CN1652719A - 舒适程度计算方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明是根据心跳周期检测手段(121)检测出的被检测者的心跳周期计算被检测者的舒适度的舒适度计算方法。设置根据心跳周期求出在每一评价对象单位时间内的平均心跳周期的计算手段(122)、根据该心跳周期求出在每一评价对象单位时间内的心跳变化率的心跳变化率计算手段(123)、根据该心跳周期求出在每一评价对象单位时间内的心跳变动度的心跳变动度计算手段(124)中的至少一个计算手段，根据算出的值利用舒适度计算手段(125)计算出被检测者的舒适度。

Description

舒适程度计算方法与装置

技术领域

本发明涉及例如按摩机、松弛机等将使用者的舒适度数字化后进行计算的舒适度计算方法及装置。

背景技术

向来，已知有为特开2001-190616号公报及特开平9-192186号公报所揭示的按摩机。

前者的按摩机由设在遥控装置上的传感器部来检测皮肤温度、心跳周期、血压等身体信息，根据该检测的身体信息进行适合于使用者的身体条件的按摩。

而后者的按摩机由检测心跳次数、呼吸次数和脑波等身体信息的检测装置、动作速度可变的按摩结构、以及根据检测装置的检测输出变更按摩机的动作速度的控制部构成，参照身体信息同时变更按摩机构的动作速度。

但是，在前者的按摩机中，多次检测身体信息并根据该身体信息的变化图案决定按摩方法，来实现更有效的按摩，但是由于检测大量的生理状态信息，需要多个传感器，同时也产生了处理电路等复杂化诸多问题。

又，后者的按摩机中，按照心跳次数和呼吸次数的变化量来改变按摩机的工作速度，但是即使是仅仅使用心跳次数和呼吸次数的变化来控制工作速度，也并非心跳次数和呼吸次数的变化量与舒适度相一致，不知道实际上是否能够进行使人感觉到心情好的按摩。

本发明的目的是提供根据检测出的心跳周期确切地计算舒适度的舒适度计算方法和装置。

发明内容

本发明为达成上述目的，其权项1，是根据受到外部刺激的被检测者的心跳周期计算被检测者的舒适度的舒适度计算方法，其特征在于，求以下各数值中的至少一个，以该求得的数值作为被检测者的舒适度，所述各数值即

在每一评价对象单位时间内由所述心跳周期利用下述(1)式求得的平均心跳周期、

在每一评价对象单位时间内由所述心跳周期利用下述(2)式求得的心跳变化率、以及

在每一评价对象单位时间内由所述心跳周期利用下述(3)式或(4)式求得的心跳变动度；

平均心跳周期＝(∑yi)/n                                 …(1)式

在这里，yi为评价对象单位时间内的第i个的心跳周期，n为评价对象单位时间内的数据数目。

心跳变化率＝{n∑xiyi-(∑xi)(∑yi)}/{n∑xi²-(∑xi)²}    …(2)式

在这里，n为评价对象单位时间内的数据数目，yi为评价对象单位时间内的第i个心跳周期，xi为将从评价对象单位时间内的y1到yi的心跳周期相加的结果。

心跳变动度＝在n1取移动平均的数据群的标准偏差

            -在n2取移动平均的数据群的标准偏差          …(3)式

其中，n1、n2为数据数目，n1＞n2。

心跳变动度＝{n∑zi²yi-(∑zi²∑yi)}/{n∑zi⁴-(∑zi²)²}   …(4)式

其中，n为评价对象单位时间内的数据数目，yi为评价对象单位时间内的第i个的心跳周期，zi为xi-x，xi为从评价对象单位时间内的y1到yi的心跳周期的相加结果，x为平均心跳周期。

又，其权项4是一种舒适度计算装置，具备检测受到外部刺激的被检测者的心跳的检测手段，以及根据该检测手段检测出的心跳计算被检测者的心跳周期的心跳周期计算手段，根据所述心跳周期计算被检测者的舒适度，其特征在于，

设有

在每一评价对象单位时间根据所述心跳周期计算平均心跳周期的平均心跳周期计算手段、

在每一评价对象单位时间由所述心跳周期计算心跳变化率的心跳变化率计算手段、以及

在每一评价对象单位时间由所述心跳周期计算心跳变动度的心跳变动度计算手段中的至少一个，

所述平均心跳周期计算手段根据下式算出平均心跳周期：

平均心跳周期＝(∑yi)/n

在这里，yi为评价对象单位时间内的第i个的心跳周期，n为评价对象单位时间内的数据数目，

所述心跳变化率计算手段根据下式算出心跳变化率，即

心跳变化率＝{n∑xiyi-(∑xi)(∑yi)}/{n∑xi²-(∑xi)²}

在这里，n为评价对象单位时间内的数据数目；yi为评价对象单位时间内的第i个心跳周期；xi为从评价对象单位时间内的y1加到yi的心跳周期相加值，

所述心跳变动度计算手段根据下式(3)或式(4)算出心跳变动度，

心跳变动度＝在n1取移动平均的数据群的标准偏差

            -在n2取移动平均的数据群的标准偏差          …(3)式

其中，n1、n2为数据数目，n1＞n2。

心跳变动度＝{n∑zi²yi-(∑zi²∑yi}/{n∑zi⁴-(∑zi²)²}    …(4)式

其中，n为评价对象单位时间内的数据数目，yi为为评价对象单位时间内的第i个心跳周期，zi为xi-x，xi为从评价对象单位时间内的y1加到yi的心跳周期的和，x为平均心跳周期，

以所述计算手段所算出的值作为舒适度输出。

附图说明

图1是表示本发明的椅子式按摩装置的立体图。

图2是表示图1所示的按摩装置的显示部的说明图。

图3是表示图1所示的按摩装置的供排气装置的结构方框图。

图4是表示图3所示的控制装置的结构的方框图。

图5是表示脉搏波形的一个例子的说明图。

图6是表示心跳周期和直线性近似的直线的曲线图。

图7是表示受到持续1分钟按摩刺激时的心跳周期的曲线图。

图8是表示进行按摩刺激时的心跳周期的其他例子的曲线图。

图9是表示心跳周期与移动平均值的曲线图。

图10是表示心跳周期的其他求法的说明图。

图11是表示心跳周期的又一求法的说明图。

图12是表示按摩的地方与心跳周期及未进行按摩的情况下的心跳周期的曲线图。

具体实施形态

下面根据附图对使用本发明的舒适度计算方法的椅子式按摩装置的实施形态进行说明。

图1中所示的按摩装置10，具有座部11、在该座部后设置的靠背部12、在座部11前设置的绒脚垫(ottoman)13、在座部11的两侧设置的扶手14、15、在座部11下侧设置的供排气装置100(未图示)。靠背部12可以放下，利用具有电动机M1(参照图3)的未图示的电动机构使靠背部12倾斜移动。

在靠背部12的前表面，设有颈肩部用气垫20、背脊用气垫21、背部用的一对气垫22、23、以及腰用的气垫24。座部11的上表面，设有臀部用的气垫25、大腿部用的气垫26。又，绒脚垫13的左右分别设有一对气垫27、28。颈肩部用气垫20能够利用未图示电动机构上下滑动，该电动机构具备电动机M2(参照图3)。

各气垫20～28利用安装在座部11、靠背部12、绒脚垫13上的罩子K来覆盖。

扶手14的上表面的前侧设有显示部30，在该显示部30上，如图2所示，设有开关31、选择全身课程(course)、上半身课程和下半身课程等的选择开关32、使气垫20向上部滑动的上开关33S1、使气垫20向下部滑动的下开关33S2、将背部12放倒的放倒开关34S1、使背部立起的立起开关34S2、调整各气垫20～28的膨胀收缩的速度的脉冲开关35、调整按摩强度的强度开关36、选择舒适探索模式和自动课程模式等的选择开关37、同意开关38、足同时开关39等。各开关31～39用触板构成，通过触摸该触板来操作开关31～39。

又，显示部30分别显示出表示颈/肩、背脊、背部、腰部、臀部、大腿部、脚的感觉好的程度的4个指示灯图像L1a～L1d，…L7a～L7d，根据该感觉好的程度使L1a～L1d、…L7a～L7d点亮来表示。

又，显示部30，除了有表示该感觉好的程度的条形图像40以外，还设有表示人体的人体图像41、表示对应于各气垫20～28的气垫图像G20～G28、在各气垫图像G20～G28上设有触板，通过触摸这些触板来选择对应于各气垫G20～G28的各气垫20～28，可以仅使该选择的气垫膨胀收缩。

供排气装置100，如图3所示，具有泵101、多个电磁阀102～109以及控制装置110。

电磁阀102一旦打开，就接通泵101和气垫20、由泵101供气给气垫20。一旦关闭电磁阀102，就将打开气垫20向大气中放气，气垫20的空气被排出。

同样，各电磁阀103～109一旦打开，就接通泵101与气垫21～28，由泵101向气垫21～28供气，一旦关闭电磁阀102～109，就将打开气垫21～29放气。

控制装置110根据显示部30的开关操作与心跳检测部200的检测信号，控制泵101、电磁阀102～109、电动机M1、M2等。

又，控制装置110如图4所示具有运算部120及动作控制部130。运算部120具备由心跳检测部200的检测信号计算心跳周期的心跳周期计算手段(心跳周期检测手段)121、利用该心跳周期计算手段121计算出的心跳周期来计算平均心跳周期的平均心跳周期计算手段122、利用该心跳周期计算心跳变化率的心跳变化率计算手段123、利用该心跳周期计算心跳变动度的心跳变动度计算手段124、利用平均心跳周期计算手段122计算出的平均心跳周期和心跳变化率计算手段123计算出的心跳变化率及心跳变动度计算手段124计算出的心跳变动度计算舒适度的舒适度计算手段125。126是设定用于计算心跳周期的阈值的阈值设定手段。该阈值手段手段126并不一定需要。

动作控制部130，是根据舒适度计算手段125计算出的舒适度来控制泵101和电磁阀102～109的，又，除了控制电动机M1、M2以外还控制显示部30的显示。

心跳检测部200具备安装在耳朵上输出相应于耳朵血液流动的血流信号的脉冲传感器(心跳传感器：心跳检测手段)201、放大血流信号的放大电路202、以及对放大的血流信号进行A/D变换的A/D变换电路203。

脉冲传感器201由朝着耳朵发光的发光元件、接收透过该耳朵的光的受光传感器等构成。在这里，脉冲传感器201检测耳朵的血流，但是也可以检测手指等地方的血流。又，受光元件得到十分大的血流信号的情况下，放大电路202是不需要的。又，如果控制装置110的运算部120中有A/D变换电路的话，A/D变换电路203也不需要了。

于是，由心跳检测部200与运算部中构成舒适度计算装置。即由脉冲传感器201、心跳周期计算手段121、平均心跳周期计算手段122、心跳变化率计算手段123、心跳变动度计算手段124、以及舒适度计算手段125构成舒适度计算装置。该舒适度计算装置只要具备平均心跳周期计算手段122、心跳变化率计算手段123及心跳变动度计算手段124中的至少任意一种计算手段即可。在仅具备一种计算手段的情况下，如果将该计算手段计算出的值作为舒适度的话，就不需要舒适度计算手段125。

在这里，图5表示脉波波形之一例。图5中，横轴为时间轴，纵轴表示透过光量(即血流量)。由于血流量是因心脏跳动而变化的，所以能够将脉波波形的一个峰看作为心脏跳动的一拍。

从而，如果检测例如脉波波形的峰值，计算到下一个峰值的时间，就能够求出心跳的周期。还有，图5中利用脉波波形的波峰的峰值进行峰值检测，但是检测波谷的峰值(底部)，也同样能够求出心跳周期。又，除进行峰值检测外，也可以利用零交(zero-cross)法等求出心跳周期。这些心跳周期由心跳周期计算手段121求出。

这样做，利用求得的瞬间心跳周期，将评价对象单位时间(评价对象刺激单位)内的心跳周期作为1个组看待，用捕捉该组内的变化方式的方法，能够按摩装置的使用者对刺激的良好感觉的良好程度、即舒适度作为数值计算出来。

在这里，所谓评价对象单位时间，是持续进行按摩的时间，由发明者的实验了解到，从5秒到10秒是能够最有效地进行信息收集的。这是因为，在比这样的时间短的时间内，信息量(心跳次数)少，不能正确推断，反之，在长时间的情况下，使用者对按摩的感觉发生变化，因而不能够判断是由于该感觉造成心跳周期发生变化，还是因按摩效果造成心跳周期发生变化。

下面对舒适度的数字化进行说明。

舒适度的数字化可以通过计算平均心跳周期、心跳变化率、心跳变动度这三个值中的至少一个实现。以下叙述该具体计算方法。

首先，平均心跳周期是平均对象单位时间内的心跳周期的平均值，可利用下式(1)求出。

平均心跳周期＝(∑yi)/n                                …(1)式

在这里，式(1)的yi为评价对象单位时间内的第i个心跳周期，n为评价对象单位时间内的数据数目(心跳周期的数目)。

运算部120的心跳周期计算手段122根据心跳周期计算手段121计算出的心跳周期yi，利用式(1)计算平均心跳周期。

该平均心跳周期的值越大，舒适度也被认为越大。

心跳变化率表示在平均对象单位时间内心跳周期是变长，还是反之变短，用在某一评价对象单位时间内，横轴为时间、纵轴为心跳周期的图6的曲线F1以直线近似的情况下的该直线F2的斜率定义。

该倾斜度(心跳变化率)通过式(2)求出。

心跳变化率＝{n∑xiyi-(∑xi)(∑yi)}/{n∑xi²-(∑xi)²}    …(2)式

在这里，n为评价对象单位时间内的数据数目，yi为评价对象单位时间内的第i个心跳周期，xi为从评价对象单位时间内的y1加到yi的心跳周期的和。

该心跳周期变化率越大则判断为舒适度越大。

该心跳变化率是运算部120的心跳变化率计算手段123根据心跳周期计算手段121的心跳周期yi利用式(2)计算出来的。

接下来对心跳变动度的计算方法进行说明。

图7是受到持续1分钟某按摩刺激时的心跳周期，以横轴表示时间，纵轴表示心跳周期作图得到的曲线，+标记表示心跳周期的实测值。●标记表示5个实测值的平均值，该平均值的计算方法是，例如对第1个值到第5个值、第2个值到第6个值、…分别求平均，这样地逐一错开地依序进行选择，求出平均值(第2移动平均值)。

又，图7中，○标记是计算9个实测值的平均值，将9个实测值逐一错开地依序进行选择，求平均得到的平均值(第1移动平均值)。

该+标记的实测值，是在按摩刺激结束后进行对使用者的面试，得到表示心情好的回答的数据，在心情好的情况下，如图7所示，由发明者的实验可知，心跳周期发生周期性变动。

这些意味着可以利用心跳周期的移动平均值、心跳周期的心跳变化率与周期性变动度的大小求出按摩效果。

因此，将该周期性变动的大小作为心跳变动度计算出，将该心跳变动度作为舒适度的话，能够更可靠地求出按摩的效果。

移动平均，有与低通滤波器相同的效果，使取平均的数目(n)增加，波形逐渐变得平滑。在这里，分别计算n＝9的情况和n＝5的情况，并分别计算全部波动，即标准偏差，如果算出该差，仅在有周期性变动的情况下值变大，将周期变动的大小数字化是可能的。

总之，用下式求出周期变动的大小(心跳变动度)是可能的。

心跳变动度＝在n1取移动平均的数据群的标准偏差(第1移动平均值)

           -在n2取移动平均的数据群的标准偏差(第2移动平均值)  …(3)

其中，n1＞n2

还有，为了求周期的变动的大小，也可以使用傅利叶变换等频率分析方法，而像上面的方法那样，计算单位数据数不同的两种移动平均值，用计算各数据群的标准偏差的方法进行心跳变动度计算，这样能够不进行傅利叶变换那样的繁杂计算，就求出周期变动的大小。可以认为该心跳变动度越大则按摩的效果也越大。

由图7可知，心跳周期的周期变动频率为0.1Hz左右(周期为10秒)，在评价对象单位时间(进行相同按摩的时间)较短的情况下，例如10秒钟左右的情况下，只含有一个峰。因此，将心跳变动数字化的方法也可以使用下面所述的方法。

图8是在某评价对象单位时间内横轴表示时间，纵轴表示心跳周期的曲线的例子。

由于按摩的效果造成周期性变动的例子，一看短时间(图8中为10秒)的数据就可以发现，心跳周期暂时变短后就变长。也就是说，成为谷形曲线(还有峰形的情况)。因此，如果将该谷形分布以抛物线近似，可以将该近似抛物线的2次方系数用于在按摩效果(松弛状态)的推断。

这样，通过求心跳变动度作为以抛物线近似表示评价对象单位时间内的心跳周期的时间系列数据的情况下的二次方系数，能够在短时间内计算出按摩效果，即舒适度。

近似抛物线的2次方系数用式(4)求出。

心跳变动度(2次方系数)＝{n∑zi²yi-(∑xi²∑yi)}/{n∑xi⁴-(∑xi²)²}  …(4)式

其中，n为评价对象单位时间内的数据数目，

      yi为评价对象单位时间内的第i个心跳周期，

      zi为xi-x，

      xi为从评价对象单位时间内的y1加到yi的心跳周期的和，

      x为平均心跳周期。

心跳变动度是运算部120的心跳变动度计算手段124根据心跳周期计算手段121的心跳周期yi用式(3)或式(4)计算出来的。

图12表示实验结果的一个例子。该实验利用气垫式按摩装置，测定按摩大腿、脚、颈部三个地方各一分钟时的心跳周期，也在3个刺激的前后(各一分钟)对比较对象测定安静(无按摩)时的心跳。

横轴表示时间、纵轴表示心跳周期。实验中被试验者(接受按摩的人)握持夹式(grip)开关，在自己感觉心情好的情况下按开关进行指示，实验***仅在被按压时形成从黑圆点变为白圆点的图。总之图12的白圆点结图部分指的是被试验者自身感觉好的时候。

由图12可知，在脚的按摩中(在几乎全部区域中都为圆白点)心跳周期以10秒左右的周期反复变动。又，在相同区域可以看到向右缓慢上升。还包括颈、腿的按摩中，与黑圆点图相比，白圆点图部分在总体上可以看出心跳周期有延长的倾向。这些表示出由心跳周期的长度能够求得按摩效果。

发明者通过重复进行相同的实验，来观察心跳平均周期、心跳变化率、心跳变动度与接受刺激(按摩)的人的松弛状态(心情良好的感觉)的相关情况。即了解到心跳平均周期、心跳变化率、心跳变动度越大则舒适度越大。

又，图12的例子中，相同的人物在心跳平均周期、心跳变化率及心跳变动度三者显示出变化，但是也因人而异，也有仅其中的一项或两项在松弛的情况下有变化的情况。在这里，无论用哪一种类型的人都同样用下式(5)定义，以进行舒适度计算。

舒适度＝C1×平均心跳周期+C2×心跳变化率+C3×(心跳变动度)²  …(5)

根据式(5)，即使是在松弛情况下仅例如心跳周期有变化(变慢)的那种人，也能够利用求与其他的刺激部分的差将该刺激的松弛状态相对定量化。还有，式(5)的加权系数C1、C2、C3采用反复进行多次实验，使用以其结果，优选给被实验者印象深的舒适度的最佳化值。例如，C1＝0.02、C2＝7.06、C3＝0.02。在不用平均心跳周期、心跳变化率、心跳变动度中的任何一个的情况下，使相应的加权系数C1、C2、C3为0。

又，也可以使用对每一年代和性别分类(categorize)的数据对各分类进行最佳化的使用。在这种情况下，可以通过提供关于受到刺激的人属于哪一种类的信息进行更加严密的舒适度计算。

作为松弛状态的程度的舒适度利用运算部120的舒适度计算手段125根据式(5)计算。

以这样计算出的舒适度为依据，可以优先按摩效果好的地方，以实现能够使使用者感到满足的按摩。

在检测心跳周期的时候，会有峰值检测精度的不够和由于噪声的影响使检测不准确的情况。又，如图9例示的那样，即使有心情好的感觉，也有通常心跳周期的偏差大，不能够用直线近似或抛物线近似来表达的情况。(图9的●标记为心跳周期的实测值，○为计算5个实测值的平均值的移动平均值)。

在这里，根据实测值计算移动平均值，用该数据进行其后的分析，以减小噪音等的影响，可以更准确地进行舒适度的计算。

如果计算移动平均值的单位数据的数目变得太大，则周期性变动就被淹没了。又，反之如果过小，就不能得到对于噪声的滤波效果。发明者的实验结果中，单位数据数为5左右是最合适的(图9的标记○)。但是，心跳周期是依次计算脉波波形的注目点(如前所述的例子中的波峰)求出的，因此假如注目点的检测有误差，检测出的心跳周期比实际周期短，则后面所检测出的心跳周期就相应偏长。从而，在偏离注目点较多的情况下，最好是单位数据数采用偶数值以使其能够相互抵消。在这以外的情况下，取单位数据数为奇数，使规定位置的心跳周期的前后取相同数目即可。

在如上所述的例子中，采用从脉波波形求出心跳周期的方法，对脉波的峰或谷的峰值进行检测，对测定该峰值与接着的峰值之间的时间的方法进行说明，但是这以外的两种别的方法也是可以使用的。以下对该方法进行说明。

如图10所示，在脉波波形上设定一定的阈值，检测该阈值与脉波波形的例如上升波形的交叉的点，可以将从这个交叉点到下个交叉点作为心跳周期。

一般说来，由于波峰或波谷的峰值附近变化平缓，因此在时间轴方向上判定哪一个点是真的峰值是较难的事情。与此相比，作为急剧上升的部分的交叉点则能够正确地决定时间。

图11表示又一种方法，一般说来，脉波波形不仅在时间轴方向上变化，也在振幅方向上变化。在这里，根据波谷一侧的峰值和波峰侧的峰值求出该波形的一个波的振幅，以相对于该振幅的一定的比例(在图中为50％)为阈值，也可以利用求出这与脉波波形零交叉的点来求出心跳周期。

在这种情况下，与使用一定的阈值的情况相比，有振幅方向的变动影响变小的优点。

在这里，脉波波形的振幅方向的变动，除来自心脏的血流量的变化以外，还要考虑受到血管的紧张程度等的影响的情况。该血管紧张的程度也因自律神经***的活动状态而变化，例如由于按摩的效果使用者得以松弛，就会引起脉波振幅发生变化。

又可以认为，该振幅方向的变动也因按摩椅的使用者的年龄而改变。因而，在这些心跳周期的检测方法中，最好采用适合于该使用者的方法。

采用发明者的实验，很多人回答说使用根据脉冲振幅的变动改变阈值电平的变动型阈值设定方法计算舒适度得到的结果符合按摩椅使用者自身的感觉。

如上所述，按摩装置有机械地运作按摩球刺激穴位的机械式装置与收缩气垫来得到刺激的气垫式装置。又有肩与腰等上半身使用机械式，腿肚子等下半身使用气垫式夹着进行刺激的混合型按摩装置。

图9的测定例，是使用气垫式按摩装置来测定心跳周期，在暂时变短随后变长的谷型变动的10秒到20秒的期间，在对按摩后的使用者的面试中，使用者回答心情好的部分。在实验上确认了该暂时变短再变长的时间与气垫收缩的时间大致相一致。

也就是说，在心跳周期暂时变短的区间内气垫膨胀，在心跳周期增加的区间内气垫收缩。这是考虑到由于气垫刺激血管末梢收缩的影响，但是也了解到即使是相同的刺激也不回答心情好的情况下，不成为谷型的倾向变强。也就是说，只在使用者感到心情好的情况下可看到与气垫的收缩同步的变动的倾向增强。

另一方面，在按摩球以几赫兹到十几赫兹振动的机械式按摩机的情况下，这样的谷型变动就无法见到了。

从而，在将本舒适度计算方法使用于按摩机的情况下，意味着利用心跳变动来进行推定是有效的，使用于像气垫式那样以面按压的按摩机是有效的。不用说，利用混合型气垫的收缩进行的下半身按摩也同样效果很好

动作

下面对如上所述构成的按摩装置的动作进行说明。

首先，将电源插头P连接到插座(未图示)上。利用该连接在显示部30显示图2中所示的画面。而后，使用者用手指触动例如选择开关37，交替选择舒适搜索模式和自动模式。利用该选择开关37设定舒适探索模式，在耳朵上装脉波传感器201。然后，在接通通断开关31时，气垫20～28按顺序从例如脚到颈部依序膨胀收缩。膨胀收缩的次数为1次，膨胀收缩的时间设定为5秒到10秒之间。

各气垫20～28的膨胀收缩时的血流信号(心跳信号)由脉波传感器201输出，心跳周期计算手段121根据该心跳信号逐一计算心跳周期。然后，平均心跳周期计算手段122根据该逐一计算出的心跳周期计算平均心跳周期，心跳变化率计算手段123根据该逐一计算出的心跳周期计算心跳变化率，心跳变动度计算手段124根据逐一计算出的心跳周期计算心跳变动度。

舒适度计算手段125根据计算出的平均心跳周期、心跳变化率、以及心跳变动度，计算出脚、腿、臀部、腰、背脊、背部、颈/肩等各部分的舒适度(松弛状态)。根据该计算出的舒适度分别点亮图像L1a～L1d…、L7a～L7d来表示。

关于灯图像的点灯表示的数目，例如将对于每一部分计算出的全部舒适度的最高值与最低值之间四等分，根据各部分的舒适度落入哪一个范围，决定亮灯表示的数目最高值为4，最低值为0。

又，根据该舒适度用棒图40表示。

使用者看了点亮显示的灯图像L1a～L1d、…L7a～L7d之后，如果能够接受，就触动接受开关38。而如果利用选择开关32选择全身课程，气垫20～28就按照预先设定的顺序膨胀、收缩。各气垫20～28的膨胀收缩次数根据舒适度调整。如果是例如灯图像L1b～L7b点亮，膨胀收缩的次数为2次，灯图像L1c～L7c点亮，膨胀收缩的次数为3次，灯图像L1d～L7d点亮，膨胀收缩的次数为4次。

例如，灯图像L1a、L2a、L2b、L3a～L3c、L4a～L4d、L6a、L7a点亮的情况下，例如气垫20膨胀收缩1次之后气垫22、23膨胀收缩2次，其后气垫21膨胀收缩3次，接着气垫24膨胀收缩4次，气垫25不膨胀收缩而气垫26膨胀收缩一次，然后气垫27、28收缩一次，然后重复进行这些动作。

这样，通过相应于各部的舒适度调整各气垫20～28的膨胀次数，以此能够提高按摩效果，使用者感觉到心情好，能够充分放松。

但是，在对灯图像L1a～L1d、…L7a～L7d的点亮显示数目感动不能够接受的情况下，接触背部、腰、等的显示部(在各部设置触板)，增减各部分的点亮显示的灯数使其为使用者能够接受的状态。然后，如果接触接受开关38，就与上面所述相同，使各气垫20～28膨胀收缩。

在上述实施形态中，对利用气垫的膨胀收缩进行的按摩刺激得到的按摩效果的推断方法进行了说明，但本发明不仅仅限于按摩的情况，对于例如欣赏音乐和电影等得到的刺激效果的推定也是有效的。在使用于音乐欣赏的情况下，各种各样的风俗音乐和小溪流水、雨声等自然的声音等多种声源数据在一定的时间(评价对象单位时间)依序播放，以相同的评价步骤分析播放同一声源数据时的心跳周期变化，以此能够推定听者最能够放松的音乐。播放该推定的音响能够达到良好的放松效果。

又，刺激不仅仅是声音和电影，不同颜色的照明、气味(按摩香料)或各种各样的组合等，只要是能够期望有放松效果的都可以。

又，上述实施形态中，对椅子式按摩装置10进行说明，但是也可以是垫子式按摩装置。

上述实施形态中，利用式(5)求出舒适度，只要是可以求出平均心跳周期、心跳变化率及心跳变动度中的至少任意一项，使用该求出的值求出舒适度即可。还可以根据心跳周期的移动平均值求出舒适度。

工业应用性

采用本发明，能够根据检测出的心跳周期准确地计算出舒适度。

Claims (6)

1.一种舒适度计算方法，是根据受到外部刺激的被检测者的心跳周期计算被检测者的舒适度的舒适度计算方法，其特征在于，求以下各数值中的至少一个，以该求得的数值作为被检测者的舒适度，所述各数值即

在每一评价对象单位时间内由所述心跳周期利用下述(1)式求得的平均心跳周期、

在每一评价对象单位时间内由所述心跳周期利用下述(2)式求得的心跳变化率、以及

在每一评价对象单位时间内由所述心跳周期利用下述(3)式或(4)式求得的心跳变动度；

平均心跳周期＝(∑yi)/n                                       …(1)式

在这里，yi为评价对象单位时间内的第i个的心跳周期，n为评价对象单位时间内的数据数目，

心跳变化率＝{n∑xiyi-(∑xi)(∑yi)}/{n∑xi²-(∑xi)²}          …(2)式

在这里，n为评价对象单位时间内的数据数目，yi为评价对象单位时间内的第i个心跳周期，xi为将从评价对象单位时间内的y1加到yi的心跳周期的和，

心跳变动度＝在n1取移动平均的数据群的标准偏差

            -在n2取移动平均的数据群的标准偏差                …(3)式

其中，n1、n2为数据数目，n1＞n2，

心跳变动度＝{n∑zi²yi-(∑zi²∑yi)}/{n∑zi⁴-(∑zi²)²}         …(4)式

其中，n为评价对象单位时间内的数据数目，yi为评价对象单位时间内的第i个的心跳周期，zi为xi-x，xi为将从评价对象单位时间内的y1加到yi的心跳周期的和，x为平均心跳周期。

2.权利要求1所述的舒适度计算方法，其特征在于，

所述公式(3)的心跳变动度根据心跳周期的移动值平均求出，

该移动平均值，是将心跳周期检测手段检测出的，规定的检测次数的心跳周期的平均值，对于该心跳周期的每一次检测逐一错开地一个个求出的值。

3.权利要求1所述的舒适度计算方法，其特征在于，舒适度利用下述公式求出，即

舒适度＝C1×平均心跳周期+C2×心跳变化率+C3×(心跳变动度)²

其中，C1、C2、C3为加权系数。

4.一种舒适度计算装置，具备检测受到外部刺激的被检测者的心跳的心跳检测手段，以及根据该检测手段检测出的心跳计算被检测者的心跳周期的心跳周期计算手段，根据所述心跳周期计算被检测者的舒适度，其特征在于，

设有

在每一评价对象单位时间根据所述心跳周期计算平均心跳周期的平均心跳周期计算手段、

在每一评价对象单位时间由所述心跳周期计算心跳变化率的心跳变化率计算手段、以及

在每一评价对象单位时间由所述心跳周期计算心跳变动度的心跳变动度计算手段中的至少一个，

所述平均心跳周期计算手段根据下式算出平均心跳周期：

平均心跳周期＝(∑yi)/n

在这里，yi为评价对象单位时间内的第i个的心跳周期，n为评价对象单位时间内的数据数目，

所述心跳变化率计算手段根据下式算出心跳变化率，即

心跳变化率＝{n∑xiyi-(∑xi)(∑yi)}/{n∑xi²-(∑xi)²}

在这里，yi为评价对象单位时间内的第i个心跳周期，n为评价对象单位时间内的数据数目，

所述心跳变化率计算手段根据下式算出心跳变化率，即

心跳变化率＝{n∑xiyi-(∑xi)(∑yi)}/{n∑xi²-(∑xi)²}

在这里，n为评价对象单位时间内的数据数目，yi为评价对象单位时间内的第i个的心跳周期，xi为从评价对象单位时间内的y1加到yi的心跳周期的和，

所述心跳变动度计算手段根据下式(3)或式(4)算出心跳变动度，

心跳变动度＝在n1取移动平均的数据群的标准偏差

            -在n2取移动平均的数据群的标准偏差            …(3)式

其中，n1、n2为数据数目，n1＞n2，

心跳变动度＝{n∑zi²yi-(∑zi²∑yi)}/{n∑zi⁴-(∑zi²)²}     …(4)式

其中，n为评价对象单位时间内的数据数目，yi为为评价对象单位时间内的第i个心跳周期，zi为xi-x，xi为从评价对象单位时间内的y1加到yi的心跳周期的和，x为平均心跳周期，

以所述计算手段所算出的值作为舒适度输出。

5.权利要求4所述的舒适度计算装置，其特征在于，

所述心跳变动度计算手段由第1移动平均值-第2移动平均值求出，

第1移动平均值，是将心跳周期检测手段检测出的，规定的检测次数的心跳周期的平均值，对于该心跳周期的每一次检测逐一错开地一个个求出的值，

第2移动平均值，是用比所述规定的检测次数少的次数，对于该心跳周期的每一次检测，逐一错开地一个个求心跳周期平均值得到的数值。

6.权利要求4所述的舒适度计算装置，具备由所述平均心跳周期计算手段、心跳变化率计算手段、以及心跳变动度计算手段计算出的平均心跳周期、心跳变化率、以及心跳变动度，计算出舒适度的舒适度计算手段，其特征在于，

该舒适度计算手段利用下式计算出并输出舒适度，

舒适度＝C1×平均心跳周期+C2×心跳变化率+C3×(心跳变动度)2

其中，C1、C2、C3为加权系数。

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