JPH08252226A - Stress measuring instrument - Google Patents

Stress measuring instrument

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JPH08252226A
JPH08252226A JP7082006A JP8200695A JPH08252226A JP H08252226 A JPH08252226 A JP H08252226A JP 7082006 A JP7082006 A JP 7082006A JP 8200695 A JP8200695 A JP 8200695A JP H08252226 A JPH08252226 A JP H08252226A
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JP
Japan
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stress
temperature difference
degree
measuring
temperature
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JP7082006A
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Hirokazu Genno
広和 源野
Osamu Kanbara
修 神原
Kazuo Matsumoto
和夫 松本
Keiko Ishikawa
恵子 石川
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Abstract

PURPOSE: To provide a stress measuring instrument with which quantitative evaluation values having high accuracy are obtainable by addition of individual differences to an evaluation method and which does not require a long time for measurement. CONSTITUTION: A thermocamera 2 for measuring the skin temp. of the nose and the skin temp. of the forehead is connected to a stress measuring circuit 3. A difference ΔT of the skin temp. of the nose and the skin temp. of the forehead is first calculated in a temp. difference calculating section 6 in this stress measuring circuit 3. Next, the stress degree S corresponding to the temp. difference ΔT is derived in accordance with stress degree-temp. difference characteristic stored in an S-ΔT characteristic memory 8 in an S-ΔT characteristic processing section 7. The derived stress degree is outputted to a printer 9 and a display 10, by which the value thereof is displayed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、緊張状態、興奮状態、
或いは覚醒状態等のストレス状態におけるストレス度を
定量的に計測するストレス計測装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is applicable to tension, excitement,
Alternatively, the present invention relates to a stress measuring device that quantitatively measures the stress level in a stress state such as an awake state.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、自己の健康状態を管理するた
めにストレス度を評価することが行なわれており、例え
ば、指先の脈波の測定データに対してカオス解析を施
し、これによって得られるカオスアトラクターに基づい
て、ストレス度を推定する装置が提案されている。該装
置においては、ディスプレイに描画されるカオスアトラ
ターのパターンを目視によって判別し、ストレスの度合
いを定性的に評価する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a stress level has been evaluated in order to manage one's own health condition. For example, it can be obtained by subjecting a pulse wave measurement data of a fingertip to chaos analysis. A device for estimating the stress level based on a chaotic attractor has been proposed. In the apparatus, the pattern of chaotic attractor drawn on the display is visually identified to qualitatively evaluate the degree of stress.

【0003】又、人間の指先等、抹消部の皮膚温がスト
レス時に低下することが従来より知られており、この皮
膚温の低下量を測定して、該温度低下量をもってストレ
ス度の評価値とすることが可能である。
Further, it has been conventionally known that the skin temperature of a peripheral part such as a human fingertip is decreased during stress. The amount of decrease in skin temperature is measured, and the evaluated value of the degree of stress is determined by the amount of decrease in temperature. It is possible to

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カオス
アトラクターに基づくストレス度の評価においては、ス
トレス度の定量的把握が困難である問題がある。一方、
抹消部皮膚温の低下量に基づくストレス度の評価方法に
よれば、定量的な評価値は得られるが、ストレス負荷に
よる抹消部皮膚温の低下量には個人差があって、この個
人差が評価に加味されていないため、評価値の精度に問
題がある。又、安静状態からの皮膚温低下量を正確に測
定するには、皮膚温が一定になるまで安静状態を保つ必
要があるため、測定に時間がかかるばかりでなく、時間
の経過に伴って環境温度や湿度が変化して、環境の違い
による誤差が生じることになる。
However, in the evaluation of the stress level based on the chaotic attractor, it is difficult to quantitatively grasp the stress level. on the other hand,
According to the stress level evaluation method based on the amount of decrease in peripheral skin temperature, a quantitative evaluation value can be obtained, but there are individual differences in the amount of decrease in peripheral skin temperature due to stress load. Since it is not taken into account in the evaluation, there is a problem in the accuracy of the evaluation value. In addition, in order to accurately measure the amount of skin temperature decrease from a resting state, it is necessary to keep the resting state until the skin temperature becomes constant, so not only does the measurement take time, but also the environment with the passage of time. As the temperature and humidity change, errors will occur due to differences in the environment.

【0005】本発明の目的は、評価手法に個人差が加味
されて、精度の高い定量的な評価値が得られると共に、
測定に長い時間を必要としないストレス計測装置を提供
することである。
The object of the present invention is to obtain highly accurate quantitative evaluation values by adding individual differences to the evaluation method.
An object of the present invention is to provide a stress measuring device that does not require a long time for measurement.

【0006】[0006]

【課題を解決する為の手段】本発明に係る第1のストレ
ス計測装置は、外界に露出した人体の抹消部と体幹部の
皮膚温を測定する皮膚温測定手段と、測定された抹消部
と体幹部の皮膚温の温度差ΔTを算出する温度差算出手
段と、安静時に対するストレス負荷時のストレス度Sと
前記温度差ΔTの間に成立するストレス度−温度差特性
が記憶されているメモリ手段と、メモリ手段に記憶され
ているストレス度−温度差特性に基づいて、前記算出さ
れた温度差ΔTに対応するストレス度を導出するストレ
ス度導出手段と、導出されたストレス度を出力する出力
手段とを具えている。
A first stress measuring device according to the present invention comprises a skin temperature measuring means for measuring the skin temperature of the erasure part of the human body and the trunk part exposed to the outside, and the measured erasure part. A temperature difference calculating means for calculating the temperature difference ΔT of the skin temperature of the trunk, and a memory that stores the stress degree-temperature difference characteristics that are established between the stress degree S when the stress is applied to the person at rest and the temperature difference ΔT. Means, a stress degree deriving means for deriving a stress degree corresponding to the calculated temperature difference ΔT based on the stress degree-temperature difference characteristic stored in the memory means, and an output for outputting the derived stress degree. And means.

【0007】ここで、人体の抹消部は例えば鼻部、体幹
部は例えば額部である。又、ストレス度Sは、心電図R
−R間隔、手のひらの発汗量(精神性発汗量)、或いは脳
波に含まれるβ波のパワー値等の関数として定義される
値であって、例えば安静時からストレス負荷時に至る心
電図R−R間隔の変化率が採用される。
Here, the erasing part of the human body is, for example, the nose, and the trunk is, for example, the forehead. The stress level S is the electrocardiogram R
-R interval, a value defined as a function of the amount of sweat in the palm (spiritual sweating amount), or the power value of β-wave included in the brain wave, for example, an electrocardiogram RR interval from rest to stress The change rate of is adopted.

【0008】又、本発明に係る第2のストレス計測装置
は、ストレスの大小に応じて値が変化する生理学的状態
量を実測する生理学的検査手段と、外界に露出した人体
の抹消部と体幹部の皮膚温を測定する皮膚温測定手段
と、実測された生理学的状態量に基づいて、安静時に対
するストレス負荷時のストレス度Sを所定の定義式によ
って算出するストレス度算出手段と、測定された抹消部
と体幹部の皮膚温の温度差ΔTを算出する温度差算出手
段と、ストレス度Sと温度差ΔTの算出結果から、スト
レス度Sと温度差ΔTの間に成立するストレス度−温度
差特性を決定する特性決定手段と、決定されたストレス
度−温度差特性を記憶するメモリ手段と、記憶されたス
トレス度−温度差特性に基づいて、温度差算出手段によ
って算出された温度差ΔTに対応するストレス度を導出
するストレス度導出手段と、導出されたストレス度を出
力する出力手段とを具えている。
A second stress measuring apparatus according to the present invention is a physiological test means for actually measuring a physiological state quantity whose value changes according to the magnitude of stress, and an erasing part and a body of the human body exposed to the outside world. A skin temperature measuring means for measuring the skin temperature of the trunk, and a stress degree calculating means for calculating a stress degree S under a stress load with respect to a rest by a predetermined definitional expression based on the measured physiological state quantity, Based on the temperature difference calculating means for calculating the temperature difference ΔT between the skin temperature of the peripheral portion and the trunk and the calculation result of the stress level S and the temperature difference ΔT, the stress level-temperature established between the stress level S and the temperature difference ΔT. A characteristic determining means for determining the difference characteristic, a memory means for storing the determined stress degree-temperature difference characteristic, and a temperature difference calculated by the temperature difference calculating means based on the stored stress degree-temperature difference characteristic. A stress level deriving means for deriving a stress level corresponding to T, and comprises an output means for outputting the derived stress level.

【0009】ここで、生理学的状態量は、例えば心電図
R−R間隔、手のひらの発汗量(精神性発汗量)、或いは
脳波に含まれるβ波のパワー値である。
Here, the physiological state quantity is, for example, an electrocardiogram R-R interval, a palm sweating rate (mental sweating rate), or a β-wave power value included in an electroencephalogram.

【0010】[0010]

【作用】本発明においては、ストレス度を評価するため
に、抹消部皮膚温と体幹部皮膚温の差ΔTが用いられ
る。抹消部皮膚温はストレス度の大小に応じて変化し、
ストレス度が大きくなると、抹消部皮膚温は低下する。
又、環境温度や湿度等、環境条件が変化すれば、抹消部
皮膚温も変化する。一方、体幹部皮膚温は、ストレス度
の大小によっては変化せず、環境条件の変化のみに応じ
て変化する。従って、抹消部皮膚温と体幹部皮膚温の差
をとれば、環境条件の変化による温度変化成分が相殺さ
れて、該温度差はストレス度の大きさのみを表わす指標
となる。又、抹消部皮膚温と体幹部皮膚温の差によれ
ば、従来の如く安静状態を基準としないから、温度測定
値は瞬時の値をとればよく、測定に時間はかからない。
In the present invention, the difference ΔT between the peripheral skin temperature and the trunk skin temperature is used to evaluate the degree of stress. Peripheral skin temperature changes depending on the level of stress,
As the stress level increases, the skin temperature in the peripheral area decreases.
In addition, if the environmental conditions such as environmental temperature and humidity change, the skin temperature of the peripheral area also changes. On the other hand, the skin temperature of the trunk does not change depending on the magnitude of stress, but changes only according to changes in environmental conditions. Therefore, if the difference between the skin temperature at the peripheral portion and the skin temperature at the trunk is taken, the temperature change component due to the change in environmental conditions is canceled out, and the temperature difference becomes an index representing only the magnitude of the stress level. Further, according to the difference between the skin temperature of the peripheral portion and the skin temperature of the trunk, the resting state is not used as a standard as in the conventional case, so that the temperature measurement value may be an instantaneous value, and the measurement does not take time.

【0011】第1のストレス計測装置においては、スト
レス度の計測を行なわんとする特定の1或いは複数人の
被験者を対象として、予め、ストレス度Sと温度差ΔT
の間に成立するストレス度−温度差特性を規定するため
の予備計測が行なわれ、被験者毎のストレス度−温度差
特性が関数化或いはテーブル化されて、メモリ手段に記
憶されている。ここで、ストレス度−温度差特性は被験
者毎に規定されるので、ストレス度−温度差特性には個
人差が加味されて、ストレス度と温度差の間の関係は被
験者毎に一義的に決まることになる。実際のストレス度
の計測においては、人体の抹消部と体幹部の皮膚温が同
時に測定され、これらの温度差ΔTが算出される。そし
て、前記ストレス度−温度差特性に基づいて、該温度差
ΔTに対応するストレス度が導出される。
In the first stress measuring apparatus, the stress level S and the temperature difference ΔT are previously set for a specific one or a plurality of test subjects whose stress levels are to be measured.
Preliminary measurement for defining the stress level-temperature difference characteristic that is established during the period is performed, and the stress level-temperature difference characteristic for each subject is made into a function or tabulated and stored in the memory means. Here, since the stress level-temperature difference characteristic is defined for each subject, individual differences are added to the stress level-temperature difference characteristic, and the relationship between the stress level and the temperature difference is uniquely determined for each subject. It will be. In the actual measurement of the stress level, the skin temperature of the peripheral part of the human body and the skin temperature of the trunk part are simultaneously measured, and the temperature difference ΔT between them is calculated. Then, the stress level corresponding to the temperature difference ΔT is derived based on the stress level-temperature difference characteristic.

【0012】第2のストレス計測装置は、上記第1のス
トレス計測装置の構成に加えて、上記予備計測のための
構成を具えている。即ち、予備計測においては、生理学
的検査手段によって生理学的状態量が実測されると同時
に、人体の抹消部と体幹部の皮膚温が測定され、これら
の測定データに基づいて、生理学的状態量から定義され
る1つのストレス度Sと、同一時点における温度差ΔT
の組データが算出される。そして、このストレス度Sと
温度差ΔTの組データを所定の複数組となるまで蓄積
し、これらの組データに基づいて、ストレス度Sと温度
差ΔTの間に成立するストレス度−温度差特性が規定さ
れる。該特性は関数化或いはテーブル化されて、メモリ
手段に記憶される。その後、測定モードが予備計測から
ストレス計測に切り換えられ、上記第1のストレス計測
装置と同様のストレス度の計測が行なわれる。
The second stress measuring device has a structure for the preliminary measurement in addition to the structure of the first stress measuring device. That is, in the preliminary measurement, the physiological state quantity is actually measured by the physiological test means, and at the same time, the skin temperatures of the peripheral part and the trunk of the human body are measured, and the physiological state quantity is calculated based on these measurement data. One defined stress level S and temperature difference ΔT at the same time point
Group data is calculated. Then, the set data of the stress degree S and the temperature difference ΔT is accumulated until a predetermined plurality of sets are formed, and based on these set data, the stress degree-temperature difference characteristic established between the stress degree S and the temperature difference ΔT. Is prescribed. The characteristic is made into a function or tabulated and stored in the memory means. After that, the measurement mode is switched from the preliminary measurement to the stress measurement, and the same degree of stress measurement as in the first stress measurement device is performed.

【0013】[0013]

【発明の効果】本発明に係るストレス計測装置によれ
ば、ストレス度に個人差が加味されて、精度の高いスト
レス度の定量的評価が実現される。然も、皮膚温の測定
においては、定常状態まで待つことなく、瞬時値を取り
込めばよいので、測定に長い時間を必要としない。
According to the stress measuring device of the present invention, individual differences are added to the stress level to realize highly accurate quantitative evaluation of the stress level. However, in measuring the skin temperature, since it is sufficient to capture the instantaneous value without waiting for a steady state, it does not require a long time for the measurement.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図面に沿っ
て詳述する。図1は、ストレス計測装置の構成を示して
おり、生理学的状態量である心電図R−R間隔を実測す
るための心電計(1)と、抹消部である鼻部と体幹部であ
る額部の皮膚温を測定するためのサーモカメラ(2)を具
えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a stress measuring device, which is an electrocardiograph (1) for measuring an electrocardiogram RR interval, which is a physiological state quantity, and a forehead which is a nose and a trunk, which are peripheral parts. It is equipped with a thermo camera (2) for measuring the skin temperature of the area.

【0015】心電計(1)及びサーモカメラ(2)はマイク
ロコンピュータ等からなるストレス計測回路(3)に接続
されており、該回路によって導出されたストレス度S
は、プリンター(9)及び/又はディスプレイ(10)へ出力
される。
The electrocardiograph (1) and the thermo camera (2) are connected to a stress measuring circuit (3) composed of a microcomputer or the like, and the stress level S derived by the circuit is measured.
Is output to the printer (9) and / or the display (10).

【0016】ストレス計測回路(3)は、心電計(1)の出
力信号からR−R間隔を計測するためのR−R間隔計測
部(4)と、計測されたR−R間隔に基づいてストレス度
Sを算出するためのストレス度算出部(5)と、サーモカ
メラ(2)によって撮影された赤外顔画像から鼻部と額部
の温度データを抽出して、両者の温度差ΔTを算出する
温度差算出部(6)と、算出されたストレス度S及び温度
差ΔTに基づいてストレス度−温度差特性を決定し、或
いは温度差ΔTからストレス度Sを導出するS−ΔT特
性処理部(7)と、決定されたストレス度−温度差特性を
記憶するS−ΔT特性メモリ(8)とを具えている。
The stress measuring circuit (3) is based on the RR interval measuring section (4) for measuring the RR interval from the output signal of the electrocardiograph (1) and the measured RR interval. The stress level calculation unit (5) for calculating the stress level S and the temperature data of the nose part and the forehead part are extracted from the infrared face image taken by the thermo camera (2), and the temperature difference ΔT between the two is extracted. And a temperature difference calculation unit (6) for calculating the stress degree-temperature difference characteristic based on the calculated stress degree S and temperature difference ΔT, or an S-ΔT characteristic for deriving the stress degree S from the temperature difference ΔT. It comprises a processing unit (7) and an S-ΔT characteristic memory (8) for storing the determined stress level-temperature difference characteristic.

【0017】上記ストレス度Sは下記数1によって定義
した。
The stress level S is defined by the following equation 1.

【数1】S=(安静時のR−R間隔/ストレス計測時の
R−R間隔−1)×100 ここで、S>100のときは、S=100とする。これ
によってストレス度Sは0〜100の範囲で表わされ
る。一般的には、ストレス時のR−R間隔は安静時の約
1/2となる。
## EQU1 ## S = (RR interval at rest / RR interval at stress measurement-1) .times.100 Here, when S> 100, S = 100. Thereby, the stress level S is expressed in the range of 0-100. Generally, the RR interval during stress is about half that at rest.

【0018】該定義式によれば、安静状態からストレス
負荷状態へ至るまでのR−R間隔の減少率として、スト
レス度Sが定義されているから、個人差のない客観的な
ストレス度が得られる。従って、ストレスの計測におい
ては、心電図R−R間隔を実測して、上記数1からスト
レス度Sを算出すれば、最も正確なストレス度の評価値
が得られるのであるが、計測に時間や手間がかかるた
め、本発明では、後述の如く皮膚温の測定値からストレ
ス度を推定するのである。
According to the definition formula, since the stress level S is defined as the reduction rate of the RR interval from the resting state to the stressed state, an objective stress level without individual difference is obtained. To be Therefore, in the measurement of stress, if the electrocardiogram RR interval is actually measured and the stress level S is calculated from Equation 1, the most accurate evaluation value of the stress level can be obtained. Therefore, in the present invention, the stress level is estimated from the measured value of the skin temperature as described later.

【0019】尚、ストレス度の定義に際しては、上記数
1の心電図R−R間隔に基づく定義式に限らず、下記数
2の如く手のひらの発汗量(精神性発汗量)に基づく定義
式や、下記数3の如く脳波に含まれるβ波(14〜30
Hz)のパワー値に基づく定義式等、ストレスの大小に
応じて変化する周知の種々の生理学的状態量(「自律神
経機能検査」日本自律神経学会編、文光堂出版 参照)
に基づく定義式を採用出来る。
The definition of the stress level is not limited to the definition formula based on the electrocardiogram RR interval of the above formula 1, but also the definition formula based on the palm sweat rate (psychotic sweat rate) as shown in the following formula 2. Β wave (14-30
Various well-known physiological state variables that change depending on the magnitude of stress, such as a definition formula based on the power value of (Hz) (see "Autonomic nerve function test" edited by the Japanese Society of Autonomic Neurology, Bunkodo Publishing).
The definition formula based on can be adopted.

【0020】[0020]

【数2】 S=(ストレス計測時の発汗量/安静時の発汗量)×10 ここで、S>100のときは、S=100とする。一般
的には、ストレス時の発汗量は安静時の約10倍とな
る。尚、発汗量の測定に換気カプセル法を用いる場合
は、発汗量の単位は湿度となる。
## EQU00002 ## S = (perspiration amount during stress measurement / perspiration amount at rest) × 10 Here, when S> 100, S = 100. Generally, the amount of sweat perspiration during stress is about 10 times that at rest. When the ventilation capsule method is used to measure the amount of sweat, the unit of the amount of sweat is humidity.

【0021】[0021]

【数3】S=(ストレス計測時のβ波パワー値/安静時
のβ波パワー値)×20 ここで、S>100のときは、S=100とする。一般
的には、ストレス時のβ波のパワー値は安静時の約5倍
となる。尚、β波パワー値の単位はdBである。
## EQU3 ## S = (β-wave power value during stress measurement / β-wave power value at rest) × 20 Here, when S> 100, S = 100. Generally, the power value of β wave during stress is about 5 times that at rest. The unit of the β wave power value is dB.

【0022】次に、本発明に係るストレス計測手法の根
拠となった各種測定データについて説明する。図4は、
被験者117名を対象として、安静状態と、種々のスト
レス負荷状態(画面上で動く1点をマウス操作によって
追跡するトラッキング作業、1桁の暗算による足し算、
ホラービデオ観賞等)における額部皮膚温と鼻部皮膚温
を測定し、2つの皮膚温の関係をグラフ化したものであ
る。図示の如く、ストレスのない状態、即ち安静時に
は、被験者によってこれらの皮膚温はまちまちである
が、何れの被験者においても、皮膚温は額部と鼻部で略
同一の値を示している。これに対して、ストレスのある
状態では、鼻部皮膚温は額部皮膚温よりも低く、ばらつ
いているが、額部の皮膚温は34℃〜36℃の範囲で安
定している。
Next, various measurement data which is the basis of the stress measuring method according to the present invention will be described. FIG.
Resting state and various stressed states (tracking work of tracking one point moving on the screen by mouse operation, addition by one digit arithmetic calculation, targeting 117 subjects)
The forehead skin temperature and the nose skin temperature in horror video viewing, etc.) were measured and the relationship between the two skin temperatures was graphed. As shown in the figure, in a stress-free state, that is, at rest, the skin temperature varies depending on the subject, but in any subject, the skin temperature shows almost the same value in the forehead and the nose. On the other hand, in a stressed state, the nose skin temperature is lower than the forehead skin temperature and varies, but the forehead skin temperature is stable in the range of 34 ° C to 36 ° C.

【0023】図4の如く安静時には、何れの被験者にお
いても、鼻部皮膚温と額部皮膚温とは略一致しており、
然も、額部は体幹部であって、その皮膚温はストレスの
負荷によっては変らないので、鼻部皮膚温の低下量の基
準値として、安静時の鼻部皮膚温に替えて、額部皮膚温
を採用することが出来るのである。
As shown in FIG. 4, at rest, the skin temperature of the nose and the skin temperature of the forehead were substantially the same in all subjects,
However, since the forehead is the trunk, and its skin temperature does not change depending on the stress load, the nose skin temperature at rest is used as a reference value for the decrease in the nose skin temperature. The skin temperature can be adopted.

【0024】又、図5、図6及び図7は夫々、特定の被
験者A、B、及びCを対象として、トラッキング作業、
1桁の暗算による足し算、及びホラービデオ観賞の3種
類のストレスを与え、心電図R−R間隔に基づくストレ
ス度を実測すると同時に、額部皮膚温と鼻部皮膚温の差
を測定し、ストレス度と温度差の関係をグラフ化したも
のである。
Further, FIGS. 5, 6 and 7 respectively show tracking work for specific test subjects A, B and C,
Three kinds of stress, 1-digit arithmetic calculation and horror video watching, were applied to measure the stress level based on the ECG RR interval, and at the same time, the difference between the forehead skin temperature and the nose skin temperature was measured to determine the stress level. Is a graph of the relationship between the temperature difference and the temperature difference.

【0025】図5に表わされた被験者Aは、ストレス負
荷に伴う温度差、即ちストレス反応が最も大きく、温度
差は最大で2.2℃となっている。図6に表わされた被
験者Bは、ストレス反応が中レベルであって、温度差は
最大で1.8℃である。図7に表わされた被験者Cは、
ストレス反応が最も小さく、温度差は最大で1.4℃と
なっている。
The subject A shown in FIG. 5 has the largest temperature difference due to the stress load, that is, the stress reaction, and the maximum temperature difference is 2.2 ° C. Subject B shown in FIG. 6 has a moderate stress response and a maximum temperature difference of 1.8 ° C. Subject C represented in FIG.
The stress reaction is the smallest, and the maximum temperature difference is 1.4 ° C.

【0026】3つのグラフから明らかな様に、ストレス
度Sが同一であっても、温度差ΔTは被験者によって異
なるが、何れの被験者においても、ストレスの種類や測
定時期に拘わらず、ストレス度Sと温度差ΔTの間には
一定の関数関係が成立している。最小二乗法によってこ
れらの関係式を求めると、図5については下記数4、図
6については下記数5、更に図7については下記数6が
得られる。
As is clear from the three graphs, even if the stress level S is the same, the temperature difference ΔT differs depending on the subject, but in any test subject, the stress level S is irrespective of the type of stress and the measurement time. A certain functional relationship is established between the temperature difference ΔT and the temperature difference ΔT. When these relational expressions are obtained by the least squares method, the following equation 4 is obtained for FIG. 5, the following equation 5 is obtained for FIG. 6, and the following equation 6 is obtained for FIG.

【0027】[0027]

【数4】ΔT=−0.10805+0.021875×S(4) ΔT = −0.10805 + 0.021875 × S

【数5】ΔT=−0.11184+0.020703×S[Expression 5] ΔT = −0.111184 + 0.020703 × S

【数6】ΔT=−0.12847+0.014636×S(6) ΔT = −0.128847 + 0.014636 × S

【0028】この様に、ストレス度Sと温度差ΔTの間
に一定の関数関係が成立するのは、額部皮膚温から鼻部
皮膚温を差し引くことによって、環境温度や湿度等の環
境条件の変化による温度変化成分が相殺されるためであ
り、更に、鼻部皮膚温はストレスの負荷によって大きく
変化するのに対し、額部皮膚温はストレスによっては影
響を受けないためであると考えられる。
As described above, the constant functional relationship is established between the stress level S and the temperature difference ΔT because the skin temperature of the forehead is subtracted from the skin temperature of the nose to determine the environmental conditions such as environmental temperature and humidity. It is considered that this is because the temperature change component due to the change is offset, and further, the nose skin temperature largely changes due to the load of stress, while the forehead skin temperature is not affected by the stress.

【0029】従って、上記の数4乃至数6は、夫々被験
者A、B及びCについて特有のストレス度−温度差特性
(S−ΔT特性)を表わしていると言える。
Therefore, the above equations 4 to 6 are the stress level-temperature difference characteristics peculiar to the subjects A, B and C, respectively.
It can be said that it represents (S-ΔT characteristic).

【0030】そこで、図1のストレス計測装置において
は、先ず、心電計(1)及びサーモカメラ(2)による予備
計測によって、ストレス計測回路(3)のS−ΔT特性メ
モリ(8)内に、被験者毎のストレス度−温度差特性を格
納しておき、ストレス計測時には、S−ΔT特性メモリ
(8)に格納されたストレス度−温度差特性に基づいて、
サーモカメラ(2)のみを用いた額部皮膚温と鼻部皮膚温
の測定結果から、ストレス度を導出するのである。
Therefore, in the stress measuring device of FIG. 1, first, in the S-ΔT characteristic memory (8) of the stress measuring circuit (3), the preliminary measurement by the electrocardiograph (1) and the thermo camera (2) is performed. , The stress level-temperature difference characteristic for each subject is stored, and the S-ΔT characteristic memory is stored at the time of stress measurement.
Based on the stress level-temperature difference characteristics stored in (8),
The degree of stress is derived from the measurement results of the forehead skin temperature and the nose skin temperature using only the thermo camera (2).

【0031】図2は予備計測モードにおける処理を表わ
している。尚、予備計測モードにおいては、図1のプリ
ンター(9)やディスプレイ(10)等の出力装置は必ずしも
必要ではなく、ストレス計測回路(3)から切り離しても
よい。先ずステップS1にて、安静閉眼状態を約10分
間維持し、心電計(1)を用いて安静時のR−R間隔を測
定する。この際、心電計(1)の出力信号は図1のストレ
ス計測回路(3)のR−R間隔計測部(4)へ送られ、R−
R間隔が自動的に測定される。
FIG. 2 shows the processing in the preliminary measurement mode. In the preliminary measurement mode, the output device such as the printer (9) and the display (10) in FIG. 1 is not always necessary and may be separated from the stress measurement circuit (3). First, in step S1, the resting eye closed state is maintained for about 10 minutes, and the RR interval at rest is measured using the electrocardiograph (1). At this time, the output signal of the electrocardiograph (1) is sent to the RR interval measuring section (4) of the stress measuring circuit (3) of FIG.
The R-interval is automatically measured.

【0032】次に、被験者に対して何らかの作業(例え
ばトラッキング作業)を与えた状態で、ステップS2に
移行し、心電計(1)及びサーモカメラ(2)からの測定信
号をストレス計測回路(3)へ同時に取り込み、R−R間
隔を測定とすると共に、赤外顔画像を検出する。続い
て、ステップS3にて、ストレス計測回路(3)のストレ
ス度算出部(5)は、安静時とストレス負荷時のR−R間
隔の測定データに基づき、上記数1によってストレス度
Sを算出する。ステップS4では、温度差算出部(6)
が、赤外顔画像から額部と鼻部の温度データを抽出し、
更にステップS5にて、額部と鼻部の温度差ΔTを算出
する。
Next, in the state where some work (for example, tracking work) is given to the subject, the process proceeds to step S2, and the measurement signals from the electrocardiograph (1) and the thermo camera (2) are sent to the stress measurement circuit ( 3) Simultaneously take in, measure RR interval, and detect infrared face image. Subsequently, in step S3, the stress level calculation unit (5) of the stress measurement circuit (3) calculates the stress level S by the above formula 1 based on the measurement data of the RR interval at rest and under stress. To do. In step S4, the temperature difference calculation unit (6)
However, by extracting the temperature data of the forehead and nose from the infrared face image,
Further, in step S5, the temperature difference ΔT between the forehead and the nose is calculated.

【0033】そして、ステップS6では、この様にして
得られたストレス度Sと温度差ΔTの1つの組データが
S−ΔT特性メモリ(8)に格納される。その後、ステッ
プS7にて組データの数が所定数N(例えばN=12)を
越えたかどうかが判断され、NOの場合はステップS2
へ戻って、測定が繰り返えされる。
Then, in step S6, one set data of the stress degree S and the temperature difference ΔT thus obtained is stored in the S-ΔT characteristic memory (8). Then, in step S7, it is determined whether or not the number of sets of data exceeds a predetermined number N (for example, N = 12). If NO, step S2
Return to and the measurement is repeated.

【0034】組データの数が所定数Nを越えるとステッ
プS8へ移行して、S−ΔT特性処理部(7)がS−ΔT
特性メモリ(8)から全ての組データを読み出し、最小二
乗法の適用によってストレス度−温度差特性が決定され
る。ステップS2〜S8の実行によって、1つのストレ
ス度−温度差特性を決定するのに要する時間は約1分で
ある。決定されたストレス度−温度差特性は必要に応じ
てプリンター(9)及び/又はディスプレイ(10)へ出力さ
れる。
When the number of sets of data exceeds the predetermined number N, the process proceeds to step S8 and the S-ΔT characteristic processing section (7) causes S-ΔT to be processed.
All the set data are read from the characteristic memory (8) and the stress degree-temperature difference characteristic is determined by applying the least squares method. The time required to determine one stress level-temperature difference characteristic by performing steps S2 to S8 is about 1 minute. The determined stress level-temperature difference characteristic is output to the printer (9) and / or the display (10) as needed.

【0035】その後、自動的に、或いはモード切換え指
令を与えることによって、ストレス計測モードへ移行す
る。尚、ストレス計測モードでは、図1の心電計(1)は
不要であり、ストレス計測回路(3)から切り離しても可
い。
Then, the stress measurement mode is entered automatically or by giving a mode switching command. In the stress measurement mode, the electrocardiograph (1) shown in FIG. 1 is unnecessary and can be separated from the stress measurement circuit (3).

【0036】ストレス計測モードでは、図3の如く先ず
ステップS11にて、サーモカメラ(2)によって被験者
の赤外顔画像が検出される。ステップS12では、スト
レス計測回路(3)の温度差算出部(6)によって、額部と
鼻部の温度データが抽出された後、ステップS13にて
温度差ΔTが算出される。
In the stress measurement mode, as shown in FIG. 3, first, in step S11, the infrared face image of the subject is detected by the thermo camera (2). In step S12, the temperature difference calculation unit (6) of the stress measurement circuit (3) extracts the temperature data of the forehead and nose, and then the temperature difference ΔT is calculated in step S13.

【0037】次にステップS14では、ストレス計測回
路(3)のS−ΔT特性処理部(7)が、S−ΔT特性メモ
リ(8)に格納されている当該被験者のストレス度−温度
差特性を読み出して、前記算出された温度差ΔTに対応
するストレス度Sを導出する。尚、ストレス度Sの導出
に際しては、上記数4乃至数6に示す特性式を用いて温
度差ΔTからストレス度Sを逆算する方式や、ストレス
度−温度差特性をテーブル化して、温度差ΔTからスト
レス度Sを直接に読み取る方式が採用可能である。この
際、ストレス度Sが負の値となるときは、S=0とす
る。又、ストレス度Sが100を越えるときは、S=1
00とする。
Next, in step S14, the S-ΔT characteristic processing unit (7) of the stress measuring circuit (3) displays the stress level-temperature difference characteristic of the subject stored in the S-ΔT characteristic memory (8). It is read and the stress level S corresponding to the calculated temperature difference ΔT is derived. When deriving the stress level S, a method of back-calculating the stress level S from the temperature difference ΔT using the characteristic formulas shown in the above equations 4 to 6 or a table of the stress level-temperature difference characteristics to obtain the temperature difference ΔT is used. A method of directly reading the stress level S can be adopted. At this time, when the stress level S has a negative value, S = 0. When the stress level S exceeds 100, S = 1
00.

【0038】この様にして導出されたストレス度Sは、
図3のステップS15にて、プリンター(9)及び/又は
ディスプレイ(10)へ出力され、その値が表示される。そ
の後、ステップS16にて、計測を終了するかどうかの
判断を経て、計測処理を終了する。
The stress level S thus derived is
In step S15 of FIG. 3, the value is output to the printer (9) and / or the display (10) and the value is displayed. Then, in step S16, the measurement process is terminated after determining whether or not the measurement is terminated.

【0039】上記ストレス計測装置においては、被験者
毎にストレス度−温度差特性を決定することによって、
ストレス度に個人差が加味されるから、精度の高いスト
レス度Sを得ることが出来る。又、皮膚温の測定におい
ては、定常状態まで待つことなく、瞬時値を取り込めば
よいので、迅速な測定が可能である。
In the above stress measuring device, by determining the stress level-temperature difference characteristic for each subject,
Since individual differences are added to the stress level, it is possible to obtain a highly accurate stress level S. Further, in the measurement of the skin temperature, it is sufficient to capture the instantaneous value without waiting for a steady state, so that the measurement can be performed quickly.

【0040】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。例えば、図1の装置構成に限らず、予備計
測モードのみを実行する装置と、ストレス計測モードの
みを実行する装置とを別個に構成して、両者を使い分け
ることも可能である。
The above description of the embodiments is for explaining the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope. The configuration of each part of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the technical scope described in the claims. For example, not only the device configuration of FIG. 1 but also a device that executes only the preliminary measurement mode and a device that executes only the stress measurement mode can be separately configured and used separately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るストレス計測装置の構成を表わす
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a stress measuring device according to the present invention.

【図2】予備計測モードにおける処理を表わすフローチ
ャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a process in a preliminary measurement mode.

【図3】ストレス計測モードにおける処理を表わすフロ
ーチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a process in a stress measurement mode.

【図4】額部皮膚温と鼻部皮膚温の関係を表わすグラフ
である。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between forehead skin temperature and nose skin temperature.

【図5】被験者Aについてのストレス度−温度差特性を
表わすグラフである。
5 is a graph showing the stress level-temperature difference characteristics of subject A. FIG.

【図6】被験者Bについてのストレス度−温度差特性を
表わすグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the stress level-temperature difference characteristics of subject B.

【図7】被験者Cについてのストレス度−温度差特性を
表わすグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the stress level-temperature difference characteristics of subject C.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) 心電計 (2) サーモカメラ (3) ストレス計測回路 (4) R−R間隔計測部 (5) ストレス度算出部 (6) 温度差算出部 (7) S−ΔT特性処理部 (8) S−ΔT特性メモリ (9) プリンター (10) ディスプレイ (1) Electrocardiograph (2) Thermo camera (3) Stress measurement circuit (4) RR interval measurement unit (5) Stress degree calculation unit (6) Temperature difference calculation unit (7) S-ΔT characteristic processing unit ( 8) S-ΔT characteristic memory (9) Printer (10) Display

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 恵子 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Keiko Ishikawa 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 人体が受けるストレス度を計測するスト
レス計測装置であって、 人体の抹消部と体幹部の皮膚温を測定する皮膚温測定手
段と、 測定された抹消部と体幹部の皮膚温の温度差ΔTを算出
する温度差算出手段と、 安静時に対するストレス負荷時のストレス度Sと前記温
度差ΔTの間に成立するストレス度−温度差特性が記憶
されているメモリ手段と、 メモリ手段に記憶されているストレス度−温度差特性に
基づいて、前記算出された温度差ΔTに対応するストレ
ス度を導出するストレス度導出手段と、 導出されたストレス度を出力する出力手段とを具えたこ
とを特徴とするストレス計測装置。
1. A stress measuring device for measuring the degree of stress on a human body, comprising: skin temperature measuring means for measuring the skin temperature of the peripheral part and trunk of the human body; and the measured skin temperature of the peripheral part and trunk. Temperature difference calculating means for calculating the temperature difference ΔT, a memory means for storing a stress degree-temperature difference characteristic that is established between the stress degree S when a stress is applied to a rest and the temperature difference ΔT, and a memory means. And a stress degree deriving means for deriving a stress degree corresponding to the calculated temperature difference ΔT, and an output means for outputting the derived stress degree. A stress measuring device characterized in that
【請求項2】 人体が受けるストレス度を計測するスト
レス計測装置であって、 ストレスの大小に応じて値が変化する生理学的状態量を
実測する生理学的検査手段と、 人体の抹消部と体幹部の皮膚温を測定する皮膚温測定手
段と、 実測された生理学的状態量に基づいて、安静時に対する
ストレス負荷時のストレス度Sを所定の定義式によって
算出するストレス度算出手段と、 測定された抹消部と体幹部の皮膚温の温度差ΔTを算出
する温度差算出手段と、 ストレス度Sと温度差ΔTの算出結果から、ストレス度
Sと温度差ΔTの間に成立するストレス度−温度差特性
を決定する特性決定手段と、 決定されたストレス度−温度差特性を記憶するメモリ手
段と、 メモリ手段に記憶されたストレス度−温度差特性に基づ
いて、温度差算出手段によって算出された温度差ΔTに
対応するストレス度を導出するストレス度導出手段と、 導出されたストレス度を出力する出力手段とを具えたこ
とを特徴とするストレス計測装置。
2. A stress measuring device for measuring the degree of stress on a human body, which comprises a physiological test means for actually measuring a physiological state quantity whose value changes according to the magnitude of stress, and a erasing part and a trunk part of the human body. Skin temperature measuring means for measuring the skin temperature of the, and a stress degree calculating means for calculating the stress degree S under a stress load with respect to a rest by a predetermined definition formula based on the measured physiological state quantity, and From the temperature difference calculation means for calculating the temperature difference ΔT between the skin temperature of the peripheral part and the trunk, and the stress degree-temperature difference established between the stress degree S and the temperature difference ΔT from the calculation results of the stress degree S and the temperature difference ΔT. A characteristic determining means for determining the characteristic, a memory means for storing the determined stress degree-temperature difference characteristic, and a temperature difference calculating means based on the stress degree-temperature difference characteristic stored in the memory means. It was equipped with stress level deriving means for deriving a stress level corresponding to the calculated temperature difference [Delta] T, and output means for outputting the derived stress level Te stress measuring device according to claim.
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