JPH0310329B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は身体障害者が介助者に意思を伝達する
為のコミユニケーシヨン装置に関する。

話すことも自身で身体を動かすこともできない
重度の身体障害者例えば押しボタンを押すことも
できない程の運動機能障害をともなう言語障害者
（以下患者という）と介助者との相互の情報交換
即ちコミユニケーシヨンには多くの労力を要して
いる。即ち患者は自己の意思を表示する部位が極
めて少ない為満足に意思を表示できず意思表示に
苦痛を感じている。又介助者は患者の意向を知る
為に患者の身体細部の挙動を細心の注意を払つて
観察しなければならず多くの労力を要してしま
う。

従つて患者と介助者とのコミユニケーシヨンに
は両者にとつて苦痛や誤解や不満が生じやすくさ
らにはこのコミユニケーシヨンが不足がちになつ
ている。

従来より試みられてきている一般的な方法とし
て五十音表を用いての探索法がある。しかしこれ
らの方法は不確実で時間も要し、ある程度経験と
勘を必要とする欠点があつた。さらには介助者が
患者の挙動を観察しながらコミユニケーシヨンを
行なわねばならず介助者は多くの労力を費し患者
も自己の意思伝達の速度が遅いことに苦痛や焦燥
を感じる欠点があつた。又視覚や聴覚等の知覚系
の障害が重複している場合には更にコミユニケー
シヨンは困難なものとなる。例えば両眼共完全盲
を重複罹病している筋萎縮性側索硬化症患者の要
望を的確にしかも誰にでも受信可能にすることは
困難であつた。

本発明は上述の如きコミユニケーシヨンの実行
時の伴う難点を悉く排除し、患者と介助者が離隔
していても患者と介助者とのコミユニケーシヨン
が難なく円滑に交わせるコミユニケーシヨン装置
を提供することを目的としている。

即ち本発明は生体の筋電信号を検出する導子１
と、該導子１で検出した筋電信号を制御信号に変
換する制御部２と、該制御部２の制御信号に制御
されて順次音声を発生する音声発生部３と、合図
信号を表示する表示部４とからなり、前記音声発
生部３で順次発生される音声と表示部４で順次表
示される合図信号とは相互に関連を有して発生・
表示されることを特徴とするコミユニケーシヨン
装置である。

又、制御部２は筋電信号を増幅するプリアンプ
５と、増幅された筋電信号を整流する整流回路６
と、整流された筋電信号を微分する微分回路７
と、微分された筋電信号と所定の基準電圧とを比
較する比較器８と、該比較器８から得る信号が所
定の条件を満足したときにのみ出力信号を発生す
るスタート条件回路９と、音声発生部３と表示部
４との動作を制御するコントローラ１０とからな
つている。

前記スタート条件回路９は所定の時間内に所定
の回数の入力信号を該スタート条件回路９の入力
端に得たときにのみ該スタート条件回路９の出力
端に出力信号を発生し、該出力端に一旦出力信号
を発生した後に再度前記入力端に入力信号を得る
と前記出力端の出力信号は消失するべく構成され
ている。

このスタート条件回路９では所定の時間内に該
スタート条件回路９の入力端に入力される所定の
回数に満たない入力信号は抹消される。

又、スタート条件回路９は入力端に所定の時間
に所定の回数の入力信号を得ると出力端に出力信
号を発生する如く構成され、この所定の時間及び
所定の回数は適宜可変に設定できるよう構成され
ている。

本発明の実施例を図面に従つて以下に詳述す
る。

筋電信号を検出する導子１は患者の麻痺してい
ない随意筋の上部の皮膚に貼着され、導子１のリ
ード線は制御部、２のプリアンプ５に接続され
る。

制御部２はプリアンプ５と整流回路６の微分回
路７と比較器８とスタート条件回路９とコントロ
ーラ１０とを順次接続して構成されている。プリ
アンプ５は筋電信号を前置増幅する回路であり、
整流回路６は筋電信号を整流する回路であり、微
分回路７は整流された筋電信号を微分する回路で
ある。また比較器８は入力信号と該比較器８に存
する所定の基準電圧とを比較し、入力信号が基準
電圧より高くなつた時にのみ出力信号を発生する
回路である。

スタート条件回路９は適宜設定された所定の時
間内に適宜設定された所定の回数の入力信号を得
たときにのみ出力信号を発生し一旦出力信号を発
生した後に再度入力信号を得ると発生していた出
力信号を消失する回路である。即ちスタート条件
回路９は比較器８の出力信号を得てこの信号の波
形を整形する波形整形回路２０と、波形整形回路
２０から信号を得てこの信号の入力回数を計数す
るカウンター２１と、カウンター２１の計数値を
解読しこの計数値がある所定数値になると出力信
号を発生しさらにこの計数値が他の所定数値にな
ると前記出力信号を消失するデコーダー２２とを
順次接続し、さらに波形整形回路２０の出力信号
を得て時間計数を開始し所定の時間を計数してい
る間にのみカウンター２１へ作動信号を与える単
安定マルチバイブレータ２３とから構成する。コ
ントローラ１０は音声発生部３と合図信号を表示
する表示部４とを制御する制御信号を発生する回
路である。

音声発生部３はテープの記録信号を再生するカ
セツトデツキ１１と、該カセツトデツキ１１と後
記する受信機１４との出力信号を増幅するアンプ
１２と、該アンプ１２の出力信号を音声に換える
スピーカー１３とを順次接続して構成される。カ
セツトデツキ１１の作動はコントローラ１０の出
力信号によつて制御され、該カセツトデツキ１１
には所定の音声信号及び制御信号を記録したテー
プが装入されている。

表示部４はカセツトデツキ１１とコントローラ
１０とスピーカー１３を鳴らす為の発振器１９と
の夫々の出力信号を受信し増幅する受信機１４
と、該受信機１４の出力信号を得てデイスプレイ
１５とブザー１６の発振器１９を制御する制御信
号を発生するフイードバツクプロセツサ１７と、
介助者に対して合図信号を表示するデイスプレイ
１５と、介助者に対して報知音を発するブザー１
６とを順次接続し、さらにフイードバツクプロセ
ツサ１７にブザー１６音の停止及び発振器１９の
作動を停止する為の確認スイツチ１８と発振器１
９とが接続されて構成される。

前記コントローラ１０とカセツトデツキ１１と
アンプ１２の夫々と受信機１４とを接続する接続
コードは長尺に作られ、表示部４は制御部２及び
音声発生部３とは隔離して設置することが可能に
構成される。この時表示部４，４ａは二個設置さ
れ、一個は制御部２及び音声発生部３と隣接して
他の一個は隔離して設置される。

他の実施例として音声発生部３のカセツトデツ
キ１１とアンプ１２との二個の構成要素は音声合
成器一個に置き換えて構成してもよい。

以上の様に構成された本発明の実施例の作用を
次に詳述する。

麻痺していない随意筋上の皮膚に貼着した導子
１で患者が意識的に筋に力を入れることにより患
者の筋に発生される筋電信号Ａが検出される。導
子１で検出された筋電信号Ａはプリアンプ５に入
力されて増幅される。増幅された筋電信号は整流
回路６で整流され、さらに微分買取７で微分され
筋電信号の変化分が出力信号Ｂとして取り出され
る。

微分回路７の出力信号Ｂは比較器８に入力され
該比較器８に存する基準電圧ｃに比較され信号Ｂ
の電圧が基準電圧ｃよりも高い時のみ比較器８に
出力信号Ｄが発生する。

比較器８の出力信号Ｄはスタート条件回路９に
入力され、この信号Ｄが所定条件即ち所定期間中
に所定回数入力かれることを満せば該スタート条
件回路９に出力信号Ｅが発生する。

本実施例では５〜30秒の範囲内で任意にセツト
された時間Ｔ内に３回比較器８からの信号D1、
D2、D3を得るとスタート条件回路９に出力信号
Ｅが発生する。該スタート条件回路９に一旦出力
信号Ｅが発生した後に再び比較器８からの信号
D4を得ると前記出力信号Ｅは消失する。本実施
例では前述の信号Ｄの所定回数を三回としたが該
回数は可変になし患者の病状や個人差に応じて適
宜な回数にセツトされる。

本発明に装置を使用する患者が例えば進行性の
筋萎縮症では全身の諸筋の筋力低下と筋の攣縮が
ある場合が多い。筋攣縮は患者の意思とは関係な
く起る為、この筋攣縮による筋電信号A5と患者
の意思により生じた筋電信号A1、A2、A3とを区
別する必要がある。この組物をする為にスタート
条件回路９は作用するのである。

即ち該スタート条件回路９にリセツト状態にお
いて初回に入力された入力信号D5によりセツト
した時間Ｔのタイムカウントが開始され、セツト
時間Ｔ内に三回の入力信号が入らなかつたならば
入力された一個の信号D5は抹消されタイムカウ
ントは０に戻り次の入力信号を待機するようスタ
ート条件回路９は作用する。従つてスタート条件
回路９により単発的に生じた筋電信号を排除し装
置の誤動作を防止している。

該スタート条件回路９の出力信号Ｅでコントロ
ーラ１０は作動し、該コントローラ１０は音声発
生部３のカセツトデツキ１１の始動、停止を制御
し、さらにコントローラ１０は表示部４の受信機
１４を径由してフイードバツクプロセツサ１７に
信号を入力させる。そしてフイードバツクプロセ
ツサ１７に信号が入力されるとデイスプレイ１５
はホールドされブザー１６は鳴り始めさらに発振
器１９は作動する。

音声発生部３のカセツトデツキ１１には「お茶
を飲ませて下さい」等の言葉の音声信号とフイー
ドバツクプロセツサ１７の制御信号とを記録した
テープが装入されており、該カセツトデツキ１１
はコントローラ１０に制御されて再生及び巻き戻
しの作動を行う。該カセツトデツキ１１の出力信
号中一方の音声信号Ｇはアンプ１２で増幅されス
ピーカー１３を鳴らしスピーカー１３の音声は患
者に聞かせられる。カセツトデツキ１１の出力信
号の他方の制御信号Ｆはフイードバツクプロセツ
サ１７を介してデイスプレイ１５の表示符号の進
行を制御している。

テープに記録される制御信号Ｆは夫々の一文の
言葉の音声信号Ｇの初頭直前に記録され、テープ
再生時には制御信号Ｆを音声信号Ｇとが交互に再
生されデイスプレイ１５の表示符号の進行と共に
スピーカー１３から音声が発せられる、該制御信
号Ｆは非可聴音としているが例えば「ピツ」と鳴
る様な可聴音としてもよい。

前記スタート条件回路９から出力信号Ｅが発せ
られるとカセツトデツキ１１が作動しテープの音
声信号Ｇ及び制御信号Ｆは再生される。又、スタ
ート条件回路９からの出力信号Ｅが零になるとカ
セツトデツキ１１のテープの再生は停止されさら
に巻き戻される。又、スタート条件回路９からの
出力信号Ｅが零になるとデイスプレイ１５の表示
は保持されブザー１６は鳴り始める。

表示部４の受信機１４ではカセツトデツキ１
１、コントローラ１０及び発振器１９の出力信号
が受信、増幅され、フイードバツクプロセツサ１
７では前記受信機１４の信号をもとにデイスプレ
イ１５及びブザー１６と発振器１９とを始動する
信号が作られる。デイスプレイ１５では「１」
「２」等の符号が表示され、ブザー１６からは患
者が意思表示していることを介助者に知らせる為
の音が発せられる。

前述の如くスピーカー１３から順次発生される
言葉とデイスプレイ１５ひ順次表示される符号と
は相互に組み合わされており言葉の内容と符号と
は常に一致して表示される。例えばスピーカー１
３から「お茶を飲ませて下さい」という言葉が発
せられる時にはデイスプレイ１５には常に符号
「１」が表示され、同様に「体を起して下さい」
という言葉が発せられるときには常に符号「２」
が表示される様に組み合わされている。

前記デイスプレイ１５の表示方法としてCRT
等を用いて音声と符合した符号が表示されるよう
なしてもよい。

前記カセツトデツキ１１が始動してスピーカー
１３から音声を発せられている時、筋電信号A4
がプリアンプ５に入力されるとカセツトデツキ１
１のテープ再生及びデイスプレイ１５の表示進行
の信号は停止する。この停止と同時に前記テープ
は巻き戻され、デイスプレイ１５の表示は保持さ
れる。さらにフイードバツクプロセツサ１７の出
力信号によりブザー１６と発振器１９を介してス
ピーカー１３とが発音する。確認スイツチ１８を
押すとブザー１６音及びスピーカー１３音は止ま
りデイスプレイ１５の表示符号の保持は解かれ、
装置全体が初期状態にリセツトされる。

前記スタート条件回路９に入力信号D1、D2、
D3の夫々が入力されるごとにスピーカー１３か
ら異つたメロデイー音が夫々発生されるようにス
タート条件回路９に発振回路を併設してもよい。

本発明の装置の使用方法としては患者が介助者
に対して意思表示をするとき、患者は導子１を貼
着している部位に所定回数（本実施例では三回）
力を入れると装置が作動してスピーカー１３か
ら、種々の要求事項を想定した言葉が順次発せら
れ、患者はこの言葉を聞いてこの言葉と患者自身
の要求事項とが一致した時患者は再度導子貼付部
位に力を入れる。本実施例の場合力は一文の言葉
の初頭から次の一文の言葉の初頭直前までの間に
入れるよう構成している。

患者が力を入れた時点でスピーカー１３から発
せられる言葉は停止し同時に該スピーカー１３か
ら一定可聴音が発せられる。一方介助者の目視位
置に置かれた表示器４のブザー１６音を聞いた介
助者はデイスプレイ１５の符号を見てその符号か
ら患者の要求事項を知り、さらに確認スイツチ１
８を押してブザー１６音及びスピーカー１３音を
停止させる。スピーカー１３音が停止したことに
より患者は患者自身の意思が介助者に伝達された
ことを知る。こうして患者と介助者とのコミユニ
ケーシヨンはなされるのである。

前記テープには予め患者の要求事項を想定した
言葉例えば「お茶を飲ませて下さい」等の一文の
言葉を数十例録音しさらに夫々の一文の言葉の初
頭にデイスプレイ１５の表示を進める為の信号Ｆ
を記録する。この録音する言葉はどの様にでも更
新でき録音内容は介助者等によつて自在に組成さ
れる。

患者が初回に介助者に意思表示した直後にはテ
ープは自動的に僅少時間で巻き戻されるようにな
している為、僅少時間御再度患者が意思表示をし
ても本装置は作動する。

なお通常は制御部２と音声発生部３と表示部４
とを夫々の筺体に入れて患者の傍に置き、制御部
２及び音声発生部３の夫々と長尺な導線で接続さ
れたもう一個の表示部４は患者から隔離された別
室例えばナースセンター等に設置して本発明の装
置は使用される。上述の様に二個の表示部４，４
ａを設置して介助者は患者の傍に居てあるいはナ
ースセンターに居て患者とコミユニケーシヨンを
なすのである。

又スタート条件回路９の他の構成として出力信
号Ｅが消失される時の入力信号D4は単一な信号
であるがこの信号を複数の信号としてもよい。即
ち前記出力信号Ｅが発生する時の条件と同様な条
件（所定時間に所定数の入力信号が入力されるこ
と）を出力信号Ｅが消失する時にも付すのであ
る。

以上の構成と作用の本発明の実施例の効果を以
下に述べる。

まず患者は介助者に対して随時に意思表示が可
能となつた。即ち患者は極めて微少な特定筋の収
縮・弛緩動作により意思表示が介助者に対して随
時に容易に確実に行なえる様になつた。

又、介助者は患者の要求事項をブザーとデイス
プレイに表られる符号とで知らされ、符号とテー
プに録音した言葉との照合により介助者は患者の
要求事項を即座にしかも簡単に理解できるように
なつた。従つて介助者は患者とのコミユニケーシ
ヨンのやりとりに疲労や焦燥を感じることがなく
なり精神衛生においても良好となつたのである。
又、介助者が患者に付き素つて常に患者の表情を
注視したり患者にカードを提示したりする労力を
排除できた。即ち介助者は患者の表情を視聴せず
して患者とは離れた別室でブザー音により簡易に
患者の意思表示を知ることができたのである。

又、介助者には患者の意思表示を見逃すこと無
く複数の患者の意思表示が容易に理解できるよう
になり一人の介助者が複数の患者を介助している
療養所等の施設において集中管理が可能となり介
助効率を大いに高めることができた。

又、患者の要求事項を想定した言葉を録音した
テープは患者に対応して自在に作れる為、いかな
る患者に対してでもその患者の意向を尊重したコ
ミユニケーシヨンが遂行でき、患者、介助者共に
より多くの満足を得ることができたのである。

また、患者の攣縮や寝がえりあるいはノズル等
による誤動作が無い為患者は意思表示を正確に介
助者に伝えることができるようになつた。さらに
誤動作に防ぐ為のスタート条件回路は患者の病状
や個人差に対応させて調整できる為利用分野にお
いて凡用性、適応性を大いに高めることができた
のである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示しており、第１図は
ブロツク図、第２図は使用状態を示す図、第３図
は各部の電圧波形を示し、第４図はスタート条件
回路のブロツク図を示す。 １……導子、２……制御部、３……音声発生
部、４……表示部、Ａ……筋電信号波形、Ｅ……
スタート条件回路の出力波形。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 生体の筋電信号を検出する導子１と、該導子
   １で検出した筋電信号を制御信号に変換する制御
   部２と、該制御部２の制御信号に制御されて順次
   音声を発生する音声発生部３と、音声で表示する
   要求事項に一対に組み合わせた文字或いは数字等
   の記号でなる合図信号を表示する表示部４とから
   なり、前記音声発生部３で順次表示される音声と
   表示部４で順次表示される合図信号とは同期して
   発生・表示され、前記制御部２には、筋電信号に
   係る信号の大きさ或いは筋電信号に係る信号の回
   数からなる条件を満足した時にのみ出力信号を発
   生するスタート条件回路９が設けられ、生体が意
   識的に発生する筋電信号によつて合図信号が表示
   されることを特徴とするコミユニケーシヨン装
   置。 ２ 制御部２は筋電信号を増幅するプリアンプ５
   と、増幅された筋電信号を整流する整流回路６
   と、整流された筋電信号を微分する微分回路７
   と、微分された筋電信号と所定の基準電圧とを比
   較する比較器８と、該比較器８から得る信号が筋
   電信号に係る信号の大きさ或るいは筋電信号に係
   る信号の回数からなる条件を満足した時にのみ出
   力信号を発生するスタート条件回路９と、音声発
   生部３と表示部４との動作を制御するコントロー
   ラ１０とからなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のコミユニケーシヨン装置。 ３ スタート条件回路９は、筋電信号に係る信号
   の大きさ或いは筋電信号に係る信号の回数からな
   る条件を満足して、スタート条件回路９の出力端
   に一旦出力信号を発生した後に、再度前記入力端
   に信号を得ると、前記出力端の出力信号は消失す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   コミユニケーシヨン装置。 ４ スタート条件回路９は、筋電信号に係る信号
   の大きさ或いは筋電信号に係る信号の回数からな
   る条件に満たない場合、筋電信号に係る信号は抹
   消されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のコミユニケーシヨン装置。 ５ スタート条件回路９は、その入力端に受け付
   ける信号の受け付け時間の設定と、受け付け回数
   の設定が適宜変更されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のコミユニケーシヨン装置。