JP2019159804A - 意思伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より便利に人の意思を伝達することができる意思伝達装置を提供する。【解決手段】意思伝達装置１は、ユーザの生体活動に応じて振幅が変化する生体情報信号を検出する感圧ユニット１０と、生体情報信号からユーザの呼吸を示す信号を抽出し、その信号に基づいてユーザの意思を判定する判定部３１と、判定部３１が判定したユーザの意思を外部に伝達する通信部３５とを備える。【選択図】図３

Description

本開示は、意思伝達装置に関する。

例えば特許文献１には、重度の障碍者に残された微力な意思表示能力を活用する入力装置を含むシステムが開示されている。このシステムは、パーソナルコンピュータの表示画面に文字記号が表示された選択表示部と、文字記号を選択することにより障碍者の意思を表示する意思表示部と、障碍者が動かすことができる手先、指、あご、足等の力を使って文字記号等を選択するための入力器とを備える。障碍者は、パーソナルコンピュータの選択表示部に表示された文字記号を見ながら、障碍者が入力器を操作することにより、意思表示部に障碍者の意思を表示する。

特開２００５−７１２１７号公報

しかし、手先、指、あご、足等の力だけではなく、他の手段によってパーソナルコンピュータの選択表示部に障碍者の意思を表示することができれば、より便利に意思伝達が可能となる。

本開示の目的は、より便利に人の意思を伝達することができる意思伝達装置を提供することである。

この課題を解決する意思伝達装置は、ユーザの生体活動に応じて振幅が変化する生体情報信号を検出する検出部と、前記生体情報信号から前記ユーザの呼吸を示す信号を抽出し、その信号に基づいて前記ユーザの意思を判定する判定部と、前記判定部が判定した前記ユーザの意思を外部に伝達する伝達部とを備える。

この構成によれば、ユーザの呼吸に基づいてユーザの意思を判定し、判定したユーザの意思を外部に伝達することにより、手先、指、あご、足等の力を用いずにユーザの意思を伝達することができる。したがって、より便利に人の意思を伝達することができる。

上記意思伝達装置において、前記信号は、前記ユーザの呼吸に応じて変化する振幅及び周波数成分の少なくとも一方を含み、前記判定部は、前記周波数成分及び前記振幅の少なくとも一方を用いて前記ユーザの意思を判定することが好ましい。

ユーザが呼吸を行う際に意思を伝達するために呼吸を変化させようとすると、呼吸量や呼吸リズムを変更することが考えられる。例えば呼吸量を大きくすると生体情報信号の振幅が大きくなり、呼吸リズムを速くすると生体情報信号の周波数成分が大きくなる。そこで、本意思伝達装置は、生体情報信号に含まれる呼吸リズムに関係する周波数成分と、呼吸量に関係する振幅との少なくとも一方を用いる。このため、ユーザの意思を判定し易くなる。

上記意思伝達装置において、前記ユーザの意思と前記ユーザの呼吸を示す信号とが紐付けされた基準情報を記憶する記憶部を有し、前記判定部は、前記判定部により前記生体情報信号から抽出された前記ユーザの呼吸を示す信号と前記基準情報とを比較することにより、前記ユーザの意思を判定することが好ましい。

この構成によれば、予め呼吸を示す信号とユーザの意思とを関連付けて、ユーザの意思判定の基準となる基準情報として記憶させることができる。このため、ユーザ特有の信号によりユーザの意思を検出することができる。したがって、ユーザの呼吸リズムや呼吸量からユーザの意思が反映し易くなる。

上記意思伝達装置において、前記ユーザの意思には、前記ユーザの感情又は前記ユーザの判断が含まれることが好ましい。
この構成によれば、ユーザの呼吸によってユーザの感情又はユーザの判断を伝達することができる。

上記意思伝達装置において、前記ユーザの意思には、質問に対する「はい」又は「いいえ」が含まれることが好ましい。
この構成によれば、意思伝達装置を用いてユーザと簡単な会話をすることができる。

上記意思伝達装置において、前記ユーザの意思には、前記ユーザの生体変化情報が含まれることが好ましい。
この構成によれば、ユーザが空腹状態である等の生体変化が生じたときにその情報をユーザが外部に伝達することができる。

意思伝達装置の一実施形態の模式的な斜視図。 図１の意思伝達装置の斜視図。 図１の意思伝達装置及び意思表示ユニットの電気的な構成を示すブロック図。 （ａ）〜（ｅ）は呼吸波形を示すグラフ。 意思伝達装置が実行する意思伝達処理の手順の一例を示すフローチャート。 意思伝達装置が実行する意思伝達処理の手順の一例を示すフローチャート。 変形例の意思伝達装置の電気的な構成を示すブロック図。

図１〜図５を参照して、意思伝達装置１について説明する。以下の実施形態では、例えば四肢を動かすことができないユーザがユーザの介護者に意思を伝達する場合を想定して説明する。

図１に示すように、意思伝達装置１は、ユーザの呼吸状態をモニタリングしてユーザの意思を把握し、把握したユーザの意思を意思表示ユニット２に発信するものである。意思表示ユニット２は、ユーザの意思を表示する。意思表示ユニット２の一例は、タブレットやスマートフォン等の情報端末である。本実施形態では、寝具３で仰向けになったユーザに用いられている。またユーザの意思には、ユーザの生体変化情報が含まれる。

意思伝達装置１は、感圧ユニット１０及び本体ユニット２０を備える。
感圧ユニット１０は、ユーザから生起する体動を本体ユニット２０に伝達するものであり、感圧部１１及び圧力伝達部１２を有する。感圧部１１は、その一端が閉塞し、他端が開口する細長の中空状のチューブにより構成されている。感圧部１１は、図１に示すように、ベッド等の寝具３内に敷設されている。圧力伝達部１２は、両端が開口する細長の中空状のチューブにより構成されている。圧力伝達部１２は、感圧部１１よりも小径となっている。圧力伝達部１２は、その一方の端部が感圧部１１の開口部１３に接続され、他方の端部が本体ユニット２０に接続されることにより、感圧部１１の圧力を本体ユニット２０に伝達可能に構成されている。

図２に示すように、本体ユニット２０は、ケーシング２１と、取付部２２と、受圧部２３とを有する。ケーシング２１は、扁平な箱状に形成されており、例えば図１に示すように、寝室の床面に載置されている。ケーシング２１内には、制御装置３０（図３参照）が設けられている。取付部２２は、ケーシング２１の側面に形成された貫通孔２２ａを介して、圧力伝達部１２を受圧部２３に接続するように形成されている。受圧部２３は、ケーシング２１内に設けられている。受圧部２３は、例えばマイクロフォンや圧力センサ等によって構成されている。

ユーザから体動が生起する場合、この体動が感圧部１１に作用する。これにより、感圧部１１の内圧は、圧力伝達部１２を介して受圧部２３に作用する。受圧部２３は、この内圧を電気的に信号に変換し、本体ユニット２０内の制御装置３０に出力する。このように、感圧ユニット１０は、ユーザの生体活動に応じて振幅が変化する生体情報信号として体動信号を検出する検出部を構成している。また感圧ユニット１０は、意思伝達装置１の電源がオンされた状態からオフされる状態になるまでの期間にわたり、所定のサンプリング周期で受圧部２３の信号（体動信号）を制御装置３０に出力する。なお、例えば図１においてユーザが寝具３に寝ていない状態で意思伝達装置１の電源がオンされた場合、感圧ユニット１０は、所定のサンプリング周期で制御装置３０に出力するユーザの体動信号が「０」となるように設定されている。

図３に示すように、制御装置３０は、判定部３１、記憶部３４、及び通信部３５を有する。判定部３１は、記憶部３４及び通信部３５に電気的に接続されている。
判定部３１は、感圧ユニット１０からの体動信号に基づいてユーザの意思を判定する。また、判定部３１は、予め定められる制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。演算処理装置は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含む。判定部３１は、１又は複数のマイクロコンピュータを含んでいてもよい。判定部３１は、呼吸波形導出部３２及び意思判定部３３を含む。

呼吸波形導出部３２は、ユーザの体動が作用する受圧部２３から出力された体動信号を所定の周波数帯域の体動信号に変調する。本実施形態では、呼吸波形導出部３２は、変調した体動信号の周波数帯域から呼吸の周波数帯域の信号を抽出し、所定時間における呼吸波形として導出するように構成されている。

意思判定部３３は、呼吸波形導出部３２で導出された呼吸波形に基づいて、ユーザの意思を判定する。詳述すると、意思判定部３３は、呼吸波形導出部３２で導出された呼吸波形と、記憶部３４に記憶された基準情報の呼吸波形とを比較する。そして意思判定部３３は、基準情報の呼吸波形に一致した場合のその呼吸波形に紐付けされたユーザの意思を取得する。意思判定部３３は、判定したユーザの意思を通信部３５に出力する。

記憶部３４には、各種の制御プログラムおよび各種の制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶部３４は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスク、及びフラッシュメモリを含む。揮発性メモリは、例えばＲＡＭ(Random Access Memory)を含む。本実施形態では、記憶部３４には、波形が互いに異なる複数の呼吸波形（第１呼吸波形、第２呼吸波形、…第Ｎ呼吸波形）が記憶されている。これら呼吸波形は、ユーザの意思と紐付けされた基準情報として記憶されている。その一例を図４に示す。

図４（ａ）の第１呼吸波形は、ユーザが意思表示を開始する場合の呼吸波形の例を示す。第１呼吸波形は、呼吸リズム（周波数）が遅い。
図４（ｂ）の第２呼吸波形は、ユーザが生体変化情報を表示する場合の呼吸波形の例を示す。第２呼吸波形は、第１呼吸波形と比較して、呼吸リズムが速い。生体変化情報の一例は、ユーザが空腹状態である。

図４（ｃ）の第３呼吸波形は、ユーザが第２呼吸波形とは別の生体変化情報を表示する場合の呼吸波形の例を示す。第３呼吸波形は、第２呼吸波形と比較して、二呼吸に１回無呼吸の期間が挟まれる。この場合の生体変化情報の一例は、ユーザの喉が渇いた状態である。

図４（ｄ）の第４呼吸波形は、ユーザへの質問に対してユーザが肯定する場合、すなわちユーザへの質問に対して「はい」の場合の呼吸波形の例を示す。第３呼吸波形は、一呼吸ごとに無呼吸の期間が挟まれている。

図４（ｅ）の第５呼吸波形は、ユーザが意思表示を終了する場合の呼吸波形を示す。第４呼吸波形は、第１呼吸波形と同じ呼吸リズムであって、呼吸が浅い（すなわち体動信号の振幅が小さい）。

本実施形態では、ユーザの介護者は、ユーザの意思と呼吸波形との関係性を予め取り決め、ユーザの意思と、ユーザの意思と紐付けされた呼吸波形とを基準情報として記憶部３４に記憶するように意思伝達装置１を操作する。

通信部３５は、意思表示ユニット２と無線通信可能に構成されている。通信部３５は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等によって意思表示ユニット２と無線通信する。なお、無線通信規格は、これに限られず、任意に変更可能である。通信部３５は、意思判定部３３のユーザの意思を意思表示ユニット２に通信する。このように、通信部３５は、意思判定部３３が判定したユーザの意思を外部に伝達する伝達部を構成している。

このような構成の制御装置３０では、ユーザの呼吸に基づいてユーザの意志を意思表示ユニット２に伝達する意思伝達処理を実行する。この意思伝達処理は、意思伝達装置１の電源がオンされた場合に処理が開始され、ユーザが意思伝達処理を終了させた場合又は意思伝達装置１の電源がオフされた場合に処理が終了する。ユーザが意思伝達処理を終了させた場合、制御装置３０は所定時間後に再び意思伝達処理を開始する。なお、この所定時間は任意に変更可能である。

次に、意思表示ユニット２の構成について説明する。
意思表示ユニット２は、表示部４１及び報知部４２を有する。表示部４１は、ユーザの意思を表示可能な画面であり、例えば液晶パネルである。報知部４２は、ユーザの意思を報知するように構成されている。一例では、報知部４２は、音声や発光色によって意思表示ユニット２の外部にユーザの意思を報知する。例えば、報知部４２は、ユーザの意思を音声でユーザの介護者に報知する、及びユーザの意思と判定したユーザの意思とが一致していることを確認した旨を音声でユーザの介護者に報知する。また例えば、報知部４２は、ＬＥＤを含み、ユーザの意思と、判定したユーザの意思とが一致していることが未確認の場合、緑色又は青色を点滅させることによりユーザの意思と、判定したユーザの意思とが一致していることが未確認である旨を報知する。一方、報知部４２は、ユーザの意思と、判定したユーザの意思とが一致していることを確認した場合、赤色を点滅させることにより、ユーザの意思と、判定したユーザの意思とが一致していることを確認した旨を報知する。

次に、意思伝達処理の処理手順について説明する。
図５及び図６は、意思伝達処理の一例の処理手順を示すフローチャートである。図５及び図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１０〜Ｓ１２は、ユーザの意思伝達を開始するための処理であり、ステップＳ１３〜Ｓ１８は、ユーザの意思の判定及び判定した意思のユーザへの確認を行うための処理である。またステップＳ１９〜Ｓ２２は、ユーザの意思と判定したユーザの意思とが一致しているか否かを判定し、一致している場合にユーザの意思と判定したユーザの意思とが一致していることを表示するための処理である。また、ステップＳ２３〜Ｓ２５は、ユーザの意思伝達を終了するための処理である。

図５及び図６に示すように、制御装置３０は、ステップＳ１０においてユーザの呼吸測定を開始する。ここで、上述のように、感圧ユニット１０は、意思伝達装置１の電源がオンされた状態で所定のサンプリング周期で体動信号を制御装置３０に出力している。制御装置３０は、ステップＳ１０において所定期間にわたる体動信号を記憶することによりユーザの呼吸測定を実行している。

次に、制御装置３０は、ステップＳ１１において呼吸波形を導出する。ここで、制御装置３０は、ステップＳ１０で取得した所定期間にわたる体動信号から呼吸の周波数成分を抽出して呼吸波形を導出する。

次に、制御装置３０は、ステップＳ１２において第１呼吸波形か否かを判定する。第１呼吸波形は、ユーザが意思伝達を開始することを示す呼吸波形である。制御装置３０は、ステップＳ１１において導出した呼吸波形と第１呼吸波形とを比較して、導出した呼吸波形が第１呼吸波形と一致しているか否かを判定する。例えば、導出した呼吸波形と第１呼吸波形との比較では、導出した呼吸波形の周波数成分（呼吸リズム）と導出した呼吸波形の振幅（呼吸量）とがそれぞれ、第１呼吸波形の周波数成分及び振幅と一致するか否かを判定する。より詳細には、導出した呼吸波形の周波数成分が第１呼吸波形の周波数成分の範囲内か否か、及び導出した呼吸波形の振幅が第１呼吸波形の振幅の大きさの範囲内か否かを判定する。なお、第１呼吸波形の周波数成分の範囲は、第１呼吸波形と判定するための周波数成分の範囲であり、第１呼吸波形の振幅の大きさの範囲は、第１呼吸波形と判定するための振幅の範囲である。第１呼吸波形の周波数成分の範囲及び第１呼吸波形の振幅の大きさの範囲はそれぞれ、任意に設定可能である。第１呼吸波形の周波数の範囲の一例は、第１呼吸波形の周波数成分の±５％の範囲であり、第１呼吸波形の振幅の一例は、第１呼吸波形の振幅の±５％の範囲である。

制御装置３０は、導出した呼吸波形の周波数成分と導出した呼吸波形の振幅とがそれぞれ、第１呼吸波形の周波数成分及び振幅と一致した場合、導出した呼吸波形が第１呼吸波形であると判定する。一方、制御装置３０は、導出した呼吸波形の周波数成分と導出した呼吸波形の振幅との少なくとも一方が第１呼吸波形と一致しない場合、導出した呼吸波形が第１呼吸波形ではないと判定する。

制御装置３０は、導出した呼吸波形が第１呼吸波形ではないと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ユーザが意思表示の開始を欲していないと判断されるため、ステップＳ１０に移行して再び呼吸測定を開始する。一方、制御装置３０は、導出した呼吸波形が第１呼吸波形であると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ユーザが意思表示の開始を欲していると判断されるため、ステップＳ１３に移行する。

制御装置３０は、ステップＳ１３においてユーザの呼吸測定を開始し、ステップＳ１４において呼吸波形を導出する。ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理は、ステップＳ１１及びステップＳ１２の処理と同様である。但し、ステップＳ１３では、ステップＳ１２の判定後、すなわちユーザが意志伝達を開始した後のユーザの呼吸測定となる。

次に、制御装置３０は、ステップＳ１５において第２呼吸波形か否かを判定する。第２呼吸波形は、ユーザが空腹状態であることを示す呼吸波形である。制御装置３０は、ステップＳ１４において導出した呼吸波形と第２呼吸波形とを比較して、導出した呼吸波形が第２呼吸波形と一致しているか否かを判定する。この判定方法は、ステップＳ１２の第１呼吸波形の判定方法と同様に第２呼吸波形の周波数成分の範囲内か否か及び第２呼吸波形の振幅の範囲内か否かに基づいて行われる。制御装置３０は、第２呼吸波形であると判定した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、ユーザが空腹状態であると判断されるため、ステップＳ１６において第２呼吸波形に対応するユーザの意思（ユーザが空腹状態である意思表示）を意思表示ユニット２に通信する。

一方、制御装置３０は、第２呼吸波形ではないと判定した場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、すなわちユーザが空腹状態ではないと判断されるため、ステップＳ１７において第３呼吸波形であるか否かを判定する。第３呼吸波形は、ユーザの喉が渇いた状態を示す呼吸波形である。制御装置３０は、ステップＳ１４において導出した呼吸波形と第３呼吸波形とを比較して、導出した呼吸波形が第３呼吸波形と一致しているか否かを判定する。この判定方法は、ステップＳ１２の第１呼吸波形の判定方法と同様に第３呼吸波形の周波数成分の範囲内か否か及び第２呼吸波形の振幅の範囲内か否かに基づいて行われる。

制御装置３０は、第３呼吸波形であると判定した場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、ユーザが喉が渇いた状態であると判断されるため、ステップＳ１８において第３呼吸波形に対応するユーザの意思（ユーザが喉が渇いた状態である意思表示）を意思表示ユニット２に通信する。このように、制御装置３０は、ステップＳ１４の呼吸波形に基づいてユーザの意志を判定し、意思表示ユニット２に伝達する。一方、制御装置３０は、第３呼吸波形ではないと判定した場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、ユーザが喉が渇いた状態及びユーザが空腹状態の両方とは異なると判断されるため、ステップＳ１３に移行し、再びユーザの呼吸測定を開始する。

そして、ステップＳ１６及びステップＳ１８において意思表示ユニット２にユーザの意思を表示させた後、意思表示ユニット２に表示されたユーザの意思が一致しているか否かをユーザが判定する。具体的には、制御装置３０は、ステップＳ１６又はステップＳ１８の後にステップＳ１９においてユーザの呼吸測定を開始し、ステップＳ２０において呼吸波形を導出し、ステップＳ２１において第４呼吸波形か否かを判定する。ステップ１９及びステップＳ２０の処理は、ステップＳ１１及びステップＳ１２の処理と同様である。但し、ステップＳ１９では、ステップＳ１６及びステップＳ１８による意思表示ユニット２にユーザの意思が表示された後のユーザの呼吸測定となる。また第４呼吸波形は、ユーザの意思と、意思表示ユニット２に表示されたユーザの意思とが一致していることを示す呼吸波形である。制御装置３０は、ステップＳ２０において導出した呼吸波形と第４呼吸波形とを比較して、導出した呼吸波形が第４呼吸波形と一致しているか否かを判定する。この判定方法は、ステップＳ１２の第１呼吸波形の判定方法と同様に第４呼吸波形の周波数成分の範囲内か否か及び第４呼吸波形の振幅の範囲内か否かに基づいて行われる。

制御装置３０は、第４呼吸波形であると判定した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ユーザの意思と、意思表示ユニット２に表示されたユーザの意思とが一致していると判断されるため、ステップＳ２２において確定信号を意思表示ユニット２に通信する。確定信号は、ステップＳ１６及びステップＳ１８において意思表示ユニット２に表示されたユーザの意思がユーザの意思であると確定したことを示す信号であり、通信部３５によって意思表示ユニット２に通信される。ここで、意思表示ユニット２は、ユーザの意思と、意思表示ユニット２に表示されたユーザの意思とが一致していることを表示又は報知するように構成されている。一例では、意思表示ユニット２は、ユーザの意思と、意思表示ユニット２に表示されたユーザの意思とが一致している場合、音や光によって外部に報知する。ユーザの介護者は、意思表示ユニット２の表示部４１を確認することにより、ユーザの意思を確認できる。

一方、制御装置３０は、第４呼吸波形ではないと判定した場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、ユーザの意思と、意思表示ユニット２に表示されたユーザの意思とが一致していないと判断されるため、ステップＳ１３に移行し、再びユーザの呼吸測定を開始する。

意思表示ユニット２に表示されたユーザの意思がユーザの意思であると確認した後、制御装置３０は、ステップＳ２３においてユーザの呼吸測定を開始し、ステップＳ２４において呼吸波形を導出し、ステップＳ２５において第５呼吸波形か否かを判定する。ステップＳ２３及びステップＳ２４の処理は、ステップＳ１１及びステップＳ１２の処理と同様である。但し、ステップＳ２４では、ステップＳ２２による意思表示ユニット２に確定したユーザの意思が表示された後のユーザの呼吸測定となる。また第５呼吸波形は、意思伝達処理の終了を示す呼吸波形である。制御装置３０は、ステップＳ２４において導出した呼吸波形と第５呼吸波形とを比較して、導出した呼吸波形が第５呼吸波形と一致しているか否かを判定する。この判定方法は、ステップＳ１２の第１呼吸波形の判定方法と同様に第５呼吸波形の周波数成分の範囲内か否か及び第５呼吸波形の振幅の範囲内か否かに基づいて行われる。

制御装置３０は、第５呼吸波形であると判定した場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、ユーザが意思表示の伝達の終了を欲していると判断されるため、意思伝達処理を終了する。一方、制御装置３０は、第５呼吸波形ではないと判定した場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、ユーザが意思表示の伝達の終了を欲していないと判断されるため、すなわちユーザは更に他の意思表示を欲していると判断されるため、ステップＳ１３に移行し、再びユーザの呼吸測定を開始する。

本実施形態の作用について説明する。
四肢以外でユーザの意思で変化させることができる行動として、眼球の動きや呼吸が挙げられる。しかし、盲目のユーザの場合、眼球の動きでユーザの意思を伝達することは困難である。一方、呼吸は、盲目のユーザであってもユーザの意思で変化させることができる。このため、意思伝達装置１は、より幅広いユーザに対して適用することができる。

この意思伝達装置１では、ユーザの意思と、呼吸波形（呼吸のリズムや呼吸量）との関係を予め取り決めておき、その取り決めた内容、すなわちユーザの意思と呼吸波形とを紐付けた基本情報を記憶部３４に記憶しておく。意思伝達装置１は、ユーザの意思と呼吸波形とを紐付けた基準情報を用いて、測定したユーザの呼吸波形に基づいてユーザの意思を判定している。このように、ユーザの意思と呼吸波形（呼吸のリズムや呼吸量）との関係をユーザの好みに合わせて取り決めることができる。したがって、例えばユーザの頻度の高い意思を伝達するのに、ユーザが最も楽に呼吸できるような呼吸波形を紐付けすれば、ユーザの頻度の高い意思を容易に伝達することができる。

本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）意思伝達装置１は、感圧ユニット１０によって検出された体動信号に基づいてユーザの呼吸波形を導出し、判定部３１によって呼吸波形からユーザの意思を判定し、意思表示ユニット２に通信する。この構成によれば、ユーザの呼吸に基づいてユーザの意思を判定し、その判定したユーザの意思を外部に伝達することができる。このため、手先、指、あご、足等の力を用いずにユーザの意思を伝達することができる。したがって、より便利に人の意思を伝達することができる。

（２）ユーザが呼吸を行う際に意思を伝達するために呼吸を変化させようとすると、呼吸量や呼吸リズムを変更することが考えられる。例えば呼吸量を大きくすると呼吸波形の振幅が大きくなり、呼吸リズムを速くすると呼吸波形の周波数成分が大きくなる。そこで、本実施形態の意思伝達装置１は、呼吸波形に含まれる呼吸リズムに関係する周波数成分と、呼吸量に関係する振幅とを用いる。このため、ユーザの意思を判定し易くなる。

（３）記憶部３４には、ユーザの意思とユーザの呼吸波形とが紐付けされた基準情報が記憶される。判定部３１は、測定されたユーザの呼吸波形と基準情報の呼吸波形とを比較して、一致した呼吸波形に紐付けされたユーザの意思を通信部３５に出力する。この構成によれば、呼吸波形とユーザの意思とをユーザが予め関連付けて、ユーザの意思判定の基準となる基準情報として記憶させることができる。このため、ユーザ特有の呼吸波形によりユーザの意思を検出することができる。したがって、ユーザの呼吸リズムや呼吸量からユーザの意思が反映し易くなる。

（４）ユーザの意思には、ユーザの生体変化情報が含まれる。このため、ユーザが空腹状態である等の生体変化が生じたときにその情報をユーザが意思表示ユニット２に伝達することができる。

（変形例）
上記実施形態に関する説明は、本開示に従う意思伝達装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示に従う意思伝達装置は、上記実施形態以外に例えば以下に示される変形例、及び相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合せられた形態を取り得る。

・上記実施形態では、意思伝達装置１が意思表示ユニット２に通信して意思表示ユニット２にユーザの意思を表示させる構成であったが、意思伝達装置１の構成はこれに限られない。例えば、図７に示すように、意思伝達装置１は、判定部３１が判定したユーザの意思を外部に伝達する伝達部３６を有してもよい。伝達部３６は、表示部３７及び報知部３８の少なくとも一方を有する。図７では、伝達部３６は、表示部３７及び報知部３８の両方を有する。表示部３７は、ユーザの意思を表示可能な画面であり、例えば液晶パネルである。報知部３８は、ユーザの意思を報知するように構成されている。一例では、報知部３８は、音声や発光色によって意思伝達装置１の外部にユーザの意思を報知する。例えば、報知部３８は、ユーザの意思を音声でユーザの介護者に報知する、及びユーザの意思と、判定したユーザの意思とが一致している旨を音声でユーザの介護者に報知する。また例えば、報知部３８は、ＬＥＤを含み、ユーザの意思と、判定したユーザの意思とが一致しているか否かが未確認の場合、緑色又は青色を点滅させることによりユーザの意思と、判定したユーザの意思とが一致しているか否かが未確認である旨を報知する。一方、報知部３８は、ユーザの意思と、判定したユーザの意思とが一致している場合、赤色を点滅させることにより、判定したユーザの意思を報知する。

・記憶部３４に記憶される呼吸波形とユーザの意思とが紐付けされた基準情報は、図４（ａ）〜（ｅ）の５つの例に限られない。例えば、ユーザの意思には、ユーザの感情が含まれてもよい。ユーザの感情としては、例えば、喜怒哀楽や寂しいが挙げられる。これにより、ユーザの呼吸によってユーザの感情又はユーザの判断を伝達することができる。また、ユーザへの質問に対する「はい」又は「いいえ」が含まれてもよい。これにより、意思伝達装置１を用いてユーザと簡単な会話をすることができる。

・上記意思伝達処理において、判定部３１は、導出した呼吸波形の周波数成分及び振幅の両方を用いて、第１〜第５呼吸波形と比較したが、導出した呼吸波形の周波数成分及び振幅のいずれかを用いて、第１〜第５呼吸波形と比較してもよい。

・上記意思伝達処理において、ステップＳ１０〜Ｓ１２におけるユーザの意思伝達を開始する処理、及びステップＳ２３〜Ｓ２５におけるユーザの意思伝達を終了する処理のいずれか一方又は双方を省略してもよい。ステップＳ１０〜Ｓ１２を省略した場合、制御装置３０は、感圧ユニット１０の体動信号から導出した呼吸波形が第２呼吸波形及び第３呼吸波形のいずれかであるかを、呼吸波形が第２呼吸波形及び第３呼吸波形のいずれかになるまで繰り返し判定する。また、ステップＳ２３〜Ｓ２５を省略した場合、ステップＳ２２の後、ステップＳ１０に移行する。なお、ステップＳ２３〜Ｓ２５を省略した場合において、更にステップＳ１０〜Ｓ１２を省略した場合、ステップＳ２２の後、ステップＳ１３に移行する。

・上記意思伝達処理において、導出した呼吸波形が第２呼吸波形及び第３呼吸波形のいずれでもない場合（ステップＳ１７：ＮＯ又はステップＳ２１：ＮＯ）、ステップＳ１３に移行して再びユーザの呼吸測定を開始していたが、これに限れず、次の（Ａ）及び（Ｂ）のように変更してもよい。
（Ａ）制御装置３０は、ステップＳ１７又はステップＳ２１において否定判定の場合、ステップＳ２３に移行する。すなわち、導出した呼吸波形が第２呼吸波形及び第３呼吸波形のどちらでもない場合、意思伝達処理を終了するか否かの判定に移行してもよい。
（Ｂ）制御装置３０は、所定期間においてステップＳ１７又はステップＳ２１において否定判定が予め設定された閾値以上繰り返された場合、意思伝達処理を終了する。

・上記実施形態では、意思伝達装置１は寝具３に横たえたユーザの意思表示に用いられたが、これに限られず、意思伝達装置１は例えば椅子に着座したユーザの意思を伝達するようにしてもよい。この場合、椅子に感圧ユニット１０が設けられる。

・意思伝達装置１の構成は、上記実施形態の構成に限れられず、任意に変更可能である。一例では、意思伝達装置１は、感圧ユニット１０及び制御装置３０が一体型となり、ユーザに着脱可能に取り付けられるように構成されてもよい。一例では、意思伝達装置１は、クリップが衣服に引っ掛けられることによりユーザの腹囲に取付可能なように構成される。意思伝達装置１により判定されたユーザの意思は、例えば意思伝達装置１の通信部によってユーザのウェアラブル機器（ユーザの意思を表示可能な表示部を有する腕時計、眼鏡）に通信してもよい。

１…意思伝達装置
２０…感圧ユニット（検出部）
３１…判定部
３４…記憶部
３５…通信部（伝達部）
３６…伝達部

Claims (6)

1. ユーザの生体活動に応じて振幅が変化する生体情報信号を検出する検出部（２０）と、
   前記生体情報信号から前記ユーザの呼吸を示す信号を抽出し、その信号に基づいて前記ユーザの意思を判定する判定部（３１）と、
   前記判定部（３１）が判定した前記ユーザの意思を外部に伝達する伝達部（３５，３６）と
   を備える意思伝達装置（１）。
2. 前記信号は、前記ユーザの呼吸に応じて変化する振幅及び周波数成分の少なくとも一方を含み、
   前記判定部（３１）は、前記周波数成分及び前記振幅の少なくとも一方を用いて前記ユーザの意思を判定する
   請求項１に記載の意思伝達装置。
3. 前記ユーザの意思と前記ユーザの呼吸を示す信号とが紐付けされた基準情報を記憶する記憶部（３４）を有し、
   前記判定部（３１）は、前記判定部（３１）により前記生体情報信号から抽出された前記ユーザの呼吸を示す信号と前記基準情報とを比較することにより、前記ユーザの意思を判定する
   請求項１又は２に記載の意思伝達装置。
4. 前記ユーザの意思には、前記ユーザの感情又は前記ユーザの判断が含まれる
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の意思伝達装置。
5. 前記ユーザの意思には、質問に対する「はい」又は「いいえ」が含まれる
   請求項４に記載の意思伝達装置。
6. 前記ユーザの意思には、前記ユーザの生体変化情報が含まれる
   請求項４に記載の意思伝達装置。