JP2974017B1 - ストレス度判定装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 タスク難易度やタスク実施時における被験者
の体動がストレス度判定に与える影響を低減し、ストレ
ス度の判定精度を向上させる。 【解決手段】 ターゲット提示装置１の画面上を移動す
るターゲットをマウス６の操作で追従するタスクと休憩
するレストを被験者に交互に課し、心拍相当データ採取
装置３で心拍相当データを採取する。判定部５では、タ
スク時とレスト時に採取した心拍相当データを比較して
ストレス度を判定する。提示画面の一部を掃引する掃引
波形と、他の波形を重ねあわせたタスク波形をターゲッ
ト提示装置１へ入力し、ターゲットを移動しているの
で、ターゲットは連続的に移動する。そのため、マウス
操作も連続的な動作になり、体動の発生が抑えられる。
また、提示制御部２ではストレス度測定の前に、被験者
の集中度やエラー率に基づいて、ターゲットを移動させ
るタスク波形の難易度を個々の被験者毎に選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人の心拍相当デー
タからストレス度を判定するストレス度判定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、人は、職場あるいは日常生活にお
いて、様々なストレスを受けている。特に、急速なＯＡ
（オフィスオートメーション）化、ＦＡ（ファクトリオ
ートメーション）化により、ＶＤＴ（ビデオディスプレ
イ端末装置）作業や監視作業が増え、これらの作業がも
たらすテクノストレスは過労やヒューマンエラーの要因
となっている。これを防ぐため、ストレスの有害作用に
より心身に生じたストレス度を評価、判定することが重
要となっている。

【０００３】そこで、ストレス度と自律神経系の交感副
交感神経活動度の相関が高いことを利用して、図１０の
（ａ）に示すように、被験者に集中が必要なタスクを所
定時間間隔でレスト時間を挟みながら課し、心電信号を
採取し、心電信号から検出した拍動間隔および心拍数か
ら交感副交感神経活動度を算出し、ストレス度を判定す
る方法の開発が進められ、本出願人により出願された特
願平９−３４０５７６に記載されている。これらの従来
のストレス度判定装置でのタスクとしては、図１０の
（ｂ）に示すように、モニタ画面上のランダムな位置に
表示されたターゲットをマウス操作でクリックしていく
ものが用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
タスク提示方法では、ターゲットがランダムに画面上に
表示されるため、前のターゲットと後のターゲットとの
距離が大きい場合には、ターゲットを追従するために生
じた体動により、拍動間隔が左右されたり、ノイズが混
入する恐れがある。また、継続的な体動の影響で、心拍
数が変化してしまう可能性もある。さらに、タスクの難
易度が個々の被験者に合っていない場合には、被験者
が、タスクが簡単すぎて飽きてしまったり、難し過ぎる
ために諦めてしまうことがある。このような状況では、
被験者のストレス度の判定精度が低下してしまう恐れが
あった。

【０００５】本発明は、このような従来のストレス度判
定装置に改良を加え、タスクの難易度や、タスク実施時
における被験者の体動がストレス度判定に与える影響を
低減し、ストレス度を客観的に精度よく判定できるスト
レス度判定装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、被
験者が追従可能なターゲットを提示画面上に表示するタ
スクと、休憩であるレストとを交互に提示するタスク提
示装置と、被験者がターゲットを追従するための手動操
作部と、被験者の心拍相当データを採取する心拍相当デ
ータ採取装置と、提示画面に連続波形を入力することに
よりターゲットを連続的に移動させる提示制御手段と、
タスクを遂行しているタスク時に採取した心拍相当デー
タと、休憩しているレスト時に採取した心拍相当データ
の比較結果に基づいて、被験者のストレス度を判定する
ものとした。

【０００７】また、被験者が追従可能なターゲットを提
示画面上に表示するタスクと、休憩であるレストとを交
互に提示するタスク提示装置と、被験者がターゲットを
追従するための手動操作部と、被験者の心拍相当データ
を採取する心拍相当データ採取装置と、提示画面のＸ軸
およびＹ軸に、連続波形を入力することによりターゲッ
トを連続的に移動させる提示制御手段と、タスクを遂行
しているタスク時に採取した心拍相当データと、休憩し
ているレスト時に採取した心拍相当データの比較結果に
基づいて、被験者のストレス度を判定するものでもよ
い。

【０００８】上記提示制御手段は、タスク提示装置の提
示画面に、連続波形として、提示画面の一端から他端の
間を掃引する掃引波形を入力することができる。また、
上記提示制御手段は、タスク提示装置の提示画面に、連
続波形として、提示画面の一部を掃引する第１の波形
と、振幅が第１の波形の振幅より小さい第２の波形を重
ねあわせた波形を入力することもできる。上記第１の波
形および第２の波形は、正弦波状の滑らかな波形である
ことが好ましい。

【０００９】上記提示制御手段は、タスク時に採取した
心拍相当データから算出した正規化分散値とレスト時に
採取した心拍相当データから算出した正規化分散値の差
異が所定量以上になるように、第１の波形の周波数を選
択する第1周波数選択手段と、前記手動操作部の操作に
よりターゲットに追従できないエラー状態の発生率が所
定範囲に入るように、第２の波形の周波数を選択する第
2周波数選択手段を有することもできる。

【００１０】

【作用】本発明のストレス度判定装置では、タスク提示
装置により被験者に集中を必要とするタスクとレストを
交互に課し、被験者の心拍相当データを採取して、タス
クを遂行しているタスク時と休憩しているレスト時に採
取した心拍相当データを比較してストレス度を判定す
る。

【００１１】タスク時には、提示制御手段から、掃引波
形等の連続波形がタスク提示装置に入力されることによ
り、ターゲットは連続的に移動する。被験者は手動操作
部を操作して、ターゲットを追従するが、手動操作部で
の追従動作も連続的な動作になるため、体動の発生が抑
えられる。また、Ｘ軸およびＹ軸方向の2つの連続波形
がタスク提示装置に入力されることにより、ターゲット
はタスク提示装置の提示画面内を縦横自在に連続的に移
動するので、被験者の体動を抑えつつ、広範囲を移動す
る飽きの少ないタスクを提示することができる。

【００１２】さらに、タスク提示装置に入力する波形と
して、提示画面の一部を掃引する第１の波形と、第１の
波形より振幅の小さい第２の波形を重ねあわせた波形を
用いれば、ターゲットは複雑な軌跡を描きながら連続的
に移動するので、被験者の体動を抑えつつ、難易度の高
いタスクを提示することができる。また、上記掃引波形
として正弦波状の滑らかな波形を用いれば、ターゲット
の移動も滑らかな動作となり、一層体動を抑えることが
できる。

【００１３】さらに、タスク時に採取した心拍相当デー
タから算出した正規化分散値とレスト時に採取した心拍
相当データから算出した正規化分散値の差異が所定量以
上になるように、上記第1の波形の周波数を選択し、ま
た、エラー状態の発生率が所定範囲に入るように、上記
第2の波形の周波数を選択することにより、個々の被験
者毎に適切な難易度でターゲットを移動させることがで
き、被験者がタスクの遂行に飽きてしまったり、諦めて
しまうことを防止できる

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例によ
り説明する。第１の実施例の構成を図１に示す。本実施
例では、まず被験者に合わせてタスクの難易度を選択
し、その後でストレス度の測定および判定を行ってい
る。ストレス度判定装置は、被験者に集中を要するタス
クを課すためにターゲットを提示するターゲット提示装
置１と、ターゲット提示装置１に接続され、提示条件の
選択および制御を行う提示制御部２と、被験者の心拍相
当データを採取する心拍相当データ採取装置３と、心拍
相当データから交感副交感神経活動度を求める交感副交
感神経活動度算出部４と、上記交感副交感神経活動度算
出部４および提示制御部２に接続された判定部５、提示
制御部２に接続されたマウス６とから構成されている。

【００１５】提示制御部２および交感副交感神経活動度
算出部４は、心拍相当データ採取装置３に有線または無
線で接続されている。提示制御部２、交感副交感神経活
動度算出部４および判定部５はコンピュータ上に設けら
れている。なお、ターゲット提示装置１は、発明のタス
ク提示装置を構成し、提示制御部は提示制御手段を、交
感副交感神経活動度算出装置４および判定部５はストレ
ス度判定手段を構成する。

【００１６】まず、装置全体の動作の流れを簡単に説明
する。実際に被験者のストレス度を検出する前に、提示
制御部２において、個々の被験者の能力に合わせたタス
ク波形が選択される。最初に、レスト時での心電信号か
ら、図２に示すように、拍動信号Ｒ−ｗａｖｅを検出
し、拍動間隔ＲＲＩ（ＲーＲ ｉｎｔｅｒｖａｌ）を算
出し、拍動間隔ＲＲＩから次式に示す正規化分散ＲＲＶ
を算出する。

【数１】 精神的な集中度とＲＲＩデータのばらつきの程度が密接
な相関を持つことは実験的に確かめられている。ここで
は、このばらつきを表す指標として正規化分散ＲＲＶを
用いている。

【００１７】次に、タスク状態での正規化分散ＲＲＶを
算出する。まず、提示制御部２では、ターゲット提示装
置１のＸ軸（横軸）およびＹ軸（縦軸）方向に、第１周
波数候補ｆａの正弦波を入力し、ターゲットを移動す
る。被験者はマウス６の操作により、ターゲットをカー
ソルで追従する。心拍相当データ採取装置３により被験
者の拍動信号Ｒ−ｗａｖｅを測定して提示制御部２へ入
力する。

【００１８】提示制御部２では、タスク時の拍動間隔Ｒ
ＲＩの正規化分散ＲＲＶおよびマウス６の操作がターゲ
ットを追従できなかったエラー状態の発生率であるエラ
ー率を検出する。第１周波数候補ｆａを順次上昇してい
き、タスク時の正規化分散ＲＲＶがレスト時の正規化分
散ＲＲＶより５％以上低下した場合すなわちタスクを遂
行するために被験者がある程度集中する必要がある場合
または、エラー率が５％以上になった場合に、直前の第
１周波数候補を第1周波数ｆ１に決定する。

【００１９】次に、上記第1周波数ｆ１の倍の周波数を
第２周波数候補ｆｂとし、第１周波数ｆ１の正弦波に第
２周波数候補ｆｂの正弦波を重ねた波形をターゲット提
示装置１へ入力し、エラー率を検出する。第２周波数候
補ｆｂを上昇または低下させ、エラー率が９％以上で１
１％以下になった第２周波数候補を第２周波数ｆ２に決
定する。従って、図３に示すように、第1の波形である
第1周波数ｆ１の正弦波と、第2の波形である第２周波数
ｆ２の正弦波を重ねた波形をタスク波形とする。上記の
ように第1周波数および第２周波数を選択することによ
り、被験者にとって、簡単過ぎることも、難し過ぎるこ
ともない、適切な難易度のタスク波形が選択できる。

【００２０】タスク波形が選択されると、次に実際に被
験者のストレス度を判定する。提示制御部２により、１
分間のレストと、２分間のタスクが３回繰り返して提示
される。タスク時には、ターゲット提示装置１には、タ
スク波形が入力され、ターゲットが移動する。被験者は
マウス６の操作により、ターゲットをカーソルで追従す
る。

【００２１】心拍相当データ採取装置３で検出された拍
動信号Ｒ−ｗａｖｅは交感副交感神経活動度算出部４に
入力する。交感副交感神経活動度算出部４では、まず、
拍動信号Ｒ−ｗａｖｅから、拍動間隔ＲＲＩの正規化分
散ＲＲＶと平均心拍数ＢＥＡＴを算出する。算出した正
規化分散ＲＲＶと平均心拍数ＢＥＡＴをタスク時とレス
ト時でのＲＲＶ−ＢＥＡＴ２次元データの分布エリアと
して判定部５へ出力する。

【００２２】タスクの提示が終了後、分布エリアに基づ
いて、ストレス度を判定する。一般に、図４に示すよう
に、集中してタスクを遂行しているタスク時での分布エ
リアは左上に位置し、リラックスしているレスト時での
分布エリアは右下に位置する。しかし、ストレス度が大
きいと、タスク状態でも集中できないケースやレスト状
態でもリラックスできないケースが生じる。従って、健
常者では図５の（ａ）に示すように、タスク時の分布エ
リアとレスト時の分布エリアが離れている。ストレス度
が大きくなるにしたがい（ｂ）のように、両エリアが近
づき、ストレス度の大きい要注意者では（ｃ）のように
両エリアが重なる。

【００２３】判定部５では、今回測定したタスク時のＲ
ＲＶ−ＢＥＡＴ２次元データの重心位置とレスト状態で
のＲＲＶ−ＢＥＡＴ２次元データの重心位置との重心間
距離と、前回測定したタスク状態でのＲＲＶ−ＢＥＡＴ
２次元データの重心位置とレスト状態でのＲＲＶ−ＢＥ
ＡＴ２次元データの重心位置との重心間距離とを比較す
ることにより、ストレス度の変化を判定している。

【００２４】つぎに、本実施例における動作の流れをフ
ローチャートを用いてより詳細に説明する。まず、ター
ゲット提示装置１に入力するタスク波形を決定する動作
に関して図６および図７に示すフローチャートを用いて
説明する。ステップ１０１において、レスト状態での拍
動間隔ＲＲＩの正規化分散ＲＲＶを算出するために、レ
スト状態であることを被験者に提示する。ステップ１０
２で、心拍相当データ採取装置３により、被験者の心拍
が測定され、拍動信号が心拍相当データとして採取され
る。

【００２５】ステップ１０３で、この拍動信号は提示制
御部２に１００Ｈｚ以上でサンプリングして逐次取り込
まれる。心電図信号の場合は、身体に電極の装着を必要
とするが、ここでは、被験者に体動の少ないタスクを想
定しているため、心拍の測定で問題は生じない。また、
医療用としての正確な波形診断が目的ではないため、電
極の装着も簡単なものでよい。さらに、簡易測定が可能
な光学測定脈波信号や圧力測定による脈波信号でも、適
切な信号処理により拍動のタイミングが検出されるもの
であれば、同様の効果を得ることができる。

【００２６】次いで、ステップ１０４で、バンドパスフ
ィルタによりノイズ等の目的外信号が除去され、心拍相
当信号がファイリング処理される。ステップ１０５で、
心拍相当信号に閾値処理などを施し、ステップ１０６
で、拍動間隔ＲＲＩを検出する。ステップ１０７では、
拍動間隔ＲＲＩが所定の範囲内にあるかどうかがチェッ
クされる。ここでは、新規のデータＲＲＩ（１）検出に
際してその直前のデータＲＲＩ（０）を参照し、（１／
２）ＲＲＩ（０）から（３／２）ＲＲＩ（０）の範囲を
検出範囲として設定する。不整脈や検出エラーで拍動が
欠けたり、電気的ノイズが混入した場合には、このチェ
ックで検出できる。すなわち、ＲＲＩ（１）が上記範囲
内にあるときはそのまま次のステップ１０９に進むが、
上記範囲にないときは誤差を含んだ値として、ステップ
１０８で、ＲＲＩ（１）は不使用とされ、時間情報のみ
が更新され、ステップ１０９へ進む。即ち、不整脈が生
じたり、検出エラーやノイズが混入したデータを排除す
れば、その後のデータは活用可能である。

【００２７】ステップ１０９では、元来、ＲＲＩには変
動が伴なうため、このＲＲＩデータは時系列的には不規
則なサンプリングにならざるを得ないので、補間処理に
より時系列的に規則的なサンプリングにする。ステップ
１１０では、逐次入力されてくるＲＲＩデータより、1
分間分のデータを解析区間として切り出す。次いで、ス
テップ１１１で、レスト状態での正規化分散ＲＲＶを算
出する。

【００２８】ステップ１１２では、提示制御部２は、タ
スクの提示を開始する。まず、ターゲット提示装置１の
Ｘ軸方向には、周波数が第１周波数候補ｆａで振幅がＸ
軸方向の幅の２／３である正弦波が入力され、Ｙ軸方向
には、周波数が第１周波数候補ｆａで振幅がＹ軸方向の
幅の２／３である正弦波が入力される。ターゲット提示
装置１上に提示された長方形のターゲットはその中心の
Ｘ座標は、Ｘ軸方向に入力された波形のＸ座標を追従
し、Ｙ座標はＹ軸方向に入力された波形のＹ座標を追従
する。通常第１周波数候補ｆａの初期値としては、０．
５Ｈｚが用いられるが、被験者の年齢や、前回のストレ
ス度判定時に使用した周波数等を考慮して、適切な周波
数を用いることもできる。被験者はマウス６を操作し
て、常時ターゲット内にカーソルが重なるように、カー
ソルを移動させる。

【００２９】ステップ１１３では、１５秒間にカーソル
がターゲットから外れたエラー状態の発生率であるエラ
ー率を算出する。ステップ１１４では、エラー率が５％
以上であるか否かを判定する。エラー率が５％以上であ
れば、ステップ１１８へ進む。エラー率が５％より小さ
ければ、ステップ１１５へ進む。ステップ１１５では、
ステップ１０２からステップ１１１までと同様の動作を
行い、タスク状態での正規化分散ＲＲＶを算出する。但
し、ステップ１１０では、１分間分の解析区間を切り出
したが、本ステップでは、約１５秒間に相当する６０ポ
イントの解析区間を切り出す。

【００３０】ステップ１１６では、ステップ１１５で算
出したタスク状態でのＲＲＶがレスト状態でのＲＲＶよ
り５％以上低下したか否かを判定する。５％以上低下し
ていれば、ステップ１１８へ進み、低下していなけれ
ば、ステップ１１７へ進む。ステップ１１７で、第１波
周波数候補ｆａを０．１Ｈｚ上昇させ、タスク難易度を
高くして、再度ステップ１１２へ戻る。ステップ１１８
では、このステップに進む場合は、エラー率が高い場合
や、タスク時の正規化分散ＲＲＶの低下率が大きい場合
なので、タスク難易度が高すぎたとみなし、その直前の
周波数すなわち、ステップ１１７へ進んだときの第１波
周波数候補ｆａから０．１Ｈｚを引いた周波数を第１周
波数ｆ１に決定する。

【００３１】ステップ１１９で、まず、ターゲット提示
装置１のＸ軸方向には、周波数が第１周波数ｆ１で振幅
がＸ軸方向の幅の２／３である正弦波に周波数が第２周
波数候補ｆｂで振幅がＸ軸方向の幅の１／３である正弦
波を重ねた波形が入力される。Ｙ軸方向には、周波数が
第１周波数ｆ１で振幅がＹ軸方向の幅の２／３である正
弦波に周波数が第２周波数候補ｆｂで振幅がＹ軸方向の
幅の１／３である正弦波を重ねた波形が入力される。第
２周波数候補ｆｂの初期値としては第１周波数ｆ１の倍
の周波数が用いられる。ターゲット提示装置１上に提示
されたターゲットは上記の入力波形に従って移動し、被
験者は、カーソルを追従させる。

【００３２】ステップ１２０では、１５秒間のエラー率
を算出する。ステップ１２１では、エラー率が９％以上
であるか否かを判定する。エラー率が９％以上であれ
ば、ステップ１２３へ進む。エラー率が９％より小さけ
れば、ステップ１２２へ進む。ステップ１２２では、タ
スクの難易度を高めるために、第２周波数候補ｆｂの周
波数を０．１Ｈｚ上昇させ、ステップ１１９へ戻り、再
度ターゲットを提示する。

【００３３】ステップ１２３では、エラー率が１１％以
下であるか否かを判定する。エラー率が１１％以下であ
れば、ステップ１２５へ進む。エラー率が１１％より大
きければ、ステップ１２４へ進む。ステップ１２４で
は、タスクの難易度を低下するために、第２周波数候補
ｆｂの周波数を０．１Ｈｚ下げ、ステップ１１９へ戻
り、再度ターゲットを提示する。ステップ１２５では、
このステップに進む場合は、エラー率が９％以上で１１
％以下であり、タスクの難易度が適切であると考えられ
るので、第２周波数候補ｆｂを第２周波数ｆ２に決定す
る。ステップ１２６で、第１周波数ｆ１の正弦波と第２
周波数ｆ２の正弦波を重ねた波形をタスク波形とする。
なお、フローチャートのステップ１１２およびステップ
１１５〜ステップ１１８は発明の第１周波数選択手段を
構成し、ステップ１１９〜ステップ１２５は発明の第２
周波数選択手段を構成する。

【００３４】次に、実際に被験者のストレス度を検出す
る場合の動作を図８に示すフローチャートを用いて説明
する。ステップ２０１では、まずタスク状態またはレス
ト状態を被験者へ提示する。タスク状態では、上述した
フローチャートで決定されたタスク波形がターゲット提
示装置１へ入力されることによりターゲットは連続的に
移動する。提示タイミングとしては、タスクが約１分程
度、レストが約２分程度に設定され、タスクとレストの
提示を１ラウンドとし、３回のラウンドが繰り返して提
示される。レストおよびタスクの間隔は被験者の年齢等
を考慮し適切な間隔が設定可能である。

【００３５】まず、心拍相当データ採取装置３により、
被験者の心拍が測定され、拍動信号が心拍相当データと
して採取され、交感副交感神経活動度算出部４に、１０
０Ｈｚ以上でサンプリングして逐次取り込まれる。その
後、交感副交感神経活動度算出部４において、図６に示
したステップ１０４からステップ１０９までと同様のス
テップが実施され、ＲＲＩが検出される。次いで、ステ
ップ２０２では、交感副交感神経活動度算出部４におい
て、６０ポイント分のＲＲＩデータを解析区間としてき
り出す。次いで、ステップ２０３で、正規化分散ＲＲＶ
と平均心拍数ＢＥＡＴを算出し、これらを解析区間の中
央値の時刻データとともに格納する。

【００３６】ステップ２０４で、解析区間の中央値の時
刻データがタスク時のデータかレスト時のデータかを判
別する。そして、タスク時の場合、ステップ２０５で、
タスク時のデータとして蓄積し、正規化分散ＲＲＶと平
均心拍数ＢＥＡＴとの関係をＲＲＶ−ＢＥＡＴ２次元デ
ータの分布エリアとして求め、ステップ２０７へ進む。
一方、ステップ２０４でレスト時であると判別された場
合には、ステップ２０６で、レスト時のデータとして蓄
積し、正規化分散ＲＲＶと平均心拍数ＢＥＡＴとの関係
をＲＲＶ−ＢＥＡＴ２次元データの分布エリアとして求
め、ステップ２０７へ進む。

【００３７】次に、ステップ２０７で、タスクおよびレ
ストの提示が完了したか否かがチェックされる。タスク
およびレストの提示が完了していない場合、ステップ２
０８に進み、解析区間を６０ポイント幅でシフトした
後、ステップ２０２〜ステップ２０７の処理を繰り返
す。上記のステップ２０１〜２０７の処理は、被験者に
対するタスクおよびレストの提示が行なわれている間、
繰り返されている。ステップ２０７で、タスクおよびレ
ストの提示完了がチェックされたときには、ステップ２
０９に進み、判定部５へ、ＲＲＶ−ＢＥＡＴ２次元デー
タの分布エリアを出力する。

【００３８】ステップ２１０では、総ラウンド回数が終
了しているか否かを判定する。総ラウンド回数が終了し
ていればステップ２１１へ進む。総ラウンド回数が終了
していなければ、ステップ２０１へ戻り、次のラウンド
の測定を行う。ステップ２１１では、判定部５におい
て、前回測定したときの、総ラウンドでのタスク時およ
びレスト時の分布集中エリアにおける平均重心間間距離
Ｇｔｒ、および今回測定した総ラウンドでの、タスク時
およびレスト時の分布集中エリアにおける平均重心間距
離Ｇｔｒ’を算出する。次に、ステップ２１２で、前回
の重心間距離Ｇｔｒと今回の重心間距離Ｇｔｒ’との比
較を行なうことにより、ストレス度の変化の判定が行な
われる。

【００３９】そして、今回測定した重心間距離Ｇｔｒ’
が前回測定した重心間距離Ｇｔｒより大きくなっている
場合には、ステップ２１３で、「ストレス度、前回より
減少傾向」の判定がなされる。また、今回測定した重心
間距離Ｇｔｒ’が前回測定した重心間距Ｇｔｒと変わら
ない場合には、ステップ２１４で、「ストレス度、前回
と変化なし」の判定がなされる。また、今回測定した重
心間距離Ｇｔｒ’が前回測定した重心間距離Ｇｔｒより
小さくなっている場合、ステップ２１５で、「ストレス
度、前回より増加傾向」の判定がなされる。

【００４０】本実施例では、第１周波数ｆ１で提示画面
の一部を掃引する正弦波と、第2周波数ｆ２の正弦波を
重ねあわせたタスク波形をターゲット提示装置１へ入力
し、ターゲットを移動している。第1周波数として、タ
スク時に採取した心拍相当データから算出した正規化分
散値とレスト時に採取した心拍相当データから算出した
正規化分散値の差異が５％以上になるか、またはエラー
率が５％以上になる第1周波数ｆ１を選択し、第2周波数
として、エラー状態の発生率が所定範囲に入るような第
２周波数ｆ２を選択することにより、個々の被験者毎に
適切な難易度でターゲットを移動させることができ、被
験者がタスクの遂行に飽きてしまったり、諦めてしまう
ことを防止でき、ストレス度判定の信頼性を向上するこ
とができる。

【００４１】また、連続波形であるタスク波形をターゲ
ット提示装置１へ入力し、ターゲットを移動しているの
で、ターゲットは連続的に移動する。そのため、ターゲ
ットを追従するためのマウス操作も連続的な動作にな
り、体動の発生が抑えられる。従って、タスク実施時に
おける被験者の体動がストレス度判定に与える影響を低
減し、ストレス度を客観的に精度よく判定できる。

【００４２】次に、図９に、本発明の第２の実施例を示
す。この実施例では、提示制御部１０は、ターゲット提
示装置１１のＸ軸のみにタスク波形を入力することによ
り、ターゲットである道路の映像を左右に移動させてい
る。被験者は手動操作部としてのハンドル１２を操作し
て自動車の映像を移動させ、道路上を走行させる。その
他の構成および動作は図１に示す第１の実施例と同様で
ある。上記のように、被験者になじみやすいドライビン
グシュミレータ風の装置にすることで、リラックスした
状態でストレス度の測定が可能になり、判定精度が一層
向上する。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のストレス
度判定装置では、タスク時には、提示制御手段から、掃
引波形や掃引波形に他の波形を重ねた波形等の連続波形
が入力されることにより、ターゲットは連続的に移動す
るので、被験者の追従操作も連続的な動作になるため、
体動の発生が抑えられ、ストレス度判定の信頼性が向上
する。また、上記掃引波形として正弦波状の滑らかな波
形を用いれば、ターゲットも滑らかに移動し、一層体動
を抑えることができる。

【００４４】さらに、タスク時に採取した心拍相当デー
タから算出した正規化分散値とレスト時に採取した心拍
相当データから算出した正規化分散値の差異が所定量以
上になるように、掃引波形の周波数を選択したり、エラ
ー状態の発生率が所定範囲に入るように、掃引波形に重
ねる波形の周波数を選択することにより、個々の被験者
毎に適切な難易度でターゲットを移動させることがで
き、被験者がタスクの遂行に飽きてしまったり、諦めて
しまうことを防止できるしたがって、タスクの難易度
や、タスク実施時における被験者の体動がストレス度判
定に与える影響を低減し、ストレス度を客観的に精度よ
く判定できるストレス度判定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図２】拍動間隔の説明図である。

【図３】第１の実施例におけるタスクを説明する図であ
る。

【図４】第１の実施例におけるストレス度の判定原理を
説明する図である。

【図５】ストレス度の変化による拍動間隔の正規化分散
ＲＲＶと平均心拍数ＢＥＡＴの２次元データの分布の変
化を説明する図である。

【図６】第１の実施例におけるタスク波形の選択動作の
流れを示すフローチャートである。

【図７】第１の実施例におけるタスク波形の選択動作の
流れを示すフローチャートである。

【図８】第１の実施例におけるストレス度の判定動差の
流れを示すフローチャートである。

【図９】第２の実施例の構成の一部を示す図である。

【図１０】従来のストレス度判定装置を示す図である。

【符号の説明】

１、１１ ターゲット提示装置 ２、１０ 提示制御部 ３ 心拍相当データ採取装置 ４ 交感副交感神経活動度算出部 ５ 判定部 ６ マウス １２ ハンドル

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被験者が追従可能なターゲットを提示画
   面上に表示するタスクと、休憩であるレストとを交互に
   提示するタスク提示装置と、被験者がターゲットを追従
   するための手動操作部と、被験者の心拍相当データを採
   取する心拍相当データ採取装置と、前記提示画面に連続
   波形を入力することによりターゲットを連続的に移動さ
   せる提示制御手段と、タスクを遂行しているタスク時に
   採取した前記心拍相当データと、休憩しているレスト時
   に採取した前記心拍相当データの比較結果に基づいて、
   被験者のストレス度を判定するストレス度判定手段とを
   備えることを特徴とするストレス度判定装置。
2. 【請求項２】 被験者が追従可能なターゲットを提示画
   面上に表示するタスクと、休憩であるレストとを交互に
   提示するタスク提示装置と、被験者がターゲットを追従
   するための手動操作部と、被験者の心拍相当データを採
   取する心拍相当データ採取装置と、前記提示画面のＸ軸
   およびＹ軸に、連続波形を入力することによりターゲッ
   トを連続的に移動させる提示制御手段と、タスクを遂行
   しているタスク時に採取した前記心拍相当データと、休
   憩しているレスト時に採取した前記心拍相当データの比
   較結果に基づいて、被験者のストレス度を判定するスト
   レス度判定手段とを備えることを特徴とするストレス度
   判定装置。
3. 【請求項３】 前記提示制御手段は、前記タスク提示装
   置の提示画面に、前記連続波形として、提示画面の一端
   から他端の間を掃引する掃引波形を入力することを特徴
   とする請求項１または２記載のストレス度判定装置。
4. 【請求項４】 前記提示制御手段は、前記タスク提示装
   置の提示画面に、前記連続波形として、提示画面の一部
   を掃引する第１の波形と、振幅が第１の波形の振幅より
   小さい第２の波形を重ねあわせたタスク波形を入力する
   ことを特徴とする請求項１または２記載のストレス度判
   定装置。
5. 【請求項５】 前記第１の波形および第２の波形は、正
   弦波状の滑らかな波形であることを特徴とする請求項４
   記載のストレス度判定装置。
6. 【請求項６】 前記提示制御手段は、タスク時に採取し
   た心拍相当データから算出した正規化分散値とレスト時
   に採取した心拍相当データから算出した正規化分散値の
   差異が所定量以上になるように、前記第１の波形の周波
   数を選択する第1周波数選択手段と、前記手動操作部の
   操作によりターゲットに追従できないエラー状態の発生
   率が所定範囲に入るように、前記第２の波形の周波数を
   選択する第2周波数選択手段を有することを特徴とする
   請求項４または５記載のストレス度判定装置。