(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
心拍を検出する計測部と、予め定めた所定心拍数を打つのにかかった時間を所定心拍数毎に測定する所定心拍数拍動所要時間測定部と、最初の所定心拍数拍動所要時間に対する所定心拍数拍動所要時間の増加率を順次算出する増加率算出部と、増加率の値と判定基準値との比較でリラックス度を判定する判定部とからなることを特徴とするリラックス度判定装置。
【請求項２】
判定部は、判定基準値を４％と１１％とし、４％未満をリラックス度小、４％以上１１％未満をリラックス度中、１１％以上をリラックス度大とするものであることを特徴とする請求項１記載のリラックス度判定装置。
【請求項３】
心拍を検出する計測部と、予め定めた所定心拍数を打つのにかかった時間を所定心拍数毎に測定する所定心拍数拍動所要時間測定部と、最初の所定心拍数拍動所要時間に対する所定心拍数拍動所要時間の増加率を順次算出する増加率算出部と、増加率の値と判定基準値との比較でリラックス度を判定する判定部と、判定部による判定結果に応じた刺激を人体に付与する刺激付与部とからなることを特徴とするリラックス装置。
【請求項４】
判定部はリラックス度を多段階で判定するものであり、刺激付与部は各判定レベルに応じた刺激を人体に付与するものであることを特徴とする請求項３記載のリラックス装置。
【請求項５】
刺激付与部は判定されたリラックス度に適するとともにリラックス度を増大させる刺激を人体に付与するものであることを特徴とする請求項３または４記載のリラックス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はメンタルストレスに関連するリラックス度の判定装置とリラックス度を増大させるためのリラックス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
メンタルストレス（リラックス度）は、従来から脳波、特にα波の測定によって判断されている。この場合、リラックス度として最も信頼性のある判定を得ることができるが、脳波がきわめて微弱であるために、脳波測定手段も大掛かりで高価なものとなっているとともに、測定操作も複雑で煩わしいものであった。
【０００３】
このために、心拍（脈拍）信号を利用してリラックス度や覚醒度を判定する試みがなされており、たとえば特開平１−１３１６４８号公報には心拍Ｒ−Ｒ間隔の測定値を高速フーリエ変換で処理してある特定の周波数帯域のパワー値と全体のパワー値とからリラックス度の判定指標を得るものが示されており、特開平３−２７２７４５号公報には心拍Ｒ−Ｒ間隔の分散を算出して指標とするものが示されている。また、心拍信号に加えて呼吸信号を検出し、両方またはいずれか一方の信号の分散を算出して判定指標とするものが特開平５−４２１２９号公報に示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記高速フーリエ変換を必要とするものでは高度な演算処理機能を判定装置にもたせなくてはならず、手軽にリラックス度を判定することができるものとすることが困難であり、分散を指標とするものでは実際の変化との一致率について個人差が大きい上に精度もかなり悪く、さらに心拍信号に加えて呼吸信号も検出するものにおいては、装置が複雑になるという欠点があった。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その目的とするところはリラックス度を簡便に且つ精度よく判定することができるリラックス度判定装置を提供するにあり、また他の目的とするところは人体をリラックスさせることを確実に行うことができるリラックス装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明に係るリラックス度判定装置は、心拍を検出する計測部と、予め定めた所定心拍数を打つのにかかった時間を所定心拍数毎に測定する所定心拍数拍動所要時間測定部と、最初の所定心拍数拍動所要時間に対する所定心拍数拍動所要時間の増加率を順次算出する増加率算出部と、増加率の値と判定基準値との比較でリラックス度を判定する判定部とからなることに特徴を有している。上記判定部には、判定基準値を４％と１１％とし、４％未満をリラックス度小、４％以上１１％未満をリラックス度中、１１％以上をリラックス度大とするものを好適に用いることができる。
【０００８】
本発明のリラックス度判定装置によれば、直接計測するのが心拍（脈拍）だけであるために簡便であり、また判定の指標も所要数の心拍にかかる時間の変化であって高度な演算処理を全く必要としないものであるにもかかわらず、高い精度の判定を行うことができる。
更に本発明に係るリラックス装置は、心拍を検出する計測部と、予め定めた所定心拍数を打つのにかかった時間を所定心拍数毎に測定する所定心拍数拍動所要時間測定部と、最初の所定心拍数拍動所要時間に対する所定心拍数拍動所要時間の増加率を順次算出する増加率算出部と、増加率の値と判定基準値との比較でリラックス度を判定する判定部と、判定部による判定結果に応じた刺激を人体に付与する刺激付与部とからなることに特徴を有している。判定部による判定結果に応じた刺激を人体に付与するために、リラックス度の増大を促すことができる。
【０００９】
ここにおける判定部はリラックス度を多段階で判定するものであり、刺激付与部は各判定レベルに応じた刺激を人体に付与するものであることが好ましく、また刺激付与部は、判定されたリラックス度に適するとともにリラックス度を増大させる刺激を人体に付与するものであることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述すると、図１は本発明にかかるリラックス度判定装置のブロック図を示しており、計測部１、所定心拍数拍動所要時間測定部２、増加率算出部３、リラックス度判定部４で構成されている。本発明においてはリラックス度を心拍数（脈拍数）を元に判定することから、計測部１として、心拍（脈拍）を検出することができるものを用いる。この計測部１としては、どのようなものを用いてもよい。
【００１１】
所定心拍数拍動所要時間測定部２は、計測部１で検出された心拍が所定数になるのに要する時間を測定するためのもので、心拍数が所定心拍数になるごとにその所定心拍数をうつのに要した時間を計測する。所定数が２０拍であれば、検出される心拍が２０となるごとにその間に要した時間を計測して出力する。つまり、最初の２０拍、次の２０拍、さらに次の２０拍…の各所要時間を出力する。
【００１２】
増加率算出部３は、心拍数が上記所定数に達する毎に所定心拍数拍動所要時間測定部２から出力される時間と、最初の２０拍を打つのに要した時間（初期値）との比を求める。
そしてリラックス度判定部４は、増加率算出部３で得られた増加率を指標としてあらかじめ設定された基準値との比較でリラックス度を判定するもので、ここにおける基準値としては、リラックス度を大中小の３段階で判定する場合、後述する理由により、４％をリラックス度小とリラックス度中の境界値、１１％をリラックス度中とリラックス度大の境界値としている。
【００１３】
上記判定基準値を採用した理由について説明する。被験者の脳波測定によるところのリラックス度の判定と平行して、心拍数の計測と増加率の算出を行ったところ、脳波測定によるリラックス度判定は図２に示すものになるとともに、所定心拍数を２０拍とした時の増加率の変化は図３に示すものとなった。なお、脳波測定によるところのリラックス度判定は、脳波の５０％以上がα波で残りがθ波、もしくはすべてがα波である時、リラックス度小とし、脳波の５０％以上がθ波で残りがα波、もしくはすべてがθ波である時、リラックス度中とし、瘤波と称される特徴的な波が所定心拍数をうつのに要した時間の中で一度でも出現すればリラックス度大とすることで行っている。図２に示す場合、計測開始から４分ぐらいでリラックス度小からリラックス度中へと移行し、８分ぐらいでリラックス度中からリラックス度大へと移行している。一方、増加率もリラックス度が大きくなるにつれて大きくなっていることがわかる。
【００１４】
ここにおいて、増加率の値からリラックス度を３段階で判定するにあたり、増加率が３％、４％、５％、６％、７％の各値をリラックス度小とリラックス度中との境界値として、リラックス度小からリラックス度中への移行時点を夫々調べたところ、図２に示す脳波測定によるところのリラックス度小からリラックス度中への移行時点とのずれ時間（絶対値）は、図４に示すように、増加率４％を判定基準においた時にもっとも小さくなった。
【００１５】
同様に、増加率が８％、９％、１０％、１１％、１２％の各値をリラックス度中とリラックス度大との境界値として、リラックス度中からリラックス度大への移行時点を夫々調べたところ、脳波測定によるところのリラックス度中からリラックス度大への移行時点とのずれ時間（絶対値）は、図５に示すように、増加１１％を判定基準においた時にもっとも小さくなった。
【００１６】
従って、最初の所定心拍数をうつのにかかった時間に対する増加率からリラックス度を３段階で判定する場合、４％と１１％とを判定基準値とすることが、精度の点でもっとも好ましいことがわかる。
【００１７】
次にリラックス装置について説明する。図６に示すように、心拍を検出する計測部１と、計測結果をもとにリラックス度を判定するリラックス度判定部４と、リラックス度判定部４による判定結果に応じた刺激を人体に付与する刺激付与部５とからなる。図７に示すように、予め定めた所定心拍数を打つのにかかった時間を所定心拍数毎に測定する所定心拍数拍動所要時間測定部２と、最初の所定心拍数拍動所要時間に対する所定心拍数拍動所要時間の増加率を順次算出する増加率算出部３とを備えて、リラックス度判定部４が増加率の値と判定基準値との比較でリラックス度を判定するものである。
【００１８】
そして刺激付与部５はリラックス度判定部４による判定結果に基づいて刺激を付与するのであるが、この刺激はリラックス度を低下させてしまうことがないように、また刺激が人体に有効に作用することがないように、判定されたリラックス度に応じたレベルの刺激、殊に判定されたリラックス度に適するだけでなく、リラックス度を増大させることになる刺激を人体に与えるものであることが好ましい。
【００１９】
たとえば刺激付与部５が人体に対してもみマッサージ刺激を与えることができるものであり、またリラックス度が前述のように３段階で判定される場合、リラックス度が小と判定された場合には毎分２４回、リラックス度が中と判定された場合には毎分２０回、リラックス度が大と判定された場合には毎分１６回のもみマッサージ刺激を人体に与えるものとして構成する。このようにした場合、刺激は人体をリラックス度が増大する方向に確実に誘導する。
【００２０】
なお、上記の刺激回数はもみマッサージ刺激を用いる場合の一例であり、他の刺激回数であってもよく、さらに刺激がもみマッサージ刺激に限定されるものでもないが、毎分当たりの刺激付与回数をリラックス度に応じて変更する場合、毎分当たり２６回以下の範囲で変更を行うことが好ましい。毎分当たりの刺激付与回数を上記回数以上とした場合、人体をリラックス状態とすることができないからである。
【００２１】
判定されたリラックス度に応じた刺激の変更は、刺激の強さの変更で行ってもよい。検出されるリラックス度が大きくなるほど刺激を弱くするのである。この場合においても、刺激がもみマッサージ刺激である場合には毎分当たりの刺激付与回数を２６回以下としておく。もちろん刺激の変更は、前述の毎分当たりの刺激の付与回数（速度）と強さの両方を同時に変更することで行ってもよい。
【００２２】
また人体に対する刺激の付与位置としては、人体の肩や首といった定位置であることが好ましい。刺激付与によるリラックス度増大方向への誘導が容易となる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、直接計測するのが心拍（脈拍）だけであるために、簡便にリラックス度の判定を行うことができるものであり、また判定の指標も所要数の心拍にかかる時間が最初の所定心拍数拍動所要時間に対してどれだけ増加したかの増加率を用いており、高度な演算処理を全く必要としないものであり、しかもこのように簡便であるにもかかわらず、高い精度のリラックス度の判定を行うことができるものである。
【００２４】
そしてリラックス装置においては、判定部による判定結果に応じた刺激を人体に付与する刺激付与部を備えているために、リラックス度の増大を促す刺激をリラックス度に応じて人体に与えることができ、メンタルストレスの解消に大きな効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリラックス度判定装置の実施の形態の一例のブロック図である。
【図２】脳波測定によるリラックス度の推移を示すタイムチャートである。
【図３】同上の脳波測定に平行して行った心拍数に基づく増加率の推移を示すタイムチャートである。
【図４】３段階リラックス度判定に際してのリラックス度中の判定基準値の設定理由を示す説明図である。
【図５】３段階リラックス度判定に際してのリラックス度大の判定基準値の設定理由を示す説明図である。
【図６】本発明のリラックス装置の実施の形態の一例にブロック図である。
【図７】同上の他例のブロック図である。
【符号の説明】
１  計測部
２  所定心拍数拍動所要時間測定部
３  増加率算出部
４  リラックス度判定部
５  刺激付与部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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