緊張度計測システム
【課題】簡単な構成により被検体の緊張度を的確に監視することができる緊張度監視システムを提供すること。
【解決手段】緊張度計測システムにおいて、被検体の胸部と大腿部に温度センサを内蔵したセンサユニット２−１，２−２をそれぞれ装着する。センタ装置１では、センサユニット２−１，２−２からのセンシング信号としての温度データを受信し、緊張度計測部１５６において温度データの差異に基づいて被検体の緊張度を計測する。
【解決手段】緊張度計測システムにおいて、被検体の胸部と大腿部に温度センサを内蔵したセンサユニット２−１，２−２をそれぞれ装着する。センタ装置１では、センサユニット２−１，２−２からのセンシング信号としての温度データを受信し、緊張度計測部１５６において温度データの差異に基づいて被検体の緊張度を計測する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度センサを用いて被検体の緊張度を検出する緊張度監視システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
センサにより被検体の種々の状態を監視することが従来より行われている。例えば、特開２０００−２４５７１８号公報は、ＣＣＤカメラとマイクと加速度センサの出力に基づいて、鬱状態において現れる無表情、音声のトーン低下、運動量の低下を検出して、精神的な健康状態を評価する精神状態評価装置を開示している。
【特許文献１】特開２０００−２４５７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した特開２０００−２４５７１３号公報を含む従来技術では、比較的構成が簡単なセンサである温度センサを用いて被検体の緊張度を監視することに対する提案はなされていなかった。
【０００４】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成により被検体の緊張度を的確に監視することができる緊張度監視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】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、緊張度計測システムであって、被検体の体表面の複数の箇所にそれぞれ装着されたセンサユニットと、該複数のセンサユニットとそれぞれ通信可能に接続され、前記複数のセンサユニットからのセンシング信号に基づいて前記被検体の緊張度を計測するセンタ装置と、を具備し、前記各センサユニットは、該被検体の表皮温度を検出する温度センサと、前記温度センサにより取得された温度データをセンシング信号として送信する送信部と、を具備し、前記センタ装置は、前記複数のセンサユニットから送信されたセンシング信号を受信する受信部と、前記受信部を介して受信した任意の２つのセンシング信号の差異に基づいて、前記被検体の緊張度を計測する緊張度計測部と、を具備する。
【０００６】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、被検体の体表面の２箇所にセンサユニットがそれぞれ装着され、前記緊張度計測部は、前記２個のセンサユニットからのセンシング信号をそれぞれ座標軸の縦軸と横軸にとったときに、当該２つのセンシング信号の差異に起因する面積の大きさに基づいて、前記被検体の緊張度を計測する。
【０００７】
また、本発明の第３の態様は、第２の態様において、被検体の体表面の２箇所は当該被検体の体表面の胸部と大腿部である。
【０００８】
また、本発明の第４の態様は、第１〜第３の態様のいずれか１つにおいて、前記センタ装置は前記センサユニットの動作を制御するための制御信号を送信する送信部をさらに有し、前記センサユニットは当該制御信号を受信するための受信部をさらに有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡単な構成により被検体の緊張度を的確に監視することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかる緊張度監視システムの概略構成を示す図である。監視対象としての被検体４の体表面の複数の箇所（図１では胸部と大腿部）にはセンサユニット２−１，２−２がそれぞれ装着される。装着の一例としてここではアクリル系の両面接着テープ等により接着貼付される。アクリル系両面接着テープは、被検体４の皮膚にかぶれ等の炎症が起きにくい、センサユニット２−１または２−２を被検体４からはがした時にセンサユニット２−１または２−２や被検体４の表面に接着のりが付着しにくい、接着層を薄くできるなどの利点を有する。
【００１２】
センサユニット２−１，２−２は後述する温度センサを備えており、この温度センサにより被検体４の表皮温度を検出する。温度センサにより取得された温度データはセンシング信号として無線ネットワーク３を介して、医療施設や介護施設などに設置されるセンタ装置１に送信される。
【００１３】
ここで、無線ネットワーク３としては、例えばＢＴ(BlueTooth)(登録商標)等の近距離データ通信システムや、無線ＬＡＮ(Local Area Network)、ＰＨＳ(Personal Handyphone System)(登録商標)、携帯電話システム等が使用される。
【００１４】
なお、センタ装置１とセンサユニット２との間は必ずしも直接接続する必要はなく、図２に示すように無線中継器５を介して接続するようにしてもよい。この場合、センサユニット２と無線中継器５との問の無線通信方式としてはＢＴや無線ＬＡＮ等の微弱又は小電力型の方式が、一方、無線中継器とセンタ装置１との問の無線通信方式として携帯電話システム等の長距離通信が可能な方式がそれぞれ使用される。
【００１５】
センタ装置１は、アンテナ部１１と、信号分配部１２と、受信部１３と、送信部１４と、センサデータ収集処理部１５と、センサ制御部１６とから構成される。アンテナ部１１は、センサ制御部１６からの制御信号を送信する送信アンテナ機能と、センサユニット２からのセンシング信号を受信する受信アンテナ機能とを有し、この機能の切替はアンテナ部１１に接続されたサーキュレータ等の信号分配部１２により行われる。
【００１６】
受信部１３は、センサユニット２から無線ネットワーク３、アンテナ部１１を介して送信された無線信号を受信したのち復調し、この復調により得られるセンシング信号をセンサデータ収集処理部１５へ出力する。送信部１４は、センサ制御部１６から出力された制御信号を変調したのち無線信号に変換し、この無線信号をアンテナ部１１からセンサユニット２に向けて送信する。
【００１７】
センサ制御部１６は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)やＤＳＰ(Digital Signal Processor)を備えたもので、センサユニット２によるセンシング開始やセンシング周期に関する指令を含む制御信号を出力する。
【００１８】
センサデータ収集処理部１５は、センサユニット２−１，２−２から送信された２つのセンシング信号の大きさの差異に基づいて被検体の緊張度を計測する部分であるが、詳細な機能については後述する。
【００１９】
図３は、センサユニット２−１，２−２を装着した被検体としての人の各姿勢を示しており、（Ａ）は立っている状態、（Ｂ）は座っている状態、（Ｃ）は横になっている状態を示している。このように人は立って歩行する、走行する、立ち止まる、座って作業する、勉学する、横になって就寝する、休む時などにおいて、種々の理由により緊張すると例えば胸部、大腿部などに冷や汗をかくことによりその部分の表皮温度が低下する。通常、緊張していないときには胸部、大腿部ともほぼ同じ表皮温度を示すが、緊張すると胸部、大腿部いずれかが発汗して表皮温度が異なる状態となる。したがって、胸部、大腿部の表皮温度の差異をセンサユニット２−１，２−２により計測することにより被検体の緊張度を計測することができる。
【００２０】
図４はセンサユニット２の概略構成を示しており、アンテナ部２１と、センシング信号送信部２２と、センサ駆動信号受信部２３と、センサ駆動制御部２４と、センサ本体２５と、バッテリ２６とを備えている。図５は、図４に示すセンサユニット２のセンサ本体２５とセンサ駆動制御部２４の構成を示し、図６は、図４に示すセンサユニット２のセンシング信号送信部２２とセンサ駆動信号受信部２３の構成を示している。
【００２１】
図５に示すように、センサ本体２５は被検体４の表皮温度を検出する温度センサ２５１を備えている。また、センサ駆動制御部２４は、中央処理装置（ＣＰＵ）２４３と、記憶部２４２と、クロック信号発生部２４５と、ＡＤ変換部２４１と、サーバ・プログラミング・インターフェース（ＳＰＩ）２４４とを備えている。
【００２２】
クロック信号発生部２４５は、ＣＰＵ２４３のクロック制御信号に基づいて所定周期のクロック信号を発生する。記憶部２４２は、ＣＰＵ２４３により実行されるプログラムを記憶している。ＣＰＵ２４３は、センサ本体２５の温度センサ２５１を始めとして、図４のセンシング信号送信部２２、センサ駆動信号受信部２３を駆動制御するもので、上述したセンタ装置１から送られてくるセンシング開始やセンシング周期等の指令の内容を図示せぬメモリに記憶する。そして、以後この保存された指令と記憶部２４２に記憶された設定データに基づいてクロック制御信号を生成してクロック信号発生部２４５に出力する。クロック信号発生部２４５より発生されるクロック信号により、駆動信号として、センシング開始及びセンシング周期に関する信号を生成する。
【００２３】
ＡＤ変換部２４１は、ＣＰＵ２４３からの制御信号により駆動される温度センサ２５１からの検出データをデジタル信号に変換するもので、ＣＰＵ２４３よりＳＰＩ２４４を介してセンシング信号として出力する。
【００２４】
なお、ＣＰＵ２４３から温度センサ２５１に供給する駆動信号としてはスタンバイ信号が用いられる。温度センサ２５１は、スタンバイ信号が“Ｈ”レベルになるとセンシングを行う動作状態となり、”Ｌ“レベルになると非動作状態、つまり電力消費量の少ないスタンバイ状態となる。
【００２５】
バッテリ２６は、例えばボタン型リチウム電池からなるもので、このバッテリ２６から発生するＤＣ電圧を、センサ本体２５、センサ駆動制御部２４、センシング信号送信部２２およびセンサ駆動信号受信部２３に駆動電源として供給するようになっている。
【００２６】
また、図６に示すように、センシング信号送信部２２は、ＳＰＩ２２１と、デジタル信号制御部２２２と、信号変調部２２３と、混合部２２４と、電力増幅部２２５と、送受信信号分配部２２６とを備えている。また、センサ駆動信号受信部２３は、水晶発振器２３２と、位相安定化回路２３４と、電圧制御形発振器２３６と、低雑音増幅部２３８と、混合部２３７と、信号復調部２３５と、デジタル信号制御部２３３と、ＳＰＩ２３１とを備えている。
【００２７】
センシング信号送信部２２は、センサ駆動制御部２４からのセンシング信号をＳＰＩ２２１を介してデジタル信号制御部２２２に取り込み、さらに信号変調部２２３でデジタル変調、例えばＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調し、混合部２２４を介して所定のフォーマットに変換してセンシングデータを作成し、この作成されたセンシングデータを電力増幅部２２５で電力増幅し、送受信信号分配部２２６よりアンテナ部２１を介して、センタ装置１に向け送信させる。
【００２８】
一方、センサ駆動信号受信部２３は、センタ装置１から送られた無線信号をアンテナ部２１で受信すると、送受信信号分配部２２６、低雑音増幅部２３８を介して混合部２３７に取り込む。ここで無線信号を電圧制御形発振器２３６の出力と混合した所定周波数に変換した後、信号復調部２３５でデジタル復調し、このデジタル復調により得られた制御信号をデジタル信号制御部２３３よりＳＰＩ２３１を介してセンサ駆動制御部２４に供給する。
【００２９】
図７は、センタ装置１において、特にセンサデータ収集処理部１５の構成を示す図であり、温度データ識別部１５１と、温度データＡ記憶部１５２、温度データＢ記憶部１５３と、データ平均化処理部１５４、１５５と、緊張度計測部１５６とから構成される。ここで、緊張度計測部１５６は、２個のセンサユニットからのセンシング信号の値の差異に起因する、時系列のセンシング信号の値の集合領域の面積の大きさに基づいて、前記被検体の緊張度を計測する。
【００３０】
以下に、センサデータ収集処理部１５の動作を図８のフローチャートを参照して説明する。ここでは、被検体４の表皮温度の変化を検出することが目的なので、センタ装置１は、被検体４が図３で説明したような各姿勢にある間、センサユニット２−１，２−２からのセンシング信号を継続して受信するものとする。
【００３１】
まず、受信部１３を介して温度データとしてのセンシング信号を受信する（ステップＳ１）。次に、受信した温度データがセンサユニット２−１からの温度データＡであるかあるいはセンサユニット２−２からの温度データＢであるかを温度データ識別部１５１で判断する（ステップＳ２）。温度データが温度データＡであった場合には温度データＡ記憶部１５２に記憶される（ステップＳ３）。また、温度データが温度データＢであった場合には温度データＢ記憶部１５３に記憶される（ステップＳ５）。温度データＡ記憶部１５２に記憶された温度データＡは適宜読み出されてデータ平均化処理部１５４で移動平均などの平均化処理が施される（ステップＳ４）。同様にして、温度データＢ記憶部１５３に記憶された温度データＢは適宜読み出されてデータ平均化処理部１５５で移動平均などの平均化処理が施される（ステップＳ６）。なお、なお、ここでの平均化処理は不要な成分を除外するために行われるものであり、緊張度検出に必須の処理ではない。
【００３２】
図９（Ａ）、（Ｂ）は、２つのセンサユニット２−１，２−２から受信したセンシング信号としての温度データにおいて、座標軸の横軸に胸部表皮温度をとり、縦軸に大腿部表皮温度をとったときの両者の関係を示している。図９（Ａ）は被検体４が緊張した状態にあるときの特性を示し、図９（Ｂ）は被検体４がそれほど緊張していない状態にあるときの特性を示している。
【００３３】
通常、被検体４が緊張していないときには胸部、大腿部ともほぼ同じ表皮温度であり両者の関係を表わす特性は直線状となるが、被検体４の緊張の度合いが大きくなると胸部、大腿部いずれかが発汗して表皮温度が異なる状態となるため、上下左右に広がりすなわち面積を持った特性となる。そこで緊張度計測部１５６は、このような２つの温度データの差異に起因するデータ領域（集合領域）の面積Ｔの大きさに基づいて、前記被検体の緊張度を計測し、面積Ｔが所定の大きさよりも大きい場合には被検体が緊張した状態にあると判断する。
【００３４】
なお、上記した例では、２つのセンサユニットは胸部、大腿部に限定されることはなく、被検体が緊張することにより温度差が発生する箇所であればどこでもよい。
【００３５】
上記した第１実施形態によれば、簡単な構成により被検体の緊張度を的確に監視することができるようになる。
【００３６】
（第２実施形態）
以下に、本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態では、センシング開始のタイミングやセンシング周期はセンタ装置１からの指令により与えられたが、このような方法に限定されることはない。図１０は、センシング開始のタイミングやセンシング周期に関する設定機能をセンサユニット２内のセンサ駆動制御部２４に設けた場合の実施形態を示している。この場合、センサ本体２５内の温度センサは、センサ駆動制御部２４からの指令に従って、センシング動作を開始し、検出された温度データはセンシング信号としてアンテナ部２１を介してセンタ装置１に送信される。このような構成によれば、センサユニット２内部のセンサ駆動信号受信部２３を省略することができる。さらに、センタ装置１内部の信号分配部１２、送信部１４、センサ制御部１６を省略することができる。
【００３７】
図１１は、本発明の第２実施形態の変形例の構成である。ここでは、センサ駆動制御部２４からの指定に基づいて温度センサにより検出された温度データはセンシングデータとしてセンシング信号蓄積部２７にいったん蓄積される。その後、センシングデータは記録媒体等に格納されてセンタ装置１に届けられる。このような構成によれば、センサユニット２内部のセンシング信号送信部２２及びセンサ駆動信号受信部２３を省略することができる。さらに、センタ装置１内部のアンテナ部１１、信号分配器１２、受信部１３、送信部１４、センサ制御部１６を省略することができる。
【００３８】
その他、センタ装置１及びセンサユニット２の構成、センシング対象物の種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。要するに本発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００３９】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる緊張度監視システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す構成の変形例を示す図である。
【図３】センサユニット２−１，２−２を装着した被検体としての人の各姿勢を示す図である。
【図４】センサユニット２の概略構成を示す図である。
【図５】図３に示すセンサユニット２のセンサ本体２５とセンサ駆動制御部２４の構成を示す図である。
【図６】図３に示すセンサユニット２におけるセンシング信号送信部２２とセンサ駆動信号受信部２３の概略構成を示す図である。
【図７】センタ装置１において、特にセンサデータ収集処理部１５の構成を示す図である。
【図８】センサデータ収集処理部１５の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】２つのセンサユニット２−１，２−２から受信したセンシング信号としての温度データにおいて、座標軸の横軸に胸部表皮温度をとり、縦軸に大腿部表皮温度をとったときの両者の関係を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るセンサユニット２の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の変形例に係るセンサユニット２の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ センタ装置
２−１，２−２ センサユニット
３ 無線ネットワーク
４ 被検体
１１ アンテナ部
１２ 信号分配器
１３ 受信部
１４ 送信部
１５ センサデータ収集処理部
１６ センサ制御部
２１ アンテナ部
２２ センシング信号送信部
２３ センサ駆動信号受信部
２４ センサ駆動制御部
２５ センサ本体
２６ バッテリ
１５１ 温度データ識別部
１５２ 温度データＡ記憶部
１５３ 温度データＢ記憶部
１５４ データ平均化処理部
１５５ データ平均化処理部
１５６ 緊張度計測部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度センサを用いて被検体の緊張度を検出する緊張度監視システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
センサにより被検体の種々の状態を監視することが従来より行われている。例えば、特開２０００−２４５７１８号公報は、ＣＣＤカメラとマイクと加速度センサの出力に基づいて、鬱状態において現れる無表情、音声のトーン低下、運動量の低下を検出して、精神的な健康状態を評価する精神状態評価装置を開示している。
【特許文献１】特開２０００−２４５７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した特開２０００−２４５７１３号公報を含む従来技術では、比較的構成が簡単なセンサである温度センサを用いて被検体の緊張度を監視することに対する提案はなされていなかった。
【０００４】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成により被検体の緊張度を的確に監視することができる緊張度監視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】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、緊張度計測システムであって、被検体の体表面の複数の箇所にそれぞれ装着されたセンサユニットと、該複数のセンサユニットとそれぞれ通信可能に接続され、前記複数のセンサユニットからのセンシング信号に基づいて前記被検体の緊張度を計測するセンタ装置と、を具備し、前記各センサユニットは、該被検体の表皮温度を検出する温度センサと、前記温度センサにより取得された温度データをセンシング信号として送信する送信部と、を具備し、前記センタ装置は、前記複数のセンサユニットから送信されたセンシング信号を受信する受信部と、前記受信部を介して受信した任意の２つのセンシング信号の差異に基づいて、前記被検体の緊張度を計測する緊張度計測部と、を具備する。
【０００６】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、被検体の体表面の２箇所にセンサユニットがそれぞれ装着され、前記緊張度計測部は、前記２個のセンサユニットからのセンシング信号をそれぞれ座標軸の縦軸と横軸にとったときに、当該２つのセンシング信号の差異に起因する面積の大きさに基づいて、前記被検体の緊張度を計測する。
【０００７】
また、本発明の第３の態様は、第２の態様において、被検体の体表面の２箇所は当該被検体の体表面の胸部と大腿部である。
【０００８】
また、本発明の第４の態様は、第１〜第３の態様のいずれか１つにおいて、前記センタ装置は前記センサユニットの動作を制御するための制御信号を送信する送信部をさらに有し、前記センサユニットは当該制御信号を受信するための受信部をさらに有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡単な構成により被検体の緊張度を的確に監視することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかる緊張度監視システムの概略構成を示す図である。監視対象としての被検体４の体表面の複数の箇所（図１では胸部と大腿部）にはセンサユニット２−１，２−２がそれぞれ装着される。装着の一例としてここではアクリル系の両面接着テープ等により接着貼付される。アクリル系両面接着テープは、被検体４の皮膚にかぶれ等の炎症が起きにくい、センサユニット２−１または２−２を被検体４からはがした時にセンサユニット２−１または２−２や被検体４の表面に接着のりが付着しにくい、接着層を薄くできるなどの利点を有する。
【００１２】
センサユニット２−１，２−２は後述する温度センサを備えており、この温度センサにより被検体４の表皮温度を検出する。温度センサにより取得された温度データはセンシング信号として無線ネットワーク３を介して、医療施設や介護施設などに設置されるセンタ装置１に送信される。
【００１３】
ここで、無線ネットワーク３としては、例えばＢＴ(BlueTooth)(登録商標)等の近距離データ通信システムや、無線ＬＡＮ(Local Area Network)、ＰＨＳ(Personal Handyphone System)(登録商標)、携帯電話システム等が使用される。
【００１４】
なお、センタ装置１とセンサユニット２との間は必ずしも直接接続する必要はなく、図２に示すように無線中継器５を介して接続するようにしてもよい。この場合、センサユニット２と無線中継器５との問の無線通信方式としてはＢＴや無線ＬＡＮ等の微弱又は小電力型の方式が、一方、無線中継器とセンタ装置１との問の無線通信方式として携帯電話システム等の長距離通信が可能な方式がそれぞれ使用される。
【００１５】
センタ装置１は、アンテナ部１１と、信号分配部１２と、受信部１３と、送信部１４と、センサデータ収集処理部１５と、センサ制御部１６とから構成される。アンテナ部１１は、センサ制御部１６からの制御信号を送信する送信アンテナ機能と、センサユニット２からのセンシング信号を受信する受信アンテナ機能とを有し、この機能の切替はアンテナ部１１に接続されたサーキュレータ等の信号分配部１２により行われる。
【００１６】
受信部１３は、センサユニット２から無線ネットワーク３、アンテナ部１１を介して送信された無線信号を受信したのち復調し、この復調により得られるセンシング信号をセンサデータ収集処理部１５へ出力する。送信部１４は、センサ制御部１６から出力された制御信号を変調したのち無線信号に変換し、この無線信号をアンテナ部１１からセンサユニット２に向けて送信する。
【００１７】
センサ制御部１６は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)やＤＳＰ(Digital Signal Processor)を備えたもので、センサユニット２によるセンシング開始やセンシング周期に関する指令を含む制御信号を出力する。
【００１８】
センサデータ収集処理部１５は、センサユニット２−１，２−２から送信された２つのセンシング信号の大きさの差異に基づいて被検体の緊張度を計測する部分であるが、詳細な機能については後述する。
【００１９】
図３は、センサユニット２−１，２−２を装着した被検体としての人の各姿勢を示しており、（Ａ）は立っている状態、（Ｂ）は座っている状態、（Ｃ）は横になっている状態を示している。このように人は立って歩行する、走行する、立ち止まる、座って作業する、勉学する、横になって就寝する、休む時などにおいて、種々の理由により緊張すると例えば胸部、大腿部などに冷や汗をかくことによりその部分の表皮温度が低下する。通常、緊張していないときには胸部、大腿部ともほぼ同じ表皮温度を示すが、緊張すると胸部、大腿部いずれかが発汗して表皮温度が異なる状態となる。したがって、胸部、大腿部の表皮温度の差異をセンサユニット２−１，２−２により計測することにより被検体の緊張度を計測することができる。
【００２０】
図４はセンサユニット２の概略構成を示しており、アンテナ部２１と、センシング信号送信部２２と、センサ駆動信号受信部２３と、センサ駆動制御部２４と、センサ本体２５と、バッテリ２６とを備えている。図５は、図４に示すセンサユニット２のセンサ本体２５とセンサ駆動制御部２４の構成を示し、図６は、図４に示すセンサユニット２のセンシング信号送信部２２とセンサ駆動信号受信部２３の構成を示している。
【００２１】
図５に示すように、センサ本体２５は被検体４の表皮温度を検出する温度センサ２５１を備えている。また、センサ駆動制御部２４は、中央処理装置（ＣＰＵ）２４３と、記憶部２４２と、クロック信号発生部２４５と、ＡＤ変換部２４１と、サーバ・プログラミング・インターフェース（ＳＰＩ）２４４とを備えている。
【００２２】
クロック信号発生部２４５は、ＣＰＵ２４３のクロック制御信号に基づいて所定周期のクロック信号を発生する。記憶部２４２は、ＣＰＵ２４３により実行されるプログラムを記憶している。ＣＰＵ２４３は、センサ本体２５の温度センサ２５１を始めとして、図４のセンシング信号送信部２２、センサ駆動信号受信部２３を駆動制御するもので、上述したセンタ装置１から送られてくるセンシング開始やセンシング周期等の指令の内容を図示せぬメモリに記憶する。そして、以後この保存された指令と記憶部２４２に記憶された設定データに基づいてクロック制御信号を生成してクロック信号発生部２４５に出力する。クロック信号発生部２４５より発生されるクロック信号により、駆動信号として、センシング開始及びセンシング周期に関する信号を生成する。
【００２３】
ＡＤ変換部２４１は、ＣＰＵ２４３からの制御信号により駆動される温度センサ２５１からの検出データをデジタル信号に変換するもので、ＣＰＵ２４３よりＳＰＩ２４４を介してセンシング信号として出力する。
【００２４】
なお、ＣＰＵ２４３から温度センサ２５１に供給する駆動信号としてはスタンバイ信号が用いられる。温度センサ２５１は、スタンバイ信号が“Ｈ”レベルになるとセンシングを行う動作状態となり、”Ｌ“レベルになると非動作状態、つまり電力消費量の少ないスタンバイ状態となる。
【００２５】
バッテリ２６は、例えばボタン型リチウム電池からなるもので、このバッテリ２６から発生するＤＣ電圧を、センサ本体２５、センサ駆動制御部２４、センシング信号送信部２２およびセンサ駆動信号受信部２３に駆動電源として供給するようになっている。
【００２６】
また、図６に示すように、センシング信号送信部２２は、ＳＰＩ２２１と、デジタル信号制御部２２２と、信号変調部２２３と、混合部２２４と、電力増幅部２２５と、送受信信号分配部２２６とを備えている。また、センサ駆動信号受信部２３は、水晶発振器２３２と、位相安定化回路２３４と、電圧制御形発振器２３６と、低雑音増幅部２３８と、混合部２３７と、信号復調部２３５と、デジタル信号制御部２３３と、ＳＰＩ２３１とを備えている。
【００２７】
センシング信号送信部２２は、センサ駆動制御部２４からのセンシング信号をＳＰＩ２２１を介してデジタル信号制御部２２２に取り込み、さらに信号変調部２２３でデジタル変調、例えばＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調し、混合部２２４を介して所定のフォーマットに変換してセンシングデータを作成し、この作成されたセンシングデータを電力増幅部２２５で電力増幅し、送受信信号分配部２２６よりアンテナ部２１を介して、センタ装置１に向け送信させる。
【００２８】
一方、センサ駆動信号受信部２３は、センタ装置１から送られた無線信号をアンテナ部２１で受信すると、送受信信号分配部２２６、低雑音増幅部２３８を介して混合部２３７に取り込む。ここで無線信号を電圧制御形発振器２３６の出力と混合した所定周波数に変換した後、信号復調部２３５でデジタル復調し、このデジタル復調により得られた制御信号をデジタル信号制御部２３３よりＳＰＩ２３１を介してセンサ駆動制御部２４に供給する。
【００２９】
図７は、センタ装置１において、特にセンサデータ収集処理部１５の構成を示す図であり、温度データ識別部１５１と、温度データＡ記憶部１５２、温度データＢ記憶部１５３と、データ平均化処理部１５４、１５５と、緊張度計測部１５６とから構成される。ここで、緊張度計測部１５６は、２個のセンサユニットからのセンシング信号の値の差異に起因する、時系列のセンシング信号の値の集合領域の面積の大きさに基づいて、前記被検体の緊張度を計測する。
【００３０】
以下に、センサデータ収集処理部１５の動作を図８のフローチャートを参照して説明する。ここでは、被検体４の表皮温度の変化を検出することが目的なので、センタ装置１は、被検体４が図３で説明したような各姿勢にある間、センサユニット２−１，２−２からのセンシング信号を継続して受信するものとする。
【００３１】
まず、受信部１３を介して温度データとしてのセンシング信号を受信する（ステップＳ１）。次に、受信した温度データがセンサユニット２−１からの温度データＡであるかあるいはセンサユニット２−２からの温度データＢであるかを温度データ識別部１５１で判断する（ステップＳ２）。温度データが温度データＡであった場合には温度データＡ記憶部１５２に記憶される（ステップＳ３）。また、温度データが温度データＢであった場合には温度データＢ記憶部１５３に記憶される（ステップＳ５）。温度データＡ記憶部１５２に記憶された温度データＡは適宜読み出されてデータ平均化処理部１５４で移動平均などの平均化処理が施される（ステップＳ４）。同様にして、温度データＢ記憶部１５３に記憶された温度データＢは適宜読み出されてデータ平均化処理部１５５で移動平均などの平均化処理が施される（ステップＳ６）。なお、なお、ここでの平均化処理は不要な成分を除外するために行われるものであり、緊張度検出に必須の処理ではない。
【００３２】
図９（Ａ）、（Ｂ）は、２つのセンサユニット２−１，２−２から受信したセンシング信号としての温度データにおいて、座標軸の横軸に胸部表皮温度をとり、縦軸に大腿部表皮温度をとったときの両者の関係を示している。図９（Ａ）は被検体４が緊張した状態にあるときの特性を示し、図９（Ｂ）は被検体４がそれほど緊張していない状態にあるときの特性を示している。
【００３３】
通常、被検体４が緊張していないときには胸部、大腿部ともほぼ同じ表皮温度であり両者の関係を表わす特性は直線状となるが、被検体４の緊張の度合いが大きくなると胸部、大腿部いずれかが発汗して表皮温度が異なる状態となるため、上下左右に広がりすなわち面積を持った特性となる。そこで緊張度計測部１５６は、このような２つの温度データの差異に起因するデータ領域（集合領域）の面積Ｔの大きさに基づいて、前記被検体の緊張度を計測し、面積Ｔが所定の大きさよりも大きい場合には被検体が緊張した状態にあると判断する。
【００３４】
なお、上記した例では、２つのセンサユニットは胸部、大腿部に限定されることはなく、被検体が緊張することにより温度差が発生する箇所であればどこでもよい。
【００３５】
上記した第１実施形態によれば、簡単な構成により被検体の緊張度を的確に監視することができるようになる。
【００３６】
（第２実施形態）
以下に、本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態では、センシング開始のタイミングやセンシング周期はセンタ装置１からの指令により与えられたが、このような方法に限定されることはない。図１０は、センシング開始のタイミングやセンシング周期に関する設定機能をセンサユニット２内のセンサ駆動制御部２４に設けた場合の実施形態を示している。この場合、センサ本体２５内の温度センサは、センサ駆動制御部２４からの指令に従って、センシング動作を開始し、検出された温度データはセンシング信号としてアンテナ部２１を介してセンタ装置１に送信される。このような構成によれば、センサユニット２内部のセンサ駆動信号受信部２３を省略することができる。さらに、センタ装置１内部の信号分配部１２、送信部１４、センサ制御部１６を省略することができる。
【００３７】
図１１は、本発明の第２実施形態の変形例の構成である。ここでは、センサ駆動制御部２４からの指定に基づいて温度センサにより検出された温度データはセンシングデータとしてセンシング信号蓄積部２７にいったん蓄積される。その後、センシングデータは記録媒体等に格納されてセンタ装置１に届けられる。このような構成によれば、センサユニット２内部のセンシング信号送信部２２及びセンサ駆動信号受信部２３を省略することができる。さらに、センタ装置１内部のアンテナ部１１、信号分配器１２、受信部１３、送信部１４、センサ制御部１６を省略することができる。
【００３８】
その他、センタ装置１及びセンサユニット２の構成、センシング対象物の種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。要するに本発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００３９】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる緊張度監視システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す構成の変形例を示す図である。
【図３】センサユニット２−１，２−２を装着した被検体としての人の各姿勢を示す図である。
【図４】センサユニット２の概略構成を示す図である。
【図５】図３に示すセンサユニット２のセンサ本体２５とセンサ駆動制御部２４の構成を示す図である。
【図６】図３に示すセンサユニット２におけるセンシング信号送信部２２とセンサ駆動信号受信部２３の概略構成を示す図である。
【図７】センタ装置１において、特にセンサデータ収集処理部１５の構成を示す図である。
【図８】センサデータ収集処理部１５の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】２つのセンサユニット２−１，２−２から受信したセンシング信号としての温度データにおいて、座標軸の横軸に胸部表皮温度をとり、縦軸に大腿部表皮温度をとったときの両者の関係を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るセンサユニット２の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の変形例に係るセンサユニット２の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ センタ装置
２−１，２−２ センサユニット
３ 無線ネットワーク
４ 被検体
１１ アンテナ部
１２ 信号分配器
１３ 受信部
１４ 送信部
１５ センサデータ収集処理部
１６ センサ制御部
２１ アンテナ部
２２ センシング信号送信部
２３ センサ駆動信号受信部
２４ センサ駆動制御部
２５ センサ本体
２６ バッテリ
１５１ 温度データ識別部
１５２ 温度データＡ記憶部
１５３ 温度データＢ記憶部
１５４ データ平均化処理部
１５５ データ平均化処理部
１５６ 緊張度計測部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の体表面の複数の箇所にそれぞれ装着されたセンサユニットと、該複数のセンサユニットとそれぞれ通信可能に接続され、前記複数のセンサユニットからのセンシング信号に基づいて前記被検体の緊張度を計測するセンタ装置と、を具備し、
前記各センサユニットは、
該被検体の表皮温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにより取得された温度データをセンシング信号として送信する送信部と、を具備し、
前記センタ装置は、
前記複数のセンサユニットから送信されたセンシング信号を受信する受信部と、
前記受信部を介して受信した任意の２つのセンシング信号の差異に基づいて、前記被検体の緊張度を計測する緊張度計測部と、
を具備することを特徴とする緊張度計測システム。
【請求項２】
被検体の体表面の２箇所にセンサユニットがそれぞれ装着され、前記緊張度計測部は、前記２個のセンサユニットからの時系列のセンシング信号の値をそれぞれ座標軸の縦軸と横軸にとったときに、当該２つのセンシング信号の値の差異に起因する、前記時系列のセンシング信号の値の集合領域の面積の大きさに基づいて、前記被検体の緊張度を計測することを特徴とする請求項１記載の緊張度計測システム。
【請求項３】
被検体の体表面の２箇所は当該被検体の体表面の胸部と大腿部であることを特徴とする請求項２記載の緊張度計測システム。
【請求項４】
前記センタ装置は前記センサユニットの動作を制御するための制御信号を送信する送信部をさらに有し、前記センサユニットは当該制御信号を受信するための受信部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の緊張度計測システム。
【請求項１】
被検体の体表面の複数の箇所にそれぞれ装着されたセンサユニットと、該複数のセンサユニットとそれぞれ通信可能に接続され、前記複数のセンサユニットからのセンシング信号に基づいて前記被検体の緊張度を計測するセンタ装置と、を具備し、
前記各センサユニットは、
該被検体の表皮温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにより取得された温度データをセンシング信号として送信する送信部と、を具備し、
前記センタ装置は、
前記複数のセンサユニットから送信されたセンシング信号を受信する受信部と、
前記受信部を介して受信した任意の２つのセンシング信号の差異に基づいて、前記被検体の緊張度を計測する緊張度計測部と、
を具備することを特徴とする緊張度計測システム。
【請求項２】
被検体の体表面の２箇所にセンサユニットがそれぞれ装着され、前記緊張度計測部は、前記２個のセンサユニットからの時系列のセンシング信号の値をそれぞれ座標軸の縦軸と横軸にとったときに、当該２つのセンシング信号の値の差異に起因する、前記時系列のセンシング信号の値の集合領域の面積の大きさに基づいて、前記被検体の緊張度を計測することを特徴とする請求項１記載の緊張度計測システム。
【請求項３】
被検体の体表面の２箇所は当該被検体の体表面の胸部と大腿部であることを特徴とする請求項２記載の緊張度計測システム。
【請求項４】
前記センタ装置は前記センサユニットの動作を制御するための制御信号を送信する送信部をさらに有し、前記センサユニットは当該制御信号を受信するための受信部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の緊張度計測システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−３０５０８１（Ｐ２００６−３０５０８１Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３１６９７（Ｐ２００５−１３１６９７）
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（５０５００５８６５）株式会社 医療電子科学研究所 (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（５０５００５８６５）株式会社 医療電子科学研究所 (28)
【Ｆターム（参考）】
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