ストレス判定システムおよびストレス改善システム
【課題】被測定者のストレス状態を正確に判定することができるストレス判定システム及びそれを用いるストレス改善システムを提供する。
【解決手段】心拍検出装置２の心拍検出部２３には、心臓の拡張／収縮に伴う活動電流が検出電極２１を介して入力され、この活動電流からＲ波の発生を検出すると、無線通信部２２から表示装置１へＲ波の発生タイミングを知らせる検出信号を送信させる。表示装置１は、被測定者の体に加わる加速度を検出する加速度センサ１１と、加速度センサ１１の検出値をもとに被測定者が行った活動強度を演算により求める活動強度検出部１２と、心拍検出装置２から送信された検出信号を受信する無線通信部１３と、受信した検出信号をカウントすることにより心拍数を求める心拍数検出部１４と、活動強度および心拍数の測定結果と所定の基準値との高低を比較することにより被測定者のストレス状態を判定するストレス状態判定部１６を備える。
【解決手段】心拍検出装置２の心拍検出部２３には、心臓の拡張／収縮に伴う活動電流が検出電極２１を介して入力され、この活動電流からＲ波の発生を検出すると、無線通信部２２から表示装置１へＲ波の発生タイミングを知らせる検出信号を送信させる。表示装置１は、被測定者の体に加わる加速度を検出する加速度センサ１１と、加速度センサ１１の検出値をもとに被測定者が行った活動強度を演算により求める活動強度検出部１２と、心拍検出装置２から送信された検出信号を受信する無線通信部１３と、受信した検出信号をカウントすることにより心拍数を求める心拍数検出部１４と、活動強度および心拍数の測定結果と所定の基準値との高低を比較することにより被測定者のストレス状態を判定するストレス状態判定部１６を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレス判定システムおよびストレス改善システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被測定者の体表の振動を含む加速度を検出する圧電センサを備え、この圧電センサで心拍情報と体動情報と呼吸情報とを検出し、これらの検出結果から生体の状態（集中度、覚醒度、疲労度、緊張度、不快度など）を判定する支援システムが提供されていた（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−９５３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の支援システムでは、体表の振動を検出する１つの圧電センサで、心拍情報と体動情報とを測定しており、微少な振動から被測定者の心拍数を測定しているので、座っている時など被測定者が安静にしている状態でしか、被測定者の心拍数を正確に測定することができないという問題があった。また心拍情報の測定結果が不正確な場合、生体の状態を正確に判断できないという問題もあった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、被測定者のストレス状態を正確に判定することができるストレス判定システムおよびストレス改善システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、被測定者の生体情報を取得する生体情報取得手段と、被測定者の活動状態に関する活動情報を取得する活動情報取得手段と、生体情報取得手段により取得された生体情報および活動情報取得手段により取得された活動情報に基づいて被測定者のストレス状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、生体情報取得手段は生体情報として被測定者の心拍数を取得し、判定手段は、活動強度が第１の基準値よりも少なく、且つ、心拍数が第２の基準値以上の場合にストレス状態であると判定することを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、生体情報取得手段は生体情報として被測定者の発汗量を取得し、判定手段は、活動強度が第３の基準値よりも少なく、且つ、発汗量が第４の基準値以上の場合にストレス状態であると判定することを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１つの発明において、生体情報取得手段および活動情報取得手段を具備して被測定者が携帯する測定装置と、判定手段を具備して測定装置にネットワークを介して接続されるサーバとを備え、測定装置は、生体情報取得手段の取得した生体情報および活動情報取得手段の取得した活動情報を、ネットワークを介してサーバへ送信するとともに、サーバは、測定装置から送信された生体情報および活動情報をもとに被測定者のストレス状態を判定し、判定結果をネットワークを介して測定装置に送信することを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１乃至３の何れか１つに記載のストレス判定システムと、被測定者の五感に刺激を与えることによって被測定者の精神的な緊張状態を改善するリラクゼーション機器と、判定手段にネットワークを介して接続され、判定手段からネットワークを介して取得した被測定者のストレス状態の判定結果をもとに、当該被測定者のストレス度合いに応じてリラクゼーション機器を動作させる制御装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、生体情報を取得する生体情報取得手段と、活動情報を取得する活動情報取得手段とを別々に設けているので、信号レベルの異なる生体情報および活動情報の両方を１つの手段で取得する場合のように生体情報または活動情報の測定精度が悪化することがなく、被測定者が活動している場合でも生体情報および活動情報のそれぞれを精度良く求めることができ、その結果、判定手段によるストレス状態の判定精度が向上するという効果がある。
【００１１】
請求項２の発明は生体情報として心拍数を取得し、請求項３の発明は生体情報として発汗量を取得しており、請求項１の発明と同様の効果がある。
【００１２】
請求項４の発明によれば、判定手段をサーバ側に設けているので、測定装置の構成を簡素化でき、測定装置の製造コストを安価にすることができる。
【００１３】
請求項５の発明によれば、制御装置が、ネットワークを介して判定手段から取得した判定結果をもとに、被測定者のストレス度合いに応じてリラクゼーション機器を動作させているので、被測定者のストレス状態を改善させることができる。またリラクゼーション機器は、測定装置にネットワークを介して接続された制御装置によって動作が制御されるので、測定装置の構成を簡素化でき、測定装置の製造コストを安価にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
（実施形態１）
図１は実施形態１のストレス判定システムのブロック図であり、表示装置１と心拍検出装置２とを主要な構成として備えている。
【００１６】
心拍検出装置２は表示装置１とは別体に設けられ、ベルトなどを用いて被測定者の胸部付近に取り付けられる。この心拍検出装置２は、図１に示すように、器体の表面に露設されて被測定者の体表に接触する一対の検出電極２１と、表示装置１との間で例えば赤外線通信やブルートゥースなどの通信方式により近距離の無線通信を行う無線通信部２２と、心臓の拡張および収縮に伴って発生する活動電流が検出電極２１を介して入力され、この活動電流からＲ波（血液を左心室から大動脈に送出する際に発生する波形）の発生を検出すると、無線通信部２２から表示装置１へＲ波の発生タイミングを知らせる検出信号を送信させる心拍検出部２３と、電池Ｅ１を電源として内部回路に動作電力を供給する電源部２４とを備えている。
【００１７】
表示装置１は、被測定者の体に加わる加速度を検出する加速度センサ１１と、加速度センサ１１の検出値をもとに、被測定者が行った活動強度を演算により求める活動強度検出部１２と、心拍検出装置２との間で例えば赤外線通信やブルートゥースなどの通信方式により近距離の無線通信を行い、心拍検出装置２から送信された検出信号を受信する無線通信部１３と、無線通信部１３が受信したＲ波の検出信号をカウントすることによって心拍数を求める心拍数検出部１４と、心拍数および活動強度とストレス状態との関係を示すデータを蓄積したデータベース１５と、データベース１５に蓄積されたデータをもとに設定された所定の基準値と、活動強度および心拍数の測定結果との高低を比較することによって被測定者のストレス状態（精神的な緊張状態）を判定するストレス状態判定部１６（判定手段）と、ストレス状態判定部１６による判定結果などを表示する表示部１７と、電池Ｅ２を電源として内部回路に動作電力を供給する電源部１８とを備えている。尚、活動強度検出部１２と心拍数検出部１４とストレス状態判定部１６とは例えばマイクロコンピュータの演算機能により実現される。
【００１８】
ここで、加速度センサ１１と活動強度検出部１２とで構成される活動情報取得手段が活動強度を検出する検出方法について以下に説明する。活動強度検出部１２では、例えば１６〜３２Ｈｚのサンプリング周波数で加速度センサ１１から検出データを取り込み、この検出データをもとに例えば運動強度（ＭＥＴｓ）などの算出処理を行った後、活動量（運動強度など）の算出結果を記憶部（図示せず）に書き込むとともに、算出結果を表示部１７にリアルタイムで表示する。
【００１９】
ここにおいて、活動強度検出部１２は、所定のサンプリング周波数で取り込んだ加速度センサ１１の検出データをもとに、一定時間ｔｗ（秒）の加速度の変動平均（標準偏差値）を求める演算機能と、この変動平均から、運動強度（ＭＥＴｓ）を求める演算機能とを備えている。尚、ＭＥＴｓとは、身体活動の“強さ”を安静時の何倍に相当するかで表す単位であり、アメリカスポーツ医学界で用いられている。
【００２０】
ところで、運度強度を変化させた状態で呼気ガス計測装置により測定した酸素消費量と、加速度分散値との関係式が予め求められて活動強度検出部１２に組み込まれており、活動強度検出部１２ではこの関係式を用いて、加速度分散値から運動強度を求めている。この演算方法について図３（ａ）（ｂ）を用いて以下に説明する。
【００２１】
図３（ａ）は加速度センサ１１による各軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の検出データを示し、活動強度検出部１２では、一定時間ｔｗが経過する毎に、一定時間ｔｗ内に取り込んだ加速度の検出データから、各軸の加速度変動分の合成値を算出する。ここで、加速度変動分の合成値の時間平均（標準偏差）をＳｗとすると、合成値Ｓｗは以下の式（１）から求めることができる。
【００２２】
【数１】
【００２３】
なお、ａｘｋ、ａｙｋ、ａｚｋは、ある期間ｔｗ（秒）内でｋ番目にサンプリングした加速度サンプリング値を示し、ｂｘ、ｂｙ、ｂｚは一定時間ｔｗ（秒）における平均値を示している。
【００２４】
また、図３（ｂ）は加速度変動値の測定結果と運動強度（ＭＥＴｓ）の測定結果との関係を示す散布図であり、散布図上にプロットされた点を最小自乗近似して得た直線式は以下の式（２）で示される。
【００２５】
Ｙ＝ａ×Ｘ＋ｂ、相関関数Ｒ＝０．９２ …（２）
但し、Ｙは加速度変動値、Ｘは運動強度（ＭＥＴｓ）である。
【００２６】
したがって、活動強度検出部１２では、上述の式（１）を用いて加速度変動分の合成値Ｓｗを求めた後、上述の式（２）を変形した得た以下の式（３）を用いて、ある期間ｔｗの運動強度ｗｉ（ＭＥＴｓ）を求め、運動強度ｗｉの検出結果をストレス状態判定部１６に出力する。
【００２７】
ｗｉ＝α×Ｓｗ＋β …（３）
ここで、α、βは、運度強度を変化させた状態で呼気ガス検出装置により測定した酸素消費量と、加速度分散値との間に得られた関係式における係数を示す。なお、加速度変動値を求める期間ｔｗとしては４秒から１５秒が適当な値であり、本実施形態ではｔｗ＝１２秒としてある。
【００２８】
また心拍数検出部１４では、所定のサンプリング周波数で、無線通信部１３を介して心拍検出装置２から心拍（Ｒ波）の検出信号が取り込まれ、検出信号の入力間隔を計時したり、所定時間当たりの検出信号の数を計数することによって、被測定者の心拍数を検出し、検出結果をストレス状態判定部１６に出力する。ここにおいて、本実施形態では生体情報として心拍数を検出しており、心拍検出装置２および心拍数検出部１４などから生体情報取得手段が構成される。また加速度センサ１１と活動強度検出部１２とで活動情報取得手段が構成される。
【００２９】
ストレス状態判定部１６には、活動強度検出部１２から活動強度の検出結果が入力されるとともに、心拍数検出部１４から心拍数の検出結果が入力されており、活動強度および心拍数の検出結果と所定の基準値との高低を比較することで、被測定者のストレス状態を判定し、判定結果を表示部１７に表示させる。なおデータベース１５には、１乃至複数の被測定者について心拍数および活動強度を測定した過去の測定データが、測定時のストレス状態を示すデータとともに蓄積されており、ストレス状態判定部１６では、データベース１５に蓄積されたデータをもとにストレス状態か否かを判定するための基準値を設定している。
【００３０】
ここで、ストレス状態判定部１６では、図２に示すように心拍数の基準値としてＮ１，Ｎ２（Ｎ１＜Ｎ２）を、活動強度の基準値としてＭ１，Ｍ２（Ｍ１＜Ｍ２）をそれぞれ設定しており、心拍数の検出値が基準値Ｎ１未満で活動強度の検出値が基準値Ｍ１未満であれば（図２の領域Ａ）、活動量および心拍数がそれぞれ基準値Ｍ１，Ｎ１よりも少ないので、被測定者が安静状態（リラックスできている状態）にあると判断する。またストレス状態判定部１６は、心拍数の検出値が基準値Ｎ１以上且つ基準値Ｎ２未満で、活動強度の検出値が基準値Ｍ１以上且つ基準値Ｍ２未満であれば（図２の領域Ｄ）、活動量および心拍数がそれぞれ基準値Ｍ１，Ｎ１以上であるので、被測定者が活動状態にあると判断する。またストレス状態判定部１６は、心拍数の検出値が第２の基準値Ｎ１以上で、活動強度の検出値が第１の基準値Ｍ１未満であれば（図２の領域Ｂ）、活動強度が小さいにも関わらず心拍数が多いことから、被測定者がストレス状態にあると判断する。なお心拍数の検出値が基準値Ｎ１未満で、活動強度の検出値が基準値Ｍ１以上且つ基準値Ｍ２未満となる状態は（図２の領域Ｃ）、心拍数が少ないにも関わらず、活動強度が大きくなっており、このような状態は一般的にあり得ないので、ストレス状態判定部１６では、心拍数および活動強度の検出値が領域Ｃ内に入る場合は判定不能としている。
【００３１】
そして、ストレス状態判定部１６が上述の判定を行った結果、被測定者がストレス状態にあると判定すると、予め登録されたリラクゼーション機器４に対して無線通信部１３から制御信号を送信し、リラクゼーション機器４を動作させ、被測定者の精神的な緊張状態の改善を図っている。ここにおいてリラクゼーション機器４とは、人の五感に刺激を与えることによって、精神的な緊張状態の改善を図る装置であり、例えば癒し効果のある照明を行う照明器具や、癒し効果のある音楽を流す音響機器や、例えばアロマオイルを加熱することによって癒し効果のある香りを発生させる芳香機器などがある。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態では表示装置１のストレス状態判定部１６が、活動強度検出部１２により検出された活動強度と、心拍数検出部１４により検出された心拍数とに基づいて、被測定者のストレス状態を判定しており、活動情報（活動強度）を取得するための活動情報取得手段（加速度センサ１１および活動強度検出部１２からなる）と、生体情報（心拍数）を取得するための生体情報取得手段（心拍検出装置２および心拍数検出部１４などからなる）とを別々に設けているので、信号レベルの異なる生体情報および活動情報を１つのセンサで測定する場合のように、被測定者が活動していても、生体情報および活動情報の測定精度が悪化することがなく、生体情報および活動情報のそれぞれを精度良く求めることができ、その結果、ストレス状態判定部１６によるストレス状態の判定精度を向上させることができる。尚、本実施形態では表示装置１と心拍検出装置２とを別体に形成した例について説明を行ったが、表示装置１に心拍検出装置２の機能を付加して、表示装置１と心拍検出装置２とを一体化しても良い。
【００３３】
（実施形態２）
本発明の実施形態２を図４および図５に基づいて説明する。実施形態１のストレス判定システムでは、生体情報として脈拍数を検出しているのに対して、本実施形態では生体情報として被測定者の手のひらの発汗量を検出し、活動強度の検出値と発汗量の検出値とに基づいてストレス状態の判定を行っている。
【００３４】
図４は実施形態２のストレス判定システムのブロック図であり、表示装置１と発汗量センサ３とを主要な構成として備えている。尚、実施形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００３５】
発汗量センサ３は表示装置１とは別体に設けられ、ベルトなどを用いて例えば被測定者の掌に取り付けられる。この発汗量センサ３は、図４に示すように、器体の表面に露設されて被測定者の体表に接触する一対の検出電極３１ａ，３１ｂと、表示装置１との間で例えば赤外線通信やブルートゥースなどの通信方式により近距離の無線通信を行う無線通信部３２と、検出電極３１ａ，３１ｂ間に微少な電流を流した際の生体インピーダンスを検出し、検出結果を無線通信部３２から表示装置１へ送信させる生体インピーダンス検出部３３と、電池Ｅ３を電源として内部回路に動作電力を供給する電源部３４とを備えている。
【００３６】
一方、表示装置１は、被測定者の体に加わる加速度を検出する加速度センサ１１と、加速度センサ１１の検出値をもとに、被測定者が行った活動強度を演算により求める活動強度検出部１２と、発汗量センサ３との間で例えば赤外線通信やブルートゥースなどの通信方式により近距離の無線通信を行い、発汗量センサ３から送信された検出信号を受信する無線通信部１３と、無線通信部１３が受信した生体インピーダンスの検出結果から発汗量を求める発汗量検出部１９と、発汗量および活動強度とストレス状態との関係を示すデータを蓄積したデータベース１５と、データベース１５に蓄積されたデータをもとに設定された所定の基準値と、活動強度および発汗量の測定結果との高低を比較することによって被測定者のストレス状態を判定するストレス状態判定部１６と、ストレス状態判定部１６による判定結果などを表示する表示部１７と、電池Ｅ２を電源として内部回路に動作電力を供給する電源部１８とを備えている。
【００３７】
表示装置１の活動強度検出部１２では、実施形態１で説明したように、所定のサンプリング周波数で加速度センサ１１から取り込んだ検出データをもとに運動強度の演算を行い、演算結果をストレス状態判定部１６に出力するとともに、演算結果をリアルタイムで表示部１７に表示させる。
【００３８】
また表示装置１の発汗量検出部１９では、所定のサンプリング周波数で無線通信部１３を介して発汗量センサ３から生体インピーダンスの検出結果が取り込まれ、この検出結果をもとに掌の発汗量を検出して、検出結果をストレス状態判定部１６に出力する。
【００３９】
ストレス状態判定部１６には、活動強度検出部１２から活動強度の検出結果が入力されるとともに、発汗量検出部１９から発汗量の検出結果が入力されており、活動強度および発汗量の検出結果と所定の基準値との高低を比較することで、被測定者のストレス状態を判定し、判定結果を表示部１７に表示させる。なおデータベース１５には、１乃至複数の被測定者について発汗量および活動強度を測定した過去の測定データが、測定時のストレス状態を示すデータとともに蓄積されており、ストレス状態判定部１６では、データベース１５に蓄積されたデータをもとにストレス状態か否かを判定するための基準値を設定している。
【００４０】
ここで、ストレス状態判定部１６では、図５に示すように発汗量の基準値としてＳ１，Ｓ２（Ｓ１＜Ｓ２）を、活動強度の基準値としてＭ１，Ｍ２（Ｍ１＜Ｍ２）をそれぞれ設定しており、発汗量の検出値が基準値Ｓ１未満で活動強度の検出値が基準値Ｍ１未満であれば（図５の領域Ａ）、活動量および発汗量がそれぞれ基準値Ｍ１，Ｓ１よりも少ないので、被測定者が安静状態（リラックスできている状態）にある判断する。またストレス状態判定部１６は、発汗量の検出値が基準値Ｓ１以上且つ基準値Ｓ２未満で、活動強度の検出値が基準値Ｍ１以上且つ基準値Ｍ２未満であれば（図５の領域Ｄ）、活動量および発汗量がそれぞれ基準値Ｍ１，Ｓ１以上となっているので、被測定者が活動状態にあると判断する。またストレス状態判定部１６は、発汗量の検出値が第４の基準値Ｓ１以上で、活動強度の検出値が第３の基準値Ｍ１未満であれば（図５の領域Ｂ）、活動強度が小さいにも関わらず発汗量が多いことから、被測定者がストレス状態にあると判断する。なお発汗量の検出値が基準値Ｓ１未満で、活動強度の検出値が基準値Ｍ１以上且つ基準値Ｍ２未満となる状態は（図５の領域Ｃ）、発汗量が少ないにも関わらず、活動強度が大きくなっており、このような状態は一般的にあり得ないので、ストレス状態判定部１６は、発汗量および活動強度の検出値が領域Ｃ内に入る場合は判定不能としている。
【００４１】
そして、ストレス状態判定部１６が上述の判定を行った結果、被測定者がストレス状態にあると判定すると、予め登録されたリラクゼーション機器４に対して無線通信部１３から制御信号を送信し、リラクゼーション機器４を動作させることで、被測定者の精神的な緊張状態の改善を図っている。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態では表示装置１のストレス状態判定部１６が、活動強度検出部１２により検出された活動強度と、発汗量検出部１９により検出された発汗量とに基づいて、被測定者のストレス状態を判定しており、活動情報（活動強度）を取得するための活動情報取得手段（加速度センサ１１および活動強度検出部１２からなる）と、生体情報（発汗量）を取得するための生体情報取得手段（発汗量センサ３および発汗量検出部１９などからなる）とを別々に設けているので、信号レベルの異なる生体情報および活動情報を１つのセンサで測定する場合のように、生体情報および活動情報の測定精度が悪化することはなく、生体情報および活動情報のそれぞれを精度良く求めることができ、その結果、ストレス状態判定部１６によるストレス状態の判定精度を向上させることができる。尚、本実施形態では表示装置１と発汗量センサ３とを別体に形成した例について説明を行ったが、表示装置１に発汗量センサ３の機能を付加して、表示装置１と発汗量センサ３とを一体化しても良い。
【００４３】
（実施形態３）
本発明の実施形態３を図６に基づいて説明する。上述の実施形態１では表示装置１および心拍検出装置２からなる測定装置側で、ストレス状態の判定処理を行っているのに対して、本実施形態では、表示装置１にインターネットのようなネットワークＮＴを介して接続されたサーバ５側でストレス状態の判定を行っている。尚、実施形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００４４】
本実施形態のストレス判定システムは、表示装置１および心拍検出装置２からなる測定装置Ａと、測定装置Ａ（表示装置１）にインターネットのようなネットワークＮＴを介して接続されるサーバ５とを主要な構成として備える。なお心拍検出装置２は、実施形態１で説明したものと同様の構成を有しているので、その説明は省略する。
【００４５】
表示装置１は、例えばマイクロコンピュータからなり各回路要素の全体的な制御を行う演算処理部１０と、被測定者の体に加わる加速度を検出する加速度センサ１１と、加速度センサ１１の検出値をもとに、被測定者が行った活動強度を演算により求める活動強度検出部１２と、心拍検出装置２との間で例えば赤外線通信やブルートゥースなどの通信方式により近距離の無線通信を行い、心拍検出装置２から送信された検出信号を受信する無線通信部１３と、無線通信部１３が受信したＲ波の検出信号をカウントすることによって心拍数を求める心拍数検出部１４と、ストレス状態の判定結果などを表示する表示部１７と、従来周知の通信手段により構成されネットワークＮＴを介してサーバ５との間で通信を行うネットワーク通信部２０と、電池Ｅ２を電源として内部回路に動作電力を供給する電源部１８とを備えている。尚、活動強度検出部１２および心拍数検出部１４は演算処理部１０を構成するマイクロコンピュータの演算機能により実現されている。
【００４６】
一方、サーバ５は、従来周知の通信手段により構成されネットワークＮＴを介して表示装置１との間で通信を行う通信部５１と、心拍数および活動強度とストレス状態との関係を示すデータを蓄積したデータベース５２と、データベース５２に蓄積されたデータをもとに設定された所定の基準値と、表示装置１から送信された活動強度および心拍数の測定結果との高低を比較することによって被測定者のストレス状態を判定し、判定結果を通信部５１から送信元の表示装置１へ返送させるストレス状態判定部５３とを備えている。
【００４７】
表示装置１の活動強度検出部１２では、実施形態１で説明したように、所定のサンプリング周波数で加速度センサ１１から取り込んだ検出データをもとに運動強度の演算を行い、演算結果を演算処理部１０に出力する。
【００４８】
また心拍数検出部１４では、所定のサンプリング周波数で、無線通信部１３を介して心拍検出装置２から心拍（Ｒ波）の検出信号が取り込まれ、検出信号の入力間隔を計時したり、所定時間当たりの検出信号の数を計数することによって、被測定者の心拍数を検出し、検出結果を演算処理部１０に出力する。
【００４９】
演算処理部１０では、所定のサンプリング周波数で、活動強度検出部１２から活動強度の検出結果が入力されるとともに、心拍数検出部１４から心拍数の検出結果が入力されると、活動強度および心拍数の検出結果をネットワーク通信部２０からサーバ５へ送信させるとともに、活動強度および心拍数の検出結果を表示部１７にリアルタイムで表示させる。
【００５０】
サーバ５では、表示装置１から送信された活動強度および心拍数の検出結果を通信部５１が受信すると、ストレス状態判定部５３が、活動強度および心拍数の検出結果と所定の基準値との高低を比較することによって、被測定者のストレス状態を判定しており、判定結果を通信部５１から送信元の表示装置１へ返送させる。なおストレス状態判定部５３では、実施形態１で説明したストレス状態判定部１６と同様の方法でストレス状態の有無を判定しているので、その判定方法については説明を省略する。
【００５１】
そして、表示装置１のネットワーク通信部２０がサーバ５から返送されたストレス状態の判定結果を受信すると、演算処理部１０が表示部１７の表示を制御して判定結果を表示させるとともに、ストレス状態と判定された場合は無線通信部１３からリラクゼーション機器４へ制御信号を送信させ、リラクゼーション機器４を動作させることでストレス状態の改善を図っている。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態ではサーバ５が表示装置１から送信された活動強度および心拍数の検出結果に基づいてストレス状態の判定を行っており、加速度センサ１１の検出結果をもとに活動強度（活動情報）を検出する活動強度検出部１２と、心拍検出装置２の検出結果をもとに心拍数（生体情報）を検出する心拍数検出部１４とを別々に設けているので、信号レベルの異なる生体情報および活動情報を１つのセンサで測定する場合のように、生体情報および活動情報の測定精度が悪化することがなく、生体情報および活動情報のそれぞれを精度良く求めることができ、その結果、サーバ５によるストレス状態の判定精度を向上させることができる。またストレス状態を判定する判定手段（ストレス状態判定部５３）をサーバ５側に設けているので、表示装置１および心拍検出装置２からなる測定装置Ａの構成を簡素化でき、測定装置Ａの製造コストを安価にできる。
【００５３】
なお本実施形態では、実施形態１で説明したストレス判定システムにおいて表示装置１でストレス状態を判定する代わりに、表示装置１からネットワークＮＴを介してサーバ５へ活動強度および心拍数の検出結果を送信させるとともに、サーバ５側で活動強度および心拍数の検出結果をもとにストレス状態の有無を判定した結果を表示装置１へ返送させているが、実施形態２で説明したストレス判定システムにおいて、表示装置１でストレス状態を判定する代わりに、表示装置１からネットワークＮＴを介してサーバ５へ活動強度および発汗量の検出結果を送信させるとともに、サーバ５側で活動強度および発汗量の検出結果をもとにストレス状態の有無を判定した結果を表示装置１へ返送させるようにしても良い。
【００５４】
（実施形態４）
本発明の実施形態４を図７に基づいて説明する。上述の実施形態１〜３では、表示装置１が、ストレス状態の判定結果に基づいてリラクゼーション機器４の動作を直接制御し、被測定者のストレス状態を緩和しているのに対して、本実施形態では、表示装置１に宅内ＬＡＮなどのネットワークＮＴを介して接続される制御装置６を備え、制御装置６が、ネットワークＮＴを介して表示装置１から取得した被測定者のストレス状態の判定結果をもとに、当該被測定者のストレス度合いに応じてリラクゼーション機器４を動作させることで、被測定者のストレス状態の改善を図っている。ここにおいて、表示装置１および心拍検出装置２からなるストレス判定システムと、ネットワークＮＴと、制御装置６と、リラクゼーション機器４とで本発明に係るストレス改善システムが構成される。尚、制御装置６およびリラクゼーション機器４以外のストレス判定システムの構成は、実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５５】
表示装置１は、実施形態１で説明した構成に加えて、ネットワークＮＴを介して制御装置６との間で通信を行うためのネットワーク通信部２０を備えている。
【００５６】
リラクゼーション機器４は、人の五感に刺激を与えることによって、精神的な緊張状態の改善を図る装置であり、例えば癒し効果のある照明を行う照明器具や、癒し効果のある音楽を流す音響機器や、例えばアロマオイルを加熱することによって癒し効果のある香りを発生させる芳香機器などがある。
【００５７】
一方、制御装置６は、ネットワークＮＴを介して表示装置１との間で通信を行う通信部６１と、通信部６１がネットワークＮＴを介して表示装置１から取得した被測定者のストレス状態の判定結果をもとに、被測定者のストレス度合いに応じてリラクゼーション機器４を動作させる制御部６２とを備えている。
【００５８】
次に本システムによって被測定者のストレス状態を改善する処理について説明を行う。表示装置１では、実施形態１と同様の方法で被測定者のストレス状態を判定しており、判定結果をネットワーク通信部２０からネットワークＮＴを介して制御装置６に送信させる。そして制御装置６では、通信部６１が表示装置１から送信されたストレス状態の判定結果を受信すると、この判定結果に基づいて、制御部６２が被測定者のストレス度合いに応じてリラクゼーション機器４を動作させているので、被測定者のストレス状態を改善させることができる。
【００５９】
なお本実施形態では、実施形態１で説明したストレス判定システムに制御装置６およびリラクゼーション機器４を付加してストレス改善システムを構成しているが、実施形態２又は３で説明したストレス判定システムに上述の制御装置６およびリラクゼーション機器４を付加してストレス改善システムを構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態１のストレス判定システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】同上の判定方法を説明する説明図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は同上による運動強度の演算方法を説明する説明図である。
【図４】実施形態２のストレス判定システムの概略構成を示すブロック図である。
【図５】同上の判定方法を説明する説明図である。
【図６】実施形態３のストレス判定システムの概略構成を示すブロック図である。
【図７】実施形態４のストレス改善システムの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 表示装置
２ 心拍検出装置（生体情報取得手段）
１１ 加速度センサ（活動情報取得手段）
１２ 活動強度検出部（活動情報取得手段）
１３ 無線通信部
１４ 心拍数検出部（生体情報取得手段）
１６ ストレス状態判定部（判定手段）
２１ 検出電極
２２ 無線通信部
２３ 心拍検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレス判定システムおよびストレス改善システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被測定者の体表の振動を含む加速度を検出する圧電センサを備え、この圧電センサで心拍情報と体動情報と呼吸情報とを検出し、これらの検出結果から生体の状態（集中度、覚醒度、疲労度、緊張度、不快度など）を判定する支援システムが提供されていた（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−９５３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の支援システムでは、体表の振動を検出する１つの圧電センサで、心拍情報と体動情報とを測定しており、微少な振動から被測定者の心拍数を測定しているので、座っている時など被測定者が安静にしている状態でしか、被測定者の心拍数を正確に測定することができないという問題があった。また心拍情報の測定結果が不正確な場合、生体の状態を正確に判断できないという問題もあった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、被測定者のストレス状態を正確に判定することができるストレス判定システムおよびストレス改善システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、被測定者の生体情報を取得する生体情報取得手段と、被測定者の活動状態に関する活動情報を取得する活動情報取得手段と、生体情報取得手段により取得された生体情報および活動情報取得手段により取得された活動情報に基づいて被測定者のストレス状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、生体情報取得手段は生体情報として被測定者の心拍数を取得し、判定手段は、活動強度が第１の基準値よりも少なく、且つ、心拍数が第２の基準値以上の場合にストレス状態であると判定することを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、生体情報取得手段は生体情報として被測定者の発汗量を取得し、判定手段は、活動強度が第３の基準値よりも少なく、且つ、発汗量が第４の基準値以上の場合にストレス状態であると判定することを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１つの発明において、生体情報取得手段および活動情報取得手段を具備して被測定者が携帯する測定装置と、判定手段を具備して測定装置にネットワークを介して接続されるサーバとを備え、測定装置は、生体情報取得手段の取得した生体情報および活動情報取得手段の取得した活動情報を、ネットワークを介してサーバへ送信するとともに、サーバは、測定装置から送信された生体情報および活動情報をもとに被測定者のストレス状態を判定し、判定結果をネットワークを介して測定装置に送信することを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１乃至３の何れか１つに記載のストレス判定システムと、被測定者の五感に刺激を与えることによって被測定者の精神的な緊張状態を改善するリラクゼーション機器と、判定手段にネットワークを介して接続され、判定手段からネットワークを介して取得した被測定者のストレス状態の判定結果をもとに、当該被測定者のストレス度合いに応じてリラクゼーション機器を動作させる制御装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、生体情報を取得する生体情報取得手段と、活動情報を取得する活動情報取得手段とを別々に設けているので、信号レベルの異なる生体情報および活動情報の両方を１つの手段で取得する場合のように生体情報または活動情報の測定精度が悪化することがなく、被測定者が活動している場合でも生体情報および活動情報のそれぞれを精度良く求めることができ、その結果、判定手段によるストレス状態の判定精度が向上するという効果がある。
【００１１】
請求項２の発明は生体情報として心拍数を取得し、請求項３の発明は生体情報として発汗量を取得しており、請求項１の発明と同様の効果がある。
【００１２】
請求項４の発明によれば、判定手段をサーバ側に設けているので、測定装置の構成を簡素化でき、測定装置の製造コストを安価にすることができる。
【００１３】
請求項５の発明によれば、制御装置が、ネットワークを介して判定手段から取得した判定結果をもとに、被測定者のストレス度合いに応じてリラクゼーション機器を動作させているので、被測定者のストレス状態を改善させることができる。またリラクゼーション機器は、測定装置にネットワークを介して接続された制御装置によって動作が制御されるので、測定装置の構成を簡素化でき、測定装置の製造コストを安価にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
（実施形態１）
図１は実施形態１のストレス判定システムのブロック図であり、表示装置１と心拍検出装置２とを主要な構成として備えている。
【００１６】
心拍検出装置２は表示装置１とは別体に設けられ、ベルトなどを用いて被測定者の胸部付近に取り付けられる。この心拍検出装置２は、図１に示すように、器体の表面に露設されて被測定者の体表に接触する一対の検出電極２１と、表示装置１との間で例えば赤外線通信やブルートゥースなどの通信方式により近距離の無線通信を行う無線通信部２２と、心臓の拡張および収縮に伴って発生する活動電流が検出電極２１を介して入力され、この活動電流からＲ波（血液を左心室から大動脈に送出する際に発生する波形）の発生を検出すると、無線通信部２２から表示装置１へＲ波の発生タイミングを知らせる検出信号を送信させる心拍検出部２３と、電池Ｅ１を電源として内部回路に動作電力を供給する電源部２４とを備えている。
【００１７】
表示装置１は、被測定者の体に加わる加速度を検出する加速度センサ１１と、加速度センサ１１の検出値をもとに、被測定者が行った活動強度を演算により求める活動強度検出部１２と、心拍検出装置２との間で例えば赤外線通信やブルートゥースなどの通信方式により近距離の無線通信を行い、心拍検出装置２から送信された検出信号を受信する無線通信部１３と、無線通信部１３が受信したＲ波の検出信号をカウントすることによって心拍数を求める心拍数検出部１４と、心拍数および活動強度とストレス状態との関係を示すデータを蓄積したデータベース１５と、データベース１５に蓄積されたデータをもとに設定された所定の基準値と、活動強度および心拍数の測定結果との高低を比較することによって被測定者のストレス状態（精神的な緊張状態）を判定するストレス状態判定部１６（判定手段）と、ストレス状態判定部１６による判定結果などを表示する表示部１７と、電池Ｅ２を電源として内部回路に動作電力を供給する電源部１８とを備えている。尚、活動強度検出部１２と心拍数検出部１４とストレス状態判定部１６とは例えばマイクロコンピュータの演算機能により実現される。
【００１８】
ここで、加速度センサ１１と活動強度検出部１２とで構成される活動情報取得手段が活動強度を検出する検出方法について以下に説明する。活動強度検出部１２では、例えば１６〜３２Ｈｚのサンプリング周波数で加速度センサ１１から検出データを取り込み、この検出データをもとに例えば運動強度（ＭＥＴｓ）などの算出処理を行った後、活動量（運動強度など）の算出結果を記憶部（図示せず）に書き込むとともに、算出結果を表示部１７にリアルタイムで表示する。
【００１９】
ここにおいて、活動強度検出部１２は、所定のサンプリング周波数で取り込んだ加速度センサ１１の検出データをもとに、一定時間ｔｗ（秒）の加速度の変動平均（標準偏差値）を求める演算機能と、この変動平均から、運動強度（ＭＥＴｓ）を求める演算機能とを備えている。尚、ＭＥＴｓとは、身体活動の“強さ”を安静時の何倍に相当するかで表す単位であり、アメリカスポーツ医学界で用いられている。
【００２０】
ところで、運度強度を変化させた状態で呼気ガス計測装置により測定した酸素消費量と、加速度分散値との関係式が予め求められて活動強度検出部１２に組み込まれており、活動強度検出部１２ではこの関係式を用いて、加速度分散値から運動強度を求めている。この演算方法について図３（ａ）（ｂ）を用いて以下に説明する。
【００２１】
図３（ａ）は加速度センサ１１による各軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の検出データを示し、活動強度検出部１２では、一定時間ｔｗが経過する毎に、一定時間ｔｗ内に取り込んだ加速度の検出データから、各軸の加速度変動分の合成値を算出する。ここで、加速度変動分の合成値の時間平均（標準偏差）をＳｗとすると、合成値Ｓｗは以下の式（１）から求めることができる。
【００２２】
【数１】
【００２３】
なお、ａｘｋ、ａｙｋ、ａｚｋは、ある期間ｔｗ（秒）内でｋ番目にサンプリングした加速度サンプリング値を示し、ｂｘ、ｂｙ、ｂｚは一定時間ｔｗ（秒）における平均値を示している。
【００２４】
また、図３（ｂ）は加速度変動値の測定結果と運動強度（ＭＥＴｓ）の測定結果との関係を示す散布図であり、散布図上にプロットされた点を最小自乗近似して得た直線式は以下の式（２）で示される。
【００２５】
Ｙ＝ａ×Ｘ＋ｂ、相関関数Ｒ＝０．９２ …（２）
但し、Ｙは加速度変動値、Ｘは運動強度（ＭＥＴｓ）である。
【００２６】
したがって、活動強度検出部１２では、上述の式（１）を用いて加速度変動分の合成値Ｓｗを求めた後、上述の式（２）を変形した得た以下の式（３）を用いて、ある期間ｔｗの運動強度ｗｉ（ＭＥＴｓ）を求め、運動強度ｗｉの検出結果をストレス状態判定部１６に出力する。
【００２７】
ｗｉ＝α×Ｓｗ＋β …（３）
ここで、α、βは、運度強度を変化させた状態で呼気ガス検出装置により測定した酸素消費量と、加速度分散値との間に得られた関係式における係数を示す。なお、加速度変動値を求める期間ｔｗとしては４秒から１５秒が適当な値であり、本実施形態ではｔｗ＝１２秒としてある。
【００２８】
また心拍数検出部１４では、所定のサンプリング周波数で、無線通信部１３を介して心拍検出装置２から心拍（Ｒ波）の検出信号が取り込まれ、検出信号の入力間隔を計時したり、所定時間当たりの検出信号の数を計数することによって、被測定者の心拍数を検出し、検出結果をストレス状態判定部１６に出力する。ここにおいて、本実施形態では生体情報として心拍数を検出しており、心拍検出装置２および心拍数検出部１４などから生体情報取得手段が構成される。また加速度センサ１１と活動強度検出部１２とで活動情報取得手段が構成される。
【００２９】
ストレス状態判定部１６には、活動強度検出部１２から活動強度の検出結果が入力されるとともに、心拍数検出部１４から心拍数の検出結果が入力されており、活動強度および心拍数の検出結果と所定の基準値との高低を比較することで、被測定者のストレス状態を判定し、判定結果を表示部１７に表示させる。なおデータベース１５には、１乃至複数の被測定者について心拍数および活動強度を測定した過去の測定データが、測定時のストレス状態を示すデータとともに蓄積されており、ストレス状態判定部１６では、データベース１５に蓄積されたデータをもとにストレス状態か否かを判定するための基準値を設定している。
【００３０】
ここで、ストレス状態判定部１６では、図２に示すように心拍数の基準値としてＮ１，Ｎ２（Ｎ１＜Ｎ２）を、活動強度の基準値としてＭ１，Ｍ２（Ｍ１＜Ｍ２）をそれぞれ設定しており、心拍数の検出値が基準値Ｎ１未満で活動強度の検出値が基準値Ｍ１未満であれば（図２の領域Ａ）、活動量および心拍数がそれぞれ基準値Ｍ１，Ｎ１よりも少ないので、被測定者が安静状態（リラックスできている状態）にあると判断する。またストレス状態判定部１６は、心拍数の検出値が基準値Ｎ１以上且つ基準値Ｎ２未満で、活動強度の検出値が基準値Ｍ１以上且つ基準値Ｍ２未満であれば（図２の領域Ｄ）、活動量および心拍数がそれぞれ基準値Ｍ１，Ｎ１以上であるので、被測定者が活動状態にあると判断する。またストレス状態判定部１６は、心拍数の検出値が第２の基準値Ｎ１以上で、活動強度の検出値が第１の基準値Ｍ１未満であれば（図２の領域Ｂ）、活動強度が小さいにも関わらず心拍数が多いことから、被測定者がストレス状態にあると判断する。なお心拍数の検出値が基準値Ｎ１未満で、活動強度の検出値が基準値Ｍ１以上且つ基準値Ｍ２未満となる状態は（図２の領域Ｃ）、心拍数が少ないにも関わらず、活動強度が大きくなっており、このような状態は一般的にあり得ないので、ストレス状態判定部１６では、心拍数および活動強度の検出値が領域Ｃ内に入る場合は判定不能としている。
【００３１】
そして、ストレス状態判定部１６が上述の判定を行った結果、被測定者がストレス状態にあると判定すると、予め登録されたリラクゼーション機器４に対して無線通信部１３から制御信号を送信し、リラクゼーション機器４を動作させ、被測定者の精神的な緊張状態の改善を図っている。ここにおいてリラクゼーション機器４とは、人の五感に刺激を与えることによって、精神的な緊張状態の改善を図る装置であり、例えば癒し効果のある照明を行う照明器具や、癒し効果のある音楽を流す音響機器や、例えばアロマオイルを加熱することによって癒し効果のある香りを発生させる芳香機器などがある。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態では表示装置１のストレス状態判定部１６が、活動強度検出部１２により検出された活動強度と、心拍数検出部１４により検出された心拍数とに基づいて、被測定者のストレス状態を判定しており、活動情報（活動強度）を取得するための活動情報取得手段（加速度センサ１１および活動強度検出部１２からなる）と、生体情報（心拍数）を取得するための生体情報取得手段（心拍検出装置２および心拍数検出部１４などからなる）とを別々に設けているので、信号レベルの異なる生体情報および活動情報を１つのセンサで測定する場合のように、被測定者が活動していても、生体情報および活動情報の測定精度が悪化することがなく、生体情報および活動情報のそれぞれを精度良く求めることができ、その結果、ストレス状態判定部１６によるストレス状態の判定精度を向上させることができる。尚、本実施形態では表示装置１と心拍検出装置２とを別体に形成した例について説明を行ったが、表示装置１に心拍検出装置２の機能を付加して、表示装置１と心拍検出装置２とを一体化しても良い。
【００３３】
（実施形態２）
本発明の実施形態２を図４および図５に基づいて説明する。実施形態１のストレス判定システムでは、生体情報として脈拍数を検出しているのに対して、本実施形態では生体情報として被測定者の手のひらの発汗量を検出し、活動強度の検出値と発汗量の検出値とに基づいてストレス状態の判定を行っている。
【００３４】
図４は実施形態２のストレス判定システムのブロック図であり、表示装置１と発汗量センサ３とを主要な構成として備えている。尚、実施形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００３５】
発汗量センサ３は表示装置１とは別体に設けられ、ベルトなどを用いて例えば被測定者の掌に取り付けられる。この発汗量センサ３は、図４に示すように、器体の表面に露設されて被測定者の体表に接触する一対の検出電極３１ａ，３１ｂと、表示装置１との間で例えば赤外線通信やブルートゥースなどの通信方式により近距離の無線通信を行う無線通信部３２と、検出電極３１ａ，３１ｂ間に微少な電流を流した際の生体インピーダンスを検出し、検出結果を無線通信部３２から表示装置１へ送信させる生体インピーダンス検出部３３と、電池Ｅ３を電源として内部回路に動作電力を供給する電源部３４とを備えている。
【００３６】
一方、表示装置１は、被測定者の体に加わる加速度を検出する加速度センサ１１と、加速度センサ１１の検出値をもとに、被測定者が行った活動強度を演算により求める活動強度検出部１２と、発汗量センサ３との間で例えば赤外線通信やブルートゥースなどの通信方式により近距離の無線通信を行い、発汗量センサ３から送信された検出信号を受信する無線通信部１３と、無線通信部１３が受信した生体インピーダンスの検出結果から発汗量を求める発汗量検出部１９と、発汗量および活動強度とストレス状態との関係を示すデータを蓄積したデータベース１５と、データベース１５に蓄積されたデータをもとに設定された所定の基準値と、活動強度および発汗量の測定結果との高低を比較することによって被測定者のストレス状態を判定するストレス状態判定部１６と、ストレス状態判定部１６による判定結果などを表示する表示部１７と、電池Ｅ２を電源として内部回路に動作電力を供給する電源部１８とを備えている。
【００３７】
表示装置１の活動強度検出部１２では、実施形態１で説明したように、所定のサンプリング周波数で加速度センサ１１から取り込んだ検出データをもとに運動強度の演算を行い、演算結果をストレス状態判定部１６に出力するとともに、演算結果をリアルタイムで表示部１７に表示させる。
【００３８】
また表示装置１の発汗量検出部１９では、所定のサンプリング周波数で無線通信部１３を介して発汗量センサ３から生体インピーダンスの検出結果が取り込まれ、この検出結果をもとに掌の発汗量を検出して、検出結果をストレス状態判定部１６に出力する。
【００３９】
ストレス状態判定部１６には、活動強度検出部１２から活動強度の検出結果が入力されるとともに、発汗量検出部１９から発汗量の検出結果が入力されており、活動強度および発汗量の検出結果と所定の基準値との高低を比較することで、被測定者のストレス状態を判定し、判定結果を表示部１７に表示させる。なおデータベース１５には、１乃至複数の被測定者について発汗量および活動強度を測定した過去の測定データが、測定時のストレス状態を示すデータとともに蓄積されており、ストレス状態判定部１６では、データベース１５に蓄積されたデータをもとにストレス状態か否かを判定するための基準値を設定している。
【００４０】
ここで、ストレス状態判定部１６では、図５に示すように発汗量の基準値としてＳ１，Ｓ２（Ｓ１＜Ｓ２）を、活動強度の基準値としてＭ１，Ｍ２（Ｍ１＜Ｍ２）をそれぞれ設定しており、発汗量の検出値が基準値Ｓ１未満で活動強度の検出値が基準値Ｍ１未満であれば（図５の領域Ａ）、活動量および発汗量がそれぞれ基準値Ｍ１，Ｓ１よりも少ないので、被測定者が安静状態（リラックスできている状態）にある判断する。またストレス状態判定部１６は、発汗量の検出値が基準値Ｓ１以上且つ基準値Ｓ２未満で、活動強度の検出値が基準値Ｍ１以上且つ基準値Ｍ２未満であれば（図５の領域Ｄ）、活動量および発汗量がそれぞれ基準値Ｍ１，Ｓ１以上となっているので、被測定者が活動状態にあると判断する。またストレス状態判定部１６は、発汗量の検出値が第４の基準値Ｓ１以上で、活動強度の検出値が第３の基準値Ｍ１未満であれば（図５の領域Ｂ）、活動強度が小さいにも関わらず発汗量が多いことから、被測定者がストレス状態にあると判断する。なお発汗量の検出値が基準値Ｓ１未満で、活動強度の検出値が基準値Ｍ１以上且つ基準値Ｍ２未満となる状態は（図５の領域Ｃ）、発汗量が少ないにも関わらず、活動強度が大きくなっており、このような状態は一般的にあり得ないので、ストレス状態判定部１６は、発汗量および活動強度の検出値が領域Ｃ内に入る場合は判定不能としている。
【００４１】
そして、ストレス状態判定部１６が上述の判定を行った結果、被測定者がストレス状態にあると判定すると、予め登録されたリラクゼーション機器４に対して無線通信部１３から制御信号を送信し、リラクゼーション機器４を動作させることで、被測定者の精神的な緊張状態の改善を図っている。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態では表示装置１のストレス状態判定部１６が、活動強度検出部１２により検出された活動強度と、発汗量検出部１９により検出された発汗量とに基づいて、被測定者のストレス状態を判定しており、活動情報（活動強度）を取得するための活動情報取得手段（加速度センサ１１および活動強度検出部１２からなる）と、生体情報（発汗量）を取得するための生体情報取得手段（発汗量センサ３および発汗量検出部１９などからなる）とを別々に設けているので、信号レベルの異なる生体情報および活動情報を１つのセンサで測定する場合のように、生体情報および活動情報の測定精度が悪化することはなく、生体情報および活動情報のそれぞれを精度良く求めることができ、その結果、ストレス状態判定部１６によるストレス状態の判定精度を向上させることができる。尚、本実施形態では表示装置１と発汗量センサ３とを別体に形成した例について説明を行ったが、表示装置１に発汗量センサ３の機能を付加して、表示装置１と発汗量センサ３とを一体化しても良い。
【００４３】
（実施形態３）
本発明の実施形態３を図６に基づいて説明する。上述の実施形態１では表示装置１および心拍検出装置２からなる測定装置側で、ストレス状態の判定処理を行っているのに対して、本実施形態では、表示装置１にインターネットのようなネットワークＮＴを介して接続されたサーバ５側でストレス状態の判定を行っている。尚、実施形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００４４】
本実施形態のストレス判定システムは、表示装置１および心拍検出装置２からなる測定装置Ａと、測定装置Ａ（表示装置１）にインターネットのようなネットワークＮＴを介して接続されるサーバ５とを主要な構成として備える。なお心拍検出装置２は、実施形態１で説明したものと同様の構成を有しているので、その説明は省略する。
【００４５】
表示装置１は、例えばマイクロコンピュータからなり各回路要素の全体的な制御を行う演算処理部１０と、被測定者の体に加わる加速度を検出する加速度センサ１１と、加速度センサ１１の検出値をもとに、被測定者が行った活動強度を演算により求める活動強度検出部１２と、心拍検出装置２との間で例えば赤外線通信やブルートゥースなどの通信方式により近距離の無線通信を行い、心拍検出装置２から送信された検出信号を受信する無線通信部１３と、無線通信部１３が受信したＲ波の検出信号をカウントすることによって心拍数を求める心拍数検出部１４と、ストレス状態の判定結果などを表示する表示部１７と、従来周知の通信手段により構成されネットワークＮＴを介してサーバ５との間で通信を行うネットワーク通信部２０と、電池Ｅ２を電源として内部回路に動作電力を供給する電源部１８とを備えている。尚、活動強度検出部１２および心拍数検出部１４は演算処理部１０を構成するマイクロコンピュータの演算機能により実現されている。
【００４６】
一方、サーバ５は、従来周知の通信手段により構成されネットワークＮＴを介して表示装置１との間で通信を行う通信部５１と、心拍数および活動強度とストレス状態との関係を示すデータを蓄積したデータベース５２と、データベース５２に蓄積されたデータをもとに設定された所定の基準値と、表示装置１から送信された活動強度および心拍数の測定結果との高低を比較することによって被測定者のストレス状態を判定し、判定結果を通信部５１から送信元の表示装置１へ返送させるストレス状態判定部５３とを備えている。
【００４７】
表示装置１の活動強度検出部１２では、実施形態１で説明したように、所定のサンプリング周波数で加速度センサ１１から取り込んだ検出データをもとに運動強度の演算を行い、演算結果を演算処理部１０に出力する。
【００４８】
また心拍数検出部１４では、所定のサンプリング周波数で、無線通信部１３を介して心拍検出装置２から心拍（Ｒ波）の検出信号が取り込まれ、検出信号の入力間隔を計時したり、所定時間当たりの検出信号の数を計数することによって、被測定者の心拍数を検出し、検出結果を演算処理部１０に出力する。
【００４９】
演算処理部１０では、所定のサンプリング周波数で、活動強度検出部１２から活動強度の検出結果が入力されるとともに、心拍数検出部１４から心拍数の検出結果が入力されると、活動強度および心拍数の検出結果をネットワーク通信部２０からサーバ５へ送信させるとともに、活動強度および心拍数の検出結果を表示部１７にリアルタイムで表示させる。
【００５０】
サーバ５では、表示装置１から送信された活動強度および心拍数の検出結果を通信部５１が受信すると、ストレス状態判定部５３が、活動強度および心拍数の検出結果と所定の基準値との高低を比較することによって、被測定者のストレス状態を判定しており、判定結果を通信部５１から送信元の表示装置１へ返送させる。なおストレス状態判定部５３では、実施形態１で説明したストレス状態判定部１６と同様の方法でストレス状態の有無を判定しているので、その判定方法については説明を省略する。
【００５１】
そして、表示装置１のネットワーク通信部２０がサーバ５から返送されたストレス状態の判定結果を受信すると、演算処理部１０が表示部１７の表示を制御して判定結果を表示させるとともに、ストレス状態と判定された場合は無線通信部１３からリラクゼーション機器４へ制御信号を送信させ、リラクゼーション機器４を動作させることでストレス状態の改善を図っている。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態ではサーバ５が表示装置１から送信された活動強度および心拍数の検出結果に基づいてストレス状態の判定を行っており、加速度センサ１１の検出結果をもとに活動強度（活動情報）を検出する活動強度検出部１２と、心拍検出装置２の検出結果をもとに心拍数（生体情報）を検出する心拍数検出部１４とを別々に設けているので、信号レベルの異なる生体情報および活動情報を１つのセンサで測定する場合のように、生体情報および活動情報の測定精度が悪化することがなく、生体情報および活動情報のそれぞれを精度良く求めることができ、その結果、サーバ５によるストレス状態の判定精度を向上させることができる。またストレス状態を判定する判定手段（ストレス状態判定部５３）をサーバ５側に設けているので、表示装置１および心拍検出装置２からなる測定装置Ａの構成を簡素化でき、測定装置Ａの製造コストを安価にできる。
【００５３】
なお本実施形態では、実施形態１で説明したストレス判定システムにおいて表示装置１でストレス状態を判定する代わりに、表示装置１からネットワークＮＴを介してサーバ５へ活動強度および心拍数の検出結果を送信させるとともに、サーバ５側で活動強度および心拍数の検出結果をもとにストレス状態の有無を判定した結果を表示装置１へ返送させているが、実施形態２で説明したストレス判定システムにおいて、表示装置１でストレス状態を判定する代わりに、表示装置１からネットワークＮＴを介してサーバ５へ活動強度および発汗量の検出結果を送信させるとともに、サーバ５側で活動強度および発汗量の検出結果をもとにストレス状態の有無を判定した結果を表示装置１へ返送させるようにしても良い。
【００５４】
（実施形態４）
本発明の実施形態４を図７に基づいて説明する。上述の実施形態１〜３では、表示装置１が、ストレス状態の判定結果に基づいてリラクゼーション機器４の動作を直接制御し、被測定者のストレス状態を緩和しているのに対して、本実施形態では、表示装置１に宅内ＬＡＮなどのネットワークＮＴを介して接続される制御装置６を備え、制御装置６が、ネットワークＮＴを介して表示装置１から取得した被測定者のストレス状態の判定結果をもとに、当該被測定者のストレス度合いに応じてリラクゼーション機器４を動作させることで、被測定者のストレス状態の改善を図っている。ここにおいて、表示装置１および心拍検出装置２からなるストレス判定システムと、ネットワークＮＴと、制御装置６と、リラクゼーション機器４とで本発明に係るストレス改善システムが構成される。尚、制御装置６およびリラクゼーション機器４以外のストレス判定システムの構成は、実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５５】
表示装置１は、実施形態１で説明した構成に加えて、ネットワークＮＴを介して制御装置６との間で通信を行うためのネットワーク通信部２０を備えている。
【００５６】
リラクゼーション機器４は、人の五感に刺激を与えることによって、精神的な緊張状態の改善を図る装置であり、例えば癒し効果のある照明を行う照明器具や、癒し効果のある音楽を流す音響機器や、例えばアロマオイルを加熱することによって癒し効果のある香りを発生させる芳香機器などがある。
【００５７】
一方、制御装置６は、ネットワークＮＴを介して表示装置１との間で通信を行う通信部６１と、通信部６１がネットワークＮＴを介して表示装置１から取得した被測定者のストレス状態の判定結果をもとに、被測定者のストレス度合いに応じてリラクゼーション機器４を動作させる制御部６２とを備えている。
【００５８】
次に本システムによって被測定者のストレス状態を改善する処理について説明を行う。表示装置１では、実施形態１と同様の方法で被測定者のストレス状態を判定しており、判定結果をネットワーク通信部２０からネットワークＮＴを介して制御装置６に送信させる。そして制御装置６では、通信部６１が表示装置１から送信されたストレス状態の判定結果を受信すると、この判定結果に基づいて、制御部６２が被測定者のストレス度合いに応じてリラクゼーション機器４を動作させているので、被測定者のストレス状態を改善させることができる。
【００５９】
なお本実施形態では、実施形態１で説明したストレス判定システムに制御装置６およびリラクゼーション機器４を付加してストレス改善システムを構成しているが、実施形態２又は３で説明したストレス判定システムに上述の制御装置６およびリラクゼーション機器４を付加してストレス改善システムを構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態１のストレス判定システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】同上の判定方法を説明する説明図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は同上による運動強度の演算方法を説明する説明図である。
【図４】実施形態２のストレス判定システムの概略構成を示すブロック図である。
【図５】同上の判定方法を説明する説明図である。
【図６】実施形態３のストレス判定システムの概略構成を示すブロック図である。
【図７】実施形態４のストレス改善システムの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 表示装置
２ 心拍検出装置（生体情報取得手段）
１１ 加速度センサ（活動情報取得手段）
１２ 活動強度検出部（活動情報取得手段）
１３ 無線通信部
１４ 心拍数検出部（生体情報取得手段）
１６ ストレス状態判定部（判定手段）
２１ 検出電極
２２ 無線通信部
２３ 心拍検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の生体情報を取得する生体情報取得手段と、被測定者の活動状態に関する活動情報を取得する活動情報取得手段と、生体情報取得手段により取得された生体情報および活動情報取得手段により取得された活動情報に基づいて被測定者のストレス状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴とするストレス判定システム。
【請求項２】
前記生体情報取得手段は生体情報として被測定者の心拍数を取得し、前記判定手段は、活動強度が第１の基準値よりも少なく、且つ、心拍数が第２の基準値以上の場合にストレス状態であると判定することを特徴とする請求項１記載のストレス判定システム。
【請求項３】
前記生体情報取得手段は生体情報として被測定者の発汗量を取得し、前記判定手段は、活動強度が第３の基準値よりも少なく、且つ、発汗量が第４の基準値以上の場合にストレス状態であると判定することを特徴とする請求項１記載のストレス判定システム。
【請求項４】
前記生体情報取得手段および前記活動情報取得手段を具備して被測定者が携帯する測定装置と、前記判定手段を具備して測定装置にネットワークを介して接続されるサーバとを備え、測定装置は、生体情報取得手段の取得した生体情報および活動情報取得手段の取得した活動情報を、ネットワークを介してサーバへ送信するとともに、サーバは、測定装置から送信された生体情報および活動情報をもとに被測定者のストレス状態を判定し、判定結果をネットワークを介して測定装置に送信することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載のストレス判定システム。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか１つに記載のストレス判定システムと、被測定者の五感に刺激を与えることによって被測定者の精神的な緊張状態を改善するリラクゼーション機器と、前記判定手段にネットワークを介して接続され、前記判定手段からネットワークを介して取得した被測定者のストレス状態の判定結果をもとに、当該被測定者のストレス度合いに応じてリラクゼーション機器を動作させる制御装置とを備えたことを特徴とするストレス改善システム。
【請求項１】
被測定者の生体情報を取得する生体情報取得手段と、被測定者の活動状態に関する活動情報を取得する活動情報取得手段と、生体情報取得手段により取得された生体情報および活動情報取得手段により取得された活動情報に基づいて被測定者のストレス状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴とするストレス判定システム。
【請求項２】
前記生体情報取得手段は生体情報として被測定者の心拍数を取得し、前記判定手段は、活動強度が第１の基準値よりも少なく、且つ、心拍数が第２の基準値以上の場合にストレス状態であると判定することを特徴とする請求項１記載のストレス判定システム。
【請求項３】
前記生体情報取得手段は生体情報として被測定者の発汗量を取得し、前記判定手段は、活動強度が第３の基準値よりも少なく、且つ、発汗量が第４の基準値以上の場合にストレス状態であると判定することを特徴とする請求項１記載のストレス判定システム。
【請求項４】
前記生体情報取得手段および前記活動情報取得手段を具備して被測定者が携帯する測定装置と、前記判定手段を具備して測定装置にネットワークを介して接続されるサーバとを備え、測定装置は、生体情報取得手段の取得した生体情報および活動情報取得手段の取得した活動情報を、ネットワークを介してサーバへ送信するとともに、サーバは、測定装置から送信された生体情報および活動情報をもとに被測定者のストレス状態を判定し、判定結果をネットワークを介して測定装置に送信することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載のストレス判定システム。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか１つに記載のストレス判定システムと、被測定者の五感に刺激を与えることによって被測定者の精神的な緊張状態を改善するリラクゼーション機器と、前記判定手段にネットワークを介して接続され、前記判定手段からネットワークを介して取得した被測定者のストレス状態の判定結果をもとに、当該被測定者のストレス度合いに応じてリラクゼーション機器を動作させる制御装置とを備えたことを特徴とするストレス改善システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１４８３７２（Ｐ２００９−１４８３７２Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２７７６２（Ｐ２００７−３２７７６２）
【出願日】平成１９年１２月１９日（２００７．１２．１９）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１９日（２００７．１２．１９）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]