JP4938382B2

JP4938382B2 - 心拍ゆらぎ検出装置

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Publication number: JP4938382B2
Application number: JP2006217434A
Authority: JP
Inventors: 有紀園田; 清幸成松; 裕記笹川
Original assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2026-08-09
Also published as: JP2008036294A

Description

本発明は、心電波形や脈拍等の生体信号に基づいて得られた拍動のゆらぎを用いて被測定者の心地よさ度の変化を可視化する技術に関するものである。

従来より、交感神経と副交感神経の亢進状態の評価方法として、ローレンツプロットが知られている。一般に交感神経と副交感神経とはバランスがとれていることが重要であり、交感神経と副交感神経とのバランスが乱れると、拍動（心拍）のゆらぎに影響を及ぼす。

ローレンツプロットとは、この拍動のゆらぎを、心電波形や脈拍等の生体信号に基づいて可視化したものであり、広く知られている。

図２１、図２２は、心電波形に基づいてローレンツプロットを生成する方法を示した図である。図２１の２１０１に示すような心電波形が収集されると、まず、Ｒ波の位置が同定され、Ｒ−Ｒ間隔が算出される。Ｒ波とは心電波形のピーク部分をいい、Ｒ−Ｒ間隔とはＲ波のｎ拍目（ｎは任意の整数）とｎ＋１拍目の心拍間隔をいう。図２１の例では、Ｒ波の位置はそれぞれ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４と同定され、Ｒ−Ｒ間隔はそれぞれＴ２１、Ｔ３２、Ｔ４３（ｍｓｅｃ）と算出される。

そして、当該算出されたＲ−Ｒ間隔に基づいて、図２２に示す２次元グラフ領域に、Ｔ３２を横軸に、Ｔ２１を縦軸にプロットする。更に、Ｔ４３を横軸に、Ｔ３２を縦軸にプロットする。このような処理を、連続するＲ−Ｒ間隔に対して順次行うことで、ローレンツプロットが生成される。図２３は、生成されたローレンツプロットの一例を示す図であり、（ａ）は一般にバランスがとれた良好な状態を示しており、（ｂ）、（ｃ）はバランスがとれていない状態を示している（（ｂ）はストレス・疾患パターンを、（ｃ）は不整脈パターンをそれぞれ示している）。

このような方法により生成されるローレンツプロットを応用した技術として、本願出願人は、これまでいくつかの提案を行っている。例えば、下記特許文献１では、当該ローレンツプロットを心電波形の測定と並行してリアルタイムに表示させることで、被測定者がその場で拍動のゆらぎを把握できるリアルタイム拍動モニタを提案している。

また、下記特許文献２では、表示された被測定者のローレンツプロットに対して、被測定者の特徴情報（年齢と性別）に対応する平均的なローレンツプロットの分布領域を重畳して表示させることで、被測定者が拍動のゆらぎを対比して判断できるようにした心拍間隔表示装置を提案している。
特開２００１−２１２０９５号公報特開２００１−２１２０８９号公報

しかしながら、上記特許文献１及び２に記載された装置は、被測定者の現状の拍動のゆらぎを把握することにとどまり、拍動のゆらぎを改善し、被測定者にとって心地よい状態に導くための提案までは言及されていない。

一方で、交感神経と副交感神経のバランスを改善し、被測定者を心地よい状態に導くための手段としては、光や音、におい（心地よい色や音楽、におい）といったように人間の五感に作用させる種々の要素が考えられる。特に、においについてはアロマテラピー（芳香療法）など、商業的に確立された要素となりつつある。しかし、これらの効能は一様ではなく、被測定者ごとに異なるのが一般的である。このため、交感神経と副交感神経のバランスを改善し、被測定者を心地よい状態に導くための最適な手段を、被測定者ごとに見つけ出すことができることが望ましい。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、被測定者の心地よさ度の変化を可視化し、被測定者の心地よさ度を改善するための適切な手段を導き出すことが可能な装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る心拍ゆらぎ検出装置は以下のような構成を備える。
ハウジングの両端部に電極が配置され、中央部に表示部が配置された心拍ゆらぎ検出装置であって、
被測定者の状態を示す情報を複数の項目に分けて入力する入力手段と、
前記入力手段により被測定者の状態を示す情報が入力され、測定の開始が指示された場合に、前記電極を介して、被測定者の拍動を検出し、単位時間あたりの拍動数を抽出するとともに、１拍毎の拍動間隔を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された拍動間隔に基づいて時間領域解析または周波数解析を行う解析手段と、
前記測定の開始が指示された場合に、前記被測定者の脳波を検出する検出手段と、
所定時間ごとの、前記抽出された拍動数と、前記解析手段による解析結果と、前記検出手段により検出された脳波とに基づいて、前記被測定者が精神的にリラックスした状態にあるのか否かを表す心地よさ度を、該所定時間ごとに算出する心地よさ度算出手段と、
測定の終了が指示されるまでの間、前記算出された心地よさ度の前記所定時間ごとの時間変化を前記表示部にグラフ表示する表示手段と、
測定の終了が指示された場合に、前記心地よさ度の時間変化のグラフを、前記被測定者の状態を示す情報と対応付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された複数の前記被測定者の状態を示す情報の中から、指定された項目における入力内容が一致する、前記被測定者の状態を示す情報を全て選択する選択手段と、を備え、
前記表示手段は、
前記選択手段により選択された前記被測定者の状態を示す情報それぞれに対応付けて記憶された前記心地よさ度の時間変化のグラフを、前記記憶手段より全て読み出し、該読み出したグラフを前記表示部の同一領域に重ねて表示することを特徴とする。

また、本発明に係る他の心拍ゆらぎ検出装置は以下のような構成を備える。即ち、
ハウジングの両端部に電極が配置され、中央部に表示部が配置された心拍ゆらぎ検出装置であって、
被測定者の状態を示す情報を複数の項目に分けて入力する入力手段と、
前記入力手段により被測定者の状態を示す情報が入力され、測定の開始が指示された場合に、前記電極を介して、被測定者の拍動を検出し、単位時間あたりに拍動数を抽出するとともに、１拍毎の拍動間隔を抽出する抽出手段と、
前記抽出されたｎ拍目の拍動間隔とｎ＋１拍目の拍動間隔とを、２次元グラフ領域の縦軸または横軸として順次プロットする場合の各座標データを算出する座標算出手段と、
前記算出された前記座標データのばらつきを算出するばらつき算出手段と、
前記測定の開始が指示された場合に、前記被測定者の脳波を検出し、所定時間ごとの、該検出された脳波と前記抽出された拍動数と前記算出されたばらつきとに基づいて、前記被測定者が精神的にリラックスした状態にあるのか否かを表す心地よさ度を、前記所定時間ごとに算出する心地よさ度算出手段と、
測定の終了が指示されるまでの間、前記算出された心地よさ度の前記所定時間ごとの時間変化を前記表示部にグラフ表示する表示手段と、
測定の終了が指示された場合に、前記心地よさ度の時間変化のグラフを、前記被測定者の状態を示す情報と対応付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された複数の前記被測定者の状態を示す情報の中から、指定された項目における入力内容が一致する、前記被測定者の状態を示す情報を全て選択する選択手段と、を備え、
前記表示手段は、
前記選択手段により選択された前記被測定者の状態を示す情報それぞれに対応付けて記憶された前記心地よさ度の時間変化のグラフを、前記記憶手段より全て読み出し、該読み出したグラフを前記表示部の同一領域に重ねて表示することを特徴とする。

本発明によれば、被測定者の心地よさ度の変化を可視化することで、被測定者の心地よさ度を改善するための適切な手段を導き出すことが可能となる。

以下、必要に応じて添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態で説明する心拍ゆらぎ検出装置は、時間領域解析の幾何学的図形解析法の１つであるローレンツプロットを算出する装置として説明するが、本発明は以下に記載の実施形態に限定されるものではない。例えば、他の心拍変動指標として、周波数解析（スペクトル解析）や時間領域解析の幾何学的図形解析法の１つであるトライアングルインデックスや、時間／領域解析であるＳＤＮＮ、ＳＤＡＮＮ、ｒ−ＭＳＳＤ、ＲＲ５０（ＮＮ５０）、ｐＮＮ５０（φ₀ＮＮ５０）、ＣＤＲＲ等を算出する装置にも適用可能である。

１．装置の外観構成
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる心拍ゆらぎ検出装置の外観構成を示す図である。同図において、１０１はハウジングであり、内部の電子機器を覆うとともに、装置の外形を形成する。ハウジング１０１の一部分（１０２に示す部分）には、拍動を検出するための電極が埋め込まれており、被測定者が１０２に示す部分に身体の適所、例えば、手のひらを当てることにより、被測定者の拍動を検出することができる。

１０３は表示／操作部であり、検出された拍動に基づいて算出された心地よさ度（詳細は後述）をグラフ表示すると共に、被測定者による各種操作を受け付ける。１０４はランプ部であり、算出された心地よさ度に応じた色彩、光量の光を照射（発光）する。

なお、図１には示されていないが、本実施形態にかかる心拍ゆらぎ検出装置には、脳波（α波）を測定する脳波検出器が接続できるよう構成されているものとする。また、アロマを発生するアロマ発生器が接続できるように構成されているものとする。

２．装置の機能構成
図２は、本発明の第１の実施形態にかかる心拍ゆらぎ検出装置の機能構成を示す図である（脳波検出器およびアロマ発生器が接続された場合の機能構成を示す図である）。同図において、２０１はクロック部であり、クロック信号を発振し、ＣＰＵ２０２に供給する。２０２はＣＰＵであり、クロック部２０１より発振されたクロック信号に基づいて動作する。２０３はＲＡＭであり、ＣＰＵ２０２において処理されるプログラムのワークエリアとして機能するとともに、プログラム処理時にデータ等を一時的に記憶する記憶手段としても機能する。２０４はＲＯＭであり、ＣＰＵ２０２にて処理されるプログラムが格納されている。

２０５は表示／操作部であり、ＣＰＵ２０２において処理された処理結果を表示するとともに、被測定者からの指示入力を受け付ける。２０６は電極であり、被測定者の拍動を検出し、電気信号を出力する。２０７はアンプであり、電極２０６より出力された電気信号を増幅するとともに、デジタル信号（以下、心拍測定データ）に変換する。

２０８は脳波検出器であり、被測定者の脳波（好ましくは、例えばα波）を検出し、電気信号を出力する。２０９はアンプであり、脳波検出器２０８より出力された電気信号を増幅するとともに、デジタル信号（以下、脳波測定データ）に変換する。

２１０はアロマ発生器であり、被測定者が指定した種類のアロマを所定時間発生する。

２１１はランプ部であり、ＣＰＵ２０２における処理結果に基づいて、種々の色彩及び光量を有する光を選択して照射（発光）する。２１２はランプ駆動部であり、ランプ部２１１の点灯を制御する。

２１３はデータ記録部であり、ＣＰＵ２０２において心拍測定データや脳波測定データを処理することにより得られた算出データ、および表示／操作部２０５を介して被測定者が設定した被測定者に関する情報（設定データ：例えば、年齢、性別）等を記録する。

ＲＯＭ２０４に格納されたプログラムにより実現される機能を２２１から２３０に示す。２２１は心拍検出処理部であり、アンプ２０７より出力された心拍測定データを受信する。２２２は心拍間隔検出処理部であり、受信した心拍測定データに基づいて、心拍波形のＲ波を同定したのち、各Ｒ−Ｒ間隔を算出し、時間領域解析法で得られるデータの１つとしてのローレンツプロットデータ（２次元グラフ領域にローレンツプロットを表示するための座標データ）を生成する。また、所定時間、例えば１分間あたりの心拍数を算出する。更に、ゆらぎ度を算出する。ゆらぎ度とは、２次元グラフ領域におけるデータの分布領域の大きさ（本実施形態にあってはローレンツプロットデータのばらつき）のことをいうものとする。なお、以下では、測定中に算出されるゆらぎ度を単に「ゆらぎ度」と称し、測定完了時に算出された最終的なゆらぎ度を「最終ゆらぎ度」と称す。

２２３は脳波入力処理部であり、アンプ２０９より出力された脳波測定データを受信する。２２４は心地よさ度算出部であり、心拍間隔検出処理部２２２において算出されたゆらぎ度および心拍数と、脳波入力処理部２２３において受信された脳波測定データとを用いて、被測定者がリラックスした状態にあるのか否かを示す心地よさ度を算出する。

２２５は表示処理部であり、測定開始時においては、被測定者により予め入力された設定データを表示／操作部２０５上に表示する。また、測定中は、心地よさ度算出部２２４において算出された心地よさ度をリアルタイムに表示／操作部２０５上に表示するとともに（このように心地よさ度の遷移を表示したグラフを、以下、心地よさ度遷移グラフと称す）、心拍波形のＲ波のタイミングに合わせて、文字、記号、シンボルマーク等で表示される心拍検出マーク（後述）を点滅させ、更に心拍数を表示する。更に、データ記録部２１３より過去の心地よさ度を読み出し、表示／操作部２０５上にグラフ表示すると共に、後述する傾向グラフ処理部によりアロマ種類ごとに区分けして抽出された心地よさ度を色分けしてグラフ表示する。

２２６はデータ記録処理部であり、算出された最終ゆらぎ度、心地よさ度および入力された設定データ等を、データ記録部２１３に記録する。また、過去に記録された最終ゆらぎ度、心地よさ度および入力された設定データ等をデータ記録部２１３より削除する。

２２７は傾向グラフ処理部であり、データ記録部２１３に記録された過去の心地よさ度を抽出し、アロマ種類ごとに区分けする。なお、特定の設定データと対応づけられた心地よさ度のみを抽出したうえで、アロマ種類ごとに区分けすることも可能である。

２２８はユーザ入力処理部であり、表示／操作部２０５を介して入力された設定データを受信する。

２２９はアロマ出力制御部であり、被測定者により設定されたアロマを所定時間出力するよう、イランイラン、オレンジ、カモマイル、グレープフルーツ、フランキンセンス、ペパーミント、ベルガモット、ユーカリ、ラベンダー、ローズ、フェンネル、ジャスミン、レモン、レモングラス、マンダリン等のうち、選択されたアロマを発生するアロマ発生器２１０に指示する。なお、アロマ発生器に代えてオゾン発生器を接続しても良いし、両方を接続しても良い。

２３０は照明制御部であり、心地よさ度算出部２２４において算出された心地よさ度に対応する照明（色彩、光量）を選択し、ランプ駆動部２１２に出力を指示する。

３．装置における画面構成
図３は、表示／操作部２０５の画面例を示す図である（なお、画面は液晶画面のほか、視認性の高い有機ＥＬなどを用いても良い）。３０１はデータ表示部であり、表示処理部２２５が各種データを表示する。図３の例では、心地よさ度をグラフ表示するための画面が図示されており、横軸は時間（分）を縦軸は心地よさ度（％）を示している。３０９、３１０はそれぞれデータ表示部３０１をスクロールするためのスクロールバーである。２０５ａは、カーソル、スクロールバーを任意に移動させるための十字キーである。

３０２は測定ボタンであり、被測定者は測定ボタン３０２を押下することにより、測定を開始する。

３０３は再生ボタンであり、データ記録部２１３に記録された過去の心地よさ度等を読み出し、データ表示部３０１にグラフ表示する。３０４は削除ボタンであり、データ記録部２１３に記録された過去の最終ゆらぎ度、心地よさ度および設定データ等を削除する。

３０５は傾向グラフ表示ボタンであり、データ表示部３０１上に心地よさ度をアロマ種類ごとに区分けしてその傾向をみるための傾向グラフを表示する。３０６は傾向グラフ表示終了ボタンであり、データ表示部３０１上の傾向グラフの表示を終了する。

３０７、３０８はそれぞれ縮小ボタンおよび拡大ボタンであり、データ表示部３０１上に表示される心地よさ度遷移グラフや傾向グラフ等を縮小または拡大する。

４．装置における処理の流れ（全体）
図４は、本発明の第１の実施形態にかかる心拍ゆらぎ検出装置における全体処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ４０１において装置の電源が投入されると、ステップＳ４０２では、表示／操作部２０５に初期画面（例えば、図３に示す画面）が表示される。

ステップＳ４０３では、被測定者によりどのような操作が行われたのかを判定する。被測定者により測定ボタン３０２が押下されたと判定された場合には、ステップＳ４０４に進み、測定処理を実行する（測定処理の詳細は、後述）。また、被測定者により再生ボタン３０３または削除ボタン３０４が押下されたと判定された場合には、ステップＳ４０７に進み、心地よさ度遷移グラフ再生／削除処理を実行する（心地よさ度遷移グラフ再生／削除処理の詳細は、後述）。更に、被測定者により傾向グラフ表示ボタン３０５が押下されたと判定された場合には、ステップＳ４０８に進み、傾向グラフ表示処理を実行する（傾向グラフ表示処理の詳細は、後述）。

ステップＳ４０４における測定処理が終了すると、ステップＳ４０５に進み、算出された心地よさ度等をデータ記録部２１３に保存するか否かを判定する。被測定者より保存指示が入力された場合には、ステップＳ４０６に進み、心地よさ度等の保存処理を行う。

ステップＳ４０５において保存指示が入力されなかったと判定された場合、またはステップＳ４０６において心地よさ度等の保存処理が終了した場合、または、ステップＳ４０７において心地よさ度遷移グラフ再生／削除処理が終了した場合、またはステップＳ４０８において傾向グラフ表示処理が終了した場合には、ステップＳ４０９に進む。

ステップＳ４０９では、電源ＯＦＦ操作がなされたか否かを判定し、電源ＯＦＦ操作がなされていなければ、ステップＳ４０３に戻り、上記処理を繰り返す。

一方、ステップＳ４０９において電源ＯＦＦ操作がなされた場合には、処理を終了する。

５．測定処理（ステップＳ４０４）の詳細
図５〜図９を用いて、測定処理（ステップＳ４０４）の詳細について説明する。図５は、測定処理（ステップＳ４０４）の流れを示すフローチャートである。

測定ボタン３０２が押下され測定処理が起動すると、ステップＳ５０１では、データ表示部３０１に設定データ入力画面を表示し、設定データが入力されたか否かを判定する。

例えば図６はデータ表示部３０１に設定データ入力画面６０１が表示された様子を示す図である。同図に示すように、本実施形態の場合、例えば測定に際してデフォルトされた項目（ここでは６０２〜６０７の６項目）について被測定者が設定データを入力する構成となっている。

６０２は被測定者の年齢、性別を選択する項目である（被測定者の年齢、性別が選択されることで、該年齢、性別に対応する平均的なローレンツプロットの分布領域を呼び出すことができる）。６０３は被測定者の現在の状況を選択する項目である。６０４および６０５は被測定者の主観に基づく被測定者自身の自覚症状についての情報を入力する項目である。具体的には、６０４は被測定者の現在の精神状態に関する情報を入力する項目である。６０５は被測定者の現在の体調（肉体的状態）に関する情報を入力する項目である。６０６は、被測定者が現在服薬している薬に関する情報を入力する項目である。６０７はイランイラン、オレンジ、カモマイル、グレープフルーツ、フランキンセンス、ペパーミント、ベルガモット、ユーカリ、ラベンダー、ローズ、フェンネル、ジャスミン、レモン、レモングラス、マンダリン等の中から、アロマ発生器２１０を介して発生させるアロマの種類を設定する項目である。

６０８は設定ボタンであり、当該設定ボタン６０８が押下されると、設定項目６０２から６０７の設定データを設定したのち、設定データ入力画面６０１を閉じる。６０９はキャンセルボタンであり、当該キャンセルボタン６０９が押下されると設定項目６０２から６０７の設定データを設定することなく、設定データ入力画面６０１が閉じられる。

設定ボタン６０８が押下されると、ステップＳ５０１において設定データが入力されたと判断し、ステップＳ５０２に進む。一方、キャンセルボタン６０９が押下されると処理を終了する。

ステップＳ５０２では、図７に示すように測定開始指示入力画面７０１が表示され、測定を開始するか否かを判定する。

開始ボタン７０２が押下された場合には、測定開始指示入力画面７０１を閉じ、測定（心拍、脳波）を開始する（ステップＳ５０２において“Ｙｅｓ”）。一方、キャンセルボタン７０３が押下された場合には、測定開始指示入力画面７０１を閉じ、処理を終了する（ステップＳ５０２において“Ｎｏ”）。

測定が開始されると、ステップＳ５０３では、アロマ発生器２１０においてアロマの出力が開始される。また、ステップＳ５０４では、心拍検出処理部２２１が心拍測定データを受信する。また、脳波入力処理部２２８が脳波測定データを受信する。

ステップＳ５０５では、心拍検出処理部２２１で受信した心拍測定データに基づいて、単位時間あたりの心拍数を算出し、データ表示部３０１にリアルタイム表示する。また、ステップＳ５０６では、心拍検出処理部２２１で受信した心拍測定データに基づいて、ローレンツプロットデータを算出するとともに、ゆらぎ度を算出し、データ表示部３０１にリアルタイム表示する。

ステップＳ５０７では、ステップＳ５０４にて受信された脳波測定データと、ステップＳ５０５にて算出された心拍数と、ステップＳ５０６にて算出されたゆらぎ度とを用いて心地よさ度を算出し、グラフ表示する。なお、心地よさ度の算出にあたっては下式を用いる。
(式１）心地よさ度＝Ａ×心拍数（単位時間当たりの拍動数）＋Ｂ×ゆらぎ度＋Ｃ×α波（脳波）＋Ｄ
ただし、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは係数
図８は、測定が開始された後のデータ表示部３０１の表示例を示す図である。同図において、８０１は心拍検出マークであり、心拍検出処理部２２１において受信された心拍測定データのＲ波に合わせて点滅する。８０２は算出された心拍数を表示する心拍数表示欄（１分間あたりの心拍の数を表示する欄）である。８０３は、データ表示部３０１が現在拡大表示されているのか、標準の大きさで表示されているのか、縮小表示されているのかを表示する欄である。８０４は現在の日時を表示する欄である。

更に、８０５には設定データ入力画面６０１において被測定者が選択したアロマの種類が表示される。８０６は算出された心地よさ度の遷移を示した心地よさ度遷移グラフである。

ステップＳ５０８では、ステップＳ５０７にて算出された心地よさ度に応じて、最適なランプ部２１１より被測定者にとって最適な光を照射するよう、照明レベルを制御する。

ステップＳ５０９では、測定が開始されてから所定時間経過したか否かを判定する。所定時間経過していなければ、ステップＳ５０４に戻る。一方、所定時間経過していれば、処理を終了する。なお、所定時間経過するまでの経過を、データ表示部３０１の任意の位置に表示（セグメント表示などで、カウントダウン表示またはカウントアップ表示）したり、ペット、子供、風景、キャラクタなどを任意に選択して順次画像等を完成させるような画面表示するようにしてもよい。

図１０は、心地よさ度の遷移を示す心地よさ度遷移グラフ８０５と、測定完了時の最終ゆらぎ度１００１と、最終脳波（測定完了時の脳波）１００２、最終照明レベル（測定完了時の照明レベル）１００３がそれぞれ表示された様子を示している。

５．１照明制御処理（ステップＳ５０２）の詳細
上記照明制御処理（ステップＳ５０８）の詳細について図９を用いて説明する。ステップ９０１では、現在の心地よさ度が第１の範囲、例えば０〜２０％の範囲にあるか否かを判定する。現在の心地よさ度が第１の範囲（０〜２０％の範囲）にあると判定された場合には、照明レベル５を出力するよう、ランプ駆動部２１２に指示する。一方、第１の範囲（０〜２０％の範囲）にないと判定された場合には、ステップＳ９０２に進み、現在の心地よさ度が第２の範囲、例えば２０〜４０％の範囲にあるか否かを判定する。現在の心地よさ度が第２の範囲（２０〜４０％の範囲）にあると判定された場合には、照明レベル４を出力するよう、ランプ駆動部２１２に指示する。一方、第２の範囲（２０〜４０％の範囲）にないと判定された場合には、ステップＳ９０３に進み、現在の心地よさ度が第３の範囲、例えば４０〜６０％の範囲にあるか否かを判定する。現在の心地よさ度が第３の範囲（４０〜６０％の範囲）にあると判定された場合には、照明レベル３を出力するよう、ランプ駆動部２１２に指示する。一方、第３の範囲（４０〜６０％の範囲）にないと判定された場合には、ステップＳ９０４に進み、現在の心地よさ度が第４の範囲、例えば６０〜８０％の範囲にあるか否かを判定する。現在の心地よさ度が第４の範囲（６０〜８０％の範囲）にあると判定された場合には、照明レベル２を出力するよう、ランプ駆動部２１２に指示する。一方、第４の範囲（６０〜８０％の範囲）にないと判定された場合には、ステップＳ９０９に進み、照明レベル１を出力するよう、ランプ駆動部２１２に指示する。なお、第１〜第４の範囲は、上述の例に限られるものではなく、適宜設定変更が可能であるものとする。

なお、照明レベルはレベルが高いほど（数値が大きいほど）光量が多く、かつ彩度の高い色の光が照射されることを意味し、レベルが低いほど（数値が小さいほど）光量が少なく、かつ彩度の低い色の光が照射されることを意味するものとする。

つまり、心地よさ度が上がるにつれ、ランプの光量を落とし、徐々に彩度の低い色へと変化することとなる。

６．心地よさ度保存処理（ステップＳ４０６）の詳細
図１１〜図１３を用いて心地よさ度保存処理（ステップＳ４０６）の詳細について説明する。測定が完了し、心地よさ度遷移グラフ８０６と、最終ゆらぎ度１００１、最終脳波１００２、最終照明レベル１００３が表示されると、図１２に示すように、データ表示部３０１には、測定結果保存入力画面１２０１が表示される。測定結果保存入力画面１２０１には、保存ボタン１２０２とキャンセルボタン１２０３とが含まれる。保存ボタン１２０２は、被測定者が今回測定した測定結果の保存を指示するためのボタンである。キャンセルボタン１２０３は、今回測定した測定結果を保存しない旨の指示を入力するためのボタンである。

図１２において、保存ボタン１２０２が押下されると、図１１のステップＳ１１０１では、今回測定時に設定された各種設定データをデータ記録部２１３に記録する。更に、ステップＳ１１０２では、図１３に示すように該設定データに対応付けて算出データ（最終ゆらぎ度１３０９、最終脳波１３１０、最終照明レベル１３１１、心地よさ度１３１２）をデータ記録部２１２に記録する（データ記録部２１３に記録される最終ゆらぎ度、最終脳波、最終照明レベルは、測定完了時の１データであるのに対して、心地よさ度は、測定中の各時間ごとの複数の時系列データである）。なお、このとき、測定完了時の日時もあわせて記録する（１３０２）。

図１３は、心地よさ度保存処理によりデータ記録部２１３に記録された各種データ（日時、設定データ、算出データ）の一例を示す図である。

同図において、１３０１はデータ番号であり、保存するデータごとに、保存する順序に従って昇順に付される。

１３０２は測定完了の日時である。１３０３−１から１３０８は、測定の際に被測定者が入力した設定データであり、１３０９から１３１２は算出データである。具体的には、１３０９は測定完了時の最終ゆらぎ度であり、１３１０は測定完了時の最終脳波であり、１３１１は測定完了時の最終照明レベルであり、１３１２は心地よさ度である。

７．心地よさ度遷移グラフ再生／削除処理（ステップＳ４０７）の詳細
図１４〜図１６を用いて心地よさ度遷移グラフ再生／削除処理（ステップＳ４０７）の詳細について説明する。再生ボタン３０３または削除ボタン３０４が押下されると、図１４のステップＳ１４０１では、再生ボタン３０３または削除ボタン３０４のいずれのボタンが押下されたかを判断する。

ステップＳ１４０１において再生ボタン３０３が押下されたと判断された場合には、ステップＳ１４０２に進み、データ記録部２１３に記録されているデータ一覧をデータ表示部３０１に表示する。図１５の１５０１は、データ一覧を表示した様子を示している。被測定者は、データ一覧１５０１に記載されたデータ番号のうちのいずれかを選択して、再生ボタン１５０２を押下する。

ステップＳ１４０３では、被測定者により選択されたデータ番号に基づいて、心地よさ度遷移グラフの再生処理に必要なデータ（設定データ（アロマ種類）、算出データ（心地よさ度１３１２、最終ゆらぎ度１３０９、最終脳波１３１０、最終照明レベル１３１１））を読み出す。

ステップＳ１４０４では、ステップＳ１４０３において読み出されたデータを、データ表示部３０１に表示する。

なお、データ一覧１４０１が表示された際に、被測定者がキャンセルボタン１５０３を押下した場合には、データ表示部３０１は、再生ボタン３０３が押下される前の表示に戻る。

一方、ステップＳ１４０１において、削除ボタン３０４が押下されたと判断された場合には、ステップＳ１４０５に進み、データ記録部２１３に記録されているデータ一覧をデータ表示部３０１に表示する。図１６の１６０１は、データ一覧を表示した様子を示している。被測定者は、データ一覧１６０１に記載されたデータ番号のうちのいずれかを選択して、削除ボタン１６０２を押下する。

ステップＳ１４０６では、被測定者により選択されたデータ番号のデータをデータ記録部２１３から削除する。続けて、被測定者が他のデータ番号を選択して、削除ボタン１６０２を押下すると、当該データ番号のデータは、データ記録部２１３から削除される。つまり、キャンセルボタン１６０３が押下されるまでは、連続的にデータを削除することができる。

キャンセルボタン１６０３が押下されると、ステップＳ１４０７では、削除ボタン３０４が押下される直前の表示に戻る。

８．傾向グラフ表示処理（ステップＳ４０８）の詳細
図１７〜図１９を用いて傾向グラフ表示処理（ステップＳ４０８）の詳細について説明する。

傾向グラフ表示ボタン３０５が押下されると、図１８に示す傾向グラフ表示方法選択画面１８００をデータ表示部３０１に表示する。

ステップＳ１７０１では、傾向グラフ表示方法選択画面１８００において、被測定者が選択する傾向グラフ表示方法を受け付ける。ステップＳ１７０２では、傾向グラフ表示方法選択画面１８００において、「全データを表示」（１８０１）が選択されたか否かを判定する。

ステップＳ１７０２において、「全データを表示」（１８０１）が選択されたと判定された場合には、ステップＳ１７０３に進み、データ記録部２１３に記録された全ての心地よさ度を抽出する。ステップＳ１７０４では、ステップＳ１７０３にて抽出された心地よさ度をアロマ種類ごとに区分けして、それぞれのアロマ種類ごとに該心地よさ度を（各時間ごとに）平均化し、色分けしたのちにグラフ表示する。

ステップＳ１７０２において、「全データを表示」（１８０１）が選択されなかったと判定された場合（つまり、「特定のデータを抽出して表示」（１８０２）が選択されたと判定された場合）には、ステップＳ１７０５に進む。

例えば「特定のデータを抽出して表示」（１８０２）を選択した場合、被測定者は、例えば「特定のシチュエーション」（１８０３）、「特性の精神状態」（１８０４）、「特定の体調」（１８０５）、「特定の薬」（１８０６）のいずれか１つまたは複数を選択する。

なお、複数選択した場合には、それらの項目がすべて設定されたデータ番号の心地よさ度が抽出されることとなる。

そこで、ステップＳ１７０５では、当該選択された設定データが設定されたデータ番号に対応する心地よさ度をデータ記録部２１３より抽出する。ステップＳ１７０６では、当該抽出された心地よさ度をアロマ種類ごとに区分けして、それぞれのアロマ種類ごとに心地よさ度を平均化し、色分けしたのちにグラフ表示する。

図１９は、データ表示部３０１に表示された傾向グラフ（１９０１はアロマＡの心地よさ度遷移グラフ、１９０２はアロマＢの心地よさ度遷移グラフ、１９０３はアロマＣの心地よさ度遷移グラフ）の一例を示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は心地よさ度（％）を示している。

図２０は、データ表示部３０１に表示された傾向グラフであって、設定データとして“いらいらしている”が設定された際に測定された心地よさ度に基づいて表示された傾向グラフ（２００１はいらいらしている状態におけるアロマＡの心地よさ度遷移グラフ、２００２はいらいらしている状態におけるアロマＢの心地よさ度遷移グラフ、２００３はいらいらしている状態におけるアロマＣの心地よさ度遷移グラフ）の一例を示す図である。

図１９の傾向グラフを見ることにより、全体として被測定者にとって効果のあるアロマとあまり効果のないアロマを認識することが出来るようになる。そして、被測定者は複数のアロマのうち、最終的に自身の心地よさ度を向上させるのに最も適したアロマを認識することが出来るようになる（図１９の例では、アロマＣ）。

また、図１９の傾向グラフを見ることにより、被測定者は複数のアロマのうち、即効性の高いアロマを認識することができるようになる（図１９の例では、アロマＡ）。

また、図１９と図２０の傾向グラフを対比することにより、被測定者自身の自覚症状として“いらいらしている”ときに心地よさ度を向上させるのに最も適したアロマを認識することが出来るようになる（図２０の例では、アロマＢ）。このような結果から、例えば、被測定者自身の状態に関係なく、被測定者の心地よさ度を向上させるのに適したアロマとしてはアロマＣを選択し、特に、いらいらしている状態のときにはアロマＢを選択すればよいことがわかる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態にかかる心拍ゆらぎ検出装置では、心拍とあわせて脳波を測定し、心拍数とゆらぎ度と脳波とに基づいて心地よさ度を算出し、該心地よさ度に応じて、適切な光を被測定者に照射することとした。この結果、被測定者は、例えば、就寝時に自身の心地よさ度に応じた光の照射を受けることとなり、心地よく睡眠に入ることが可能となる。

また、本実施形態では、測定と同時に被測定者が選択したアロマを発生させ、心地よさ度の遷移を可視化することとした。これにより、被測定者は、アロマの発生に伴う心地よさ度の遷移を認識することが可能となった。また、心地よさ度をアロマ種類と対応付けて記録し、傾向グラフとして表示可能な構成とすることで、どのアロマが被測定者にとって効能があるのかを知ることができる。また、どのアロマが被測定者にとって即効性があるのかを知ることができる。更に、傾向グラフを、被測定者の自覚症状と対応付けて表示させる構成とすることにより、被測定者は、特定の自覚症状のときに効能があるアロマを発見することができるようになる。

本発明の第１の実施形態にかかる心拍ゆらぎ検出装置の外観構成を示す図である。本発明の第１の実施形態にかかる心拍ゆらぎ検出装置の機能構成を示す図である。表示／操作部２０５の画面例を示す図である。本発明の第１の実施形態にかかる心拍ゆらぎ検出装置における処理の流れを示すフローチャートである。測定処理（ステップＳ４０４）の流れを示すフローチャートである。設定データ入力画面６０１が表示された様子を示す図である。測定開始指示入力画面７０１が表示された様子を示す図である。測定が開始された後のデータ表示部３０１の一例を示す図である。照明制御処理（ステップＳ５０８）の流れを示すフローチャートである。心地よさ度の遷移を示す８０５と、測定完了時の最終ゆらぎ度１００１と、最終脳波１００２、最終照明レベル１００３がそれぞれ表示された様子を示す図である。測定結果保存入力画面１１０１が表示された様子を示す図である。心地よさ度保存処理によりデータ記録部２１３に記録された各種データを示す図である。心地よさ度保存処理によりデータ記録部２１３に記録された各種データ（日時、設定データ、算出データ）の一例を示す図である。心地よさ度遷移グラフ再生／削除処理（ステップＳ４０７）の処理の流れを示すフローチャートである。データ一覧を表示した様子を示す図である。データ一覧を表示した様子を示す図である。傾向グラフ表示処理（ステップＳ４０８）の処理の流れを示すフローチャートである。傾向グラフ表示方法選択画面の一例を示す図である。データ表示部３０１に表示された傾向グラフ（１９０１はアロマＡの心地よさ度遷移グラフ、１９０２はアロマＢの心地よさ度遷移グラフ、１９０３はアロマＣの心地よさ度遷移グラフ）の一例を示す図である。データ表示部３０１に表示された傾向グラフであって、設定データとして“いらいらしている”が設定された際に測定された心地よさ度遷移グラフ（２００１はアロマＡの心地よさ度遷移グラフ、２００２はアロマＢの心地よさ度遷移グラフ、２００３はアロマＣの心地よさ度遷移グラフ）の一例を示す図である。心電波形に基づくローレンツプロット方法を説明するための図である。心電波形に基づくローレンツプロット方法を説明するための図である。ローレンツプロットの一例を示す図である。

Claims

ハウジングの両端部に電極が配置され、中央部に表示部が配置された心拍ゆらぎ検出装置であって、
被測定者の状態を示す情報を複数の項目に分けて入力する入力手段と、
前記入力手段により被測定者の状態を示す情報が入力され、測定の開始が指示された場合に、前記電極を介して、被測定者の拍動を検出し、単位時間あたりの拍動数を抽出するとともに、１拍毎の拍動間隔を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された拍動間隔に基づいて時間領域解析または周波数解析を行う解析手段と、
前記測定の開始が指示された場合に、前記被測定者の脳波を検出する検出手段と、
所定時間ごとの、前記抽出された拍動数と、前記解析手段による解析結果と、前記検出手段により検出された脳波とに基づいて、前記被測定者が精神的にリラックスした状態にあるのか否かを表す心地よさ度を、該所定時間ごとに算出する心地よさ度算出手段と、
測定の終了が指示されるまでの間、前記算出された心地よさ度の前記所定時間ごとの時間変化を前記表示部にグラフ表示する表示手段と、
測定の終了が指示された場合に、前記心地よさ度の時間変化のグラフを、前記被測定者の状態を示す情報と対応付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された複数の前記被測定者の状態を示す情報の中から、指定された項目における入力内容が一致する、前記被測定者の状態を示す情報を全て選択する選択手段と、を備え、
前記表示手段は、
前記選択手段により選択された前記被測定者の状態を示す情報それぞれに対応付けて記憶された前記心地よさ度の時間変化のグラフを、前記記憶手段より全て読み出し、該読み出したグラフを前記表示部の同一領域に重ねて表示することを特徴とする心拍ゆらぎ検出装置。
ハウジングの両端部に電極が配置され、中央部に表示部が配置された心拍ゆらぎ検出装置であって、
被測定者の状態を示す情報を複数の項目に分けて入力する入力手段と、
前記入力手段により被測定者の状態を示す情報が入力され、測定の開始が指示された場合に、前記電極を介して、被測定者の拍動を検出し、単位時間あたりに拍動数を抽出するとともに、１拍毎の拍動間隔を抽出する抽出手段と、
前記抽出されたｎ拍目の拍動間隔とｎ＋１拍目の拍動間隔とを、２次元グラフ領域の縦軸または横軸として順次プロットする場合の各座標データを算出する座標算出手段と、
前記算出された前記座標データのばらつきを算出するばらつき算出手段と、
前記測定の開始が指示された場合に、前記被測定者の脳波を検出し、所定時間ごとの、該検出された脳波と前記抽出された拍動数と前記算出されたばらつきとに基づいて、前記被測定者が精神的にリラックスした状態にあるのか否かを表す心地よさ度を、前記所定時間ごとに算出する心地よさ度算出手段と、
測定の終了が指示されるまでの間、前記算出された心地よさ度の前記所定時間ごとの時間変化を前記表示部にグラフ表示する表示手段と、
測定の終了が指示された場合に、前記心地よさ度の時間変化のグラフを、前記被測定者の状態を示す情報と対応付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された複数の前記被測定者の状態を示す情報の中から、指定された項目における入力内容が一致する、前記被測定者の状態を示す情報を全て選択する選択手段と、を備え、
前記表示手段は、
前記選択手段により選択された前記被測定者の状態を示す情報それぞれに対応付けて記憶された前記心地よさ度の時間変化のグラフを、前記記憶手段より全て読み出し、該読み出したグラフを前記表示部の同一領域に重ねて表示することを特徴とする心拍ゆらぎ検出装置。
前記心地よさ度算出手段により、所定時間ごとに算出された前記心地よさ度に応じて、所定の光量及び色の光を照射する照射部が、前記表示部の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の心拍ゆらぎ検出装置。
複数種類のアロマのうち、前記被測定者により選択されたアロマが、前記拍動の検出と並行して発生するように、アロマ発生器に指示するアロマ発生指示手段を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の心拍ゆらぎ検出装置。
コンピュータを、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の心拍ゆらぎ検出装置の各手段として機能させるための制御プログラム。