JP2006320621A - ストレスケア装置およびそれを備えてなる空調装置ならびにロボット装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】使用者の生体反応に関する情報である生体情報を受信する生体情報受信部と、受信した生体情報から使用者の緊張状態もしくは疲労状態を判定する状態判定部と、状態判定部の判定結果に基づいて使用者に緊張緩和もしくは疲労軽減の効果を与える刺激の発生を制御する刺激制御部と、刺激制御部の制御に従って刺激を発生する刺激発生部とを備えるストレスケア装置。
【選択図】図1
Description
また、人に心理的な緊張緩和の効果を与えるロボットが知られている。しかし、従来のロボットは、所定のボタンを押すといった使用者の操作に応じて予めプログラムされた動作を実行し、鳴き声などの音を出したり動作を行なったりするものであった。
受信した生体情報から使用者の緊張状態もしくは疲労状態を判定する状態判定部と、
状態判定部の判定結果に基づいて使用者に緊張緩和もしくは疲労軽減の効果を与える刺激の発生を制御する刺激制御部と、
刺激制御部の制御に従って刺激を発生する刺激発生部とを備えるストレスケア装置を提供する。
さらにまた、前記生体情報受信部は、皮膚抵抗の大きさを生体情報として受信するものであってもよい。さらに、前記状態判定部は、受信した皮膚抵抗の大きさを予め格納された基準の皮膚抵抗の大きさと比較した結果に基づいて緊張状態を判定するものであってもよい。
あるいは、前記生体情報受信部は、脳波を生体情報として受信するものであってもよい。さらに、前記状態判定部は、受信した脳波の波形と基準の波形との類似度を比較した結果に基づいて緊張状態もしくは疲労状態を判定するものであってもよい。
あるいは、前記生体情報受信部は、握力の強さを生体情報として受信するものであってもよい。さらに、前記状態判定部は、受信した握力の強さを予め格納された基準の握力の強さと比較した結果に基づいて緊張状態を判定するものであってもよい。
また、この発明は、前記ストレスケア装置を備えてなる空調装置を提供する。前記空調装置は、前記状態判定部の判定結果を表示する表示部をさらに備えていてもよい。
さらにまた、この発明は、前記ストレスケア装置を備えてなるロボット装置を提供する。前記刺激発生部が、刺激として所定の動作あるいは表情をさせるものであってもよい。
その他にも、本発明のストレスケア装置は、カーエアコン、テレビなどの表示機器、パソコン、フィットネス装置などに適用することができる。
なお、ストレスケア装置の一部が物理的に分離されて配置され、通信等によって機能的に一体に動作するように構成されていてもよい。例えば、刺激発生部が他の部分と分離されており、刺激制御部からの信号を受信し、受信した信号に従って刺激を発生するように構成されていてもよい。
また、リラックス効果、あるいはリフレッシュ効果には、個人差があるので、各個人にあったタイミング、持続時間を設定することができるようにしてもよい。
ストレスケア空気調和機には、生体情報12を受信する受信部13および上記生体情報から使用者1の状態を示す生体情報や周囲環境の物理情報2を抽出・推定して、推定量として出力する推定部としての生体情報(環境の物理情報)処理部14が設けられている。
コミュニケーションロボットには、生体情報12を受信する受信部13および上記生体情報から使用者1の状態を示す生体情報や周囲環境の物理情報2を抽出・推定して、推定量として出力する推定部としての生体情報(環境の物理情報)処理部14が設けられている。
例えば脳波を計測して生体情報とすると、以下のようになる。脳波には、4種の代表される周波数帯がある。δ波(0.5〜4Hz)、θ波(4〜8Hz)、α波(8〜14Hz)、β波(14〜30Hz)の周波数帯である。δ波は、睡眠時に現れる脳波で、θ波は、瞑想時などの深いリラックス状態に現れる脳波で、α波は、くつろいでいる時等のリラックス状態、または記憶する時等の精神集中時のリラックス状態に現れる脳波で、β波は、緊張度が高い時に現れる脳波である。
図2、図3、図4の計測部10において、例えば心拍数を計測して生体情報とすると以下のようになる。心拍数、脈拍は、精神的、心理的状態が安定すると遅くなり、興奮するつまり緊張度が高まると速くなる傾向があるので、心拍数、脈拍の変化は精神的、心理的な活動度を反映するものである。
パラメータは1種だけになるので、一次元の縦軸方向あるいは横軸方向だけの移動量になる。しかし他のもう1種のパラメータと共に多変量の解析に基づくと、二次元方向の表示になる。
例えば送信されたデータより脈拍数が、平均の脈拍数をP100(約60〜80回/分)に対し150%以上で、状態判定部51で「緊張度が高い」と判断されている時には、ストレスを軽減する猫や犬の甘えの動作、表情が動物、昆虫ロボットの動作・表情部54から演出される。ロボット17の刺激表示部55、スピーカ56、芳香剤放出部50から各々ストレス、緊張を軽減する緑、青の系列の色、1/fゆらぎのラインにのる音、リラックス効果のある芳香剤の臭いを放出する。平常値(90%より大きく150%以下)になると、色、音、芳香剤の臭いの放出を停止する。
図2、図3、図4の計測部10において、例えば体表温を計測して生体情報とすると、以下のようになる。体表温は、精神的、心理的に安定な状態ほど末梢血管が拡張し、動脈血が流入するため体表面の温度は上昇するが、緊張度が高まると、末梢血管が収縮するため体表面への動脈血の流入が少なくなり体温が低下する傾向がある。この体表温の検出は、サーミスタ等の温度センサにより容易に検出することができる。イヤホンタイプでない手で保持する形の携帯電話等の検出装置の形態がこれに適している。サーミスタ等の温度センサは、使用者1が手で保持する検出装置本体15の部分に計測部10として装着されていることが好ましい。
あるいは予め、疲労と平常、緊張、の座標または象限を決めておく方法が考えられる。例えばS100を中心として、+0.2〜+0.4℃を疲労、−0.1℃〜+0.1℃を平常、−0.2〜−0.4℃を緊張と判断する。または単に電話等で通話している間に、通話開始時点の手の体表温を基準として0.2℃以上上昇すれば疲労、0.2℃以上下降すれば緊張、それ以外を通常と判断する方法を用いてもよい。この判定基準は、個体差、年齢等によって変更してもよい。
図2、図3、図4の計測部10において、例えば、目の瞬きを計測した結果を生体情報とすると、以下のようになる。瞬きは、緊張度、興味など精神(心理)活動を反映する。瞬きは外に注意を向けた時には少なくなり、内に向けた時には多くなるものである。すなわち、見ている対象が面白いとか、注意を引くとき場合には瞬きは抑制され、逆にその状態から解放されるとリバウンドで一時的に増大する傾向にある。
言い換えると、瞬きは、観察している対象が面白いとか、あるいは注意を引く場合には瞬きは抑制され、そのような状態から解放されると今度は逆に発生頻度が一時的に増大する傾向がある。したがって、瞬きの発生頻度も他覚的評価指標(パラメータ)として利用することが可能である。
検出装置の使用者1が、上記の目の瞬きの簡易検出の計測部10をオンにし、インターフェース16を通して、瞬きによる生体情報を計測し送信部11に入力して、ロボット17の表示部25や、検出装置の表示部35にて表示するように設定すればよい。
図2、図3、図4の計測部10において、例えば瞳孔反応を計測する生体情報とすると、以下のようになる。瞳孔は、対光反射や近見反射などを生じるが、精神(心理)活動に伴う反射によっても変動するものである。瞳孔反応は、興味など精神(心理)活動を反映し、興味があり緊張度が高い場合には、瞳孔面積の相対的な増加率は高く、散瞳する。興味がなく緊張度が低い場合には、縮瞳する。
図2、図3、図4の計測部10において、例えば皮膚抵抗を、計測する生体情報とすると、以下のようになる。皮膚抵抗は心理的安定状態で抵抗が増加し、ストレスを受けるような精神(心理)的に緊張度が高い、あるいは興奮時には抵抗が減少するものである。
皮膚抵抗の電気的な測定方法としては、1)電位法、2)直流による通電法(単純回路、bridge回路、補償法回路、蓄電気式回路)、3)交流による通電法(bridge回路)等を挙げることができる。
または単に電話等で通話している間に、通話開始時点の手の皮膚抵抗を基準として数秒の間に急に、減少し、一時的なものを興奮と判断する。これは興奮や緊張による発汗が原因であると考えられる。
平常と判断された場合には、第一象限においてマークを点滅させ、疲労と判断された場合には、第二象限においてマークを点滅させ、緊張や興奮と判断された場合には、第四象限においてマークを点滅させる方法等が考えられる。
図2、図3、図4の計測部10において、例えば、検出装置本体15を保持するための握る強さを、計測する生体情報とすると、以下のようになる。保持するために握る強さは、精神的、心理的に安定な状態ほど弱く、緊張度が高まると、強くなる傾向がある。この検出は、圧力センサにより簡単に検出することができる。イヤホンタイプでない手で保持する形の電話等を検出装置として使用する形態がこれに適している。圧力センサは、使用者1が手で保持する検出装置本体15の部分に計測部10として装着されていることが好ましい。
パラメータは1種だけになるので、一次元の縦軸方向あるいは横軸方向だけの移動量になる。しかし他のパラメータと共に多変量の解析に基づくと、多次元方向の表示になる。
または「疲労」、「平常」、「緊張」の文字を表示してもよい。または表示の色を変える方法もある。疲労を赤、平常を黄、緊張を青などである。
例えば音声を、計測する生体情報とすると、以下のようになる。ここで、送信側の音声の周波数とパワーから、送信側の感情を、受信側に示す一例を図13に基づいて詳しく述べる。
サンプリング値 平均値 横軸Xの値
fs (1) fm (1)= fs (1) fs (1)−fm (1)
fs (2) fm (2)=(fs (1)+fs (2))/2 fs (2)−fm (2)
fs (3) fm (3)=(fs (1)+…+fs (3))/3 fs (3)−fm (3)
・ ・ ・
・ ・ ・
・ ・ ・
fs (n) fm (n)=(fs (1)+…+fs (n))/n fs (n)−fm (n)
周波数が高い声は明るく、低い声は暗いので、感情の苦楽を表すパラメータとして使える。
通話中、この座標軸にリアルタイムな検出装置のデータを、マーク34として表示部25にポイント表示する。
つまり予め、典型的な、驚き、甘え、嫌悪などの感情の音声についてVQによる圧縮データベースをつくり、計測された音声とそれぞれの感情のVQの圧縮データベースの内積をとり、最小値を出したデータベースの感情を、計測音声の感情と判断する。この判定基準は、個体差、年齢等によって変更してもよい。
2 生体情報や周囲環境の物理情報
10 計測部
11、41 送信部
12 生体情報
13、43 受信部
14、44 生体情報(環境の物理情報)処理部(推定部)
15 検出装置
16 インターフェース
17 ロボット、空気調和機
18 音声信号(情報)
19 記憶部
24 音声情報処理部
25、35 表示部
32 パワー処理部
33 周波数処理部
50、52 芳香剤放出部
51 状態判定部
53 制御部
54 表情・動作部
55 刺激表示部
56 スピーカ
57 個人選択スイッチ
Claims (19)
- 使用者の生体反応に関する情報である生体情報を受信する生体情報受信部と、
受信した生体情報から使用者の緊張状態もしくは疲労状態を判定する状態判定部と、
状態判定部の判定結果に基づいて使用者に緊張緩和もしくは疲労軽減の効果を与える刺激の発生を制御する刺激制御部と、
刺激制御部の制御に従って刺激を発生する刺激発生部とを備えるストレスケア装置。 - 前記生体情報受信部は、体表温を生体情報として受信する請求項1記載のストレスケア装置。
- 前記状態判定部は、受信した体表温を予め格納された基準の体表温と比較した結果に基づいて緊張状態もしくは疲労状態を判定する請求項2記載のストレスケア装置。
- 前記生体情報受信部は、皮膚抵抗の大きさを生体情報として受信する請求項1記載のストレスケア装置。
- 前記状態判定部は、受信した皮膚抵抗の大きさを予め格納された基準の皮膚抵抗の大きさと比較した結果に基づいて緊張状態を判定する請求項4記載のストレスケア装置。
- 前記生体情報受信部は、脳波を生体情報として受信することを特徴とする請求項1記載のストレスケア装置。
- 前記状態判定部は、受信した脳波の波形と基準の波形との類似度を比較した結果に基づいて緊張状態もしくは疲労状態を判定する請求項6記載のストレスケア装置。
- 前記生体情報受信部は、心拍数を生体情報として受信する請求項1記載のストレスケア装置。
- 前記状態判定部は、受信した心拍数を予め格納された基準の心拍数と比較した結果に基づいて緊張状態もしくは疲労状態を判定する請求項8記載のストレスケア装置。
- 前記生体情報受信部は、握力の強さを生体情報として受信する請求項1記載のストレスケア装置。
- 前記状態判定部は、受信した握力の強さを予め格納された基準の握力の強さと比較した結果に基づいて緊張状態を判定する請求項10記載のストレスケア装置。
- 前記刺激発生部は、刺激として所定の臭いを発生する請求項1記載のストレスケア装置。
- 前記刺激発生部は、刺激として所定の音を発生する請求項1記載のストレスケア装置。
- 前記刺激発生部は、刺激として所定の光を発する請求項1記載のストレスケア装置。
- 請求項1記載のストレスケア装置を備えてなる空調装置。
- 前記状態判定部の判定結果を表示する表示部をさらに備える請求項13記載の空調装置。
- 請求項1のストレスケア装置を備えてなるロボット装置。
- 前記刺激発生部が、刺激発生として所定の動作あるいは表情をさせる請求項17記載のロボット装置。
- 使用者の生体反応を検出して生体情報を送出する検出装置と、
生体情報を受信する生体情報受信部、受信した生体情報から使用者の緊張状態もしくは疲労状態を判定する状態判定部、状態判定部の判定結果に基づいて使用者に緊張緩和もしくは疲労軽減の効果を与える刺激の発生を制御する刺激制御部および刺激制御部からの制御信号を送出する制御信号送出部を有する刺激制御装置と、
制御信号を受信する制御信号受信部および制御信号に従って刺激を発生する刺激発生部を有する刺激発生装置とを備えるストレスケア・システム。
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