(57)【要約】  【課題】  患者、介護を必要とする高齢者、乳幼児などの身体のデータをディスプレイに表示すれば正確に表示できるが、一方、全体状況を瞬時に把握することが困難であり、頻繁にディスプレイを監視する必要があり、看護士や介護者にとって負担が大きい。  【解決手段】  生体情報、または、生体情報と環境情報を入力情報とし、入力情報のそれぞれに対応した音高情報に変換して複数の音高情報より成る和音情報を出力するか、または、入力情報を元にして複数種の和音のうちのいずれかの和音を示す和音情報を出力し、和音情報に対応する和音信号を出力するようにし、和音の響きにより短時間に、かつ、任意の時間に生体の状態を把握することを可能にする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の生体情報のそれぞれを音に変換し和音を構成し出力する音出力装置。
【請求項２】
複数の生体情報取得部、生体情報格納部、和音構成部、および、和音出力部を備え、
前記生体情報取得部は、生体情報を取得し、
前記生体情報格納部は、前記生体情報取得部が取得した生体情報を格納し、
前記和音構成部は、前記生体情報格納部が格納した生体情報を和音情報に変換し、
前記和音出力部は、前記和音構成部が変換した和音情報に対応する和音信号を出力する音出力装置。
【請求項３】
生体情報格納部、和音構成部、および、和音出力部を備え、
前記生体情報格納部は、生体から取得した複数の生体情報を格納し、
前記和音構成部は、生体情報格納部が格納した生体情報を和音情報に変換し、
前記和音出力部は、和音構成部が変換した和音情報に対応する和音信号を出力する音出力装置。
【請求項４】
前記和音構成部は、生体情報音高変換部を備え、生体情報を音高情報に変換して複数の音高情報より成る和音情報を出力し、
前記和音出力部は、前記和音構成部が変換した和音情報に対応する和音信号を出力する請求項２または請求項３いずれか記載の音出力装置。
【請求項５】
前記和音構成部は、和音情報変換部を備え、生体情報を元に複数種の和音のうちのいずれかの和音を示す和音情報に変換し、
前記和音出力部は、前記和音構成部が変換した和音情報に対応する和音信号を出力する請求項２または請求項３いずれか記載の音出力装置。
【請求項６】
１以上の生体情報および１以上の環境情報に基づいて和音を構成し出力する音出力装置。
【請求項７】
１以上の生体情報取得部、生体情報格納部、１以上の環境情報取得部、環境情報格納部、和音構成部、および、和音出力部を備え、
前記生体情報取得部は、生体情報を取得し、
前記生体情報格納部は、前記生体情報取得部が取得した生体情報を格納し、
前記環境情報取得部は、環境情報を取得し、
前記環境情報格納部は、前記環境情報取得部が取得した環境情報を格納し、
前記和音構成部は、前記生体情報格納部が格納した生体情報と前記環境情報格納部が格納した環境情報とを和音情報に変換し、
前記和音出力部は、前記和音構成部が変換した和音情報に対応する和音信号を出力する音出力装置。
【請求項８】
生体情報格納部、環境情報格納部、和音構成部、および、和音出力部を備え、
前記生体情報格納部は、生体から取得した生体情報を格納し、
前記環境情報格納部は、環境から取得した環境情報を格納し、
前記和音構成部は、前記生体情報格納部が格納した生体情報と前記環境情報格納部が格納した環境情報とを和音情報に変換し、
前記和音出力部は、和音構成部が変換した和音情報に対応する和音信号を出力する音出力装置。
【請求項９】
前記和音構成部は、生体情報音高変換部を備え、生体情報と環境情報を音高情報に変換して複数の音高情報より成る和音情報を出力し、
前記和音出力部は、前記和音構成部が変換した和音情報に対応する和音信号を出力する請求項７または請求項８いずれか記載の音出力装置。
【請求項１０】
前記和音構成部は、和音情報変換部を備え、生体情報と環境情報を元に複数種の和音のうちのいずれかの和音を示す和音情報に変換し、
前記和音出力部は、前記和音構成部が変換した和音情報に対応する和音信号を出力する請求項７または請求項８いずれか記載の音出力装置。
【請求項１１】
２以上の生体情報を入力情報とし、入力情報のそれぞれに対応した音高情報に変換して複数の音高情報より成る和音情報を出力するか、または、入力情報を元にして複数種の和音のうちのいずれかの和音を示す和音情報を出力し、和音情報に対応する和音信号を出力するようにした音出力方法。音出力方法。
【請求項１２】
１以上の生体情報と１以上の環境情報を入力情報とし、入力情報のそれぞれに対応した音高情報に変換して複数の音高情報より成る和音情報を出力するか、または、入力情報を元にして複数種の和音のうちのいずれかの和音を示す和音情報を出力し、和音情報に対応する和音信号を出力するようにした音出力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報用の音出力装置および音出力方法等に関わり、生体情報のモニタリングを容易かつ確実にした生体情報用の音出力装置および音出力方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、健康増進器具に設けたセンサーから得た、体重、体脂肪、血圧の計測値やそれらの判定結果をコンピュータ表示システムに表示し、また、その判定結果に対応して、それが、標準内であれば、明るい、或は、愉快な音階や音楽を、標準外であれば、その判定重度に合わせた調子の音階や音楽をスピーカから奏でる機能を備えたコンピュータシステム知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２０４１６４号公報（第４頁、第９頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術を本発明に適用した場合、次のような課題がある。音階には、西洋音楽の長音階と短音階の２種類以外に、教会旋法、５音音階、日本の陽旋法、陰旋法など多種類があるが、一般的によく知られており、かつ、聞いただけで識別が容易なものは、長音階と短音階に限られる。音楽の調子は、主観によって異なって受け取られる可能性がある。また、音階や音楽は、一定の時間経過に沿って音を聞くことが必要で、瞬時に聞き分けることは困難である。また、体脂肪、血圧等の標準値は個人差があり、画一的に標準値を適用して、体脂肪、血圧等から体調が優れているかどうか、健康かどうかを出力することは、必ずしも妥当ではない。また、周囲の環境（温度や湿度など）によっても、適切な体温や血圧等は変わるものである。しかし、上記従来技術におけるシステムは、個人差や環境を考慮したシステムではない。
【０００４】
本発明は、生体の状態の判定が容易かつ確実にできる生体情報用の音出力装置および音出力方法を提供することを目的とする。本発明では、まず、普段の健康状態との差が音出力により容易に把握できる。さらに、環境に対する現在の体の適応度合いが容易に把握できる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の生体情報用の音出力装置および音出力方法は、以下のような手段および手順を採用する。
（１）２以上の生体情報のそれぞれを音に変換し和音を構成し出力する音出力装置である。本構成により身体の状況を短時間に把握することができ、その結果、例えば、毎日、本構成の装置を利用すれば、普段との体調や健康度合いの差が容易に把握できる。
【０００６】
（２）複数の生体情報取得部、生体情報格納部、和音構成部、および、和音出力部を備え、生体情報取得部は、生体情報を取得し、生体情報格納部は、生体情報取得部が取得した生体情報を格納し、和音構成部は、生体情報格納部が格納した生体情報を和音情報に変換し、和音出力部は、和音構成部が変換した和音情報に対応する和音信号を出力する音出力装置とする。本構成により、例えば、毎日、本構成の装置を利用すれば、普段との体調や健康度合いの差が容易に把握できる。
【０００７】
（３）和音構成部は、生体情報音高変換部を備え、生体情報を音高情報に変換して複数の音高情報より成る和音情報を出力するもの、あるいは、生体情報を元に複数種の和音のうちのいずれかの和音を示す和音情報に変換するものとし、和音出力部は、和音構成部が変換した和音情報に対応する和音信号を出力するものとする。本構成により、例えば、毎日、本構成の装置を利用すれば、普段との体調や健康度合いの差が容易に把握できる。
【０００８】
（４）１以上の生体情報および１以上の環境情報に基づいて和音を構成し出力する音出力装置である。環境状態を加味した生体の状況を把握することができる。具体的には、環境に対する現在の体の適応度合いが容易に把握できる。
【０００９】
（５）１以上の生体情報取得部、生体情報格納部、１以上の環境情報取得部、環境情報格納部、和音構成部、および、和音出力部を備え、生体情報取得部は、生体情報を取得し、生体情報格納部は、生体情報取得部が取得した生体情報を格納し、環境情報取得部は、環境情報を取得し、環境情報格納部は、環境情報取得部が取得した環境情報を格納し、和音構成部は、生体情報格納部が格納した生体情報と環境情報格納部が格納した環境情報とを和音情報に変換し、和音出力部は、和音構成部が変換した和音情報に対応する和音信号を出力する音出力装置とする。本構成により、種々の和音を使用でき、身体の状況を短時間に把握することができる。また、環境に対する現在の体の適応度合いが容易に把握できる。
【００１０】
（６）和音構成部は、生体情報音高変換部を備え、生体情報と環境情報を音高情報に変換して複数の音高情報より成る和音情報を出力するもの、あるいは、生体情報と環境情報を元に複数種の和音のうちのいずれかの和音を示す和音情報に変換するものとし、和音出力部は、和音構成部が変換した和音情報に対応する和音信号を出力するものである。本構成により、環境条件を考慮した身体の状況を短時間に把握することができる。また、環境に対する現在の体の適応度合いが容易に把握できる。
【００１１】
（７）２以上の生体情報、または、１以上の生体情報と１以上の環境情報を入力情報とし、入力情報のそれぞれに対応した音高情報に変換して複数の音高情報より成る和音情報を出力するか、または、入力情報を元にして複数種の和音のうちのいずれかの和音を示す和音情報を出力し、和音情報に対応する和音信号を出力するようにした音出力方法を採用する。本構成により、普段との体調や健康度合いの差が容易に把握できる。また、本構成により、環境条件を考慮した身体の状況を短時間に把握することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の２以上の生体情報のそれぞれを音に変換し和音を構成し出力する音出力装置によれば、普段の健康状態との差が音出力により容易に把握できる。また、１以上の生体情報および１以上の環境情報に基づいて和音を構成し出力する音出力装置によれば、環境に対する現在の体の適応度合いが容易に把握できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の生体情報用の音出力装置の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施の形態の説明において、同じ構成要素には同じ番号を付与し、再度の説明を省く場合がある。
【００１４】
（実施の形態１）
【００１５】
図１は、本発明の生体情報用の音出力装置の構成を示すブロック図である。図１において、生体情報取得部１１、１２は、生体の状態を示す複数の生体情報を取得する。たとえば、人体に取り付けた体温センサー、脈拍センサー、呼吸センサーなどからの体温データ、脈拍データ、呼吸数などの複数種類の生体情報を取得する。図１では２つの場合を示す。取得された生体情報は、生体情報格納部１３内のメモリに記憶される。記憶された生体情報は、生体情報格納部１３から和音構成部１４に供給される。和音構成部１４は、入力された生体情報を和音情報に変換する機能を有する。和音構成部１４が出力する和音情報は和音出力部１５に供給され、和音出力部１５は、和音の音信号を生成して出力する。本実施の形態では、和音情報は、複数の音高情報の集合の形をとる。
【００１６】
図２（Ａ）は、和音構成部１４の一実施の形態を示すブロック図である。図２において、和音構成部１４は、複数の生体情報音高変換部２１、２２を有し、生体情報格納部１３からの生体情報を音高情報に変換する。生体情報音高変換部２１、２２の出力を、和音出力部１５の楽音合成部２７、２８にそれぞれ供給する。楽音合成部２７、２８は、受け取った音高情報の示す音のピッチに対応した音の高さの楽器音信号を生成し出力する。生成された楽器音信号は、スピーカにより音になる。
【００１７】
生体情報音高変換部２１は、生体情報を音高情報に変換する。つまり、生体情報音高変換部２１は、生体情報の電圧やデジタル的な大きさのデータを、音の高さ（周波数）のデータに変換する。生体情報音高変換部２１は、通常、内部に、ＲＯＭやＲＡＭ等に記録された変換テーブルを具備する。変換テーブルは、生体情報の値と周波数の値の対応表である。生体情報音高変換部２１においては、例えば、体温が高いほど音のピッチを高くするような変換特性とし、生体情報音高変換部２２では、脈拍が速いほど音のピッチを高くするような変換特性とする。なお、生体情報音高変換部２１においては、例えば、体温が高いほど音のピッチを高くするような変換特性とし、かつ、正常願意ではドの音高とし、生体情報音高変換部２２では、脈拍が速いほど音のピッチを高くするようにし、かつ、正常願意ではソの音高としてもよい。
【００１８】
なお、生体情報取得部１１、１２は、人体に取り付けた体温センサー、脈拍センサー、呼吸センサーなどのように、体温データ、脈拍データ、呼吸数などを検出するものでもよいし、センサーの出力信号を受け入れる入力装置、たとえば、センサーのアナログ信号をデジタル化する変換器でもよい。また、生体情報格納部１３は、生体情報を時間の経過と共に蓄積、記録するものでもよいし、デジタル化された生体情報を一時的に記憶するバッファメモリでもよい。
【００１９】
以上、本実施の形態によれば、上記の音出力装置を、ユーザが、例えば毎日、利用すれば、体調の変化や健康度合いの変化が短時間で把握できる。
【００２０】
（実施の形態２）
【００２１】
つぎに、生体のより多くの状態をモニターできる生体情報用の音出力装置について、図２（Ｂ）により説明する。図２（Ｂ）において、和音構成部２４は、和音情報変換部２６を備える。生体情報格納部１３から供給される生体情報は、和音情報変換部２６に入力され、和音を指定する和音情報に変換され、和音情報は、和音出力部２５に供給される。和音出力部１５は、指示された和音を生成し出力する。和音情報は、後述する複数の和音のいずれかを特定するコードの形式でよい。
【００２２】
和音情報変換部２６は、入力された複数の生体情報の大きさを多次元空間において分類し、複数の和音に対応付けする。まず、和音の種類について説明する。和音には、和声学によって知られるとおり、多種類の和音がある。ここでは、３つの異なる音高の音により構成される三和音を取りあげる。三和音は、根音の上に３度音程の音（３音と呼ばれる。）と５度音程の音（５音と呼ばれる。）を重ねた構造の和音である。三和音には、長三和音、短三和音、増三和音、減三和音がある。これらは、根音と３音の間の間隔、および、３音と５音の間の間隔、すなわち、それぞれの音程が、長三度、短三度のいずれであるかによって決まる。長三和音は、明るい落ち着いた感じである。短三和音は、寂しいが落ち着いた感じである。増三和音は、苛立った感じである。減三和音は、不安な感じである。図２（Ｃ）は、この４種類の三和音をモニタリングに使用する例である。図２（Ｃ）において、体温と脈拍による２次元の領域を４つに分割する。（イ）は、正常領域である。（ロ）は、正常から少し外れた要注意領域である。（ハ）は、体温が低く脈拍が遅い危険領域である。（ニ）は、体温が高く脈拍が速い警戒領域である。長三和音を（イ）に、短三和音を（ロ）に、増三和音を（ハ）に、減三和音を（ニ）にそれぞれ割り当てる。
【００２３】
図２（Ｃ）のような特性を実現するには、体温情報と脈拍情報をエントリとし、４種類の和音情報を出力とするデータベースシステムを和音情報変換部２６内に設けておけばよい。和音構成部２４からは、長三和音、短三和音、増三和音、減三和音のいずれかの情報が和音出力部２５に出力され、和音出力部２５は、指示された長三和音、短三和音、増三和音、減三和音のいずれかの和音を生成し出力する。このようにすれば、和音の響きから、生体の状態を瞬時に把握することができる。
【００２４】
生体情報の種類が３つ以上の場合などで、モニタリングで区別すべき状態の種類が、４種類を越える場合は、上記三和音に加えて、４つの異なる音高の音により構成される四和音（しわおん）を使用してもよい。
【００２５】
四和音は、４つの異なる音高の音により構成される和音であって、三和音の５音上に、長三度、または、短三度の音程の４つ目の音を追加した和音である。四和音は、属七の和音と６種類の副七の和音から成り、合計７種類ある。四和音のそれぞれは、三和音の４つとは異なる響きを有する。次の和音を期待させる感じのもの、非常に緊張感のあるもの、甘美な感じのあるものなど、三和音とは異なる特徴がある。それらの特徴を生体の状態に対応して割り付ければよい。
【００２６】
四和音を使用する場合は、和音出力部２５は、４つの構成音からなる和音を生成するように構成すればよい。
【００２７】
和音の構成音の数が更に多い、九の和音、十一の和音、十三の和音などもあり、これらを使用してもよい。
【００２８】
生体の状態が極度に不良であることを現す生体情報の場合は、上記各和音よりも不協度の大きい和音を使用してもよい。三和音や四和音の構成音が、短２度すなわち半音の音程である２音を含むようにすれば、不快な響きの和音となるので、このような和音を用いればよい。
【００２９】
生体情報が３種類の場合、図２（Ｃ）に第３の生体情報を加えた３次元空間の中で、三和音に対応した４つの領域を分割設定すればよい。生体情報が４種類以上の場合も、多次元空間を設定し、三和音や四和音による和音の数だけの領域を空間内に設ければよい。
【００３０】
以上、本実施の形態によれば、上記の音出力装置を、ユーザが、例えば毎日、利用すれば、体調の変化や健康度合いの変化が短時間で把握できる。
【００３１】
（実施の形態３）
【００３２】
和音情報変換部２６において、複数の生体情報の値を変数とする多項式の演算を行い、演算結果から和音の種類を選択するようにしてもよい。和音の響きが協和している度合いに応じて各和音に協和度数を与えておき、多項式の演算結果の数値に最も近い協和度数を有する和音情報を選択して出力するようにしてもよい。
【００３３】
なお、多項式以外に、論理式や他の演算式を使用し、その演算結果によって和音を選択してもよい。例えば、生体情報を変数とする関数式の形、各生体情報の関数式を積和などで結合する式を含むものでもよい。
【００３４】
（実施の形態４）
【００３５】
図３は、生体情報だけでなく、部屋の温度、湿度、風量などの環境情報と生体情報から、生体の状態をモニタリングするようにして本発明の生体情報用の音出力装置の構成のブロック図である。病院の病室の患者の生体情報に、部屋の温度、湿度、風量などの環境情報を加味して状況をモニタリングし、和音により状況を知らせることにより、より決めの細かい患者の保護、管理を行える。家庭における寝たきりの高齢者の介護状態、乳幼児の状態などを、部屋の状態も含めて総合的に把握する必要がある場合などにおいても有用である。
【００３６】
図３において、生体情報は、生体情報取得部１１、１２により取得され、生体情報格納部１３に格納され、和音構成部３４に供給される。環境センサーが取得した部屋の温度や湿度などの環境情報は、環境情報取得部３１、３２により取得され、環境情報格納部３３に格納され、和音構成部３４に供給される。生体情報と環境情報を入力された和音構成部３４は、入力に対応した和音情報を選択し、和音情報を和音出力部３５に供給する。和音出力部３５は、指示された和音を生成し出力する。和音構成部３４は、例えば、環境情報（温度、湿度など）に適当な生体情報（血圧や体温など）であるか否かを判断する。かかる場合、例えば、和音構成部３４は、環境情報と生体情報の対応表を保持しており、かかる対応表に照らして、受け付けた生体情報と環境情報が標準的な情報であるか否か（好適な環境に、あるユーザが存在するか否か）を判断し、音を構成し、出力する。対応表とは、ある環境情報（例えば、温度）に対する、人の適切な生体情報（例えば、体温）の範囲を示す情報を管理する表である。
【００３７】
和音構成部３４は、図３（Ｂ）に示すように、和音情報変換部３６を有する。生体情報取得部１１、１２のように複数設けられている場合、複数の生体情報が生体情報格納部１３より和音情報変換部３６に供給される。また、環境情報取得部３１、３２のように複数設けられている場合、複数の環境情報が環境情報格納部３３より和音情報変換部３６に供給される。和音情報変換部３６は、４つのエントリを持ち、ひとつの和音情報を出力するデータベースを備える。
【００３８】
和音情報変換部３６は、実施の形態３において説明したのと同様に、４つの入力関数に対する多項式などの演算結果により和音情報を選択するものでもよい。
【００３９】
図３において、生体情報、環境情報ともに２つずつとしたが、それぞれ１つ以上でよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、特に、患者、介護を必要とする高齢者、乳幼児などの身体の状況を監視する必要がある分野、医療、介護、家庭育児などの分野で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態による生体情報用の音出力装置の基本的構成図のブロック図
【図２】本発明の一実施形態による生体情報用の音出力装置の一部分のブロック図および動作説明図
【図３】本発明の一実施形態による生体情報用の音出力装置の一部分のブロック図
【符号の説明】
【００４２】
１１  生体情報取得部
１２  生体情報取得部
１３  生体情報格納部
１４  和音構成部
１５  和音出力部
２１  生体情報音高変換部
２２  生体情報音高変換部
２４  和音構成部
２５  和音出力部
２６  和音情報変換部
２７  楽音合成部
２８  楽音合成部
３１  環境情報取得部
３２  環境情報取得部
３３  環境情報格納部
３４  和音構成部
３５  和音出力部
３６  和音情報変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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