JP2017144201A - Transition device of human body state - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、使用者の入眠を促したり、瞬きを適正な頻度に誘導してドライアイを防止するための人体状態の遷移装置に関する。 The present invention relates to a human body state transition device for preventing a dry eye by prompting a user to fall asleep or inducing blinking at an appropriate frequency.
入眠が難しい人に対して音や光などの刺激を間欠的に与え睡眠に導入する睡眠導入装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、被験者に対してスピーカを通じてリラックスさせるための音楽を聴かせると共に、被験者の生理状態に応じて音楽の再生速度を変化させるシステムが知られている(例えば、特許文献2参照)。 There has been known a sleep introduction device that intermittently applies a stimulus such as sound or light to a person who has difficulty falling asleep and introduces it into sleep (for example, see Patent Document 1). In addition, a system is known that allows a subject to listen to music for relaxing through a speaker and changes the music playback speed in accordance with the physiological state of the subject (see, for example, Patent Document 2).
ところが、特許文献1の睡眠導入装置では、被験者はジョイスティックなどのスイッチを持ち、刺激を感じたときになるべく早く当該スイッチを操作しなければならず、そのための心理的な負担があることから円滑な入眠が得られないと考えられる。 However, in the sleep introduction device of
また、特許文献2のシステムでは、被験者は間断なく音楽刺激を受け続けるので、睡眠状態に移行するためのきっかけとなる無音状態が無く、同様に円滑な入眠が得られないと考えられる。 Further, in the system of Patent Document 2, since the subject continues to receive music stimulation without interruption, it is considered that there is no silent state as a trigger for shifting to the sleeping state, and similarly smooth sleep cannot be obtained.
さらに、過緊張の状態が続くと瞬きの回数が減ってドライアイになることが知られているが、瞬き回数の減少は無自覚的に起きるので、瞬き回数を被験者の心理的な負担にならないようにして増加させてドライアイを防止するようなシステムは無かった。 Furthermore, it is known that the number of blinks will decrease and dry eyes will occur if the overtension state continues, but the decrease in the number of blinks will occur unconsciously, so that the number of blinks will not be a psychological burden on the subject However, there was no system that would increase this to prevent dry eyes.
そこで、本発明は、上記課題を解決するものであり、被験者に対して適正な刺激が加えられて円滑な入眠や、瞬き回数が適正化するなどの人体の状態を良好な方向にもたらすことができる人体状態の遷移装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-described problem, and can bring a human body state in a favorable direction, such as smooth sleep falling on the subject with appropriate stimulation and appropriate number of blinks. An object of the present invention is to provide a human body state transition device capable of performing the above.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、人体の所定部の動きを検知して電気信号に変換する信号変換部と、前記信号変換部からの電気信号を解析する解析部と、人体に対して刺激を与える刺激付与部と、前記解析部の解析結果に基づいて前記刺激付与部の出力する刺激の量、および/または頻度を変化させる制御部と、を備えることを特徴とする人体状態の遷移装置である。 In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載の人体状態の遷移装置において、前記信号変換部は人体の拍動を電気信号に変換し、前記刺激付与部は音刺激を出力し、前記制御部は前記刺激付与部から出力する音刺激の量、および/または頻度を変化させて、睡眠状態に誘導することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the human body state transition device according to the first aspect, the signal conversion unit converts a pulsation of a human body into an electrical signal, the stimulus applying unit outputs a sound stimulus, and the control unit Is characterized in that the amount and / or frequency of the sound stimulus output from the stimulus applying unit is changed to induce the sleep state.
請求項3の発明は、請求項2に記載の人体状態の遷移装置において、前記刺激付与部が出力する音刺激が1/fゆらぎ特性を有する音であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the human body state transition device according to the second aspect, the sound stimulus output by the stimulus applying unit is a sound having 1 / f fluctuation characteristics.
請求項4の発明は、請求項3に記載の人体状態の遷移装置において、前記刺激付与部が出力する音刺激が無音期間を有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the human body state transition device according to the third aspect, the sound stimulus output by the stimulus applying unit has a silent period.
請求項5の発明は、請求項2から請求項4のいずれかに記載の人体状態の遷移装置において、前記制御部は、前記解析部の解析結果が人体の拍動の周期が短くなったことを示すときに前記刺激付与部から出力する刺激の量を減少させ、および/または頻度を低下させることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the human body state transition device according to any one of the second to fourth aspects, the control unit has an analysis result of the analysis unit that shortens a cycle of pulsation of the human body. The amount of the stimulus output from the stimulus applying unit is reduced and / or the frequency is reduced.
請求項6の発明は、請求項1に記載の人体状態の遷移装置において、前記信号変換部は人体の瞬きを電気信号に変換し、前記刺激付与部は音刺激を出力し、前記制御部は前記刺激付与部から出力する音刺激の量、および/または頻度を変化させて、瞬きを適正な頻度に誘導しドライアイを防止することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the human body state transition device according to the first aspect, the signal conversion unit converts a blink of the human body into an electrical signal, the stimulus applying unit outputs a sound stimulus, and the control unit is The amount and / or frequency of sound stimulation output from the stimulus applying unit is changed to induce blinking at an appropriate frequency to prevent dry eye.
請求項7の発明は、請求項6に記載の人体状態の遷移装置において、前記制御部は、前記解析部の解析結果が人体の瞬きの頻度が低下したことを示すときに前記刺激付与部から出力する刺激の量を増大させ、および/または頻度を上昇させることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the human body state transition device according to the sixth aspect, when the control unit indicates that the analysis result of the analysis unit indicates that the blinking frequency of the human body has decreased, the stimulus applying unit It is characterized by increasing the amount of stimulation to be output and / or increasing the frequency.
請求項8の発明は、請求項7に記載の人体状態の遷移装置において、前記制御部は、前記解析部の解析結果が人体の瞬きの頻度が適正であることを示すときに前記刺激付与部から出力する刺激の量を減少させ、および/または頻度を低下させることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the human body state transition device according to
本発明によれば、被験者に対して適正な刺激が加えられて円滑な入眠や、瞬き回数が適正化するなどの人体の状態を良好な方向にもたらすことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a suitable stimulus is added with respect to a test subject, and the state of a human body, such as smooth sleep falling and the number of blinks being optimized, can be brought in a favorable direction.
以下、本発明の実施例1に係る人体状態遷移装置としての睡眠導入装置について、図1乃至図3を参照して説明する。睡眠導入装置1は、図1に示すように、被験者(人体)2の胸部付近に固定され心臓の拍動を電気信号に変換して送信するセンサー部3と、センサー部3から送信された電気信号を解析し、解析結果に基づいて被験者(人体)2に向けて音を発するスピーカ4の音量等を変化させる解析・制御部5と、ネットワーク6を介して解析・制御部5に接続され解析・制御部5が得たデータを管理する管理装置7とを備える。 Hereinafter, a sleep introducing device as a human body state transition device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. As shown in FIG. 1, the
センサー部3は、人体の胸部に密着させたパッド(不図示)からの電気信号を増幅するアンプ31と、アンプ31からの信号をAD変換するAD変換信号検出部32と、AD変換信号検出部32からのデジタル信号を無線送信する無線部33とを備える。 The
解析・制御部5は、無線部33からの電波を受信する無線部51と、受信した信号データから心臓の拍動信号を検出する信号検出部52と、検出した信号から特定の信号を抽出する特定信号抽出部53と、抽出した特定信号に基づいてスピーカ4を駆動する制御部54と、ネットワーク接続部55とを備える。 The analysis /
制御部54は、1/fゆらぎ特性を持った波の音、雨だれの音等の心地よい音を発するようにスピーカ4を制御すると共に、特定信号抽出部53からの信号に基づいて音量および音の停止時間(無音期間)を自在に制御できるようになっている。また、信号検出部52によって検出された拍動信号のデータは管理装置7に送られて管理、記録される。 The
次に、図2のフローチャートに基づいて動作を説明する。睡眠導入動作が開始されると、信号検出部52により検出された拍動信号が管理装置7等によって記録開始され(S1)、制御部54がスピーカ4から心地よい音を発生させる(S2)。横臥状態の被験者2は心地よい音を聞くことにより徐々にリラックスしていく。信号検出部52は、拍動信号のゆらぎが一定程度拡散したか否かをローレンツプロット手法等により検出して判断し(S3)、イエスの場合は制御部54を介してスピーカ4からの音を断続させる(音に停止時間を持たせる)(S4)。換言すると、リラックスの程度が進んだ段階で連続音から断続音(1/fゆらぎを持つ音)に切り替える。 Next, the operation will be described based on the flowchart of FIG. When the sleep introduction operation is started, the pulsation signal detected by the
リラックス状態にある被験者2は、音が聞こえている期間には、その音に意識が集中することにより睡眠の障害となっている雑念が消え、音が消えたタイミングで睡眠状態に引き込まれることが知られているが、音量が大きすぎたり、無音時間が短かったりすると、上記引き込みが生じないことがある。 The subject 2 who is in a relaxed state may be drawn into the sleep state at the timing when the sound disappears during the period when the sound is heard because the consciousness concentrates on the sound and the sleep disorder is lost. As is known, if the sound volume is too high or the silent time is short, the above-mentioned pulling may not occur.
そこで、睡眠状態に引き込まれる前段階では拍動の周期が一時的に短くなることを利用し、特定信号抽出部53が、拍動の周期が短くなったか否かを判定する(S5)。具体的には、図3に示すように、拍動の周期が0.9付近にまで低下した場合に睡眠状態に引き込まれる前段階であると判定する。そして、S5においてイエスと判定された場合に、制御部54は音量を下げると共に停止期間を長くする(S6)。音量が低下し、停止期間(無音期間)が長くなることにより、睡眠状態への引き込まれ現象がより起きやすくなる。 Therefore, the specific
その後、特定信号抽出部53は、拍動の周期が再び長くなったか否かを判定し(S7)、イエスであれば睡眠状態への引き込みが完成したことになるので、制御部54を介してスピーカ4からの音の発生を停止し(S8)、データの記録を終了する(S9)。具体的には、図3に示すように、拍動の周期が1.0以上にまで増加したか否かを判定する。 Thereafter, the specific
S5における判定の基準である周期=0.9及び、S7における判定の基準である周期=1.0は、もともと拍動に個人差があることから、管理装置7に蓄積されている被験者の過去のデータに基づいて調整する。また、管理装置7は、解析・制御部5から得られる拍動のデータを監視し、周期が異常に長くなったり、短くなった場合には、被験者の健康状態が悪化している恐れがあるので、その旨を表示し、被験者に知らせるようにしてもよい。 The period that is the criterion for determination in S5 = 0.9 and the period that is the criterion for determination in S7 = 1.0 are originally subject to individual differences in pulsation. Adjust based on data. Moreover, the
上記S4からS8の段階における拍動の周期の変化と、音の変化について図3を参照して説明する。被験者は、無音期間Saを伴う心地よい音Sを聞くうちにリラックスしていき、拍動周期が1.0前後から0.9前後へと低下する期間Psが現れる。この期間Psは前述の通り睡眠状態へ引き込まれる前状態であり、期間Ps以後において音Sの音量Svが低下されると共に無音期間Saの長さが長くなる。その後、拍動周期が再び長くなり、拍動周期=1.0以上になる期間Plが生じたときに睡眠に移行したと判断して音Sを停止する。 The change of the pulsation period and the change of the sound in the steps S4 to S8 will be described with reference to FIG. The subject relaxes while listening to the pleasant sound S accompanied by the silent period Sa, and a period Ps in which the pulsation period decreases from around 1.0 to around 0.9 appears. This period Ps is a state before being drawn into the sleep state as described above, and after the period Ps, the volume Sv of the sound S is decreased and the length of the silent period Sa is increased. After that, the pulsation period becomes longer again, and when the period Pl in which the pulsation period is equal to or greater than 1.0 occurs, it is determined that the state has shifted to sleep, and the sound S is stopped.
以上のように、被験者は、ジョイスティック等の意識的に操作するべき動作を必要とぜず、スピーカ4から発せられる心地よい音Sを聞いているだけでよく、音S自体も睡眠に引き込まれる可能性の高いタイミングで音量が小さくなると共に無音期間が長くなるので、円滑に睡眠に導入される。なお、S6において音量Svを下げると共に音の停止期間Saを長くする動作は、音量Svを低下させる動作、又は停止期間Saを長くする動作の何れかを行うものであってもよい。 As described above, the subject does not need an operation to be consciously operated such as a joystick, and only needs to listen to the pleasant sound S emitted from the speaker 4, and the sound S itself may be drawn into sleep. Since the volume is reduced at a high timing and the silent period is lengthened, it is smoothly introduced into sleep. Note that the operation of lowering the volume Sv and lengthening the sound stop period Sa in S6 may be either an operation of lowering the volume Sv or an operation of extending the stop period Sa.
本発明の実施例2に係る人体状態遷移装置としてのドライアイ防止装置について、図4乃至図6を参照して説明する。ドライアイ防止装置10は、図4に示すように眼鏡のレンズフレーム11に取り付けられ瞼12の動きを検出し電気信号に変換するセンサー部13と、つるフレーム14の耳にかかる部分に取り付けられたスピーカ15とを備える。 A dry eye prevention apparatus as a human body state transition apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, the dry
センサー部13及びスピーカ15は、図5に示すように解析・制御部16に接続される。解析・制御部16は、センサー部13から送られる電気信号の中から瞬き動作を検出する瞬き検出部17と、検出した瞬き動作の周期を判定する周期判定部18と、スピーカ駆動部19にアラーム音を供給する刺激信号発生部20と、周期判定部18が判定した瞬きの周期に基づいて刺激信号発生部20を起動停止する制御部21と、周期判定部18が判定した周期のデータを外部の管理装置22へ送信する無線部23とを備える。 The
次に、図6のフローチャートに基づいて動作を説明する。例えばパソコンの操作をしている被験者が眼鏡に取り付けられたドライアイ防止装置10を起動すると、制御部21は、周期判定部18が判定した瞬きの周期が長くなったか否かを判定する(S11)。具体的には、周期判定部18が判定する瞬きの周期は例えば2〜5秒程度の間で常に変動するのであるが、その平均値が例えば7〜8秒程度に長くなっていると判定すればイエスと判定し、刺激信号発生部20を起動してスピーカ15から2〜3秒周期のアラーム音を発声させる(S12)。 Next, the operation will be described based on the flowchart of FIG. For example, when a subject operating a personal computer activates the dry
その後、制御部21は、さらに瞬きの周期が長くなっているか否かを判定し(S13)、イエスであれば刺激信号発生部20に信号を送りアラーム音の音量を上げる(S14)。具体的には、瞬きの周期の平均が例えば10秒程度以上に長くなった場合にイエスと判定する。 Thereafter, the
S13において、瞬きの周期が長くなっていないと判定した場合には、周期が短い期間が現れたか否かを判定し(S15)、現れていない場合にはアラーム音の音量を上げ(S14)、周期が短い期間が現れている場合には、さらに周期がアラーム音の周期(2〜3秒)に同調しているか否かを判定する(S16)。 If it is determined in S13 that the blink cycle has not become longer, it is determined whether or not a period with a shorter cycle has appeared (S15). If not, the volume of the alarm sound is increased (S14). If a period with a short cycle appears, it is further determined whether or not the cycle is synchronized with the cycle of the alarm sound (2 to 3 seconds) (S16).
具体的には、周期が例えば4〜5秒の期間が現れ出した場合に、過緊張状態から脱したと考えられるので、アラーム音量のさらなる増加はせずに、周期がアラーム音に同調しているか否かを判定することになる。 Specifically, when a period of 4 to 5 seconds, for example, appears, it is considered that the person has escaped from the overstressed state. Therefore, the period is synchronized with the alarm sound without further increasing the alarm volume. It will be determined whether or not.
S16において、瞬きの周期がアラーム音の周期に同調していると判定した場合に、緊張状態から完全に脱し、適正な頻度で瞬きが行われドライアイになる虞が解消したと考えられるので、アラーム音を停止する(S17)。アラーム音が停止することによって、被験者は、余計な聴覚刺激を受けなくなるので再びパソコンの操作に集中することができる。 In S16, when it is determined that the blink period is synchronized with the alarm sound period, it is considered that the tension has been completely removed and the possibility of blinking at an appropriate frequency and resulting in dry eyes has been resolved. The alarm sound is stopped (S17). By stopping the alarm sound, the subject can receive no extra auditory stimulation and can concentrate on the operation of the personal computer again.
S14においてアラーム音の音量を上げる代わりに例えば1〜2秒間隔のアラーム音にしてもよいし、アラーム音の音量を増加すると共に頻度を増加してもよい。さらに、S16において瞬きの周期がアラーム音の周期に同調したと判定した後に、すぐにアラーム音を停止するのではなく、アラーム音の音量を下げる、又はアラーム音を間隔の長い(例えば4〜5秒)ものにしてもよい。 Instead of increasing the volume of the alarm sound in S14, for example, an alarm sound at intervals of 1 to 2 seconds may be used, or the volume of the alarm sound may be increased and the frequency may be increased. Furthermore, after it is determined in S16 that the blinking cycle is synchronized with the cycle of the alarm sound, the alarm sound is not stopped immediately, but the volume of the alarm sound is lowered or the alarm sound has a long interval (for example, 4 to 5). Seconds).
1 睡眠導入装置
2 人体
3 センサー部(信号変換部)
4 スピーカ(刺激付与部)
5 解析・制御部
10 ドライアイ防止装置
13 センサー部(信号変換部)
15 スピーカ(刺激付与部)
16 解析部
21 制御部
54 制御部1 Sleep Induction Device 2
4 Speaker (stimulation unit)
5 Analysis /
15 Speaker (stimulation unit)
16
Claims (8)
前記信号変換部からの電気信号を解析する解析部と、
人体に対して刺激を与える刺激付与部と、
前記解析部の解析結果に基づいて前記刺激付与部の出力する刺激の量、および/または頻度を変化させる制御部と、を備えることを特徴とする人体状態の遷移装置。A signal converter that detects the movement of a predetermined part of the human body and converts it into an electrical signal;
An analysis unit for analyzing an electrical signal from the signal conversion unit;
A stimulating unit for stimulating the human body;
A human body state transition device comprising: a control unit that changes an amount and / or frequency of a stimulus output from the stimulus applying unit based on an analysis result of the analysis unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016040474A JP2017144201A (en) | 2016-02-15 | 2016-02-15 | Transition device of human body state |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016040474A JP2017144201A (en) | 2016-02-15 | 2016-02-15 | Transition device of human body state |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2017144201A true JP2017144201A (en) | 2017-08-24 |
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ID=59681008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2016040474A Pending JP2017144201A (en) | 2016-02-15 | 2016-02-15 | Transition device of human body state |
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- 2016-02-15 JP JP2016040474A patent/JP2017144201A/en active Pending
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