重症心身障害者のためのコミュニケーション支援装置
【課題】従来のコミュニケーション支援装置は、障害者に意思伝達の意図があることが前提であった。しかし、より重篤な障害を有する重症心身障害者においては、意思伝達の意図そのものが未発達あるいは不明確であるため、従来のコミュニケーション支援装置では十分ではないという課題がある。
【解決手段】上記課題を解決するために、意思疎通が困難な障害者に与えられた刺激に対する障害者からのレスポンスを複数の生体情報を用いた演算に基づいて出力してコミュニケーションに役立てるためのコミュニケーション支援装置を提案する。
【解決手段】上記課題を解決するために、意思疎通が困難な障害者に与えられた刺激に対する障害者からのレスポンスを複数の生体情報を用いた演算に基づいて出力してコミュニケーションに役立てるためのコミュニケーション支援装置を提案する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、意思疎通が困難な重症心身障害者の生体情報を取得することで、重症心身障害者とのコミュニケーションに役立てるための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
何らかの障害を有する者に対するコミュニケーション支援装置は、障害のタイプや度合に応じて様々に開発されている。例えば、特許文献１には、設定された時間間隔毎に走査される数字を含む５０音文字列から所望の文字を選択して言葉を生成する文章表意機能を設けたコミュニケーション支援装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３９９１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のコミュニケーション支援装置は、言葉を生成する文章表意機能を補償するものであり、その機能補償の発揮には、障害者に意思伝達の意図があることが前提となる。しかし、より重篤な障害を有する重症心身障害者においては、意思伝達の意図そのものが未発達あるいは不明確であるため、単に機能補償することのみでは、コミュニケーション支援として十分ではないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明では次に示す重症心身障害者のためのコミュニケーション支援装置を提供する。すなわち第一の発明としては、意思疎通が困難な障害者に与えられた刺激に対する障害者からのレスポンスを複数の生体情報を用いた演算に基づいて出力してコミュニケーションに役立てるための装置であって、意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する保持部と、前記障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＢ時間分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、前半単位時間心拍数を中心として保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部とを有するコミュニケーション支援装置を提供する。
【０００６】
第二の発明としては、意思疎通が困難な障害者に与えられた刺激に対する障害者からのレスポンスを複数の生体情報を用いた演算に基づいて出力してコミュニケーションに役立てるための装置であって、前記障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＢ時間分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持するダイナミック保持部と、前半単位時間心拍数を中心としてダイナミック保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部とを有するコミュニケーション支援装置を提供する。
【０００７】
第三の発明としては、第一の発明を基本として、さらに、計算部の計算と前記インターフェイス部の出力は、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行うインターバル計算手段を有する第一の発明または第二の発明に記載のコミュニケーション支援装置を提供する。
【０００８】
第四の発明としては、キャッシュ部の測定データから前記障害者の現在時刻における平均単位時間心拍数を計算する平均心拍数計算手段と平均心拍数計算手段での計算結果からキャッシュ部に命令して（Ａ＋Ｂ）時間を制御する制御手段とを有するキャッシュ時間制御部をさらに有する第一の発明から第三の発明のいずれか一に記載のコミュニケーション装置を提供する。
【０００９】
第五の発明としては、意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する保持部と、前記障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＤ拍分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、前半単位時間心拍数を中心として保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部とを有するコミュニケーション支援装置を提供する。
【００１０】
第六の発明としては、意思疎通が困難な障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＤ拍分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持するダイナミック保持部と、前半単位時間心拍数を中心としてダイナミック保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部とを有するコミュニケーション支援装置を提供する。
【００１１】
第七の発明としては、さらに、計算部の計算と前記インターフェイス部の出力は、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行うインターバル計算手段を有する第五の発明または第六の発明に記載のコミュニケーション支援装置。
【００１２】
第八の発明としては、意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間当たりの生理測定値の標準偏差値であるシグマを生理測定値の種類に応じて複数保持可能な保持部と、前記障害者の生理測定値をその種類に応じて測定する複数の測定部と、測定部ごとに測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）単位分の測定データをその生理測定値の種類に応じて複数キャッシュ可能なキャッシュ部と、前記キャッシュされている生理測定値の種類ごとに後半のＢ単位分の後半単位生理測定値を前記測定中は常時計算しつづけることが可能な後半単位生理測定値計算手段、前記キャッシュされている生理測定値の種類ごとに前半のＡ単位分の前半単位生理測定値を前記測定中は常時計算しつづけることが可能な前半単位生理測定値計算手段、測定データの種類ごとに後半単位生理測定値が、前半単位生理測定値を中心として各生理測定値の種類ごとのシグマで区分して、プラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に位置するかを前記測定中は常時計算しつづける複数の位置計算手段、位置計算手段での計算結果を測定データの種類に応じて重みづけして平均値を算出する平均値算出手段とを格納可能なパッチパネル部と、平均値算出手段で算出された平均値を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部とを有するコミュニケーション支援装置を提供する。
【００１３】
第九の発明としては、測定部の測定結果を蓄積する測定結果蓄積部と、意思疎通が困難な障害者に対して刺激を与えたタイミングの入力を受け付けて、前記測定部の測定結果の時間軸と共通の時間軸で蓄積可能な刺激付与タイミング蓄積部と、刺激付与タイミング蓄積部に蓄積されている刺激を与えたタイミングでの測定結果を測定結果蓄積部にてサーチするサーチ部とをさらに有する第一の発明から第六の発明のいずれか一に記載のコミュニケーション支援装置を提供する。
【００１４】
第十の発明としては、意思疎通が困難な障害者の心拍信号を取得する心拍信号取得部と、取得した心拍信号の心拍のスペクトル演算を行う心拍スペクトル演算部と、前記心拍スペクトル演算部の演算結果として得られるパワースペクトルのピークが、あらかじめ設定される呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の周波数範囲内に出現し、かつ、あらかじめ設定される持続時間継続されるか否かを判断する判断部と、前記心拍スペクトル演算部の演算結果と、前記判断部の判断結果とに基づいて前記障害者がＲＳＡ出現状態であるかＲＳＡ出現状態でないかを示す情報を前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部とを有するコミュニケーション支援装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、意思伝達の意図そのものが未発達あるいは不明確である重症心身障害者とのコミュニケーション支援が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係るコミュニケーション支援装置の実施のイメージ図
【図２】実施形態１に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図３】心電図の概念図
【図４】キャッシュ部における測定データの概念図
【図５】計算結果が出力される表示画面の一例図
【図６】実施形態１に係るハードウェア構成の一例図
【図７】実施形態１に係るハードウェア構成の一例図
【図８】実施形態１に係るハードウェア構成の一例図
【図９】実施形態１に係るコミュニケーション支援装置の処理の流れを示すフロー図
【図１０】実施形態２に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図１１】実施形態３に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図１２】実施形態４に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図１３】実施形態５に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図１４】実施形態５に係るコミュニケーション支援装置の処理の流れを示すフロー図
【図１５】実施形態６に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図１６】実施形態７に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図１７】実施形態７に係るコミュニケーション支援装置の処理の流れを示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明は、これらの実施形態に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
【００１８】
実施形態１は、主に請求項１、請求項５について説明する。実施形態２は、主に請求項２、請求項６について説明する。実施形態３は、主に請求項３、請求項７について説明する。実施形態４は、主に請求項３について説明する。実施形態５は、主に請求項８について説明する。実施形態６は、主に請求項９について説明する。実施形態７は、主に請求項１０について説明する。
＜実施形態１＞
＜実施形態１ 概要＞
【００１９】
本実施形態は、意思疎通が困難な障害者に与えられた刺激に対する障害者からのレスポンスを、生体情報を用いた演算に基づいて出力してコミュニケーションに役立てるためのコミュニケーション支援装置である。生体情報としては、例えば、心拍や脳波や発汗量など種々あるが、本実施形態においては主に心拍を用いる。本件発明は、コミュニケーション支援の対象者として重症心身障害者を主眼に置くものであるが、これに限らず意思疎通が困難な障害者に対して広くコミュニケーション支援を図るものである。なお、重症心身障害者とは、重度の肢体不自由と重度の知的障害とが重複した状態にある児童及び成人をいい、医学的用語ではなく行政上の用語である。実施のイメージ図を図１に示す。親などの介助者が対象者に対して、声をかけることによる刺激や、あるいは音声や映像等の刺激を与える。これらの刺激に対する対象者の反応は外見的に判断しにくいので、刺激に対する心拍の変動に基づいて判断指標を得るものである。
＜実施形態１ 構成＞
【００２０】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図２に示す。コミュニケーション支援装置（０２００）は、「保持部」（０２０１）と、「測定部」（０２０２）と、「キャッシュ部」（０２０３）と、「後半単位時間心拍数計算部」（０２０４）と、「前半単位時間心拍数計算部」（０２０５）と、「計算部」（０２０６）と、「インターフェイス部」（０２０７）とを有する。
【００２１】
ここで、本装置の機能ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアおよびソフトウェアの両方として実現され得る。具体的には、各種の生体情報を取得するためのセンサなどや、コンピュータを利用するものであれば、ＣＰＵやＲＡＭ、バス、あるいは二次記憶装置（ハードディスクや不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの記憶メディアとそれらメディアの読取ドライブなど）、印刷機器や表示装置、その他の外部周辺装置などのハードウェア構成部やその外部周辺機器用のＩ／Ｏポート、それらハードウェアを制御するためのドライバプログラムやその他アプリケーションプログラム、情報入力に利用されるユーザインターフェイスなどが挙げられる。
【００２２】
また、これらハードウェアやソフトウェアは、ＲＡＭ上に展開したプログラムをＣＰＵで演算処理したり、メモリやハードディスク上に保持されているデータや、インターフェイスを介して入力されたデータなどを加工、蓄積、出力処理したり、あるいは各ハードウェア構成部の制御を行ったりするために利用される。また、このような発明の一部をソフトウェアとして構成することができる。さらに、そのようなソフトウェアをコンピュータに実行させるために用いるソフトウェア製品、および同製品を記憶媒体に固定した記憶媒体も、当然にこの発明の技術的な範囲に含まれる（本明細書の全体を通じて同様である）。
【００２３】
「保持部」（０２０１）は、意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する機能を有する。これは、コミュニケーションを図ろうとする対象となる障害者の安静時における心拍の変動のばらつきを基準データとしてあらかじめ保持するためである。単位時間心拍数とは、所定の単位時間における心拍数をいい、例えば、一般的には一分間あたりの心拍数である。単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値を求めるに当たっては、まず、心拍と心拍との時間的間隔から、その間隔に基づく単位時間心拍数を求める。例えば、心拍と心拍との間隔が０．８秒であれば、その間隔に基づく一分間（６０秒）あたりの心拍数は７５回ということになる（６０÷０．８＝７５）。同様に所定範囲での測定結果における拍間毎の単位時間心拍数を求めて、その標準偏差値であるシグマを求める。所定範囲での測定結果とは、例えば、一分間の範囲内に測定される心拍についての測定結果である。多くの測定値（拍間毎の単位時間心拍数）に基づいてシグマを得る方が、障害者の心拍変動の状態をより正確に反映することになり好ましい。また、一日における時間帯（朝、昼、夜など）によって、体調が変わる場合も考えられるので、各時間帯でのシグマを保持しておいてもよい。
【００２４】
「測定部」（０２０２）は、前記障害者の鼓動タイミングを測定する機能を有する。測定部は、例えば、圧電脈波センサや光電脈波センサなどの脈波センサや心電図用の電極などにより実現される。鼓動タイミングの測定とは、心臓の拍動のタイミングを測定することである。測定は、まず、各種センサなどを障害者に装着し、心拍データを得る。心拍データの取得については、上記以外の手段を採用してもよく、特段に技術的な限定を加えるものではない。ここで、図３を用いて鼓動タイミングの測定を具体的に説明する。図３は心電図を模式的に示したものである。拍動毎に周期的に表れる鋭いピークをＲ波といい、Ｒ波とＲ波との時間的間隔（以下、Ｒ−Ｒ間隔）から鼓動タイミングを測定する。前述した「保持部」でのシグマもＲ−Ｒ間隔に基づいて得ることができる。測定されたデータは、次に述べる「キャッシュ部」にてキャッシュされるのみならず、本実施形態にかかる装置におけるＨＤＤなどの記憶装置に記録しておいてもよい。
【００２５】
「キャッシュ部」（０２０３）は、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュする機能を有する。キャッシュ部は、例えば、キャッシュメモリや内蔵時計などにより構成される。キャッシュされる測定データについて、図４の概念図を用いて説明する。図４は、ある時間における心拍を、時間軸上に番号を付して示している。現在時がＴ１である場合、前半のＡ時間においては「３番目」から「５番目」までの心拍が存在し、後半のＢ時間においては「６番目」から「８番目」までの心拍が存在している。このときキャッシュ部は、（Ａ＋Ｂ）時間内に存在する「３番目」から「８番目」の心拍についての測定データをキャッシュする。この測定データとしては、例えば、「３番目」から「８番目」の各心拍におけるＲ波が測定された時間などがある。同様に現在時がＴ２に至った時には、「７番目」から「１０番目」の心拍についての測定データをキャッシュする。キャッシュ部は、このようなキャッシュ処理を常時行う。これにより、現在時に最も近い過去の（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データを、速やかにその後の計算処理に供することができ、計算処理結果の出力が実時間に近い状態となる。なお、「Ａ時間」と「Ｂ時間」は、実時間における障害者の状態を反映させるため、例えば、それぞれ５秒などの短い時間であることが望ましい。また、必ずしも異なる時間であるものではなく、「Ａ」と「Ｂ」が同じ値であってもよい。
【００２６】
「後半単位時間心拍数計算部」（０２０４）は、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＢ時間分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける機能を有する。後半のＢ時間分の後半単位時間とは、後半のＢ時間内での単位時間心拍数の平均値をいう。単位時間心拍数は、すでに述べたように、例えば、一分間を単位時間とした心拍数である。後半単位時間心拍数計算部が行う演算処理は、例えば、以下のようになる。キャッシュ部にキャッシュされている後半Ｂ時間分の測定データに４つのＲ波（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）が測定されている場合には、各Ｒ波の出現時に基づき３つのＲ−Ｒ間隔（Ｒ１−Ｒ２間隔、Ｒ２−Ｒ３間隔、Ｒ３−Ｒ４間隔）を得ることができる。そして、それぞれのＲ−Ｒ間隔に基づいた一分間あたりの心拍数を求めることができ、ついで、それらの平均を求めることにより後半Ｂ時間分の単位時間心拍数を求めることができる。後半単位時間心拍数計算部は、このような演算処理を常時行うことにより、キャッシュ部にキャッシュされている、現在時に最も近い過去のＢ時間内での単位時間心拍数の平均値を得ることができる。
【００２７】
「前半単位時間心拍数計算部」（０２０５）は、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける機能を有する。前半のＡ時間分の後半単位時間とは、前半のＡ時間内での単位時間心拍数の平均値をいう。前半単位時間心拍数計算部が行う演算処理は、すでに述べた後半単位時間心拍数計算部におけるものと同様であるので、説明を省略する。
【００２８】
「計算部」（０２０６）は、前半単位時間心拍数を中心として保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける機能を有する。後半単位時間心拍数が「加速反応領域」に位置するとは、後半単位時間心拍数が、前半単位時間心拍数と保持部に保持されている標準偏差値であるシグマとを加算した値を越える場合をいう。例えば、前半単位時間心拍数が「６０」であり、シグマが「２」である場合に、後半単位時間心拍数が「６２」を越える場合には、後半単位時間心拍数は「加速反応領域」に位置することになる。また、後半単位時間心拍数が「減速反応領域」に位置するとは、後半単位時間心拍数が、前半単位時間心拍数から保持部に保持されている標準偏差値であるシグマを減算した値未満である場合をいう。例えば、前半単位時間心拍数が「６０」であり、シグマが「２」である場合に、後半単位時間心拍数が「５８」未満である場合には、後半単位時間心拍数は「減速反応領域」に位置することになる。同様に、後半単位時間心拍数が、前半単位時間心拍数である「６０」を中心として、プラスマイナスシグマ以内領域、すなわち、「５８」以上「６２」以下の場合には、「変化なし領域」に位置することになる。なお、本実施形態において、刺激に対する障害者からの反応を標準偏差値であるシグマで領域区分を行うものであり、その際に、「プラスマイナスシグマ以内領域」、「プラスシグマを越える領域」、「マイナスシグマ未満領域」と区分するものであるが、この区分を、「プラスマイナスシグマ内領域」、「プラスシグマ以上領域」、「マイナスシグマ以下領域」としたとしても、本件発明の本質的な効果を何ら損なうものではない。
【００２９】
「インターフェイス部」（０２０７）は、計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづける機能を有する。計算部での計算結果を出力するとは、ディスプレイなどの表示装置に表示したり、紙などに印刷したりすることなどを意味し、コミュニケーションをとろうとする者が計算結果を認識し得る態様で、計算結果を出力することをいう。インターフェィス部が計算結果をディスプレイに常時出力しつづける一例を図５に示す。ディスプレイ（０５０１）には、心電図（０５０２）及び刺激呈示時（０５０３）が時系列で推移しつつ表示されている。
【００３０】
ここで、例えば、声をかけるなどの刺激を呈示した時を中心とした前Ａ時間と後Ｂ時間とにおける測定データを用いて、後Ｂ時間における後半単位時間心拍数が、前Ａ時間における前半単位時間心拍数を中心として「加速反応領域」、「減速反応領域」、「変化なし領域」のいずれかに位置するかが計算部により得られる。この計算結果により、障害者が与えられた刺激に対してどのような反応をしたのかを認識することができる。ここで、刺激呈示時を中心とした前Ａ時間での前半単位時間心拍数を「刺激前平均値」（０５０４）、後Ｂ時間での後半単位時間心拍数を「刺激後平均値」（０５０５）として表示するとともに、これらの値に基づいて計算部による計算結果を「加減速反応」（０５０６）として表示してもよい。なお、計算結果として表示されている「Ｄ」は、減速反応（Ｄ：ｄｅｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ）を意味する。
【００３１】
ここで、刺激に対する心拍変動については、生理心理学をはじめとして種々研究が行われており、何らかの刺激の後に心拍数が減少する変化（減速反応）は、刺激を受け入れそれが何であるかを知覚する定位反応成分であり、心拍数が増加する変化（加速反応）は、驚愕性あるいは防御性の反応成分であると言われている。本件コミュニケーション支援装置は、これらの研究により得られた理論に基づき、上述したような心拍変動の分析結果を常時出力しつづけることにより、意思疎通が困難な障害者とのコミュニケーションに役立てるものである。
【００３２】
本実施形態のコミュニケーション支援装置は、上述したように、測定データのキャッシュを、「時間」に基づいて定めている。つまり、「キャッシュ部」は、現在時から過去にさかのぼって少なくとも（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュする。このキャッシュする測定データを、「時間」ではなく「拍数」に基づいて定めてもよい。すなわち、「キャッシュ部」は、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュする機能を有するものとしてもよい。また、この場合には、「後半単位時間心拍数計算部」及び「前半単位時間心拍数計算部」は、それぞれ、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＤ拍分の後半単位時間心拍数及び前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数を、測定中は常時計算しつづける機能を有するものとなる。
【００３３】
測定データのキャッシュは、例えば、現在時に最も近い過去に測定されたＲ波（Ｒ１）からさかのぼって（Ｃ＋Ｄ＋１）個目のＲ波（ＲＣ＋Ｄ＋１）までの各Ｒ波出現時の測定データを少なくともキャッシュすることにより、（Ｃ＋Ｄ）拍分のＲ−Ｒ間隔を得ることができる。そして、「後半単位時間心拍数計算部」は、Ｒ１からＲＤ＋１までの各出現時によりＤ拍分のＲ−Ｒ間隔を得て後半単位時間心拍数を計算する。「前半単位時間心拍数計算部」も同様に、ＲＤ＋１からＲＣ＋Ｄ＋１までの各出現時によりＣ拍分のＲ−Ｒ間隔を得て前半単位時間心拍数を計算する。また、「前半単位時間心拍数計算部」で計算対象となる測定データを、ＲＤ＋Ｅ＋１からＲＣ＋Ｄ＋Ｅ＋１までのＲ波の出現時としてもよい。この場合には、「Ｅ拍分」隔てた前半Ｃ拍と後半Ｄ拍との心拍変動を「計算部」の計算により得ることができる。
【００３４】
以上のように、キャッシュする測定データの単位を「時間」ではなく「拍数」とした場合においても、「計算部」及び「インターフェイス部」は、キャッシュする測定データの単位を「時間」とする場合と同様であるので説明は省略する。
＜実施形態１ ハードウェア構成＞
【００３５】
図６は、本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現した際の構成の一例を表す図である。図６に示すように、本実施形態の「コミュニケーション支援装置」は、「保持部」、「測定部」、「キャッシュ部」、「後半単位時間心拍数計算部」、「前半単位時間心拍数計算部」、「計算部」、「インターフェイス部」などを構成する、「ＣＰＵ」（０６０１）、「メインメモリ」（０６０２）、「記憶装置」（０６０３）、「脈波センサ」（０６０４）、「刺激呈示装置」（０６０５）、「ディスプレイ」（０６０６）、「バス」（０６０７）などを備えている。
【００３６】
メインメモリ（０６０２）は、プログラム実行中に動的にデータ書換可能な記憶装置である。メインメモリ（０６０２）は記憶装置（０６０３）に記憶されているＯＳや、後半単位時間心拍数計算プログラムや前半単位時間心拍数計算プログラムや計算プログラムなどを実行するために必要なスタックやヒープ等のワーク領域を提供する。さらに、ディスプレイに表示するためにＯＳの命令により生成されたインターフェイス画面や、後半単位時間心拍数計算プログラムや前半単位時間心拍数計算プログラムや計算プログラムの命令により計算された計算結果などを保持する。
【００３７】
記憶装置（０６０３）はプログラム実行中に動的にデータ書換可能な記憶装置であり、装置の電源が切れても、記憶しているデータが消去されない。記憶装置（０６０３）は、インターフェイス画面のデータや、「脈波センサ」（０６０４）により測定された脈波測定データや、安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマなどが記憶される。また、障害者に対して音声や映像などの刺激を呈示するためのスピーカやディスプレイなどの「刺激呈示装置」により、障害者に対して呈示された刺激に関するデータなどが記憶されていてもよい。
【００３８】
「ＣＰＵ」（０６０１）は、メインメモリに展開された後半単位時間心拍数計算プログラムを実行し、キャッシュされている測定データから後半単位時間心拍数を計算する処理を行い、その結果を一旦保持する。そして、前半単位時間心拍数計算プログラムを実行し、キャッシュされている測定データから前半単位時間心拍数を計算する処理を行い、その結果を一旦保持する。つづいて、計算プログラムを実行して、一旦保持された先の計算結果から、後半単位時間心拍数が前半単位時間心拍数を基準としてどの領域に位置するかの演算を行う。そして、演算結果などをインターフェイス画面に表示した画面の生成を行い「ディスプレイ」（０６０６）に出力する。
【００３９】
図７は、本実施形態のハードウェア構成の具体例を示した図であり、心電図・脈波センサを使用しているものである。「ノートＰＣ」（０７０１）には、「モニター」（０７０２）と「Ｉ／Ｆ ＢＯＸ」（０７０３）が接続され、「Ｉ／Ｆ ＢＯＸ」は、「Ａ／Ｄボード」（０７０４）と、「ＡＭＰボード」（０７０５）と、「ＡＭＰ電源」（０７０６）と「ＡＣアダプタ」（０７０７、０７０８）を備える。「Ｉ／Ｆ ＢＯＸ」には、「刺激呈示装置」（０７０９）と、「刺激ＳＷ」（０７１０）と、「高性能データ取り込みユニット」（０７１１）と、「ユニバーサル・インターフェイスモジュール」（０７１１）と、「電極リード線」（０７１４）を接続する「心電図用アンプ」（０７１３）と、「圧電脈波センサ」（０７１５）と、「光電脈波センサ指用」（０７１６）と、「光電脈波センサ耳用」（０７１７）とが接続されている。
【００４０】
図８は、心電図キットを使用した場合のハードウェア構成の具体例を示した図である。「ノートＰＣ」（０８０１）には、「モニター」（０８０２）と、「心電図キット」（０８０３）と、「ＵＳＢタイプ高電圧リレー出力」（０８０４）と、「ＵＳＢ用デジタルＩ／Ｏデバイス」（０８０５）が接続され、「心電図キット」には、「電極１」（０８０６）と、「電極２」（０８０７）と、「電極３」（０８０８）とが接続されている。
＜実施形態１ 処理の流れ＞
【００４１】
図９は、本実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れの一例を示すフロー図である。まず、意思疎通が困難な障害者の鼓動タイミングを測定する。この処理は測定部によって実行される（測定ステップ Ｓ０９０１）。次に、前記測定ステップが測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュする。この処理はキャッシュ部によって実行される（キャッシュステップ Ｓ０９０２）。次に、前記キャッシュステップにてキャッシュされている測定データの後半のＢ時間分の後半単位時間心拍数を、前記測定ステップが測定中は常時計算しつづける。この処理は後半単位時間心拍数計算部によって実行される（後半単位時間心拍数計算ステップ Ｓ０９０３）。次に、前記キャッシュステップにてキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数を、前記測定ステップが測定中は常時計算しつづける。この処理は前半単位時間心拍数計算部によって実行される（前半単位時間心拍数計算ステップ Ｓ０９０４）。次に、前半単位時間心拍数計算ステップにて計算された前半単位時間心拍数を中心として保持部に保持されている標準偏差値であるシグマで区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数計算ステップにて計算された後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける。この処理は計算部によって実行される（計算ステップ Ｓ０９０５）。そして、前記計算ステップにて計算された計算結果を前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづける。この処理はインターフェイス部によって実行される（出力ステップ Ｓ０９０６）。
【００４２】
キャッシュ部が、「時間」ではなく「拍数」に基づいて測定データをキャッシュする場合、すなわち、キャッシュ部が、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュする機能を有するものである場合の処理の流れも、図９を用いて説明した処理の流れと同様である。ただし、前記キャッシュステップにおいて、前記測定ステップが測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュする処理を行う。そして、後半単位時間心拍数計算ステップでは、前記キャッシュステップにてキャッシュされている測定データの後半のＤ拍分の後半単位時間心拍数を、前記測定ステップが測定中は常時計算しつづける処理を行い、前半単位時間心拍数計算ステップでは、同様に前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数を、前記測定ステップが測定中は常時計算しつづける処理を行う。
＜実施形態１ 効果＞
【００４３】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、意思疎通が困難な障害者の心拍変動を出力しつづけることによって、かかる者とのコミュニケーションに役立つことが可能となる。
＜実施形態２＞
＜実施形態２ 概要＞
【００４４】
本実施形態は、実施形態１を基本として、計算部において、後半単位時間心拍数がどの領域に位置するかを計算する際に用いられる標準偏差値を、前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマとするものである。
＜実施形態２ 構成＞
【００４５】
本実施形態のコミュニケーション支援装置は、実施形態１のコミュニケーション支援装置における保持部を有さず、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持するダイナミック保持部を有するものである。
【００４６】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図１０に示す。コミュニケーション支援装置（１０００）は、「ダイナミック保持部」（１００１）と、「測定部」（１００２）と、「キャッシュ部」（１００３）と、「後半単位時間心拍数計算部」（１００４）と、「前半単位時間心拍数計算部」（１００５）と、「計算部」（１００６）と、「インターフェイス部」（１００７）とを有する。「ダイナミック保持部」以外の各構成は、実施形態１におけるものと基本的に同様であるので説明を省略する。
【００４７】
「ダイナミック保持部」は、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する機能を有する。「Ａ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値」とは、Ａ時間内に含まれる心拍毎の単位時間心拍数の標準偏差値のことである。ダイナミック保持部は、Ａ時間内に含まれる心拍毎の単位時間心拍数を測定データのＲ波などから演算し、それらの標準偏差値を演算して保持する。ダイナミック保持部は、Ａ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値を常時計算し続けて、その結果を保持する処理を行ってもよい。保持されるシグマは、計算部の演算に供される。
【００４８】
計算部は、実施形態１の計算部において、安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマにより、後半単位時間心拍数が位置する領域を区分するものであるところ、本実施形態においては、前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマにより区分するものである。この点以外の処理については実施形態１の計算部と同様である。
【００４９】
また、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュする機能を有するものである場合には、ダイナミック保持部は、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する処理を行ってもよい。保持されるデータは計算部に供される。
【００５０】
キャッシュする測定データの単位を「時間」ではなく「拍数」とした場合においても、「計算部」及び「インターフェイス部」は、キャッシュする測定データの単位を「時間」とする場合と同様であるので説明は省略する。
＜実施形態２ ハードウェア構成＞
【００５１】
本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現する構成については、実施形態１に準じて実現できる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。
＜実施形態２ 処理の流れ＞
【００５２】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れは、実施形態１に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れと同様である。ただし、計算ステップでの処理は、前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを用いた処理となる。
＜実施形態２ 効果＞
【００５３】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、心拍変動の比較対象となる前半単位時間心拍数の標準偏差値に基づいた心拍変動を出力することができる。
＜実施形態３＞
＜実施形態３ 概要＞
【００５４】
本実施形態は、実施形態１または実施形態２を基本として、計算部の計算とインターフェイス部の出力が、平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および１回の出力を行うことを特徴とするコミュニケーション支援装置である。
＜実施形態３ 構成＞
【００５５】
本実施形態のコミュニケーション支援装置は、実施形態１または実施形態２におけるコミュニケーション支援装置が、さらに、計算部の計算と前記インターフェイス部の出力は、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行うインターバル計算手段を有するものである。
【００５６】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図１１に示す。コミュニケーション支援装置（１１００）は、「保持部」（１１０１）と、「測定部」（１１０２）と、「キャッシュ部」（１１０３）と、「後半単位時間心拍数計算部」（１１０４）と、「前半単位時間心拍数計算部」（１１０５）と、「計算部」（１１０６）と、「インターフェイス部」（１１０７）とを有し、計算部は、さらに、「インターバル計算手段」（１１０８）を有する。保持部にかえてダイナミック保持部を有する構成としてもよい。「インターバル計算手段」以外の各構成は、実施形態１または実施形態２におけるものと同様であるので説明を省略する。
【００５７】
「インターバル計算手段」（１１０８）は、計算部の計算と前記インターフェイス部の出力は、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行う機能を有する。平均鼓動インターバルを求めるための測定データの範囲は、例えば、キャッシュ部が測定データをキャッシュする範囲としてもよい。キャッシュ部が、（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュする機能を有している場合には、（Ａ＋Ｂ）時間を範囲として、その範囲時間内の測定データに含まれる鼓動の時間的間隔の平均値を求める。この平均値が「平均鼓動インターバル」となる。このようにすれば、現在の状態を反映した平均鼓動インターバルとなる。もちろん平均鼓動インターバルを求めるための測定データの範囲は、これに限られるものではなく、例えば、現在時からさかのぼった一分間としてもよいし十分間としてもよく、障害者の状態に応じた時間設定をするなどしてもよい。
【００５８】
計算部は、上記のように求められた平均鼓動インターバル以下の時間で一回の計算を行う。このようなタイミングで計算を行うことによって、連続する鼓動についての各測定データを、もれなく計算結果に反映させることが可能となる。そして、インターフェイス部は、この計算結果を平均鼓動インターバル以下の時間で１回出力するので、測定データがもれなく反映された計算結果を、障害者とコミュニケーションをとろうとする者は認識することができる。
【００５９】
キャッシュ部が、（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュする機能を有している場合には、上記同様にキャッシュされている測定データから平均鼓動インターバルを求めてもよい。また、現在時からさかのぼった１０拍分や２０拍分といった所定拍分から求めてもよい。
＜実施形態３ ハードウェア構成＞
【００６０】
本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現する構成については、実施形態１または実施形態２に準じて実現できる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。
＜実施形態３ 処理の流れ＞
【００６１】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れは、実施形態１または、実施形態２に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れと同様である。ただし、前記計算ステップおよび出力ステップにおいて、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行う処理をする。
＜実施形態３ 効果＞
【００６２】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、連続する鼓動についての各測定データを、もれなく計算結果としての出力に反映させることが可能となる。
＜実施形態４＞
＜実施形態４ 概要＞
【００６３】
本実施形態は、実施形態１から実施形態３のいずれか一を基本として、キャッシュ部の測定データから障害者の現在時刻における平均単位時間心拍数を計算し、この計算結果からキャッシュ部に命令して（Ａ＋Ｂ）時間を制御することを特徴とするコミュニケーション支援装置である。
＜実施形態４ 構成＞
【００６４】
本実施形態のコミュニケーション支援装置は、実施形態１から実施形態３のいずれか一におけるコミュニケーション支援装置が、キャッシュ部の測定データから前記障害者の現在時刻における平均単位時間心拍数を計算する平均心拍数計算手段と、平均心拍数計算手段での計算結果からキャッシュ部に命令して（Ａ＋Ｂ）時間を制御する制御手段と、を有するキャッシュ時間制御部を、さらに有するものである。
【００６５】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図１２に示す。コミュニケーション支援装置（１２００）は、「保持部」（１２０１）と、「測定部」（１２０２）と、「キャッシュ部」（１２０３）と、「後半単位時間心拍数計算部」（１２０４）と、「前半単位時間心拍数計算部」（１２０５）と、「インターバル計算手段」（１２０８）を有する「計算部」（１２０６）と、「インターフェイス部」（１２０７）とを有し、さらに、「平均心拍数計算手段」（１２１０）と「制御手段」（１２１１）とを有する「キャッシュ時間制御部」（１２０９）を有する。保持部にかえてダイナミック保持部を有する構成としてもよい。「キャッシュ時間制御部」以外の各構成については、実施形態１から実施形態３のいずれか一におけるものと同様であるので説明を省略する。
【００６６】
「平均心拍数計算手段」（１２１０）は、「キャッシュ時間制御部」（１２０９）に含まれる構成であり、キャッシュ部の測定データから前記障害者の現在時刻における平均単位時間心拍数を計算する機能を有する。単位時間心拍数とは、すでに「保持部」において述べたように、例えば、１分間あたりの心拍数をいう。「現在時刻」における平均単位時間心拍数とは、厳密な意味での現在時刻（何時何分何十秒）における平均単位時間心拍数という意味ではなく、現在の障害者の心拍の状態が反映されている単位時間心拍数という意味である。したがって、例えば、現在時から過去にさかのぼって１分間における単位時間心拍数であってもよい。これを求めるための演算処理は、後半単位時間心拍数計算部などにおける演算処理と同様であり、キャッシュ部にキャッシュされている現在時から過去にさかのぼって１分間分の測定データから平均単位時間心拍数を求めることができる。
【００６７】
「制御手段」（１２１１）は、「キャッシュ時間制御部」（１２０９）に含まれる構成であり、平均心拍数計算手段での計算結果からキャッシュ部に命令して（Ａ＋Ｂ）時間を制御する。（Ａ＋Ｂ）時間を制御するとは、平均心拍数計算手段での計算結果に基づいて（Ａ＋Ｂ）時間を設定することである。例えば、前半５拍と後半５拍での単位時間心拍数に基づいた計算結果を得たい場合に、平均心拍数計算手段での計算結果から、前記障害者の心拍の前半５拍と後半５拍を包含するのに十分な時間を求めることができる。このように、平均心拍数計算手段での計算結果に基づいて（Ａ＋Ｂ）時間を制御することにより、障害者の現在の状況に応じて、必要な拍分の測定データをキャッシュ部にキャッシュすることが可能になる。
＜実施形態４ ハードウェア構成＞
【００６８】
本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現する構成については、実施形態１から実施形態３のいずれか一に準じて実現できる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。
＜実施形態４ 処理の流れ＞
【００６９】
実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れは、実施形態１から実施形態３のいずれか一に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れと同様である。ただし、前記キャッシュステップにおける（Ａ＋Ｂ）時間は、キャッシュされている測定データから求められる平均単位時間心拍数に基づくものとなる。
＜実施形態４ 効果＞
【００７０】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、障害者の現在の状況に応じて、必要な拍分の測定データが反映された計算結果が得られる。
＜実施形態５＞
＜実施形態５ 概要＞
【００７１】
本実施形態は、複数の生理測定値における測定データを総合的に評価することにより障害者とのコミュニケーションに役立たせるものであって、個別の生理測定値における測定データの評価を実施形態１のコミュニケーション支援装置と同様に行うとともに、個別の生理測定値における測定データの評価について、生理測定値の種類に応じて重みづけをして平均値を算出し、その算出結果を障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけるコミュニケーション支援装置である。
＜実施形態５ 構成＞
【００７２】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図１３に示す。コミュニケーション支援装置は、「保持部」（１３０１）と、「複数の測定部」（１３０２、１３０３、１３０４）と、「キャッシュ部」（１３０５）と、「パッチパネル部」（１３０６）と、「インターフェイス部」（１３０７）とを有し、「パッチパネル部」（１３０６）は、さらに、「後半単位生理測定値計算手段」（１３０８）と、「前半単位生理測定値計算手段」（１３０９）と、「複数の位置計算手段」（１３１０、１３１１、１３１２）と、「平均値算出手段」（１３１３）とを有する。
【００７３】
「保持部」（１３０１）は、意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間当たりの生理測定値の標準偏差値であるシグマを生理測定値の種類に応じて複数保持する機能を有する。生理測定値とは、生体情報であって、例えば、心拍、血圧、脳波、体温、発汗量、皮膚電位、筋電位、脳内血流などの様々な生理学的指標をいう。保持部は、例を挙げたような生理想定値のうちで測定対象とする複数の生理測定値の標準偏差値であるシグマを、種類に応じて複数保持する。個々の生理測定値における処理は、実施形態１の「保持部」での処理に準ずるので、ここでの説明は省略する。
【００７４】
「複数の測定部」（１３０２、１３０３、１３０４）における個々の「測定部」は、障害者の生理測定値をその種類に応じて測定する。図１３においては、「測定部１」から「測定部ｎ」までの「ｎ個」の測定部を示しているが、この「ｎ」は、測定対象とする生理測定値の数に応じる。実施形態１の「測定部」においては、生理測定値として心拍を測定しているが、本実施形態における個々の「測定部」も同様に、生理測定値の種類に応じたセンサなどを用いて生理測定値を測定する。
【００７５】
「キャッシュ部」（１３０５）は、測定部ごとに測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）単位分の測定データをその生理測定値の種類に応じて複数キャッシュする機能を有する。測定データをキャッシュする単位は、「時間」であってもよいし、「拍数」などの生理測定値を測定する上で適当な単位を用いてもよい。個々の生理測定値におけるキャッシュは、実施形態１の「キャッシュ部」でのキャッシュに準じるので、ここでの説明は省略する。
【００７６】
「後半単位生理測定値計算手段」（１３０８）は、前記キャッシュされている生理測定値の種類ごとに後半のＢ単位分の後半単位生理測定値を前記測定中は常時計算しつづける機能を有する。後半単位生理測定値計算手段における計算処理は、実施形態１の「後半単位時間心拍数計算部」における計算処理に準ずるので、ここでの説明は省略する。
【００７７】
「前半単位生理測定値計算手段」（１３０９）は、前記キャッシュされている生理測定値の種類ごとに前半のＡ単位分の前半単位生理測定値を前記測定中は常時計算しつづける機能を有する。前半単位生理測定値計算手段における計算処理は、実施形態１の「前半単位時間心拍数計算部」における計算処理に準ずるので、ここでの説明は省略する。
【００７８】
「複数の位置計算手段」（１３１０、１３１１、１３１２）は、測定データの種類ごとに後半単位生理測定値が、前半単位生理測定値を中心として各生理測定値の種類ごとのシグマで区分して、プラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に位置するかを前記測定中は常時計算しつづける機能を有する。図１３においては、「位置測定手段１」から「位置測定手段ｎ」までの「ｎ個」の位置測定手段を示しているが、この「ｎ」は、測定対象とする生理測定値の種類の数に応じる。個々の位置測定手段における計算処理は、実施形態１の「計算部」における計算処理に準ずるので、ここでの説明は省略する。
【００７９】
「平均値算出手段」（１３１３）は、位置計算手段での計算結果を測定データの種類に応じて重みづけして平均値を算出する機能を有する。障害者が抱える疾病や障害などは、人により多種多様である。そのため、それぞれの計算結果の重視すべき度合いは、障害者によって異なるものとなる。そこで、障害者の疾病や障害などに応じて、それぞれの計測結果に重みづけをして平均値を算出する。これにより、生理測定値の変動を、障害者に応じて総合的に評価することができる。
【００８０】
「パッチパネル部」（１３０６）は、上述した「後半単位生理測定値計算手段」と、「前半単位生理測定値計算手段」と、「複数の位置計算手段」と、「平均値算出手段」とを格納可能な機能を有する。このように生理測定値の種類ごとに位置計算手段を格納可能にすることにより、疾病や障害などが異なる障害者のそれぞれに対して適切なコミュニケーション支援をすることができる。また、測定および計算の対象とする生理測定値の種類を拡張することも容易に行える。
【００８１】
「インターフェイス部」（１３０７）は、平均値算出手段で算出された平均値を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづける機能を有する。本実施形態における「インターフェイス部」は、実施形態１の「インターフェイス部」に準ずるので、ここでの説明は省略する。
＜実施形態５ ハードウェア構成＞
【００８２】
本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現する構成については、実施形態１に準じて実現できる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。
＜実施形態５ 処理の流れ＞
【００８３】
図１４は、本実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れの一例を示すフロー図である。まず、意思疎通が困難な障害者の生理測定値を種類に応じて測定する。この処理は複数の測定部によって実行される（測定ステップ Ｓ１４０１）。次に、前記測定ステップが測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）単位分の測定データを生理測定値の種類に応じて複数キャッシュする。この処理はキャッシュ部によって実行される（キャッシュステップ Ｓ１４０２）。次に、前記キャッシュステップにてキャッシュされている生理測定値の種類ごとに後半のＢ単位分の後半単位生理測定値を、前記測定ステップが測定中は常時計算しつづける。この処理は後半単位生理測定値計算部によって実行される（後半単位生理測定値計算ステップ Ｓ１４０３）。次に、前記キャッシュステップにてキャッシュされている生理測定値の種類ごとに前半のＡ単位分の前半単位生理測定値を、前記測定ステップが測定中は常時計算しつづける。この処理は前半単位生理測定値計算部によって実行される（前半単位生理測定値計算ステップ Ｓ１４０４）。次に、測定データの種類ごとに後半単位生理測定値が、前半単位生理測定値計算ステップにて計算された前半単位生理測定値を中心として保持部に保持されている標準偏差値であるシグマで区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位生理測定値計算ステップにて計算された後半単位生理測定値が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける。この処理は複数の位置計算部によって実行される（位置計算ステップ Ｓ１４０５）。次に、前記位置計算ステップにて計算された計算結果を測定データの種類に応じて重みづけして平均値を算出する。この処理は、平均値算出手段によって実行される（平均値算出ステップ Ｓ１４０６）。そして、前記平均値算出ステップにて算出された平均値を前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづける。この処理はインターフェイス部によって実行される（出力ステップ Ｓ１４０７）。
＜実施形態５ 効果＞
【００８４】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、疾病や障害などが異なる様々な障害者に対応可能となるとともに、測定および計算の対象とする生理測定値の種類を拡張することも容易に行える。
＜実施形態６＞
＜実施形態６ 概要＞
【００８５】
本実施形態は、実施形態１から実施形態５のいずれか一を基本とし、測定部での測定結果と、障害者に対して刺激を与えたタイミングとを、共通の時間軸で蓄積するとともに、蓄積されている刺激を与えたタイミングでの測定結果をサーチすることができるコミュニケーション支援装置である。
＜実施形態６ 構成＞
【００８６】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図１５に示す。コミュニケーション支援装置は、「保持部」（１５０１）と、「測定部」（１５０２）と、「キャッシュ部」（１５０３）と、「後半単位時間心拍数計算部」（１５０４）と、「前半単位時間心拍数計算部」（１５０５）と、「計算部」（１５０６）と、「インターフェイス部」（１５０７）とを有し、さらに、「測定結果蓄積部」（１５０８）と、「刺激付与タイミング蓄積部」（１５０９）と、「サーチ部」（１５１０）とを有する。保持部にかえてダイナミック保持部を有する構成としてもよい。「測定結果蓄積部」と「刺激付与タイミング蓄積部」と「サーチ部」以外の構成は、実施形態１から実施形態５のいずれか一と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８７】
「測定結果蓄積部」（１５０８）は、測定部の測定結果を蓄積する機能を有する。測定結果蓄積部は、測定部により測定される心拍などの生理測定値の測定結果を蓄積する。測定結果は、ＨＤＤなどの記憶装置に蓄積され、複数の生理測定値を測定している場合には生理測定値ごとに蓄積してもよい。また、測定結果を蓄積してデータベース化してもよく、測定結果の参照や分析に寄与し得る。
【００８８】
「刺激付与タイミング蓄積部」（１５０９）は、意思疎通が困難な障害者に対して刺激を与えたタイミングの入力を受け付けて、前記測定部の測定結果の時間軸と共通の時間軸で蓄積することのできる機能を有する。刺激を与えたタイミングとは、例えば、障害者に対して声をかける場合であれば、発声の開始時刻などであり、あるいは、何らかの映像を呈示する場合であれば、映像がディスプレイなどに表示された時刻などである。発声の終了時刻や、映像が切り替わった時刻などをも蓄積してもよい。
【００８９】
「サーチ部」（１５１０）は、刺激付与タイミング蓄積部に蓄積されている刺激を与えたタイミングでの測定結果を測定結果蓄積部にてサーチする機能を有する。刺激付与タイミング蓄積部により刺激を与えたタイミングは測定結果と共通の時間軸で蓄積されているので、刺激を与えたタイミングでの測定結果をサーチすることができる。刺激を与えたタイミングの前後にわたる測定結果をディスプレイや紙などに出力することにより、刺激付与と測定結果との関係などを認識し得る。
＜実施形態６ ハードウェア構成＞
【００９０】
本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現する構成については、実施形態１から実施形態５のいずれか一に準じて実現できる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。
＜実施形態６ 処理の流れ＞
【００９１】
実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れは、実施形態１から実施形態５のいずれか一に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れと同様である。
＜実施形態６ 効果＞
【００９２】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、測定結果を蓄積するとともに、意思疎通が困難な障害者に対して刺激を与えたタイミングでの測定結果をサーチすることが可能となる。
＜実施形態７＞
＜実施形態７ 概要＞
【００９３】
本実施形態は、意思疎通が困難な障害者の心拍信号をスペクトル演算して、呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）が出現しているか否かを示すことにより、障害者とのコミュニケーションを支援するコミュニケーション支援装置である。ここで、「呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）」とは、心拍変動における呼吸性の変動成分をいい、自律神経の一つである副交感神経の活動が高まり、緊張状態が低減した時に明瞭に出現すると言われている。
＜実施形態７ 構成＞
【００９４】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図１６に示す。コミュニケーション支援装置は、「心拍信号取得部」（１６０１）と、「心拍スペクトル演算部」（１６０２）と、「判断部」（１６０３）と、「インターフェイス部」（１６０４）とを有する。
【００９５】
「心拍信号取得部」（１６０１）は、意思疎通が困難な障害者の心拍信号を取得する機能を有する。心拍信号取得部は、心電図用の電極などを用いて、主にＲ波とＲ波との時間的間隔（Ｒ−Ｒ間隔）を取得し、心拍変動を測定する。「心拍信号取得部」の機能は、実施形態１における「測定部」によっても実現し得る。
【００９６】
「心拍スペクトル演算部」（１６０２）は、取得した心拍信号の心拍のスペクトル演算を行う機能を有する。心拍スペクトル演算部は、取得した心拍変動の周波数解析を行う。周波数解析は、例えば、現在時から直近の数秒間でのＲ波を抽出し、各Ｒ波からＲ−Ｒ間隔の配列データを算出する。そして算出されたＲ−Ｒ間隔配列データをスプライン補間し、これをリサンプリングしてＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算を行うなどして、パワースペクトルを算出する。
【００９７】
「判断部」（１６０３）は、心拍スペクトル演算部の演算結果として得られるパワースペクトルのピークが、あらかじめ設定される呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の周波数範囲内に出現し、かつ、あらかじめ設定される持続時間継続されるか否かを判断する機能を有する。心拍変動をスペクトル演算すると、そのスペクトルは概ね０〜１Ｈｚの周波数帯に現れる。呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の成分は、その内０．１５〜０．５Ｈｚの周波数帯に現れると言われている。ただし、その下限周波数帯では、血圧変動に起因すると言われている変動成分が現れることもあるので、本実施形態においては、呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の周波数範囲として、略「０．２５〜０．５Ｈｚ」を、あらかじめ設定しておくことが好ましい。なお、この周波数範囲は障害者によって、多少の変更を加えてもよい。
【００９８】
判断部は、心拍スペクトル演算部の演算結果として得られるパワースペクトルのピークが、上述したような呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の周波数範囲内に出現し、かつ、あらかじめ設定される持続時間継続されるか否かを判断するが、「あらかじめ設定される持続時間」としては、例えば、「１秒」とすることができる。この持続時間は後述する「インターフェイス部」における「ＲＳＡ出現状態」の判断基準となるが、障害者の状態などに応じて設定することが望ましい。
【００９９】
「インターフェイス部」（１６０４）は、心拍スペクトル演算部の演算結果と、判断部の判断結果とに基づいて障害者がＲＳＡ出現状態であるかＲＳＡ出現状態でないかを示す情報を障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづける機能を有する。「心拍スペクトル演算部の演算結果と、判断部の判断結果とに基づいて」とは、心拍スペクトル演算部により得られたパワースペクトルのピークの出現が、判断部において、あらかじめ設定した条件を満たすものである否かの判断に基づいて」という意味である。障害者がＲＳＡ出現状態であるかＲＳＡ出現状態でないかを示す情報の出力は、ディスプレイに文字やマークやグラフなどを表示したりランプを点灯させるなどの視覚に訴える態様で行ってもよいし、音声により聴覚に訴える態様で行ってもよい。ＲＳＡ出現状態である場合には、障害者は安静な状態にあるということが推認でき、コミュニケーションをとろうとする者にとって役立つ指標となる。
＜実施形態７ ハードウェア構成＞
【０１００】
本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現する構成については、実施形態１に準じて実現できる。例えば、心拍スペクトルを演算するためのプログラムなどを付加することによって実現できる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。
＜実施形態７ 処理の流れ＞
【０１０１】
図１６は、本実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れの一例を示すフロー図である。まず、意思疎通が困難な障害者の心拍信号を取得する。この処理は心拍信号取得部によって実行される（心拍信号取得ステップ Ｓ１６０１）。次に、前記心拍信号取得ステップにて取得した心拍信号の心拍のスペクトル演算をする。この処理は心拍スペクトル演算部によって実行される（心拍スペクトル演算ステップ Ｓ１６０２）。次に、前記心拍スペクトル演算ステップでの演算結果であるパワースペクトルのピークが、あらかじめ設定される呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の周波数範囲内に出現し、かつ、あらかじめ設定される持続時間継続されるか否かを判断する。この処理は判断部によって実行される（判断ステップ Ｓ１６０３）。そして、前記心拍スペクトル演算ステップにて演算された演算結果と前記判断ステップにて判断された判断結果とに基づいて障害者がＲＳＡ出現状態であるかＲＳＡ出現状態でないかを示す情報を出力する。この処理は、インターフェイス部によって実行される（出力ステップ Ｓ１６０４）。
＜実施形態７ 試用結果＞
【０１０２】
本願発明者は、実施形態１のコミュニケーション支援装置に、本実施形態に係る機能を付加したコミュニケーション支援装置の試用を、意思疎通が困難な４人の障害者に対して、医師等の協力の下行った。試用は、ＲＳＡ出現時とＲＳＡ非出現時との二つの条件下において、各障害者に対して直接声をかけるという刺激を与え、その前後における心拍変動を１試行ずつ調べた。その結果、４名全員において、ＲＳＡ非出現時での声がけに対してＲＳＡ出現時での声がけの方が、減速反応が多く、また本人の動きなどを原因とした、心拍の不安定によるエラーはＲＳＡ出現時の方が明らかに少なかった。つまり、障害者において、ＲＳＡ出現時の方が、声がけなどの刺激を受け入れやすい状態にあるということが推認できる。なお、刺激呈示条件と心拍変動との２要因分散分析によって、刺激呈示条件、心拍変動および交互作用で有意差が確認された。
＜実施形態７ 効果＞
【０１０３】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、障害者がＲＳＡ出現状態にあるか否かの情報を常時出力しつづけることにより、障害者とのコミュニケーションに役立つ。
【符号の説明】
【０１０４】
０２００ コミュニケーション支援装置
０２０１ 保持部
０２０２ 測定部
０２０３ キャッシュ部
０２０４ 後半単位時間心拍数計算部
０２０５ 前半単位時間心拍数計算部
０２０６ 計算部
０２０７ インターフェイス部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、意思疎通が困難な重症心身障害者の生体情報を取得することで、重症心身障害者とのコミュニケーションに役立てるための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
何らかの障害を有する者に対するコミュニケーション支援装置は、障害のタイプや度合に応じて様々に開発されている。例えば、特許文献１には、設定された時間間隔毎に走査される数字を含む５０音文字列から所望の文字を選択して言葉を生成する文章表意機能を設けたコミュニケーション支援装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３９９１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のコミュニケーション支援装置は、言葉を生成する文章表意機能を補償するものであり、その機能補償の発揮には、障害者に意思伝達の意図があることが前提となる。しかし、より重篤な障害を有する重症心身障害者においては、意思伝達の意図そのものが未発達あるいは不明確であるため、単に機能補償することのみでは、コミュニケーション支援として十分ではないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明では次に示す重症心身障害者のためのコミュニケーション支援装置を提供する。すなわち第一の発明としては、意思疎通が困難な障害者に与えられた刺激に対する障害者からのレスポンスを複数の生体情報を用いた演算に基づいて出力してコミュニケーションに役立てるための装置であって、意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する保持部と、前記障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＢ時間分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、前半単位時間心拍数を中心として保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部とを有するコミュニケーション支援装置を提供する。
【０００６】
第二の発明としては、意思疎通が困難な障害者に与えられた刺激に対する障害者からのレスポンスを複数の生体情報を用いた演算に基づいて出力してコミュニケーションに役立てるための装置であって、前記障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＢ時間分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持するダイナミック保持部と、前半単位時間心拍数を中心としてダイナミック保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部とを有するコミュニケーション支援装置を提供する。
【０００７】
第三の発明としては、第一の発明を基本として、さらに、計算部の計算と前記インターフェイス部の出力は、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行うインターバル計算手段を有する第一の発明または第二の発明に記載のコミュニケーション支援装置を提供する。
【０００８】
第四の発明としては、キャッシュ部の測定データから前記障害者の現在時刻における平均単位時間心拍数を計算する平均心拍数計算手段と平均心拍数計算手段での計算結果からキャッシュ部に命令して（Ａ＋Ｂ）時間を制御する制御手段とを有するキャッシュ時間制御部をさらに有する第一の発明から第三の発明のいずれか一に記載のコミュニケーション装置を提供する。
【０００９】
第五の発明としては、意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する保持部と、前記障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＤ拍分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、前半単位時間心拍数を中心として保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部とを有するコミュニケーション支援装置を提供する。
【００１０】
第六の発明としては、意思疎通が困難な障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＤ拍分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持するダイナミック保持部と、前半単位時間心拍数を中心としてダイナミック保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部とを有するコミュニケーション支援装置を提供する。
【００１１】
第七の発明としては、さらに、計算部の計算と前記インターフェイス部の出力は、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行うインターバル計算手段を有する第五の発明または第六の発明に記載のコミュニケーション支援装置。
【００１２】
第八の発明としては、意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間当たりの生理測定値の標準偏差値であるシグマを生理測定値の種類に応じて複数保持可能な保持部と、前記障害者の生理測定値をその種類に応じて測定する複数の測定部と、測定部ごとに測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）単位分の測定データをその生理測定値の種類に応じて複数キャッシュ可能なキャッシュ部と、前記キャッシュされている生理測定値の種類ごとに後半のＢ単位分の後半単位生理測定値を前記測定中は常時計算しつづけることが可能な後半単位生理測定値計算手段、前記キャッシュされている生理測定値の種類ごとに前半のＡ単位分の前半単位生理測定値を前記測定中は常時計算しつづけることが可能な前半単位生理測定値計算手段、測定データの種類ごとに後半単位生理測定値が、前半単位生理測定値を中心として各生理測定値の種類ごとのシグマで区分して、プラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に位置するかを前記測定中は常時計算しつづける複数の位置計算手段、位置計算手段での計算結果を測定データの種類に応じて重みづけして平均値を算出する平均値算出手段とを格納可能なパッチパネル部と、平均値算出手段で算出された平均値を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部とを有するコミュニケーション支援装置を提供する。
【００１３】
第九の発明としては、測定部の測定結果を蓄積する測定結果蓄積部と、意思疎通が困難な障害者に対して刺激を与えたタイミングの入力を受け付けて、前記測定部の測定結果の時間軸と共通の時間軸で蓄積可能な刺激付与タイミング蓄積部と、刺激付与タイミング蓄積部に蓄積されている刺激を与えたタイミングでの測定結果を測定結果蓄積部にてサーチするサーチ部とをさらに有する第一の発明から第六の発明のいずれか一に記載のコミュニケーション支援装置を提供する。
【００１４】
第十の発明としては、意思疎通が困難な障害者の心拍信号を取得する心拍信号取得部と、取得した心拍信号の心拍のスペクトル演算を行う心拍スペクトル演算部と、前記心拍スペクトル演算部の演算結果として得られるパワースペクトルのピークが、あらかじめ設定される呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の周波数範囲内に出現し、かつ、あらかじめ設定される持続時間継続されるか否かを判断する判断部と、前記心拍スペクトル演算部の演算結果と、前記判断部の判断結果とに基づいて前記障害者がＲＳＡ出現状態であるかＲＳＡ出現状態でないかを示す情報を前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部とを有するコミュニケーション支援装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、意思伝達の意図そのものが未発達あるいは不明確である重症心身障害者とのコミュニケーション支援が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係るコミュニケーション支援装置の実施のイメージ図
【図２】実施形態１に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図３】心電図の概念図
【図４】キャッシュ部における測定データの概念図
【図５】計算結果が出力される表示画面の一例図
【図６】実施形態１に係るハードウェア構成の一例図
【図７】実施形態１に係るハードウェア構成の一例図
【図８】実施形態１に係るハードウェア構成の一例図
【図９】実施形態１に係るコミュニケーション支援装置の処理の流れを示すフロー図
【図１０】実施形態２に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図１１】実施形態３に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図１２】実施形態４に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図１３】実施形態５に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図１４】実施形態５に係るコミュニケーション支援装置の処理の流れを示すフロー図
【図１５】実施形態６に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図１６】実施形態７に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロックの一例図
【図１７】実施形態７に係るコミュニケーション支援装置の処理の流れを示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明は、これらの実施形態に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
【００１８】
実施形態１は、主に請求項１、請求項５について説明する。実施形態２は、主に請求項２、請求項６について説明する。実施形態３は、主に請求項３、請求項７について説明する。実施形態４は、主に請求項３について説明する。実施形態５は、主に請求項８について説明する。実施形態６は、主に請求項９について説明する。実施形態７は、主に請求項１０について説明する。
＜実施形態１＞
＜実施形態１ 概要＞
【００１９】
本実施形態は、意思疎通が困難な障害者に与えられた刺激に対する障害者からのレスポンスを、生体情報を用いた演算に基づいて出力してコミュニケーションに役立てるためのコミュニケーション支援装置である。生体情報としては、例えば、心拍や脳波や発汗量など種々あるが、本実施形態においては主に心拍を用いる。本件発明は、コミュニケーション支援の対象者として重症心身障害者を主眼に置くものであるが、これに限らず意思疎通が困難な障害者に対して広くコミュニケーション支援を図るものである。なお、重症心身障害者とは、重度の肢体不自由と重度の知的障害とが重複した状態にある児童及び成人をいい、医学的用語ではなく行政上の用語である。実施のイメージ図を図１に示す。親などの介助者が対象者に対して、声をかけることによる刺激や、あるいは音声や映像等の刺激を与える。これらの刺激に対する対象者の反応は外見的に判断しにくいので、刺激に対する心拍の変動に基づいて判断指標を得るものである。
＜実施形態１ 構成＞
【００２０】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図２に示す。コミュニケーション支援装置（０２００）は、「保持部」（０２０１）と、「測定部」（０２０２）と、「キャッシュ部」（０２０３）と、「後半単位時間心拍数計算部」（０２０４）と、「前半単位時間心拍数計算部」（０２０５）と、「計算部」（０２０６）と、「インターフェイス部」（０２０７）とを有する。
【００２１】
ここで、本装置の機能ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアおよびソフトウェアの両方として実現され得る。具体的には、各種の生体情報を取得するためのセンサなどや、コンピュータを利用するものであれば、ＣＰＵやＲＡＭ、バス、あるいは二次記憶装置（ハードディスクや不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの記憶メディアとそれらメディアの読取ドライブなど）、印刷機器や表示装置、その他の外部周辺装置などのハードウェア構成部やその外部周辺機器用のＩ／Ｏポート、それらハードウェアを制御するためのドライバプログラムやその他アプリケーションプログラム、情報入力に利用されるユーザインターフェイスなどが挙げられる。
【００２２】
また、これらハードウェアやソフトウェアは、ＲＡＭ上に展開したプログラムをＣＰＵで演算処理したり、メモリやハードディスク上に保持されているデータや、インターフェイスを介して入力されたデータなどを加工、蓄積、出力処理したり、あるいは各ハードウェア構成部の制御を行ったりするために利用される。また、このような発明の一部をソフトウェアとして構成することができる。さらに、そのようなソフトウェアをコンピュータに実行させるために用いるソフトウェア製品、および同製品を記憶媒体に固定した記憶媒体も、当然にこの発明の技術的な範囲に含まれる（本明細書の全体を通じて同様である）。
【００２３】
「保持部」（０２０１）は、意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する機能を有する。これは、コミュニケーションを図ろうとする対象となる障害者の安静時における心拍の変動のばらつきを基準データとしてあらかじめ保持するためである。単位時間心拍数とは、所定の単位時間における心拍数をいい、例えば、一般的には一分間あたりの心拍数である。単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値を求めるに当たっては、まず、心拍と心拍との時間的間隔から、その間隔に基づく単位時間心拍数を求める。例えば、心拍と心拍との間隔が０．８秒であれば、その間隔に基づく一分間（６０秒）あたりの心拍数は７５回ということになる（６０÷０．８＝７５）。同様に所定範囲での測定結果における拍間毎の単位時間心拍数を求めて、その標準偏差値であるシグマを求める。所定範囲での測定結果とは、例えば、一分間の範囲内に測定される心拍についての測定結果である。多くの測定値（拍間毎の単位時間心拍数）に基づいてシグマを得る方が、障害者の心拍変動の状態をより正確に反映することになり好ましい。また、一日における時間帯（朝、昼、夜など）によって、体調が変わる場合も考えられるので、各時間帯でのシグマを保持しておいてもよい。
【００２４】
「測定部」（０２０２）は、前記障害者の鼓動タイミングを測定する機能を有する。測定部は、例えば、圧電脈波センサや光電脈波センサなどの脈波センサや心電図用の電極などにより実現される。鼓動タイミングの測定とは、心臓の拍動のタイミングを測定することである。測定は、まず、各種センサなどを障害者に装着し、心拍データを得る。心拍データの取得については、上記以外の手段を採用してもよく、特段に技術的な限定を加えるものではない。ここで、図３を用いて鼓動タイミングの測定を具体的に説明する。図３は心電図を模式的に示したものである。拍動毎に周期的に表れる鋭いピークをＲ波といい、Ｒ波とＲ波との時間的間隔（以下、Ｒ−Ｒ間隔）から鼓動タイミングを測定する。前述した「保持部」でのシグマもＲ−Ｒ間隔に基づいて得ることができる。測定されたデータは、次に述べる「キャッシュ部」にてキャッシュされるのみならず、本実施形態にかかる装置におけるＨＤＤなどの記憶装置に記録しておいてもよい。
【００２５】
「キャッシュ部」（０２０３）は、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュする機能を有する。キャッシュ部は、例えば、キャッシュメモリや内蔵時計などにより構成される。キャッシュされる測定データについて、図４の概念図を用いて説明する。図４は、ある時間における心拍を、時間軸上に番号を付して示している。現在時がＴ１である場合、前半のＡ時間においては「３番目」から「５番目」までの心拍が存在し、後半のＢ時間においては「６番目」から「８番目」までの心拍が存在している。このときキャッシュ部は、（Ａ＋Ｂ）時間内に存在する「３番目」から「８番目」の心拍についての測定データをキャッシュする。この測定データとしては、例えば、「３番目」から「８番目」の各心拍におけるＲ波が測定された時間などがある。同様に現在時がＴ２に至った時には、「７番目」から「１０番目」の心拍についての測定データをキャッシュする。キャッシュ部は、このようなキャッシュ処理を常時行う。これにより、現在時に最も近い過去の（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データを、速やかにその後の計算処理に供することができ、計算処理結果の出力が実時間に近い状態となる。なお、「Ａ時間」と「Ｂ時間」は、実時間における障害者の状態を反映させるため、例えば、それぞれ５秒などの短い時間であることが望ましい。また、必ずしも異なる時間であるものではなく、「Ａ」と「Ｂ」が同じ値であってもよい。
【００２６】
「後半単位時間心拍数計算部」（０２０４）は、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＢ時間分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける機能を有する。後半のＢ時間分の後半単位時間とは、後半のＢ時間内での単位時間心拍数の平均値をいう。単位時間心拍数は、すでに述べたように、例えば、一分間を単位時間とした心拍数である。後半単位時間心拍数計算部が行う演算処理は、例えば、以下のようになる。キャッシュ部にキャッシュされている後半Ｂ時間分の測定データに４つのＲ波（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）が測定されている場合には、各Ｒ波の出現時に基づき３つのＲ−Ｒ間隔（Ｒ１−Ｒ２間隔、Ｒ２−Ｒ３間隔、Ｒ３−Ｒ４間隔）を得ることができる。そして、それぞれのＲ−Ｒ間隔に基づいた一分間あたりの心拍数を求めることができ、ついで、それらの平均を求めることにより後半Ｂ時間分の単位時間心拍数を求めることができる。後半単位時間心拍数計算部は、このような演算処理を常時行うことにより、キャッシュ部にキャッシュされている、現在時に最も近い過去のＢ時間内での単位時間心拍数の平均値を得ることができる。
【００２７】
「前半単位時間心拍数計算部」（０２０５）は、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける機能を有する。前半のＡ時間分の後半単位時間とは、前半のＡ時間内での単位時間心拍数の平均値をいう。前半単位時間心拍数計算部が行う演算処理は、すでに述べた後半単位時間心拍数計算部におけるものと同様であるので、説明を省略する。
【００２８】
「計算部」（０２０６）は、前半単位時間心拍数を中心として保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける機能を有する。後半単位時間心拍数が「加速反応領域」に位置するとは、後半単位時間心拍数が、前半単位時間心拍数と保持部に保持されている標準偏差値であるシグマとを加算した値を越える場合をいう。例えば、前半単位時間心拍数が「６０」であり、シグマが「２」である場合に、後半単位時間心拍数が「６２」を越える場合には、後半単位時間心拍数は「加速反応領域」に位置することになる。また、後半単位時間心拍数が「減速反応領域」に位置するとは、後半単位時間心拍数が、前半単位時間心拍数から保持部に保持されている標準偏差値であるシグマを減算した値未満である場合をいう。例えば、前半単位時間心拍数が「６０」であり、シグマが「２」である場合に、後半単位時間心拍数が「５８」未満である場合には、後半単位時間心拍数は「減速反応領域」に位置することになる。同様に、後半単位時間心拍数が、前半単位時間心拍数である「６０」を中心として、プラスマイナスシグマ以内領域、すなわち、「５８」以上「６２」以下の場合には、「変化なし領域」に位置することになる。なお、本実施形態において、刺激に対する障害者からの反応を標準偏差値であるシグマで領域区分を行うものであり、その際に、「プラスマイナスシグマ以内領域」、「プラスシグマを越える領域」、「マイナスシグマ未満領域」と区分するものであるが、この区分を、「プラスマイナスシグマ内領域」、「プラスシグマ以上領域」、「マイナスシグマ以下領域」としたとしても、本件発明の本質的な効果を何ら損なうものではない。
【００２９】
「インターフェイス部」（０２０７）は、計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづける機能を有する。計算部での計算結果を出力するとは、ディスプレイなどの表示装置に表示したり、紙などに印刷したりすることなどを意味し、コミュニケーションをとろうとする者が計算結果を認識し得る態様で、計算結果を出力することをいう。インターフェィス部が計算結果をディスプレイに常時出力しつづける一例を図５に示す。ディスプレイ（０５０１）には、心電図（０５０２）及び刺激呈示時（０５０３）が時系列で推移しつつ表示されている。
【００３０】
ここで、例えば、声をかけるなどの刺激を呈示した時を中心とした前Ａ時間と後Ｂ時間とにおける測定データを用いて、後Ｂ時間における後半単位時間心拍数が、前Ａ時間における前半単位時間心拍数を中心として「加速反応領域」、「減速反応領域」、「変化なし領域」のいずれかに位置するかが計算部により得られる。この計算結果により、障害者が与えられた刺激に対してどのような反応をしたのかを認識することができる。ここで、刺激呈示時を中心とした前Ａ時間での前半単位時間心拍数を「刺激前平均値」（０５０４）、後Ｂ時間での後半単位時間心拍数を「刺激後平均値」（０５０５）として表示するとともに、これらの値に基づいて計算部による計算結果を「加減速反応」（０５０６）として表示してもよい。なお、計算結果として表示されている「Ｄ」は、減速反応（Ｄ：ｄｅｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ）を意味する。
【００３１】
ここで、刺激に対する心拍変動については、生理心理学をはじめとして種々研究が行われており、何らかの刺激の後に心拍数が減少する変化（減速反応）は、刺激を受け入れそれが何であるかを知覚する定位反応成分であり、心拍数が増加する変化（加速反応）は、驚愕性あるいは防御性の反応成分であると言われている。本件コミュニケーション支援装置は、これらの研究により得られた理論に基づき、上述したような心拍変動の分析結果を常時出力しつづけることにより、意思疎通が困難な障害者とのコミュニケーションに役立てるものである。
【００３２】
本実施形態のコミュニケーション支援装置は、上述したように、測定データのキャッシュを、「時間」に基づいて定めている。つまり、「キャッシュ部」は、現在時から過去にさかのぼって少なくとも（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュする。このキャッシュする測定データを、「時間」ではなく「拍数」に基づいて定めてもよい。すなわち、「キャッシュ部」は、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュする機能を有するものとしてもよい。また、この場合には、「後半単位時間心拍数計算部」及び「前半単位時間心拍数計算部」は、それぞれ、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＤ拍分の後半単位時間心拍数及び前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数を、測定中は常時計算しつづける機能を有するものとなる。
【００３３】
測定データのキャッシュは、例えば、現在時に最も近い過去に測定されたＲ波（Ｒ１）からさかのぼって（Ｃ＋Ｄ＋１）個目のＲ波（ＲＣ＋Ｄ＋１）までの各Ｒ波出現時の測定データを少なくともキャッシュすることにより、（Ｃ＋Ｄ）拍分のＲ−Ｒ間隔を得ることができる。そして、「後半単位時間心拍数計算部」は、Ｒ１からＲＤ＋１までの各出現時によりＤ拍分のＲ−Ｒ間隔を得て後半単位時間心拍数を計算する。「前半単位時間心拍数計算部」も同様に、ＲＤ＋１からＲＣ＋Ｄ＋１までの各出現時によりＣ拍分のＲ−Ｒ間隔を得て前半単位時間心拍数を計算する。また、「前半単位時間心拍数計算部」で計算対象となる測定データを、ＲＤ＋Ｅ＋１からＲＣ＋Ｄ＋Ｅ＋１までのＲ波の出現時としてもよい。この場合には、「Ｅ拍分」隔てた前半Ｃ拍と後半Ｄ拍との心拍変動を「計算部」の計算により得ることができる。
【００３４】
以上のように、キャッシュする測定データの単位を「時間」ではなく「拍数」とした場合においても、「計算部」及び「インターフェイス部」は、キャッシュする測定データの単位を「時間」とする場合と同様であるので説明は省略する。
＜実施形態１ ハードウェア構成＞
【００３５】
図６は、本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現した際の構成の一例を表す図である。図６に示すように、本実施形態の「コミュニケーション支援装置」は、「保持部」、「測定部」、「キャッシュ部」、「後半単位時間心拍数計算部」、「前半単位時間心拍数計算部」、「計算部」、「インターフェイス部」などを構成する、「ＣＰＵ」（０６０１）、「メインメモリ」（０６０２）、「記憶装置」（０６０３）、「脈波センサ」（０６０４）、「刺激呈示装置」（０６０５）、「ディスプレイ」（０６０６）、「バス」（０６０７）などを備えている。
【００３６】
メインメモリ（０６０２）は、プログラム実行中に動的にデータ書換可能な記憶装置である。メインメモリ（０６０２）は記憶装置（０６０３）に記憶されているＯＳや、後半単位時間心拍数計算プログラムや前半単位時間心拍数計算プログラムや計算プログラムなどを実行するために必要なスタックやヒープ等のワーク領域を提供する。さらに、ディスプレイに表示するためにＯＳの命令により生成されたインターフェイス画面や、後半単位時間心拍数計算プログラムや前半単位時間心拍数計算プログラムや計算プログラムの命令により計算された計算結果などを保持する。
【００３７】
記憶装置（０６０３）はプログラム実行中に動的にデータ書換可能な記憶装置であり、装置の電源が切れても、記憶しているデータが消去されない。記憶装置（０６０３）は、インターフェイス画面のデータや、「脈波センサ」（０６０４）により測定された脈波測定データや、安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマなどが記憶される。また、障害者に対して音声や映像などの刺激を呈示するためのスピーカやディスプレイなどの「刺激呈示装置」により、障害者に対して呈示された刺激に関するデータなどが記憶されていてもよい。
【００３８】
「ＣＰＵ」（０６０１）は、メインメモリに展開された後半単位時間心拍数計算プログラムを実行し、キャッシュされている測定データから後半単位時間心拍数を計算する処理を行い、その結果を一旦保持する。そして、前半単位時間心拍数計算プログラムを実行し、キャッシュされている測定データから前半単位時間心拍数を計算する処理を行い、その結果を一旦保持する。つづいて、計算プログラムを実行して、一旦保持された先の計算結果から、後半単位時間心拍数が前半単位時間心拍数を基準としてどの領域に位置するかの演算を行う。そして、演算結果などをインターフェイス画面に表示した画面の生成を行い「ディスプレイ」（０６０６）に出力する。
【００３９】
図７は、本実施形態のハードウェア構成の具体例を示した図であり、心電図・脈波センサを使用しているものである。「ノートＰＣ」（０７０１）には、「モニター」（０７０２）と「Ｉ／Ｆ ＢＯＸ」（０７０３）が接続され、「Ｉ／Ｆ ＢＯＸ」は、「Ａ／Ｄボード」（０７０４）と、「ＡＭＰボード」（０７０５）と、「ＡＭＰ電源」（０７０６）と「ＡＣアダプタ」（０７０７、０７０８）を備える。「Ｉ／Ｆ ＢＯＸ」には、「刺激呈示装置」（０７０９）と、「刺激ＳＷ」（０７１０）と、「高性能データ取り込みユニット」（０７１１）と、「ユニバーサル・インターフェイスモジュール」（０７１１）と、「電極リード線」（０７１４）を接続する「心電図用アンプ」（０７１３）と、「圧電脈波センサ」（０７１５）と、「光電脈波センサ指用」（０７１６）と、「光電脈波センサ耳用」（０７１７）とが接続されている。
【００４０】
図８は、心電図キットを使用した場合のハードウェア構成の具体例を示した図である。「ノートＰＣ」（０８０１）には、「モニター」（０８０２）と、「心電図キット」（０８０３）と、「ＵＳＢタイプ高電圧リレー出力」（０８０４）と、「ＵＳＢ用デジタルＩ／Ｏデバイス」（０８０５）が接続され、「心電図キット」には、「電極１」（０８０６）と、「電極２」（０８０７）と、「電極３」（０８０８）とが接続されている。
＜実施形態１ 処理の流れ＞
【００４１】
図９は、本実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れの一例を示すフロー図である。まず、意思疎通が困難な障害者の鼓動タイミングを測定する。この処理は測定部によって実行される（測定ステップ Ｓ０９０１）。次に、前記測定ステップが測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュする。この処理はキャッシュ部によって実行される（キャッシュステップ Ｓ０９０２）。次に、前記キャッシュステップにてキャッシュされている測定データの後半のＢ時間分の後半単位時間心拍数を、前記測定ステップが測定中は常時計算しつづける。この処理は後半単位時間心拍数計算部によって実行される（後半単位時間心拍数計算ステップ Ｓ０９０３）。次に、前記キャッシュステップにてキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数を、前記測定ステップが測定中は常時計算しつづける。この処理は前半単位時間心拍数計算部によって実行される（前半単位時間心拍数計算ステップ Ｓ０９０４）。次に、前半単位時間心拍数計算ステップにて計算された前半単位時間心拍数を中心として保持部に保持されている標準偏差値であるシグマで区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数計算ステップにて計算された後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける。この処理は計算部によって実行される（計算ステップ Ｓ０９０５）。そして、前記計算ステップにて計算された計算結果を前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづける。この処理はインターフェイス部によって実行される（出力ステップ Ｓ０９０６）。
【００４２】
キャッシュ部が、「時間」ではなく「拍数」に基づいて測定データをキャッシュする場合、すなわち、キャッシュ部が、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュする機能を有するものである場合の処理の流れも、図９を用いて説明した処理の流れと同様である。ただし、前記キャッシュステップにおいて、前記測定ステップが測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュする処理を行う。そして、後半単位時間心拍数計算ステップでは、前記キャッシュステップにてキャッシュされている測定データの後半のＤ拍分の後半単位時間心拍数を、前記測定ステップが測定中は常時計算しつづける処理を行い、前半単位時間心拍数計算ステップでは、同様に前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数を、前記測定ステップが測定中は常時計算しつづける処理を行う。
＜実施形態１ 効果＞
【００４３】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、意思疎通が困難な障害者の心拍変動を出力しつづけることによって、かかる者とのコミュニケーションに役立つことが可能となる。
＜実施形態２＞
＜実施形態２ 概要＞
【００４４】
本実施形態は、実施形態１を基本として、計算部において、後半単位時間心拍数がどの領域に位置するかを計算する際に用いられる標準偏差値を、前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマとするものである。
＜実施形態２ 構成＞
【００４５】
本実施形態のコミュニケーション支援装置は、実施形態１のコミュニケーション支援装置における保持部を有さず、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持するダイナミック保持部を有するものである。
【００４６】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図１０に示す。コミュニケーション支援装置（１０００）は、「ダイナミック保持部」（１００１）と、「測定部」（１００２）と、「キャッシュ部」（１００３）と、「後半単位時間心拍数計算部」（１００４）と、「前半単位時間心拍数計算部」（１００５）と、「計算部」（１００６）と、「インターフェイス部」（１００７）とを有する。「ダイナミック保持部」以外の各構成は、実施形態１におけるものと基本的に同様であるので説明を省略する。
【００４７】
「ダイナミック保持部」は、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する機能を有する。「Ａ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値」とは、Ａ時間内に含まれる心拍毎の単位時間心拍数の標準偏差値のことである。ダイナミック保持部は、Ａ時間内に含まれる心拍毎の単位時間心拍数を測定データのＲ波などから演算し、それらの標準偏差値を演算して保持する。ダイナミック保持部は、Ａ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値を常時計算し続けて、その結果を保持する処理を行ってもよい。保持されるシグマは、計算部の演算に供される。
【００４８】
計算部は、実施形態１の計算部において、安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマにより、後半単位時間心拍数が位置する領域を区分するものであるところ、本実施形態においては、前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマにより区分するものである。この点以外の処理については実施形態１の計算部と同様である。
【００４９】
また、測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュする機能を有するものである場合には、ダイナミック保持部は、キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する処理を行ってもよい。保持されるデータは計算部に供される。
【００５０】
キャッシュする測定データの単位を「時間」ではなく「拍数」とした場合においても、「計算部」及び「インターフェイス部」は、キャッシュする測定データの単位を「時間」とする場合と同様であるので説明は省略する。
＜実施形態２ ハードウェア構成＞
【００５１】
本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現する構成については、実施形態１に準じて実現できる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。
＜実施形態２ 処理の流れ＞
【００５２】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れは、実施形態１に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れと同様である。ただし、計算ステップでの処理は、前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを用いた処理となる。
＜実施形態２ 効果＞
【００５３】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、心拍変動の比較対象となる前半単位時間心拍数の標準偏差値に基づいた心拍変動を出力することができる。
＜実施形態３＞
＜実施形態３ 概要＞
【００５４】
本実施形態は、実施形態１または実施形態２を基本として、計算部の計算とインターフェイス部の出力が、平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および１回の出力を行うことを特徴とするコミュニケーション支援装置である。
＜実施形態３ 構成＞
【００５５】
本実施形態のコミュニケーション支援装置は、実施形態１または実施形態２におけるコミュニケーション支援装置が、さらに、計算部の計算と前記インターフェイス部の出力は、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行うインターバル計算手段を有するものである。
【００５６】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図１１に示す。コミュニケーション支援装置（１１００）は、「保持部」（１１０１）と、「測定部」（１１０２）と、「キャッシュ部」（１１０３）と、「後半単位時間心拍数計算部」（１１０４）と、「前半単位時間心拍数計算部」（１１０５）と、「計算部」（１１０６）と、「インターフェイス部」（１１０７）とを有し、計算部は、さらに、「インターバル計算手段」（１１０８）を有する。保持部にかえてダイナミック保持部を有する構成としてもよい。「インターバル計算手段」以外の各構成は、実施形態１または実施形態２におけるものと同様であるので説明を省略する。
【００５７】
「インターバル計算手段」（１１０８）は、計算部の計算と前記インターフェイス部の出力は、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行う機能を有する。平均鼓動インターバルを求めるための測定データの範囲は、例えば、キャッシュ部が測定データをキャッシュする範囲としてもよい。キャッシュ部が、（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュする機能を有している場合には、（Ａ＋Ｂ）時間を範囲として、その範囲時間内の測定データに含まれる鼓動の時間的間隔の平均値を求める。この平均値が「平均鼓動インターバル」となる。このようにすれば、現在の状態を反映した平均鼓動インターバルとなる。もちろん平均鼓動インターバルを求めるための測定データの範囲は、これに限られるものではなく、例えば、現在時からさかのぼった一分間としてもよいし十分間としてもよく、障害者の状態に応じた時間設定をするなどしてもよい。
【００５８】
計算部は、上記のように求められた平均鼓動インターバル以下の時間で一回の計算を行う。このようなタイミングで計算を行うことによって、連続する鼓動についての各測定データを、もれなく計算結果に反映させることが可能となる。そして、インターフェイス部は、この計算結果を平均鼓動インターバル以下の時間で１回出力するので、測定データがもれなく反映された計算結果を、障害者とコミュニケーションをとろうとする者は認識することができる。
【００５９】
キャッシュ部が、（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュする機能を有している場合には、上記同様にキャッシュされている測定データから平均鼓動インターバルを求めてもよい。また、現在時からさかのぼった１０拍分や２０拍分といった所定拍分から求めてもよい。
＜実施形態３ ハードウェア構成＞
【００６０】
本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現する構成については、実施形態１または実施形態２に準じて実現できる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。
＜実施形態３ 処理の流れ＞
【００６１】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れは、実施形態１または、実施形態２に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れと同様である。ただし、前記計算ステップおよび出力ステップにおいて、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行う処理をする。
＜実施形態３ 効果＞
【００６２】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、連続する鼓動についての各測定データを、もれなく計算結果としての出力に反映させることが可能となる。
＜実施形態４＞
＜実施形態４ 概要＞
【００６３】
本実施形態は、実施形態１から実施形態３のいずれか一を基本として、キャッシュ部の測定データから障害者の現在時刻における平均単位時間心拍数を計算し、この計算結果からキャッシュ部に命令して（Ａ＋Ｂ）時間を制御することを特徴とするコミュニケーション支援装置である。
＜実施形態４ 構成＞
【００６４】
本実施形態のコミュニケーション支援装置は、実施形態１から実施形態３のいずれか一におけるコミュニケーション支援装置が、キャッシュ部の測定データから前記障害者の現在時刻における平均単位時間心拍数を計算する平均心拍数計算手段と、平均心拍数計算手段での計算結果からキャッシュ部に命令して（Ａ＋Ｂ）時間を制御する制御手段と、を有するキャッシュ時間制御部を、さらに有するものである。
【００６５】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図１２に示す。コミュニケーション支援装置（１２００）は、「保持部」（１２０１）と、「測定部」（１２０２）と、「キャッシュ部」（１２０３）と、「後半単位時間心拍数計算部」（１２０４）と、「前半単位時間心拍数計算部」（１２０５）と、「インターバル計算手段」（１２０８）を有する「計算部」（１２０６）と、「インターフェイス部」（１２０７）とを有し、さらに、「平均心拍数計算手段」（１２１０）と「制御手段」（１２１１）とを有する「キャッシュ時間制御部」（１２０９）を有する。保持部にかえてダイナミック保持部を有する構成としてもよい。「キャッシュ時間制御部」以外の各構成については、実施形態１から実施形態３のいずれか一におけるものと同様であるので説明を省略する。
【００６６】
「平均心拍数計算手段」（１２１０）は、「キャッシュ時間制御部」（１２０９）に含まれる構成であり、キャッシュ部の測定データから前記障害者の現在時刻における平均単位時間心拍数を計算する機能を有する。単位時間心拍数とは、すでに「保持部」において述べたように、例えば、１分間あたりの心拍数をいう。「現在時刻」における平均単位時間心拍数とは、厳密な意味での現在時刻（何時何分何十秒）における平均単位時間心拍数という意味ではなく、現在の障害者の心拍の状態が反映されている単位時間心拍数という意味である。したがって、例えば、現在時から過去にさかのぼって１分間における単位時間心拍数であってもよい。これを求めるための演算処理は、後半単位時間心拍数計算部などにおける演算処理と同様であり、キャッシュ部にキャッシュされている現在時から過去にさかのぼって１分間分の測定データから平均単位時間心拍数を求めることができる。
【００６７】
「制御手段」（１２１１）は、「キャッシュ時間制御部」（１２０９）に含まれる構成であり、平均心拍数計算手段での計算結果からキャッシュ部に命令して（Ａ＋Ｂ）時間を制御する。（Ａ＋Ｂ）時間を制御するとは、平均心拍数計算手段での計算結果に基づいて（Ａ＋Ｂ）時間を設定することである。例えば、前半５拍と後半５拍での単位時間心拍数に基づいた計算結果を得たい場合に、平均心拍数計算手段での計算結果から、前記障害者の心拍の前半５拍と後半５拍を包含するのに十分な時間を求めることができる。このように、平均心拍数計算手段での計算結果に基づいて（Ａ＋Ｂ）時間を制御することにより、障害者の現在の状況に応じて、必要な拍分の測定データをキャッシュ部にキャッシュすることが可能になる。
＜実施形態４ ハードウェア構成＞
【００６８】
本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現する構成については、実施形態１から実施形態３のいずれか一に準じて実現できる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。
＜実施形態４ 処理の流れ＞
【００６９】
実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れは、実施形態１から実施形態３のいずれか一に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れと同様である。ただし、前記キャッシュステップにおける（Ａ＋Ｂ）時間は、キャッシュされている測定データから求められる平均単位時間心拍数に基づくものとなる。
＜実施形態４ 効果＞
【００７０】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、障害者の現在の状況に応じて、必要な拍分の測定データが反映された計算結果が得られる。
＜実施形態５＞
＜実施形態５ 概要＞
【００７１】
本実施形態は、複数の生理測定値における測定データを総合的に評価することにより障害者とのコミュニケーションに役立たせるものであって、個別の生理測定値における測定データの評価を実施形態１のコミュニケーション支援装置と同様に行うとともに、個別の生理測定値における測定データの評価について、生理測定値の種類に応じて重みづけをして平均値を算出し、その算出結果を障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけるコミュニケーション支援装置である。
＜実施形態５ 構成＞
【００７２】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図１３に示す。コミュニケーション支援装置は、「保持部」（１３０１）と、「複数の測定部」（１３０２、１３０３、１３０４）と、「キャッシュ部」（１３０５）と、「パッチパネル部」（１３０６）と、「インターフェイス部」（１３０７）とを有し、「パッチパネル部」（１３０６）は、さらに、「後半単位生理測定値計算手段」（１３０８）と、「前半単位生理測定値計算手段」（１３０９）と、「複数の位置計算手段」（１３１０、１３１１、１３１２）と、「平均値算出手段」（１３１３）とを有する。
【００７３】
「保持部」（１３０１）は、意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間当たりの生理測定値の標準偏差値であるシグマを生理測定値の種類に応じて複数保持する機能を有する。生理測定値とは、生体情報であって、例えば、心拍、血圧、脳波、体温、発汗量、皮膚電位、筋電位、脳内血流などの様々な生理学的指標をいう。保持部は、例を挙げたような生理想定値のうちで測定対象とする複数の生理測定値の標準偏差値であるシグマを、種類に応じて複数保持する。個々の生理測定値における処理は、実施形態１の「保持部」での処理に準ずるので、ここでの説明は省略する。
【００７４】
「複数の測定部」（１３０２、１３０３、１３０４）における個々の「測定部」は、障害者の生理測定値をその種類に応じて測定する。図１３においては、「測定部１」から「測定部ｎ」までの「ｎ個」の測定部を示しているが、この「ｎ」は、測定対象とする生理測定値の数に応じる。実施形態１の「測定部」においては、生理測定値として心拍を測定しているが、本実施形態における個々の「測定部」も同様に、生理測定値の種類に応じたセンサなどを用いて生理測定値を測定する。
【００７５】
「キャッシュ部」（１３０５）は、測定部ごとに測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）単位分の測定データをその生理測定値の種類に応じて複数キャッシュする機能を有する。測定データをキャッシュする単位は、「時間」であってもよいし、「拍数」などの生理測定値を測定する上で適当な単位を用いてもよい。個々の生理測定値におけるキャッシュは、実施形態１の「キャッシュ部」でのキャッシュに準じるので、ここでの説明は省略する。
【００７６】
「後半単位生理測定値計算手段」（１３０８）は、前記キャッシュされている生理測定値の種類ごとに後半のＢ単位分の後半単位生理測定値を前記測定中は常時計算しつづける機能を有する。後半単位生理測定値計算手段における計算処理は、実施形態１の「後半単位時間心拍数計算部」における計算処理に準ずるので、ここでの説明は省略する。
【００７７】
「前半単位生理測定値計算手段」（１３０９）は、前記キャッシュされている生理測定値の種類ごとに前半のＡ単位分の前半単位生理測定値を前記測定中は常時計算しつづける機能を有する。前半単位生理測定値計算手段における計算処理は、実施形態１の「前半単位時間心拍数計算部」における計算処理に準ずるので、ここでの説明は省略する。
【００７８】
「複数の位置計算手段」（１３１０、１３１１、１３１２）は、測定データの種類ごとに後半単位生理測定値が、前半単位生理測定値を中心として各生理測定値の種類ごとのシグマで区分して、プラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に位置するかを前記測定中は常時計算しつづける機能を有する。図１３においては、「位置測定手段１」から「位置測定手段ｎ」までの「ｎ個」の位置測定手段を示しているが、この「ｎ」は、測定対象とする生理測定値の種類の数に応じる。個々の位置測定手段における計算処理は、実施形態１の「計算部」における計算処理に準ずるので、ここでの説明は省略する。
【００７９】
「平均値算出手段」（１３１３）は、位置計算手段での計算結果を測定データの種類に応じて重みづけして平均値を算出する機能を有する。障害者が抱える疾病や障害などは、人により多種多様である。そのため、それぞれの計算結果の重視すべき度合いは、障害者によって異なるものとなる。そこで、障害者の疾病や障害などに応じて、それぞれの計測結果に重みづけをして平均値を算出する。これにより、生理測定値の変動を、障害者に応じて総合的に評価することができる。
【００８０】
「パッチパネル部」（１３０６）は、上述した「後半単位生理測定値計算手段」と、「前半単位生理測定値計算手段」と、「複数の位置計算手段」と、「平均値算出手段」とを格納可能な機能を有する。このように生理測定値の種類ごとに位置計算手段を格納可能にすることにより、疾病や障害などが異なる障害者のそれぞれに対して適切なコミュニケーション支援をすることができる。また、測定および計算の対象とする生理測定値の種類を拡張することも容易に行える。
【００８１】
「インターフェイス部」（１３０７）は、平均値算出手段で算出された平均値を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづける機能を有する。本実施形態における「インターフェイス部」は、実施形態１の「インターフェイス部」に準ずるので、ここでの説明は省略する。
＜実施形態５ ハードウェア構成＞
【００８２】
本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現する構成については、実施形態１に準じて実現できる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。
＜実施形態５ 処理の流れ＞
【００８３】
図１４は、本実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れの一例を示すフロー図である。まず、意思疎通が困難な障害者の生理測定値を種類に応じて測定する。この処理は複数の測定部によって実行される（測定ステップ Ｓ１４０１）。次に、前記測定ステップが測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）単位分の測定データを生理測定値の種類に応じて複数キャッシュする。この処理はキャッシュ部によって実行される（キャッシュステップ Ｓ１４０２）。次に、前記キャッシュステップにてキャッシュされている生理測定値の種類ごとに後半のＢ単位分の後半単位生理測定値を、前記測定ステップが測定中は常時計算しつづける。この処理は後半単位生理測定値計算部によって実行される（後半単位生理測定値計算ステップ Ｓ１４０３）。次に、前記キャッシュステップにてキャッシュされている生理測定値の種類ごとに前半のＡ単位分の前半単位生理測定値を、前記測定ステップが測定中は常時計算しつづける。この処理は前半単位生理測定値計算部によって実行される（前半単位生理測定値計算ステップ Ｓ１４０４）。次に、測定データの種類ごとに後半単位生理測定値が、前半単位生理測定値計算ステップにて計算された前半単位生理測定値を中心として保持部に保持されている標準偏差値であるシグマで区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位生理測定値計算ステップにて計算された後半単位生理測定値が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける。この処理は複数の位置計算部によって実行される（位置計算ステップ Ｓ１４０５）。次に、前記位置計算ステップにて計算された計算結果を測定データの種類に応じて重みづけして平均値を算出する。この処理は、平均値算出手段によって実行される（平均値算出ステップ Ｓ１４０６）。そして、前記平均値算出ステップにて算出された平均値を前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづける。この処理はインターフェイス部によって実行される（出力ステップ Ｓ１４０７）。
＜実施形態５ 効果＞
【００８４】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、疾病や障害などが異なる様々な障害者に対応可能となるとともに、測定および計算の対象とする生理測定値の種類を拡張することも容易に行える。
＜実施形態６＞
＜実施形態６ 概要＞
【００８５】
本実施形態は、実施形態１から実施形態５のいずれか一を基本とし、測定部での測定結果と、障害者に対して刺激を与えたタイミングとを、共通の時間軸で蓄積するとともに、蓄積されている刺激を与えたタイミングでの測定結果をサーチすることができるコミュニケーション支援装置である。
＜実施形態６ 構成＞
【００８６】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図１５に示す。コミュニケーション支援装置は、「保持部」（１５０１）と、「測定部」（１５０２）と、「キャッシュ部」（１５０３）と、「後半単位時間心拍数計算部」（１５０４）と、「前半単位時間心拍数計算部」（１５０５）と、「計算部」（１５０６）と、「インターフェイス部」（１５０７）とを有し、さらに、「測定結果蓄積部」（１５０８）と、「刺激付与タイミング蓄積部」（１５０９）と、「サーチ部」（１５１０）とを有する。保持部にかえてダイナミック保持部を有する構成としてもよい。「測定結果蓄積部」と「刺激付与タイミング蓄積部」と「サーチ部」以外の構成は、実施形態１から実施形態５のいずれか一と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８７】
「測定結果蓄積部」（１５０８）は、測定部の測定結果を蓄積する機能を有する。測定結果蓄積部は、測定部により測定される心拍などの生理測定値の測定結果を蓄積する。測定結果は、ＨＤＤなどの記憶装置に蓄積され、複数の生理測定値を測定している場合には生理測定値ごとに蓄積してもよい。また、測定結果を蓄積してデータベース化してもよく、測定結果の参照や分析に寄与し得る。
【００８８】
「刺激付与タイミング蓄積部」（１５０９）は、意思疎通が困難な障害者に対して刺激を与えたタイミングの入力を受け付けて、前記測定部の測定結果の時間軸と共通の時間軸で蓄積することのできる機能を有する。刺激を与えたタイミングとは、例えば、障害者に対して声をかける場合であれば、発声の開始時刻などであり、あるいは、何らかの映像を呈示する場合であれば、映像がディスプレイなどに表示された時刻などである。発声の終了時刻や、映像が切り替わった時刻などをも蓄積してもよい。
【００８９】
「サーチ部」（１５１０）は、刺激付与タイミング蓄積部に蓄積されている刺激を与えたタイミングでの測定結果を測定結果蓄積部にてサーチする機能を有する。刺激付与タイミング蓄積部により刺激を与えたタイミングは測定結果と共通の時間軸で蓄積されているので、刺激を与えたタイミングでの測定結果をサーチすることができる。刺激を与えたタイミングの前後にわたる測定結果をディスプレイや紙などに出力することにより、刺激付与と測定結果との関係などを認識し得る。
＜実施形態６ ハードウェア構成＞
【００９０】
本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現する構成については、実施形態１から実施形態５のいずれか一に準じて実現できる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。
＜実施形態６ 処理の流れ＞
【００９１】
実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れは、実施形態１から実施形態５のいずれか一に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れと同様である。
＜実施形態６ 効果＞
【００９２】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、測定結果を蓄積するとともに、意思疎通が困難な障害者に対して刺激を与えたタイミングでの測定結果をサーチすることが可能となる。
＜実施形態７＞
＜実施形態７ 概要＞
【００９３】
本実施形態は、意思疎通が困難な障害者の心拍信号をスペクトル演算して、呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）が出現しているか否かを示すことにより、障害者とのコミュニケーションを支援するコミュニケーション支援装置である。ここで、「呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）」とは、心拍変動における呼吸性の変動成分をいい、自律神経の一つである副交感神経の活動が高まり、緊張状態が低減した時に明瞭に出現すると言われている。
＜実施形態７ 構成＞
【００９４】
本実施形態に係るコミュニケーション支援装置の機能ブロック図の一例を図１６に示す。コミュニケーション支援装置は、「心拍信号取得部」（１６０１）と、「心拍スペクトル演算部」（１６０２）と、「判断部」（１６０３）と、「インターフェイス部」（１６０４）とを有する。
【００９５】
「心拍信号取得部」（１６０１）は、意思疎通が困難な障害者の心拍信号を取得する機能を有する。心拍信号取得部は、心電図用の電極などを用いて、主にＲ波とＲ波との時間的間隔（Ｒ−Ｒ間隔）を取得し、心拍変動を測定する。「心拍信号取得部」の機能は、実施形態１における「測定部」によっても実現し得る。
【００９６】
「心拍スペクトル演算部」（１６０２）は、取得した心拍信号の心拍のスペクトル演算を行う機能を有する。心拍スペクトル演算部は、取得した心拍変動の周波数解析を行う。周波数解析は、例えば、現在時から直近の数秒間でのＲ波を抽出し、各Ｒ波からＲ−Ｒ間隔の配列データを算出する。そして算出されたＲ−Ｒ間隔配列データをスプライン補間し、これをリサンプリングしてＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算を行うなどして、パワースペクトルを算出する。
【００９７】
「判断部」（１６０３）は、心拍スペクトル演算部の演算結果として得られるパワースペクトルのピークが、あらかじめ設定される呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の周波数範囲内に出現し、かつ、あらかじめ設定される持続時間継続されるか否かを判断する機能を有する。心拍変動をスペクトル演算すると、そのスペクトルは概ね０〜１Ｈｚの周波数帯に現れる。呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の成分は、その内０．１５〜０．５Ｈｚの周波数帯に現れると言われている。ただし、その下限周波数帯では、血圧変動に起因すると言われている変動成分が現れることもあるので、本実施形態においては、呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の周波数範囲として、略「０．２５〜０．５Ｈｚ」を、あらかじめ設定しておくことが好ましい。なお、この周波数範囲は障害者によって、多少の変更を加えてもよい。
【００９８】
判断部は、心拍スペクトル演算部の演算結果として得られるパワースペクトルのピークが、上述したような呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の周波数範囲内に出現し、かつ、あらかじめ設定される持続時間継続されるか否かを判断するが、「あらかじめ設定される持続時間」としては、例えば、「１秒」とすることができる。この持続時間は後述する「インターフェイス部」における「ＲＳＡ出現状態」の判断基準となるが、障害者の状態などに応じて設定することが望ましい。
【００９９】
「インターフェイス部」（１６０４）は、心拍スペクトル演算部の演算結果と、判断部の判断結果とに基づいて障害者がＲＳＡ出現状態であるかＲＳＡ出現状態でないかを示す情報を障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづける機能を有する。「心拍スペクトル演算部の演算結果と、判断部の判断結果とに基づいて」とは、心拍スペクトル演算部により得られたパワースペクトルのピークの出現が、判断部において、あらかじめ設定した条件を満たすものである否かの判断に基づいて」という意味である。障害者がＲＳＡ出現状態であるかＲＳＡ出現状態でないかを示す情報の出力は、ディスプレイに文字やマークやグラフなどを表示したりランプを点灯させるなどの視覚に訴える態様で行ってもよいし、音声により聴覚に訴える態様で行ってもよい。ＲＳＡ出現状態である場合には、障害者は安静な状態にあるということが推認でき、コミュニケーションをとろうとする者にとって役立つ指標となる。
＜実施形態７ ハードウェア構成＞
【０１００】
本実施形態のコミュニケーション支援装置の上記機能的構成をハードウェアとして実現する構成については、実施形態１に準じて実現できる。例えば、心拍スペクトルを演算するためのプログラムなどを付加することによって実現できる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。
＜実施形態７ 処理の流れ＞
【０１０１】
図１６は、本実施形態に係るコミュニケーション支援装置における処理の流れの一例を示すフロー図である。まず、意思疎通が困難な障害者の心拍信号を取得する。この処理は心拍信号取得部によって実行される（心拍信号取得ステップ Ｓ１６０１）。次に、前記心拍信号取得ステップにて取得した心拍信号の心拍のスペクトル演算をする。この処理は心拍スペクトル演算部によって実行される（心拍スペクトル演算ステップ Ｓ１６０２）。次に、前記心拍スペクトル演算ステップでの演算結果であるパワースペクトルのピークが、あらかじめ設定される呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の周波数範囲内に出現し、かつ、あらかじめ設定される持続時間継続されるか否かを判断する。この処理は判断部によって実行される（判断ステップ Ｓ１６０３）。そして、前記心拍スペクトル演算ステップにて演算された演算結果と前記判断ステップにて判断された判断結果とに基づいて障害者がＲＳＡ出現状態であるかＲＳＡ出現状態でないかを示す情報を出力する。この処理は、インターフェイス部によって実行される（出力ステップ Ｓ１６０４）。
＜実施形態７ 試用結果＞
【０１０２】
本願発明者は、実施形態１のコミュニケーション支援装置に、本実施形態に係る機能を付加したコミュニケーション支援装置の試用を、意思疎通が困難な４人の障害者に対して、医師等の協力の下行った。試用は、ＲＳＡ出現時とＲＳＡ非出現時との二つの条件下において、各障害者に対して直接声をかけるという刺激を与え、その前後における心拍変動を１試行ずつ調べた。その結果、４名全員において、ＲＳＡ非出現時での声がけに対してＲＳＡ出現時での声がけの方が、減速反応が多く、また本人の動きなどを原因とした、心拍の不安定によるエラーはＲＳＡ出現時の方が明らかに少なかった。つまり、障害者において、ＲＳＡ出現時の方が、声がけなどの刺激を受け入れやすい状態にあるということが推認できる。なお、刺激呈示条件と心拍変動との２要因分散分析によって、刺激呈示条件、心拍変動および交互作用で有意差が確認された。
＜実施形態７ 効果＞
【０１０３】
本実施形態のコミュニケーション支援装置により、障害者がＲＳＡ出現状態にあるか否かの情報を常時出力しつづけることにより、障害者とのコミュニケーションに役立つ。
【符号の説明】
【０１０４】
０２００ コミュニケーション支援装置
０２０１ 保持部
０２０２ 測定部
０２０３ キャッシュ部
０２０４ 後半単位時間心拍数計算部
０２０５ 前半単位時間心拍数計算部
０２０６ 計算部
０２０７ インターフェイス部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
意思疎通が困難な障害者に与えられた刺激に対する障害者からのレスポンスを複数の生体情報を用いた演算に基づいて出力してコミュニケーションに役立てるための装置であって、
意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する保持部と、
前記障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、
測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＢ時間分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、
前半単位時間心拍数を中心として保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、
計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部と、
を有するコミュニケーション支援装置。
【請求項２】
意思疎通が困難な障害者に与えられた刺激に対する障害者からのレスポンスを複数の生体情報を用いた演算に基づいて出力してコミュニケーションに役立てるための装置であって、
前記障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、
測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＢ時間分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持するダイナミック保持部と、
前半単位時間心拍数を中心としてダイナミック保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、
計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部と、
を有するコミュニケーション支援装置。
【請求項３】
前記計算部の計算と前記インターフェイス部の出力は、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行うインターバル計算手段を有する請求項１または２に記載のコミュニケーション支援装置。
【請求項４】
キャッシュ部の測定データから前記障害者の現在時刻における平均単位時間心拍数を計算する平均心拍数計算手段と、
平均心拍数計算手段での計算結果からキャッシュ部に命令して（Ａ＋Ｂ）時間を制御する制御手段と、
を有するキャッシュ時間制御部をさらに有する請求項１から３のいずれか一に記載のコミュニケーション装置。
【請求項５】
意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する保持部と、
前記障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、
測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＤ拍分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、
前半単位時間心拍数を中心として保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、
計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部と、
を有するコミュニケーション支援装置。
【請求項６】
意思疎通が困難な障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、
測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＤ拍分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持するダイナミック保持部と、
前半単位時間心拍数を中心としてダイナミック保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、
計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部と、
を有するコミュニケーション支援装置。
【請求項７】
前記計算部の計算と前記インターフェイス部の出力は、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行うインターバル計算手段を有する請求項５または６に記載のコミュニケーション支援装置。
【請求項８】
意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間当たりの生理測定値の標準偏差値であるシグマを生理測定値の種類に応じて複数保持可能な保持部と、
前記障害者の生理測定値をその種類に応じて測定する複数の測定部と、
測定部ごとに測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）単位分の測定データをその生理測定値の種類に応じて複数キャッシュ可能なキャッシュ部と、
前記キャッシュされている生理測定値の種類ごとに後半のＢ単位分の後半単位生理測定値を前記測定中は常時計算しつづけることが可能な後半単位生理測定値計算手段、
前記キャッシュされている生理測定値の種類ごとに前半のＡ単位分の前半単位生理測定値を前記測定中は常時計算しつづけることが可能な前半単位生理測定値計算手段、
測定データの種類ごとに後半単位生理測定値が、前半単位生理測定値を中心として各生理測定値の種類ごとのシグマで区分して、プラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に位置するかを前記測定中は常時計算しつづける複数の位置計算手段、
位置計算手段での計算結果を測定データの種類に応じて重みづけして平均値を算出する平均値算出手段と、
を格納可能なパッチパネル部と、
平均値算出手段で算出された平均値を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部と、
を有するコミュニケーション支援装置。
【請求項９】
測定部の測定結果を蓄積する測定結果蓄積部と、
意思疎通が困難な障害者に対して刺激を与えたタイミングの入力を受け付けて、前記測定部の測定結果の時間軸と共通の時間軸で蓄積可能な刺激付与タイミング蓄積部と、
刺激付与タイミング蓄積部に蓄積されている刺激を与えたタイミングでの測定結果を測定結果蓄積部にてサーチするサーチ部と、
をさらに有する請求項１から８のいずれか一に記載のコミュニケーション支援装置。
【請求項１０】
意思疎通が困難な障害者の心拍信号を取得する心拍信号取得部と、
取得した心拍信号の心拍のスペクトル演算を行う心拍スペクトル演算部と、
前記心拍スペクトル演算部の演算結果として得られるパワースペクトルのピークが、あらかじめ設定される呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の周波数範囲内に出現し、かつ、あらかじめ設定される持続時間継続されるか否かを判断する判断部と、
前記心拍スペクトル演算部の演算結果と、前記判断部の判断結果とに基づいて前記障害者がＲＳＡ出現状態であるかＲＳＡ出現状態でないかを示す情報を前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部と、
を有するコミュニケーション支援装置。
【請求項１】
意思疎通が困難な障害者に与えられた刺激に対する障害者からのレスポンスを複数の生体情報を用いた演算に基づいて出力してコミュニケーションに役立てるための装置であって、
意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する保持部と、
前記障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、
測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＢ時間分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、
前半単位時間心拍数を中心として保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、
計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部と、
を有するコミュニケーション支援装置。
【請求項２】
意思疎通が困難な障害者に与えられた刺激に対する障害者からのレスポンスを複数の生体情報を用いた演算に基づいて出力してコミュニケーションに役立てるための装置であって、
前記障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、
測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）時間分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＢ時間分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＡ時間分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持するダイナミック保持部と、
前半単位時間心拍数を中心としてダイナミック保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、
計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部と、
を有するコミュニケーション支援装置。
【請求項３】
前記計算部の計算と前記インターフェイス部の出力は、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行うインターバル計算手段を有する請求項１または２に記載のコミュニケーション支援装置。
【請求項４】
キャッシュ部の測定データから前記障害者の現在時刻における平均単位時間心拍数を計算する平均心拍数計算手段と、
平均心拍数計算手段での計算結果からキャッシュ部に命令して（Ａ＋Ｂ）時間を制御する制御手段と、
を有するキャッシュ時間制御部をさらに有する請求項１から３のいずれか一に記載のコミュニケーション装置。
【請求項５】
意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持する保持部と、
前記障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、
測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＤ拍分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、
前半単位時間心拍数を中心として保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、
計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部と、
を有するコミュニケーション支援装置。
【請求項６】
意思疎通が困難な障害者の鼓動タイミングを測定する測定部と、
測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ｃ＋Ｄ）拍分の測定データをキャッシュするキャッシュ部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの後半のＤ拍分の後半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける後半単位時間心拍数計算部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数を前記測定中は常時計算しつづける前半単位時間心拍数計算部と、
キャッシュ部にキャッシュされている測定データの前半のＣ拍分の前半単位時間心拍数の測定結果の標準偏差値であるシグマを保持するダイナミック保持部と、
前半単位時間心拍数を中心としてダイナミック保持部に保持されている標準偏差値で区分したプラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に後半単位時間心拍数が位置するかを前記測定中は常時計算しつづける計算部と、
計算部での計算結果を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部と、
を有するコミュニケーション支援装置。
【請求項７】
前記計算部の計算と前記インターフェイス部の出力は、鼓動の平均繰り返し時間間隔である平均鼓動インターバル以下の時間で１回の計算および1回の出力を行うインターバル計算手段を有する請求項５または６に記載のコミュニケーション支援装置。
【請求項８】
意思疎通が困難な障害者の安静時の単位時間当たりの生理測定値の標準偏差値であるシグマを生理測定値の種類に応じて複数保持可能な保持部と、
前記障害者の生理測定値をその種類に応じて測定する複数の測定部と、
測定部ごとに測定部が測定中に現在時から過去にさかのぼって少なくとも常時（Ａ＋Ｂ）単位分の測定データをその生理測定値の種類に応じて複数キャッシュ可能なキャッシュ部と、
前記キャッシュされている生理測定値の種類ごとに後半のＢ単位分の後半単位生理測定値を前記測定中は常時計算しつづけることが可能な後半単位生理測定値計算手段、
前記キャッシュされている生理測定値の種類ごとに前半のＡ単位分の前半単位生理測定値を前記測定中は常時計算しつづけることが可能な前半単位生理測定値計算手段、
測定データの種類ごとに後半単位生理測定値が、前半単位生理測定値を中心として各生理測定値の種類ごとのシグマで区分して、プラスマイナスシグマ以内領域である変化なし領域、プラスシグマを越える領域である加速反応領域、マイナスシグマ未満領域である減速反応領域のうち、どの領域に位置するかを前記測定中は常時計算しつづける複数の位置計算手段、
位置計算手段での計算結果を測定データの種類に応じて重みづけして平均値を算出する平均値算出手段と、
を格納可能なパッチパネル部と、
平均値算出手段で算出された平均値を、前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部と、
を有するコミュニケーション支援装置。
【請求項９】
測定部の測定結果を蓄積する測定結果蓄積部と、
意思疎通が困難な障害者に対して刺激を与えたタイミングの入力を受け付けて、前記測定部の測定結果の時間軸と共通の時間軸で蓄積可能な刺激付与タイミング蓄積部と、
刺激付与タイミング蓄積部に蓄積されている刺激を与えたタイミングでの測定結果を測定結果蓄積部にてサーチするサーチ部と、
をさらに有する請求項１から８のいずれか一に記載のコミュニケーション支援装置。
【請求項１０】
意思疎通が困難な障害者の心拍信号を取得する心拍信号取得部と、
取得した心拍信号の心拍のスペクトル演算を行う心拍スペクトル演算部と、
前記心拍スペクトル演算部の演算結果として得られるパワースペクトルのピークが、あらかじめ設定される呼吸性心拍変動（ＲＳＡ）の周波数範囲内に出現し、かつ、あらかじめ設定される持続時間継続されるか否かを判断する判断部と、
前記心拍スペクトル演算部の演算結果と、前記判断部の判断結果とに基づいて前記障害者がＲＳＡ出現状態であるかＲＳＡ出現状態でないかを示す情報を前記障害者とコミュニケーションをとろうとする者のために常時出力しつづけることが可能なインターフェイス部と、
を有するコミュニケーション支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−２２８６９（Ｐ２０１１−２２８６９Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６８２８４（Ｐ２００９−１６８２８４）
【出願日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【出願人】（５０９１７０９６９）
【出願人】（５０９１７１８１８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【出願人】（５０９１７０９６９）
【出願人】（５０９１７１８１８）
【Ｆターム（参考）】
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