JP5452309B2 - Respiratory guidance system, respiratory guidance program - Google Patents

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Description

本発明は、利用者の呼吸を誘導する呼吸誘導システムと、呼吸誘導システムに用いる呼吸誘導プログラムとに関するものである。   The present invention relates to a breathing guidance system for guiding breathing of a user and a breathing guidance program used for the breathing guidance system.

従来から、利用者の呼吸を整えるように誘導することにより、利用者をリラックス状態やリフレッシュ状態に誘導する装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed an apparatus that guides a user to a relaxed state or a refreshed state by guiding the user to adjust their breathing (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載された装置では、利用者の光環境や音環境を制御することにより利用者の呼吸を誘導し、呼吸を統制することによって、リラックス状態に誘導している。特許文献1には、呼吸誘導を可能とするために、呼吸の周期や呼気の時間の範囲を規定し、当該範囲内で呼吸を誘導するための感覚刺激装置を作動させることが記載されている。   In the apparatus described in Patent Document 1, the user's breathing is induced by controlling the user's light environment and sound environment, and the relaxation is induced by controlling the breathing. Patent Document 1 describes that in order to enable breathing induction, a range of breathing period and expiration time is defined, and a sensory stimulation device for inducing breathing within the range is operated. .

特開2002−336357号公報JP 2002-336357 A

ところで、この種の目的では、時間をかけて呼吸することが有効であると考えられており、ゆっくりとした呼吸ができるように誘導することが必要である。一方、利用者が腹式呼吸を修得している場合、あるいは座禅やヨガの呼吸法のように丹田を意識した呼吸法を習得している場合には、呼吸を意識的に調整することができるが、この種の呼吸法に慣れてない利用者は、呼吸の長さを調整することが難しい。   By the way, it is thought that it is effective to breathe over time for this kind of purpose, and it is necessary to induce it so that it can breathe slowly. On the other hand, if the user has mastered abdominal breathing, or if he has mastered Tanda's breathing technique, such as zazen or yoga breathing, he can consciously adjust the breathing. However, users who are not familiar with this type of breathing technique have difficulty adjusting the length of breathing.

したがって、この種の装置を用いる際には、利用者が呼吸法に慣れているか否かを判断し、利用者の慣れの程度(呼吸法の習熟度)に応じた方法で呼吸を誘導することが望ましいと考えられる。しかしながら、特許文献1では、呼吸法の習熟度を判断する技術については記載がなく、利用者の習熟度に応じて呼吸を誘導することについては考慮されていない。   Therefore, when using this type of device, determine whether the user is accustomed to the breathing method, and induce respiration according to the degree of familiarity of the user (the proficiency level of the breathing method). Is considered desirable. However, Patent Document 1 does not describe a technique for determining the proficiency level of the breathing method, and does not consider inducing respiration according to the proficiency level of the user.

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、利用者の呼吸法の習熟度を判定することを可能にした呼吸誘導システム、その呼吸誘導システムに用いる呼吸誘導プログラムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and its purpose is to provide a respiratory induction system capable of determining the proficiency level of a user's respiratory technique and a respiratory induction program used for the respiratory induction system There is to do.

本発明は、上記目的を達成するために、利用者の知覚に刺激を与える刺激手段と、利用者の呼吸を検出する呼吸センサと、呼吸センサの出力に基づいて利用者の呼吸を誘導するように刺激手段を制御する制御手段と、利用者の呼吸における習熱度のレベルを判定する習熱度判定部と、習熟度判定部により判定された習熟度を出力する出力手段とを備え、習熟度判定部は、呼吸センサにより検出される呼気時間の履歴を記憶し、記憶した所定回の呼気時間のばらつきの程度の評価値を求め、呼気時間のばらつきが小さく評価値が規定値以下である状態が生じる頻度に応じて、当該頻度に対応付けた習熟度を判定することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a stimulating means for stimulating perception of a user, a respiration sensor for detecting respiration of the user, and inducing respiration of the user based on the output of the respiration sensor. And a control means for controlling the stimulation means, a skill level determination unit for determining the level of heat level in the breathing of the user, and an output means for outputting the skill level determined by the skill level determination unit. The unit stores a history of expiration time detected by the respiration sensor, obtains an evaluation value of the degree of variation of the stored expiration time for a predetermined number of times, and there is a state in which the variation in expiration time is small and the evaluation value is equal to or less than a specified value. depending on the frequency occur, characterized in that determine the constant proficiency which correlated with the frequency.

本発明の別の構成は、利用者の知覚に刺激を与える刺激手段と、利用者の呼吸を検出する呼吸センサと、呼吸センサの出力に基づいて利用者の呼吸を誘導するように刺激手段を制御する制御手段と、利用者の呼吸における習熱度のレベルを判定する習熱度判定部と、習熟度判定部により判定された習熟度を出力する出力手段とを備え、習熟度判定部は、呼吸センサにより検出される呼気時間の履歴を記憶し、記憶した所定回の呼気時間のばらつきの程度の評価値を求め、呼気時間のばらつきが小さく評価値が規定値以下である呼気時間の継続回数または継続時間に応じて、当該継続回数または当該継続時間に対応付けた習熟度を判定することを特徴とする。 Another configuration of the present invention includes a stimulation unit that stimulates a user's perception, a respiration sensor that detects respiration of the user, and a stimulation unit that induces respiration of the user based on an output of the respiration sensor. A control means for controlling, a fever degree determination unit for determining a level of fever level in breathing of the user, and an output means for outputting the proficiency level determined by the proficiency level determination unit. A history of expiratory time detected by the sensor is stored, and an evaluation value of the degree of variation of the stored exhalation time is obtained, and the number of times of expiratory time in which the expiratory time variation is small and the evaluation value is equal to or less than a specified value or According to the duration, the number of continuations or the proficiency associated with the duration is determined .

さらに、習熟度判定部は、呼吸センサにより検出される呼気時間の履歴を記憶し、記憶した所定回の呼気時間のばらつきの程度の評価値を求め、呼気時間のばらつきが大きく評価値が規定値を超えるときに習熟度を所定のレベル未満と判定する構成を採用することができる。   Further, the proficiency level determination unit stores a history of expiration time detected by the respiration sensor, obtains an evaluation value of the degree of variation of the stored expiration time, and the evaluation value is a predetermined value with a large variation in expiration time It is possible to adopt a configuration in which the proficiency level is determined to be less than a predetermined level when exceeding.

あるいはまた、習熟度判定部は、呼吸センサにより検出される呼気時間の履歴を記憶し、利用開始から記憶した所定回の呼気時間のばらつきの程度の評価値を求め、呼気時間のばらつきが大きく評価値が規定値を超えるときに習熟度を所定のレベル未満と判定する構成を採用することができる。   Alternatively, the proficiency level determination unit stores a history of expiration time detected by the respiratory sensor, obtains an evaluation value of the degree of variation in expiration time for a predetermined number of times stored from the start of use, and greatly evaluates the variation in expiration time A configuration can be adopted in which the proficiency is determined to be less than a predetermined level when the value exceeds a specified value.

本発明の呼吸誘導プログラムは、利用者の知覚に刺激を与える刺激手段および利用者の呼吸を検出する呼吸センサとともに用いられるコンピュータを、呼吸センサの出力に基づいて利用者の呼吸を誘導するように刺激手段を制御する機能を備える制御手段として機能させるプログラムであって、利用者の呼吸における習熱度のレベルを判定する習熱度判定部と、習熟度判定部により判定された習熟度を出力する出力手段とを実現し、習熟度判定部は、呼吸センサにより検出される呼気時間の履歴を記憶し、記憶した所定回の呼気時間のばらつきの程度の評価値を求め、呼気時間のばらつきが小さく評価値が規定値以下である状態が生じる頻度に応じて、当該頻度に対応付けた習熟度を判定することを特徴とする。
本発明の別の呼吸誘導プログラムは、利用者の知覚に刺激を与える刺激手段および利用者の呼吸を検出する呼吸センサとともに用いられるコンピュータを、呼吸センサの出力に基づいて利用者の呼吸を誘導するように刺激手段を制御する機能を備える制御手段として機能させるプログラムであって、利用者の呼吸における習熱度のレベルを判定する習熱度判定部と、習熟度判定部により判定された習熟度を出力する出力手段とを実現し、習熟度判定部は、呼吸センサにより検出される呼気時間の履歴を記憶し、記憶した所定回の呼気時間のばらつきの程度の評価値を求め、呼気時間のばらつきが小さく評価値が規定値以下である呼気時間の継続回数または継続時間に応じて、当該継続回数または当該継続時間に対応付けた習熟度を判定することを特徴とする。
The respiratory induction program of the present invention induces a user's respiration based on the output of the respiration sensor, using a stimulating means for stimulating the user's perception and a computer used with the respiration sensor for detecting the respiration of the user. A program that functions as a control unit having a function of controlling the stimulation unit, and that outputs a proficiency level determined by the proficiency level determination unit that determines the level of the heat level of the user's breathing and the proficiency level determined by the proficiency level determination unit The proficiency level determination unit stores a history of expiration time detected by the respiration sensor, obtains an evaluation value of the degree of variation in the stored expiration time, and evaluates the variation in expiration time to be small. A proficiency level associated with the frequency is determined according to the frequency of occurrence of a state in which the value is equal to or less than a specified value .
Another respiratory induction program according to the present invention induces a user's respiration based on an output of the respiration sensor, using a stimulating means for stimulating the user's perception and a computer used with the respiration sensor for detecting the respiration of the user. A program for functioning as a control means having a function of controlling the stimulation means, and a proficiency level determination unit for determining the level of the proficiency level of the user's breathing and the proficiency level determined by the proficiency level determination unit The proficiency level determination unit stores a history of expiration time detected by the breathing sensor, obtains an evaluation value of the degree of variation of the stored predetermined expiration time, and the expiration time variation is The proficiency associated with the duration or duration is determined according to the duration or duration of expiratory time whose evaluation value is less than the specified value. The features.

本発明の構成によれば、呼吸センサにより利用者の呼吸を検出し、検出した呼吸に基づいて利用者の呼吸法の習熟度を判定し、結果的に利用者の習熟度に応じた呼吸の誘導を可能にするという利点がある。   According to the configuration of the present invention, the user's breathing is detected by the breathing sensor, the user's proficiency level of the breathing method is determined based on the detected breathing, and as a result, the respiration rate corresponding to the user's proficiency level is determined. There is an advantage of enabling guidance.

実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows embodiment. 同上に用いる装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the apparatus used for the same as the above. 同上の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing same as the above. 同上の動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example same as the above. 同上の他の動作例を示す図である。It is a figure which shows the other operation example same as the above. 呼気時間および吸気時間の測定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a measurement of expiration time and inhalation time. 同上における習熟度の判定動作を示す動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing which shows the determination operation | movement of the skill level same as the above. 同上を用いたときの脳波の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of an electroencephalogram when using the same as the above. 同上を用いたときの効果を示す図である。It is a figure which shows the effect at the time of using the same as the above.

以下に説明する呼吸誘導システムは、立位、座位、臥位のいずれでも利用可能であり、以下の実施形態では座位で使用する椅子型の装置について説明する。ただし、立位で使用する壁型あるいは支柱型の装置や、臥位で使用する寝具型の装置などの構成を採用することも可能である。   The respiratory guidance system described below can be used in any of the standing position, the sitting position, and the lying position. In the following embodiment, a chair-type device used in the sitting position will be described. However, it is also possible to adopt a configuration such as a wall-type or support-type device used in a standing position, or a bedding-type device used in a lying position.

椅子型のマッサージ機20は、図2に示すように、座部21と背もたれ部22とを備える。背もたれ部22には、マッサージ機20に着座した利用者の背部に対して、押圧、揉捏、叩打、軽擦、振動などの各種のマッサージを施すマッサージ機構部2が設けられている。マッサージ機構部2は、背もたれ部22を上下に移動して、利用者の腰から首までの所望位置にマッサージを施す構成を採用することもできる。ただし、本実施形態で用いるマッサージ機構部2では少なくとも押圧が可能であればよい。   As shown in FIG. 2, the chair-type massage machine 20 includes a seat portion 21 and a backrest portion 22. The backrest part 22 is provided with a massage mechanism part 2 that performs various massages such as pressing, wrinkling, tapping, light rubbing, and vibration on the back part of the user seated on the massage machine 20. The massage mechanism unit 2 can also adopt a configuration in which a massage is applied to a desired position from the user's waist to the neck by moving the backrest unit 22 up and down. However, the massage mechanism unit 2 used in the present embodiment only needs to be capable of at least pressing.

押圧を行うマッサージ機構部2としては、玉状に形成された揉み玉、輪状に形成された揉み輪、膨張・収縮が可能なエアバッグなどを用いることができる。揉み玉あるいは揉み輪を用いる場合には、左右方向の軸周りにおいて、揉み玉あるいは揉み輪を偏心回転させることにより、揉み玉あるいは揉み輪を背もたれ部22に対して前後に移動させることができる。このマッサージ機構部2は、利用者の呼吸を誘導する手段として機能する。すなわち、マッサージ機構部2は、利用者の胴体の少なくとも一部に接触し接触部位への押圧力を調節することにより呼吸を誘導する。   As the massage mechanism unit 2 that performs the pressing, a kneading ball formed in a ball shape, a kneading wheel formed in a ring shape, an airbag that can be inflated and contracted, and the like can be used. When the kneading balls or the kneading rings are used, the kneading balls or the kneading rings can be moved back and forth with respect to the backrest portion 22 by rotating the kneading balls or the kneading wheels eccentrically around the left and right axis. The massage mechanism unit 2 functions as a means for guiding the user's breathing. That is, the massage mechanism unit 2 induces respiration by contacting at least a part of the user's torso and adjusting the pressing force to the contact part.

マッサージ機20には、利用者の呼吸を検出する呼吸センサ1が設けられる。呼吸センサ1としては、利用者の腹部に巻き付けるベルトを備え、腹部の膨張と収縮とを加速度センサあるいは圧力センサで検出するものを用い。ただし、呼吸センサ1は、この構成に限定されるものではなく、利用者の呼気の期間(以下、「呼気時間」という)と、吸気の期間(以下、「吸気時間」という)とが分離可能である出力の得られる構成であれば、どのような構成であってもよい。たとえば、利用者の胸部に巻き付けるベルトを用いる構成、利用者の口および鼻を覆うカップ状の装具に気流を検出するセンサを設けた構成などを用いてもよい。あるいはまた、利用者の腹部に赤外線によるモアレ縞を投影し、モアレ縞をTVカメラで撮像することにより、モアレ縞の変化パターンから腹部の膨張と収縮とを検出することにより、利用者の呼吸を非接触で検出する呼吸センサを用いることも可能である。   The massage machine 20 is provided with a respiration sensor 1 that detects a user's respiration. As the respiration sensor 1, a belt provided around the user's abdomen and detecting expansion and contraction of the abdomen with an acceleration sensor or a pressure sensor is used. However, the respiration sensor 1 is not limited to this configuration, and the expiration period of the user (hereinafter referred to as “expiration time”) and the inspiration period (hereinafter referred to as “inspiration time”) can be separated. Any configuration may be used as long as the output can be obtained. For example, a configuration using a belt wound around the chest of the user, a configuration in which a sensor for detecting airflow is provided on a cup-shaped appliance covering the user's mouth and nose may be used. Alternatively, infrared moire fringes are projected onto the user's abdomen, and the moire fringes are imaged with a TV camera, and the user's breathing is detected by detecting the abdominal expansion and contraction from the change pattern of the moire fringes. It is also possible to use a respiration sensor that detects without contact.

図1に示すように、呼吸センサ1の出力は、制御手段10に設けたセンサ処理部11に入力される。センサ処理部11では、呼吸センサ1の出力を用いて、呼気時間か吸気時間かを判断する。呼吸センサ1の出力として加速度センサの出力を用いる場合は、呼気時間と吸気時間との判断には、収縮方向(たとえば、正とする)と膨張方向(たとえば、負とする)との期間をそれぞれ呼気時間と吸気時間とに対応付ける。   As shown in FIG. 1, the output of the respiration sensor 1 is input to a sensor processing unit 11 provided in the control means 10. The sensor processing unit 11 uses the output of the respiration sensor 1 to determine whether it is an expiration time or an inspiration time. When the output of the acceleration sensor is used as the output of the respiration sensor 1, the expiration time and the inhalation time are determined by the periods of the contraction direction (for example, positive) and the expansion direction (for example, negative), respectively. Correlate with expiration time and inspiration time.

ただし、加速度センサの出力には体動などによるノイズが含まれるから、ノイズを除去する必要がある。そのため、正負2段階のしきい値を設定しておき、呼気時間は加速度センサの出力が正のしきい値を超え、負のしきい値を下回るまでの期間とし、吸気時間は加速度センサの出力が負のしきい値を下回り、正のしきい値を超えるまでの期間とする。   However, since the output of the acceleration sensor includes noise due to body movement or the like, it is necessary to remove the noise. Therefore, a positive / negative two-stage threshold is set, the expiration time is a period until the output of the acceleration sensor exceeds the positive threshold and falls below the negative threshold, and the inspiration time is the output of the acceleration sensor Is a period until the value falls below the negative threshold and exceeds the positive threshold.

なお、しきい値を設定したことにより、検出した呼気時間および吸気時間と、実際の呼気時間および吸気時間との間に時間差が生じるから、検出した呼気時間および吸気時間には補正が必要である。時間差は略一定と考えてよいから、検出した呼気時間および吸気時間を、この時間差に相当する一定時間だけシフトさせることにより、検出した呼気時間および吸気時間に補正を加える。   Since the threshold value is set, there is a time difference between the detected expiration time and inspiration time and the actual expiration time and inspiration time. Therefore, the detected expiration time and inspiration time need to be corrected. . Since the time difference may be considered to be substantially constant, the detected expiration time and inspiration time are corrected by shifting the detected expiration time and inspiration time by a certain time corresponding to this time difference.

また、呼気時間と吸気時間との判断には、センサ処理部11において呼吸センサ1の出力を所定の時間間隔(たとえば、0.1s)でサンプリングし、サンプリング値に基づいて腹部の膨張の程度を推算してもよい。すなわち、上記時間間隔で検出した腹部の膨張の程度を表す数値の移動平均を求め、移動平均が正の期間を呼気時間、移動平均が負の期間を吸気時間としてもよい。   In order to determine the expiration time and the inspiration time, the sensor processing unit 11 samples the output of the respiration sensor 1 at a predetermined time interval (for example, 0.1 s), and determines the degree of inflation of the abdomen based on the sampling value. It may be estimated. That is, a moving average of numerical values representing the degree of abdominal inflation detected at the above time interval may be obtained, and a period when the moving average is positive may be an expiration time and a period when the moving average is negative may be an inspiration time.

なお、移動平均は、時系列データx1,x2,x3,…に対して、たとえば、(x1+x2+x3)/3、(x2+x3+x4)/3を用いるものとする。すなわち、平均するデータのすべてを新たなデータとするのではなく、データを1個ずつシフトさせた平均を用いる。ただし、何個のデータの平均を用いるかは適宜に選択する。   For the moving average, for example, (x1 + x2 + x3) / 3, (x2 + x3 + x4) / 3 are used for the time series data x1, x2, x3,. That is, instead of using all the data to be averaged as new data, an average obtained by shifting data one by one is used. However, how many data averages are used is appropriately selected.

制御手段10には、センサ処理部11により求めた呼気時間と吸気時間とに基づくタイミングで、マッサージ機構部2を制御する誘導制御部12が設けられる。誘導制御部12は、マッサージ機構部2から利用者に作用させる押圧力をマッサージ機構部2に指示する機能を有する。誘導制御部12では、基本的には、呼気時間において押圧力を上昇させる動作をマッサージ機構部2に指示し、吸気時間において押圧力を下降させる動作をマッサージ機構部2に指示する。   The control means 10 is provided with a guidance control unit 12 that controls the massage mechanism unit 2 at a timing based on the expiration time and the inspiration time obtained by the sensor processing unit 11. The guidance control unit 12 has a function of instructing the massage mechanism unit 2 of a pressing force that acts on the user from the massage mechanism unit 2. The guidance control unit 12 basically instructs the massage mechanism unit 2 to increase the pressing force during the expiration time, and instructs the massage mechanism unit 2 to decrease the pressing force during the inspiration time.

すなわち、誘導制御部12は、呼気時間において利用者への押圧力を強めるようにマッサージ機構部2を制御する呼気制御部12aと、吸気時間において利用者への押圧力を弱めるようにマッサージ機構部2を制御する吸気制御部12bとを備える。以下では、押圧力を高めるタイミングを第1のタイミングと呼び、押圧力を弱めるタイミングを第2のタイミングと呼ぶ。なお、マッサージ機構部2は、停止状態が許容されており、停止状態では停止前の押圧力が維持される。   That is, the guidance control unit 12 includes an expiration control unit 12a that controls the massage mechanism unit 2 so as to increase the pressing force on the user during the expiration time, and a massage mechanism unit that reduces the pressing force applied to the user during the inspiration time. And an intake air control unit 12b for controlling 2. Below, the timing which raises pressing force is called 1st timing, and the timing which weakens pressing force is called 2nd timing. The massage mechanism unit 2 is allowed to be stopped, and the pressing force before the stop is maintained in the stopped state.

呼気時間において押圧力を増大させる目的は、利用者の胴体を押圧することにより、呼気時間を継続させることである。すなわち、利用者の胴体をマッサージ機構部2で押圧ないし圧迫することによって呼気を促し、呼気時間を延長させるように誘導するのである。   The purpose of increasing the pressing force during the expiration time is to continue the expiration time by pressing the user's torso. That is, exhalation is promoted by pressing or compressing the user's torso with the massage mechanism unit 2 and the exhalation time is extended.

上述のようにして呼気時間を延長すると、利用者に緊張感を与えず副交感神経を優位にした状態で、中枢神経を賦活させることが可能になる。すなわち、呼気時間と吸気時間との両方について呼吸を誘導するのではなく、息を吐くときの継続時間にのみ着目して呼吸を誘導することにより、中枢神経を賦活させることが可能になると考えられている。このような事例は、ヨガや座禅などの呼吸法として知られている。呼気時間および吸気時間とマッサージ機構部2による押圧力の変化との具体的な関係については後述する。   If the expiration time is extended as described above, the central nerve can be activated in a state in which the parasympathetic nerve is dominant without giving the user a sense of tension. In other words, it is considered that the central nervous system can be activated by inducing respiration not by inducing respiration for both exhalation time and inspiration time but focusing only on the duration when exhaling. ing. Such cases are known as breathing techniques such as yoga and zazen. A specific relationship between the expiration time and the inhalation time and the change in the pressing force by the massage mechanism unit 2 will be described later.

目標とする呼気時間の長さは、制御手段10に設けた目標設定部13に設定された目標タイミングにより定められる。目標タイミングは、呼気時間から吸気時間に以降するタイミングであって、呼気時間の開始からの時間として定められる。要するに、呼気時間の開始が呼吸センサ1により検出された後に、呼気時間から吸気時間に移行させるタイミングとして目標タイミングが設定される。目標タイミングは、別に設けた入力手段3を用いて設定される。すなわち、入力手段3は、利用者が操作することにより目標タイミングを設定する装置であり、キーボードあるいはテンキーを用いるか、あるいはタッチパネルを用いて構成する。   The target expiration time is determined by the target timing set in the target setting unit 13 provided in the control means 10. The target timing is a timing after the expiration time to the inspiration time, and is defined as the time from the start of the expiration time. In short, after the start of the expiration time is detected by the respiration sensor 1, the target timing is set as a timing for shifting from the expiration time to the inspiration time. The target timing is set using the input means 3 provided separately. That is, the input means 3 is a device that sets a target timing by a user operation, and is configured using a keyboard, a numeric keypad, or a touch panel.

ところで、呼気制御部12aは、マッサージ機構部2により押圧力を高める第1のタイミングを、センサ処理部11により呼気時間の開始が検出されてから吸気時間の開始が検出される前までに設定している。第1のタイミングを定める基準としては、目標タイミングを用いる場合と、呼気時間の開始時点を用いる場合とがある。   By the way, the exhalation control unit 12a sets the first timing for increasing the pressing force by the massage mechanism unit 2 from the time when the sensor processing unit 11 detects the start of the exhalation time to the time when the start of the inspiration time is detected. ing. As a reference for determining the first timing, there are a case where the target timing is used and a case where the expiration time start point is used.

目標タイミングを用いる場合には、目標タイミングから所定時間だけ遡った時点を第1のタイミングとする。目標タイミングから遡る時間は、呼気時間よりは短く設定する必要がある。すなわち、目標タイミングから呼気時間よりも短い所定時間前の時点を第1のタイミングとする。   When the target timing is used, a time point that is a predetermined time backward from the target timing is set as the first timing. The time going back from the target timing needs to be set shorter than the expiration time. That is, the first timing is a time point that is a predetermined time before the expiration time from the target timing.

この場合、呼気制御部12aでは、呼気時間が開始された後に第1のタイミングになると押圧力を上昇させ、押圧力が最大になった後にはマッサージ機構部2を停止させる。すなわち、図3(a)の呼気時間と吸気時間とに対して、図3(b)に示すように、呼気時間の途中に設定された第1のタイミングt1でマッサージ機構部2による押圧力を上昇させ始め、呼気を促している。   In this case, the expiration control unit 12a increases the pressing force at the first timing after the expiration time starts, and stops the massage mechanism unit 2 after the pressing force reaches the maximum. That is, with respect to the expiration time and inhalation time of FIG. 3A, as shown in FIG. 3B, the pressing force by the massage mechanism unit 2 is applied at the first timing t1 set in the middle of the expiration time. It begins to rise and encourages exhalation.

図示例では、押圧力が最大になると、呼気時間から吸気時間に移行すると、吸気時間の開始時点を第2のタイミングt2として押圧力を下降させている。第2のタイミングt2を吸気時間の開始時点とすることは必須ではなく、吸気時間の開始が検出された時点以降で呼気時間の開始が検出される前までであればよい。   In the illustrated example, when the pressing force reaches the maximum, when the expiration time shifts to the inspiration time, the pressing force is decreased with the start time of the inspiration time as the second timing t2. It is not essential to set the second timing t2 as the start time of the inhalation time, and it is sufficient if it is after the time when the start of the inhalation time is detected and before the start of the expiration time is detected.

ところで、目標タイミングは、必ずしも吸気時間の開始のタイミングに一致するとは限らない。また、マッサージ機構部2による押圧力が最小である状態から最大になるまでの時間は、第1のタイミングt1から吸気時間の開始のタイミングまでの時間に一致するとは限らない。したがって、呼気制御部12aは、マッサージ機構部2による利用者への押圧力を上昇させ始めてから、吸気時間が開始される前に押圧力が最大になった場合には、マッサージ機構部2を停止させるのが望ましい。なお、押圧力の上昇中に吸気時間が開始された場合には、吸気時間の開始時点でマッサージ機構部2を停止させる動作と、押圧力の下降を開始させる動作とのいずれかを採用する。   By the way, the target timing does not necessarily coincide with the start timing of the intake time. In addition, the time from when the pressing force by the massage mechanism unit 2 is minimized to when it is maximized does not necessarily coincide with the time from the first timing t1 to the start timing of the intake time. Therefore, the expiration control unit 12a stops the massage mechanism unit 2 when the pressing force reaches the maximum before the inspiratory time starts after the massage mechanism unit 2 starts to increase the pressing force to the user. It is desirable to let them. In addition, when the intake time is started while the pressing force is increasing, either the operation of stopping the massage mechanism unit 2 at the start of the intake time or the operation of starting the decrease of the pressing force is employed.

図3に示す動作は、利用者が腹式呼吸(あるいは、丹田を意識した呼吸)を行った経験があり、呼気時間を比較的長く保つことができる場合に有効であって、呼気時間のさらなる延長のための訓練に利用することができる。なお、呼気時間の開始から第1のタイミングt1に達するまでは、マッサージ機構部2による押圧力を最小にしておくために、マッサージ機構部2を停止させておく。図3に示す例では、マッサージ機構部2を停止させるタイミングt3が呼気時間の開始時点に一致しているが、吸気時間中にマッサージ機構部2の押圧力が最小になる場合には、その時点を停止のタイミングt3とする。   The operation shown in FIG. 3 is effective when the user has experienced abdominal breathing (or breathing that is conscious of Tanda) and can keep the expiration time relatively long. Can be used for extension training. In addition, until the first timing t1 is reached from the start of the expiration time, the massage mechanism unit 2 is stopped in order to minimize the pressing force by the massage mechanism unit 2. In the example shown in FIG. 3, the timing t <b> 3 for stopping the massage mechanism unit 2 coincides with the start time of the expiration time, but when the pressing force of the massage mechanism unit 2 is minimized during the inspiration time, Is a stop timing t3.

図3に示す動作を行った場合の呼気時間の延長効果について図5に示す。縦軸は呼気時間と吸気時間との長さである。図5の(a)(c)はそれぞれ装置の使用前の呼気時間と吸気時間との長さを示し、(b)(d)はそれぞれ装置を5分間使用した後の呼気時間と吸気時間との長さを示している。また、各バーグラフの先端に示している直線は、期間の長さのばらつき(分散)を示している。図からわかるように、腹式呼吸の経験者が装置を使用した場合に、呼気時間を延長する有意の効果が認められた。   FIG. 5 shows the effect of extending the expiration time when the operation shown in FIG. 3 is performed. The vertical axis represents the length of expiration time and inspiration time. 5 (a) and 5 (c) show the length of exhalation time and inspiration time before using the device, respectively, and (b) and (d) show the exhalation time and inspiration time after using the device for 5 minutes, respectively. Indicates the length. Moreover, the straight line shown at the front-end | tip of each bar graph has shown the dispersion | variation (dispersion) of the length of a period. As can be seen, when the abdominal breathing experience person used the device, a significant effect of extending the expiration time was recognized.

一方、第1のタイミングを呼気時間の開始時点に設定する場合は、呼気制御部12aでは、呼気時間が開始された時点から押圧力を上昇させ、押圧力が最大になった後にはマッサージ機構部2を停止させる。すなわち、図4(a)の呼気時間と吸気時間とに対して、図4(b)に示すように、呼気時間の開始時点として設定された第1のタイミングt1でマッサージ機構部2による押圧力を上昇させ始め、呼気を促している。   On the other hand, when the first timing is set to the start time of the expiration time, the expiration control unit 12a increases the pressing force from the time when the expiration time starts, and after the pressing force reaches the maximum, the massage mechanism unit 2 is stopped. That is, as shown in FIG. 4B, with respect to the expiration time and the inhalation time in FIG. 4A, the pressing force by the massage mechanism unit 2 at the first timing t1 set as the start time of the expiration time. Is starting to raise and expiring.

また、この場合には、呼気時間の途中のタイミングt3で押圧力が最大になるから、呼気時間の途中からは押圧力が最大になった状態が保たれる。その後、吸気時間の開始時点を第2のタイミングt2として押圧力を下降させている。第2のタイミングについては、目標タイミングを基準にして第1のタイミングを設定する場合と同様に設定する。   In this case, since the pressing force becomes maximum at timing t3 in the middle of the expiration time, the state where the pressing force becomes maximum is maintained from the middle of the expiration time. Thereafter, the pressing force is lowered with the start time of the intake time as the second timing t2. The second timing is set in the same manner as when the first timing is set with reference to the target timing.

図4に示す動作は、利用者が腹式呼吸を行った経験が浅い場合に有効であって、腹式呼吸を修得させるための訓練に利用することができる。   The operation shown in FIG. 4 is effective when the user has little experience of performing abdominal breathing, and can be used for training to acquire abdominal breathing.

上述した構成において、制御手段10および入力手段3はパーソナルコンピュータを用いて実現される。すなわち、センサ処理部11、誘導制御部12(呼気制御部12a、吸気制御部12b)、目標設定部13は、パーソナルコンピュータに、呼吸センサ1およびマッサージ機構部2との接続に必要なハードウェアを付加し、上述した機能を実現するプログラムを実行することにより実現される。   In the configuration described above, the control means 10 and the input means 3 are realized using a personal computer. That is, the sensor processing unit 11, the guidance control unit 12 (the expiration control unit 12a, the inspiration control unit 12b), and the target setting unit 13 are provided with hardware necessary for connecting the respiratory sensor 1 and the massage mechanism unit 2 to the personal computer. In addition, it is realized by executing a program that realizes the functions described above.

また、呼吸を誘導するように利用者の知覚に刺激を与える刺激手段としては、呼気を促すことができればよいから、利用者の背中を押圧するマッサージ機構部2のほか、利用者の胴体の一部である胸や腹に接触する構成であって、腹部や胴部を押圧する構成を採用することも可能である。   In addition, as a stimulating means for stimulating the perception of the user so as to induce respiration, it is only necessary to be able to promote exhalation. Therefore, in addition to the massage mechanism unit 2 that presses the user's back, the user's torso It is also possible to adopt a configuration that contacts the chest or abdomen, which is a part, and that presses the abdomen or torso.

あるいは、利用者の知覚に刺激を与える刺激手段として触覚刺激を与える刺激手段を用いるのではなく、音や光を用いて視覚刺激や聴覚刺激を利用者に与える刺激手段を用いることも可能である。たとえば、聴覚刺激に呼吸音に似た音を含めると、利用者には自身の呼吸音がフィードバックされているかのような印象を与えることができるから、利用者をリラックスさせる効果が得られる。また、視覚刺激として、多数の点群が緩やかに移動する図形を表示すれば星空を見ているかのような感覚を与えて、利用者をリラックスさせることができる。この種の図形を用いる場合には、呼吸に合わせて点群が離合集散するようにしてもよい。   Alternatively, it is possible to use a stimulating means for giving a visual stimulus or an auditory stimulus to a user by using sound or light instead of using a stimulating means for giving a tactile stimulus as a stimulating means for giving a stimulus to a user's perception . For example, if a sound resembling a breathing sound is included in the auditory stimulus, the user can be given an impression as if his / her breathing sound is being fed back, so that an effect of relaxing the user can be obtained. Moreover, if a figure in which a large number of point clouds move slowly is displayed as a visual stimulus, it is possible to give the user a sense of looking at the starry sky and relax the user. When this type of figure is used, the point cloud may be scattered and scattered according to respiration.

この種の刺激手段を採用する場合は、利用者が入る個室の環境を形成してもよい。この種の個室を形成する場合は、利用者が着座する椅子と、椅子の少なくとも前方に映像を提示する映像提示装置と、椅子に着座した利用者に音環境を提供する音響提示装置とを配置する。さらに、室内の光環境を形成するために照明装置も設ける。映像提示装置と音響提示装置と照明装置とは、利用者の呼吸を誘導する環境を形成するように制御される。   When this type of stimulation means is employed, a private room environment where a user enters may be formed. When this kind of private room is formed, a chair on which a user sits, a video presentation device that presents an image at least in front of the chair, and an acoustic presentation device that provides a sound environment to the user seated on the chair are arranged To do. Furthermore, a lighting device is also provided in order to create an indoor light environment. The video presentation device, the acoustic presentation device, and the lighting device are controlled so as to form an environment for inducing the user's breathing.

音響提示装置は、前後左右上下の任意の位置に音像を形成することができるように、利用者の周囲に複数個のスピーカを配置する。音響提示装置が提示する音は、上述のように呼吸音に似せた音とし、呼吸センサにより検出される呼吸に併せて音像が前後に移動するように制御する。したがって、音量や音像を制御することにより呼吸を誘導する刺激手段として音響提示手段を用いることができる。   The acoustic presentation device arranges a plurality of speakers around the user so that a sound image can be formed at any position in front, rear, left, right, up and down. The sound presented by the acoustic presentation device is a sound resembling a breathing sound as described above, and is controlled so that the sound image moves back and forth in accordance with the breathing detected by the breathing sensor. Therefore, the sound presenting means can be used as a stimulating means for inducing respiration by controlling the volume and sound image.

また、照明装置は、室内の全体照明を行う全体灯と、椅子の周囲のみを照明するスポット灯と、椅子の側方に配置され利用者の呼吸周期を誘導するように光出力を時間経過に伴って変化させるリズム灯とを設ける。このようなリズム灯を用いることにより、呼吸を誘導する刺激手段として照明装置を用いることができる。たとえば、リズム灯の光色を適宜のタイミングで変化させることにより、触覚刺激を与える刺激手段と同様に用いることが可能である。   In addition, the lighting device has an overall light for indoor illumination, a spot light for illuminating only the periphery of the chair, and a light output over time so as to guide the breathing cycle of the user placed on the side of the chair. A rhythm lamp that is changed in accordance with this is provided. By using such a rhythm lamp, a lighting device can be used as a stimulation means for inducing respiration. For example, by changing the light color of the rhythm lamp at an appropriate timing, it can be used in the same manner as the stimulation means for giving a tactile stimulus.

さらに映像提示手段では、利用者の前方に大画面を配置し、背景画像として自然界や宇宙を思わせるような画像を表示するとともに、呼吸センサで検出された呼吸に併せて離合集散する点群を重ね合わせて表示する。点群は、呼気時間の開始時には画面上に不規則に分散させておき、呼気時間の進みに伴って、あらかじめ定められた形に収束するように移動させる。したがって、定められた形に収束するまでの時間を調節することにより、呼気時間を延長させるための刺激手段として用いることができる。   Furthermore, in the video presentation means, a large screen is arranged in front of the user, and an image reminiscent of the natural world and the universe is displayed as a background image. Overlay and display. The point cloud is irregularly distributed on the screen at the start of the expiration time, and is moved to converge to a predetermined shape as the expiration time progresses. Therefore, it can be used as a stimulation means for extending the expiration time by adjusting the time until convergence to a predetermined shape.

上述の説明は、刺激手段として聴覚刺激や視覚刺激を与える場合の一例であって、上述のような刺激を与えることが必須というわけではない。また、聴覚刺激や視覚刺激は、上述した触覚刺激と併用することも可能である。   The above description is an example in the case where an auditory stimulus or a visual stimulus is given as a stimulus means, and it is not essential to give a stimulus as described above. Moreover, the auditory stimulus or the visual stimulus can be used in combination with the above-described tactile stimulus.

ところで、上述したように、目標タイミングを基準に用いて第1のタイミングを設定するか、呼気時間の開始時点を第1のタイミングに用いるかは、利用者が特定の呼吸法(腹式呼吸や丹田呼吸法やヨガ式の呼吸法など)に慣れているか否かにより決める。そこで、以下では、呼吸法に慣れているか否かを習熟度という尺度で客観的に評価する技術について説明する。   By the way, as described above, whether the first timing is set using the target timing as a reference or the start time of the expiration time is used as the first timing is determined by the user according to a specific breathing method (abdominal breathing or Decide based on whether you are used to Tanda breathing or yoga breathing. Therefore, hereinafter, a technique for objectively evaluating whether or not the person is used to the breathing method on a scale of proficiency will be described.

すなわち、本実施形態では、図1に示すように、呼吸センサ1の出力に基づいて呼吸における習熟度のレベルを判定する習熟度判定部14を制御手段10に設けている。さらに、習熟度判定部14により判定された習熟度のレベルに応じて、呼気制御部12aにおいて、第1のタイミングの基準を、目標タイミングと呼気時間の開始時点とのどちらにするかを自動的に選択するように構成する。ここで、目標設定部13では、1個の目標タイミングを設定するだけではなく、複数個の目標タイミングを設定することも可能になっている。   That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the control means 10 is provided with a proficiency level determination unit 14 that determines the level of proficiency level in respiration based on the output of the respiration sensor 1. Further, according to the level of proficiency determined by the proficiency level determination unit 14, the expiration control unit 12a automatically determines whether the reference of the first timing is the target timing or the start time of the expiration time. Configure to select. Here, the target setting unit 13 can set not only one target timing but also a plurality of target timings.

基本的には習熟度が所定レベル未満であるときには、第1のタイミングを呼気時間の開始時点に一致させる動作を選択し、それ以外の場合には、目標タイミングを基準とする第1のタイミングを用いる動作を選択する。また、習熟度のレベルが高いほど、目標タイミングを大きい値に(呼気時間の開始から終了までの時間を長く)設定すると考えられるから、習熟度が所定レベル以上である場合には、第1のタイミングも習熟度のレベルに応じて調節する。   Basically, when the proficiency level is less than a predetermined level, an operation for making the first timing coincide with the start time of the expiration time is selected, and in other cases, the first timing based on the target timing is selected. Select the action to use. In addition, it is considered that the higher the proficiency level is, the larger the target timing is set (the longer the time from the start to the end of the exhalation time). The timing is also adjusted according to the level of proficiency.

以下では、習熟度を判定する技術について説明する。習熟度判定部14は、呼吸センサ1により検出される呼気時間の長さを、センサ処理部11から取得し、呼気時間の長さに基づいて習熟度のレベルを判定する。一般に、習熟度が低いと呼気時間が短くなると考えられるから、呼気時間の長さは習熟度の目安として用いることが可能である。一例としては、呼気時間の長さを規定した時間と比較し、規定した時間未満であるときに習熟度を所定レベル未満であると判定する技術を採用することができる。この判定は、習熟度が最低のレベル(所定レベル)に達しているか否かを判定するために用いるのが望ましい。   Below, the technique which determines a proficiency level is demonstrated. The proficiency level determination unit 14 acquires the length of the expiration time detected by the respiration sensor 1 from the sensor processing unit 11, and determines the level of proficiency level based on the length of the expiration time. In general, if the proficiency level is low, it is considered that the expiration time is shortened. Therefore, the length of the expiration time can be used as a measure of the proficiency level. As an example, a technique can be adopted in which the length of the expiration time is compared with a prescribed time, and the proficiency is judged to be less than a predetermined level when the expiration time is less than the prescribed time. This determination is preferably used to determine whether or not the proficiency level has reached the lowest level (predetermined level).

ただし、身体能力によって呼気時間に長短の差が生じることがあるから、習熟度を呼気時間の長さにより判定する場合には、年齢・性別などの情報も併せて用いることが望ましい。これらの情報は入力手段3を用いて入力すればよい。   However, since there may be a difference in expiration time depending on physical ability, when determining the proficiency level based on the length of expiration time, it is desirable to use information such as age and sex. Such information may be input using the input means 3.

ところで、図6に示すように、呼気時間(1)と吸気時間(2)とは、習熟度に応じて異なるパターンを示すという実験結果が得られている。図6(a)(b)は習熟度の低い被験者から得られた結果であり、図6(c)は習熟度の高い被験者から得られた結果である。習熟度の低い被験者は、意識的に呼吸した場合には、図6(a)のように、10分程度の時間で呼気時間の長さがゆるやかに上昇するという結果が得られた。また、意識的に呼吸しない場合には、習熟度の低い被験者では、図6(b)のように、呼気時間の長さが不安定にばらつくという結果が得られた。一方、習熟度の高い被験者では、図6(c)のように、呼気時間の長さに目立った変化はなく、呼気時間の長さばらつきも比較的少なかった。   By the way, as shown in FIG. 6, an experimental result has been obtained that the expiration time (1) and the inspiration time (2) show different patterns depending on the proficiency level. 6 (a) and 6 (b) are results obtained from a subject with low proficiency, and FIG. 6 (c) is a result obtained from a subject with high proficiency. When the subject having low proficiency breathed consciously, the result was that the expiration time gradually increased in about 10 minutes as shown in FIG. 6 (a). In addition, in the case of not breathing consciously, a test subject with low proficiency obtained a result that the length of the expiration time varied in an unstable manner as shown in FIG. 6B. On the other hand, as shown in FIG. 6 (c), subjects with a high level of proficiency did not noticeably change the length of expiration time, and the variation in length of expiration time was relatively small.

このような結果から、所定回数の呼吸の間における呼気時間の長さのばらつきを、習熟度の目安に用いることが可能であることがわかる。そこで、習熟度判定部14では、呼気時間の履歴を記憶し、所定回の呼気時間における呼気時間の長さのばらつきの程度の評価値を求める構成を採用することができる。   From these results, it can be seen that the variation in the length of expiration time during a predetermined number of breaths can be used as a measure of proficiency. Therefore, the proficiency level determination unit 14 can employ a configuration in which a history of expiration time is stored and an evaluation value of the degree of variation in length of expiration time in a predetermined expiration time is obtained.

すなわち、習熟度判定部14では、呼気時間の長さのばらつきが大きく評価値が規定値を超えるときには、習熟度のレベルを低いと判定する。上述のように、呼吸時間が規定した時間未満である場合を最低限のレベルである所定レベル未満とする場合、評価値が規定値を超える場合を次段階の第二所定レベル(>所定レベル)未満とすればよい。言い換えると、評価値が規定値以下になる状態が1回も得られない場合には習熟度を第二所定レベル未満と判定する。   In other words, the proficiency level determination unit 14 determines that the level of proficiency level is low when the variation in length of expiration time is large and the evaluation value exceeds the specified value. As described above, the case where the breathing time is less than the prescribed time is set to be less than the predetermined level which is the minimum level, and the case where the evaluation value exceeds the prescribed value is the second predetermined level (> predetermined level) in the next stage. It may be less than. In other words, if the state in which the evaluation value is equal to or less than the specified value is not obtained once, the proficiency level is determined to be less than the second predetermined level.

一方、呼気時間の長さばらつきが小さく評価値が規定値以下である状態が続けて発生しているときには、評価値が規定値以下である頻度を求め、当該頻度に対応付けた習熟度のレベル以上であると判定する。頻度が低い場合には習熟度も低いと判定し、頻度が高い場合には習熟度も高いと判定する。   On the other hand, when the state in which the expiration time length is small and the evaluation value is below the specified value continues to occur, the frequency at which the evaluation value is below the specified value is obtained, and the level of proficiency associated with the frequency It determines with it being above. When the frequency is low, it is determined that the proficiency level is low, and when the frequency is high, it is determined that the proficiency level is also high.

呼気時間の長さのばらつきの程度の評価値には、複数回の呼気時間における呼気時間の長さの分散を用いる。すなわち、履歴として記憶した所定回の呼気時間について呼気時間の長さの分散を求める。さらに、後述する理由によって、分散はそのまま用いるのではなく、分散を求めた呼気時間の平均値で除することにより正規化する。   For the evaluation value of the degree of variation in the length of expiration time, the variance of the length of expiration time in a plurality of expiration times is used. That is, the variance of the expiration time length is obtained for a predetermined expiration time stored as a history. Furthermore, for the reason described later, the variance is not used as it is, but is normalized by dividing by the average value of the expiration time for which the variance is obtained.

上述の例では、履歴として記憶した所定回の呼気時間について評価しており、履歴を記憶するタイミングは任意であるが、習熟度が第二所定レベル未満であると判定する場合には、装置の利用開始から所定回の呼気時間における評価値を用いればよい。すなわち、装置の利用開始から所定回の呼気時間で得られたばらつきの程度の評価値(正規化した分散)が規定値を超えるときには、習熟度を第二所定レベル未満であると判定する。   In the above example, the expiration time of a predetermined number of times stored as a history is evaluated, and the timing for storing the history is arbitrary, but when it is determined that the proficiency is less than the second predetermined level, An evaluation value at a predetermined expiration time from the start of use may be used. That is, when the evaluation value (normalized variance) of the degree of variation obtained in a predetermined expiration time from the start of use of the device exceeds a specified value, the proficiency level is determined to be less than the second predetermined level.

図7に習熟度判定部14の動作を簡単にまとめておく。まず、呼吸センサ1の出力を用いてセンサ処理部11において呼気時間を計測する(S1)。ここでは、呼気時間が規定した時間(a秒:たとえば11秒)よりも短い場合に(S2:No)、習熟度を最低のレベル未満と判定している。   FIG. 7 briefly summarizes the operation of the proficiency level determination unit 14. First, the expiration time is measured in the sensor processing unit 11 using the output of the respiration sensor 1 (S1). Here, when the expiration time is shorter than the specified time (a second: for example, 11 seconds) (S2: No), the proficiency level is determined to be less than the minimum level.

呼気時間が規定した時間よりも長い場合(S2:Yes)、履歴として記憶された所定回(b回:たとえば10回)の呼気時間の長さについて、平均値とばらつき(分散)とを求める(S3)。呼気時間の平均値で分散を除した値をばらつきの評価値に用い、評価値を規定値(c:たとえば0.3)と比較する(S4)。評価値が規定値以下である場合には(S4:No)、習熟度を第二所定レベル(>所定レベル)未満と判定する。   When the expiration time is longer than the prescribed time (S2: Yes), the average value and the variation (variance) are obtained for the length of the expiration time stored as history (b times: 10 times, for example) ( S3). A value obtained by dividing the variance by the average value of expiration time is used as an evaluation value of variation, and the evaluation value is compared with a specified value (c: for example 0.3) (S4). If the evaluation value is equal to or less than the specified value (S4: No), the proficiency level is determined to be less than the second predetermined level (> predetermined level).

一方、評価値が閾値以下である場合には(S4:Yes)、規定した回数(d回:たとえば19回)について、上記所定回(b回:たとえば10回)ずつの呼気時間の平均値およびばらつきを求める(S5)。   On the other hand, when the evaluation value is equal to or less than the threshold value (S4: Yes), for the specified number of times (d times: for example 19 times), the average value of the expiration time for each of the predetermined times (b times: for example 10 times) and Variation is obtained (S5).

次に、ばらつきを平均値で除した評価値を求め、上記規定の回数のうち、評価値が規定値(c:たとえば0.3)以下になる個数を求める(要するに、評価値が規定値以下になる頻度を求める)。この個数(つまり、頻度)に対しては、習熟度のレベルを対応付けてあり、規定個数(e個:たとえば5個)未満であれば、習熟度を第三所定レベル(>第二所定レベル)未満と判定し、規定個数以上であれば、習熟度を第三所定レベル以上と判定する(S6)。図7では、ステップS6において2種類の場合に分けているが、3種類以上の場合に分けることも可能である。たとえば、上述の個数で言えば、5個未満を第三所定レベル未満、5〜9個を第四所定レベル(>第三所定レベル)未満、9個以上を第四所定レベル以上と判定することも可能である。   Next, an evaluation value obtained by dividing the variation by the average value is obtained, and the number of evaluation values that are equal to or less than a prescribed value (c: 0.3, for example) is obtained from the prescribed number of times (in short, the evaluation value is less than the prescribed value). To find out how often it will be). A proficiency level is associated with this number (that is, frequency), and if it is less than the prescribed number (e: for example, 5), the proficiency level is set to a third predetermined level (> second predetermined level). If it is less than the prescribed number, the proficiency level is determined to be greater than or equal to the third predetermined level (S6). In FIG. 7, in step S6, it is divided into two types, but it is also possible to divide into three or more types. For example, in the above-mentioned number, it is determined that less than 5 is less than the third predetermined level, 5 to 9 are less than the fourth predetermined level (> third predetermined level), and 9 or more are determined to be the fourth predetermined level or more. Is also possible.

上述の構成例では、習熟度のレベルを判定するために、評価値が規定値以下である頻度を用いているが、呼気時間のばらつきが小さく評価値が規定値以下である呼気時間の継続回数または継続時間を求め、継続回数または継続時間に対応付けて習熟度のレベルを判定してもよい。たとえば、10回の呼気時間について評価値を求め、そのうち5回継続して規定値以下であるときに、習熟度のレベルを第四所定レベルと判定することも可能である。   In the above configuration example, in order to determine the level of proficiency, the frequency at which the evaluation value is equal to or less than the specified value is used. However, the number of expiration times in which the variation in expiration time is small and the evaluation value is equal to or less than the specified value Alternatively, the duration may be obtained, and the proficiency level may be determined in association with the number of continuations or duration. For example, it is also possible to obtain an evaluation value for 10 expiration times and to determine the level of proficiency as the fourth predetermined level when the evaluation value is continuously less than or equal to the prescribed value 5 times.

上述した装置を使用した場合の脳波の変化を図8に示す。図8における上側の特性はβ2波(13〜20Hz)成分の発生率を示し、下側の特性はα2波(10〜13Hz)成分の発生率を示している。図示する結果によれば、5〜7分間の装置の使用により、β2波成分が減少しα2波が発現するという結果が得られた。すなわち、呼吸の質が高くなり、リラックスの効果が得られることがわかった。   FIG. 8 shows changes in the electroencephalogram when the above-described apparatus is used. The upper characteristic in FIG. 8 indicates the incidence rate of β2 wave (13 to 20 Hz) component, and the lower characteristic indicates the incidence rate of α2 wave (10 to 13 Hz) component. According to the result shown in the figure, the result that the β2 wave component is reduced and the α2 wave is expressed by using the apparatus for 5 to 7 minutes was obtained. That is, it has been found that the quality of breathing is improved and a relaxing effect can be obtained.

また、図9は呼気時間の平均値および呼気時間のばらつき(分散)との関係を示している。領域(1)(2)は、習熟度が所定レベル未満の被験者が属する領域、領域(3)は、習熟度が所定レベル以上で第二所定レベル未満、領域(4)は、第二所定レベル以上である。領域(1)に属する被験者のグループG1では、呼吸の質が低く、多くの被験者が「すっきりとしない」という感想であった。また、領域(4)に属する被験者のグループG2では、呼吸の質が高く、多くの被験者が「すっきりした」という感想であった。図9の結果から、呼気時間の平均値とばらつきとを用いて、正規化した評価値を設定することにより、習熟度を評価できることが証明された。   FIG. 9 shows the relationship between the average value of expiratory time and the variation (dispersion) of expiratory time. Regions (1) and (2) are regions to which subjects whose proficiency level is less than a predetermined level belong, region (3) is at or above a predetermined level and less than a second predetermined level, and region (4) is a second predetermined level That's it. In the group G1 of subjects belonging to the region (1), the quality of breathing was low, and many subjects felt that they were “not clean”. Further, in the group G2 of subjects belonging to the region (4), the quality of breathing was high, and many subjects felt that they were “clean”. From the result of FIG. 9, it was proved that the proficiency can be evaluated by setting a normalized evaluation value using the average value and variation of the expiration time.

上述の構成例では、習熟度判定部14により判定された習熟度を刺激手段であるマッサージ機構部2の動作に反映させる出力を得るために、出力手段として呼気制御部12aを用いている。ただし、習熟度判定部14により判定した習熟度は、必ずしも刺激手段の動作に反映させる必要はなく、習熟度を表示装置(図示せず)に表示する出力手段、習熟度を音により提示するように出力手段などを用いることが可能である。   In the above configuration example, in order to obtain an output that reflects the proficiency level determined by the proficiency level determination unit 14 in the operation of the massage mechanism unit 2 that is a stimulation unit, the expiration control unit 12a is used as an output unit. However, the proficiency level determined by the proficiency level determination unit 14 does not necessarily have to be reflected in the operation of the stimulating means, and the output means for displaying the proficiency level on a display device (not shown) and the proficiency level are presented by sound. It is possible to use an output means or the like.

1 呼吸センサ
2 マッサージ機構部(刺激手段)
3 入力手段
10 制御手段
11 センサ処理部
12 誘導制御部
12a 呼気制御部(出力手段)
12b 吸気制御部
13 目標設定部
14 習熟度判定部
1 Respiration sensor 2 Massage mechanism (stimulation means)
3 Input means 10 Control means 11 Sensor processing part 12 Guidance control part 12a Exhalation control part (output means)
12b Intake control unit 13 Target setting unit 14 Proficiency determination unit

Claims (6)

利用者の知覚に刺激を与える刺激手段と、利用者の呼吸を検出する呼吸センサと、前記呼吸センサの出力に基づいて利用者の呼吸を誘導するように前記刺激手段を制御する制御手段と、利用者の呼吸における習熱度のレベルを判定する習熱度判定部と、前記習熟度判定部により判定された習熟度を出力する出力手段とを備え、前記習熟度判定部は、前記呼吸センサにより検出される呼気時間の履歴を記憶し、記憶した所定回の呼気時間のばらつきの程度の評価値を求め、呼気時間のばらつきが小さく評価値が規定値以下である状態が生じる頻度に応じて、当該頻度に対応付けた習熟度を判定することを特徴とする呼吸誘導システム。 Stimulation means for stimulating the user's perception, respiration sensor for detecting respiration of the user, control means for controlling the stimulation means to induce respiration of the user based on the output of the respiration sensor, A learning level determination unit that determines a level of learning level in breathing of the user, and an output unit that outputs the level of learning determined by the learning level determination unit, wherein the learning level determination unit is detected by the breath sensor. A history of expiratory time is stored, and an evaluation value of the degree of variation in the stored exhalation time is obtained, and the expiratory time variation is small and the evaluation value is equal to or lower than a specified value, breathing guidance system characterized by determine constant proficiency associating the frequency. 利用者の知覚に刺激を与える刺激手段と、利用者の呼吸を検出する呼吸センサと、前記呼吸センサの出力に基づいて利用者の呼吸を誘導するように前記刺激手段を制御する制御手段と、利用者の呼吸における習熱度のレベルを判定する習熱度判定部と、前記習熟度判定部により判定された習熟度を出力する出力手段とを備え、前記習熟度判定部は、前記呼吸センサにより検出される呼気時間の履歴を記憶し、記憶した所定回の呼気時間のばらつきの程度の評価値を求め、呼気時間のばらつきが小さく評価値が規定値以下である呼気時間の継続回数または継続時間に応じて、当該継続回数または当該継続時間に対応付けた習熟度を判定することを特徴とする呼吸誘導システム。 Stimulation means for stimulating the user's perception, respiration sensor for detecting respiration of the user, control means for controlling the stimulation means to induce respiration of the user based on the output of the respiration sensor, A learning level determination unit that determines a level of learning level in breathing of the user, and an output unit that outputs the level of learning determined by the learning level determination unit , wherein the learning level determination unit is detected by the breath sensor. A history of expiratory time is stored, and an evaluation value of the degree of variation of the stored exhalation time is obtained, and the number of expiratory times or the duration of the expiratory time in which the expiratory time variation is small and the evaluation value is equal to or less than a specified value in response, breathing guidance system characterized in that the proficiency which correlated with the number of times of continuation or the duration to determine a constant. 前記習熟度判定部は、前記呼吸センサにより検出される呼気時間の履歴を記憶し、記憶した所定回の呼気時間のばらつきの程度の評価値を求め、呼気時間のばらつきが大きく評価値が規定値を超えるときに習熟度を所定のレベル未満と判定することを特徴とする請求項1又は2記載の呼吸誘導システム。 The proficiency level determination unit stores a history of expiration time detected by the respiration sensor, obtains an evaluation value of the degree of variation of the stored expiration time, and the evaluation value is a predetermined value with a large variation in expiration time breathing guidance system according to claim 1 or 2, wherein the learning level characterized by the determine constant below a predetermined level when exceeding. 前記習熟度判定部は、前記呼吸センサにより検出される呼気時間の履歴を記憶し、利用開始から記憶した所定回の呼気時間のばらつきの程度の評価値を求め、呼気時間のばらつきが大きく評価値が規定値を超えるときに習熟度を所定のレベル未満と判定することを特徴とする請求項1又は2記載の呼吸誘導システム。 The proficiency level determination unit stores a history of expiration time detected by the respiration sensor, obtains an evaluation value of a degree of variation in expiration time of a predetermined number of times stored from the start of use, and an evaluation value having a large variation in expiration time The respiratory guidance system according to claim 1 or 2 , wherein the proficiency level is determined to be less than a predetermined level when the value exceeds a specified value. 利用者の知覚に刺激を与える刺激手段および利用者の呼吸を検出する呼吸センサとともに用いられるコンピュータを、前記呼吸センサの出力に基づいて利用者の呼吸を誘導するように前記刺激手段を制御する機能を備える制御手段として機能させるプログラムであって、利用者の呼吸における習熱度のレベルを判定する習熱度判定部と、前記習熟度判定部により判定された習熟度を出力する出力手段とを実現し、前記習熟度判定部は、前記呼吸センサにより検出される呼気時間の履歴を記憶し、記憶した所定回の呼気時間のばらつきの程度の評価値を求め、呼気時間のばらつきが小さく評価値が規定値以下である状態が生じる頻度に応じて、当該頻度に対応付けた習熟度を判定することを特徴とする呼吸誘導プログラム。 A function of controlling the stimulating means to induce the user's breathing based on the output of the breathing sensor, the stimulating means for stimulating the user's perception and the computer used with the breathing sensor for detecting the breathing of the user A program for functioning as a control means comprising: a learning level determination unit for determining a level of learning level in breathing of a user; and an output unit for outputting the learning level determined by the learning level determination unit The proficiency level determination unit stores a history of expiration time detected by the respiration sensor, obtains an evaluation value of the degree of variation of the stored exhalation time in a predetermined time, and defines an evaluation value with small variation in expiration time depending on the frequency with which the value is less than or equal condition occurs, the breathing guidance program proficiency which correlated with the frequency characterized in that determine constant. 利用者の知覚に刺激を与える刺激手段および利用者の呼吸を検出する呼吸センサとともに用いられるコンピュータを、前記呼吸センサの出力に基づいて利用者の呼吸を誘導するように前記刺激手段を制御する機能を備える制御手段として機能させるプログラムであって、利用者の呼吸における習熱度のレベルを判定する習熱度判定部と、前記習熟度判定部により判定された習熟度を出力する出力手段とを実現し、前記習熟度判定部は、前記呼吸センサにより検出される呼気時間の履歴を記憶し、記憶した所定回の呼気時間のばらつきの程度の評価値を求め、呼気時間のばらつきが小さく評価値が規定値以下である呼気時間の継続回数または継続時間に応じて、当該継続回数または当該継続時間に対応付けた習熟度を判定することを特徴とする呼吸誘導プログラム。 A function of controlling the stimulating means to induce the user's breathing based on the output of the breathing sensor, the stimulating means for stimulating the user's perception and the computer used with the breathing sensor for detecting the breathing of the user A program for functioning as a control means comprising: a learning level determination unit for determining a level of learning level in breathing of a user; and an output unit for outputting the learning level determined by the learning level determination unit the proficiency level determination unit is configured to store the expiration time history detected by the breathing sensor, it obtains the evaluation value of the degree of variation in remembers predetermined time expiration time, and is small evaluation value variation in expiratory time depending on the number of times of continuation or duration of the breath is below the specified value time, characterized in that the proficiency which correlated with the number of times of continuation or the duration to determine a constant Intake induction program.
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