JPH067451A - リラックス・リフレッシュ装置 - Google Patents

リラックス・リフレッシュ装置

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JPH067451A
JPH067451A JP4166557A JP16655792A JPH067451A JP H067451 A JPH067451 A JP H067451A JP 4166557 A JP4166557 A JP 4166557A JP 16655792 A JP16655792 A JP 16655792A JP H067451 A JPH067451 A JP H067451A
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JP
Japan
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heart sound
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arousal level
sound
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Withdrawn
Application number
JP4166557A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiko Maruo
勝彦 丸尾
Masami Oka
雅美 岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP4166557A priority Critical patent/JPH067451A/ja
Publication of JPH067451A publication Critical patent/JPH067451A/ja
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 覚醒度を測定して、これをもとに使用者に刺
激を与えることにより、覚醒水準を高めたり、低めたり
する。 【構成】 使用者の胸部あるいは後背部が接触する部分
に心音を検出するための集音マイク16を配置する。集
音マイク16により集音した心音間隔を比較することに
より使用者の覚醒度を測定する。その覚醒度に応じて使
用者への刺激手段による刺激の強さをコントロール装置
12でコントロールする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、使用者の覚醒度を測定
し、その覚醒度に応じた刺激を使用者に作用させること
によりリラックスあるいはリフレッシュさせる装置に関
するものであり、例えば、連続的なVDT作業や高度な
知的作業を必要とするハイテクオフィスにおいて、スト
レスを蓄積させずに早期に解消する装置や、眠りの質を
高める入眠促進ベッド、あるいは、高い安全性が要求さ
れる業務における居眠り防止装置等に利用される。
【0002】
【従来の技術】従来からこの種のリラックス・リフレッ
シュ装置として、例えば、特開平2ー17523号公報
が知られている。この特開平2ー17523号公報に示
されるものは、図7のように、使用者の頭部を覆い外部
の光を遮断する可動式のフード4と、このフード4の内
部に取付けられた照明器具5と、照明器具5と使用者の
顔部との間に設置され、照明器具5の光を拡散して照度
むらを無くす散光板6とを有する光刺激装置を備える光
刺激一体型のものである。
【0003】上記図7に示す従来例にあっては、光刺激
のほかに、使用者の要部に1/fゆらぎ振動を与える振
動子2を内蔵した椅子3と、使用者の頭部から頸部にか
けて芳香を有する風が当たるように構成された送風機
8、エア配管10、芳香発生部9、送風口7より構成さ
れた送風装置と、使用者の耳付近にスピーカ部11を配
置した音刺激装置とを備えている。光刺激装置とエア刺
激装置と振動刺激装置と音刺激装置はセンサー部1で測
定した皮膚電気抵抗でフィードバック制御を行いつつ、
コントロール装置12により予め設定されたタイムスケ
ジュールにしたがって制御されるようになっている。す
なわち、使用者が椅子型の振動刺激装置に腰掛けて、ス
タートボタンを押すと、まず、1/fゆらぎ振動によっ
て約7分間の振動刺激を与えて使用者をリラックスさ
せ、その後、約10000ルクスの光刺激と芳香を含む
エア刺激を与えることによって使用者の覚醒レベルを上
昇させ、約10分間で精神のリフレッシュを可能とする
ものである。なお、音刺激はリラックス高めると共に、
外部の雑音をマスキングするために使用される。
【0004】また、リラックス時は背もたれ部15が後
方に倒れ、リフレッシュ時は起き上がるリクライニング
機構も提案されている。図中13はコントロール装置の
操作部である。他の従来例としては、居眠り防止装置、
あるいは運転者の状態検出装置がある。これらの例は図
8に示すブロック図のように皮膚電気抵抗(GSR)と
脈拍センサで検出した信号により使用者の覚醒度を推定
し、居眠り状態に近づくとブザー、ランプによる刺激に
より覚醒度を上げ事故の防止を行うものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来例にあっては、使用者の覚醒度を推定するための生理
信号を採取するために電極等を使用者の体に接触させる
必要があり、電極の装着が使用者に何らかの影響を与え
てしまう。例えば、装着行為が煩わしく、また、装着時
の心地悪さがあり、また、非接触で生理信号を採取する
場合でも、例えば、使用者の目の虹彩を生理信号とする
ときは、画像処理装置が必要で、覚醒度を判定する装置
が大変高価となり、装置も大掛かりとなるという問題が
あった。
【0006】本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて
発明したものであって、その目的とするところは、覚醒
度を簡単に判定でき、それをもとに使用者に何らかの刺
激を与えることにより、覚醒水準を高めたり、低めたり
することができるリラックス・リフレッシュ装置を提供
するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の従来の問題点を解
決して本発明の目的を達成するため、本発明のリラック
ス・リフレッシュ装置は、使用者に刺激を与える刺激手
段と、使用者の胸部あるいは後背部が接触する部分に設
置されて心音を検出するための集音マイク16と、前記
心音間隔を比較することにより使用者の覚醒度を測定
し、その覚醒度に応じて使用者への刺激手段による刺激
の強さをコントロールするためのコントロール装置12
とを備えて成ることを特徴とするものである。
【0008】また、心音間隔の比較を、心音間隔を時系
列に並べた心音間隔群を高速フーリエ変換し、0.1H
z前後に出現する血圧性変動成分と0.3Hz前後に出
現する呼吸性変動成分を求め、呼吸性変動成分を副交換
神経の活動度を示す指標、血圧性変動成分/呼吸性変動
成分を交換神経の活動度を示す指標として、その増減に
より行い、使用者の覚醒度を推定するようにすることも
好ましい。
【0009】
【作用】上記のような構成の本発明は、使用者の胸部あ
るいは後背部が接触する部分に設置された集音マイク1
6により心音を検出し、心音間隔により使用者の覚醒度
を推定する。この覚醒度に応じて使用者に与える刺激手
段による刺激をコントロール装置12によりコントロー
ルするものである。
【0010】そして、上記心音間隔は時系列に並べ連続
する128点あるいは256点を高速フーリエ変換(F
FT)して周波数解析を行い、0.025〜0.14H
z帯域の総パワーを血圧性変動成分、0.14〜0.5
Hz帯域の総パワーを呼吸性変動成分として、呼吸変動
成分を交換神経の活動度を示す指標としている。ここに
おいて高速フーリエ変換は2分30秒ごと、あるいは5
分ごとに行うようにしたが、使用目的によっては、適切
な間隔で行えばよい。また、覚醒度の判定は、呼吸性変
動成分(副交換神経系)と、血圧性変動成分/呼吸性変
動成分(交換神経系)のどちらか一方、あるいは両方の
値の増減から行う。前回の値と比較して、呼吸性変動成
分(副交換神経系)が増大し、血圧性変動成分/呼吸性
変動成分(交換神経系)が減少すれば覚醒度が低下した
と判断でき、反対に呼吸性変動成分(副交換神経系)が
減少し、血圧性変動成分/呼吸性変動成分(交換神経
系)が増大すれば覚醒度が上昇したと判断するものであ
る。リラックス装置として用いる場合には覚醒度の低下
に応じて外部刺激を小さくする方向に制御させることに
より、リラックス状態に移行するのが促進される。ま
た、居眠り防止等のリフレッシュ装置として用いる場合
には、覚醒度の低下が異常に大きくなった時、使用者に
ブザー音、振動等の強い外部刺激を施して覚醒度を高め
るものである。
【0011】
【実施例】以下本発明を添付図面に示す実施例に基づい
て詳述する。図1には本発明のリラックス・リフレッシ
ュ装置の一例が示してあり、使用者の頭部を覆い外部の
光を遮断する可動式のフード4とこのフード4の内部に
取付けられた照明器具5と、照明器具5と使用者の顔部
の間に設置され、照明器具の光を拡散して照度むらを無
くす散光板6と、使用者の要部に1/fのゆらぎ振動を
与える振動子2を内蔵した椅子3と、使用者の頭部から
頸部にかけて芳香を有する風が当たるように構成された
送風機8、エア配管10、芳香発生部9、送風口7より
構成された送風装置と、使用者の耳付近にスピーカ部1
1を配置した音刺激装置と、背もたれ部15に設置した
集音マイク16を備えている。上記光刺激装置とエア刺
激装置と振動刺激装置と音刺激装置等の刺激手段は集音
マイク16で測定した心音間隔をもとに推定する覚醒度
でフィードバック制御を行いつつ、コントロール装置1
2により予め設定されたタイムスケジュールにしたがっ
て制御されるようになっている。図中13はコントロー
ル装置12の操作部である。
【0012】すなわち、使用者が椅子型の振動刺激装置
に腰掛けて、スタート釦を押すと、まず、1/fゆらぎ
振動によって約7分間の振動刺激を与えて使用者をリラ
ックスさせ、その後、約10000ルクスの光刺激と芳
香を含むエア刺激を与えることによって使用者の覚醒レ
ベルを上昇させ、約10分間で精神のリフレッシュを可
能とするものである。なお、音刺激はリラックス効果を
高めると共に、外部の雑音をマスキングするために使用
される。
【0013】測定した心音は図2に示すブロック図のよ
うにフィルターを通した後パルス化し、マイクロコンピ
ユータのようなコントロール装置12で心音間隔の時系
列的データに処理される。心音間隔は連続する128点
を高速フーリエ変換(FFT)して周波数解析を行い。
0.025〜0.14Hz帯域の総パワーを血圧性変動
成分、0.14〜0.5Hz帯域の総パワーを呼吸性変
動成分として、呼吸性変動成分を副交換神経の確動活動
度を示す指標、血圧性変動成分/呼吸性変動成分を交換
神経の活動度を示す指標とし、使用者の覚醒度を推定す
るものである。図3(a)乃至(d)には本実施例にお
ける高速フーリエ変換のスペクトル図を示しており、図
4には交換神経系及び副交換神経系の推移を表す図を示
している。ここで、解析は2分30秒ごとに行ってい
る。そして、副交換神経系活動度は総パワーに対する
0.14〜0.5Hz帯域のパワー比で求め、交換神経
系活動度は(0.025〜0.14Hzのパワー/0.
14〜0.5Hzのパワー)で算出している。しかし
て、図4からわかるように、開始より7分30秒までは
使用者をリラックスさせるため交換神経系の低下、副交
換神経系の増加に応じて振動刺激を制御している。ま
た、7分30秒以降はリフレッシュさせるために約10
000ルクスの光刺激と芳香を含むエア刺激を与えて覚
醒度を向上させている。
【0014】次に、図5に基づいて本発明の他の実施例
につき説明する。図5に示す実施例は入眠促進ベッドで
ある。このベッド18はマットレス17と、マットレス
17内に設置した集音マイク16と、下肢部を1/fの
ゆらぎで刺激する振動子2と、図2に示すようなコント
ロール装置12とで構成してある。しかして、この実施
例においては、使用者が就寝すると刺激手段である振動
子2の働きで下肢に振動刺激が加わり、入眠が促進され
る。下肢に対する振動刺激は集音マイク16で検出した
心音間隔を高速フーリエ変換することによって得られた
交換神経系と副交換神経系の活動度から推定する覚醒度
に応じて制御される。高速フーリエ変換は5分ごとに連
続する256点の心音間隔を用いておこなった。
【0015】次に、図6に基づいて本発明の更に他の実
施例を示す。図6に示す実施例の椅子3は、高い安全性
の要求されるオペレータ等を対象とする居眠り防止装置
である。この装置は背もたれ部15に内蔵した集音マイ
ク16と、図2に示すように構成されるコントロール装
置12と、振動子2による振動刺激装置と、ブザー19
による音刺激装置からなる刺激手段とより構成してあ
る。
【0016】しかして、業務中の使用者の覚醒度は集音
マイク16で検出した心音間隔を高速フーリエ変換する
ことによって得られた交換神経系と副交換神経系の活動
度から推定するものである。高速フーリエ変換は5分ご
とに連続する256点の心音間隔を用いて行った。覚醒
度が低下し始めた場合、まず、振動子2で使用者を振動
で刺激し、注意を促する。振動刺激にもかかわらず、更
に覚醒度が低下するようであればブザーによる音刺激で
目を覚まさせ、居眠りによる事故を防止するようになっ
ている。
【0017】なお、本発明は上記された実施例に限定さ
れるものではなく、要は使用者に刺激を与える刺激手段
と、使用者の胸部あるいは後背部が接触する部分に設置
されて心音を検出するための集音マイク16と、前記心
音間隔を比較することにより使用者の覚醒度を測定し、
その覚醒度に応じて使用者への刺激手段による刺激の強
さをコントロールするためのコントロール装置12とを
備えているものであれば良い。
【0018】
【発明の効果】本発明にあっては、上述のように、使用
者に刺激を与える刺激手段と、使用者の胸部あるいは後
背部が接触する部分に設置されて心音を検出するための
集音マイクと、前記心音間隔を比較することにより使用
者の覚醒度を測定し、その覚醒度に応じて使用者への刺
激手段による刺激の強さをコントロールするためのコン
トロール装置とを備えてあるので、集音マイクにて心音
を検出し、心音間隔を比較することにより使用者の覚醒
度を推定することにより使用者に意識させずに生理デー
タを採取することを可能にし、この覚醒度に応じて使用
者への刺激の強さをコントルールすることにより使用者
の覚醒度を増進あるいは制御してリラックスあるいはリ
フレッシュさせることができるものであり、特に、使用
者の覚醒度を測定するための生理信号を採取するために
従来のように電極等を使用者の体に接触させる必要がな
いので、電極の装着が使用者に何らかの影響を与えてし
まうこと、例えば、装着行為が煩わしかったり、装着時
の心地悪さといった問題が発生せず、また、従来の非接
触で生理データを測定する装置に比較してコンパクトで
安価なものとすることができるものである。
【0019】また、心音間隔の比較を、心音間隔を時系
列に並べた心音間隔群を高速フーリエ変換し、0.1H
z前後に出現する血圧性変動成分と0.3Hz前後に出
現する呼吸性変動成分を求め、呼吸性変動成分を副交換
神経の活動度を示す指標、血圧性変動成分/呼吸性変動
成分を交換神経の活動度を示す指標として、その増減に
より行い、使用者の覚醒度を推定するようにすること
で、正確に心音間隔の比較をして使用者の覚醒度を推測
できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す側面図である。
【図2】同上の心音分析回路のブロック図である。
【図3】同上の心音間隔のパワースペクトルの変化を表
す図面であり、(a)は2分30秒後、(b)は5分
後、(c)は7分30秒後、(d)は10分後を示して
いる。
【図4】同上の交換神経系と副交換神経系の活動度の変
化を表すグラフである。
【図5】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図6】本発明の更に他の実施例を示す側面図である。
【図7】従来例を示す側面図である。
【図8】従来例のブロック図である。
【符号の説明】
12 コントロール装置 16 集音マイク

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 使用者に刺激を与える刺激手段と、使用
    者の胸部あるいは後背部が接触する部分に設置されて心
    音を検出するための集音マイクと、前記心音間隔を比較
    することにより使用者の覚醒度を測定し、その覚醒度に
    応じて使用者への刺激手段による刺激の強さをコントロ
    ールするためのコントロール装置とを備えて成ることを
    特徴とするリラックス・リフレッシュ装置。
  2. 【請求項2】 心音間隔の比較を、心音間隔を時系列に
    並べた心音間隔群を高速フーリエ変換し、0.1Hz前
    後に出現する血圧性変動成分と0.3Hz前後に出現す
    る呼吸性変動成分を求め、呼吸性変動成分を副交換神経
    の活動度を示す指標、血圧性変動成分/呼吸性変動成分
    を交換神経の活動度を示す指標として、その増減により
    行い、使用者の覚醒度を推定するようにした請求項1記
    載のリラックス・リフレッシュ装置。
JP4166557A 1992-06-25 1992-06-25 リラックス・リフレッシュ装置 Withdrawn JPH067451A (ja)

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JP4166557A JPH067451A (ja) 1992-06-25 1992-06-25 リラックス・リフレッシュ装置

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JP4166557A JPH067451A (ja) 1992-06-25 1992-06-25 リラックス・リフレッシュ装置

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JPH067451A true JPH067451A (ja) 1994-01-18

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ID=15833472

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JP4166557A Withdrawn JPH067451A (ja) 1992-06-25 1992-06-25 リラックス・リフレッシュ装置

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JP (1) JPH067451A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0910313A (ja) * 1995-06-26 1997-01-14 Sanyo Electric Co Ltd 感覚制御装置
JP2002336358A (ja) * 2001-03-15 2002-11-26 Matsushita Electric Works Ltd 調息方法、リフレッシュ方法、照明制御方法および装置
JP2003290164A (ja) * 2002-03-29 2003-10-14 Denso Corp 睡眠支援装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 19990831