JP2005198778A

JP2005198778A - 心拍検出玩具

Info

Publication number: JP2005198778A
Application number: JP2004007231A
Authority: JP
Inventors: Akira Sasaki; 亮佐々木
Original assignee: Takara Co Ltd
Current assignee: Takara Co Ltd
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】心拍数を複数の帯域に区分し、それぞれの帯域に対応する発光色で発光させることで、心理状態を客観的に認識できるようにした心拍検出玩具を提供すること。
【解決手段】玩具本体１に、心拍を検出するセンサ２と、複数の色で発光する発光部１８と、該発光部１８の発光を制御する制御部１７とを備え、該制御部１７は、上記センサ２の検出結果に基づいて、上記発光部１８の発光色を制御し、さらに、上記発光部１８の発光時間と発光周期とを変化させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は心拍検出玩具、詳しくは心拍を検出するセンサと発光により心拍の状態を知ることのできる発光部とを備えた心拍検出玩具に関するものである。

身体の健康状態や、興奮や緊張などの精神状態を知る手段として心拍数を用いることが知られている。心拍を測定する手段として、赤外線を用いたセンサを使用した心拍検出装置が数多く発明されている。また、検出した心拍に同期して点滅する耳飾りも発明されている。
実開平６−８２９１３号公報

しかしながら、上記耳飾りでは、装着者本人が自身の心拍の様子を把握できない。また、上記髪飾りの点滅周期だけでは、その点滅を見た人が装着者の心拍のおおまかな判断（速い、普通、遅い等）はできるが、心拍に同期した点滅だけでは客観的に装着者の心理状態を把握できない問題がある。

本発明は、上記問題点を解消するために、心拍数を複数の帯域に区分し、それぞれの帯域に対応する発光色で発光させることで、心理状態を客観的に認識できるようにした心拍検出玩具を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、心拍検出玩具は玩具本体に、心拍を検出するセンサと、複数の色で発光する発光部と、該発光部の発光を制御する制御部とを備え、該制御部は、上記センサの検出結果に基づいて、上記発光部の発光色を変化させることを特徴とする。

なお、上記制御部は、上記センサ部の検出結果に基づいて、前記発光部の発光時間と、発光周期とを制御する機能を備えてもよい。

また、上記玩具本体は上記発光部に加え、音声を発生する音声発生部を設け、前記制御部が前記センサ部の検出結果に基づいて上記音声発生部に音声を発生させることが好ましい。

そして、上記玩具本体は人体の一部に固定するための固定具を備え、固定時に上記センサを人体の一部に密着させることが望ましい。

さらに、上記玩具本体の少なくとも一部を透光性部材で形成し、上記発光部を透光性部材の内側で発光するようにすればよい。

請求項１の発明によると、検出した心拍に基づいて、発光部の発光色を変化させることができるので、本玩具装着者の心拍の状態および心理状態を視覚的に認識することができる。

請求項２の発明によると、制御部において、発光部の発光時間と発光周期とを変更することができるので、本玩具装着者自身の心拍数に基づく発光部の点滅だけでなく、発光部の発光時間と発光周期とを変更して楽しむことができる。

請求項３の発明によると、玩具本体が音声発生部を有することで、本玩具装着者の心拍を発光部の発光による視覚的だけでなく、聴覚的に認識することができる。

請求項４の発明によると、玩具本体に固定具を備えることで、センサが常に人体に密着しているので、心拍に合わせて点滅するアクセサリーとして楽しめ、さらに、装着部位によっては装着者本人も見ることができるので、装着者本人も楽しむことができる。

請求項５の発明によると、玩具本体の少なくとも一部を形成する透光性部材が、内側にある発光部からの光により、透光性部材全体がぼんやりと発光して見えるので、それが見た者に癒し効果を与えることができる。

心拍を検出するセンサと、複数の色で発光する発光部と、該発光部の発光を制御する制御部とを備え、該制御部は上記センサ部の検出結果に基づいて、上記発光部の発光色と発光時間と発光周期とを制御し、本玩具装着者の心拍の状態や心理状態を視覚的に認識することができるようにした。

図１は本発明に係る心拍検出玩具の一例を示す斜視図であり、図２はその分解図を示す。本玩具本体１は、熊を模した形状をしており、頭部４の内部にＬＥＤ７と、胴体５の腹部にセンサ２と、胴体５の内部に制御回路等を設けた回路基板６と、センサ２に密着させた指を固定する為の固定具３としての機能を有する四肢とを備えている。なお、頭部４は内部に備えたＬＥＤ７からの光が外部から見えるように、透光性部材で形成している。図２の分解図に示されるように、回路基板６は、制御用のワンチップマイコン９、ＬＥＤ７、ＬＥＤドライバ１０、スピーカ８、アンプ１１を備え、胴体５の背部の空間に電源スイッチ１２、点滅パターン選択スイッチ１３、音声選択スイッチ１４、電池ボックス１５を備えている。

図３は本玩具の電気的構成のブロック図を示し、センサ２は赤外線の発光素子と受光素子とを備えており、発光素子から発せられた赤外線は人体表面で反射し受光素子にて受光する。受光素子で受光する赤外線強度は赤外線が照射された箇所の血流量に依存しているので、受光素子に入射する赤外線強度は心拍に同期して変化し、この変化は電気信号に変換され制御部１７に入力される。

制御部１７はワンチップマイコン９で構成され、このワンチップマイコン９はＣＰＵ、メモリ等が内蔵されている。制御部１７は、メモリに制御プログラムや効果音データ等を記憶し、センサ２から入力される心拍信号に基づいて心拍数を判断し、その判断に基づき後述する発光部１８の発光色を決定したり、点滅パターンを制御したり、音声の出力を制御したりする。

発光部１８は複数の色で発光するＬＥＤ７とＬＥＤドライバ１０で構成され、本実施例では２色の発光色（赤、緑）を持つＬＥＤを用いている。このＬＥＤは赤と緑を同時に発光させるとオレンジ色に発光して見えるので実質３色の発光色を持つＬＥＤであり、上記制御部１７で制御された発光色や点滅パターンで発光する。

音声発生部１９はスピーカ８とアンプ１１で構成され、効果音（例えば電子音（ピッピッ音）や熊の鳴声等）を心拍と同期して出力することができ、効果音の出力の有無は後述する音声選択スイッチ１４の状態に基づいて上記制御部１７で制御される。

なお、図３において、電源スイッチ１２は本玩具の電源をＯＮ、ＯＦＦさせるためのスイッチ、点滅パターン選択スイッチ１３はＬＥＤ７の点滅パターンを選択するためのスイッチ、音声選択スイッチ１４は効果音の有無を選択するスイッチである。

図４は心拍と発光状態との関係を説明するタイムチャート図を示している。図４（ａ）は心拍の波形を示し、図４（ｂ）は点滅パターンＡを示す。パターンＡでは心拍の信号が入ると同時に発光し始め、時間とともに徐々に発光強度を強め、発光強度はピークに達する。ピークに達した後、発光強度は徐々に弱まり、次の心拍信号が入るまで消灯する。以降、これまでの流れを繰り返す点滅パターンである。図４（ｃ）は点滅パターンＢを示し、パターンＢはパターンＡが１拍で行った発光動作を２拍かけて行っている。また、パターンＢの代わりに図４（ｄ）のパターンＣのように２拍分発光し、１拍分消灯するパターンであってもかまわない。

次に、上記構成の心拍検出玩具の使用態様を図５のフローチャート図に基づいて説明する。

電源を入れてスタートさせた後、ユーザーは心拍の表示方法を選択する(ステップＳＴ１)。この選択は予め設定されているデフォルト値で表示を行う表示方法か、ユーザーの選択した設定値に基づいて表示を行う表示方法の何れかを選択するものである。

デフォルト値の場合は、ＬＥＤ７が心拍と同期して点滅するパターンＡ（図４（ｂ）参照）とスピーカ８が効果音を出力しない設定となっている。

ユーザーが表示方法を選択する場合はステップＳＴ２に進んで設定の変更を行う。

設定の変更は、ＬＥＤ７の点滅パターンと、効果音の出力の有無とを点滅パターン選択スイッチ１３と音声選択スイッチ１４で選択できる。点滅パターンは２つの点滅パターン（図４（ｂ）、（ｃ）参照）の中から任意の点滅パターンを選択することができる。

表示方法が決まったら、図６に示すように、センサ２が指２０の腹に密着するように玩具を指２０に固定する。指２０に固定するとセンサ２は心拍を検出する（ステップＳＴ３）。

心拍の検出を始めてから所定時間経過すると（ステップＳＴ４）、それまでにカウントした心拍を１分間あたりの心拍数に換算し、心拍数を決定する（ステップＳＴ５）。

心拍数が決定したら、ステップＳＴ６でＬＥＤ７の発光色を決定する。心拍数が４５〜７０の範囲なら緑色でＬＥＤ７を発光させ、７１〜８０の範囲ならオレンジ色でＬＥＤ７を発光させ、８１以上なら赤色でＬＥＤ７を発光させることを制御部１７で決定する。この心拍数の範囲設定は、緑色なら「安静」、オレンジ色なら「やや緊張（または興奮）」、赤色なら「緊張（または興奮）」というように設定され、心理状態が色から判断できるようになっている。

発光色が決まったら、ステップＳＴ７に進んで、制御部はＬＥＤをどのようなタイミングで点滅させるかを判断し、デフォルト値であれば、心拍に同期してＬＥＤを点滅（図４（ｂ）参照）させ効果音の出力は行わないが、ユーザー選択値であればステップＳＴ２でユーザーが設定した表示方法に合わせて点滅（図４（ｂ）又は図４（ｃ）参照）を制御するとともに効果音の出力が設定されていれば、心拍に同期して効果音を出力する。

動作を開始すると、ステップＳＴ８で、センサが心拍を検出できるかどうかを判断し、心拍を検出できれば動作を継続し、玩具本体１を指２０から外すと、心拍を検出できなくなるので動作は終了する。

上述したように、本玩具は複数の色で発光するＬＥＤ７を備えているので、検出した心拍の帯域ごとに発光する色を変化させることができ、発光する色の違いから本玩具装着者の心理状態を客観的に把握することができる。

しかも、ＬＥＤ７だけでなく、スピーカ８も備えているので、本玩具装着者の心拍の状態を視覚的だけでなく聴覚的に把握することができる。

また、固定具３によって玩具本体１を指２０に固定することで、指２０とセンサ２が密着するので、検出感度が向上し、常に心拍を検出することができ、心拍に同期して（または指定した発光周期で）点滅するアクセサリーとして楽しむことができる。

なお、本玩具の頭部４が透光性部材で形成されているので、頭部４の中心部にあるＬＥＤ７からの光により透光性部材全体がぼんやりと淡く光り、この淡い光が見るものに癒しの効果を与えることができる。

本発明に係る心拍検出玩具の一例を示す斜視図である。上記心拍検出玩具の分解斜視図である。上記心拍検出玩具の概要を示すブロック図である。発光部の点滅パターンを示すタイムチャート図である。制御部の動作を示すフローチャート図である。上記心拍検出玩具の使用状態を示す斜視図である。

符号の説明

１玩具本体
２センサ
３固定具
４頭部
１７制御部
１８発光部
１９音声発生部

Claims

玩具本体は、心拍を検出するセンサと、複数の色で発光する発光部と、該発光部の発光を制御する制御部とを備え、該制御部は、上記センサの検出結果に基づいて、上記発光部の発光色を変化させることを特徴とする心拍検出玩具。
前記制御部は、前記センサ部の検出結果に基づいて、前記発光部の発光時間と、発光周期とを制御する請求項１に記載の心拍検出玩具。
前記玩具本体は前記発光部に加え、音声を発生する音声発生部を設け、前記制御部は前記センサ部の検出結果に基づいて上記音声発生部に音声を発生させる、請求項１または２に記載の心拍検出玩具。
前記玩具本体は人体の一部に固定するための固定具を備え、固定時に前記センサが人体の一部に密着するようにした、請求項１、２または３に記載の心拍検出玩具。
前記玩具本体の少なくとも一部を透光性部材で形成し、前記発光部を透光性部材の内側で発光するようにした、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の心拍検出玩具。