JP2772413B2 - 相関調査システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、生理量・主観量・行
動量・環境パラメータを収集し、前記データの相関解析
を行い、作業・居住環境の快適性を高め精神的ストレス
を低減する方法の開発に有効な装置を提供することを目
的とする。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の装置としては、例えば特開
平４−３１４４３０号公報に示された相関データ収集シ
ステムがある。この装置は複数の生理反応を検出し、生
理反応の特徴量である生理指標を抽出した後、生理量を
算出して生理量パターンとして評価するものである。し
かしながら、生理量パターンを評価する際の基準が固定
であり、個人差が考慮されないという欠点がある。

【０００３】また、データ収集に先だって設定されてい
る生理量パターンに合致する生理量変化が検出されなか
った場合、主観量データは収集されないという欠点があ
る。

【０００４】さらに、被測定者の個人差を考慮した生理
量パターンをデータ収集に先だって設定することが困難
であるという問題点がある。

【０００５】また、生理反応の計測に関して、評価に用
いる生理反応を各々独立して計測することは、被測定者
に計測に必要なだけの電極やセンサを装着するというこ
とであり、装着の煩わしさや計側部分が複雑になるとい
う問題点もある。

【０００６】次に動作について説明する。図１６は従来
の相関データ収集システムの構成図である。図において
１１は生理反応を検出・増幅する生理反応計測部、１２
は生理反応から生理指標を抽出し、生理反応モデルによ
って評価された生理量をプリセットパターンと照合する
データ評価部、１３はデータ収集部、１４はデータ記録
部である。

【０００７】生理反応計測部１１で心電図、脈波、脳波
等の生理反応を検出し増幅する。増幅された生理反応
は、データ評価部１２に取り込まれる。データ評価部１
２では、取り込まれた各生理反応から各々の特徴量を検
出し、検出された特徴量から生理指標を算出する。算出
された生理指標値は生理反応モデルを用いて生体内部パ
ラメータに変換し、これらをディスプレイにパターンと
して表示する。そして、予め設定している生体内部パラ
メータのプリセットパターンと比較する。

【０００８】ここで、算出された生体内部パラメータセ
ットがプリセットパターンのいずれかに一致した場合、
データ収集信号をデータ収集部１３に出力する。データ
収集部１３はデータ評価部１２から送られてくるデータ
収集信号の内容によって被測定者に主観量入力を促し、
主観量評価値を収集すると同時に外部環境パラメータ等
も収集する。データ収集部１３で収集されたデータは、
データ記録部１４に記録される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、主観量収
集を行うために比較される生体内部パラメータのプリセ
ットパターンが固定されており、被測定者が変わっても
同一のプリセットパターンで評価するしかなく、個人差
に対応できないという問題があった。

【００１０】また、算出された被測定者の生体内部パラ
メータセットのパターンと収集された主観量データとの
関係が反映されないという問題があった。

【００１１】また、主観量収集を行うタイミングは算出
された内部パラメータとプリセットパターンが一致した
ときのみであり、外部環境が変化した場合や被測定者自
身が何らかの主観的変化を感じたときに、主観量が収集
されるとは限らないという欠点があった。

【００１２】換気量の計測は被測定者にとって負担が大
きく、また、行動を制限することから、特開平３−４２
８９９号公報に示された非侵襲性呼吸量推定の方法が考
えられている。しかしながら、換気量に関する周囲長変
化対換気量関係式算出部に関して、等時間データの胴体
部周囲長変化において、胸郭部で見られた変化は同時に
腹部に見られるわけではなく、時間遅れを生じて出現す
ると考えられるためそれを考慮するべきという問題点が
ある。

【００１３】また、換気量に関する周囲長変化対換気量
関係式算出部に関して、実データを用いて検討した結
果、呼吸の速さ、胸式、腹式などの呼吸の方法および姿
勢の違う場合に、同じ関数を使うことには問題点があ
る。

【００１４】血圧の測定に関しては、簡易計測法として
上腕部、手首や指尖にカフを巻き、活力を加えて計測す
る手法などがあるが、計測部位を心臓の高さに維持する
必要や、カフ圧を常時加える必要があり、被測定者の拘
束度や圧迫による負担度が高いという問題点がある。

【００１５】自律神経系の活動状態を評価するのに、心
拍や脈拍の全変動を対象としてその大きさを指標として
用いることが多い。（たとえば、特公平１−３１３６
９，特開平５−２２８１２１，実公平３−４９６８６）
しかしながら、自律神経の状態を反映する上記の変動の
要因は複数あり、それぞれの要因が変動の大きさに対し
て相反する向きの影響を与えることがあるため、全変動
を指標として用いる技術においては、評価結果の信頼性
に欠けるという問題がある。

【００１６】一回拍出量の計測は被測定者にかなりの負
担を強いるため、血圧波形から一回拍出量を推定する方
法としてＫ．Ｈ．Ｗｅｓｓｅｌｉｎｇら（１９８３）の
ＡＳｉｍｐｌｅ Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｏ
ｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｃ
ａｄｉａｃ Ｏｕｔｐｕｔがあるが、推定値を他の生理
指標とのどういうタイミングで評価するかによって、計
測値と推定値の相関が変わるという問題点があった。

【００１７】主観量の収集に際して、特にどの質問項目
について収集したか、収集に関する履歴を考慮していな
いため、特定の収集モードに偏った収集になることを回
避できない問題点がある。また、被測定者の主観評定の
曖昧さや評定の個人差を考慮していないという欠点があ
った。また、主観評定の入力としてマウスやキーボード
を使用するため被測定者の負担が大きいという欠点があ
った。

【００１８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、主観量データが収集されるごと
に、そのときに算出された生体内部パラメータを用い
て、プリセットパターンを更新することによって、被測
定者ごとに適合したプリセットパターンを作成すること
ができ、個人差に対応できる相関調査システムを得るこ
とを目的とする。

【００１９】また、この発明は主観量収集要求を被測定
者自らが行え、さらに生理反応以外に計測されるデータ
を評価する機能を有することにより、その評価結果を用
いた主観量収集が行なうことができる相関調査システム
を得ることを目的とする。

【００２０】また、この発明は胴体部の複数点における
周囲長変化を計測し、呼吸変化量曲線の推定手段におい
ては、胴体部周囲長変化の部位の差における時間の遅れ
の問題に対処し、呼吸量を算出する際に前後数秒分の周
囲長変化から関係式を算出する手段を用いる。前記胴体
部周囲長変化と前記関数とを用いて呼吸変化量曲線を推
定し、さらに一回ごとの呼吸量を求めることで正確な換
気量を求めることができる相関調査システムを得ること
を目的とする。

【００２１】また、この発明はデータ収集に先立って、
血圧と相関関係の高い脈波と血圧を同時に計測し、脈波
の特徴量と血圧との関係式を求め、データ収集時には血
圧を計測せずに求めた関係式を用いて脈波から血圧を推
定することができる相関調査システムを得ることを目的
とする。

【００２２】また、この発明は座位、立位、仰伏位など
の姿勢の違いにより呼吸が変化する事を考慮して、被測
定者に幾つかの姿勢を指示し、姿勢を検知するセンサー
により被測定者の姿勢を検知し、その個人における姿勢
に応じた関係式を予め決定してその関係式を呼吸変化量
曲線に加え、計測中にその姿勢に化が生じた場合には、
その姿勢に応じて呼吸器変化量曲線をを変更することで
姿勢に影響されない換気量推定が行える相関調査システ
ムを得ることを目的とする。

【００２３】また、この発明は心臓の周期活動に関連し
た生体信号の呼吸性変動成分の大きさを求めるととも
に、呼吸に関連した変動を計測して呼吸の大きさと周波
数を求め、これらと、あらかじめ記憶している呼吸性変
動成分の周波数特性データを用いて、より適確に自律神
経系の活動状態を評価することができる相関調査システ
ムを得ることを目的とする。

【００２４】また、この発明は計測した一回拍出量と推
定した一回拍出量の相関と呼吸周波数との関係を事前に
被測定者ごとに求め、呼吸周波数によって推定一回拍出
量値のタイミングを決定することで高い精度で換気量を
推定することができる相関調査システムを得ることを目
的とする。

【００２５】また、この発明は主観量収集に際して、保
持した前回の主観量収集状態を考慮した主観量収集を行
なえる。また、主観量収集に先だって予め被測定者に質
問項目と尺度図と共に複数提示して範囲を回答させ、各
々の範囲に対応する値を個人の標準値として算出し、デ
ータ収集時にはこの標準値を用いて主観量評定を行なう
ことにより、被測定者の評定の曖昧さと個人差を考慮し
た主観評定を行うことができる相関調査システムを得る
ことを目的とする。

【００２６】また、この発明は主観量収集に先立って予
め被測定者の音声データを複数登録することにより、デ
ータ収集時には音声によって主観量データを入力するこ
とができる相関調査システムを得ることを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る相
関調査システムは、被測定者の生理反応を非侵襲・非拘
束で計測・処理する生理反応計測処理部と、計測された
各生理反応から生理指標を抽出する生理指標抽出部と、
抽出された生理指標から生理量および生理量パターンを
算出し、データ収集に先だって設定されている生理量に
対するパターン判定基準を用いて前記生理量パターンを
判定し結果を表示する生理量評価判定部と、前記生理量
パターン判定結果に対応してデータ収集制御を行うデー
タ収集制御部と、データ収集制御部からの制御信号によ
って制御され被測定者の主観量を収集する主観量データ
収集部と、データ収集制御部で制御信号が出力されるた
びに前記生理量評価結果を生理量パターン判定基準に反
映させる判定基準更新部と、前記データ収集制御部の制
御により被測定者の行動量および作業内容を収集する行
動量データ収集部と、前記データ収集制御部の制御によ
り被測定者がおかれている環境に関するデータを収集す
るための環境パラメータ収集部と、前述の収集データ及
び処理結果を保存するデータ記録部と、データ記録部に
記録されたデータを用いて生理量・主観量・行動量・環
境パラメータの相関解析を行うオフラインデータ解析部
と、被測定者が何らかの主観的状態あるいは変化を感じ
たときに、被測定者自身が前記データ収集制御部に主観
量入力要求信号を送る手段とを備え、被測定者の要求に
よって前記主観量収集部に主観量の入力を可能にしたも
のである。

【００２８】請求項２の発明に係る相関調査システム
は、被測定者の生理反応を非侵襲・非拘束で計測・処理
する生理反応計測処理部と、計測された各生理反応から
生理指標を抽出する生理指標抽出部と、抽出された生理
指標から生理量および生理量パターンを算出し、データ
収集に先だって設定されている生理量に対するパターン
判定基準を用いて前記生理量パターンを判定し結果を表
示する生理量評価判定部と、前記生理量パターン判定結
果に対応してデータ収集制御を行うデータ収集制御部
と、データ収集制御部からの制御信号によって制御され
被測定者の主観量を収集する主観量データ収集部と、デ
ータ収集制御部で制御信号が出力されるたびに前記生理
量評価結果を生理量パターン判定基準に反映させる判定
基準更新部と、前記データ収集制御部の制御により被測
定者の行動量および作業内容を収集する行動量データ収
集部と、前記データ収集制御部の制御により被測定者が
おかれている環境に関するデータを収集するための環境
パラメータ収集部と、前述の収集データ及び処理結果を
保存するデータ記録部と、データ記録部に記録されたデ
ータを用いて生理量・主観量・行動量・環境パラメータ
の相関解析を行うオフラインデータ解析部と、前記行動
量データ収集部にて収集される行動量データから特定の
作業内容を検出して前記データ収集制御部に主観量収集
信号を送る行動量データ解析部とを備え、データ収集に
先だって設定された特定の作業内容が検出された場合に
前記データ収集制御部に主観量収集制御信号を送り、前
記主観量データ収集部で主観量データを収集するように
したものである。

【００２９】請求項３の発明に係る相関調査システム
は、被測定者の生理反応を非侵襲・非拘束で計測・処理
する生理反応計測処理部と、計測された各生理反応から
生理指標を抽出する生理指標抽出部と、抽出された生理
指標から生理量および生理量パターンを算出し、データ
収集に先だって設定されている生理量に対するパターン
判定基準を用いて前記生理量パターンを判定し結果を表
示する生理量評価判定部と、前記生理量パターン判定結
果に対応してデータ収集制御を行うデータ収集制御部
と、データ収集制御部からの制御信号によって制御され
被測定者の主観量を収集する主観量データ収集部と、デ
ータ収集制御部で制御信号が出力されるたびに前記生理
量評価結果を生理量パターン判定基準に反映させる判定
基準更新部と、前記データ収集制御部の制御により被測
定者の行動量および作業内容を収集する行動量データ収
集部と、前記データ収集制御部の制御により被測定者が
おかれている環境に関するデータを収集するための環境
パラメータ収集部と、前述の収集データ及び処理結果を
保存するデータ記録部と、データ記録部に記録されたデ
ータを用いて生理量・主観量・行動量・環境パラメータ
の相関解析を行うオフラインデータ解析部と、前記環境
パラメータ収集部で収集される環境パラメータを解析し
て環境パラメータの変化を検出し前記データ収集制御部
に信号を送る環境パラメータ解析部とを備え、データ収
集に先だって設定された環境変化が検出された場合に前
記データ収集制御部に主観量収集制御信号を送り、前記
主観量データ収集部で主観量データを収集するようにし
たものである。

【００３０】請求項４の発明に係る相関調査システム
は、被測定者の生理反応を非侵襲・非拘束で計測・処理
する生理反応計測処理部と、計測された各生理反応から
生理指標を抽出する生理指標抽出部と、抽出された生理
指標から生理量および生理量パターンを算出し、データ
収集に先だって設定されている生理量に対するパターン
判定基準を用いて前記生理量パターンを判定し結果を表
示する生理量評価判定部と、前記生理量パターン判定結
果に対応してデータ収集制御を行うデータ収集制御部
と、データ収集制御部からの制御信号によって制御され
被測定者の主観量を収集する主観量データ収集部と、デ
ータ収集制御部で制御信号が出力されるたびに前記生理
量評価結果を生理量パターン判定基準に反映させる判定
基準更新部と 、前記データ収集制御部の制御により被測
定者の行動量および作業内容を収集する行動量データ収
集部と、前記データ収集制御部の制御により被測定者が
おかれている環境に関するデータを収集するための環境
パラメータ収集部と、前述の収集データ及び処理結果を
保存するデータ記録部と、データ記録部に記録されたデ
ータを用いて生理量・主観量・行動量・環境パラメータ
の相関解析を行うオフラインデータ解析部とを備え、前
記データ収集制御部は、主観量収集モードごとに主観量
収集に関する収集頻度、収集間隔、収集モード等の履歴
を保持する主観量収集履歴貯蔵部を有し、主観量収集信
号が生理量評価判定部より送られてくるごとに、前記主
観量収集に関する履歴を用い、主観量収集行うか否かを
判定するものである。

【００３１】請求項５の発明に係る相関調査システム
は、請求項１ないし４のいずれかに記載の相関調査シス
テムにおいて、被測定者に装着する胴体部周囲長変化検
出センサーを同一被測定者では常に定位置に装着できる
手段を備え、さらに、生理反応計測処理部に換気量計測
手段を有することにより、データ収集に先だって換気量
波形と胸郭部や腹部の胴体部の呼吸に伴う周囲長変化を
複数計測し、周囲長変化に現われる呼吸の影響の時間差
を考慮した周囲長変化波形と換気量波形との再現性のあ
る関係式を求める周囲長変化対換気量関係式算出部を有
することにより、データ収集時には換気量を計測するこ
となく生理指標抽出部で前記複数の周囲長変化波形と前
記関係式とから推定換気量波形を算出して、換気量に関
連する指標値を求め、生理量評価に反映させるものであ
る。

【００３２】請求項６の発明に係る相関調査システム
は、請求項５記載の相関調査システムにおいて、被測定
者の姿勢が、計測される周囲長変化に及ぼす影響を考慮
するため、生理反応計測処理部に姿勢計測手段を有し、
複数の姿勢ごとに周囲長変化対換気量関係式算出部で関
係式をデータ収集に先だって求め、データ収集時には生
理反応計測処理部で求められる姿勢に対応する関係式を
生理指標抽出部で１つ選択して推定換気量波形を算出
し、換気量に関連する指標値を求めて換気量に関連する
指標値を生理量評価に用いるものである。

【００３３】請求項７の発明に係る相関調査システム
は、請求項５記載の相関調査システムにおいて、被測定
者の呼吸様式が、計測される周囲長変化に及ぼす影響を
考慮するため、計測された複数の周囲長変化から、呼吸
様式を判定する呼吸様式判定手段を生理指標抽出部に有
し、呼吸様式判定手段で判定される呼吸様式ごとに周囲
長変化対換気量関係式算出部で関係式をデータ収集に先
だって求め、データ収集時には生理反応計測処理部で計
測される複数の周囲長変化から前記呼吸様式判定手段で
呼吸様式を判定し、呼吸様式に対応した関係式を生理指
標抽出部で１つ選択して推定換気量波形を算出し、換気
量に関連する指標値を求て換気量に関連する指標値を生
理量評価に用いるものである。

【００３４】請求項８の発明に係る相関調査システム
は、請求項１ないし４のいずれかに記載の相関調査シス
テムにおいて、生理反応計測処理部に血圧計測手段およ
び脈波計測手段を有し、データ収集に先だって血圧と脈
波を同時に計測し、生理指標抽出部にて血圧および脈波
の特徴量を抽出して、抽出された脈波と血圧の特徴量の
関係式を求める脈波対血圧関係式算出部を備えることに
より、データ収集時には血圧を計測することなく脈波の
特徴量と前記関係式から血圧の特徴量を推定して生理量
評価に用いるものである。

【００３５】請求項９の発明に係る相関調査システム
は、請求項１ないし４のいずれかに記載の相関調査シス
テムにおいて、生理反応計測部で呼吸に関連した変動お
よび心臓の収縮活動に関連した周期波を少なくとも１種
類ずつ計測する手段を備え、生理反応処理部に生理指標
として前記呼吸関連変動波形の主たる周期成分の大きさ
と周波数、前記心臓収縮活動関連周期波に周期的に現わ
れる特定波を検出し、そのピーク値、振幅、生起間隔な
どの特徴量を生理指標として求める手段を備え、生理量
評価判定部にて前記生理指標の時系列を解析して呼吸性
変動成分の大きさを求め、データ収集に先だって記憶し
ている呼吸性変動成分の周波数特性データ、および前記
生理反応処理部で求めた呼吸の大きさと周波数を用い
て、自律神経系の活動状態を評価する手段を備えたもの
である。

【００３６】請求項１０の発明に係る相関調査システム
は、請求項１ないし４のいずれかに記載の相関調査シス
テムにおいて、生理指標抽出部で計測された血圧波形か
ら一回拍出量を推定する一回拍出量推定手段を有し、生
理量評価判定部で推定された一回拍出量の変化を等時間
間隔データに変換し呼吸に関連した変動との位相を算出
し、算出された位相量を時間に変換する位相一時間変換
手段を有し、位相一時間変換手段によって算出された進
みまたは遅れ時間分だけ等時間間隔データに変換された
一回拍出量の評価対象区間をずらして生理量評価を行う
ものである。

【００３７】請求項１１の発明に係る相関調査システム
は、請求項１ないし４のいずれかに記載の相関調査シス
テムにおいて、主観量データ収集部に音声データ入力手
段、音声データ登録手段、音声データ認識手段を有し、
データ収集に先だって被測定者の音声データを複数種類
登録させ、データ収集時には、データ収集制御部から主
観量収集制御信号が主観量データ収集部に送られ、被測
定者が前記音声データ入力手段にて主観量を音声で入力
し、前記登録された音声データと入力された音声データ
との比較照合を行い登録データと対応した場合に評価値
を与えて、被測定者が音声による主観量データ入力する
ものである。

【００３８】

【作用】請求項１，２，３，４の発明における相関調査
システムは、生体内部パラメータのプリセットパターン
をデータ収集中に更新する機能を備えることにより、被
測定者ごとのプリセットパターンを作成することがで
き、個人差による評価基準の違いによる誤評価を防ぐこ
とができる。

【００３９】また、主観量収集が生体内部パラメータパ
ターンの比較結果だけによらず行えるので、プリセット
パターンに新規パターンとして追加登録することが可能
となり、被測定者ごとのより詳細なプリセットパターン
の作成ができる。

【００４０】請求項１の発明における相関調査システム
は、主観量収集要求を被測定者自らが行え、さらに生理
反応以外に計測されるデータを評価する機能を有するこ
とにより、色々な状況における主観量収集が行える。ま
た、請求項２の発明における相関調査システムは、被測
定者の行動の変化に応じて主観量収集が行える。さら
に、請求項３の発明における相関調査システムは、環境
の変化に応じて主観量収集が行える。

【００４１】請求項４の発明における相関調査システム
は、主観量収集に際して、主観量収集に関する履歴を保
持する手段を有し、前回の主観量収集状態を考慮した主
観量収集を行なうので、特定の収集モードに偏った収集
にならないよう満遍なく必要回数分主観量データを収集
したり、収集のタイミングを調節することが可能とな
る。

【００４２】請求項５，７の発明における相関調査シス
テムにおいては、胴体部の複数点における周囲長変化を
計測し、呼吸変化量曲線の推定手段においては、胴体部
周囲長変化の部位の差における時間の遅れの問題に対処
し、呼吸量を算出する際に前後数秒分の周囲長変化から
関係式を算出する手段を用いる。前記胴体部周囲長変化
と前記関数とを用いて呼吸変化量曲線を推定し、さらに
一回ごとの呼吸量を求める手段を有することにより、正
確な換気量推定が行える。

【００４３】請求項６の発明における相関調査システム
は、座位、立位、仰伏位などの姿勢の違いにより呼吸が
変化する事を考慮して、被測定者に幾つかの姿勢を指示
し、姿勢を検知するセンサーにより被測定者の姿勢を検
知し、その個人における姿勢に応じた関係式を予め決定
しておく。その関係式を呼吸変化量曲線の推定手段に加
える手段と、計測中にその姿勢を検知することによっ
て、姿勢変化が生じた場合には、その姿勢に応じて上記
推定手段を変更することにより、姿勢に影響されない換
気量推定が行える。

【００４４】請求項８の発明における相関調査システム
においては、データ収集に先立って、血圧と相関関係の
高い脈波と血圧を同時に計測し、脈波の特徴量と血圧と
の関係式を求め、データ収集時には血圧を計測せずに脈
波から血圧を推定することにより、計測における被測定
者の拘束度・負担度を軽減できる。

【００４５】請求項９の発明における相関調査システム
は、心臓の周期活動に関連した生体信号の呼吸性変動成
分の大きさを自律神経系の指標に用いるに際し、呼吸に
関連した変動を同時に計測して呼吸の大きさと周波数を
求め、これらと、あらかじめ記憶している呼吸性変動成
分の周波数特性データを用いて評価するようにしたの
で、前記呼吸性変動成分の大きさの変化のうち、呼吸の
変化によるものを分離して、純粋に自律神経系の状態に
よるものを評価に用いることができ、より的確な評価が
行なえる。

【００４６】請求項１０の発明における相関調査システ
ムは、計測した一回拍出量と推定した一回拍出量の相関
と呼吸周波数との関係を事前に被測定者ごとに求め、呼
吸周波数によって推定一回拍出量値のタイミングを決定
するように構成したことにより、精度の高い推定が行え
る。

【００４７】請求項１１の発明における相関調査システ
ムは、主観量収集に先立って予め被測定者の音声データ
を複数登録することにより、データ収集時には音声によ
る主観量データ入力を可能にする。

【００４８】

【実施例】実施例１． 以下、本実施例の図について説明する。図１はこの発明
の一実施例による相関調査システムを示すブロック図で
ある。図１において、２０は被測定者の生理反応を非侵
襲・非拘束で計測・処理する生理反応計測処理部、２１
は生理反応計測処理部２０で計測された各生理反応から
生理指標を抽出する生理指標抽出部、２２は生理指標抽
出部２１で抽出された生理指標から生理量を算出し、デ
ータ収集に先だって設定されている生理量に対する判定
基準を用いて生理量パターンを判定し結果を表示する生
理量評価判定部、２４は生理指標抽出部２２で算出され
た生理量パターンに対応してデータ収集に先だって設定
されている主観量収集モードに基づきデータ収集制御を
行うデータ収集制御部、２５はデータ収集制御部２４か
らの制御信号によって制御され被測定者の主観量を収集
する主観量データ収集部、２３はデータ収集制御部２４
で制御信号が出力されるたびに前記生理量評価結果を生
理量パターン判定基準に反映させるパターン判定基準更
新部、２７はデータ収集制御部２４からの制御信号によ
って被測定者の行動量および作業内容を収集する行動量
データ収集部、２６はデータ収集制御部２４からの制御
信号によって被測定者がおかれている環境に関するデー
タを収集するための環境パラメータ収集部、２８は各収
集部２５〜２７による収集データ及び処理結果を保存す
るデータ記録部、２９はデータ記録部に記録されたデー
タを用いて生理量・主観量・行動量・環境パラメータの
相関解析を行うオフライン解析部である。

【００４９】次に本実施例の動作について説明する。生
理反応計測処理部２０では、被測定者の心電図、脈波、
呼吸などの生理反応を計測しフィルタリングによりノイ
ズを除去する。生理指標抽出部２１では、計測された生
理反応より生理指標（ＲＲ間隔、Ｔ波振幅、脈波波高値
など）を抽出する。生理量評価判定部２２では、得られ
た生理指標から生体内部パラメータを算出し、パターン
判定基準更新部２３に予め設定されている生体内部パラ
メータのプリセットパターンと比較して一致するものが
存在するときはデータ収集の指示信号として使われるパ
ターン番号を決定し、生理指標値、生体内部パラメータ
パターン、パターン番号等の結果をディスプレイに表示
する。

【００５０】データ収集制御部２４は、生理量評価判定
部２２で決定されるパターン番号に従って、主観量収集
モードを決定すると共に環境パラメータ収集部２６と行
動量データ収集部２７に収集信号を送る。また、パター
ン判定基準更新部２３では、主観量データ収集が行われ
るたびに、そのときのプリセットパターンの番号と評価
された被測定者の生体内部パラメータパターンを生理量
評価判定部から受け取り、パターン番号に対応するプリ
セットパターンと受け取った内部パラメータパターンの
平均を計算し、結果をパターン番号に対応したプリセッ
トパターンとして更新する。

【００５１】主観量データ収集部２５と環境パラメータ
収集部２６及び行動量データ収集部２７は、データ収集
制御部２４からの収集信号を受け取り、各々データを収
集する。収集されたデータは１セットのデータとして、
生体内部パラメータや生理量と共にデータ記録部２８に
記録される。オフライン解析部２９では、データ収集終
了後に生理量・主観量・環境パラメータ・行動量の相関
解析を行う。

【００５２】実施例２． 図２は、この発明の一実施例による相関調査システムを
示すブロック図である。本実施例はデータ収集制御部２
４に被測定者が何等かの主観的状態あるいは変化を感じ
た時、被測定者自身が主観量収集要求信号をデータ収集
部２４に主観量を入力することを可能とした。尚、図
中、図１と同一符号は同一または相当部分を示すが、本
実施例におけるデータ収集制御部２４は生理量評価判定
部２２からの主観量収集要求と前記被測定者からの主観
量収集要求を入力できる機能を有する。

【００５３】以下、本実施例の動作を被測定者からの主
観量収集要求があった場合の動作について説明する。主
観量収集要求３０によりデータ収集制御部２４に主観量
収集要求信号が入力されると、データ収集制御部２４よ
りパターン判定基準更新部２３に信号が送られ、パター
ン判定基準更新部２３は生理量評価判定部２２から主観
量データ収集要求があった時点に対応する生体内部パラ
メータのデータを受け取り、プリセットパターンと一致
するかどうかを比較する。

【００５４】比較の結果、プリセットパターンのいずれ
かに適合した場合はプリセットパターンと受け取った内
部パラメータパターンとの平均を計算して、新たなプリ
セットパターンとしてプリセットパターンデータの更新
を行う。プリセットパターンと一致しなかった場合は、
新規のプリセットパターンとして追加登録をする。デー
タ収集制御部２４は、主観量データ、環境パラメータ、
行動量データを収集制御することは言うまでもない。

【００５５】実施例３． 図３は、この発明の一実施例による相関調査システムを
示すブロック図である。尚、図中、図１と同一符号は同
一または相当部分を示す。図において、４０は行動量デ
ータ解析部であり、行動量データを解析した結果に基づ
いて主観量収集要求信号を生成し、２４のデータ収集制
御部に送る。データ収集制御部２４は生理量評価判定部
２２からの主観量収集要求と行動量データ解析部４０か
らの主観量収集要求を入力できる機能を有する。

【００５６】以下、本実施例の動作を行動量データ解析
部４０からの主観量要求があった場合の動作について説
明する。行動量データ解析部４０からの主観量収集要求
によりデータ収集制御部２４に主観量収集要求信号が入
力されると、データ収集制御部２４よりパターン判定基
準更新部２３に信号が送られ、パターン判定基準更新部
２３は生理量評価判定部２２から主観量データ収集要求
があった時点に対応する生体内部パラメータのデータを
受け取り、プリセットパターンと一致するかどうかを比
較する。

【００５７】比較の結果、プリセットパターンのいずれ
かに適合した場合はプリセットパターンと受け取った内
部パラメータパターンとの平均を計算して、新たなプリ
セットパターンとしてプリセットパターンデータの更新
を行う。プリセットパターンと一致しなかった場合は、
新規のプリセットパターンとして追加登録をする。

【００５８】行動量データ解析部４０がデータ収集制御
部２４に送る主観量収集要求信号は、ビデオカメラ等で
作業内容や被測定者を撮影し、画像処理で特定の作業や
行動を検出して生成する。この特定の作業や行動は、予
め実験者が収集したい作業内容や行動パターンを設定し
ておけば、特定の作業内容や行動パターンの主観量収集
が行える。

【００５９】実施例４． 図４は、この発明の一実施例による相関調査システムを
示すブロック図である。尚、図中、図１と同一符号は同
一又は相当部分を示す。図において、５０は環境パラメ
ータ解析部であり、環境パラメータを解析した結果に基
づいて主観量収集要求信号を生成し、本実施例によるデ
ータ収集制御部２４に送る。データ収集制御部２４は生
理量評価判定部２２からの主観量収集要求と環境パラメ
ータ解析部４０からの主観量収集要求を入力できる機能
を有する。

【００６０】以下、本実施例の動作を環境パラメータ解
析部５０からの主観量要求があった場合の動作について
説明する。環境パラメータ解析部５０では、環境変化、
例えば、警告音の発生や設定室温と実際の室温の差、室
内騒音の増加等を検出して、主観量収集要求信号を生成
する。生成された主観量収集要求はデータ収集制御部２
４に入力され、実施例２同様に、パターン判定基準更新
部２３は生理量評価判定部２２からデータ収集要求があ
った時点に対応する生体内部パラメータのデータを受け
取り、プリセットパターンと一致するかどうかを比較す
る。

【００６１】比較の結果、プリセットパターンのいずれ
かに適合した場合はプリセットパターンと受け取った内
部パラメータパターンとの平均を計算して、新たなプリ
セットパターンとしてプリセットパターンデータの更新
を行う。プリセットパターンと一致しなかった場合は、
新規のプリセットパターンとして追加登録する。

【００６２】上記の実施例１〜４では、パターン判定基
準更新部２３において、生体内部パラメータパターンと
プリセットパターンの平均を主観量データ収集時に計算
してプリセットパターンの更新を行うように構成してい
るが、平均を計算せずに評価結果の生体内部パラメータ
パターンを更新データとしてそのまま用いてもよい。ま
た、評価される生体内部パラメータ全てについて、プリ
セットパターンの更新を行うのではなく、ある一定の基
準を超えたパラメータだけについてプリセットパターン
の基準値を更新してもよい。

【００６３】また、主観量収集要求方法を実施例では単
一で構成しているが、複数の方法を組み合わせて構成し
てもよい。

【００６４】さらに、実施例２〜４において、プリセッ
トパターンと主観量収集要求時点の生体内部パラメータ
パターンが一致しなかった場合、このときの生体内部パ
ラメータパターンを新規のプリセットパターンとして追
加登録するようにしているが、データ記録部２８に主観
量データと共に記録するだけでもよい。

【００６５】実施例５． 図５は請求項５に記載された相関調査システムに搭載す
る呼吸推定部の実施例を示すブロック図である。呼吸デ
ータ検出部６１においては、被測定者に対して、一定呼
吸（速い、遅い、普通）、腹式、胸式呼吸といった課題
を行なうよう指示し、その時の呼吸量変化を測定する。

【００６６】図５の呼吸変化量曲線推定関数算出部６２
で関係式あるいは関数係数を計算し、それを呼吸変化量
曲線推定関数演算部６３において設定し、一回呼吸量算
出部６４においては、胴体部周囲長変化量から呼吸量を
求める。

【００６７】図６の呼吸センサー装着ベスト７１は、周
囲長変化検出センサーを埋め込んだ、体表面との間に隙
間があまりないような衣服である。請求項５に記載の相
関調査システムにおいて、これを着用して、個人ごとに
周囲長変化検出センサー装着位置を定位置に固定するこ
とができる。

【００６８】実施例６． 図７の姿勢検知センサー８１のように、被測定者の腰に
付けた磁場を利用した三次元位置センサー（Ｐｏｌｈｅ
ｍｏｕｓセンサー）により基準位置からの被測定者の腰
の位置を計測する。図８は、請求項５に記載の相関調査
システムに搭載する呼吸推定部の実施例を示すブロック
図であり、請求項５に姿勢を考慮する手段を加えたもの
である。まず計測前に、被測定者に座位、立位、仰伏位
などの姿勢を指示する。

【００６９】その間に図８の姿勢検出部９１において検
出した被測定者の姿勢を、姿勢判定部９２で判定し、個
人ごとの姿勢の特徴を反映した関係式を姿勢判定関数算
出部９３で算出し、姿勢別呼吸変化量曲線推定関数算出
部９４に設定しておく。計測中には、姿勢判定部９２で
判定された姿勢に対し、姿勢別呼吸変化量曲線推定関数
算出部９４において、予め用意されている姿勢に応じた
関係式から自動的に選択され、姿勢を考慮に入れた、個
人に応じた呼吸量推定が可能になる。

【００７０】実施例７． 図９は、請求項５に記載の相関調査システムに搭載する
呼吸推定部の実施例を示すブロック図であって計測前
に、被測定者対して数種の速度の異なる呼吸や、胸式あ
るいは腹式などの呼吸の方法を指示する。図９の呼吸方
法別呼吸データ検出部１０１においてその間の呼吸を計
測し、呼吸変化量曲線推定関数算出部１０２で算出する
ことによって、各人における呼吸の方法の特徴を反映し
精度を向上させるために、普通の状況によって呼吸の方
法が適度に分布するように呼吸の方法の範囲を検討し、
呼吸方法別呼吸変化量曲線推定関数算出部１０３に設定
する。

【００７１】計測中には、その姿勢に応じて、呼吸方法
別呼吸変化量曲線推定関数算出部１０３において予め用
意された呼吸量推定のための関数から選択され、その時
々に応じた呼吸方法、あるいはその個人の特徴を反映し
た呼吸の方法を考慮した呼吸量推定が可能になる。

【００７２】実施例８． 図１０は、請求項８に記載の相関調査システムの一実施
例を示す構成図である。図において、２０は生理反応計
測処理部、２１は生理指標抽出部、１１０は特徴量抽出
部、１１１は関係式算出部、１１２は関係式貯蔵部、１
１３は推定値算出部である。本実施例では、生理指標抽
出に際し、データ収集に先だって血圧と脈波を同時計測
し、脈波から血圧を推定するための関係式を求め、デー
タ収集時には血圧を計測せずに脈波から血圧を推定す
る。

【００７３】次に本実施例の動作について説明する。先
ず、実験前のキャリブレーション（関係式算出）におい
て、生理反応計測部２０で計測した血圧と脈波に対し、
生理指標抽出部２１における特徴量抽出部１１０で、１
拍ごとに、例えば最高血圧値、脈波伝達時間、脈波高な
どの特徴量を抽出し、一定件数のデータセットを獲得す
る（ｍ指標×ｎ件）。

【００７４】次に、関係式算出部１１１において、この
データセットに対し、基準変数Ｙに最高血圧値、説明変
数Ｘに脈波伝達時間、脈波高、心拍を用いた重回帰分析
を行い、推定のための重み付けを得る。（すなわち、以
下の線形式を満足する重み付けを算出する。）

【００７５】 Ｙ＝ａ１＊Ｘ１＋ａ２＊Ｘ２＋ａ３＊Ｘ３＋．．．ａｍ＊Ｘｍ＋ｂ， 但し Ｙ；基準変数（血圧） Ｘｋ；説明変数（脈波からの特徴量、ｋ＝１〜ｍ） ａｋ；各特徴量に対する重み付け ｂ；切片

【００７６】そして、これらの係数を、関係式貯蔵部１
１２に貯蔵する。次に、データ収集の際には、生理反応
計測部２０では血圧は計測せず、上記関系式算出に際し
て説明変数Ｘに用いた脈波の特徴量を特徴量抽出部１１
１で抽出し、関係式貯蔵部１１２に貯蔵された関係式を
用い、推定値算出部１１３で推定血圧値ｙｉを１拍毎に
算出する。

【００７７】 ｙｉ＝ａ１＊ｘ１ｉ＋ａ２＊ｘ２ｉ＋ａ３＊ｘ３ｉ＋．．．ａｍ＊ｘｍｉ＋ｂ 但し ｙｉ；ｉ番目の推定血圧値 ｘｋｉ；ｉ番目の脈波特徴量（ｋ＝１〜ｍ） ａｋ；各特徴量に対する重み付け ｂ；切片

【００７８】このように、本実施例により、データ収集
時には血圧を計測せず、簡便に計測できる脈波から推定
するため、計測における被測定者の拘束度・負担度を軽
減できる。

【００７９】本実施例では、基準変数に最高血圧値を用
いたが、平均血圧でもよい。また、説明変数に用いた特
徴量のうち、心拍は心電図から求めてもよく、脈波伝達
時間は心電図Ｒ波から脈波基点までの時間の他、２部位
の脈波の基点の到達時間差を用いてもよい。

【００８０】実施例９． 図１１は請求項９に記載の相関調査システムの一実施例
を示すブロック図である。図において、１２１は呼吸に
関連した変動を計測する第１計測手段、１２２は第１計
測手段１２１により計測した変動波形の主たる周期成分
の大きさと周波数を求める第１解析手段、１２３は心臓
の収縮活動に関連した周期波を計測する第２計測手段、
１２４は第２計測手段１２３により計測した上記周期波
に周期的に現われる特定波を検出する検出手段、１２５
は上記特定波のピーク値、振幅、生起間隔などの特徴量
を求める第２解析手段である。

【００８１】１２６は上記特徴量の時系列を解析して呼
吸性変動成分の大きさを求める第３解析手段、１２７は
あらかじめ記憶している呼吸性変動成分の周波数特性デ
ータ、１２８は周波数特性データおよび第１解析手段１
２２により求めた呼吸の大きさと周波数、ならびに第３
解析手段１２６により求めた呼吸性変動成分の大きさを
用いて、自律神経系の活動状態を評価する評価手段であ
る。

【００８２】次に、本実施例の動作について説明する。
第１計測手段１２１では、被測定者の呼吸に関連した変
動を計測する。これには、たとえば、マスクやマウスピ
ースを装着して呼吸量を直接計測してもよいし、被測定
者の負担軽減のためには、伸縮性可変抵抗素子などによ
り胸部や腹部の周囲長を計測して推定してもよい。

【００８３】また、鼻孔にサーミスタを装着して呼吸に
よる温度変化を計測して推定してもよい。さらには、非
接触で、ビデオ画像から胸郭、腹部の動きを計測して推
定したり、超音波による計測などが考えられる。

【００８４】第１解析手段１２２では、第１計測手段１
２１で計測した呼吸に関連した変動から、主な周期成分
の大きさと周波数を求める。これには、たとえば、一定
時間の変時系列データの周波数解析を行い、パワースペ
クトルあるいは振幅スペクトル上でのピーク値とピーク
周波数を求めればよい。鋭いピークが求まらなかった
り、複数のピークが生じることを考慮すると、重み付け
平均値により重心周波数を求めこれを呼吸周波数とし、
その周りの一定周波数内のパワーあるいは振幅の平均値
を呼吸の大きさとする方が望ましい。

【００８５】第２計測手段１２３では、心臓の収縮活動
に関連した周期波を計測する。これには、たとえば表面
電極を胸部や四肢に装着して心電図を計測してもよい
し、指尖や耳垂に光電式のトランスデューサを装着して
脈波を計測してもよい。マイクにより心音を計測しても
よい。観血的に、あるいは、非侵襲的な方法、たとえば
容積補償法などで連続血圧を計測してもよい。

【００８６】検出手段１２４では、第２計測手段１２３
により計測した心臓の収縮活動に関連した周期波に周期
的に現われる特定波を検出する。特定波としては、一拍
ごとの極大値や極小値が検出しやすく、たとえば、心電
図ではＲ波、脈波では縮峰点か基点、血圧では、収縮期
血圧か拡張期血圧などが考えられる。これらの特定波の
検出は、電気回路あるいは、ソフトウェアにより実現で
きる。

【００８７】第２解析手段１２５では、検出手段１２４
で検出した特定波のピーク値、振幅、生起間隔などの特
徴量を求める。

【００８８】第３解析手段１２６では、第２解析手段１
２５で求めた特徴量の時系列を解析して呼吸性変動成分
の大きさを求める。これには、第１解析手段１２２と同
様のスペクトル解析を用いてもよいし、呼吸周波数を中
心周波数とするバンドパスフィルタを用いてもよい。

【００８９】評価手段１２８では、データ収集に先だっ
て記憶している呼吸性変動成分の周波数特性データ１２
７と、第１解析手段１２１により求めた呼吸の大きさと
周波数、ならびに第３解析手段１２６により求めた呼吸
性変動成分の大きさを用いて、自律神経系の活動状態を
評価する。周波数特性データ１２７は、呼吸の大きさ
（Ａ）と呼吸周波数（Ｆ）とに対する呼吸性変動成分の
大きさの関数（ＲＦ）として与えられる。ＦとＲＦを対
数値とすると、例に示すように関数ｆは傾きが−１近辺
の一次式になることが多い。

【００９０】 一般形： ＲＦ＝ｆ（Ｆ，Ａ） 例 ：ｌｏｇ（ＲＦ）＝ａ＊Ａ＊ｌｏｇ（Ｆ）＋ｂ

【００９１】これは、呼吸統制実験を行って呼吸周波数
ごとの呼吸性変動成分の大きさを求めるなどして個人ご
とに用意してもよいし、年齢や性別、体格などの属性ご
とに用意したもので代用してもよい。評価方法は、たと
えば、そのときの呼吸の大きさをＡｔ、周波数をＦｔ、
呼吸性変動成分の大きさをＲＦｔとすると以下の式で求
められる。

【００９２】Ｉｎｄｅｘ＝ＲＦｔ／ｆ（Ｆｔ，Ａｔ）

【００９３】この場合、普通の状態ではＩｎｄｅｘ＝１
となり、Ｉｎｄｅｘ＜１は呼吸性変動成分が小さいこと
を示し、評価対象が心拍の呼吸性変動成分の場合には、
圧受容体反射のケインの低下を意味することになる。

【００９４】実施例１０． 図１２は、請求項１０に記載の一回拍出量推定方法の示
したフローチャートの一実施例である。図において、１
３１は計測された血圧波形をデジタル変換するデータサ
ンプリング部、１３２はデータサンプリング部１３１で
デジタル変換された血圧波形から拡張期血圧時点を検出
する拡張期血圧検出部、１３３は収縮期血圧時点後の変
曲点の時点を検出する変曲点検出部、１３４は拡張期血
圧時点から変曲点時点までの拡張期血圧値を基準とした
血圧値（振幅）データの総和を求める面積計算部、１３
５は一回拍出量値を算出する一回拍出量算出部、１３６
は算出された一回拍出量のタイミングを時間補正用デー
タ１３７を用いて補正する時間特性補正部である。

【００９５】次に動作について説明する。計測された血
圧波形はサンプリング部１３１によりデジタル値に変換
される。デジタル値に変換された血圧波形から拡張期血
圧検出部１３２により拡張期血圧時点が検出される。変
曲点検出部１３３では、収縮期血圧時点後の変曲点の時
点を検出する。面積計算部１３４では、前記拡張期血圧
時点から変曲点時点までの拡張期血圧値を基準とした血
圧値（振幅）データの総和を求める。

【００９６】この総和と一回拍出量が比例関係にあるこ
とから、事前に求めておいた比例係数を用いて、一回拍
出量算出部１３５で一回拍出量値を算出する。ここで算
出された一回拍出量値のタイミングを補正するために、
時間特性補正部１３６で予め求めておいた時間補正用デ
ータ１３７を用いてタイミングの補正を行い推定一回拍
出量とする。

【００９７】時間補正用のデータは、予め計測した一回
拍出量と推定一回拍出量との相関関係を調べ、呼吸周波
数を基準とした位相関係を求め、補正用の時間データを
作成しておけばよい。また、このときに計測した一回拍
出量と推定一回拍出量の比例係数を併せて求めておけば
よい。

【００９８】実施例１１． 図１３は、請求項４に記載の相関調査システムの一実施
例を示す構成図である。図１３において、２２は生理量
評価判定部、２４はデータ収集制御部、２５は主観量デ
ータ収集部である。データ収集制御部２４は主観量収集
履歴貯蔵部１４０、主観量収集履歴算出部１４１、主観
量収集判定部１４２を有している。本実施例では、デー
タ収集制御部２４での主観量収集判定に際し、主観量収
集モードごとに主観量収集に関する収集頻度、収集間
隔、収集モード等の履歴を保持し、前回の収集モードや
収集からの時間経過、各収集モードの実行回数等を算出
して、これらを考慮して主観量収集行うか否かを判定す
る。

【００９９】次に動作について説明する。データ収集
時、まず主観量データ収集部２５に主観量データが入力
されると、データ収集制御部２４の主観量データ収集履
歴貯蔵部１４０に、主観量収集モードごとに主観量収集
に関する収集頻度、収集間隔、収集モード等の履歴が保
持される。次に、主観量収集信号が生理量評価判定部２
２より送られてくるごとに、主観量収集履歴算出部１４
１では、主観量収集履歴貯蔵部１４０に保持された前記
主観量収集に関する履歴を用い、前回の収集モード、前
回の収集からの時間経過、各収集モードの実行回数等を
算出する。主観量収集判定部１４２は、この算出結果を
用い、予め記録している判定ロジックに従って、主観量
収集行うか否かを判定する。

【０１００】このように、本実施例では、主観量データ
収集に際して、前回の収集状態を考慮した収集を行なう
ので、特定の収集モードに偏った収集にならないよう各
収集モードについて満遍なく必要回数分主観量データを
収集するなど効率の良いデータ収集ができる。また、収
集のタイミングを調節することにより、頻繁に主観量入
力を促すことを回避でき、被測定者への負担を軽減でき
る。

【０１０１】本実施例では、個々の主観量収集判定につ
いて説明したが、すべてのモードで必要データ件数が満
たされたらデータ収集を終了するようにしてもよい。

【０１０２】実施例１２． 図１４は、本発明の一実施例による相関調査システムを
示す構成図である。図１４において、２４はデータ収集
制御部、２５は主観量データ収集部であり、主観量デー
タ収集部２５は主観量入力部１５０、主観量尺度値算出
部１５１、主観量尺度値記録部１５２を有している。本
実施例では、主観量データ収集に際し、データ収集に先
立って、予め被測定者に質問項目を尺度と共に複数提示
して範囲を回答させ、各々の範囲に対応する値を標準値
を算出し、データ収集時にはこの標準値を用いて主観量
評価を行う。

【０１０３】即ち、吉川ら（１９９４）のファジイ系列
範疇法（吉川・西村：多重尺度図法とＢｅｔｗｅｅｎ集
合によるファジィ範疇法の改良．電子情報通信学会論文
誌Ｊ７７−Ｄ−ＩＩ，１，１５４−１６１，１９９
４．）による主観評定を行うものである。ファジイ系列
範疇法では、予め被測定者に質問項目として「非常に」
などの程度を表す副詞をグラフ尺度図とともに提示し、
その副詞の表す範囲を回答させファジイメンバーシップ
関数を得、尺度値はそのファジイメンバーシップ関数か
ら算出し、実際の評定には副詞での回答を求めるが、回
答値には予め求めた尺度値を与えるものである。

【０１０４】次に動作について説明する。まず、データ
収集に先立ち、主観量入力部１５０より被測定者に質問
項目を尺度と共に複数例えばＣＲＴディスプレイ上提示
し、各項目が表す程度の範囲を回答させ、例えばキーボ
ードなどで入力させる。入力された回答値は、次に、主
観量尺度値算出部１５１で、例えばファジィメンバーシ
ップ関数として評価され、さらに重心法などにより脱フ
ァジィ値が求められ、主観量尺度値登録部１５２に登録
される。

【０１０５】データ収集時には、データ収集制御部２４
から主観量収集信号が主観量データ収集部２５の主観量
入力部１５０に送られ、主観量入力部１５０で主観量収
集モードに応じた質問項目が複数提示され、これに対す
る回答値が例えばキーボードなどを用いて入力される毎
に、主観量尺度値算出部１５１では、主観量尺度値登録
部１５２に予め登録された質問項目に該当する尺度値を
検索し、その尺度値が主観量データとしてデータ記録部
２８に記録される。

【０１０６】このように、本実施例により、ファジイ系
列範疇法を用いた主観量評価を行うことができ、被測定
者の主観評定の曖味さと個人差を考慮した主観評価値が
得られる。

【０１０７】本実施例では、主観量入力手段にキーボー
ドを用いたが、その他マウス、トラックボール、ジョイ
スティックなどでもよい。また、スコア化は主観量デー
タ入力毎ではなく、データ収集時にはデータ記録部２８
に回答値をそのまま貯蔵しておき、データ収集後に一括
して主観量尺度値算出部１５１でスコア化してもよい。

【０１０８】実施例１３． 図１５は、請求項１１に記載の相関調査システムの一実
施例を示す構成図である。図１５において、２４はデー
タ収集制御部、２５は主観量データ収集部である。主観
量データ収集部２５は音声データ入力部１６０、音声デ
ータ評価部１６１、音声データ登録部１６２を有してい
る。本実施例では、主観量データ収集に際し、データ収
集に先立って、予め被測定者の音声データを複数種類登
録させ、データ収集時には、被測定者は音声による主観
量データ入力を行う。

【０１０９】次に動作について説明する。まず、データ
収集に先立ち、音声データ入力部１５０より被測定者に
質問項目を複数例えばＣＲＴディスプレイ上提示し、各
項目に対する回答を口頭で、例えばマイクを用いて音声
データとして入力させる。入力された音声データは、次
に、音声データ評価部１６１で、例えば周波数やフォル
マントなど音声データとしての特徴が評価され、音声デ
ータスコアに変換さ、さらに音声データ登録部１６２に
登録される。

【０１１０】データ収集時には、データ収集制御部２４
から主観量収集信号が主観量データ収集部２５の音声デ
ータ入力部１６０に送られ、音声データ入力部１６０で
主観量収集モードに応じた質問項目が複数提示される。
質問項目に対する回答値が口頭で音声データとして入力
される毎に、音声データ評価部１６１では、入力された
音声データの特徴を評価し、音声データ登録部１６２に
予め登録された質問項目に該当する音声データスコアを
検索し、そのスコアが主観量データとしてデータ記録部
２８に記録される。

【０１１１】このように、本実施例により、音声データ
を用いた主観量評価を行うことができ、被測定者は、作
業を中断することなく主観評定ができより負担の低い主
観評定が行える。また、予め音声データを登録する際、
素張やリラックス状態を誘発する課題（暗算や音楽提示
など）を質問項目とともに提示することにより、素張時
やリラックス時の声調変化による評価を行うことができ
る。

【０１１２】本実施例では、音声データ入力手段にマイ
ク用いたが、その他の手段でもよい。また、スコア化は
音声データ入力毎ではなく、データ収集時にはデータ記
録部２８に音声データを回答値をそのまま貯蔵してお
き、データ収集後に一括して音声データ評価部１６１で
スコア化してもよい。

【０１１３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、被測定者の生
理反応を非侵襲・非拘束で計測・処理する生理反応計測
処理部と、計測された各生理反応から生理指標を抽出す
る生理指標抽出部と、抽出された生理指標から生理量お
よび生理量パターンを算出し、データ収集に先だって設
定されている生理量に対するパターン判定基準を用いて
前記生理量パターンを判定し結果を表示する生理量評価
判定部と、前記生理量パターン判定結果に対応してデー
タ収集制御を行うデータ収集制御部と、データ収集制御
部からの制御信号によって制御され被測定者の主観量を
収集する主観量データ収集部と、データ収集制御部で制
御信号が出力されるたびに前記生理量評価結果を生理量
パターン判定基準に反映させる判定基準更新部と、前記
データ収集 制御部の制御により被測定者の行動量および
作業内容を収集する行動量データ収集部と、前記データ
収集制御部の制御により被測定者がおかれている環境に
関するデータを収集するための環境パラメータ収集部
と、前述の収集データ及び処理結果を保存するデータ記
録部と、データ記録部に記録されたデータを用いて生理
量・主観量・行動量・環境パラメータの相関解析を行う
オフラインデータ解析部と、被測定者が何らかの主観的
状態あるいは変化を感じたときに、被測定者自身が前記
データ収集制御部に主観量入力要求信号を送る手段を備
え、被測定者の要求によって前記主観量収集部に主観量
の入力を可能にしたので、計測した生理反応から生体内
部パラメータに変換し、複数のパラメータをパターンと
してプリセットパターンと比較し、一致したときにデー
タを収集する動作を繰り返す中で、収集された内部パラ
メータのデータを用いてプリセットパターンを更新して
いくことで、被測定者ごとに適合したプリセットパター
ンが構築でき、個人差が考慮されたデータ収集が行える
効果がある。また、主観量収集要求を被測定者自らが行
え、さらに生理反応以外に計測されるデータを評価する
機能を有することにより、色々な状況における主観量収
集が行えるという効果がある。さらに、生理反応の計測
の必要性に応じたタイミングで有効な計測が可能とな
る。

【０１１４】請求項２の発明によれば、被測定者の生理
反応を非侵襲・非拘束で計測・処理する生理反応計測処
理部と、計測された各生理反応から生理指標を抽出する
生理指標抽出部と、抽出された生理指標から生理量およ
び生理量パターンを算出し、データ収集に先だって設定
されている生理量に対するパターン判定基準を用いて前
記生理量パターンを判定し結果を表示する生理量評価判
定部と、前記生理量パターン判定結果に対応してデータ
収集制御を行うデータ収集制御部と、データ収集制御部
からの制御信号によって制御され被測定者の主観量を収
集する主観量データ収集部と、データ収集制御部で制御
信号が出力されるたびに前記生理量評価結果を生理量パ
ターン判定基準に反映させる判定基準更新部と、前記デ
ータ収集制御部の制御により被測定者の行動量および作
業内容を収集する行動量データ収集部と、前記データ収
集制御部の制御により被測定者がおかれている環境に関
す るデータを収集するための環境パラメータ収集部と、
前述の収集データ及び処理結果を保存するデータ記録部
と、データ記録部に記録されたデータを用いて生理量・
主観量・行動量・環境パラメータの相関解析を行うオフ
ラインデータ解析部と、前記行動量データ収集部にて収
集される行動量データから特定の作業内容を検出して前
記データ収集制御部に主観量収集信号を送る行動量デー
タ解析部とを備え、データ収集に先だって設定された特
定の作業内容が検出された場合に前記データ収集制御部
に主観量収集制御信号を送り、前記主観量データ収集部
で主観量データを収集するようにしたので、行動の変化
に応じて、生理反応の計測の必要性に応じたタイミング
で有効な計測が可能となる。

【０１１５】請求項３の発明によれば、被測定者の生理
反応を非侵襲・非拘束で計測・処理する生理反応計測処
理部と、計測された各生理反応から生理指標を抽出する
生理指標抽出部と、抽出された生理指標から生理量およ
び生理量パターンを算出し、データ収集に先だって設定
されている生理量に対するパターン判定基準を用いて前
記生理量パターンを判定し結果を表示する生理量評価判
定部と、前記生理量パターン判定結果に対応してデータ
収集制御を行うデータ収集制御部と、データ収集制御部
からの制御信号によって制御され被測定者の主観量を収
集する主観量データ収集部と、データ収集制御部で制御
信号が出力されるたびに前記生理量評価結果を生理量パ
ターン判定基準に反映させる判定基準更新部と、前記デ
ータ収集制御部の制御により被測定者の行動量および作
業内容を収集する行動量データ収集部と、前記データ収
集制御部の制御により被測定者がおかれている環境に関
するデータを収集するための環境パラメータ収集部と、
前述の収集データ及び処理結果を保存するデータ記録部
と、データ記録部に記録されたデータを用いて生理量・
主観量・行動量・環境パラメータの相関解析を行うオフ
ラインデータ解析部と、前記環境パラメータ収集部で収
集される環境パラメータを解析して環境パラメータの変
化を検出し前記データ収集制御部に信号を送る環境パラ
メータ解析部とを備え、データ収集に先だって設定され
た環境変化が検出された場合に前記データ収集制御部に
主観量収集制御信号を送り、前記主観量データ収集部で
主観量データを収集するようにしたので、環境変化に応
じて、生理反応の計測の必要性 に応じたタイミングで有
効な計測が可能となる。

【０１１６】請求項４の発明によれば、被測定者の生理
反応を非侵襲・非拘束で計測・処理する生理反応計測処
理部と、計測された各生理反応から生理指標を抽出する
生理指標抽出部と、抽出された生理指標から生理量およ
び生理量パターンを算出し、データ収集に先だって設定
されている生理量に対するパターン判定基準を用いて前
記生理量パターンを判定し結果を表示する生理量評価判
定部と、前記生理量パターン判定結果に対応してデータ
収集制御を行うデータ収集制御部と、データ収集制御部
からの制御信号によって制御され被測定者の主観量を収
集する主観量データ収集部と、データ収集制御部で制御
信号が出力されるたびに前記生理量評価結果を生理量パ
ターン判定基準に反映させる判定基準更新部と、前記デ
ータ収集制御部の制御により被測定者の行動量および作
業内容を収集する行動量データ収集部と、前記データ収
集制御部の制御により被測定者がおかれている環境に関
するデータを収集するための環境パラメータ収集部と、
前述の収集データ及び処理結果を保存するデータ記録部
と、データ記録部に記録されたデータを用いて生理量・
主観量・行動量・環境パラメータの相関解析を行うオフ
ラインデータ解析部とを備え、前記データ収集制御部
は、主観量収集モードごとに主観量収集に関する収集頻
度、収集間隔、収集モード等の履歴を保持する主観量収
集履歴貯蔵部を有し、主観量収集信号が生理量評価判定
部より送られてくるごとに、前記主観量収集に関する履
歴を用い、主観量収集行うか否かを判定するようにした
ので、主観量データ収集に際しては特定の収集モードに
偏った収集にならないよう各収集モードについて満遍な
く必要回数分主観量データを収集するなど効率の良いデ
ータ収集ができ、また、収集のタイミングを調節するこ
とにより、頻繁に主観量入力を促すことを回避でき、被
測定者への負担を軽減できるという効果がある。

【０１１７】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
４のいずれかに記載の相関調査システムにおいて、被測
定者に装着する胴体部周囲長変化検出センサーを同一被
測定者では常に定位置に装着できる手段を備え、さら
に、生理反応計測処理部に換気量計測手段を有すること
により、データ収集に先だって換気量波形と胸郭部や腹
部の胴体部の呼吸に伴う周囲長変化を複数計測し、周囲
長変化に現われる呼吸の影響の時間差を考慮した周囲長
変化波形と換気量波形との再現性のある関係式を求める
周囲長変化対換気量関係式算出部を有することにより、
データ収集時には換気量を計測することなく生理指標抽
出部で前記複数の周囲長変化波形と前記関係式とから推
定換気量波形を算出して、換気量に関連する指標値を求
め、生理量評価に反映させるようにしたので、胴体部周
囲長変化と前記関数とを用いて呼吸変化量曲線を推定
し、さらに一回ごとの呼吸量を求めることにより、正確
な換気量推定が行えるという効果がある。

【０１１８】請求項６の発明によれば、請求項５記載の
相関調査システムにおいて、被測定者の姿勢が、計測さ
れる周囲長変化に及ぼす影響を考慮するため、生理反応
計測処理部に姿勢計測手段を有し、複数の姿勢ごとに周
囲長変化対換気量関係式算出部で関係式をデータ収集に
先だって求め、データ収集時には生理反応計測処理部で
求められる姿勢に対応する関係式を生理指標抽出部で１
つ選択して推定換気量波形を算出し、換気量に関連する
指標値を求めて換気量に関連する指標値を生理量評価に
用いるようにしたので、座位、立位、仰伏位などの姿勢
の違いにより呼吸が変化する事を考慮して、被測定者に
幾つかの姿勢を指示し、姿勢を検知するセンサーにより
被測定者の姿勢を検知し、その個人における姿勢に応じ
た関係式を呼吸変化量曲線に加え、計測中にその姿勢を
検知することによって、姿勢変化が生じた場合には、そ
の姿勢に応じて推定換気量を変更することにより、姿勢
に影響されない換気量推定が行えるという効果がある。

【０１１９】請求項７の発明によれば、請求項５記載の
相関調査システムにおいて、被測定者の呼吸様式が、計
測される周囲長変化に及ぼす影響を考慮するため、計測
された複数の周囲長変化から、呼吸様式を判定する呼吸
様式判定手段を生理指標抽出部に有し、呼吸様式判定手
段で判定される呼吸様式ごとに周囲長変化対換気量関係
式算出部で関係式をデータ収集に先だって求め、データ
収集時には生理反応計測処理部で計測される複数の周囲
長変化から前記呼吸様式判定手段で呼吸様式を判定し、
呼吸様式に対応した関係式を生理指標抽出部で１つ選択
して推定換気量波形を算出し、換気量に関連する指標値
を求て換気量に関連する指標値を生理量評価に用いるよ
うにしたので、正確な換気量推定が行えるという効果が
ある。

【０１２０】請求項８の発明によれば、請求項１ないし
４のいずれかに記載の相関調査システムにおいて、生理
反応計測処理部に血圧計測手段および脈波計測手段を有
し、データ収集に先だって血圧と脈波を同時に計測し、
生理指標抽出部にて血圧および脈波の特徴量を抽出し
て、抽出された脈波と血圧の特徴量の関係式を求める脈
波対血圧関係式算出部を備えて、データ収集時には血圧
を計測することなく脈波の特徴量と前記関係式から血圧
の特徴量を推定して生理量評価に用いるようにしたの
で、予め血圧と脈波の関係式を求めておけばデータ収集
時には血圧を計測せず、簡便に計測できる脈波から関係
式を用いて血圧を推定するため、計測における被測定者
の拘束度・負担度を軽減するという効果がある。

【０１２１】請求項９の発明によれば、請求項１ないし
４のいずれかに記載の相関調査システムにおいて、生理
反応計測部で呼吸に関連した変動および心臓の収縮活動
に関連した周期波を少なくとも１種類ずつ計測する手段
と、生理反応処理部に生理指標として前記呼吸関連変動
波形の主たる周期成分の大きさと周波数、前記心臓収縮
活動関連周期波に周期的に現われる特定波を検出し、そ
のピーク値、振幅、生起間隔などの特徴量を生理指標と
して求める手段と、生理量評価判定部にて前記生理指標
の時系列を解析して呼吸性変動成分の大きさを求め、デ
ータ収集に先だって記憶している呼吸性変動成分の周波
数特性データ、および前記生理反応処理部で求めた呼吸
の大きさと周波数を用いて、自律神経系の活動状態を評
価する手段とを備えたので、心臓の周期活動に関連した
生体信号の呼吸性変動成分の大きさを自律神経系の指標
に用いる際、呼吸に関連した変動を同時に計測して呼吸
の大きさと周波数を求め、これらと予め記憶している呼
吸性変動成分の周波数特性データを用いて評価するよう
にしたので、前記呼吸性変動成分の大きさの変化のう
ち、呼吸の変化によるものを分離して純粋に自律神経系
の状態によるものを評価に用いることができためより的
確な評価が行えるという効果がある。

【０１２２】請求項１０の発明によれば、請求項１ない
し４のいずれかに記載の相関調査システムにおいて、生
理指標抽出部で計測された血圧波形から一回拍出量を推
定する一回拍出量推定手段と、生理量評価判定部で推定
された一回拍出量の変化を等時間間隔データに変換し呼
吸に関連した変動との位相を算出し、算出された位相量
を時間に変換する位相−時間変換手段とを備え、位相−
時間変換手段によって算出された進みまたは遅れ時間分
だけ等時間間隔データに変換された一回拍出量の評価対
象区間をずらして生理量評価を行うようにしたので、計
測した一回拍出量と推定した一回拍出量の相関と呼吸周
波数との関係を事前に被測定者ごとに求め、呼吸周波数
によって推定一回拍出量値のタイミングを決定するよう
に構成したことにより、精度の高い推定が行えるという
効果がある。

【０１２３】請求項１１の発明によれば、請求項１ない
し４のいずれかに記載の相関調査システムにおいて、主
観量データ収集部に音声データ入力手段、音声データ登
録手段、音声データ認識手段を有し、データ収集に先だ
って被測定者の音声データを複数種類登録させ、データ
収集時には、データ収集制御部から主観量収集制御信号
が主観量データ収集部に送られ、被測定者が前記音声デ
ータ入力手段にて主観量を音声で入力し、前記登録され
た音声データと入力された音声データとの比較照合を行
い登録データと対応した場合に評価値を与えるなど、被
測定者が音声による主観量データ入力を行えるようにし
たので、音声データを用いた主観量評価を行うことがで
き、被測定者は、作業を中断することなく主観評定がで
きより負担の低い主観評定が行える。また、予め音声デ
ータを登録する際、緊張やリラックス状態を誘発する課
題（暗算や音楽提示など）を質問項目とともに提示する
ことにより、緊張時やリラックス時の声調変化による評
価を行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例による相関調査システム
を示すブロック図である。

【図２】 この発明の一実施例による相関調査システム
を示すブロック図である。

【図３】 この発明の一実施例による相関調査システム
を示すブロック図である。

【図４】 この発明の一実施例による相関調査システム
を示すブロック図である。

【図５】 請求項５記載の相関調査システムに搭載する
呼吸推定部の一実施例を示すブロック図である。

【図６】 請求項５記載の相関調査システムに搭載する
呼吸センサー装着ベストを示す図である。

【図７】 請求項５記載の相関調査システムに搭載する
姿勢検知センサーを示す図である。

【図８】 請求項５記載の相関調査システムに搭載する
呼吸推定部の一実施例を示すブロック図である。

【図９】 請求項５記載の相関調査システムに搭載する
呼吸推定部の一実施例を示すブロック図である。

【図１０】 請求項８記載の発明の一実施例による生理
指標抽出を示す構成図である。

【図１１】 請求項９記載の相関調査システムの一実施
例を示すブロック図である。

【図１２】 請求項１０記載の発明の一実施例による一
回拍出量推定方法を示すフローチャートである。

【図１３】 請求項４記載の相関調査システムの一実施
例を示す構成図である。

【図１４】 本発明の一実施例による相関調査システム
を示す構成図である。

【図１５】 請求項１１記載の相関調査システムの一実
施例を示す構成図である。

【図１６】 従来技術による相関データ収集システムを
示すブロック図である。

【符号の説明】

２０ 生理反応計測処理部、２１ 生理指標抽出部、２
２ 生理量評価判定部、２３ パターン判定基準更新
部、２４ データ収集制御部、２５ 主観量データ収集
部、２６ 環境パラメータ収集部、２７ 行動量データ
収集部、２８ データ記録部、２９ オフライン解析
部、３０ 主観量収集要求信号、４０ 行動量解析部、
５０ 環境パラメータ解析部、６１ 呼吸データ検出
部、６２ 呼吸変化量曲線推定関数算出部、６３ 呼吸
変化量曲線推定関数演算部、６４ 一回呼吸量算出部、
７１ 呼吸センサー装着ベスト、８１ 姿勢検知センサ
ー、９１姿勢検出部、９２ 姿勢判定部、９３ 姿勢判
定関数算出部、９４ 姿勢別呼吸変化量曲線推定関数算
出部、１０１ 呼吸方法別呼吸データ検出部、１０２呼
吸変化量曲線推定関数算出部、１０３ 呼吸方法別呼吸
変化量曲線推定関数算出部、１１０ 特徴量抽出部、１
１１ 関係式算出部、１１２ 関係式貯蔵部、１１３
推定値算出部、１２１ 第１計測手段、１２２ 第１解
析手段、１２３第２計測手段、１２４ 検出手段、１２
５ 第２解析手段、１２６ 第３解析手段、１２７ 周
波数特性データ、１２８ 評価手段、１３１ 血圧波形
サンプル部、１３２ 拡張期血圧時点検出部、１３３
変曲点時点検出部、１３４ 面積値算出部、１３５ 一
回拍出量算出部、１３６ 時間特性補正部、１３７ 時
間補正用データ、１４０ 主観量収集履歴貯蔵部、１４
１ 主観量収集履歴算出部、１４２ 主観量収集判定
部、１５０ 主観量入力部、１５１ 主観量尺度値算出
部、１５２ 主観量尺度値登録部、１６０ 音声データ
入力部、１６１ 音声データ評価部、１６２ 音声デー
タ登録部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−1233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−41638（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−75878（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61B 5/16

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定者の生理反応を非侵襲・非拘束で
   計測・処理する生理反応計測処理部と、計測された各生
   理反応から生理指標を抽出する生理指標抽出部と、抽出
   された生理指標から生理量および生理量パターンを算出
   し、データ収集に先だって設定されている生理量に対す
   るパターン判定基準を用いて前記生理量パターンを判定
   し結果を表示する生理量評価判定部と、前記生理量パタ
   ーン判定結果に対応してデータ収集制御を行うデータ収
   集制御部と、データ収集制御部からの制御信号によって
   制御され被測定者の主観量を収集する主観量データ収集
   部と、データ収集制御部で制御信号が出力されるたびに
   前記生理量評価結果を生理量パターン判定基準に反映さ
   せる判定基準更新部と、前記データ収集制御部の制御に
   より被測定者の行動量および作業内容を収集する行動量
   データ収集部と、前記データ収集制御部の制御により被
   測定者がおかれている環境に関するデータを収集するた
   めの環境パラメータ収集部と、前述の収集データ及び処
   理結果を保存するデータ記録部と、データ記録部に記録
   されたデータを用いて生理量・主観量・行動量・環境パ
   ラメータの相関解析を行うオフラインデータ解析部と、
   被測定者が何らかの主観的状態あるいは変化を感じたと
   きに、被測定者自身が前記データ収集制御部に主観量入
   力要求信号を送る手段を備え、被測定者の要求によって
   前記主観量収集部に主観量の入力を可能にしたことを特
   徴とする相関調査システム。
2. 【請求項２】 被測定者の生理反応を非侵襲・非拘束で
   計測・処理する生理反応計測処理部と、計測された各生
   理反応から生理指標を抽出する生理指標抽出部と、抽出
   された生理指標から生理量および生理量パターンを算出
   し、データ収集に先だって設定されている生理量に対す
   るパターン判定基準を用いて前記生理量パターンを判定
   し結果を表示する生理量評価判定部と、前記生理量パタ
   ーン判定結果に対応してデータ収集制御を行うデータ収
   集制御部と、データ収集制御部からの制御信号によって
   制御され被測定者の主観量を収集する主観量データ収集
   部と、データ収集制御部で制御信号が出力されるたびに
   前記生理量評価結果を生 理量パターン判定基準に反映さ
   せる判定基準更新部と、前記データ収集制御部の制御に
   より被測定者の行動量および作業内容を収集する行動量
   データ収集部と、前記データ収集制御部の制御により被
   測定者がおかれている環境に関するデータを収集するた
   めの環境パラメータ収集部と、前述の収集データ及び処
   理結果を保存するデータ記録部と、データ記録部に記録
   されたデータを用いて生理量・主観量・行動量・環境パ
   ラメータの相関解析を行うオフラインデータ解析部と、
   前記行動量データ収集部にて収集される行動量データか
   ら特定の作業内容を検出して前記データ収集制御部に主
   観量収集信号を送る行動量データ解析部とを備え、デー
   タ収集に先だって設定された特定の作業内容が検出され
   た場合に前記データ収集制御部に主観量収集制御信号を
   送り、前記主観量データ収集部で主観量データを収集す
   るようにしたことを特徴とする相関調査システム。
3. 【請求項３】 被測定者の生理反応を非侵襲・非拘束で
   計測・処理する生理反応計測処理部と、計測された各生
   理反応から生理指標を抽出する生理指標抽出部と、抽出
   された生理指標から生理量および生理量パターンを算出
   し、データ収集に先だって設定されている生理量に対す
   るパターン判定基準を用いて前記生理量パターンを判定
   し結果を表示する生理量評価判定部と、前記生理量パタ
   ーン判定結果に対応してデータ収集制御を行うデータ収
   集制御部と、データ収集制御部からの制御信号によって
   制御され被測定者の主観量を収集する主観量データ収集
   部と、データ収集制御部で制御信号が出力されるたびに
   前記生理量評価結果を生理量パターン判定基準に反映さ
   せる判定基準更新部と、前記データ収集制御部の制御に
   より被測定者の行動量および作業内容を収集する行動量
   データ収集部と、前記データ収集制御部の制御により被
   測定者がおかれている環境に関するデータを収集するた
   めの環境パラメータ収集部と、前述の収集データ及び処
   理結果を保存するデータ記録部と、データ記録部に記録
   されたデータを用いて生理量・主観量・行動量・環境パ
   ラメータの相関解析を行うオフラインデータ解析部と、
   前記環境パラメータ収集部で収集される環境パラメータ
   を解析して環境パラメータの変化を検出し前記データ収
   集制御部に信号を送る環境パラメータ解析部とを備え、
   データ収集に先だって設定された環境変化が検出された
   場合に前記データ収集制御部に主観量収集制御信号を送
   り、前記主観量データ収集部で主観量データを 収集する
   ようにしたことを特徴とする相関調査システム。
4. 【請求項４】 被測定者の生理反応を非侵襲・非拘束で
   計測・処理する生理反応計測処理部と、計測された各生
   理反応から生理指標を抽出する生理指標抽出部と、抽出
   された生理指標から生理量および生理量パターンを算出
   し、データ収集に先だって設定されている生理量に対す
   るパターン判定基準を用いて前記生理量パターンを判定
   し結果を表示する生理量評価判定部と、前記生理量パタ
   ーン判定結果に対応してデータ収集制御を行うデータ収
   集制御部と、データ収集制御部からの制御信号によって
   制御され被測定者の主観量を収集する主観量データ収集
   部と、データ収集制御部で制御信号が出力されるたびに
   前記生理量評価結果を生理量パターン判定基準に反映さ
   せる判定基準更新部と、前記データ収集制御部の制御に
   より被測定者の行動量および作業内容を収集する行動量
   データ収集部と、前記データ収集制御部の制御により被
   測定者がおかれている環境に関するデータを収集するた
   めの環境パラメータ収集部と、前述の収集データ及び処
   理結果を保存するデータ記録部と、データ記録部に記録
   されたデータを用いて生理量・主観量・行動量・環境パ
   ラメータの相関解析を行うオフラインデータ解析部とを
   備え、前記データ収集制御部は、主観量収集モードごと
   に主観量収集に関する収集頻度、収集間隔、収集モード
   等の履歴を保持する主観量収集履歴貯蔵部を有し、主観
   量収集信号が生理量評価判定部より送られてくるごと
   に、前記主観量収集に関する履歴を用い、主観量収集行
   うか否かを判定することを特徴とする相関調査システ
   ム。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の相
   関調査システムにおいて、被測定者に装着する胴体部周
   囲長変化検出センサーを同一被測定者では常に定位置に
   装着できる手段を備え、さらに、生理反応計測処理部に
   換気量計測手段を有することにより、データ収集に先だ
   って換気量波形と胸郭部や腹部の胴体部の呼吸に伴う周
   囲長変化を複数計測し、周囲長変化に現われる呼吸の影
   響の時間差を考慮した周囲長変化波形と換気量波形との
   再現性のある関係式を求める周囲長変化対換気量関係式
   算出部を有することにより、データ収集時には換気量を
   計測することなく生理指標抽出部で前記複数の周囲長変
   化波形と前記関係式とから推定換気量波形を算出して、
   換気量に関連する指標値を求め、生理量評価に反映させ
   ることを特徴とする相関調査システム。
6. 【請求項６】 請求項５記載の相関調査システムにおい
   て、被測定者の姿勢が、計測される周囲長変化に及ぼす
   影響を考慮するため、生理反応計測処理部に姿勢計測手
   段を有し、複数の姿勢ごとに周囲長変化対換気量関係式
   算出部で関係式をデータ収集に先だって求め、データ収
   集時には生理反応計測処理部で求められる姿勢に対応す
   る関係式を生理指標抽出部で１つ選択して推定換気量波
   形を算出し、換気量に関連する指標値を求めて換気量に
   関連する指標値を生理量評価に用いることを特徴とする
   相関調査システム。
7. 【請求項７】 請求項５記載の相関調査システムにおい
   て、被測定者の呼吸様式が、計測される周囲長変化に及
   ぼす影響を考慮するため、計測された複数の周囲長変化
   から、呼吸様式を判定する呼吸様式判定手段を生理指標
   抽出部に有し、呼吸様式判定手段で判定される呼吸様式
   ごとに周囲長変化対換気量関係式算出部で関係式をデー
   タ収集に先だって求め、データ収集時には生理反応計測
   処理部で計測される複数の周囲長変化から前記呼吸様式
   判定手段で呼吸様式を判定し、呼吸様式に対応した関係
   式を生理指標抽出部で１つ選択して推定換気量波形を算
   出し、換気量に関連する指標値を求て換気量に関連する
   指標値を生理量評価に用いることを特徴とする相関調査
   システム。
8. 【請求項８】 請求項１ないし４のいずれかに記載の相
   関調査システムにおいて、生理反応計測処理部に血圧計
   測手段および脈波計測手段を有し、データ収集に先だっ
   て血圧と脈波を同時に計測し、生理指標抽出部にて血圧
   および脈波の特徴量を抽出して、抽出された脈波と血圧
   の特徴量の関係式を求める脈波対血圧関係式算出部を備
   え、データ収集時に前記脈波の特徴量と前記関係式から
   血圧の特徴量を推定して生理量評価に用いることを特徴
   とする相関調査システム。
9. 【請求項９】 請求項１ないし４のいずれかに記載の相
   関調査システムにおいて、生理反応計測部で呼吸に関連
   した変動および心臓の収縮活動に関連した周期波を少な
   くとも１種類ずつ計測する手段を備え、生理反応処理部
   に生理指標として前記呼吸関連変動波形の主たる周期成
   分の大きさと周波数、前記心臓収縮活動関連周期波に周
   期的に現われる特定波を検出し、そのピーク値、振幅、
   生起間隔などの特徴量を生理指標として求める手段を備
   え、生理量評価判定部にて前記生理指標の時系列を解析
   して呼吸性変動成分の大きさを求め、データ収集に先だ
   って記憶している呼吸性変動成分の周波数特性データ、
   および前記生理反応処理部で求めた呼吸の大きさと周波
   数を用いて、自律神経系の活動状態を評価する手段を備
   えたことを特徴とする相関調査システム。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし４のいずれかに記載の
    相関調査システムにおいて、生理指標抽出部で計測され
    た血圧波形から一回拍出量を推定する一回拍出量推定手
    段と、生理量評価判定部で推定された一回拍出量の変化
    を等時間間隔データに変換し呼吸に関連した変動との位
    相を算出し、算出された位相量を時間に変換する位相一
    時間変換手段とを備え、この位相一時間変換手段によっ
    て算出された進みまたは遅れ時間分だけ等時間間隔デー
    タに変換された一回拍出量の評価対象区間をずらして生
    理量評価を行うことを特徴とする相関調査システム。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし４のいずれかに記載の
    相関調査システムにおいて、主観量データ収集部に音声
    データ入力手段、音声データ登録手段、音声データ認識
    手段を有し、データ収集に先だって被測定者の音声デー
    タを複数種類登録させ、データ収集時には、データ収集
    制御部から主観量収集制御信号が主観量データ収集部に
    送られ、被測定者が前記音声データ入力手段にて主観量
    を音声で入力し、前記登録された音声データと入力され
    た音声データとの比較照合を行い登録データと対応した
    場合に評価値を与えるなど、被測定者が音声による主観
    量データ入力を行えることを特徴とする相関調査システ
    ム。