JP2008125801A - バイオフィードバック装置及びバイオフィードバック方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】自律神経の状態をより正確に推定し、効果的なバイオフィードバックが可能なバイオフィードバック装置及びバイオフィードバック方法を提供する。
【解決手段】バイオフィードバック装置1は、誘導対象者の生理情報を取得する生理計測部30と、生理計測部により取得された生理情報に基づいて交感神経活動量と副交感神経活動量とを含む自律神経活動量を取得する自律神経活動量取得部40と、自律神経活動量取得部により取得された自律神経活動量に基づいて誘導対象者の自律神経の状態が、交感神経優位状態、副交感神経優位状態、交感神経及び副交感神経亢進状態、交感神経及び副交感神経低下状態のうちいずれに属するかを判定する自律神経状態判定部50と、誘導対象者に刺激を提示する刺激提示部80と、自律神経状態判定部からの判定結果に応じた刺激を刺激提示部に提示させる制御部60とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】バイオフィードバック装置1は、誘導対象者の生理情報を取得する生理計測部30と、生理計測部により取得された生理情報に基づいて交感神経活動量と副交感神経活動量とを含む自律神経活動量を取得する自律神経活動量取得部40と、自律神経活動量取得部により取得された自律神経活動量に基づいて誘導対象者の自律神経の状態が、交感神経優位状態、副交感神経優位状態、交感神経及び副交感神経亢進状態、交感神経及び副交感神経低下状態のうちいずれに属するかを判定する自律神経状態判定部50と、誘導対象者に刺激を提示する刺激提示部80と、自律神経状態判定部からの判定結果に応じた刺激を刺激提示部に提示させる制御部60とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、生理情報によりユーザの自律神経の状態を推定し、適切な状態に誘導するバイオフィードバック装置及びバイオフィードバック方法に関する。
従来から、血圧や心拍数等の生理情報を測定する装置が広く普及している。このような測定装置は医療現場で多く用いられており、患者の血圧や心拍数をリアルタイムで数値表示したり、測定値の時間変化をグラフ表示することができる。特に近年では、測定した生理情報を用いて、各種機器を制御する技術が普及しつつある。
生理情報を用いて各種機器を制御する技術として、例えばドライバーの心拍数や心拍間隔の変動を検出し、ドライバーの状態を判定し表示する装置が提案されている(特許文献1)。特許文献1の生体情報表示装置は、連続的に取得した2種類の生理情報からなる検出データを二次元座標上の点に対応させて、二次元座標上の点とドライバーの状態との対応関係を示す領域表示及び履歴データとともに表示画面上に表示する。これにより、特許文献1は、生理情報の変化をリアルタイムで把握でき、その変化の持つ意味を直ちに且つ正しく判断できるとしている。
また、生理情報を応用した他の技術として、例えば心拍RR間隔等から快適度やストレス度等の人体情報を把握し、それに基づき空調機を制御する装置が提案されている(特許文献2)。特許文献2の空調制御装置は、ストレス度を正確に判断することができ、人体状態にあった最適な運転を行うことができるとしている。
一方、心拍数、血圧、呼吸数、体動等の生理情報に基づいて、管理対象となるユーザの体調をより正確に測定する体調管理装置が提案されている(特許文献3)。特許文献3の体調管理装置は、生理情報から疲労蓄積度や自律神経活動量(交感神経活動量、副交感神経活動量)を取得して、睡眠中の自律神経活動量とトレーニングの実施状況とを対応付けた体調管理用画面を表示できるとしている。
特開2006−116075号公報
特開2005−111160号公報
特開2002−89927号公報
ここで、自律神経系とは生体の内部環境を最適化する系であり、交感神経と副交感神経とからなる。交感神経と副交感神経が相互に作用することにより、生体の意思とは無関係に内蔵・血管・腺などの機能が自動的に調節される。一般に、交感神経と副交感神経は互いに拮抗的に作用しており、例えば、睡眠中には体を沈静化させて消費エネルギーを低減するために副交感神経活動量(HF)が亢進するが、交感神経活動量(LF/HF)は低減する。一方、緊張時や興奮時には副交感神経活動量(HF)が低下し、交感神経活動量が亢進する。
このように、交感神経と副交感神経は拮抗的に作用するが、眠気に打ち勝とうとする場合や疲労が蓄積された場合等、身体の状況によっては交感神経及び副交感神経の活動が同期する場合がある。すなわち、本来なら交感神経活動量が亢進し副交感神経活動量が低下すべき状況において、交感神経活動量及び副交感神経活動量がともに亢進あるいは低下する矛盾状態が生じる場合がある。
しかしながら、特許文献1及び2に記載された装置は、計測した生理情報に基づいてユーザの状態を判定しているが、交感神経と副交感神経とが拮抗的に作用する場合のみを考慮しているので、ユーザの自律神経の状態を正確に把握することができないという問題があった。
また、特許文献3に記載された装置は、自律神経活動量が矛盾状態になった場合にトレーニングの実施状況がオーバートレーニングであると判断する。しかしながら、特許文献3は、オーバートレーニングの兆候や症状の有無、身体の回復状態を正確に把握する体調管理装置にすぎず、検出した自律神経の状態に応じて目的の生理状態に誘導することについては提案されていない。
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解決するためになされたものであり、自律神経の状態をより正確に推定し、効果的なバイオフィードバックが可能なバイオフィードバック装置及びバイオフィードバック方法を提供することにある。
本発明の目的は、以下の構成を備えたバイオフィードバック装置によって達成される。
バイオフィードバック装置は、誘導対象者の生理情報を取得する生理計測部と、生理計測部により取得された生理情報に基づいて、交感神経活動量と副交感神経活動量とを含む自律神経活動量を取得する自律神経活動量取得部と、自律神経活動量取得部により取得された自律神経活動量に基づいて、誘導対象者の自律神経の状態が、交感神経優位状態、副交感神経優位状態、交感神経及び副交感神経亢進状態、交感神経及び副交感神経低下状態のうちいずれに属するかを判定する自律神経状態判定部と、誘導対象者に刺激を提示する刺激提示部と、自律神経状態判定部からの判定結果に応じた刺激を刺激提示部に提示させる制御部とを備える。
バイオフィードバック装置は、誘導対象者の生理情報を取得する生理計測部と、生理計測部により取得された生理情報に基づいて、交感神経活動量と副交感神経活動量とを含む自律神経活動量を取得する自律神経活動量取得部と、自律神経活動量取得部により取得された自律神経活動量に基づいて、誘導対象者の自律神経の状態が、交感神経優位状態、副交感神経優位状態、交感神経及び副交感神経亢進状態、交感神経及び副交感神経低下状態のうちいずれに属するかを判定する自律神経状態判定部と、誘導対象者に刺激を提示する刺激提示部と、自律神経状態判定部からの判定結果に応じた刺激を刺激提示部に提示させる制御部とを備える。
この構成により、自律神経状態判定部は、交感神経活動量及び副交感神経活動量がともに亢進する場合と、ともに低下する場合をも考慮して誘導対象者の自律神経の状態を判定する。したがって、より正確に自律神経の状態を把握できる。さらに判定結果に応じて誘導対象者の自律神経の状態を誘導するので、より最適な状態誘導が可能になる。
好ましくは、バイオフィードバック装置は、誘導対象者に自己の自律神経の状態を問い合わせる告知部をさらに備え、制御部は、自律神経状態判定部が誘導対象者の自律神経の状態を、交感神経活動量及び副交感神経亢進状態または交感神経及び副交感神経低下状態にあると判定したときに、誘導対象者の自律神経の状態を問い合わせるように告知部を制御する。
この構成により、交感神経及び副交感神経の活動が同期する場合に告知部が誘導対象者に自律神経の状態を問い合わせるので、誘導対象者の自律神経の状態推定の精度を高めることができる。また、誘導対象者は自己の自律神経が不安定な状態であることを容易に認識できる。
より好ましくは、制御部は、自律神経状態判定部が誘導対象者の自律神経の状態を交感神経及び副交感神経亢進状態にあると判定したときに、誘導対象者を高揚させる刺激を提示した後、誘導対象者に休息を取ることを促すように刺激提示部及び告知部を制御する。
この構成により、自律神経状態判定部は、交感神経活動量及び副交感神経活動量がともに亢進している場合には誘導対象者に強い眠気や疲労が生じている状態と判定する。さらに、誘導対象者に対して高揚刺激を提示した後に休息を促すことにより、誘導対象者に対
して意識を高めさせ、眠気が生じている状態から運転に最適な状態に誘導することができる。
して意識を高めさせ、眠気が生じている状態から運転に最適な状態に誘導することができる。
好ましくは、制御部は、自律神経状態判定部が誘導対象者の自律神経の状態を交感神経及び副交感神経低下状態にあると判定したときに、誘導対象者を高揚させる刺激を提示した後、リラックスさせる刺激を提示するように刺激提示部を制御する。
この構成により、自律神経状態判定部は、交感神経活動量及び副交感神経活動量がともに低下している場合には誘導対象者が憂鬱状態にあると判定する。さらに、誘導対象者に対して高揚刺激を提示した後、続いてリラックス刺激を提示することにより、憂鬱状態から運転に適した状態に誘導することができる。
好ましくは、バイオフィードバック装置は、誘導対象者毎に、刺激提示部により提示された刺激に対する効果に関する情報を記憶する記憶部をさらに備え、制御部は、記憶部に記憶された刺激に対する効果に基づいて、提示すべき刺激を変化させるように刺激提示部を制御する。
この構成により、個人の反応の差を考慮するので、正確かつスムーズに目的とする自律神経の状態に誘導することができる。
好ましくは、バイオフィードバック装置は、誘導すべき交感神経活動量及び副交感神経活動量の目標値を設定する目標設定部をさらに備え、制御部は、取得した自律神経活動量と設定された目標値とに基づいて刺激部を制御する。
この構成により、刺激提示部は取得した自律神経活動量と設定された目標値との乖離度に応じた刺激を提示するので、より正確な状態誘導が可能である。
より好ましくは、目標設定部は、安静時における誘導対象者の交感神経活動量及び副交感神経活動量を目標値に設定する。
この構成により、目標値は安静時における誘導対象者の自律神経活動量に設定されるので、自律神経の状態を安定した状態に誘導できる。
より好ましくは、制御部は、取得された自律神経活動量と設定された目標値との差に応じて、提示すべき刺激の種類、強度、組合せのうち少なくとも1つを変化させるように刺激提示部を制御する。
この構成により、制御部は、取得した自律神経活動量と設定された目標値との乖離度に応じて提示すべき刺激を制御するので、より正確かつスムーズに、目的とする自律神経の状態に誘導可能である。
本発明の目的は以下の構成を備えたバイオフィードバック方法により達成される。
誘導対象者に刺激を提示する刺激提示部を備え、誘導対象者に刺激を与えて目的とする自律神経の状態に誘導するバイオフィードバック方法であって、誘導対象者の生理情報を取得する生理計測ステップと、生理計測ステップにより取得された生理情報に基づいて、交感神経活動量と副交感神経活動量とを含む自律神経活動量を取得する自律神経活動量取得ステップと、自律神経活動量取得ステップにより取得された自律神経活動量に基づいて、誘導対象者の自律神経の状態が、交感神経優位状態、副交感神経優位状態、交感神経及び副交感神経亢進状態、交感神経及び副交感神経低下状態のうちいずれに属するかを判定する自律神経状態判定ステップと、自律神経状態判定ステップからの判定結果に応じた刺
激を刺激提示部に提示させる制御ステップと、制御ステップによる制御に従って、誘導対象者に刺激を提示する刺激提示ステップとを備える。
誘導対象者に刺激を提示する刺激提示部を備え、誘導対象者に刺激を与えて目的とする自律神経の状態に誘導するバイオフィードバック方法であって、誘導対象者の生理情報を取得する生理計測ステップと、生理計測ステップにより取得された生理情報に基づいて、交感神経活動量と副交感神経活動量とを含む自律神経活動量を取得する自律神経活動量取得ステップと、自律神経活動量取得ステップにより取得された自律神経活動量に基づいて、誘導対象者の自律神経の状態が、交感神経優位状態、副交感神経優位状態、交感神経及び副交感神経亢進状態、交感神経及び副交感神経低下状態のうちいずれに属するかを判定する自律神経状態判定ステップと、自律神経状態判定ステップからの判定結果に応じた刺
激を刺激提示部に提示させる制御ステップと、制御ステップによる制御に従って、誘導対象者に刺激を提示する刺激提示ステップとを備える。
以上のように、本発明により自律神経の状態をより正確に推定し、効果的な状態誘導が可能なバイオフィードバック装置及びバイオフィードバック方法を提供することができる。
(実施の形態1)
本実施の形態に係るバイオフィードバック装置について図面を用いて説明する。図1は、バイオフィードバック装置1の構成を示すブロック図である。本実施の形態のバイオフィードバック装置は、生理情報を計測してドライバーの自律神経の状態を判定し、ドライバーが最適に運転できるように自律神経の状態を目標値に誘導する機能を有する。本実施の形態に係るバイオフィードバック装置は、例えば自動車等に搭載される。以下、バイオフィードバック装置の各構成について詳細に説明する。
本実施の形態に係るバイオフィードバック装置について図面を用いて説明する。図1は、バイオフィードバック装置1の構成を示すブロック図である。本実施の形態のバイオフィードバック装置は、生理情報を計測してドライバーの自律神経の状態を判定し、ドライバーが最適に運転できるように自律神経の状態を目標値に誘導する機能を有する。本実施の形態に係るバイオフィードバック装置は、例えば自動車等に搭載される。以下、バイオフィードバック装置の各構成について詳細に説明する。
図1に示すように、バイオフィードバック装置1は、状態目標設定部10と、外部環境測定部20と、生理計測部30と、状態推定部40と、状態決定部50と、制御決定部60と、告知部70と、刺激提示部80と、操作部90と、記憶部100とを備える。
生理計測部30は、ドライバーの心拍数、血圧、呼吸数、皮膚電気反射(GSR)、顔色などの生理情報を計測する各種センサであり、例えば心電センサや脈波センサ等が用いられる。生理計測部30は、例えばドライバーの両手が接するステアリングホイールに埋め込まれてもよい。生理計測部30により計測された生理情報は状態推定部40に出力される。
外部環境測定部20は、バイオフィードバック装置が設置された自動車の外部の状況を測定する。外部環境測定部20は、例えば天候、時間、道路種別(高速道路、一般道、山岳路)、渋滞状況等を測定する。測定結果は、状態推定部40及び状態目標設定部10に出力される。
状態推定部40は、生理計測部30及び外部環境測定部20から出力された情報に基づいてドライバーの自律神経の状態を推定する。具体的には、状態推定部40は生理計測部30により計測された心拍数から、心拍のピークの間隔である心拍RR間隔の変動を解析し、交感神経活動量及び副交感神経活動量を算出する。すなわち、心拍RR間隔の変動をスペクトル変換すると、高周波成分HFと低周波成分LFにそれぞれピークを持つ二つの成分が現れる。状態推定部40は、スペクトル解析の結果に基づいて、交感神経活動量(LF)と、副交感神経活動量(LF/HF)とを算出する。算出された推定値は状態決定部50と記憶部100に出力される。なお、自律神経活動量は、心拍RR間隔の変動を用いて算出するだけでなく、血圧、呼吸数、皮膚電気反射等から算出してもよい。
操作部90は、ドライバーが自己の体重や自律神経の状態等、各種情報を入力するための部材である。ここで自己の自律神経の状態とは、例えば眠気の有無や緊張度の高低を示す情報である。なお、操作部90はナビゲーション装置の入力パネルであってもよいし、キーボードやポインティングデバイスであってもよい。
記憶部100は、状態推定部40により算出された交感神経活動量及び副交感神経活動量の各推定値と、後述する告知部70及び刺激提示部80による状態誘導の制御効果を示す情報とを履歴情報として記憶する、例えば内部メモリあるいは着脱可能なリムーバブル
メモリである。また、記憶部100にはドライバーの基本情報として、例えば平静時の自律神経活動量や体重等が記憶される。なお、上記の各種情報はドライバー毎に記憶されてもよい。これにより、同一の自動車において運転者が代わった場合であっても状態誘導が可能である。
メモリである。また、記憶部100にはドライバーの基本情報として、例えば平静時の自律神経活動量や体重等が記憶される。なお、上記の各種情報はドライバー毎に記憶されてもよい。これにより、同一の自動車において運転者が代わった場合であっても状態誘導が可能である。
状態決定部50は、状態推定部40により算出された交感神経活動量及び副交感神経活動量の推定値と記憶部100に記憶されたドライバーの基本情報とに基づいて、ドライバーの自律神経の状態を決定する。
ここで、交感神経活動量及び副交感神経活動量とドライバーの自律神経の状態との関係を図2を用いて説明する。図2に示すように、ドライバーの自律神経の状態は、交感神経活動量と副交感神経活動量に応じて大きく4つの区分に分類される。状態決定部50は、算出された自律神経活動量と、記憶部100に記憶された平静時の自律神経活動量とを比較することにより、交感神経活動量及び副交感神経活動量が亢進または低下しているか否かを判断する。以下、本実施の形態において設定される4つの区分について説明する。
一般に、交感神経活動量が亢進し副交感神経活動量が低下している場合(すなわち交感神経優位状態では)、ドライバーはイライラ状態や興奮状態にあることが多い。そこで、算出された自律神経活動量が交感神経優位状態にある場合には、ドライバーの自律神経の状態を便宜的に「興奮」に分類する。
一方、交感神経活動量が低下し副交感神経活動量が亢進している場合(すなわち副交感神経優位状態では)、ドライバーは眠気の高い状態あるいは疲労が蓄積された状態にあることが多い。そこで、算出された自律神経活動量が副交感神経優位にある場合には、ドライバーの自律神経の状態を便宜的に「眠気」に分類する。
さらに本実施の形態では、交感神経系活動量及び副交感神経活動量が同期する場合についても考慮する。すなわち、交感神経活動量及び副交感神経活動量がともに亢進している場合、ドライバーは眠気に打ち勝とうとしている状態にあることが多い。そこで、算出された自律神経活動量がともに亢進状態にある場合には、ドライバーの自律神経の状態を便宜的に「眠気(矛盾)」に分類する。
また、交感神経活動量及び副交感神経活動量がともに低下する場合、ドライバーは憂鬱状態にあることが多い。そこで、算出された自律神経活動量がともに低下状態にある場合には、ドライバーの自律神経の状態を便宜的に「憂鬱(矛盾)」に分類する。
このように、状態決定部50は、交感神経活動量及び副交感神経活動量とドライバーの基本情報に基づいて、ドライバーの自律神経の状態を「興奮」、「眠気」、「眠気(矛盾)」、「憂鬱(矛盾)」のいずれの状態に属するかを判定する。判定結果は制御決定部60に出力される。
再び図1のブロック図に戻って、バイオフィードバック装置の各構成要素について説明を続ける。状態目標設定部10は、外部環境測定部20により測定された測定値と、操作部90に入力されたドライバー自身の自律神経の状態に関する情報と、記憶部100に記憶されたドライバーの基本情報とに基づいて、交感神経活動量及び副交感神経活動量の目標値を設定する。設定された目標値は制御決定部60に出力される。
制御決定部60は、状態目標設定部10により設定された目標値と、状態決定部50により決定されたドライバーの自律神経の状態と、記憶部100に記憶された状態誘導の制御効果に関する過去の履歴情報とに基づいて、ドライバーの自律神経系活動量が目標値に
近づくように、後述する告知部70及び刺激提示部80を制御して状態誘導を行う。なお、制御決定部60による状態誘導処理の詳細については後述する。
近づくように、後述する告知部70及び刺激提示部80を制御して状態誘導を行う。なお、制御決定部60による状態誘導処理の詳細については後述する。
告知部70は、ドライバーに対して、現在の自律神経の状態の告知や問い掛けを行う。告知部70は、例えばナビゲーション装置のディスプレイパネルやナビゲーション装置とは独立した表示装置あるいは音声出力装置であってもよい。
刺激提示部80は、ドライバーの自律神経系活動量を目標値に誘導するために刺激を出力する。刺激としては、例えば香り、光、音等が用いられ、電球を点灯、点滅、消滅させたり、香りを噴霧したり、所定のテンポの音の鳴動させる。なお、刺激の種類は人間の五感を刺激するものであればこれに限られない。図3は状態誘導と各刺激との関係を示す図である。図3に示すように、例えば刺激提示部80は、高揚香を噴霧してドライバーの嗅覚を刺激してドライバーの自律神経を高揚させる。反対にドライバーをリラックスさせる場合には鎮静香を噴霧する。なお、制御決定部60は、刺激提示部80が提示する香りの強度を、自律神経活動量と目標値の乖離度に応じて調整する。
また、光を刺激として提示する場合、刺激提示部80は、波長の短い光を標準よりも長い間隔で点滅させてドライバーをリラックスさせる。例えば、刺激提示部80は青色光を30秒間隔で点滅させる。反対にドライバーを高揚させるためには波長の長い光を標準よりも短い間隔で点滅させればよく、例えば赤色光を1秒間隔で点滅させる。かかる場合、自動車のフロントパネルのバックライトと刺激提示部80とを併用する構成としてもよい。
また、音を刺激として提示する場合、刺激提示部80は、一分間あたりの拍数72を標準としたとき、標準よりもスローテンポな曲をドライバーに聴かせてリラックスさせる。反対にドライバーを高揚させるためには、刺激提示部80は標準よりもアップテンポな曲をドライバーに聴かせる。あるいは、高揚させるために警告音を鳴動させてもよい。
なお、上述した刺激の種類及び提示方法は一例であり、これらに限られるものではない。例えば、自動車のハンドルや座席を振動させて高揚あるいはリラックスさせてもよいし、香り、光、音等、複数の刺激を組み合わせて目的とする自律神経の状態に誘導してもよい。さらに、即効性、効果、持続性の観点から、自律神経活動量と目標値とが大きく乖離する場合には、刺激提示部80は香り、光、音の順で刺激を提示し、乖離が小さい場合には光、音の順で刺激を提示してもよい。
次に、上記のように構成されたバイオフィードバック装置1における状態誘導処理について、図4のフローチャートを用いて説明する。まずステップS101において、状態決定部50は算出された交感神経活動量と記憶部100に記憶された基本情報(平静時の交感神経活動量)とを比較する。状態決定部50は、比較の結果、交感神経活動量が基準値よりも大きい場合には交感神経活性度を活性と判定して処理をステップS108へ移行させる。一方、状態決定部50は交感神経活動量が基準値よりも小さい場合には交感神経活性度を不活性と判定し、処理をステップS102に移行させる。
次にステップS102において、状態決定部50は算出された副交感神経活動量と基準値とを比較する。比較の結果、副交感神経活動量が基準値よりも大きい場合、副交感神経活性度は活性と判定され、小さい場合には不活性と判定される。副交感神経活性度が活性と判定された場合には副交感神経優位の状態にあるので、状態決定部50はドライバーの自律神経の状態を「眠気」に決定し、処理をステップS106に移行させる。一方、副交感神経活性度が不活性と判定された場合には交感神経及び副交感神経ともに低下状態にあるので、状態決定部50はドライバーの状態を「憂鬱(矛盾)」と判定し、処理をステッ
プS103に移行させる。
プS103に移行させる。
ドライバーの自律神経の状態が「憂鬱(矛盾)」である場合、ステップS103において制御決定部60は告知部70を制御し、ドライバーに自己の自律神経の状態を問い掛ける。すなわち告知部70は、自律神経の状態を問い掛ける画面を表示して、操作部90を介して自己の自律神経の状態の申告を受け付ける。なお、告知部70は音声によりドライバーに問い掛けてもよい。このように、自律神経の状態が矛盾状態にある場合にはドライバーに自律神経の状態を確認するので、状態推定の精度を高めることができるとともに、ドライバーは自己の自律神経が不安定な状態であることを容易に認識できる。
次にステップS104において制御決定部60は、刺激提示部80を制御して高揚刺激を提示させた後、リラックス刺激を提示させる。このように、交感神経及び副交感神経がともに不活性な状態にある場合には意識を高揚させた後、リラックス状態へ誘導する。
続いてステップS105において、刺激提示後に測定及び算出された自律神経系活動量と目標値とが比較される。自律神経活動量が目標値となった場合には状態誘導処理を終了し、目標値でない場合には処理を再びステップS101に移行させ、状態誘導処理を続行する。なお、刺激提示後の自律神経系活動量が目標値と一致していなくても、例えば目標値の±20%以内であれば状態誘導処理を終了してもよい。
一方、ステップS102において、副交感神経活性度が活性と判定された場合、副交感神経優位の状態にあるので、状態決定部50はドライバーの自律神経の状態を「眠気」と判定する。続いてステップS106において刺激提示部80は高揚刺激を提示して、ドライバーを高揚させる。続いて、上記と同様にステップS105において、刺激提示後の自律神経系活動量と目標値とが比較され、目標値となった場合には状態誘導処理を終了し、目標値でない場合には処理を再びステップS101に移行させ、状態誘導処理を続行する。
次にステップS101に戻って、交感神経活性度が活性と判定された場合について説明する。ステップS107の処理では、ステップS102と同様に副交感神経活性度が判定される。副交感神経活性度が不活性と判定された場合には交感神経優位の状態にあるので、状態決定部50はドライバーの自律神経の状態を「興奮」と判定する。続いて、ステップS109において刺激提示部80は、リラックス刺激を提示して、ドライバーの自律神経の状態をリラックス状態に誘導する。刺激提示後、自律神経活動量と目標値とが比較され(ステップS105)、比較結果に応じて状態誘導処理の終了あるいは再びステップS101の処理に移行する。
一方、ステップS107の処理において、副交感神経活性度が活性と判定された場合には、交感神経及び副交感神経がともに亢進状態にあるので、状態決定部50はドライバーの自律神経の状態を「眠気(矛盾)」に決定する。次にステップS110では、告知部70はドライバーに自己の自律神経の状態を問い掛け、操作部90を介して自己の自律神経の状態の申告を受け付ける。続いて、ステップS111において刺激提示部80は高揚刺激を提示して、ドライバーを高揚させる。さらに、かかる状態においてドライバーには強い眠気、疲労の蓄積が生じているものと予想されるため、告知部70は画面表示あるいは音声によりドライバーに休息を勧める。
このように、状態誘導処理では計測された自律神経系の状態に応じた刺激を提示したり告知を行うことにより、ドライバーを最適な自律神経の状態に誘導する。かかる状態誘導処理は自律神経系活動量が目標値と一致、あるいは所定の範囲内になるまで繰り返し行われる。
なお、図4の状態誘導処理において、自律神経の状態が矛盾と判定した場合にはドライバーに問い掛けた後、ステップS104またはステップS111の処理を実施したが、これに限られない。ドライバーの申告内容に応じて実施する処理を変更してもよい。例えば、交感神経及び副交感神経がともに低下状態にある場合、ドライバーが興奮状態にあると申告した場合にはリラックスさせる刺激を提示してもよい。
以上のように、本実施の形態のバイオフィードバック装置は、交感神経及び副交感神経の活動が同期する場合を考慮するので、状態推定の精度を高めることができ、より正確な状態誘導が可能になる。
また、本実施の形態のバイオフィードバック装置は、交感神経及び副交感神経の活動が同期する場合には、ドライバーに対して自己の状態を問い掛ける。これにより、ドライバーに対して意識を高めさせるとともに、運転に最適な状態に誘導することができる。
また、本実施の形態のバイオフィードバック装置は、副交感神経優位の状態だけでなく、交感神経及び副交感神経が亢進状態にある状態も考慮するので、ドライバーに眠気が生じる場合を漏れなく検出することができ、適切な状態誘導が可能である。
また、本実施の形態のバイオフィードバック装置は、告知部及び刺激提示部による状態誘導の制御効果を履歴情報として記憶するので、個人差に応じた最適な状態誘導が可能である。特に、運転者が代わった場合であっても適切に状態誘導を行うことができる。
なお、本実施の形態において、ドライバーの自律神経の状態は自律神経活動量に応じて4つの区分に分類されたが、交感神経活動量及び副交感神経活動量が同期して亢進または低下する場合を考慮すればよく、区分の数はこれに限られない。
なお、本実施の形態において、記憶部に記憶される基本情報は、ドライバーの平静時の自律神経活動量を用いたが、これに限られない。例えば、乗車直後の自律神経活動量を基本情報としてもよいし、過去の自律神経活動量の平均値を基本情報としてもよい。
なお、本実施の形態では、ドライバーの脈拍数を測定して自律神経活動量を算出したが、これに限られない。ドライバーの血圧、呼吸数、皮膚電気反射、顔色、瞳孔を計測して自律神経活動量を算出してもよい。
なお、本実施の形態では、バイオフィードバック装置を自動車に適用する例を示したが、鉄道車両や船舶等、運転操作が必要な各種の交通輸送機器に適用しても同様の効果を得ることができる。さらに本実施のバイオフィードバック装置を医療用機器やトレーニング機器等に適用してもよい。
なお、本実施の形態におけるバイオフィードバック装置の各構成は一例であり、本発明の特徴的な機能の損なわない範囲であれば、上述した構成に限られない。
本発明は、より正確な生理状態の把握と状態誘導が可能な装置が要望される自動車や鉄道車両、船舶等に好適である。運転を支援する装置だけでなく、医療用機器や体調管理装置等にも適用可能である。
1 バイオフィードバック装置
10 状態目標設定部
20 外部環境測定部
30 生理計測部
40 状態推定部
50 状態決定部
60 制御決定部
70 告知部
80 刺激提示部
90 操作部
100 記憶部
10 状態目標設定部
20 外部環境測定部
30 生理計測部
40 状態推定部
50 状態決定部
60 制御決定部
70 告知部
80 刺激提示部
90 操作部
100 記憶部
Claims (9)
- 誘導対象者の生理情報を取得する生理計測部と、
前記生理計測部により取得された生理情報に基づいて、交感神経活動量と副交感神経活動量とを含む自律神経活動量を取得する自律神経活動量取得部と、
前記自律神経活動量取得部により取得された自律神経活動量に基づいて、誘導対象者の自律神経の状態が、交感神経優位状態、副交感神経優位状態、交感神経及び副交感神経亢進状態、交感神経及び副交感神経低下状態のうち、いずれに属するかを判定する自律神経状態判定部と、
誘導対象者に刺激を提示する刺激提示部と、
前記自律神経状態判定部からの判定結果に応じた刺激を前記刺激提示部に提示させる制御部とを備える、バイオフィードバック装置。 - 誘導対象者に自己の自律神経の状態を問い合わせる告知部をさらに備え、
前記制御部は、前記自律神経状態判定部が誘導対象者の自律神経の状態を、交感神経活動量及び副交感神経亢進状態または交感神経及び副交感神経低下状態にあると判定したときに、誘導対象者の自律神経の状態を問い合わせるように前記告知部を制御する、請求項1に記載のバイオフィードバック装置。 - 前記制御部は、前記自律神経状態判定部が誘導対象者の自律神経の状態を交感神経及び副交感神経亢進状態にあると判定したときに、誘導対象者を高揚させる刺激を提示した後、誘導対象者に休息を取ることを促すように前記刺激提示部及び前記告知部を制御する、請求項2に記載のバイオフィードバック装置。
- 前記制御部は、前記自律神経状態判定部が誘導対象者の自律神経の状態を交感神経及び副交感神経低下状態にあると判定したときに、誘導対象者を高揚させる刺激を提示した後、リラックスさせる刺激を提示するように前記刺激提示部を制御する、請求項2に記載のバイオフィードバック装置。
- 誘導対象者毎に、前記刺激提示部により提示された刺激に対する効果を示す情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された刺激に対する効果に基づいて、提示すべき刺激を変化させるように前記刺激提示部を制御する、請求項1に記載のバイオフィードバック装置。 - 誘導すべき交感神経活動量及び副交感神経活動量の目標値を設定する目標設定部をさらに備え、
前記制御部は、前記取得した自律神経活動量と前記設定された目標値とに基づいて前記刺激部を制御する、請求項1に記載のバイオフィードバック装置。 - 前記目標設定部は、安静時における誘導対象者の交感神経活動量及び副交感神経活動量を目標値に設定する、請求項6に記載のバイオフィードバック装置。
- 前記制御部は、前記取得された自律神経活動量と前記設定された目標値との差に応じて、提示すべき刺激の種類、強度、組合せのうち少なくとも1つを変化させるように前記刺激提示部を制御する、請求項6に記載のバイオフィードバック装置。
- 誘導対象者に刺激を提示する刺激提示部を備え、誘導対象者に刺激を与えて目的とする自律神経の状態に誘導するバイオフィードバック方法であって、
誘導対象者の生理情報を取得する生理計測ステップと、
前記生理計測ステップにより取得された生理情報に基づいて、交感神経活動量と副交感神経活動量とを含む自律神経活動量を取得する自律神経活動量取得ステップと、
前記自律神経活動量取得ステップにより取得された自律神経活動量に基づいて、誘導対象者の自律神経の状態が、交感神経優位状態、副交感神経優位状態、交感神経及び副交感神経亢進状態、交感神経及び副交感神経低下状態のうち、いずれに属するかを判定する自律神経状態判定ステップと、
前記自律神経状態判定ステップからの判定結果に応じた刺激を前記刺激提示部に提示させる制御ステップと、
前記制御ステップによる制御に従って、誘導対象者に刺激を提示する刺激提示ステップとを備える、バイオフィードバック方法。
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010012018A (ja) * | 2008-07-03 | 2010-01-21 | Nissan Motor Co Ltd | 人体状態判定装置及び人体状態判定方法 |
JP2010075312A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 車両用鎮静・覚醒システム |
JP2010162282A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Denso Corp | 生体状態評価装置、生体状態評価システム、プログラム、及び記録媒体 |
EP2371286A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-10-05 | Panasonic Corporation | Organism fatigue evaluation device and organism fatigue evaluation method |
JP2011530319A (ja) * | 2008-08-08 | 2011-12-22 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 対象者を落ち着かせる装置 |
FR2998159A1 (fr) * | 2012-11-22 | 2014-05-23 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede et systeme de gestion du stress d'un conducteur de vehicule automobile |
JP2016073486A (ja) * | 2014-10-07 | 2016-05-12 | ファミリーイナダ株式会社 | マッサージ機及び体調管理システム |
JP2018065445A (ja) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | マツダ株式会社 | 運転支援装置 |
WO2018074148A1 (ja) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | マツダ株式会社 | 運転支援装置 |
CN108090595A (zh) * | 2016-11-22 | 2018-05-29 | 松下知识产权经营株式会社 | 压力改善***及压力改善方法 |
WO2018168175A1 (ja) * | 2017-03-13 | 2018-09-20 | オムロン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム |
JP2018199391A (ja) * | 2017-05-26 | 2018-12-20 | トヨタ紡織株式会社 | 乗物用照明装置 |
DE112019007457T5 (de) | 2019-07-25 | 2022-04-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Fahrerunterstützungsvorrichtung, fahrerunterstützungsverfahren, fahrerunterstützungsprogramm und fahrerunterstützungssystem |
JP7426362B2 (ja) | 2021-09-10 | 2024-02-01 | 花王株式会社 | 化粧動作支援システム |
-
2006
- 2006-11-21 JP JP2006313991A patent/JP2008125801A/ja active Pending
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010012018A (ja) * | 2008-07-03 | 2010-01-21 | Nissan Motor Co Ltd | 人体状態判定装置及び人体状態判定方法 |
JP2011530319A (ja) * | 2008-08-08 | 2011-12-22 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 対象者を落ち着かせる装置 |
JP2010075312A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 車両用鎮静・覚醒システム |
JP2010162282A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Denso Corp | 生体状態評価装置、生体状態評価システム、プログラム、及び記録媒体 |
EP2371286A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-10-05 | Panasonic Corporation | Organism fatigue evaluation device and organism fatigue evaluation method |
EP2371286A4 (en) * | 2009-10-29 | 2014-04-09 | Panasonic Corp | DEVICE AND METHOD FOR ASSESSING THE FATIGUE OF AN ORGANISM |
US8706206B2 (en) | 2009-10-29 | 2014-04-22 | Panasonic Corporation | Human fatigue assessment device and human fatigue assessment method |
FR2998159A1 (fr) * | 2012-11-22 | 2014-05-23 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede et systeme de gestion du stress d'un conducteur de vehicule automobile |
JP2016073486A (ja) * | 2014-10-07 | 2016-05-12 | ファミリーイナダ株式会社 | マッサージ機及び体調管理システム |
JP2018065445A (ja) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | マツダ株式会社 | 運転支援装置 |
WO2018074148A1 (ja) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | マツダ株式会社 | 運転支援装置 |
JP2018065446A (ja) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | マツダ株式会社 | 運転支援装置 |
US11179082B2 (en) | 2016-10-19 | 2021-11-23 | Mazda Motor Corporation | Driving assistance device |
CN108090595A (zh) * | 2016-11-22 | 2018-05-29 | 松下知识产权经营株式会社 | 压力改善***及压力改善方法 |
JP2018086257A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-06-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | ストレス改善システム及びストレス改善方法 |
WO2018168175A1 (ja) * | 2017-03-13 | 2018-09-20 | オムロン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム |
JP2018199391A (ja) * | 2017-05-26 | 2018-12-20 | トヨタ紡織株式会社 | 乗物用照明装置 |
DE112019007457T5 (de) | 2019-07-25 | 2022-04-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Fahrerunterstützungsvorrichtung, fahrerunterstützungsverfahren, fahrerunterstützungsprogramm und fahrerunterstützungssystem |
JP7426362B2 (ja) | 2021-09-10 | 2024-02-01 | 花王株式会社 | 化粧動作支援システム |
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