生体信号と機器システムのインタラクション - 名古屋市立大学

名古屋市立大学大学院芸術工学研究科 教授 横山清子
生体信号と機器システムとのインタラクションインタフェースの開発
覚醒度向上
リラクゼーション
質の高い眠り
眠気検出覚醒度向上刺激付与イス
呼吸状態の改善
制御室や機器監視卓へのイスや会議室のイスへの展開
疲労やストレスの検出とリラクゼーション刺激付与イス・ソファー
オフィスでのストレス低減効果・家庭でのリラクゼーション
容量結合型電極による
イスやベッドからの心電図の測定
眠気、ストレス、疲労、
睡眠の深さ、呼吸状態の推定
睡眠の質向上促進ベッド
面圧センサーによる
イスやベッドからの呼吸測定
睡眠深度検出と睡眠導入と心地良い睡眠
眠気検出精度
覚醒度向上効果
・ドライビングシミュレータによる運転動作
・ドライビングシミュレータによる運転動作
・被験者 18 名
・被験者 19 名
・18 名全員顔表情より早く
刺激なし
刺激あり
・19 名全員顔表情からは「眠そう」を検出せず
「眠そう」を検出できた
・刺激なしの平均
・顔表情よりも4分早い検出
→「かなり眠そう」
・刺激ありの平均
→「やや眠そう」と「眠そう」の中間
顔表情で「眠そう」を検出した時刻を 0 とした本手法での検出時刻
振動刺激の種類と効果の比較
刺激の種類の図
刺激の印象
7段階の印象評価
・冷たい/暖かい
・かたい/やわらかい
・気持ち悪い/気持ち良い
・無機的な/有機的な
・簡潔な/複雑な
・つまらない/おもしろい
・落ち着いた/興奮した
・古い/新しい
・親しみのない/親しみのある
・静的な/動的な
安静時心拍変動
p<0.001
const-rand p<0.001, rand-hr p<0.01
不規則間隔: 気持ち悪い、複雑、おもしろい、動的
一定間隔・心拍:気持ち良い、簡潔、つまらない、静的
*振動が邪魔にならない、意識しない
作業時心拍変動
・一定間隔の rmssd と hf が低い
*副交感神経が亢進していない
・z_sd は一定間隔で値が小さく、ランダムで値が大きい
・一定間隔と心拍同期において、sd が大きく、時系列の変動が大きい結果となっている。
*z_sd は不規則成分の標準偏差
・心拍同期は、rmssd と sd が大きい
*振動リズムの不規則性の引き込み
*心拍同期は作業中の交感神経の亢進 ( 作業負担 ) を軽減する
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