(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体のスライド式カバーをスライドすることによって該装置本体の表面上に露出する、被験者の指先の腹部を密着可能に形成された指先接触部と、
前記装置本体に組み込まれ、前記指先接触部上に密着させた前記被験者の指先の腹部をセンシングすることによって該被験者の脈波を測定するセンサ部と、
前記センサ部が測定した前記被験者の脈波を解析して該被験者のストレス度を示す指標を算出する解析部と、
前記指標に基づく表示を行う表示部と
を備え、
前記スライド式カバーは、前記本体の長手方向外側にスライドし、前記センサ部及び前記指先接触部が露出した位置でロック状態となり、前記被験者の前記指先接触部に接触された指以外の指により把持可能であることを特徴とするストレス情報測定装置。
【請求項２】
前記センサ部は、受光部と発光部とを備え、
前記受光部と発光部とは、前記被験者の指先の腹部の長手方向に並べて配置されることを特徴とする請求項１に記載のストレス情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者の脈波を測定して当該被験者のストレス度を算出する情報測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間は、仕事、人間関係、或いは環境の変化等のさまざまな要因に起因してストレスを感じる。そして、過度にストレスを感じると、交感神経が副交感神経に対して過度に優位になって、不安感、混乱や自信喪失、さらにはさまざまな病気の原因にもなり得る。したがって、ストレスの状態を把握することは、社会の一員として生活する上で、非常に重要なことである。
【０００３】
従来からこのようなストレスを定量的に判断するためにストレス度を評価する装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
特許文献１には、被験者の手の第２指の血管の脈流を光学的に検出して、ストレスとの相関関係がある心拍間隔を算出し、心拍間隔の揺らぎから過度のストレスが蓄積された状態を検出する装置が開示されている。また、特許文献２には、被験者の手の指の腹部をセンサの床面に戴置して、当該腹部を発光部及び受光部に密着させ、被験者の脈波情報を取得するセンサが開示されている。
【特許文献１】特開平１０−７１１３７号公報
【特許文献２】特開２００４−４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来技術では、交感神経が優位となるストレス状態を検出している。しかし、リラックス状態であっても、度が過ぎてストレスを感じなくなる場合は、副交感神経が過度に優位になって、退屈感や無気力感、競争心の欠如といった状態に陥る危険性がある。従って、交感神経と副交感神経のバランスに基づくストレス度合いを測定し、被験者に通知することが重要と考えられる。
【０００６】
そこで、本発明は交感神経と副交感神経のバランスに基づくストレス度合いを測定し、被験者に通知可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るストレス情報測定装置は、装置本体のスライド式カバーをスライドすることによって該装置本体の表面上に露出する、被験者の指先の腹部を密着可能に形成された指先接触部と、前記装置本体に組み込まれ、前記指先接触部上に密着させた前記被験者の指先の腹部をセンシングすることによって該被験者の脈波を測定するセンサ部と、前記センサ部が測定した前記被験者の脈波を解析して該被験者のストレス度を示す指標を算出する解析部と、前記指標を表示する表示部とを備え、前記スライド式カバーは、前記本体の長手方向外側にスライドし、前記センサ部及び前記指先接触部が露出した位置でロック状態となり、前記被験者の前記指先接触部に接触された指以外の指により把持可能であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る上記ストレス情報測定装置において、前記センサ部は、受光部と発光部とを備え、前記受光部と発光部とは、前記被験者の指先の腹部の長手方向に並べて配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、交感神経と副交感神経のバランスに基づくストレス度合いを測定し、被験者に通知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る被験者のストレス度を測定する携帯型の情報測定装置（ストレスチェッカー）及びそれを用いたストレス度の測定方法について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係るストレスチェッカーの外観図である。図１に示すように、本実施形態に係るストレスチェッカーは、本体部１０にスライド可能なカバー部１１が形成されている。図１において、（ａ）はスライド可能なカバー部１１を閉じた状態におけるストレスチェッカーを示し、（ｂ）は当該カバー部１１をスライドさせて後述する指先接触部１２とセンサ部１３とを露出させた状態を示している。尚、スライド式のカバー部１１は本体部１０の長手方向にスライドし、後述するセンサ部１３及び指先接触部１２が露出した位置でロック状態になる。
【００１３】
指先接触部１２は、本体部１０の表面上に、当該本体のスライド式のカバー部１１をスライドさせることによって露出するように形成されている。また、被験者の指先の腹部を密着可能に接触させることができるように、凹状に形成されている。また、センサ部１３は、本体部１０内に指先接触部１２と重畳するように組み込まれ、スライド式のカバー部１１をスライドすることによって露出するように形成されている。
【００１４】
そして、センサ部１３は、指先接触部１２上に被験者の指の腹部が密着した状態で一定時間センシングすることによって当該被験者の脈波を測定する。センサ部１３には発光部１３ａと受光部１３ｂとが、被験者の指の長さ方向に並べて配置されており、発光部１３ａからの照射光が指先接触部１２上の被験者の指の腹部に照射され、指内部からの反射光を受光部１３ｂが受光して、その受光量の変化を電圧に変換して脈波が測定される。
【００１５】
また、図１に示すように、本実施形態に係るストレスチェッカーは表示部１４を備えており、センサ部１３で測定された被験者の脈波を解析して当該被験者のストレス度を示す指標（ストレス値）を算出し、その指標を数値、図形、或いはそれらの組合せで出力表示する。これにより、被験者は、自己の現在のストレス度を定量的に把握することができる。さらに、本体部１０には、ストレス度の測定開始、中止等を被験者が指示するための指示ボタン等から成る指示入力部１５が形成されている。
【００１６】
図２は、図１に示すストレスチェッカーのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図２において、ストレスチェッカーの本体部１０内の指先接触部１２は、本体部１０のカバー部１１をスライドすることによって本体表面上に露出する、被験者の指先の腹部を密着させる部分である。また、センサ部１３は、装置本体に組み込まれ、指先接触部１２上に密着させた被験者の指先の腹部をセンシングすることによって被験者の脈波を測定する。
【００１７】
センサ部１３には、赤外光を発光し、指先接触部１２に置かれた被験者の指先の腹部に赤外光を照射する発光部１３ａが含まれる。この発光部１３ａは赤外線ＬＥＤ等を用いて構成することができる。また、該腹部に照射された赤外光の反射光を受光する受光部１３ｂが含まれる。受光部１３ｂは、フォトダイオードなどの受光用ダイオードを用いて構成することができる。
【００１８】
このセンサ部１３により、生体情報として脈波を測定することができる。より詳細には、センサ部１３は、例えば被験者の手の第２指の血管における血液の流量の脈動を光学的に検出する。一般に指の長手方向に並行して血管が走っているので、受光部と発光部を該長手方向に並べて配置することで、血管の脈流は比較的安定した状態で検出することができる。
【００１９】
そして、解析部２０は、センサ部１２が測定した被験者の脈波を解析して被験者のストレス度を示す指標（ストレス値）を算出する。ここで、解析部２０は、フーリエ変換部２１、周波数成分演算部２２、ストレス値算出部２３から構成される。ここで、フーリエ変換部２１では、センサ部１３が測定した被験者の２N拍分の心拍間隔の脈拍データを高速フーリエ変換で解析してパワースペクトルを算出する。
【００２０】
ここで"Ｎ"の値は、例えば"８"と設定することができ、６４拍分の心拍間隔の脈拍データを測定することができる。このように、２N拍分としたのは、高速フーリエ変換を行うためには、２のＮ乗のサンプル値が必要となるためである。
【００２１】
周波数成分算出部２２では、パワースペクトルから低周波数（０．０４Ｈｚ〜０．１５Ｈｚ）における成分（ＬＦ）と高周波数（０．１５〜０．４Ｈｚ）における成分（ＨＦ）とを算出する。ストレス値算出部２３では、周波数成分算出部２２で算出された低周波数成分（ＬＦ）と高周波数成分（ＨＦ）とを比較して、ストレス値を算出する。
【００２２】
このとき、ＬＦは被験者の交感神経の活動に関連し、ＨＦは被験者の副交感神経の活動に関連すると考えられる。即ち、算出されたＬＦとＨＦとを比較して、ＬＦの値が大きい場合には、交感神経の活動が優位であり、被験者がストレス状態にあると判定できる。一方、ＨＦの値が大きい場合には、副交感神経の活動が優位であり、被験者がリラックス状態にあると判定することができる。
【００２３】
一般的に、ストレスが全くない状態よりも、むしろ適度なストレスとリラックス状態が均衡している状態を良好な健康状態と捉えることができる。そこで、本実施形態では、ＬＦとＨＦとの値が一致する場合を、交感神経と副交感神経とのバランスがとれた良好な状態（第１の状態）とみなし、この場合のストレス値を"０"とする。
【００２４】
また、ＬＦがＨＦよりも大きくなる場合、即ち交感神経が優位な状態（第２の状態）では、ストレス値を正の値として算出し、ＨＦがＬＦよりも大きくなる場合、即ち副交感神経が優位な状態（第３の状態）では、ストレス値を負の値として算出する。ストレス値は単純にＬＦとＨＦとの差分値としても良いし、差分値に所定の重み付けを行っても良い。なお、本実施形態では、ストレス値の取り得る範囲を−５０から５０までの１０１段階としている。
【００２５】
そして、表示部１４は、解析部で算出されたストレス値を被験者のストレス度を示す指標として画面表示する。また、指示入力部１５は、前述したように、ストレス度の測定開始、中止等を被験者が指示するための指示ボタン等から成る。
【００２６】
図３は、本発明の一実施形態に係るストレスチェッカーを用いたストレス度の測定処理手順を説明するためのフローチャートである。被験者は、図１に示すストレスチェッカーの主電源をＯＮ状態にすると、表示部１４にタイトル表示等がされる（ステップＳ１１）。
【００２７】
被験者が、ストレスチェックを行うために、指示入力部１５を操作して決定ボタンを押下すると、ストレスチェックを行うことを被験者に示すために、表示部１４の画面表示が、例えば「ゲンザイノ  ストレスヲ  ソクテイ！」に切り替わる（ステップＳ１２）。さらに、被験者が指示入力部１５を操作して決定ボタンを押下すると、被験者の脈拍を測定するために当該被験者に指を指先接触部１２上に接触させるために、表示部１４の画面表示が「センサーニ  ユビヲオイテ  クダサイ」等に切り替わる（ステップＳ１３）。
【００２８】
そして、被験者が指の腹部を指先接触部１２上に接触させると、センサ部１３がそれを感知し、自動的に当該被験者の脈拍の計測が開始される（ステップＳ１４）。尚、計測が開始される際に、表示部１４の表示画面上に「ソクテイ  スタート！」等の測定開始を被験者に知らせる旨の表示をしてもよい。或いは、当該表示に代えて、又は当該表示とともに、効果音を発するようにしてもよい。この場合、ストレスチェッカーには、さらに音声出力部が備わることとなる。
【００２９】
本実施形態では、被験者の脈拍を計測する時間として、一例として７５秒間測定するものとする。尚、脈拍測定中には、表示部１４の表示画面上に測定中の脈波や心拍数等を表示するようにしてもよい（ステップＳ１５）。  図４は、本発明の一実施形態に係るストレスチェッカーの表示部１４に表示される画面例を示す図である。図４において、（ａ）は被験者が脈拍を測定している間、表示部１４に表示される脈拍及び心拍数の一例を示している。
【００３０】
ここで本実施形態に係るストレスチェッカーは、被験者の脈拍をより適正に測定することができるように、カバー部１１が、本体部１０の長手方向外側にスライドして、センサ部１３及び指先接触部１２が露出した位置でロック状態になる。これにより、被験者が例えば、右手の第２指を指先接触部１３上に置いた場合には右手第３指でカバー部１１を押さえることができ、ストレスチェッカーを安定させて測定することが可能となる。
【００３１】
また、被験者が例えば、右手の第３指を指先接触部１３上に置いた場合には右手第２指で本体部１０を、同第４指でカバー部１１を押さえることができ、ストレスチェッカーをより安定させて測定することが可能となる。また、左手の第１指での測定も可能である。
【００３２】
これにより、ストレスチェッカーを携帯して、移動しながら（歩行しながら）でも測定を実施することができる。このように、カバー部１１は、埃等からセンサ部１３を保護するだけではなく、指先接触部１２と指との接触を有効に保つための握り部としての役目も果たす。
【００３３】
そして、脈拍を一定時間計測した後、解析部２０においてストレス値を算出する（ステップＳ１６）。尚、脈拍測定が終了した後、ストレス値を算出するまでの間、表示部１４に算出結果の計算待ちであることをユーザに知らせるための結果待ち画面を表示するようにしてもよい。
【００３４】
そして、ストレス値が算出されると表示部１４に当該ストレス値を表示する（ステップＳ１７）。図４（ｂ）は、算出されたストレス値が表示される表示部１４の表示画面の一例を示している。そして、ユーザは表示部１４に表示されたストレス値を見ることによって、自身のストレス度や、体調等を定量的に判断することができる。
【００３５】
ユーザがさらに決定ボタンを押下すると、表示部１４に算出されたストレス値に応じたユーザへのアドバイス情報を表示するようにしてもよい（ステップＳ１８）。例えば、ストレス値がほとんど０であって交感神経と副交感神経とのバランスが取れている場合には、図４（ｃ）に示すように、「ジリツシンケイノバランスガ  トテモヨイデス！タイチョウモヨイノデハ？」等のような表示をすることができる。尚、当該アドバイス情報を一度に表示部１４上に表示できない場合には、アドバイス情報を複数に分割して画面表示を切り替えて表示させるようにしてもよい。
【００３６】
図５は、本発明の一実施形態に係るストレスチェッカーで算出されるストレス値と被験者のストレス度合い、及び表示部１４における表示例を示す図である。
【００３７】
５０１は、１０１段階のストレス値の値を１〜１１のインデックスに分類した場合のインデックス番号を示す。５０２は、各インデックスに対応して表示部１４に表示される画面表示例である。各表示５０２は、ストレス値に基づくストレス度合いを視覚的に把握可能に示すものである。５０３は、表示５０２のそれぞれと対応づけられるストレス値の数値範囲を示す。５０４は、数値範囲５０３に基づき推測される被験者の状態を示しており、係る状態５０４の内容に基づいて被験者へのメッセージを作成することができる。
【００３８】
なお、数値範囲５０３と画面表示例５０２との対応、及び状態５０４の内容は一例に過ぎず、これに限定されるものではない。即ち、数値範囲をより細かく設定しても良いし、より粗く設定しても良い。
【００３９】
尚、本発明は、前述した実施形態の機能をコンピュータで実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体（記憶媒体）に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータが読み出して実行するようにしてもよい。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体には、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の可搬記録媒体、コンピュータに内蔵されているハードディスク、揮発性メモリ（ＲＡＭ）等の記憶装置（記録装置）を含む。また、上記プログラムは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介して上記システムやコンピュータ等にダウンロードするようにしてもよい。
【００４０】
そして、上記システムやコンピュータにおいて、読み出されたプログラムを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されることとなる。この場合、上記記録媒体等は、前述したフローチャートに対応するプログラムを格納している。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係るストレスチェッカーの外観図である。
【図２】図１に示すストレスチェッカーのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るストレスチェッカーを用いたストレス度の測定処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係るストレスチェッカーの表示部１４に表示される画面例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るストレスチェッカーで測定されるストレス度、各ストレス度に応じた表示例、及び各ストレス度における一般的な被験者の状態の説明を示す図である。
【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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