JP2008532587A - 生理学的及び心理学的/生理学的モニタリングのための方法及びシステム並びにその使用 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
本発明は、生理学的モニタリングアプリケーションおよび生物学的に対話型のアプリケーションの分野に主に関する。
バイオフィードバックは、個人の消極的態度パターンの軽減および変更目的のために長年において用いられてきたが、既存のシステムの場合、多数の有意な欠陥がある。すなわち、ほとんどの現行システムは高性能コンピュータに全て依存している。第1に、保健専門家または複雑なオンラインプログラマによるユーザの訓練が必要となる。ユーザ訓練終了後も、ユーザは、日常生活において体内における生理学的変更を実施することを覚えておかなくてはならない。バイオフィードバックセッションが毎日行われることは稀であり、ましてやリアルタイムで行われることはまずない。そのため、ユーザは、何日も前の特定のイベントを覚えておき、当時の感情反応を想起しなければならない。
米国特許6,067,468号(Korenmanに付与)において、ユーザの心理学的/生理学的状態の1つ以上の局面を制御することをユーザに訓練するように設計されたプログラムついての開示がある。このプログラムは、ユーザの心理学的/生理学的パラメータ(例えば、ユーザの隣接指上に2個の接点を有するセンサユニットによって検出することが可能なユーザのガルバニック皮膚抵抗)を表す信号により、制御される。このセンサユニットは、前記プログラムを実行するコンピュータに接続された受信器ユニットとは別である。
その第1の局面において、本発明は、携行可能であり、コードレスでありかつウェアラブルなセンサを提供する。このセンサは、イベント発生に対する感情反応および生理学的反応のクエリをモニタリングする。これらの結果はリアルタイムで収集されるため、当該反応発生後何日も経過した後に当該反応を人工的条件下で再度生成する場合よりも、より効果的かつユーザ関連性が高くなり得る。これらの新規なセンサは、携帯電話および他の技術を用いて、前記ユーザの生理的/感情状態、専門知識に基づいたリアルタイム指導を表示し、かつ、消極的態度パターンを改変するようにユーザに訓練することができる。
本明細書中用いられるように、「ウェアラブルデバイス」という用語は、(例えば、衣服の下又は上、ポケット内、衣服への取り付け、または掌中で)ユーザが携行することのできるデバイスを指す。
その別の局面において、本発明は、ユーザの心理状態および生理を分析する方法を提供する。そのさらに別の局面において、本発明は、本発明の方法およびセンサの用途を提供する。
(a)前記1つ以上の生理学的パラメータを感知する1つ以上のウェアラブルセンサモジュールと、
(b)前記1つ以上の生理学的パラメータの値を示す第1の信号をモバイルモニタへワイヤレスに送信する1つ以上の送信器と、
(c)前記モバイルモニタであって、
前記送信器から受信された前記第1の信号を専門知識を用いてリアルタイムで処理する第1のプロセッサと、
前記処理の結果の1つ以上の表示を提供するデバイスと、
を具える、モバイルモニタとを具えるシステム。
(a)前記第2の信号を分析用に観察ステーションに送信する工程、と、
(b)前記対象に関連する履歴データにアクセスする工程と、
(c)前記履歴データを前記観察ステーションに送信する工程と、
(d)前記分析の結果を前記観察ステーションから受信する工程と、
(e)前記分析の結果を前記モバイルユニットに送信する工程であって、前記分析は、前記第2の信号と、前記履歴データ、専門知識およびコンピュータ化されたプロトコルのうち1つ以上とに基づく工程と、
のうち少なくとも1つを行うように構成される。
(a)皮膚電気活性センサ、
(b)心電図センサ、
(c)プレチスモグラフ、および
(d)圧電センサ
を具える群から選択された少なくとも1つセンサを具えていても良い。
(a)皮膚電気活性センサ、
(b)心電図センサ、
(c)プレチスモグラフ、および
(d)呼吸センサ。
を具える群から選択された少なくとも2つのセンサを具えていても良い。
(a)ブルートゥース、
(b)WiFi、および
(c)ワイヤレスLan
のプロトコルのうちいずれか1つ以上により、センサモジュールから前記モバイルモニタへと送信され得る。
(a)携帯電話、
(b)パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、
(c)ポケットPC、
(d)モバイル音声デジタルプレーヤ、
(e)iPod、
(f)電子ノートブック、
(g)パーソナルラップトップコンピュータ、
(h)DVDプレーヤ、
(i)ワイヤレス通信によるハンドヘルド型映像ゲーム、および
(j)モバイルTV、
を具える群から選択され得る。
前記ウェアラブルセンサモジュールは、例えば
(a)皮膚電気活性センサ、
(b)心電図センサ、
(c)プレチスモグラフ、および
(d)圧磁(pizoomagnetic)センサ、
を具える群から選択された少なくとも1つセンサを具えていても良い。
(a)皮膚電気活性センサ、
(b)心電図センサ、
(c)プレチスモグラフ、および
(d)呼吸センサ、
を具える群から選択された少なくとも2つセンサを具えていても良い。
(a)ブルートゥース、
(b)WiFi、および
(c)ワイヤレスLan、
のプロトコルのうちいずれか1つ以上によって信号を送信する送信器を具えていても良い。
前記センサモジュールは、
(a)皮膚表面に取り付けるように構成された少なくとも2つの電極と、
(b)前記電極にわたる皮膚抵抗を測定し、前記EDAが前記抵抗に線形依存していないアルゴリズムを用いて前記抵抗に基づいてEDAを計算する電子回路と、
を具えるEDAセンサを具えていても良い。
(a)皮膚表面に対して光を射出するように構成された光源と、
(b)前記皮膚表面から反射した光を検出するよう適合されたに光検出器と、
(c)前記反射光の強度を測定し、この反射光の強度に基づいて、前記光源の強度を制御する電子回路と、
を具える血流センサを具えていても良い。
前記ユーザの覚醒状態を示すパラメータの計算は、前記ユーザの皮膚電気活性、心拍、EDA変動およびHR変動のうちいずれか1つ以上に基づいたアルゴリズムを用いて、前記ユーザの交感神経作用および副交感神経作用のスコアを計算する工程を具えていても良い。
(a)ユーザの前記生理学的パラメータの値を1つ以上のウェアラブルセンサモジュールから得る工程と、
(b)1つ以上の生理学的パラメータの値を示す第1の信号をモバイルモニタにワイヤレスで送信する工程と、
(c)送信器から受信された第1の信号を専門知識を用いてリアルタイムで処理する工程と、
(d)処理の結果の1つ以上の表示をモバイルユニットに提供する工程と、
を具えるユーザの1つ以上の生理学的パラメータをモニタリングする方法を提供する。
(a)1つ以上の刺激で前記ユーザに呼びかける工程と、
(b)前記1つ以上の刺激に対する前記ユーザの1つ以上の反応をモニタリングする工程と、
(c)前記1つ以上の反応に基づいた計算において、反応の待ち時間、最大反応時間、半回復時間、最大ストレス、および新規な基線ストレスの群から選択された少なくとも1つパラメータを計算する工程と、
(d)前記計算されたパラメータのうち1つ以上に基づいて、前記ユーザにフィードバックを提供する工程とを具えていても良い。
本発明の方法は、
(a)認知挙動(cognitive behavioural)セラピー(CBT)、
(b)視覚化、
(c)自己催眠、
(d)自動提案、
(e)注意深さ、
(f)黙想、
(g)感情的知性スキル、
(h)通信ネットワークを介して提供される心理カウンセリング、
を具える群から選択された方法のうちいずれか1つ以上を具える、自己挙動改変方法において、用いることができる。
(a)前記ユーザの特定の状態について対話型導入を前記ユーザに提供する工程と、
(b)自己査定のための前記ユーザ対話型質問表を提供する工程と、
(c)1つ以上の対話型セッションを前記ユーザに提供する工程であって、前記対話型セッションは、
認知技術を実施する自己訓練のための対話型セッション、
行動セラピーを実施する自己訓練のための対話型セッション、
自己催眠のための対話型セッション、
視覚化のための対話型セッション、
自動提案のための対話型セッション、
生活スキルおよび対人関係スキルを取得および実施するための対話型訓練、
感情的知性スキルを改善するための対話型訓練、
目標およびゴールを見つけるための対話型訓練、および
人生におけるステップを計画するための対話型訓練、
を具える群から選択される工程と、
をさらに具えていても良い。
以下の詳細な説明は、本発明の実施様態として現時点で最良と企図される様態である。この説明は、限定的なものとして取られるべきではなく、本発明による一般的原理を示す目的のみのためのものである。本発明の範囲は、添付の請求の範囲によって最良に定義される。
図2は、センサモジュール110の代わりにシステム10において用いることが可能なセンサモジュール210を示す。センサモジュール210は、ユーザの指200と接触している。センサモジュール210は、図1に示すようにストラップ212により指に取り付けてもよいし、あるいは、センサモジュール210を指に合う形にしてもよい。あるいは、指200を単にセンサモジュール210にあてるだけでもよい。
代替的にまたは追加的に、有線接続(例えば、ユニバーサルシリアルバス(USB))を用いてもよい。その場合、有線接続により電力が得られ、選択的に変圧器などの電気絶縁を用いて安全のために供給電力を隔離したり、あるいはデータ転送手段を用いてもよい。
心臓電気活性(ECG)を測定する場合、接着剤またはストラップを用いてユーザの胸部に前記センサを取り付けてもよいし、あるいは、両手に電極を取り付けることによってECGをモニタリングすることもできる。
−好適には、16ビットアナログ/デジタル変換器(ADC)マイクロチップを用いて、より広い範囲をより高い感度で網羅する。
−図10に示すような電子回路を改変して、ダイナミックレンジを向上させる。
−ユーザの基線および感度レベル双方を自動的にモニタリングし、その結果を理解可能な様式でユーザに表示することのできるソフトウェアを用いる。
本発明の一実施形態において、センサモジュール110は、通信リンク112によりモバイルモニタ120へと接続されている。1つの好適な実施形態において、モバイルモニタ120は、データ分析を行うプロセッサ、メモリ、ディスプレイ、音声出力、入力手段(例えば、キーパッド)、およびマイクおよびスケッチパッド、およびセンサモジュールおよびリモートサーバ双方との通信手段を具えた携帯電話またはパーソナルデジタルアシスタント(PDA)である。
センサモジュールとのインターフェースおよびユーザへのフィードバック提供に必要な特定のプログラムをユーザがアップロードすることができる。例えば、前記プログラムは、新規のゲームまたは着メロをロードする際と同様にワイヤレスで携帯電話にロードすることができる。
ここで、図4を参照する。図4は、ユーザのあり得る「心理状態」の例を模式的に示す。縦軸はユーザの覚醒レベルを示し、横軸はユーザの感情状態を示す。
ここで、図4を参照して、図4は、ユーザのあり得る「心理状態」の例を模式的に示す。縦軸はユーザの覚醒レベルを示し、横軸はユーザの感情状態を示す。
a)基線較正:本システムは、特定のユーザの基線を自動決定する。前記基線は、パラメータのベクトルを含み、これらのベクトルは、第1の間隔の間に計算および記録される。第1の間隔の例を挙げると、最小、最大および平均HR、HRV、FFT(高速フーリエ変換)、呼吸速度(これは、間接的に計算することもできるし、直接モニタリングすることもできる)、およびEDA(最大、最小、平均、分散、変動数および傾き)がある。
b)誘発された心理状態を用いた較正:好適には、基線が安定した後、短時間で、本システムは、事前記録されたトリガを呈示する。各トリガは、ユーザの特定の感情を引き出すように設計されている。これらのトリガは、特定の感情反応を生じさせることができる事前に記録されたシナリオであればよい。好適な方法としてはマルチメディア方法がありその場合、スマートフォンまたはPC上の事前記録された音声/視覚的映画であってもよい。専門家用のシステムの場合、マルチメディア方法として、リアル3Dシナリオを用いたバーチャルリアリティゴーグルであってもよい。より低コストのシステムにするためには、トリガを単に携帯電話を用いた音声セッションとしてもよい。これらのトリガまたはシナリオは、特定の感情反応を生成できる点について事前に試験および検証された一般的なシナリオであってもよいし、あるいは、特定の文化、人々または個人に合せてカスタマイズしてもよい。例えば、シナリオは、歯科用ドリルが歯に当たっている様子の音声視覚的表示であってもよい、あるいは、消極的覚醒のための自動車事故であってもよいし、積極的覚醒のためのゲーム勝利またはロマンチックな関係であってもよいし、積極的リラックスのためのリラックスできる雰囲気の映画であってもよいし、消極的低覚醒のための退屈で悲しいシナリオであってもよい。各トリガの間、及び後に、システムは、上述したようにパラメータのベクトルのモニタリング、計算および記録を行い、各トリガの開始時および終了時において、図8に示すパラメータを計算する。
c)ユーザが記録した心理状態を用いた較正:本システムは、例えばユーザの携帯電話のキーボードを用いて(例えば、とても幸福感を感じる場合、9を押す。とても悲しい場合、1を押す)、ユーザの主観的な気持ちを入力するようユーザに要求することができる。前記ベクトルを計算し、これらのベクトルを前記特定のトリガと相関付けることにより、本システムは、特定の感情状態を区別し、これらの感情状態をユーザの生理学的状態と相関付けることができる。本システムは、これらのベクトルとその特定のユーザおよび/またはユーザの各グループの特定の感情状態との相関関係とを保持することができる。
d)学習モード:本システムは、ニューラルネットワークおよび類似の方法を採用して、或るユーザグループの過去のデータを用いて学習を継続し、上述したようなユーザのベクトルデータを用いて特定のユーザの感情状態をより短時間で予測を行うことができる。例えば、このアルゴリズムを或るグループの人々に対して用いて、本システムは、或るユーザのHRVが低くなる時およびそれと同時に皮膚導電率が高くなる時はユーザの感情状態が「消極的ストレス」であると予測することができ、ユーザのHRVが高くなり皮膚導電率が低い時は「リラックスしかつ積極的」な状態であると予測することができる。
e)訓練モード:本システムはまた、第1にユーザの日常活性においてユーザの生理学的状態および感情状態をより意識し、第2により良い挙動、生理学的および心理学的/生理学的習慣を取得する(例えば、呼吸サイクルおよび吸気/吸気比を増加させる、ユーザのHRVを増加させる、リラックスすることを学習する)ようにユーザを訓練することもできる。第3に、本システムを用いて、ユーザの日常生活における消極的なトリガおよびイベントに対するユーザの態度および反応を改善し、プレッシャ下でのユーザの反応および行動を改善するようユーザを訓練することができる。本システムは、リアルイベントをシミュレートし、ユーザの反応、行動および挙動を改善するようユーザを訓練することができる。例えば、従来技術によるバイオフィードバックシステムの場合、人工的設定(例えば、セラピストのオフィス)でしか用いることができないのに対し、本発明のワイヤレスセンサは、実際の重要な活性(例えば、運転時、音楽演奏時、スポーツ競技時、試験時、インタービュー時など)において用いることができる。
本発明の一実施形態において、センサおよびデータ処理の組み合わせにより、ユーザの心理状態の自動判定が可能になり、この組み合わせを用いて、フィードバックおよび対話型マルチメディア訓練を提供して、積極的心理状態および身体を達成および維持することができる。
このようにして得られた心理状態を表す色の組み合わせは、ユニット120のディスプレイ122上に表示することができる。例えば、得られた色の組み合わせを図7a〜図7dに示すようなグラフの1つまたはいくつかの背景に用いることができる。本発明の一般的実施形態において他の色配色を用いてもよいことが明らかである。このような心理状態の色表示は、視認し易く、ユーザは、モニタを注意深く見なくても、あるいは他の精神的タスクまたは身体的タスクを行っている間に、直観的に理解することができる。
本発明の一実施形態において、前記センサモジュール内のプロセッサ340によって行われるデータ分析により、心臓パルスを追跡する。
本システムは、グラフバー表示、調子の良い声による合図命令および/または振動のうちいずれか1つ以上を用いた呼吸ガイドをユーザに呈示することができる。グラフバー表示においては、呼吸バー長さは、例えば、ユーザの呼吸速度または呼吸サイクルの吸気または呼気相の継続期間に応じて異なることがある。本システムは、ユーザの呼吸速度を計算し、この呼吸速度を開始基線として用いて、ユーザまたはコーチが乗り越えることが可能な所定の指示を用いて、ユーザの必要性に応じてペースを改善する(すなわち、呼気期間を長くする)ようユーザを訓練することができる。もう一つの例として、呼吸バー長さは、ユーザの肺容量によって変更することができ、ユーザが吸気するにつれて長さが長くなり、ユーザが吸気するにつれて長さが短くなる。自動相関方法を用いて、アプリケーションは、最近の呼吸履歴に基づいて呼吸パターンを予測することができる。呼吸パターンの遅延画像を表示することにより、ユーザは、自身の呼吸数を遅くするよう訓練することができる。選択的に、この訓練の目的を所定の呼吸数目標を達成することとしてもよい。同様に、HRVによって決定される呼吸深さを呼吸バーの長さによって示すこともできる。吸気相および呼気相は、呼吸バーの変化を観察しているユーザにより、容易に追随することができる。スピーカ126を用いて、声による指示、激励およびコマンド(例えば、「吸気して下さい」、「息を止めて下さい」または「吸気して下さい」)を与えることができる。あるいは、呼吸周期の相に応じて呼吸バーの色を変えてもよい。あるいは、別の種類の表示(例えば、風船の膨張および収縮)を表示してもよく、その場合、風船のサイズは、肺容量を示す。選択的に、ユーザは、呼吸バーの動作および表示モードを選択することができる。
図7a、図7b、図7cおよび図7dは、本発明の異なる実施形態による例示的表示モードを示す。
表示画面122は、呼吸バー77を表示することができる。本明細書中の例において、呼吸バー77は左上側にあり、アプリケーションメニュー75の下側にある。図7aの実施形態において、グラフ80は、例えばセンサモジュール210内の心拍(HR)電子機器320によってモニタリングされた皮膚中の血流によって測定されたパルス信号81を時間に対してプロットした結果を横軸上に示す。好適には、このグラフを継続的に更新し、当該データをリアルタイムで表示する。あるいは、このグラフは、前回ロギングされたデータを表してもよい。
本明細書中にて上述したようなEDAセンサはユーザの覚醒レベルの変化に対して高感度であるため、異なる刺激(潜在的反応を具える)に対するユーザの反応の変化を反映した複数種のスコアを計算することができる。刺激の例には、例えば、質問、画像、音楽、匂い、またはマルチメディアクリップ(例えば、短い映像)を挙げることができる。この刺激は、別の人物によって提示/要求することもできるし、あるいは、モバイルモニタまたはコンピュータ上に事前記録された情報によって提示/要求することもできる。刺激は、ユーザに送信されるメッセージ(例えば、携帯電話またはTVクリップ上のテキストメッセージまたはマルチメディアメッセージ)またはユーザの意識的反応または潜在的反応に影響を与え得る他のいずれか刺激にすることができる。このシステムは、当該刺激の前後および最中のユーザの生理をモニタリングし、EDAスコア、心臓スコアおよび心理状態スコアのパラメータのうちいずれか1つ以上を計算することができる。
本発明のシステムにプログラム可能なデータ処理力および柔軟な出力手段を取り付けることが可能な場合、多数のアプリケーションおよび用途を選択的に同時に組み合わせて適合させて使用することができる。以下、そのいくつかの例示的用途について説明する。
本システムは、特定条件発生時、ユーザまた他の人に警報を出すようにプログラムすることができる。条件の評価および警報開始は、以下のうちいずれかものまたはいくつかによって行うことができる:センサモジュール、モバイルモニタ120、サーバ140中のプロセッサ340、または人間の専門家150。
本発明のシステムは、ユーザの状態を変更することを目的とした訓練に用いることができる。例えば、ユーザは、自身の生理学的兆候を観察し、選択的にまたは代替的に当該兆候の解釈を観察して、図4の右側に示す消極的感情を回避するように自身の挙動を変えることができる。さらに、ユーザは、自身の挙動を変えることにより、図4の左上側象限に示すような集中および熱中を達成、強化または維持するよう訓練することもできる。あるいは、ユーザは、図4の左下側象限に示すようなリラックス状態を達成、強化または維持するよう訓練することもできる。
バイオフィードバックは、個人の消極的態度パターンの軽減および変更のために長年用いられているが、既存のシステムの場合、多数の重大な欠陥がある。
−ほとんどの現行システムは、高性能のコンピュータに依存している。
−ほとんどの現行システムは、保健専門家または複雑なオンラインプログラマのいずれかによるユーザの訓練を必要とする。
−ユーザへの訓練終了後、当該ユーザは、自身の日常生活における内的な生理学的変化を実施することを覚えておかなくてはならない。
−バイオフィードバックセッションが毎日行われることはまれであり、また、リアルタイムでも行われない。そのため、ユーザは、数日前の特定のイベントを覚えておき、自身の正確な感情反応を思い出さなければならない。
本方法では、消極的態度パターンに関連する潜在的生理を変更する(例えば、筋肉の緊張(EMG)、GSR、または皮膚電気活性(EDA)を低減する)ようユーザを提供する。本方法の主要な目的は、ユーザにリラックスするよう訓練することである。しかし、ユーザにリラックスするよう訓練することは重要であるが、治療を成功裏に行うためには、以下のような他の2つの局面を考慮に入れておかなければならない。
本発明の別の用途は、客観的なスケールを用いることにより、感情反応をモニタリングすることである。EDAは極めて高感度であるが、この方法を用いた感情反応のモニタリングおよび分析には不利点がある。
・サーバ上の高度な専門家システムからほとんどリアルタイムでフィードバックを得ること。
・1日の特定の状況に対するユーザの反応を記録すること。
・ユーザの反応をほとんどリアルタイムでモニタリングすることができる専門家からアドバイスを受けること。
・専門家(システムまたはプロの介護士)がユーザをモニタリングしている間、ユーザの反応を変更し、毎日の行動においてこの新規な知識を実施すること。
既存のバイオフィードバックシステムの場合、行動論的方法を用いるが、CBT(認知行動療法)訓練を用いない。本発明のシステムは、コンピュータ化されたCBTおよび視覚化と、対話型センサとを統合することで、ユーザが自身の生理を変更する方法を学ぶだけでなく、自身の思考様式を変更し、消極的思考パターンに対処することを可能にする。
発明の一体型センサを用いた訓練により、ユーザは、自身の信念体系、自身の挙動、自身の無意識の思考プロセス、感情反応および挙動反応、ならびに自身の生理を調査することができる。また、発明の一体型センサを用いた訓練により、自身をモニタリングし、自身の身体、自身の感情、および自身の外的反応を意識し、耳を傾けるようにユーザを訓練する。
本発明の別の用途によれば、本システムを用いて、コマーシャルに対する視聴者の反応を記録して、視聴者サーベイを行うことができる。
本発明のさらに別の局面は、ストレスを誘発する刺激のユーザへの付加を具える訓練セッションを行うことにより、ユーザを訓練することである。
本発明の別の局面によれば、ゲームおよび他の形態の娯楽を提供することにより、本システムを娯楽用途に用いることができる。
戦艦(潜水艦)。このよく知られたゲームでは、二人の選手が、敵の選手の潜水艦/船の位置を推測および発見し、(例えば、10×10の配列における位置において)当該潜水艦/船を「破壊」する。本発明を用いて、このゲームに新規な局面を追加することができる。ユーザAが特定の位置(例えば、位置「b−4」)へと魚雷を「発射」する前に、ユーザAは、(例えば、言葉によってまたはマウスを特定位置に移動するがその位置をクリックすることはしないで)その他の選手に対して3つの質問をすることができる。これらの質問は、例えば、「あなたは位置b−2またはb−4またはc−4に潜水艦を持っていますか?」であり得る。ユーザAは、自身のスコアの1つに反映されるように、その他の選手の反応を見ることができる。その他のユーザは、「はい」および「いいえ」で反応することができ、嘘をつくこともできる(高覚醒−高バー)。ユーザAは、この情報を用いて潜水艦の居場所を評価することができる。よって、心理学的および「読心」局面をゲームに追加することができる。
e)別のアプリケーションにおいて、これらのセンサは、(例えば、実際のまたは楽しい決断アドバイスを提供する)潜在的直観反応の増幅器として用いられる。ユーザが前記センサに接続されている間、当該ユーザは、質問をしかつ/または電話、PCまたはDVDによって質問を受ける。自身が考えて特定の質問に答えているときの自身のスコアを見ることにより、当該ユーザは、自身の「直観」がどのようにすべきかを自身にアドバイスしているかを見ることができる。本システムは、ユーザを訓練して、彼または彼女の生理学的状態および心理学的状態を論理分析、システム的計画、採点などの他の方法と統合すること(すなわち、「自身の心と自身の頭脳」を共に用いるか、または、自身の分析的審理を自身の直観と共に用いること、自身の「第六感」を「客観的な情報」と組み合わせること)により、ユーザにより良い決断を行うようユーザ自身に調整ことすることができる。
Claims (51)
- ユーザの1つ以上の生理学的パラメータをモニタリングするシステムであって、
(a)前記1つ以上の生理学的パラメータを感知する1つ以上のウェアラブルセンサモジュールと、
(b)前記1つ以上の生理学的パラメータの値を示す第1の信号をモバイルモニタへワイヤレスに送信する1つ以上の送信器と、
(c)前記モバイルモニタであって、前記モバイルモニタが、
前記送信器から受信された前記第1の信号を専門知識を用いてリアルタイムで処理する第1のプロセッサと、
前記処理の結果の1つ以上の表示を提供するデバイスと、
を具える、モバイルモニタと、
を具えることを特徴とするシステム。 - 前記システムは、前記モバイルモニタと通信可能なリモートサーバをさらに具え、前記リモートサーバは前記モバイルモニタからの第2の信号を受信し、前記リモートサーバは、第2のプロセッサを有する観察ステーションと関連付けられ、前記リモートサーバが、
(a)前記第2の信号を分析対象として観察ステーションに送信する工程と、
(b)前記対象に関連する履歴データにアクセスする工程と、
(c)前記履歴データを前記観察ステーションに送信する工程と、
(d)前記分析の結果を前記観察ステーションから受信する工程と、
(e)前記分析の結果を前記モバイルユニットに送信する工程であって、前記分析は、前記第2の信号と、前記履歴データ、専門知識およびコンピュータ化されたプロトコルのうち1つ以上とに基づく工程と、
のうち少なくとも1つを行うように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 少なくとも1つのセンサモジュールが、
(a)皮膚電気活性センサ、
(b)心電図センサ、
(c)プレチスモグラフ、および
(d)圧電センサ
を具える群から選択された少なくとも1つのセンサを具えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記システムが、
(a)皮膚電気活性センサ、
(b)心電図センサ、
(c)プレチスモグラフ、および
(d)呼吸センサ
を具える群から選択された少なくとも2つのセンサを具えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記第1の信号は、
(a)ブルートゥース、
(b)WiFi、および
(c)ワイヤレスLan
のプロトコルのうちいずれか1つ以上によりセンサモジュールから前記モバイルモニタへと送信されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記モバイルモニタが、
(a)携帯電話、
(b)パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、
(c)ポケットPC、
(d)モバイル音声デジタルプレーヤ、
(e)iPod、
(f)電子ノートブック、
(g)パーソナルラップトップコンピュータ、
(h)DVDプレーヤ、
(i)ワイヤレス通信によるハンドヘルド型映像ゲーム、および
(j)モバイルTV、
を具える群から選択されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記モバイルユニットが携帯電話であり、前記モバイルモニタと前記リモートサーバとの間の通信が、セルラー通信ネットワークにおいて行われる事を特徴とする請求項6に記載のシステム。
- 前記モバイルユニットは、視覚ディスプレイ、1つ以上のスピーカ、ヘッドホンおよびバーチャルリアリティヘッドセットのうちいずれか1つ以上を具えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 請求項1に記載のシステムに用いられるウェアラブルセンサモジュール。
- (a)皮膚電気活性センサ、
(b)心電図センサ、
(c)プレチスモグラフ、および
(d)圧磁(pizoomagnetic)センサ、
を具える群から選択された少なくとも1つのセンサを具えることを特徴とする請求項9に記載のウェアラブルセンサモジュール。 - (a)皮膚電気活性センサ、
(b)心電図センサ、
(c)プレチスモグラフ、および
(d)呼吸センサ、
を具える群から選択された少なくとも2つセンサを具えることを特徴とする請求項10に記載のウェアラブルセンサモジュール。 - (a)ブルートゥース、
(b)WiFi、および
(c)ワイヤレスLan、
のプロトコルのうちいずれか1つ以上によって信号を送信する送信器を具えることを特徴とする請求項10に記載のウェアラブルセンサモジュール。 - 少なくとも16ビットのAD変換を用いて、手動較正の必要無く皮膚導電率をモニタリングするように構成された皮膚電気活性センサを具えることを特徴とする請求項10または11に記載のウェアラブルセンサモジュール。
- (a)皮膚表面に取り付けるように構成された少なくとも2つの電極と、
(b)前記電極にわたる皮膚抵抗を測定し、EDAが前記抵抗に線形依存していないアルゴリズムを用いて前記抵抗に基づいてEDAを計算する電子回路と、
を具えるEDAセンサを具えることを特徴とする請求項10または11に記載のセンサモジュール。 - (a)皮膚表面に光を射出するように構成された光源と、
(b)前記皮膚表面から反射した光を検出するように構成されたに光検出器と、
(c)前記反射光の前記強度を測定し、この反射光の強度に基づいて前記光源の強度を制御する電子回路と、
を具える血流センサを具えることを特徴とする請求項10または11に記載のセンサモジュール。 - 前記電子回路が、少なくとも50KΩ〜12MΩの範囲にわたって前記電極にわたる皮膚抵抗を測定することが可能であることを特徴とする請求項14に記載のセンサモジュール。
- 前記第1のプロセッサが、前記ユーザの覚醒状態を示すパラメータおよび前記ユーザの感情状態を示すパラメータのうち一方または両方を前記第1の信号から計算するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記ユーザの覚醒状態を示す前記パラメータの計算が、前記ユーザの皮膚電気活性、心拍、EDA変動およびHR変動のうちいずれか1つ以上に基づいたアルゴリズムを用いて、前記ユーザの交感神経作用および副交感神経作用のスコアを計算する工程を具えることを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- 前記第1のプロセッサが、前記ユーザの覚醒状態を示すパラメータを計算して、前記ユーザの覚醒状態を示す前記パラメータを前記モバイルユニットと関連付けられたディスプレイ上に二次元ベクトルとして表示するように構成されていることを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- 前記第1のプロセッサが、前記モバイルモニタと関連付けられたディスプレイ上に、前記ユーザに関連するバイオフィードバック情報を示す画像、前記ユーザの呼吸活性を示す画像、前記ユーザのEDA活性を示すグラフを具える画像、前記ユーザの心拍を示すグラフを具える画像、前記ユーザの心拍変動を示すグラフを具える画像、前記ユーザの心拍変動の自動相関を示すグラフを具える画像、および前記ユーザの生理学的データおよび専門家知識のうち一方または両方に基づいて前記ユーザの心理学的/生理学的状態を改善することを勧めるアドバイスを示す画像のうちいずれか1つ以上を表示するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 呼吸活性を示す画像が、前記呼吸活性を示す長さを有するバーを具えることを特徴とする請求項17に記載のシステム。
- 前記ユーザに関連するバイオフィードバック情報を示す画像が、1つ以上のパラメータ目標値を具えることを特徴とする請求項17に記載のシステム。
- 前記第1のプロセッサが、前記第1の信号に基づいた計算において、前記ユーザの呼吸数および前記ユーザの心拍変動のうちいずれか1つ以上を計算するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記ユーザの呼吸数が、前記ユーザの呼吸時の身体の静電容量の変化をモニタリングすることにより、計算および分析されることを特徴とする請求項23に記載のシステム。
- (a)ユーザの前記生理学的パラメータの値を1つ以上のウェアラブルセンサモジュールから得る工程と、
(b)前記1つ以上の生理学的パラメータの値を示す第1の信号をモバイルモニタにワイヤレスで送信する工程と、
(c)前記送信器から受信した前記第1の信号を専門知識を用いてリアルタイムで処理する工程と、
(d)前記処理の結果の1つ以上の表示を前記モバイルユニットに提供する工程と、
を具えることを特徴とするユーザの1つ以上の生理学的パラメータをモニタリングする方法。 - 前記処理の前記結果が、前記ユーザのバイオフィードバック情報を具えることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記モバイルモニタからの第2の信号を関連付けられた観察ステーションを有するリモートサーバへと送信する工程と、前記観察ステーションにおいて前記第2の信号の分析を提供する工程と、
をさらに具えることを特徴とする請求項25に記載の方法。 - 前記観察ステーションが、遠隔コールセンターおよび対話型専門家システムのうち一方または両方を具えることを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 前記処理が、覚醒状態を示すパラメータおよび前記ユーザの感情状態を示すパラメータの一方または両方を計算する工程を具えることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記ユーザの感情状態を示すパラメータを計算する工程が、前記ユーザの交感神経作用および副交感神経作用の一方または両方に基づくことを特徴とする請求項29に記載の方法。
- 前記ユーザの感情状態を示すパラメータを計算する工程が、皮膚電気活性、心拍、皮膚電気活性変動および心拍変動のいずれか1つ以上に基づくことを特徴とする請求項30に記載の方法。
- 前記モバイルユニットと関連付けられたディスプレイ上に、前記ユーザの覚醒状態を示すパラメータを示す画像と、前記ユーザの感情状態を示すパラメータを示す画像との一方または両方を表示する工程と、
をさらに具えることを特徴とする請求項29に記載の方法。 - 1つの画像は、二次元ベクトルおよびパラメータの色表示の一方または両方を具えることを特徴とする請求項32に記載の方法。
- 前記吸気相の継続期間および前記呼気相の継続期間を具える群から選択された呼吸情報を得る際に用いられることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 呼吸情報が、呼吸または発話時に生成される音声から得られることを特徴とする請求項34に記載の方法。
- 呼吸情報が、前記ユーザの呼吸の1つ以上の吸気相の開始および1つ以上の呼気相の開始を示す前記ユーザによって得られることを特徴とする請求項34に記載の方法。
- 前記ユーザの呼吸数が、前記ユーザの心拍変動に基づいて計算されることを特徴とする請求項34に記載の方法。
- 前記ユーザの呼吸数が、前記ユーザが呼吸している時の前記ユーザの皮膚静電容量の変化に基づいて計算されることを特徴とする請求項34に記載の方法。
- 前記吸気相の継続期間、前記呼気相の継続期間、および前記吸気相の前記継続期間の前記呼気相の前記継続期間に対する比のうちいずれか1つ以上を増加するように前記ユーザに訓練する工程をさらに具えることを特徴とする請求項34に記載の方法。
- 前記モバイルモニタと関連付けられたディスプレイ上にバイオフィードバック情報を示す画像を表示する工程をさらに具え、
前記画像が、呼吸活性を示す画像、EDA活性を示すグラフを具える画像、心拍を示すグラフを具える画像、心拍変動を示すグラフを具える画像、および心拍変動の自動相関を示すグラフを具える画像のうちいずれか1つ以上を具えることを特徴とする請求項26に記載の方法。 - 前記第2の信号の前記分析が、前記ユーザの心理学的/生理学的状態を改善するための前記ユーザのためのアドバイスを具えることを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 前記モバイルユニットと関連付けられたディスプレイ上に前記アドバイスを表示する工程をさらに具えることを特徴とする請求項41に記載の方法。
- 前記1つ以上の得られた生理学的パラメータのうち1つ以上に関する目標値を表示する工程を具えることを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 前記モバイルユニットと関連付けられたディスプレイ上に、前記1つ以上の得られた生理学的パラメータのうちの1つ以上に関する目標値を表示する工程を具えることを特徴とする請求項26に記載の方法。
- (a)1つ以上の刺激で前記ユーザに呼びかける工程と、
(b)前記1つ以上の刺激に対する前記ユーザの1つ以上の反応をモニタリングする工程と、
(c)前記1つ以上の反応に基づいた計算において、反応の待ち時間、最大反応時間、半回復時間、最大ストレス、および新規な基線ストレスからなる群から選択された少なくとも1つパラメータを計算する工程と、
(d)前記計算されたパラメータのうち1つ以上に基づいて、前記ユーザにフィードバックを提供する工程と、
を具えることを特徴とする請求項26に記載の方法。 - 自己挙動改変方法に用いられる請求項25に記載の方法であって、
(a)認知挙動(cognitive behavioural)セラピー(CBT)、
(b)視覚化、
(c)自己催眠、
(d)自動提案、
(e)注意深さ、
(f)黙想、
(g)感情的知性スキル、
(h)通信ネットワークを介して提供される心理カウンセリング、
を具える群から選択された方法のうちいずれか1つ以上を具えることを特徴とする方法。 - (a)前記ユーザの特定の状態について対話型導入を前記ユーザに提供する工程と、
(b)自己査定のための前記ユーザ対話型質問を提供する工程と、
(c)1つ以上の対話型セッションを前記ユーザに提供する工程であって、前記対話型セッションが、
認知技術を実施する自己訓練のための対話型セッション、
行動セラピーを実施する自己訓練のための対話型セッション、
自己催眠のための対話型セッション、
視覚化のための対話型セッション、
自動提案のための対話型セッション、
生活スキルおよび対人関係スキルを取得および実施するための対話型訓練、
感情的知性スキルを改善するための対話型訓練、
目標およびゴールを見つけるための対話型訓練、および
人生におけるステップを計画するための対話型訓練、
を具える群から選択されることを特徴とする工程をさらに具えることを特徴とする請求項46に記載の方法。 - 前記ユーザが深いリラックス状態にあるときに、前記ユーザが、1つ以上の対話型セッションの提供を受けることを特徴とする請求項47に記載の方法。
- 娯楽システムをさらに具え、前記第1のプロセッサが、前記第1の信号に基づいて少なくとも1つコマンドを決定し、前記少なくとも1つコマンドを前記娯楽システムに送信するように構成され;前記娯楽システムが、前記1つ以上のコマンドに基づいてアクションを行うように構成された第3のプロセッサを具えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記アクションが、MSメッセージの生成、DVDの制御、コンピュータゲームの制御、および「たまごっち」アニメーションの制御のうちいずれか1つ以上を具えることを特徴とする請求項49に記載のシステム。
- 前記アクションが、表示されたアニメーション画像、映像クリップ、音響クリップ、マルチメディア提示、別の人間とのリアルタイム通信、前記ユーザが答えなければならない質問、および前記ユーザが行わなければならないタスクのうちいずれか1つ以上に対するユーザの反応を処理する工程を具えることを特徴とする請求項49に記載のシステム。
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