JP2012512691A - 人のリラクセーション度を高めるためのシステム及び方法 - Google Patents

人のリラクセーション度を高めるためのシステム及び方法 Download PDF

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Abstract

本発明はバイオフィードバックを用いて人１０のリラクセーション度を高めるためのシステム１００に関する。システム１００は、人１０の第１の生理学的パラメータを決定するための第１の生理学的パラメータ決定ユニット２０、基準パラメータを提供するための基準パラメータ提供ユニット６０、第１の生理学的パラメータと基準パラメータの間の相関度を決定するための相関決定ユニット３０、及び光源ユニット５０を制御するための決定された相関度に基づく制御情報を決定するためのコントローラ４０を有し、システムの動作モードにおいて制御情報は、光源ユニットを調光するステップ及び／又は相関度が増加するときにより低い色温度を持つより暖色の色調へ光源ユニットからの光の色を変化させるステップによって、光源ユニット５０を制御する。

Description

本発明は人のリラクセーション度を高めるためのシステム及び方法に関する。
文献ＷＯ２００６／０５４２１０において、異なる睡眠相間の移行の決定に基づいてオーディオ／ビデオ信号の再生を制御することによってリラクセーションを促進するためのシステムが開示されている。こうしたシステムにおいて、心拍数又は呼吸数などの生理学的特徴によって生成される周期音は電気音響センサによって音響的に検出される。観察される人が位置する室内のいかなる騒音又は音声も検出することができるこれらのセンサの存在のために、システムは検出される異なる音響信号を区別するための手段を必要とする。しかしながら、オーディオ／ビデオ信号の再生の制御は、心臓又は呼吸によるものではない環境騒音のために十分に正確ではない可能性がある。
本発明の目的は、増加した精度でリラクセーション度を修正することを可能にする、人のリラクセーション度を高めるためのシステムを提供することである。
本発明によれば、人のリラクセーション度を高めるためのシステムが提供され、該システムは、
人（１０）の第１の生理学的パラメータを決定するための第１の生理学的パラメータ決定ユニット（２０）と、
基準パラメータを提供するための基準パラメータ提供ユニット（６０）と、
第１の生理学的パラメータと基準パラメータの間の相関度を決定するための相関決定ユニット（３０）と、
光源ユニット（５０）を制御するための、決定された相関度に基づく制御情報を決定するためのコントローラ（４０）とを有し、
システムのある動作モードにおいて、制御情報は、
制御可能な光源ユニットを調光するステップ、及び
相関度が増加するとき、より低い色温度を持つより暖色の色調へ光源ユニットからの光の色を変化させるステップ、
のうちの少なくとも１つによって光源ユニット（５０）を制御するように構成される。
その結果、人は、システムの構成要素によって形成される閉ループ制御を通して自分自身の生理学的パラメータに基づいて、並びに、相関決定ユニットによる相関度の決定を通して正確な制御情報に基づいて、リラクセーション度を高めることができる。従って、リラクセーション度の修正は決定された相関度を用いて増加した精度で実行されることができる。
さらに、光源ユニットはシステム内に含まれるか、又はシステムの外部にあることができる。光源ユニットがシステムの外部にある場合、コントローラは光源ユニットを認識するための認識手段を有することができ、従って制御情報が認識された光源ユニットへ転送される前に適切に決定されることを可能にする。さらに、光源ユニットは受信した制御情報に応じて正のフィードバックを与えるように構成され、システムは、相関度が増加傾向になるように、リラックスするか又は眠りにつくことを望む人が、リラックスするか又は眠りにつくのを助けるために可逆的であることができる。さらなる動作モードにおいて、システムは、相関度が減少傾向になるように、目を覚ますことを望む人が目を覚ますのを助けるために使用されることもできる。
基準パラメータ提供ユニットは所定パラメータを基準パラメータとして保存するための保存ユニットを有し得る。それによって、人の単一の生理学的パラメータが決定される場合でも相関度が決定されることができる。
基準パラメータ提供ユニットは、基準パラメータとして人の第２の生理学的パラメータを決定するための第２の生理学的パラメータ決定ユニットを有し得る。それによって、人の少なくとも２つの生理学的パラメータの間で相関度が決定されることができる。
第１の生理学的パラメータ決定ユニットと基準パラメータ提供ユニットは統合ユニットに統合され得、統合ユニットは人の第１の生理学的パラメータと、基準パラメータとして第２の生理学的パラメータを決定する。それによって、第１の生理学的パラメータ決定ユニットと基準パラメータ提供ユニットは統合回路に一緒に組み合わされることができる。
統合ユニットは、
第１の生理学的パラメータと第２の生理学的パラメータの寄与を有する信号を生成するためのセンサと、
センサの信号から第１の生理学的パラメータと第２の生理学的パラメータを抽出するための抽出ユニットとを有し得る。このようにして、第１の生理学的パラメータ決定ユニットと第２の生理学的パラメータ決定ユニットは、信号を測定するためのセンサ、及びセンサの出力から第１及び第２の生理学的パラメータを抽出するための抽出ユニットの両方として実現されることができる。
センサは、人の呼吸及び／又は心臓運動によって生じる人の運動を検出し、検出された運動に基づく信号を生成するように構成される圧電フォイルを有し得る。フォイルを用いることによって、センサは目立たないままでありながら人の基盤環境に容易に統合されることができる。さらに、測定信号が、血管を通して生成される脈動すなわち心拍、及び呼吸に関連する身体運動すなわち息継ぎ又は呼吸作用であることができるように、センサは胸部運動などの任意の機械的変形を検出するように構成される圧電変換器、すなわち振動センサであることができる。
相関決定ユニットは、第１の生理学的パラメータと基準パラメータの間のコヒーレンス度を相関度として決定するように構成され得る。それによって、相関度は第１の生理学的パラメータと基準パラメータの間の同期レベルを示すことができる。
相関度は、第１の生理学的パラメータと基準パラメータの比較、及び比較結果を相関度に関連付けるマッピング関数を保存するルックアップテーブルを通して決定され得る。
第１の生理学的パラメータと基準パラメータへの寄与を有する信号は非周期信号であることができ、これらのパラメータは、皮膚温度、皮膚導電性若しくは電気皮膚反応（ＧＳＲ）、又は人の身体活動、すなわち人がたくさん動いているか若しくはじっとしているかどうか、に関連することができる。
相関度は、第１の生理学的パラメータと基準パラメータの間の位相シフトを測定する比較器、及び位相シフトを相関度に関連付けるマッピング関数を保存するルックアップテーブルを通して決定され得る。
第１の生理学的パラメータと基準パラメータへの寄与を有する信号は周期信号であることができ、これらのパラメータは例えば呼吸速度若しくは呼吸数、心拍数又は血圧などのバイタルパラメータであることができる。
制御情報の決定はさらにコントローラに保存される設定可能な設定に基づく。それよって、制御情報は決定された相関度と設定可能な設定の間の組み合わせに基づいて決定されることができる。設定可能な設定は、例えば光の色などに関する人の好み、及びシステムが動作する人の基盤環境、及びまた人の生理学的データにも関連することができる。従って、壁の色、又は制御情報を通してコントローラによって制御されない他の光源装置の存在などの基盤パラメータの影響が、正のフィードバックを増強するために考慮されることができる。該システムはさらに、例えばユーザに可聴フィードバックを与えるためのスピーカなど、さらなる出力ユニットを制御するためのさらなる制御情報を与えるように構成され得る。こうしたシステムにおいて、出力ユニット５０が音響ユニットである場合、室内音響、又は制御情報を通してコントローラによって制御されない他のオーディオ装置の存在などの基盤パラメータの影響は、正のフィードバックを増強するために考慮されることができる。上記フィードバック様式の両方はさらに、睡眠の質、不眠症などの人の適切な生理学的データ、及び人の好みに基づくことができる。さらに、設定可能な設定は、基盤パラメータの検出が邪魔にならずに実行されることができるように、システムが動作する人の基盤環境に関連する基盤パラメータを検出するように構成される、少なくとも１つの検出装置、例えばマイクロフォンなどの音響センサ又は光電池などの光センサを用いて決定されることができる。
該システムはさらに光源ユニットを有し、より随意的には、１つの動作モードにおいて人のリラクセーション度を高めるための出力信号を出力するために制御情報によって制御可能であるように構成される１つ以上のさらなる出力ユニットを有し得る。
第１の生理学的パラメータと基準パラメータは時間依存性であり得、この場合相関決定ユニットは第１の生理学的パラメータと基準パラメータの相関度を以下のステップに従って決定するように構成される。
第１の生理学的パラメータと基準パラメータの各々の複数のサンプルを同じ時間窓にわたってとらえることによって、第１の生理学的パラメータと基準パラメータを切り捨てるステップ、
オフセット成分を除去するために切り捨てられたパラメータの各々をフィルタリングするステップ、
切り捨てられ、フィルタリングされたパラメータの各々を正規化するステップ、及び、
切り捨てられ、フィルタリングされて正規化された第１の生理学的パラメータと、切り捨てられ、フィルタリングされて正規化された基準パラメータのスカラー積を計算するステップ。
これはさらに承認された精度で相関度を決定することを可能にする。
本発明によれば、人のリラクセーション度を高めるために光源ユニットを制御する方法も提供され、該方法は以下のステップを有する。
人の第１の生理学的パラメータを決定するステップ、
基準パラメータを提供するステップ、
第１の生理学的パラメータと基準パラメータの相関度を決定するステップ、
光源ユニット（５０）を制御するための、決定された相関度に基づく制御情報を決定するステップ、
該制御情報は、
光源ユニットを調光すること、
光源ユニットからの光の色を、より低い色温度を持つより暖色の色調へ変化させること
のうちの少なくとも１つによって光源ユニット（５０）を制御するように構成される。
本発明は、人のリラクセーション度を高めるために光源ユニットを制御するためのコンピュータプログラムに及び、コンピュータプログラムは、システムを制御するコンピュータ上で該コンピュータプログラムが実行されるとき、前述の方法のステップを前述のシステムに実行させるためのプログラムコード手段を有する。
前述のシステム、方法及びコンピュータプログラムは、従属請求項に定義される同様の及び／又は同一の好適な実施形態を持つことが理解されるものとする。
本発明の好適な実施形態は各独立請求項と従属請求項のいかなる組み合わせであることもできることが理解されるものとする。
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に記載の実施形態を参照して、非制限的な例として明らかとなり解明される。
本発明の一実施形態にかかるバイオフィードバックを用いて人（１０）のリラクセーション度を修正するためのシステム（１００）の略図を示し、第１の生理学的パラメータ決定ユニット（２０）と基準パラメータ提供ユニット（６０）が統合ユニット（７０）（破線）に統合される。 本発明の実施形態にかかるバイオフィードバックを用いて人（１０）のリラクセーション度を修正するためのシステム（１００）の略図を示し、センサ（７１）と抽出ユニット（７２）が統合ユニット（７０）（破線）に統合される。 上のトレースに図１の第１の生理学的パラメータ決定ユニット（２０）によって与えられる信号（Ｂ）を、下のトレースに、上のトレースからローパスフィルタリングによって抽出される呼吸数（ＢＲ）をあらわす信号成分を、時間（ｔ）にわたって図示するグラフを示す。 図１の第１の生理学的パラメータ決定ユニット（２０）によって与えられる信号（Ｂ）、及び下のトレースに、自己相関関数を用いて上のトレースから抽出される心拍数（ＨＲ）をあらわす信号成分を、時間（ｔ）にわたって図示するグラフを示す。 低いコヒーレンス度に対応する上のトレースは、ストレスを受けている人の心拍数（ＨＲ）の変動を時間（ｔ）にわたって描き、高いコヒーレンス度に対応する下のトレースはリラックスした人の心拍数（ＨＲ）の変動を時間（ｔ）にわたって描く、グラフを示す。 異なる時間依存生理学的パラメータＨＲ，ＢＲ間のコヒーレンス度を決定するための信号処理（図６Ａに切り捨て、図６Ｂにフィルタリングと正規化）を図示する略図を示し、フィルタリングは特にオフセット成分を除去するステップを有する（矢印つき破線）。 コヒーレンス度（Ｄ）に対する制御可能な光源ユニットの明度（Ｉ）を制御するときのコントローラ（４０）の制御方法を図示する略図を示す。 人（１０）のリラクセーション度を修正するための方法を例示的に図示するフローチャートを示す。
図１は、人が目覚めている場合にはリラックスするか若しくは眠りにつくように、又は眠っている場合には目を覚ますのを助けるために、バイオフィードバックを用いて人１０のリラクセーション度を修正するための、本発明の一実施形態にかかるシステム１００の略図を図示する。システム１００は、人１０の第１の生理学的パラメータを決定するための第１の生理学的パラメータ決定ユニット２０、基準パラメータを提供するための基準パラメータ提供ユニット６０、第１の生理学的パラメータと基準パラメータの間の相関度を決定するための相関決定ユニット３０、及び決定された相関度に基づいて制御情報を決定するためのコントローラ４０を有し、制御情報は人１０のリラクセーション度を修正するための出力信号を出力するための出力ユニット５０を制御するように構成される。
人１０の単一の生理学的パラメータ、すなわち第１の生理学的パラメータが決定される場合、基準パラメータ提供ユニット６０は、例えば温度、電気皮膚反応（ＧＳＲ）、心拍数（ＨＲ）、呼吸数（ＢＲ）又は人為的に作られたパラメータなどの所定パラメータを基準パラメータとして保存するための保存ユニット６１を有することができる。それによって、第１の生理学的パラメータと基準パラメータの間の相関度の決定が可能にされることができる。
人１０の１つよりも多くの生理学的パラメータ、すなわち第２の生理学的パラメータが決定される場合、基準パラメータ提供ユニット６０は、例えば温度、電気皮膚反応（ＧＳＲ）、心拍数（ＨＲ）、呼吸数（ＢＲ）など、人１０の第２の生理学的パラメータを基準パラメータとして決定するための第２の生理学的パラメータ決定ユニットを有することができる。それによって、第１の生理学的パラメータと第２の生理学的パラメータの間の相関度の決定が可能にされることができる。
人１０の１つよりも多くの生理学的パラメータ、すなわち第２の生理学的パラメータが決定される場合、第１の生理学的パラメータ決定ユニット２０と基準パラメータ提供ユニット６０は、統合ユニット７０に統合されるために一緒に組み合わされることができ、そしてこれは第１の生理学的パラメータと、基準パラメータとして第２の生理学的パラメータを決定するように構成される。さらに、こうした統合ユニット７０は、第１の生理学的パラメータと第２の生理学的パラメータの寄与を有する信号を生成するためのセンサ７１と、センサ（７１）の出力から第１の生理学的パラメータと第２の生理学的パラメータを抽出するための抽出ユニット７２を有するユニットとみなされることができる。それによって、第１の生理学的パラメータ決定ユニット２０と基準パラメータ提供ユニット６０は、センサ７１と抽出ユニット７２として実現されることができる。この統合ユニット７０に関する観点は図２に概略的に例示的に示される。
例示の場合において、信号は、血管を通して生成される脈動、すなわち心拍誘導性インパルス、及び呼吸に関連する身体運動、すなわち呼吸作用であり、そして生理学的パラメータはそれぞれ心拍数（ＨＲ）及び呼吸数（ＢＲ）であることができる。こうした機械的変形を検出するために、センサ７１は圧電変換器などの振動センサ、例えばフェロエレクトレットであることができ、これは機械的変形を検出し、そしてそれを電圧信号へ変換する特性を示す誘電材料である。センサ７１は好適には胸部運動を検出するために人１０の胸部の下に位置し、十分に大きい面積を持ち、信号を適切に検出し変換するために、好適には典型的に３００ｍｍ乃至６００ｍｍの範囲の長さと幅を持つ矩形である。さらに、センサ７１は、人の基盤環境に容易に統合されることによって可能な限り邪魔にならないようにするために、例えばフォイル又は高分子フィルムなどの適切な平薄膜であることもできる。人１０がベッドにいる具体的場合において、センサ７１はベッドシーツ、マットレス又はベッドの枠組みの中に組み込まれることができる。例えば、センサ７１は、胸部の下のよい位置に隠れるためにベッドシーツに縫い込まれるか又はベッドシーツのテキスタイルポケットに潜り込ませることができ、その結果ベッド環境へのシームレスな統合を強化する。従って、該技術はベッドに入って眠りにつくプロセス又はベッドにいて目が覚めるプロセスに完全に統合される。図３に図示される通り、フェロエレクトレットフォイルは人１０の胸部の下及びベッドシーツの下に位置しており、変換信号（上のトレース）は、呼吸作用に対応し呼吸数ＢＲをあらわす信号成分（下のトレース）と、心拍誘導インパルスに対応し心拍数ＨＲをあらわす別の信号成分との重畳である、単一電圧信号である。変換信号の２つの個別信号成分への分割は抽出ユニット７２によって実行される。従って、呼吸数をあらわす信号成分は例えばローパスデジタルフィルタを通してフィルタリングによって変換信号から抽出されることができ、図４に図示される通り、心拍数をあらわす信号成分（下のトレース）は、例えばその最大値が心拍が起こった瞬間を示す時間領域における変換信号の自己相関を計算することによって、相関技術を用いて変換信号（上のトレース）から抽出されることができる。
そして相関決定ユニット３０は、抽出ユニット７２を通して統合ユニット７０によって与えられる個別信号成分によってあらわされる、異なる生理学的パラメータ、すなわち我々の例示的場合においては心拍数（ＨＲ）と呼吸数（ＢＲ）の間の相関度を決定することができる。
呼吸数又は呼吸速度（ＢＲ）の時間変動は正弦波的に起こることが当該技術分野で周知である。高いコヒーレンス度は、対象とする人の積極的な又はリラックスした気分に対応する特定の安静状態下で、つまり、健常な人の心拍数（ＨＲ）の心拍間隔変化をあらわす心拍変動（ＨＲＶ）が正弦波的に周期的変動も示すときに、到達することができる。この律動的現象は、呼吸性洞性不整脈（ＲＳＡ）として知られ、呼吸相、すなわち吸気中の心臓加速と呼気中の心臓減速によって変動する。従って心拍数（ＨＲ）は、人が初期のストレス又は抑鬱気分から始めてリラックス又は積極的気分になるとき、人の呼吸活動と同期する傾向があり、その結果、呼吸とそれによる心臓リズムパターンは同期して同じ周波数で動作するため、心拍数（ＨＲ）の正弦波変動から呼吸数（ＢＲ）、すなわち呼吸周波数を導き出すことが可能になる。反対に、心拍数（ＨＲ）は、人が初期のリラックス又は積極的気分から始めてストレス又は抑鬱気分になるとき、人の呼吸活動と非同期化する傾向があり、その結果、心拍数（ＨＲ）の非正弦波変動から呼吸数（ＢＲ）、すなわち呼吸周波数を導き出すことは不可能になる。これは図５に図示され、低いコヒーレンス度に対応する上のトレースはストレスを受けた人の心拍数（ＨＲ）の変動を経時的に描き、高いコヒーレンス度に対応する下のトレースはリラックスした人の心拍数（ＨＲ）の変動を経時的に描く。
さらに、心拍数（ＨＲ）は人の精神及び感情の状態とも関連することが留意され、これはＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ Ｔｈｅｒａｐｉｅｓ ｉｎ Ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，１９９６；２（１）：５２‐６５に発表されたＷｉｌｌｉａｍ Ａ．Ｔｉｌｌｅｒ，Ｒｏｌｌｉｎ ＭｃＣｒａｔｙ，ａｎｄ Ｍｉｋｅ Ａｔｋｉｎｓｏｎの"Ｃａｒｄｉａｃ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ：Ａ Ｎｅｗ Ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ Ｍｅａｓｕｒｅ ｏｆ Ａｕｔｏｎｏｍｉｃ Ｎｅｒｖｏｕｓ Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｒｄｅｒ"と題する論文に例示され、例えば怒り、不安又は不満などの動揺状態は、心拍波形に乱れを生じる傾向があることがわかる。
従って、我々の例示的場合において、相関決定ユニット３０は、各々の個別信号成分をあらわす、異なる時間依存生理学的パラメータＨＲ及びＢＲ間のコヒーレンス度を決定するように構成されることができる。
一実施例において、コヒーレンス度は、最初に図６Ａに描かれるような同じ時間窓（破線）にわたって、抽出ユニット７２を通して統合ユニット７０から受信される各個別信号成分のＮ個のサンプルをとらえることによって決定されることができる。同じ時間窓内の切り捨てられた個別信号成分又はその一部の各々は、そのオフセット成分（矢印つき破線）を除去するためにフィルタリングされ、そしてそれらの各々を比較するために、フィルタリングされた個別信号成分の各部分ＦＳＨＲ，ＦＳＢＲは例えば、フィルタリングされ正規化された個別信号成分ＦＮＳＨＲ，ＦＮＳＢＲの部分のグラフを経時的に示す図６Ｂに描かれるように、１、すなわち｜±１｜に正規化される。その後、コヒーレンス度は、関係（１）によって与えられる次元Ｎのスカラー積に従って、フィルタリングされ正規化された信号成分ＦＮＳＨＲ，ＦＮＳＢＲのこれら２つの部分間の相互相関として計算される。
Figure 2012512691
 Ｎは同じ時間窓にわたって統合ユニット７０において抽出ユニット７２によってとらえられた各個別信号成分のサンプルの数をあらわす。
図６Ｂに観察されることができるように、呼吸数（ＢＲ）をあらわすフィルタリングされ正規化された信号成分における絶対値の最大値は、心拍数（ＨＲ）をあらわすフィルタリングされ正規化された信号における絶対値の最大値と一致するため、コヒーレンス度は高くなる。数学的観点から、関係（１）は、呼吸数（ＢＲ）をあらわすフィルタリングされ正規化された信号成分の部分の正の値と、心拍数（ＨＲ）をあらわすフィルタリングされ正規化された信号成分の部分の正の値を乗じ、呼吸数（ＢＲ）をあらわすフィルタリングされ正規化された信号成分の部分の負の値と、心拍数（ＨＲ）をあらわすフィルタリングされ正規化された信号成分の部分の負の値を乗じると、計算されるコヒーレンス度が高くなることを示す。従って、和の計算に寄与する全要素が正であるとき、最大コヒーレンス度に達し、一方、両方のフィルタリングされ正規化された信号成分の一方における最大値が、もう一方のフィルタリングされ正規化された信号成分における最小値と一致するとき、コヒーレンス度は減少し、その結果和の計算に負の寄与を与える。
別の実施例において、コヒーレンス度は、得られる位相シフトを測定することができる比較器を用いてこれらの個別信号成分の位相を比較することによって、及びルックアップテーブルに保存されるマッピング関数に従ってこの得られる位相シフトをコヒーレンス度に関連付けることによって、決定されることができる。
位相シフトを、従ってコヒーレンス度を測定することができない、例示の場合以外の場合において、相関度は、異なる生理学的パラメータ、すなわち第１の生理学的パラメータと基準パラメータの比較、及び比較結果を相関度に関連付けるマッピング関数を保存するルックアップテーブルを通して決定されることができることが留意される。
決定された相関度に基づいて、コントローラ４０はその後制御情報を決定し、これは、受信した制御情報に応じて人１０のリラクセーション度を修正するように構成される、出力ユニット５０、例えば制御可能な光源ユニット、音響ユニットなどへ転送される。
制御情報は、人１０がリラックスしたいとき、人１０のリラクセーション度の増加を促進するために相関度が増加傾向になるように、及び人が目を覚ましたいとき、人１０のリラクセーション度の減少を促進するために相関度が減少傾向になるような方法で、出力ユニット５０を制御するように構成されることができる。その結果出力ユニット５０は人１０に正のフィードバックを与えることができ、システム１００は、相関度が増加傾向になるようなフィードバックを与えることによって人がリラックスする及び／又は眠りにつくように、或いは相関度が減少傾向になるようなフィードバックを与えることによって人が目を覚ますのを助けるために、可逆的にされることができる。
出力ユニット５０は、複数の個別の制御可能な装置を有することができる。従って、個別の制御可能な装置はコントローラ４０から制御情報を受信することができ、これは制御可能な装置の各々に対して同じ制御情報であることができ、又は制御可能な装置の各々に適した、人１０が眠りにつくか又は目を覚ますのを助けるように構成される個々の制御情報であることができる。
第１の実施例において、制御情報は、制御方法に従って相関度に対する例えば色（Ｃ）及び明度／強度（Ｉ）などの光設定を制御するために制御可能な光源ユニットに与えられることができる。従って、人１０が眠りにつくまでさらにリラックスするのを助けるために、図７は、異なる生理学的パラメータＨＲ，ＢＲ間のコヒーレンス度（Ｄ）が増加する傾向にあるとき、すなわち人１０のリラクセーション状態が高まる傾向にあるとき、制御可能な光源ユニットは、人１０がリラックスできない場合、例えば光明度／強度（Ｉ）を減少させる又は光明度／強度（Ｉ）をその調光レベルに維持するための数学関数に従って徐々に弱くされることを示す。反対に、人１０が目を覚ますのを助けるために、制御可能な光源ユニットは、異なる生理学的パラメータＨＲ，ＢＲ間のコヒーレンス度（Ｄ）が減少するとき、すなわち人１０のリラクセーション状態が低下するとき、人１０が目を覚ますことができない場合、例えば光明度／強度（Ｉ）を増加させる又は光明度／強度（Ｉ）をその調光レベルに維持するための数学的関数に従って、徐々に強くされる。独立して、又は強度調光と組み合わせた方法で、制御可能な光源ユニットは、コヒーレンス度が増加するときにより暖色の色調へ、コヒーレンス度が減少するときにより寒色の色調へ、その光の色（Ｃ）を修正することもできる。さらに、可能な限り目立たないようにするために、制御可能な光源ユニットは室内に既に存在する光源、例えば人１０が自分の寝室にいる場合ベッドサイドテーブル上にあるランプであることができる。
第２の実施例において、制御情報は、人がリラックスしたい場合に、相関度が増加するように、すなわち人１０のリラクセーション状態が高まるように、リラクセーションを増強するための適切な呼吸命令を与える、又はリラックスする音楽をかけることができる、そして反対に、人１０が目を覚ましたい場合、相関度が減少するように、すなわち人１０のリラクセーション状態が下がるように、ストレスを増強するための適切な呼吸命令を与える、又はリラックスしない音楽をかけることができる、音響ユニット、例えばラジオ、ＣＤプレーヤ、ＭＰ３プレーヤ、又は任意の他のオーディオ装置に与えられることができる。
出力ユニット５０は、例えば光源装置、音響装置、及び人１０のリラクセーション状態を修正するために適切な任意の他の装置など、複数の制御可能な装置を有することができる。もしこれらの制御可能な装置が人１０の基盤環境において、例えば人の寝室において利用可能である場合、コントローラ４０はそれらを個別に、又は制御情報と組み合わされたやり方で提供するように構成されることもできる。コントローラ４０によって与えられる制御情報は、制御可能な装置の各々に対して同じ制御情報であることができ、又は制御可能な装置の各々に適した個々の制御情報であることができる。
コントローラ４０を通した制御情報の決定は、相関度の値を強度及び／又は色のレベルに関連付けるマッピング関数、例えば図７の数学関数などを保存するルックアップテーブルに基づくことができる。この決定はさらにコントローラ４０に保存される設定可能な設定に基づくことができ、これはシステム１００が動作する人１０の基盤環境、人１０の生理学的データ、及び／又は音楽、光の色などに関する人１０の好みに関連することができる。例えば、基盤パラメータの影響、例えば出力ユニット５０が制御可能な光源ユニットである場合、壁の色、又は制御情報を通してコントローラ４０によって制御されない他の光源装置の存在、或いは出力ユニット５０が音響ユニットである場合、室内音響、又は制御情報を通してコントローラ４０によって制御されない他のオーディオ装置の存在などが、睡眠の質や不眠症などの人１０の適切な生理学的データ及び人１０の好みだけでなく、正のバイオフィードバックを増強するために考慮されることができる。さらに、設定可能な設定は、基盤パラメータの決定が目立たずに実行されることができるように、システム１００が動作する人１０の基盤環境に関連する基盤パラメータを検出するように構成される、例えばマイクロフォンなどの音響センサ又は光電池などの光センサといった少なくとも１つの検出装置を用いて決定されることができる。そして、制御情報は決定された相関度と設定可能な設定の組み合わせに基づいて決定されることができる。
出力ユニット５０はシステム１００に含まれるか、或いはシステム１００の外部にあることができることが留意される。出力ユニット５０がシステム１００の外部にある場合、コントローラ４０はさらに出力ユニット５０を認識するための認識手段を有することができ、適切な制御情報を決定して、認識された出力ユニット５０に転送するように構成されることができる。例えば、認識手段が制御可能な光源ユニットを認識し、人１０がリラックスするか又は眠りにつくことを望む場合、制御情報は、異なる生理学的パラメータ間の相関度が増加傾向になるように、すなわち人１０のリラクセーション状態が高まる傾向になるように、数学関数に従って制御可能な光源ユニットを徐々に弱めるように構成されることができる。
同じ基盤環境、例えば寝室において観察されるべき複数の人１０がいる場合、各人１０に割り当てられるシステム１００は各コントローラ４０間の通信を可能にするように構成されることができることに留意すべきである。それによって、各コントローラ４０によって供給される制御情報は、他のコントローラ４０によって通信されるデータ、すなわち相関度、設定可能な設定などをさらに考慮することによって決定されることができる。例えば、制御情報はこれらの各々の通信されたデータ間の平均値又は合計値に基づいて決定されることができる。
こうしたシステム１００のために意図された応用は、バイタルパラメータ及びこれらのパラメータ間の相関度の測定に基づいて人１０のリラクセーション状態を修正するための任意の電子器具を含む。
要約すると、バイオフィードバックを用いて人１０のリラクセーション度を修正するためのシステム１００が記載された。システム１００は人１０の第１の生理学的パラメータを決定するための第１の生理学的パラメータ決定ユニット２０、基準パラメータを提供するための基準パラメータ提供ユニット６０、第１の生理学的パラメータと基準パラメータの間の相関度を決定するための相関決定ユニット３０、及び決定された相関度に基づく制御情報を決定するためのコントローラ４０を有し、制御情報は人１０のリラクセーション度を修正するための出力信号を出力するための出力ユニット５０を制御するように構成される。
以下では図８に示されるフローチャートを参照して人１０のリラクセーション度を修正するための方法が記載される。
ステップ１０１において、人１０の第１の生理学的パラメータが決定され、ステップ１０２において基準パラメータが提供される。ステップ１０３において、第１の生理学的パラメータと基準パラメータの間の相関度が決定され、ステップ１０４において決定された相関度に基づいて制御情報が決定され、制御情報は人１０のリラクセーション度を修正するための出力信号を出力するための出力ユニット５０を制御するように構成される。
本発明は図面と前述の説明に詳細に図示され記載されているが、こうした図示と記載は説明又は例示であって限定ではないものとみなされる。本発明は開示された実施形態に限定されない。例えば、本発明は異なる生理学的振動系によって生成される律動的パターンを示す任意のバイタルパラメータ、例えば心臓及び呼吸リズムだけでなく、血圧振動、及び温度、電気皮膚反応（ＧＳＲ）、又は人の身体活動、すなわち人がたくさん動いているか若しくはじっとしているかどうかにも一般に拡張されることができる。
開示された実施形態への他の変更は、図面、開示、及び添付の請求項の考察から、請求された発明を実践する上で当業者によって理解され、もたらされることができる。
請求項において、"有する"という語は他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞"ａ"又は"ａｎ"は複数を除外しない。
単一のユニット又は装置は、請求項に列挙された複数の項目の機能を満たし得る。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。
人のリラクセーション度を修正するための上記方法にかかる計算及び決定及び／又はシステム１００の制御は、コンピュータプログラムのプログラムコード手段として、及び／又は専用ハードウェアとして実現されることができる。
コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに又はその一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体などの適切な媒体上に保存／分配され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムなどを介して他の形式でも分配され得る。
請求項における任意の参照符号はその範囲を限定するものと解釈されてはならない。

Claims (15)

  1. 人のリラクセーション度を高めるための光制御システムであって、前記システムは、
    前記人の第１の生理学的パラメータを決定するための第１の生理学的パラメータ決定ユニットと、
    基準パラメータを提供するための基準パラメータ提供ユニットと、
    前記第１の生理学的パラメータと前記基準パラメータの間の相関度を決定するための相関決定ユニットと、
    光源ユニットを制御するための、前記決定された相関度に基づく制御情報を決定するためのコントローラとを有し、前記システムのある動作モードにおいて、前記制御情報は、
    前記光源ユニットを調光するステップと、
    前記相関度が増加するとき、より低い色温度を持つより暖色の色調へ前記光源ユニットの光の色を変化させるステップ
    のうちの少なくとも１つによって前記光源ユニットを制御する、システム。
  2. 前記基準パラメータ提供ユニットが、前記基準パラメータとして所定パラメータを保存するための保存ユニットを有する、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記基準パラメータ提供ユニットが、前記基準パラメータとして前記人の第２の生理学的パラメータを決定するための第２の生理学的パラメータ決定ユニットを有する、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記第１の生理学的パラメータと前記基準パラメータが異なる生理学的パラメータであり、各々心拍数と呼吸数のセットから選ばれる、請求項３に記載のシステム。
  5. 前記第１の生理学的パラメータ決定ユニットと前記基準パラメータ提供ユニットが統合ユニットに統合され、前記統合ユニットが前記人の前記第１の生理学的パラメータ、及び前記基準パラメータとして前記第２の生理学的パラメータを決定する、請求項１に記載のシステム。
  6. 前記統合ユニットが、
    前記第１の生理学的パラメータと前記第２の生理学的パラメータの寄与を有する信号を生成するためのセンサと、
    前記第１の生理学的パラメータと前記第２の生理学的パラメータを前記センサの出力から抽出するための抽出ユニットとを有する、請求項５に記載のシステム。
  7. 前記センサが、前記人の呼吸及び／又は心臓運動によって生じる前記人の運動を検出し、前記検出された運動に基づく信号を生成する、圧電フォイルを有する、請求項６に記載のシステム。
  8. 前記相関決定ユニットが前記第１の生理学的パラメータと前記基準パラメータの間のコヒーレンス度を前記相関度として決定する、請求項１に記載のシステム。
  9. 前記相関度が、前記第１の生理学的パラメータと前記基準パラメータの比較、及び前記比較結果を前記相関度に関連付けるマッピング関数を保存するルックアップテーブルを通して決定される、請求項１に記載のシステム。
  10. 前記相関度が、前記第１の生理学的パラメータと前記基準パラメータの間の位相シフトを測定する比較器、及び前記位相シフトを前記相関度に関連付けるマッピング関数を保存するルックアップテーブルを通して決定される、請求項１に記載のシステム。
  11. 前記制御情報の決定はさらに前記コントローラに保存される設定可能な設定に基づく、請求項１に記載のシステム。
  12. 前記出力信号を出力するための前記制御情報によって制御可能である、前記光源ユニットをさらに有する、請求項１に記載のシステム。
  13. 前記第１の生理学的パラメータと前記基準パラメータが時間依存性であり、前記相関決定ユニットが前記第１の生理学的パラメータと前記基準パラメータの間の相関度を、
    同じ時間窓にわたって前記第１の生理学的パラメータと前記基準パラメータの各々の複数のサンプルをとらえることによって、前記第１の生理学的パラメータと前記基準パラメータを切り捨てるステップと、
    オフセット成分を除去するために切り捨てられたパラメータの各々をフィルタリングするステップと、
    切り捨てられフィルタリングされたパラメータの各々を正規化するステップと、
    前記切り捨てられ、フィルタリングされ、正規化された第１の生理学的パラメータと、前記切り捨てられ、フィルタリングされ、正規化された基準パラメータのスカラー積を計算するステップに従うことによって決定する、請求項１に記載のシステム。
  14. 人のリラクセーション度を高めるために光源ユニットを制御する方法であって、前記方法は、
    前記人の第１の生理学的パラメータを決定するステップと、
    基準パラメータを提供するステップと、
    前記第１の生理学的パラメータと前記基準パラメータの間の相関度を決定するステップと、
    光源ユニットを制御するための、前記決定された相関度に基づく制御情報を決定するステップとを有し、前記制御情報は、
    前記光源ユニットを調光するステップと、
    より低い色温度を持つより暖色の色調へ前記光源ユニットからの光の色を変化させるステップ
    のうちの少なくとも１つによって前記光源ユニットを制御する、方法。
  15. 人のリラクセーション度を高めるために光源を制御するためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータプログラムが前記システムを制御するコンピュータ上で実行されるとき、請求項１に記載のシステムに請求項１４に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有する、コンピュータプログラム。
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