JP2016187430A - 回復支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】心身の回復をさせるための支援を行う回復支援装置を提供する。【解決手段】スマートフォン１において、Ｉ／Ｆ１１５が被検者の心拍数を取得し、眠気度演算部１１及び疲労度演算部１２が心拍数に基づいて、被検者の眠気度及び疲労度をそれぞれ算出する。そして、支援情報出力部１４が、眠気度及び疲労度から元気度算出部１３で算出された元気度に基づいて、被検者に眠気や疲労の回復を支援する回復支援情報を出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、被検者の心身の回復を支援する回復支援装置に関する。

事務作業や学習、車両の運転等で眠気や疲労が増大した場合、作業効率の低下や危険運転等の問題が発生する場合がある。

従来は、例えば特許文献１に記載されているように、運転者が眠気を催している場合には、正常な意識回復又は休息を促すことが知られている。

特開２０１０−１２１００号公報

特許文献１などでは、休息を促すことまでは記載されているものの、具体的にどのように休息時間を過ごせば眠気や疲労等の心身の状態が回復するのかは分からなかった。また、休息によって実際に眠気や疲労が解消しているかは自分自身の感覚で判断するしかなかった。

そこで、本発明は、上述した問題に鑑み、例えば、心身の回復をさせるための支援を行う回復支援装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、被検者の生体情報を取得する生体情報取得部と、前記生体情報取得部が取得した前記生体情報に基づいて、前記被検者の心身に関する情報を算出する算出部と、前記算出部で算出された前記心身に関する情報に基づいて、前記被検者に心身の回復に関する回復情報を出力する回復情報出力部と、を備えることを特徴とする回復支援装置である。

また、請求項１０に記載の発明は、被検者の生体情報を取得する生体情報取得工程と、前記生体情報取得工程で取得した前記生体情報に基づいて、前記被検者の心身に関する情報を算出する算出工程と、前記算出工程で算出された前記心身に関する情報に基づいて、前記被検者に心身の回復に関する回復情報を出力する回復情報出力工程と、を含むことを特徴とする回復支援方法である。

また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の回復支援方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする回復支援プログラムである。

また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の回復支援プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

本発明の第１の実施例にかかる回復支援装置の概略構成図である。 図１に示された眠気度演算部及び疲労度演算部の概略構成図である。 図２に示された状態判別部における活動状態の判別例を示した表である。 図２に示されたパラメータテーブルの例を示した表である。 図３に示された眠気基準心拍数テーブルの例を示した表である。 眠気基準心拍数テーブルを算出設定する他の構成例である。 眠気基準心拍数テーブルの補間についての説明図である。 回復度の表示例の説明図である。 回復度の表示例の説明図である。 回復度の表示例の説明図である。 図１に示されたスマートフォン１の動作のフローチャートである。 本発明の第２の実施例にかかる回復支援装置の概略構成図である。 回復時間の表示例を示した説明図である。

以下、本発明の一実施形態にかかる回復支援装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる回復支援装置は、生体情報取得部が被検者の生体情報を取得し、算出部が生体情報取得部が取得した生体情報に基づいて、被検者の心身に関する情報を算出する。そして、回復情報出力部が算出部で算出された心身に関する情報に基づいて、被検者に心身の回復に関連する回復情報を出力する。このようにすることにより、被検者の生体情報に基づいて算出された心身に関する情報に基づいて回復情報を出力しているので、回復情報を被検者に利用させることで心身の回復を支援することができる。

また、算出部で算出された心身に関する情報と第１基準値とを比較し、回復情報を出力するかを判定する第１判定部を更に備える。そして、回復情報出力部は、第１判定部の判定結果に基づき、回復情報を出力してもよい。このようにすることにより、心身の状態に応じて回復情報を出力することができる。例えば、眠気や疲労が大きい場合に回復情報を出力するようにして、眠気や疲労が小さい場合は、回復情報を出力しないようにすることができる。従って、被検者が必要と感じる際に回復情報を出力することができる。

また、算出部が算出した前記心身に関する情報の回復量を算出する回復度算出部を更に備え、回復情報出力部は、回復量に関する回復情報を出力してもよい。このようにすることにより、回復情報によりどの程度心身の状態が回復したかを算出し、出力することができる。従って、被検者は休息等による効果を客観的に把握することが可能となる。

また、回復度算出部で算出された回復量が第２基準値よりも回復しているかを判定する第２判定部を更に備え、回復情報出力部は、第２判定部の判定結果に基づき、被検者の心身が回復したことを示す回復情報を出力してもよい。このようにすることにより、心身が十分に回復したことを被検者は客観的に把握することができる。

また、回復度算出部で算出された回復量が第２基準値まで回復する回復時間を測定する測定部を更に備え、回復情報出力部は、回復時間を出力してもよい。このようにすることにより、心身が回復するまでの時間を被検者に通知することができる。

また、回復時間を履歴情報として蓄積する履歴格納部に出力する履歴出力部と、履歴格納部から履歴情報を取得する履歴取得部と、履歴取得部が取得した履歴情報に基づいて、算出部で算出された現在の心身に関する情報に応じた回復時間を推定する推定部と、を更に備える。そして、回復情報出力部は、推定部が推定した回復時間を出力してもよい。このようにすることにより、心身が回復するまでの時間を過去の履歴に基づいて推定することができる。従って、被検者はどの程度回復情報に基づいた回復を行えばよいかの目安を把握することができる。

また、心身に関する情報は眠気に関する眠気情報であって、被検者の活動状態を取得する活動状態取得部と、被検者の眠気基準心拍数が活動状態毎に格納されている眠気基準心拍数格納部から活動状態取得部が取得した活動状態に応じて眠気基準心拍数を取得する眠気基準心拍数取得部と、を更に備える。そして、算出部は、眠気基準心拍数と、生体情報と、に基づいて眠気情報を算出してもよい。このようにすることにより、眠気基準心拍数と生体情報とに基づいて眠気に関する情報を精度良く算出することができる。したがって、被検者の眠気を回復させるための支援をすることができる。

また、回復情報出力部は、回復情報を表示する表示部、回復情報を音により出力する音声報知部、回復情報を振動により出力する振動報知部の少なくともいずれか１つを備えてもよい。このようにすることにより、被検者の様々な知覚に対して回復情報を報知することができる。

また、表示部は、心身に関する情報を表示してもよい。このようにすることにより、被検者が現在の心身の状態や回復した心身の状態を視覚的に把握することができる。

また、本発明の一実施形態にかかる回復支援方法は、生体情報取得工程が被検者の生体情報を取得し、算出工程が生体情報取得工程で取得した生体情報に基づいて、被検者の心身に関する情報を算出する。そして、回復情報出力工程が算出工程で算出された心身に関する情報に基づいて、被検者に心身の回復に関する回復情報を出力する。このようにすることにより、被検者の生体情報に基づいて算出された心身に関する情報に基づいて回復情報を出力しているので、回復情報を被検者に利用させることで心身の状態の回復を支援することができる。

また、上述した回復支援方法をコンピュータにより実行させる回復支援プログラムとしてもよい。このようにすることにより、コンピュータを用いて、被検者の生体情報に基づいて算出された心身に関する情報に基づいて回復情報を出力しているので、回復情報を被検者に利用させることで心身の回復を支援することができる。

また、上述した回復支援プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。このようにすることにより、当該プログラムを機器に組み込む以外に単体でも流通させることができ、バージョンアップ等も容易に行える。

本発明の第１の実施例にかかる回復支援装置を図１乃至図１１を参照して説明する。本実施例にかかる回復支援装置としてのスマートフォン１は、図１に示したように、サーバ２及び心拍センサ３と通信可能に接続されている。

スマートフォン１は、図１に示したように、眠気度演算部１１と、疲労度演算部１２と、元気度算出部１３と、回復情報出力部、第１判定部としての支援情報出力部１４と、回復度算出部としての回復度算出部１５と、回復情報出力部としての回復度出力部１６と、を備えている。

図１に示したスマートフォン１の構成は、例えばアプリケーションプログラム（アプリ）として構成すればよい。また、スマートフォン１が心拍センサ３を備える構成であってもよい。

なお、本実施例は、スマートフォン１で説明するが、回復支援装置としてはスマートフォン１に限らないことはいうまでもなく、携帯電話やタブレット型の端末等であってもよいし、車両に搭載されるカーナビゲーションシステム等であってもよい。

心拍センサ３は、心拍に関する生体情報として少なくとも心拍数を取得することができるセンサであれば、周知のものを用いることができる。例えば、腕時計型、車両のシート等に内蔵されるもの等、種々の形態のものを利用することができる。また、心拍センサ３は、１種類に限らず、後述する活動状態に応じて複数種類を使い分けてもよい。

上述した構成のスマートフォン１においては、眠気度演算部１１、疲労度演算部１２、元気度算出部１３及び回復度算出部１５はＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置が機能する。また、支援情報出力部１４及び回復度出力部１６は、液晶ディスプレイ等の表示装置や、スピーカ等の音声出力装置及びスマートフォン１が内蔵するバイブレーション発生部等が機能する。

図２に眠気度演算部１１及び疲労度演算部１２の機能的な構成図を示す。図２に示したように、眠気度演算部１１は、活動状態取得部としての状態判別部１１１と、パラメータテーブル１１２と、眠気基準心拍数取得部としてのサーバ通信部１１３と、算出部としての眠気度算出部１１４と、生体情報取得部としてのＩ／Ｆ１１５と、を備えている。また、疲労度演算部１２は、Ｉ／Ｆ１１５と、算出部としての疲労度算出部１１６と、を備えている。即ち、Ｉ／Ｆ１１５は、眠気度演算部１１及び疲労度演算部１２で共有されている。

状態判別部１１１は、スマートフォン１が内蔵するＧＰＳ受信機やＧセンサから入力されるスマートフォン１の現在地情報及び加速度情報（被検者の位置する現在地及び加速度）に基づいて安静、作業中、睡眠等といった被検者の活動状態を判別する。即ち、状態判別部１１１は、被検者の活動状態を取得する。

状態判別部２における活動状態の判別の例を図３に示す。図３は、活動状態を判別するテーブルの例である。図３のテーブルにおいて、状態ｓｔａ１の内容は安静、状態ｓｔａ２の内容は運転中、状態ｓｔａ３の内容は作業中、状態ｓｔａ４の内容は睡眠、の活動状態を示している。勿論活動状態は、エクササイズや重労働等、図示した項目以外が含まれていてもよい。

図３のテーブルでは、位置情報がリビングで、加速度情報が小さく、速度が小さく、デバイスが腕時計である場合に状態ｓｔａ１（安静）と判別する。ここで、速度は、例えば現在地情報の変化から算出すればよい。デバイスは心拍センサ３の種類や設置されている場所を示しており、心拍センサ３から取得してもよいし、別途被検者等が設定してもよい。

また、現在地情報が車両で、加速度情報が中、速度が大きく、デバイスが運転席である場合に状態ｓｔａ２（運転中）と判別する。現在地情報が事務所で、加速度情報が大きい、速度が中、デバイスが椅子である場合に状態ｓｔａ３（作業中）と判別する。現在地情報がベッドで、加速度情報が小さい、速度が小さい、デバイスがベッドである場合に状態ｓｔａ４（睡眠）と判別する。また、特に加速度情報、速度については、一例であり具体的な数値等は適宜設定上で任意に変更することができる。

なお、図３のテーブルでは、位置情報、加速度情報、速度情報、デバイス情報で判別していたが、いずれか１項目のみで判定してもよいし２項目又は３項目のみであってもよい。また、心拍センサ３で測定した心拍数で判別してもよい。例えば、心拍数の数値や心拍数の変化によって安静状態や睡眠等の判別をすることができる。

パラメータテーブル１１２は、後述する眠気予測パラメータが活動状態毎に設定されているテーブルを備えている。そして、状態判別部１１１の判別結果に基づいて、その活動状態に対応する眠気予測パラメータを眠気度算出部１１４に出力する。テーブルの例を図４に示す。

眠気予測パラメータは図４に示したようにａ、ｂの２種類が設定される。図４の例では、状態ｓｔａ１（安静）の場合、眠気予測パラメータａは０．２、眠気予測パラメータｂは０．２とし、状態ｓｔａ２（運転中）の場合、眠気予測パラメータａは０．５、眠気予測パラメータｂは０としている。また、状態ｓｔａ３（作業中）の場合、眠気予測パラメータａは０．１、眠気予測パラメータｂは０．２とし、状態ｓｔａ４（睡眠）の場合、眠気予測パラメータａは０．２、眠気予測パラメータｂは０．２としている。図４のテーブルから明らかなように、眠気予測パラメータａ、ｂは０〜１の範囲の値が設定される。

サーバ通信部１１３は、状態判別部１１１が判別した活動状態をサーバ２に送信（出力）する。また、サーバ通信部１１３は、サーバ２から後述する眠気基準心拍数を受信（取得）する。即ち、サーバ通信部１１３は、眠気基準心拍数格納部（サーバ２）から活動状態取得部（状態判別部１１１）が取得した活動状態に応じて眠気基準心拍数を取得する。

眠気度算出部１１４は、心拍センサ３で測定された心拍数と、パラメータテーブル１１２から出力された眠気予測パラメータと、サーバ通信部１１３がサーバ２から取得した眠気基準心拍数と、に基づいて眠気度（眠気情報）を算出する。即ち、眠気度算出部１１４は、眠気基準心拍数と生体情報（心拍数等）に基づいて、被検者の心身に関する情報（眠気度）を算出する。

眠気度とは、現在の心拍数が眠気基準心拍数よりも低いときの、現在の心拍数と眠気基準心拍数との差分であり、現在の心拍数が眠気基準心拍数より下がる割合に応じて眠気も強くなるように算出される。

眠気基準心拍数はサーバ２に複数の被検者毎にテーブル等として格納されており、サーバ通信部１１３が取得する。

このテーブル（眠気基準心拍数テーブル）は、被検者の眠気基準心拍数が時刻及び活動状態毎に格納されている。そして、スマートフォン１から受信した状態判別部１１１の判別結果及び現在時刻に基づいて、その活動状態に対応する眠気基準心拍数をスマートフォン１に出力する。テーブルの例を図５に示す。

ここで、眠気基準心拍数とは、眠気発生時の心拍数である。つまり、この心拍数以下では人が眠気を感じる心拍数である。眠気基準心拍数の算出方法としては、例えば運転中等のある活動状態における心拍の最低心拍数と標準偏差を求め、最低心拍数に標準偏差を加えることで算出する。

図５の例の場合、時刻ｔ１〜ｔ４の１時間間隔で状態ｓｔａ１〜ｓｔａ３毎に眠気基準心拍数を設定している。時刻ｔ１〜ｔ４は、例えば午後０時や、午後１時などの時刻を示している。

眠気基準心拍数は、心拍センサ３から取得した心拍数等の情報に基づいて算出された標準偏差等に基づいて算出される。例えば午後０時の基準心拍数を算出する場合は、午後０時近傍の所定期間の心拍数を取得し、上述したように最低心拍数と標準偏差を求め、最低心拍数に標準偏差を加えることで算出すればよい。そして、その時の活動状態をスマートフォン１の状態判別部１１１から取得し、その活動状態の午後０時の眠気基準心拍数としてテーブルに設定する。

また、眠気基準心拍数は、図１に示したスマートフォン１で算出し設定してもよいし、サーバ２に心拍数等の情報を送信してサーバ２で算出してもよいが、図６に示すような構成で別途算出、設定し、サーバ２の眠気基準心拍数テーブル２１に転送するようにしてもよい。初期校正部５１は、上述した方法で眠気基準心拍数を算出する。

また、人は１日に様々な活動を行うので、２４時間心拍数を測定しても、眠気基準心拍数テーブル２１の全ての時刻と活動状態を埋めるのは困難である（図７（ａ））。そこで、空白となった部分はその前後のデータに基づいて滑らかになるようにデータを補間するようにしてもよい（図７（ｂ））。

また、初期状態で補間により埋めた部分は、その後の測定によって眠気基準心拍数が算出された場合はその算出値に更新（追加）してもよい。更に、その更新（追加）に基づいて他の補間値を更新してもよい。このようにすることで、眠気基準心拍数の精度を向上させることができる。

ここで、眠気度を算出する前提について説明する。心拍変動から自律神経のバランスを推定するために、心拍変動についての時系列データから、呼吸変動に対応する高周波変動成分（ＨＦ成分）と血圧変動であるメイヤー波（Mayer wave）に対応する低周波成分（ＬＦ成分）を抽出し、両者の大きさを比較する。呼吸変動を反映するＨＦ成分は、副交感神経が緊張（活性化）している場合のみに心拍変動に現れる。一方、ＬＦ成分は、交感神経が緊張しているとき、及び副交感神経が緊張しているときにも心拍変動に現れる。

ＨＦ成分は、パワースペクトルのＨＦ成分の領域（０.１５Ｈｚから０.４０Ｈｚまで）の強度を合計した値に平方根を用いるのが一般的である。ＨＦ成分（ＨＦＳ）は、個人差が大きく、個人ごとに正規化を行い１から５の値に変換する。
ＨＦＳ＝β×√（ＨＦ）・・・（１）

ここで、ＨＦＳの平均値が２となるようにβの値は決定される。ＨＦＳの値が１より小さいものは１とし、５より大きいものは５とする。その結果、ＨＦＳは１から５までの値となる。

眠気度算出部１１４では、眠気予測パラメータをａ及びｂ、現在の心拍数ＨＲから得られるＲＲ間隔（R-R Interval）をＲＲ、基準心拍数ＨＲ＿ｒｅｆから得られる基準ＲＲ間隔をＲＲ＿ｒｅｆ、心拍揺らぎの高周波変動成分をＨＦＳとすると、次の（２）式により眠気度Ｄを算出する。
Ｄ＝ａ×（ＲＲ−ＲＲ＿ｒｅｆ）＋ｂ×ＨＦＳ・・・（２）

ここで、心拍数ＨＲは１分間当たりの心拍の数であるので、ＲＲ間隔は、心拍数ＨＲから次の（３）式で算出される。
ＲＲ＝６００００／ＨＲ（ミリ秒）・・・（３）

同様に、ＲＲ＿ｒｅｆは次の（４）式で算出される。
ＲＲ＿ｒｅｆ＝６００００／ＨＲ＿ｒｅｆ（ミリ秒）・・・（４）

なお、本実施例では、ＨＦＳは眠気度算出部１１４で心拍数から求めているが、心拍センサ３から取得するようにしてもよい。その場合は、Ｉ／Ｆ１１５が取得する生体情報としては、心拍数と心拍揺らぎの高周波成分となる。

ここで、眠気予測パラメータａ及びｂをそれぞれ設定することについて説明する。例えば運転中の眠気は単調な運転時（高速道路等）で起こりやすく、眠気を伴った機能低下が起こる。このような機能低下は、生理機能上は心拍数、血圧などが沈静して、眼球運動と脳波の異常などが動揺しながら出現する。自覚症状 疲労感が眠気とだるさ、四肢の疲れを中心に大きく増大し、集中低下も強く感じられる。行動能力 反応時間の大きな延長とばらつきが増大、正確さの低下があり、閉眼、まどろみによる危険状態にも至る。

眠気の状態は自律神経の機能により下記のように分類される。
＜１．眠気のない場合＞
交感神経が亢進し、副交感神経が抑制している状態である。心拍数ＨＲが大きく、心拍揺らぎの高周波成分ＨＦが小さい。
＜２．眠気の兆候がある場合＞
単調な運転や疲労などにより、心理的に眠気の自覚は少ないが生理的にその兆候が現れる。交感神経活動が亢進状態から抑制状態に変わるので、心拍数が下がる。
＜３．眠気が生じる場合＞
交感神経は抑制したままであるが、副交感神経活動が亢進状態に変わるので、心拍数ＨＲが下がり、心拍揺らぎの高周波成分ＨＦが上がる。
＜４．眠気に抗した葛藤状態＞
危険を感じ、眠気に抗するために、緊張状態を生じる。ヒヤッとしたときなどに、交感神経活動が断続的に亢進し、心拍揺らぎの高周波成分ＨＦが減少する。
＜５．眠気に抗しきれない状態＞
緊張が消失し、居眠りが始まる。交感神経活動が抑制されるので心拍数ＨＲは下がる。

上記の分類で、通常の居眠り運転では１の状態（眠気のない場合）から２の状態（眠気の兆候がある場合）に変化し、さらに４の状態（眠気に抗した葛藤状態）に至ることが多い。一方、安静状態では、１の状態から２の状態になり、３の状態（眠気が生じる場合）になり、そして、眠ってしまうと５の状態（眠気に抗しきれない状態）に至る。

そこで、（２）式では、図４に示したように、運転中では心拍揺らぎの眠気予測パラメータｂを０にして計算する。つまり、運転状態では、心拍数変化の眠気予測パラメータａを大きくし、心拍揺らぎの眠気予測パラメータｂを小さくする。一方、安静状態では、心拍数変化の要素の眠気予測パラメータａを小さくし、心拍揺らぎの眠気予測パラメータｂを大きくする。

即ち、眠気予測パラメータａ及びｂは、ＲＲ間隔及び心拍揺らぎのそれぞれに対する重み付けをするための係数である。上述したように、ＲＲ間隔と心拍揺らぎは、活動状態によって眠気への寄与が異なるため、それぞれに重み付けをすることで、眠気度の精度を高めている。

そして、（２）式により算出された眠気度は１〜５の数値の範囲となる。この眠気度は１が眠気が小さく５が眠気が大きい。また、眠気度Ｄは現在の心拍数が眠気基準心拍数よりも低いときの、現在の心拍数と眠気基準心拍数との差分であるので、ＲＲ＜ＲＲ＿ｒｅｆ（ＨＲ＞ＨＲ＿ｒｅｆ）の場合眠気度は１とする。

即ち、眠気予測パラメータは活動状態によって変化するので、眠気度算出部１１４は、心拍数（生体情報）、活動状態、眠気基準心拍数に基づいて眠気度を算出していることとなる。

Ｉ／Ｆ１１５は、心拍センサ３が接続されるインタフェース（Ｉ／Ｆ）である。Ｉ／Ｆ１１５は、心拍センサ３が有線接続の場合は有線接続に対応するインタフェース、無線接続の場合は無線接続に対応するインタフェースとなる。即ち、Ｉ／Ｆ１１５は、被検者において測定された該被検者の心拍に関する生体情報を取得する。

疲労度算出部１１６は、心拍センサ３で測定された心拍数に基づいて疲労度（疲労情報）を算出する。即ち、疲労度算出部１１６は、生体情報（心拍数等）に基づいて、被検者の心身に関する情報（疲労度）を算出する。

疲労度は、過去の活動による現在の疲労の程度を示す。疲労度は上述した心拍揺らぎの高周波成分ＨＦと、心拍揺らぎの低周波成分ＬＦと、により算出することが可能である。低周波成分ＬＦは、高周波成分ＨＦと同様にＲＲ間隔を周波数解析することにより求めることができる。ＲＲ間隔は、（３）式に示したように心拍数の逆数であるので、生体情報履歴ＤＢ２２に蓄積されている心拍数から算出可能である。疲労度ＨＲＶは次の（５）式により算出される。
ＨＲＶ＝ＬＦ／ＨＦ・・・・（５）

そして、疲労度ＨＲＶの平均値をａｖとすると、
ＨＲＶ＞ａｖの場合、全く疲れていない、
ａｖ≧ＨＲＶ＞０．７５×ａｖの場合、少し疲れている、
０．７５×ａｖ≧ＨＲＶ＞０．５×ａｖの場合、疲れている、
０．５×ａｖ≧ＨＲＶ＞０．２５×ａｖの場合、かなり疲れている、
０．２５×ａｖ≧ＨＲＶの場合、非常に疲れている、
と眠気度と同様に５段階に分類できる。

即ち、本実施例では、心身に関する情報として眠気度と疲労度を算出している。なお、以下の説明では、眠気度と疲労度の両方を利用することを前提にしているが、いずれか一方のみを算出するような構成であってもよい。

元気度算出部１３は、眠気度演算部１１で算出された眠気度と、疲労度演算部１２で算出された疲労度と、に基づいて元気度を算出する。元気度とは、被検者の元気の度合いであり、例えば、６から眠気度や疲労度を減じた値で示す。この場合、元気度は１〜５の範囲の値をとり、例えば眠気度が４の場合、元気度は２となる。つまり、眠気や疲労が強い場合は元気度は小さくなる。この元気度は、眠気度や疲労度から算出され、被検者の心身の状態を示すものであるので、元気度も心身に関する情報となる。

眠気度と疲労度との値が異なる場合は、それぞれの値から算出された２つの元気度のうち小さい方を採用してもよいし、２つの元気度に係数等を乗じて重み付けして算出してもよい。また、係数は状態判別部１１１が判別した活動状態に基づいて変更してもよい。

支援情報出力部１４は、元気度算出部１３が算出した元気度に基づいて回復情報としての回復支援情報を出力する。支援情報出力部１４は、例えば、スマートフォン１の液晶ディスプレイ等の表示部に表示をする。また、スピーカ等の音声出力部（音声報知部）から音声案内を出力したり、休息すべきことを電子音等として出力するようにしてもよい。或いは、休息すべきことをスマートフォン１が内蔵するバイブレーション発生部等の振動報知部により振動を発生させて被検者に報知するようにしてもよい。

回復情報としては、単に眠くなっていることや疲れていることを通知するだけでなく、例えばストレッチすることや休息をとることなど眠気や疲労から回復できるような内容のメッセージを表示する。また、単にストレッチをすることを促すだけでなく、ストレッチの具体的内容まで表示してもよい。或いは、休息時に眠気や疲労が取れる飲食物等を案内してもよい。

また、支援情報出力部１４は、元気度算出部１３で算出された元気度に基づいて回復支援情報を出力するか否かを判定してもよい。例えば、元気度の第１基準値を２として、２以下の場合に回復支援情報を出力するなどとしてもよい。即ち、第１基準値と算出された心身に関する情報（元気度）とを比較して、回復情報（回復支援情報）を出力すると判定した場合に回復情報（回復支援情報）を出力している。また、元気度が第１基準値に近づいている場合に「疲れてきています」なとどいった事前通知を行ってもよい。なお、第１基準値は、被検者によって設定が変更できるようにしてもよい。

回復度算出部１５は、支援情報出力部１４が回復支援情報を出力した後に元気度算出部１３が算出した元気度がどの程度回復したかを回復度（回復量）として算出する。従って、回復度は、現在の元気度から回復支援情報を出力前の元気度を減じた値となる。即ち、算出部（元気度算出部１３）が算出した心身に関する情報（元気度）の回復情報（回復度）を算出する。

回復度出力部１６は、回復度算出部１５で算出された回復度をそのまま或いは回復量等が分かる形式に変換して出力する。つまり、回復度出力部１６からは回復量に関する情報が出力される。この回復量に関する情報も回復情報である。回復度出力部１６は、例えば、スマートフォン１のディスプレイ等の表示部に表示をする。また、スピーカ等の音声出力部（音声報知部）から音声案内を出力するなどとしてもよい。本実施例のスマートフォン１では、回復度出力部１６は、支援情報出力部１４と共通化している。

図８〜図１０に回復度の表示例を示す。図８はゲージによる表示例である。上段は、回復が不十分な場合であり、ハート型のゲージが１つしか表示されない（回復度＝１）。中段は、まずまずの回復である場合であって、ハート型のゲージが３つ表示される。下段は、回復度が十分な（絶好調）場合であり、ハート型のゲージが４つ全て表示される。なお、図８において、元気度を表示するようにしてもよい。

図９は折れ線グラフによる表示例である。図９の実線は元気度、破線は眠気度又は疲労度を示す。図９は（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に時間が経過している。図９の場合は回復度ではなく、元気度の変化を表示させることで回復度を間接的に表示する例である。眠気度又は疲労度は比較のために表示してもよい。また、眠気度又は疲労度はいずれかでなく両方表示してもよい。

図１０は棒グラフによる表示例である。図１０の棒グラフは元気度を棒グラフで表示している。図１０は被検者が回復支援情報による回復動作（ストレッチ等）を行う前（ｂｅｆｏｒｅ）と行った後（ａｆｔｅｒ）との元気度を比較している。図１０も元気度の変化を表示させることで回復度を間接的に表示する例である。この図１０の表示の場合に回復量、つまり、ｂｅｆｏｒｅとａｆｔｅｒとの差分値を表示してもよい。このようにすることにより、被検者に対して具体的な回復量を把握させることができる。また、図９や図１０のように、回復前後を比較して表示することで、被検者は回復を実感し易くなる。

上述した構成のスマートフォン１の動作を、図１１のフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ１１において、眠気度演算部１１及び疲労度演算部１２が眠気度及び疲労度を算出してステップＳ１２に進む。次に、ステップＳ１２において、元気度算出部１３が元気度を算出してステップＳ１３に進む。即ち、ステップＳ１１、Ｓ１２が、生体情報取得工程、算出工程として機能する。

次に、ステップＳ１３において、支援情報出力部１４が回復支援情報を出力する必要があるか否かを判定し、必要がある場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ１４に進み、必要が無い場合（ＮＯの場合）はステップＳ１１に戻る。本ステップでは、上述したように、元気度に基準値を設けて回復支援情報を出力する必要があるか否かを判定すればよい。

次に、ステップＳ１４において、支援情報出力部１４が回復支援情報を出力する。次に、ステップＳ１５において、回復度算出部１５が回復度を算出する。次に、ステップＳ１６において、回復度出力部１６が回復度を出力する。即ち、ステップＳ１４、Ｓ１６が、回復情報出力工程として機能する。

次に、ステップＳ１７において、回復度算出部１５が回復したか、つまり、眠気や疲労が解消したか（十分に減少したか、元気になったか）を判断する。回復した場合（ＹＥＳの場合）は、支援情報出力部１４に回復支援情報の出力を停止させて、フローチャートを終了し、回復しない場合（ＮＯの場合）はステップＳ１５に戻る。なお、回復した場合にフローチャートを終了せずにステップＳ１１に戻るようにしてもよい。

本実施例によれば、スマートフォン１において、Ｉ／Ｆ１１５が被検者の心拍数を取得し、眠気度演算部１１及び疲労度演算部１２が心拍数に基づいて、被検者の眠気度及び疲労度をそれぞれ算出する。そして、支援情報出力部１４が、眠気度及び疲労度から元気度算出部１３で算出された元気度に基づいて、被検者に眠気や疲労の回復を支援する回復支援情報を出力する。このようにすることにより、被検者の生体情報に基づいて算出された心身に関する情報に基づいて回復情報を出力しているので、回復情報を被検者に利用させることで心身の状態の回復を支援することができる。

また、支援情報出力部１４が予め定めた第１基準値と元気度算出部１３で算出された元気度とを比較して回復支援情報を出力するか判定している。そして、回復支援情報を出力すると判定した場合に回復支援情報を出力する。このようにすることにより、例えば、眠気や疲労が大きい場合に回復支援情報を出力するようにして、眠気や疲労が小さい場合は、回復支援情報を出力しないようにすることができる。従って、被検者が必要と感じる際に回復支援情報を出力することができる。

また、元気度算出部１３が算出した元気度の回復度を算出する回復度算出部１５を更に備え、回復度出力部１６から回復度を出力している。このようにすることにより、回復度によりどの程度元気度が回復したかを算出することができる。従って、被検者は休息等による効果を客観的に把握することが可能となる。

また、被検者の活動状態を取得する状態判別部１１１と、被検者の眠気基準心拍数が活動状態毎に格納されているサーバ２から活動状態に応じて眠気基準心拍数を取得するサーバ通信部１１３と、を更に備える。そして、眠気度算出部１１４は、眠気基準心拍数と、心拍数と、に基づいて眠気度を算出している。このようにすることにより、眠気基準心拍数と眠気基準心拍数とに基づいて眠気度を精度良く算出することができる。したがって、被検者の眠気を回復させるための支援をすることができる。

また、眠気度算出部１１４は、活動状態毎に予め設定された眠気予測パラメータに基づいて被検者の眠気度を算出している。このようにすることにより、心拍数と心拍揺らぎを活動状態に応じて重み付けすることができる。

また、支援情報出力部１４は、回復支援情報を表示する表示部、回復支援情報を音により出力する音声報知部、回復支援情報を振動により出力する振動報知部を備えている。このようにすることにより、被検者の様々な知覚に対してより回復情報を報知することができる。

なお、回復度算出部１５は、回復度が第２基準値よりも回復しているか判定し、回復度出力部１６は、回復度算出部１５が算出した回復度が第２基準値よりも回復していると判定した場合は、十分に心身が回復したことを示す情報（回復情報）を出力してもよい。例えば、第２基準値としての元気度を３とすると、元気度が３以上になった場合に、「元気になりました」等のメッセージを出力する。このようにすることにより、心身が十分に回復したことを被検者は客観的に把握することができる。

また第２基準値は、被検者によって設定が変更できるようにしてもよい。心身が予め定めた第２基準値における通知に対して、まだ十分に回復したと感じていない場合等には、第２基準値としての元気度を上げる等の対応を被検者自身が行うことができる。

また、表示部は、例えば図９のように、眠気度や疲労度や元気度を表示してもよい。このようにすることにより、被検者が現在の心身の状態や回復した心身の状態を視覚的に把握することができる。また、図９のように時系列のグラフに限らず、バーグラフやゲージ、数値等で表示するようにしてもよい。

また、上述した実施例において活動状態と測定時刻とに基づいて眠気予測パラメータや眠気基準心拍数を選択していたが、活動状態のみに基づいて眠気予測パラメータや眠気基準心拍数を選択してもよい。但し、測定時刻も考慮した方が、適切な眠気予測パラメータや眠気基準心拍数を選択できるので好ましい。

また、眠気度演算部１１、疲労度演算部１２及び元気度算出部１３等の演算部をサーバ２が備えてもよいし、眠気基準心拍数のテーブルをスマートフォン１が備えてもよい。即ち、サーバ２を用いず、全てスマートフォン１が備える構成であってもよい。

次に、本実施例の第２の実施例にかかる回復支援装置を図１２及び図１３を参照して説明する。なお、前述した第１の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施例では、図１２に示したように、回復度算出部１５が回復度算出部１５Ａに変更となり、回復度算出部１５Ａがサーバ２と接続されている。

回復度算出部１５Ａは、上述した第２の基準値まで元気度が回復する時間を測定する。そして、測定された時間を回復度出力部１６から出力する。この測定は、支援情報出力部１４が回復支援情報を出力してからの時間を測定してもよいし、被検者がスタート時間を決定するようにしてもよい。

図１３に、測定された時間の出力例（表示例）を示す。図１３に示したように、元気度の回復とともに表示することで被検者に回復時間を分かり易く表示することができる。即ち、回復度算出部１５Ａは、算出された回復情報（回復度）が第２基準値まで回復する時間である回復時間を測定する測定部として機能する。

また、回復度算出部１５Ａは、この測定した時間をサーバ２に送信する。サーバ２では、この時間を履歴情報として蓄積する。そして、次回の回復度算出時に履歴情報をサーバから取得して回復に要する時間を推定する。推定方法としては、例えば履歴情報に含まれる過去の測定時間の平均値や最頻値等から推定することが挙げられる。

即ち、回復度算出部１５Ａは、回復時間を履歴情報として蓄積する履歴格納部（サーバ２）に出力する履歴出力部と、履歴格納部（サーバ２）から履歴情報を取得する履歴取得部と、として機能する。また、回復度算出部１５Ａは、履歴取得部（サーバ２）が取得した履歴情報に基づいて、算出部（元気度算出部１３）で算出された現在の心身に関する情報（元気度）に応じた回復時間を推定する推定部としても機能する。

本実施例における動作は図１１のフローチャートと基本的には同様である。但し、ステップＳ１５では、上述した測定や回復時間の推定も行い、ステップＳ１６では、上述した第２の基準値まで元気度が回復する時間の測定値や推定値も出力される。

本実施例によれば、回復度算出部１５Ａが、回復度が第２基準値まで回復する時間を測定し、回復度出力部１６は、測定した時間を出力している。このようにすることにより、心身の状態が回復するまでの時間を被検者に通知することができる。

また、回復度算出部１５Ａが、自身が測定した時間を履歴情報として蓄積するサーバ２に出力し、サーバ２から履歴情報を取得して、取得した履歴情報に基づいて、元気度算出部１３で算出された元気度に応じた第２基準値まで回復する時間を推定する。そして、回復度出力部１６は、回復度算出部１５Ａが推定した第２基準値まで回復する時間を出力する。このようにすることにより、心身の状態が回復するまでの時間を過去の履歴に基づいて推定することができる。従って、被検者はどの程度回復支援情報に基づいた回復を行えばよいかの目安を把握することができる。

なお、上述した実施例では、支援情報出力部１４や回復度出力部１６からは表示、音声等による出力で説明したが、例えば、ウェアラブルデバイス等、他の機器に通信等で出力するようにしてもよい。即ち、支援情報出力部１４や回復度出力部１６からデータで出力するようにしてもよい。

また、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の回復支援装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１ スマートフォン（回復支援装置）
２ サーバ
３ 心拍センサ
１１ 眠気度演算部
１２ 疲労度演算部
１３ 元気度算出部
１４ 支援情報出力部（回復情報出力部、第１判定部、表示部、音声報知部、振動報知部）
１５ 回復度算出部（算出部、第２判定部）
１５Ａ 回復度算出部（測定部、履歴出力部、履歴取得部、推定部）
１６ 回復度出力部（回復情報出力部、表示部、音声報知部、振動報知部）
１１１ 状態判別部（活動状態取得部）
１１２ パラメータテーブル
１１３ サーバ通信部（眠気基準心拍数取得部）
１１４ 眠気度算出部（算出部）
１１５ Ｉ／Ｆ（生体情報取得部）
１１６ 疲労度算出部（算出部）
Ｓ１１ 眠気度算出、疲労度算出（生体情報取得工程、算出工程）
Ｓ１２ 元気度算出（算出工程）
Ｓ１４ 回復支援情報出力（回復情報出力工程）

Claims (12)

1. 被検者の生体情報を取得する生体情報取得部と、
   前記生体情報取得部が取得した前記生体情報に基づいて、前記被検者の心身に関する情報を算出する算出部と、
   前記算出部で算出された前記心身に関する情報に基づいて、前記被検者に心身の回復に関する回復情報を出力する回復情報出力部と、
   を備えることを特徴とする回復支援装置。
2. 前記算出部で算出された前記心身に関する情報と第１基準値とを比較し、前記回復情報を出力するかを判定する第１判定部を更に備え、
   前記回復情報出力部は、前記第１判定部の判定結果に基づき、前記回復情報を出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の回復支援装置。
3. 前記算出部が算出した前記心身に関する情報の回復量を算出する回復度算出部を更に備え、
   前記回復情報出力部は、前記回復量に関する回復情報を出力する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の回復支援装置。
4. 前記回復度算出部で算出された前記回復量が第２基準値よりも回復しているかを判定する第２判定部を更に備え、
   前記回復情報出力部は、前記第２判定部の判定結果に基づき、前記被検者の心身が回復したことを示す回復情報を出力する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の回復支援装置。
5. 前記回復度算出部で算出された前記回復量が前記第２基準値まで回復する回復時間を測定する測定部を更に備え、
   前記回復情報出力部は、前記回復時間を出力する、
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の回復支援装置。
6. 前記回復時間を履歴情報として蓄積する履歴格納部に出力する履歴出力部と、
   前記履歴格納部から前記履歴情報を取得する履歴取得部と、
   前記履歴取得部が取得した前記履歴情報に基づいて、前記算出部で算出された現在の心身に関する情報に応じた回復時間を推定する推定部と、を更に備え、
   前記回復情報出力部は、前記推定部が推定した前記回復時間を出力する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の回復支援装置。
7. 前記心身に関する情報は眠気に関する眠気情報であって、
   前記被検者の活動状態を取得する活動状態取得部と、
   前記被検者の眠気基準心拍数が前記活動状態毎に格納されている眠気基準心拍数格納部から前記活動状態取得部が取得した前記活動状態に応じて前記眠気基準心拍数を取得する眠気基準心拍数取得部と、を更に備え、
   前記算出部は、前記眠気基準心拍数と、前記生体情報と、に基づいて前記眠気情報を算出する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回復支援装置。
8. 前記回復情報出力部は、前記回復情報を表示する表示部、前記回復情報を音により出力する音声報知部、前記回復情報を振動により出力する振動報知部の少なくともいずれか１つを備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の回復支援装置。
9. 前記表示部は、前記心身に関する情報を表示することを特徴とする請求項８に記載の回復支援装置。
10. 被検者の生体情報を取得する生体情報取得工程と、
    前記生体情報取得工程で取得した前記生体情報に基づいて、前記被検者の心身に関する情報を算出する算出工程と、
    前記算出工程で算出された前記心身に関する情報に基づいて、前記被検者に心身の回復に関する回復情報を出力する回復情報出力工程と、
    を含むことを特徴とする回復支援方法。
11. 請求項１０に記載の回復支援方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする回復支援プログラム。
12. 請求項１１に記載の回復支援プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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