JP2012065729A - リラックス装置、乗物 - Google Patents

Abstract

【課題】現状の呼吸の状態と目標状態との差を使用者が把握できるようにし、呼吸の状態を目標状態に誘導しやすくし、使用者をリラックスさせる状態に素早く導く。
【解決手段】呼吸検出手段４１は、シート部に臀部および背部を載せた使用者の呼吸の状態を検出する。目標設定手段４２は、使用者の呼気の時間について目標状態を定める。誘導制御手段４３は、使用者の呼吸の状態を目標状態に誘導するように、刺激手段により使用者に与える刺激を変化させる。呼吸情報提示手段４４は、呼吸検出手段４１が検出している呼吸の状態と、目標設定手段４２が定めた呼吸の目標状態とを使用者に提示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、使用者の呼吸を誘導することで副交感神経を優位にさせ、神経の鎮静や睡眠の誘導を図るリラックス装置、このリラックス装置を搭載した乗物に関するものである。

従来から、使用者に規則正しいリズムで呼吸をさせるように使用者の呼吸を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）。特許文献１には、使用者である運転者が規則正しいリズムで呼吸を行うように誘導することで、安全運転に影響を及ぼす怒りや興奮を抑制する旨の記載がある。

特許文献１では、呼吸を誘導する技術として２種類の技術が採用されている。一方の技術においては、視覚的あるいは聴覚的に呼吸のタイミングを提示している。また、他方の技術においては、自動車のシートバックに呼吸誘導のタイミングに合わせて上下に移動するもみ球を設け、呼吸による運転者の肋骨の動きを補助する動作で呼吸のタイミングを誘導している。

さらに、運転者の１回の呼吸に要する時間（呼吸周期）をシートセンサにより検出し、検出した呼吸周期を目標周期に誘導するために、運転者の呼吸周期に所定のステップ時間を１周期ごとに加算して誘導周期を設定している。誘導周期は、呼吸の誘導を行う周期であり、シートセンサが検出した呼吸周期に一定のステップ時間を加算することにより設定される。そして、呼吸周期にステップ時間を加算して誘導周期を設定する処理は、呼吸周期が目標周期に達するまで続けられる。

特開２００５−２３７４５６号公報

ところで、特許文献１に記載された技術では、使用者（運転者）の呼吸周期の１周期毎に呼吸周期に対して一定のステップ時間が加算されるから、誘導周期は、使用者の呼吸周期に対してつねに一定時間だけ長い呼吸周期を求めるように設定される。

ここで、呼吸周期は変動するから、誘導周期は目標周期に向かって単調に増加するとは限らない。そのため、使用者は、呼吸周期が目標周期に達するまでは、呼吸周期が長くなっていることを実感できない。すなわち、使用者にとっては比較的長い時間に亘って目標周期が示されないまま呼吸周期の延長が強制されているように感じられることになる。

上述のことから、特許文献１に記載された構成では、呼吸周期を延長するように誘導する目的で用いる場合には、目標周期に到達するまでに要する時間が長くなりやすいという問題が生じる。また、呼吸法の習熟レベルを高める目的で用いる場合には、習熟レベルが高まりにくいという問題が生じる。

本発明は、呼吸誘導を行うにあたり現状の呼吸の状態と目標状態とを併せて使用者に提示することにより、現状の呼吸の状態と目標状態との差を使用者が把握できるようにし、このことによって、呼吸の状態が目標状態に達するまでの時間を短縮し、結果的に、精神の鎮静や睡眠への誘導を迅速に行って、使用者をリラックスさせる状態に素早く導くようにしたリラックス装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、このリラックス装置を搭載した乗物を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、シート部に臀部および背部を載せた使用者の呼吸の状態を検出する呼吸検出手段と、使用者の呼気の時間と吸気の時間との少なくとも一方を変化させるように目標状態を定める目標設定手段と、呼吸検出手段が検出している呼吸の状態と目標設定手段が定めた呼吸の目標状態とを使用者に提示する呼吸情報提示手段と、使用者に刺激を与える刺激手段と、使用者の呼吸の状態を目標状態に誘導するように刺激手段による刺激を変化させる誘導制御手段とを備えることを特徴とする。

目標設定手段は、目標状態を使用者の呼吸法の習熟レベルに対応付けていることが望ましい。

目標設定手段は、目標状態を段階的に定めるとともに、段階的に定めた一段階の目標状態が達成されるたびに次段階の目標状態を定めることが望ましい。

刺激手段は、使用者においてシート部が支持している部位に触覚刺激を与える触覚刺激手段であって、誘導制御手段は、触覚刺激手段による刺激位置を変化させることが望ましい。

また、刺激手段は、使用者においてシート部が支持している部位に触覚刺激を当てる触覚刺激手段であって、誘導制御手段は、触覚刺激手段による刺激量を変化させることが望ましい。

触覚刺激手段は、シート部において使用者を支持する部位に並べて設けた複数個のエアバッグと、各エアバッグへの吸排気を行う吸排気手段とを備えることが望ましい。

あるいはまた、触覚刺激手段は、シート部において使用者を支持する部位に並べて設けた複数個のエアバッグと、各エアバッグへの吸排気を行う吸排気手段とを備え、シート部の少なくとも一部の部位にはエアバッグが重ねて配置されていることが望ましい。

吸排気手段は、使用者を支持した状態において各エアバッグに作用する荷重が規定値になる状態を初期状態とし、誘導制御手段は、初期状態を基準にして刺激を変化させることが望ましい。

また、吸排気手段は、使用者の呼吸の状態に連動してエアバッグの吸排気を行うように誘導制御手段に制御されており、呼吸情報提示手段は、吸排気手段による吸気音と排気音との少なくとも一方を使用者に知覚させるようにしてもよい。

刺激手段は、触覚刺激と視覚刺激と聴覚刺激とのうちの少なくとも１種類の刺激を使用者に与えることが望ましい。

刺激手段は三次元音響による聴覚刺激を使用者に与え、誘導制御手段は音像の位置を刺激の変化として制御してもよい。

刺激手段は、触覚刺激に加えて視覚刺激と聴覚刺激との少なくとも一方の刺激を使用者に与え、誘導制御手段は、触覚刺激が規定の上限または下限に達した時点で触覚刺激の変化を停止させ、その後、呼吸検出手段により検出されている呼吸の状態が変化を続けていれば他の刺激を継続して変化させるようにしてもよい。

さらに、シート部において使用者の四肢に接触する部位に設けた加熱手段と、使用者に呼吸を誘導する音声メッセージを出力する音出力手段とを備え、誘導制御手段は、音出力手段から出力する音声メッセージの内容に合わせて加熱手段による発熱量を調節するようにしてもよい。

また、上述したシート部を備える乗物に上述したリラックス装置を搭載することが望ましい。

本発明の構成によれば、呼吸誘導を行うにあたり現状の呼吸の状態と目標状態とを併せて使用者に提示することにより、現状の呼吸の状態と目標状態との差を使用者が把握できるようにし、このことによって、呼吸の状態が目標状態に達するまでの時間を短縮し、結果的に、精神の鎮静や睡眠への誘導を迅速に行って、使用者をリラックスさせる状態に素早く導くことができるという利点がある。

実施形態を示すブロック図である。 同上に用いるシート部の正面側から見た斜視図である。 同上に用いるシート部の概略斜視図である。 同上に用いるシート部の動作説明図である。 同上に用いるエアバッグの構成例を示す図である。 同上に用いる呼吸情報提示手段の動作例を示す図である。 同上に用いる呼吸情報提示手段の動作例を示す図である。

以下に説明するリラックス装置は、自動車を代表例とする乗物に搭載される場合（とくに、後部座席に使用するのが望ましい）について説明する。ただし、乗物に搭載することは必須ではなく、安楽椅子、ベッド、マッサージチェアなどの形態での使用を妨げるものではない。また、本実施形態では、着座して使用する椅子型の装置について説明するが、伏臥した姿勢でも利用可能であって、伏臥して使用する寝具型の装置などを構成してもよい。本実施形態では、これらの装置について、使用者を支持する部材をシート部と呼ぶ。

本実施形態では、図２〜４に示すように、自動車の座席に相当する構造物をシート部２０とする。図示するシート部２０は、使用者の臀部を支持する座部２１と、使用者の背中を支持する背もたれ部２２と、使用者の脚部を支持する脚載せ部２３とを備える。脚載せ部２３は必須ではないが、使用者の快適性を向上させるために設けている。また、シート部２０は、図４に示すように、リクライニング機能を有しており、背もたれ部２２と脚載せ部２３とは、それぞれ座部２１に対する角度が変更可能になっている（実線の位置が通常の状態を示し、破線の位置がリクライニングの状態を示す）。さらに、座部２１の両側部には使用者が腕を載せる肘掛け部２４が設けられ、背もたれ部２２の両側部には使用者の上体側部を支持する脇当て部２５が設けられている。シート部２０にはヘッドレストを設けてもよい。

図２、図３に示すように、シート部２０において使用者の荷重を支持する部位には複数個のエアバッグ３０が配置される。具体的には、座部２１の上面と、背もたれ部２２および脚載せ部２３の前面と、肘掛け部２４および脇当て部２５の内側面とに、それぞれエアバッグ３０が配置される。シート部２０がヘッドレストを備える場合には、ヘッドレストにもエアバッグ３０を設けるのが望ましい。背もたれ部２２には使用者の脊柱の長さ方向に沿って複数個のエアバッグ３０が並べて設けられ、脚載せ部２３には使用者の脚の長さ方向に沿って複数個のエアバッグ３０が並べて設けられる。

エアバッグ３０について上述の配置は一例であって、シート部２０に載った使用者を支持する部位にエアバッグ３０が並べて設けられていれば、具体的な配置は適宜に定めることができる。ただし、少なくとも背もたれ部２２と脚載せ部２３とにおいては、使用者の脊柱および脚の長さ方向に沿ってそれぞれ複数のエアバッグ３０を配置することが望ましい。

各エアバッグ３０は、ポンプおよび弁を備えた吸排気手段３１（図１参照）に接続されている。吸排気手段３１は、各エアバッグ３０の吸排気を個別に行えるように各エアバッグ３０に接続される。すなわち、エアバッグ３０ごとに吸気と排気とを行うように弁が制御される。

また、シート部２０の少なくとも一部の部位では、図５に示すように、複数のエアバッグ３０を重ねて配置してもよい。エアバッグ３０を重ねて配置することにより、１個の弁を通過する空気の流量に制限がある場合でも、使用者に与える変位量を大きくすることができる。すなわち、エアバッグ３０による変位量を大きくする必要がある部位では、複数のエアバッグ３０を重ねて配置すればよい。

エアバッグ３０および吸排気手段３１は、触覚刺激手段として設けられているが、触覚刺激手段としては、背もたれ部２２を上下に移動して、使用者の腰から首までの所望位置を押圧する玉状のもみ玉あるいは輪状のもみ輪を用いてもよい。触覚刺激手段としてもみ玉やもみ輪を用いる場合は、マッサージチェアに用いられている機構を流用することができる。

上述のような触覚刺激手段は、使用者に触覚刺激を与える刺激手段として用いられている。使用者に刺激を与える刺激手段としては、触覚刺激のほか視覚刺激や聴覚刺激を用いてもよい。視覚刺激や聴覚刺激は単独で用いることができ、また、視覚刺激と聴覚刺激とを組み合わせて用いることができる。

視覚刺激としては、照明による光量や光色、映像による表示内容を用いればよい。照明を行うための照明器具３２（図１参照）あるいは映像を表示するための表示装置３３（図１参照）は、シート部２０と一体に設けることができるが、シート部２０の周囲の照明を制御したり、映像を使用者に見やすくするには、シート部２０とは別に乗物内に配置すればよい。表示装置３３は、使用者の正面に配置されるモニタ装置のほか、乗物の天井に映像を投影する投影装置、使用者が頭部に装着するヘッドマウントディスプレイなどから選択することができる。

同様に、聴覚刺激としては、音量、音の内容、音像の位置などを用いる。聴覚刺激を使用者に与えるには、スピーカからなる音出力手段３４（図１参照）を用いる構成が一般的であるが、音出力手段３４としては、ヘッドホン、イアスピーカ、骨伝導装置も用いることができる。あるいはまた、エアバッグ３０の吸排気音をシート部２０に載った使用者に聞こえるように吸排気手段３１を配置することによって、聴覚刺激を与えるようにしてもよい。吸排気音を聴覚刺激として利用する動作は後述する。

音出力手段３４としてスピーカを用いる場合に、乗物の車室内に多数個のスピーカを配置することによって三次元音響を与えるようにしてもよい。多数個のスピーカを設けて三次元音響を生成すると、音像の位置を正確に制御することができるが、シート部２０に載っている使用者以外には聴覚刺激が騒音になる場合もある。したがって、シート部２０における背もたれ部２２の上部に音出力手段３４として左右のスピーカを設け、頭部伝達関数を利用して疑似的に三次元音響を生成してもよい。三次元音響を聴覚刺激として利用する動作は後述する。

ところで、本実施形態では、シート部２０に載っている使用者の呼吸を検出する呼吸検出手段４１（図１参照）を備える。呼吸検出手段４１は、シート部２０において使用者を支持する部位に配置した圧力センサと、シートベルトの伸縮に伴う荷重を検出する荷重センサと、使用者の胸部および腹部の動きを検出する動きセンサとから選択される呼吸センサ４１１（図１参照）を備える。また、呼吸検出手段４１は、図１に示すように、呼吸センサ４１１の出力から、シート部２０に載った使用者の呼気の期間と吸気の期間とを判別するとともに、呼気と吸気とのそれぞれの開始のタイミングを検出する状態検出部４１２を備える。

状態検出部４１２は、呼吸センサ４１１の出力に基づいて呼吸法の習熟レベルを判定する機能も備える。呼吸法は、腹式呼吸を想定しているが、いわゆる丹田呼吸法のような腹式呼吸に準じた他の周知の呼吸法であってもよい。腹式呼吸の習熟レベルは、使用者の呼吸時における腹部と胸部との変位を検出することにより判断することができる。つまり、呼吸に際して腹部と胸部との変位を定量化し、胸部の変位に対する腹部の変位の相対的な大きさを評価すれば、腹式呼吸が優勢か胸式呼吸が優勢かの判断ができ、また、その程度を定量化することができる。

呼吸センサ４１１が、シート部２０に設けた圧力センサである場合は、使用者の背面（背中、臀部）に配置し、胸部付近と腹部付近とにおいて呼吸に伴う圧力変化を検出する。この場合、胸部付近と腹部付近との両方に圧力変化から、腹式呼吸と胸式呼吸とのどちらが優勢かを判断することができる。

呼吸センサ４１１が、シートベルトに設けた荷重センサである場合は、荷重センサとして圧力センサまたは加速度センサを採用する。また、シートベルトとして、３点式シートベルトを採用し、肩から腰に掛けるベルトと腰回りに掛けるベルトとにそれぞれ荷重センサを設けることにより、使用者の胸部と腹部とから呼吸を検出することができ、状態検出部４１２における呼吸法の習熟レベルの判断に利用することができる。

呼吸センサ４１１が、動きセンサとする場合は、使用者の動きを非接触で検出するドップラセンサや三次元画像センサなどを用いる。この種の動きセンサでは、胸部および腹部の動きを非接触で検出することができるから、使用者の胸部と腹部との呼吸を検出することができる。この種の動きセンサは、使用者に対して非接触であるから、使用者に拘束感を与えることなく呼吸の状態を検出することができる。

習熟レベルの判定には、呼吸センサ４１１が検出した呼気の時間を用いてもよい。一般に、習熟レベルが低いと呼気の時間が短くなるから、呼気の時間について適宜の範囲を設定し、呼気の時間の範囲を習熟レベルの目安として用いるのである。この場合に用いる呼気の時間は、規定した複数の呼吸周期における平均値や最頻値のような代表値を用いるのが望ましい。

また、習熟レベルは、呼気の時間のばらつきにより判定してもよい。たとえば、規定した複数の呼吸周期において呼気の時間のばらつきを求め、ばらつきが小さく、ばらつきを評価する評価値が規定値以下である状態が所定時間に亘って継続しているときに、評価値が規定値以下である頻度を求める。この頻度に習熟レベルを対応付けておけば、習熟レベルを判定することができる。頻度が低い場合には習熟レベルも低いと判定し、頻度が高い場合には習熟レベルも高いと判定する。

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、習熟レベルを呼気の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。

上述したように、状態検出部４１２は、使用者が呼気の期間か吸気の期間かを判別し、呼気の開始タイミングおよび吸気の開始タイミングを検出する。状態検出部４１２は、呼吸周期を検出する機能も備える。呼吸周期は、呼気の時間と吸気の時間とを合計した時間として求めることができる。また、呼吸周期には、呼気と吸気との一方の開始のタイミングの時間間隔を用いてもよい。さらに、状態検出部４１２は、上述した方法によって、呼吸法の習熟レベルを判断する機能も備える。状態検出部４１２は、呼吸センサ４１１が求めたこれらの情報を使用者の呼吸の状態として検出し、検出した呼吸の状態を以下に説明する制御手段４０に与える。制御手段４０および状態検出部４１２は、マイコン、ＦＰＧＡなどプロセッサを備えプログラムに従って動作するデバイスを用いて構成される。

制御手段４０は、使用者の呼吸の状態に関する目標状態を定める目標設定手段４２と、使用者の呼吸の状態を目標状態に誘導するように刺激手段による刺激を変化させる誘導制御手段４３とを備える。目標設定手段４２は使用者の呼吸の状態として最終的に達成させようとする目標状態（以下、「最終目標状態」という）を設定し、誘導制御手段４３は使用者の呼吸の状態を最終目標状態に誘導するように上述したエアバッグ３０のような刺激手段を制御する。

最終目標状態は、状態検出部４１２が検出した使用者の現状の呼吸の状態と、使用者が呼吸法を習熟している程度（習熟レベル）とにより定められる。いま、呼吸法として腹式呼吸を目的とし、呼吸の状態として呼吸周期に着目する場合を想定する。この場合、目標設定手段４２は、状態検出部４１２が求めた使用者の呼吸法に対する習熟レベルおよび使用者の現状の呼吸周期に基づいて最終目標状態となる呼吸周期を定める。

目標設定手段４２には、現状の呼吸周期を伸張させるための加算値または倍率（１より大きい値）が習熟レベルに応じてあらかじめ定められる。目標設定手段４２は、呼吸検出手段４１が求めた使用者の習熟レベルおよび現状の呼吸周期を用い、習熟レベルに応じた加算値を現状の呼吸周期に加算した値、または習熟レベルに応じた倍率を現状の呼吸周期に乗じた値を最終目標状態として求める。現状の呼吸周期は、１回の呼吸周期ではなく規定回数の平均値を用いる。また、呼吸周期を伸張させる加算値や倍率は、呼吸法の習熟レベルが高いほど大きい値に設定される。すなわち、目標設定手段４２は、目標状態（最終目標状態）を使用者の呼吸法の習熟レベルに対応付けて定める。

呼吸検出手段４１が検出した呼吸の状態と、目標設定手段４２が定めた最終目標状態とは、上述した刺激手段を制御する誘導制御手段４３に与えられる。誘導制御手段４３は、刺激手段から使用者に与える刺激を変化させることにより、使用者の呼吸周期が現状の呼吸周期から最終目標状態である呼吸周期まで伸張されるように誘導する。

本実施形態では、使用者に対して上述したエアバッグ３０を用いて触覚刺激を与えているから、誘導制御手段４３は、エアバッグ３０の吸排気を制御することによって、使用者への触覚刺激を変化させる。

以下に、エアバッグ３０によって触覚刺激を変化させる動作例を示す。まず、使用者の背面（背中、臀部、脚部の背面）に触覚刺激を与える場合について説明する。シート部２０には、上述のように座部２１、背もたれ部２２、脚載せ部２３が設けられ、それぞれ複数個のエアバッグ３０が並べて配置されている。したがって、吸排気を行うエアバッグ３０の位置を変化させることにより、使用者の上部（たとえば、肩）から下部（たとえば、腰）の間で刺激の位置を変化させることができる。使用者の上部を刺激すれば（前方に押し出せば）胸部が押されて呼気が促され、使用者の下部を刺激すれば横隔膜が引き上げられて呼気がさらに促される。

ここで、使用者の上部から下部に向かってエアバッグ３０の膨張と収縮とを順に行うことによって、刺激する位置を肩から腰に向かって移動させる動作を繰り返して行うものとする。また、繰り返しの周期は最終目標状態として定められた呼吸周期とし、また、最終目標状態として呼吸周期だけではなく目標とする呼気の時間も含めておき、肩から腰まで刺激の位置を変化させる時間を、目標とする呼気の時間に定める。さらに、上部のエアバッグ３０の膨張を開始させるタイミングは、使用者が呼気を開始したタイミングに合わせる。

肩から腰まで刺激の位置を変化させる間には、腰に近い位置ほどエアバッグ３０に導入する空気量を多くしてエアバッグ３０を大きく膨張させるのが望ましい。つまり、腰部に近いほど刺激の強さを大きくする。この動作を行えば、呼気を開始した時点では胸部が少しだけ押されて肺からの空気の排出が促され、その後、排出する空気量が増加するほど腹部が大きく押され横隔膜が引き上げられることにより、肺に残った空気の排出がさらに促される。すなわち、刺激の位置に応じて刺激量が変化するのであって、腹式呼吸を促す刺激を与えることにより、呼気の時間を伸張させることになる。

上述の動作では、刺激の強さを変化させているが、刺激の位置を変化させる際の速さを変えてもよい。この場合、肩から腰に向かって刺激の位置の変化速度を減速することで、肩付記を刺激する時間よりも腰付近を刺激する時間を長くし、横隔膜をより強く引き上げさせて呼気を促すことができる。すなわち、腹式呼吸を促す刺激を与えることにより、呼気の時間を伸張させることになる。

ところで、呼気の期間には肩から腰に向かって刺激の位置を変化させているから、吸気の期間には腰から肩に向かって刺激の位置を変化させるのが望ましい。このように、肩（胸部）と腰（腹部）との間で刺激の位置を変化させることにより、使用者が意識することなく腹式呼吸の際の筋肉の動き促すことになり、外部刺激による他動的な習慣付けによって腹式呼吸を修得させることが可能になる。

上述した動作では、刺激の位置を肩と腰との間で変化させているが、シート部２０の座部２１および脚載せ部２３に設けたエアバッグ３０も併せて用いることが望ましい。

たとえば、吸気の期間には、肩部付近（頭部付近にもエアバッグ３０を設けている場合には頭部付近）から脚部に向かって刺激の位置を変化させることによって、空気が頭頂から足先に向かって流れているかのような感覚を使用者に与えるようにしてもよい。このような動作を行えば、使用者は呼吸に意識が集中することになり、正しい呼吸法で呼吸するように意識付けがなされることになる。

また、呼気の期間には腰付近のエアバッグ３０を膨張させて腹部を前方に押し出すようにすればよい。すなわち、吸気に際しては腹部を押し出し胸郭を広げて呼気を促進するのである。

呼気の期間には腰付近のエアバッグ３０を膨張させ、吸気の期間には頭から足に向かって刺激の位置を変化させると、使用者は呼吸を全身で意識することになり、呼吸周期の伸張を促すとともに、神経を鎮静状態に導き、睡眠への誘導が可能になる。

本実施形態のシート部２０は、肘掛け部２４や脇当て部２５にもエアバッグ３０を設けているから、使用者の側部に配置された肘掛け部２４や脇当て部２５のエアバッグ３０を用いることにより、使用者の腹側部にも刺激を与えることができる。たとえば、呼気の期間において、肘掛け部２４や脇当て部２５を膨張させて使用者の腹部を側方から圧迫する刺激を与えることにより腹式呼吸を促進させてもよい。また、座部２１に設けたエアバッグ３０の膨張と収縮とを呼吸周期に合わせて繰り返して骨盤の前後傾斜動作を誘発することにより腹式呼吸を促進させてもよい。

シート部２０のリクライニング機能を用いることにより、背もたれ部２２を倒し、脚載せ部２３を起こした状態では、シート部２０に載った使用者は仰臥した姿勢でリラックス装置を使用することができる。この場合には、上述した動作のほか、すべてのエアバッグ３０の膨張と収縮とを一斉に行うようにしてもよい。エアバッグ３０の膨張時には使用者の身体全体が持ち上げられ、エアバッグ３０の収縮時には使用者の身体全体が下ろされることになる。つまり、使用者は、身体全体が上下することによって浮遊感を体感し、意識が呼吸に集中することによって呼吸周期を伸張するように意識付けられることになる。

エアバッグ３０は、膨張と収縮とを行う際に使用者の体型に合わせた適宜の余圧を与えることにより、使用者を支持した状態において使用者の一部の部位にのみ荷重が偏らないようにすることができる。すなわち、シート部２０で使用者を支持した状態において各エアバッグ３０に作用する荷重が規定値になるように吸排気手段３１を用いて、各エアバッグ３０の吸排気を行うのが望ましい。この状態では使用者の各部位がエアバッグ３０から受ける反力は略均等になる。

たとえば、シート部２０のリクライニング機能を用いて、背もたれ部２２を倒し、脚載せ部２３を起こした状態において、使用者がシート部２０に仰臥すると、使用者の腰は沈み込むことなく支持されることになる。つまり、使用者の脊柱を歪みなくシート部２０で支持することができる。

吸排気手段３１により各エアバッグ３０の余圧を上述のように調節した状態を初期状態とし、誘導制御手段４３では初期状態を基準にしてエアバッグ３０の膨張と収縮とを行わせることが望ましい。初期状態を設定することにより、使用者の体型にかかわらず、ほぼ等しい触覚刺激を与えることが可能になる。

上述の構成例では、刺激手段として触覚刺激手段であるエアバッグ３０および吸排気手段３１を用いる場合を説明したが、もみ玉やもみ輪のような刺激手段を用いる場合も同様の動作を行えばよい。また、視覚刺激や聴覚刺激を用いる場合も、呼吸検出手段４１が検出した現状の呼吸の状態と目標設定手段４２が設定した最終目標状態とに基づいて刺激を変化させる。

聴覚刺激として上述した三次元音響を用いる場合には、誘導制御手段４３では最終目標状態に応じて音像の位置を制御する、すなわち、誘導制御手段４３は、呼気の際に音像を足元に定位させ、吸気の際に音像を後頭部に定位させるように、音像の位置を変化させるのである。音像の位置は滑らかに変化させるのが望ましい。また、音像の位置を変化させるだけではなく、三次元音響による聴覚刺激をエアバッグ３０などによる触覚刺激と組み合わせて用いると、使用者は触覚刺激により意識することなく腹式呼吸を行うとともに、聴覚刺激により呼吸に対する意識付けがなされる。その結果、使用者の神経の鎮静や睡眠への誘導が迅速になされる。三次元音響では、吸気の際に音像が発散し、呼気の際に音像が集中するようにしてもよい。

聴覚刺激を使用者に与える場合には、エアバッグ３０の吸排気音を使用者に聞かせる構成を採用してもよい。とくに、呼気の期間において排気口からの排気音が使用者に聞こえやすくなるように、音を漏らすための開口部などを形成しておけば、排気音を呼気の際の聴覚刺激に用いて、使用者に呼吸を意識付けることができる。ここでは、排気音を用いる例を説明したが、吸気音を用いてもよく、排気音と吸気音との両方を用いるようにしてもよい。

視覚刺激を用いる場合も聴覚刺激を用いる場合と同様であって、複数個の光源の位置を変化させたり、光量を変化させるように視覚刺激を与える。また、使用者の前方に映像を表示するためのモニタ装置やプロジェクタを設け、呼吸周期に合わせて点状の図形が離合集散する映像を提示するように視覚刺激を与えてもよい。視覚刺激は、触覚刺激や聴覚刺激と組み合わせて用いることができる。複数の刺激を組み合わせて用いると、単独で用いる場合に比較してより効率的に呼吸誘導を行うことが期待できる。

複数種類の刺激を組み合わせて用いる場合に、触覚刺激に加えて視覚刺激と聴覚刺激との少なくとも一方の刺激を使用者に与えることが望ましい。この場合、誘導制御手段４３は、触覚刺激が規定の上限または下限に達した時点で触覚刺激の変化を停止させた後、呼吸検出手段４１により検出されている呼吸の状態が変化を続けていれば他の刺激を継続して変化させるのが望ましい。

たとえば、エアバッグ３０による刺激の位置を変化させる場合、呼気の期間において刺激を与える位置が定められた最終位置に達すると、それ以上は触覚刺激を変化させることができない。ここで、呼吸検出手段４１により呼気が継続して検出されていれば、呼気の期間をさらに伸張できる可能性があるが、触覚刺激では呼気の期間を延長させるための刺激を与えることができない。このような場合に、視覚刺激や聴覚刺激を触覚刺激と組み合わせて用いておけば、触覚刺激では刺激を変化させることができなくなった後にも、視覚刺激や聴覚刺激を用いて刺激の変化を継続させることができる。

上述の動作において、誘導制御手段４３は、現状の呼吸の状態と最終目標状態とに応じて刺激手段の刺激を変化させている。しかしながら、この動作のみでは、使用者には現状の呼吸の状態と最終目標状態との関係がわからないから、呼気量や吸気量を調節することができない。すなわち、呼気や吸気をどの程度の速度で行えばよいかの目安がない。

そこで、この目安を与えるために、呼吸検出手段４１が検出している現状の呼吸の状態と、目標設定手段４２が定めた呼吸の最終目標状態とを使用者に提示する呼吸情報提示手段４４を設けてある。呼吸情報提示手段４４は、これらの情報を主としてモニタ装置を通して視覚的に提示するように構成されるが、触覚を通して使用者に提示するように構成してもよい。

具体的には、呼気あるいは吸気に関する情報のみを提示する場合には、図６に示すような形式でモニタ装置に表示する。図６（ａ）（ｂ）は、モニタ装置の画面にグラフ化ないし図形化して情報を提示する例を示している。

図６（ａ）に示す例では、上下方向に長い長方形状の図形４４１を用いている。現状の呼吸の状態（実際には、呼気の開始からの呼気の時間）を、図形４４１の下端から指針線４４２までの距離で表し、最終目標状態である目標の呼気の時間を図形４４１の下端から目標線４４３までの距離で表している。

また、図６（ｂ）に示す例では、円形の図形４４４を用いている。この例では、図形４４４の中に設定した基準線４４５の一端を回転の中心とし、回転の中心に対する角度により量を表している。すなわち、呼気の開始からの時間を基準線４４５から指針線４４６までの角度で表し、最終目標状態である目標の呼気時間を基準線４４５から目標線４４７までの角度で表している。

図６（ａ）（ｂ）に示す例では、呼吸検出手段４１が検出した現状の呼吸の状態と、目標設定手段４２が定めた最終目標状態とをモニタ装置に並べて提示している。したがって、使用者は、使用者自身が自覚している呼吸の状態を、提示された呼吸の状態および最終目標状態に応じて調節することができ、使用者自身の感覚で呼吸周期を伸張させることができる。

図６（ｃ）に示す例では、呼吸検出手段４１が検出している現状の呼吸の状態と、目標設定手段４２が設定した最終目標状態とを数値化してモニタ装置に提示している。モニタ装置の画面には、数値を表示するための２個の表示窓４４８，４４９を設定し、各表示窓４４８，４４９の一方（下の表示窓４４８）に現状の呼吸の状態に対応する数値を表示し、他方（上の表示窓４４９）に最終目標状態に対応する数値を表示する。

図６（ｃ）に示す形式で情報を提示した場合でも、使用者には呼吸を意識付けることができるから、使用者自身の感覚で呼吸周期を調節させることで、使用者の呼吸周期を伸張させることができる。

呼吸検出手段４１が検出した現状の呼吸の状態と、目標設定手段４２が定めた最終目標状態とを提示する形式として、図７に示すように、所定期間における現状の呼吸の状態を示す計測線４５１と、目標状態を示す目標線４５２とを用いてもよい。図示例では、横軸が時間軸であり、縦軸が呼吸量に相当する。したがって、計測線４５１が上昇している期間は吸気の期間を表し、計測線４５１が下降している期間は呼気の期間を表す。この形式では、使用者は計測線４５１を目標線４５２に一致させるように意識で呼吸を行うことによって、呼吸周期が目標状態に近付くことになる。

上述した呼吸情報提示手段４４の構成は一例であり、モニタ装置に表示する形式や構成は、呼吸検出手段４１が検出した呼吸の状態と、目標設定手段４２が定めた最終目標状態とを併せて提示するという技術思想の範囲において適宜に変更することができる。

さらに、上述した動作では、目標設定手段４２において最終目標状態のみを定めているが、目標設定手段４２において段階的に目標状態を設定してもよい。すなわち、目標設定手段４２において、最終目標状態を定めるだけではなく、最終目標状態に至るまでの小目標となる複数段階の中間的な目標状態（以下、「中間目標状態」という）を定めるのである。

たとえば、現状の呼吸周期に対して呼吸周期をＡ秒に伸張させるために、目標設定手段４２において最終目標状態をＡ秒に定める場合を想定する。ここで、現状の呼吸周期がＢ秒（Ａ＞Ｂ）であるとすると、目標設定手段４２では、中間目標状態を、（Ｂ＋ａ１）秒、（Ｂ＋ａ１＋ａ２）秒，…と設定する（ただし、（Ａ−Ｂ）＞ａ１，ａ２，…）。中間目標状態を規定する変化量ａ１，ａ２，…は、等しく設定するほか、次第に小さくするように定める場合、次第に大きくなるように定める場合がある。また、中間目標状態の段数は、最終目標状態と現状の呼吸周期との差分（Ａ−Ｂ）に応じて設定される。中間目標状態は、最終目標状態として設定された呼吸周期未満の範囲で定められる。

このように中間目標状態を定めた場合に、呼吸情報提示手段４４を用いて中間目標状態を提示すれば、呼吸の状態をより効率よく最終目標状態に到達させることが期待できる。すなわち、１段階の中間目標状態を達成するたびに、次段階の目標状態（中間目標状態または最終目標状態）を定めるようにすれば、使用者は達成しやすい小目標を段階的に達成しながら最終目標状態に到達することになり、最終目標状態に到達するのが容易になる。また、中間目標状態を定める場合は、最終目標状態を定めなくてもよく、装置の使用する許容時間のみを定めておいてもよい。

中間目標状態は、１回の呼吸周期で達成されたときに次段階に移行するのではなく、規定した複数周期において連続して達成されたときに次段階に移行するのが望ましい。中間目標状態を定める場合は、図６、図７に示した呼吸情報提示手段４４において中間目標状態を表すように中間目標線を付加するか、図６、図７の説明における最終目標状態を中間目標状態に読み替えた構成を採用して表せばよい。

このような呼吸誘導を行えば、呼吸の状態が最終目標状態に達するまでの時間を短縮することが期待され、また、呼吸法の習熟レベルを容易に高めることが可能になる。すなわち、精神の鎮静や睡眠への誘導が迅速に行われることになり、使用者をリラックスさせる状態に素早く導くことができる。

ところで、図１に示すように、シート部２０には加熱手段３５を付加してもよい。加熱手段３５は、使用者の四肢に接触する部位、すなわち脚載せ部２３および肘掛け部２４に設けられる。加熱手段３５を設ける場合には、音声出力手段３４から呼吸を誘導する音声メッセージを出力させる。

たとえば、自己催眠あるいは自律訓練法と呼ばれている方法でリラックスさせる状態に導くようにし、呼吸周期を伸張させるように刺激を与えるのに加えて、「手足が温かい」という音声メッセージを出力する間に加熱手段３５による加熱を行う。このような音声メッセージの内容に合わせて加熱手段３５による加熱量を調節することで、より早くリラックスした状態に誘導されることが期待できる。

上述した例では、呼吸の状態を目的状態に誘導することによって、使用者をリラックスさせ、最終的に睡眠への導入を行う場合の動作を説明したが、リラックスした状態ないし睡眠の状態からリフレッシュないし覚醒させるための動作も可能である。この場合、刺激の位置を変化させる向き、刺激量、刺激速度など、刺激を変化させる際の制御を上述の動作とは逆にして、呼吸周期ないし呼気の時間を短縮する刺激を与える。このように、リラックスした状態に導く場合の刺激とは逆の刺激を与えることにより、神経が鎮静した状態の使用者や睡眠している使用者を覚醒させることができる。

２０ シート部
２１ 座部
２２ 背もたれ部
２３ 脚載せ部
２４ 肘掛け部
２５ 脇当て部
３０ エアバッグ（刺激手段、触覚刺激手段）
３１ 吸排気手段（刺激手段、触覚刺激手段）
３４ 音出力手段
３５ 加熱手段
４０ 制御手段
４１ 呼吸検出手段
４１１ 呼吸センサ
４１２ 状態検出部
４２ 目標設定手段
４３ 誘導制御手段
４４ 呼吸情報提示手段

Claims (14)

1. シート部に臀部および背部を載せた使用者の呼吸の状態を検出する呼吸検出手段と、前記使用者の呼気の時間と吸気の時間との少なくとも一方を変化させるように目標状態を定める目標設定手段と、前記呼吸検出手段が検出している呼吸の状態と前記目標設定手段が定めた前記目標状態とを前記使用者に提示する呼吸情報提示手段と、前記使用者に刺激を与える刺激手段と、前記使用者の呼吸の状態を前記目標状態に誘導するように前記刺激手段による刺激を変化させる誘導制御手段とを備えることを特徴とするリラックス装置。
2. 前記目標設定手段は、前記目標状態を前記使用者の呼吸法の習熟レベルに応じて定めることを特徴とする請求項１記載のリラックス装置。
3. 前記目標設定手段は、目標状態を段階的に定めるとともに、段階的に定めた一段階の目標状態が達成されるたびに次段階の目標状態を定めることを特徴とする請求項１又は２記載のリラックス装置。
4. 前記刺激手段は、前記使用者において前記シート部が支持している部位に触覚刺激を与える触覚刺激手段であって、前記誘導制御手段は、前記触覚刺激手段による刺激位置を変化させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリラックス装置。
5. 前記刺激手段は、前記使用者において前記シート部が支持している部位に触覚刺激を当てる触覚刺激手段であって、前記誘導制御手段は、前記触覚刺激手段による刺激量を変化させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリラックス装置。
6. 前記触覚刺激手段は、前記シート部において前記使用者を支持する部位に並べて設けた複数個のエアバッグと、前記各エアバッグへの吸排気を行う吸排気手段とを備えることを特徴とする請求項４又は５記載のリラックス装置。
7. 前記触覚刺激手段は、前記シート部において前記使用者を支持する部位に並べて設けた複数個のエアバッグと、前記各エアバッグへの吸排気を行う吸排気手段とを備え、前記シート部の少なくとも一部の部位には前記エアバッグが重ねて配置されていることを特徴とする請求項５記載のリラックス装置。
8. 前記吸排気手段は、前記使用者を支持した状態において前記各エアバッグに作用する荷重が規定値になる状態を初期状態とし、前記誘導制御手段は、前記初期状態を基準にして刺激を変化させることを特徴とする請求項６又は７記載のリラックス装置。
9. 前記誘導制御手段は、前記使用者の呼吸の状態に連動して前記エアバッグの吸排気を行うように前記吸排気手段を制御し、前記呼吸情報提示手段は、前記吸排気手段による吸気音と排気音との少なくとも一方を前記使用者に知覚させることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のリラックス装置。
10. 前記刺激手段は、触覚刺激と視覚刺激と聴覚刺激とのうちの少なくとも１種類の刺激を前記使用者に与えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のリラックス装置。
11. 前記刺激手段は三次元音響による聴覚刺激を前記使用者に与え、前記誘導制御手段は音像の位置を刺激の変化として制御することを特徴とする請求項１０記載のリラックス装置。
12. 前記刺激手段は、触覚刺激に加えて視覚刺激と聴覚刺激との少なくとも一方の刺激を前記使用者に与え、前記誘導制御手段は、触覚刺激が規定の上限または下限に達した時点で触覚刺激の変化を停止させ、その後、前記呼吸検出手段により検出されている呼吸の状態が変化を続けていれば他の刺激を継続して変化させることを特徴とする請求項１０記載のリラックス装置。
13. 前記シート部において前記使用者の四肢に接触する部位に設けた加熱手段と、前記使用者に呼吸を誘導する音声メッセージを出力する音出力手段とをさらに備え、前記誘導制御手段は、前記音出力手段から出力する音声メッセージの内容に合わせて加熱手段による発熱量を調節することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のリラックス装置。
14. 前記シート部を備え、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のリラックス装置が搭載されていることを特徴とする乗物。

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