JP2010022555A - Stimulus control system using respiratory sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、嗅覚又は聴覚に対する刺激コントロールシステムに関し、特に、利用者の体調及び心理状況に応じて、リラックス効果及びときには緊張を促す刺激を与えるなど、利用状況に応じた制御を行なう刺激コントロールシステムに関する。 The present invention relates to a stimulus control system for olfactory or auditory sense, and more particularly, to a stimulus control system that performs control according to the use situation, such as giving a relaxation effect and sometimes stimulating tension according to the physical condition and psychological situation of the user. .
活性酸素は、人の体内で適量に産生された場合、自己防衛上、身体にとって必要かつ有益なものである。しかし、過剰に生成されると逆に自分の正常な組織を細菌又は異物のように攻撃し、多くの障害をもたらしさまざまな疾患を引き起こす。過剰な活性酸素が生じると、酸化ストレスとなり脂質・タンパク質・酵素及びDNAに損傷を与え、病気、老化、癌及び生活習慣病を誘引しやすくなる。 Reactive oxygen is necessary and beneficial to the body for self-protection when it is produced in an appropriate amount in the human body. However, if it is produced in excess, it will attack your normal tissues like bacteria or foreign bodies, causing many obstacles and causing various diseases. When excessive active oxygen is generated, it becomes oxidative stress, damages lipids, proteins, enzymes and DNA, and easily induces diseases, aging, cancer and lifestyle-related diseases.
これに加え、現代社会は公害ガス、自動車の排気ガス、食品、ストレス、タバコなど、活性酸素を体内に過剰に発生させる環境にある。 In addition, the modern society is in an environment where excessive amounts of active oxygen are generated in the body, such as pollution gases, automobile exhaust, food, stress, and tobacco.
これに関連して、空気中に抗酸化作用のある物質を放出し呼吸によって体内に取入れたり、室内の酸化物質を空気を介して還元し清潔にしたりすることで、健康的で快適な室内環境を提供する技術が特許文献1に開示されている。 In this connection, a healthy and comfortable indoor environment is achieved by releasing substances that have antioxidative effects into the air and taking them into the body by breathing, or reducing the indoor oxidizing substances through the air to clean them. A technique for providing the above is disclosed in Patent Document 1.
また、様々なストレスに囲まれている現代社会において、リラックス効果又はいわゆる癒し効果を求める傾向が強まっており、リラックス効果を与える機能を有した空気清浄機及び癒し目的の小型ロボットなどさまざまな製品が発売されている。 Also, in the modern society surrounded by various stresses, there is an increasing tendency to seek relaxation effects or so-called healing effects, and there are various products such as air purifiers with a function to give relaxation effects and small robots for healing purposes. It has been released.
ゲーム等の分野ではさらに高度な刺激を求める傾向もある。コントローラに振動部を設けて、ゲームの状況及び展開に合わせて振動刺激を与えるものも発売され、さまざまな刺激を駆使してゲームの面白さをより一層高めようとする動きもある。
健康への関心は日々高まってきており、簡単な方法で自身の健康状態又は心理状態を測定する方法が求められている。それと同時に、自身の状態に応じて癒し効果及びリラックス効果のある刺激への要望も高まってきている。 The interest in health is increasing day by day, and there is a need for a method for measuring one's own health condition or psychological condition by a simple method. At the same time, there is an increasing demand for stimuli that have healing and relaxing effects according to their own conditions.
また、ゲーム等のアミューズメント分野においては、展開に応じて緊張感又は焦燥感を与えるために音声又は振動など様々な刺激が用いられている。今後プレイヤー自身の心理状態を測定し、それを反映させながらゲームの場面及び状況に沿った刺激を与えるような、よりエンターテインメント性を高めたゲーム開発の動きもある。 In the amusement field such as games, various stimuli such as voice or vibration are used to give a sense of tension or frustration according to development. In the future, there will also be movements in game development with higher entertainment characteristics, such as measuring the player's own psychological state and reflecting the reflection while giving stimulation in accordance with the scene and situation of the game.
しかし、多種多様な刺激を与えるという観点では、特許文献1の技術は適していない。 However, the technique of Patent Document 1 is not suitable from the viewpoint of giving various kinds of stimuli.
それ故にこの発明の目的は、ユーザの体調又は心理状況の細かな変化を判定可能で、判定結果にしたがい種々の刺激を発生させるための刺激コントロールシステムを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a stimulus control system that can determine a minute change in a user's physical condition or psychological situation and generate various stimuli according to the determination result.
本発明の第1の局面に係る刺激コントロールシステムは、特定ガス成分の濃度を測定するためのガスセンサと、生物に対する刺激を発生するための刺激発生手段と、ガスセンサで測定される特定ガス成分の濃度測定値により、刺激の調整をどのように行なうべきかを判定するための判定手段と、その判定手段によって判定された刺激の調整方法にしたがって、刺激発生手段の動作を制御するための制御手段とを含む。 The stimulus control system according to the first aspect of the present invention includes a gas sensor for measuring the concentration of a specific gas component, a stimulus generating means for generating a stimulus for a living organism, and the concentration of the specific gas component measured by the gas sensor. A determination means for determining how to adjust the stimulus according to the measured value; and a control means for controlling the operation of the stimulus generation means according to the stimulus adjustment method determined by the determination means; including.
この刺激コントロールシステムは、特定ガス成分の濃度を測定するガスセンサの測定値により生物に対する刺激の調整をどのように行なうべきかを判定することができ、刺激の発生を制御することができる。これにより、その生物の細かな状況の変化が判定可能で、判定結果にしたがいその生物に種々の刺激を発生可能な刺激コントロールシステムを提供することができる。 This stimulus control system can determine how to adjust a stimulus to a living organism based on a measurement value of a gas sensor that measures the concentration of a specific gas component, and can control generation of the stimulus. Accordingly, it is possible to provide a stimulus control system that can determine a minute change in the state of the organism and can generate various stimuli for the organism according to the determination result.
好ましくは、ガスセンサは、生物の呼気に含まれる特定ガス成分の濃度を測定するための呼気センサを含む。判定手段は、この呼気センサで測定される特定ガス成分の濃度測定値により、その生物の心理状態を判定し、刺激の調整をどのように行なうべきかを判定するための手段を含む。 Preferably, the gas sensor includes an exhalation sensor for measuring a concentration of a specific gas component contained in exhalation of a living organism. The determination means includes means for determining how to adjust the stimulus by determining the psychological state of the organism based on the concentration measurement value of the specific gas component measured by the breath sensor.
呼気センサを用い、生物の呼気中に含まれる特定ガス成分の濃度を測定することにより、その生物の心理状態が判定できる。その判定結果により刺激の調整をどのように行なうべきかを判定し、刺激の発生を制御する。その結果、生物の心理状態に適した刺激を発生することができる。 By using a breath sensor and measuring the concentration of a specific gas component contained in the breath of a living organism, the psychological state of the living organism can be determined. Based on the determination result, it is determined how to adjust the stimulus, and the generation of the stimulus is controlled. As a result, a stimulus suitable for the psychological state of the organism can be generated.
より好ましくは、判定するための手段は、呼気センサで測定されるエタン濃度がしきい値以上かつ呼気センサで測定されるペンタン濃度がしきい値以上であるか否かによって、その生物が疲労状態であるか否かを判定するための手段を含む。 More preferably, the means for determining is that the organism is in a fatigue state depending on whether or not the ethane concentration measured by the breath sensor is greater than or equal to the threshold and the pentane concentration measured by the breath sensor is greater than or equal to the threshold. Means for determining whether or not.
さらに好ましくは、判定するための手段は、呼気センサで測定されるエタン濃度がしきい値未満かつ呼気センサで測定されるペンタン濃度がしきい値以下であるか否かによって、その生物がストレス状態であるか否かを判定するための手段を含む。 More preferably, the means for determining is that the organism is in a stress state depending on whether the ethane concentration measured by the breath sensor is less than the threshold value and the pentane concentration measured by the breath sensor is less than or equal to the threshold value. Means for determining whether or not.
呼気センサで測定されるエタン濃度及びペンタン濃度と、それぞれのガスに設けられたしきい値とを比較することによって、その生物が疲労状態であるか否か、又はその生物がストレス状態であるか否かを判定することができる。生物が疲労状態にある場合、又はストレス状態にある場合に、たとえばそうした状態を和らげるような刺激を発生させることで生物をリラックスさせることができる。 Whether the organism is in a fatigued state or whether the organism is in a stressed state by comparing the ethane concentration and pentane concentration measured by the breath sensor with the threshold values provided for each gas. It can be determined whether or not. When the organism is in a fatigued state or in a stressed state, the organism can be relaxed, for example, by generating a stimulus that relieves the state.
より好ましくは、判定するための手段は、呼気センサで測定されるエタン濃度がしきい値以上、及び呼気センサで測定されるペンタン濃度がしきい値以上という条件のいずれかが成立するか否かによって、その生物が緊張状態であるか否かを判定するための手段を含む。 More preferably, the means for determining is whether or not one of the conditions that the ethane concentration measured by the breath sensor is equal to or higher than the threshold and the pentane concentration measured by the breath sensor is equal to or higher than the threshold is satisfied. Includes means for determining whether the organism is in tension.
呼気センサで測定されるエタン濃度がしきい値を上回ったか、又は測定されるペンタン濃度がしきい値を上回ったかによって、その生物が緊張状態であるか否かを判定することができる。生物が緊張状態であればリラックスさせたり、より緊張を強める状態にさせたりなど、刺激を発生して生物の状態をコントロールできる。 Whether the organism is in tension can be determined based on whether the ethane concentration measured by the breath sensor exceeds a threshold value or the measured pentane concentration exceeds the threshold value. If the organism is in tension, it can be relaxed, or it can be in a state of increasing tension.
好ましくは、ガスセンサは、生物の呼気に含まれる特定ガス成分の濃度を測定するための呼気センサを含む。判定手段は、この呼気センサで測定される特定ガス成分の濃度測定値により、その生物の健康状態を判定し、刺激の調整をどのように行なうべきかを判定するための手段を含む。 Preferably, the gas sensor includes an exhalation sensor for measuring a concentration of a specific gas component contained in exhalation of a living organism. The determination means includes a means for determining how to adjust the stimulus by determining the health state of the organism based on the concentration measurement value of the specific gas component measured by the breath sensor.
呼気センサを用い、生物の呼気中に含まれる特定ガス成分の濃度を測定することにより、その生物の健康状態が判定できる。その判定結果により刺激の調整をどのように行なうべきかを判定し、刺激の発生を制御する。その結果、生物の健康状態に適した刺激を発生することができる。 By using a breath sensor and measuring the concentration of a specific gas component contained in the breath of a living organism, the health state of the living organism can be determined. Based on the determination result, it is determined how to adjust the stimulus, and the generation of the stimulus is controlled. As a result, it is possible to generate a stimulus suitable for the health state of the organism.
より好ましくは、判定するための手段は、呼気センサで測定される水素濃度がしきい値以上であるか否かによって、その生物に胃腸疾患の可能性があるか否かを判定するための手段を含む。 More preferably, the means for determining is a means for determining whether or not the organism has a possibility of gastrointestinal disease based on whether or not the hydrogen concentration measured by the breath sensor is equal to or higher than a threshold value. including.
呼気センサで測定される水素濃度があらかじめ設定されたしきい値を上回ったか否かによって、その生物に消化不良などの胃腸疾患の可能性があるか否かを判定することができるので、胃腸疾患の可能性があれば、たとえば胃腸疾患からくる痛みを和らげるような刺激を発生できる。 It is possible to determine whether or not the organism has a gastrointestinal disorder such as indigestion depending on whether or not the hydrogen concentration measured by the breath sensor exceeds a preset threshold value. If there is a possibility of, for example, it is possible to generate a stimulus that relieves pain caused by gastrointestinal diseases.
さらに好ましくは、判定するための手段は、呼気センサで測定される一酸化窒素濃度がしきい値以上、及び呼気センサで測定される一酸化炭素濃度がしきい値以上という条件のいずれかが成立するか否かによって、その生物に肺疾患の可能性があるか否かを判定するための手段を含む。 More preferably, the determination means satisfies any of the following conditions: the nitric oxide concentration measured by the breath sensor is not less than a threshold value, and the carbon monoxide concentration measured by the breath sensor is not less than the threshold value. Means for determining whether the organism has a possibility of lung disease, depending on whether or not
呼気センサで測定される一酸化窒素濃度がしきい値を上回ったか、又は測定される一酸化炭素濃度がしきい値を上回ったかによって、その生物に喘息などの肺疾患の可能性があるか否かを判定することができるので、肺疾患の可能性があれば、たとえば肺疾患の症状を和らげるような刺激を発生できる。 Whether the organism has a potential for pulmonary diseases such as asthma, depending on whether the nitric oxide concentration measured by the breath sensor exceeded the threshold or the measured carbon monoxide concentration exceeded the threshold Therefore, if there is a possibility of pulmonary disease, for example, a stimulus that relieves symptoms of pulmonary disease can be generated.
好ましくは、判定するための手段は、呼気センサで測定されるアセトン濃度がしきい値以上であるか否かによって、その生物に代謝異常の可能性があるか否かを判定するための手段を含む。 Preferably, the means for determining includes means for determining whether or not the organism has a metabolic abnormality depending on whether the acetone concentration measured by the breath sensor is equal to or higher than a threshold value. Including.
呼気センサで測定されるアセトン濃度がしきい値を上回ったか否かによって、その生物に代謝異常の可能性があるか否かを判定することができるので、代謝異常の可能性があれば、たとえば代謝異常を緩和するために有効と考えられる所定の刺激を発生することができる。 Depending on whether or not the acetone concentration measured by the breath sensor exceeds a threshold, it can be determined whether or not the organism has a metabolic abnormality. It is possible to generate a predetermined stimulus that is considered effective for alleviating metabolic abnormalities.
より好ましくは、判定するための手段は、呼気センサで測定されるアルコール濃度がしきい値以上であるか否かによって、その生物が飲酒をした可能性があるか否かを判定するための手段を含む。 More preferably, the means for determining is a means for determining whether or not the organism has drunk depending on whether or not the alcohol concentration measured by the breath sensor is equal to or higher than a threshold value. including.
呼気センサで測定されるアルコール濃度がしきい値を上回ったか否かによって、その生物が飲酒をした可能性があるか否かを判定することができるので、飲酒した可能性があれば、たとえばアルコールによる悪影響を緩和するために有効と考えられる所定の刺激を発生することができる。 Depending on whether or not the alcohol concentration measured by the breath sensor exceeds a threshold value, it can be determined whether or not the organism has drunk. It is possible to generate a predetermined stimulus that is considered to be effective for alleviating the adverse effects caused by.
さらに好ましくは、判定するための手段は、呼気センサで測定される二酸化炭素濃度がしきい値以上であるか否かによって、その生物が喫煙をした可能性があるか否かを判定するための手段を含む。 More preferably, the means for determining is for determining whether or not the organism may have smoked depending on whether or not the carbon dioxide concentration measured by the breath sensor is equal to or greater than a threshold value. Including means.
呼気センサで測定される二酸化炭素濃度がしきい値を上回ったか否かによって、その生物が喫煙をした可能性があるか否かを判定することができるので、喫煙した可能性があれば、たとえば喫煙による悪影響を緩和するために有効と考えられる所定の刺激を発生することができる。 Depending on whether or not the carbon dioxide concentration measured by the breath sensor exceeds a threshold value, it can be determined whether or not the organism may have smoked. It is possible to generate a predetermined stimulus that is considered effective for alleviating the adverse effects of smoking.
より好ましくは、ガスセンサは、複数種類の特定ガス成分の濃度を測定するためのガスセンサを含む。判定手段は、ガスセンサで測定される複数種類の特定ガス成分の濃度測定値により、刺激の調整をどのように行なうべきかを判定するための手段を含む。 More preferably, the gas sensor includes a gas sensor for measuring concentrations of a plurality of types of specific gas components. The determination means includes means for determining how to adjust the stimulus based on the concentration measurement values of a plurality of types of specific gas components measured by the gas sensor.
本発明の第2の局面に係る空気調和機は、上記した刺激コントロールシステムを備える。 An air conditioner according to a second aspect of the present invention includes the stimulation control system described above.
この空気調和機は、刺激発生手段として、所定の香りを発生させるための香り発生手段を含んでもよい。 This air conditioner may include a scent generating means for generating a predetermined scent as the stimulus generating means.
空気調和機は、呼気中の特定ガス成分の濃度を測定することによって、測定者が疲労状態であるか、又はストレス状態であるかを判定する。空気調和機は、判定結果に応じて刺激発生手段を制御し、測定者にリラックス、又はリフレッシュ効果のある嗅覚的刺激を与えることができる。 The air conditioner determines whether the measurer is in a fatigue state or a stress state by measuring the concentration of a specific gas component in the exhalation. The air conditioner can control the stimulus generating means according to the determination result, and can give the measurer an olfactory stimulus having a relaxing or refreshing effect.
本発明の第3の局面に係るゲーム機は、上記した刺激コントロールシステムを備える。 A game machine according to a third aspect of the present invention includes the stimulus control system described above.
このゲーム機は、刺激発生手段として、所定の香りを発生させるための香り発生手段、所定の音声を発生させるための音声発生手段、刺激として風を発生させるための送風手段、刺激として水滴を放出するための水滴放出手段、及び刺激として振動するための振動発生手段のいずれか、又はこれらの任意の組合せを含んでもよい。 This game machine has a scent generating means for generating a predetermined scent as a stimulus generating means, a sound generating means for generating a predetermined sound, a blowing means for generating wind as a stimulus, and a water droplet as a stimulus. Any of a water droplet discharge means for performing vibration and a vibration generating means for vibrating as a stimulus, or any combination thereof may be included.
このゲーム機は、呼気中の特定ガス成分の濃度を測定することによって、測定者が緊張状態であるか否かを判定する。ゲーム機は、測定者の判定結果に応じて刺激発生手段を制御し、測定者がさらに緊張するような刺激を与え、ゲームの興趣をさらに盛り上げることができる。 This game machine determines whether or not the measurer is in a tension state by measuring the concentration of a specific gas component in exhaled breath. The game machine controls the stimulus generation means in accordance with the determination result of the measurer, gives a stimulus that makes the measurer more nervous, and can further enhance the interest of the game.
本発明の第4の局面に係るロボットは、上記した刺激コントロールシステムを備える。 A robot according to a fourth aspect of the present invention includes the above-described stimulus control system.
このロボットは、刺激発生手段として、所定の香りを放出するための香り発生手段、所定の音声を発生させるための音声発生手段、及び所定の表情及び動作をするための表情動作手段の任意の組合せを含んでもよい。 This robot is an arbitrary combination of a scent generating means for emitting a predetermined scent, a sound generating means for generating a predetermined sound, and a facial expression operating means for performing a predetermined facial expression and action as a stimulus generating means. May be included.
このロボットは、呼気中の特定ガス成分の濃度を測定することによって、測定者の体調疾患の可能性の有無、及び喫煙、飲酒などの健康状態を判定する。ロボットは判定結果に応じて刺激発生手段を制御し、測定者に対して体調を気遣うような動作及び音声などの刺激を与えることができる。 This robot determines the presence or absence of a physical condition of the measurer and the health condition such as smoking and drinking by measuring the concentration of a specific gas component in exhaled breath. The robot controls the stimulus generating means according to the determination result, and can give a stimulus such as an action and a voice that cares about the physical condition to the measurer.
以上のように、本刺激コントロールシステムによれば、呼気中の特定ガス成分の濃度を測定する呼気センサの測定値により、生物の心理状態又は健康状態を判定することができる。また、それらを考慮した刺激の調整をどのように行なうべきかの判定と、刺激発生手段の制御とを行なうことができる。その結果、生物の体調又は心理状況の細かな判定が可能で、判定結果にしたがって種々の刺激を発生させることができる。また、その刺激により生物の状態がどのように変化したかをモニタすることができ、生物の状態が好ましい状態となるようなフィードバックをかけることができる。 As described above, according to the present stimulus control system, the psychological state or health state of a living organism can be determined based on the measurement value of an expiration sensor that measures the concentration of a specific gas component in expiration. In addition, it is possible to determine how to adjust the stimulus in consideration of them and to control the stimulus generating means. As a result, it is possible to make a detailed determination of the physical condition or psychological state of a living thing, and it is possible to generate various stimuli according to the determination result. In addition, it is possible to monitor how the state of the organism has changed due to the stimulus, and it is possible to provide feedback so that the state of the organism becomes a preferable state.
本発明において、以下に説明する各実施の形態は、利用者の体調又は心理状態を判定するために、呼気センシング装置を使用する。呼気センシング装置は、試料ガス中の特定化学物質の濃度を検出して濃度信号を出力するガスセンサを含む。ガスセンサは、特定化学物質を吸着する物質で表面修飾されたカーボンナノ構造体からなるセンシング素子と、センシング素子の抵抗変化を検出し、濃度信号として出力するための抵抗検出回路とを含む。 In the present invention, each embodiment described below uses an exhalation sensing device to determine the physical condition or psychological state of a user. The breath sensing device includes a gas sensor that detects the concentration of a specific chemical substance in a sample gas and outputs a concentration signal. The gas sensor includes a sensing element made of a carbon nanostructure that is surface-modified with a substance that adsorbs a specific chemical substance, and a resistance detection circuit that detects a change in resistance of the sensing element and outputs it as a concentration signal.
特定化学物質を吸着する物質でカーボンナノ構造体の表面を修飾すると、その特定化学物質の吸着量に応じて、吸着量が微量でもカーボンナノ構造体からなるセンシング素子の両端の間の電気抵抗が変化する。その結果、試料ガス中の特定のガスを低濃度でも選択的に検出でき、それを用いて測定者の細かな体調又は心理状態の変化を判定することができる。 When the surface of a carbon nanostructure is modified with a substance that adsorbs a specific chemical substance, the electrical resistance between the two ends of the sensing element made of the carbon nanostructure is reduced according to the amount of adsorption of the specific chemical substance Change. As a result, a specific gas in the sample gas can be selectively detected even at a low concentration, and it can be used to determine a fine change in physical condition or psychological state of the measurer.
以下の説明及び図面においては、同一部品には同じ参照符号および名称を付してある。それらの機能も同様である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 In the following description and drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals and names. Their functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
[第1の実施の形態]
−構成−
図1は、本発明の一実施の形態に係る刺激コントロールシステムを含んだ空気調和機30の構成を表すブロック図である。図1を参照して、空気調和機30は、検出装置40と、呼気測定の測定結果から測定者32の心理状態を判定し、判定結果にしたがってリラックス効果及びリフレッシュ効果のある香りを放出する機能を持った室内機48とを含む。
[First Embodiment]
−Configuration−
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an
検出装置40は、測定者32の呼気測定の際に用いられるガスセンサを有する呼気センシング装置42と、呼気センシング装置42に接続され、呼気センシング装置42の測定結果を送信データに変換するためのインターフェース44と、インターフェース44に接続され、変換されたデータを室内機48に赤外線送信するための送信部46とを含む。
The
室内機48は、検出装置40から送信された呼気測定信号を含む種々の信号を受信し生体情報処理部52に電気信号として与えるための受信部50と、受信部50に接続され、与えられた電気信号から呼気測定データを読出すための生体情報処理部52と、生体情報処理部52に接続され、呼気測定データから測定者の心理状態を判定し制御部56に心理状態を示す信号を与えるための心理状態判定部54と、心理状態判定部54に接続され、心理状態判定部54からの信号に応じて芳香剤放出のための制御を行なう制御部56と、制御部56に接続され、制御部56の制御にしたがいリフレッシュ芳香剤を放出するための芳香剤放出部58と、制御部56に接続され、制御部56の制御にしたがいリラックス芳香剤を放出するための芳香剤放出部60とを含む。
The
測定者32は、検出装置40の呼気センシング装置42に呼気を吹きかけ呼気測定を行なう。
The
図2(a)(b)及び(c)はそれぞれ、検出装置40の正面図、左側面図、及び上方から見た図である。図2を参照して、検出装置40は、呼気センシング装置42に加えてさらに、呼気測定を開始するためにユーザが操作する呼気計測ボタン70と、背面及び両側面に形成された呼気センシング装置42の排気部82、84、86と、呼気導入部88とを含む。
2A, 2B, and 2C are a front view, a left side view, and a view from above of the
図3は、図2(a)に示す検出装置40の水平切断面3における断面図である。図3を参照して、検出装置40の検出装置筐体72内部には呼気センシング装置42が設けられている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
呼気センシング装置42は、中空で概略直方体の筐体80と、筐体80の端面に設けられ、筐体80の内部空間に呼気を導入するための呼気導入部88と、筐体80の呼気導入部が設けられた端面と反対側の端面と両側面とに設けられ、筐体80の内部空間の気体を排出する逆止弁が設けられた排気部82、84及び86とを含む。
The
呼気センシング装置42はさらに、筐体80の内部に形成され、筐体80の内部空間を3つの小室130,132及び134に分離するための、中央に形成された開口116及び118をそれぞれ有する仕切部材112及び114と、それぞれ開口116及び118の、小室132及び134側に設けられた、呼気中の特定ガス成分のみを選択的に透過する選択透過膜120及び122とを含む。呼気導入部88及び排気部82は小室130内に開口している。排気部84は小室134内に開口し、排気部86は小室132内に開口している。
The
選択透過膜120及び122は、具体的には、ポリスルフォン、セルロースアセテート、ポリイミド、ポリ4−メチルペンテン、シリコンゴム、ポリカーボネート等の高分子材料、パラジウム等の特定成分を吸着する金属、及びこれらの複合材料のうち、後述するガスセンサ素子150による特定ガス成分検出について、その感度及び精度を向上させるものが選択される。例えば、ガスセンサ素子150が検出する特定ガス成分を透過させる材料、又は、当該特定ガス成分の検出を阻害する物質を透過しない材料である。
Specifically, the selectively
この実施の形態では、選択透過膜120は呼気中のエタンのみを透過するものとし、選択透過膜122は呼気中のペンタンのみを透過するものとする。なお、これら選択透過膜120及び122は、上記した特定ガス成分に加え、呼気中の通常の気体(窒素、酸素など)を透過するものであってもよい。
In this embodiment, it is assumed that the selectively
呼気センシング装置42はさらに、小室132内の、開口116と排気部86との間に配置されたセンサ基板100と、センサ基板100の開口116に臨む面に設けられたヒータ104と、ヒータ104の上、すなわち開口116に臨む位置に配置された、エタン濃度を測定するためのセンサ108と、小室134内の、開口118と排気部84との間に配置されたセンサ基板102と、センサ基板102の開口118に臨む面に設けられたヒータ106と、ヒータ106の上、すなわち開口118に臨む位置に配置された、ペンタン濃度を測定するためのセンサ110と、小室130内の、開口116及び118と排気部82との間に設けられ、呼気導入部88から小室130内部に導入される呼気を反射するための反射板124とを含む。
The
この呼気センシング装置42で使用されるセンサ108及び110は、特定のガス成分を選択的に吸着することができる。センサ108及び110はいずれも、カーボンナノチューブ(Carbon Nano Tube。以下「CNT」と呼ぶ。)からなるガスセンサ素子を含んでいる。
The
図4に、ガスセンサ素子150の概略構成を示す。図4を参照して、ガスセンサ素子150は、一般的に、特定の分子により表面修飾されたカーボンナノ構造体からなるセンシング部152と、センシング部152の両端に配置された電極154及び156とを含む。
FIG. 4 shows a schematic configuration of the
図5に、センシング部152における表面修飾の様子を模式的に示す。図5を参照して、センシング部152は、CNT構造体158と、CNT構造体158表面に固定された、検出対象ガスに対応する特定の物質の分子160とを含む(ここでは分子160として金属フタロシアニンの分子構造を図示しているが、分子160は金属フタロシアニンに限定されない。)。
FIG. 5 schematically shows the surface modification in the
たとえばCuフタロシアニンでカーボンナノ構造体の表面を修飾すると、呼気中のペンタンがこれらCuフタロシアニンに吸着される。その結果、前述したとおりカーボンナノ構造体の電気抵抗が変化する。この変化量は、カーボンナノ構造体表面に吸着したペンタン分子の量に応じて変わる。したがって、センシング部152に電流を通したときの抵抗値の変化を見ることにより、呼気中のペンタンの濃度を検出することができる。
For example, when the surface of the carbon nanostructure is modified with Cu phthalocyanine, the pentane in the breath is adsorbed by the Cu phthalocyanine. As a result, as described above, the electrical resistance of the carbon nanostructure changes. The amount of change varies depending on the amount of pentane molecules adsorbed on the carbon nanostructure surface. Therefore, the concentration of pentane in exhaled breath can be detected by observing a change in resistance value when a current is passed through the
図6は、センサ108及び110の双方に設けられた、ガスセンサ素子150の抵抗変化を測定するための測定回路170の構成を示す。図6を参照して、測定回路170は、定電圧源172と、定電圧源172の両端の間に直列に接続されたガスセンサ素子150及び負荷抵抗174と、ガスセンサ素子150及び負荷抵抗174の接点に接続された入力を持ち、この接点の電位変化を増幅するための増幅器176とを含む。図4に示すガスセンサ素子150の電極154は、定電圧源172のプラス端子へ、電極156は負荷抵抗174及び増幅器へ接続される。負荷抵抗174の抵抗値は既知である。ガスセンサ素子150及び負荷抵抗174の接続点の電位を測定することにより、ガスセンサ素子150の電気抵抗の変化を知ることができ、したがって、ガスセンサ素子150に吸着した特定ガス成分の濃度を知ることができる。
FIG. 6 shows a configuration of a
図7は検出装置40からの信号を受信部50が受信したときに、制御部56により実行され、測定者32の心理状態を判定し、判定結果にしたがって室内機48を動作させるためのプログラムの制御構造をフローチャート形式で表す図である。このプログラムでは以下のようにして心理状態の判定及び室内機48の制御を行なう。
FIG. 7 shows a program executed by the
この処理には呼気中のエタンとペンタンとのガス濃度を用いる。呼気中のガス成分は、疾病になる可能性が高い何かの兆候、又は既に患っている疾病に起因して特定成分が発生したり、その量が変化したりする。空気調和機の動作制御に用いるエタンとペンタンとはともに酸化ストレスの指標として用いられ、これらのガス濃度の測定値により心理状態の判定が可能である。 This process uses the gas concentrations of ethane and pentane in the exhaled breath. In the exhaled gas component, a specific component is generated or its amount is changed due to an indication of something that is likely to become a disease or a disease that is already suffering from the disease. Both ethane and pentane used for controlling the operation of the air conditioner are used as indicators of oxidative stress, and the psychological state can be determined from the measured values of these gas concentrations.
測定した呼気中のエタンのガス濃度をC1、ペンタンのガス濃度をC2(ともに単位はppb)とし、
(1)C1≧1(ppb)かつC2≧10(ppb)の場合、測定者32が疲労状態にあると判定し、芳香剤放出部58からリフレッシュ芳香剤を放出する。
The measured ethane gas concentration in the exhaled breath is C 1 , the pentane gas concentration is C 2 (both units are ppb),
(1) When the C 1 ≧ 1 (ppb) and C 2 ≧ 10 (ppb),
(2)C1<1(ppb)かつC2≦10(ppb)の場合、測定者32がストレス状態にあると判定し、芳香剤放出部60からリラックス芳香剤を放出する。
(2) When C 1 <1 (ppb) and C 2 ≦ 10 (ppb), it is determined that the
(3)(1)、(2)のいずれの関係も満たさない場合、測定者32がストレス状態でも、疲労状態でもないと判定し、芳香剤放出部58、60からの芳香剤の放出を停止する。
(3) When neither of the relations (1) and (2) is satisfied, it is determined that the
このプログラムは送信部46から送信される信号を受信部50が受信したときに起動される。図7を参照して、このプログラムは、受信信号から呼気測定におけるエタン濃度C1とペンタン濃度C2を読出すステップS100と、ステップS100に続き、エタン濃度C1が1(ppb)以上であるか否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップS101と、ステップS101にてエタン濃度C1が1(ppb)以上であると判定された場合(YESの場合)に実行され、ペンタン濃度C2が10(ppb)以上であるか否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップS102とを含む。
This program is activated when the receiving
このプログラムはさらに、ステップS101にてエタン濃度C1が1(ppb)以上ではないと判定された場合(NOの場合)に実行され、ペンタン濃度C2が10(ppb)以下であるか否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップS103と、ステップS103にてペンタン濃度C2が10(ppb)以下ではないと判定された場合、もしくはステップS102にてペンタン濃度C2が10(ppb)以上ではないと判定された場合(NOの場合)に実行され、芳香剤放出部58、60のいずれかが芳香剤放出動作を行なっているか否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップS104と、ステップS104にて芳香剤放出部58、60のいずれかが芳香剤放出動作を行なっていると判定された場合(YESの場合)に実行され、制御部56から芳香剤放出部58と60とに芳香剤放出停止指示を出すステップS107とを含む。
The program further includes ethane concentration C 1 at step S101 is executed to one (in the case of NO) when it is determined not to be (ppb) or more, whether pentane concentration C 2 is 10 (ppb) or less determined, determination step S103 for branching control flow depending on the result, if the pentane concentration C 2 is determined not to be 10 (ppb) or less in step S103, or pentane concentration C 2 at step S102 Is determined to be not more than 10 (ppb) (in the case of NO), it is determined whether any of the
このプログラムはさらに、ステップS102にてペンタン濃度C2が10(ppb)以上であると判定された場合(YESの場合)に実行され、芳香剤放出部58に対しリフレッシュ芳香剤を放出するよう動作指示を出すステップS105と、ステップS103にてペンタン濃度C2が10(ppb)以下であると判定された場合(YESの場合)に実行され、芳香剤放出部60に対しリラックス芳香剤を放出するよう動作指示を出すステップS106とを含む。
The program further, is executed when the pentane concentration C 2 at step S102 is determined to be 10 (ppb) or more (in the case of YES), the operation to release the refresh fragrance to a
このプログラムは、ステップS104にて芳香剤放出部58、60のいずれも芳香剤放出動作を行なっていないと判定された場合(NOの場合)、実行を終了する。また、ステップS105、ステップS106及びステップS107のいずれかを実行後にも実行を終了する。
When it is determined in step S104 that neither of the
−動作−
空気調和機30は以下のように動作する。
-Operation-
The
まず測定者32が呼気計測ボタン70を押し、測定準備に入る。
First, the
測定準備が終了後、測定者は呼気センシング装置42に呼気を吹き込み、測定を行なう。
After the measurement preparation is completed, the measurer blows into the
呼気センシング装置42で測定された結果はインターフェース44にて送信データに変換され、送信部46から室内機48の受信部50に送信される。
The result measured by the
室内機48における心理状態判定部54の心理状態判定と制御部56の動作判定の基準は既に述べたとおりである。
The criteria for the psychological state determination of the psychological
測定者32がストレス状態にあると判定された場合には、リラックス作用のある芳香剤が放出される。リラックス効果のある芳香剤としては、オレンジの香り、ラベンダーの香り、ピーチの香り、ハーブの香りなどがある。
When it is determined that the
測定者32が疲労状態にあると判定された場合には、リフレッシュ作用のある芳香剤が放出される。リフレッシュ効果のある芳香剤としては、グレープフルーツの香り、ライムの香り、レモンの香り、ミントの香りなどがある。
When it is determined that the
心理状態がストレス状態でも、疲労状態でもないと判定された場合は、芳香剤の放出を停止させる。 When it is determined that the psychological state is neither a stress state nor a fatigue state, the release of the fragrance is stopped.
上記実施の形態において、特定のガス成分濃度の測定ができるガスセンサを用いた呼気センシング装置42で呼気測定を行なうことで、空気調和機30は測定者32の心理状態を判定できる。測定者32がストレス状態にあると判定されたときにはリラックス芳香剤を、疲労状態にあると判定された時にはリフレッシュ芳香剤を、それぞれ放出することで室内環境を調整し、測定者の心理状態を考慮したリラックス作用又はリフレッシュ作用のある嗅覚的刺激を与えることができる。
In the above embodiment, the
[第2の実施の形態]
−構成−
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る刺激コントロールシステムを含んだゲーム機200の構成を表すブロック図である。図8を参照して、ゲーム機200は、検出装置210と、呼気測定のデータから測定者の心理状態を判定し、判定結果にしたがって様々な刺激を測定者32に与える機能を持ったゲーム機本体220とを含む。
[Second Embodiment]
−Configuration−
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a
検出装置210は、測定者32の呼気測定の際に用いられるガスセンサを有する呼気センシング装置42と、呼気センシング装置42に接続され、呼気センシング装置42の測定結果を送信データに変換するためのインターフェース214と、インターフェース214に接続され、変換されたデータをゲーム機本体220に赤外線送信するための送信部216とを含む。
The
ゲーム機本体220は、検出装置210から送信された呼気測定信号を含む種々の信号を受信し生体情報処理部224に電気信号として与えるための受信部222と、受信部222に接続され、与えられた電気信号から呼気測定データを読出すための生体情報処理部224と、生体情報処理部224に接続され、呼気測定データから測定者の心理状態を判定し制御部228に信号を与えるための心理状態判定部226と、心理状態判定部226に接続され、以下の刺激の発生を制御するための制御部228とを含む。
The game machine
ゲーム機本体220はさらに、制御部228に接続され、制御部228の制御にしたがいゲーム中に緊張を高めるような攻撃シーンを多く表示させるための画像処理部234と、制御部228の制御にしたがい振動を発生させるための振動部236と、制御部228の制御にしたがい送風動作を行なうための送風部238と、制御部228の制御にしたがい音声を発生するためのスピーカ240と、制御部228の制御にしたがいゲームシーンに対応した臭いを放出するための芳香剤放出部242と、制御部228の制御にしたがい水滴を放出するための水滴放出部246とを含む。
The game machine
ゲーム機本体220はさらに、心理状態判定部226に接続され測定者の個人情報を記憶するための記憶部232と、記憶部232に接続され、測定者が複数いる時に測定者を特定するための個人選択スイッチ230とを含む。なお、本実施の形態では記憶部232で記憶される個人情報は、心理状態判定部226における判定には直接関わらない。
The game machine
測定者32は、検出装置210の呼気センシング装置42に呼気を吹きかけることで呼気測定を行なう。
The
図9は検出装置210の外観図である。図9を参照して、検出装置210はイヤホンマイクを使用し、マイク部に呼気センシング装置42を含む。
FIG. 9 is an external view of the
図10はゲーム機200において、プレイ中に定期的に呼気測定を行ない、測定者32の心理状態を判定し、判定結果にしたがってゲーム機本体220を動作させるためのプログラムの制御構造をフローチャート形式で表す図である。このプログラムでは以下のようにして心理状態の判定及びゲーム機200の制御を行なう。
FIG. 10 is a flowchart showing a control structure of a program for performing a breath measurement periodically during play in the
この処理には呼気中のエタンとペンタンとのガス濃度を用いる。ゲームプレイ中に緊張が高まると、酸化ストレスが高くなり呼気中のエタン及びペンタンのガス濃度が高くなる。ゲーム機200では、これらのガス濃度の測定値により心理状態の判定を行ない、緊張が高まっている状態の時には、さらに緊張を高めるような動作制御を行なう。
This process uses the gas concentrations of ethane and pentane in the exhaled breath. When tension increases during game play, oxidative stress increases and the gas concentration of ethane and pentane in exhaled breath increases. The
測定した呼気中のエタンのガス濃度をC1、ペンタンのガス濃度をC2(ともに単位はppb)とし、C1≧1(ppb)あるいはC2≧10(ppb)の場合、心理状態は緊張状態と判定する。 The measured ethane gas concentration in the exhaled breath is C 1 , the pentane gas concentration is C 2 (both units are ppb), and if C 1 ≧ 1 (ppb) or C 2 ≧ 10 (ppb), the psychological state is tension Judged as a state.
緊張を高める動作として、制御部228の制御にしたがい、振動部236は振動を発生し、送風部238は送風動作を行ない、スピーカ240は効果音を発生し、水滴放出部246は水滴を放出する。さらに、制御部228の制御にしたがい、画像処理部234はゲームのストーリーにも係るが緊張を高める攻撃シーンを多くし、芳香剤放出部242はゲームシーンに対応した臭い(例えば合戦シーンなら生臭い臭い、あるいは汗臭い臭いなど)を放出する。
In order to increase the tension, according to the control of the
このプログラムはゲームが開始されるのと同時に起動される。通常ゲームプレイ時、測定者は検出装置210(イヤホンマイク)を装着することとする。図10を参照して、このプログラムは、ゲーム開始後一定時間(T1分)待つステップS200と、ステップS200に続き、検出装置210で呼気測定を行ない、呼気中のエタン濃度C1、ペンタン濃度C2を読出すステップS201とを含む。
This program is started at the same time the game is started. In a normal game play, the measurer wears the detection device 210 (earphone microphone). Referring to FIG. 10, this program waits for a predetermined time (T 1 minute) after the start of the game, and following
このプログラムはさらに、ステップS201に続き、エタン濃度C1が1(ppb)以上であるか否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップS202と、ステップS202にてエタン濃度C1が1(ppb)以上ではないと判定された場合(NOの場合)に実行され、ペンタン濃度C2が10(ppb)以上であるか否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップS203とを含む。 The program further continues to step S201, ethane concentration C 1 is equal to or a 1 (ppb) or more, and the step S202 for branching control flow depending on the result of determination, ethane concentration in step S202 If C 1 is determined not to be 1 (ppb) or more is executed (the case of nO), determines whether pentane concentration C 2 is 10 (ppb) or more, the control according to the determination result Step S203 for branching the flow.
このプログラムはさらに、ステップS202にてエタン濃度C1が1(ppb)以上であると判定された場合(YESの場合)、もしくはステップS203にてペンタン濃度C2が10(ppb)以上であると判定された場合(YESの場合)に実行され、制御部228に動作制御をするように指示を与えるステップS204を含む。
The program further, if ethane concentration C 1 is determined to be 1 (ppb) or more at the step S202 (case of YES), or in step S203 when the pentane concentration C 2 is at 10 (ppb) or more Step S204 is executed when the determination is made (in the case of YES), and an instruction is given to the
このプログラムはさらに、ステップS203にてペンタン濃度C2が10(ppb)以上ではないと判定された場合(NOの場合)、もしくはステップS204に続き実行される、一定時間(T2分)待つステップS205と、ステップS205に続き、呼気測定の準備を行なうステップS206とを含む。ステップS206が実行後制御はステップS201に戻る。 The program further includes (in the case of NO) if the pentane concentration C 2 is determined not to be 10 (ppb) or more at step S203, or more runs, waits a predetermined time (T 2 min) Step to Step S204 Subsequent to step S205, step S206 for preparing for expiration measurement is included following step S205. After step S206 is executed, control returns to step S201.
−動作−
ゲーム機200は以下のように動作する。
-Operation-
The
このゲーム機200において、通常測定者32は検出装置210を装着してゲームをプレイする。
In this
ゲーム開始から一定時間後、呼気センシング装置42に息を吹きかけることで呼気測定を行なう。呼気センシング装置42で測定された結果はインターフェース214にて送信データに変換され、送信部216からゲーム機本体220の受信部222に送信される。受信部222で受信した信号から、生体情報処理部224で測定者の呼気測定データを読出し心理状態判定部226に渡す。
After a certain time from the start of the game, breath measurement is performed by blowing on the
心理状態判定部226の心理状態判定と制御部228の動作判定の基準は既に述べたとおりである。
The criteria for the psychological state determination of the psychological
測定者32の心理状態が緊張状態にあると判定された場合、さらに緊張を高める動作を行なう。緊張を高める動作としては、振動もしくは効果音の発生、風を発生させ測定者32の顔面位置に向ける、又は水滴を発生して測定者32の顔面位置に向けて放出するなどがある。そのほか、ゲーム中に緊張を高める攻撃シーンを入れる頻度を高め、シーンに合わせた臭い(生臭い臭い又は汗臭い臭い)を放出させる。
When it is determined that the psychological state of the
測定者32の心理状態が緊張状態ではないと判定された場合、もしくは緊張を高める動作が行なわれたあと、一定時間待つ。一定時間経過後、次の呼気測定の準備を行なう。呼気センシング装置42は、ヒータ104、106に電流が流されることでヒータ104,106が加熱され、ガスセンサ108、110のCNTに付着したガス分子が脱離する。
When it is determined that the psychological state of the
測定準備が完了した後再度呼気測定を行ない、測定者32の緊張状態を判定する。
After the measurement preparation is completed, the breath measurement is performed again, and the tension state of the
上記実施の形態において、特定のガス成分濃度の測定ができるガスセンサを用いた呼気センシング装置42で定期的に呼気測定を行なうことで、ゲーム機200は測定者の心理状態の変化を判定できる。測定者32が緊張状態にあると判定されたときは、さらに緊張を高めるような動作制御を行ない、振動、音声、送風、芳香、水滴などの発生及びゲーム中の画像に刺激的なシーンを増やすことで、視覚、聴覚、触覚、嗅覚に対する刺激を与えることができる。これにより測定者32は心理状態を考慮した五感に対する様々な刺激を受け、より楽しみながらゲームをすることができる。
In the above-described embodiment, the
[第3の実施の形態]
−構成−
図11は、本発明の第3の実施の形態に係る刺激コントロールシステムを含んだコミュニケーションロボット260の外観図である。図11を参照して、コミュニケーションロボット260は、呼気測定を開始する際にユーザが操作する呼気測定開始ボタン262と、呼気測定の際に用いられる呼気センシング装置270とを含む。
[Third Embodiment]
−Configuration−
FIG. 11 is an external view of a
図12は、コミュニケーションロボット260の構成を表すブロック図である。図12を参照して、コミュニケーションロボット260は、測定者32の呼気測定の際に用いられるガスセンサを有する呼気センシング装置270と、呼気センシング装置270に接続され、呼気測定データから測定者32の健康状態を判定し、制御部274に信号を与えるための健康状態判定部272とを含む。
FIG. 12 is a block diagram illustrating the configuration of the
コミュニケーションロボット260はさらに、健康状態判定部272に接続され、健康状態の判定結果に基づきコミュニケーションロボット260の動作を制御するための制御部274と、制御部274に接続され、判定された健康状態を表示するための表示部276と、制御部274の制御にしたがい芳香剤を放出するための芳香剤放出部278、286と、制御部274の制御にしたがった表情及び動作を実現するための表情動作部282と、制御部274の制御にしたがい音声を発生するためのスピーカ284と、表情動作部282が行なう動作及びスピーカ284が発する音声を文字として表示するための刺激表示部280とを含む。
The
測定者32は、コミュニケーションロボット260の呼気センシング装置270に呼気を吹きかけ呼気測定を行なう。
The
第3の実施の形態において、健康状態判定部272では呼気中の水素、一酸化窒素、一酸化炭素、アセトン、アルコール及び二酸化炭素の呼気中のガス成分濃度を健康状態の判定に用いる。これら呼気中のガス成分は、測定者に体調疾患がある場合などに呼気中から検出されるガス成分である。測定者に何らかの体調疾患があるときは、正常時に比べ特定ガス成分濃度はあがり、消化不良など胃腸疾患がある場合には水素ガス濃度が、喘息などの肺疾患がある場合は一酸化窒素および一酸化炭素濃度が、糖尿病など代謝異常がある場合にはアセトン濃度が高く測定される。また体調疾患以外でも、飲酒をしたときにはアルコール濃度が、タバコを吸ったときには二酸化炭素濃度が高く測定される。そのため、呼気センシング装置270は、これらのガス成分がそれぞれ測定できるような選択透過膜を選び、特定のガス成分を選択的に吸着することができるように特定の分子により表面修飾されたカーボンナノ構造体を含むガスセンサを複数個持つ。
In the third embodiment, the health
また、健康状態判定部272は、健康状態の判定に用いる呼気中のガス成分の濃度しきい値としてそれぞれ、水素濃度V1(ppm)、一酸化窒素濃度V2(ppb)、一酸化炭素濃度V3(ppm)、アセトン濃度V4(ppm)、アルコール濃度V5(ppm)及び二酸化炭素濃度V6(%)とを記憶している。
In addition, the health
図13は呼気センシング装置270における呼気中の特定ガス成分の濃度測定値をもとに測定者32の健康状態を判定し、判定結果にしたがってコミュニケーションロボット260を動作させるためのプログラムの制御構造をフローチャート形式で表す図である。このプログラムは以下のようにして、測定者の健康状態を判定する。
FIG. 13 is a flowchart illustrating a control structure of a program for determining the health state of the
呼気センシング装置270で測定した呼気中の特定ガス成分の濃度値を、水素濃度D1(ppm)、一酸化窒素濃度D2(ppb)、一酸化炭素濃度D3(ppm)、アセトン濃度D4(ppm)、アルコール濃度D5(ppm)、二酸化炭素濃度D6(%)とする。
Concentration values of specific gas components in the breath measured by the
次に、それぞれのガスについて、測定値とあらかじめ設定してある体調判定のしきい値濃度V1〜V6との差がどれくらいあるかを示す値En(n=1〜6:Enを「健康状態値」と呼ぶ。)を算出する。健康状態値Enはそれぞれのガス濃度においてEn=(Dn−Vn)/Vn、(n=1〜6)、として算出する。このとき、En≦0ならば測定値はしきい値を超えていない。また、Enの値が大きいほど呼気中の特定ガス濃度はしきい値濃度から大きく離れている。 Next, for each gas, a value E n (n = 1 to 6: E n) indicating how much the measured value is different from the preset physical condition judgment threshold concentrations V 1 to V 6. Called "health condition value"). E n = (D n -V n ) / V n health value E n in each gas concentration is calculated (n = 1 to 6), as. At this time, if E n ≦ 0, the measured value does not exceed the threshold value. Further, the specific gas concentration in breath larger the value of E n is far away from the threshold concentration.
E1、E2、E3、E4、E5、E6の最大値が正の値でない時は、測定した特定ガス成分濃度D1、D2、D3、D4、D5、D6はすべてしきい値以下であるといえ、「体調は良好である」と判定できる。E1、E2、E3、E4、E5、E6の最大値が正の値であるときは、最大値をとる特定ガス成分から体調に一番影響を及ぼしている疾患を推測し、健康状態を判定する。判定結果にしたがってコミュニケーションロボット260の動作を制御する。
When the maximum values of E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 , E 6 are not positive values, the measured specific gas component concentrations D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D It can be determined that “ 6” is less than the threshold value, and “physical condition is good”. E 1, E 2, E 3 , E 4, E 5, when the maximum value of E 6 is a positive value, infers a disease has had the most impact on the physical condition of the particular gas component having the maximum value Determine health status. The operation of the
このプログラムは呼気測定開始ボタン262が押されたときに起動される。図13を参照して、このプログラムは、呼気測定におけるガス成分濃度D1、D2、D3、D4、D5、D6を検出するステップS300と、ステップS300に続き、健康状態値E1、E2、E3、E4、E5、E6を算出するステップS301と、ステップS301に続き、E1、E2、E3、E4、E5、E6の最大値は正の値か否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップS302とを含む。
This program is activated when the expiration
このプログラムはさらに、ステップS302にてE1、E2、E3、E4、E5、E6の最大値は正の値であると判定された場合(YESの場合)に実行され、健康状態値E1が健康状態値の中で最大か否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップS303と、ステップS303にて健康状態値E1が最大でないと判定された場合(NOの場合)に実行され、健康状態値E2が健康状態値の中で最大か否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップS304と、ステップS304にて健康状態値E2が最大でないと判定された場合(NOの場合)に実行され、健康状態値E3が健康状態値の中で最大か否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップS305と、ステップS305にて健康状態値E3が最大でないと判定された場合(NOの場合)に実行され、健康状態値E4が健康状態値の中で最大か否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップS306と、ステップS306にて健康状態値E4が最大でないと判定された場合(NOの場合)に実行され、健康状態値E5が健康状態値の中で最大か否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップS307とを含む。 This program is further executed when it is determined in step S302 that the maximum values of E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 , E 6 are positive values (in the case of YES) to determine the maximum or not in the state values E 1 health status value, the step S303 for branching control flow depending on the result of determination, health value E 1 at step S303 is determined not to be the maximum If is executed (the case of NO), it is determined whether the maximum or not in the state of health value E 2 is health value, a step S304 for branching control flow depending on the result of determination, health step S304 state value E 2 is executed when it is determined not to be the largest (the case of nO), it is determined whether the maximum or not in the state of health value E 3 health state value, the control flow depending on the result of determination Branching step S305 and step Is executed when the state of health value E 3 in flop S305 is determined not to be the largest (the case of NO), health value E 4, it is determined whether the maximum or not in the state of health value, depending on the result of determination the largest of the steps S306 to branch the flow of control, health value E 4 at step S306 is executed if it is determined not to be the largest (the case of nO), health value E 5 health state value each And step S307 for branching the control flow according to the determination result.
このプログラムはさらに、ステップS302にてE1、E2、E3、E4、E5、E6の最大値は正の値ではないと判定された場合(NOの場合)に実行され、「体調は良好」と判定しコミュニケーションロボット260の動作を制御するステップS308と、ステップS303にて健康状態値E1が健康状態値の中で最大であると判定された場合(YESの場合)に実行され、胃腸疾患の可能性があると判定しコミュニケーションロボット260の動作を制御するステップS309と、ステップS304にて健康状態値E2が健康状態値の中で最大であると判定された場合(YESの場合)に実行され、肺疾患の可能性があると判定しコミュニケーションロボット260の動作を制御するステップS310と、ステップS305にて健康状態値E3が健康状態値の中で最大であると判定された場合(YESの場合)に実行され、肺疾患の可能性があると判定しコミュニケーションロボット260の動作を制御するステップS311と、ステップS306にて健康状態値E4が健康状態値の中で最大であると判定された場合(YESの場合)に実行され、代謝異常の可能性があると判定しコミュニケーションロボット260の動作を制御するステップS312と、ステップS307にて健康状態値E5が健康状態値の中で最大であると判定された場合(YESの場合)に実行され、飲酒した可能性があると判定しコミュニケーションロボット260の動作を制御するステップS313と、ステップS307にて健康状態値E5が健康状態値の中で最大ではないと判定された場合(NOの場合)に実行され、タバコを吸った可能性があると判定しコミュニケーションロボット260の動作を制御するステップS314とを含む。 This program is further executed when it is determined in step S302 that the maximum value of E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 , E 6 is not a positive value (in the case of NO), run a step S308 of controlling the operation of the communication robot 260 determines that the physical condition good ", when the health value E 1 is determined to be the largest among the health value at step S303 (the case of YES) is, the step S309 of controlling the operation of the communication robot 260 determines that there is a possibility of gastrointestinal disorders, if the state of health value E 2 is determined to be the largest among the health value at step S304 (YES In step S310 for determining that there is a possibility of pulmonary disease and controlling the operation of the communication robot 260; Te is executed when it is determined that the largest of the state of health value E 3 health state value (in the case of YES), step S311 of controlling the operation of the communication robot 260 determines that there is a possibility of lung disease when being executed when the state of health value E 4 at step S306 is determined to be the largest among the health value (the case of YES), the operation of the communication robot 260 determines that there is a possibility of metabolic disorders a step S312 of controlling the are executed when the state of health value E 5 at step S307 is determined to be the largest among the health value (the case of YES), communication is judged that there is a possibility that drink a step S313 of controlling the operation of the robot 260, health value E 5 at step S307 is determined not to be the largest among the health value And step S314, which is executed in the case of NO (if NO), determines that there is a possibility of having smoked, and controls the operation of the communication robot 260.
このプログラムは、ステップS308、ステップS309、ステップS310、ステップS311、ステップS312、ステップS313及びステップS314のいずれかが実行された後に実行を終了する。 This program ends execution after any one of step S308, step S309, step S310, step S311, step S312, step S313, and step S314 is executed.
−動作−
コミュニケーションロボット260は以下のように動作する。
-Operation-
The
測定者32は呼気測定開始ボタン262を押した後、呼気センシング装置270に呼気を吹きかける。
The
呼気センシング装置270は、呼気中の水素濃度、一酸化窒素濃度、一酸化炭素濃度、アセトン濃度、アルコール濃度、二酸化炭素濃度を測定し、各ガス濃度に対してあらかじめ設定した濃度しきい値を利用して健康状態値を算出する。
The
呼気中の水素濃度、一酸化窒素濃度、一酸化炭素濃度、アセトン濃度、アルコール濃度、二酸化炭素濃度のすべてがしきい値を下回った場合、すなわち算出した健康状態値の最大値が正の値をとらないと判定された場合は、体調は良好と判定し、表示部276には「体調良好」と表示される。スピーカ284からは「お元気そうですね。どこかに出かけましょうか?」と音声を流す。表情動作部282は相手を見て嬉しそうな動作をとり、刺激表示部280には「笑っています」と表示される(ステップS308)。
If the hydrogen concentration, nitric oxide concentration, carbon monoxide concentration, acetone concentration, alcohol concentration, and carbon dioxide concentration in the exhaled breath all fall below the threshold value, that is, the maximum value of the calculated health status value is positive. When it is determined not to take, it is determined that the physical condition is good, and “good physical condition” is displayed on the
胃腸疾患の可能性があると判定された場合は、表示部276には「消化不良」と表示される。スピーカ284からは「お腹の調子はどうですか?規則正しい食事をしましょう」と音声を流す。表情動作部282は相手を見て心配そうな動作をとり、刺激表示部280には「心配しています」と表示される(ステップS309)。
If it is determined that there is a possibility of gastrointestinal disease, “digestion” is displayed on the
肺疾患の可能性があると判定された場合は、表示部276には「風邪気味」と表示される。スピーカ284からは「今日の体調はどうですか?熱はありませんか?」と音声を流す。表情動作部282は相手を見て心配そうな動作をとり、刺激表示部280には「心配しています」と表示される(ステップS310、ステップS311)。
If it is determined that there is a possibility of pulmonary disease, “cold” is displayed on the
代謝異常の可能性があると判定された場合は、表示部276には「運動不足」と表示される。スピーカ284からは「最近体重が増えていませんか?運動しましょう。」と音声を流す。表情動作部282は相手を見て元気な動作をとり、刺激表示部280には「運動しましょう」と表示される(ステップS312)。
If it is determined that there is a possibility of metabolic abnormality, “insufficient exercise” is displayed on the
飲酒した可能性があると判定された場合は、表示部276には「酒気帯び」と表示される。スピーカ284からは「お酒臭いです。飲みすぎですよ。」と音声を流す。表情動作部282は横を向いて嫌がる動作をとり、刺激表示部280には「お酒臭いのイヤ」と表示される(ステップS313)。
If it is determined that there is a possibility that the person has drunk, the
タバコを吸った可能性があると判定された場合は、表示部276には「喫煙」と表示される。スピーカ284からは「たばこ臭いです。禁煙しましょう。」と音声を流す。表情動作部282は横を向いて嫌がる動作をとり、刺激表示部280には「たばこ臭いのイヤ」と表示される(ステップS314)。
When it is determined that there is a possibility that the user has smoked, “smoking” is displayed on the
上記実施の形態において、特定のガス成分濃度の測定ができるガスセンサを用いた呼気センシング装置270で呼気測定を行なうことによってコミュニケーションロボット260は測定者32の健康状態を判定できる。また、判定結果にしたがった音声によるメッセージ及び動作、表情などの聴覚、触覚、視覚に対しての刺激がコミュニケーションロボット260を通じて測定者32に与えられる。これにより測定者32は健康状態を考慮した癒し効果及びリラックス効果のある刺激を受ける。
In the above embodiment, the
以上のように、特定のガス成分濃度の測定ができるガスセンサを用いた呼気センシング装置を用いて呼気測定を行なうことで、測定者の心理状態及び健康状態を判定することができる。この判定結果にしたがい刺激コントロールシステムを制御することで、測定者に種々の刺激を与えることができる。 As described above, by performing an exhalation measurement using an exhalation sensing device using a gas sensor capable of measuring a specific gas component concentration, the psychological state and health state of the measurer can be determined. By controlling the stimulus control system according to the determination result, various stimuli can be given to the measurer.
今回開示された実施の形態は単に例示であって、本発明が上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含む。 The embodiment disclosed herein is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiment. The scope of the present invention is indicated by each of the claims after taking into account the description of the detailed description of the invention, and all modifications within the meaning and scope equivalent to the wording described therein are intended. Including.
30 空気調和機
40 検出装置
42、270 呼気センシング装置
44、214 インターフェース
46、216 送信部
48 室内機
50、222 受信部
52、224 生体情報処理部
54、226 心理状態判定部
56、228、274 制御部
58、60、242、278、286 芳香剤放出部
70 呼気計測ボタン
82、84、86 排気部
88 吸気導入部
100、102 センサ基板
104,106 ヒータ
108,110 センサ
112、114 仕切り部材
120,122 選択透過膜
150 ガスセンサ素子
152 センシング部
158 CNT構造体
176 増幅器
200 ゲーム機
210 計測装置
220 ゲーム機本体
234 画像処理部
236 振動部
238 送風部
240、284 スピーカ
246 水滴放出部
260 コミュニケーションロボット
262 呼気測定開始ボタン
272 健康状態判定部
276 表示部
280 刺激表示部
282 表情動作部
30
Claims (15)
生物に対する刺激を発生するための刺激発生手段と、
前記ガスセンサで測定される前記特定ガス成分の濃度測定値により、刺激の調整をどのように行なうべきかを判定するための判定手段と、
前記判定手段によって判定された刺激の調整方法にしたがって、前記刺激発生手段の動作を制御するための制御手段とを含む、刺激コントロールシステム。 A gas sensor for measuring the concentration of a specific gas component;
A stimulus generating means for generating a stimulus to an organism;
A determination means for determining how to adjust stimulation according to a concentration measurement value of the specific gas component measured by the gas sensor;
A stimulus control system including control means for controlling the operation of the stimulus generation means in accordance with the stimulus adjustment method determined by the determination means.
前記判定手段は、前記呼気センサで測定される前記特定ガス成分の濃度測定値により、前記生物の心理状態を判定し、刺激の調整をどのように行なうべきかを判定するための手段を含む、請求項1に記載の刺激コントロールシステム。 The gas sensor includes an exhalation sensor for measuring the concentration of a specific gas component contained in the exhalation of a living organism,
The determination means includes means for determining how to adjust the stimulus by determining the psychological state of the organism based on the concentration measurement value of the specific gas component measured by the breath sensor, The stimulation control system according to claim 1.
前記判定手段は、前記呼気センサで測定される前記特定ガス成分の濃度測定値により、前記生物の健康状態を判定し、刺激の調整をどのように行なうべきかを判定するための手段を含む、請求項1に記載の刺激コントロールシステム。 The gas sensor includes an exhalation sensor for measuring the concentration of a specific gas component contained in the exhalation of a living organism,
The determination means includes means for determining how to adjust the stimulus by determining the health state of the living organism based on the concentration measurement value of the specific gas component measured by the breath sensor. The stimulation control system according to claim 1.
前記判定手段は、前記ガスセンサで測定される前記複数種類の特定ガス成分の濃度測定値により、刺激の調整をどのように行なうべきかを判定するための手段を含む、請求項1に記載の刺激コントロールシステム。 The gas sensor includes a gas sensor for measuring concentrations of a plurality of types of specific gas components,
2. The stimulus according to claim 1, wherein the determination unit includes a unit for determining how to adjust a stimulus based on concentration measurement values of the plurality of types of specific gas components measured by the gas sensor. Control system.
A robot provided with the stimulus control system according to any one of claims 1 and 6.
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