WO2023233935A1 - 知的作業支援システム、及び、知的作業支援方法 - Google Patents

知的作業支援システム、及び、知的作業支援方法 Download PDF

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WO2023233935A1
WO2023233935A1 PCT/JP2023/017378 JP2023017378W WO2023233935A1 WO 2023233935 A1 WO2023233935 A1 WO 2023233935A1 JP 2023017378 W JP2023017378 W JP 2023017378W WO 2023233935 A1 WO2023233935 A1 WO 2023233935A1
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WO
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user
stimulus
work support
support system
refresh
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Application number
PCT/JP2023/017378
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English (en)
French (fr)
Inventor
史明 大林
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M21/02—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis for inducing sleep or relaxation, e.g. by direct nerve stimulation, hypnosis, analgesia

Definitions

  • the present invention relates to an intellectual work support system and an intellectual work support method.
  • concentration level the degree of concentration of consciousness
  • Patent Document 1 describes a technology that adds single wavelength light to white light illumination in order to increase alertness level and improve work efficiency.
  • the technology described in Patent Document 1 can improve work efficiency without increasing lighting energy.
  • Patent Document 2 describes a technique in which the illuminance during the time after lunch is set higher than the normal illuminance, and the illuminance during other times is set lower than the normal illuminance.
  • the technology described in Patent Document 2 can improve work efficiency during the time period after lunch, and can suppress total energy consumption.
  • the present invention provides an intellectual work support system etc. that can support the intellectual work of a user.
  • An intellectual work support system includes a first determining unit that determines the start timing of applying a refreshing stimulus to relieve cognitive tension of a user who is performing intellectual work; and a second determining unit that determines the length of time to provide the refresh to the user for a period of the determined length of time starting from the determined start timing by controlling an actuator. and a control unit that applies stimulation.
  • An intellectual work support method is an intellectual work support method executed by a computer, and includes providing a refreshing stimulus to relieve the cognitive strain of a user who is performing an intellectual work.
  • a program according to one aspect of the present invention is a program for causing the computer to execute the intellectual work support method.
  • the intellectual work support system of the present invention can support the intellectual work of a user.
  • FIG. 1 is a diagram showing the functions of an intellectual work support system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the information processing device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart of operation example 1 of the intellectual work support system according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a refresh stimulus database in operation example 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing changes over time in a user's concentration level when a refresh stimulus is applied.
  • FIG. 6 is a flowchart of operation example 2 of the intellectual work support system according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the refresh stimulus database in Operation Example 2.
  • each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Furthermore, in each figure, substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and overlapping explanations may be omitted or simplified.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an intellectual work support system according to an embodiment.
  • the intellectual work support system 10 according to the embodiment is capable of providing refreshing stimulation to a user who is performing intellectual work such as office work or studying in order to alleviate the cognitive strain of the user. It is a system that can.
  • a refresh stimulus is sometimes called a micro-refresh.
  • place where work and study are performed (the space where refreshing stimulation is given to the user) is not particularly limited.
  • the place where work and study are performed may be an office, school, or residence, but it may also be a private booth (a closed space where work or study is possible) installed at a station or the like.
  • Cognitive strain can be translated into cognitive fatigue. Relaxation of cognitive strain can be translated as recovery from cognitive fatigue or a change of mood. By easing cognitive strain, the user's concentration level can be maintained and improved.
  • the intellectual work support system 10 relieves cognitive strain by providing a very short refreshing stimulus to the user during intellectual work.
  • the length of time for which the refreshing stimulus is applied is about several seconds to several hundred seconds (1 second or more and 300 seconds or less), typically 1 second or more and 30 seconds or less.
  • the refresh stimulus is given to the user while the user is continuing the intellectual task, and is very different from the behavior of the user taking a 20-minute break when the user finishes the intellectual task.
  • the intelligent work support system 10 is not a system for awakening the user, but rather a refreshing stimulus. is different from the stimulus for awakening the user.
  • refreshing stimuli are stimuli that relieve cognitive tension by removing (diverting) cognitive resources (attention) from the task for a short period of time, such as the brightness and color of light emitted by lighting devices. This is achieved by temporarily changing the color temperature. Specifically, by lowering the color temperature emitted by the lighting device for a short period of time when the user is performing intellectual tasks, cognitive strain can be alleviated. Furthermore, as a refresh stimulus, it is also possible to change the light irradiation pattern in the area within the user's visual field by changing the light distribution of the lighting device or the light source position.
  • a scent that has an arousal effect such as a lemon scent or a peppermint scent
  • a refreshing stimulus is achieved by a relatively mild scent such as a cypress scent or a lavender scent.
  • the intellectual work support system 10 includes a camera 20, an information processing device 30, and an actuator 40.
  • the camera 20 is a camera installed in a space where a user performing intellectual work is located, and photographs a moving image of the user performing intellectual work.
  • the camera 20 transmits image data of the captured moving image to the information processing device 30.
  • the camera 20 may be a high-performance camera called an AI (Artificial Intelligence) camera or the like, and may perform a process of calculating the degree of concentration, which will be described later, in place of the information processing device 30. In this case, the process of calculating the degree of concentration in the information processing device 30 can be omitted.
  • AI Artificial Intelligence
  • the information processing device 30 performs information processing to provide a user performing intellectual work with a refreshing stimulus to relieve the user's cognitive strain.
  • the information processing device 30 is, for example, a personal computer, but may also be a server device, a dedicated controller corresponding to the actuator 40, or the like. In FIG. 1, the information processing device 30 is provided in the space where the user is located, but it may be provided outside the space.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the information processing device 30.
  • the information processing device 30 includes an acquisition unit 31 that acquires the state of the user, a first determination unit 32 that determines the start timing of applying the refresh stimulus, and a length of time for applying the refresh stimulus.
  • the second determining section 33 determines the degree of refreshment, a control section 34 that applies refreshing stimulation to the user by controlling the actuator 40, a storage section 35, and an input reception section 36.
  • the acquisition unit 31, the first determination unit 32, the second determination unit 33, and the control unit 34 are functional components, and the acquisition unit 31, the first determination unit 32, the second determination unit 33, and the control unit
  • the functions of the unit 34 are realized, for example, by a microcomputer or a processor (hardware) included in the information processing device 30 executing a computer program (software) stored in the storage unit 35.
  • the storage unit 35 is a storage device that stores the above-mentioned computer program and various information necessary for providing a refresh stimulus.
  • the information necessary to apply a refresh stimulus includes a refresh stimulus database, which will be described later.
  • the storage unit 35 is realized by a semiconductor memory, an HDD (Hard Disk Drive), or the like.
  • the input reception unit 36 receives information input from the user. When starting to use the intellectual work support system 10, the user inputs information as initial settings, and the input reception unit 36 receives this information.
  • the input reception unit 36 is realized by, for example, a mouse and a keyboard.
  • the information input by the user includes the user's attributes, the content of the intellectual work the user will perform, the environment of the space in which the user is located (in other words, the space in which the user performs intellectual work), and the environment in which the user is located. At least one of the types of actuators 40 (actuators 40 to be controlled) provided in the space is included.
  • the user attributes include the user's age, gender, and position.
  • the content of intellectual work is defined, for example, by the degree of concentration required for the work.
  • the content of the intellectual work is selected from pre-prepared options, such as work that requires high concentration over a short period of time, and work that requires general concentration over a long period of time. Ru.
  • the environment of the space in which the user is located means, for example, whether it is an open space, a closed space, a private room or a shared space, and in other words, it is the type of space.
  • the environment of the space in which the user is located is selected from, for example, options prepared in advance.
  • the environment of the space may include information such as the temperature in the space (whether or not the region to which the space belongs is a warm region).
  • the type of actuator 40 means the type of device that the actuator 40 is, which will be described later.
  • the type of actuator is selected from, for example, options prepared in advance.
  • the actuator 40 is a stimulus providing device (stimulus presenting device) that provides a refreshing stimulus to the user under the control of the control unit 34 .
  • the actuator 40 is an indirect lighting device, and is a part of the wall R located in front of the user (in other words, a part of the wall R that is in the field of view of the user during intellectual work). By irradiating the region R) with light, a refreshing stimulus is given to the user.
  • the actuator 40 is not limited to an indirect lighting device, and may be an ambient lighting device, a task lighting device, an airflow generation device, an air conditioner, a scent generation device, a sound source reproduction device, an electric blind, an image projection device, or the like. Good too.
  • An ambient lighting device is a lighting device that illuminates the entire space where the user is located to create the basic brightness of the space.
  • the task lighting device is a lighting device that illuminates only the area around the user in a spot-like manner. Both the ambient lighting device and the task lighting device provide a refreshing stimulus to the user by irradiating light.
  • the airflow generator is a blower device that does not have a temperature adjustment function.
  • the airflow generator may provide a refreshing stimulus to the user by applying airflow to the user in spots, or may provide a refreshing stimulus to the user by generating airflow throughout the space where the user is located.
  • the air conditioner has a temperature adjustment function, and provides a refreshing stimulus to the user by adjusting the temperature of the entire space in which the user is located by blowing temperature-adjusted air.
  • the sound source reproducing device provides a refreshing stimulus to the user by reproducing the sound source (that is, emitting sound).
  • Electric blinds provide a refreshing stimulus to the user by transitioning from a closed state to an open state.
  • the refresh stimulus can be used to bring in outside light into the space where the user is located, or to show the user an outside view.
  • the image projection device provides a refreshing stimulus to the user by projecting an image.
  • control unit 34 provides a refreshing stimulus by changing the environment around the user by controlling the actuator 40.
  • the actuator 40 is a device that changes the environment around the user (such as a light environment or an air quality environment), but it may also be a device that directly acts on the user (such as applying vibration).
  • the actuator 40 performs to provide a refresh stimulus (for example, the indirect lighting device emits blue monochromatic light) is also described as the mode of the refresh stimulus.
  • FIG. 3 is a flowchart of operation example 1 of the intellectual work support system 10.
  • the input reception unit 36 receives information such as the user's attributes, the contents of the intellectual work the user will perform, the environment of the space where the user is located, and the type of actuator 40 provided in the space where the user is located.
  • Input is received from the user (S11).
  • the input information is stored in the storage unit 35 as setting information.
  • the user begins intellectual work.
  • Intellectual work includes office work, study, and the like.
  • the acquisition unit 31 acquires (calculates) the user's concentration level during intellectual work (S12).
  • the degree of concentration is a parameter indicating the degree of concentration of the user on intellectual work. Acquisition of the concentration level is repeatedly performed in real time. Real time here does not mean in a strict sense and may include errors. The error here includes the time required for information processing to obtain the concentration degree.
  • the acquisition unit 31 acquires a user's moving image (image data) from the camera 20 and calculates a feature quantity for acquiring the concentration level by performing image processing on the moving image.
  • the feature amounts here include gaze movement, posture, hand movement, head movement, eye movement, facial expression, and number of blinks.
  • the acquisition unit 31 acquires the degree of concentration from the machine learning model by inputting these feature amounts to the machine learning model.
  • the machine learning model is stored in the storage unit 35 in advance.
  • the machine learning model is, for example, a model to which logistic regression is applied, and it is based on the subjective evaluation result or third-party evaluation result (whether the subject is concentrated) on the feature values of a large number of subjects. This is a learned model that was constructed using data that corresponds to: 1, not concentrated: 0) as learning data (teacher data).
  • the machine learning model outputs the degree of concentration, for example, as a numerical value from 0% (not concentrated) to 100% (concentrated).
  • logistic regression it is not essential that logistic regression be applied.
  • various indicators indicating concentration have been proposed, and machine learning models are constructed using data in which features of a large number of subjects are associated with indicators indicating the user's concentration as learning data (teacher data). It may also be a trained model.
  • the machine learning model may be a model to which deep learning is applied, and may be a model that can estimate the degree of concentration by inputting an image (moving image).
  • the degree of concentration may be acquired without using a machine learning model.
  • An index indicating the degree of concentration based on an algorithm that does not use a machine learning model has been proposed, and the acquisition unit 31 may acquire (calculate) the above-mentioned index as the degree of concentration using the algorithm.
  • the first determining unit 32 determines whether the obtained user concentration level is equal to or greater than a predetermined value (S13).
  • the default value is, for example, 80%, but is not particularly limited. If the first determination unit 32 determines that the concentration level is equal to or higher than the predetermined value (Yes in S13), it is considered that the user is sufficiently concentrating on the intellectual task, and therefore no refresh stimulation is necessary. it is conceivable that. Therefore, in such a case, the refresh stimulus is not applied, and the degree of concentration is subsequently obtained (S12). In this way, the intellectual work support system 10 can maintain and improve the user's concentration level by not providing refresh stimulation when the user's concentration level is high.
  • the first determination unit 32 determines whether there is a tendency for the degree of concentration to decrease (S14). Since the acquisition of the degree of concentration in step S12 is repeatedly performed in real time, the first determination unit 32 can obtain time-series data of the most recent degree of concentration. The first determining unit 32 can determine whether there is a tendency for the concentration level to decrease based on the slope of the most recent time-series data on the concentration level (or the slope of the moving average of the concentration level). Note that this method of determining whether there is a tendency for the degree of concentration to decrease is just one example, and the method for determining whether there is a tendency for the degree of concentration to decrease is not particularly limited.
  • step S14 instead of determining whether there is a tendency for the concentration level to decrease, it may be determined whether there is a sign of a decrease in the concentration level. For example, if the fluctuation pattern of the time series data of the user's concentration level immediately before the concentration level drops significantly, or the user's movements (habits) just before the concentration level drops significantly, can be identified (learned) in advance. , the first determining unit 32 can determine whether there is a sign that the concentration level will decrease based on the fluctuation pattern or movement (habit). Note that this method of determining the presence or absence of a sign of a decrease in the degree of concentration is just an example, and the method of determining the presence or absence of a sign of a decrease in the degree of concentration is not particularly limited.
  • the first determination unit 32 determines that there is no tendency for the degree of concentration to decrease (or a sign of a decrease in the degree of concentration) (No in S14), it is considered that a refresh stimulus is not necessary. Therefore, in such a case, the refresh stimulus is not applied, and the degree of concentration is subsequently obtained (S12).
  • the first determination unit 32 determines that the predetermined interval time has elapsed since the previous refresh stimulus was applied. It is determined whether or not (S15).
  • the predetermined interval time is, for example, a time of 5 minutes or more and 10 minutes or less. Note that the interval time is a fixed time regardless of the type of actuator 40, but may be changed depending on the type of actuator 40. Further, the interval time may be changed according to the concentration level of the most recent users, and in this case, the lower the concentration level of the most recent users, the shorter the interval time is.
  • the first determining unit 32 determines that the interval time has not elapsed (No in S15), it is considered that no refresh stimulation is necessary. Therefore, in such a case, the refresh stimulus is not applied, and the degree of concentration is subsequently obtained (S12). In other words, the control unit 34 does not apply the refresh stimulus until the predetermined interval time has elapsed. In this way, the intellectual work support system 10 effectively provides a refreshing stimulus by not providing a refreshing stimulus before the interval time has elapsed (in other words, providing a refreshing stimulus at least after the interval time has elapsed). can do.
  • the second determining unit 33 determines the length of time for applying the refresh stimulus (S17).
  • the second determining unit 33 can determine the length of time suitable for the user based on the information input in step S11 by referring to the refresh stimulation database stored in advance in the storage unit 35.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a refresh stimulus database in operation example 1.
  • the second determining unit 33 generates a refresh stimulus based on at least one of the attributes of the user, the content of the intellectual work, the environment of the space in which the user is located, and the type of the actuator 40, which were input in step S11.
  • the length of time to apply the refresh stimulus can be determined from among one or more (basically, a plurality of) predetermined lengths of time included in the database.
  • the one or more predetermined lengths of time included in the refresh stimulus database are determined empirically, experimentally, or logically by the designer of the intelligent work support system 10 or the like. As mentioned above, the length of time during which the refreshing stimulus is applied is about several seconds to several hundred seconds (1 second or more and 300 seconds or less), and typically 1 second or more and 30 seconds or less.
  • control unit 34 provides a refreshing stimulus to the user by controlling the actuator 40 (S18).
  • the refresh stimulus is applied for a period of time determined in step S17, starting from the start timing determined in step S16.
  • the control unit 34 can realize the application of refresh stimulation by transmitting a control signal to the actuator 40.
  • the actuator 40 when the actuator 40 is an indirect lighting device, this indirect lighting device irradiates a region R in front of the user (shown in FIG. 1) with blue monochromatic light.
  • the indirect lighting device is normally off, but only emits blue monochromatic light during the above period.
  • the intellectual work support system 10 can alleviate the cognitive strain of the user who is performing the intellectual work.
  • the intelligent work support system 10 acquires the concentration level in real time, and detects the tendency of the user's concentration level to decrease (or detects a sign of the decrease in the user's concentration level). Give a refreshing stimulus to the user.
  • FIG. 5 is a diagram showing changes over time in a user's concentration level when a refresh stimulus is applied. As shown in FIG. 5, according to the intellectual work support system 10, a refreshing stimulus is provided before the degree of concentration decreases significantly, so that saturation of cognitive tension is suppressed. It is possible to maintain and improve the user's concentration level.
  • the intellectual work support system 10 can provide a refresh stimulus to the user for a period of time optimized by a designer or the like using the refresh stimulus database. According to the refresh stimulus database, it is possible to easily provide a highly versatile refresh stimulus.
  • the intellectual work support system 10 determines the timing to start applying the refreshing stimulus based on the user's concentration level.
  • the intelligent work support system 10 determines the timing to start applying the refreshing stimulus without using the user's concentration level. You can also.
  • FIG. 6 is a flowchart of operation example 2 of the intellectual work support system 10.
  • the input reception unit 36 receives information such as the user's attributes, the contents of the intellectual work the user will perform, the environment of the space where the user is located, and the type of actuator 40 provided in the space where the user is located.
  • Input is received from the user (S11).
  • the process in step S11 is similar to the first operation example.
  • the first determining unit 32 determines the start timing of applying the refresh stimulus (S16a).
  • the first determining unit 32 refers to the refresh stimulus database stored in advance in the storage unit 35, and determines the start timing (time interval at which the refresh stimulus should be applied) suitable for the user based on the information input in step S11. can be determined.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the refresh stimulus database in Operation Example 2. Note that one or more predetermined timings (time intervals) included in the refresh stimulus database are determined empirically, experimentally, or logically by the designer of the intelligent work support system 10, etc. .
  • the second determining unit 33 determines the length of time for applying the refresh stimulus (S17).
  • the second determining unit 33 determines the length of time suitable for the user based on the information input in step S11 by referring to the refresh stimulation database (FIG. 7) stored in advance in the storage unit 35. I can do it.
  • the process in step S17 is the same as in the first operation example.
  • control unit 34 provides a refreshing stimulus to the user by controlling the actuator 40 (S18).
  • the refresh stimulus is applied for a period of time determined in step S17, starting from the start timing determined in step S16a.
  • the control unit 34 can realize the application of refresh stimulation by transmitting a control signal to the actuator 40.
  • the process in step S18 is similar to the first operation example.
  • the intellectual work support system 10 can provide a refresh stimulus to the user at a timing optimized by a designer or the like using the refresh stimulus database. According to the refresh stimulus database, it is possible to easily provide a highly versatile refresh stimulus.
  • the user's concentration level is acquired in real time in order to determine the start timing at which the application of refresh stimulation is started.
  • a user's concentration level is an example of a user's state.
  • the user's status other than the concentration level may be acquired in real time.
  • the user's state other than the concentration level is the user's emotion.
  • a technique for estimating a user's emotion from a user's facial image (expression) is known, and such a technique is used when acquiring a user's emotion.
  • the first determining unit 32 can determine the timing at which the user's cognitive fatigue is considered to have been saturated based on the user's emotion estimation as the start timing at which the application of the refreshing stimulus is started.
  • the first determining unit 32 can determine, for example, the timing at which the user starts a task unrelated to the intellectual task as the start timing at which the application of the refresh stimulus is started.
  • user conditions include user fatigue level.
  • a technique for estimating a user's fatigue level from the user's posture photographed by a camera is known, and such a technique is used to obtain the user's fatigue level.
  • the first determining unit 32 can determine the timing when the user's fatigue level reaches a predetermined value as the start timing at which the application of the refresh stimulus is started.
  • the refresh stimulus mode can also be determined from among the plurality of predetermined modes included in the refresh stimulus database. It is. That is, the control unit 34 may determine the refresh stimulus mode from among a plurality of predetermined modes based on the refresh stimulus database.
  • one or more predetermined aspects included in the refresh stimulus database are determined empirically, experimentally, or logically by the designer of the intelligent work support system 10 or the like.
  • the control unit 34 may determine the mode of refresh stimulation based on the obtained user's state. For example, when the actuator 40 is an indirect lighting device, the color (or color temperature) of the light emitted by the indirect lighting device may be changed depending on the concentration level immediately before the application of the refreshing stimulus starts. In this case, an appropriate color of light depending on the degree of concentration is determined empirically, experimentally, or logically by the designer of the intelligent work support system 10 or the like.
  • the length of time for which a refresh stimulus is applied is determined using a refresh stimulus database.
  • the second determining unit 33 may determine the length of time for which the refresh stimulus is applied based on the obtained user's state.
  • the length of time for which the refreshing stimulus is applied may be changed depending on the concentration level immediately before the application of the refreshing stimulus is started. In this case, an appropriate length of time depending on the concentration level is determined empirically, experimentally, or logically by the designer of the intelligent work support system 10 or the like.
  • inventions derived from the disclosure of this specification include, for example, the following inventions.
  • the invention derived from the disclosure content of this specification will be explained together with the effects obtained by the invention.
  • Invention 1 includes a first determining unit 32 that determines the start timing of applying a refreshing stimulus to relieve the cognitive strain of a user who is performing intellectual work, and a first determining unit 32 that determines the length of time for applying the refreshing stimulus.
  • An intelligent controller comprising a second determining unit 33 and a control unit 34 that provides a refreshing stimulus to the user for a determined length of time starting from the determined start timing by controlling the actuator 40. This is a work support system 10.
  • Such an intellectual work support system 10 can support the user's intellectual work.
  • Invention 2 is an intellectual work support system 10 in which the length of time is 1 second or more and 300 seconds or less.
  • Such an intellectual work support system 10 can support the user's intellectual work by providing short-term refreshing stimulation.
  • Invention 3 is the intellectual work support system 10 of Invention 1 or 2, in which the first determining unit 32 determines the start timing from one or more predetermined timings.
  • Such an intellectual work support system 10 can easily provide a highly versatile refreshing stimulus.
  • the first determining unit 32 determines one or more predetermined timings based on at least one of the user's attributes, the content of intellectual work, the environment of the space in which the user is located, and the type of actuator. This is the intellectual work support system 10 according to invention 3, which determines the start timing from within.
  • Such an intellectual work support system 10 can provide a refreshing stimulus based on at least one of the user's attributes, the content of the intellectual work, the environment of the space in which the user is located, and the type of actuator. .
  • Invention 5 further includes an acquisition unit 31 that acquires the user's status in real time, and the first determination unit 32 determines the start timing based on the acquired user status. This is system 10.
  • Such an intellectual work support system 10 can provide refreshing stimulation based on the user's condition.
  • Invention 6 is the intellectual work support system 10 of Invention 5, in which the user's state includes the user's concentration level.
  • Such an intellectual work support system 10 can provide refreshing stimulation based on the user's concentration level.
  • the first determining unit 32 determines the timing at which a tendency of the user's concentration level to decrease is detected or a sign of a decrease in the user's concentration level based on the user's concentration level included in the acquired user state.
  • the intelligent work support system 10 determines the timing at which this is detected as the start timing.
  • Such an intellectual work support system 10 can maintain and improve the user's concentration level by providing a refreshing stimulus before the user's concentration level drops significantly.
  • Invention 8 is the intellectual work support system 10 according to Invention 6 or 7, in which the control unit 34 does not apply the refresh stimulus when the acquired concentration level is equal to or higher than a predetermined value.
  • Such an intellectual work support system 10 can maintain and improve the user's concentration level by suppressing refreshing stimulation from interfering with the user's concentration on intellectual work.
  • Invention 9 is the intellectual work support system 10 according to any one of Inventions 5 to 8, wherein the control unit 34 does not apply the refresh stimulus until a predetermined interval time elapses after applying the refresh stimulus. It is.
  • Such an intellectual work support system 10 can provide refreshing stimulation at an effective timing.
  • Invention 10 is the intellectual work support according to any one of Inventions 1 to 9, wherein the second determining unit 33 determines the length of time to apply the refreshing stimulus from among one or more predetermined lengths of time. This is system 10.
  • Such an intellectual work support system 10 can easily provide a highly versatile refreshing stimulus.
  • Invention 11 is that the second determining unit 33 determines one or more predetermined time periods based on at least one of the user's attributes, the content of intellectual work, the environment of the space in which the user is located, and the type of actuator.
  • This is an intellectual work support system 10 according to a tenth aspect of the invention, which determines the length of time for applying a refreshing stimulus from among the lengths.
  • Such an intellectual work support system 10 can provide a refreshing stimulus based on at least one of the user's attributes, the content of the intellectual work, the environment of the space in which the user is located, and the type of actuator. .
  • Invention 12 further includes an acquisition unit 31 that acquires the user's status in real time, and the second determination unit 33 determines the length of time based on the acquired user status.
  • This is an intellectual work support system 10.
  • Such an intellectual work support system 10 can provide refreshing stimulation based on the user's concentration level.
  • Invention 13 further includes an acquisition unit 31 that acquires the user's state in real time, and the control unit 34 determines the mode of refresh stimulation based on the acquired user's state.
  • This is a work support system 10.
  • Such an intellectual work support system 10 can provide refreshing stimulation based on the user's concentration level.
  • a fourteenth invention is the intellectual work support system 10 according to any one of the first to thirteenth inventions, wherein the control unit 34 provides a refreshing stimulus by changing the environment around the user by controlling the actuator 40.
  • Such an intellectual work support system 10 can realize refreshing stimulation by changing the environment around the user.
  • the Invention 15 is an intellectual work support method executed by a computer such as the intellectual work support system 10.
  • the intellectual work support method includes a first determining step of determining the start timing of applying refreshing stimulation to relieve the cognitive strain of a user who is performing intellectual work, and a first determining step of determining the start timing of applying the refreshing stimulation. It includes a second determining step of determining, and a control step of applying a refreshing stimulus to the user for a period of the determined length of time starting from the determined start timing by controlling the actuator 40.
  • Such an intellectual work support method can support the user's intellectual work.
  • the intelligent work support system is realized by a plurality of devices.
  • the components (especially functional components) included in the intellectual work support system described in the above embodiments are the same as those provided in the intellectual work support system. It may be distributed to multiple devices in any way.
  • the acquisition section, the first determination section, the second determination section, and the control section may be distributed to a plurality of devices.
  • the intelligent work support system may be realized as a single device.
  • the intellectual work support system may be realized as a single device corresponding to an information processing device.
  • the intellectual work support system may be realized as a client server system.
  • the intellectual work support system may further include a cloud server (server device), and part or all of the processing executed by the information processing device may be executed by the cloud server.
  • the refresh stimulus database of the above embodiment may be stored in a cloud server, and part or all of the information processing regarding the refresh stimulus database may be executed by the cloud server.
  • the intellectual work support system may execute the process described in the above embodiment as being realized using the refresh stimulus database using a machine learning model that has learned the contents of the refresh stimulus database.
  • the communication method between devices in the above embodiment is not particularly limited. Further, in communication between devices, a relay device (not shown) may intervene.
  • the processing executed by a specific processing unit may be executed by another processing unit.
  • the process executed by the selection unit may be executed by the control unit.
  • the order of the plurality of processes may be changed, or the plurality of processes may be executed in parallel.
  • each component may be realized by executing a software program suitable for each component.
  • Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • each component may be realized by hardware.
  • each component may be a circuit (or integrated circuit). These circuits may constitute one circuit as a whole, or may be separate circuits. Further, each of these circuits may be a general-purpose circuit or a dedicated circuit.
  • the general or specific aspects of the present invention may be implemented in a system, device, method, integrated circuit, computer program, or computer-readable recording medium such as a CD-ROM. Further, the present invention may be realized by any combination of a system, an apparatus, a method, an integrated circuit, a computer program, and a recording medium.
  • the present invention may be realized as an intellectual work support method executed by a computer such as an intellectual work support system, or as a program for causing a computer to execute such an intellectual work support method. Good too. Further, the present invention may be realized as a computer-readable non-transitory recording medium on which such a program is recorded.

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Abstract

知的作業支援システムは、知的作業を行っているユーザの認知的緊張を緩和するためのリフレッシュ刺激の付与の開始タイミングを決定する第１決定部（３２）と、リフレッシュ刺激を付与する時間の長さを決定する第２決定部（３３）と、アクチュエータを制御することにより、決定された開始タイミングを始点とする、決定された時間の長さの期間、ユーザにリフレッシュ刺激を付与する制御部（３４）とを備える。

Description

知的作業支援システム、及び、知的作業支援方法
　本発明は、知的作業支援システム、及び、知的作業支援方法に関する。
　執務または学習などの知的作業を行うユーザの作業効率は、意識集中の程度（以下、「集中度」という）の影響を受けることが知られている。また、利用者の集中度は、様々な環境要素によって変化する。このため、ユーザの集中度に影響を与える環境要素を制御する技術が提案されている。
　特許文献１には、覚醒水準を高めて作業効率を向上させるために、白色光での照明に単波長光を付加する技術が記載されている。特許文献１に記載された技術は、点灯エネルギーを過大にすることなく作業効率を向上させることができる。
　特許文献２には、昼食後の時間帯の照度を通常照度より高く設定し、その他の時間帯の照度を通常照度より低く設定する技術が記載されている。特許文献２に記載された技術は、昼食後の時間帯における作業効率の向上を図ることができ、かつ、総エネルギー消費量を抑制することができる。
特開２００９－５９６７７号公報 特開２００３－２４５３５６号公報
　本発明は、ユーザの知的作業を支援することができる知的作業支援システム等を提供する。
　本発明の一態様に係る知的作業支援システムは、知的作業を行っているユーザの認知的緊張を緩和するためのリフレッシュ刺激の付与の開始タイミングを決定する第１決定部と、前記リフレッシュ刺激を付与する時間の長さを決定する第２決定部と、アクチュエータを制御することにより、決定された前記開始タイミングを始点とする、決定された前記時間の長さの期間、前記ユーザに前記リフレッシュ刺激を付与する制御部とを備える。
　本発明の一態様に係る知的作業支援方法は、コンピュータによって実行される知的作業支援方法であって、知的作業を行っているユーザの認知的緊張を緩和するためのリフレッシュ刺激の付与の開始タイミングを決定する第１決定ステップと、前記リフレッシュ刺激を付与する時間の長さを決定する第２決定ステップと、アクチュエータを制御することにより、決定された前記開始タイミングを始点とする、決定された前記時間の長さの期間、前記ユーザに前記リフレッシュ刺激を付与する制御ステップとを含む。
　本発明の一態様に係るプログラムは、前記知的作業支援方法を前記コンピュータに実行させるためのプログラムである。
　本発明の知的作業支援システム等は、ユーザの知的作業を支援することができる。
図１は、実施の形態に係る知的作業支援システムの機能を示す図である。 図２は、実施の形態に係る情報処理装置の機能構成を示すブロック図である。 図３は、実施の形態に係る知的作業支援システムの動作例１のフローチャートである。 図４は、動作例１におけるリフレッシュ刺激データベースの一例を示す図である。 図５は、リフレッシュ刺激を付与したときのユーザの集中度の経時変化を示す図である。 図６は、実施の形態に係る知的作業支援システムの動作例２のフローチャートである。 図７は、動作例２におけるリフレッシュ刺激データベースの一例を示す図である。
　以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
　（実施の形態）
　［構成］
　まず、実施の形態に係る知的作業支援システムの構成について説明する。図１は、実施の形態に係る知的作業支援システムの構成を示す図である。実施の形態に係る知的作業支援システム１０は、執務（オフィスワーク）及び学習などの知的作業を行っているユーザの認知的緊張の緩和を図るために、当該ユーザにリフレッシュ刺激を与えることができるシステムである。リフレッシュ刺激は、マイクロリフレッシュなどと呼ばれる場合もある。
　なお、執務及び学習が行われる場所（ユーザにリフレッシュ刺激が付与される空間）は、特に限定されない。執務及び学習が行われる場所は、オフィス、学校、または、住宅などであるが、駅などに設置されている個室ブース（執務または学習が可能な閉空間）であってもよい。
　認知的緊張は、認知的疲労などと言い換えることができる。認知的緊張の緩和は、認知的疲労の回復、または、気分転換などと言い換えることができる。認知的緊張が緩和されることにより、ユーザの集中度の維持及び向上が実現される。
　知的作業支援システム１０は、知的作業中のユーザにごく短時間のリフレッシュ刺激を付与することで認知的緊張を緩和する。リフレッシュ刺激が付与される時間の長さは、数秒～数百秒程度（１秒以上３００秒以下）であり、典型的には、１秒以上３０秒以下である。リフレッシュ刺激は、ユーザが知的作業を継続中に付与されるものであり、ユーザが知的作業を終了した際に２０分休憩を行う、といった行動とは大きく異なるものである。
　また、集中度の低下を覚醒度の低下と考え、刺激の付与によりユーザを覚醒させる技術が知られているが、知的作業支援システム１０は、ユーザを覚醒させるためのシステムではなく、リフレッシュ刺激は、ユーザを覚醒させるための刺激とは異なる。
　例えば、照明装置が発する光によってユーザに刺激を与える場合、ユーザの覚醒を目的とする場合には、強い明るさでかつ高色温度の光が適切であるとされている。これに対し、リフレッシュ刺激は、認知資源（注意）を短時間、作業対象から外す（逸らす）ことによって認知的緊張を緩和するような刺激であり、例えば、照明装置が発する光の明るさ及び色（色温度）を一時的に異ならせることによって実現される。具体的には、ユーザが知的作業を行っているときに、照明装置が発する色温度を短時間だけ低下させることで、認知的緊張の緩和を図ることができる。また、リフレッシュ刺激として、照明装置の配光または光源位置などを変化させることによって、ユーザの視野に入る領域における光の照射パターンの変更することも考えられる。
　また、気流発生装置が発生する気流によってユーザに刺激を与える場合、ユーザの覚醒を目的とする場合には、強風をユーザに当てることが一般的である。これに対し、リフレッシュ刺激は、柔らかい（弱い）、または、ゆらぎのある気流を広範囲に発生させることで実現される。
　香り発生装置が発する香りによってユーザに刺激を与える場合、ユーザの覚醒を目的とする場合には、レモンの香りまたはペパーミントの香りなど覚醒効果を有する香りが用いられる。これに対し、リフレッシュ刺激は、ヒノキの香りまたはラベンダーの香りなど、比較的刺激の弱い香りによって実現される。
　図１に示されるように、知的作業支援システム１０は、カメラ２０と、情報処理装置３０と、アクチュエータ４０とを備える。
　カメラ２０は、知的作業を行っているユーザが位置する空間に設けられたカメラであり、知的作業を行っているユーザの動画像を撮影する。カメラ２０は、撮影した動画像の画像データを情報処理装置３０へ送信する。なお、カメラ２０はＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）カメラなどと呼ばれる高機能カメラであってもよく、情報処理装置３０に代わって後述の集中度を算出する処理を行ってもよい。この場合、情報処理装置３０において集中度を算出する処理を省略することができる。
　情報処理装置３０は、知的作業を行っているユーザに、当該ユーザの認知的緊張を緩和するためのリフレッシュ刺激を付与するための情報処理を行う。情報処理装置３０は、例えば、パーソナルコンピュータであるが、サーバ装置またはアクチュエータ４０に対応する専用コントローラなどであってもよい。図１では、情報処理装置３０は、ユーザが位置する空間に設けられているが、当該空間の外に設けられていてもよい。
　図２は、情報処理装置３０の機能構成を示すブロック図である。図２に示されるように、情報処理装置３０は、ユーザの状態を取得する取得部３１と、リフレッシュ刺激の付与の開始タイミングを決定する第１決定部３２と、リフレッシュ刺激を付与する時間の長さを決定する第２決定部３３と、アクチュエータ４０を制御することによりユーザにリフレッシュ刺激を付与する制御部３４と、記憶部３５と、入力受付部３６とを備える。
　取得部３１、第１決定部３２、第２決定部３３、及び、制御部３４は、機能的な構成要素であり、取得部３１、第１決定部３２、第２決定部３３、及び、制御部３４の機能は、例えば、情報処理装置３０が備えるマイクロコンピュータまたはプロセッサ（ハードウェア）が、記憶部３５に記憶されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することによって実現される。
　記憶部３５は、上記コンピュータプログラム、及び、リフレッシュ刺激を付与するために必要な各種情報が記憶される記憶装置である。リフレッシュ刺激を付与するために必要な情報には、後述のリフレッシュ刺激データベースが含まれる。記憶部３５は、半導体メモリまたはＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）などによって実現される。
　入力受付部３６は、情報の入力をユーザから受け付ける。ユーザは、知的作業支援システム１０の利用開始にあたって、初期設定として情報を入力し、入力受付部３６はこの情報を受け付ける。入力受付部３６は、例えば、マウス及びキーボードなどによって実現される。
　ユーザによって入力される情報には、ユーザの属性、これからユーザが行う知的作業の内容、ユーザが位置する空間（言い換えれば、ユーザが知的作業を行う空間）の環境、及び、ユーザが位置する空間に設けられているアクチュエータ４０（制御対象のアクチュエータ４０）の種別などの少なくとも１つが含まれる。
　ユーザの属性は、具体的には、ユーザの年齢、性別、及び、役職などである。知的作業の内容は、例えば、作業に必要な集中度で規定される。知的作業の内容は、例えば、短時間で高い集中度が要求される作業、及び、長時間で一般的な集中度が要求される作業、などの、あらかじめ準備された選択肢の中から選択される。
　ユーザが位置する空間の環境は、例えば、オープン空間であるかクローズ空間であるか、個室であるか共用スペースであるかといった環境を意味し、言い換えれば、空間の種別である。ユーザが位置する空間の環境は、例えば、あらかじめ準備された選択肢の中から選択される。なお、空間の環境には、空間における温度（空間が属する地域が温暖な地域かどうか）などの情報が含まれてもよい。
　アクチュエータ４０の種別は、アクチュエータ４０が、後述のどの装置であるかという種別を意味する。アクチュエータの種別は、例えば、あらかじめ準備された選択肢の中から選択される。
　アクチュエータ４０は、制御部３４に制御されることで、ユーザにリフレッシュ刺激を付与する刺激付与装置（刺激提示装置）である。図１の例では、アクチュエータ４０は、間接照明装置であり、ユーザの正面に位置する、壁の一部の領域Ｒ（言い換えれば、知的作業中のユーザの視界に入る、壁の一部の領域Ｒ）に光を照射することにより、ユーザにリフレッシュ刺激を付与する。
　なお、アクチュエータ４０は、間接照明装置に限定されず、アンビエント照明装置、タスク照明装置、気流発生装置、空気調和装置、香り発生装置、音源再生装置、電動ブラインド、または、画像投影装置などであってもよい。
　アンビエント照明装置は、ユーザが位置する空間全体を照らすことで、当該空間の基本となる明るさをつくるための照明装置である。タスク照明装置は、ユーザの周辺のみをスポット的に照らす照明装置である。アンビエント照明装置及びタスク照明装置はいずれも、光の照射により、ユーザにリフレッシュ刺激を付与する。
　気流発生装置は、温度調整機能を有しない送風装置などである。気流発生装置は、ユーザにスポット的に気流をあてることでユーザにリフレッシュ刺激を付与してもよいし、ユーザが位置する空間全体に気流を発生させることでユーザにリフレッシュ刺激を付与してもよい。空気調和装置は、温度調整機能を有し、温度調整された空気の送風によりユーザが位置する空間全体の温度を調整することで、ユーザにリフレッシュ刺激を付与する。
　音源再生装置は、音源を再生する（つまり、出音する）ことにより、ユーザにリフレッシュ刺激を付与する。電動ブラインドは、閉状態から開状態に遷移することにより、ユーザにリフレッシュ刺激を付与する。この場合のリフレッシュ刺激には、ユーザが位置する空間に外光を取り入れるという意味合いの場合と、ユーザに外の景色を見せるという意味合いの場合とがある。画像投影装置は、画像を投影することにより、ユーザにリフレッシュ刺激を付与する。
　なお、制御部３４は、アクチュエータ４０の制御によりユーザの周囲の環境を変化させることで、リフレッシュ刺激を付与する。つまり、アクチュエータ４０は、ユーザの周囲の環境（光環境または空気質環境など）を変化させる装置であるが、ユーザに直接作用する（振動を与えるなど）装置であってもよい。
　また、以下の実施の形態では、リフレッシュ刺激を与えるためにアクチュエータ４０がどのような動作を行うか（例えば、間接照明装置が青色の単色光を発すること）を、リフレッシュ刺激の態様とも記載する。
　［動作例１］
　次に、知的作業支援システム１０の動作例１について説明する。図３は、知的作業支援システム１０の動作例１のフローチャートである。
　まず、入力受付部３６は、ユーザの属性、これからユーザが行う知的作業の内容、ユーザが位置する空間の環境、及び、ユーザが位置する空間に設けられているアクチュエータ４０の種別などの情報の入力をユーザから受け付ける（Ｓ１１）。入力された情報は、設定情報として記憶部３５に記憶される。ユーザは情報の入力後、知的作業を開始する。知的作業は、執務または学習などである。
　次に、取得部３１は、知的作業中のユーザの集中度を取得（算出）する（Ｓ１２）。集中度は、ユーザの知的作業への集中の程度を示すパラメータである。集中度の取得は、リアルタイムに繰り返し行われる。ここでのリアルタイムは、厳密な意味ではなく、誤差を含んでもよい。ここでの誤差には、集中度を取得するための情報処理に要する時間が含まれる。
　取得部３１は、具体的には、カメラ２０からユーザの動画像（画像データ）を取得し、動画像に対して画像処理を行うことにより、集中度を取得するための特徴量を算出する。ここでの特徴量は、視線の動き、姿勢、手の動き、頭の動き、眼の動き、表情、及び、まばたきの回数などである。取得部３１は、これらの特徴量を機械学習モデルに入力することで、機械学習モデルから集中度を取得する。機械学習モデルは、記憶部３５にあらかじめ記憶される。
　機械学習モデルは、例えば、ロジスティック回帰が適用されたモデルであり、多数の被験者の特徴量に、当該被験者が集中していたか否かの主観評価結果または第三者的評価結果（集中している：１、集中していない：０）を対応付けたデータを学習データ（教師データ）として構築された学習済みモデルである。機械学習モデルは、例えば、集中度を、例えば、０％（集中していない）から１００％（集中している）の数値で出力する。
　なお、ロジスティック回帰が適用されることは必須ではない。近年、集中度を示す様々な指標が提案されており、機械学習モデルは、多数の被験者の特徴量に当該ユーザの集中度を示す指標を対応付けたデータを学習データ（教師データ）として構築された学習済みモデルであってもよい。また、機械学習モデルは、ディープラーニングが適用されたモデルであって、画像（動画像）を入力として集中度を推定できるモデルであってもよい。
　また、ステップＳ１２においては、機械学習モデルを使用せずに集中度が取得されてもよい。機械学習モデルを使用しないアルゴリズムに基づく集中度を示す指標が提案されており、取得部３１は、当該アルゴリズムを用いて上記指標を集中度として取得（算出）してもよい。
　次に、第１決定部３２は、取得されたユーザの集中度が既定値以上であるか否かを判定する（Ｓ１３）。既定値は、例えば、８０％であるが特に限定されない。第１決定部３２によって集中度が既定値以上であると判定された場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、ユーザが十分に集中して知的作業に取り組んでいると考えられることから、リフレッシュ刺激は必要ないと考えられる。そこで、このような場合にはリフレッシュ刺激の付与は行われず、引き続き集中度の取得が行われる（Ｓ１２）。このように、知的作業支援システム１０は、ユーザの集中度が高いときにリフレッシュ刺激を付与しないことで、ユーザの集中度の維持及び向上を図ることができる。
　一方、第１決定部３２は、集中度が既定値未満であると判定した場合（Ｓ１３でＮｏ）、集中度の低下傾向があるか否かを判定する（Ｓ１４）。ステップＳ１２の集中度の取得は、リアルタイムに繰り返し行われていることから、第１決定部３２は、直近の集中度の時系列データを得ることができる。第１決定部３２は、直近の集中度の時系列データの傾き（あるいは、集中度の移動平均の傾き）から集中度の低下傾向の有無を判定することができる。なお、このような集中度の低下傾向の有無の判定方法は一例であり、集中度の低下傾向の有無の判定方法は特に限定されない。
　また、ステップＳ１４においては、集中度の低下傾向の有無に代えて、集中度の低下の予兆の有無が判定されてもよい。例えば、集中度が大きく低下する直前の、ユーザの集中度の時系列データの変動パターン、または、集中度が大きく低下する直前のユーザの動き（癖）などがあらかじめ特定（学習）されていれば、第１決定部３２は、変動パターンまたは動き（癖）に基づいて、集中度が低下する予兆の有無を判定することができる。なお、このような集中度の低下の予兆の有無の判定方法は一例であり、集中度の低下の予兆の有無の判定方法は特に限定されない。
　第１決定部３２によって集中度の低下傾向（または集中度の低下の予兆）が無いと判定された場合（Ｓ１４でＮｏ）、リフレッシュ刺激は必要ないと考えられる。そこで、このような場合にはリフレッシュ刺激の付与は行われず、引き続き集中度の取得が行われる（Ｓ１２）。
　一方、第１決定部３２は、集中度の低下傾向（または集中度の低下の予兆）があると判定した場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、前回リフレッシュ刺激が付与されてから既定のインターバル時間が経過しているか否かを判定する（Ｓ１５）。既定のインターバル時間は、例えば、５分以上１０分以下の時間である。なお、インターバル時間は、アクチュエータ４０の種別によらずに固定の時間であるが、アクチュエータ４０の種別に応じて変更されてもよい。また、インターバル時間は、直近のユーザの集中度に応じて変更されてもよく、この場合、直近のユーザの集中度が低いほどインターバル時間は短くされる。
　第１決定部３２によってインターバル時間が経過していないと判定された場合（Ｓ１５でＮｏ）、リフレッシュ刺激は必要ないと考えられる。そこで、このような場合にはリフレッシュ刺激の付与は行われず、引き続き集中度の取得が行われる（Ｓ１２）。つまり、制御部３４は、既定のインターバル時間が経過するまでの間は、リフレッシュ刺激の付与を行わない。このように、知的作業支援システム１０は、インターバル時間の経過前にはリフレッシュ刺激を付与しない（言い換えれば、少なくともインターバル時間の経過後にリフレッシュ刺激を付与する）ことで、効果的にリフレッシュ刺激を付与することができる。
　一方、第１決定部３２は、インターバル時間が経過していると判定した場合（Ｓ１５でＹｅｓ）、現タイミングをリフレッシュ刺激の付与の開始タイミングであると決定する（Ｓ１６）。つまり、第１決定部３２は、取得されたユーザの集中度に基づいて、ユーザの集中度の低下傾向を検知したタイミング（または、ユーザの集中度の低下の予兆を検知したタイミング）を、開始タイミングとして決定する。なお、一般的には、ユーザの集中度の低下傾向を検知したタイミング（または、ユーザの集中度の低下の予兆を検知したタイミング）は、ユーザが眠気を感じるタイミング（ユーザを覚醒させる必要が生じるタイミング）よりも早いと考えられる。
　次に、第２決定部３３は、リフレッシュ刺激を付与する時間の長さを決定する（Ｓ１７）。第２決定部３３は、記憶部３５にあらかじめ記憶されたリフレッシュ刺激データベースを参照することにより、ステップＳ１１で入力された情報に基づいてユーザに適した時間の長さを決定することができる。図４は、動作例１におけるリフレッシュ刺激データベースの一例を示す図である。つまり、第２決定部３３は、ステップＳ１１で入力された、ユーザの属性、知的作業の内容、ユーザが位置する空間の環境、及び、アクチュエータ４０の種別の少なくとも１つに基づいて、リフレッシュ刺激データベースに含まれる１つ以上（基本的には複数）の既定の時間の長さの中からリフレッシュ刺激を付与する時間の長さを決定することができる。
　なお、リフレッシュ刺激データベースに含まれる１つ以上の既定の時間の長さは、知的作業支援システム１０の設計者等により、経験的、実験的、または、論理的に定められたものである。上述のように、リフレッシュ刺激が付与される時間の長さは、数秒～数百秒程度（１秒以上３００秒以下）であり、典型的には、１秒以上３０秒以下である。
　次に、制御部３４は、アクチュエータ４０を制御することにより、ユーザにリフレッシュ刺激を付与する（Ｓ１８）。リフレッシュ刺激は、ステップＳ１６において決定された開始タイミングを始点とする、ステップＳ１７において決定された時間の長さの期間、付与される。制御部３４は、アクチュエータ４０へ制御信号を送信することにより、リフレッシュ刺激の付与を実現することができる。
　例えば、アクチュエータ４０が間接照明装置である場合、この間接照明装置は、青色の単色光を、ユーザの正面の領域Ｒ（図１に図示）に照射する。間接照明装置は通常は消灯しているが、上記期間のみ青色の単色光を照射する。これにより、知的作業支援システム１０は、知的作業を行っているユーザの認知的緊張の緩和を図ることができる。
　以上説明したように、知的作業支援システム１０は、集中度をリアルタイムに取得し、ユーザの集中度の低下傾向を検知したタイミング（または、ユーザの集中度の低下の予兆を検知したタイミング）にユーザにリフレッシュ刺激を付与する。図５は、リフレッシュ刺激を付与したときのユーザの集中度の経時変化を示す図である。図５に示されるように、知的作業支援システム１０によれば、集中度が大きく低下してしまう前にリフレッシュ刺激が付与されることから、認知的緊張が飽和してしまうことが抑制され、ユーザの集中度の維持及び向上を図ることができる。
　また、知的作業支援システム１０は、リフレッシュ刺激データベースを用いて、設計者等によって最適化された時間の間、ユーザにリフレッシュ刺激を付与することができる。リフレッシュ刺激データベースによれば、汎用性の高いリフレッシュ刺激の付与が簡易に実現される。
　［動作例２］
　動作例１では、知的作業支援システム１０は、ユーザの集中度に基づいてリフレッシュ刺激の付与の開始タイミングを決定した。ここで、知的作業支援システム１０は、ユーザの集中度が取得できない場合（カメラ２０を備えていない場合など）には、ユーザの集中度を使用せずにリフレッシュ刺激の付与の開始タイミングを決定することもできる。以下、このような動作例２について説明する。図６は、知的作業支援システム１０の動作例２のフローチャートである。
　まず、入力受付部３６は、ユーザの属性、これからユーザが行う知的作業の内容、ユーザが位置する空間の環境、及び、ユーザが位置する空間に設けられているアクチュエータ４０の種別などの情報の入力をユーザから受け付ける（Ｓ１１）。ステップＳ１１の処理は、動作例１と同様である。
　次に、第１決定部３２は、リフレッシュ刺激の付与の開始タイミングを決定する（Ｓ１６ａ）。第１決定部３２は、記憶部３５にあらかじめ記憶されたリフレッシュ刺激データベースを参照することにより、ステップＳ１１で入力された情報に基づいてユーザに適した開始タイミング（リフレッシュ刺激を付与すべき時間間隔）を決定することができる。図７は、動作例２におけるリフレッシュ刺激データベースの一例を示す図である。なお、リフレッシュ刺激データベースに含まれる１つ以上の既定のタイミング（時間間隔）は、知的作業支援システム１０の設計者等により、経験的、実験的、または、論理的に定められたものである。
　次に、第２決定部３３は、リフレッシュ刺激を付与する時間の長さを決定する（Ｓ１７）。第２決定部３３は、記憶部３５にあらかじめ記憶されたリフレッシュ刺激データベース（図７）を参照することにより、ステップＳ１１で入力された情報に基づいてユーザに適した時間の長さを決定することができる。ステップＳ１７の処理は、動作例１と同様である。
　次に、制御部３４は、アクチュエータ４０を制御することにより、ユーザにリフレッシュ刺激を付与する（Ｓ１８）。リフレッシュ刺激は、ステップＳ１６ａにおいて決定された開始タイミングを始点とする、ステップＳ１７において決定された時間の長さの期間、付与される。制御部３４は、アクチュエータ４０へ制御信号を送信することにより、リフレッシュ刺激の付与を実現することができる。ステップＳ１８の処理は、動作例１と同様である。
　以上説明したように、知的作業支援システム１０は、リフレッシュ刺激データベースを用いて、設計者等によって最適化されたタイミングでユーザにリフレッシュ刺激を付与することができる。リフレッシュ刺激データベースによれば、汎用性の高いリフレッシュ刺激の付与が簡易に実現される。
　［ユーザ状態についての変形例］
　上記実施の形態では、リフレッシュ刺激の付与が開始される開始タイミングを決定するために、ユーザの集中度がリアルタイムに取得された。ユーザの集中度は、ユーザの状態の一例である。ここで、開始タイミングを決定するために、集中度以外のユーザの状態がリアルタイムに取得されてもよい。
　集中度以外のユーザの状態としては、ユーザの感情が例示される。ユーザの顔画像（表情）からユーザの感情を推定する技術が知られており、ユーザの感情を取得する場合にはこのような技術が使用される。第１決定部３２は、ユーザの感情推定により、ユーザの認知的疲労が飽和したと考えられるタイミングを、リフレッシュ刺激の付与が開始される開始タイミングとして決定することができる。
　また、集中度以外のユーザの状態としては、ユーザがどのような作業をしているか（ユーザの作業状態）も例示される。第１決定部３２は、例えば、ユーザが知的作業と無関係の作業を開始したタイミング等をリフレッシュ刺激の付与が開始される開始タイミングとして決定することができる。
　その他のユーザの状態として、ユーザの疲労度なども例示される。カメラによって撮影されるユーザの姿勢からユーザの疲労度を推定する技術が知られており、ユーザの疲労度を取得する場合にはこのような技術が使用される。第１決定部３２は、例えば、ユーザの疲労度が既定値に達したタイミングをリフレッシュ刺激の付与が開始される開始タイミングとして決定することができる。
　［リフレッシュ刺激の態様の決定についての変形例］
　上記実施の形態では、リフレッシュ刺激の態様については、例えば、アクチュエータ４０の種別ごとに、集中度の維持及び向上に最適な制御パラメータが１つ規定されている。つまり、リフレッシュ刺激の態様は、ステップＳ１１に入力されたアクチュエータ４０の種別により自ずと決まるものである。
　ここで、上記リフレッシュ刺激データベースにおいて、複数の既定のリフレッシュ刺激の態様が規定されていれば、リフレッシュ刺激の態様についても、リフレッシュ刺激データベースに含まれる複数の既定の態様の中から決定することが可能である。つまり、制御部３４は、リフレッシュ刺激データベースに基づいて、複数の既定の態様の中からリフレッシュ刺激の態様を決定してもよい。
　この場合、リフレッシュ刺激データベースに含まれる１つ以上の既定の態様は、知的作業支援システム１０の設計者等により、経験的、実験的、または、論理的に定められたものである。
　また、集中度などのユーザの状態がリアルタイムに取得できる場合には、制御部３４は、取得されたユーザの状態に基づいてリフレッシュ刺激の態様を決定してもよい。例えば、アクチュエータ４０が間接照明装置である場合には、リフレッシュ刺激の付与が開始される直前の集中度に応じて、間接照明装置が発する光の色（または色温度）が変更されてもよい。この場合、集中度に応じた適切な光の色が、知的作業支援システム１０の設計者等により、経験的、実験的、または、論理的に定められる。
　［リフレッシュ刺激が付与される時間の長さの決定についての変形例］
　上記実施の形態では、リフレッシュ刺激が付与される時間の長さについては、リフレッシュ刺激データベースを用いて決定された。しかしながら、集中度などのユーザの状態がリアルタイムに取得できる場合には、第２決定部３３は、取得されたユーザの状態に基づいてリフレッシュ刺激が付与される時間の長さを決定してもよい。例えば、リフレッシュ刺激の付与が開始される直前の集中度に応じて、リフレッシュ刺激が付与される時間の長さが変更されてもよい。この場合、集中度に応じた適切な時間の長さが、知的作業支援システム１０の設計者等により経験的、実験的、または、論理的に定められる。
　［効果等］
　本明細書の開示内容から導き出される発明は、例えば以下のような発明である。以下、本明細書の開示内容から導き出される発明について、当該発明によって得られる効果等と合わせて説明する。
　発明１は、知的作業を行っているユーザの認知的緊張を緩和するためのリフレッシュ刺激の付与の開始タイミングを決定する第１決定部３２と、リフレッシュ刺激を付与する時間の長さを決定する第２決定部３３と、アクチュエータ４０を制御することにより、決定された開始タイミングを始点とする、決定された時間の長さの期間、ユーザにリフレッシュ刺激を付与する制御部３４とを備える知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、ユーザの知的作業を支援することができる。
　発明２は、時間の長さは、１秒以上３００秒以下である、発明の知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、短時間のリフレッシュ刺激の付与により、ユーザの知的作業を支援することができる。
　発明３は、第１決定部３２は、１つ以上の既定のタイミングの中から開始タイミングを決定する、発明１または２の知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、汎用性の高いリフレッシュ刺激の付与を簡易に実現することができる。
　発明４は、第１決定部３２は、ユーザの属性、知的作業の内容、ユーザが位置する空間の環境、及び、アクチュエータの種別の少なくとも１つに基づいて、１つ以上の既定のタイミングの中から開始タイミングを決定する、発明３に記載の知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、ユーザの属性、知的作業の内容、ユーザが位置する空間の環境、及び、アクチュエータの種別の少なくとも１つに基づいてリフレッシュ刺激の付与を行うことができる。
　発明５は、ユーザの状態をリアルタイムに取得する取得部３１をさらに備え、第１決定部３２は、取得されたユーザの状態に基づいて開始タイミングを決定する、発明１または２の知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、ユーザの状態に基づいてリフレッシュ刺激の付与を行うことができる。
　発明６は、ユーザの状態には、ユーザの集中度が含まれる、発明５の知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、ユーザの集中度に基づいてリフレッシュ刺激の付与を行うことができる。
　発明７は、第１決定部３２は、取得されたユーザの状態に含まれるユーザの集中度に基づいて、ユーザの集中度の低下傾向を検知したタイミング、または、ユーザの集中度の低下の予兆を検知したタイミングを、開始タイミングとして決定する、発明６に記載の知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、集中度が大きく低下してしまう前にリフレッシュ刺激を付与することから、ユーザの集中度の維持及び向上を図ることができる。
　発明８は、制御部３４は、取得された集中度が既定値以上であるときには、リフレッシュ刺激の付与を行わない、発明６または７の知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、リフレッシュ刺激がユーザの知的作業への集中の妨げになることを抑制することで、ユーザの集中度の維持及び向上を図ることができる。
　発明９は、制御部３４は、リフレッシュ刺激を付与してから既定のインターバル時間が経過するまでの間は、リフレッシュ刺激の付与を行わない、発明５～８のいずれかの知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、リフレッシュ刺激を効果的なタイミングで付与することができる。
　発明１０は、第２決定部３３は、１つ以上の既定の時間の長さの中から、リフレッシュ刺激を付与する時間の長さを決定する、発明１～９のいずれかの知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、汎用性の高いリフレッシュ刺激の付与を簡易に実現することができる。
　発明１１は、第２決定部３３は、ユーザの属性、知的作業の内容、ユーザが位置する空間の環境、及び、アクチュエータの種別の少なくとも１つに基づいて、１つ以上の既定の時間の長さの中から、リフレッシュ刺激を付与する時間の長さを決定する、発明１０の知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、ユーザの属性、知的作業の内容、ユーザが位置する空間の環境、及び、アクチュエータの種別の少なくとも１つに基づいてリフレッシュ刺激の付与を行うことができる。
　発明１２は、ユーザの状態をリアルタイムに取得する取得部３１をさらに備え、第２決定部３３は、取得されたユーザの状態に基づいて時間の長さを決定する発明１～９のいずれかの知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、ユーザの集中度に基づいてリフレッシュ刺激の付与を行うことができる。
　発明１３は、ユーザの状態をリアルタイムに取得する取得部３１をさらに備え、制御部３４は、取得されたユーザの状態に基づいてリフレッシュ刺激の態様を決定する、発明１～１２のいずれかの知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、ユーザの集中度に基づいてリフレッシュ刺激の付与を行うことができる。
　発明１４は、制御部３４は、アクチュエータ４０の制御によりユーザの周囲の環境を変化させることで、リフレッシュ刺激を付与する、発明１～１３のいずれかの知的作業支援システム１０である。
　このような知的作業支援システム１０は、ユーザの周囲の環境を変化させることで、リフレッシュ刺激を実現することができる。
　発明１５は、知的作業支援システム１０などのコンピュータによって実行される知的作業支援方法である。知的作業支援方法は、知的作業を行っているユーザの認知的緊張を緩和するためのリフレッシュ刺激の付与の開始タイミングを決定する第１決定ステップと、リフレッシュ刺激を付与する時間の長さを決定する第２決定ステップと、アクチュエータ４０を制御することにより、決定された開始タイミングを始点とする、決定された時間の長さの期間、ユーザにリフレッシュ刺激を付与する制御ステップとを含む。
　このような知的作業支援方法は、ユーザの知的作業を支援することができる。
　（その他の実施の形態）
　以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
　例えば、上記実施の形態では、知的作業支援システムは、複数の装置によって実現された。知的作業支援システムが複数の装置によって実現される場合、上記実施の形態で説明された知的作業支援システムが備える構成要素（特に、機能的な構成要素）は、知的作業支援システムが備える複数の装置にどのように振り分けられてもよい。例えば、取得部、第１決定部、第２決定部、及び、制御部が複数の装置に振り分けられてもよい。
　また、知的作業支援システムは、単一の装置として実現されてもよい。例えば、知的作業支援システムは、情報処理装置に相当する単一の装置として実現されてもよい。
　また、知的作業支援システムは、クライアントサーバシステムとして実現されてもよい。例えば、知的作業支援システムは、さらに、クラウドサーバ（サーバ装置）を備え、情報処理装置が実行する処理の一部または全部がクラウドサーバによって実行されてもよい。具体的には、上記実施の形態のリフレッシュ刺激データベースは、クラウドサーバに記憶され、リフレッシュ刺激データベースに関する情報処理の一部または全部がクラウドサーバによって実行されてもよい。
　また、知的作業支援システムは、上記実施の形態においてリフレッシュ刺激データベースを用いて実現されると説明された処理を、リフレッシュ刺激データベースの内容を学習した機械学習モデルを用いて実行してもよい。
　また、上記実施の形態における装置間の通信方法については特に限定されるものではない。また、装置間の通信においては、図示されない中継装置が介在してもよい。
　また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。例えば、選択部が実行する処理は制御部によって実行されてもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
　また、上記実施の形態において、各構成要素は、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
　また、各構成要素は、ハードウェアによって実現されてもよい。例えば、各構成要素は、回路（または集積回路）でもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
　また、本発明の全般的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　例えば、本発明は、知的作業支援システムなどのコンピュータが実行する知的作業支援方法として実現されてもよいし、このような知的作業支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。また、本発明は、このようなプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現されてもよい。
　その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
　１０　知的作業支援システム
　２０　カメラ
　３０　情報処理装置
　３１　取得部
　３２　第１決定部
　３３　第２決定部
　３４　制御部
　３５　記憶部
　３６　入力受付部
　４０　アクチュエータ

Claims (16)

  1. 　知的作業を行っているユーザの認知的緊張を緩和するためのリフレッシュ刺激の付与の開始タイミングを決定する第１決定部と、
    　前記リフレッシュ刺激を付与する時間の長さを決定する第２決定部と、
    　アクチュエータを制御することにより、決定された前記開始タイミングを始点とする、決定された前記時間の長さの期間、前記ユーザに前記リフレッシュ刺激を付与する制御部とを備える
    　知的作業支援システム。
  2. 　前記時間の長さは、１秒以上３００秒以下である
    　請求項１に記載の知的作業支援システム。
  3. 　前記第１決定部は、１つ以上の既定のタイミングの中から前記開始タイミングを決定する
    　請求項１または２に記載の知的作業支援システム。
  4. 　前記第１決定部は、前記ユーザの属性、前記知的作業の内容、前記ユーザが位置する空間の環境、及び、前記アクチュエータの種別の少なくとも１つに基づいて、前記１つ以上の既定のタイミングの中から前記開始タイミングを決定する
    　請求項３に記載の知的作業支援システム。
  5. 　前記ユーザの状態をリアルタイムに取得する取得部をさらに備え、
    　前記第１決定部は、取得された前記ユーザの状態に基づいて前記開始タイミングを決定する
    　請求項１または２に記載の知的作業支援システム。
  6. 　前記ユーザの状態には、前記ユーザの集中度が含まれる
    　請求項５に記載の知的作業支援システム。
  7. 　前記第１決定部は、取得された前記ユーザの状態に含まれる前記ユーザの集中度に基づいて、前記ユーザの集中度の低下傾向を検知したタイミング、または、前記ユーザの集中度の低下の予兆を検知したタイミングを、前記開始タイミングとして決定する
    　請求項６に記載の知的作業支援システム。
  8. 　前記制御部は、取得された前記集中度が既定値以上であるときには、前記リフレッシュ刺激の付与を行わない
    　請求項６に記載の知的作業支援システム。
  9. 　前記制御部は、前記リフレッシュ刺激を付与してから既定のインターバル時間が経過するまでの間は、前記リフレッシュ刺激の付与を行わない
    　請求項５に記載の知的作業支援システム。
  10. 　前記第２決定部は、１つ以上の既定の時間の長さの中から、前記リフレッシュ刺激を付与する前記時間の長さを決定する
    　請求項１または２に記載の知的作業支援システム。
  11. 　前記第２決定部は、前記ユーザの属性、前記知的作業の内容、前記ユーザが位置する空間の環境、及び、前記アクチュエータの種別の少なくとも１つに基づいて、前記１つ以上の既定の時間の長さの中から、前記リフレッシュ刺激を付与する前記時間の長さを決定する
    　請求項１０に記載の知的作業支援システム。
  12. 　前記ユーザの状態をリアルタイムに取得する取得部をさらに備え、
    　前記第２決定部は、取得された前記ユーザの状態に基づいて前記時間の長さを決定する
    　請求項１または２に記載の知的作業支援システム。
  13. 　前記ユーザの状態をリアルタイムに取得する取得部をさらに備え、
    　前記制御部は、取得された前記ユーザの状態に基づいて前記リフレッシュ刺激の態様を決定する
    　請求項１または２に記載の知的作業支援システム。
  14. 　前記制御部は、前記アクチュエータの制御により前記ユーザの周囲の環境を変化させることで、前記リフレッシュ刺激を付与する
    　請求項１または２に記載の知的作業支援システム。
  15. 　コンピュータによって実行される知的作業支援方法であって、
    　知的作業を行っているユーザの認知的緊張を緩和するためのリフレッシュ刺激の付与の開始タイミングを決定する第１決定ステップと、
    　前記リフレッシュ刺激を付与する時間の長さを決定する第２決定ステップと、
    　アクチュエータを制御することにより、決定された前記開始タイミングを始点とする、決定された前記時間の長さの期間、前記ユーザに前記リフレッシュ刺激を付与する制御ステップとを含む
    　知的作業支援方法。
  16. 　請求項１５に記載の知的作業支援方法を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。
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