JP2002028137A - 生体情報計測装置及び方法 - Google Patents

生体情報計測装置及び方法

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JP2002028137A
JP2002028137A JP2000215902A JP2000215902A JP2002028137A JP 2002028137 A JP2002028137 A JP 2002028137A JP 2000215902 A JP2000215902 A JP 2000215902A JP 2000215902 A JP2000215902 A JP 2000215902A JP 2002028137 A JP2002028137 A JP 2002028137A
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chair
pressing force
human body
vibration
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JP2000215902A
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Seijiro Tomita
誠次郎 富田
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Original Assignee
Sony Corp
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確な生体情報及び長時間にわたる生体情報
の変化を常に得ることができる簡易な生体情報計測装置
及び方法を提供すること。 【解決手段】 背もたれ部113及び腰掛け部114を
有する椅子と、前記背もたれ部及び腰掛け部の少なくと
も一方に取り付けられ、前記椅子に着座する人体の押圧
力の変動を検出する押圧力検出手段200とを備える。
そして、前記押圧力検出手段で検出した前記押圧力の変
動により前記椅子に着座している前記人体の生体情報を
計測する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、人体の生体情報を
計測する装置及び方法に関し、特に人体に密着させなく
ても心拍や呼吸等の生体情報を計測することができる装
置及び方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、人体の心拍や呼吸等の生体情報を
計測する際は、人体に各種の情報検出用の電極を取り付
け、この電極で検出された信号をリード線を介して装置
本体に送信することにより生体情報を計測する特殊な装
置が使用されている。このような従来の生体情報計測装
置は、通常は医療機関に設置されており、医療関係者の
操作により医療機関を訪れた被験者に対して使用される
ようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
生体情報計測装置は医療機関に設置され医療関係者によ
り操作されるので、被験者は緊張しやすい状況にある。
このため、常に変化する生体情報を正確に計測すること
が困難であった。また、特に血圧の計測は血管を圧迫す
る必要があるが、長時間にわたって血管の圧迫を続ける
ことは人体に好ましくなく、長時間の血圧変化を計測す
ることが不可能であるという問題があった。
【0004】そこで本発明は上記課題を解消し、正確な
生体情報及び長時間にわたる生体情報の変化を常に得る
ことができる簡易な生体情報計測装置及び方法を提供す
ることを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、背もたれ部及び腰掛け部を有する椅子と、前記背
もたれ部及び腰掛け部の少なくとも一方に取り付けら
れ、前記椅子に着座する人体の押圧力の変動を検出する
押圧力検出手段とを備え、前記押圧力検出手段で検出し
た前記押圧力の変動により前記椅子に着座している前記
人体の生体情報を計測することにより達成される。
【0006】上記構成によれば、着座による椅子への押
圧力は人体の生体情報の変化に追従して変動するという
ことに着目しているので、被験者は一人で簡易に生体情
報を計測することができ、正確な生体情報及び長時間に
わたる生体情報の変化を得ることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
【0008】図1は、本発明の生体情報計測装置の好ま
しい実施の形態を示す概略斜視図、図2は、その側面図
である。この生体情報計測装置100は、いわゆるパイ
プ椅子の形状をしており、座部110、一対のメインフ
レーム120、120、一対のサブフレーム130、1
30、一対の第1振動ユニット140、140、一対の
第2振動ユニット150、150及び制御ユニット16
0、並びに押圧力検出装置200及び制御ユニット21
0で概略構成されている。
【0009】座部110は、略L字状に曲げられた一対
のパイプ111、111の間にクッション材112が強
く張られて背もたれ部113及び腰掛け部114が形成
された構造となっている。このクッション材112は、
表面の布の材料がコットンとポリエチレンとの混合物
(50%コットン、50%ポリエチレン)であり、裏面
の布の材料がナイロンであり、表面と裏面との間にはウ
レタン樹脂が入った構造となっている。
【0010】この布の材質としては、荷重が掛かったと
きに伸びても、荷重が外されたときに元に戻らないため
に座り心地が次第に悪化するもの、例えば麻布( キャン
バス地) よりも、荷重が掛かったときに伸び、荷重が外
されたときに元に戻るために座り心地を維持することが
できるもの、例えば皮がより好ましい。尚、クッション
材112は、背もたれ部113及び腰掛部114のうち
少なくとも一方に張られていればよい。
【0011】一対のメインフレーム120、120は、
略台形状に曲げられたパイプで形成されており、座部1
10の両側縁にネジによりそれぞれ取り付けられてい
る。このメインフレーム120は、背もたれ部113の
両側縁にネジにより取り付けられた肘掛フレーム121
と、床面等に接触する接地フレーム122と、腰掛け部
114の両側縁にネジにより取り付けられ、かつ肘掛フ
レーム121の一端及び接地フレーム122の一端に一
体的に接続された前脚フレーム123と、肘掛フレーム
121の他端及び接地フレーム122の他端に一体的に
接続された後脚フレーム124とで閉ループ状に形成さ
れている。
【0012】一対のサブフレーム130、130は、略
L字状に曲げられたパイプで形成されており、一端が各
前脚フレーム123、123にそれぞれ一体的に接続さ
れ、他端が各後脚フレーム124、124にそれぞれ一
体的に接続されている。
【0013】一対の第1振動ユニット140、140
は、全音域用であって高指向性の小型の1ウエイスピー
カであり、一対の肘掛フレーム121、121上にそれ
ぞれ取り付けられている木製の各肘掛141、141の
一端にネジによりそれぞれ固定されている。このように
各第1振動ユニット140、140が各肘掛141、1
41の一端に取り付けられているので、音像定位は使用
者からみて各第1振動ユニット140、140よりも奥
になる。
【0014】一対の第1振動ユニット140、140
は、座部110に着座する使用者の耳の位置がステレオ
定位(ベストリスニングポジション)近傍となるように
配置されている。さらに、一対の第1振動ユニット14
0、140は、各第1振動ユニット140、140から
発せられる振動のクロスポイント位置が、座部110に
着座する使用者の頭部の後方となるように配置されてい
る。
【0015】具体的には、図3に示すように、一対の第
1振動ユニット140、140は、各第1振動ユニット
140、140から発せられる振動W、Wと、クロスポ
イント位置Pから座部110に着座する使用者Uの略中
央を通る直線Cとのなす角度θの最小角度θ1が28
°、最大角度θ2が30°の範囲となるように配置され
ている。なお、ステレオ感の観点からは、θが20度以
上35度以下であるのが好ましく、25度以上32度以
下であるのがさらに好ましい。
【0016】また、θが28度より小さい場合には、音
の広がり感が小さくなり、ステレオ効果が少なくなる。
一方、θが30度より大きい場合には、ステレオ効果が
増すが、リスニングポイントがピンポイントになってし
まう。そこで、28度〜30度を目安として基本的に録
音が行われるため、録音された状況を忠実に再現するた
めには、同様の環境で聞くことが望ましい。したがっ
て、録音された状況を忠実に再現する点からは、θが2
8度以上30度以下であるのがさらに好ましい。
【0017】一対の第2振動ユニット150、150
は、低音域用の例えばボディソニック(商品名)であ
り、木製の板151に並べてネジによりそれぞれ固定さ
れている。さらに、この板151の両端は、各第2振動
ユニット150、150が背もたれ部113と対向し、
かつ離間するように一対のサブフレーム130、130
の間にネジにより取り付けられている。
【0018】制御ユニット160は、各第1振動ユニッ
ト140、140及び各第2振動ユニット150、15
0を制御するアンプリファイアであり、木製の板161
にネジにより固定されている。さらに、この板161の
両端は、一対の接地フレーム122、122の間にネジ
により取り付けられている。この制御ユニット160
は、各第1振動ユニット140、140及び各第2振動
ユニット150、150の少なくとも一方から発せられ
る振動の位相を座部110に着座する使用者により可変
させる位相制御端子を備えている。さらに、各第2振動
ユニット150、150から発せられる振動の帯域を座
部110に着座する使用者の性別により可変させる帯域
制御端子を備えている。
【0019】ここで、使用者の性別により可変させる各
第2振動ユニット150、150から発せられる振動の
帯域としては、男性の場合は125Hzで−6dB、女
性の場合は100Hzで−6dBとすることにより、音
のつながりを良くすることができる。
【0020】なお、使用者が男性の場合には、第2振動
ユニット150から発せられる振動の帯域が、0Hz以
上135Hz以下(−6dB以上)であるのが好まし
い。振動の帯域が135Hzより大きいと音声帯域が再
生されてしまうことによって、腰掛け部114の下から
声が聞こえてしまうという不都合が起こるためである。
また、フル帯域のスピーカーである第1振動ユニット1
40との音のつながりを考慮すると、第2振動ユニット
150から発せられる振動の帯域が、0Hz以上130
Hz以下(−6dB以上)であるのがさらに好ましい。
さらに、本実施形態に係る音響装置100との相性の点
からは、第2振動ユニット150から発せられる振動の
帯域が、0Hz以上125Hz以下(−6dB以上)で
あるのがさらに好ましい。
【0021】一方、使用者が女性の場合には、第2振動
ユニット150から発せられる振動の帯域が、0Hz以
上125Hz以下(−6dB以上)であるのが好まし
い。振動の帯域が125Hzより大きいと音声帯域が再
生されてしまうことによって、腰掛け部114の下から
声が聞こえてしまうという不都合が起こるためである。
また、フル帯域のスピーカーである第1振動ユニット1
40との音のつながりを考慮すると、第2振動ユニット
150から発せられる振動の帯域が、0Hz以上110
Hz以下(−6dB以上)であるのがさらに好ましい。
さらに、本実施形態に係る音響装置100との相性の点
からは、第2振動ユニット150から発せられる振動の
帯域が、0Hz以上100Hz以下(−6dB以上)で
あるのがさらに好ましい。
【0022】押圧力検出装置200は、座部110に着
座している使用者の生体情報、例えば脈、呼吸、血圧等
を計測するために、座部110に対する人体の押圧力の
変動を検出する装置である。この押圧力検出装置200
は、座部110に着座する人体の体重が最も掛かる部
位、この例では腰掛け部114の中心線上であって背も
たれ部113近傍に取り付けられている。
【0023】即ち、図2に示すように、例えば腰掛け部
114と背もたれ部113の開き角α1が115度〜1
23度、腰掛け部114と水平線とのなす角α2が15
度〜23度であるとき、腰掛け部114と背もたれ部1
13との境界線を通る垂直線L0と押圧力検出装置20
0の取付中心位置を通る垂直線L1との距離dは10c
m〜15cm、好ましくは11cm〜13cmとなる。
尚、押圧力検出装置200は、腰掛け部114の内部あ
るいは上面、下面のいずれに取り付けてもよく、また背
もたれ部113の内部あるいは上面、下面に取り付ける
ようにしてもよい。
【0024】この押圧力検出装置200は、例えば空気
が封入されたゴム、プラスチック、布等の柔軟性及び気
密性のある空気袋201(図5参照)と、この空気袋2
01内の空気圧を検出して電気信号に変換する無指向性
マイクロフォン、圧力センサ等の変換装置202(図5
参照)を有している。尚、空気袋201に限定されるも
のではなく、柔軟性及び気密性があればキャビネット状
であってもよい。
【0025】制御ユニット210は、押圧力検出装置2
00により検出した座部110に対する人体の押圧力の
変動に基づいて、座部110に着座している使用者の生
体情報を計測する装置であり、制御ユニット160と共
に取り付けられている。
【0026】図4は、生体情報計測装置100にテレビ
ジョン等の画像装置10とDVDプレイヤ等のディスク
装置20を接続したときの制御ユニット160の概略例
を示すブロック図である。ディスク装置20からの音声
出力信号は、制御ユニット160のリアライン入力端子
(Rear LINE IN)161、フロントライン
入力端子(Front LINE IN)162に入力
され、入力選択スイッチ(Input Select)
163を介してスピーカアンプ(ステレオ)164及び
ローパスフィルタ(LPF)165に入力される。
【0027】スピーカアンプ(ステレオ)164に入力
された音声信号は増幅されて、位相制御回路(phas
e control)166に入力され、使用者により
位相制御端子167を介して選択されている位相に制御
される。そして、その音声信号は、スピーカ出力端子
(Int SP OUT、Ext SP OUT)16
8、169から出力され、各第1振動ユニット140、
140に入力される。これにより、各第1振動ユニット
140、140から全音域の音声が発せられる。
【0028】また、ローパスフィルタ(LPF)165
に入力された音声信号は使用者により帯域制御端子17
0を介して選択されている帯域で分離され、振動ユニッ
トアンプ171に入力されて増幅される。そして、その
音声信号は、トランスデューサ出力端子(Vt トラン
スデューサ OUT)172から出力され、各第2振動
ユニット150、150に入力される。これにより、各
第2振動ユニット150、150から低音域の音声が発
せられる。
【0029】このようなシステムでディスク装置20が
例えば5.1chのDVDプレーヤーであるときは、
0.1chを各第2振動ユニット150、150に割り
振ることにより、効果音を迫力を持って体感することが
できる。
【0030】このような構成のシステムで画像と音声を
鑑賞する場合、使用者は、座部110に着座して画像装
置10、ディスク装置20及び制御ユニット160の各
電源スイッチをオンし、制御ユニット160の帯域制御
端子170を介して各第2振動ユニット150、150
の帯域を自分の性別に合わせる。
【0031】画像装置10に映し出される画像に同調し
た音声の全音域の振動は、各第1振動ユニット140、
140から空気中を伝播して使用者に達する。このと
き、使用者は、制御ユニット160の位相制御端子16
7を介して各第1振動ユニット140、140の位相を
調整することができる。これにより、音声の全音域の振
動を使用者の両耳の外側を通るようにすることができる
ので、使用者は音声の広がりを体感することができる。
【0032】同時に、画像装置に映し出される画像に同
調した音声の低音域の振動は、各第2振動ユニット15
0、150から少なくとも一方のメインフレーム120
を介して座部110のクッション材112を伝播し使用
者に達する。このように、音声の低音域の振動を使用者
の身体に直接伝播させないようにしていると共に、通常
のスピーカでは再現できない低音域を再生できる第2振
動ユニット150を取り付けているので、使用者は自然
な効率のよい重低音を体感することができる。
【0033】図5は、生体情報計測装置100にテレビ
ジョン等の画像装置10とDVDプレイヤ等のディスク
装置20を接続したときの制御ユニット210の概略例
を示すブロック図である。押圧力検出装置200からの
座部110に対する人体の押圧力の変動信号は、制御ユ
ニット210のセンサアナログ入力端子(Sensor
AnalogIN)211からバンドパスフィルタ
(BPF)212に入力される。
【0034】バンドパスフィルタ(BPF)212に入
力された押圧力の変動信号は、例えば人体の脈と呼吸の
みの周波数に分離され、スーパーインポーザ213に入
力されると共に、A/D変換器214に入力されてA/
D変換される。そして、A/D変換された信号は、パル
スカウンタ215に入力されて脈数と呼吸数がカウント
され、さらにキャラクタジェネレータ216に入力され
て該当キャラクタ信号が読み出され、スーパーインポー
ザ213に入力される。また、A/D変換された信号
は、データファイル作成部217にも入力される。
【0035】ディスク装置20からの画像出力信号は、
ビデオ入力端子(Video IN)218に入力され
てスーパーインポーザ213に入力され、同時に、ディ
スク装置20からのタイムコード信号は、タイムコード
入力端子(CTL IN)219に入力されてスーパー
インポーザ213及びデータファイル作成部217に入
力される。これにより、人体の脈と呼吸の周波数の情報
を時間の情報と合わせて、換言すれば同期させて記録す
ることが可能となる。
【0036】そして、スーパーインポーザ213にて画
像出力信号に脈と呼吸の周波数信号及びキャラクタ信号
並びにタイムコード信号がスーパーインポーズされる。
そして、データファイル作成部217にて各種信号のデ
ータファイルが作成され、PCMCAカードドライバ2
20により例えばメモリスティック(登録商標)等のP
CMCAカード221に書き込まれる。また、図5に示
すように、画像装置10の画面11には、脈数と脈の波
形及び呼吸数と呼吸の波形が同時に表示される。
【0037】このように、使用者は座部110に着座す
るのみでよく、従来のように計測装置を密着させる必要
がないので、リラックスして生体情報、例えば脈、呼
吸、血圧等を計測することができ、正確な生体情報及び
長時間にわたる生体情報の変化を得ることができる。
【0038】また、自己の生体情報の計測データをカー
ド、その他の記録媒体に記録して携帯することができる
ので、生体情報の平均値、健康管理、過去の状態と現在
の状態の比較等を例えばコンピュータがある場所やカー
ナビゲーション等が設置されている車内等で何時でも簡
易に行うことができる。特にハイヤーやバス等の運転手
や飛行機のパイロット等の健康管理に最適である。さら
に、自己の生体情報の計測データを連続的に記録するこ
とができるので、鑑賞中の映像及び音声における興奮箇
所や緊張箇所等をタイムコードから容易に見いだすこと
ができる。また、ネットワークI/O端子からデータを
出力し、インターネット等を通じて自己データのファイ
ルができる。また、携帯電話を利用して出張中でもデー
タを送ったり、受信したりすることができる。これによ
り,場所や計測手段にかかわらず,生体情報のやりとり
ができ,互換性を生じさせることができる。
【0039】また、自己の生体情報の計測データを画面
にて容易に確認することができるので、体調チェックや
コンディションを一人でリアルタイムでモニタリングす
ることができる。さらに、呼吸法等のトレーニングをす
るためのリファレンス波形を同時に表示することで、分
かりづらかった呼吸法等のトレーニングを簡単に行うこ
とができる。フィ−ドバックして心拍数等のコントロ−
ルを行うことができる。このような生体情報計測装置1
00は、例えば体調管理システム、リラクゼーションシ
ステム、痛み止めシステム、嘘発見器、映画等の自動ア
ンケート装置、体調等に合わせた自動音楽選曲装置等に
適用することができる。
【0040】尚、振動ユニットには、例えばスピーカ
ー、ボディソニック( 商品名) 、体感ユニット、又はト
ランスデューサー等が含まれる。さらに、振動ユニット
はフレームに固定される場合だけでなく、フレームに内
蔵されていてもよい。また、緩衝物の材料としては、例
えばウレタン樹脂、コットン、又はいわゆるスポンジが
ある。また、各部材の接続方法は、ネジによる固定だけ
でなく、紐若しくは綱等による固定、溶接、又は接着等
によるものであってもよい。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
正確な生体情報及び長時間にわたる生体情報の変化を常
に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の生体情報計測装置の好ましい実施の形
態を示す概略斜視図。
【図2】図1の生体情報計測装置の側面図。
【図3】図1の生体情報計測装置の平面図。
【図4】図1の生体情報計測装置にテレビジョン等の画
像装置とDVDプレイヤ等のディスク装置を接続したと
きのシステムの概略例を示す第1のブロック図。
【図5】図1の生体情報計測装置にテレビジョン等の画
像装置とDVDプレイヤ等のディスク装置を接続したと
きのシステムの概略例を示す第2のブロック図。
【符号の説明】
100・・・生体情報計測装置、110・・・座部、1
11・・・パイプ、112・・・クッション材、113
・・・背もたれ部、114・・・腰掛け部、120・・
・メインフレーム、121・・・肘掛フレーム、122
・・・接地フレーム、123・・・前脚フレーム、12
4・・・後脚フレーム、130・・・サブフレーム、1
40・・・第1振動ユニット、141・・・肘掛、15
0・・・第2振動ユニット、151・・・板、160・
・・制御ユニット、161・・リアライン入力端子、1
62・・・フロントライン入力端子、163・・・入力
選択スイッチ、164・・・スピーカアンプ、165・
・・ローパスフィルタ、166・・・位相制御回路、1
67・・・位相制御端子、168・・・スピーカ出力端
子、169・・・スピーカ出力端子、170・・・帯域
制御端子、171・・・振動ユニットアンプ、172・
・・トランスデューサ出力端子、200・・・押圧力検
出装置、201・・・空気袋、202・・・変換装置、
210・・・制御ユニット、211・・・センサアナロ
グ入力端子、212・・・バンドパスフィルタ、213
・・・スーパーインポーザ、214・・・アナログデジ
タル変換器、215・・・パルスカウンタ、216・・
・キャラクタジェネレータ、217・・・データファイ
ル作成部、218・・・ビデオ入力端子、219・・・
タイムコード入力端子、220・・・カードドライバ、
221・・・カード

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 背もたれ部及び腰掛け部を有する椅子
    と、 前記背もたれ部及び腰掛け部の少なくとも一方に取り付
    けられ、前記椅子に着座する人体の押圧力の変動を検出
    する押圧力検出手段とを備え、 前記押圧力検出手段で検出した前記押圧力の変動により
    前記椅子に着座している前記人体の生体情報を計測する
    ことを特徴とする生体情報計測装置。
  2. 【請求項2】 前記押圧力検出手段が、空気が封入され
    た袋及び前記袋内の空気圧を検出して電気信号に変換す
    る変換手段を有する請求項1に記載の生体情報計測装
    置。
  3. 【請求項3】 前記椅子が、 前記背もたれ部及び前記腰掛け部を有する座部と、 前記座部の両側縁にそれぞれ取り付けられた閉ループ状
    の一対のメインフレームと、 振動ユニットを有しており、少なくとも一方の前記メイ
    ンフレームに接続されたサブフレームとを備え、 前記振動ユニットから発せられる振動を、少なくとも一
    方の前記メインフレームを介して前記座部に伝播させる
    請求項1に記載の生体情報計測装置。
  4. 【請求項4】 前記生体情報の計測結果を表示する表示
    手段を備えた請求項1に記載の生体情報計測装置。
  5. 【請求項5】 前記生体情報の計測結果を時間情報と同
    期させて記録する記録手段を備えた請求項1に記載の生
    体情報計測装置。
  6. 【請求項6】 ネットワーク接続手段を備えた請求項1
    に記載の生体情報計測装置。
  7. 【請求項7】 背もたれ部及び腰掛け部を有する椅子
    と、 前記背もたれ部及び腰掛け部の少なくとも一方に取り付
    けられ、前記椅子に着座している人体の生体情報を計測
    するために前記椅子に着座する前記人体の押圧力の変動
    を検出する押圧力検出手段と、 前記生体情報の計測結果を時間情報と同期させて記録す
    る記録手段と、 前記生体情報の計測結果を前記時間情報と共に表示する
    表示手段とを備えたことを特徴とする生体情報計測装
    置。
  8. 【請求項8】 ネットワーク接続手段を備えた請求項7
    に記載の生体情報計測装置。
  9. 【請求項9】 椅子に着座している人体の押圧力の変動
    を検出し、 前記押圧力の変動により前記人体の生体情報を計測し、 前記生体情報の計測結果を時間情報と同期させて表示す
    ることを特徴とする生体情報計測方法。
  10. 【請求項10】 前記生体情報の計測結果を前記時間情
    報と同期させて表示すると共に記録する請求項8に記載
    の生体情報計測方法。
  11. 【請求項11】 ネットワークを介して生体情報を送信
    及び/又は受信する請求項8に記載の生体情報計測方
    法。
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