JP2012523880A - 生理信号を処理する方法及びシステム - Google Patents

Abstract

信号処理方法は、少なくとも１人のユーザをモニタするよう構成されるシステムから少なくとも１つの生理信号を取得するステップを有する。前記１人のユーザがいる環境における少なくとも１つの機器によって引き込まれる電流の少なくとも１つの特性を表すデータに少なくとも基づくデータが取得される。前記データは、前記少なくとも１つの生理信号に基づき出力を決定するため利用される。

Description

本発明は、少なくとも１人のユーザをモニタするため構成されるシステムから少なくとも１つの生理信号を取得することを含む信号処理方法に関する。

本発明はまた、少なくとも１人のユーザをモニタするため構成されるシステムから少なくとも１つの生理信号を取得するためのインタフェースを含む信号処理システムに関する。

本発明はまた、コンピュータプログラムに関する。

ＵＳ２００８／０２００７７４は、被検者の耳の周囲に装着されるよう構成されるシェルを有するヘルスケアシステムに関する。少なくとも１つの生理センサが、被検者の生理的状態を表す生理変数を測定及び出力するため、シェルに設けられる。少なくとも１つの活動センサが、被検者の活動を表す活動変数を測定及び出力するため、シェルに設けられる。少なくとも１つの環境センサが、被検者の環境を表す環境変数を測定及び出力するため、シェルに設けられる。システムは、生理、活動及び環境変数を処理し、生理、活動及び環境変数に基づき出力信号を生成する処理モジュールを有する。活動センサは、降下検出を含む動き検出のためＸＹＺ次元における被検者の身体活動を継続的にモニタすることができる。実施例では、環境センサは、環境の温度を出力する。

この既知の装置の問題は、それが動きセンサのみを利用して生理データを解釈することである。これは、当該装置の対象が人間の身体的な健康をモニタすることである場合にはほとんど問題とならない。しかしながら、それが人間の精神状態について推測しようとするとき、人間の動きを特徴付けるさらなるデータのみに基づく解釈は不適当なものとなりうる。

本発明の課題は、自動化されたシステムが人間の精神状態の変化と他の影響とによる生理信号値の変化をより正確に識別することを可能にする、上述されたタイプの方法、システム及びコンピュータプログラムを提供することである。

上記課題は、少なくとも１人のユーザをモニタするよう構成されるシステムから少なくとも１つの生理信号を取得するステップと、前記１人のユーザがいる環境における少なくとも１つの機器によって引き込まれる電流の少なくとも１つの特性を表すデータに少なくとも基づくデータを取得するステップと、前記データを利用して前記少なくとも１つの生理信号に基づき出力を決定するステップとを有する本発明による方法によって実現される。

心拍、皮膚コンダクタンスとその変化などの生理現象を表す生理信号は、人間の精神状態（ムードや感情状態）と高い相関がある。従って、このような信号を取得することは、自動化されたシステムが人間の精神状態を推定する精度に寄与する。しかしながら、一部の信号アーチファクトは、例えば、人間が従事している又は直近に従事していた活動のタイプなどの他の影響によるものである。少なくとも１人のユーザがいる環境における少なくとも１つの機器により引き込まれる電流の少なくとも１つの特性を表すデータを取得することによって、人間の活動に関する推定が可能になる。このデータを利用して少なくとも１つの生理信号を解釈する自動化されたシステムは、精神状態の変化を効果的に特定し、これに従ってその出力を調整することができる。

一実施例では、前記電流の少なくとも１つの特性を表すデータは、少なくとも１つのモニタリング装置と少なくとも一時的に関連付けされたソケットを介し提供される電流の少なくとも１つの特性をモニタする前記モニタリング装置を用いて取得される。

この実施例は、環境における電気機器の大きな適応化なしに実現可能である。特に、生理信号を処理するシステムには、当該機器のそれぞれとの通信リンクが設けられる必要がない。

当該実施例の一変形では、各モニタリング装置は、壁に取り付けられたソケットに挿入するためのプラグと、電気機器の電力プラグを受け付けるための少なくとも１つのソケットとを含む挿入部に含まれる。

この変形は、特に建物のメイン電源の変更などの環境の大きな適応化なしに実現可能である。さらなる効果は、壁に取り付けられたソケットが固定した位置を有するため、環境におけるユーザの位置が推定可能であり、挿入部を介しプラグインされた装置は、通常の状況下で当該位置の限定的な距離の範囲内にある。

さらなる変形では、前記挿入部の少なくとも１つは、前記挿入部を介し電流を引き込むいくつかの機器の少なくとも１つにより引き込まれる電流の特性を解析し、前記電流を引き込む機器を特定する。

この変形は、電源コードの各ソケットにプラグインされている各機器による電流の利用を区別することができるという点で、挿入部を介し壁に取り付けられたソケットに接続される電源コードに対処可能である。

一実施例では、前記電流の少なくとも１つの特性を表すデータは、取得元の前記モニタリング装置を特定するデータと関連付けて各モニタリング装置から取得される。

本実施例では、モニタリング装置を特定するデータがモニタリング装置の（相対的な）位置を表すデータを含むことができ、又は（相対的な）位置と識別可能な各モニタリング装置とを関連付けるデータベースと相互参照可能であるという点で、ユーザが特定可能である。

本方法の一実施例は、モニタリング装置に関連するデータを入力するためのユーザインタフェースを提供するステップと、入力されたデータを関連するモニタリング装置の識別情報と関連付けて格納するステップとを有する。

本実施例は、モニタリング装置の識別情報に関連付けて格納されているデータがモニタリング装置を特定するデータを含むことが可能である点で、ユーザを特定するのに利用可能である。本実施例はまた、生理信号をより正確に解釈するのに利用可能である。これは、モニタリング装置に接続される機器のタイプを示す情報がモニタリング装置の識別情報に関連付けて格納されているデータに含めることが可能であるためである。従って、例えば、テレビ装置が接続されるモニタリング装置がまた識別可能である。それが電流を引き込んでいるという事実は、当該方法を実行するシステムに誰かがテレビを視聴しているという事実を通知する。電流レベルは、システムがテレビの再生中のボリュームを推定することさえ可能にするものであってもよい。

一実施例では、前記電流の少なくとも１つの特性を表すデータに少なくとも基づくデータは、少なくとも１つの無線通信リンクを介し携帯可能装置により受信される。

本実施例では、生理信号は、相対的に長い範囲で送信される必要はない。代わりに、ボディセンサネットワークが、ユーザにより携行される又は近くにある信号処理装置に生理信号を中継することができる。電流の少なくとも１つの特性を表すデータに少なくとも基づくデータは、より長い距離で携帯可能な信号処理装置と通信可能である。

一変形では、前記電流の少なくとも１つの特性を表すデータは、少なくとも１つのモニタリング装置に関連するソケットを介し提供される電流の少なくとも１つの特性をモニタする前記モニタリング装置を用いて取得され、当該方法はさらに、前記携帯可能装置と前記モニタリング装置のそれぞれを少なくとも含むいくつかの装置のそれぞれとの間の無線通信リンクの特性に基づき、ユーザの位置を決定するステップを有する。

この変形は、無線信号の指向性又は強度が当該信号の受信機を効果的に特定するのに利用可能であるという事実を考慮する。

本方法の一実施例は、ａ）前記少なくとも１つの生理信号を取得するためのシステムが前記環境にないことが検出されると、少なくとも１つの機器への電流供給を中断させるステップと、ｂ）前記少なくとも１つの生理信号を取得するための少なくとも１つのシステムが前記環境にあることが検出されると、少なくとも１つの機器への電流供給を再開させるステップとの少なくとも１つを含む。

本実施例では、機器をスイッチオンオフするためのトリガとして、ある環境における人間に典型的には携行される装置の有無を利用する。追加されるエネルギーセービング効果は、当該環境における装置の出力を適応させるために生理信号を処理するのに利用されるものと同じコンポーネントを利用して取得される。

他の態様によると、本発明による信号処理システムは、少なくとも１人のユーザをモニタするよう構成されるシステムから少なくとも１つの生理信号を取得するためのインタフェースと、前記少なくとも１人のユーザがいる環境において少なくとも１つの機器により引き込まれる電流の少なくとも１つの特性をモニタするためのシステムからデータを取得するためのインタフェースとを有し、当該信号処理システムは、前記データを利用して前記少なくとも１つの生理信号に基づき出力を決定するよう構成される。

本システムは、生理信号値により特徴付けされるユーザの状態により適した出力を提供することが可能であるか、又は提供される。

一実施例では、本システムは、本発明による方法を実行するよう構成される。

本発明の他の態様によると、本発明による方法を情報処理能力を有するシステムに実行されることが可能なマシーン可読媒体に含まれる命令セットを有するコンピュータプログラムが提供される。

図１は、ボディセンサネットワークと電流モニタとがある環境のブロック図である。 図２は、電流モニタを含むインサートの斜視図である。 図３は、電流モニタを含む装置を初期化する方法のフローチャートである。 図４は、生理信号を処理する方法のフローチャートである。

図１は、システムの動作を適切に調整し、又は外部装置の動作を適切に調整するよう構成される生理信号を解釈するシステムの実施例を示す。特に、システム又は外部装置の出力は、ユーザのある精神状態、特にムードに適した方法で調整可能である。例えば、コンテンツレンダリング装置の知覚可能な出力は、異なるコンテンツデータを選択することによって、又は知覚可能な形式によりコンテンツデータをレンダリングする装置の設定を調整することなどによって調整可能であり、又は調整させることが可能である。同様に、環境システムは、生理信号を解釈することによって決定されるような少なくとも１人のユーザの精神状態に少なくとも部分的に基づき調整可能である。このような環境システムの出力は、環境に応じて周囲照明パラメータ（カラー、強さ、方向など）、空気の流れ、温度、湿度、触覚フィードバックなどの少なくとも１つを含む。

図示された実施例では、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、スマートフォンや専用装置などの携帯可能なデータ処理装置１がユーザに提供されている。携帯可能装置１は、中央処理ユニット２、メインメモリ３及びデータストレージ装置４（ソリッドステート又は磁気不揮発性記憶装置など）を有する。図示された実施例では、それはまた、ディスプレイドライバ５、ディスプレイ６、及びキーボード、ポインティングデバイス及びディスプレイ６と組み合わされたタッチセンシティブデバイスの少なくとも１つなどのユーザ入力装置７を有する。これらのコンポーネントを介して、携帯可能装置１は、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供可能である。

携帯可能なデータ処理装置１は、一般にバッテリ駆動される。それは、一般にユーザに携行される。携帯可能なデータ処理装置１はまた、ＩｒＤＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＵＷＢ、Ｚ−Ｗａｖｅ又はＺｉｇＢｅｅ規格に従って実現されるＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）９とのネットワークインタフェース８を有する。

生理センサ１０〜１２はまたＰＡＮ９に接続され、それを介して携帯可能なデータ処理装置１に少なくとも１つの各自の生理信号を表すデータを提供する。これらの信号により定量可能な生理パラメータの具体例は、心拍、呼吸数、皮膚コンダクタンス、皮膚伝導反応数、体温、心拍の可変性、筋肉活動、呼吸数と心拍サイナスとの間のコヒーレンスなどを含む。これらは、人間の精神状態、特にムード又は心的状態に結び付いていることが判明しているパラメータである。生理センサ１０〜１２による測定は無接触なものとすることが可能であり、又はセンサ１０〜１２は提供される生理信号に応じて皮膚に直接接触して維持することが可能であることが理解されるであろう。一変形では、生理センサ１０〜１２の１以上は固定され、携帯可能なデータ処理装置１が範囲内にあるときＰＡＮ９に統合される。従って、例えば、センサ１０〜１２はイスに内蔵可能であり、ユーザが着席するとユーザの携帯可能なデータ処理装置１との接触を確立することができる。他の変形では、１以上の生理センサが携帯可能なデータ処理装置１に一体化され、例えば、圧力センサがユーザ入力装置７に一体化される。

携帯可能なデータ処理装置１はまた、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）又はＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）とすることが可能な第２無線ネットワーク１４との第２ネットワークインタフェース１３を有する。第２ネットワーク１４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘ規格の１つに従って無線セルラネットワーク又はＷＬＡＮを含むことが可能である。第２ネットワーク１４は、携帯可能なデータ処理装置１が一例として図１に示されるウォールソケット挿入部１５〜１７とデータを交換することを可能にする。他の実施例では、ウォールソケット挿入部１５〜１７は、電力線ネットワーク（Ｇ．ｈｎ／Ｇ．９９６０規格の提案などによる）及び第２ネットワーク１４と電力線ネットワークとの間のゲートウェイを用いて通信する。

図２は、壁に取り付けられたソケットに挿入するためのプラグ１９と、電気機器の電力プラグ（図示せず）を受け付けるための壁に取り付けられたソケットの複製であるソケット２０とを有するウォールソケット挿入部の実施例１８を示す。ウォールソケット挿入部１８をアクティブ状態にするためのボタン２１がまた設けられる。

例えば、図１は、第１ウォールソケット挿入部１５が第１ウォールソケット挿入部１５を介し各電気機器２３，２４により引き込まれる電流の少なくとも１つの特性をモニタするためのモニタリング装置２２を有していることを示す。第１ソケット挿入部１５は、測定値を処理し、測定値に基づきデータを提供する処理装置２５を有する。データは、第２ネットワーク１４とのネットワークインタフェース２６を用いて携帯可能なデータ処理装置１に通信される。第１ウォールソケット挿入部１５は、電圧、電流、電力、電力消費の移動平均、周波数、電圧と電流との間の位相角などを含む、各電気機器２３，２４に引き込まれる電流の複数の特性の何れか１つを取得するのに利用されることに留意されたい。ウォールソケット挿入部１５は、特に電圧及び／又は電流におけるパターンの有無を検出可能である。実際、このようなパラメータは、何れの電気機器が動作中であるか、又は何れの特性（電力消費など）がそれに帰属しうるかを検出するためなど、２つの電気機器２３，２４を区別するのに利用可能である。図１の第１ウォールソケット挿入部１５はまた、電気機器２３，２４への電源をオンオフ切り替えするためのスイッチ２７を有する。

その他のソケット挿入部１６，１７は、第１ソケット挿入部１５に類似する。図示された例では、第３の機器２８が第２ソケット挿入部１６と接続される一方、第３ソケット挿入部１７とは何れの機器もプラグインされない。

図示された実施例では、ソケット挿入部１５〜１８は、図３に示される方法により初期化される。

第１ステップ２９において、ウォールソケット挿入部１５〜１８が壁に取り付けられたソケットにプラグインされるか、又は起動される（ボタン２１を押下するなどによって）。ウォールソケット挿入部１５〜１８は、携帯可能なデータ処理装置１を検出するため、無線ネットワーク１４を調査する（ステップ３０）。

携帯可能なデータ処理装置１は、ウォールソケット挿入部１５〜１８とのリンクをセットアップするため、所定のプロトコルに従って応答する（ステップ３１）。

図示された実施例では、それはまた、ユーザがウォールソケット挿入部１５〜１８に関するデータを入力することを可能にするディスプレイ６上のＧＵＩを提供する（ステップ３２）。このデータは、ウォールソケット挿入部の名前、電気機器の１以上の名前、ウォールソケット挿入部１５〜１８に接続される電気機器のタイプ、ウォールソケット挿入部１５〜１８が備えられる部屋及び場所の名前又はタイプ（コンパス上のポイントなどとして）の少なくとも１つを有する。

ユーザ入力を取得すると（ステップ３３）、携帯可能なデータ処理装置１は、位置とさらなる関連する特性とをウォールソケット挿入部１５〜１８に通信する（ステップ３４）。他の実施例では、携帯可能なデータ処理装置１は、当該データをデータベースにローカルに格納する。

ウォールソケット挿入部１５〜１８は、接続された電気機器２３，２４，２８による電力使用のパターンを解析し（ステップ３５）、それらの電気シグネチャによって各装置を区別する方法を学習する。この最初の初期化後、ウォールソケット挿入部１５〜１８は、接続された生理センサ１０〜１２と共に携帯可能なデータ処理装置１にコンテクスト情報を提供する準備ができると、それの設定を格納する（ステップ３６）。コンテクスト情報は、生理センサ１０〜１２を有するボディセンサネットワーク（ＢＳＮ）により測定される生理信号を評価するための貴重な入力を提供する。

ウォールソケット挿入部１５〜１８がまた実行可能な１つの機能は、エネルギーセービング機能である。接続される電気機器２３，２４，２８のタイプに関する情報が提供されると、スイッチ２７などを備えた第１ウォールソケット挿入部１５は、ＢＳＮに接続された携帯可能なデータ処理装置１が検出されたかに応じて、電気機器２３，２４の電流供給をオンオフ切り替えすることが可能である。このため、第１ウォールソケット挿入部１５は、装置１の有無を判断するため、あるインターバルによりネットワーク１４を単に調査することが可能である。当該装置もなく、また同様の装置もない場合、電流供給はスイッチオフされる。携帯可能装置１が再び検出されると、電流供給が回復される。ウォールソケット挿入部１５は、適当な電気機器２３，２４がそれを介し電流を取り込むよう構成されていると通知される場合に限って（照明機器など）、当該機能を実行する。

図４において、生理センサ１０〜１２を有するボディセンサネットワーク（ＢＳＮ）により測定される生理信号を評価する処理が概略される。携帯可能なデータ処理装置１は、ＰＡＮ９を介し生理信号を取得する（ステップ３７）。それはまた、ウォールソケット挿入部１５〜１８から受信した無線信号を用いたマルチラテレーション（ｍｕｌｔｉｌａｔｅｒａｔｉｏｎ）によって、ユーザの位置を決定する（ステップ３８）。ユーザの位置を決定する他の方法が想定できるが、携帯可能なデータ処理装置１とウォールソケット挿入部１５〜１８との間の無線通信リンクの特性に基づく決定は、さらなる装置を必要としない。

携帯可能なデータ処理装置１はまた、ウォールソケット挿入部１５〜１８から活動報告を受信する。活動報告は、各ウォールソケット挿入部１５〜１８に接続される何れかの機器２３，２４，２８により取り込まれる電流の少なくとも１つの特性を表すデータに基づく。例えば、ウォールソケット挿入部１５〜１８の１つは、コーヒーマシーンや洗浄機が使用中であるか、又はちょうど使用し終わったことを報告することができる。

携帯可能なデータ処理装置１は、生理信号を処理し（ステップ４０）、ユーザの精神状態、特にムードと、当該環境における精神状態に対して適切な応答とを決定する（ステップ４１，４２）。これらのステップの少なくとも１つは、生理データに基づき又は対応してアルゴリズムを調整するため、前のステップ３８，３９において提供される位置及び活動情報を利用する。

例えば、ユーザがテレビ装置４３の知覚にいると判断され、生理信号がフラストレーションを示している場合、当該信号は、ユーザが好きでない番組を視聴していることを意味していると解釈される。適切な応答は、異なるチャンネルに切り替える出力を決定し（ステップ４４）、第２ネットワーク１４又は他の通信リンクを介し適切なコマンドをテレビ装置４３に提供する。他の例では、携帯可能なデータ処理装置１は、ユーザがコーヒーマシーンの近くにいると判断することが可能である（ステップ３８）。このとき、適切な出力は、より心がなごむタイプのコーヒーを入れるためのコマンドであろう。

他の例では、携帯可能なデータ処理装置１は、ユーザがちょうど使用し終わったコーヒーマシーンの近くにいると判断できる（ステップ３８，３９）。この情報は、その後に生理信号のタイプに応じて生理信号に基づきユーザの精神状態を決定する処理を調整するのに利用される。例えば、人間の電気皮膚反応がカフェインの摂取に強く反応することは知られている。従って、この使用ケースでは、適切な出力を提供する処理における最初の２つのステップ４０，４１は、位置と活動データとに適応される。

さらなる他の実施例では、携帯可能なデータ処理装置１は、例えば、知覚可能な形式によりオーディオトラックを再生するためのリソースが備えられている場合、ウォールソケット挿入部１５〜１８から受信したコンテクスト情報を利用して、生理信号に応じて自らの出力を適応させることができる。このため、携帯可能なデータ処理装置１は、ユーザが自ら推定した精神状態を認識し、それに基づく出力を提供すると共に、提供させることが可能である。

上述した実施例は、本発明を限定することなく例示するものであり、当業者は添付した請求項の範囲から逸脱することなく他の多数の実施例を設計可能であることに留意すべきである。請求項では、括弧内に配置された任意の参照符号は請求項を限定するものとして解釈されるものでない。“有する”という単語は、請求項に列記された以外の要素又はステップの存在を排除するものでない。要素に先行する“ある”という単語は、当該要素が複数存在することを排除するものでない。ある手段が互いに異なる従属項に記載されているという事実は、これらの手段の組み合わせが効果的に利用可能でないことを示すものでない。

ある実施例では、固定された装置が、携帯可能なデータ処理装置１の代わりに利用される。固定された装置は、ボディセンサネットワークの範囲内にあるとき、少なくとも１つの生理センサと無線トランシーバとを有するボディセンサネットワークとのリンクを確立する。

当該実施例又は他の実施例では、電流モニタリング装置に関するデータを提供するＧＵＩが、適切なリモコンユニット（図示せず）と共にテレビ装置４３などの固定された装置により提供される。

他の実施例では、上述されたウォールソケット挿入部１５〜１８に対応するが、アナログ電話により使用するため構成され、ＲＪ１１やＢＳ６３１２規格などに従うソケットとプラグとを有するウォールソケット挿入部が、上述されたウォールソケット挿入部１５〜１７に加えて使用される。

本発明は、少なくとも１人のユーザをモニタするため構成されるシステムから少なくとも１つの生理信号を取得することを含む信号処理方法に関する。

本発明はまた、少なくとも１人のユーザをモニタするため構成されるシステムから少なくとも１つの生理信号を取得するためのインタフェースを含む信号処理システムに関する。

本発明はまた、コンピュータプログラムに関する。

ＵＳ２００８／０２００７７４は、被検者の耳の周囲に装着されるよう構成されるシェルを有するヘルスケアシステムに関する。少なくとも１つの生理センサが、被検者の生理的状態を表す生理変数を測定及び出力するため、シェルに設けられる。少なくとも１つの活動センサが、被検者の活動を表す活動変数を測定及び出力するため、シェルに設けられる。少なくとも１つの環境センサが、被検者の環境を表す環境変数を測定及び出力するため、シェルに設けられる。システムは、生理、活動及び環境変数を処理し、生理、活動及び環境変数に基づき出力信号を生成する処理モジュールを有する。活動センサは、降下検出を含む動き検出のためＸＹＺ次元における被検者の身体活動を継続的にモニタすることができる。実施例では、環境センサは、環境の温度を出力する。

この既知の装置の問題は、それが動きセンサのみを利用して生理データを解釈することである。これは、当該装置の対象が人間の身体的な健康をモニタすることである場合にはほとんど問題とならない。しかしながら、それが人間の精神状態について推測しようとするとき、人間の動きを特徴付けるさらなるデータのみに基づく解釈は不適当なものとなりうる。

本発明の課題は、自動化されたシステムが人間の精神状態の変化と他の影響とによる生理信号値の変化をより正確に識別することを可能にする、上述されたタイプの方法、システム及びコンピュータプログラムを提供することである。

上記課題は、少なくとも１人のユーザをモニタするよう構成されるシステムから少なくとも１つの生理信号を取得するステップと、前記１人のユーザがいる環境における少なくとも１つの機器によって引き込まれる電流の少なくとも１つの特性を表す第２データに少なくとも基づく第１データを取得するステップと、携帯可能装置と少なくとも１つのモニタリング装置のそれぞれを少なくとも含むいくつかの装置のそれぞれとの間の少なくとも１つの無線通信リンクの特性に基づき、ユーザの位置を決定するステップと、前記第１データを利用して前記少なくとも１つの生理信号に基づき出力を決定するステップとを有し、前記第１データは、前記無線通信リンクを介し前記携帯可能装置により受信され、前記第２データは、前記モニタリング装置に関連するソケットを介し提供される電流の少なくとも１つの特性をモニタする前記モニタリング装置を用いて取得される本発明による方法によって実現される。

生理信号は、相対的に長い範囲を介し送信される必要はない。代わりに、ボディセンサネットワークが、ユーザにより携行される又は近くにある信号処理装置に生理信号を中継することができる。電流の少なくとも１つの特性を表すデータに少なくとも基づく第１データは、より長い距離で携帯可能な信号処理装置と通信可能である。さらに、本発明は、無線信号の指向性又は強度が当該信号の受信機を効果的に特定するのに利用可能であるという事実を考慮する。

心拍、皮膚コンダクタンスとその変化などの生理現象を表す生理信号は、人間の精神状態（ムードや感情状態）と高い相関がある。従って、このような信号を取得することは、自動化されたシステムが人間の精神状態を推定する精度に寄与する。しかしながら、一部の信号アーチファクトは、例えば、人間が従事している又は直近に従事していた活動のタイプなどの他の影響によるものである。少なくとも１人のユーザがいる環境における少なくとも１つの機器により引き込まれる電流の少なくとも１つの特性を表すデータを取得することによって、人間の活動に関する推定が可能になる。このデータを利用して少なくとも１つの生理信号を解釈する自動化されたシステムは、精神状態の変化を効果的に特定し、これに従ってその出力を調整することができる。

一実施例では、前記電流の少なくとも１つの特性を表す第２データは、少なくとも１つのモニタリング装置と少なくとも一時的に関連付けされたソケットを介し提供される電流の少なくとも１つの特性をモニタする前記モニタリング装置を用いて取得される。

この実施例は、環境における電気機器の大きな適応化なしに実現可能である。特に、生理信号を処理するシステムには、当該機器のそれぞれとの通信リンクが設けられる必要がない。

当該実施例の一変形では、各モニタリング装置は、壁に取り付けられたソケットに挿入するためのプラグと、電気機器の電力プラグを受け付けるための少なくとも１つのソケットとを含む挿入部に含まれる。

この変形は、特に建物のメイン電源の変更などの環境の大きな適応化なしに実現可能である。さらなる効果は、壁に取り付けられたソケットが固定した位置を有するため、環境におけるユーザの位置が推定可能であり、挿入部を介しプラグインされた装置は、通常の状況下で当該位置の限定的な距離の範囲内にある。

さらなる変形では、前記挿入部の少なくとも１つは、前記挿入部を介し電流を引き込むいくつかの機器の少なくとも１つにより引き込まれる電流の特性を解析し、前記電流を引き込む機器を特定する。

この変形は、電源コードの各ソケットにプラグインされている各機器による電流の利用を区別することができるという点で、挿入部を介し壁に取り付けられたソケットに接続される電源コードに対処可能である。

一実施例では、前記電流の少なくとも１つの特性を表す第２データは、取得元の前記モニタリング装置を特定するデータと関連付けて各モニタリング装置から取得される。

本実施例では、モニタリング装置を特定するデータがモニタリング装置の（相対的な）位置を表すデータを含むことができ、又は（相対的な）位置と識別可能な各モニタリング装置とを関連付けるデータベースと相互参照可能であるという点で、ユーザが特定可能である。

本方法の一実施例は、モニタリング装置に関連するデータを入力するためのユーザインタフェースを提供するステップと、入力されたデータを関連するモニタリング装置の識別情報と関連付けて格納するステップとを有する。

本実施例は、モニタリング装置の識別情報に関連付けて格納されているデータがモニタリング装置を特定するデータを含むことが可能である点で、ユーザを特定するのに利用可能である。本実施例はまた、生理信号をより正確に解釈するのに利用可能である。これは、モニタリング装置に接続される機器のタイプを示す情報がモニタリング装置の識別情報に関連付けて格納されているデータに含めることが可能であるためである。従って、例えば、テレビ装置が接続されるモニタリング装置がまた識別可能である。それが電流を引き込んでいるという事実は、当該方法を実行するシステムに誰かがテレビを視聴しているという事実を通知する。電流レベルは、システムがテレビの再生中のボリュームを推定することさえ可能にするものであってもよい。

本方法の一実施例は、ａ）前記少なくとも１つの生理信号を取得するためのシステムが前記環境にないことが検出されると、少なくとも１つの機器への電流供給を中断させるステップと、ｂ）前記少なくとも１つの生理信号を取得するための少なくとも１つのシステムが前記環境にあることが検出されると、少なくとも１つの機器への電流供給を再開させるステップとの少なくとも１つを含む。

本実施例では、機器をスイッチオンオフするためのトリガとして、ある環境における人間に典型的には携行される装置の有無を利用する。追加されるエネルギーセービング効果は、当該環境における装置の出力を適応させるために生理信号を処理するのに利用されるものと同じコンポーネントを利用して取得される。

他の態様によると、本発明による信号処理システムは、携帯可能装置を有し、前記携帯可能装置は、少なくとも１人のユーザをモニタするよう構成されるシステムから少なくとも１つの生理信号を取得するためのインタフェースと、前記少なくとも１人のユーザがいる環境において少なくとも１つの機器により引き込まれる電流の少なくとも１つの特性をモニタするためのシステムから第１データを取得するためのインタフェースとを有し、前記第１データは、少なくとも１つの無線通信リンクを介し前記携帯可能装置により受信され、前記第２データは、少なくとも１つのモニタリング装置に関連するソケットを介し提供される電流の少なくとも１つの特性をモニタする前記モニタリング装置を用いて取得され、当該信号処理システムは、前記携帯可能装置と少なくとも１つのモニタリング装置のそれぞれを少なくとも含むいくつかの装置のそれぞれとの間の無線通信リンクの特性に基づき、ユーザの位置を決定するよう構成され、前記データを利用して前記少なくとも１つの生理信号に基づき出力を決定するよう構成される。

本システムは、生理信号値により特徴付けされるユーザの状態により適した出力を提供することが可能であるか、又は提供される。

一実施例では、本システムは、本発明による方法を実行するよう構成される。

本発明の他の態様によると、本発明による方法を情報処理能力を有するシステムに実行されることが可能なマシーン可読媒体に含まれる命令セットを有するコンピュータプログラムが提供される。

図１は、ボディセンサネットワークと電流モニタとがある環境のブロック図である。 図２は、電流モニタを含むインサートの斜視図である。 図３は、電流モニタを含む装置を初期化する方法のフローチャートである。 図４は、生理信号を処理する方法のフローチャートである。

図１は、システムの動作を適切に調整し、又は外部装置の動作を適切に調整するよう構成される生理信号を解釈するシステムの実施例を示す。特に、システム又は外部装置の出力は、ユーザのある精神状態、特にムードに適した方法で調整可能である。例えば、コンテンツレンダリング装置の知覚可能な出力は、異なるコンテンツデータを選択することによって、又は知覚可能な形式によりコンテンツデータをレンダリングする装置の設定を調整することなどによって調整可能であり、又は調整させることが可能である。同様に、環境システムは、生理信号を解釈することによって決定されるような少なくとも１人のユーザの精神状態に少なくとも部分的に基づき調整可能である。このような環境システムの出力は、環境に応じて周囲照明パラメータ（カラー、強さ、方向など）、空気の流れ、温度、湿度、触覚フィードバックなどの少なくとも１つを含む。

図示された実施例では、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、スマートフォンや専用装置などの携帯可能なデータ処理装置１がユーザに提供されている。携帯可能装置１は、中央処理ユニット２、メインメモリ３及びデータストレージ装置４（ソリッドステート又は磁気不揮発性記憶装置など）を有する。図示された実施例では、それはまた、ディスプレイドライバ５、ディスプレイ６、及びキーボード、ポインティングデバイス及びディスプレイ６と組み合わされたタッチセンシティブデバイスの少なくとも１つなどのユーザ入力装置７を有する。これらのコンポーネントを介して、携帯可能装置１は、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供可能である。

携帯可能なデータ処理装置１は、一般にバッテリ駆動される。それは、一般にユーザに携行される。携帯可能なデータ処理装置１はまた、ＩｒＤＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＵＷＢ、Ｚ−Ｗａｖｅ又はＺｉｇＢｅｅ規格に従って実現されるＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）９とのネットワークインタフェース８を有する。

生理センサ１０〜１２はまたＰＡＮ９に接続され、それを介して携帯可能なデータ処理装置１に少なくとも１つの各自の生理信号を表すデータを提供する。これらの信号により定量可能な生理パラメータの具体例は、心拍、呼吸数、皮膚コンダクタンス、皮膚伝導反応数、体温、心拍の可変性、筋肉活動、呼吸数と心拍サイナスとの間のコヒーレンスなどを含む。これらは、人間の精神状態、特にムード又は心的状態に結び付いていることが判明しているパラメータである。生理センサ１０〜１２による測定は無接触なものとすることが可能であり、又はセンサ１０〜１２は提供される生理信号に応じて皮膚に直接接触して維持することが可能であることが理解されるであろう。一変形では、生理センサ１０〜１２の１以上は固定され、携帯可能なデータ処理装置１が範囲内にあるときＰＡＮ９に統合される。従って、例えば、センサ１０〜１２はイスに内蔵可能であり、ユーザが着席するとユーザの携帯可能なデータ処理装置１との接触を確立することができる。他の変形では、１以上の生理センサが携帯可能なデータ処理装置１に一体化され、例えば、圧力センサがユーザ入力装置７に一体化される。

携帯可能なデータ処理装置１はまた、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）又はＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）とすることが可能な第２無線ネットワーク１４との第２ネットワークインタフェース１３を有する。第２ネットワーク１４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘ規格の１つに従って無線セルラネットワーク又はＷＬＡＮを含むことが可能である。第２ネットワーク１４は、携帯可能なデータ処理装置１が一例として図１に示されるウォールソケット挿入部１５〜１７とデータを交換することを可能にする。他の実施例では、ウォールソケット挿入部１５〜１７は、電力線ネットワーク（Ｇ．ｈｎ／Ｇ．９９６０規格の提案などによる）及び第２ネットワーク１４と電力線ネットワークとの間のゲートウェイを用いて通信する。

図２は、壁に取り付けられたソケットに挿入するためのプラグ１９と、電気機器の電力プラグ（図示せず）を受け付けるための壁に取り付けられたソケットの複製であるソケット２０とを有するウォールソケット挿入部の実施例１８を示す。ウォールソケット挿入部１８をアクティブ状態にするためのボタン２１がまた設けられる。

例えば、図１は、第１ウォールソケット挿入部１５が第１ウォールソケット挿入部１５を介し各電気機器２３，２４により引き込まれる電流の少なくとも１つの特性をモニタするためのモニタリング装置２２を有していることを示す。第１ソケット挿入部１５は、測定値を処理し、測定値に基づきデータを提供する処理装置２５を有する。データは、第２ネットワーク１４とのネットワークインタフェース２６を用いて携帯可能なデータ処理装置１に通信される。第１ウォールソケット挿入部１５は、電圧、電流、電力、電力消費の移動平均、周波数、電圧と電流との間の位相角などを含む、各電気機器２３，２４に引き込まれる電流の複数の特性の何れか１つを取得するのに利用されることに留意されたい。ウォールソケット挿入部１５は、特に電圧及び／又は電流におけるパターンの有無を検出可能である。実際、このようなパラメータは、何れの電気機器が動作中であるか、又は何れの特性（電力消費など）がそれに帰属しうるかを検出するためなど、２つの電気機器２３，２４を区別するのに利用可能である。図１の第１ウォールソケット挿入部１５はまた、電気機器２３，２４への電源をオンオフ切り替えするためのスイッチ２７を有する。

その他のソケット挿入部１６，１７は、第１ソケット挿入部１５に類似する。図示された例では、第３の機器２８が第２ソケット挿入部１６と接続される一方、第３ソケット挿入部１７とは何れの機器もプラグインされない。

図示された実施例では、ソケット挿入部１５〜１８は、図３に示される方法により初期化される。

第１ステップ２９において、ウォールソケット挿入部１５〜１８が壁に取り付けられたソケットにプラグインされるか、又は起動される（ボタン２１を押下するなどによって）。ウォールソケット挿入部１５〜１８は、携帯可能なデータ処理装置１を検出するため、無線ネットワーク１４を調査する（ステップ３０）。

携帯可能なデータ処理装置１は、ウォールソケット挿入部１５〜１８とのリンクをセットアップするため、所定のプロトコルに従って応答する（ステップ３１）。

図示された実施例では、それはまた、ユーザがウォールソケット挿入部１５〜１８に関するデータを入力することを可能にするディスプレイ６上のＧＵＩを提供する（ステップ３２）。このデータは、ウォールソケット挿入部の名前、電気機器の１以上の名前、ウォールソケット挿入部１５〜１８に接続される電気機器のタイプ、ウォールソケット挿入部１５〜１８が備えられる部屋及び場所の名前又はタイプ（コンパス上のポイントなどとして）の少なくとも１つを有する。

ユーザ入力を取得すると（ステップ３３）、携帯可能なデータ処理装置１は、位置とさらなる関連する特性とをウォールソケット挿入部１５〜１８に通信する（ステップ３４）。他の実施例では、携帯可能なデータ処理装置１は、当該データをデータベースにローカルに格納する。

ウォールソケット挿入部１５〜１８は、接続された電気機器２３，２４，２８による電力使用のパターンを解析し（ステップ３５）、それらの電気シグネチャによって各装置を区別する方法を学習する。この最初の初期化後、ウォールソケット挿入部１５〜１８は、接続された生理センサ１０〜１２と共に携帯可能なデータ処理装置１にコンテクスト情報を提供する準備ができると、それの設定を格納する（ステップ３６）。コンテクスト情報は、生理センサ１０〜１２を有するボディセンサネットワーク（ＢＳＮ）により測定される生理信号を評価するための貴重な入力を提供する。

ウォールソケット挿入部１５〜１８がまた実行可能な１つの機能は、エネルギーセービング機能である。接続される電気機器２３，２４，２８のタイプに関する情報が提供されると、スイッチ２７などを備えた第１ウォールソケット挿入部１５は、ＢＳＮに接続された携帯可能なデータ処理装置１が検出されたかに応じて、電気機器２３，２４の電流供給をオンオフ切り替えすることが可能である。このため、第１ウォールソケット挿入部１５は、装置１の有無を判断するため、あるインターバルによりネットワーク１４を単に調査することが可能である。当該装置もなく、また同様の装置もない場合、電流供給はスイッチオフされる。携帯可能装置１が再び検出されると、電流供給が回復される。ウォールソケット挿入部１５は、適当な電気機器２３，２４がそれを介し電流を取り込むよう構成されていると通知される場合に限って（照明機器など）、当該機能を実行する。

図４において、生理センサ１０〜１２を有するボディセンサネットワーク（ＢＳＮ）により測定される生理信号を評価する処理が概略される。携帯可能なデータ処理装置１は、ＰＡＮ９を介し生理信号を取得する（ステップ３７）。それはまた、ウォールソケット挿入部１５〜１８から受信した無線信号を用いたマルチラテレーション（ｍｕｌｔｉｌａｔｅｒａｔｉｏｎ）によって、ユーザの位置を決定する（ステップ３８）。ユーザの位置を決定する他の方法が想定できるが、携帯可能なデータ処理装置１とウォールソケット挿入部１５〜１８との間の無線通信リンクの特性に基づく決定は、さらなる装置を必要としない。

携帯可能なデータ処理装置１はまた、ウォールソケット挿入部１５〜１８から活動報告を受信する。活動報告は、各ウォールソケット挿入部１５〜１８に接続される何れかの機器２３，２４，２８により取り込まれる電流の少なくとも１つの特性を表すデータに基づく。例えば、ウォールソケット挿入部１５〜１８の１つは、コーヒーマシーンや洗浄機が使用中であるか、又はちょうど使用し終わったことを報告することができる。

携帯可能なデータ処理装置１は、生理信号を処理し（ステップ４０）、ユーザの精神状態、特にムードと、当該環境における精神状態に対して適切な応答とを決定する（ステップ４１，４２）。これらのステップの少なくとも１つは、生理データに基づき又は対応してアルゴリズムを調整するため、前のステップ３８，３９において提供される位置及び活動情報を利用する。

例えば、ユーザがテレビ装置４３の知覚にいると判断され、生理信号がフラストレーションを示している場合、当該信号は、ユーザが好きでない番組を視聴していることを意味していると解釈される。適切な応答は、異なるチャンネルに切り替える出力を決定し（ステップ４４）、第２ネットワーク１４又は他の通信リンクを介し適切なコマンドをテレビ装置４３に提供する。他の例では、携帯可能なデータ処理装置１は、ユーザがコーヒーマシーンの近くにいると判断することが可能である（ステップ３８）。このとき、適切な出力は、より心がなごむタイプのコーヒーを入れるためのコマンドであろう。

他の例では、携帯可能なデータ処理装置１は、ユーザがちょうど使用し終わったコーヒーマシーンの近くにいると判断できる（ステップ３８，３９）。この情報は、その後に生理信号のタイプに応じて生理信号に基づきユーザの精神状態を決定する処理を調整するのに利用される。例えば、人間の電気皮膚反応がカフェインの摂取に強く反応することは知られている。従って、この使用ケースでは、適切な出力を提供する処理における最初の２つのステップ４０，４１は、位置と活動データとに適応される。

さらなる他の実施例では、携帯可能なデータ処理装置１は、例えば、知覚可能な形式によりオーディオトラックを再生するためのリソースが備えられている場合、ウォールソケット挿入部１５〜１８から受信したコンテクスト情報を利用して、生理信号に応じて自らの出力を適応させることができる。このため、携帯可能なデータ処理装置１は、ユーザが自ら推定した精神状態を認識し、それに基づく出力を提供すると共に、提供させることが可能である。

上述した実施例は、本発明を限定することなく例示するものであり、当業者は添付した請求項の範囲から逸脱することなく他の多数の実施例を設計可能であることに留意すべきである。請求項では、括弧内に配置された任意の参照符号は請求項を限定するものとして解釈されるものでない。“有する”という単語は、請求項に列記された以外の要素又はステップの存在を排除するものでない。要素に先行する“ある”という単語は、当該要素が複数存在することを排除するものでない。ある手段が互いに異なる従属項に記載されているという事実は、これらの手段の組み合わせが効果的に利用可能でないことを示すものでない。

ある実施例では、固定された装置が、携帯可能なデータ処理装置１の代わりに利用される。固定された装置は、ボディセンサネットワークの範囲内にあるとき、少なくとも１つの生理センサと無線トランシーバとを有するボディセンサネットワークとのリンクを確立する。

当該実施例又は他の実施例では、電流モニタリング装置に関するデータを提供するＧＵＩが、適切なリモコンユニット（図示せず）と共にテレビ装置４３などの固定された装置により提供される。

他の実施例では、上述されたウォールソケット挿入部１５〜１８に対応するが、アナログ電話により使用するため構成され、ＲＪ１１やＢＳ６３１２規格などに従うソケットとプラグとを有するウォールソケット挿入部が、上述されたウォールソケット挿入部１５〜１７に加えて使用される。

Claims (12)

1. 信号処理方法であって、
   少なくとも１人のユーザをモニタするよう構成されるシステムから少なくとも１つの生理信号を取得するステップと、
   前記１人のユーザがいる環境における少なくとも１つの機器によって引き込まれる電流の少なくとも１つの特性を表すデータに少なくとも基づくデータを取得するステップと、
   前記データを利用して前記少なくとも１つの生理信号に基づき出力を決定するステップと、
   を有する方法。
2. 前記電流の少なくとも１つの特性を表すデータは、少なくとも１つのモニタリング装置と少なくとも一時的に関連付けされたソケットを介し提供される電流の少なくとも１つの特性をモニタする前記モニタリング装置を用いて取得される、請求項１記載の方法。
3. 各モニタリング装置は、壁に取り付けられたソケットに挿入するためのプラグと、電気機器の電力プラグを受け付けるための少なくとも１つのソケットとを含む挿入部に含まれる、請求項２記載の方法。
4. 前記挿入部の少なくとも１つは、前記挿入部を介し電流を引き込むいくつかの機器の少なくとも１つにより引き込まれる電流の特性を解析し、前記電流を引き込む機器を特定する、請求項３記載の方法。
5. 前記電流の少なくとも１つの特性を表すデータは、取得元の前記モニタリング装置を特定するデータと関連付けて各モニタリング装置から取得される、請求項２記載の方法。
6. モニタリング装置に関連するデータを入力するためのユーザインタフェースを提供するステップと、
   入力されたデータを関連するモニタリング装置の識別情報と関連付けて格納するステップと、
   を有する、請求項２記載の方法。
7. 前記電流の少なくとも１つの特性を表すデータに少なくとも基づくデータは、少なくとも１つの無線通信リンクを介し携帯可能装置により受信される、請求項１記載の方法。
8. 前記電流の少なくとも１つの特性を表すデータは、少なくとも１つのモニタリング装置に関連するソケットを介し提供される電流の少なくとも１つの特性をモニタする前記モニタリング装置を用いて取得され、
   当該方法はさらに、前記携帯可能装置と前記モニタリング装置のそれぞれを少なくとも含むいくつかの装置のそれぞれとの間の無線通信リンクの特性に基づき、ユーザの位置を決定するステップを有する、請求項７記載の方法。
9. ａ）前記少なくとも１つの生理信号を取得するためのシステムが前記環境にないことが検出されると、少なくとも１つの機器への電流供給を中断させるステップと、
   ｂ）前記少なくとも１つの生理信号を取得するための少なくとも１つのシステムが前記環境にあることが検出されると、少なくとも１つの機器への電流供給を再開させるステップと、
   の少なくとも１つを含む、請求項１記載の方法。
10. 少なくとも１人のユーザをモニタするよう構成されるシステムから少なくとも１つの生理信号を取得するためのインタフェースと、
    前記少なくとも１人のユーザがいる環境において少なくとも１つの機器により引き込まれる電流の少なくとも１つの特性をモニタするためのシステムからデータを取得するためのインタフェースと、
    を有する信号処理システムであって、
    当該信号処理システムは、前記データを利用して前記少なくとも１つの生理信号に基づき出力を決定するよう構成されるシステム。
11. 請求項１乃至９何れか一項記載の方法を実行するよう構成される請求項１０記載のシステム。
12. 請求項１乃至９何れか一項記載の方法を情報処理能力を有するシステムに実行されることが可能なマシーン可読媒体に含まれる命令セットを有するコンピュータプログラム。

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