(57)【要約】運動障害および／またはコミュニケーション障害を患っている利用者のために、少なくとも１つの補助具（２）とともに提供される、支援技術を制御するためのシステム（１）が説明される。このようなシステム（１）は、電子コミュニケーションインターフェイス（１０）と、少なくとも１つの生体センサ（１１）と、校正モジュール（１２）と、処理ユニット（１３）とを備える。電子コミュニケーションインターフェイス（１０）は利用者に複数の感覚刺激を供与するように構成されており、各感覚刺激は利用者が選択および／または提供をしようとする可能性がある命令および／または情報に関連する。少なくとも１つの生体センサ（１１）は、利用者の少なくとも１つの生体活動を検出し、検出した生体活動を代表する、対応する生体電気信号（ＳＢ、ＳＢｃ、ＳＢｒ）を生成するように、利用者に適用される。校正モジュール（１２）は、初期システム校正ステップにおいて１つ以上の信号特徴ＣＳを記録するように構成されており、初期システム校正ステップにおいて、利用者の生体活動は、命令および／または情報をそれぞれ選択するような利用者の意思の示唆として一般的に思われる自発生体活動であり、信号特徴ＣＳは、少なくとも１つの自発生体活動の発生において検出した生体電気信号ＳＢｃに関連する。処理ユニット（１３）は、感覚刺激が捉えられるとき、検出した生体電気信号ＳＢｒと記録された１以上の信号特徴ＣＳとの比較に基づいて、利用者の自発生体活動、および、利用者が選択しようとする関連の命令および／または情報を識別する。処理ユニット（１３）は、利用者の選択意思の識別に基づいて、電子コミュニケーションインターフェイス（１０）および補助具（２）に制御信号（ＳＣ１、ＳＣ２）を提供するようにも構成されている。電子コミュニケーションインターフェイス（１０）は、少なくとも１の制御信号ＳＣ１が発生する場合、少なくとも１の制御信号ＳＣ１の発生に基づいて、感覚刺激を供与し、制御信号ＳＣ１が発生していない場合、自動的に特定な一連の感覚刺激を供与するように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動障害および／またはコミュニケーション障害を患っている利用者のために、少なくとも１つの補助具（２）とともに提供される、支援技術を制御するためのシステム（１）であって、
前記利用者に複数の感覚刺激を供与するように構成されており、各前記感覚刺激は前記利用者が選択および／または提供をしようとする可能性がある命令および／または情報に関連する電子コミュニケーションインターフェイス（１０）と、
前記利用者の少なくとも１つの生体活動を検出し、検出した前記生体活動を代表する、対応する生体電気信号（ＳＢ、ＳＢｃ、ＳＢｒ）を生成するように、前記利用者に適用される少なくとも１つの生体センサ（１１）と、
初期システム校正ステップにおいて１つ以上の信号特徴（ＣＳ）を記録するように構成されており、前記初期システム校正ステップにおいて、前記利用者の生体活動は、命令および／または情報をそれぞれ選択するような前記利用者の意思の示唆として一般的に思われる自発生体活動であり、前記信号特徴（ＣＳ）は、前記少なくとも１つの自発生体活動の発生において検出した前記生体電気信号（ＳＢｃ）に関連する校正モジュール（１２）と、
感覚刺激が捉えられるとき、検出した前記生体電気信号（ＳＢｒ）と記録された前記１以上の信号特徴（ＣＳ）との比較に基づいて、前記利用者の前記自発生体活動、および、前記利用者が選択しようとする関連の前記命令および／または情報を識別する処理ユニット（１３）と、を備え、
前記処理ユニットは、前記利用者の選択意思の識別に基づいて、前記電子コミュニケーションインターフェイス（１０）および前記補助具（２）に対して制御信号（ＳＣ１、ＳＣ２）を提供するようにさらに構成されており、
前記制御信号（ＳＣ１、ＳＣ２）は、
前記利用者の意思に基づいた前記発生を管理する、感覚刺激の発生を制御するための少なくとも１つの信号（ＳＣ１）と、
前記利用者に供与される、前記利用者に選択される、および前記処理ユニット（１３）に識別される命令および／または情報に基づいて、補助具（２）に対する少なくとも１つの命令信号（ＳＣ２）と、を備え、
前記電子コミュニケーションインターフェイス（１０）は、前記少なくとも１の制御信号（ＳＣ１）が発生する場合、前記少なくとも１の制御信号（ＳＣ１）の発生に基づいて、前記感覚刺激を供与し、前記制御信号（ＳＣ１）が発生していない場合、自動的に特定な一連の感覚刺激を供与するように構成されている、システム（１）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの生体センサ（１１）は、少なくとも１つの脳電気信号（ＳＢ）を検出するように前記利用者に適用される複数の脳電気信号センサ（１１）を備え、
前記少なくとも１つの自発生体活動は、前記利用者に想像される少なくとも１つの対応する運動を含み、
前記処理ユニット（１３）は、感覚刺激が捉えられるとき、検出した前記脳電気信号（ＳＢｒ）と校正時に記録された前記脳電気信号（ＳＢｃ）の１つ以上の特徴（ＣＳ）との比較に基づいて、前記利用者に想像される前記運動、および、前記利用者が選択しようとする関連の命令および／または情報を識別するように構成されている、請求項１に記載のシステム（１）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの生体センサ（１１）は、前記利用者の身体の１つ以上の部位の運動を検出するように前記部位に適用される少なくとも１つの利用者運動センサ（１１）を備え、
前記少なくとも１つの自発生体活動は、前記利用者の身体の前記部位によって行われる少なくとも１つの対応する運動を含み、当該部位に対して少なくとも１つの生体センサ（１１）が適用されている、請求項１に記載のシステム（１）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの生体センサ（１１）は、少なくとも１つの赤外線センサ、少なくとも１つの筋電センサ、または、少なくとも１つの加速度計を備える、請求項３に記載のシステム（１）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの生体センサ（１１）は、前記利用者の眼球の運動を検出するおよび／または追跡するように適用される少なくとも１つの眼球運動センサを備え、
前記少なくとも１つの自発生体活動は、前記利用者による少なくとも１つの対応する眼球運動を含む、請求項１に記載のシステム（１）。
【請求項６】
前記感覚刺激は、視覚的に表示される画像および／または記号アイコン（２１、２２、２３、２４、２５）、および／または、音声、および／または、触覚刺激を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項７】
前記電子コミュニケーションインターフェイス（１０）は、連続的な感覚刺激のスキャンを前記利用者に供与するように構成されているスキャンコミュニケーションインターフェイス（１０）を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項８】
前記電子コミュニケーションインターフェイス（１０）は、電子表示画面（２０）を備え、電子ウィンドウインターフェイス（２１）の命令アイコンを前記電子表示画面（２０）に供与するように構成されており、前記命令アイコンが選択される場合、前記電子ウィンドウインターフェイス（２１）は更なるアイコン画面を提示可能であり、
前記利用者によって選択可能な前記命令および／または情報は、
前記電子表示画面（２０）においてポインタ（２２）の移動を起こすように適用されるポインタ移動命令と、
前記ポインタが位置しているアイコンおよび／または命令および／またはボックスおよび／または画面区域を選択／選択解除する選択／選択解除命令と、を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項９】
前記電子コミュニケーションインターフェイス（１０）は、所望移動方向（２３）を代表する一連の記号アイコンを電子表示画面（２０）に示すように構成されており、
前記システム（１）は、電子車いすを備える補助具（２）と相互作用可能であり、
前記処理ユニット（１３）は、前記利用者に選択される前記移動記号アイコン（２３）に基づいて、前記電子車いすの移動を制御するように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項１０】
前記電子コミュニケーションインターフェイス（１０）は、前記利用者に所望目的地を選択させるように構成されており、
前記システム（１）は、電子車いすを備える補助具（２）と相互作用可能であり、
前記処理ユニット（１３）は、前記利用者による前記目的地選択に基づいて、前記電子車いすの移動を前記所望目的地まで制御するように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項１１】
前記電子コミュニケーションインターフェイス（１０）は、仮想キーパットを電子表示画面（２０）に示すように構成されており、前記処理ユニットは、テキストを有する電子メッセージを用意するように構成されており、前記テキストは、前記利用者に前記仮想キーパットのボタンまたはアイコンまたはセルを選択されることによって構成される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項１２】
前記仮想キーパット（２４）は、
一連のアイコン（２４０）であって、各前記アイコン（２４０）が英数字の１つまたは１グループを代表し、前記電子コミュニケーションインターフェイス（１０）に順番に供与される前記一連のアイコン（２４０）と、または、
セルの行と列とを備える１つ以上の表であって、前記セルは行列スキャン（row-column scan）によって選択されることができ、前記各セルが、１つの英数字、１グループの英数字、ワード、文、または、同様な種類の更なる表への参照を含む前記１つ以上の表と、を備える、請求項１１に記載のシステム（１）。
【請求項１３】
前記表の各セルは１グループの英数字を含み、前記処理ユニット（１３）は、選択される最初の前記英数字に基づいて１つ以上のワードの完成を予測するように適用される予測アルゴリズムを実行し、可能な選択の確定のために、前記予測から得る前記１つ以上のワードを前記利用者に供与するように構成されている、請求項１１に記載のシステム（１）。
【請求項１４】
前記システム（１）は、カメラを有するロボットを備える補助具（２）と相互作用可能であり、前記ロボットは前記利用者によって制御可能であり、
前記電子コミュニケーションインターフェイス（１０）は、前記ロボットの前記カメラによって撮られる画像を電子表示画面に供与し、前記ロボットの一連の命令アイコンをさらに供与するように構成されており、
前記処理ユニット（１３）は、前記利用者によって選択される前記命令アイコンに基づいて前記ロボットを制御するように構成されており、
前記ロボットは、前記処理ユニットに制御可能で遠隔通信機として動作する音声合成装置を備え、
前記ロボットは、前記利用者の顔の画像を供与するように構成されている人間型ロボットであり、
前記電子コミュニケーションインターフェイス（１０）は、遠距離通信のためのテキストを用意するために、仮想キーパットを電子表示画面（２０）に示すように構成されており、
前記処理ユニット（１３）は、前記利用者によって用意される前記テキストに基づいて前記音声合成装置を制御するように構成されている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項１５】
前記システム（１）は、１つ以上のドモティクス装置および／または１つ以上の電子コミュニケーションツールを備える補助具（２）と相互作用可能であり、
前記電子コミュニケーションインターフェイス（１０）は、前記１つ以上のドモティクス装置および／または前記１つ以上の電子コミュニケーションツールの一連の選択肢および／または制御アイコン（２５）を電子表示画面（２０）に供与するように構成されており、
前記処理ユニット（１３）は、前記利用者によって選択される前記選択肢および／または制御アイコン（２５）に基づいて、前記１つ以上のドモティクス装置および／または前記１つ以上の電子コミュニケーションツールを選択するおよび／または制御するように構成されている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項１６】
前記信号特徴は、校正時に検出される前記生体電気信号（ＳＢｃ）の時間進展（Ｖ（ｔ））を備え、前記利用者が、選択を可能とすると一般的に定義されている前記自発生体活動を実行する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項１７】
前記信号特徴は１つ以上の閾値（Ｓ１、Ｓ２）を備え、前記１つ以上の閾値（Ｓ１、Ｓ２）は校正時に検出される前記生体電気信号（ＳＢｃ）の１つ以上の閾値にそれぞれ対応しており、
前記システム（１）は、初期システム校正ステップにおいて識別される前記１つ以上の生体電気信号閾値（Ｓ１、Ｓ２）を定義し記憶するようにさらに構成されており、
前記処理ユニット（１３）は、前記利用者の選択意思の発生を識別するまたは識別しないために、検出した前記生体電気信号（ＳＢｒ）と前記１つ以上の閾値（Ｓ１、Ｓ２）とを比較するように構成されている、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項１８】
単一の閾値（Ｓ３）が記憶され、前記処理ユニット（１３）は、検出した前記生体電気信号（ＳＢｒ）が所定選択時間間隔（Ｔｓ）に渡って当該閾値（Ｓ３）を超えるとき、前記利用者の選択意思の発生を識別するように構成されている、請求項１７に記載のシステム（１）。
【請求項１９】
前記電子コミュニケーションインターフェイス（１０）は、
検出した前記電気生体信号（ＳＢｒ）が前記閾値よりも低いものの増加傾向があるとき、スキャン速度を減速し、
検出した前記電気生体信号（ＳＢｒ）が前記閾値を超えるとき、前記スキャンを停止し、
検出した前記生体電気信号（ＳＢｒ）が前記選択時間間隔（Ｔｓ）と同様な時間または前記選択時間間隔（Ｔｓ）より長い時間に渡って依然として前記閾値を超える場合、前記スキャンが停止されるところにおいて、前記情報の選択を確定するように構成されている、請求項１８に記載のシステム（１）。
【請求項２０】
複数の信号間隔を定義するに適した複数の閾値（Ｓ１、Ｓ２）が記憶され、
前記処理ユニット（３）は、対応する信号範囲において前記選択時間間隔（Ｔｓ）に渡って検出される前記生体電気信号（ＳＢｒ）の持続に基づいて、前記利用者によって行われる複数選択命令（Ａ、Ｂ、Ｃ）を識別するように構成されており、各命令は前記複数の信号間隔のうち対応する１つに関連する、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項２１】
前記処理ユニット（１３）は、
閾値よりも低い、検出した前記電気生体信号が捉えられるとき、前記スキャンの進行の減速によって与えられる図形フィードバック、および／または、設定された音声による音声フィードバック、および／または、前記利用者の皮膚の表面にある機械式アクチュエータの運動によって提供される触覚フィードバックを前記利用者にさらに提供する、または、
閾値より高い電気生体信号が検出されるとき、前記選択される部分におけるスキャンインターフェイス進行の停止および同様な前記部分における「進捗バー」の動作によって与えられる図形フィードバック、および／または、特定の音調を有する音声によって提供される音声フィードバック、および／または、前記利用者の皮膚の表面にある前記アクチュエータの連続運動によって提供される触覚フィードバックを、前記利用者にさらに提供するように構成されている、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項２２】
前記１つ以上の閾値（Ｓ１、Ｓ２）および前記選択時間間隔（Ｔｓ）は個人向けに設定可能である、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項２３】
前記処理ユニット（１３）は、１つ以上のパラメータに基づいて前記利用者の意思の識別を実行するように構成されており、
前記１つ以上のパラメータは、
前記スキャンインターフェイスが動作するスキャン速度、
前記１つ以上の閾値の各数値、
選択時間間隔（Ｔｓ）、
短時間かつ無意識的に複数の閾値の間における可能な変化をフィルタ処理して無視するためのパラメータとして定義されている誤選択解除時間間隔、または、
前記システムが前記生体信号を分析し始める前の、前記利用者が動作を実行しないまたは想像しない緩和時間間隔である、請求項１７〜２２のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項２４】
前記校正モジュール（１２）は、複数の電気生体信号（ＳＢｃ１、ＳＢｃｎ）のそれぞれに関連する１つ以上の信号特徴（ＣＳ１、ＣＳｎ）を記録するように構成されており、前記複数の電気生体信号（ＳＢｃ１、ＳＢｃｎ）は前記利用者に実行される複数の自発生体行動の各自発生体活動に対応し、当該複数の自発生体行動は、前記利用者が選択しようとする複数の対応する命令および／または情報の代表として一般的に思われるものであり、
前記処理ユニット（１３）は、検出した前記電気生体信号（ＳＢｒ）と記録された前記１以上の信号特徴（ＣＳ１、ＣＳｎ）との比較に基づいて、前記利用者が実行可能な前記複数の自発生体活動の間に、前記自発生体活動を識別するように構成されており、
前記処理ユニット（１３）は、前記複数の命令および／または情報の間に、前記利用者が前記対応する命令および／または情報に関連する選択意思を識別するようにさらに構成されている、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項２５】
運動障害および／またはコミュニケーション障害を患っている利用者のために、少なくとも１つの補助具とともに提供される、支援技術を制御するための方法であって、
校正モジュール（１２）によって、初期システム校正ステップにおいて、前記利用者の少なくとも１つの自発生体活動の発生において検出した前記生体電気信号（ＳＢｃ）に関連する１つ以上の信号特徴（ＣＳ）を記録し、前記１つ以上の信号特徴（ＣＳ）が、命令および／または情報を選択するような前記利用者の意思の示唆として一般的に思われるステップと、
電子コミュニケーションインターフェイス（１０）によって、複数の感覚刺激を前記利用者に供与し、各前記感覚刺激は前記利用者が選択および／または提供をしようとする可能性がある命令および／または情報に関連するステップと、
少なくとも１つの生体センサ（１１）によって、前記感覚刺激の発生に渡って、前記利用者の少なくとも１つの生体活動を検出し、検出した前記生体活動を代表する、対応する生体電気信号（ＳＢｃ）を生成するステップと、
処理ユニット（１３）によって、検出した前記生体電気信号（ＳＢｒ）と前記校正モジュールに記録された前記１つ以上の信号特徴（ＣＳ）とを比較するステップと、
前記処理ユニット（１３）によって、前記比較に基づいて、前記利用者に実行される前記生体活動、および、前記利用者の関連する選択意思を識別するステップ
と、
前記処理ユニット（１３）によって、前記利用者の選択意思の識別に基づいて、前記電子コミュニケーションインターフェイス（１０）および前記補助具（２）に対して制御信号（ＳＣ１、ＳＣ２）を提供するステップと、を備え、
前記制御信号（ＳＣ１、ＳＣ２）は、
前記利用者の意思に基づく前記代表を管理するように適用される、少なくとも１つの感覚刺激代表制御信号（ＳＣ１）と、
前記利用者に供与される、前記利用者に選択される、および前記処理ユニット（１３）に識別される命令および／または情報に基づいて、補助具に対する少なくとも１つの命令信号（ＳＣ２）と、を備え、
前記供与ステップは、前記少なくとも１つの制御信号（ＳＣ１）が発生する場合、前記少なくとも１の制御信号（ＳＣ１）の発生に基づいて前記感覚刺激を供与して、前記制御信号（ＳＣ１）が発生していない場合、自動的に特定な一連の感覚刺激を供与するステップを備える、方法。
【請求項２６】
前記検出ステップは、脳電気信号に関連する１つ以上の信号特徴（ＣＳ）を記録するステップを備え、前記脳電気信号は、前記利用者に想像される各運動に対応し、命令および／または情報を選択するような前記利用者の意思の示唆として一般的に思われるものであり、
前記検出ステップは、複数の脳電気信号センサ（１１）によって、前記感覚刺激の発に渡って、前記利用者の脳電気信号（ＳＢｒ）を検出するステップを備え、
前記比較ステップは、前記処理ユニット（１３）によって、検出した前記脳電気信号（ＳＢｒ）と前記校正モジュール（１２）に記録された前記１つ以上の信号特徴（ＣＳ）とを比較するステップを備え、
前記識別ステップは、前記処理ユニット（１３）によって、前記比較に基づいて、前記利用者に想像される運動、および、前記利用者の関連する選択意思を識別するステップを備える、請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に支援技術およびマンマシンの分野に関する。
【０００２】
実際、本発明は、運動障害および／またはコミュニケーション障害を患っている利用者のための支援技術を制御するためのシステムに関し、また、支援技術を制御するための方法に関する。
【０００３】
本発明は特にブレイン・コンピュータ・インターフェース（Brain-Computer-Interface、ＢＣＩ）型のシステムに関するが、これに限らない。
【背景技術】
【０００４】
知られるとおり、世の中には筋萎縮性側策硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis、ＡＬＳ）、脊椎損傷、脳虚血などの病症によって起こされる四肢麻痺を患っている患者がたくさんいる。多くの場合、このような病症はコミュニケーションに関連する問題に加えて、運動に関する問題も起こし、その結果、このような患者の生活スタイルが顕著に変化する。
【０００５】
この障害患者に対する援助および支援という面において、一般的に使われる主な支援技術は、音声識別に基づくシステムである「音声制御システム」、瞳孔運動を追跡するシステムである「眼球追跡」、様々な種類の他の機械式装置などに属する。
【０００６】
多くの場合、このような装置は様々な原因で多くの患者に少々または部分的のみに利用され、一番かつ主要な原因は、患者に対して、簡単な手段、かつ、患者の意思に特に対応する確実な手段、によって命令および／または情報を提供することが困難であることである。
【０００７】
新興技術の中に、「ブレイン・コンピュータ・インターフェース（ＢＣＩ）」技術、すなわち、脳信号との相互作用に基づく「脳とコンピュータとの間」の種類のインターフェイスは、近年に顕著な進歩を示し、それは、電子計算機およびセンサ関連技術の革新によって、脳機能への理解増加のためである。しかしながら、この「ＢＣＩ」の技術は、多くの場合では上述した問題に影響されると証明された。
【０００８】
全体的に、動作およびコミュニケーション障害を患っている患者を支持するような幅広い利用のための十分に利用可能で信頼性が高い解決策は、現在でも欠如しているかもしれない。
【０００９】
前述したことに照らして、動作およびコミュニケーション障害を患っている利用者によって簡単で確実な手段に介して利用可能、かつ、前述した欠点を少なくとも部分的に克服する支援技術を制御するためのシステムおよび方法を提供するという要望が強烈に感じられる。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の目的は支援技術を制御するためのシステムを提供することであり、当該システムは従来技術の前述した欠点を少なくとも部分的に克服でき、考慮される技術分野において特に感じられる前述した要望を応じることができる。
【００１１】
このような目的は請求項１に係るシステムによって達成される。
【００１２】
このようなシステムの更なる実施形態は請求項２〜２４において定義されている。
【００１３】
支援技術を制御するための方法も本発明の目的である。
【００１４】
このような方法は請求項２５において定義されている。
【００１５】
この方法の更なる実施形態は請求項２６において定義されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明に係るこのようなシステムの更なる特徴および効果は、添付図面を参照しながら下記の好ましい実施形態の説明に開示されるが、実施形態は非限定的で例示的な形のみで用いられる。
【図１】本発明の１つの実施形態に係る制御システムの簡略化された機能図を示す。
【図２】車いすに乗っている利用者を支援する場合の制御システムの部品の利用の例示を示す。
【図３Ａ】対応する実施形態に係る、制御システムの電子コミュニケーションインターフェイスの特定な画面の例示を示す。
【図３Ｂ】対応する実施形態に係る、制御システムの電子コミュニケーションインターフェイスの特定な画面の例示を示す。
【図３Ｃ】対応する実施形態に係る、制御システムの電子コミュニケーションインターフェイスの特定な画面の例示を示す。
【図３Ｄ】対応する実施形態に係る、制御システムの電子コミュニケーションインターフェイスの特定な画面の例示を示す。
【図４Ａ】本発明のシステムが動作する場合の信号の特定な例示図およびこのような信号の特定な特性を示す。
【図４Ｂ】本発明のシステムが動作する場合の信号の特定な例示図およびこのような信号の特定な特性を示す。
【図４Ｃ】本発明のシステムが動作する場合の信号の特定な例示図およびこのような信号の特定な特性を示す。
【００１７】
注意すべきなのは、添付図面における同様又は類似な部品については同様な参照番号および／または文字を用いて指示されていることである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
第１図および第２図を参照すると、システム１は、運動障害および／またはコミュニケーション障害を患っている利用者のために、少なくとも１つの補助具２とともに提供される、支援技術を制御することについて説明される。
【００１９】
システム１は、電子コミュニケーションインターフェイス１０と、少なくとも１つの生体センサ１１と、校正モジュール１２と、処理ユニット１３とを備える。
【００２０】
電子コミュニケーションインターフェイス１０は利用者に複数の感覚刺激を供与するように構成されており、各感覚刺激は利用者が選択および／または提供をしようとする可能性がある命令および／または情報（piece of information、情報断片）に関連する。
【００２１】
少なくとも１つの生体センサ１１は、利用者の少なくとも１つの生体活動を検出し、検出した生体活動を代表する、対応する生体電気信号（ＳＢ、ＳＢｃ、ＳＢｒ）を生成するように、利用者に適用される。
【００２２】
校正モジュール１２は、初期システム校正ステップにおいて１つ以上の信号特徴ＣＳを記録するように構成されており、初期システム校正ステップにおいて、利用者の生体活動は、命令および／または情報をそれぞれ選択するような利用者の意思の示唆として一般的に思われる自発生体活動であり、信号特徴ＣＳは、少なくとも１つの自発生体活動の発生において検出した生体電気信号ＳＢｃに関連する。
【００２３】
処理ユニット１３は、感覚刺激が捉えられるとき、検出した生体電気信号ＳＢｒと記録された１以上の信号特徴ＣＳとの比較に基づいて、利用者の自発生体活動、および、利用者が選択しようとする関連の命令および／または情報を識別する。
【００２４】
処理ユニット１３は、利用者の選択意思の識別に基づいて、電子コミュニケーションインターフェイス１０および補助具２に制御信号（ＳＣ１、ＳＣ２）を提供するようにも構成されている。
【００２５】
このような制御信号は、利用者の意思に基づいた発生を管理するように適用される、感覚刺激の発生を制御するための少なくとも１つの信号ＳＣ１を備える。このような制御信号は、利用者に供与される、利用者に選択される、および処理ユニット１３に識別される命令および／または情報に基づいて、補助具に対する少なくとも１つの命令信号ＳＣ２をさらに備える。
【００２６】
電子コミュニケーションインターフェイス１０は、少なくとも１の制御信号ＳＣ１が発生する場合、少なくとも１の制御信号ＳＣ１の発生に基づいて、感覚刺激を供与し、制御信号ＳＣ１が発生していない場合、自動的に特定な一連の感覚刺激を供与するように構成されている。
【００２７】
注意すべきなのは、本開示に関係する支援技術が、例えば、「拡張代替コミュニケーション（augmentative alternative communication）」と、ドモティクス（domotics）装置の制御と、電気車いすの制御とを備えることである。ここで関係する補助具は、例えば、障害者のための電気車いす、様々な種類のドモティクス装置、ロボットなどである。
【００２８】
注意すべきなのは、生体センサによって生成される各前述した生体電気信号（ＳＢ、ＳＢｃ、ＳＢｒ）は、アナログまたはデジタルの形式の電子（electric、electronic)信号であってもよく、生体電気信号がアナログ形式である場合、処理前、デジタル形式へ転換されてもよく、これらの形式は周知であることである。
【００２９】
また、注意すべきなのは、各前述した制御信号（ＳＣ１、ＳＣ２）は、アナログまたはデジタルの形式の電気信号であってもよく、または、周知の種類である電子パケット転送の本文（context）における命令メッセージであってもよいことである。
【００３０】
１つの実施形態（例えば、図２に示されている実施形態）に基づくと、少なくとも１つの生体センサ１１は、少なくとも１つの脳電気信号ＳＢを検出するように利用者に適用される複数の脳電気信号センサ１１を備える。さらに、前述した少なくとも１つの自発生体活動は、利用者に想像される少なくとも１つの対応する運動を含む。
【００３１】
このような場合において、処理ユニット１３は、感覚刺激が捉えられるとき、検出した脳電気信号ＳＢｒと校正時に記録された脳電気信号ＳＢｃの１つ以上の特徴ＣＳとの比較に基づいて、利用者に想像される運動、および、利用者が選択しようとする関連の命令および／または情報を識別するように構成されている。
【００３２】
１つの実行オプションに基づくと、生体電気信号センサ１１は、利用者の頭部に適用される脳波のセンサ（electroencephalographic sensor）ＥＥＧを備える。
【００３３】
したがって、このような場合において、ＥＥＧセンサによって、本発明のシステムは脳電気信号の識別を提供し、その脳電気信号は、例えば、想像される運動の動作（前へ、後ろへ、上へ、下へ、右へ、左へ）に関連付けられている。
【００３４】
もう１つの実施形態に基づくと、少なくとも１つの生体センサ１１は、利用者の身体の１つ以上の部位の運動を検出するように部位に適用される少なくとも１つの利用者運動センサ１１を備え、前述した少なくとも１つの自発生体活動は、利用者の身体の部位によって行われる少なくとも１つの対応する運動を含み、当該部位に対して少なくとも１つの生体センサ１１が適用されている。
【００３５】
１つの実行オプションに基づくと、前述した少なくとも１つの運動センサ１１は、指の運動を検出するように指に適用可能な加速度計を備え、または、腕、脚もしくは利用者の身体の他の部位に適用可能な複数の加速度計を備える。
【００３６】
他の実行オプションに基づくと、運動センサ１１は、筋肉の収縮運動を識別するように適用される筋電（electromyographic）センサを備え、または、例えば利用者の瞼の運動を検出するための赤外線運動センサを備える。
【００３７】
もう１つの実施形態に基づくと、少なくとも１つの生体センサは、利用者の眼球の運動を検出するおよび／または追跡するように適用される少なくとも１つの眼球運動センサを備え、前述した少なくとも１つの自発生体活動は、利用者による少なくとも１つの対応する眼球運動を含む。
【００３８】
１つの実行オプションに基づくと、眼球運動は周知の「注視追跡（gaze tracking）」センサによって検出され、注視追跡センサは、初期基準位置から画面の四辺に向かう利用者の目の瞳孔運動を検出することができる。
【００３９】
他の可能な実施形態に基づくと、生体センサ１１は、他の技術によって製造可能な他の生体センサであってもよい。
【００４０】
注意すべきなのは、様々な応用例において、（生体センサによって検出される、）利用者に想像されるまたは実行される運動は、補助具のそれぞれに対応する動作を制御する利用者の意思の代表、または、電子表示画面においてポインタ（pointer）のそれぞれに対応する動作を制御する利用者の意思の代表（後者の場合において、前へ／後ろへの動作は、例えば、選択／選択解除をする意思に関連付けられてもよい）と思われてもよいことである。同様に本発明に含まれる他の例において、システムによって検出するまたは識別することができる、想像されるまたは実行される各動作は、いかなる種類の命令および／または情報にも一般的に関連してもよく、物理的な運動と異なってもよい。
【００４１】
電子コミュニケーションインターフェイス１０によって利用者に供与する前述の「感覚刺激」に関して、注意すべきなのは、様々で可能な実施形態に基づくと、このような感覚刺激は、視覚的に表示される画像および／または記号アイコン（symbolic icon）２１、２２、２３、２４、２５、および／または、音声、および／または、触覚刺激を備えることである。
【００４２】
特に、目が見える利用者のための応用において、視覚的な刺激（画像または記号アイコン、さらに一般的にいうと、電子表示画面におけるグラフィカル・ユーザ・インタフェース）が感覚刺激として好ましく利用される。
【００４３】
さらに、特別な実行オプションにおいて、目が見える利用者に対しても、電子コミュニケーションインターフェイスによって、追加の可聴的または触覚的な反応（またはフィードバック）信号は提供されてもよく、この信号は処理ユニットまた補助具から来る。
【００４４】
視覚障害の利用者のための応用において、非視覚的な刺激（例えば、可聴的または触覚的な刺激）が感覚刺激として利用される。
【００４５】
１つの実行例に基づくと、電子コミュニケーションインターフェイスは、図形、音声、および、例えば特定な機械式アクチュエータから受ける触覚のフィードバックの組み合わせによって、利用者に適したフィードバックを提供する。
【００４６】
システムの１つの実施形態にしたがって、電子コミュニケーションインターフェイス１０は、感覚刺激のスキャン（例えば、一連の画像または記号アイコン）を利用者に順番に供与するように構成されているスキャンコミュニケーションインターフェイス１０を備える。
【００４７】
１つの実行オプション（例えば、図３Ａに示されている実施オプション）に基づくと、電子コミュニケーションインターフェイス１０は、電子表示画面２０を備え、電子ウィンドウインターフェイス２１を制御するためのアイコンをこのような電子表示画面２０に供与するように構成されており、アイコンが選択される場合、電子ウィンドウインターフェイス２１は更なるアイコン画面またはウィンドウを提示可能である。
【００４８】
このような場合において、利用者によって選択可能な命令および／または情報は、例えば、電子表示画面２０においてポインタ２２の移動を起こすように適用されるポインタ移動命令と、ポインタ２２が位置している（またはポインタ２２が提示されている）アイコンおよび／または命令および／またはボックスおよび／または画面区域を選択／選択解除する選択／選択解除命令と、を含む。
【００４９】
１つの実行オプションにおいて、電子コミュニケーションインターフェイスがウィンドウおよびポインタ２２を有する電子インターフェイス１０を電子表示画面に供与するとき、自発生体活動は利用者に想像されるまたは実行される可能性がある運動を含んでもよく、当該運動のそれぞれは、ポインタを右へ動かす、ポインタを左へ動かす、ポインタを上へ動かす、ポインタを下へ動かす、ポインタ２２が位置しているアイコンおよび／または命令および／または画面区域を選択／選択解除するという命令と１対１で対応する。
【００５０】
他の実行オプション（例えば、図３Ｂに示されている実施オプション）に基づくと、電子コミュニケーションインターフェイス１０は、所望移動方向（例えば、図３Ｂにおいてアイコン上に示された矢印は「左へ」、「前へ」、「後ろへ」、「右へ」をそれぞれ指示してもよい）を代表する一連の記号アイコン（２３）を電子表示画面に示すように構成されており、システム１は、電子車いす２を備える補助具（２）と相互作用可能である。
【００５１】
このような場合において、処理ユニット１３は、利用者に選択される移動記号アイコン（２３）に基づいて、電子車いす２の移動を制御するように構成されている。
【００５２】
１つの実施の代替例において、同様に、システム１が電子車いす２と相互作用可能である場合、電子コミュニケーションインターフェイス１０は利用者に所望目的地を選択させるように構成されており、処理ユニット１３は、利用者による目的地選択に基づいて、電子車いす２の移動を所望目的地まで制御するように構成されている。
【００５３】
さらなる実現オプションに基づくと、電子コミュニケーションインターフェイス１０は、仮想キーパットを電子表示画面２０に示すように構成されており、処理ユニットは、テキストを有する電子メッセージを用意するように構成されており、テキストは、利用者に仮想キーパットのボタンまたはアイコンまたはセルを選択されることによって構成される。
【００５４】
１つの実行オプション（例えば、図３Ｃに示されている実施オプション）において、前述した仮想キーパット２４は一連のアイコン（２４０）を備え、各アイコン２４０が英数字の１つまたは１グループを代表し、電子コミュニケーションインターフェイスに連続に供与される。図３Ｃの例示において、様々なアイコンまたはボックス２４０（各アイコンまたはボックス２４０が１グループの文字を含む）は順番にハイライトされるまたは明るくされる。利用者が様々なアイコンまたはボックス２４０から１つを選択すると、前述した文字のグループにある様々な文字を有する一連のボックスが順番に利用者に示されてもよく、よって、利用者は、所望の文字を選択し、メッセージウィンドウ（２４１）においてテキストまたはメッセージを徐々に作成してもよい。
【００５５】
他の実行オプションにおいて、仮想キーパット２４は１つ以上の表を備え、１つ以上の表はセルの行と列とを備え、セルは行列スキャン（row-column scan）によって選択されることができ、各セルが、１つの英数字、１グループの英数字、ワード、文、または、同様な種類の更なる表への参照を含む。
【００５６】
他の実行オプションにおいて、４つのセルから構成された表の各セルは英数字のグループを含み、処理ユニット１３は、所望英数字によって選択される最初の英数字に基づいて１つ以上のワードの完成を予測するように適用される予測アルゴリズムを実行し、可能な選択肢の確定のために、（例えば、命令および／または情報にも一２４１において）予測から得る１つ以上のワードを利用者に供与するように構成されている。この目的のために、様々な周知のプロセスは入力中の内容の完成を予測するに利用されてもよい。
【００５７】
更なる実施形態に基づくと、システム１は、カメラを有するロボットを備える補助具２と相互作用可能であり、ロボットは利用者によって制御可能である。
【００５８】
このような場合において、電子コミュニケーションインターフェイス１０は、ロボットのカメラによって撮られる画像を電子表示画面に供与し、ロボットの一連の命令アイコンをさらに示すように構成されており、処理ユニット１３は、利用者によって選択される命令アイコンに基づいてロボットを制御するように構成されている。
【００５９】
１つの実行オプションに基づくと、ロボットは、処理ユニット１３に制御可能で遠隔通信機として動作する音声合成装置を備え、利用者の顔の画像を供与するように構成されている人間型ロボットである。電子コミュニケーションインターフェイス１０は、遠距離通信のためのテキストを用意するために、仮想キーパットを電子表示画面に示すように構成されている。処理ユニット１３は、利用者によって用意されるテキストに基づいて音声合成装置を制御するように構成されている。
【００６０】
他の実行オプションに基づくと、システム１は、１つ以上のドモティクス装置および／または１つ以上の電子コミュニケーションツールを備える補助具２と相互作用可能である。
【００６１】
このような場合において、電子コミュニケーションインターフェイス１０は、１つ以上のドモティクス装置および／または１つ以上の電子コミュニケーションツールの一連の選択肢および／または（例えば、図３Ｄに示された）制御アイコン２５を電子表示画面２０に供与するように構成されている。処理ユニット１３は、利用者によって選択される選択肢および／または制御アイコンに基づいて、前述した１つ以上のドモティクス装置および／または１つ以上の電子コミュニケーションツールを選択するおよび／または制御するように構成されている。
【００６２】
例示された方法によって、図３Ｄにおけるアイコンは、左側から右側へ、上側から下側への順では、「コミュニケーションツール」、「メッセージツール」、「ソーシャル媒体」、「ドモティクス装置」、「ロボット」、「車いす」、「音楽」および「映像」という命令アイコンをそれぞれ表示する。
【００６３】
更なる実行例において、システム１は、拡張代替コミュニケーションソフトウェアまたは外骨格を備える補助具と相互作用可能である。
【００６４】
図４Ａ〜４Ｃを参照すると、上に示したように、脳電気信号または他の種類の電気信号に関わらず、他の生体活動の検出から生成される生体電気信号ＢＳは現に詳細に検討されている。本開示および添付図面において、校正中に検出した生体電気信号ＳＢは「ＳＢｃ」で指示され、システム１の利用者の通常使用中に検出した生体電気信号ＳＢは「ＳＢｒ」で指示される。
【００６５】
検出した生体電気信号ＳＢは、利用者の自発生体活動を代表する信号特徴（すなわち、信号の「パターン」）を識別し、よって、その内容と関連する命令および／または意思を識別するように、処理ユニット１３によって処理される。例えば、校正中に記録された対応特徴に関して検出した電気信号の特性を評価することによって、識別が行われる。
【００６６】
１つの実行オプションに基づくと、前述した１つ以上の信号特徴は、校正時に検出される生体電気信号ＳＢｃの時間進展（time evolution）Ｖ（ｔ）を備え、利用者が、選択を可能とすると一般的に定義されている自発生体活動を実行する。
【００６７】
１つの実施形態に基づくと、前述した１つ以上の信号特徴は１つ以上の閾値（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を備え、１つ以上の閾値（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）は校正時に検出される生体電気信号ＳＢｃの１つ以上の閾値にそれぞれ対応している。
【００６８】
このような場合において、システム１は、初期システム校正ステップにおいて識別される前述した１つ以上の生体電気信号閾値（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を定義し記憶するようにさらに構成されている。処理ユニット１３は、利用者の選択意思の発生を識別するまたは識別しないために、検出した生体電気信号ＳＢｒとこのような１つ以上の閾値（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）とを比較するように構成されている。
【００６９】
特別な実行オプション（例示のために図４Ｃの下側の部分の図形に示された実行オプション）において、単一の閾値Ｓ３が記憶され、処理ユニット１３は、検出した生体電気信号ＳＢｒが所定選択時間間隔（time interval）Ｔｓに渡って当該閾値Ｓ３を超えるとき、利用者の選択意思の発生を識別するように構成されている。
【００７０】
本発明に備えられる他の実行例において、各検出した生体電気信号の他の特性は、時間領域におけるものまたは周波数領域におけるものに関わらず、識別されてもよく、評価されてもよい。
【００７１】
注意すべきなのは、複数の様々な処理戦略および識別戦略は前述した教示に基づいて発展されてもよく、これらは本発明に含まれることである。このような戦略は様々な自由度に基づく。１つ以上の生体電気信号を検出し、各検出した生体電気信号に対する１つ以上の信号特徴を評価して校正において保存された１つ以上の特性と比較し、各自発生体活動に対して１つ以上の強度範囲を生じる１つ以上の強度閾値と比較し、よって、各自発生体活動（信号の強度および持続に基づいて）は１つ以上の命令および／または情報と対応することができる。
【００７２】
図４Ａおよび４Ｂはそれぞれ、校正中の生体電気信号ＳＢｃおよび閾値の定義、ならびに、利用者に適用されるシステムの通常利用中に検出され、校正中に定義された閾値に基づいて解釈される生体電気信号ＳＢｒを表示する。
【００７３】
このような図４Ａおよび４Ｂはシステム１の実行オプションを示し、システム１において、複数の信号間隔（表示された例示において、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」）を定義するように適用される複数の閾値が記憶される（例えば、２つの閾値Ｓ１およびＳ２）。処理ユニット１３は、利用者による複数の選択命令を識別するように構成されている。所定選択時間間隔Ｔｓに対して対応する信号範囲において検出した生体電気信号ＳＢｒの持続に基づいて、各命令（「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」）は、前述した複数のうちの対応する信号間隔（「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」）と関係する。
【００７４】
図４Ｃは、特定な生体電気信号（および対応する信号の「パターン」）において動作可能な更なる実行オプションを示す。このような実行オプションに基づくと、校正モジュール１２は複数の生体電気信号ＳＢｃ１、ＳＢｃｎのそれぞれに関連する１つ以上の信号特徴ＣＳ１、ＣＳｎを記録するように構成されており、複数の生体電気信号ＳＢｃ１、ＳＢｃｎは、それぞれ、利用者に実行される複数の自発生体行動の各自発生体活動に対応し、当該複数の自発生体行動は、利用者が選択しようとする複数の対応する命令および／または情報の代表として一般的に思われるものである。
【００７５】
処理ユニット１３は、検出した生体電気信号ＳＢｒと記録された１以上の信号特徴ＣＳ１、ＣＳｎとの比較に基づいて、利用者が実行可能な複数の自発生体活動の間に、自発生体活動を識別するように構成されている。
【００７６】
処理ユニット１３は、複数の命令および／または情報の間から、各命令および／または情報を選択する利用者の関連意思を識別するようにさらに構成されている。
【００７７】
スキャン電子コミュニケーションインターフェイスの命令に関係する１つの実行例に基づくと、スキャンインターフェイス１０は、検出した生体電気信号ＳＢｒが閾値よりも低いものの、増加傾向があるとき、スキャン速度を減速し、検出した生体電気信号ＳＢｒが閾値を超えるとき、スキャンを停止し、検出した生体電気信号ＳＢｒが選択時間間隔Ｔｓと同様な時間または選択時間間隔Ｔｓより長い時間に渡って依然として閾値を超える場合、スキャンが停止されるところにおいて、情報の選択を確定するように構成されている。
【００７８】
他の実行例に基づくと、処理ユニット１３は、閾値よりも低い、生体電気信号が検出されるとき、スキャンの進行の減速によって与えられる図形フィードバック、および／または、設定された音声による音声フィードバック、および／または、利用者の皮膚の表面にある機械式アクチュエータの運動によって提供される触覚フィードバックを利用者にさらに提供する、または、閾値より高い生体電気信号が検出されるとき、選択される部分におけるスキャンインターフェイス進行の停止および同様な部分における「進捗バー」の動作によって与えられる図形フィードバック、および／または、特定の音調を有する音声によって提供される音声フィードバック、および／または、利用者の皮膚の表面にあるアクチュエータの連続運動によって提供される触覚フィードバックを、利用者にさらに提供するように構成されている。
【００７９】
１つの実現オプションにおいて、１つ以上の閾値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３および選択時間間隔Ｔｓは個人向けに設定可能である。
【００８０】
システム１の様々な実施形態に基づくと、処理ユニット１３は、１つ以上のパラメー
タに基づいて利用者の意思を代表する信号パターンの識別を実行するように構成されている。この１つ以上のパラメータは、スキャンインターフェイスが動作するスキャン速度（スキャンインターフェイスが関与されているとき）、１つ以上の閾値の各数値、選択時間間隔Ｔｓ（繰り返しの不随意活動（involuntary actions）に起因する誤検出（false positives）を回避するために、利用者に対して与えられた選択閾値を超えた動作を維持するように要求される時間として定義されている）、短時間かつ無意識的に複数の閾値の間における可能な変化をフィルタ処理して無視するためのパラメータとして定義されている誤選択解除時間間隔、または、システムが生体信号を分析し始める前の、利用者が動作を実行しないまたは想像しない緩和時間間隔（誤検出を回避するために、例えばスキャンが始まって選択が終わった時に利用される）である。
【００８１】
前述した特性の利点によれば、これらの特性は校正モジュール１２による校正ステップの中でも、処理ユニット１３による識別ステップの中でも一貫して考慮され、特定なパラメータは、利用者の精神物理学的な特性およびセンサの種類に対して、システムの動作パターンを適用するように個人向けにされることができる。実際に、前述した全てのパラメータは設定可能であるため、システムオペレータによって管理されることができ、個人向けに校正されることができる。
【００８２】
１つの実施形態に基づいて、システム１は、前述した校正モジュール１２および処理ユニット１３の機能を実行し、電子コミュニケーションインターフェイス１０を制御するように構成されている少なくとも１つのマイクロプロセッサ装置１５を備える。
【００８３】
（図２に示された）マイクロプロセッサ装置１５は、例えば、その中に保存された、適したソフトウェア識別モジュールに基づいて動作してもよく、ソフトウェア識別モジュールは、例えば一連の簡単な動作または動作の組み合わせと一致した特定な代表パターンを識別することができ、パターンを電子コミュニケーションインターフェイス１０および／または補助具に対する特定な命令（ＣＳ１、ＣＳ２）と関連付けることができる。このパターンは、脳電気信号の解釈に関する間違いの数を顕著に低減するために定義されている。
【００８４】
さらに、校正機能を実行するために、マイクロプロセッサ装置１５は、例えば、その中に保存された、適した校正ソフトウェアモジュールに基づいて動作してもよく、校正ソフトウェアモジュールは、利用者の精神物理特性およびセンサの種類に基づいてパターンを校正することができる。
【００８５】
１つの実行オプションに基づくと、利用者の単一動作と思われて獲得した生体電気信号（例えば、脳信号）は、適した閾値の設定によって量子化される。
【００８６】
既に前述したように、実行可能なオン／オフ動作で動く種類のスイッチによって、単一の閾値を単純に利用することが可能である。他の複雑な実行例において、複数の閾値が設定されてもよく、複数の閾値は複数の範囲を定義するように適用され、各当該範囲は異なる命令または制御動作と関連している。
【００８７】
以下、本発明の特性のさらに詳細な説明を提供するように、生体信号が脳電気信号である場合と関連するが本発明の範囲を制限しない形で、複数の特定な例示が提供される。
【００８８】
１つの例示において、電子コミュニケーションインターフェイス１０は、３つの閾値レベルを利用して、前へ押すという想像される運動の単一動作によって制御される。ここで、システム１は電子コミュニケーションインターフェイス１０の異なる部品の選択肢を信号変化によって提案する。例えば、第１閾値が超えられるときに「通信機（コミュニケーション機）」部品を提案し、第２閾値が超えられるときに「ドモティクス」部品を提案し、第３閾値が超えられるときに「車いす制御」を提案する。選択肢は、与えられた時間の間隔（すなわち、前に定義された「選択時間」Ｔｓ）に対する所望閾値において、動作と対応する信号を維持することによって確定される。
【００８９】
他の例示において、電子コミュニケーションインターフェイス１０は、単一の閾値を利用する単一の動作によって制御される。システムは、例えば信号の最大目盛値（end scale value）の３０％と等しい単一の閾値を用いて、前へ押すという想像される運動の単一の動作に関する信号を考慮するように構成されている。このインターフェイスはスキャン式のインターフェイスであり、すなわち、異なる部品（例えば、「通信機」、「ドモティクス」、「車いす制御」）の選択肢を代替的に提案する。利用者が選択した動作を想像して関連する脳信号が閾値より低く維持するとき、スキャンが信号の増加と比例的に減速する。脳信号が閾値を超える場合、スキャンが止まり、所定時間間隔（「選択時間」Ｔｓ）が経つと選択が確定される。想像される動作が選択時間Ｔｓより短い時間で持続する場合、スキャンを再開する。
【００９０】
更なる例示において、システムを利用するとき（見かけ上の昏睡（apparent coma）、完全麻痺に起因するＡＬＳなどが考えられる）、視覚障害および／または聴覚障害の利用者を自身に順応させるように電子コミュニケーションインターフェイス１０は利用者に複数のフィードバック信号を提供し、すなわち、音声フィードバックと触覚フィードバックとを、および、図形フィードバックを提供する。例えば、単一の閾値を用いて、スキャンインターフェイスが単一の動作（例えば、「前へ押す」）によって制御される場合が考えられる。仮にインターフェイスが、選択可能な部品の数と対応して３つの列に配置された９つのセルから構成される場合、まずスキャンを垂直方向に行い、その度に３つの列のうちの１つの選択肢を提案し、そして、列が一旦選択されると、スキャンを水平方向に行い、その度に３つのセルのうちの１つの選択肢を提案する。
【００９１】
スキャンが行われる時点から、選択肢が提案されるとき第１フィードバックは与えられ、この第１フィードバックは、特定な色彩を用いるハイライト、および／または、列／行の位置変化によって異なる音声、および／または、（特定な機械式アクチュエータ）皮膚の異なる位置における触覚フィードバックによって与えられる。
【００９２】
利用者の前へ押すという動作が行われるとき、２つの更なるフィードバック信号のグループが生成される。閾値より低い押しに対応するフィードバック信号の第１グループは、スキャン進行の減速によって与えられる図形フィードバックと、設定された音声による音声フィードバックと、利用者の皮膚の表面にある機械式アクチュエータの運動によって与えられる触覚フィードバックと、を含んでもよい。閾値より高い押しに対応するフィードバック信号の第２グループは、選択される部分におけるスキャン進行の停止および当該選択される部分における「進捗バー」の動作によって与えられる図形フィードバックと、第１グループと異なる音調を有する音声によって与えられる音声フィードバックと、利用者の皮膚の表面にあるアクチュエータの連続運動によって与えられる触覚フィードバックとを備えてもよい。
【００９３】
以下、運動障害および／またはコミュニケーション障害を患っている利用者のために、少なくとも１つの補助具とともに提供される、支援技術を制御するための方法について説明する。
【００９４】
まず、方法は、校正モジュール１２によって、初期システム校正ステップにおいて、利用者の少なくとも１つの自発生体活動の発生において検出した生体電気信号ＳＢｃに対応する１つ以上の信号特徴ＣＳを記録し、対応する１つ以上の信号特徴ＣＳが、命令および／または情報を選択するような利用者の意思の示唆として一般的に思われるステップを提供する。
【００９５】
そして、方法は、電子コミュニケーションインターフェイス１０によって、複数の感覚刺激を利用者に供与し、各感覚刺激は利用者が選択および／または提供をしようとする可能性がある命令および／または情報に関連するステップと、そして、少なくとも１つの生体センサ１１によって、感覚刺激の発生に渡って、利用者の少なくとも１つの生体活動を検出し、検出した生体活動を代表する、対応する生体電気信号ＳＢｃを生成するステップと、そして、処理ユニット１３によって、検出した生体電気信号ＳＢｒと校正モジュールに記録された１つ以上の信号特徴ＣＳとを比較するステップと、処理ユニット１３によって、このような比較に基づいて、利用者に実行される生体活動、および、利用者の関連する選択意思を識別するステップと、を提供する。
【００９６】
最後に、方法は、処理ユニット１３によって、利用者の選択意思の識別に基づいて、電子コミュニケーションインターフェイス１０および補助具２に対して制御信号ＳＣ１、ＳＣ２を提供するステップを備える。
【００９７】
前述した制御信号ＳＣ１、ＳＣ２は、利用者の意思に基づく代表を管理するように適用される、少なくとも１つの感覚刺激代表制御信号ＳＣ１、および、利用者に供与される、利用者に選択される、および処理ユニット１３に識別される命令および／または情報に基づいて、補助具に対する少なくとも１つの命令信号ＳＣ２、を備える。
【００９８】
前述した供与ステップは、少なくとも１つの制御信号ＳＣ１が発生する場合、少なくとも１の制御信号ＳＣ１の発生に基づいて感覚刺激を供与して、制御信号ＳＣ１が発生していない場合、自動的に特定な一連の感覚刺激を供与するステップを備える。
【００９９】
方法の特別な実施形態に基づくと、前述した検出ステップは、脳電気信号に関連する１つ以上の信号特徴ＣＳを記録するステップを備え、脳電気信号は、利用者に想像される運動に対応し、命令および／または情報を選択するような利用者の意思の示唆として一般的に思われるものである。
【０１００】
前述した検出ステップは、複数の脳電気信号センサ１１によって、感覚刺激の発生に渡って、利用者の脳電気信号ＳＢｒを検出するステップを備える。
【０１０１】
前述した比較ステップは、処理ユニット１３によって、検出した脳電気信号ＳＢｒと校正モジュール１２に記録された１つ以上の信号特徴ＣＳとを比較するステップを備える。
【０１０２】
前述した識別ステップは、処理ユニット１３によって、比較に基づいて、利用者に想像される運動、および、利用者の関連する選択意思を識別するステップを備える。
【０１０３】
方法の１つの実行オプションに基づくと、供与ステップステップは、利用者に感覚刺激のスキャンを順番に供与するステップを備える。
【０１０４】
方法の様々な実行オプションに基づくと、方法は、前に説明したシステムの実施形態のいずれか１つに係るシステム１によって実行される。
【０１０５】
注意されうるように、本発明の目的は、システムの機能的な特性および構造的な特性に照らして、システムによって完全に達成される。
【０１０６】
実際に、前に説明したシステムは、大量の患者が、簡単な方法かつ患者が実行できる生体活動によって、自身の意思を表示するように命令および／または情報を提供することを可能とする。
【０１０７】
システムとの相互作用はコミュニケーションインターフェイスの特性によって促進される。特に、システムは、利用者／患者が電子コミュニケーションインターフェイスと補助具とをともに制御することも可能とするため、システムは有利に操作しやすい。
【０１０８】
さらに、システムの様々な実施形態は、様々な障害または病気を患っている利用者／患者によるシステム自体の利用を可能とし、よって、応用の幅が拡大され、各利用者が自身の条件に最も適した実施形態を選択することができる。
【０１０９】
患者の命令の解釈の信頼性および患者の意思との通信は、システムにおいて提供される、前に説明した処理特性のため改善される。
【０１１０】
最後、システムは様々な補助具と併せて利用されてもよいため、顕著な汎用性を提供する。
【０１１１】
同様な利点は前述したシステムによって実行される方法に関しても見つかる。
【０１１２】
特許請求の範囲から逸脱せずに、当業者は前に説明したシステムおよび方法についていくつの変更および翻案をしてもよく、構成要素を流動的需要に満足するために機能的に均等なものに入れ替えてもよい。可能な実施形態に属している、前に説明した特性の全ては、説明した他の実施形態と関わらず実行されてもよい。
【図１】
2018529171.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
2018529171.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
2018529171.tif 000007
【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
2018529171.tif 000009
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
2018529171.tif 000011
【国際調査報告】
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2018529171.tif 000013
2018529171.tif 000014
2018529171.tif 000015