JP7070512B2 - 状態推定装置及び状態推定方法 - Google Patents
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Description
上記目的を達成するための状態推定装置に係る別の開示は、利用者のリラックスの程度を示すリラックスレベルを推定する状態推定装置(10)であって、利用者の生体情報を用いて、複数種類の指標値を算出する指標値算出部(102)と、複数種類の指標値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、利用者のリラックスレベルを推定する推定部(109)とを備え、指標値算出部は、利用者の心拍数、及び利用者の心拍変動を周波数解析して得られる高周波成分の積分値を指標値として算出し、推定部は、指標値として算出された、心拍数、及び高周波成分の積分値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、利用者のリラックスレベルを推定するようになっており、リラックスレベルの1つが、心拍数の変化傾向が急減を示す一方で、高周波成分の積分値の変化傾向が変化無しを示していることにより規定される浅いリラックスレベルであり、リラックスレベルの別の1つが、心拍数の変化傾向が微減を示す一方で、高周波成分の積分値の変化傾向が急増を示していることにより規定される入眠レベルである、状態推定装置である。
上記目的を達成するための状態推定装置に係るさらに別の開示は、利用者のリラックスの程度を示すリラックスレベルを推定する状態推定装置(10)であって、利用者の生体情報を用いて、複数種類の指標値を算出する指標値算出部(102)と、複数種類の指標値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、利用者のリラックスレベルを推定する推定部(109)とを備え、指標値算出部は、単位時間に対するα波の発生時間の割合を示すα波時間含有率、及び利用者の心拍変動を周波数解析して得られる高周波成分の積分値を指標値として算出し、推定部は、指標値として算出された、α波時間含有率、及び高周波成分の積分値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、利用者のリラックスレベルを推定するようになっており、リラックスレベルの1つが、α波時間含有率の変化傾向が急増を示す一方で、高周波成分の積分値の変化傾向が微増を示していることにより規定される深いリラックスレベルであり、リラックスレベルの1つが、α波時間含有率の変化傾向が急減を示し、かつ、高周波成分の積分値の変化傾向が急増を示していることにより規定される入眠レベルである、状態推定装置である。
上記目的を達成するための状態推定方法に係る別の開示は、利用者のリラックスの程度を示すリラックスレベルを推定する状態推定装置(10)が実行する状態推定方法であって、利用者の生体情報を用いて、複数種類の指標値を算出するステップ(S105)と、複数種類の指標値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、利用者のリラックスレベルを推定するステップ(S117)とを含み、指標値を算出するステップでは、利用者の心拍数、及び利用者の心拍変動を周波数解析して得られる高周波成分の積分値を指標値として算出し、推定するステップでは、指標値として算出された、心拍数、及び高周波成分の積分値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、利用者のリラックスレベルを推定するようになっており、リラックスレベルの1つが、心拍数の変化傾向が急減を示す一方で、高周波成分の積分値の変化傾向が変化無しを示していることにより規定される浅いリラックスレベルであり、リラックスレベルの別の1つが、心拍数の変化傾向が微減を示す一方で、高周波成分の積分値の変化傾向が急増を示していることにより規定される入眠レベルである、状態推定方法である。
上記目的を達成するための状態推定方法に係るさらに別の開示は、利用者のリラックスの程度を示すリラックスレベルを推定する状態推定装置(10)が実行する状態推定方法であって、利用者の生体情報を用いて、複数種類の指標値を算出するステップ(S105)と、複数種類の指標値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、利用者のリラックスレベルを推定するステップ(S117)とを含み、指標値を算出するステップでは、単位時間に対するα波の発生時間の割合を示すα波時間含有率、及び利用者の心拍変動を周波数解析して得られる高周波成分の積分値を指標値として算出し、推定するステップでは、指標値として算出された、α波時間含有率、及び高周波成分の積分値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、利用者のリラックスレベルを推定するようになっており、リラックスレベルの1つが、α波時間含有率の変化傾向が急増を示す一方で、高周波成分の積分値の変化傾向が微増を示していることにより規定される深いリラックスレベルであり、リラックスレベルの1つが、α波時間含有率の変化傾向が急減を示し、かつ、高周波成分の積分値の変化傾向が急増を示していることにより規定される入眠レベルである、状態推定方法である。
以下、図面を参照して、本開示の第1の実施形態について説明する。図1に示すように、第1の実施形態に係る状態推定システム1は、状態推定装置10と、識別情報取得装置20と、心電取得装置30と、脳波取得装置40とを含む。
本実施形態では、状態推定装置10は、利用者の生体情報である心電信号及びα波を用いて、指標値として心拍数、HF積分値及びα波時間含有率を算出する(S105)。そして、状態推定装置10は、心拍数、HF積分値及びα波時間含有率及びこれらの変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、利用者のリラックスレベルを推定する(S117)。
次に、本開示の第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。第2の実施形態では、推定部109は、リラックスレベル推定テーブルを参照し、正規化された指標値と、当該指標値に基づく微分値とを用いて、利用者のリラックスレベルを推定する。
第2の実施形態では、リラックスレベル推定テーブルを用いて、利用者のリラックスレベルを推定する。このため、機械学習に基づく指標値の離散化処理やクラスタリング処理を実行することなく、利用者のリラックスレベルを推定することができる。
本開示は、上述した実施形態に限定されることなく、様々に変更して実施することができる。例えば、上述した実施形態では、心拍数、α波時間含有率及びHF積分値の3種類の指標値を用いて、利用者のリラックスレベルを推定するが、他の実施形態では、これらの指標値のうちの2つを用いて、リラックスレベルを推定してもよい。
Claims (14)
- 利用者のリラックスの程度を示すリラックスレベルを推定する状態推定装置(10)であって、
前記利用者の生体情報を用いて、複数種類の指標値を算出する指標値算出部(102)と、
前記複数種類の指標値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、前記利用者のリラックスレベルを推定する推定部(109)と
を備え、
前記指標値算出部は、前記利用者の心拍数、及び単位時間に対するα波の発生時間の割合を示すα波時間含有率を前記指標値として算出し、
前記推定部は、前記指標値として算出された、前記心拍数、及び前記α波時間含有率の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、前記利用者のリラックスレベルを推定するようになっており、
前記リラックスレベルの1つが、前記心拍数の変化傾向が急減を示す一方で、前記α波時間含有率の変化傾向が微増を示していることにより規定される浅いリラックスレベルであり、
前記リラックスレベルの別の1つが、前記心拍数の変化傾向が微減を示す一方で、前記α波時間含有率の変化傾向が急増を示していることにより規定される深いリラックスレベルであり、
前記リラックスレベルのさらに別の1つが、前記心拍数の変化傾向が微減を示す一方で、前記α波時間含有率の変化傾向が急減を示していることにより規定される入眠レベルである、状態推定装置。 - 利用者のリラックスの程度を示すリラックスレベルを推定する状態推定装置(10)であって、
前記利用者の生体情報を用いて、複数種類の指標値を算出する指標値算出部(102)と、
前記複数種類の指標値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、前記利用者のリラックスレベルを推定する推定部(109)と
を備え、
前記指標値算出部は、前記利用者の心拍数、及び前記利用者の心拍変動を周波数解析して得られる高周波成分の積分値を前記指標値として算出し、
前記推定部は、前記指標値として算出された、前記心拍数、及び前記高周波成分の積分値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、前記利用者のリラックスレベルを推定するようになっており、
前記リラックスレベルの1つが、前記心拍数の変化傾向が急減を示す一方で、前記高周波成分の積分値の変化傾向が変化無しを示していることにより規定される浅いリラックスレベルであり、
前記リラックスレベルの別の1つが、前記心拍数の変化傾向が微減を示す一方で、前記高周波成分の積分値の変化傾向が急増を示していることにより規定される入眠レベルである、状態推定装置。 - 利用者のリラックスの程度を示すリラックスレベルを推定する状態推定装置(10)であって、
前記利用者の生体情報を用いて、複数種類の指標値を算出する指標値算出部(102)と、
前記複数種類の指標値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、前記利用者のリラックスレベルを推定する推定部(109)と
を備え、
前記指標値算出部は、単位時間に対するα波の発生時間の割合を示すα波時間含有率、及び前記利用者の心拍変動を周波数解析して得られる高周波成分の積分値を前記指標値として算出し、
前記推定部は、前記指標値として算出された、前記α波時間含有率、及び前記高周波成分の積分値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、前記利用者のリラックスレベルを推定するようになっており、
前記リラックスレベルの1つが、前記α波時間含有率の変化傾向が急増を示す一方で、前記高周波成分の積分値の変化傾向が微増を示していることにより規定される深いリラックスレベルであり、
前記リラックスレベルの1つが、前記α波時間含有率の変化傾向が急減を示し、かつ、前記高周波成分の積分値の変化傾向が急増を示していることにより規定される入眠レベルである、状態推定装置。 - 前記指標値算出部は、前記心拍数及び前記α波時間含有率に加えて、前記利用者の心拍変動を周波数解析して得られる高周波成分の積分値を前記指標値として算出し、
前記推定部は、前記指標値として算出された、前記心拍数、前記α波時間含有率、及び前記高周波成分の積分値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、前記利用者のリラックスレベルを推定するようになっており、
前記リラックスレベルの1つが、前記心拍数の変化傾向が急減を示し、前記α波時間含有率の変化傾向が微増を示し、前記高周波成分の積分値の変化傾向が変化無しを示していることにより規定される第1の浅いリラックスレベルであり、
前記リラックスレベルの別の1つが、前記心拍数の変化傾向が微減を示し、前記α波時間含有率の変化傾向が微増を示し、前記高周波成分の積分値の変化傾向が微増を示していることにより規定される、前記第1の浅いリラックスレベルよりは深いリラックスレベルである第2の浅いリラックスレベルであり、
前記リラックスレベルのさらに別の1つが、前記心拍数の変化傾向が微減を示し、前記α波時間含有率の変化傾向が急増を示し、前記高周波成分の積分値の変化傾向が微増を示していることにより規定される、深いリラックスレベルであり、
前記リラックスレベルのさらに別の1つが、前記心拍数の変化傾向が微減を示し、前記α波時間含有率の変化傾向が急減を示し、前記高周波成分の積分値の変化傾向が急増を示していることにより規定される入眠レベルである、請求項1に記載の状態推定装置。 - 複数の前記リラックスレベルは、前記指標値と、前記複数種類の指標値の変化傾向に基づいて規定される、請求項1~4のいずれか1項に記載の状態推定装置。
- 前記指標値の変化傾向を示す微分値を算出する微分値算出部(105)と、
前記指標値の変化点を基準にして、前記指標値及び前記微分値を離散化する離散化処理部(106)と、
離散化された前記指標値及び前記微分値毎に、前記指標値及び前記微分値をクラスタリングし、クラスタリング結果を出力するクラスタリング処理部(107)と
をさらに備え、
前記推定部は、
前記クラスタリング処理部が出力する可能性のある複数のクラスタリング結果と、複数の前記リラックスレベルとが関連付けられたリラックスレベル対応表を参照し、前記クラスタリング処理部が出力した前記クラスタリング結果に関連付けられているリラックスレベルを、前記利用者のリラックスレベルとして推定する、請求項1~5のいずれか1項に記載の状態推定装置。 - 前記利用者の指標値の平均値及び標準偏差を用いて、前記指標値を正規化する正規化処理部(103)をさらに備え、
前記微分値算出部は、正規化された前記指標値の変化傾向を示す微分値を算出し、
前記離散化処理部は、正規化された前記指標値の変化点を基準にして、正規化された前記指標値及び前記微分値を離散化する、請求項6に記載の状態推定装置。 - 前記指標値を正規化する正規化処理部(103)をさらに備え、
前記推定部は、
前記正規化処理部が出力する可能性のある正規化された前記指標値及び前記指標値の変化傾向と、前記利用者のリラックスレベルとが関連付けられたリラックスレベル推定テーブルを参照し、
前記正規化処理部が出力した正規化された前記指標値に関連付けられているリラックスレベルを、前記利用者のリラックスレベルとして推定する、請求項1~5のいずれか1項に記載の状態推定装置。 - 他の装置に対し、前記利用者のリラックスレベルを高めるリラックス誘導処理を実行させるリラックス誘導処理部(111)をさらに備える、請求項1~8のいずれか1項に記載の状態推定装置。
- 前記リラックス誘導処理部は、前記推定部が推定した前記利用者のリラックスレベルが、目標のリラックスレベルに達するまで、他の装置に対し、前記リラックス誘導処理を実行させる、請求項9に記載の状態推定装置。
- 前記推定部が推定した前記利用者のリラックスレベルを通知する通知部(110)をさらに備える、請求項1~10のいずれか1項に記載の状態推定装置。
- 利用者のリラックスの程度を示すリラックスレベルを推定する状態推定装置(10)が実行する状態推定方法であって、
前記利用者の生体情報を用いて、複数種類の指標値を算出するステップ(S105)と、
前記複数種類の指標値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、前記利用者のリラックスレベルを推定するステップ(S117)と
を含み、
前記指標値を算出するステップでは、前記利用者の心拍数、及び単位時間に対するα波の発生時間の割合を示すα波時間含有率を前記指標値として算出し、
前記推定するステップでは、前記指標値として算出された、前記心拍数、及び前記α波時間含有率の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、前記利用者のリラックスレベルを推定するようになっており、
前記リラックスレベルの1つが、前記心拍数の変化傾向が急減を示す一方で、前記α波時間含有率の変化傾向が微増を示していることにより規定される浅いリラックスレベルであり、
前記リラックスレベルの別の1つが、前記心拍数の変化傾向が微減を示す一方で、前記α波時間含有率の変化傾向が急増を示していることにより規定される深いリラックスレベルであり、
前記リラックスレベルのさらに別の1つが、前記心拍数の変化傾向が微減を示す一方で、前記α波時間含有率の変化傾向が急減を示していることにより規定される入眠レベルである、状態推定方法。 - 利用者のリラックスの程度を示すリラックスレベルを推定する状態推定装置(10)が実行する状態推定方法であって、
前記利用者の生体情報を用いて、複数種類の指標値を算出するステップ(S105)と、
前記複数種類の指標値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、前記利用者のリラックスレベルを推定するステップ(S117)と
を含み、
前記指標値を算出するステップでは、前記利用者の心拍数、及び前記利用者の心拍変動を周波数解析して得られる高周波成分の積分値を前記指標値として算出し、
前記推定するステップでは、前記指標値として算出された、前記心拍数、及び前記高周波成分の積分値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、前記利用者のリラックスレベルを推定するようになっており、
前記リラックスレベルの1つが、前記心拍数の変化傾向が急減を示す一方で、前記高周波成分の積分値の変化傾向が変化無しを示していることにより規定される浅いリラックスレベルであり、
前記リラックスレベルの別の1つが、前記心拍数の変化傾向が微減を示す一方で、前記高周波成分の積分値の変化傾向が急増を示していることにより規定される入眠レベルである、状態推定方法。 - 利用者のリラックスの程度を示すリラックスレベルを推定する状態推定装置(10)が実行する状態推定方法であって、
前記利用者の生体情報を用いて、複数種類の指標値を算出するステップ(S105)と、
前記複数種類の指標値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、前記利用者のリラックスレベルを推定するステップ(S117)と
を含み、
前記指標値を算出するステップでは、単位時間に対するα波の発生時間の割合を示すα波時間含有率、及び前記利用者の心拍変動を周波数解析して得られる高周波成分の積分値を前記指標値として算出し、
前記推定するステップでは、前記指標値として算出された、前記α波時間含有率、及び前記高周波成分の積分値の変化傾向に基づいて規定される複数のリラックスレベルを用いて、前記利用者のリラックスレベルを推定するようになっており、
前記リラックスレベルの1つが、前記α波時間含有率の変化傾向が急増を示す一方で、前記高周波成分の積分値の変化傾向が微増を示していることにより規定される深いリラックスレベルであり、
前記リラックスレベルの1つが、前記α波時間含有率の変化傾向が急減を示し、かつ、前記高周波成分の積分値の変化傾向が急増を示していることにより規定される入眠レベルである、状態推定方法。
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