JP2016016278A - 自律神経機能の安定化装置、および、この装置を備える自律神経機能の安定化システム - Google Patents

自律神経機能の安定化装置、および、この装置を備える自律神経機能の安定化システム Download PDF

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Abstract

【課題】自律神経機能の安定化に貢献できる自律神経機能の安定化装置、および、この装置を備える自律神経機能の安定化システムを提供する。【解決手段】自律神経機能の安定化装置は、自律神経機能を安定化させることに寄与する電気機器100を制御する制御装置40を備える。制御装置40は、電気機器100の動作中に測定される自律神経機能に基づいて電気機器100を制御する。【選択図】図4

Description

本発明は、自律神経機能の安定化装置、および、この装置を備える自律神経機能の安定化システムに関する。
近年、社会環境等に基づく様々なストレスの増加に起因して、自律神経機能が低下する問題が生じている。
そこで、自律神経機能が低下しているか否かを診断し、自律神経機能が低下しているときには、自律神経機能を安定化させることに寄与する電気機器を動作させる自律神経機能の安定化装置の開発が進められている。特許文献1は、このような安定化装置の一例を開示している。
特許文献1の安定化装置は、生体の脈波に基づき自律神経機能を測定する脈波検出部、および、電気機器の一例として、香料を吐出する香料吐出部を備えている。この安定化装置は、自律神経機能が低下している旨判定したとき、香料吐出部から所定の香料を吐出することにより、使用者の自律神経機能の安定化を図っている。
特許第3296137号公報
ところで、自律神経機能は、様々な要因が複雑に絡み合うことにより低下する。このため、自律神経機能が低下していることに基づいて電気機器を動作させたとしても、自律神経機能が安定化する程度は、使用者により異なる。このため、上記安定化装置は、使用者によっては、自律神経機能が十分に安定化しないおそれがある。
本発明の目的は、自律神経機能の安定化に貢献できる自律神経機能の安定化装置、および、この装置を備える自律神経機能の安定化システムを提供することである。
本発明の一形態に従う自律神経機能の安定化装置の一形態は、自律神経機能を安定化させることに寄与する電気機器を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記電気機器の動作中に測定される自律神経機能に基づいて前記電気機器を制御する。
本発明の一形態に従う自律神経機能の安定化装置の一形態は、自律神経機能を安定化させることに寄与する電気機器を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、測定された自律神経機能に基づいて前記電気機器の動作に関するスケジュールを決める。
本自律神経機能の安定化装置、および、本自律神経機能の安定化システムによれば、自律神経機能の安定化に貢献できる。
実施の形態1の安定化装置の正面図。 実施の形態1の安定化装置の背面図。 実施の形態1の安定化装置が手に装着された状態の安定化装置の正面図。 実施の形態1の脈波検出部および制御装置の制御構成を示すブロック図。 実施の形態1の平均トーン値と平均エントロピー値との関係を示すマップ。 実施の形態2の脈波検出部および制御装置の制御構成を示すブロック図。 実施の形態3の平均エントロピー値と時間との関係を示すグラフ。 実施の形態3の平均エントロピー値と時間との関係を示すグラフ。
(自律神経機能の安定化装置が取り得る形態の一例)
〔1〕本発明の一形態に従う自律神経機能の安定化装置の一形態は、自律神経機能を安定化させることに寄与する電気機器を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記電気機器の動作中に測定される自律神経機能に基づいて前記電気機器を制御する。
上記自律神経機能の安定化装置によれば、制御装置が、電気機器の動作中に測定される自律神経機能に基づいて電気機器の動作を制御するため、電気機器の動作中に変化する自律神経機能が安定状態に近づきやすい。このため、自律神経機能の安定化に貢献できる。
〔2〕前記自律神経機能の安定化装置の一形態は、前記制御装置は、測定された自律神経機能に基づいて、自律神経機能を安定状態に近づけるための前記電気機器の動作を開始させる。
上記自律神経機能の安定化装置によれば、制御装置が、電気機器の動作を開始させるため、使用者が電気機器を操作することなく自律神経機能を安定状態に近づけることができる。このため、自律神経機能を安定化させるときの使用者の手間を減らすことができる。
〔3〕前記自律神経機能の安定化装置の一形態は、前記制御装置は、前記電気機器の動作を開始させる前に測定された自律神経機能に基づいて、複数の前記電気機器の中から動作を開始させる1つまたは複数の電気機器を選択する。
上記自律神経機能の安定化装置によれば、制御装置が、複数の電気機器の中から動作を開始させる1つまたは複数の電気機器を選択するため、使用者ごとに自律神経機能を安定状態に近づけるためのより効果的な電気機器を動作させることができる。このため、単一の電気機器を用いて自律神経機能を安定状態に近づける構成と比較して、より効果的に自律神経機能を安定化させることができる。
〔4〕前記自律神経機能の安定化装置の一形態は、前記制御装置は、前記電気機器の動作を開始させる前に測定された生体の活動量、および、前記電気機器の動作を開始させる前に測定された生体の睡眠量の少なくとも一方と、前記電気機器の動作を開始させる前に測定された自律神経機能とに基づいて、前記複数の電気機器の中から動作を開始させる1つまたは複数の電気機器を選択する。
上記自律神経機能の安定化装置によれば、制御装置が、自律神経機能に加えて、自律神経機能に影響を与える生体の活動量、および、生体の睡眠量の少なくとも一方に基づき動作を開始させる電気機器を選択する。このため、制御装置が、複数の電気機器から自律神経機能を安定化させるためにより効果的な電気機器を選択することができる。
〔5〕前記自律神経機能の安定化装置の一形態は、前記制御装置は、測定された自律神経機能に基づいて前記電気機器をフィードバック制御する。
上記自律神経機能の安定化装置によれば、制御装置が、電気機器の動作中に測定される自律神経機能が安定状態に近づくように電気機器をフィードバック制御するため、自律神経機能が安定化しやすい。
〔6〕本発明の一形態に従う自律神経機能の安定化システムの一形態は、上記〔1〕〜〔5〕のいずれか一つに記載の自律神経機能の安定化装置と、1または複数の前記電気機器とを備える。
〔7〕本発明の一形態に従う自律神経機能の安定化装置の一形態は、自律神経機能を安定化させることに寄与する電気機器を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、測定された自律神経機能に基づいて前記電気機器の動作に関するスケジュールを決める。
上記自律神経機能の安定化装置によれば、制御装置が測定された自律神経機能に基づいて電気機器の動作に関するスケジュールを決めるため、電気機器の動作中に使用者の自律神経機能を測定する作業を省略できる。このため、自律神経機能を安定化させるための手間を低減できる。
(実施の形態1)
図1〜図4を参照して、自律神経機能の安定化システム1の構成について説明する。
図1および図4に示されるように、安定化システム1は、一例として使用者の腕に装着される安定化装置10、および、使用者の自律神経機能を安定化させることに寄与する電気機器100を備える。
安定化装置10は、装置本体20、使用者の脈波を検出する脈波検出部30、電気機器100の動作を制御する制御装置40、および、制御装置40等に電力を供給する電源部50を備える。
図1に示されるように、装置本体20の両側には、ベルト23が取り付けられている。装置本体20の表面20Aには、使用者の自律神経機能に関する情報を含む様々な情報を表示する表示部21が取り付けられている。表示部21の一例は、液晶ディスプレイである。一方、装置本体20の側面20Cには、使用者により操作される操作部22が取り付けられている。
図2に示されるように、装置本体20の裏面20Bには、脈波検出部30の発光部31および受光部32が取り付けられている。発光部31および受光部32は、互いに隣り合っている。
図3に示されるように、安定化装置10は、ベルト23により使用者の手首に装着される。安定化装置10が使用者の手首に装着されたとき、図2に示される発光部31および受光部32が手首に対面する。
脈波検出部30による脈波の検出原理について説明する。
発光部31が手首に光を照射した場合、心拍にともないヘモグロビンの量が変化することに起因して、手首からの反射光量が変化する。受光部32は、反射光を受光し、反射光量に応じた受光信号を生成する。受光部32が受光する反射光量(以下、「受光量」)が心拍にともなう血液の脈動により変化する。このため、受光信号は、脈動のサイクルに応じて変化する。このような、受光信号の変化に基づいて、脈波検出部30は、脈波を検出する。
図4を参照して、脈波検出部30および制御装置40の制御構成について説明する。
脈波検出部30の発光部31は、発光素子31Aおよび駆動回路31Bを備える。駆動回路31Bは、発光素子31Aへの電力の供給および遮断を切り替える。
脈波検出部30の受光部32は、受光素子32Aを備える。受光素子32Aの一例は、フォトダイオードである。受光部32は、受光量に応じた受光信号である脈波情報を制御装置40の算出部41に出力する。
制御装置40は、トーンエントロピー法により、使用者の自律神経機能の状態を判定する機能を有する。制御装置40は、算出部41、機器選択部42、制御部43、および、記憶部44を備える。
算出部41は、脈波検出部30から入力された脈波情報に基づいて、使用者の自律神経機能の指標値の一例として、心拍変動の平均エントロピー値Eav、および、平均トーン値Tavを算出する。
平均エントロピー値Eavの算出方法について説明する。
算出部41は、まず心臓の収縮および弛緩の1回の経過期間である心周期(以下、「心拍間隔PP」)を算出する。なお、心拍間隔PPは、脈波検出部30が出力する脈波情報の一例であり、受光信号の極大値と、次の受光信号の極大値との間の時間である。次に、算出部41は、心拍間隔PPの変化を百分率で示したPI値(percentage index)を算出する。算出部41は、次の式(1)によりPI値を算出する。
そして、算出部41は、式(1)で算出されたPI値の確率分布p(i)に基づいて、平均エントロピー値Eavを次の式(2)に基づいて算出する。
上記式(2)に示すように、2個以上となるN個の確率分布p(i)を用いるため、N個の心拍間隔PPのデータが必要となる。算出部41は、例えば1番目から100番目のPI値を用いて第1のエントロピー値E1を算出する。さらに、2番目から101番目のPI値を用いて第2のエントロピー値E2を算出する。このように、算出部41は、所定の数のエントロピー値Eを取得し、これらを平均した値である平均エントロピー値Eavを自律神経機能の指標値として算出する。
さらに算出部41は、PI値の平均値である平均トーン値Tavを次の式(3)に基づいて算出する。
算出部41は、例えば1番目から100番目のPI値を用いて第1のトーン値T1を算出する。さらに、2番目から101番目のPI値を用いて第2のトーン値T2を算出する。このように、算出部41は、所定の数のトーン値Tを取得し、これらを平均した値である平均トーン値Tavを自律神経機能の指標値として算出する。
機器選択部42は、算出部41が出力した平均エントロピー値Eav、および、平均トーン値Tavに基づき、自律神経機能を安定化させることに寄与する電気機器100を選択する。なお、電気機器100は、一例として、3つの電気機器、すなわち、電気機器100A〜100Cを含む。電気機器100Aの一例は、マッサージチェアである。電気機器100Bの一例は、エアコンである。電気機器100Cの一例は、照明器具である。
図5に示されるように、機器選択部42は、例えば、測定された平均エントロピー値Eavおよび平均トーン値Tavを、標準エントロピー値ETおよび標準トーン値TTを基準としたマップにプロットする。なお、標準エントロピー値ETおよび標準トーン値TTは、例えば、使用者の身長、体重、性別、および、年齢等により使用者ごとに予め設定された値であり、記憶部44に記憶されている。
機器選択部42は、測定された平均エントロピー値Eavおよび平均トーン値Tavに基づいて、使用者の自律神経機能の状態が、マップ上の領域A〜領域Dのいずれの領域に属するかを判定する。
領域Aは、平均エントロピー値Eavが標準エントロピー値ETよりも低く、かつ、平均トーン値Tavが標準トーン値TTよりも低い領域を示す。
領域Bは、平均エントロピー値Eavが標準エントロピー値ETよりも低く、かつ、平均トーン値Tavが標準トーン値TTよりも高い領域を示す。
領域Cは、平均エントロピー値Eavが標準エントロピー値ETよりも高く、かつ、平均トーン値Tavが標準トーン値TTよりも高い領域を示す。
領域Dは、平均エントロピー値Eavが標準エントロピー値ETよりも高く、かつ、平均トーン値Tavが標準トーン値TTよりも低い領域を示す。なお、領域Dは、自律神経機能の安定状態に対応する領域である。
機器選択部42は、測定された自律神経機能の状態が属する領域に応じて、以下の機器選択信号SA〜SCを制御部43に出力する。
機器選択部42は、使用者の自律神経機能の状態が領域Aに属する旨判定したとき、例えば、電気機器100のうちの電気機器100Aを選択し、電気機器100Aを示す信号である機器選択信号SAを制御部43に出力する。
機器選択部42は、使用者の自律神経機能の状態が領域Bに属する旨判定したとき、例えば、電気機器100のうちの電気機器100Bを選択し、電気機器100Bを示す信号である機器選択信号SBを制御部43に出力する。
機器選択部42は、使用者の自律神経機能の状態が領域Cに属する旨判定したとき、例えば、電気機器100のうちの電気機器100Cを選択し、電気機器100Cを示す信号である機器選択信号SCを制御部43に出力する。
機器選択部42は、使用者の自律神経機能の状態が領域Dに属する旨判定したとき、例えば、電気機器100のうちから任意の電気機器を選択し、選択した電気機器100に対応する電気機器を示す機器選択信号を制御部43に出力する。
なお、測定された自律神経機能の状態が各領域A〜Cに属する場合において、電気機器100A〜100Cのうちのいずれの電気機器を選択するかは、試験等により予め設定されている。
制御部43は、発光部31の駆動回路31Bを制御する発光制御回路(図示略)を備える。制御部43は、制御モードとして、機器制御モードおよび待機モードを含む。
機器制御モードは、平均エントロピー値Eavおよび平均トーン値Tavに基づき定められる自律神経機能の状態が安定状態に近づくように、すなわち、図5に示される領域Dに属するように電気機器100の動作をフィードバック制御するモードである。一方、待機モードは、制御部43が、電気機器100の動作の制御を行わないモードである。制御部43は、操作部22の操作に基づいて、各制御モードを切り替える。
制御部43は、算出部41が出力した平均エントロピー値Eavに基づき、平均エントロピー値Eavが図5の領域Dに属するように電気機器100を動作させるための信号成分SEを生成する。一方、制御部43は、算出部41が出力した平均トーン値Tavに基づき、平均トーン値Tavが、図5に示される領域Dに属するように電気機器100を動作させる信号成分STを生成する。制御部43は、これらの信号成分SE,STを含む機器制御信号TA〜TCを生成し、同信号を電気機器100に出力する。
制御部43は、機器選択部42から機器選択信号SAが入力されたことに基づいて、機器制御信号TAを電気機器100Aに出力する。
制御部43は、機器選択部42から機器選択信号SBが入力されたことに基づいて、機器制御信号TBを電気機器100Bに出力する。
制御部43は、機器選択部42から機器選択信号SCが入力されたことに基づいて、機器制御信号TCを電気機器100Cに出力する。
また、機器制御モードが選択されている最中は、脈波検出部30が常に使用者の脈波を検出している。すなわち、機器制御モードが選択されている最中は、脈波検出部30は、常に脈波情報を算出部41に出力している。一方、待機モードが選択されているとき、脈波検出部30は、脈波の検出を行わない。
記憶部44の一例は、RAM(Random Access Memory)である。記憶部44は、上述した標準エントロピー値ETおよび標準トーン値TTの他、算出部41により算出された平均エントロピー値Eavおよび平均トーン値Tavを例えば10日間にわたり記憶する。
平均エントロピー値Eavおよび平均トーン値Tavは、1日に複数回にわたり測定されたとき、例えば、数時間ごとにより区分された期間のそれぞれの測定結果の平均値として記憶されている。
電源部50は、二次電池であり、脈波検出部30、算出部41、機器選択部42、制御部43、記憶部44、および、表示部21に電力を供給している。
図4および図5を参照して、安定化システム1の作用について説明する。
機器選択部42は、算出部41が出力した平均エントロピー値Eavおよび平均トーン値Tavに基づき、自律神経機能を安定状態に近づけるために動作させる電気機器として、電気機器100A、電気機器100B、または、電気機器100Cを選択する。機器選択部42は、選択した電気機器に対応する機器選択信号SA〜SCを制御部43に出力する。
一方、制御部43は、測定された自律神経機能の状態が安定状態に近づくように、すなわち、自律神経機能の状態が領域Dに属するように、機器制御信号TA〜TCを機器選択部42が選択した電気機器100に出力する。電気機器100は、機器選択信号SA〜SCに基づいて、自律神経機能を安定状態に近づけるための動作を開始する。
また、機器制御モードが選択されている最中は、脈波検出部30が継続的に使用者の脈波を検出している。制御部43は、機器制御モードが選択されている最中は、脈波検出部30が出力する脈波情報に基づいて、自律神経機能の状態が安定状態に近づくように、電気機器100A、電気機器100B、または、電気機器100Cの動作をフィードバック制御する。なお、電気機器100Aの動作として、例えば、揉み玉のストロークが変更される。電気機器100Bの動作として、例えば、エアコンの温度が調節される。電気機器100Cの動作として、例えば、照明の照度が変更される。
安定化装置10によれば、以下の効果が得られる。
(1)安定化装置10によれば、制御装置40が、電気機器100の動作中に測定される自律神経機能に基づいて電気機器100の動作を制御するため、電気機器100の動作中に変化する自律神経機能が安定状態に近づきやすい。このため、自律神経機能の安定化に貢献できる。
(2)安定化装置10によれば、制御装置40が、電気機器100の動作を開始させるため、使用者が電気機器100を操作することなく自律神経機能を安定状態に近づけることができる。このため、自律神経機能を安定化させるための使用者の手間を減らすことができる。
(3)安定化装置10によれば、制御装置40が、複数の電気機器100A〜100Cの中から動作を開始させる1つの電気機器を選択するため、使用者ごとに自律神経機能を安定状態に近づけるためのより効果的な電気機器100を動作させることができる。このため、単一の電気機器を用いて自律神経機能を安定状態に近づける構成と比較して、より効果的に自律神経機能を安定化させることができる。
(4)安定化装置10によれば、制御装置40が、電気機器100A〜100Cの動作中に測定される自律神経機能が安定状態に近づくように電気機器100A〜100Cの動作をフィードバック制御するため、自律神経機能が安定状態に近づきやすい。
(5)安定化装置10によれば、標準エントロピー値ETおよび標準トーン値TTが、使用者の身長、体重、性別、および、年齢等に基づき設定されている。このため、領域Dが、使用者に応じた自律神経機能の安定状態を示す適切な領域として設定されやすい。
(実施の形態2)
実施の形態2の安定化装置10は、以下に説明する点において実施の形態1の安定化装置10と相違し、その他の点において実施の形態1の安定化装置10と実質的に同じ構成を備える。なお、実施の形態2の安定化装置10の説明は、実施の形態1の安定化装置10と共通する構成に同一の符号を付し、その構成の説明の一部または全部を省略する。
図6に示すように、制御装置40は、使用者の活動量を検出する体動検出部200、および、使用者の睡眠量を検出する睡眠検出部300を備える。
体動検出部200は、一例として、加速度センサー(図示略)を備える。体動検出部200は、加速度センサーにより検出された使用者の日中の活動量に応じた活動量情報を機器選択部42に出力する。なお、活動量情報に含まれる活動量を示す指標の一例は、使用者の日中の消費カロリーである。
睡眠検出部300は、一例として、加速度センサー(図示略)を備える。睡眠検出部300は、加速度センサーにより検出された使用者の夜間の睡眠量に応じた睡眠量情報を機器選択部42に出力する。なお、睡眠量情報に含まれる睡眠量を示す指標の一例は、使用者の夜間の睡眠時間である。
機器選択部42は、活動量情報または睡眠量情報と、算出部41が出力した平均エントロピー値Eavとに基づいて、自律神経機能を安定状態に近づけるための電気機器100を選択する、または、使用者に使用させる用具を表示部21に表示させる。
例えば、活動量が閾値よりも低く、かつ、平均エントロピー値Eavが標準エントロピー値ETよりも高い場合には、自律神経機能は低下していないが、活動量が不足している。このため、機器選択部42は、使用者に例えば、自転車エルゴメーターを使用させるべくその旨を表示部21に表示させる。なお、活動量の閾値は、使用者の身長、体重、年齢、および、性別等により予め設定された値である。
例えば、活動量が閾値よりも低く、かつ、平均エントロピー値Eavが標準エントロピー値ETよりも低い場合には、活動量および自律神経機能が低下している。このため、機器選択部42は、使用者に例えばストレッチマットを使用させるべくその旨を表示部21に表示させる。使用者は、ストレッチマットを使用して適度な運動をすることにより、活動量を高め、かつ、自律神経機能を安定状態に近づけることができる。
例えば、活動量が閾値よりも高く、かつ、平均エントロピー値Eavが標準エントロピー値ETよりも低い場合には、使用者の自律神経機能が、肉体的な疲労に起因するストレスにより低下している。このため、機器選択部42は、肉体的な疲労を回復させるために、電気機器100Aを選択し、機器選択信号SAを制御部43に出力する。
例えば、睡眠量が閾値よりも低く、かつ、平均エントロピー値Eavが標準エントロピー値ETよりも高い場合には、自律神経機能は低下していないが、睡眠量が不足している。このため、機器選択部42は、将来的に睡眠量が不足することに起因して自律神経機能が低下することを抑制するために、電気機器100Bを選択し、機器選択信号SBを制御部43に出力する。これにより、制御部43がエアコンの温度を平均エントロピー値Eavが低下しないように制御する。なお、睡眠量の閾値は、使用者の身長、体重、年齢、および、性別等により予め設定された値である。
例えば、睡眠量が閾値よりも低く、かつ、平均エントロピー値Eavが標準エントロピー値ETよりも低い場合には、睡眠量および自律神経機能が低下している。このため、機器選択部42は、使用者により快適な睡眠をとらせるために、電気機器100Bを選択し、機器選択信号SBを制御部43に出力する。制御部43は、機器選択信号SBに基づいて、例えば電気機器100Bからアロマ成分を含む気流を噴出させるための機器制御信号TBを電気機器100Bに出力する。
例えば、睡眠量が閾値よりも高く、かつ、平均エントロピー値Eavが標準エントロピー値ETよりも低い場合には、使用者の睡眠の質が低下している。このため、機器選択部42は、電気機器100Cを選択し、機器選択信号SCを制御部43に出力する。制御部43は、例えば、深夜および朝方等の時間帯に応じて、自律神経機能が安定状態となるように照明器具の照度等を調節する機器制御信号TCを電気機器100Cに出力する。
実施の形態2の安定化装置10によれば、実施の形態1の安定化装置10により得られる(2)、(3)、および、(5)に準じた効果に加えて、以下の効果が得られる。
(6)安定化装置10によれば、制御装置40が、自律神経機能に加えて、自律神経機能に影響を与える生体の活動量、または、生体の睡眠量に基づき動作を開始させる電気機器100を選択する。このため、制御装置40が、複数の電気機器100A〜100Cから自律神経機能を安定状態に近づけるためにより効果的な電気機器を選択することができる。
実施の形態3の安定化装置10は、以下に説明する点において実施の形態1の安定化装置10と相違し、その他の点において実施の形態1の安定化装置10と実質的に同じ構成を備える。なお、実施の形態3の安定化装置10の説明は、実施の形態1の安定化装置10と共通する構成に同一の符号を付し、その構成の説明の一部または全部を省略する。
図7および図8に示すように、記憶部44は、使用者ごとに、過去に測定された平均エントロピー値Eavを例えば、時間帯ごとに対応づけて記憶している。記憶部44は、一例として、3時間ごとの使用者の平均エントロピー値Eavと測定した時間帯とを対応付けて記憶している。
また、制御部43は、記憶部44が記憶している平均エントロピー値Eavに基づいて、電気機器100A〜100Cの動作のスケジュールを予め決定する。
図7は、一例として、使用者の平均エントロピー値Eavが、概ね標準エントロピー値ETよりも低い傾向を示している場合を示している。制御部43は、このような場合、安定化装置10が使用される時間帯に関わらず、使用者の平均エントロピー値Eavを高めるように電気機器100A〜100Cを動作させる機器制御信号TA〜TCを予めプログラミングする。
一方、図8に示されるように、使用者の平均エントロピー値Eavが、概ね標準エントロピー値ETよりも高い傾向を示している場合、制御部43は、次のような機器制御信号TA〜TCをプログラミングする。
例えば、使用者の平均エントロピー値Eavが標準エントロピー値ETよりも低くなりやすい時間帯においては、平均エントロピー値Eavを高めるように電気機器100A〜100Cを動作させる機器制御信号TA〜TCを予めプログラミングする。
一方、例えば、使用者の平均エントロピー値Eavが標準エントロピー値ETよりも高くなりやすい時間帯おいては、平均エントロピー値Eavを維持するように各電気機器100A〜100Cを動作させる機器制御信号TA〜TCを予めプログラミングする。
実施の形態3の安定化装置10によれば、実施の形態1の安定化装置10により得られる(2)、(3)、および、(5)に準じた効果に加えて、以下の効果が得られる。
(7)安定化装置10によれば、制御装置40が測定された自律神経機能に基づいて電気機器100の動作に関するスケジュールを決めるため、電気機器100の動作中に使用者の自律神経機能を測定する作業を省略できる。このため、自律神経機能を安定化させるための手間を低減できる。
(8)制御装置40が、実際に使用者の過去に測定された自律神経機能を用いて電気機器100A〜100Cを制御するため、より使用者に即して自律神経機能を安定状態に近づけることができる。
(変形例)
本自律神経機能の安定化装置が取り得る具体的な形態は、上記各実施の形態に例示された形態に限定されない。本自律神経機能の安定化装置は、上記各実施の形態とは異なる各種の形態を取り得る。以下に示される上記各実施の形態の変形例は、本自律神経機能の安定化装置が取り得る各種の形態の一例である。また、以下の各変形例は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることもできる。
・実施の形態1の変形例の安定化装置10によれば、制御装置40は、4つ以上の電気機器を制御の対象とする。または、制御装置40は、1つ、または、2つの電気機器を制御の対象とする。
・実施の形態1の変形例の安定化装置10によれば、機器選択部42は平均エントロピー値Eavおよび平均トーン値Tavに基づき、電気機器100A〜100Cのうちの2つまたは3つの電気機器を選択する。すなわち、制御部43は、2つ、または、3つの電気機器に機器制御信号を出力し、自律神経機能の状態が安定状態に近づくように電気機器の動作をフィードバック制御する。
・実施の形態1の変形例の安定化装置10によれば、制御装置40は、自律神経機能の状態を領域A、領域B、または、領域Cのいずれかの領域に属するように電気機器100の動作を制御する。
・実施の形態1の変形例の安定化装置10によれば、機器選択部42は、使用者の自律神経機能の状態が領域Dに属する旨判定したとき、機器選択信号SA〜SCを制御部43にしない。
・実施の形態1の変形例の安定化装置10によれば、制御装置40は、平均エントロピー値Eavまたは平均トーン値Tavに基づき、自律神経機能が安定状態に近づくように電気機器100A〜100Cの動作を制御する。
・実施の形態1の変形例の安定化装置10によれば、制御装置40は、次のように電気機器100の動作を制御する。
制御部43は、一定の期間ごとに算出部41が出力した平均エントロピー値Eavおよび平均トーン値Tavに基づく自律神経機能の状態が、安定状態、すなわち、領域Dに近づいているか否かを判定する。
制御部43は、例えば、図5のマップにおいて、平均エントロピー値Eavおよび平均トーン値Tavに基づく座標と領域Dの任意の固定座標との距離が一定の期間ごとに短くなっていることに基づいて、自律神経機能の状態が安定状態に近づいている旨判定する。一方、制御装置40は、平均エントロピー値Eavおよび平均トーン値Tavに基づく座標と領域Dの任意の固定座標との距離が、一定の期間ごとに変化しない、または、長くなっていることに基づいて、自律神経機能の状態が安定状態に近づいていない旨判定する。
制御部43は、一定の期間ごとに測定された自律神経機能の状態が安定状態に近づいている旨判定したことに基づいて、制御の対象としている電気機器100の動作を維持するような機器制御信号TA〜TCを出力する。
制御部43は、一定の期間ごとに測定された自律神経機能の状態が安定状態に近づいていない旨判定したことに基づいて、自律神経機能の状態が安定状態に近づくように制御の対象としている電気機器100の動作を変更する機器制御信号TA〜TCを出力する。
制御部43は、一定の期間に測定された自律神経機能が安定状態に近づいている旨判定し、かつ、自律神経機能の状態の変化速度が基準値未満であることに基づいて、自律神経機能をより早く安定状態に近づけるような機器制御信号TA〜TCを出力する。なお、変化速度の基準値は、使用者の身長、体重、年齢、および、性別等により予め設定された値である。
・実施の形態1の変形例の安定化装置10によれば、標準エントロピー値ETは、使用者の過去に測定された平均エントロピー値Eavに基づき決められる。また、標準トーン値TTは、使用者の過去に測定された平均トーン値Tavに基づき決められる。
・実施の形態1の変形例の安定化装置10によれば、機器選択部42は、平均エントロピー値Eavと標準エントロピー値ETとの差、および、平均トーン値Tavと標準トーン値TTとの差に基づき、使用する電気機器100を選択する。例えば、機器選択部42は、これらの差が大きいほど、自律神経機能を早く安定状態に近づけることができる電気機器100を選択する。
・実施の形態1の変形例の安定化装置10によれば、同装置10が使用される時間帯に応じて、標準エントロピー値ETおよび標準トーン値TTの少なくとも一方を変更する。
・実施の形態1〜3の変形例の安定化装置10によれば、制御装置40は、自律神経機能を安定化させることに寄与する電気機器100として、空気清浄機、オーディオ、アロマポット、および、アルカリ整水器の少なくとも一つを制御の対象とする。
・実施の形態1の変形例の安定化装置10によれば、常時、脈波検出部30による脈波の検出を行う。この場合、制御部43は、待機モードが省略される。
・実施の形態2の変形例の安定化装置10によれば、体動検出部200は、加速度センサーに代えて、角速度センサーまたは気圧センサーを備える。
・実施の形態2の変形例の安定化装置10によれば、睡眠検出部300は、加速度センサーに代えて、角速度センサーまたは気圧センサーを備える。
・実施の形態2の変形例の安定化装置10によれば、機器選択部42は、活動量情報および睡眠量情報と、算出部41が出力した平均エントロピー値Eavとに基づいて、自律神経機能を安定状態に近づけるための電気機器100を選択する。または、使用者に使用させる用具を表示部21に表示させる。
・実施の形態1〜3の変形例の安定化装置10によれば、算出部41は、平均エントロピー値Eavの算出方法として、Shannonの平均情報量により算出する方法に代えて、Renyiエントロピーによる算出方法を用いる。
・実施の形態1〜3の変形例の安定化装置10によれば、算出部41は、自律神経機能の指標として、自律神経機能のバランス(交感神経の機能と副交感神経の機能とのバランス)の指標を算出する。この自律神経機能のバランスの指標は、例えば、周波数解析法のLF(Low Frequency)成分およびHF(Hi Frequency)成分の比(LF/HF)により算出する。
・実施の形態1〜3の変形例の安定化装置10によれば、算出部41は、自律神経機能の指標として、平均エントロピー値Eavまたは平均トーン値Tavに代えて、周波数解析法のトータルパワーを算出する。
・実施の形態1〜3の変形例の安定化装置10は、ベルト23を備えていない。この変形例の安定化装置10は、使用者の手により手首に固定される。
1…自律神経機能の安定化システム
10…自律神経機能の安定化装置
20…制御装置
100,100A,100B,100C…電気機器

Claims (7)

  1. 自律神経機能を安定化させることに寄与する電気機器を制御する制御装置を備え、
    前記制御装置は、前記電気機器の動作中に測定される自律神経機能に基づいて前記電気機器を制御する
    自律神経機能の安定化装置。
  2. 前記制御装置は、測定された自律神経機能に基づいて、自律神経機能を安定状態に近づけるための前記電気機器の動作を開始させる
    請求項1に記載の自律神経機能の安定化装置。
  3. 前記制御装置は、前記電気機器の動作を開始させる前に測定された自律神経機能に基づいて、複数の前記電気機器の中から動作を開始させる1つまたは複数の電気機器を選択する
    請求項2に記載の自律神経機能の安定化装置。
  4. 前記制御装置は、前記電気機器の動作を開始させる前に測定された生体の活動量、および、前記電気機器の動作を開始させる前に測定された生体の睡眠量の少なくとも一方と、前記電気機器の動作を開始させる前に測定された自律神経機能とに基づいて、前記複数の電気機器の中から動作を開始させる1つまたは複数の電気機器を選択する
    請求項3に記載の自律神経機能の安定化装置。
  5. 前記制御装置は、測定された自律神経機能に基づいて前記電気機器をフィードバック制御する
    請求項1〜4のいずれか一項に記載の自律神経機能の安定化装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の前記自律神経機能の安定化装置と、
    1または複数の前記電気機器と
    を備える自律神経機能の安定化システム。
  7. 自律神経機能を安定化させることに寄与する電気機器を制御する制御装置を備え、
    前記制御装置は、測定された自律神経機能に基づいて前記電気機器の動作に関するスケジュールを決める
    自律神経機能の安定化装置。
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