WO2009104290A1 - 笑い測定方法及び装置 - Google Patents

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WO2009104290A1
WO2009104290A1 PCT/JP2008/062161 JP2008062161W WO2009104290A1 WO 2009104290 A1 WO2009104290 A1 WO 2009104290A1 JP 2008062161 W JP2008062161 W JP 2008062161W WO 2009104290 A1 WO2009104290 A1 WO 2009104290A1
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laughter
measurement
subject
potential
unit
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PCT/JP2008/062161
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洋二 木村
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株式会社デジタルアクト
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    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
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    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7253Details of waveform analysis characterised by using transforms
    • A61B5/726Details of waveform analysis characterised by using transforms using Wavelet transforms

Definitions

  • the present invention relates to a measuring method and a measuring apparatus for identifying a subject's laughter and quantifying the size of the laughter.
  • Patent Document 1 collects vibration data of a subject's abdomen and voice data uttered by the subject, and measures and quantifies the subject's laughter from the data.
  • Patent Document 2 collects voice data from the subject's pharynx and measures and quantifies the subject's laughter from the data.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 that measure and quantify laughter based on vibration data of the abdomen and pharynx also measure unrealistic laughter such as “sky laughter” and “friendly laughter”. End up. Furthermore, the accuracy cannot be sufficiently satisfied, for example, it is not possible to sufficiently measure laughter that is difficult to appear on the surface, such as “Let's laugh”.
  • an object of the present invention is to provide a specific means for quantifying the laughter due to the original “funnyness” by eliminating unnatural laughter such as “sky laughter” and “friendly laughter”. It is another object of the present invention to provide a specific means for accurately detecting and quantifying laughter that is difficult to appear on the surface, such as “smiley laughter”.
  • the original laughter by “Oshikami” is first projected on the diaphragm.
  • the present invention continuously measures the skin surface potential near the origin of the diaphragm (ie, the xiphoid process, the seventh to twelfth ribs, and the lumbar portion), and calculates the amount of potential fluctuation per short time for each frequency.
  • a means for qualitatively and quantitatively analyzing the aspect of diaphragm vibration is provided.
  • the potential measurement step for measuring the skin surface potential of the bone tissue surface with the muscle of the diaphragm start portion or the diaphragm start portion of the subject over time, and the measurement wave that is the change in the measurement potential over time A laughter measurement method comprising a calculation step for calculating a change in frequency intensity over time is provided.
  • the second invention is based on the first invention, and further provides a method for measuring laughter in which the muscle of the diaphragm starting part of the subject or the bone tissue surface to which the diaphragm starting part is attached is near the xiphoid process.
  • the seventh invention is based on the first invention, and further, the muscle of the diaphragm starting part of the subject or the bone tissue surface to which the diaphragm starting part is attached is located approximately 10 cm to the right from the xiphoid process. A method for measuring laughter in the vicinity of the upper part is provided.
  • one axis is a frequency axis and the other axis is a time axis.
  • a mapping step that maps the subject strength data sampled as axes
  • a comparison step that compares the subject strength pattern mapped in the mapping step with a reference pattern prepared in advance in the preparation step
  • a comparison result in the comparison step A comparison result that outputs information identifying whether or not laughter was detected.
  • the fifth invention is based on any one of the first to fourth inventions, and further includes a laughter amount output step for calculating and outputting an index indicating the size of laughter according to the calculation result in the calculation step. Provide a measuring method.
  • each of the potential measurement unit that continuously measures the skin surface potential of the bone tissue surface attached to the muscle of the subject's diaphragm starting part or the diaphragm starting part, and the measurement wave that is a change in measurement potential over time
  • a laughter measuring apparatus including a calculating unit that calculates a change in frequency intensity over time.
  • the seventh invention is based on the sixth invention, and further, the potential measuring unit is a skin surface potential in the vicinity of the xiphoid process as the skin surface potential of the bone tissue surface attached to the muscle of the subject's diaphragm starting part or the diaphragm starting part.
  • a laughter measuring apparatus having a xiphoid vicinity measuring means for measuring electric potential over time.
  • the eighth invention is based on the sixth invention, and further, the potential measuring unit is substantially horizontal to the xiphoid process as the skin surface potential of the bone tissue surface attached to the muscle of the subject's diaphragm starting part or the diaphragm starting part.
  • a laughter measuring apparatus having a seventh rib vicinity measuring means for continuously measuring the skin surface potential in the vicinity of a site on the seventh rib located about 10 cm to the right.
  • the electric potential measurement unit is stored in a housing, and is used to measure an electric potential in close contact with a human skin on one side of the housing.
  • a laughter measuring device including an electrode.
  • one axis is a frequency axis and the other axis is a time axis.
  • a reference pattern holding unit that holds a reference pattern that maps the intensity pattern of each frequency, and the intensity data of each frequency in the measurement wave of the subject calculated by the calculation unit are sampled, one axis being the frequency axis and the other axis
  • the mapping unit that maps the subject intensity data sampled using the time axis
  • the comparison unit that compares the subject intensity pattern mapped in the mapping unit with the reference pattern held in the reference pattern holding unit
  • the comparison unit Comparison result output unit for outputting information for identifying whether or not laughter is detected according to the comparison result Providing laughter measurement apparatus having.
  • the eleventh invention is based on any one of the sixth to tenth inventions, and further includes a laughter amount output unit that calculates and outputs an index indicating the size of laughter according to the calculation result of the calculation unit.
  • a laughter measurement device is provided.
  • the laughter measurement method and apparatus of the present invention can detect and quantify only the laughter due to the original “funnyness” excluding “empty laughter” and “friendly laughter”. In addition, it is possible to accurately detect laughter that is difficult to appear on the surface, such as “Smiley laughter”. In addition, the size of the detected laughter can be quantified so that it can be used as comparison data. As a result, it becomes possible to conduct scientific research on the medical effects of heartfelt laughter on the mind and body.
  • the size of the detected laughter can be quantified so that it can be compared with other laughter sizes, so it can be used as an instrument for the subject's health barometer, and it can also be used for objective evaluation (examination results) in laughter contests, etc. Can also be provided.
  • Functional block diagram of the laughter measuring apparatus of Embodiment 1 The figure which shows a mode that the electric potential measurement part was installed near the xiphoid process
  • An example of a potential measurement wave measured by the potential measurement unit An example of a diagram showing the frequency analysis of a potential measurement wave
  • Functional block diagram of the laughter measuring apparatus of the second embodiment An example of a reference pattern for a speech ballooning laughter reaction (adult)
  • Example of measurement data for sneezing reaction (adult) Example of cough response (adult) measurement data
  • Example of heart rate response (adult) measurement data The figure which showed an example of the hardware constitutions of Embodiment 2.
  • FIG. 1 shows an example of a housing storing a potential measuring unit
  • FIG. 2 shows an example of a housing that stores a potential measurement unit
  • FIG. 3 shows an example of a housing storing a potential measuring unit.
  • Output example 1 of the calculated amount of laughter Output example 2 of the calculated amount of laughter
  • An example of the potential measurement wave of the laughter reaction An example of potential measurement wave of laughter 1 (including laughter, silent laughter) reaction (adult)
  • An example of potential measurement wave of laughter 2 (laughing with nose, laughing with balloon) (adult)
  • An example of potential measurement wave for laughter reaction An example of potential measurement wave without laughter (normal) (adult)
  • the relationship between the following embodiment and the claims is as follows.
  • the first embodiment will mainly describe claims 1, 2, 3, 6, 7, 8, and the like.
  • the second embodiment will mainly describe claims 4 and 10.
  • the third embodiment will mainly describe claims 5 and 11.
  • the fourth embodiment will mainly describe claim 9 and the like.
  • Embodiment 1 >> ⁇ Outline of Embodiment 1>
  • the laughter measurement method and the laughter measurement apparatus of the present embodiment are characterized in that data relating to the vibration motion of the diaphragm can be accurately detected and quantified.
  • data related to the vibrational motion of the diaphragm the muscle surface of the diaphragm or the skin surface potential on the bone tissue surface with the diaphragm start (eg, “near the xiphoid process of the subject”, “the xiphoid process”
  • the change over time of the skin surface potential (such as the vicinity of a part on the seventh rib located approximately 10 cm to the right in the horizontal direction) is measured. Then, the change over time in the intensity of each frequency of the potential measurement wave is calculated by integration calculation or the like.
  • the laughter measurement apparatus of the present embodiment includes a “potential measurement unit” (0201) and a “calculation unit” (0202).
  • the “potential measurement unit” (0201) may include one or more of “xiphoid vicinity measuring means” and “seventh rib vicinity measuring means”.
  • the laughter measurement method of the present embodiment has a “potential measurement step” and a “calculation step”.
  • the laughter measurement method of this embodiment can be realized by the laughter measurement apparatus of this embodiment. Details of the laughter measuring device will be described below.
  • the functional blocks of the present apparatus can be realized as hardware, software, or both hardware and software.
  • a computer a CPU, a RAM, a bus, or a secondary storage device (a storage medium such as a hard disk, a non-volatile memory, a CD-ROM or a DVD-ROM, and a read drive for the medium)
  • Hardware components such as printing devices, display devices, and other external peripheral devices, I / O ports for the external peripheral devices, driver programs for controlling these hardware, other application programs, and information input User interface.
  • these hardware and software processes the programs developed on the RAM with the CPU, and processes, stores, and outputs data stored on the memory and hard disk, and data input via the interface. Or used to control each hardware component.
  • the present invention can be realized not only as an apparatus but also as a method. A part of the invention can be configured as software. Furthermore, a software product used for causing a computer to execute such software, and a storage medium in which the product is fixed to a storage medium are naturally included in the technical scope of the present invention (the same applies throughout this specification). Is).
  • the “potential measurement unit” (0201) is configured to measure the skin surface potential of the bone tissue surface to which the muscle of the diaphragm starting part or the diaphragm starting part of the subject attaches continuously.
  • the “diaphragm starting portion” refers to the starting portion of the diaphragm, and the diaphragm starting portion is “sphenoid process of the sternum”, “the inner surface of the 7th-12th rib cartilage (radial arch)”, “first- It is known to be attached to “3 lumbar vertebral bodies”.
  • the potential measurement unit (0201) performs skin surface potential in the vicinity of these (“sphenoid process of the sternum”, “the inner surface of the seventh to twelfth costal cartilage (radial arch)”, “the first to third lumbar vertebrae”). Is configured to measure.
  • the “potential process vicinity measuring means” of the “potential measurement section” (0201) is the skin surface potential near the xiphoid process as the skin surface potential of the muscle tissue surface of the subject or the bone tissue surface attached to the diaphragm start section. It is configured to measure the potential over time. Further, the “seventh rib vicinity measuring means” of the “potential measurement unit” (0202) is more approximated than the xiphoid process as the skin surface potential of the bone tissue surface attached to the muscle of the subject's diaphragm starting part or the diaphragm starting part. The skin surface potential in the vicinity of the region on the seventh rib located about 10 cm horizontally (hereinafter referred to as “the vicinity of the seventh right rib”) is measured continuously.
  • the “xiphoid process” (0101) is a kind of sternum existing in the vicinity of the groove, and has the origin of the diaphragm (0102) as described above. Therefore, the vibrational motion of the diaphragm can be accurately detected by measuring the skin surface potential in the vicinity of the xiphoid process.
  • the vicinity of the seventh right rib is the vicinity indicated by the dotted circle (0103) in FIG. 1, and as described above, the diaphragm is attached to the muscle near the seventh right rib. Therefore, the vibration motion of the diaphragm can be accurately detected by measuring the skin surface potential in the vicinity of the seventh right rib.
  • the site for measuring the skin surface potential is not limited to the muscle of the subject's diaphragm starting part or the bone tissue surface to which the diaphragm starting part is attached.
  • the skin surface potential of the neck or the like through which the phrenic nerve governing the diaphragm passes may be measured. This assumption is the same in all the following embodiments.
  • the change in the skin surface potential of the subject's diaphragm starting muscle or the bone tissue surface (“near the xiphoid process”, “near the seventh right rib”, etc.) attached to the diaphragm starting part is measured.
  • the means for example, the same means as the conventional surface electromyogram inspection can be used.
  • the muscles of the subject's diaphragm start or the bone tissue surface (“near the xiphoid process”, “near the seventh right rib”, etc.) attached to the subject's diaphragm start part or the diaphragm start part at intervals of about 3 cm. Wear muscle surface and measure muscle action potential.
  • the reason for mounting the two electrodes is to measure the voltage difference between the two electrodes.
  • Measurement conditions can also be realized in the same manner as in the prior art (surface electromyogram inspection).
  • the measurement sensitivity can be measured at several ⁇ V to several tens of mV.
  • the accuracy may be such that data is collected 3000 times per second (the numerical value can be changed according to the purpose of use of the laughter measuring device. The assumption is the same in all the following embodiments)
  • the xiphoid process can be easily found with the tentacles from the skin surface. From there, the vicinity of the seventh right rib can be easily found.
  • FIG. 3 shows a state where two electrodes (0301) are attached to the skin surface near the xiphoid process of the subject.
  • the vicinity of the seventh right rib is indicated by a dotted circle (0302).
  • FIG. 4 shows an example of a potential measurement wave measured by the potential measurement unit (0201).
  • the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage.
  • the “calculation unit” (0202) is configured to calculate the intensity of each frequency of the measurement wave, which is a change over time of the measurement potential, and the change over time.
  • Measurement wave that is a change in measurement potential means that the potential measurement unit (0201) is a muscle of the diaphragm starting part of the subject or the bone tissue surface with the diaphragm starting part (“near the xiphoid process”, “No. 7) and the like shown in FIG. 4 and the like.
  • the obtained potential measurement wave is first subjected to frequency analysis by wavelet transform or short-time Fourier transform. Then, “intensity of each frequency and its change over time” can be obtained by performing an integral operation for each frequency.
  • the data can be used in the invention described in the second embodiment below.
  • the potential measurement wave was measured from the skin surface of the subject's diaphragm starting muscle or the bone tissue surface ("near the xiphoid process", “seventh right upper rib”, etc.) attached to the diaphragm starting part. This is due to the vibrating motion of the diaphragm.
  • the “change over time in the total intensity of all frequencies (change over time in the intensity of the measured wave)” is a quantification of the change over time in the magnitude of the vibrational motion of the diaphragm.
  • FIG. 5 shows an example of a screen showing a state where the frequency analysis of the potential measurement wave is being performed.
  • the upper side of the screen (0501) is the potential measured from the skin surface of the subject's diaphragm starting muscle or the bone tissue surface ("near the xiphoid process", "seventh right upper rib”, etc.) attached to the diaphragm starting part. It is a waveform of a measurement wave.
  • the horizontal axis is time, and the vertical axis is voltage.
  • the lower screen side (0502) is a graph showing the result of frequency analysis and integration calculation performed on the potential measurement wave in the time domain specified by the hatched portion (0503) in the potential measurement wave on the upper side (0501) of the screen. is there.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents intensity. Note that this screen is an example of a screen showing a calculation result, and the laughter measurement method and apparatus of the present embodiment are not limited to this.
  • the “potential measurement unit” (0201) and the “calculation unit” (0202) are described so as to exist in one apparatus. This is because the “potential measurement unit” (0201) composed of electrodes and the like worn by the subject is always connected to the laughter measurement apparatus main body where the “calculation unit” (0202) exists by a code or the like, and the potential acquired from the subject It is assumed that the measurement wave is sent to the “calculation unit” (0202) in the laughter measurement device body in real time via a code or the like.
  • the laughter measurement apparatus is not limited to the form shown in FIG. 2.
  • the “potential measurement unit” (0201) and the “calculation unit” (0202) are always connected by a code or the like. It may be comprised in the state isolate
  • the “potential measurement unit” (0201) may be configured to store a potential measurement wave acquired from the subject. Then, the stored potential measurement wave may be transmitted to a device constituting the “calculation unit” by USB communication, infrared communication, Bluetooth communication, or the like. The communication may be performed by either real-time processing or batch processing. Such a configuration will be described in detail in the fourth embodiment below.
  • the above measures the potential wave on the skin surface of the subject's diaphragm starting muscle or the bone tissue surface ("near the xiphoid process", "seventh right upper rib”, etc.) attached to the diaphragm starting part.
  • data related to the vibration motion of the diaphragm may be acquired by measuring impulses of the phrenic nerve.
  • data relating to the vibration motion of the diaphragm may be acquired by an electromagnetic or acoustic device such as X-ray, echo, SUQID.
  • the laughter measurement method and measurement apparatus of the present embodiment can accurately detect the vibration motion of the diaphragm and calculate changes in strength over time as useful comparison data. As a result, it becomes possible to scientifically study various phenomena caused by the vibration motion of the diaphragm. Specifically, as described in the following embodiments, it is possible to accurately identify laughter and calculate the size of the laughter as useful comparison data.
  • Embodiment 2 >> ⁇ Outline of Embodiment 2>
  • the laughter measurement method and the laughter measurement apparatus of the present embodiment are based on the first embodiment, and further hold reference data (laughter, data related to time, frequency, and intensity) in advance. And after performing predetermined processes, such as a calculation process, with respect to the electric potential measurement wave acquired from the test subject, it is compared with the reference data. In this way, laughter is detected from the potential measurement wave acquired from the subject.
  • reference data aughter, data related to time, frequency, and intensity
  • FIG. 6 shows an example of functional blocks of the laughter measuring apparatus of the present embodiment.
  • the laughter measurement apparatus of this embodiment includes a “potential measurement unit” (0601), a “calculation unit” (0602), a “reference pattern holding unit” (0603), and a “mapping unit”. (0604), “comparison unit” (0605), and “comparison result output unit” (0606).
  • the laughter measurement method of the present embodiment includes a “potential measurement step”, a “calculation step”, a “preparation step”, a “mapping step”, a “comparison step”, and a “comparison result output step”.
  • the laughter measuring method of this embodiment can be realized by the laughter measuring apparatus of this embodiment. Details of the laughter measuring device will be described below.
  • the “reference pattern holding unit” (0603) is a reference pattern of measurement waves measured at the time of laughter.
  • the “reference pattern” of the measurement wave that is measured during laughter refers to the bone tissue surface (“near the xiphoid process”) of the subject's diaphragm starting muscle or the diaphragm starting portion when laughing occurs ”,“ Near 7th right rib ”, etc.) is a typical pattern showing the change over time of the intensity of each frequency of the potential measurement wave measured from the skin surface.
  • FIG. 7A is a graph illustrating an example of a reference pattern for balloon laughter.
  • the vertical axis is the frequency axis and the horizontal axis is the time axis, and the change over time in the intensity of each frequency is displayed so as to be identifiable by color shade.
  • the change over time in the intensity of each frequency is shown by a plurality of patterns extending vertically from a low frequency to a high frequency.
  • the dark color (0701) existing on the innermost side of the pattern indicates the strongest intensity, and the intensity decreases from the pattern toward the outer side of the pattern.
  • the intensity may be displayed so as to be identifiable depending on the type of color.
  • the “reference pattern holding unit” (0603) may hold only one laughter reference pattern, generation (eg, teens, 20s, 30s, etc.), gender (eg, male). , Women), by physique (eg, thin, normal, thick, etc.), a plurality of reference patterns may be held for each category.
  • the “reference pattern holding unit” (0603) can realize the holding of the reference pattern as described above by the “preparation step”.
  • the reference pattern may be stored in the apparatus in advance from the shipment stage of the apparatus by the preparation step. Then, after shipping the product, a new reference pattern may be acquired and updated by communication or the like.
  • the reason why the reference pattern can be updated may be determined by actually acquiring and analyzing a large amount of sample data. In such a case, the number of samples to be acquired increases with time and the reference pattern may change.
  • the “mapping unit” (0604) samples intensity data (hereinafter referred to as “subject intensity data”) indicating the change over time of the intensity of each frequency in the potential measurement wave of the subject calculated by the calculator (0602). To do. And it is comprised so that the test subject intensity
  • FIGS. 7B to 7H show an example in which the mapping unit maps the subject intensity data.
  • FIG. 7 (b) is “Laughter balloon”
  • FIG. 7 (c) is “Surprised laughter (laugh after surprise)”
  • FIG. 7 (d) is “Laughter laughter”
  • FIG. 7 (e) is “Crying (subject: baby). )
  • FIG. 7 (f) is“ sneezing ”
  • FIG. 7 (g) is“ cough ”
  • FIG. 7 (h) is a mapping of subject strength data measured in“ normal (data due to heartbeat) ”. Is.
  • mapping of the mapping unit (0604) is to make it possible to easily grasp changes over time in the intensity of each frequency in the measurement wave of the subject.
  • the mapping method is the same as the reference pattern shown in FIG. (Hereinafter, the mapping of the subject strength data is referred to as “subject strength pattern”.)
  • the “comparison unit” (0605) is configured to compare the subject intensity pattern mapped by the mapping unit (0604) with the reference pattern held by the reference pattern holding unit (0603). In the comparison, when the reference pattern holding unit (0603) holds a laughter reference pattern for each category such as by generation, the comparison may be made only with the reference pattern of the corresponding category of the subject.
  • "pattern recognition” can be used. Note that there is no particular limitation as to which pattern recognition method is used. However, the inventor of the present invention has found that the potential measurement wave measured when laughter occurs has a characteristic point in the frequency band in which the intensity is strong and its change over time (number of repetitions).
  • the laughter measurement method and the laughter measurement apparatus of the present embodiment it is desired to perform pattern recognition particularly using the feature points (changes in the intensity of each frequency over time) and the like. In this way, the laughter of the subject can be detected more accurately.
  • the comparison can be performed with one unit of data corresponding to one square (500 msec) on the horizontal axis (time axis) shown in FIG.
  • the vibrating motion of the diaphragm also occurs due to factors other than laughter (eg, “cough”, “sneeze”, “hiccup”, etc.). Therefore, in order to accurately identify laughter, the reference pattern holding unit (0603) also holds reference data other than laughter (eg, “cough”, “sneeze”, “hiccup”, etc.) (0605) may be configured to compare the subject intensity pattern with reference data other than laughter.
  • the comparison result in the comparison unit (0605) may identify whether laughter is “detected” or “not detected”. Or as mentioned above, when comparing also using reference patterns other than laughter, the reference pattern most similar to a test subject's intensity
  • strength pattern may be specified.
  • the comparison result can be output for each unit (for example, “500 msec”, “6 sec”) for comparison. That is, when a pattern for one square (500 msec) on the time axis (horizontal axis) is set to be compared as one unit, a comparison is made for each square (500 msec) and a result is obtained.
  • the comparison processing in the comparison unit (0605) completely matches the reference pattern shown below. It is not something that must be done.
  • FIG. 7 (a) shows an example of a reference pattern of a laughing reaction (speech laughter, adult).
  • the time axis horizontal axis
  • the vertical axis is the frequency axis, and the value is shown on the left side.
  • Lumps of dark and long patterns seen in the vicinity of 50 to 200 Hz shown in the third to fifth squares (1000 to 2500 msec) from the left are patterns peculiar to laughter.
  • the plurality of vertically long patterns form each block-like lump corresponding to the occurrence of laughter “Ha ha ha ha”. Block-shaped chunks corresponding to laughter appear at a cycle of 3-7 times / sec.
  • the dark block-like lump seen in the vicinity of 0 to 50 Hz is caused by the heartbeat.
  • FIG. 7 (f) shows a measurement data pattern of a sneezing reaction (adult).
  • two vertically long patterns are peculiar to sneezing.
  • Each block-like lump is formed corresponding to the occurrence of a sneeze called “Hakushon”.
  • the block-shaped mass peculiar to the sneezing reaction is single-shot or the next block-shaped mass appears after a relatively long time interval. Therefore, unlike the laughing reaction, the reaction is not seen at a cycle of 3 to 7 times / sec.
  • FIG. 7 (g) shows a measurement data pattern of cough reaction (adult).
  • two vertically long patterns are peculiar to sneezing.
  • Each block-shaped lump is formed corresponding to the occurrence of coughing called “gohon”.
  • the block-like mass peculiar to the cough reaction is single-shot, or the next block-like mass appears after a relatively long time interval.
  • the time interval is shorter than the sneezing response but longer than the laughing response.
  • the cough reaction does not appear at a cycle of 3 to 7 times / sec like the laughter reaction.
  • the “comparison result output unit” (0606) is configured to output information for identifying whether or not laughter is detected in accordance with the comparison result in the comparison unit. That is, if the result of the comparison unit is to identify whether laughter is “detected” or “not detected”, when the result of “detection” is acquired, , Output information identifying the detection of laughter. In addition, when the result of the comparison unit is such that the reference pattern that is most similar to the subject intensity pattern is specified, the result that the specified reference pattern is a “laughing reference pattern” Is obtained, information for identifying the detection of laughter is output according to the result. There is no particular limitation on the “information for identifying the detection of laughter”.
  • the comparison result output unit (0606) displays the intensity of the measurement wave (total amount of each frequency within a unit time) calculated by the calculation unit (0602) together with information for identifying the detection of laughter. It may be output as “the intensity of laughter”.
  • FIG. 7 (h) shows a state in which there is no stimulation such as laughter, that is, a measured potential wave (upper side in the figure) related to the vibration motion of the diaphragm caused by only the heartbeat, and frequency analysis of the measured potential wave.
  • a state (lower side in the figure) of mapping with the frequency axis and other axes as the time axis is shown.
  • the vibrational motion component of the diaphragm of about 50 Hz or less is detected by the heartbeat.
  • the reason why there is a range of 20 to 50 Hz or less is that the numerical value varies somewhat depending on the sex, physique, age, etc. of the subject.
  • the vibration motion component of the diaphragm caused by heartbeat the size of laughter can be accurately quantified, and comparison with a reference pattern can be performed with higher accuracy.
  • the reference pattern in this case is obtained by removing data having a frequency of 20 to 50 Hz or less.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration when the functional configuration is realized as hardware.
  • the portable terminal device includes a “potential measurement unit”, a “calculation unit”, a “reference pattern holding unit”, a “mapping unit”, a “comparison unit”, a “comparison result output unit”, and the like.
  • CPU (0801), “RAM” (0802), “Nonvolatile Memory” (0803), “External Device I / F” (0804), “Display” (0805), “Measurement Unit” (0806), “Bus” (0807) is provided.
  • the CPU (0801) performs arithmetic processing or controls the external device I / F (0804), the display (0805), the measurement unit (0806), etc. according to the instructions of the laughter measurement program developed in the RAM (0802). To process. First, the CPU (0801) controls the measurement unit (0806) or the external device I / F (0804) to acquire the subject potential measurement wave according to the subject potential measurement wave acquisition command of the laughter measurement program.
  • the measurement unit (0806) includes an electrode connected to a cord.
  • the potential measurement wave can be acquired.
  • the external device I / F (0804) is used for the muscle of the subject's diaphragm starting portion or the bone tissue surface (“near the xiphoid process”, “near the seventh right upper rib”, etc.) to which the diaphragm starting portion is attached in advance.
  • the stored potential measurement waves can be acquired together by connecting the potential measurement waves acquired from the skin surface with a simple measurement device that stores the potential measurement waves via USB.
  • the acquired subject potential measurement wave data is stored in the RAM (0802).
  • the CPU (0801) when the CPU (0801) takes out the frequency analysis program in accordance with the frequency analysis command of the laughter measurement program, the CPU (0801) performs arithmetic processing according to the program and stores the result in the RAM (0802) as frequency analysis data. Thereafter, in accordance with the integration calculation command of the laughter measurement program, the CPU (0801) integrates the frequency analysis data stored in the RAM (0802) and stores the result in the RAM (0802) as subject intensity data.
  • the mapping table data is extracted from the nonvolatile memory (0803) in accordance with the mapping instruction of the laughter measurement program, the subject strength data is mapped there and stored in the RAM (0802) as the subject strength pattern.
  • the CPU (0801) takes out the reference pattern data from the nonvolatile memory (0803) according to the comparison instruction of the laughter measurement program, takes out the pattern recognition program, and compares and calculates the subject intensity pattern and the reference pattern according to the program.
  • the comparison result is stored in the RAM (0802).
  • the CPU (0801) extracts information identifying that laughter has been detected from the nonvolatile memory (0803) according to the comparison result output command of the laughter measurement program. Then, the display (0805) is controlled to display the information.
  • the change in the skin surface potential of the subject's diaphragm starting muscle or the bone tissue surface ("near the xiphoid process", "near the seventh right rib”, etc.) attached to the diaphragm starting part is measured ( S0901). Then, after removing the frequency less than 20 Hz from the measured potential measurement wave (S0902), frequency analysis is performed, and the result is integrated (S0903).
  • the laughter measurement method and measurement apparatus of the present embodiment makes it possible to accurately recognize the laughter of the subject. In addition, the size of the laughter can be measured.
  • Embodiment 3 >> ⁇ Outline of Embodiment 3>
  • the laughter measurement method and laughter measurement apparatus according to the present embodiment are based on the first or second embodiment, and further, the subject understands the magnitude of diaphragm vibration motion calculated by the integral calculation as information indicating the magnitude of laughter. It is characterized by being converted into an easy-to-use form.
  • FIG. 10 shows an example of functional blocks of the laughter measuring apparatus of the present embodiment.
  • the laughter measurement apparatus of the present embodiment includes a “potential measurement unit” (1001), a “calculation unit” (1002), and a “laughter amount output unit” (1007).
  • the laughter measurement method of the present embodiment includes a “potential measurement step”, a “calculation step”, and a “laughter amount output step”.
  • the laughter measurement method of this embodiment can be realized by the laughter measurement apparatus of this embodiment. Details of the laughter measuring device will be described below.
  • the “laughter amount output unit” (1007) is configured to calculate and output an index indicating the size of laughter according to the size of the calculation result in the calculation unit (1002).
  • the calculation result in the calculation unit (1002) here is “the total amount of each frequency within a unit time” in the measurement wave, and this indicates “the magnitude of the vibration motion of the diaphragm within the unit time”. Is. Therefore, it can be considered that the calculation result in the calculation unit when laughter is detected indicates “the magnitude of laughter within a unit time”.
  • “unit time” is an arbitrary time that can be set by the user.
  • the time may be the same as a unit time (eg, “500 msec”, “6 sec”) in which the comparison unit performs comparison.
  • the total measurement time eg, “30 minutes”, “1 hour” may be set as a unit time.
  • the calculation result of the calculation unit (1002) is a numerical value having no unit. Therefore, even if the numerical value is directly provided to the subject as the size of laughter, it is difficult to determine how much the numerical value is. Therefore, the laughter amount output unit (1007) is configured to calculate and output the calculation result of the calculation unit (1002) as an index that is easy for the subject to understand as the size of laughter.
  • the laughter amount output unit (1007) is configured to calculate and output the calculation result of the calculation unit (1002) as an index that is easy for the subject to understand as the size of laughter.
  • “total amount of each frequency within a unit time” calculated by general human laughter is stored in advance as a reference value. Then, the relative value of “total intensity of each frequency within the unit time of the subject” may be calculated with the reference value as “100”.
  • the calculation result may be provided with some unit so that it is easy to get close to, instead of providing only the numerical value.
  • a unit of “aH (Aha)” may be added and indicated as “195aH”.
  • the calculation result of the laughter amount output unit (1007) is output every unit time. Therefore, when the unit time is set to be the same as one unit time for comparison by the comparison unit, the comparison result of the comparison unit and the calculation result of the laughter amount output unit are obtained for each unit time. In such a case, these results can be combined and output as “laughter-200aH” or the like.
  • the potential measurement wave measured by the potential measurement unit (1001) is frequency-analyzed by the calculation unit (1002), and the “an index indicating the magnitude of laughter” calculated by the laughter amount output unit (1107).
  • An example of a screen that outputs “ “Waveform data” on the upper left in the figure is a potential measurement wave measured by the potential measurement unit (horizontal axis: time, vertical axis: voltage).
  • the graph below shows the result of frequency analysis of the data of the part identified by coloring the “frequency characteristics” below “waveform data” (horizontal axis: frequency, vertical axis). :Strength).
  • the digital display portion in the “aH analysis” at the upper right in the drawing is a portion that outputs an index indicating the size of laughter.
  • FIG. 12B shows an output example when the amount of laughter of three subjects is measured simultaneously.
  • the data indicated by the “waveform data” on the left side and the “aH analysis” on the right side in the figure are the same as those described with reference to FIG.
  • the processing of the “laughter amount output unit” may be performed after removing noise such as a heartbeat component.
  • the heart rate component may be removed by removing data having a frequency of 20 to 50 Hz or less.
  • the potential wave measured during the laughter reaction shows a strong reaction between 50 and 500 Hz. Therefore, the frequency band may be arbitrarily determined within the range (eg, “50 to 140 Hz”, “140 to 500 Hz”), and the laughter amount may be measured.
  • the size of laughter detected from the subject can be converted into a form that can be easily understood by the subject.
  • the subject can easily grasp the magnitude of the measured laughter of his / her own self, and can easily grasp the difference by comparing with the past self-data and the data of others.
  • Embodiment 4 >> ⁇ Outline of Embodiment 4>
  • the laughter measurement device of the present embodiment is based on Embodiment 1, 2 or 3, and further, the potential measuring unit for measuring the potential from the subject is stored in the housing, and is in close contact with the subject on the side of the housing. It has an electrode to be mounted.
  • the potential measurement unit of the present embodiment is housed in a housing, and includes an electrode for measuring the potential in close contact with human skin on one side of the housing.
  • FIG. 11 shows an example of the housing of this embodiment.
  • the housing (1107) shown in FIG. 11 (a) may be subjected to a treatment for adhering to human skin on the other part (1102) of the surface provided with the electrode (1101). For example, you may process the adhesive etc. which are generally used in order to stick on skin. By processing in this way, the housing (1107) storing the potential measuring unit can be easily attached to the human skin.
  • the housing may include a memory for storing measured data.
  • an interface (1103) for communicating with an external device may be provided, and the measured data may be stored in a memory and then transmitted to the external device including an integration calculation unit.
  • the housing (1107) of the present embodiment may be separated into two. And it may be connected to a small apparatus (1105) having a memory for storing measured data by a cord (1104) or the like. By comprising in this way, a housing can be reduced in size and it becomes easy to measure.
  • the other part (1102) on the surface provided with the electrode (1101) of the casing may be subjected to the same treatment as described above.
  • the small apparatus (1105) for storing measurement data may include an interface (1103) for communicating with an external device.
  • the housing (1107) of this embodiment may include a belt (1106) and the like.
  • the housing having the potential measuring unit can be fixed to the subject by the belt (1106)
  • the other part (1102) on the surface including the electrode (1101) is treated with the adhesive or the like as described above. It does not have to be applied.
  • the housing (1107) may also include a memory for storing measured data and an interface (1103) for communicating with an external device.
  • the laughter measurement device of this embodiment is small and highly convenient. As a result, it can be easily used not only in research institutions but also in general households. In addition, since it is possible to measure with a small device and store the data in the device, it is possible to measure a large number of people as subjects at a comedy event venue or the like. ⁇ "Laughing at the skin surface potential of the subject's muscle at the origin of the diaphragm or the bone tissue attached to the origin of the diaphragm (" xiphoid process "," near the 7th right rib ", etc.) (oscillating motion of the diaphragm) Advantages of detecting >>
  • FIGS. 14A to 14E show potential measurement waves when the skin surface potentials near the xiphoid process, the abdominal muscles, and the greater zygomatic muscles of the subject are simultaneously measured as shown in FIG.
  • the three measurement waves are potential measurement waves in the vicinity of the xiphoid process, the abdominal muscle, and the greater zygomatic muscle in order from the top.
  • FIG. 14A shows a potential measurement wave when the subject is in the “Laughter” state.
  • FIG. 14B is a potential measurement wave when the subject is in the state of “Let's laugh 1 (including laughter, silent laughter)”.
  • FIG. 14C shows a potential measurement wave when the subject is in the state of “Let's laugh 2 (laugh with the nose, laugh with a balloon)”.
  • FIG. 14D shows a potential measurement wave when the subject is in the “loving laughter” state.
  • FIG. 14E shows a potential measurement wave when the subject is in the “no laughing (normal)” state. An arrow is shown in the waveform of the site where the reaction was observed.
  • FIG. 15 shows the results of three-point measurement.
  • “+” In the table indicates that a reaction due to a factor other than the heartbeat, such as a large amplitude of the potential measurement wave, was detected.
  • “-” In the table indicates that no response due to factors other than heartbeat was detected in the potential measurement wave.
  • Whether or not the potential measurement wave is based on a heartbeat is determined by measuring a potential measurement wave based on a heartbeat (no laughing (normal)) in advance (FIG. 14 (e)) and comparing it with the data. .
  • the potential measurement waves near the xiphoid process are “Laughter Laughter”, “Laughter Laughter 1 (Including Laughter, Silent Laughter)”, “Laughter Laughter 2 (Laughter with Nose, Laughter Balloon)”, “Laughter Laughter” (Laughter without a voice) "indicates” + “, and” -Laughter “,” Affectionate laughter ",” Kara laughter (only voice) ",” No laughter (normal) "indicates”-” Yes. From this result, the potential measurement wave near the xiphoid process does not react during so-called “lie laughter” such as “smiling laughter”, “loving laughter”, “kara laughter (voice only)”, etc.
  • the potential measurement waves near the abdominal muscles and the greater zygomatic muscles do not respond when “Let's laugh, 1, 2, 3”, or when “Laughter”, “Lovely laughter”, “Laughter”, etc. You can see that That is, only “true laughter” cannot be accurately detected by the potential measurement waves near the abdominal muscles and the large zygomatic muscles.

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Abstract

 本発明では、「こらえ笑い」のような表面に出にくい笑いなどをも的確に検出し、定量化する具体的手段を提供することを課題とする。被験者の剣状突起近傍、または、剣状突起より略水平に10cmほど右に位置する第7肋骨上の部位近傍の皮膚表面電位の継時変化を測定し、測定した電位測定波の各周波数の強度の継時変化を算出する具体的手段などを提供する。また、前記算出したデータを、一つの軸を周波数軸、他の軸を時間軸とし、各周波数の強度の継時変化を色などにより識別可能にマッピングする。そして、あらかじめ用意しておいた笑いのリファレンスパターンと比較することで、被験者の笑いを検出する具体的手段などを提供する。

Description

笑い測定方法及び装置
 本発明は、被験者の笑いを識別し、その笑いの大きさを定量化する測定方法、及び、測定装置に関する。
 近年、笑いによる医学的効果が注目されており、笑いによる免疫機能の向上などの効果が報告されている。このように、笑いによる優れた効果が報告されている中で、さらに、笑いと医学的効果に関する研究を科学的に行うべく、また、利用者に日常生活における笑いの量を有用情報として提供するべく、笑いを識別、定量化する技術の開発などがなされている。このような技術として、例えば、以下のような発明がなされている。
 特許文献1の発明は、被験者の腹部の振動データや、被験者が発した音声データを採取し、当該データから被験者の笑いを計測、定量化するというものである。
 また、特許文献2の発明は、被験者の咽頭部より音声データを採取し、当該データから被験者の笑いを計測、定量化するというものである。
特開2003-319926 特開2004-243023
 しかしながら、笑いにより生じる身体的直接運動は「横隔膜の急峻振動」であり、腹部(腹横筋)や咽頭部(咽頭筋群)の振動は副次的運動にすぎない。よって、腹部や咽頭部の振動データなどをもとに笑いを計測、定量化している特許文献1や特許文献2の発明では、「空笑い」や「愛想笑い」といった非本来的笑いも計測してしまう。さらに、「こらえ笑い」などのような表面に出にくい笑いを十分に測定することができないなど、その精度は十分満足できるものではない。
 そこで、本発明では、「空笑い」や「愛想笑い」といった非本来的笑いは排除し、本来の「おかしみ」による笑いを定量化する具体的手段を提供することを課題とする。また、「こらえ笑い」のような表面に出にくい笑いなどをも的確に検出し、定量化する具体的手段を提供することを課題とする。
 上記課題を解決するための手段として、以下のような発明などを提供する。
 「おかしみ」による本来の笑いは、第一次的に横隔膜に投射される。本発明は、横隔膜起始部近傍(すなわち剣状突起と第7~第12肋骨、および腰椎部)の皮膚表面電位を継時的に測定し、短時間当たりの電位変動量を各周波数別に算出することで、横隔膜振動の様相を質的量的に解析する手段を提供する。
 具体的には、以下の発明を提供する。
 第一発明では、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位を継時的に測定する電位測定ステップと、測定電位継時変化である測定波の各周波数の強度の継時変化を算出する算出ステップを備えた笑い測定方法を提供する。
 第二発明では、第一発明を基本とし、さらに、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面は、剣状突起近傍である笑い測定方法を提供する。
 第三発明では、第一発明を基本とし、さらに、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面は、剣状突起より略水平に10cmほど右に位置する第7肋骨上の部位近傍である笑い測定方法を提供する。
 第四発明では、第一発明から第三発明のいずれか一を基本とし、さらに、笑いの際に測定される測定波のリファレンスパターンとして、一つの軸を周波数軸、他の軸を時間軸として各周波数の強度パターンをマッピングしたリファレンスパターンを準備する準備ステップと、算出ステップにて算出された被験者の測定波における各周波数の強度データをサンプリングし、一つの軸を周波数軸、他の軸を時間軸としてサンプリングした被験者強度データをマッピングするマッピングステップと、マッピングステップにてマッピングされた被験者強度パターンを準備ステップにてあらかじめ準備されたリファレンスパターンと比較する比較ステップと、比較ステップでの比較結果に応じて笑いを検出したか否かを識別する情報を出力する比較結果出力ステップを有する笑い測定方法を提供する。
 第五発明では、第一発明から第四発明のいずれか一を基本とし、さらに、算出ステップでの算出結果に応じて笑いの大きさを示す指標を算出し出力する笑い量出力ステップを有する笑い測定方法を提供する。
 第六発明では、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位を継時的に測定する電位測定部と、測定電位継時変化である測定波の各周波数の強度の継時変化を算出する算出部を備えた笑い測定装置を提供する。
 第七発明では、第六発明を基本とし、さらに、電位測定部は、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位として、剣状突起近傍の皮膚表面電位を継時的に測定する剣状突起近傍測定手段を有する笑い測定装置を提供する。
 第八発明では、第六発明を基本とし、さらに、電位測定部は、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位として、剣状突起より略水平に10cmほど右に位置する第7肋骨上の部位近傍の皮膚表面電位を継時的に測定する第7肋骨近傍測定手段を有する笑い測定装置を提供する。
 第九発明では、第六発明から第八発明のいずれか一を基本とし、さらに、前記電位測定部は筺体に格納され、筺体の一側面に人の皮膚に密着して電位測定をするための電極を備えた笑い測定装置を提供する。
 第十発明では、第六発明から第九発明のいずれか一を基本とし、さらに、笑いの際に測定される測定波のリファレンスパターンとして、一つの軸を周波数軸、他の軸を時間軸として各周波数の強度パターンをマッピングしたリファレンスパターンを保持するリファレンスパターン保持部と、算出部にて算出された被験者の測定波における各周波数の強度データをサンプリングし、一つの軸を周波数軸、他の軸を時間軸としてサンプリングした被験者強度データをマッピングするマッピング部と、マッピング部にてマッピングされた被験者強度パターンをリファレンスパターン保持部にて保持されているリファレンスパターンと比較する比較部と、比較部での比較結果に応じて笑いを検出したか否かを識別する情報を出力する比較結果出力部を有する笑い測定装置を提供する。
 第十一発明では、第六発明から第十発明のいずれか一を基本とし、さらに、算出部での算出結果に応じて笑いの大きさを示す指標を算出し出力する笑い量出力部を有する笑い測定装置を提供する。
 本発明の笑い測定方法及び装置により、「空笑い」や「愛想笑い」を除いた本来の「おかしみ」による笑いのみを検出・定量化できる。また、「こらえ笑い」のような表面に出にくい笑いなどをも的確に検出できる。また、検出した笑いの大きさを比較データとして利用可能に定量化することが可能となる。その結果、心からの笑いが心身に及ぼす医学的効果に関する研究を科学的に行うことが可能となる。
 また、検出した笑いの大きさを他の笑いの大きさと比較可能に定量化することができるので、被験者の健康バロメータのための器具として利用できるほか、お笑いコンテストなどにおいて客観的評価(審査結果)を提供することも可能となる。
剣状突起と横隔膜と第7肋骨上の部位近傍の関係を示す図 実施形態1の笑い測定装置の機能ブロック図 電位測定部を剣状突起近傍に装着した様子を示す図 電位測定部が測定した電位測定波の一例 電位測定波を周波数解析した様子を示す図の一例 実施形態2の笑い測定装置の機能ブロック図 吹き出し笑反応(成人)のリファレンスパターンの一例 吹き出し笑い反応(成人)の測定データの一例 びっくり笑い反応(成人)の測定データの一例 大笑反応(成人)の測定データの一例 泣き反応(赤ちゃん)の測定データの一例 くしゃみ反応(成人)の測定データの一例 咳反応(成人)の測定データの一例 心拍反応(成人)測定データの一例 実施形態2のハードウェア構成の一例を示した図 実施形態2の処理の流れを示すフローチャート 実施形態3の笑い測定装置の機能ブロック図 電位測定部を格納した筺体の例を示す図1 電位測定部を格納した筺体の例を示す図2 電位測定部を格納した筺体の例を示す図3 算出した笑い量の出力例1 算出した笑い量の出力例2 3点測定時の被験者の様子を示す図 大笑反応(成人)の電位測定波の一例 こらえ笑い1(含み笑い、無声笑い)反応(成人)の電位測定波の一例 こらえ笑い2(鼻で笑う、吹き出し笑い)(成人)の電位測定波の一例 愛想笑い反応(成人)の電位測定波の一例 笑いなし(平常時)(成人)の電位測定波の一例 3点測定の結果を示す図
符号の説明
  0601  電位測定部
  0602  算出部
  0603  リファレンスパターン保持部
  0604  マッピング部
  0605  比較部
  0606  比較結果出力部
 以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施の形態になんら限定されるものではなく、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うる。
 なお、以下の実施形態と請求項の関係は次のとおりである。実施形態1は主として請求項1、2、3、6、7、8などについて説明する。実施形態2は主として請求項4、10などについて説明する。実施形態3は主として請求項5、11などについて説明する。実施形態4は主として請求項9などについて説明する。
<<実施形態1>>
<実施形態1の概要>
 本実施形態の笑い測定方法、及び、笑い測定装置は、横隔膜の振動運動に関するデータを的確に検出し、定量化することができることを特徴とする。具体的手段としては、横隔膜の振動運動に関するデータとして、横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位(例:被験者の「剣状突起近傍」、「剣状突起より略水平に10cmほど右に位置する第7肋骨上の部位近傍」などの皮膚表面電位)の継時変化を測定する。そして、電位測定波の各周波数の強度の継時変化を積分演算などにより算出することを特徴とする。
<実施形態1の機能的構成>
 本実施形態の笑い測定装置の機能ブロックの一例を図2に示す。図2に示すように、本実施形態の笑い測定装置は、「電位測定部」(0201)と、「算出部」(0202)を有する。なお、「電位測定部」(0201)は、「剣状突起近傍測定手段」、「第7肋骨近傍測定手段」のいずれか一以上を有してもよい。
 また、本実施形態の笑い測定方法は、「電位測定ステップ」と、「算出ステップ」を有する。なお、本実施形態の笑い測定方法は、本実施形態の笑い測定装置などにより実現できる。以下、笑い測定装置の詳細について説明する。
 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及びソフトウェアの両方として実現され得る。具体的には、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。
 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、この発明は装置として実現できるのみでなく、方法としても実現可能である。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、及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)。
 「電位測定部」(0201)は、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位を継時的に測定するよう構成されている。「横隔膜起始部」とは、横隔膜の始まり部分をさし、横隔膜起始部は、「胸骨の剣状突起」、「第7~12肋軟骨の内面(肋骨弓)」、「第1~3腰椎体」、に付していることが知られている。すなわち、電位測定部(0201)は、これら(「胸骨の剣状突起」、「第7~12肋軟骨の内面(肋骨弓)」、「第1~3腰椎体」)の近傍の皮膚表面電位を測定するよう構成されている。
 「電位測定部」(0201)の「剣状突起近傍測定手段」は、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位として、剣状突起近傍の皮膚表面電位を継時的に測定するよう構成されている。また、「電位測定部」(0202)の「第7肋骨近傍測定手段」は、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位として、剣状突起より略水平に10cmほど右に位置する第7肋骨上の部位近傍(以下、「第7右肋骨上近傍」という。)の皮膚表面電位を継時的に測定するよう構成されている。
 「剣状突起」(0101)とは、図1に示すように、みぞおち付近に存する胸骨の一種であり、前記の通り、横隔膜(0102)の起始が付いている。よって、剣状突起近傍の皮膚表面電位を測定することで、横隔膜の振動運動を的確に検出することができる。また、「第7右肋骨上近傍」とは、図1中、点線丸(0103)で示した近傍であり、前記の通り、第7右肋骨近傍の筋には横隔膜が付着している。よって、第7右肋骨上近傍の皮膚表面電位を測定することで、横隔膜の振動運動を的確に検出することができる。
 なお、「電位測定部」(0201)が、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位を継時的に測定する目的は、横隔膜の振動運動を的確に検出するためである。よって、横隔膜の振動運動を的確に検出可能であれば、皮膚表面電位を測定する部位としては、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面に限定されない。例えば、横隔膜を支配する横隔神経が通っている首などの皮膚表面電位を測定してもよい。当該前提は、以下のすべての実施形態において同様である。
 ここで、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面(「剣状突起近傍」、「第7右肋骨上近傍」など)の皮膚表面電位の継時変化を測定する手段としては、例えば、従来技術である表面筋電図検査などと同様の手段が利用できる。具体的には、2つの電極を約3cm間隔で被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面(「剣状突起近傍」、「第7右肋骨上近傍」など)の皮膚表面に装着し筋活動電位を測定する。2つの電極を装着するのは、2つの電極の電圧差を測定するためである。測定条件などについても従来技術(表面筋電図検査)と同様のもので実現できる。例えば、測定の感度としては、数μV~数十mV程度で測定可能である。また、その精度としては、毎秒3000回のデータを採取するようなものでよい(当該数値は、笑い測定装置の利用目的に応じて変更可能。当該前提は、以下のすべての実施形態において同様である。)なお、剣状突起は、皮膚表面から触手で容易に見つけることが可能である。そこを起点に、第7右肋骨上近傍も容易に見つけることができる。図3に、2つの電極(0301)を被験者の剣状突起近傍の皮膚表面に装着した様子を示す。また、第7右肋骨上近傍を点線丸(0302)で示す。図4に、電位測定部(0201)が測定した電位測定波の一例を示す。当該図は、横軸が時間で、縦軸が電圧である。
 「算出部」(0202)は、測定電位継時変化である測定波の各周波数の強度とその継時変化を算出するよう構成されている。「測定電位継時変化である測定波」とは、前記電位測定部(0201)が被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面(「剣状突起近傍」、「第7右肋骨上近傍」など)の皮膚表面から一定時間測定した電位測定波であり、図4で示した波形などが該当する。「測定波の各周波数の強度とその継時変化」を算出する具体的手段としては、まず、得られた電位測定波を、ウェーブレット変換、または、短時間フーリエ変換などにより、周波数解析する。そして、周波数ごとに積分演算することで「各周波数の強度とその継時変化」を求めることができる。当該データは、以下の実施形態2で説明する発明などにおいて利用可能である。
 また、前記結果に加算処理を行うことで「すべての周波数の強度総量とその継時変化(測定波の強度の継時変化)」を求めることができる。ここで、電位測定波は、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面(「剣状突起近傍」、「第7右肋骨上近傍」など)の皮膚表面から測定した横隔膜の振動運動に起因するものである。すなわち、「すべての周波数の強度総量の継時変化(測定波の強度の継時変化)」は、横隔膜の振動運動の大きさの継時変化を定量化したものである。
 図5に、電位測定波の周波数解析行っている様子を示す画面の一例を示す。画面上側(0501)が、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面(「剣状突起近傍」、「第7右肋骨上近傍」など)の皮膚表面から測定した電位測定波の波形である。横軸が時間、縦軸が電圧である。画面下側(0502)が、画面上側(0501)の電位測定波の中で、斜線部分(0503)で特定される時間領域の電位測定波について周波数解析および積分演算を行った結果を示すグラフである。横軸が周波数、縦軸が強度を示す。なお、当該画面は演算結果を示す画面の一例であり、本実施形態の笑い測定方法および装置はこれに限定されるものではない。
 ここで、図2においては、「電位測定部」(0201)と「算出部」(0202)は、一つの装置内に存するように記載している。これは、被験者に装着する電極等から構成される「電位測定部」(0201)は、コードなどにより「算出部」(0202)が存する笑い測定装置本体と常時繋がっており、被験者から取得した電位測定波はコードなどを介してリアルタイムで笑い測定装置本体に存する「算出部」(0202)に送られる形態を想定している。
 しかし、本実施形態の笑い測定装置は、図2に示すような形態に制限されるものではなく、例えば、「電位測定部」(0201)と「算出部」(0202)はコードなどにより常時繋がるよう構成されず、別々の装置で分離した状態に構成されてもよい。そして、それら別々の装置を組み合わせて使用することで一つの笑い測定装置を構成してもよい。かかる場合、「電位測定部」(0201)は、被験者から取得した電位測定波を保存できるよう構成されてもよい。そして、保存した電位測定波は、USB通信、赤外線通信、Bluetooth通信などにより、「算出部」を構成する装置に送信されるよう構成されてもよい。当該通信は、リアルタイム処理、バッチ処理いずれでなされてもよい。なお、このような構成については、以下の実施形態4で詳細を説明する。
 なお、前記は、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面(「剣状突起近傍」、「第7右肋骨上近傍」など)の皮膚表面の電位波を測定することで、横隔膜の振動運動に関するデータを取得することを実現しているが、その他、横隔神経のインパルスを測定することで横隔膜の振動運動に関するデータを取得してもよい。またX線、エコー、SUQIDなどの電磁気学的、音響学的装置によって横隔膜の振動運動に関するデータを取得してもよい。
<実施形態1の効果>
 本実施形態の笑い測定方法、及び、測定装置により、横隔膜の振動運動を的確に検出し、その強度の継時変化を有用な比較データとして算出することが可能となる。その結果、横隔膜の振動運動に起因する様々な現象を科学的に研究することが可能となる。具体的には、以下の実施形態で説明するように、笑いを的確に識別し、その笑いの大きさを、有用な比較データとして算出することなどが可能となる。
<<実施形態2>>
<実施形態2の概要>
 本実施形態の笑い測定方法、及び、笑い測定装置は、実施形態1を基本とし、さらに、あらかじめ笑いに関するリファレンスデータ(時間、周波数、強度に関するデータ)を保持しておく。そして、被験者から取得した電位測定波に対して演算処理など所定の処理を行った後、前記リファレンスデータと比較する。この様にして、被験者から取得した電位測定波から笑いを検出することを特徴とする。
<実施形態2の機能的構成>
 本実施形態の笑い測定装置の機能ブロックの一例を図6に示す。図6に示すように、本実施形態の笑い測定装置は、「電位測定部」(0601)と、「算出部」(0602)と、「リファレンスパターン保持部」(0603)と、「マッピング部」(0604)と、「比較部」(0605)と、「比較結果出力部」(0606)を有する。
 また、本実施形態の笑い測定方法は、「電位測定ステップ」と、「算出ステップ」と、「準備ステップ」と、「マッピングステップ」と、「比較ステップ」と、「比較結果出力ステップ」を有する。
 本実施形態の笑い測定方法は、本実施形態の笑い測定装置などにより実現できる。以下、笑い測定装置の詳細について説明する。
 「リファレンスパターン保持部」(0603)は、笑いの際に測定される測定波のリファレンスパターンとして、一つの軸を周波数軸、他の軸を時間軸として各周波数の強度パターンをマッピングしたリファレンスパターンを保持するよう構成されている。ここで、笑いの際に測定される測定波の「リファレンスパターン」とは、笑いが生じた際に被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面(「剣状突起近傍」、「第7右肋骨上近傍」など)の皮膚表面から測定される電位測定波の、各周波数の強度の継時変化を示す典型的パターンである。その決定手段としては、例えば、実際に多数の人間から多量のサンプルデータを測定し、最小2乗法などを用いて決定してもよい。参考までに、「リファレンスパターン保持部」(0603)が保持するリファレンスパターンの一例を図7(a)に示す。図7(a)は、吹き出し笑いのリファレンスパターンの一例を示すグラフである。当該グラフは、縦軸を周波数軸、横軸を時間軸として、各周波数の強度の継時変化を色の濃淡により識別可能に表示したものである。具体的には、図中、低い周波数から高い周波数に向かって縦長に伸びている複数の模様により各周波数の強度の継時変化を示している。模様の一番内側に存する濃い色(0701)が、一番強い強度を示しており、そこから模様の外側に向かって強度が弱くなっている。なお、図は塗りつぶしの濃淡により強度を識別可能に表示しているが、色の種類により、強度を識別可能に表示してもよい。
 なお、「リファレンスパターン保持部」(0603)は、笑いのリファレンスパターンを1つのみ保持してもよいし、世代別(例:10代、20代、30代、など)、性別(例:男、女)、体格別(例:やせ、普通、太、など)など、カテゴリーごとに複数のリファレンスパターンを保持してもよい。
 ここで、「リファレンスパターン保持部」(0603)は、「準備ステップ」により前記のようなリファレンスパターンの保持を実現することができる。具体的には、準備ステップにより、あらかじめ装置の出荷段階から装置内にリファレンスパターンを記憶させておいてもよい。そして、商品出荷後、通信などにより新たなリファレンスパターンを取得し、更新できるようにしてもよい。更新できるように構成する理由としては、前記の通り、リファレンスパターンは、実際に多量のサンプルデータを取得し、解析することで決定してもよい。かかる場合、時間の経過に伴い、取得するサンプルの数は増加し、リファレンスパターンが変更する可能性があるからである。
 「マッピング部」(0604)は、算出部(0602)にて算出された被験者の電位測定波における各周波数の強度の継時変化を示す強度データ(以下、「被験者強度データ」という。)をサンプリングする。そして、一つの軸を周波数軸、他の軸を時間軸としてサンプリングした被験者強度データをマッピングするよう構成されている。図7(b)~図7(h)にマッピング部が被験者強度データをマッピングした一例を示す。図中、上側の「波形データ」は、被験者から測定した電測定波(横軸:時間、縦軸:電圧)を示している。そして、下側の「ソナグラフ」が、被験者強度データ(横軸:時間、縦軸:電圧)をマッピングした様子を示している。図7(b)は「吹き出し笑い」、図7(c)は「ビックリ笑い(驚きの後に笑い)」、図7(d)は「大笑い」、図7(e)は「泣き(被験者:赤ちゃん)」、図7(f)は「くしゃみ」、図7(g)は「咳」、図7(h)は「平常時(心拍に起因するデータ)」に測定される被験者強度データをマッピングしたものである。
 マッピング部(0604)の前記マッピングは、被験者の測定波における各周波数の強度の継時変化を容易に把握可能にするためのものである。そして、マッピングの手法は、図7(a)のリファレンスパターンと同様のものである。(以下、被験者強度データをマッピングしたものを、「被験者強度パターン」という。)
 「比較部」(0605)は、マッピング部(0604)にてマッピングされた被験者強度パターンをリファレンスパターン保持部(0603)にて保持されているリファレンスパターンと比較するよう構成されている。前記比較は、リファレンスパターン保持部(0603)が、世代別などカテゴリーごとの笑いのリファレンスパターンを保持している場合には、被験者の該当するカテゴリーのリファレンスパターンのみと比較してもよい。比較の具体的手段としては、「パターン認識」を利用することができる。なお、パターン認識のいずれの手法を用いるかは特段制限されない。しかし、笑いが生じた際に測定される電位測定波は、強度が強く表れる周波数帯とその継時変化(繰返し回数)などに特徴点を有することを本発明の発明者は発見している。よって、本実施形態の笑い測定方法、および、笑い測定装置においては、前記特徴点(各周波数の強度の継時変化)などを特に利用してパターン認識を行うことが望まれる。このようにすることで、より正確に被験者の笑いを検出することができる。なお、比較は、図7(a)で示す横軸(時間軸)の1マス(500msec)分のデータを1単位として行うことができる。しかし、より正確に比較するには、4マス(2sec)~12マス(6sec)分程度のデータを1単位として比較するのが望ましい。
 ここで、横隔膜の振動運動は、笑い以外の要因(例:「咳」、「くしゃみ」、「しゃっくり」など)によっても起こる。よって、笑いを的確に特定するために、リファレンスパターン保持部(0603)は、笑い以外のリファレンスデータ(例:「咳」、「くしゃみ」、「しゃっくり」など)をも保持しておき、比較部(0605)は、被験者強度パターンを笑い以外のリファレンスデータとも比較するよう構成されてもよい。
 比較部(0605)での比較結果は、笑いを「検出」したか「未検出」か、を識別するものでもよい。または、前記のように、笑い以外のリファレンスパターンをも利用して比較する場合には、被験者強度パターンと最も類似しているリファレンスパターンを特定するものでもよい。
 なお、比較結果は、比較を行う1単位(例:「500msec」、「6sec」)ごとに出すことができる。すなわち、時間軸(横軸)の1マス分(500msec)のパターンを1単位として比較するよう設定した場合は、1マス(500msec)ごとに比較し、結果がでることとなる。
 以下、図7(a)に示す笑いのリファレンスパターンを利用して、その特徴点を説明する。また、図7(e)~(h)に示す笑い反応以外のデータとの相違点を説明する。なお、前記の通り、リファレンスパターンは、今後のさらなる解析により変化する可能性がある。よって、ここで示すものはあくまで例示であり、本実施形態の笑い測定方法、および、笑い測定装置を実行するにあたって、比較部(0605)での比較処理は以下で示すリファレンスパターンと完全に一致するものにより行わなければならないというものではない。
 図7(a)に、笑反応(吹き出し笑い、成人)のリファレンスパターンの一例を示す。図中、時間軸(横軸)は、1マス=500msecである。縦軸は周波数軸であり、左側にその数値を示す。左から3マス目から5マス目(1000~2500msec)に示されている50~200Hz付近に見られる色の濃い縦長模様の塊が笑いに特有のパターンである。この複数の縦長模様は、「はっはっは」という笑いの発生に対応して一つ一つのブロック状の塊を形成している。笑いに対応したブロック状の塊は、3~7回/secの周期で現れる。なお、図中、0~50Hz付近に見られる色の濃いブロック状の塊は、心拍に起因するものである。
 図7(f)は、くしゃみ反応(成人)の測定データパターンである。図中、二つの縦長模様がくしゃみに特有のパターンである。「はくしょん」というくしゃみの発生に対応して一つ一つのブロック状の塊を形成している。くしゃみ反応に特有のブロック状の塊は、単発であったり、比較的長い時間間隔の後に次のブロック状の塊が現れたりする。よって、笑い反応のように、3~7回/secの周期で反応が見られるようなことはない。
 図7(g)は、咳反応(成人)の測定データパターンである。図中、二つの縦長模様がくしゃみに特有のパターンである。「ゴホン」という咳の発生に対応して一つ一つのブロック状の塊を形成している。咳反応に特有のブロック状の塊は、単発であったり、比較的長い時間間隔の後に次のブロック状の塊が現れたりする。その時間間隔は、くしゃみ反応よりは短いものの、笑い反応よりは長いものである。図からも分かるように、咳反応は、笑い反応のように3~7回/secの周期で反応が見られるようなことはない。
 なお、図7(e)、(h)、に示す笑い反応以外のデータにおいても、明らかに笑い反応に特有のパターンは見られない。
 「比較結果出力部」(0606)は、比較部での比較結果に応じて、笑いを検出したか否かを識別する情報を出力するよう構成されている。すなわち、比較部での結果が、笑いを「検出」したか「未検出」か、を識別するようなものであった場合には、「検出」との結果を取得すると、その結果に応じて、笑いを検出したことを識別する情報を出力する。また、比較部での結果が、被験者強度パターンと最も類似しているリファレンスパターンを特定するようなものであった場合には、特定されたリファレンスパターンが「笑いのリファレンスパターン」であるとの結果を取得すると、その結果に応じて、笑いを検出したことを識別する情報を出力する。「笑いを検出したことを識別する情報」としては特段制限されず、例えば、「笑」、「笑いあり」、などのように文字情報でもよいし、または、各笑いを識別可能な絵(顔絵、全身絵など)などで出力してもよい。なお、比較結果出力部(0606)は、笑いを検出したことを識別する情報と併せて、算出部(0602)が算出した測定波の強度(単位時間内における各周波数の強度の総量)を「笑いの強度」として出力してもよい。
 ここで、「算出部」(0602)、「マッピング部」(0604)、「比較部」(0605)による前記説明した処理は、被験者から測定した測定波の中から、20~50Hz以下の周波数のデータを取り除いて行ってもよい。当該目的は、心拍による横隔膜の振動運動成分を取り除くことにある。図7(h)に、笑いなどの刺激が一切ない状態、すなわち、心拍のみに起因する横隔膜の振動運動に関する測定電位波(図中、上側)、および、それを周波数解析し、一つの軸を周波数軸、他の軸を時間軸としてマッピングした様子(図中、下側)を示す。
 図に示すように、心拍により、大体50Hz以下の横隔膜の振動運動成分が検出されることがわかる。なお、20~50Hz以下と幅があるのは、当該数値は被験者の性別、体格、年齢などにより多少の差異があるからである。このように、心拍による横隔膜の振動運動成分を取り除くことで、笑いの大きさを的確に定量化できるほか、リファレンスパターンとの比較もより精度高く行うことができる。当然に、かかる場合のリファレンスパターンは、20~50Hz以下の周波数のデータを取り除いたものである。
<実施形態2のハードウェア構成>
 図8は、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。図に示すように、本携帯端末装置は、「電位測定部」、「算出部」、「リファレンスパターン保持部」、「マッピング部」、「比較部」、「比較結果出力部」、などを構成する「CPU」(0801)、「RAM」(0802)、「不揮発性メモリ」(0803)、「外部機器I/F」(0804)、「ディスプレイ」(0805)、「測定部」(0806)、「バス」(0807)などを備えている。
 以下に、図8のハードウェア図を用いて、本実施形態を実現する手段の一例を説明する。
 CPU(0801)は、RAM(0802)に展開された笑い測定プログラムの命令に従い、演算処理したり、または、外部機器I/F(0804)、ディスプレイ(0805)、測定部(0806)などを制御処理したりする。まず、CPU(0801)は、笑い測定プログラムの被験者電位測定波取得命令に従い、被験者電位測定波を取得するよう測定部(0806)、または、外部機器I/F(0804)を制御する。測定部(0806)は、コードに接続された電極などから構成される。そして、電極が被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面(「剣状突起近傍」、「第7右肋骨上近傍」など)の皮膚表面に装着されると、リアルタイムで電位測定波を取得することができる。一方、外部機器I/F(0804)は、あらかじめ被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面(「剣状突起近傍」、「第7右肋骨上近傍」など)の皮膚表面から取得した電位測定波を保存している簡易測定装置とUSB接続などし、保存している電位測定波をまとめて取得することができる。取得した被験者電位測定波データは、RAM(0802)に格納される。
 次に、CPU(0801)は、笑い測定プログラムの周波数解析命令に従い、周波数解析プログラムを取り出すと、当該プログラムに従い演算処理し、結果を周波数解析データとしてRAM(0802)に格納する。その後、笑い測定プログラムの積分演算命令に従い、CPU(0801)は、RAM(0802)に格納された周波数解析データを積分演算し、結果を被験者強度データとしてRAM(0802)に格納する。そして、笑い測定プログラムのマッピング命令に従い、不揮発性メモリ(0803)よりマッピング表データを取り出すと、そこに被験者強度データをマッピングし、被験者強度パターンとしてRAM(0802)に格納する。
 その後、CPU(0801)は、笑い測定プログラムの比較命令に従い、リファレンスパターンデータを不揮発性メモリ(0803)より取り出すと、パターン認識プログラムを取り出し、当該プログラムに従って、被験者強度パターンとリファレンスパターンを比較演算し、比較結果をRAM(0802)に保存する。
 そして、比較結果が「笑い検出」であった場合には、CPU(0801)は、笑い測定プログラムの比較結果出力命令に従い、笑いを検出したことを識別する情報を不揮発性メモリ(0803)より取り出すと、ディスプレイ(0805)を制御して当該情報を表示する。
<実施形態2の処理の流れ>
 本実施形態の処理の流れの一例を図9のフローチャートに示す。以下は、心拍による横隔膜の振動運動成分を20Hz以下と定め、当該成分を取り除いた場合の処理の一例である。
 まず、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面(「剣状突起近傍」、「第7右肋骨上近傍」など)の皮膚表面電位の継時変化を測定する(S0901)。そして、測定した電位測定波から20Hz未満の周波数を取り除いた後(S0902)、周波数解析し、その結果を積分演算する(S0903)。
 その後、積分演算の結果をマッピングし(S0904)、リファレンスパターンと比較する(S0905)。
 そして、比較の結果、笑いを検出した場合には(S0906)、笑いを検出したことを識別する情報を出力する(S0907)。その後、測定を終了するまで(S0908)、前記処理(S0901~S0907)を繰り返す。
<実施形態2の効果>
 本実施形態の笑い測定方法、及び、測定装置により、被験者の笑いを的確に認識することが可能となる。また、その笑いの大きさをも測定することができる。
 その結果、笑いや笑いの大きさが人間に及ぼす影響を科学的に研究できるほか、お笑いイベントなどで観客の笑いを的確に定量化し、面白いか否かの客観的情報を提供することも可能となる。さらに、日々の生活における被験者の笑いの量なども把握することが可能となる。
<<実施形態3>>
<実施形態3の概要>
 本実施形態の笑い測定方法、及び、笑い測定装置は、実施形態1または2を基本とし、さらに、積分演算により算出した横隔膜振動運動の大きさを、笑いの大きさを示す情報として被験者に理解しやすい形に変換し提供することを特徴とする。
<実施形態3の機能的構成>
 本実施形態の笑い測定装置の機能ブロックの一例を図10に示す。図10に示すように、本実施形態の笑い測定装置は、「電位測定部」(1001)と、「算出部」(1002)と、「笑い量出力部」(1007)を有する。また、本実施形態の笑い測定方法は、「電位測定ステップ」と、「算出ステップ」と、「笑い量出力ステップ」を有する。なお、本実施形態の笑い測定方法は、本実施形態の笑い測定装置などにより実現できる。以下、笑い測定装置の詳細について説明する。
 「笑い量出力部」(1007)は、算出部(1002)での算出結果の大きさに応じて笑いの大きさを示す指標を算出し、出力するよう構成されている。ここでの算出部(1002)での算出結果とは、測定波における「単位時間内の各周波数の強度総量」であり、これは、「単位時間内の横隔膜の振動運動の大きさ」を示すものである。よって、笑いを検出した際の算出部での算出結果は、「単位時間内の笑いの大きさ」を示すものと考えることができる。ここで、「単位時間」とは利用者が設定可能な任意の時間である。例えば、笑い測定装置が実施形態2で説明した比較部を有する場合には、比較部が比較を行う一単位の時間(例:「500msec」、「6sec」)と同じにしてもよい。または、総測定時間(例:「30分」、「1時間」)を単位時間として設定してもよい。
 ここで、前記算出部(1002)の算出結果は、単位を持たない数値である。よって、当該数値をそのまま笑いの大きさとして被験者に提供しても、その数値がいかほどのものなのか見当がつきにくい。そこで、笑い量出力部(1007)は、算出部(1002)の算出結果を、笑いの大きさとして被験者が理解しやすい指標に算出し、出力するよう構成されている。具体的算出手段としては、例えば、一般的な人間の笑いにより算出される「単位時間内の各周波数の強度総量」を基準値として、あらかじめ保持しておく。そして、前記基準値を「100」として、「被験者の単位時間内における各周波数の強度総量」の相対的大きさを算出してもよい。また、算出結果を出力する際は、前記算出結果を数値のみで提供するのでなく、親しみやすいように、何らかの単位を付して提供してもよい。例えば、笑い反応の場合は、「aH(アハ)」という単位を付して、「195aH」のように示してもよい。なお、笑い量出力部(1007)の算出結果は、単位時間ごとに出力される。よって、単位時間を比較部が比較を行う一単位の時間と同じに設定した場合、単位時間ごとに比較部の比較結果と笑い量出力部の算出結果がでることとなる。かかる場合、それらの結果を組み合わせて「笑い-200aH」などとして出力することができる。
 図12(a)に、電位測定部(1001)で測定した電位測定波を算出部(1002)で周波数解析し、そして、笑い量出力部(1107)で算出した「笑いの大きさを示す指標」を出力する画面の一例を示す。図中左上側の「波形データ」は電位測定部で測定した電位測定波である(横軸:時間、縦軸:電圧)。そして、その下側の「周波数特性」が「波形データ」の中で色を付して識別している部分のデータを周波数解析した結果をグラフ化したものである(横軸:周波数、縦軸:強度)。また、図中右上の「aH解析」におけるデジタル表示部分が笑いの大きさを示す指標を出力する部分である。
 その他の出力例を図12(b)に示す。図12(b)は、同時に3人の被験者の笑い量を測定した際の出力例を示している。図中左側の「波形データ」と右側の「aH解析」が示しているデータは図12(a)で説明したものと同様である。
 なお、前記出力例は一例であり、これらに制限されるものではない。
 ここで、「笑い量出力部」(1007)の前記処理は、心拍成分などのノイズを取り除いて行ってもよい。具体的には、20~50Hz以下の周波数のデータを取り除くことで心拍の成分を取り除いてもよい。または、図7でも示すように、笑い反応の際に測定される電位波は、50~500Hzの間に強い反応がみられる。よって、当該範囲の中で任意に周波数帯域を定めて(例:「50~140Hz」、「140~500Hz」)、笑い量を測定してもよい。
<実施形態3の効果>
 本実施形態の笑い測定方法、及び、測定装置により、被験者から検出した笑いの大きさを、被験者が理解しやすい形に変換して提供することが可能となる。
 その結果、被験者は、測定された自己の笑いの大きさを容易に把握することができ、過去の自己のデータや、他人のデータなどと容易に比較して違いを把握することができる。
<<実施形態4>>
<実施形態4の概要>
 本実施形態の笑い測定装置は、実施形態1または2または3を基本とし、さらに、被験者から電位を測定する電位測定部は、筺体に格納され、その筺体の側面に、被験者に密着するように装着される電極を有していることを特徴とする。
<実施形態4の機能的構成>
 本実施形態の電位測定部は筺体に格納され、筺体の一側面に人の皮膚に密着して電位測定をするための電極を備える。図11に本実施形態の筺体の例を示す。図11(a)に示す筺体(1107)は、電極(1101)を備える面におけるその他の部分(1102)に、人間の皮膚に付着するような処理が施されていてもよい。例えば、皮膚に貼付するために一般的に使用されている粘着剤などを処理してもよい。このように処理することで、電位測定部を格納した筺体(1107)を人の皮膚に容易に付着させることができる。また、当該筺体内には、測定したデータを保存するためのメモリを備えていてもよい。かかる場合、外部機器と通信するためのインターフェイス(1103)を備えており、測定したデータをメモリに保存した後、積分演算部などを備える外部機器に送信できてもよい。
 また、図11(b)に示すように、本実施形態の筺体(1107)は2つに分離していてもよい。そして、コード(1104)などにより、測定したデータを保存するためのメモリを有する小型装置(1105)と接続されていてもよい。このように構成することで、筺体を小型化することが可能となり、測定がしやすくなる。なお、当該筺体の電極(1101)を備える面におけるその他の部分(1102)についても、前記と同様の処理が施されていてもよい。また、測定データを保存する小型装置(1105)は、外部機器と通信するためのインターフェイス(1103)を備えていてもよい。
 また、図11(c)に示すように、本実施形態の筺体(1107)はベルト(1106)などを備えていてもよい。かかる場合、電位測定部を有する筺体はベルト(1106)により被験者に固定可能であるので、電極(1101)を備える面におけるその他の部分(1102)には、前記のような粘着剤などの処理を施さなくてもよい。なお、当該筺体(1107)も、測定したデータを保存するためのメモリと、外部機器と通信するためのインターフェイス(1103)を備えていてもよい。
 <実施形態4の効果>
 本実施形態の笑い測定装置は、小型で利便性の高いものとなっている。その結果、研究機関などだけでなく、一般家庭などにおいても容易に使用することが可能である。また、小型な装置で測定し、その装置内にデータを保存することが可能であるので、お笑いイベント会場などにおいて一度に多くの人間を被験者として測定することも可能である。
<<「被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面(「剣状突起」、「第7右肋骨上近傍」など)の皮膚表面電位により笑い(横隔膜の振動運動)を検出することの優位性>>
 以下、被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位により笑い(横隔膜の振動運動)を検出することの優位性を表すデータを示す。なお、以下は、「被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面」として「剣状突起」の例を示すが、その他の部位(「第7右肋骨上近傍」など)についても同様である。
 図14(a)~(e)に「剣状突起」、「腹筋」、「大頬骨筋」の3点それぞれの近傍の皮膚表面電位を測定(以下、「3点測定」という)した際の電位測定波の一例を示す(横軸が時間で、縦軸が電圧)。図14(a)~(e)は、図13に示すように、被験者の剣状突起近傍、腹筋近傍、大頬骨筋近傍の皮膚表面電位を同時に測定した際の電位測定波である。3つの測定波は、上から順に剣状突起近傍、腹筋近傍、大頬骨筋近傍の電位測定波である。この様にして、被験者の「大笑い」、「こらえ笑い1(含み笑い、無声笑い)」、「こらえ笑い2(鼻で笑う、吹き出し笑い)」、「こらえ笑い3(声に出さない笑い)」、「作り笑い」、「愛想笑い」、「から笑い(声だけ)」、「笑いなし(平常時)」の際の、前記3点の電位測定波を比較検証した。参考までに、図14(a)~(e)に電位測定波の一部を示す。
 図14(a)は、被験者が「大笑い」の状態の際の電位測定波である。図14(b)は、被験者が「こらえ笑い1(含み笑い、無声笑い)」の状態の際の電位測定波である。図14(c)は、被験者が「こらえ笑い2(鼻で笑う、吹き出し笑い)」の状態の際の電位測定波である。図14(d)は、被験者が「愛想笑い」の状態の際の電位測定波である。図14(e)は、被験者が「笑いなし(平常時)」の状態の際の電位測定波である。反応の見られた部位の波形には矢印を示している。
 図15に、3点測定の結果を示す。表中の「+」は、電位測定波が大きく振幅するなど、心拍以外の要因による反応が検出されたことを示す。表中の「-」は、電位測定波において、心拍以外の要因による反応が全く検出されなかったことを示す。なお、心拍による電位測定波か否かの判断は、あらかじめ心拍による電位測定波(笑いなし(平常時))を測定しておき(図14(e))、当該データと比較することで判断した。
 図15に示すように、剣状突起近傍の電位測定波は、「大笑い」、「こらえ笑い1(含み笑い、無声笑い)」、「こらえ笑い2(鼻で笑う、吹き出し笑い)」、「こらえ笑い(声に出さない笑い)」の時には「+」を示し、「作り笑い」、「愛想笑い」、「から笑い(声だけ)」、「笑いなし(平常時)」の時には「-」を示している。当該結果より、剣状突起近傍の電位測定波は、「作り笑い」、「愛想笑い」、「から笑い(声だけ)」などのようないわゆる「嘘笑い」の時には反応せず、「大笑い」、「こらえ笑い1(含み笑い、無声笑い)」、「こらえ笑い2(鼻で笑う、吹き出し笑い)」、「こらえ笑い(声に出さない笑い)」などの「真の笑い」の時のみ反応する。すなわち、剣状突起近傍の電位測定波により、「真の笑い」のみを検出することができる。
 一方、腹筋近傍、大頬骨筋近傍の電位測定波は、「こらえ笑い1、2、3」の時に反応しなかったり、「作り笑い」、「愛想笑い」、「から笑い」などの時に反応したりしていることがわかる。すなわち、腹筋近傍、大頬骨筋近傍の電位測定波では、「真の笑い」のみを的確に検出することはできない。

Claims (11)

  1.  被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位を継時的に測定する電位測定ステップと、
     測定電位継時変化である測定波の各周波数の強度とその継時変化を算出する算出ステップと、
     を備えた笑い測定方法。
  2.  被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面は、剣状突起近傍である
     請求項1に記載の笑い測定方法。
  3.  被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面は、剣状突起より略水平に10cmほど右に位置する第7肋骨上の部位近傍である
     請求項1に記載の笑い測定方法。
  4.  笑いの際に測定される測定波のリファレンスパターンとして、一つの軸を周波数軸、他の軸を時間軸として各周波数の強度パターンをマッピングしたリファレンスパターンを準備する準備ステップと、
     算出ステップにて算出された被験者の測定波における各周波数の強度データをサンプリングし、一つの軸を周波数軸、他の軸を時間軸としてサンプリングした被験者強度データをマッピングするマッピングステップと、
     マッピングステップにてマッピングされた被験者強度パターンを準備ステップにてあらかじめ準備されたリファレンスパターンと比較する比較ステップと、
     比較ステップでの比較結果に応じて笑いを検出したか否かを識別する情報を出力する比較結果出力ステップと、
    をさらに有する請求項1から3のいずれか一に記載の笑い測定方法。
  5.  算出ステップでの算出結果に応じて笑いの大きさを示す指標を算出し出力する笑い量出力ステップをさらに有する請求項1から4のいずれか一に記載の笑い測定方法。
  6.  被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位を継時的に測定する電位測定部と、
     測定電位継時変化である測定波の各周波数の強度とその継時変化を算出する算出部と、を備えた笑い測定装置。
  7.  電位測定部は、
      被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位として、剣状突起近傍の皮膚表面電位を継時的に測定する剣状突起近傍測定手段を有する
     請求項6に記載の笑い測定装置。
  8.  電位測定部は、
      被験者の横隔膜起始部の筋あるいは横隔膜起始部が付く骨組織表面の皮膚表面電位として、剣状突起より略水平に10cmほど右に位置する第7肋骨上の部位近傍の皮膚表面電位を継時的に測定する第7肋骨近傍測定手段を有する
     請求項6に記載の笑い測定装置。
  9.  前記電位測定部は筺体に格納され、
     筺体の一側面に人の皮膚に密着して電位測定をするための電極を備えた請求項6から8のずれか一に記載の笑い測定装置。
  10.  笑いの際に測定される測定波のリファレンスパターンとして、一つの軸を周波数軸、他の軸を時間軸として各周波数の強度パターンをマッピングしたリファレンスパターンを保持するリファレンスパターン保持部と、
     算出部にて算出された被験者の測定波における各周波数の強度データをサンプリングし、一つの軸を周波数軸、他の軸を時間軸としてサンプリングした被験者強度データをマッピングするマッピング部と、
     マッピング部にてマッピングされた被験者強度パターンをリファレンスパターン保持部にて保持されているリファレンスパターンと比較する比較部と、
     比較部での比較結果に応じて笑いを検出したか否かを識別する情報を出力する比較結果出力部と、
    をさらに有する請求項6から9のいずれか一に記載の笑い測定装置。
  11.  算出部での算出結果に応じて笑いの大きさを示す指標を算出し出力する笑い量出力部をさらに有する請求項6から10のいずれか一に記載の笑い測定装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10057746B1 (en) 2016-11-16 2018-08-21 Wideorbit, Inc. Method and system for detecting a user device in an environment associated with a content presentation system presenting content
US11869039B1 (en) 2017-11-13 2024-01-09 Wideorbit Llc Detecting gestures associated with content displayed in a physical environment
US11043230B1 (en) * 2018-01-25 2021-06-22 Wideorbit Inc. Targeted content based on user reactions

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003319926A (ja) * 2002-05-07 2003-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 健康度測定装置
JP2004536654A (ja) * 2001-07-30 2004-12-09 グローヴ メディカル リミテッド 呼吸運動監視装置および方法
JP2006521844A (ja) * 2003-04-01 2006-09-28 ジャディディ、ファラマルズ 筋活動を監視する方法および装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5676138A (en) * 1996-03-15 1997-10-14 Zawilinski; Kenneth Michael Emotional response analyzer system with multimedia display
JP4241079B2 (ja) * 2003-02-17 2009-03-18 雅史 松村 笑い検出装置、情報処理装置および笑い検出方法
US20180146879A9 (en) * 2004-08-30 2018-05-31 Kalford C. Fadem Biopotential Waveform Data Fusion Analysis and Classification Method
KR20070075976A (ko) * 2006-01-17 2007-07-24 이동수 웃음 카운터

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004536654A (ja) * 2001-07-30 2004-12-09 グローヴ メディカル リミテッド 呼吸運動監視装置および方法
JP2003319926A (ja) * 2002-05-07 2003-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 健康度測定装置
JP2006521844A (ja) * 2003-04-01 2006-09-28 ジャディディ、ファラマルズ 筋活動を監視する方法および装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Waratte Kenko ni Kandai Shinpo Kono Kagakuteki ni Kaimei o", CHUNICHI SHIMBUN, CHOKAN FUKUIBAN, 12 December 2007 (2007-12-12), pages 16 *

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