(57)【要約】  ストレスに関する人の状態を測定しこの状態についてのフィードバックを提供する装置1であって、ストレスに関連した身体パラメータを検出する身体センサ20、ストレス評価素子40、及びフィードバック装置を有し、ストレス評価素子40は、身体センサ20によって提供される入力を処理し、身体センサ20によって提供される入力に基づいてフィードバック装置を制御するための制御パラメータを決定する装置。身体センサ20はテキスタイル構造中に組み込まれるので、検査される人がセンサ20を感じず、その結果、装置1と人との間の交互作用によって試験結果が影響されることがない。
2008529576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人のストレスレベルを決定し、決定された前記ストレスレベルに基づいてフィードバックを提供する装置であって、
ストレスに関連する身体パラメータを検出し、テキスタイル構造中に組み込まれた少なくとも一つの身体センサ、
ストレス評価素子、及び
フィードバック装置を有し、
前記身体センサが前記人の身体内の電気的な活動を表す電気信号を測定し、
前記ストレス評価素子が前記身体センサから提供される入力を処理して前記身体センサから提供される前記入力に基づいて前記フィードバック装置を制御するための制御パラメータを決定する装置。
【請求項２】
前記人の運動を検出して前記ストレス評価素子への入力を提供する少なくとも一つの加速度計のようなモーションセンサをさらに有し、前記ストレス評価素子が前記身体センサ及び前記モーションセンサの両方から提供される入力を処理して前記身体センサ及び前記モーションセンサの両方から提供される前記入力に基づいて前記フィードバック装置を制御するための制御パラメータを決定する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置の様々な素子間の接続がテキスタイル配線により確立されている請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記フィードバック装置が視覚的な信号を発生する手段を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記フィードバック装置がLEDを有する請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記フィードバック装置が前記人の身体を治療する手段を有する請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記身体を治療する手段が赤外線LEDを有する請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記身体センサが組み込まれた前記テキスタイル構造がシャツのような衣類の一部である請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記身体センサが組み込まれた前記テキスタイル構造が椅子のような家具の一部である請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記家具の形状が調整可能である請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
人のストレスレベルを決定し、決定された前記ストレスレベルに基づいてフィードバックを提供する装置であって、
ストレスに関連する身体パラメータを検出し、テキスタイル構造中に組み込まれた少なくとも一つの身体センサ、
前記人の運動を検出する少なくとも一つの加速度計のようなモーションセンサ
ストレス評価素子、及び
フィードバック装置を有し、
前記ストレス評価素子が前記身体センサ及び前記モーションセンサの両方から提供される入力を処理して前記身体センサ及び前記モーションセンサの両方から提供される前記入力に基づいて前記フィードバック装置を制御するための制御パラメータを決定する装置。
【請求項１２】
人のストレスレベルを決定し、決定された前記ストレスレベルに基づいてフィードバックを提供する装置であって、
調整可能な形状を有する家具、
ストレスに関連する身体パラメータを検出し、前記家具のテキスタイル構造中に組み込まれた少なくとも一つの身体センサ、及び
前記身体センサから提供される入力を処理して前記身体センサから提供される前記入力に基づいて前記家具の形状を制御するための制御パラメータを決定するストレス評価素子を有する装置。
【請求項１３】
前記家具が座席部分及び背もたれを備える椅子を有し、前記座席部分と前記背もたれとの間の角度αが調整可能である請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記人の運動を検出して前記ストレス評価素子に入力を提供する少なくとも一つの加速度計のようなモーションセンサを更に有し、前記ストレス評価素子が前記身体センサ及び前記モーションセンサの両方から提供される入力を処理し前記身体センサ及び前記モーションセンサの両方から提供される前記入力に基づいて前記家具の形状を制御するための制御パラメータを決定する請求項１２又は１３に記載の装置。
【請求項１５】
人のストレスレベルを決定し、このレベルの最小化を目指すフィードバックを提供する方法であって、
前記人の身体に直接接触することなく測定を実行できる少なくとも一つの身体センサを適用することにより前記人の身体内の電気的な活動を表す電気信号を前記人の手首又は前腕のような末端において測定するステップ、
前記信号のうち前記人の筋肉の緊張に直接関連する部分を検出するために測定された信号を分析するステップ、及び
前記人の筋肉の緊張を低減することを目指す作用の形でフィードバックを提供するステップを有する方法。
【請求項１６】
前記信号のうち前記人の筋肉の緊張に直接関連する部分を検出するために、前記信号のうち前記人の心臓の活動に直接関連する部分を決定し前記信号から減算する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
調整可能な形状を有する家具を提供するステップ、及び前記人を前記家具上に配置するステップを更に有し、前記人の筋肉の緊張を低減することを目指す前記作用が前記家具の前記形状を調整することを含む請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記家具が椅子を有し、前記家具の前記形状の調整が前記椅子の座席部分と背もたれ部分との間の角度αの調整を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
ストレスレベルが決定されるべき人を受け入れ、形状が調整可能な家具、
前記電気信号を測定するステップを実行し、前記家具のテキスタイル構造中に組み込まれ、測定が実行される前記人の前記末端を支持するための前記家具の部分に配置される少なくとも一つの身体センサ、
前記測定された信号を分析するステップを実行し、前記家具の形状を制御するための制御パラメータを決定するストレス評価素子を有する請求１５に記載の方法を実行する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は人のストレスレベルを決定して決定されたストレスレベルに基づいてフィードバックを提供するための装置であって、
-テキスタイル構造中に組み込まれたストレスに関連する身体パラメータを検出するための少なくとも一つの身体センサ、
- ストレス評価素子、及び
フィードバック装置を有し、
前記ストレス評価素子が前記身体センサによって提供される入力を処理して前記身体センサによって提供される前記入力に基づいて前記フィードバック装置を制御するための制御パラメータを決定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
我々の急速に進歩する世界において、ますます、人々は感情的なストレスに関連する筋骨格機能不全で苦しんでおり、莫大な社会的及び財政的コストにつながっている。それゆえに、感情的なストレスを検出する装置に対する、及び当該装置のユーザのストレスレベルを緩和することを目指した適切なフィードバックを提供することに対する大きな要求がある。
【０００３】
現代の技術によれば、ストレスに関連する筋肉活動のパターンをモニタするための装置が提供されている。しかしながら、これらの装置は、ストレス状態データを収集するために皮膚に接触する電極を必要とし、これらの装置を実際に適用することはユーザにとって非常に面倒である。さらに、当該周知装置は、ユーザのリラックス状態に負の影響を及ぼすにちがいない。
【０００４】
意図的なストレス解放を容易にするための周知のバイオフィードバック装置の例は"The Journey to Wild Divine"と呼ばれるゲームであり、このゲームはリラックスを促進するための呼吸技術を教え、皮膚導電率及び心拍数変動からストレスデータを収集する。
【０００５】
特許文献１は、リラックス誘導装置として機能するマッサージ椅子を開示している。当該マッサージ椅子は、ユーザの鼓動を検出する心拍数検出ユニット、マッサージ刺激をユーザに印加するマッサージアプリケータ、及び検出ユニットから提供される鼓動情報に従ってマッサージアプリケータの動作を制御するマイクロコンピュータを含むマッサージ制御ユニットを有する。
【０００６】
当該マッサージ椅子の心拍数検出ユニットは、鼓動センサ及びマイクロコンピュータの鼓動測定回路によって提供される。圧迫感のないリラックス状態にユーザをスムーズに導入するために、ユーザに直接装着することなく鼓動を検出することができるセンサを用いることが好ましい。特に、心拍数検出ユニットは、マッサージ椅子のシートクッションの中に配置される。
【０００７】
連続的にユーザの心拍数をモニタしてマッサージ刺激を制御することによって、ユーザの心拍数が予め定められたレベルとなるリラックス状態にユーザをスムーズに誘導することができる。さらに、いかなる時点においてもユーザのリラックスレベルを心拍数のレベルに基づいて決定することができる。
【特許文献１】米国特許第5993401号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、人のストレスレベルを決定して決定された前記ストレスレベルに基づいてフィードバックを提供するための装置であって、それにより正確な結果を得ることが可能であり、それによって、望まれるならば、人を完全にリラックスした状態にすることが可能な装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、
- ストレスに関連する身体パラメータを検出し、テキスタイル構造中に組み込まれる少なくとも一つの身体センサ、
- ストレス評価素子、及び
フィードバック装置を有し、
前記身体センサが前記人の前記身体内部の電気的な活動を表わす電気信号を測定し、
前記ストレス評価素子が前記身体センサによって提供される入力を処理して前記身体センサによって提供される前記入力に基づいて前記フィードバック装置を制御するための制御パラメータを測定する装置によって達成される、
【００１０】
本発明の前記装置において、ストレスに関連する身体パラメータを検出する身体センサはテキスタイル構造中に組み込まれる。このような態様により、測定によって人のストレスレベルが影響されないことが達成され、当該測定は人に接触して配置される必要があるセンサが適用される状況とは逆の状況で実行される。
【００１１】
特に、身体センサは、人の身体内部の電気的な活動を表わす電気信号を測定する。それゆえ、測定結果は電気記録図の形となることができる。人の身体に対する身体センサの位置に基づいて、電気記録図は人の脳の活動、心臓の活動及び／又は筋肉活動に関する有益な情報を提供することができる。完全を期すために、脳の活動に関する情報を提供する電気記録図はしばしば脳波（EEG）と呼ばれ、心臓の活動に関する情報を提供する電気記録図はしばしば心電図（ECG）と呼ばれ、そして筋肉活動に関する情報を提供する電気記録図はしばしば筋電図（EMG）と呼ばれる。
【００１２】
電気記録図に含まれる情報は正確及び完全であり、任意の適切な既存技術をも電気記録図を解釈するために用いることができる。人を完全にリラックスした状態にするために、人の筋肉の緊張を測定すること、及び筋肉の緊張をゼロにまで緩和することを目指してフィードバックを提供することを有利に実現することが可能である。特に、人が安静状態のときに筋肉の緊張が測定され、このとき筋肉の緊張は作動筋及び拮抗筋の共収縮から生じている。
【００１３】
先行する段落に引き続き、本発明による装置は、人の身体から電気信号を測定することができる一方でテキスタイル構造中に配置されている（すなわち当該人には見えず漠然とした）少なくとの一つのセンサを有する。これに起因して、本発明はユーザにとって便利な仕方でストレス制御を提供し、人々がほぼ連続的にテキスタイル（例えば衣類並びにソファー及びベッドのカバー）と接触しているとすれば、本発明を実現するための多くの可能性が存在する。筋肉緊張分析技術のこれらのテキスタイルへの目立たない組み込みは、明らかに、ストレスを表す筋肉の挙動をモニタし修正するための目立たず良い感じの手段となることができる。本発明による装置の適用は、テキスタイルへの接触が快適感を発生させることができるとすれば、人のリラックス状態を増大させることさえできる。
【００１４】
本発明によれば、テキスタイル近傍にストレスレベルフィードバック装置の少なくとも一つの要素を集積することによって、人間の意図的なリラックスは促進される。これらのバイオフィードバックテキスタイルによって生まれるストレスレベルの認識は、ストレスに関連した身体的な病気の治療に関する医療費の大幅な削減によって社会に対する大きなインパクトになることが期待される。要するに、本発明では、テキスタイルと接触する人間のストレスレベルは当該人間の身体内部の電気的な活動を表わす電気信号を測定することにより決定され、当該ストレスレベルはバイオフィードバックにより意図的なリラクセーションを容易にするためにこの人間にフィードバックされる。
【００１５】
本発明の装置の少なくとも一つの身体センサがテキスタイル構造中に組み込まれる結果、控え目な及び良い感じの仕方で、被検査人のストレスレベルを示すパラメータを収集することが可能である。前記装置のストレス評価素子及びフィードバック装置も同様にテキスタイル構造中に組み込まれることが可能である。
【００１６】
本発明の装置の実際的な実施の形態において、センサアレイ及び他の電子的素子が、衣類及びカバーのようなテキスタイル環境中に埋め込まれる。直接電気的に皮膚接触する必要がない分散した静電容量センサ（例えばコンタクトレスのEMG/ECGセンサ）が、テキスタイルの近くで人の様々なストレスに関連するパラメータ（例えば心拍数変動、筋肉の共収縮）をモニタするために提供される。ストレスに関連する筋肉の活動を活動的な状況における身体運動から区別するために、複数のモーションセンサも同様にテキスタイル中に組み込むことができる。センサ信号は、ストレスレベルを決定するために、オンボード信号処理アルゴリズムを含む適切に実装されたスマート素子に供給される。ストレスレベルフィードバックの適切な方法が、（例えば発光ピクセル、振動パッチ、スピーカによって）組み込まれる。テキスタイル環境に適合するように全ての電子素子を最適化することによって、及びテキスタイル回路によって素子達を相互接続することによって、控え目なテキスタイル集積が達成される。
【００１７】
特に、ストレスレベルの評価は、得られた電気記録図に基づいて心拍数変動及び筋肉の共収縮の量を決定することによって実行することができる。静電容量センサの動作は、テキスタイル中の伝導パッチと人間の心臓又は筋肉中の電気的作用との容量結合に基づく。
【００１８】
フィードバック装置は、算出されたストレスレベルを人に伝達するように動作することができる。本発明の範囲内で、多くの伝達方法が可能である。例えば、フィードバックはテキスタイルの色の変更によって提供されることができ、埋め込み発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができる。選択的に、複数のセンサが共収縮する筋肉動作をより局所的に検出するために用いられる。これらの筋肉緊張領域の位置に関する視覚的なフィードバックを、生地の外側上の複数の画素化されたカラー変更領域によって提供することができる。
【００１９】
フィードバック装置に関する他の可能性によれば、人を支持するための家具が提供され、この家具の形状は調整可能である。例えば、当該家具は座席部分及び背もたれを備える椅子を有し、座席部分と背もたれとの間の角度が調整可能である。そのような場合、フィードバックは当該椅子の座席部分と背もたれとの間の角度を制御することによって提供される。
【００２０】
本発明による装置の多くの応用例が存在する。本発明の装置は、精神科医の長いすに取り付けられたテキスタイル中に組み込まれることができ、患者/クライアントの感情的な反応に対するフィードバックを可能にする。さらに、非接触のうそ発見器として使用するために、そのようなテキスタイルは法廷の証人用の椅子に取り付けられることができる。環境知能（Ambient Intelligence）システムは、テレビの前に座っているか又はオーディオシステムを聞いている人のビデオ又は音声コンテンツに対する反応を評価するためにストレス状態データを用いることができる。このような態様で、ある種類のコンテンツのリラックス効果を測定することができる。同様に、局部的な筋肉のリラクセーション作用を促進するために、本発明の装置を備えるテキスタイルはストレス緩和衣類において用いられることができる。
【００２１】
本発明は、精神科医のための長いす、法廷の証人用の椅子、リビングルームソファー、会議室の椅子、バイオフィードバック衣類、機嫌検知カーペット、理学療法士のための診断椅子、睡眠の質を測定するためのベッド、及びマッサージ椅子を含む多くの目的に適用されることができる。
【００２２】
本発明は、人のストレスレベルを決定し、このレベルを最小化することを目指すフィードバックを提供するための方法にも関する。
本発明によれば、そのような方法は、
- 人の身体に直接接触することなく測定を実行することが可能な少なくとも一つの身体センサを適用することによって、例えば手首又は前腕のような人の末端において、人の身体内部の電気的な活動を表わす電気信号を測定するステップ、
- 前記信号のうち人の筋肉の緊張に直接関連する部分を検出するために測定信号を分析するステップ、及び
- 人のこれらの筋肉の緊張を緩和することを目指す作用の形でフィードバックを提供するステップを有する。人の筋肉の緊張を測定してこれらの筋肉の緊張を緩和するための適切な処置をすることによって、人を完全にリラックスした状態にすることが可能である。筋肉の緊張が検出される限り、そのような状態にまだ到達していないと結論付けられる。
【００２３】
本方法によれば、測定は少なくとも一つの身体センサを適用することにより、人の末端、例えば手首又は前腕において実行される。本方法を実行する実際的な態様において、少なくとも2つの身体センサが適用され、各々の身体センサが人の別々の末端で測定を実行するように配置される。例えば、測定が人の両手首で実行される状況では、当該人の両手首の間の筋肉、特に腕及び肩の筋肉の緊張に関する情報を提供する電気記録図が得られる。いずれにせよ、測定は人の心臓の近くでは実行されず、測定はさらに人の頭部（脳）の近くでは実行されない。さもなければ、筋肉の活動に関して有益な情報を得ることは実際的には不可能である。代わりに、心臓の活動又は脳の活動によって主に決定される信号だけが得られる。人の心臓の活動は、この人の身体の電気信号に対して大きな影響を有する。たとえ信号が人の末端で測定されても同様に、測定の結果は心臓の活動と関連する。したがって、本発明にかかる方法を実行する好ましい態様では、信号のうちの人の筋肉の緊張に直接関連する部分を検出するために、信号のうちの人の心臓の活動に直接関連する部分が決定され、当該信号から減じられる。本発明は図を参照して以下に更に詳細に説明される。類似した部分は、同じ参照符号によって示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図1は本発明の装置1のシャツ10中に組み込まれる素子を概略的に示す。
【００２５】
動作中に、本発明の装置1はストレスレベルフィードバックテキスタイルシステムとなる。装置1は以下の3つの重要なタスクを成し遂げることが可能である。
1) 人目に付かない態様で人のストレスに関連する生体信号をモニタする。
2) これらのモニタされた信号から当該人のストレスレベルを決定する。及び
3) 生体信号値及び決定されたストレスレベルに基づいて直覚的なフィードバックを提供する。
【００２６】
本発明の装置1は以下に示す様々な素子を含む。
【００２７】
筋肉の共収縮及び心拍数変動のようなストレスに関連する身体パラメータを検出するために、本発明の装置1は身体センサ20を含む。これらのセンサの例は、非接触のEMG/ECGセンサ、身体温度センサ及び皮膚導電率センサである。本発明の重要な態様によれば、身体センサ20は、例えばフレキシブル基板、容量プローブ又は生地電極の形でシャツ10の生地中に組み込まれる。
【００２８】
図2は、容量プローブの形の身体センサ20の動作を図示する。特に、そのような身体センサ20の動作は、テキスタイル上の電気伝導パッチと検査される人の筋肉又は心臓の中の電気的作用との間の容量結合に基づく。図2において、電気伝導パッチを示す矩形のブロック、テキスタイル及び皮膚が示され、電気伝導パッチは参照番号21によって示され、テキスタイルは参照番号11によって示され、皮膚は参照番号15によって示される。静電容量センサ20の動作の間、テキスタイル11は誘電体として働く。
【００２９】
電気伝導パッチ21は、任意の適切な手段、例えば電気伝導性屈曲性箔をテキスタイルに取り付けることによって、又は電気伝導インクをテキスタイル上に印刷することによって、テキスタイルに適用されることができる。電気伝導性糸から製造されるテキスタイルパッチを多層のテキスタイル構造に編みこむか、又はこれらのパッチを刺繍若しくはキルティングによってテキスタイルに固定することも同様に可能である。
【００３０】
環境に関するパラメータ及び活動的な状態の検査される人によって行われる得るモーションを検出するために、環境及びモーションセンサ30が設けられる。例えば、環境及びモーションセンサ30は、生地歪み/変形センサ、又は組み合わされた温度及び湿度検知ファイバを含むことができる。
【００３１】
環境及びモーションセンサ30によって検出されるパラメータは、環境要因及び人のモーションによって身体パラメータがどの程度影響されるかを測定するために用いることができる。したがって、環境及びモーションセンサ30からの測定結果に基づいて、身体センサ20によって検出される身体パラメータの適当な補正を決定することが可能である。
【００３２】
さらに、本発明の装置1は、センサ20、30によって供給される入力を処理するストレス評価素子40を有する。実際的な実施の形態において、ストレス評価素子40は、信号処理アルゴリズムによって検査された人のストレスレベルを決定することが可能なマイクロプロセッサを有する。信号プロセッサ40に入力を提供するセンサ20, 30、及びストレスレベルを示す出力を発生する信号プロセッサ40の処理が図3に示される。ストレス評価素子40に適用される技術の例は、前述の信号処理アルゴリズム及び小型化された素子デザインである。
【００３３】
センサ20, 30及びストレス評価素子40は、テキスタイル配線50によって相互に接続している。これらのテキスタイル配線50はテキスタイル構造中へのマイクロコンポーネントの埋め込みを伴う。適切な技術の例を以下に一覧で示す。
- フレキシブル素子基板（フレキシブルな箔、リボン、生地）
- カプセル化技術
- 電気的回路テキスタイル（生地によるデータ及び電力配線、多層の織物構想、生地上の印刷回路）
- マイクロコンポーネントと生地との間の接続（フレキシブルなインターポーザ）
- 合成技術
【００３４】
検査された人にストレスレベルに関するフィードバックを提供するために、本発明の装置1はフィードバック装置を有する。このフィードバック装置は、様々な手段でフィードバックを提供するように設計されることができる。フィードバックを提供することができる手段の2つの例が、図4及び5によって示される。
【００３５】
フィードバック装置は検査された人のストレスレベルについて直覚的なフィードバックを提供するための手段を含むことができる。このフィードバックは、例えば、生地の外側に配置される視覚的なインジケータ、振動するテキスタイルパッチ（アクチュエータ）及び／又は生地スピーカを通して提供されることができる。視覚的なインジケータの実現可能な実施の形態は、発光テキスタイル構造（例えば生地中に埋められたLED又は生地に印刷される電子発光インク）、及びカラー変化テキスタイル構造（例えばPDLC、E-ink等のような、サーモクロム材料又は電気活性材料）である。図4中に、外側に配置されたLED60を備えるシャツ10が示される。
【００３６】
同様に、フィードバック装置は、必要なときに、筋肉の痛みを局所的に治療/緩和するための手段を有することができる。そのような手段の例が、図5に示される。この例によれば、赤外線LED70がシャツ10の内部に配置される。これらのLED70によって、人はいわゆる低レベル光線治療を受けることができる。示された赤外線LED70は別として、人の身体を治療するための手段は同様に、例えば、局所的な加熱治療を施すための素子及び／又はマッサージ素子を有することができる。
【００３７】
本発明の装置1は、様々な素子に電力を供給するための一体化された電源（図示せず）有する。そのような電源は連続的なモニタリングを可能にする。当該電源は、薄膜状の自由形状のリチウムイオン電池、フレキシブルなソーラーパッチ又は他の適切な素子を含むことができる。
【００３８】
図6に本発明の椅子80の斜視図が示される。任意の一般に知られている椅子のように、椅子80は座席部分81及び背もたれ82を有し、座席部分81及び背もたれ82は互いに対して角度αで延在している。示された例において、椅子80は、座席部分81及び背もたれ82の両側に配置され、座席部分81及び背もたれ82を支持する2つの支持ブロック83をとりわけ含む。支持ブロック83の上面84は椅子80の肘掛けを構成する。
【００３９】
任意の椅子のように、椅子80は人を受け入れて支持し、そしてテキスタイルの覆いを有する。椅子80は、人に直接接触することなく椅子に座っている当該人のストレスレベルを決定すること、及びこの人にとってより快適な位置となるように座席部分81と背もたれ82との相互の位置を適応し当該人のストレスレベルを緩和することが可能な装置1を有する。特に、そのような位置は、人の腰が最高の状態で支持される位置であるだろう。当該人が筋肉の共収縮の量が実質的に０となる完全にリラックスした状態にさえなる可能性がある。
【００４０】
装置1は、支持ブロック83内部で各々の支持ブロック83の上面84のちょうど下に配置される身体センサ20を有する。図6においては、簡略のために、一つの身体センサ20だけが示され、破線によって概略的に表される。身体センサ20の位置は、身体センサ20が手首及び／又は前腕に近づくことができるように、椅子80に座っている人の手首及び／又は前腕が最も位置しそうなところに適応される。身体センサ20は、電気信号、特に、心臓の活動及び筋肉の活動の結果として人の身体の中で発生する電気信号を検出するように設計されている。
【００４１】
身体センサ20の他に、装置1は同様に人の運動を検出するための加速度計のような少なくとも一つのモーションセンサ30を含む。例えば常に脚の位置を変えること等によって人が落ちつかない行動を示す場合、この行動はモーションセンサ30によって検出され、椅子80の適切な形状を決定するときに考慮されることができる。図6中に、支持ブロック83の一方の内部に位置するモーションセンサ30が示され、このモーションセンサ30は破線によって表される。
【００４２】
モーションセンサ30によって検出されるパラメータは、身体センサ20によって検出されるパラメータがどの程度人の運動によって影響を受けるのかを決定するために用いることができる。したがって、モーションセンサ30の測定結果に基づいて、身体センサ20によって検出されるパラメータの適当な補正を決定することが可能である。
【００４３】
身体センサ20及びモーションセンサ30からデータを受信してこれらのデータを処理するために、装置1はストレス評価素子40を有する。示された例において、ストレス評価素子40は支持ブロックのうちの1つの中に位置する。図6において、ストレス評価素子40は破線によって概略的に表される。
【００４４】
ストレス評価素子40は、人の身体の筋肉の共収縮の量を決定し、筋肉の共収縮の量が可能な限り低いレベルに緩和されるように、座席部分81と背もたれ82との間の角度αを制御するように、特に適応される。角度αを調整するために、椅子80は、電気モータ又は角度αの変更を実現するための他の適切な駆動手段を含む角度設定装置85を有する。
人のストレスレベルを決定して人を完全にリラックスした状態に置くために角度αを制御するための装置1の動作の間、角度設定装置85の動作は、ストレス評価素子40によって決定される制御パラメータに基づいて制御される。
【００４５】
完全にリラックスした状態を得るために人が椅子80に座って装置1を起動するとき、身体センサ20及びモーションセンサ30は起動し、信号の測定及びストレス評価素子40への出力の送信を開始する。ストレス評価素子40において、測定結果が処理され、筋肉の共収縮の量が決定される。同様に、当該筋肉の共収縮の量の緩和に対する要求に基づいて、角度設定装置85を制御するための制御パラメータが決定される。例えば、筋肉の共収縮の量が比較的多い思われる場合、角度設定装置85によって角度αを増加するために適した制御パラメータが決定される。一旦、座席部分81及び背もたれ82の新しい相互の位置が実現されると、筋肉の共収縮の量が最小になったことが測定により判明するまで、身体センサ20による電気的な身体信号の測定、モーションセンサ30による人の運動の測定、ストレス評価素子40による測定結果の処理、角度設定装置85を制御するための制御パラメータの決定、及び角度設定装置85による角度αの調整を行うサイクルをもう一度実行する。
【００４６】
簡略のため、図６において、身体センサ20からストレス評価素子40への情報の流れ、モーションセンサ30からストレス評価素子40への情報の流れ、及びストレス評価素子40から角度設定装置85への情報の流れは、破線の矢印によって概略的に表される。
【００４７】
図7及び8に、身体センサ20によって実行された測定結果の実例として、電気記録図が示される。特に、これらの電気記録図は、人の手首で測定を実行することによって得られ、図7に示される電気記録図は人がリラックスした状態である間に測定を実行することによって得られ、図8に示される電気記録図は人の筋肉が緊張している間に測定を実行することによって得られる。完全を期して、電気記録図は時間（水平軸）に対する測定された電気信号の振幅（垂直軸）のグラフである。
【００４８】
人の心臓の働きが両方の測定状態においてほぼ同じであったことに起因して、電気記録図の全体の外観はおおよそ同じものである。しかしながら、より詳細なレベルでは、人の筋肉の緊張が異なることにより生じた違いは識別可能である。図7及び図8の比較は、測定された信号における筋肉の緊張の影響を明らかにする。
【００４９】
電気記録図は、心電図（ECG）及び筋電図（EMG）の結合とみなすことができる。EMGに基づいて、筋肉の緊張のレベルが決定される。ECGを全電気信号から減ずることによって、EMGを得ることができる。ECGを決定するために、椅子80は同様に心臓の近くで測定を実行するためのセンサを備えることができる。
【００５０】
本発明の範囲内で、単なる座席部分81と背もたれ82との間の角度α以外にも、椅子80の形状のより多くの外観を調整可能とすることができる。例えば、座席部分81及び背もたれ82の全体の位置を、支持ブロック83の対に対して調整可能とすることができる。同様に、椅子80は人の腰を支持するためのサポートパネルを備えることができ、このサポートパネルの位置は背もたれ82に対して調整可能である。さらに、椅子80は検出されたストレスレベルに基づいてフィードバックを提供するための更なる素子を含むことができる。例えば、椅子80は、背もたれ82中に組み込まれ筋肉の共収縮の量が予め定められた閾値を超えた場合に起動する赤外線LEDや、目に見える形でフィードバックを提供するためのディスプレイ等を含むことができる。
【００５１】
身体センサ20及びモーションセンサ30の他に、椅子80は同様に他のセンサ、例えば椅子80中の人の存在を検出するためのセンサを備えることができる。そのようなセンサは、例えば、温度センサ又は湿度センサであることができる。椅子80中の人の存在を検出することに関する別のオプションは、椅子80を覆うテキスタイルの伸長の程度を測定するセンサを適用することである。
【００５２】
さらに、本発明の範囲内で、ヘッドレストを有する椅子80が提供されることができ、脳の活動を測定するための少なくとも一つの身体センサ20がヘッドレスト中に配置される。この態様において、例えば、アルファ脳波の周波数を測定し、この周波数を予め定められたレベルにすることを目指すフィードバックを提供することが可能である。
【００５３】
椅子80は、それの様々な素子に電力を供給するための一体化された電力供給源（図示せず）を有することができるが、椅子80の電源回路を例えばプラグによって本線に接続可能とすることも可能である。
【００５４】
実際的なアプリケーションにおいて、筋肉の活動、心臓の活動及び／又は脳の活動から得られる電気信号の測定に対する環境信号の影響を最小化するために、同相除去を実現するための手段がとられる。例えば、電気伝導性材料の薄板が、座席部分81中に組み込まれる。そのような薄板は、図6において破線によって概略的に表され、参照記号86によって示される。薄板86は椅子80の電気接地システムに結合され、薄板86と人の身体との間の容量結合が確立される。薄板86を適用することによって有用な効果が得られることを確実にするために、薄板86の面積が身体センサ20の全面積に関して大きいことが好ましい。電気伝導性薄板86を用いることの代替案は、測定システムを人の身体に接地することがある。
【００５５】
本発明の範囲が先に議論された例に限定されず、特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱すること無くいくつかの修正及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
【００５６】
前述において、ストレスに関連する人の状態を決定し、この状態についてのフィードバックを提供する装置1が説明される。他の素子の中でもとりわけ、この装置1は、ストレスに関連する身体パラメータを検出するための身体センサ20、ストレス評価素子40、及びフィードバック装置60, 70, 85を有し、ストレス評価素子40は身体センサ20によって提供される入力を処理して身体センサ20によって提供される入力に基づいてフィードバック装置60, 70, 85を制御するための制御パラメータを決定する。身体センサ20はテキスタイル構造中に組み込まれるので、検査される人がセンサ20を感じず、その結果、装置1と人との間の交互作用によって試験結果が影響されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】シャツに組み込まれた本発明の装置の素子を概略的に示す図。
【図２】本発明の装置の一部である身体センサの動作を示す図。
【図３】本発明の装置が適用された場合に人のストレスレベルを決定する方法を示す図。
【図４】本発明の装置の一部であるフィードバック装置の第１の可能な実施の形態を概略的に示す図。
【図５】本発明の装置の一部であるフィードバック装置の第２の可能な実施の形態を概略的に示す図。
【図６】人のストレスレベルを決定し椅子の形状を調整するための素子を有し、人を完全にリラックスした状態にする椅子を概略的に示す図。
【図７】リラックスした状態の人の手首で測定を実行することにより得られる電気記録図を示す図。
【図８】腕及び肩の筋肉が緊張している同じ人の手首で測定を実行することにより得られる電気記録図を示す図。
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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