JPH08126614A - ストレス度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安静時に対するストレス負荷時のストレス度
を定量的に把握出来るストレス度測定装置を提供する。 【構成】 測定装置は、指部の皮膚温を測定する測定器
１を具え、該測定器による測定データが演算処理回路５
に供給される。演算処理回路５は、安静時の指部皮膚温
を基準とする指部皮膚温の低下量とストレス度との関係
を関数式として予め格納しており、指部皮膚温の測定デ
ータに基づいて指部皮膚温の低下量を算出すると共に、
前記関数式を用いて指部皮膚温の低下量に応じたストレ
ス度を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、安静時に対するストレ
ス負荷時のストレス度を測定する装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、自己の健康状態を管理するため
に、指先の脈波の測定データに対してカオス解析を施
し、これによって得られるカオスアトラクターに基づい
て、ストレス度を推定する装置が提案されている。該装
置においては、ディスプレイに描画されるカオスアトラ
クターのパターンを目視によって判別し、ストレスの度
合いを評価する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カオスアトラクターに基づくストレス度の評価において
は、カオスアトラクターのパターンによってストレス度
の大小を定性的に把握出来るに過ぎず、定量的な把握は
出来ない問題があった。本発明は、ストレス度を定量的
に把握出来るストレス度測定装置を提供することを目的
とする。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】ところで、人間の指先等、
抹消部の皮膚温がストレス時に低下することは従来より
知られているが、この皮膚温の低下量をストレス度の定
量的評価にどの様に結び付けるかについては、未だ知ら
れていない。そこで、本発明者らは鋭意研究を重ねた結
果、安静時の抹消部皮膚温を基準とする抹消部皮膚温の
低下量がストレス度と一定の関数関係にあることを見出
し、この関数関係を明らかにすることによって、本発明
の完成に至ったのである。

【０００５】本発明に係るストレス度測定装置は、抹消
部の皮膚温を測定する温度測定手段と、安静時の抹消部
皮膚温を基準とする抹消部皮膚温の低下量とストレス度
との対応関係が予め格納されているメモリ手段と、前記
温度測定手段による測定データに基づいて抹消部皮膚温
の低下量を算出すると共に、前記メモリ手段から抹消部
皮膚温の低下量に応じたストレス度を導出する演算処理
手段とを具えている。

【０００６】具体的構成において、温度測定手段は、指
部に巻回されるべき通気性の良好なバンド(２)と、該バ
ンドに取り付けられて指部の皮膚に直接に接触すべき温
度センサー(３)とから構成される。尚、抹消部として
は、手の指部の他、足の指部や鼻部等も採用可能であ
る。

【０００７】又、本発明者らは、安静時の抹消部皮膚温
が環境温度と一定の関数関係にあることを見出し、第２
のストレス度測定装置を完成した。即ち、該ストレス度
測定装置は、抹消部の皮膚温を測定する第１温度測定手
段と、環境温度を測定する第２温度測定手段と、安静時
の抹消部皮膚温を基準とする抹消部皮膚温の低下量とス
トレス度との対応関係が予め格納されている第１メモリ
手段と、環境温度と安静時の抹消部皮膚温との対応関係
が予め格納されている第２メモリ手段と、前記第２温度
測定手段による環境温度の測定データに基づいて前記第
２メモリ手段から対応する安静時の抹消部皮膚温を導出
し、該導出結果と前記第１温度測定手段による測定デー
タに基づいて抹消部皮膚温の低下量を算出すると共に、
前記第１メモリ手段から抹消部皮膚温の低下量に応じた
ストレス度を導出する演算処理手段とを具えている。

【０００８】更に、本発明者らは、安静時の抹消部皮膚
温が額部や脇下部等の体幹部の皮膚温と一定の関数関係
にあることを見出し、第３のストレス度測定装置を完成
した。即ち、該ストレス度測定装置は、抹消部の皮膚温
を測定する第１温度測定手段と、体幹部の皮膚温を測定
する第２温度測定手段と、安静時の抹消部皮膚温を基準
とする抹消部皮膚温の低下量とストレス度との対応関係
が予め格納されている第１メモリ手段と、体幹部の皮膚
温と安静時の抹消部皮膚温との対応関係が予め格納され
ている第２メモリ手段と、前記第２温度測定手段による
体幹部皮膚温の測定データに基づいて前記第２メモリ手
段から対応する安静時の抹消部皮膚温を導出し、該導出
結果と前記第１温度測定手段による測定データに基づい
て抹消部皮膚温の低下量を算出すると共に、前記第１メ
モリ手段から抹消部皮膚温の低下量に応じたストレス度
を導出する演算処理手段とを具えている。

【０００９】

【作用】上記本発明のストレス度測定装置においては、
予め、安静時の抹消部皮膚温を基準とする抹消部皮膚温
の低下量とストレス度との対応関係を実験的に調べてお
き、その関係を関数やテーブルとしてメモリ手段に格納
しておく。この際、ストレス度の測定は例えば複数人の
被験者の自己申告によって行なうことが出来る。そし
て、実際のストレス度の測定においては、温度測定手段
による測定データが演算処理手段に供給されることによ
って、演算処理手段は、先ず抹消部皮膚温の低下量を算
出した後、該算出結果に基づいて、メモリ手段に格納さ
れている対応関係から、抹消部皮膚温の低下量に応じた
ストレス度を導出する。

【００１０】温度測定手段の具体的構成において、温度
センサー(３)は通気性の良好なバンド(２)によって固定
されるから、実質的に、指部の皮膚には温度センサー
(３)のみが接触して温度測定が行なわれ、正確な測定デ
ータが得られる。

【００１１】上記第２のストレス度測定装置において
は、予め、安静時の抹消部皮膚温と環境温度(室温)との
対応関係を実験的に調べておき、その関係を関数やテー
ブルとして第２のメモリ手段に格納しておく。ここで、
人間は恒温動物であるから、環境温度が変化すると、体
幹部の温度を一定に保持するべく、安静時においても抹
消部の温度が変化することになる。実際のストレス度の
測定においては、第１及び第２温度測定手段による測定
データが演算処理手段に供給されることによって、演算
処理手段は、先ず環境温度の測定データに基づいて、第
２メモリ手段から対応する安静時の抹消部皮膚温を導出
する。これによって、安静時の抹消部皮膚温として、環
境温度の変化に影響を受けない真の値が得られる。そし
て、この値と抹消部皮膚温の測定データに基づいて、抹
消部皮膚温の低下量を算出する。その後、第１メモリ手
段に格納されている対応関係から、抹消部皮膚温の低下
量に応じたストレス度を導出する。

【００１２】上記第３のストレス度測定装置において
は、予め、安静時の抹消部皮膚温と体幹部皮膚温との対
応関係を実験的に調べておき、その関係を関数やテーブ
ルとして第２のメモリ手段に格納しておく。ここで、被
験者の体幹部皮膚温は基礎体温によってまちまちである
から、被験者が異なると、即ち体幹部皮膚温が変化する
と、安静時における抹消部の温度も変化することにな
る。実際のストレス度の測定においては、第１及び第２
温度測定手段による測定データが演算処理手段に供給さ
れることによって、演算処理手段は、先ず体幹部皮膚温
の測定データに基づいて、第２メモリ手段から対応する
安静時の抹消部皮膚温を導出する。これによって、安静
時の抹消部皮膚温として、基礎体温の個人差に影響を受
けない真の値が得られる。そして、この値と抹消部皮膚
温の測定データに基づいて、抹消部皮膚温の低下量を算
出する。その後、第１メモリ手段に格納されている対応
関係から、抹消部皮膚温の低下量に応じたストレス度を
導出する。

【００１３】

【発明の効果】本発明に係るストレス度測定装置によれ
ば、ストレス度が定量的に測定されるから、測定結果を
容易且つ適確に把握することが可能となる。又、ストレ
ス度に応じた刺激を与えて心身をリラックスさせるリラ
クゼーションチェア等の健康器具に応用する場合、スト
レス度が定量的なデータとして得られるから、データ処
理及びフィードバック制御が容易且つ正確となり、高い
リラクゼーション効果が得られる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図面に沿っ
て詳述する。図１の如くストレス度測定装置は、被測定
者の指に巻回すべきガーゼバンド(２)に、サーミスタか
らなる温度センサー(３)を取り付けて、測定器(１)を構
成している。ガーゼバンド(２)の両端部には、固定のた
めのファスナー(７ａ)(７ｂ)が取り付けられている。

【００１５】該測定器(１)によれば、図２に示す如くガ
ーゼバンド(２)によって温度センサー(３)を指(９)に固
定するから、ガーゼバンド(２)の通気性によって、指
(９)の皮膚温を正確に測定することが出来る。

【００１６】又、ストレス測定室には室温計(８)が設置
されており、測定器(１)の温度センサー(３)及び室温計
(８)による測定信号は温度測定回路(４)へ送られて、皮
膚温及び環境温度(室温)の測定データが作成される。更
にこれらの測定データが演算処理回路(５)へ供給され
て、後述の如くストレス度が算出され、その結果がスト
レス推定値としてディスプレイ(６)に表示される。尚、
ディスプレイ(６)には、測定結果として、環境温度や指
部皮膚温も同時に表示することが出来る。

【００１７】ここで、上記測定器(１)による皮膚温の測
定方法、及び上記演算処理回路(５)によるストレス度算
出の根拠となった実験結果について説明する。図４は、
最初に１分間の安静状態を保った後、被験者にＴＶゲー
ムによるストレス負荷状態を与えて、この過程における
指部皮膚温を３つの方法で測定した結果を表わしてい
る。第１の測定方法は、指を塩化ビニール板に接触させ
て温度計測を行なうもの、第２の測定方法は、本実施例
の如く指をガーゼバンドに接触させて温度計測を行なう
もの、第３の測定方法は、赤外線温度計によって非接触
で温度計測を行なうものである。この中で、非接触の温
度計測が最も高精度である。

【００１８】非接触の測定結果によると、安静状態では
徐々に皮膚温が上昇し、その後、ストレス状態に入る
と、皮膚温は低下している。これに対し、塩化ビニール
板に接触して計測を行なう方法では、ストレス状態に移
行した後も、皮膚温が上昇している。この上昇は、皮膚
が塩化ビニール板から受ける熱に因るものであって、こ
の方法では正確な測定データが得られないことがわか
る。一方、ガーゼバンドによる方法では、非接触の温度
計測と殆ど同一の測定データが得られている。従って、
図１のガーゼバンド(２)を用いた測定器(１)によれば、
赤外線温度計よりも簡易な機器構成で、赤外線温度計と
同等の高精度の測定が可能となるのである。

【００１９】図５は、被験者６名(男性３名、女性３名)
を対象として、環境温度２０℃及び２５℃の条件下で、
先ず４５分間は安静閉眼状態を保った後、安静状態とス
トレス状態を夫々８分間ずつ交互に与えて、安定した後
の指部皮膚温を測定した結果を表わしている。ここで、
第１回目のストレス状態Ａは暗算による２桁の足算を行
なうことで実現し、第２回目のストレス状態Ｂは比較的
単純なＴＶゲームを行なうことで実現し、更に第３回目
のストレス状態Ｃは複雑なＴＶゲームを行なうことで実
現した。尚、図５中には、６名の平均値をプロットする
と共に、プロット点を中心とする垂直方向の幅で標準偏
差を表わした。

【００２０】図５から明らかな様に、安静時における指
部皮膚温は、環境温度毎に略一定値となっているのに対
し、ストレス時の指部皮膚温は、ストレスの大きさに応
じて、大きな低下量を示している。従って、指部皮膚温
の安静時からの低下量がストレス度を表わすことがわか
る。

【００２１】又、環境温度が低下すると、安静状態にお
ける指部皮膚温も低下していることから、ストレス度の
評価においては、環境温度に応じて、低下量の基準とす
べき安静時の指部皮膚温を変化させる必要があると言え
る。

【００２２】更に又、安静状態における指部皮膚温の標
準偏差が２℃前後の値となっていることから、ストレス
度の評価においては、個人差に応じて、低下量の基準と
すべき安静時の指部皮膚温を変化させることが望ましい
と言える。

【００２３】本実施例では、指部皮膚温の低下量とスト
レス度の関係を関数化するべく、各種ＴＶゲームや暗算
の実行、或いは各種ビデオソフトの観賞等によって、度
合いの異なる種々のストレス負荷状態を実現し、この過
程で、被験者からストレス度を自己申告させて、指部皮
膚温の低下量とストレス度の関係を実験的に調べた。図
６は被験者一人について行なった実験結果を表わしてい
る。実験は、環境温度２０℃の下で、先ず安静時の指部
皮膚温Ｔｆを測定した後、上述の各種ストレス状態を夫
々８分間持続し、８分経過後、ストレス時の指部皮膚温
Ｔｓを測定した。又同時に、被験者から０〜１００の範
囲でストレス度の申告値を聴取した。

【００２４】この結果、図６の如く、安静時からストレ
ス時までの皮膚温の低下量ΔＴ(℃)とストレス度申告値
Ｓの間には、高い相関(相関係数ｒ＝０.９８５)で、下
記数１で表わされる線形関係が成立することが判明し
た。

【００２５】

【数１】Ｓ＝23.755×ΔＴ ＝23.755×(Ｔｆ−Ｔｓ)

【００２６】環境温度に応じて、低下量の基準とすべき
安静時の指部皮膚温を変化させることに関しては、図７
に示す如く環境温度と安静時の指部皮膚温の関係を実験
的に調べて、両者の関係を関数化した。尚、図７に示す
データは、被験者１人を対象として、環境温度を５℃毎
に変化させて、夫々４０分経過した後の皮膚温を測定し
たものである。この結果、環境温度Ｔｒと安静時の指部
皮膚温Ｔｆとの間には、高い相関(ｒ＝０.９８７)で、
下記数２で表わされる線形関係が成立することが判明し
た。

【００２７】

【数２】Ｔｆ＝0.69585×Ｔｒ＋11.514

【００２８】又、個人差に応じて、低下量の基準とすべ
き安静時の指部皮膚温を変化させることに関しては、図
８に示す如く額部皮膚温と安静時の指部皮膚温の関係を
実験的に調べて、両者の関係を関数化した。尚、図８に
示すデータは、被験者１人を対象として、環境温度を１
５℃から３０℃まで連続的に約６時間をかけてゆっくり
変化させた過程で、１０分毎に皮膚温を測定したもので
ある。この結果、額部皮膚温Ｔｅと安静時の指部皮膚温
Ｔｆとの間には、高い相関(ｒ＝０.９８５)で、下記数
３で表わされる線形関係が成立することが判明した。

【００２９】

【数３】Ｔｆ＝3.74588×Ｔｅ−91.679

【００３０】上記の実験結果に基づいて、演算処理回路
(５)は図３に示す演算処理を実行し、ストレス度を算出
する。先ずステップＳ１にて、指部皮膚温及び環境温度
の測定を行なった後、ステップＳ２では、安静時の指部
皮膚温を算出する。ここで、演算処理回路(５)には、上
記数２で表わされる環境温度Ｔｓ(℃)と安静時の指部皮
膚温Ｔｆ(℃)との関係式が格納されており、該関係式を
用いて、環境温度の測定データから安静時の指部皮膚温
Ｔｆを算出する。

【００３１】次にステップＳ３にて、安静時の指部皮膚
温Ｔｆから指部皮膚温の測定データを減算して、指部皮
膚温の低下量ΔＴを算出する。続いて、ステップＳ４に
てストレス度を算出する。ここで、演算処理回路(５)に
は、上記数１で表わされる皮膚温低下量ΔＴとストレス
度Ｓとの関数式が格納されており、該関係式を用いて、
皮膚温低下量ΔＴからストレス度Ｓを算出する。算出さ
れたストレス度はステップＳ５にて図１の如くディスプ
レイ(６)に表示される。

【００３２】尚、図１及び図３に示す実施例では、環境
温度のみに基づいて安静時の指部皮膚温を補正したが、
上記数３を用いて安静時の指部皮膚温を補正すれば、基
礎体温の個人差を吸収することが出来る。又、数２と数
３の両方を用いた補正も可能である。

【００３３】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。例えば、上記の数１に数２を代入した１つ
の関数式を演算処理回路(５)に格納し、環境温度及び指
部皮膚温の測定データからストレス度を一度に算出する
ことも可能である。

【００３４】更に本発明は、例えばストレス度に応じた
刺激によって心身をリラックスさせるリラクゼーション
チェアに応用することも可能であって、この場合、スト
レス度の算出結果に応じた刺激を与える。例えば聴覚に
よる刺激を与える場合は、刺激として所謂１／ｆの音楽
を用いる。この際、感覚と刺激の関係を表わすウエーバ
ー・フェヒナーの法則に従って、音圧(ボリューム)はｅ
ｘｐ(ストレス度)の大きさに設定する。この音楽を聴く
ことによって、機器操作者は効果的にリラックス出来
る。然も、操作者は、音が小さくなれば、自分がリラッ
クスしているものと自己判断出来るので、リラックス状
態の自己コントロールが可能となり、このバイオフィー
ドバック機能によって、更にリラックス効果が増大す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るストレス度測定装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】指部にガーゼバンドを巻回した状態の断面図で
ある。

【図３】ストレス度測定の手順を示すフローチャートで
ある。

【図４】温度測定方法の違いによる指部皮膚温の測定誤
差を表わす波形図である。

【図５】ストレス負荷による指部皮膚温の低下を表わす
グラフである。

【図６】指部皮膚温の低下量とストレス度申告値の関係
を表わすグラフである。

【図７】環境温度と安静時の指部皮膚温の関係を表わす
グラフである。

【図８】額部皮膚温と安静時の指部皮膚温の関係を表わ
すグラフである。

【符号の説明】

(１) 測定器 (２) ガーゼバンド (３) 温度センサー (４) 温度測定回路 (５) 演算処理回路 (６) ディスプレイ (９) 指

フロントページの続き (72)発明者 松本 和夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 安静時に対するストレス負荷時のストレ
   ス度を測定する装置であって、 抹消部の皮膚温を測定する温度測定手段と、 安静時の抹消部皮膚温を基準とする抹消部皮膚温の低下
   量とストレス度との対応関係が予め格納されているメモ
   リ手段と、 前記温度測定手段による測定データに基づいて抹消部皮
   膚温の低下量を算出すると共に、前記メモリ手段から抹
   消部皮膚温の低下量に応じたストレス度を導出する演算
   処理手段とを具えたストレス度測定装置。
2. 【請求項２】 温度測定手段は、指部に巻回されるべき
   通気性の良好なバンド(２)と、該バンドに取り付けられ
   て指部の皮膚に直接に接触すべき温度センサー(３)とか
   ら構成される請求項１に記載のストレス度測定装置。
3. 【請求項３】 安静時に対するストレス負荷時のストレ
   ス度を測定する装置であって、 抹消部の皮膚温を測定する第１温度測定手段と、 環境温度を測定する第２温度測定手段と、 安静時の抹消部皮膚温を基準とする抹消部皮膚温の低下
   量とストレス度との対応関係が予め格納されている第１
   メモリ手段と、 環境温度と安静時の抹消部皮膚温との対応関係が予め格
   納されている第２メモリ手段と、 前記第２温度測定手段による環境温度の測定データに基
   づいて前記第２メモリ手段から対応する安静時の抹消部
   皮膚温を導出し、該導出結果と前記第１温度測定手段に
   よる測定データに基づいて抹消部皮膚温の低下量を算出
   すると共に、前記第１メモリ手段から抹消部皮膚温の低
   下量に応じたストレス度を導出する演算処理手段とを具
   えたストレス度測定装置。
4. 【請求項４】 安静時に対するストレス負荷時のストレ
   ス度を測定する装置であって、 抹消部の皮膚温を測定する第１温度測定手段と、 体幹部の皮膚温を測定する第２温度測定手段と、 安静時の抹消部皮膚温を基準とする抹消部皮膚温の低下
   量とストレス度との対応関係が予め格納されている第１
   メモリ手段と、 体幹部の皮膚温と安静時の抹消部皮膚温との対応関係が
   予め格納されている第２メモリ手段と、 前記第２温度測定手段による体幹部皮膚温の測定データ
   に基づいて前記第２メモリ手段から対応する安静時の抹
   消部皮膚温を導出し、該導出結果と前記第１温度測定手
   段による測定データに基づいて抹消部皮膚温の低下量を
   算出すると共に、前記第１メモリ手段から抹消部皮膚温
   の低下量に応じたストレス度を導出する演算処理手段と
   を具えたストレス度測定装置。