JPH02302549A - 覚醒度低下状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、空調制御装置に係り、詳しくは、人体の皮
膚電位を検出して空調装置を制御する空調制御装置に関
するものである。

［従来技術］ 従来、特開昭６０−１３９５３９号公報には皮膚電位レ
ベル（ＳＰＬ）の低下に応じて運転者の覚醒度の低下を
判定して警報を出して覚醒を促すものがある。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、運転者の回りの環境が同一のまま（単調なま
ま）なので再び覚醒度の低下が起こる可能性があるとと
もに、覚醒度の低下で判定するとタイミングが遅れると
いう問題があった。

この発明の目的は、覚醒度が低下する前に外部環境が単
調状態になったことを早期に検出して、室内の環境を変
化させ覚醒度の低下を抑制することができる空調制御装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は、第１図に示すように、人体の皮膚電位を検
出する皮膚電位検出手段Ｍ１と、前記皮ｔ！電位検出手
段Ｍ１による皮膚電位の変動を皮膚電位反応とし、その
皮膚電位反応の発生頻度を検出する皮膚電位反応頻度検
出手段Ｍ２と、前記皮膚電位検出手段Ｍ１による皮膚電
位の変動を皮膚電位反応とし、その皮膚電位の変動幅を
検出する皮膚電位変動幅検出手段Ｍ３と、前記皮膚電位
反応頻度検出手段Ｍ２による皮膚電位反応の発生頻度が
減少し、かつ前記皮膚電位変動幅検出手段Ｍ３による皮
膚電位反応の皮膚電位の変動幅が減少したとき、室内の
環境を変化させるべく空調装置Ｍ４を制御する制御手段
Ｍ５とを備えた空調制御装置をその要旨とするものであ
る。

［作用］ 制御手段Ｍ５は、皮膚電位反応頻度検出手段Ｍ２による
皮膚電位反応の発生頻度が減少し、かつ皮膚電位変動幅
検出手段Ｍ３による皮膚電位反応の皮膚電位の変動幅が
減少すると、室内の環境を変化させるべく空調装置Ｍ４
を制御する。その結果、覚醒度が低下しつつある時、乗
員に刺激が与えられる。

［実施例］ 以下、この発明を自動車用空調制御Ｉｌ装置に具体化し
た一実施例を図面に従って説明する。

第２図に示すように、手袋１に皮膚電位検出手段として
の電位検出電極２ａ、　２ｂ及び送信機３が設けられ、
運転者がこの手袋１を嵌めることにより電位検出電極２
ａ、２ｂが運転者の前腕部及び手掌母指球部の電位、即
ち、人体の皮膚電位（以下、ＳＰＬという）を検出する
ことができる。

この電極２ａ、２ｂには、銀・塩化銀電極等の生体用電
極が使用される。

又、車室内の所定位置には受信機４が配設され、その運
転者の皮膚電位が送信機３と受信礪４にて送信される。

第３図に示すように、受信ＦＭ４には検出回路５が接続
され、検出回路５は電位検出電極２ａ、２ｂから導出さ
れる前腕部に対する手掌母指球部のＳＰＬを差動増幅す
る。Δ／Ｄ変換器６は検出回路５からのアナログのＳＰ
Ｌ信号をデジタル信号に変換してマイクロコンピュータ
（以下、マイコンという）７に出力する。

ここで、本実施例の空調装置を簡単に説明しておく。第
３図に示すように、空気通路８には内外気切換ダンパ９
、送風機１０、エバポレータ１１、ヒータ１２、エアミ
ックスダンパ１３が設けられ、内気若しくは外気が空気
通路８内を泗り、エアミックスダンパ１３の角度により
エバポレータ１１又はヒータ１２で熱交換されて車室内
に吹出される。空気通路８にはバイパス通路１４が形成
され、そのバイパス通路１４の空気通路８側開口部には
バイパスダンパ１５が配置され、又、バイパス通路１４
の車室内側開口部１４ａは運転者の顔面に向いている。

エアコン制御装置１６はバイパスダンパ１５を開閉駆動
するバイパスサーボモータ１７、コンプレッサ１８、送
風機１０等を駆動制御する。

皮膚電位反応頻度検出手段、皮膚電位変動幅検出手段及
び制御手段としての前記マイコン７は、エアコン制御袋
＠１６に制御信号を出力してバイパスダンパ１５を開動
作させバイパス通路１４の開口部１４ａから運転者の顔
面に冷風を吹出させることかできるようになっている。

次に、このように構成した自動車用空調制御装置の作用
を第４図に基づいて説明する。本実施例では第５図に示
すようにＳＰＬの変動を皮膚電位反応（以下、ＳＰＲと
いう）とし、１０秒間を１区間としてその区間毎のＳＰ
Ｒ発生回数と、ＳＰＲでのＳＰＬの変動幅を比較してい
くいく。尚、第５図に示すように、車両運転中では陽性
の皮膚電位反応が現れる。

第４図のフローチャートにおいて、ステップ１０１〜１
０４で１区間のＳＰ’Ｌのサンプリングを行い、ステッ
プ１０６〜１１４でそのサンプリングしたデータをチェ
ックするようになっている。

まず、マイコン７はステップ１００で区間番号をカウン
トするためのカウンタＮの（直をｒＯＪにする。マイコ
ン７はステップ１０１で区間内でのＳＰＲの回数をカウ
ントするためのカウンタＣの値をｒＯＪにするとともに
、各区間でのサンプリング数をカウントするためのカウ
ンタｎの（直を「１」にセットする。マイコン７はステ
ッフ１０２で１０Ｈｚ（１０回／秒）のタイミングでＳ
ＰＬをサンプリングしてその値ＶＳＰＬを記憶する。

その後、マイコン７はステップ１０３でカウンタｎの値
が１区間終了を示すｒｌｏｏＪになっていないことを確
認した上で、ステップ１０４でカウンタｎの値を「１」
インクリメントとする。

マイコン７はステップ１０３においてカウンタｎの値が
ｒｌｏｏＪになり１区間が終了すると、ステップ１０５
でカウンタｎの１直をリセット（ｎ−〇）する。その復
、マイコン７はステップ１０６で前記ステップ１０１〜
１０４の間における１区間でのＳＰＬの変化の中で極大
値となったことを検知すると、つまり、第５図に示すよ
うに、ＳＰＲでのＳＰＬの谷を検知すると、ステップ１
０７でＳＰＲの回数をカウントすべくカウンタＣの値を
「１」インクリメントする。その後、マイコン７はステ
ップ１０８でＳＰＲの谷の値（極大５ＰＬ）ＶＳＰＬを
Ｖ　ｍａｘとして記憶する。

その後、マイコン７はステップ１０９でカウンタｎの値
がｒｌｏｏＪになっていないことを確認にした上で、ス
テップ１１０でカウンタｎの値を「１」インクリメント
とする。マイコン７はステップ１０９においてカウンタ
ｎの１直がｒｌｏｏＪになり１区間分が終了すると、ス
テップ１１１でその１区間でのｖ　ｍａｘの最大値を今
回の区間内での最大変動幅Ｖ　ＳＰＲとして記憶する。

このステップ１０１〜１１１により各区間でのＳＰＲの
発生頻度（ステップ１０７でのカウンタＣの値）及びＳ
ＰＲのＳＰＬの最大変動幅（ステップ１１１でのＶｍａ
ｘ）が検出される。

そして、マイコン７はステップ１１２で今回の区間での
カウンタＣ（Ｎ）の値と前回の区間でめカウンタＣ（Ｎ
−１）の値を比較し、今回のカウンタＣ（Ｎ＞の値が前
回のカウンタＣ（Ｎ−１＞の値より大きいとステップ１
１３でカウンタＮの値を１１」インクリメントし、その
後ステップ１０１に戻る。

マイコン７はステップ１１２において今回のカウンタＣ
（Ｎ＞の値が前回のカウンタＣ（Ｎ−１＞の値より小さ
いと、ステップ１１４で今回の最大変動幅Ｖ　ＳＰＲと
前回の最大変動幅Ｖ　ＳＰＲとを比較し、今回の最大変
動幅Ｖ　ＳＰＲが前回の最大変動幅Ｖ　ＳＰＲより大き
いとステップ１１３に進む。マイコン７は今回の最大変
動幅Ｖ　ＳＰＲが前回の最大変動幅Ｖ　ＳＰＲより小さ
いと、運転者が単調状態に入ったものとみなし、エアコ
ン制御装置１６に空調制御信号を出力する。つまり、運
転者に会話がなく、ハンドル操作やペダル操作等がほと
んどなく運転状態が変化けず、かつ室内温度が一定に保
たれている状態になっていると判断し、空調制御信号を
出力する。この信号の出力によりバイパスダンパ１５が
開動作してバイパス通路１４の開口部１４ａから運転者
の顔面に冷風が吹出される。

又、運転者に対し外部環境が変化なく単調な状態におい
て、即ち、運転者に会話がなく、ハンドル操作やペダル
操作等がほとんどなく運転状態が変化せず、かつ室内温
度が一定に保たれている状態において、第６図及び第７
図に示すように、時間の経過とともに、ＳＰＲの発生頻
度が低下するとともに、ＳＰＲの最大変動幅が減少する
ことを確認している。

このように本実施例は、人体のＳＰＬ　（皮膚電位）を
検出して、その変動をＳＰＲ（皮膚電位反応）として検
出するとともにその発生頻度を検知し、又、ＳＰＲの際
のＳＰＬの変動幅を検出して、ＳＰＲの発生頻度が減少
し、かつＳＰＲのＳＰＬの変動幅が減少すると、覚＠度
が低下しつつあるとして車室内の環境を変化させるべく
空調装置を制御して運転者の顔に冷風を当てるようにし
た。

従って、覚醒度が低下する前に外部環境が単調状態にな
ったことを早期に検出して車室内の環境を変化させ、運
転者に刺激が与えられ覚＠度の低下を抑制することがで
きる。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば、上記実施例では前回の区間のＳＰＲの発生頻度
に比べ今回の区間のＳＰＲの発生頻度が減少し、かつＳ
ＰＲのＳＰｔの変動幅が減少すると空調装置を制御して
運転者の顔に冷風を当てるようにしたが、２回連続して
前回に比べ今回のＳＰＲの発生頻度が減少し、かつＳＰ
ＲのＳＰＬの変動幅が減少すると空調装置を制御して運
転者の顔に冷風を当てるようにしてもよい。

又、上記実施例では覚醒度が低下しつつあるとして車室
内の環境を変化させるための空調装置の制御としてバイ
パスダクトを利用したが、通常のシステムの吹出し口か
らの風但を増辺したり、室温全体を加温又は加除したり
、あるいは、風の向きの変更するルーバの向きを変更し
て顔に冷風を当てるようにしてもよい。

ざらには、ＳＰＨの発生頻度の減少度合（減少率）とＳ
ＰＨのＳＰＬの変動幅の減少度合（減少率）とに応じて
、車室内の環境を変化さじるための空調装置の制御量を
調整してもよい。即ち、ＳＰＨの発生頻度の減少度合（
減少率）及びＳＰＲの５ＩＰＬの変動幅の減少度合（減
少率）が大きければ顔への冷風量を大きくし、ＳＰＲの
発生頻度の減少度合（減少率）及びＳＰＲのＳＰＬの変
動幅の減少度合（減少率）が小さければ顔への冷風量を
小さくするようにしてもよい。このようにすることによ
り、運転者に違和感のない刺激を与えることができる。

又、本発明は自動車用空調制御装置に限定されるもので
はなく、例えば、工場や家庭で使用される空調装置に具
体化してもよい。即ち、第２図に示す手袋１を工場での
作業者や家庭での学習者が嵌め、空調装置を制御するよ
うにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、覚醒度が低下す
る前に外部環境が単調状態になったことを早期に検出し
て、室内の環境を変化さＵ覚醒度の低下を抑制すること
ができる優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図は５ＰＩ−の検出を説
明するための図、第３図は実施例の全体構成を示す図、
第４図はフローヂャート、第５図はＳＰＬの推移を示す
図、第６図はＳＰＲの発生頻度の推移を示す図、第７図
はＳＰＲの最大変動幅の推移を示す図である。 Ｍｌは皮膚電位検出手段、Ｍ２は皮膚電位反応頻度検出
手段、Ｍ３は皮Ｉｉ！ｉ電位変動幅検出手段、Ｍ４は空
調装置、Ｍ５は制御手段。 特許出願人　　　　　日本電装　　株式会社代　理　人
　　　　　弁理士　　恩１）博宣時間 図面その６ 後図面無し 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．人体の皮膚電位を検出する皮膚電位検出手段と、 前記皮膚電位検出手段による皮膚電位の変動を皮膚電位
   反応とし、その皮膚電位反応の発生頻度を検出する皮膚
   電位反応頻度検出手段と、 前記皮膚電位検出手段による皮膚電位の変動を皮膚電位
   反応とし、その皮膚電位の変動幅を検出する皮膚電位変
   動幅検出手段と、 前記皮膚電位反応頻度検出手段による皮膚電位反応の発
   生頻度が減少し、かつ前記皮膚電位変動幅検出手段によ
   る皮膚電位反応の皮膚電位の変動幅が減少したとき、室
   内の環境を変化させるべく空調装置を制御する制御手段
   と を備えたことを特徴とする空調制御装置。