DE112016007384T5

DE112016007384T5 - Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung und Mentaler-Stress-Detektionsprogramm

Info

Publication number: DE112016007384T5
Application number: DE112016007384.4T
Authority: DE
Inventors: Mitsunari Uozumi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-12-01
Filing date: 2016-12-01
Publication date: 2019-07-25
Anticipated expiration: 2036-12-02
Also published as: WO2018100719A1; JPWO2018100719A1; DE112016007384B4; US20200054261A1; JP6537744B2; CN109982638A

Abstract

Eine Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung (10) umfasst eine Indexwertberechnungseinheit (200) und eine Korrelationsberechnungseinheit (300). Die Indexwertberechnungseinheit (200) berechnet eine Standardabweichung (SD_n) von Herzschlagintervallen (RRI_n), einen quadratischen Mittelwert (RM_n) einer Differenz RD_n zwischen zeitlich-benachbarten Herzschlagintervallen (RRI_n) und ein Verhältnis (SD_n/RM_n) zwischen der Standardabweichung (SD_n) und dem quadratischen Mittelwert (RM_n). Der quadratische Mittelwert (RM_n) korreliert mit einer Aktivität parasympathischer Nerven und das Verhältnis (SD_n/RM_n) korreliert mit einer Aktivität sympathischer Nerven. Die Korrelationsberechnungseinheit (300) berechnet einen Moment-Korrelationskoeffizienten (r_n), welcher eine Korrelation zwischen dem quadratischen Mittelwert (RM_n) und (dem Verhältnis Sd_n/RM_n) und einer mit Zeit assoziierten Korrelation ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Detektionseinrichtung und ein Detektionsprogramm zum Detektieren von mentalem Stress.
Hintergrund zum Stand der Technik
Die Detektion von mentalen Stress wird herkömmlicherweise derart durchgeführt, dass die Fourier-Transformation in Bezug auf Variation eines Herzschlagintervalls durchgeführt wird, um Aktivitäten parasympathischer Nerven und sympathischer Nerven basierend auf dem erhaltenen Leistungsspektrum zu erfassen, und mentaler Stress basierend auf zum Beispiel einer Tabelle zum Umwandeln von HF-Leistung und einem Verhältnis zwischen LF-Leistung und HF-Leistung in Stressindikatoren (zum Beispiel Patentliteratur 1) geschätzt wird.
Referenzliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2007-167091A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Herkömmliche Mentaler-Stress-Detektoren können aufgrund der Anwendung der Fourier-Transformation Stress nur in einem Intervall von mehreren Minuten bewerten und dementsprechend besteht ein Problem darin, dass die herkömmlichen Mentaler-Stress-Detektoren Variation von mentalem Stress, welcher in Sekunden variiert, nicht folgen können.
Zudem vermindert durch physische Bewegung verursachter Stress auch ein Aktivitätsniveau parasympathischer Nerven und erhöht ein Aktivitätsniveau sympathischer Nerven. Allerdings wurden ein Aktivitätszustand parasympathischer Nerven und ein Aktivitätszustand sympathischer Nerven im Stand der Technik unabhängig untersucht und es besteht dementsprechend ein weiteres Problem darain, dass durch physische Bewegung verursachter mentaler Stress nicht bestimmt werden kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, Variation von mentalem Stress, welcher in Sekunden variiert, zu folgen, und durch physische Bewegung verursachten mentalen Stress zu bestimmen.
Lösung des Problems
Eine Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst:

eine Indexwertberechnungseinheit, um einen ersten Indexwert, wobei der erste Indexwert ein Index eines Aktivitätszustands parasympathischer Nerven mit Zeitablauf ist, und einen zweiten Indexwert, wobei der zweite Indexwert ein Index eines Aktivitätszustands sympathischer Nerven mit Zeitablauf ist, zu berechnen basierend auf einer Vielzahl von Herzschlagintervallen RRI; und
eine Korrelationsberechnungseinheit, um eine zeitkorrespondierende Korrelation zu berechnen, wobei die zeitkorrespondierende Korrelation eine Korrelation zwischen dem ersten Indexwert und dem zweiten Indexwert und eine mit Zeit assoziierte Korrelation ist.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Korrelationsberechnungseinheit und dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Einrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, Variation von mentalem Stress, welcher in Sekunden variiert, zu folgen, und durch physische Bewegung verursachten mentalen Stress zu bestimmen.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm von Ausführungsform 1, darstellend die Hardwarekonfiguration einer Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10.
2 ist ein Diagramm von Ausführungsform 1, darstellend die Hardwarekonfiguration der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10.
3 ist ein Diagramm von Ausführungsform 1 und ein Flussdiagramm zur Darstellung einer ersten Hälfte eines Betriebs der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10.
4 ist ein Diagramm von Ausführungsform 1 und ein Flussdiagramm zur Darstellung einer zweiten Hälfte des Betriebs der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10.
5 ist ein Diagramm von Ausführungsform 1 zur Darstellung der Berechnung von Standardabweichung SD_n und einem quadratischen Mittelwert RM_n .
6 ist ein Diagramm von Ausführungsform 1 zur Darstellung von Ergebnissen, die durch die Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 detektiert wurden, in einem Graphen.
7 ist ein Diagramm von Ausführungsform 1 zur Darstellung von Ereignissen, in welchen ein Korrelationskoeffizient im Graphen von 6 angestiegen ist.
8 ist ein Diagramm von Ausführungsform 1, darstellend die Hardwarekonfiguration der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsform 1.
Eine Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 wird unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschrieben.
Beschreibung der Konfiguration
1 zeigt die Hardwarekonfigurationen der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 und einer Pulswellenmesseinrichtung 20. Die Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 detektiert mentalen Stress basierend auf einer Wellenform einer Pulswelle, die als ein Pulswellensignal 25 von der Pulswellenmesseinrichtung 20 erworben wurde. Die Hardwarekonfiguration der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Die Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 ist ein Computer. Die Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 umfasst Hardware, wie einen Mikroprozessor 11, einen Speicher 12 und eine Anzeige 13. Der Mikroprozessor 11 ist mit anderen Teilen von Hardware über eine Signalleitung 11a verbunden und steuert diese anderen Teile von Hardware.
Der Mikroprozessor 11 ist eine IC (Integrierte Schaltung), welche arithmetische Operationen durchführt. Bestimmte Beispiele des Mikroprozessors 11 umfassen eine CPU (Zentrale Verarbeitungseinheit), einen DSP (Digitalsignalprozessor) und eine GPU (Grafikverarbeitungseinheit).
Der Speicher 12 speichert ein Programm zum Realisieren der Funktion der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10, durch den Mikroprozessor 11 generierter Daten und in die Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 eingegebener Daten. Bestimmte Beispiele des Speichers 12 umfassen ein HDD (Hard Disk Drive = Festplattenlaufwerk), eine SD (Secure Digital)-Speicherkarte, ein CF (Compact Flash), ein NAND-Flash, eine flexible Platte, eine optische Platte, eine Compact Disk und eine DVD (Digital Versatile Disk). Der Speicher 12 kann ein tragbares Speichermedium sein.
Die Anzeige 13 wird durch den Mikroprozessor 11 gesteuert. Wenn der Mikroprozessor 11 einen Anstieg von mentalem Stress detektiert, zeigt der Mikroprozessor 11 die Detektion auf der Anzeige 13 an.
Eine Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 umfasst eine Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, eine Indexwertberechnungseinheit 200, eine Korrelationsberechnungseinheit 300 und eine Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 als funktionale Komponenten. Funktionen der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, der Indexwertberechnungseinheit 200, der Korrelationsberechnungseinheit 300 und der Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 sind durch Software realisiert. Ein Programm zum Realisieren der Funktionen der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, der Indexwertberechnungseinheit 200, der Korrelationsberechnungseinheit 300 und der Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 sind im Speicher 12 gespeichert. Das Programm wird durch den Mikroprozessor 11 gelesen und ausgeführt. Somit werden die Funktionen der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, der Indexwertberechnungseinheit 200, der Korrelationsberechnungseinheit 300 und der Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 realisiert.
1 zeigt nur einen Mikroprozessor 11. Allerdings kann die Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 eine Vielzahl von Prozessoren umfassen, die den Mikroprozessor 11 ersetzen. Diese Vielzahl von Prozessoren führen das Programm zum Realisieren der Funktionen der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, der Indexwertberechnungseinheit 200, der Korrelationsberechnungseinheit 300 und der Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 in einer geteilten Weise aus. Jeder der Prozessoren ist eine IC, die arithmetische Operationen wie in dem Fall mit dem Mikroprozessor 11 durchführt.
Die Pulswellenmesseinrichtung 20 misst eine Pulswelle von einem Ohrläppchen 41 oder einem Finger 42 einer Person. Eine LED 21 emittiert zum Beispiel einen Infrarotstrahl und ein Phototransistor 22 detektiert eine Variation im Blutstrom. Ein Verstärker 23 verstärkt eine Ausgabe des Phototransistors 22. Ein AD-Wandler 24 ist ein AD-(Analog-Digital)-Wandler, der ein analoges Signal, welches eine Ausgabe des Verstärkers 23 ist, in ein digitales Signal umwandelt, und das digitale Signal als das Pulswellensignal 25 an die Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 ausgibt. Das Pulswellensignal 25 ist ein Signal, das eine Variation im Blutstrom anzeigt. Eine Spitze des Blutstroms ist eine Spitze einer Pulswelle. Zudem entspricht eine Spitze einer Pulswelle einem Herzschlag und eine Spitzenzeit einer Pulswelle ist die Herzschlagzeit.
Ein anderes System 30 empfängt den durch die Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 empfangenen mentalen Stress als ein Signal und führt Protokollierung (Logging) oder dergleichen durch.
2 zeigt die Softwarekonfiguration der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10.
Die Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100 empfängt das Pulswellensignal 25, anzeigend ein Plethysmogramm, von der Pulswellenmesseinrichtung 20 und gibt die Herzschlagzeit aus. Die Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100 empfängt das Pulswellensignal 25, das vom AD-Wandler 24 der Pulswellenmesseinrichtung 20 ausgegeben wurde, und berechnet die Zeit R_n , zu welcher eine Spitze der Pulswelle eintritt. Die Zeit R_n , welche die Spitzenzeit einer Pulswelle ist, ist auch die Zeit eines Herzschlags. Die Zeit R_n wird nachfolgend als Herzschlagzeit bezeichnet.
Die Indexwertberechnungseinheit 200 berechnet ein Herzschlagintervall RRI_n , welches ein Intervall zwischen der Herzschlagzeit R_n und einer Herzschlagzeit R_n-1 (RRI_n = R_n-R_n-1 nachfolgend erläutert), eine Standardabweichung SD_n , welche die Standardabweichung des Herzschlagintervalls RRI_n ist, einen quadratischen Mittelwert (RM_n ), welcher ein quadratischer Mittelwert von Differenzen zwischen benachbarten Herzschlagintervallen RRI_n (RD_n= |RRI_n-RRI_n-1|nachfolgend erläutert) ist, und ein Verhältnis SD_n /RM_n , welches ein Verhältnis zwischen der Standardabweichung SD_n und dem quadratischen Mittelwert RM_n ist. Hier ist das Verhältnis SD_n /RM_n nachfolgend gelegentlich als SD/RM_n oder SDRM_n bezeichnet. Das Herzschlagintervall RRI_n , die Standardabweichung SD_n , der quadratische Mittelwert RM_n und das Verhältnis SD_n /RM_n werden nachfolgend beschrieben.
Die Korrelationsberechnungseinheit 300 berechnet einen Moment-Korrelationskoeffizienten r_n auf den quadratischen Mittelwert RM_n und das aus der Indexwertberechnungseinheit 200 ausgegebene Verhältnis SD_n /RM_n .
Die Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 bestimmt den aus der Korrelationsberechnungseinheit 300 ausgegebenen Moment-Korrelationskoeffizienten r_n , und wenn die Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 bestimmt, dass mentaler Stress hoch ist, führt die Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 Aufleuchten der Anzeige 13 und Benachrichtigung an das andere System 30 durch.
Beschreibung des Betriebs
3 und 4 sind Flussdiagramme, darstellend den Betrieb der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10.
3 ist das Flussdiagramm, das die erste Hälfte beim Betrieb der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 darstellt.
4 ist das Flussdiagramm, das die zweite Hälfte beim Betrieb der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 darstellt.
5 ist ein Diagramm zur Darstellung der Berechnung der Standardabweichung SD_n und dem quadratischen Mittelwert RM_n .
Ein Überblick über den Betrieb der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben. Der Betrieb der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 entspricht einem Mentaler-Stress-Detektionsverfahren. Zudem entspricht der Betrieb der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 einem Prozess eines Mentaler-Stress-Detektionsprogramms. Rahmen in den 3 und 4, die jeweils für die Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, die Indexwertberechnungseinheit 200, die Korrelationsberechnungseinheit 300 und die Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 eingezeichnet sind, zeigen Prozesse, die durch die Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100 und die anderen ausgeführt sind. Ein durch die Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100 ausgeführter Prozess ist durch ein mit S vorgesehenes Bezugszeichen als ein gesetzte-Zeit-Schlafprozess (S101) bezeichnet, und Daten, die durch die Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100 in eine Datei zu schreiben sind, sind durch ein mit F vorgesehenes Bezugszeichen als eine Messwertdatei (F107) bezeichnet. Das gleiche gilt für diejenigen der Indexwertberechnungseinheit 200, der Korrelationsberechnungseinheit 300 und den Rest. Das Schreiben in eine Datei bedeutet das Schreiben in den Speicher 12.
Die Pulswellenmesseinrichtung 20 ist an dem Ohrläppchen 41 oder dem Finger 42 eines Subjekts angebracht. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass die Pulswellenmesseinrichtung 20 an dem Ohrläppchen 41 eines Subjekts angebracht ist. Die LED 21 und der Phototransistor 22 greifen das Ohrläppchen 41 ab und der Phototransistor 22 erfasst Variation im Blutstrom des Subjekts. Der Verstärker 23 verstärkt eine Ausgabe des Phototransistors 22 und der AD-Wandler 24 wandelt ein aus dem Verstärker 23 ausgegebenes analoges Signal in ein digitales Signal um. Das digitale Signal wird in den Mikroprozessor 11 als das Pulswellensignal 25 eingegeben. Mentaler Stress wird durch die Funktionen der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, der Indexwertberechnungseinheit 200, der Korrelationsberechnungseinheit 300 und der Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400, die durch den Mikroprozessor 11 in Software ausgeführt werden, bewertet. Anzeigen durch die Anzeige 13 und Benachrichtigung an das andere System 30 werden in Abhängigkeit von einem Bewertungsergebnis von mentalem Stress durchgeführt.
Ein Überblick über die Betriebe der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, der Indexwertberechnungseinheit 200, der Korrelationsberechnungseinheit 300 und der Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 wird erläutert.

(1) Die Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100 detektiert zuerst eine Spitze einer Pulswelle aus dem Pulswellensignal 25, welche eine Ausgabe aus dem AD-Wandler 24 ist, und zeichnet die Auftretenszeit der Spitze auf.
(2) Die Indexwertberechnungseinheit 200 berechnet das Herzschlagintervall RRI_n , das ein Spitzenintervall ist, die Standardabweichung SD_n des Herzschlagintervalls RRI_n , den quadratischen Mittelwert RM_n einer Differenz RD_n zwischen benachbarten Herzschlagintervallen RRI_n und RRI_n-1, und das Verhältnis SD_n/RM_n, welches ein Verhältnis zwischen der Standardabweichung SD_n und dem quadratischen Mittelwert RM_n ist, in Antwort auf Benachrichtigung von der Herzschlaginformation-Ausgabeeiheit 100 zur Zeit der Spitzendetektion. Eine Auswahl zur Berechnung der Standardabweichung SD_n des Herzschlagintervalls RRI_n und des quadratischen Mittelwerts RM_n der Differenz RD_n zwischen benachbarten Herzschlagintervallen ist in einem Bereich von zumindest m Teilen von der letzten Spitze, aber der Bereich von etwa m = 20 Teilen ist angemessen. Die Beschreibung von m Teilen wird unter Bezugnahme auf 5 gegeben.
(3) Die Korrelationsberechnungseinheit 300 wird durch die Indexwertberechnungseinheit 200 aufgerufen und berechnet den Moment-Korrelationskoeffizienten r_n zwischen dem quadratischen Mittelwert RM_n und dem Verhältnis SD_n /RM_n .
(4) Die Mentaler-Stress-Berechnungseinheit 400 wird durch die Korrelationsberechnungseinheit 300 aufgerufen und berechnet den Moment-Korrelationskoeffizienten r_n . Der Moment-Korrelationskoeffizient r_n hat einen Wert innerhalb eines Bereichs von -1,0 bis +1,0 und der Moment-Korrelationskoeffizient r_n wird basierend auf einem Schwellenwert unterschieden. Der Schwellenwert ist ein voreingestellter Wert. Die Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 bestimmt, dass der mentale Stress hoch ist, wenn der Moment-Korrelationskoeffizienten r_n den Schwellenwert überschreitet. Ein angemessener Schwellenwert beträgt etwa -0,2. Wenn der mentale Stress hoch ist, zeigt die Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 dies auf der Anzeige 13 an. Zudem überträgt die Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 den Moment-Korrelationskoeffizienten r_n an das andere System 30.

Die Indexwertberechnungseinheit 200, die Korrelationsberechnungseinheit 300 und die Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 werden bei jeder Spitzendetektion durch die Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100 in Antwort auf die Benachrichtigung von der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, das heißt Benachrichtigung durch einen Benachrichtigungsprozess an die Indexwertberechnungseinheit ausgeführt (S106). Allerdings können die Indexwertberechnungseinheit 200 und die anderen nicht nur basierend auf dem Benachrichtigungsprozess an die Indexwertberechnungseinheit ausgeführt werden (S106), sondern können auch von der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100 unabhängige Prozesse oder Threads sein. Alternativ können die Indexwertberechnungseinheit 200 und die anderen auch als Subroutinen der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100 ausgeführt sein.
Die Betriebe der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100 und der anderen werden nachfolgend im Detail erläutert. Die Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100 wird basierend auf dem gesetzte-Zeit-Schlafprozess (S101) periodisch betrieben, um das Pulswellensignal 25, welches durch den AD-Wandler 24 ausgegeben wird, gemäß eines Abtastzyklus zu bewerten. In 3 wird as Pulswellensignal 25, das durch den AD-Wandler 24 ausgegeben wird, bei dem gesetzten Abtastzyklus in dem gesetzte-Zeit-Schlafprozess (S101) herangezogen. Der Abtastzyklus des gesetzte-Zeit-Schlafprozesses (S101) beträgt ungefähr zwischen 500 Hz bis 1000 Hz.
Der AD-Umwandlungswert-Lese-und-Aufzeichnungsprozess (S102) wird periodisch ausgeführt und das Pulswellensignal 25 wird in der Messwertdatei (F107) bei jeder Ausführung des AD-Umwandlungswert-Lese-und-Aufzeichnungsprozesses gelesen und aufgezeichnet (S102).
Im Variationsbewertungsprozess (S103) wird ein in der Messwertdatei (F107) aufgezeichneter Messwert herangezogen und bewertet. Das Pulswellensignal 25 wird basierend auf einem Schwellenwert und einem Differentialwert des Pulswellensignals 25 in dem Variationsbewertungsprozess (S103) bewertet. Der Variationsbewertungsprozess (S103) wird jedes Mal ausgeführt, wenn das Pulswellensignal 25 eingelesen wird, und die Messwertdatei (F107) wird herangezogen. Variation wird basierend auf einem beliebigen Algorithmus in dem Variationsbewertungsprozess (S103) bewertet.
In einem Spitzenbestimmungsprozess (S104) wird bestimmt, ob es sich oder ob es sich nicht um eine Spitze des Pulswellensignals 25 handelt, basierend auf einem Ergebnis der Bewertung in dem Variationsbewertungsprozess (S103). Ein Zeitaufzeichnungsprozess (S105) wird ausgeführt, wenn eine Spitze des Pulswellensignals 25 in dem Spitzenbestimmungsprozess bestimmt wird (S104). Andererseits, wenn eine Spitze nicht bestimmt wird, startet ein Schlafzustand durch den gesetzte-Zeit-Schlafprozess (S101) und dauert bis zum folgenden Abtastzyklus an. Wenn eine Spitze im Spitzenbestimmungsprozess (S104) bestimmt ist, wird eine Spitzenzeit in einer Spitzenzeitdatei (F108) durch den Zeitaufzeichnungsprozess (S105) aufgezeichnet und die Indexwertberechnungseinheit 200 über die Detektion der Spitze des Pulswellensignals 25 durch den Benachrichtigungsprozess an die Indexwertberechnungseinheit benachrichtigt (S106). Wenn im Spitzenbestimmungsprozess keine Spitze bestimmt ist (S104), wird die Steuerung von dem Benachrichtigungsprozess an die Indexwertberechnungseinheit (S106) auf den gesetzte-Zeit-Schlafprozess zurückgesetzt (S101). Genauigkeit von ungefähr 1/1000 Sekunden ist geeignet, um die Spitzenzeit zu bestimmen. Ein Zählwert pro Millisekunde von einem Boot des Mikroprozessors 11 kann eingesetzt werden, so lange der Zählwert eine Genauigkeit von ungefähr 1/1000 Sekunden aufweist.
Zeit oder ein Zählwert vom Boot des Mikroprozessors 11 wird in der Spitzenzeitdatei (F108) im Zeitaufzeichnungsprozess (S105) aufgezeichnet. Zudem wird der Benachrichtigungsprozess an die Indexwertberechnungseinheit (S106) vom Zeitaufzeichnungsprozess (S105) bettrieben und die Indexwertberechnungseinheit 200 über das Spitzenauftreten benachrichtigt, und ein Schlafzustand startet und dauert bis zum folgenden Abtastzyklus. In einem RRI-Berechnungsprozess (S201) wird die Spitzenzeitdatei (F108) herangezogen, eine Differenz zwischen der Spitzenzeit R_n und der Spitzenzeit R_n-1 unmittelbar vorausgehend der Spitzenzeit R_n als das Herzschlagintervall RRI_n erhalten, und das Herzschlagintervall RRI_n in einer RRI-Datei (F206) aufgezeichnet, die eine Datei für das Herzschlagintervall RRI ist. Das heißt, die Indexwertberechnungseinheit 200 berechnet das Herzschlagintervall RRI im RRI-Berechnungsprozess (S201). Die Spitzenauftetenszeit ist die Herzschlagzeit R_n . Wenn die Spitzenauftretenszeit, das heißt, eine bestimmte Herzschlagzeit als R_n gesetzt ist, wird das Herzschlagintervall RRI_n , welches eine Differenz zwischen der Herzschlagzeit R_n und der Herzschlagzeit R_n-1 unmittelbar vorausgehend der Herzschlagzeit R_n ist, als Ausdruck 1 ausgedrückt. ${RRI}_{n} = R_{n} - R_{n - 1}$
In einem SD-Berechnungsprozess (S202) ist die Standardabweichung SD in einem Bereich von zumindest m Teilen von Herzschlagintervallen RRI erhalten und in einer SD-Datei (F207) aufgezeichnet, welche eine Datei für die Standardabweichung SD ist. 5 zeigt eine Übersicht über die Berechnung der Standardabweichung SD der letzten m Teile der Herzschlagintervalle RRI. Das Herzschlagintervall RRI_n repräsentiert ein aktuelles Herzschlagintervall und das Herzschlagintervall RRI_n-1 repräsentiert ein Herzschlagintervall unmittelbar vorausgehend dem Herzschlagintervall RRI_n .
Die Standardabweichung SD_n des Herzschlagintervalls RRI_n wird im SD-Berechnungsprozess berechnet (S202). Wenn die Berechnung für Spitzen der letzten m Teile der Pulswellen, wie in 5 dargestellt, durchgeführt wird, wird die Standardabweichung SD_n als Ausdruck 3 ausgedrückt. Ausdruck 2 ist ein Ausdruck zum Erhalten eines Durchschnitts des Herzschlagintervalls RRI. Insbesondere bedeutet das Durchführen der Berechnung für Spitzen der letzten m Teile der Pulswellen, dass die Standardabweichung SD_n , der quadratische Mittelwert RM_n und so weiter in Bezug auf RRI_n-m bis RRI_n in 5 berechnet werden.
Formel 1 $\bar{R R I_{n}} = \frac{1}{m} \sum_{i = n - m}^{n} R R I_{i}$
$S D_{n} = \sqrt{\frac{1}{m} {\sum_{i = n - m}^{n} (R R I_{i} - {\bar{R R I}}_{n})}^{2}}$
In einem RM-Berechnungsprozess (S203) wird der quadratische Mittelwert RM für Differenzen zwischen benachbarten RRI_n in einem Bereich der letzten m Teile erhalten und wird in einer RM-Datei (F208) aufgezeichnet, welche eine Datei zum Aufzeichnen der quadratischen Mittelwerte RM ist. 5 zeigt eine Übersicht über die Berechnung des quadratischen Mittelwerts RM in den letzten m Teilen, der nachfolgend als die Standardabweichung SD gezeigt ist. Der quadratische Mittelwert RM_n der Differenzen zwischen benachbarten Herzschlagintervallen RRI_n wird im RM-Berechnungsprozess erhalten (S203). Wenn die Berechnung für die letzten m Teile der Spitzen durchgeführt wird, wird der quadratische Mittelwert RM_n als Ausdruck 5 ausgedrückt. Ausdruck 4 ist ein Ausdruck zum Erhalten einer Differenz RD_n zwischen benachbarten Herzschlagintervallen RRI_n .
FORMEL 2 $R D_{n} = | R R I_{n} - {RRI}_{n - 1} |$

FORMEL 3 $R M_{n} = \sqrt{\frac{1}{m} \sum_{i = n - m}^{n} {(R D_{i})}^{2}}$
In einem SD/RM-Berechnungsprozess (S204) werden die SD-Datei (F207) und die RM-Datei (F208) herangezogen und das Verhältnis SD/RM zwischen SD und RM zur gleichen Zeit erhalten und in einer SD/RM-Datei aufgezeichnet (F209). In einem Korrelationsberechnungseinheitaufrufprozess (S205) wird die Korrelationsberechnungseinheit 300 aufgerufen. Ausdruck 6 ist das Verhältnis SD/RM_n , das im SD/RM-Berechnungsprozess berechnet wurde (S204) und repräsentiert ein Verhältnis zwischen der Standardabweichung SD_n und dem quadratischen Mittelwert RM_n .
FORMEL 4 $S D / R M_{n} = \frac{S D_{n}}{R M_{n}}$

Der quadratische Mittelwert RM_n korreliert mit einer Aktivität parasympathischer Nerven und das Verhältnis SD/RM_n korreliert mit einer Aktivität sympathischer Nerven. Der quadratische Mittelwert RM_n ist der erste Indexwert, welcher ein Index eines Aktivitätszustands parasympathischer Nerven mit Zeitablauf ist. Das Verhältnis SD/RM_n ist der zweite Indexwert, welcher ein Index eines Aktivitätszustands sympathischer Nerven mit Zeitablauf ist.
In einem Moment-Korrelationskoeffizientenberechnungsprozess (S301) werden die RM-Datei (F208) und die SD/RM-Datei (F209) herangezogen, um den Moment-Korrelationskoeffizienten r_n zu berechnen und der Moment-Korrelationskoeffizient r_n wird in einer Korrelationskoeffizientendatei aufgezeichnet (F303).
In einem Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit-Aufrufprozess (S302) wird die Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 aufgerufen.
Der Moment-Korrelationskoeffizientenberechnungsprozess (S301) wird nachfolgend im Detail erläutert. Die Korrelationsberechnungseinheit 300 bewertet eine Korrelation zwischen dem quadratischen Mittelwert RM_n und dem Verhältnis SD/RM_n . Der quadratische Mittelwert RM_n und das Verhältnis SD/RM_n weisen eine negative Korrelation in einem gewöhnlichen Zustand einer Person auf, während die negative Korrelation zwischen dem quadratischen Mittelwert RM_n und dem Verhältnis SD/RM_n verloren geht, wenn mentaler Stress zunimmt. Eine Korrelation zwischen dem quadratischen Mittelwert RM_n und dem Verhältnis SD/RM_n in einem gesetzten Abschnitt L_n , bezeichnet als L_n in Ausdruck 9, wird basierend auf dem Moment-Korrelationskoeffizienten r_n bewertet. Die Anzahl von Teilen von L_n ist vorzugsweise von 20 bis 30, allerdings ist die Anzahl nicht darauf beschränkt. Wenn der Abschnitt auf m Teile von Spitzen gesetzt ist, wird der Moment-Korrelationskoeffizient r_n als Ausdruck 9 ausgedrückt. Der Moment-Korrelationskoeffizient r_n repräsentiert eine Korrelation zwischen dem quadratischen Mittelwert RM_n , welcher der erste Indexwert ist, und dem Verhältnis SD/RM_n , welches der zweite Indexwert ist, und repräsentiert eine zeitkorrespondierende Korrelation, welche eine mit Zeit assoziierte Korrelation ist. Ein Wert des Moment-Korrelationskoeffizienten r_n , welcher eine zeitkorrespondierende Korrelation ist, wird in Bezug auf Zeit bestimmt. Ausdruck 7 ist ein Ausdruck zum Erhalten eines Durchschnitts der quadratischen Mittelwerte RM_n . Ausdruck 8 ist ein Ausdruck zum Erhalten eines Durchschnitts der Verhältnisse SD/RM_n . Hinsichtlich jedes von Ausdruck 7, Ausdruck 8 und Ausdruck 9 sind i, m, n und so weiter in dem Ausdruck von Σ innerhalb des Ausdrucks eingeschlossen. Mit anderen Worten werden i, n und m in Ausdruck 7 nur in Ausdruck 7 verwendet, werden i, n und m in Ausdruck 8 nur in Ausdruck 8 verwendet, werden i, n und L_n in Ausdruck 9 nur in Ausdruck 9 verwendet.
FORMEL 5 $\bar{R M_{n} =} \frac{1}{m} \sum_{i = n - m}^{n} R M_{i}$
$\bar{S D R M_{n}} = \frac{1}{m} \sum_{i = n - m}^{n} S D R M_{i}$
$r_{n} = \frac{\sum_{i = n - L_{n}}^{n} (R m_{i} - {\bar{R M}}_{n}) (S D R M_{i} - {\bar{S D R M}}_{n})}{\sqrt{\sum_{i = n - L_{n}}^{n} {(R m_{i} - {\bar{R M}}_{n})}^{2}} \sum_{i = n - L_{n}}^{n} {(S D R M_{i} - {\bar{S D R M}}_{n})}^{2}}$
In einem Korrelationskoeffizientenbewertungsprozess (S401) werden ein Schwellenwert und der Moment-Korrelationskoeffizient r_n , die in der Korrelationskoeffizientendatei (F303) aufgezeichnet sind, miteinander verglichen und bewertet. Der Moment-Korrelationskoeffizient r_n wird mit dem Schwellenwert verglichen, und ob oder ob nicht mentaler Stress einer Person, deren Herzschlag R_n gemessen wurde, gestiegen ist, im Korrelationskoeffizientenbewertungsprozess durch den Vergleich und die Bestimmung bestimmt (S401). Der für die Bestimmung im Korrelationskoeffizientenbewertungsprozess (S401) verwendete Schwellenwert wird auf -0,2 gesetzt.
In dem Fall von -0,2 des Moment-Korrelationskoeffizienten r_n ,
wird im Korrelationskoeffizientenbewertungsprozess (S401) bestimmt, dass der mentale Stress hoch ist.
In dem Fall von -0,2 > des Moment-Korrelationskoeffizienten r_n ,
wird im Korrelationskoeffizientenbewertungsprozess (S401) nicht bestimmt, dass der mentale Stress hoch ist.
In einem Schwellenwertbestimmungsprozess (S402) wird ein Bewertungsergebnis, das durch den Korrelationskoeffizientenbewertungsprozess (S401) erhalten wurde, bestimmt. Das heißt, ob durch den Korrelationskoeffizientenbewertungsprozess (S401) bestimmt wird, dass mentaler Stress hoch ist, oder nicht bestimmt wird, dass mentaler Stress hoch ist, wird im Schwellenwertbestimmungsprozess bestätigt (S402).
Die Anzeige 13 wird in einem Anzeige-EIN-Prozess (S403) EIN geschaltet, falls im Schwellenwertbestimmungsprozess (S402) bestimmt wird, dass mentaler Stress hoch ist. Die Anzeige 13 wird in einem Anzeige-AUS-Prozess (S404) AUS geschaltet, falls nicht bestimmt wird, dass mentaler Stress hoch ist. In einem ausgehende-Benachrichtigung-Prozess (S405) wird ein anderes System 30 über das durch den Schwellenwertbestimmungsprozess (S402) erhaltene Bestimmungsergebnis benachrichtigt.
Alternativ kann ein anderes System 30 über in der Korrelationskoeffizientendatei (F303) aufgezeichnete Daten in dem ausgehende-Benachrichtigung-Prozess (S405) benachrichtigt werden. Zudem kann das andere System 30 den Betrieb der Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 ausführen. Das heißt, die Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 ist eine Ausgabeeinheit, die in der Lage ist, zumindest eines von einem Bestimmungsergebnis, das durch den Schwellenwertbestimmungsprozess (S402) erhalten wurde, und Daten der Korrelationskoeffizientendatei (F303) auszugeben.
6 zeigt Ergebnisse, welche erhalten werden durch Protokollierung in einem anderen System 30, wenn die Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 angewendet wird, in einem Graphen.
7 ist ein Diagramm, darstellend Ereignisse, in welchen ein Korrelationskoeffizient im Graphen von 6 angestiegen ist. Die horizontale Achse und die vertikale Achse des Graphen 51 in 6 repräsentieren jeweils die Zeit und den Moment-Korrelationskoeffizienten r_n . Hinsichtlich der Zeit repräsentiert 9:53 auf der linken Seite die Zeit von Neunuhrdreiundfünfzig. Die Tabelle 52 in 7 zeigt Ereignisse, in welchen ein Korrelationskoeffizient angestiegen ist. Der Graph 51 zeigt einen Fall, wo Daten der Korrelationskoeffizientendatei (F303) an das andere System 30 im ausgehende-Benachrichtigung-Prozess (S405) ausgegeben werden. 6 zeigt durch das andere System 30 erworbene Daten in einem Graphen. Korrelation kann zwischen Ereignissen gesehen werden, in welchen der Moment-Korrelationskoeffizient r_n im Graphen 51 in 6 angestiegen ist, und Ereignissen beim Fahren in der Tabelle 52 von 7. Ob oder ob nicht ein Fahrer die Ereignisse bemerkt hat, kann basierend auf dem Niveau des mentalen Stresses bestimmt werden. Obwohl der Schwellenwert im vorangehend beschriebenen Beispiel auf -0,2 gesetzt ist, kann die Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 bestimmen, dass ein Zeitraum, in welchem der Moment-Korrelationskoeffizient r_n eine negative Korrelation nicht aufweist, eine negative Korrelation nicht aufweist, ein Zeitraum ist, in welchem mentaler Stress höher ist als in anderen Zeiträumen.
In einem Endprozess (S406) wird der Prozess ab dem RRI-Berechnungsprozess (S201), welcher in Antwort auf den Benachrichtigungsprozess ausgeführt wird, an die Indexwertberechnungseinheit (S106) abgeschlossen.
Vorteilhafte Wirkungen von Ausführungsform 1
Gemäß der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 gemäß Ausführungsform 1 berechnet die Korrelationsberechnungseinheit 300 den Moment-Korrelationskoeffizienten r_n , welcher eine Korrelation zwischen dem quadratischen Mittelwert RM_n und dem Verhältnis SD_n /RM_n ist. Dementsprechend kann durch physische Bewegung verursachter mentaler Stress bestimmt werden. Zudem, da der durch die Korrelationsberechnungseinheit 300 berechnete Moment-Korrelationskoeffizient r_n eine zeitkorrespondierende Korrelation ist, die mit Zeit assoziiert ist, kann Variation von mentalem Stress, welche in Sekunden variiert, gefolgt werden.
Modifikation 1
Die vorangehend beschriebene Ausführungsform 1 weist die Konfiguration auf, in welcher der Herzschlag R_n durch die Pulswellenmesseinrichtung 20 gemessenen wird, die Pulswellenmesseinrichtung 20 allerdings durch einen Elektrokardiographen ersetzt sein kann. Allerdings ist in diesem Fall unter Verwendung eines Elektrokardiographs die Anzahl der an einem Subjekt angebrachten Sonden größer als in dem Fall, wo Pulswellen durch die Pulswellenmesseinrichtung 20 gemessen werden. Zudem ist es manchmal schwierig das Herzschlagintervall RRI_n zu detektieren, sofern nicht eine Wirkung von Myoelektrizität, die durch Bewegung eines Arms oder dergleichen verursacht wird, durch ein Filter oder dergleichen entfernt wird.
Modifikation 2
Ein in der Pulswellenmesseinrichtung 20 integriertes DSP kann die Prozesse bis zum Spitzenbestimmungsprozess (S104) der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100 durchführen. In diesem Fall ist das Pulswellensignal 25 kein Wert, der den Blutstrom repräsentiert, sondern ist ein Unterbrechungssignal zum Spitzendetektionszeitpunkt, und der Zeitaufzeichnungsprozess (S105) ist durch einen Unterbrechungsprozess gebootet. Dieses Verfahren erfordert keinen Mikroprozessor 11, um das Pulswellensignal 25 bei jedem Abtastzyklus zu bewerten, und in geeigneter Weise auf einen Mikroprozessor mit geringem Durchsatz anzuwenden.
Modifikation 3
In der vorstehend erläuterten Ausführungsform wird die Konfiguration erläutert, in welcher ein Aktivitätsniveau parasympathischer Nerven und ein Aktivitätsniveau sympathischer Nerven jeweils bewertet werden basierend auf dem quadratischen Mittelwert RM_n und dem Verhältnis SD/R_n . Alternativ kann die Konfiguration angewendet werden, in welcher die Fourier-Transformation in Bezug auf ein Ergebnis des RRI-Berechnungsprozesses (S201) durchgeführt wird, um Aktivitätsniveaus parasympathischer Nerven und sympathischer Nerven basierend auf den Häufigkeitskomponenten abzuleiten und Moment-Korrelationskoeffizienten der zwei in dem Moment-Korrelationskoeffizientenberechnungsprozess (S301) berechnet werden. Allerdings sind Abschnitte von ungefähr des Hundertfachen des Herzschlags erforderlich, um nützliche Ergebnisse aus der Fourier-Transformation zu erhalten, so dass diese Konfiguration zum Erfassen von Variation in Aktivitätsniveaus von Nerven einer Person in kurzer Zeit nicht geeignet ist.
Weitere Konfiguration
8 ist ein Diagramm, darstellend eine Verarbeitungsschaltung 910. Die Funktionen der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, der Indexwertberechnungseinheit 200, der Korrelationsberechnungseinheit 300 und der Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 sind in Ausführungsform 1 durch Software realisiert. 8 ist ein Diagramm, darstellend die Verarbeitungsschaltung 910 als eine Modifikation. Die Funktionen der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, der Indexwertberechnungseinheit 200, der Korrelationsberechnungseinheit 300 und der Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 sind in Ausführungsform 1 durch Software realisiert. Das heißt, die Funktionen der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, der Indexwertberechnungseinheit 200, der Korrelationsberechnungseinheit 300 und der Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400, die als der vorstehend erläuterte Mikroprozessor 11 repräsentiert sind, und die vorstehend erläuterten Funktionen des Speichers 12 sind durch die Verarbeitungsschaltung 910 realisiert. Die Verarbeitungsschaltung 910 ist mit einer Signalleitung 911 verbunden. Die Verarbeitungsschaltung 910 ist eine elektronische Schaltung. Insbesondere ist die Verarbeitungsschaltung 910 eine einzelne Schaltung, eine Verbundschaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallelprogrammierter Prozessor, eine logische IC, ein GA (Gate-Array), eine ASIC (Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung) oder ein FPGA (Feldprogrammierbares Gate-Array).
Als eine weitere Modifikation können die Funktionen der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, der Indexwertberechnungseinheit 200, der Korrelationsberechnungseinheit 300 und der Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 durch eine Kombination aus Software und Hardware realisiert sein. Der Mikroprozessor 11 und die Verarbeitungsschaltung 910 werden kollektiv als „Verarbeitungsschaltkreis“ bezeichnet. Die Funktionen der Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit 100, der Indexwertberechnungseinheit 200, der Korrelationsberechnungseinheit 300 und der Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit 400 sind durch den Verarbeitungsschaltkreis realisiert. Der Betrieb der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 kann als ein Mentaler-Stress-Detektionsprogramm betrachtet werden. Zudem kann der Betrieb der Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung 10 als ein Mentaler-Stress-Detektionsverfahren betrachtet werden.
Bezugszeichenliste
10: Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung; 11: Mikroprozessor; 11a: Signalleitung; 100: Herzschlaginformation-Ausgabeeinheit; S101: gesetzte-Zeit-Schlafprozess; S102: AD-Umwandlungswert-Lese-und-Aufzeichnungsprozess; S103: Variationsbewertungsprozess; S104: Spitzenbestimmungsprozess; S105: Zeitaufzeichnungsprozess; S106: Benachrichtigungsprozess an Indexwertberechnungseinheit; F107: Messwertdatei; F108: Spitzenzeitdatei; 200: Indexwertberechnungseinheit; S201: RRI-Berechnungsprozess; S202: SD-Berechnungsprozess; S203: RM-Berechnungsprozess; S204: SD/RM-Berechnungsprozess; S205: Korrelationsberechnungseinheitsaufrufprozess; F206: RRI-Datei; F207: SD-Datei; F208: RM-Datei; F209: SD/RM-Datei; 300: Korrelationsberechnungseinheit; S301: Moment-Korrelationskoeffizient-Berechnungsprozess; S302: Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit-Aufrufprozess; F303: Korrelationskoeffizientendatei; 400: Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit; S401: Korrelationskoeffizientenbewertungsprozess; S402: Schwellenwertbestimmungsprozess; S403: Anzeige-EIN-Prozess; S404: Anzeige-AUS-Prozess; S405: ausgehende-Benachrichtigung-Prozess; 12: Speicher; 13: Anzeige; 20: Pulswellenmesseinrichtung; 21: LED; 22: Phototransistor; 23: Verstärker; 24: AD-Wandler; 25: Pulswellensignal; 30: anderes System; 41: Ohrläppchen; 42: Finger; 51: Graph; 52: Tabelle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2007167091 A [0003]

Claims

Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung, umfassend: eine Indexwertberechnungseinheit, um einen ersten Indexwert, wobei der erste Indexwert ein Index eines Aktivitätszustands parasympathischer Nerven mit Zeitablauf ist, und einen zweiten Indexwert, wobei der zweite Indexwert ein Index eines Aktivitätszustands sympathischer Nerven mit Zeitablauf ist, zu berechnen basierend auf einer Vielzahl von Herzschlagintervallen RRI; und eine Korrelationsberechnungseinheit, um eine zeitkorrespondierende Korrelation zu berechnen, wobei die zeitkorrespondierende Korrelation eine Korrelation zwischen dem ersten Indexwert und dem zweiten Indexwert ist und eine mit Zeit assoziierte Korrelation ist.
Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Indexwertberechnungseinheit eine Standardabweichung SD der Vielzahl von Herzschlagintervallen RRI und einen quadratischen Mittelwert RM von Differenzen RD zwischen Herzschlagintervallen RRI berechnet und ein Verhältnis SD/RM zwischen der Standardabweichung SD und dem quadratischen Mittelwert RM berechnet, und die Korrelationsberechnungseinheit eine Korrelation zwischen dem quadratischen Mittelwert RM und dem Verhältnis SD/RM als die zeitkorrespondierende Korrelation berechnet.
Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: eine Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit, um ein Niveau von mentalem Stress zu bestimmen basierend auf der zeitkorrespondierenden Korrelation.
Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung nach Anspruch 3, wobei ein Wert der zeitkorrespondierenden Korrelation in Bezug auf Zeit bestimmt wird, und die Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit ein Niveau von mentalem Stress bestimmt durch Vergleich zwischen dem Wert der zeitkorrespondierenden Korrelation und einem Schwellenwert.
Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Mentaler-Stress-Bestimmungseinheit einen Zeitraum, der eine negative Korrelation in der zeitkorrespondierenden Korrelation nicht aufweist, bestimmt als einen Zeitraum, in welchem mentaler Stress höher ist als in anderen Zeiträumen.
Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Indexwertberechnungseinheit den ersten Indexwert und den zweiten Indexwert berechnet basierend auf der Vielzahl von Herzschlagintervallen RRI unter Verwendung von Fourier-Transformation.
Mentaler-Stress-Detektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend: eine Ausgabeeinheit, um zumindest eines von einem Bestimmungsergebnis und einer zeitkorrespondierenden Korrelation auszugeben.
Mentaler-Stress-Detektionsprogramm, das einen Computer veranlasst, auszuführen: einen Prozess des Berechnens eines ersten Indexwerts, wobei der erste Indexwert ein Index eines Aktivitätszustands parasympathischer Nerven mit Zeitablauf ist, und eines zweiten Indexwerts, wobei der zweite Indexwert ein Wert eines Aktivitätszustands sympathischer Nerven mit Zeitablauf ist, basierend auf einer Vielzahl von Herzschlagintervallen RRI; und einen Prozess des Berechnens einer zeitkorrespondierenden Korrelation, wobei die zeitkorrespondierende Korrelation eine Korrelation zwischen dem ersten Indexwert und dem zweiten Indexwert ist und eine mit Zeit assoziierte Korrelation ist.