JP2007125279A - Living body state determination device and residence system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体信号をカオス解析して生体の状態を判定する生体状態判定装置に関する。 The present invention relates to a biological state determination apparatus that determines a state of a biological body by performing chaos analysis on a biological signal.
生体信号データの各周期のピーク値と、前記生体信号データをカオス解析してリアプノフ指数を算出し、算出されたリアプノフ指数の時系列変化波形の各周期のピーク値とを演算し、双方のピーク値のいずれか一方の時間変化率が急低下する時期を検出して生体の状態、特に、生体の入眠を判定する生体状態判定装置がある。(例えば、特許文献1参照)。
ところが、上記した従来の生体状態判定装置では、生体の状態により生体信号波形や演算したリアプノフ指数の時系列変化波形のピークが明瞭でない場合があると判定が困難になるといった課題があった。また、ピーク値の演算にあたっては、各周期の同定やピークの探索等の複雑な計算が必要であり、装置としての簡便性に課題があった。 However, the above-described conventional biological state determination device has a problem that it is difficult to determine if the biological signal waveform or the peak of the time-series change waveform of the calculated Lyapunov exponent may not be clear depending on the state of the biological body. Moreover, in calculating the peak value, complicated calculations such as identification of each cycle and search for the peak are necessary, and there is a problem in simplicity as an apparatus.
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、生体信号をカオス解析して生体の状態を簡便に判定する生体状態判定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a biological state determination apparatus that easily determines a biological state by performing chaos analysis on a biological signal.
前記従来の課題を解決するために、本発明に係る生体状態判定装置は、生体の生体信号を検出する生体信号検出手段と、前記生体信号検出手段により検出された生体信号データのリアプノフ指数を演算するリアプノフ指数演算手段と、前記リアプノフ指数演算手段の出力信号の平均値と標準偏差の少なくとも1つを演算する信号解析手段と、前記信号解析手段の出力信号に基づき前記生体の生理心理状態を判定する判定手段とを備えたものである。そして、演算したリアプノフ指数の平均値と標準偏差の少なくとも1つに基づき前記生体の生理心理状態を判定する。 In order to solve the above-described conventional problems, a biological state determination apparatus according to the present invention calculates a biological signal detection unit that detects a biological signal of a biological unit and a Lyapunov exponent of biological signal data detected by the biological signal detection unit. A Lyapunov exponent calculating means, a signal analyzing means for calculating at least one of an average value and a standard deviation of an output signal of the Lyapunov exponent calculating means, and a physiological and psychological state of the living body based on an output signal of the signal analyzing means Determination means. Then, the physiological and psychological state of the living body is determined based on at least one of the calculated average value and standard deviation of the Lyapunov exponent.
演算したリアプノフ指数の平均値と標準偏差の少なくとも1つに基づき前記生体の生理心理状態を判定するので、生体の状態を簡便に判定する生体状態判定装置を実現できる。 Since the physiological and psychological state of the living body is determined based on at least one of the calculated average value and standard deviation of the Lyapunov exponent, a biological state determination device that easily determines the state of the living body can be realized.
第1の発明は、生体の生体信号を検出する生体信号検出手段と、前記生体信号検出手段により検出された生体信号データのリアプノフ指数を演算するリアプノフ指数演算手段と、前記リアプノフ指数演算手段の出力信号の平均値と標準偏差の少なくとも1つを演算する信号解析手段と、前記信号解析手段の出力信号に基づき前記生体の生理心理状態を判定する判定手段とを備えたものである。そして、演算したリアプノフ指数の平均値と標準偏差の少なくとも1つに基づき前記生体の生理心理状態を判定する。このような簡便な演算処理のみで生体の状態を判定するので、この判定結果を生活状況に即してすぐに利用することが可能となり、装置の利用性が高まる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a biological signal detection means for detecting a biological signal of a biological body, a Lyapunov exponent calculation means for calculating a Lyapunov exponent of biological signal data detected by the biological signal detection means, and an output of the Lyapunov exponent calculation means. And a signal analyzing unit that calculates at least one of an average value and a standard deviation of the signal, and a determining unit that determines a physiological and psychological state of the living body based on an output signal of the signal analyzing unit. Then, the physiological and psychological state of the living body is determined based on at least one of the calculated average value and standard deviation of the Lyapunov exponent. Since the state of the living body is determined only by such simple arithmetic processing, the determination result can be used immediately in accordance with the living situation, and the usability of the apparatus is increased.
第2の発明は、特に第1の発明の生体信号検出手段が、座席、ベッド、浴槽、床、便座といった生体を支持可能な支持具や、衣服、眼鏡、靴、ベルト、携帯情報端末といった生
体が身に付けたり携帯可能な携帯具の少なくとも1つに配設され、生体信号として生体の心拍や呼吸の少なくとも1つに同期した体動信号を検出するもので、心拍や呼吸を直接検出する時のように生体に直接電極を装着して検出することがなく、簡便に生体信号を検出することができる。
In the second invention, in particular, the biological signal detection means of the first invention is a support that can support a living body such as a seat, a bed, a bathtub, a floor, or a toilet seat, or a living body such as clothes, glasses, shoes, a belt, or a portable information terminal. Is installed in at least one portable device that can be worn or carried, and detects a body motion signal synchronized with at least one of heartbeat and respiration of a living body as a biological signal, and directly detects heartbeat and respiration. A biological signal can be easily detected without attaching an electrode directly to a living body and detecting it like time.
特に生体信号検出手段は、間接的に生体に接触または圧接することで振動を伝達されて生体信号を検出するように支持具や携帯具に設けたもので、これらにより、センサの装着や携帯に関して、特に生体に負荷をかけることがない。 In particular, the biological signal detection means is provided on the support device or the portable device so as to detect the biological signal by transmitting the vibration indirectly by contacting or pressing the living body. In particular, there is no load on the living body.
第3の発明は、特に第2の発明の生体信号検出手段が、ケーブル状の圧電センサと、前記圧電センサを内蔵した座具とを備えたもので、座具の上に座るだけで圧電センサにより生体の心拍や呼吸の少なくとも1つに同期した体動信号を検出することができる。このように、座具のように、日常生活において通常使用する場合に必ず荷重がかかった状態で生体を支持するものであれば、座具に限らず寝具などでもよい。 In the third aspect of the invention, the biological signal detecting means of the second aspect of the invention comprises a cable-like piezoelectric sensor and a sitting tool incorporating the piezoelectric sensor. Thus, a body motion signal synchronized with at least one of the heartbeat and respiration of the living body can be detected. As described above, as long as the sitting body supports the living body in a state in which a load is always applied when normally used in daily life, the sitting room is not limited to the sitting room.
第4の発明は、特に第1〜3のいずれか1つの発明の生体状態判定装置において、生体信号データが予め設定された設定範囲に入っているかどうかを判定する比較手段を備え、リアプノフ指数演算手段は前記比較手段の判定結果に基づきリアプノフ指数を演算するので、例えば、手足の動きや姿勢の変化が起こった時のように生体信号データが予め設定された設定範囲に入っていない場合はリアプノフ指数が急変して異常値を示すことがあるので、リアプノフ指数を演算しない。また、生体が不在で信号レベルがほとんどない場合もリアプノフ指数を演算しない。これによりリアプノフ指数演算の信頼性が向上する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the biological state determination device according to any one of the first to third aspects of the present invention, the biological state determination apparatus includes comparison means for determining whether the biological signal data is within a preset setting range, and the Lyapunov exponent calculation Since the means calculates the Lyapunov exponent based on the determination result of the comparison means, for example, when the biological signal data is not within the preset setting range, such as when movement of limbs or posture changes, the Lyapunov index is calculated. Since the exponent may change suddenly and show an abnormal value, the Lyapunov exponent is not calculated. Also, the Lyapunov exponent is not calculated even when there is no living body and there is almost no signal level. This improves the reliability of Lyapunov exponent calculation.
第5の発明は、特に第1〜4のいずれか1つの発明の信号解析手段や判定手段の出力信号に基づき生体が居住する環境に設置された家庭電化機器や設備機器を制御する制御手段を備えた居住システムである。これにより、居住環境を制御して生体の状態を適切な生理心理状態に操作することができる。 The fifth aspect of the invention is a control means for controlling home appliances and equipment installed in an environment where a living body lives based on the output signals of the signal analysis means and the determination means of any one of the first to fourth aspects of the invention. It is a living system provided. Thereby, a living environment can be controlled and the state of a biological body can be operated to an appropriate physiological and psychological state.
第6の発明は、特に第5の発明の制御手段が、信号解析手段で演算された平均値と標準偏差の少なくとも1つを増大させるよう家庭電化機器や設備機器を制御するものである。信号解析手段で演算された平均値と標準偏差の少なくとも1つを増大することで、対象となる生体の脳の活性度を高める、または疲労度を少なくする、または双方を向上させる、といった状況に合わせた生理心理状態の制御が可能となる。 In the sixth aspect of the invention, in particular, the control means of the fifth aspect of the invention controls home appliances and equipment so as to increase at least one of the average value and the standard deviation calculated by the signal analysis means. By increasing at least one of the average value and the standard deviation calculated by the signal analysis means, the activity of the brain of the target living body is increased, the fatigue level is reduced, or both are improved. The combined physiological and psychological state can be controlled.
(実施の形態1)
本発明の第1の実施の形態を図1から図7を参照して説明する。
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本発明の第1の実施の形態における生体状態判定装置のブロック図である。図中、生体信号検出手段1はケーブル状の圧電センサ2を自動ミシン等で縫製固定した不織布シート3と、不織布シート3をカバーするカバー部材4と、圧電センサ2の両端を接続したアンプ部5とを有した座布団型の本体6(座具)を備えている。ここで本体として設けた座布団のような座具は、使用時にかならず生体と接触する部分をもち、接触した部分は荷重をうけているため内蔵した生体信号検出手段が間接的に人体に圧接された状態となり、確実に生体信号を検出できる構成となっている。アンプ部5は不織布シート3の端部近傍に固定され、圧電センサ2の出力信号から生体の心拍に同期した体動信号を抽出するフィルタ回路と増幅回路を備えている。圧電センサ2はその両端をアンプ部5に接続しているので、圧電センサ2が途中で断線しても検出動作は継続でき、冗長な構成となっている。
FIG. 1 is a block diagram of a biological state determination apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the figure, the biological signal detection means 1 includes a
尚、生体としての人体の固有振動数は体格にもよるがおよそ4〜6Hzに分布すので、
人体を検出対象とする場合、アンプ部5に用いるフィルタ回路は4〜6Hzの信号を主に通過させるバンドパスフィルタ用いることが望ましい。また、本体6を設置する椅子等、設置場所の固有振動はノイズとなるので、予め設置場所の固有振動が判っている場合は、圧電センサ2の出力信号からそのようなノイズとなる固有振動数を除去するバンドエリミネーションフィルタを付加することが好ましい。さらに、個体差により体動信号の信号レベルが小さすぎたり大きすぎたりする場合があるので、例えば、専用スイッチを押すことにより増幅回路の増幅率を調節して信号が飽和しないようにするといったオートゲインコントロール機能を増幅回路に付加してもよい。
The natural frequency of the human body as a living body is distributed to about 4 to 6 Hz although it depends on the physique.
When a human body is to be detected, it is desirable that the filter circuit used in the
アンプ部5にはリード線7が接続され、リード線7は判定ユニット8に着脱可能に接続されている。判定ユニット8は比較手段9、リアプノフ指数演算手段10、信号解析手段11、判定手段12、記憶手段13、表示手段14を備えている。
A
上記構成による作用について説明する。例えば、本体6を椅子に設置した場合、本体6に生体としての人が座ると、人の体動により圧電センサ2が変形し、圧電センサ2からは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号が出力される。そして、アンプ部5により圧電センサ2の出力信号から人の心拍に同期した体動信号が抽出される。図2に人が安静に座っている時にアンプ部5から出力される体動信号波形の一例を示す。図2より、体動信号は数Hzの波をベースとして1Hz前後の周期で心拍に同期したピークが現れていることが判る。
The effect | action by the said structure is demonstrated. For example, when the
次に、図3のフローチャートに基づき、比較手段9、リアプノフ指数演算手段10、信号解析手段11、判定手段12、記憶手段13、表示手段14の動作を説明する。先ず、ステップS1で比較手段9により、アンプ部5のアナログ出力信号が所定のサンプリングレートでAD変換されてデジタルデータが生成さる。そして、このデジタルデータに基づき単位時間当りの積分値Xが演算されて、予め設定された設定値X1と比較される。ここで、X1<XならばステップS2に進み、Xが予め設定された設定値X2と比較される。そして、X<X2ならばステップS3で椅子に人が居て安静在席状態であると判定され、ステップS4でリアプノフ指数演算手段10により前記デジタルデータを用いてリアプノフ指数が演算され、記憶手段13に時系列的に記憶される。尚、Xはアンプ部5の出力信号の基準電位に対する信号波形の絶対値を単位時間当り積分したものである。また、X2はX1より大きな値として設定される。
Next, operations of the
ステップS1でX1<Xで無いならば、ステップS5で比較手段9により椅子には人が不在であると判定される。また、ステップS2でX<X2で無いならば、ステップ6で比較手段9により椅子に居る人が手足の動きや姿勢を変えたりして粗体動が発生したと判定される。そして、粗体動が発生したと判定された場合は、ステップ7でリアプノフ指数演算手段10によるリアプノフ指数の演算は保留され、粗体動が発生した以前のリアプノフ指数の演算値が代用として記憶手段13に記憶される。そして、ステップS4及びステップ7からステップS8へ進むと、信号解析手段10によりリアプノフ指数の平均値、標準偏差の少なくとも1つが演算され、それらに基づきステップS9で判定手段12により人の生理心理状態が判定される。そして、ステップS10で判定手段12の判定結果が表示手段14により表示される。尚、ステップS5で椅子には人が不在であると判定された場合は、ステップS10で表示手段14により不在の表示がなされる。また、必要に応じ、比較手段9、リアプノフ指数演算手段10、信号解析手段11の出力信号を記憶手段13に記憶させることもできる。以上のような一連の処理フローがステップS1から繰り返されて行われる。
If X1 <X is not satisfied in step S1, the comparison means 9 determines in step S5 that no person is present in the chair. If X <X2 is not satisfied in step S2, it is determined in
ここで、判定手段12による生理心理状態の判定方法について説明する。図4に本実施の形態を使用してストレス試験前後にある被験者のリアプノフ指数を演算した結果を示す
。試験前に比べて試験後の方がリアプノフ指数が高い値を示していて、ストレス試験により脳の活性度が高まったと考えられる。また、同一被験者におけるリアプノフ指数の標準偏差は、試験前が0.87に対して試験後は1.00であった。これは、試験により身体が疲労したため、外界のさまざまな変化に対する身体の対応能力が低下したことを表していると考えられる。これらのことは被験者が試験後に「疲れたが、頭は冴えている」といった内省を述べていたことに合致するもので、リアプノフ指数の平均値や標準偏差から生体の生理心理状態が判定できる可能性を示唆している。
Here, the determination method of the physiological psychological state by the determination means 12 is demonstrated. FIG. 4 shows the result of calculating the Lyapunov exponent of the subject before and after the stress test using this embodiment. The Lyapunov index showed a higher value after the test than before the test, and it is thought that the brain activity increased due to the stress test. The standard deviation of the Lyapunov exponent in the same subject was 0.87 before the test and 1.00 after the test. This is considered to indicate that the body's ability to respond to various changes in the outside world was reduced because the body was fatigued by the test. These are consistent with the fact that the subject stated a reflection after the test, such as “I was tired but my head was scared”, and the physiological and psychological state of the living body can be determined from the average value and standard deviation of the Lyapunov exponent. Suggests the possibility.
以上のことに基づき、リアプノフ指数の平均値と脳の活性度とは図5の関係があり、リアプノフ指数の標準偏差と疲労度とは図6の関係があると考え競れる。従って、判定手段12では図5や図6の関係に基づきリアプノフ指数の平均値や標準偏差からそれぞれ脳の活性度や疲労度を判定する。 Based on the above, it can be considered that the average value of the Lyapunov exponent and the brain activity have the relationship of FIG. 5, and the standard deviation of the Lyapunov exponent and the fatigue level have the relationship of FIG. Accordingly, the determination means 12 determines the brain activity level and the fatigue level from the average value and standard deviation of the Lyapunov exponent based on the relationship shown in FIGS.
また、図7はリアプノフ指数の平均値と標準偏差に基づき生理心理状態を4つの状態に分けた特性図である。リアプノフ指数の平均値が高いと脳の活性度も高く、標準偏差が大きくなると疲労が少なくなる。そしてこのそれぞれの指標を2段階に分けて、4つのマトリックスを設けた。具体的には図中、Iは脳が活性化していて疲労がなく、最も良好な状態、IIは頭は冴えているが体は疲れている状態、IIIはぐっすり寝て起きた時のように脳の活性度合いは低いが疲れはない状態、IVは脳の活性度が低く疲労もしている最も悪い状態である。このように、図7に基づいて判定することにより、生理心理状態の位置付けが簡便に判るので使い勝手がよく、目標とすべき状態が明確になるので、休憩の取り方や生活の改善に寄与できる。 FIG. 7 is a characteristic diagram in which the physiological state is divided into four states based on the average value and standard deviation of the Lyapunov exponent. Higher Lyapunov exponents mean higher brain activity, and greater standard deviation reduces fatigue. Each index was divided into two stages, and four matrices were provided. Specifically, in the figure, I is in the best state with the brain activated and not fatigued, II is in a state where the head is frightened but the body is tired, and III is when waking up asleep Brain activity is low but no fatigue, and IV is the worst state with low brain activity and fatigue. In this way, by making a determination based on FIG. 7, the position of the physiological and psychological state can be easily determined, so that it is easy to use and the state to be targeted becomes clear, which can contribute to taking breaks and improving life. .
上記作用により、演算したリアプノフ指数の平均値と標準偏差の少なくとも1つに基づき生体の生理心理状態を判定するので、生体の状態を簡便に判定する生体状態判定装置を実現できる。 With the above action, the physiological state of the living body is determined based on at least one of the calculated average value and standard deviation of the Lyapunov exponent, so that a biological state determination device that easily determines the state of the living body can be realized.
また、心拍や呼吸を直接検出する時のように生体に直接電極を装着して検出することがなく、簡便に生体信号を検出することができる。 In addition, it is possible to detect a biological signal simply without attaching the electrode directly to the living body and detecting the heartbeat or respiration directly.
また、座具として座布団型の本体の上に座るだけで圧電センサにより生体の心拍や呼吸の少なくとも1つに同期した体動信号を検出することができる。このように、座具などであれば、生体の荷重を受け、必然的に生体信号検出手段が間接的に圧接され、体動が確実に検出できる構成となり、特殊なセンサ類や携帯具または支持具の装着の必要がなく、生体に対する負荷がない。 Moreover, a body motion signal synchronized with at least one of heartbeat and respiration of a living body can be detected by a piezoelectric sensor simply by sitting on a cushion-type body as a sitting tool. In this way, in the case of a sitting tool or the like, it receives a biological load, inevitably the biological signal detection means is indirectly pressed, and body movement can be reliably detected. There is no need to wear tools and there is no load on the living body.
また、手足の動きや姿勢の変化が起こった時のように生体信号データが予め設定された設定範囲に入っていない場合はリアプノフ指数が急変して異常値を示すことがあるので、リアプノフ指数を演算しない。また、生体が不在で信号レベルがほとんどない場合もリアプノフ指数を演算しない。これによりリアプノフ指数演算の信頼性が向上する。 Also, if the vital sign data is not within the preset setting range, such as when limb movement or posture change occurs, the Lyapunov exponent may change suddenly and show an abnormal value. Do not calculate. Also, the Lyapunov exponent is not calculated even when there is no living body and there is almost no signal level. This improves the reliability of Lyapunov exponent calculation.
これは、リアプノフ指数の演算を行うためには、生体がある程度落ち着いた安静状態にある場合の生体信号の一定時間分のデータを必要とするためである。 This is because, in order to calculate the Lyapunov exponent, data for a certain period of a biological signal when the living body is in a calm state that is calm to some extent is required.
尚、判定ユニット8は携帯電話やPDA等の携帯情報端末や、パーソナルコンピュータ等の一部と兼用してもよい。
The
なお、本実施例では、それぞれの指標を2段階に分割して、4つのマトリックスを設けたが、これに限らず、検出目的となる生体の生理心理状態を把握するために適当なマトリックスの構成にすればよい。 In this embodiment, each index is divided into two stages and four matrices are provided. However, the present invention is not limited to this, and an appropriate matrix configuration for grasping the physiological and psychological state of a living body that is a detection purpose. You can do it.
(実施の形態2)
本発明の第2の実施の形態を図8(a)(b)を参照して説明する。図8(a)は本発明の第2の実施の形態における生体状態判定装置のブロック図、図8(b)はアンプ部5のブロック図である。本実施の形態が第1の実施の形態と相違する点は、アンプ部5に比較手段9とリアプノフ指数演算手段10が内蔵され、演算されたリアプノフ指数が通信手段15、16を介してセンターのサーバ17に送信され、サーバ17が信号解析手段11と判定手段12を備えている点にある。また、判定手段12で判定した生理心理状態の判定結果は通信手段16を介して通信手段15に送信して表示可能になっている点にある。通信手段15としては例えば、携帯電話を用いる。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8A is a block diagram of the biological state determination apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a block diagram of the
上記構成により、本体6を設置した椅子に人が座ると人の体動により圧電センサ2が変形し、圧電センサ2からは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号が出力される。そして、アンプ部5のフィルタ部51と増幅部52により圧電センサ2の出力信号から人の心拍に同期した体動信号が抽出される。そして、第1の実施の形態と同様な処理フローで比較手段9とリアプノフ指数演算手段10によりリアプノフ指数が演算される。そして、演算されたリアプノフ指数は所定の長さの時系列データとして通信手段15、16を介してセンターのサーバ17に送信される。
With the above configuration, when a person sits on the chair on which the
サーバ17では、送られてきたリアプノフ指数の時系列データに基づき、信号解析手段11により、リアプノフ指数の平均値と標準偏差の少なくとも1つが演算され、判定手段12により、リアプノフ指数の平均値と標準偏差の少なくとも1つに基づき生理心理状態の判定を行う。そして、判定結果はサーバ17内のメモリに個人IDと対応して暗号化されて記憶されるとともに、通信手段16を介して通信手段15に送信される。送信された判定結果は通信手段15で閲覧可能である。任意の時間に通信手段15からサーバ17内のメモリにアクセスして個人IDに対応した蓄積データを閲覧してトレンドを表示させることも可能である。
In the
上記作用により、第1の実施の形態では判定ユニット8での信号処理量が多く、記録容量も大きくなり判定ユニットが大きくなるといった課題があったが、本実施の形態では、信号解析手段11と判定手段12をサーバ側に内蔵したため、利用者側の機器の負担が軽減され、装置も小型化できるといった効果がある。
Due to the above action, there is a problem that the signal processing amount in the
(実施の形態3)
本発明の第3の実施の形態を図9を参照して説明する。本実施の形態が第1の実施の形態と相違する点は、信号解析手段11や判定手段12の出力信号に基づき生体が居住する環境に設置された家庭電化機器19や設備機器20を制御する制御手段18を備えた居住システムである点にある。ここで、制御手段18は家庭内LANで家庭電化機器19や設備機器20と接続されている。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the
上記構成により、制御手段18が信号解析手段11や判定手段12の出力信号に基づき生体が居住する環境に設置された家庭電化機器19や設備機器20を制御する。特に、リアプノフ指数の平均値や標準偏差の少なくとも1つを増大させるよう家庭電化機器19や設備機器20を制御する。例えば、朝、寝起き直後、疲れはとれていてリアプノフ指数の標準偏差は大きいが、脳が活性化しておらずリアプノフ指数の平均値が低い場合は、照明器具の照度を高めたり、オーディオ機器から覚醒度を高めるような音楽を流すなど、感覚器官を刺激したり、平易なタスクを負荷して序々に活性度があがるように制御し、リアプノフ指数の平均値が上がるようにする。また、制御手段18が日頃から図7の領域Iになる家庭電化機器19や設備機器20の制御条件を記憶し、領域Iからはずれた状態の時は記憶した条件で家庭電化機器19や設備機器20を制御して領域Iの状態になるように制
御する構成としてもよい。
With the above configuration, the
例えば、マッサージ椅子や浴室などでは、酸素を発生する酸素発生手段を椅子に備えたり、浴室に設置したりして、酸素濃度を上げて脳の活性度を高めたり、椅子や浴槽に頸部マッサージ手段を設けてこれを用いて頭部への血行を促進して疲労度を低減させるように制御するようにしてもよい。予め、生体が図7の領域Iになった時の酸素発生手段や頸部マッサージの制御条件を記憶しておいて、領域Iからはずれた状態の時は、記憶した条件で酸素発生手段やマッサージ椅子を制御して、領域Iの状態になるように促進する。 For example, in a massage chair or bathroom, the chair is equipped with an oxygen generating means that generates oxygen, or is installed in the bathroom to increase the oxygen concentration and increase the activity of the brain. A means may be provided and used to control blood flow to the head to reduce fatigue. The oxygen generating means and the neck massage control conditions when the living body is in the region I in FIG. 7 are stored in advance. When the living body is out of the region I, the oxygen generating means and the massage are stored under the stored conditions. Control the chair and promote it to be in Region I.
また、上記とは反対に、就寝の際は、リアプノフ指数の平均値が低くなるよう家庭電化機器19や設備機器20を制御することにより脳の活性度を低下させて入眠を促進する。例えば、照明を暗くしたり、単調な音楽を発生させて脳の活性度を低くし、温度や湿度などを調節して入眠を促進する。
Contrary to the above, when going to bed, the home
上記作用により、信号解析手段や判定手段の出力信号に基づき生体が居住する環境に設置された家庭電化機器や設備機器を制御する制御手段を備えたので、生理心理状態に基づいた最適な居住環境の制御が可能となる。 Due to the above action, since the control means for controlling the home appliances and equipment installed in the living environment based on the output signals of the signal analysis means and the determination means, the optimal living environment based on the physiological and psychological state Can be controlled.
また、制御手段が、信号解析手段で演算された平均値と標準偏差の少なくとも1つを増大させるよう家庭電化機器や設備機器を制御するので、脳の活性度を高くしたり、疲労度を低下させるような生体の生活状況に応じて最適な居住環境の制御が可能となる。 In addition, the control means controls household appliances and equipment so as to increase at least one of the average value and the standard deviation calculated by the signal analysis means, so that the activity of the brain is increased or the fatigue level is reduced. It is possible to control the optimal living environment according to the living conditions of the living body.
尚、上記実施の形態では、生体信号検出手段は圧電センサが内蔵された座具として座布団型の本体を備えたものだったが、座席、ベッド、寝具、浴槽、床、便座といった生体の荷重がかかった状態で支持可能な支持具や、衣服、眼鏡、靴、ベルト、携帯情報端末といった生体が身に付けて、その一部が間接的に接触したり、または圧接して装着される携帯可能な携帯具の少なくとも1つに圧電センサを配設した構成としてもよい。 In the above embodiment, the biological signal detection means has a cushion-type main body as a sitting tool with a built-in piezoelectric sensor. However, a living body load such as a seat, a bed, a bedding, a bathtub, a floor, and a toilet seat is used. Portable devices that can be worn while being worn by a living body such as clothes, glasses, shoes, belts, and personal digital assistants, and a part of them are in indirect contact or pressure contact A configuration may be adopted in which a piezoelectric sensor is disposed in at least one of the portable devices.
また、リアプノフ指数の指標として、平均値や標準偏差だけでなく、リアプノフ指数の時間的な変化率に基づいて生体状態を判定する構成としてもよい。 Further, as an index of the Lyapunov exponent, the biological state may be determined based on not only the average value and the standard deviation but also the temporal change rate of the Lyapunov exponent.
リアプノフ指数の平均値や標準偏差を演算することにより、脳の活性度や身体の疲労度が推定できるので、例えば、商品や番組、食品、対人関係等への興味度合いや嗜好性をリアプノフ指数で評価するといった使い方も可能性がある。 By calculating the average value and standard deviation of the Lyapunov index, it is possible to estimate the degree of brain activity and the degree of fatigue of the body.For example, the degree of interest and preference for products, programs, food, interpersonal relationships, etc. There is also a possibility of usage such as evaluation.
1 生体信号検出手段
2 圧電センサ
6 本体
9 比較手段
10 リアプノフ指数演算手段
11 信号解析手段
12 判定手段
DESCRIPTION OF
Claims (6)
The living system according to claim 5, wherein the control means controls the household electrical appliance and the equipment so as to increase at least one of the average value and the standard deviation calculated by the signal analysis means.
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CN105427536A (en) * | 2015-12-01 | 2016-03-23 | 深圳还是威健康科技有限公司 | Critical condition prompting method, intelligent wearable equipment, and intelligent terminal |
JP2016517313A (en) * | 2013-03-14 | 2016-06-16 | ミルザ, エム., ズバイルMIRZA, M., Zubair | Disease monitoring system (IDMS) using the Internet |
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2005
- 2005-11-07 JP JP2005321946A patent/JP2007125279A/en active Pending
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