と呼ばれている（図３（ａ）参照）。このＲ−Ｒ間隔は、時間の推移と共に変動することが知られている。このＲ−Ｒ間隔から、瞬時心拍数ＨＲを算出し、さらにその情報をＦＦＴ解析することで、ＨＦ（Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ），および，ＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ）を求めることができる（図３（ｂ）参照）。上述したＨＦは副交感神経の活動を反映しており、ＬＦは交感神経の活動を反映している。

本実施例では、心電センサ１１の取得した心拍データに基づいて、上記ＨＦ，ＬＦを算出する。同時に、脈波センサ１０の取得した脈波データに基づいて、上記ＨＦ，ＬＦを求める。

本実施例で用いる脈波とは、血液の流入によって生じる動脈血管の容積または圧力の変化を体表面から波形として捉えたものをいい、血管運動反応である。脈波は心臓の動きと連動しており、抹消血管の運動を測定することによって間接的に心電図から求められたＲ−Ｒ間隔と同様の意味を持つ情報を得ることが可能である。

そこで、脈波からＲ−Ｒ間隔を取得し、その取得したＲ−Ｒ間隔に基づいて上述したＨＦおよびＬＦを算出する。なお、脈波データのピークはノイズの影響が大きく、心電図におけるＲ波のような顕著なピークではないため、例えば特開２００１−７０２６５号公報に記載されている脈波解析法などを用いて、ノイズの低減を行なってもよい。

このように心拍データおよび脈波データから算出したＬＦ，ＨＦに基づいて、眠気の検出および検出した眠気の度合を求める。ここでは、ＬＦ／ＨＦを交感神経活動指標として用いる。なお、このＬＦ／ＨＦは、心拍データおよび脈波データそれぞれが算出したＬＦ，ＨＦから、いずれか一方（例えば、ノイズの影響が小さい方）を使用して求めることとしてもよいし、心拍データおよび脈波データそれぞれが算出したＬＦ，ＨＦ平均値から求めることとしてもよい。

眠気の検出は、上述したＬＦ／ＨＦを予め定めたしきい値と比較することで行なう。具体的には、ＬＦ／ＨＦが所定の第１しきい値を上回っているときは眠気がない状態、第１しきい値を下回っており、かつ第１しきい値よりも小さい第２しきい値を上回っているときが第１眠気状態、第２しきい値を下回っているときが第２眠気状態とする。この第２しきい値は、睡眠状態であれば上回らない値に設定することで、第２眠気状態を、搭乗者３が睡眠した状態として検出することができる。

なお、上述したようなＬＦ、ＨＦによる眠気の検出および眠気の度合の判定は、種々の因子の影響を受けてその結果は変化するため、上述した眠気の検出方法以外を用いて、眠気の検出および検出した眠気の度合いを求めてもよい。

また、心拍または脈波のみでなく、その他の生体情報と組み合わせて眠気を検出してもよい。例えば、心拍や脈波に基づいて眠気を有することを検出し、脳波や顔の表情筋の動作などから、睡眠状態か否かを判断する。そして、心拍や脈波に基づいて眠気が検出された状態で、睡眠状態でなければ、第１眠気状態と判定し、睡眠状態であれば第２眠気状態と判定することとしても良い。

また、心拍と脈波の両方を測定せず、始めから一方のみを測定し、その測定結果に基づいて眠気を検出する構成であってもよい。さらに、心拍や脈波に代えて、脳波のみから眠気を検出する構成であっても良い。
（１．３）入眠制御ＥＣＵ２０による処理
以下に、実施例１における入眠システム１の入眠制御ＥＣＵ２０により実行される眠気検出処理の処理手順を、図４に基づいて説明する。

この眠気検出処理は、入力装置２３に備えられた開始ボタンが押された際に開始される（Ｓ１）。なお本処理は、以降、入力装置２３に備えられた終了ボタンが押されるまで、定期的に実行される。

次に、搭乗者の眠気を検出する（Ｓ２）。ここでは、メモリ２２に格納された心拍データおよび脈波データに基づいて、上述した検出原理を用いて眠気を検出する。
このＳ２にて、眠気を検出していなければ（Ｓ３：Ｎｏ）、つまり第１眠気状態または第２眠気状態のいずれでもなければ、後述する入眠制御動作および睡眠維持動作の制御を停止し（Ｓ４）、また上記各動作を行っていなければ何も行わずに、本処理を終了する。一方、眠気を検出していれば（Ｓ３：Ｙｅｓ）、つまり第１眠気状態または第２眠気状態のいずれかであれば、車両２の環境を示す車両環境情報を取得する（Ｓ５）。

ここでは、車両２に搭載された照度センサ２５、車両２外部の気温を測定する温度センサ２６、車両２外部の雨量を測定するレインセンサ２７のデータと、ナビゲーションシステム２８から取得した車両２の現在位置を示す位置情報を取得する。

次に、Ｓ２にて検出した眠気が第１眠気状態であるか否かを判定し（Ｓ６）、第１眠気状態であれば（Ｓ６：Ｙｅｓ）、後述する睡眠維持動作が開始されているか否かを判定する（Ｓ７）。既に睡眠維持動作が開始されていれば（Ｓ７：Ｙｅｓ）、本処理を終了する。一方、睡眠維持動作が開始されていなければ（Ｓ７：Ｎｏ）、入眠促進動作を開始し（Ｓ８）、本処理を終了する。この入眠促進動作および睡眠維持動作の詳細は後述する。

また、Ｓ６にて第１眠気状態でないと判定されれば（Ｓ６：Ｎｏ）、睡眠維持動作を開始し（Ｓ９）、本処理を終了する。
なお、入眠促進動作および睡眠維持動作の制御は、本眠気検出処理が終了してから所定時間経過した後に再度本処理が実行されてＳ４にて上記制御が停止されるか、上述した停止ボタンが押されるまで継続する。
（１．４）入眠制御ＥＣＵ２０による車載装置の睡眠に適した動作
睡眠に適した動作としての入眠促進動作と睡眠維持動作の制御内容一覧を表１に示す。

シートリクライニング装置３０において、入眠促進動作は、搭乗者３が設定した状態とリクライニング最大の位置（シートバックが最後方まで倒れた状態の位置）の中間までリクライニングする動作である。また、睡眠維持動作は、リクライニング最大までリクライニングする動作である。入眠促進動作と睡眠維持動作の動作制御（以降、単に「各動作制御」という）が終了すると、上記搭乗者３が設定した状態に戻る。

マッサージ装置４０において、上述した各動作制御が実行される前にマッサージ装置４０が動作中であった場合の入眠促進動作は、マッサージ動作の速度、加圧力を徐々に弱くし、所定時間経過後には動作を停止する動作である。また、上記条件における睡眠維持動作は、マッサージ動作が停止していればその状態を継続し、マッサージ動作が継続していればその時点でマッサージ動作を停止する動作である。

また、各動作制御が実行される前にマッサージ装置４０が停止中であった場合、入眠促進動作は、搭乗者３が眠くなるマッサージ動作である。具体的には、体をゆったり左右に揺さぶるような動作を行う。また、上記条件における睡眠維持動作は、マッサージ動作を停止する動作である。

シート空調装置５０およびエアコン６０の入眠促進動作は、入眠に適した温度（覚醒時の適温よりもやや高めの温度）に設定して空調を行なう動作である。また、睡眠維持動作は、上記設定からやや低めの温度に設定して空調を行なう動作である。なお、各動作制御において設定される温度は、温度センサ２６の測定した車両２外部の温度に基づいて設定される。

酸素付加装置７０において、上述した各動作制御が実行される前に酸素付加装置７０が停止中であった場合には、各動作制御によって酸素付加装置７０は動作しない。一方、各動作制御が実行される前に酸素付加装置７０が動作中であった場合、入眠促進動作および睡眠維持動作は、車両２内部の酸素濃度を高める動作である。

オーディオ８０において、上述した各動作制御が実行される前にオーディオ８０が停止中であった場合には、各動作制御によってオーディオ８０は動作しない。
一方、各動作制御が実行される前にオーディオ８０が動作中であった場合の入眠促進動作は、入眠に適した音楽に変更し、ボリュームを徐々に下げる動作である。また、上記条件における睡眠維持動作は、オーディオ８０を停止する動作である。なお、レインセンサ２７が車両２外部の雨を検出している場合には、雨音を相殺するように、小さいボリュームで音楽の再生を継続することとしてもよい。

なお、オーディオ８０の各動作制御における動作は、対象となる搭乗者３に近接した位置に配置されたスピーカのみを動作させることとしてもよいし、他のスピーカはボリュームを下げる動作のみ実行することとしてもよい。

サンシェード開閉装置９０は、各動作制御が実行される前にサンシェードを閉じている場合には、各動作制御による動作は行われない。一方、各動作制御が実行される前にサンシェードが開いている場合の入眠促進動作および睡眠維持動作は、サンシェードを閉じる動作である。なお、サンシェードを閉じると、眠気を有する搭乗者３以外の搭乗者による外部への視界が遮られてしまうため、照度センサ２５の測定値が所定の照度以上の場合にのみサンシェードを閉じることとしてもよい。

照明１００は、各動作制御が実行される前に消灯している場合には、各動作制御による動作は行われない。一方、各動作制御が実行される前に点灯中であった場合の入眠促進動作は、照明１００の照射する光をオレンジ系の薄暗い光に変更する動作である。また、上記条件における睡眠維持動作は、照明１００を消灯する動作である。

オットマン１１０の入眠促進動作は、収納位置と展開位置との中間に変位する動作である。睡眠維持動作は、展開位置に変位する動作である。
モニタ画面１２０の入眠促進動作は、誘眠作用のある映像を表示する動作である。具体的には、癒しを感じる水中映像や、マイナスイオンを想像させる滝などのような画像を表示する。また、睡眠維持動作は、映像の表示を停止する動作である。
（１．５）効果
このように構成された入眠システム１であれば、搭乗者３が眠気を感じたときに、各車載装置が睡眠に適した動作を自動的に実行する。つまり、搭乗者３が睡眠しやすい環境を自動的に形成することができるため、眠りにつき難い環境が改善されると共に、意識的に車載装置を操作することで覚醒してしまうことを抑制でき、車両２内部において快適に入眠できるようになる。

また、搭乗者３の眠気の度合が大きくなった場合、即ち搭乗者３が睡眠状態となった場合には、睡眠状態を維持するように車載装置を動作させるため、睡眠状態となった搭乗者３が目覚め難くなり、睡眠状態を長期間維持させることができる。

また、アームレストやドアノブなど自然に手が触れる場所に脈波センサ１０を搭載したり、シートに内蔵された心電センサ１１を用いて眠気を検出しているため、搭乗者３に各データを取得するための装置などを取りつけて不快感を与えることがない。

また、搭乗者３が睡眠状態から眠りが浅くなったときには、そのまま睡眠維持動作を継続する。眠りの深さには波があるので、浅くなったときに動作制御が切り替わると、それが刺激となって目が覚めてしまう虞があるが、睡眠維持動作が継続されることで、そのような危険を低減できる。

また、車両２の周辺の照度、車両２外部の温度、降雨の有無などの環境に応じて動作の設定を変更するため、常に最適な環境を整えることができる。
（１．６）変形例
以上、本発明の実施例１について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。

例えば、上記実施例においては、眠気を検出した際に、その眠気の度合を２つの段階に分類して検出する構成を例示したが、それより多くの段階に分けて検出し、その検出された段階に応じて車載装置の動作を変化させるようにしてもよい。なお、より多くの段階に分けて検出する場合には、少なくとも眠気を有するが覚醒している段階と、覚醒しておらず睡眠状態である段階とで、それぞれに適した車載装置の動作制御を行うように設定することで、快適に入眠および睡眠できるようになる。

また、上記実施例においては、眠気の度合が小さくなっても、車載装置の動作を睡眠維持動作のまま継続する構成を例示したが、眠気の度合が小さくなった場合には、入眠促進動作に変更することとしてもよい。

また、上記実施例においては、車両２の助手席に着席する搭乗者３を対象としているが、後部の座席に着席する搭乗者を対象として用いられるものであってもよいし、車両の運転者を対象として用いられるものであってもよい。車両の運転者に対して睡眠に適した動作を行わせるときには、その動作条件を、車両２が例えば駐車場などの安全な場所にいることをナビゲーションシステム２８が検出していること、シフトレバーがパーキングレンジに位置していること、車両２の走行速度が０であること、などを満たした場合に制限するとよい。

また、上記実施例において、眠気検出処理は、開始ボタンが押された際に開始する構成を例示したが、それ以外の条件にて開始する構成であってもよい。例えば、脈波センサ１０や心電センサ１１が常時脈波や心拍を測定して搭乗者３の眠気を検出しており、搭乗者３の眠気が検出された際に上記眠気検出処理を開始する構成であってもよい。
［実施例２］
（２．１）全体構成
実施例２における入眠システム１は、基本的に実施例１の入眠システム１と同様の構成であるが、図５および図６に示すように、脈波センサ１０や心電センサ１１に替えて、搭乗者３の顔画像を撮影する撮影装置１３０を備える。

この撮影装置１３０は、車両２における搭乗者３の正面方向にて搭乗者３に向けて配置されており、搭乗者３の正面の顔画像を所定の時間間隔で撮影し、その撮影した顔画像を示す画像データを、逐次入眠制御ＥＣＵ２０に送信するように構成されている。

また、入眠制御ＥＣＵ２０の制御装置２１は、撮影装置１３０から上記画像データを受信する毎に、メモリ２２にその画像データを記憶させる。その後、その画像データに基づいて、眠気検出処理にて眠気を検出するとともに、検出された眠気の度合いを判定する。

なお、入眠制御ＥＣＵ２０による眠気検出処理は、Ｓ１における眠気の検出方法が異なる以外は、実施例１と同様である。
（２．２）検出原理
本実施例において、眠気を有すること検出するための検出原理を説明する。本実施例では、顔の特徴点（顔の構成要素の位置）に基づいて眠気を有する状態であるか否かを判定する。

通常、覚醒状態から眠気を有する状態となったり、睡眠状態となったりすると、顔の表情を変化させる表情筋が弛緩・収縮することにより皮膚が移動し、表情が変化する。また、眠気が強くなると、頭部を直立して維持することが困難になり、頭部が傾いてしまう。よって、眠気に伴う表情筋の動きを反映する顔特徴点間の距離（例えば、左右の口角の距離、眉と目の距離、上まぶたと下まぶた間の距離、など）および頭部の傾きを測定することで、眠気の検出および眠気の度合の判定を行なうことができる。

上述した顔特徴点は、顔画像を示す画像データから検出するが、実用化を考慮して１台のカメラで撮影した画像を用いて処理できることを前提とし、その画像から顔特徴点を検出してそれらの間の距離を検出する方法を採る。

顔特徴点の検出は、形状抽出やパターン照合を用いて画像上の２次元座標を検出する方法が一般的であるが、本実施例では顔向きが変化した場合でも正確に特徴点間距離を検出する必要があるため、顔特徴点は３次元座標として検出する。具体的には、ＡＡＭ（Ａｃｔｉｖｅ Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ Ｍｏｄｅｌ）を用いて、１台のカメラで撮影した顔画像から特徴点の３次元座標を検出し、その座標から特徴量となる顔特徴点間の距離を計算する。ＡＡＭとは、多数の特徴点からなる形態およびテクスチャ情報を持つ２次元モデル（図７（ａ）参照）と、形態のみからなる３次元モデル（図７（ｂ）参照）とを用いて、画像にこれらのモデルをフィッティングさせていくことにより特徴点の３次元座標および頭部の傾きの角度を検出する手法である。

なお、顔画像を用いて睡眠状態を検出する方法は数多く提案されており、上記以外の方法を用いてもよい。
（２．３）効果
このように構成された入眠システム１であれば、実施例１の入眠システム１と同様の効果を得ることができる。

また、生体情報として、人の顔の特徴点間の距離を利用していることから、心拍や脈波、脳波を測定する場合のように車両２の走行中の振動などによるノイズの影響を大きく受けることがない。
（２．４）変形例
以上、本発明の実施例２について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。

例えば、予め覚醒状態および睡眠状態の顔画像データを取得しておき、覚醒状態から睡眠状態へ遷移するときの顔特徴点のしきい値を設定しておくことで、高い精度で覚醒状態から睡眠状態への遷移を検出することができる。

入眠システム示す側面図 入眠システムを示すブロック図 Ｒ−Ｒ間隔からＬＦ，ＨＦを求める方法を示す図 眠気検出処理の処理手順を示すフローチャート 実施例２の入眠システム示す側面図 実施例２の入眠システムを示すブロック図 ＡＡＭの２Ｄモデルと３Ｄモデルとを示す図

符号の説明

１…入眠システム、２…車両、３…搭乗者、４…シート、１０…脈波センサ、１１…心電センサ、２０…入眠制御ＥＣＵ、２１…制御装置、２２…メモリ、２３…入力装置、２４…通信ＩＣ、２５…照度センサ、２６…温度センサ、２７…レインセンサ、２８…ナビゲーションシステム、３０…シートリクライニング装置、４０…マッサージ装置、５０…シート空調装置、６０…エアコン、７０…酸素付加装置、８０…オーディオ、９０…サンシェード開閉装置、１００…照明、１１０…オットマン、１２０…モニタ画面、１３０…撮影装置

Claims (9)

1. 車両の搭乗者の生体情報に基づいて、前記搭乗者が眠気を有する状態であることを検出する眠気検出手段と、
   前記眠気検出手段により前記搭乗者が眠気を有する状態であることが検出された場合には、前記車両に搭載される所定の車載装置に対し、前記搭乗者の睡眠に適した動作を行わせる制御手段と、を備える
   ことを特徴とする入眠装置。
2. 前記眠気検出手段は、前記搭乗者が眠気を有する状態として、少なくとも、第１眠気状態と、前記第１眠気状態よりも眠気の度合の大きい第２眠気状態と、のうち、前記搭乗者の状態がいずれであるかを判別して検出するものであり、
   前記制御手段は、前記眠気検出手段により前記第１眠気状態であることが検出された場合には、前記睡眠に適した動作として前記搭乗者の入眠を促す入眠促進動作を行なわせる一方、前記眠気検出手段により前記第２眠気状態であることが検出された場合には、前記睡眠に適した動作として前記搭乗者の睡眠状態を維持する睡眠維持動作を行わせる
   ことを特徴とする請求項１に記載の入眠装置。
3. 前記第１眠気状態とは、前記搭乗者が眠気を有するものの覚醒している状態であり、前記第２眠気状態とは、前記搭乗者が覚醒しておらず睡眠している状態である
   ことを特徴とする請求項２に記載の入眠装置。
4. 前記制御手段は、前記眠気検出手段により検出される状態が前記第２眠気状態から前記第１眠気状態に遷移した場合に、前記車載装置の動作を前記入眠促進動作に変更せず、前記睡眠維持動作を継続して行わせる
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の入眠装置。
5. 車両の環境を示す環境情報を取得する環境情報取得手段を備え、
   前記制御手段は、前記環境情報取得手段により取得された前記環境情報に基づいて、前記車載装置に行わせる前記搭乗者の睡眠に適した動作を変更する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の入眠装置。
6. 前記生体情報とは、前記搭乗者の心拍、脈波、脳波のうち少なくともいずれか１つを含み、
   前記眠気検出手段は、前記搭乗者の心拍、脈波、脳波のうち少なくともいずれか１つに基づいて、前記搭乗者が眠気を有する状態であることを検出する
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の入眠装置。
7. 前記生体情報とは、前記搭乗者の顔面における構成要素の位置を示す位置情報を含み、
   前記眠気検出手段は、前記位置情報に基づいて、前記搭乗者が眠気を有する状態であることを検出する
   ことを特徴とする請求項１または請求項５のいずれかに記載の入眠装置。
8. 前記車載装置は、シートリクライニング装置、マッサージ装置、シート空調装置、エアコン、酸素付加装置、オーディオ、サンシェード開閉装置、照明、オットマン、モニタ画面のうち１つ以上である
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の入眠装置。
9. 車両の搭乗者の生体情報に基づいて、前記搭乗者が眠気を有する状態であることを検出して、前記搭乗者が眠気を有する状態であることを検出した場合には、前記車両に搭載される所定の車載装置により、前記搭乗者の睡眠に適した動作を行わせる
   ことを特徴とする入眠方法。