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公開番号2025035813
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2023143098
出願日2023-09-04
発明の名称内面状態推定装置および内面状態推定方法
出願人株式会社日立製作所
代理人青稜弁理士法人
主分類A61B 5/16 20060101AFI20250307BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】センサによる生体計測データによる被験者の内面状態の推定精度を向上させる。
【解決手段】作業中の被験者を計測して被験者からセンサデータを取得して、取得したセンサデータから特徴量を抽出し、センサデータから抽出した特徴量と内面状態推定モデルに基づいて、被験者の内面状態を推定する内面状態推定装置であって、難易度とスキルレベルの中立の状態に関する統計データを保持し、被験者に対して、難易度が規定される測定課題を出題して、各々の難易度に対するスキルレベルを測定し、統計データに規定される難易度とスキルレベルの中立の状態に近づけるように、被験者が測定課題を取り組むときのUIを調整し、調整したUIを、作業における環境のUIとする。ここで、被験者の内面状態は、一方の軸を難易度とし、一方の軸をスキルレベルとする二次元座標の各象限で表される心理状態で表される。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
作業中の被験者を計測して被験者からセンサデータを取得して、取得したセンサデータから特徴量を抽出し、前記センサデータから抽出した特徴量と内面状態推定モデルに基づいて、被験者の内面状態を推定する内面状態推定装置であって、
難易度とスキルレベルの中立の状態に関する統計データを保持し、
被験者に対して、難易度が規定される測定課題を出題して、各々の難易度に対するスキルレベルを測定し、
前記統計データに規定される難易度とスキルレベルの中立の状態に近づけるように、前記被験者が測定課題を取り組むときのＵＩ（User Interface）を調整し、調整したＵＩを、作業における環境のＵＩとすることを特徴とする内面状態推定装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記統計データに規定される難易度とスキルレベルの中立の状態に近づけるように、測定課題の難易度を調整することを特徴とする請求項１記載の内面状態推定装置。
【請求項３】
被験者ごとに、ＵＩとそのＵＩで測定課題に取り組んだときのスキルレベルの関係を定義したＵＩプロファイルテーブルを保持し、
前記ＵＩプロファイルテーブルに基づいて、被験者のＵＩ変更を行うことを特徴とする請求項１記載の内面状態推定装置。
【請求項４】
前記内面状態が、一方の軸を難易度とし、一方の軸をスキルレベルとする二次元座標の各象限で表される心理状態で表されることを特徴とする請求項１記載の内面状態推定装置。
【請求項５】
作業中の被験者を計測して被験者からセンサデータを取得して、取得したセンサデータから特徴量を抽出し、前記センサデータから抽出した特徴量と内面状態推定モデルに基づいて、被験者の内面状態を推定する内面状態推定装置であって、
被験者に対して、複数回の作業に関する被験者の内面状態の推定を行い、
前記内面状態の推定した結果の各内面状態を数値化して表示し、推定した結果に対する被験者の肯定／否定のアンケート評価を入力させ、肯定の評価のあったときに内面状態の推定した結果の内面状態の数値を大きくし、否定の評価のあったときに内面状態の推定した結果の内面状態の数値を小さくするようにして、推定した結果に対する被験者の肯定／否定のアンケート評価に基づいた内面状態の数値を出力することを特徴とする内面状態推定装置。
【請求項６】
被験者に対して、複数回の作業に関する被験者の内面状態の推定を行い、各回ごとの前記内面状態の推定した結果の各内面状態を数値化して表示し、推定した結果に対する被験者の肯定／否定のアンケート結果を入力させ、肯定の評価のあった回の内面状態の推定した結果の内面状態の数値を大きくし、否定の評価のあった回の内面状態の推定した結果の内面状態の数値を小さくするようにして、複数回の作業に関する被験者の内面状態を推定した結果の各内面状態の数値の和にしたがって、被験者の内面状態を推定した各内面状態の数値を出力することを特徴とする請求項５記載の内面状態推定装置。
【請求項７】
複数回の作業に関する被験者の内面状態の推定を行った時系列において、過去の内面状態の推定した結果の内面状態の数値を小さくし、時間の経過にしたがって、内面状態の推定した結果の内面状態の数値を比較して大きくすることを特徴とする請求項６記載の内面状態推定装置。
【請求項８】
前記内面状態が、一方の軸を難易度とし、一方の軸をスキルレベルとする二次元座標の各象限で表される心理状態で表されることを特徴とする請求項５記載の内面状態推定装置。
【請求項９】
被験者に対して、作業の難易度と作業のスキルレベルをアンケートした結果を入力させ、被験者の内面状態を推定した各内面状態の数値との前記二次元座標上における一致度を表示することを特徴とする請求項８記載の内面状態推定装置。
【請求項１０】
被験者の生体計測データを計測して、内面状態推定装置が被験者の内面状態を推定する内面状態推定方法であって、
前記内面状態推定装置が、作業中の被験者を計測して被験者からセンサデータを取得するステップと、
前記内面状態推定装置が、取得したセンサデータから特徴量を抽出するステップと、
前記内面状態推定装置が、前記センサデータから抽出した特徴量と内面状態推定モデルに基づいて、被験者の内面状態を推定するステップと、
前記内面状態推定装置が、被験者に対して、複数回の作業に関する被験者の内面状態の推定を行い、各回ごとの前記内面状態の推定した結果の各内面状態を数値化して表示するステップと、
前記内面状態推定装置が、推定した結果に対する被験者の肯定／否定のアンケート結果を入力させるステップと、
前記内面状態推定装置が、肯定の評価のあった回の内面状態の推定した結果の内面状態の数値を大きくし、否定の評価のあった回の内面状態の推定した結果の内面状態の数値を小さくするようにして、複数回の作業に関する被験者の内面状態を推定した結果の各内面状態の数値の和を算出するステップと、
複数回の作業に関する被験者の内面状態を推定した結果の各内面状態の数値の和にしたがって、被験者の内面状態を推定した各内面状態の数値を出力するステップとを有することを特徴とする内面状態推定方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内面状態推定装置および内面状態推定方法に係り、特に、センサによる生体計測データにより、被験者の従業員のチャレンジ状態における内面状態の推定精度を向上させ、企業の業務内容の改善に資する用途に用いて好適な内面状態推定装置および内面状態推定方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、様々な分野において、人間のあるべき姿についてＷｅｌｌ－ｂｅｉｎｇであることが論じられている。ここで、Ｗｅｌｌ－ｂｅｉｎｇとは、社会的な存在たる人間が幸福で身体的、精神的、社会的すべてにおいて満たされた状態であることと定義されうる。
【０００３】
個人のＷｅｌｌ－ｂｅｉｎｇと企業のパフォーマンスの両立のためには個人のチャレンジが不可欠であり、そのために作業に取り組む作業者に生体データを計測するセンサを取り付け、そのセンサデータから特徴量を抽出し、それにより作業における内面状態を推定し、作業の改善や従業員の教育に活かす取り組みがなされている。
【０００４】
このようにセンサデータにより被験者の感情を推定する技術としては、例えば、特許文献１に開示がある。特許文献１に記載された推定装置では、被験者に加速度計と心拍計を取り付け、加速度データ・心拍データを一定時間間隔ごとに取得する。ここでは一定時間（例えば５分）ごとに一定時間間隔（例えば５分）の両データを取得する。心拍データは、感情のラベル付きで記録されており、心拍データから感情を推定するように機械学習が行われる。推定装置は、感情の推定時には、加速度データにより、心拍データの調整を行い、心拍データに基づいて、被験者の感情を推定し、その推定結果を提示する（図４、段落[００３５]）。
【０００５】
また、オフィス内労働者に対して、加速度、心拍、皮膚電気活動の生体データ収集し、機械学習の手法により、機械学習の個人の行動意欲を推定し、改善する行動意欲推定システムについては、非特許文献１に開示がある。
【０００６】
また、オフィスワーカーに取り付けたウェアラブルデバイスから日常的な心拍数データをモニタリングし、機械学習により、日々の生体・活動状態からワーク・エンゲイジメント (WE：Work Engagement)（仕事に関連するポジティブで充実した心理状態を把握する指標) を把握する技術については、非特許文献２に開示がある。
【０００７】
一方、心理状態の研究について、Mihaly Csikszentmihalyiは、フロー理論を提唱している。「フロー(Flow)」という心理状態は、「時を忘れるくらい、完全に集中して対象に入り込んでいる精神的な状態」を指しており、このような心理状態にいたる条件や仕事に対するモチベーションの関係などを論じている。
【０００８】
労働などの非嗜好課題に対して、フロー状態にいたるフロー・エクササイズに関する技術に対しては、非特許文献３に開示がある。この論文では、デスクワークをする被験者に対して、加速度センサ、傾きセンサを具備した瞬きや頭の動きをセンシングするメガネ型デバイスを装着させ、被験者の作業とフロー状態の関係について考察している（Page 41－45）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１６－１６５３７３号公報
【非特許文献】
【００１０】
千明優喜、他１名、“短期的生体データによる行動意欲支援システムの開発と評価”、[online]、令和２年３月１７日、情報処理学会研究報告、Vol.2020-GN-110 No.19、[令和５年８月１３日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/ej/?action=repository_action_common_download&item_id=204186&item_no=1&attribute_id=1&file_no=1＞
原嶋春輝、他３名、“ウェアラブル心拍センサによるワーク・エンゲイジメントの推定”、令和３年１０月、[online]、第29回マルチメディア通信と分散処理ワークショップ論文集、[令和５年８月１３日検索]、インターネット＜ＵＲＬ： https://arakawa-lab.com/wp-content/uploads/2022/01/IPSJ-DPSWS2021016.pdf＞
世羅侑美、他１名、“「フロー・エクササイズ」の提案：非嗜好課題の充実感を高めるために”、平成２９年、[online]、修士学位論文．２０１７年度システムデザイン・マネージメント学第２６３号、[令和５年８月１３日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：https://koara.lib.keio.ac.jp/xoonips/modules/xoonips/download.php/K040002001-00002017-0014.pdf?file_id=138036＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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