JPH0910313A - 感覚制御装置 - Google Patents

感覚制御装置

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JPH0910313A
JPH0910313A JP7183547A JP18354795A JPH0910313A JP H0910313 A JPH0910313 A JP H0910313A JP 7183547 A JP7183547 A JP 7183547A JP 18354795 A JP18354795 A JP 18354795A JP H0910313 A JPH0910313 A JP H0910313A
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JP
Japan
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stress
sensation
fatigue
temperature
degree
Prior art date
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Pending
Application number
JP7183547A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihisa Fujiwara
義久 藤原
Ryuji Suzuki
龍司 鈴木
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Publication of JPH0910313A publication Critical patent/JPH0910313A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストレスや疲労等の感覚が悪化する前に回復
の措置を採り、効果的に感覚を制御する。 【構成】 温度計1によって指部皮膚温を測定し、該測
定信号を情報処理回路2へ供給して、先ず温度低下算出
部3にて、安静状態を基準とする指部皮膚温の低下量を
算出する。該低下量は温度低下予測部4へ供給されて、
その時系列データが作成され、該データに基づいて将来
の温度低下量が予測される。該予測値はストレス度算出
部5へ送られて、ストレス度が算出される。そして、メ
モリ6に格納されているストレス式に基づいて、ストレ
ス度が算出される。算出されたストレス度はストレス判
定部7へ供給されて、その判定結果がストレス解消音楽
発生装置8へ送られる。この結果、ストレスの判定結果
に応じた適切なストレス解消音楽が放音される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、人間の皮膚温、心電図
信号、脳波、脈波等の生体信号に基づいて、ストレス、
疲労感、不快感等の感覚の回復を図るための感覚制御装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、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知られ
ている。そこで、該装置を例えばリラクゼーションチェ
アに応用して、推定されたストレス度に応じた聴覚刺激
を与えれば、ストレスの軽減、回復を図ることが可能で
ある。
【0003】又、脳波の測定データに基づいて、車両や
プラントの運転者の覚醒感を推定することが可能であ
り、該覚醒感が過度に低下したときは、運転者に警告音
を発する等の刺激を与えることにより、安全を図ること
が可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
感覚制御装置では十分な効果を得ることが出来なかっ
た。本発明者らはその原因を究明したところ、従来の装
置では、ストレス度、疲労度、覚醒感等の感覚が一旦、
悪化した後に、その回復のための効果が現われるためで
あることが判った。そこで本発明は、感覚の制御に予測
手法を採り入れることにより、感覚が悪化する前に回復
の措置を採り、これによって効果的に感覚を制御せんと
するものである。
【0005】
【課題を解決する為の手段】本発明に係る第1の感覚制
御装置は、人間の感覚によって影響を受けることとなる
生体信号をリアルタイムに検出する検出手段と、検出さ
れた生体信号の時系列データに基づいて、将来の生体信
号を予測する予測手段と、予測された生体信号に基づい
て、将来の感覚を推定する推定手段と、推定された感覚
に基づいて、その感覚を回復させるための物理的因子を
制御する制御手段とを具えている。
【0006】又、本発明に係る第2の感覚制御装置は、
人間の感覚によって影響を受けることとなる生体信号を
リアルタイムに検出する検出手段と、検出された生体信
号に基づいて、その時点の感覚を推定する推定手段と、
推定された感覚の時系列データに基づいて、将来の感覚
を予測する予測手段と、予測された感覚に基づいて、そ
の感覚を回復させるための物理的因子を制御する制御手
段とを具えている。
【0007】
【作用】人間の皮膚温、心電図信号、脳波、脈波等の生
体信号の変化と、ストレス、疲労感、不快感等の感覚の
変化との間には、人間の生理学的な特性に基づいて一定
の関係があって、生体信号の検出値に基づいて感覚の度
合いを推定することが可能である。又、人間の生体信号
や感覚の変化に関しては、過去一定期間の時系列的デー
タに基づいて、その後の将来の生体信号の大きさや感覚
の度合いを予測することが可能である。
【0008】そこで、第1の感覚制御装置に於いては、
生体信号の時系列データに基づいて将来の生体信号を予
測し、該予測された生体信号に基づいて、将来の感覚を
推定するのである。一方、第2の感覚制御装置に於いて
は、生体信号の検出値に基づいて、その時点の感覚を推
定し、推定された感覚の時系列データに基づいて将来の
感覚を予測するのである。
【0009】そして、上記の如く推定され或いは予測さ
れた将来の感覚が悪化していると判断されるときには、
その感覚を回復させるための物理的要因を制御して、例
えば聴覚的刺激、視覚的刺激、熱的刺激等を与える。
【0010】
【発明の効果】本発明に係る感覚制御装置によれば、感
覚の悪化が実際に症状として現われる前に、その回復の
措置が取られるので、感覚の悪化を未然に防止すること
が出来、従来よりも効果的なリラクゼーションや安全対
策を図ることが可能である。
【0011】
【実施例】以下、本発明の2つの実施例につき、図面に
沿って詳述する。第1実施例 本実施例は、効果的なリラクゼーションを図るべく、生
体信号として皮膚温を測定し、その時系列データに基づ
いて将来の皮膚温の低下量を予測し、該予測された温度
低下量に基づいて、ストレス度を推定するものである。
【0012】即ち、図1に示す如く接触式温度計(1)に
よって、対象者の抹消部、例えば指部の皮膚温を測定
し、該測定信号をマイクロコンピュータからなる情報処
理回路(2)へ供給する。情報処理回路(2)では、先ず、
接触式温度計(1)からの測定信号が温度低下算出部(3)
へ供給されて、安静状態を基準とする指部皮膚温の低下
量が算出される。
【0013】次に、指部皮膚温の低下量が温度低下予測
部(4)へ供給されて、該低下量の時系列データが作成さ
れ、該時系列データに基づいて一定将来の温度低下量が
予測される。予測には、カルマンフィルタ解析等の一般
的な時系列予測手法の他、ニューロ解析、カオス解析、
ウェーブレット、或いはAR(自己回帰)モデル等を用い
たAI解析手法を採用することが出来る。
【0014】更に、温度低下量の予測値はストレス度算
出部(5)へ送られて、将来の温度低下量に対応したスト
レス度が算出される。ストレス度の算出に際しては、図
2に示す如く、指部皮膚温の低下量ΔTとストレス度申
告値S(S=0〜100)との関係を予め関数化し、この
関数を図1のメモリ(6)にストレス式として格納してお
く。そして、温度低下予測部(4)から温度低下量の予測
値を取り込んだ後、メモリ(6)に格納されているストレ
ス式に基づいて、ストレス度を算出する。
【0015】尚、本発明者らは、ストレス度を定量的に
推定するべく鋭気研究を重ねた結果、抹消部皮膚温の低
下量とストレス度の間に図2の如き一定の関係が成立す
ることを見出し、本発明の完成に至ったのである。
【0016】算出されたストレス度は図1のストレス判
定部(7)へ供給されて、症状の軽重が判定され、その判
定結果がストレス解消音楽発生装置(8)へ送られる。ス
トレス解消音楽発生装置(8)では、情報処理回路(2)か
ら送られてくるストレス判定結果に応じて、適切なスト
レス解消音楽を選択し、ヘッドホン等から放音する。
【0017】これによって、多少なりともストレス進行
の傾向が現われているときには、その度合いに応じた適
切な刺激を有するストレス解消音楽が流され、ストレス
の増大が未然に防止される。
【0018】第2実施例 本実施例は、例えば夜勤を伴う原子力発電所の運転員を
対象として、その疲労に因る運転ミスを未然に防止する
べく、生体信号として皮膚温を測定し、該測定された皮
膚温の低下量の積算値に基づいて、その運転員の疲労度
を推定し、該推定された疲労度の時系列データに基づい
て将来の疲労度を予測するものである。
【0019】即ち、図3に示す如くサーモカメラ(9)に
よって運転員の顔面を撮影し、該撮影画像を情報処理回
路(10)へ供給する。情報処理回路(10)では、先ず、サー
モカメラ(9)からの画像信号が皮膚温計測部(11)へ供給
されて、抹消部、例えば鼻部の皮膚温が計測される。計
測データは温度低下積算部(12)へ送られて、安静時を基
準とする鼻部皮膚温の低下量が積算される。
【0020】温度低下量の積算値は疲労度算出部(13)へ
送られて、疲労度が算出される。疲労度の算出に際して
は、例えば図6の如く鼻部皮膚温の低下量の積算値と実
時間疲労申告値(−100〜100)との関係を予め関数
化し、この関数を図3のメモリ(14)に疲労式として格納
しておく。そして、温度低下積算部(12)から温度低下量
の積算値を取り込んだ後、メモリ(14)に格納されている
疲労式に基づいて、疲労度を算出する。
【0021】尚、本発明者らは、抹消部皮膚温に基づい
て疲労度を定量的に推定するべく、先ず、被験者に単調
作業を負荷した状態にて、被験者の鼻部皮膚温の低下量
の時間変化を調べたところ、図4のグラフが得られた。
作業開始後は、大きな低下量が生じているが、徐々に低
下量は小さくなっている。一方、該被験者による実時間
疲労度の申告値は、図5の如く+100から−100ま
で比較的滑らかに変化した。被験者26名の鼻部皮膚温
の低下量の変化と実時間疲労申告値の変化について、両
者の相関を調べたところ、相関係数が正負に分かれ、鼻
部皮膚温の低下量からは疲労度の推定が不可能であるこ
とが判った。
【0022】そこで、作業開始後、即ち安静状態を基準
とする鼻部皮膚温の低下量の積算値が、その時点におけ
る疲労度を表わすと仮定し、複数の被験者を対象とし
て、鼻部皮膚温低下量の積算値と実時間疲労申告値の間
の相関を調べた。その結果、殆ど全員の被験者について
高い相関係数が得られた。図6はその中の1名の被験者
について、鼻部皮膚温低下量の積算値と実時間疲労申告
値の関係をプロットしたものであり、両者には一定の関
数関係が認められる。従って、該関数関係に基づき、抹
消部皮膚温の低下量の積算値から疲労度を推定すること
が出来るのである。
【0023】図3の疲労度算出部(13)によって算出され
た疲労度は疲労度予測部(15)へ送られて、疲労度の時系
列データが作成され、該時系列データに基づいて一定将
来の疲労度が予測される。予測には、カルマンフィルタ
解析等の一般的な時系列予測手法の他、ニューロ解析、
カオス解析、ウェーブレット、或いはAR(自己回帰)モ
デル等を用いたAI解析手法を採用することが出来る。
【0024】疲労度の予測値は疲労判定部(16)へ送られ
て、その症状の軽重が判定され、その判定結果が警告発
生装置(17)へ送られる。警告発生装置(17)では、情報処
理回路(10)から送られてくる疲労度判定結果が過度の疲
労を表わしているときは、運転員に対してブザー音など
による警告を発する。
【0025】これによって、運転員が実際に過度の疲労
に陥る前に、運転員に対する警告が発せられ、この結
果、疲労による運転ミスが未然に防止される。
【0026】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、感覚の推定には、複数種類の生体
信号に基づく多変量解析を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】指部皮膚温の低下量とストレス度申告値の関係
を表わすグラフである。
【図3】本発明の第2実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図4】鼻部皮膚温の低下量の時間変化を表わすグラフ
である。
【図5】実時間疲労申告値の時間変化を表わすグラフで
ある。
【図6】鼻部皮膚温低下量の積算値と実時間疲労申告値
の関係を表わすグラフである。
【符号の説明】
(1) 接触式温度計 (2) 情報処理回路 (3) 温度低下算出部 (4) 温度低下予測部 (5) ストレス度算出部 (6) ストレス式格納メモリ (7) ストレス判定部 (8) ストレス解消音楽発生装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 人間の感覚によって影響を受けることと
    なる生体信号をリアルタイムに検出する検出手段と、検
    出された生体信号の時系列データに基づいて、将来の生
    体信号を予測する予測手段と、予測された生体信号に基
    づいて、将来の感覚を推定する推定手段と、推定された
    感覚に基づいて、その感覚を回復させるための物理的因
    子を制御する制御手段とを具えたことを特徴とする感覚
    制御装置。
  2. 【請求項2】 人間の感覚によって影響を受けることと
    なる生体信号をリアルタイムに検出する検出手段と、検
    出された生体信号に基づいて、その時点の感覚を推定す
    る推定手段と、推定された感覚の時系列データに基づい
    て、将来の感覚を予測する予測手段と、予測された感覚
    に基づいて、その感覚を回復させるための物理的因子を
    制御する制御手段とを具えたことを特徴とする感覚制御
    装置。
JP7183547A 1995-06-26 1995-06-26 感覚制御装置 Pending JPH0910313A (ja)

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