JP7318577B2 - Biological data measuring device and control program - Google Patents
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Description
本発明は、生体データ測定装置及び制御プログラムに関する。 The present invention relates to a biological data measuring device and control program.
作業者の生産性又は疲労度を判定する技術が提案されている。例えば特許文献1には、仕事を行っている1又は複数の作業者についての判定を行う生産性判定装置が記載されている。特許文献1に記載の生産性判定装置は、各作業者における脳内の血液の状態である脳状態を、各作業者に1つずつ取り付けられる1又は複数の検出器により検出する。また、生産性判定装置は、作業者の脳状態に基づき、作業者が仕事に集中している度合いである集中レベルと、該作業者に生じている快感に関する度合いである感情レベルとを測定し、測定結果に基づき、作業者の生産性を判定する。また、特許文献2には、EEG(脳波記録法)センサ等により対象の状態決定(注意、用心深さ、覚醒状態、眠気、集中レベル、睡眠、等)を行うシステムが記載されている。
Techniques for determining the productivity or fatigue level of workers have been proposed. For example,
特許文献3には、運転者の疲労による事故を防止するための健康管理システムが記載されている。特許文献3に記載の健康管理システムは、運転者の脳波を測定する測定部と、脳波に基づいて運転者の疲労度を演算する演算部とを備える。 Patent Literature 3 describes a health management system for preventing accidents due to driver fatigue. The health management system described in Patent Document 3 includes a measurement unit that measures brain waves of a driver, and a calculation unit that calculates the degree of fatigue of the driver based on the brain waves.
特許文献1及び2に記載の技術では、作業者等の集中レベルを測定することができるものの、作業者の集中レベルが低い場合に、その要因が作業者の健康状態に起因するものであるかをシステムが特定することはできなかった。また、特許文献3に記載の技術でも、脳波に基づいて運転者の疲労度を演算することが記載されているものの、作業者の集中の度合いが健康状態に起因するものであるかを判定することはできなかった。
Although the techniques described in
本発明のいくつかの態様は、作業者の集中の度合いが作業者の健康状態に起因するものであるかを判定することのできる技術を提供することを目的の一つとする。 An object of some aspects of the present invention is to provide a technique capable of determining whether the degree of concentration of the worker is due to the health condition of the worker.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る生体データ測定装置は、コントローラを備え、前記コントローラは、脳波センサにより測定された作業者の脳波、及び、脳血流センサにより測定された前記作業者の脳血流に基づいて前記作業者の状態を特定する特定処理と、前記特定処理による特定結果を出力する出力処理と、を実行し、前記状態は、前記作業者が作業に集中できていない第1状態、及び、前記作業者が体調不良である第2状態を含む、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a biological data measuring device according to an aspect of the present invention includes a controller, wherein the controller includes a worker's electroencephalogram measured by an electroencephalogram sensor and an electroencephalogram measured by a cerebral blood flow sensor. and an output process for outputting a result of the identification by the identification process, wherein the state is determined based on the worker's cerebral blood flow. It is characterized by including a first state in which the worker cannot concentrate and a second state in which the worker is in poor physical condition.
上記構成によれば、生体データ測定装置は、作業者の脳波及び脳血流を計測し、作業者が作業に集中できていない第1状態、及び作業者が体調不良である第2状態を含む作業者の状態を特定する。これにより、作業者等のユーザは、作業者の集中の度合いが作業者の体調不良に起因するものであるかを把握できる。 According to the above configuration, the biological data measuring device measures the electroencephalogram and cerebral blood flow of the worker, and includes a first state in which the worker cannot concentrate on work and a second state in which the worker is in poor physical condition. Identify worker status. Thereby, a user such as a worker can grasp whether the degree of concentration of the worker is caused by the poor physical condition of the worker.
本発明の態様2に係る生体データ測定装置は、前記態様1において、前記コントローラは、前記特定処理において、前記脳波センサにより測定された脳波が徐波であり、かつ、前記脳血流センサの検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が予め定められた条件を満たす場合、前記作業者が前記第2状態であると特定してもよい。
In the biological data measuring device according to aspect 2 of the present invention, in
上記構成によれば、生体データ測定装置は、脳波センサにより測定された脳波が徐波であり、かつ、脳血流センサの検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が条件を満たす場合、作業者が体調不良であると特定する。これにより、作業者等のユーザは、作業者が体調不良であるかを把握できる。 According to the above configuration, the biological data measuring device is provided when the electroencephalograms measured by the electroencephalogram sensor are slow waves and the blood flow and blood oxygen concentration specified from the detection values of the cerebral blood flow sensor satisfy the conditions. , to identify the worker as unwell. Thereby, a user such as a worker can grasp whether the worker is in poor physical condition.
本発明の態様3に係る生体データ測定装置は、前記態様1又は2において、前記コントローラは、前記特定処理において、前記脳波センサにより測定された脳波が徐波であり、かつ、前記脳血流センサの検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が予め定められた条件を満たさない場合、前記作業者が前記第1状態であると特定してもよい。
A biological data measuring device according to aspect 3 of the present invention is the
上記構成によれば、生体データ測定装置は、脳波センサにより測定された脳波が徐波であり、かつ、脳血流センサの検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が条件を満たさない場合、作業者が作業に集中できていない状態であると特定する。これにより、作業者等のユーザは、作業者が作業に集中できていない状態であるかを把握できる。 According to the above configuration, in the biological data measuring device, the electroencephalograms measured by the electroencephalogram sensor are slow waves, and the blood flow and blood oxygen concentration specified from the detection values of the cerebral blood flow sensor do not satisfy the conditions. In this case, identify that the worker is in a state of not being able to concentrate on the work. Thereby, a user such as a worker can grasp whether the worker cannot concentrate on the work.
本発明の態様4に係る生体データ測定装置は、前記態様1において、前記コントローラは、前記特定処理において、前記脳血流センサにより測定された脳血流が変化し、かつ、前記脳血流センサの検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が予め定められた条件を満たす場合、前記作業者が前記第2状態であると特定してもよい。
In the biological data measuring device according to aspect 4 of the present invention, in
上記構成によれば、生体データ測定装置は、脳血流センサにより測定された脳血流が変化し、かつ、脳血流センサの検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が予め定められた条件を満たす場合、作業者が体調不良の状態であると特定する。
これにより、作業者等のユーザは、作業者が体調不良であるかを把握できる。
According to the above configuration, the biological data measuring device changes the cerebral blood flow measured by the cerebral blood flow sensor, and predetermines the blood flow rate and blood oxygen concentration specified from the detection value of the cerebral blood flow sensor. If the condition is satisfied, the worker is identified as being in poor physical condition.
Thereby, a user such as a worker can grasp whether the worker is in poor physical condition.
本発明の態様5に係る生体データ測定装置は、前記態様1又は4において、前記コントローラは、前記特定処理において、前記脳血流センサにより測定された脳血流が変化せず、かつ、前記脳波センサにより測定された脳波が徐波である場合、前記作業者が前記第1状態であると特定してもよい。
In the biological data measuring device according to aspect 5 of the present invention, in
上記構成によれば、生体データ測定装置は、脳血流センサにより測定された脳血流が変化せず、かつ、前記脳波センサにより測定された脳波が徐波である場合、作業者が作業に集中できていない状態であると特定する。これにより、作業者等のユーザは、作業者が作業に集中できていない状態であるかを把握できる。 According to the above configuration, the biological data measuring device can be used when the cerebral blood flow measured by the cerebral blood flow sensor does not change and the brain waves measured by the brain wave sensor are slow waves. Identify a state of inability to concentrate. Thereby, a user such as a worker can grasp whether the worker cannot concentrate on the work.
本発明の態様6に係る生体データ測定装置は、前記態様1~5において、前記コントローラは、前記特定処理において、前記脳波センサにより測定された脳波の振幅が予め定められた閾値以下であり、かつ、速波である状態が予め定められた時間以上継続している場合、前記作業者は休憩が必要な状態であると特定してもよい。
In the biological data measuring device according to aspect 6 of the present invention, in
上記構成によれば、生体データ測定装置は、脳波センサにより測定された脳波の振幅が閾値以下であり、かつ、速波である状態が予め定められた時間以上継続している場合、作業者は休憩が必要な状態であると特定する。これにより、作業者等のユーザは、作業者は休憩が必要な状態であるかを把握できる。 According to the above configuration, in the biological data measuring device, when the amplitude of the electroencephalogram measured by the electroencephalogram sensor is equal to or less than the threshold and the state of fast waves continues for a predetermined time or longer, the worker Identify a condition that requires a break. Thereby, a user such as a worker can grasp whether the worker needs to take a rest.
本発明の態様7に係る生体データ測定装置は、前記態様1~6において、前記コントローラは、予め定められたプログラムに従って前記各処理を実行する少なくとも1つのプロセッサと、前記プログラムを格納した少なくとも1つのメモリと、を備えていてもよい。
A biological data measuring device according to aspect 7 of the present invention is, in
上記構成によれば、生体データ測定装置は、作業者の脳波及び脳血流を計測し、作業者が作業に集中できていない第1状態、及び作業者が体調不良である第2状態を含む作業者の状態を特定する。これにより、作業者等のユーザは、作業者の集中の度合いが作業者の体調不良に起因するものであるかを把握できる。 According to the above configuration, the biological data measuring device measures the electroencephalogram and cerebral blood flow of the worker, and includes a first state in which the worker cannot concentrate on work and a second state in which the worker is in poor physical condition. Identify worker status. Thereby, a user such as a worker can grasp whether the degree of concentration of the worker is caused by the poor physical condition of the worker.
本発明の請求項8に係る制御プログラムは、前記態様1~7の生体データ測定装置を制御する制御プログラムであって、前記コントローラに前記各処理を実行させることを特徴とする。
A control program according to claim 8 of the present invention is a control program for controlling the biological data measuring device according to
本発明の範疇には、態様8に係る制御プログラム及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も含まれる。 The scope of the present invention also includes a control program according to aspect 8 and a computer-readable recording medium recording it.
本発明の一態様によれば、作業者等のユーザは、作業者の集中の度合いが作業者の健康状態に起因するものであるかを把握できる。 According to one aspect of the present invention, a user such as a worker can grasp whether the degree of concentration of the worker is caused by the health condition of the worker.
〔実施形態1〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described in detail below.
(構成)
図1は、本実施形態に係る生体データ測定システム1の構成を例示する図である。生体データ測定システム1は、作業者の生体データを収集して作業者の状態を判定し、通知するシステムである。作業者の生体データは例えば、脳波及び脳血流を含む。本実施形態では、生体データ測定システム1は、作業者の頭部に脳波を測定するセンサ及び脳血流を測定するセンサを装着させ、作業者の作業への集中状態及び体調を判定する。
(composition)
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a biological
生体データ測定システム1は、装着用装置10及び管理装置20(特許請求の範囲における「生体データ測定装置」の一例)を含む。装着用装置10及び管理装置20はネットワークN1を介して接続される。ネットワークN1は、例えば有線LAN(Local Area Network)、無線LAN、インターネット、又はこれらの組み合わせであってもよい。図1には、図面が煩雑になるのを防ぐため、装着用装置10及び管理装置20をそれぞれ1台ずつ図示しているが、複数の装着用装置10及び複数の管理装置20が生体データ測定システム1に含まれてもよい。
The biological
装着用装置10は、作業者の脳波及び脳血流を測定する装置である。装着用装置10は、作業者の頭部に装着されて用いられる。管理装置20は、装着用装置10を装着した作業者の状態を特定する機能を備える。管理装置20は例えばサーバ又はPC(Personal Computer)等の装置である。管理装置20は作業者の生体データを収集し、作業者の状態を出力する。
The
装着用装置10は、脳波センサ110、脳血流センサ120、電源130、通信部140、通知部150、本体部160、及びヘッドバンド部170を含む。脳波センサ110は、作業者の脳波を測定するセンサである。脳血流センサ120は、作業者の脳血流を測定するセンサである。本実施形態では、脳血流センサ120は、血流量及び血液中酸素濃度を測定する。脳血流センサ120は例えば、近赤外線センサ、超音波センサ、又はドップラーセンサである。脳血流センサ120が近赤外線センサである場合、近赤外線センサが近赤外線を照射して近赤外線の反射波を検出し、検出結果を示す信号を出力する。
The
電源130は、装着用装置10の各部に電力を供給する。通信部140は、予め定められた無線又は有線の通信規格に従って他の装置と通信を行う。通信部140は例えば、管理装置20と近距離無線通信(Wi-Fi(登録商標)又はBluetooth(登録商標)等)を行う。通知部150は、例えばLEDの点灯又は音声の出力等により各種の通知を行う。本体部160は、装着用装置10が作業者の頭部に装着される際に、作業者の頭部を覆う部材である。ヘッドバンド部170は、作業者の頭部に巻きつけられる部材である。
The
管理装置20は、通信部210、電源220、コントローラ230、通知部240、及び表示部250を含む。通信部210は、通信部210は、予め定められた無線又は有線の通信規格に従って他の装置と通信を行う。通信部210は例えば、装着用装置10と近距離無線通信(Wi-Fi(登録商標)又はBluetooth(登録商標)等)を行う。電源220は、管理装置20の各部に電力を供給する。
The
コントローラ230は、予め定められたプログラムに従って各処理を実行する少なくとも1つのプロセッサ231と、プログラムを格納した少なくとも1つのメモリ232とを備える。プロセッサ231は、管理装置20を制御するプロセッサであり、例えば、マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ、マイクロコントローラ、又はこれらの組み合わせ等である。メモリ232は、例えば半導体RAM(random access memory)、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又はこれらの組み合わせである。メモリ232には、管理装置20の動作をプロセッサ231に実行させるための制御プログラムが格納されている。プロセッサ231は、メモリ232に格納された制御プログラムをメモリ232上に展開し、展開した制御プログラムに含まれる各命令を実行する。
プロセッサ231が制御プログラムを実行することにより、図1の特定部311及び出力部312が実行される。特定部311は、脳波センサ110により測定された作業者の脳波、及び、脳血流センサ120により測定された作業者の脳血流に基づいて、作業者の状態を特定する。作業者の状態は、作業者が作業に集中できていない第1状態、及び、作業者が体調不良である第2状態を含む。出力部312は、特定部311が特定した特定結果を出力する。
The
通知部240は、例えばLEDの点灯又は音声の出力等により各種の通知を行う。表示部250は、例えば液晶ディスプレイである。表示部250は、コントローラ230から供給されるデータに従い画面を表示する。本実施形態では特に、表示部250は、コントローラ230から供給されるデータに従い、作業者の状態を表示する。なお、表示部250が管理装置20に内蔵されておらず、外付けされる構成であってもよい。
The
図2は、装着用装置10の外観を例示する図である。装着用装置10は、作業者の頭部に装着される。図2の例では、装着用装置10の本体部160に、複数の脳波センサ110a、110b、…及び複数の脳血流センサ120a、120b、…が配置されている。本実施形態では、脳波センサ110及び脳血流センサ120のセンシング部を作業者の頭部を覆うように配列し、作業者に装着させる。脳波センサ110と脳血流センサ120との配置態様は図2に例示されるものに限られず、種々の配置態様が適用され得る。
FIG. 2 is a diagram illustrating the appearance of the wearing
図3は、脳波センサ110と脳血流センサ120との配置態様を例示する図である。図3の例では、複数の脳波センサ110a、110b、…が本体部160に設けられている。この例で、脳波センサ110a、110b、…は、国際10-20法に基づいた配置で取り付けられている。また、脳血流センサ120は、ヘッドバンド部170に設けられている。すなわち、図3の例では、脳血流センサ120は、ヘッドバンド等の部材により作業者の頭部に装着される。
FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement mode of the
図4は、脳波センサ110と脳血流センサ120との配置態様の他の例を示す図である。図4の例では、複数の脳波センサ110a、110b、…が本体部160に設けられているとともに、複数の脳血流センサ120a、120b、…が本体部160に設けられている。より具体的には、図4の例では、複数の脳波センサ110a、110b、…が円周状に配置され、その内側に円周状に複数の脳血流センサ120a、120b、…が配置され、更にその内側に複数の脳波センサ110k、110l、…が配置されている。
FIG. 4 is a diagram showing another example of the arrangement of the
脳波センサ110と脳血流センサ120との配置態様は上述したものに限られない。各センサが、作業者の頭部全体ではなく、例えば前頭部のみに配置される構成であってもよい。この場合、例えば、ヘッドバンド部170において作業者の額を接する部分にのみ脳血流センサ120が埋め込まれた構成であってもよい。この場合、脳波センサ110は図4に示す配置態様で配置されていてもよい。
The manner in which the
脳波センサ110の検出値及び脳血流センサ120の検出値は、通信部140により管理装置20に送信される。管理装置20は、脳波センサ110の検出値及び脳血流センサ120の検出値をメモリ232に蓄積する。コントローラ230は、メモリ232に蓄積された検出値を参照し、後述する作業者の状態の特定処理を実行する。
The detection value of the
(動作)
図5は、管理装置20のコントローラ230が行う、作業者の状態特定処理の全体の流れを例示するフローチャートである。コントローラ230は、ステップS10において、脳波センサ110により測定された脳波及び脳血流センサ120により測定された脳血流に基づいて作業者の状態を特定し、ステップS11で特定された特定結果を出力する出力処理を実行する。
(motion)
FIG. 5 is a flowchart illustrating the overall flow of worker state identification processing performed by the
(動作例)
図6は、管理装置20のコントローラ230が行う、作業者の状態特定処理の具体例を示すフローチャートである。なお、一部のステップは並行して、又は、順序を替えて実行されてもよい。
(Operation example)
FIG. 6 is a flowchart showing a specific example of worker state identification processing performed by the
本動作例では、コントローラ230は、作業者の状態を、「要休憩」、「体調不良」、「注意散漫」、及び「問題なし」に分類する。これらのうち、「問題なし」及び「要休憩」は作業者が作業に集中している状態であり、「体調不良」及び「注意散漫」は、作業者が作業に集中していない状態である。「問題なし」は、作業者が作業に集中しており、問題ない状態である。「要休憩」は、作業者が作業に集中しているものの、集中状態が長時間継続しており、休憩が必要な状態である。「体調不良」(第2状態)は、作業者が作業に集中しておらず、作業者の体調が良好でない状態である。「体調不良」は、例えば貧血、及び熱中症を含む。「注意散漫」(第1状態)は、作業者が作業に集中しておらず、かつ、作業者が体調不良でない状態である。
In this operation example, the
ステップS100において、コントローラ230は、脳波センサ110の検出値に基づいて、特定対象である作業者が作業に集中している状態(以下「集中状態」という)であるかを判定する。コントローラ230は、脳波センサ110により測定された脳波が徐波であるかを判定してもよい。例えば、コントローラ230は、測定された脳波が徐波である場合は作業に集中できていない状態であると判定する。徐波とは、8Hz以下の周波数の脳波であり、θ波又はδ波とも呼ばれる。徐波は、例えば睡眠状態、又は意識障害状態のときにみられる脳波である。また、徐波は、低血糖や低酸素状態、過呼吸状態のときにもみられる脳波である。
In step S100, the
作業に集中していると判定した場合(ステップS100;YES)、コントローラ230はステップS104の処理に進む。一方、作業に集中していないと判定した場合(ステップS100;NO)、コントローラ230はステップS101の処理に進む。
If it is determined that the user is concentrating on the work (step S100; YES), the
ステップS101において、コントローラ230は、脳血流センサ120の検出値に基づいて、作業者の脳血流が異常であるかを判定する。本動作例では、コントローラ230は、脳血流センサ120の検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が、予め定められた条件を満たすかを判定することにより、脳血流が異常であるかを判定する。例えば、コントローラ230は、血流量が650 mL/分以下であり、かつ、血中酸素濃度が95%以下の状態が1分程度継続している場合、異常と判定する。なお、判定の方法はこれに限定されず、他の手法が用いられてもよい。例えば、コントローラ230が、赤外線センサの検出値からヘモグロビン値を計測し、ヘモグロビン値が10 g/dL以下であれば貧血状態(異常)であると特定してもよい。
In step S<b>101 , the
ステップS101において、脳血流が異常であると判定した場合(ステップS101;YES)、コントローラ230は、ステップS102の処理に進む。一方、脳血流が異常でないと判定した場合(ステップS101;NO)、コントローラ230は、ステップS103の処理に進む。
When it is determined in step S101 that the cerebral blood flow is abnormal (step S101; YES), the
ステップS102において、コントローラ230は、作業者の状態が「体調不良」であると特定し、その旨を通知する。すなわち、本動作例では、コントローラ230は例えば、脳波センサ110により測定された脳波が徐波であり(ステップS100;NO)、かつ、脳血流センサ120の検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が予め定められた条件を満たす場合(ステップS101;YES)、作業者の状態が「体調不良」であると特定する。
In step S102, the
コントローラ230は、作業者の状態が「体調不良」である旨を作業者又は他のユーザに通知する。例えば、コントローラ230は、体調不良である旨を示すメッセージを表示部250に表示させたり、通知部240により警告音を出力したりすることにより、作業者の状態を通知する。また、作業者本人にフィードバックする場合、コントローラ230は、体調不良である旨を、ネットワークN1を通じて、作業者の装着用装置10の通知部150に送信する処理を行ってもよい。通知部150がスピーカーである場合、作業者はスピーカーからの音声により自身が体調不良であることを確認することができる。
The
ステップS103において、コントローラ230は、作業者の状態が「注意散漫」であると特定し、作業に集中できていないことを通知する。すなわち、作業に集中できておらず、かつ、脳血流が異常でない場合、健康であるが作業に集中できていない状態であると判定される。すなわち、本動作例では、コントローラ230は例えば、脳波センサ110により測定された脳波が徐波であり(ステップS100;NO)、かつ、脳血流センサ120の検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が上記条件を満たさない場合(ステップS101;NO)、作業者の状態が「注意散漫」であると特定する。
In step S103, the
コントローラ230は、作業者の状態が「注意散漫」である旨を作業者又は他のユーザに通知する。例えば、コントローラ230は、作業者が作業に集中できていない旨を示すメッセージを表示部250に表示させたり、通知部240により警告音を出力したりすることにより、作業者の状態を通知する。
The
ステップS104において、コントローラ230は、作業者の集中状態が長時間継続しているかを判定する。本動作例では、コントローラ230は、脳波センサ110により測定された脳波の振幅が予め定められた閾値以下であり、かつ、速波である状態が予め定められた時間以上継続しているかを判定する。速波とは、α波よりも周波数が高い波である。例えば、コントローラ230は、脳波が低振幅かつ不規則な速波(13Hz以上)である状態が予め定められた時間以上継続している場合、集中状態が長時間であると判定する。
In step S104, the
集中状態が長時間であると判定した場合(ステップS104;YES)、コントローラ230はステップS105の処理に進む。一方、集中状態が長時間でないと判定した場合(ステップS104;NO)、コントローラ230はステップS106の処理に進む。
If it is determined that the state of concentration is for a long time (step S104; YES), the
ステップS105において、コントローラ230は、作業者の状態が「要休憩」であると特定し、休憩を促す通知を行う。すなわち、本動作例では、コントローラ230は、脳波センサ110により測定された脳波の振幅が予め定められた閾値以下であり、かつ、速波である状態が予め定められた時間以上継続している場合、作業者の状態が「要休憩」であると特定する。
In step S105, the
コントローラ230は例えば、体調不良である旨を示すメッセージを表示部250に表示させたり、通知部240により警告音を出力したりすることにより、作業者が「要休憩」である旨を通知する。
For example, the
ステップS104において、集中状態が長時間でないと判定した場合(ステップS104;NO)、コントローラ230は、作業者の状態が「問題なし」であると特定する。この場合、作業者等への通知は行われない。
If it is determined in step S104 that the state of concentration is not for a long time (step S104; NO), the
ステップS106において、コントローラ230は、判定した作業者の状態を示すデータをメモリ232に蓄積する。すなわち、作業者の状態が判定される毎に、作業者の状態を示すデータがメモリ232に蓄積されていく。
In step S106, the
ステップS107において、コントローラ230は、作業者が装着用装置10を取り外したかを判定する。例えば、コントローラ230は、装着用装置10のセンサの検出値が予め定められた条件を満たさない場合(異常値が継続する場合、等)、作業者が装着用装置10を取り外したと判定する。作業者が装着用装置10を取り外したと判定した場合(ステップS107;YES)、コントローラ230は処理を終了する。一方、作業者が装着用装置10を取り外していない場合(ステップS107;NO)、コントローラ230はステップS100の処理に戻り、作業者の状態の判定処理を再度実行する。ステップS100~S107の処理が繰り返し実行されることにより、作業者の状態がモニタリングされるとともに、作業者の状態の履歴がデータとして蓄積される。
In step S<b>107 , the
ところで、脳の神経活動と脳血流には相関関係があり、脳波の異常の原因を血流状態から裏付けることができる。反対に、血流の変化が心因的要因等によるものであるかの裏付けを脳波データから行うことも可能である。例えば、脳の神経活動状態から作業に対する集中度が判り、脳血流状態から作業者の健康状態が判るため、作業への集中度合いが健康に起因するものであるかどうかがわかる。 By the way, there is a correlation between cerebral nerve activity and cerebral blood flow, and the cause of abnormalities in electroencephalograms can be confirmed from the state of blood flow. Conversely, it is also possible to confirm from electroencephalogram data whether changes in blood flow are due to psychogenic factors or the like. For example, the degree of concentration on work can be determined from the state of neural activity in the brain, and the state of health of the worker can be determined from the state of cerebral blood flow, so it can be determined whether the degree of concentration on work is due to health.
上述したように本実施形態では、コントローラ230は、脳波センサ110及び脳血流センサ120の検出値に基づいて作業者の状態を特定し、特定結果を出力する(図6のステップS102、S103、S105)。特に、コントローラ230は、メモリ232に蓄積された脳波データが異常な波形を示した場合や、脳血流データが異常値を示していた場合、管理装置20が異常を示す原因として「体調不良」、「注意散漫」、「要休憩」などを特定する。管理装置20は、作業者の状態の特定結果を出力することにより、特定結果を作業者又は管理者等のユーザに通知する。作業者の状態を報知することにより、例えば集中力不足による作業ミスや熱中症などによる労働災害を未然に防止することができる。
As described above, in this embodiment, the
また、本実施形態では、作業者の状態を作業者本人にフィードバックすることにより、客観的に判定された自身の状態(体調不良、等)を作業者が把握することができる。作業者本人が脳のデータから身体的あるいは精神的疲労の状態を把握し、注意散漫な状態であることを自覚することができる。これにより、例えば作業ミスや不注意による事故を防ぐことができる。 In addition, in this embodiment, by feeding back the condition of the worker to the operator himself/herself, the operator can grasp his/her own condition (poor physical condition, etc.) determined objectively. The worker himself/herself can grasp the state of physical or mental fatigue from brain data, and be aware of being in a distracted state. As a result, for example, accidents due to work mistakes or carelessness can be prevented.
〔変形例〕
上述の実施形態1において、管理装置20が、メモリ232に記憶されたデータから作業の負荷の度合いを可視化する処理を実行してもよい。例えば、コントローラ230が、作業者の状態を工程毎に集計し、集計結果を表示部250に表示してもよい。
[Modification]
In the first embodiment described above, the
図8は、表示部250に表示される画面を例示した図である。図8の例では、「工程A」、「工程B」、「工程C」の複数の工程のそれぞれについて、コントローラ230が集計した作業者の状態の集計結果が表示される。
FIG. 8 is a diagram exemplifying a screen displayed on the
この例では、作業者の精神的、身体的負荷の大きさを客観的なデータにより可視化することができる。作業の管理者等のユーザは、可視化されたデータを視認することで、人員配置を最適化することができたり、作業環境の改善を促したりすることができる。 In this example, it is possible to visualize the magnitude of the mental and physical load on the worker using objective data. By viewing the visualized data, a user such as a work manager can optimize the staffing and encourage improvement of the work environment.
上述の実施形態1では、コントローラ230は、作業者の状態として「問題なし」、「要休憩」、「体調不良」、及び「注意散漫」を特定した。コントローラ230が特定する作業者の状態は、上述した実施形態で示したものに限られない。例えば、コントローラ230が、脳波センサ110により測定された脳波が、8Hz以上かつ規則的で高振幅な脳波の場合は、身体的・精神的に良好な状態にあると判定してもよい。
In the first embodiment described above, the
上述の実施形態1では、脳波センサ110及び脳血流センサ120を備える装着用装置10を作業者が装着する場合を説明した。脳波センサ110及び脳血流センサ120の装着方法は上述した実施形態で示したものに限られない。例えば、脳波センサ110及び脳血流センサ120が個別に作業者の頭部に装着されてもよい。この場合、脳波センサ110及び脳血流センサ120は、作業者の作業負担にならないようなポータブル型のものを用いることが望ましい。
In the first embodiment described above, the case where the worker wears the wearing
脳波の徐波、速波、振幅の大きさ、規則性には個人差があり、集中・緊張状態などの判断基準は各個人によって異なる。そのため、コントローラ230は、作業者毎に状態の判定処理(図6のステップS100、S101、S104、図7のステップS200、201、203、等)における判定基準を異ならせてもよい。例えば、コントローラ230は、ステップS100において、脳波が徐波であるか否かを判定するための閾値(周波数)を、作業者毎に異ならせてもよい。この場合、閾値は、例えばメモリ232に蓄積された作業者毎の生体データに基づき決定される。
There are individual differences in the slow waves, fast waves, amplitudes, and regularity of electroencephalograms, and the judgment criteria for concentration, tension, etc. Therefore, the
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態1にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 2]
Other embodiments of the invention are described below. For convenience of explanation, members having the same functions as the members explained in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof will not be repeated.
実施形態2は、コントローラ230が行う作業者の状態の特定処理の内容が、実施形態1と異なる。実施形態2では、コントローラ230は、脳血流センサ120により測定された脳血流が変化し、かつ、脳血流センサ120の検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が、予め定められた条件を満たす場合、作業者の状態が「体調不良」であると特定する。
The second embodiment differs from the first embodiment in the details of the worker state identification process performed by the
図7は、管理装置20のコントローラ230が行う処理の流れを例示するフローチャートである。なお、一部のステップは並行して、又は、順序を替えて実行されてもよい。ステップS200において、コントローラ230は、脳血流センサ120の検出値に基づいて、作業者の脳血流が変化したかを判定する。コントローラ230は例えば、脳血流センサ120の検出値から特定される血流量の単位時間当たりの変化量、及び/又は血液中酸素濃度の単位時間当たりの変化量が予め定められた閾値より大きい場合、脳血流が変化したと判定する。脳血流が変化した場合(ステップS200;YES)、コントローラ230は、ステップS201の処理に進む。一方、脳血流が変化していない場合(ステップS200;NO)、コントローラ230は、ステップS203の処理に進む。
FIG. 7 is a flowchart illustrating the flow of processing performed by the
ステップS201において、コントローラ230は、脳血流センサ120の検出値に基づき、脳血流が異常かを判定する。本動作例では、コントローラ230は、脳血流センサ120の検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が予め定められた条件を満たす場合、血流が異常であると判定する。ステップS201の判定処理は、上述した図6のステップS101の判定処理と同様である。コントローラ230は、脳血流センサ120の検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が上記条件を満たさない場合、血流が正常であると判定する。脳血流が異常である場合(ステップS201;YES)、コントローラ230は、ステップS202の処理に進む。一方、脳血流が正常である場合(ステップS201;NO)、コントローラ230は、ステップS206の処理に進む。
In step S<b>201 ,
ステップS202において、コントローラ230は、作業者の状態が「体調不良」であると特定し、その旨を作業者又は他のユーザに通知する。すなわち、本動作例では、コントローラ230は例えば、脳血流センサ120により測定された脳血流が変化しておらず(ステップS200;YES)、かつ、脳血流センサ120の検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が予め定められた条件を満たす場合(ステップS201;YES)、作業者の状態が「体調不良」であると特定する。例えば、コントローラ230は、体調不良である旨を示すメッセージを表示部250に表示させたり、通知部240により警告音を出力したりすることにより、作業者の状態を通知する。
In step S202, the
一方、ステップS201において、脳血流が正常であると判定した場合(ステップS201;NO)、コントローラ230は、作業者の状態が「問題なし」であると特定する。この場合、作業者等への通知は行われない。
On the other hand, if it is determined in step S201 that the cerebral blood flow is normal (step S201; NO), the
ステップS203において、コントローラ230は、脳波センサ110の検出値に基づき、作業者が作業に集中している状態であるかを判定する。この判定処理は、図6のステップS100の処理と同様である。作業に集中していないと判定した場合(ステップS203;NO)、コントローラ230は、ステップS204の処理に進む。一方、作業に集中していると判定した場合(ステップS203;YES)、コントローラ230は、ステップS205の処理に進む。
In step S<b>203 ,
ステップS204において、コントローラ230は、作業者の状態が「注意散漫」であると特定し、その旨を作業者又は他のユーザに通知する。すなわち、コントローラ230は例えば、脳血流センサ120により測定された脳血流が変化せず(ステップS200;NO)、かつ、脳波センサ110により測定された脳波が徐波である場合(ステップS203;NO)、作業者の状態が「注意散漫」であると特定する。例えば、コントローラ230は、集中できていない旨を示すメッセージを表示部250に表示させたり、通知部240により警告音を出力したりする。
In step S204, the
ステップS205において、コントローラ230は、作業者の集中状態が長時間継続しているかを判定する。この判定処理は、図6のステップS104の処理と同様である。集中状態が長時間であると判定した場合(ステップS205;YES)、コントローラ230はステップS208の処理に進む。一方、集中状態が長時間でないと判定した場合(ステップS205;NO)、コントローラ230はステップS206の処理に進む。
In step S205, the
ステップS208において、コントローラ230は、作業者の状態が「要休憩」であると特定し、休憩を促す通知を行う。すなわち、コントローラ230は、脳血流センサ120により測定された脳血流が変化せず(ステップS200;NO)、かつ、脳波センサ110により測定された脳波が徐波でない場合(ステップS203;YES)、作業者の状態が「要休憩」であると特定する。例えば、コントローラ230は、体調不良である旨を示すメッセージを表示部250に表示させたり、通知部240により警告音を出力したりすることにより、作業者が「要休憩」である旨を通知する。
In step S208, the
ステップS206において、コントローラ230は、判定した作業者の状態を示すデータをメモリ232に蓄積する。すなわち、作業者の状態が判定される毎に、作業者の状態を示すデータがメモリ232に蓄積されていく。
In step S206, the
ステップS207において、コントローラ230は、作業者が装着用装置10を取り外したかを判定する。この判定処理は、図6のステップS107の処理と同様である。作業者が装着用装置10を取り外したと判定した場合(ステップS207;YES)、コントローラ230は処理を終了する。一方、作業者が装着用装置を取り外していない場合(ステップS207;NO)、コントローラ230はステップS200の処理に戻り、作業者の状態の判定処理を再度実行する。ステップS200~S207の処理が繰り返し実行されることにより、作業者の状態がモニタリングされるとともに、作業者の状態の履歴がデータとして蓄積される。
In step S<b>207 , the
〔ソフトウェアによる実現例〕
管理装置20の制御ブロック(特に特定部311、及び出力部312)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of realization by software]
The control blocks of the management device 20 (especially the
後者の場合、管理装置20は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば1つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
In the latter case, the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. is also included in the technical scope of the present invention.
1 生体データ測定システム
10 装着用装置
20 管理装置
110 脳波センサ
120 脳血流センサ
130、220 電源
140、210 通信部
150、240 通知部
160 本体部
170 ヘッドバンド部
230 コントローラ
231 プロセッサ
232 メモリ
250 表示部
311 特定部
312 出力部
1 biological
Claims (8)
前記コントローラは、
脳波センサにより測定された作業者の脳波、及び、脳血流センサにより測定された前記作業者の脳血流に基づいて、前記作業者毎に異なる判定基準であって前記メモリに蓄積された前記作業者毎の生体データに基づき決定される判定基準を用いて前記作業者の状態を特定する特定処理と、
前記特定処理による特定結果を出力する出力処理と、を実行し、
前記出力処理において出力する特定結果は、
(i)前記作業者が作業に集中できておらず、かつ、当該作業者が体調不良でない第1状態、
(ii)前記作業者が作業に集中できておらず、かつ、当該作業者が体調不良である第2状態、
(iii)前記作業者が作業に集中しており、かつ、休息が必要である第3状態、及び、
(iv)前記作業者が作業に集中しており、かつ、休息が必要でない第4状態、
のいずれかを示す情報を含む、
ことを特徴とする生体データ測定装置。 comprising a controller and a memory,
The controller is
Based on the worker's electroencephalogram measured by an electroencephalogram sensor and the worker's cerebral blood flow measured by a cerebral blood flow sensor, the determination criteria different for each worker and stored in the memory a specifying process for specifying the state of the worker using criteria determined based on biometric data for each worker;
an output process for outputting a specified result from the specified process; and
The specific result output in the output process is
(i) a first state in which the worker is not able to concentrate on the work and the worker is not in poor physical condition ;
(ii) a second state in which the worker cannot concentrate on work and the worker is in poor physical condition ;
(iii) a third state in which the worker is concentrating on work and needs rest; and
(iv) a fourth state in which the worker is concentrating on work and does not require rest;
containing information indicating either
A biological data measuring device characterized by:
前記特定処理において、前記脳波センサにより測定された脳波が徐波であり、かつ、前記脳血流センサの検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が予め定められた条件を満たす場合、前記作業者が前記第2状態であると特定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の生体データ測定装置。 The controller is
In the specifying process, if the electroencephalogram measured by the electroencephalogram sensor is a slow wave, and the blood flow and blood oxygen concentration specified from the detection value of the cerebral blood flow sensor satisfy predetermined conditions, Identifying that the worker is in the second state;
The biological data measuring device according to claim 1, characterized in that:
前記特定処理において、前記脳波センサにより測定された脳波が徐波であり、かつ、前記脳血流センサの検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が予め定められた条件を満たさない場合、前記作業者が前記第1状態であると特定する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の生体データ測定装置。 The controller is
In the specifying process, when the electroencephalogram measured by the electroencephalogram sensor is a slow wave, and the blood flow rate and blood oxygen concentration specified from the detection value of the cerebral blood flow sensor do not satisfy a predetermined condition. , identifying that the worker is in the first state;
3. The biological data measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記特定処理において、前記脳血流センサにより測定された脳血流が変化し、かつ、前記脳血流センサの検出値から特定される血流量及び血液中酸素濃度が予め定められた条件を満たす場合、前記作業者が前記第2状態であると特定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の生体データ測定装置。 The controller is
In the specifying process, the cerebral blood flow measured by the cerebral blood flow sensor changes, and the blood flow rate and blood oxygen concentration specified from the detection values of the cerebral blood flow sensor satisfy a predetermined condition. If the operator is in the second state,
The biological data measuring device according to claim 1, characterized in that:
前記特定処理において、前記脳血流センサにより測定された脳血流が変化せず、かつ、
前記脳波センサにより測定された脳波が徐波である場合、前記作業者が前記第1状態であると特定する、
ことを特徴とする請求項1又は4に記載の生体データ測定装置。 The controller is
In the specific processing, the cerebral blood flow measured by the cerebral blood flow sensor does not change, and
If the electroencephalogram measured by the electroencephalogram sensor is a slow wave, the operator identifies the first state;
The biological data measuring device according to claim 1 or 4, characterized in that:
前記特定処理において、前記脳波センサにより測定された脳波の振幅が予め定められた閾値以下であり、かつ、速波である状態が予め定められた時間以上継続している場合、前記作業者が前記第3状態であると特定する、
ことを特徴とする請求項1~5までの何れか1項に記載の生体データ測定装置。 The controller is
In the specific process, when the amplitude of the electroencephalogram measured by the electroencephalogram sensor is equal to or less than a predetermined threshold and the state of fast waves continues for a predetermined time or longer, the operator performs the identifying a third state;
The biological data measuring device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
予め定められたプログラムに従って前記各処理を実行する少なくとも1つのプロセッサと、
前記プログラムを格納した少なくとも1つの前記メモリと、を備えている、
ことを特徴とする請求項1~6までの何れか1項に記載の生体データ測定装置。 The controller is
at least one processor that executes each process according to a predetermined program;
at least one said memory storing said program;
The biological data measuring device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that:
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