JPH09308770A

JPH09308770A - 心身状態を反映させたゲーム機及び心身状態の判断のためのデータを表示する方法及び心身状態を判定して表明する方法及び心身状態に基づいて制御対象を制御する方法

Info

Publication number: JPH09308770A
Application number: JP9048148A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Ochiai; 勉落合
Original assignee: IKYO KK
Current assignee: IKYO KK
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】プレーヤの心身状態の変化をより詳細に判定
してゲームを制御するゲーム機はなかった。【解決手段】心拍，脈拍等の生体信号を測定し、この
測定した前，後の生体信号間の間隔に基いて算出した生
体信号の分間換算数あるいは前記間隔そのものをデータ
とし、求めたデータの前，後の関係を表すグラフとし
て、Ｘ，Ｙ座標の一方の座標軸に前のデータの値をと
り，他方の座標軸に後のデータの値をとって成るグラフ
を設定して、一組の前，後のデータ毎にグラフの座標点
（Ｘ，Ｙ）の位置を求め、所定の測定時間内で得られた
複数の前記座標点の分布範囲内の直線Ｙ＝Ｘに沿った直
線の長さａ及び直線Ｙ＝−Ｘに沿った直線の長さｂをパ
ラメータとして求め、これらパラメータａ，ｂに基いて
プレーヤの心身状態を判定し、この判定結果に基いてゲ
ームを制御する制御手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体信号を取り込
んでゲームに反映させるゲーム機に関し、また、心身状
態の判断のためのデータを表示する方法及び心身状態を
判定して表明する方法及び心身状態に基づいて制御対象
を制御する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プレーヤから、心拍，脈拍，脳
波，顔面温度，皮膚抵抗等の生体信号を取り込み、これ
をパラメータとしてゲームの進行や展開に変化を与える
ようにしたゲーム機が開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ゲーム機は、上述したような生体信号を取り込んで、ゲ
ームを、予測が難しく面白いものにしているが、ゲーム
によっては、プレーヤの生体信号とゲーム内容の変化ま
たはコメントなどの表示がどのように対応しているのか
プレーヤにわからず、プレーヤが当惑する場合が見られ
た。この最大の理由は、次のようなことであろう。すな
わち、バイオフィードバック（ＢＦ）ゲームでは、プレ
ーヤの生体信号を一定のルールで解釈し、ゲームに反映
させているが、このルールは便宜的なものにすぎず、必
ずしも常にプレーヤの心身状態を適切に反映させている
とは限らないことにある。ところで、例えば、一回一回
の脈拍間隔からそれぞれ脈拍数を求める場合、脈拍数の
変化には少なくとも２つのフェーズがある。一つは瞬間
あるいは短時間の内に急激に変化するフェーズ、もう一
つは比較的長い時間をかけて徐々に変化するフェーズで
ある。これらのフェーズはそれぞれ異なる心身状態に対
応していると考えられるので、表示に際しては、これら
心身状態を直感的に的確に判断できるように表示するこ
とが必要であった。ところが、従来から知られている脈
拍等の生体信号データの表示方法では、このような表示
を行うことはできなかった。例えば、従来からよく使わ
れている脈拍数のディジタル表示の場合は、一定時間以
上採取した脈拍数の平均を表示するには便利であるが、
一拍ごとの脈拍間隔から脈拍数を一拍ごとに求めている
場合には、表示の変動が安定せず、非常に読みづらい。
また、横軸を時間軸とし、縦軸を脈拍数の大きさとし
て、脈拍数の時間変化を表示する場合は、瞬間的な変化
の検出には便利であるが、一定の限られた範囲に多数の
データを表示する場合にはたいへん見づらい。さらに、
ヒストグラムの場合にはデータの全体的バラツキを表現
するには向いているが、時間情報がないため、急激な変
化によるバラツキなのか、徐々に変化したことによるバ
ラツキなのか表示できない。データを一定時間ごとに区
切り、それぞれの区間単位にヒストグラムを作成したと
しても、瞬時の変化の表示はできない。意味のあるヒス
トグラムを書くためにはデータ数が少なくとも３０個程
度は必要であるからである。また、周波数分析も一定数
以上のデータを前提にしており、瞬間的な脈拍変化をと
らえるためのものではない。上記の例を組み合わせた場
合で、最も有力な方法は、時間軸−脈拍数のグラフとヒ
ストグラムを組み合わせた場合であり、瞬間的な変化を
時間軸上の変化で見、一定期間の全体的変化をヒストグ
ラムで見る方法であろう。しかし、この場合でも、ヒス
トグラムのバラツキを評価する場合、それが急激な変化
の多発か、ゆっくりした全体的変化を反映しているのか
は直ちに判断できず、時間軸上の変化と対応させること
が必要になり、ゲーム中の表示としては向かない。

【０００４】従って、プレーヤからの脈拍などの生体信
号データを、原データの持つ厳密性を保持したまま可視
化でき、また、生体信号の原データに基いてプレーヤの
心身状態の変化をより詳細に判定して表明でき、さら
に、このような詳細な心身状態の判定結果に基いてゲー
ムを制御するようなゲーム機は従来はなかった。

【０００５】尚、上述したように、生体信号の原データ
の持つ厳密性を保持したまま可視化できれば、例えば、
産業用オートメーション機器を扱う作業者等の心身状態
を的確に把握できて、精神管理上も好ましいし、さらに
は、上述したような判定結果に基いて、オートメーショ
ン機器の作動速度などを制御できればオートメーション
機器の効率的な制御が行えることになる。また、同様
に、患者自身及び医者などの医療スタッフが患者の心身
状態を的確に把握できれば好ましいし、さらには、上述
したような判定結果に基いて、医療介護，リハビリ機器
等を制御できれば、負担のない介護，リハビリが可能と
なる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るゲーム機に
よれば、心拍，脈拍等の生体信号を測定し、この測定し
た前，後の生体信号間の間隔に基いて算出した生体信号
の分間換算数あるいは前記間隔そのものをデータとし、
求めたデータの前，後の関係を表すグラフとして、Ｘ，
Ｙ座標の一方の座標軸に前のデータの値をとり，他方の
座標軸に後のデータの値をとって成るグラフを設定し
て、一組の前，後のデータ毎にグラフの座標点（Ｘ，
Ｙ）の位置を求め、所定の測定時間内で得られた複数の
前記座標点の分布範囲内の直線Ｙ＝Ｘに沿った直線の長
さａ及び直線Ｙ＝−Ｘに沿った直線の長さｂをパラメー
タ（パタ−ンパラメ−タ）として求め、これらパラメー
タａ，ｂに基いてプレーヤの心身状態を判定し、この判
定結果に基いてゲームを制御する制御手段（ＣＰＵ９）
を備える。また、本発明に係る心身状態の判断のための
データを表示する方法は、前述のグラフを表示し、一組
の前，後のデータ毎にグラフの座標点の位置を表示する
というものである。また、本発明に係る心身状態を判定
して表明する方法は、前述の判定結果をＣＲＴやスピー
カなどを介して表明するというものである。また、本発
明に係る心身状態に基づいて制御対象を制御する方法
は、前述の判定結果に基いて制御対象を制御するという
ものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、最初に、本発明に係る心身
状態の判断のためのデータを表示する方法及び心身状態
を判定して表明する方法を取り入れ、さらに判定結果に
基いてゲームを制御する本発明による心身状態を反映さ
せたゲーム機について説明する。実施の形態１．図１は本発明に係るゲーム機の概略構成
を示すブロック図であり、図１において、１，１ａはゲ
ームプレーヤの心拍（発明としては脈拍を用いても同様
であるが、以下、心拍で説明する）を検出する心拍検出
器、２，２ａはプレーヤの操作に応じて出力指示を与え
る入力装置としてのキーボード、５はゲームの画像や音
声を含むプログラムを記憶するゲームプログラム格納手
段としてのＲＯＭである。６はゲームの進展に応じて画
像を表示する表示手段としてのＣＲＴであり、図２に示
すように、各プレーヤの心身状態を示すグラフやコメン
ト等を表示するための表示欄３，３ａが上部左右に設定
される。７はゲーム中の音声や心身状態を示す音声を出
力するスピーカ、８は心拍検出器１，１ａからの検出デ
ータを記憶するＲＡＭ、９はキーボード２，２ａからの
操作信号に起動されて、ＲＯＭ５に格納されたプログラ
ムによりゲームを進行させたり、心拍などの生体信号の
解析、データの表示、心身状態の判定及び表明、心身状
態に基くゲーム制御などを行う制御手段としてのＣＰＵ
である。尚、心拍検出器１，１ａからの心拍データは、
ＣＰＵ９により、ＲＡＭ８内の各メモリエリア８ａ，８
ｂにそれぞれ分けて格納される。また、キーボード２
ａ，心拍検出器１ａは１人プレーの場合省略され、従っ
てこの場合は、キーボード２と心拍検出器１のみが採用
される。

【０００８】図２に示すように、対戦型心理ゲームや格
闘ゲームの場合は相手がいるので２個のキーボード２，
２ａ、心拍検出器１，１ａを使用する。心拍検出器１，
１ａは、例えば各プレーヤＨ，Ｉの指（耳たぶ等でもよ
い）に取り付け、信号線１ｘ，１ｘにより各キーボード
２，２ａに接続される。これら心拍検出器１，１ａは、
指中の血液の流れを見て、心拍のパルスを検出する公知
の装置を利用する。勿論、心電計，心拍計で直接求めて
もよい。

【０００９】ゲームプレーヤＨ，Ｉはゲームが始まる前
に自分が使用するキーボード２，２ａに接続された心拍
検出器１，１ａをそれぞれ自分の指に嵌める。なお、指
から検出する場合は脈拍であるが、この脈拍は心拍に関
与するので、心拍として説明する。ゲームが開始する
と、ＣＰＵ９は、各心拍検出器１，１ａからの心拍デー
タを入力し、図３に示すように、心拍間隔ｔ１，ｔ２・
・・ｔｎを測定し、測定された心拍間隔の逆数に６０を
乗算して１分間の心拍数（分間換算心拍数）データを求
め、ＲＡＭ８の各エリア８，８ａに図４のようにそれぞ
れ格納する。例えば、図３の、ある心拍間隔が、ｔ＝
０．０１４３分であったとすると、その心拍間隔におけ
る１分間の心拍数は、７０回とする。この心拍数を、１
拍ごとに算出し、これを一つの心拍数データとして、そ
れぞれのメモリエリア８ａ，８ｂに書き込む。これを詳
しく説明すれば、図３においてプレーヤＨの心拍検出器
１により順次検出される心拍間隔ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ
４，ｔ５についての１分間の心拍数はＰ１＝７０，Ｐ２
＝７５，Ｐ３＝６８，Ｐ４＝６３，Ｐ５＝７０Ｐ６＝８
０として図４のＲＡＭ８のメモリエリア８ａに書き込
む。同様に相手のプレーヤＩについても心拍数を図４の
メモリエリア８ｂに書き込む。

【００１０】次に、本ゲーム機における、プレーヤの心
身状態の判断のためのデータ表示について具体的に説明
する。ＣＰＵ９は、検出した各プレーヤＨ，Ｉの心拍数
データをＣＲＴ６に出力することにより、それぞれ表示
欄３，３ａに表示されるグラフ上にデータがプロットさ
れる。このデータグラフは、図５，６に示すように、前
の心拍数データの値をＸ軸にとり、その直後の心拍数デ
ータ（後の心拍数データ）をＹ軸にとったグラフであ
る。従って、例えば心拍数データが、Ｐ１＝７０，Ｐ２
＝７５，Ｐ３＝６８，Ｐ４＝６３，Ｐ５＝７０・・・の
場合（図４のメモリ８ａに格納されたプレーヤＨのデー
タ）は、まず、前値（Ｐ１）＝７０，後値（Ｐ２）＝７
５を一組として、グラフ上のＸ，Ｙ座標位置（７０，７
５）の所がプロット（Ｐ２）され、前値（Ｐ２）＝７
５，後値（Ｐ３）＝６８で（７５，６８）の所がプロッ
ト（Ｐ３）され、前値（Ｐ３）＝６８，後値（Ｐ４）＝
６３で（６８，６３）の所がプロット（Ｐ４）され、以
下同様に図５に示すようにデータがプロットされる。同
様に、図６のように、他のプレーヤＩについての心拍数
データが逐次プロットされる。このようにプロットする
と心拍数が常に一定ならばプロットはその一定に応じた
直線Ｙ＝Ｘ上の一点に留まるが、変動すればあちこちに
移動する。尚、図２に示すように、プレーヤＩのデータ
グラフは表示欄３ａに表示され、プレーヤＨのデータグ
ラフは表示欄３に表示される。

【００１１】表示欄３又は３ａに表示されるデータグラ
フの例を図７〜１３に示す。このようなグラフに示され
るプロットデータの規則性がプレーヤのどのような心身
状態を示すのかについて図１４に基いて詳細に説明す
る。すなわち、プレーヤの心身状態は、プロットの分布
パターンによって判断できる。図１４（ａ）〜（ｄ）の
図は、上記心拍数の各データをグラフ上にプロットした
ものの分布のパターン５０を求め、直線Ｙ＝Ｘに沿った
直線の径をａ、直線Ｙ＝−Ｘに沿った直線の径をｂ、Ｘ
軸上における原点０からの距離をｃとした場合におい
て、パターンパラメータａ，ｂの共通なもの（形状（大
きさ）の共通なもの）の分布パターン５０を並べた典型
例を示すものである。同図において、パターンパラメー
タａ，ｂは情報負荷の強さに対応するパラメータであ
り、パターンパラメータａは集中しているかリラックス
しているかの判断のためのパラメータ、パターンパラメ
ータｂは余裕があるかあせりやイライラがあるかの判断
のためのパラメータとなる。パラメータｃは情緒負荷の
強さに対応するパラメータであり、平均心拍数を示す。
Ａ列はｃが小さく、Ｂ列はｃが大きくなる位置に分布パ
ターン５０が位置することを示す。Ａ列のグループは、
ｃが小さく、心身の情緒が安定（冷静）な状態を、Ｂ列
のグループは、ｃが大きく、心身の情緒が不安定（興
奮）な状態を示す。そして、図１４の（ａ）すなわちグ
ラフ（１Ａ），（１Ｂ）の例は、プロットのバラツキが
少なく適度な集中（あせり，イライラはない）を示す。
情緒の面では（１Ａ）が冷静で（１Ｂ）が興奮状態であ
ることを示す。図１４の（ｂ）すなわちグラフ（２
Ａ），（２Ｂ）の例は中間状態で、集中は強くはない
が、あまり余裕もない（リラックスではなく、若干のイ
ライラがある）。情緒面では（２Ａ）が比較的冷静であ
り、（２Ｂ）が興奮ぎみの状態を示す。図１４の（ｃ）
すなわちグラフ（３Ａ）は暝想状態，（３Ｂ）の例はリ
ラックス又は休憩中、図１４の（ｄ）すなわちグラフ
（４Ａ），（４Ｂ）の例は強い集中を強いられて余裕が
なく、あせりやイライラの状態で、その強い集中の継続
がむずかしい状態である。（３Ａ），（３Ｂ）及び（４
Ａ），（４Ｂ）においても、Ａが感情的には冷静化傾
向、Ｂが興奮ぎみの状態を示すことは他の例と同様であ
る。

【００１２】従って、上記分布パターン５０は図１４に
示すような心身状態を示していると考えられるから、グ
ラフ上に表示されたプロットデータの分布パターンを見
ることにより、プレーヤは自分がいまどのような心身状
態であるかを判断できる。つまり、プレーヤは、グラフ
上のプロットデータの分布パターンの形態によってそれ
が上述したようにどのような心身状態を示しているのか
を把握しておくことによって、グラフを見て自分の心身
状態をより詳細に直感できるわけである。

【００１３】次に、ゲーム機による心身状態の判定，判
定結果の表明方法の一例について具体的に説明する。所
定時間内に得られるデータに基いてＣＰＵ９で所定時間
毎のパラメータａ，ｂ，ｃを求め、パラメータａ，ｂ，
ｃがどのように変化したのかに基いて、ＣＲＴ６にいわ
ゆる顔マップを表示する。すなわち、ＣＰＵ９で、例え
ば所定時間毎の１００個のデータ群の分布パターン５０
を判定して、所定時間毎にパラメータａ，ｂ，ｃを求め
て、各パラメータの値の変化を解析し、これに基いて顔
マップを変化させるわけである。

【００１４】例えば、図１５に示すように、パターンパ
ラメータａの変化を口の変化に対応させ、パターンパラ
メータｂの変化を眉毛の変化に対応させ、パラメータｃ
の変化（これは平均心拍数の変化である）を目の変化に
対応させる。

【００１５】顔をどのように変化させるのかについて具
体的に説明する。まず、口は、パターンパラメータａの
値の変化により曲率やへの字の折れ曲がり角度を変化さ
せる。例えば、パターンパラメータａの値が増えるほ
ど、図１５（ａ）に示すように、下への湾曲が強くなる
ようにし（つまりニコニコ顔の口）、逆の場合は、上へ
の湾曲が強くなるように口の形状を変化させる。また、
眉毛は、パターンパラメータｂの値の変化により角度を
変化させる。例えば、パターンパラメータｂの値が増え
るほど、図１５（ｂ）に示すように、釣り上がるように
し、逆の場合は、垂れ下るようにする。目は、パラメー
タｃの値の変化により楕円の２つの径の割合を変化させ
る。例えば、図１５（ｃ）に示すように、パラメータｃ
の値，すなわち平均心拍数が増加したならば目が丸くな
るようにし、逆の場合は、細くなるようにする。尚、こ
の場合、パラメータｃが増加し続けると最終的に目が真
丸になるようにし、逆の場合は、目が閉じるようにす
る。

【００１６】図１６のＡ１〜Ａ４のようにパターンパラ
メータａ，ｂが変化した場合に表示される各顔を図１７
に示す。Ａ１とＡ２はパターンパラメータａの変化（方
向）が正反対なので口の態様が全く逆である。そしてＡ
２はパターンパラメータｂの変化がほとんどないので、
眉毛は水平に近い。また、Ａ３とＡ４はパターンパラメ
ータｂの変化（方向）が正反対なので眉毛の態様が全く
逆である。そして、Ａ４ではパターンパラメータａの変
化がほとんどないので口は水平に近い。また、パラメー
タｃ（平均心拍数）の変化は、Ａ１，Ａ３が減少し、Ａ
２はほぼ変化なし、Ａ４は増加したことが判る。

【００１７】このように、所定時間毎のパラメータａ，
ｂ，ｃの変化（変化量や変化方向）を判定して、この判
定結果に基いて顔マップを変化させることにより心身状
態を表示する。尚、判定要素として、パラメータａ，
ｂ，ｃの変化の速さを解析して顔マップを変化させるよ
うにしてもよい。また、上述したパラメータの変化の解
析にこのパラメータの変化の速さの解析を加味するよう
にし、これらの判定結果に基づいて顔マップを表示する
ようにしてもよい。また、図１６のグラフをＣＲＴ６に
表示するようにしてもよい。

【００１８】次に心身状態の判定結果に基いたゲーム制
御について説明する。図１８は、上記パラメータａ，
ｂ，ｃを用いてゲーム制御を行うゲーム機の機能部をブ
ロック化して示した図である。図１８において、１０は
データのプロット器、１１はプロット器１０が出力する
傾向グラフからパラメータａ，ｂ，ｃを算出するパター
ン検出器、１２はこのパラメータａ，ｂ，ｃを所定の函
数ｆ（ｘ）に入力してサブパラメータを発生する函数発
生器、１３は因子決定器、１４はゲーム展開回路であ
り、これらは図１中のＣＰＵ９の機能の一部である。
尚、図１８中において図１と同じものは同一符号を付し
て説明を省略している。

【００１９】パターン検出器１１は、プロット器１０か
ら例えば図７〜１３のようなデータグラフを表示するた
めの傾向グラフ（データ傾向）を入力して、データの分
布パターン５０を解析して上述したパラメータａ，ｂ，
ｃを求める。

【００２０】函数発生器１２は、パラメータａ，ｂ，ｃ
を入力パラメータとして所定の作用函数ｆ（ｘ）に代入
し、サブパラメータＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ａｎ，Ｂｎ，Ｃ
ｎを出力する。これら各サブパラメータは、パラメータ
ａ，ｂ，ｃをｌｏｇ函数で変換したり、多項式で演算し
たりして、より精密な因子を発生する。

【００２１】さて、ＲＯＭ５内には、図１９に示すよう
な各パラメータａ，ｂ，ｃ，Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ａｎ，
Ｂｎ，Ｃｎに対応して進行因子が予め格納されている。
例えば分布パターンが右肩上りのパターンを示す場合
は、リラックス傾向にあるので、標的の的が広がって、
的に当たり易くなる進行因子が格納されている。

【００２２】つぎに、上記函数発生器１２の一例を説明
する。例１：平均変化率演算手段を用いて構成したもの。構成１）パターン検出器１１が求めたパラメータａ（ｉ），
ｂ（ｉ），ｃ（ｉ）と、これらのパラメータを得た時刻
ｔ（ｉ）を逐次入力し、一時保管する記憶手段と、２）それぞれの時点ｔで、パラメータａ，ｂ，ｃの変化
分を抽出する変化抽出手段と、３）ａ（ｉ），ｂ（ｉ），ｃ（ｉ）の区間Δｔ（ｉ）に
おける平均変化率をもとめるための除算手段とから構成
される。

【００２３】機能：この関数により、Ｐａ（ｉ）＝（Δａ／Δｔ）ｉ、Ｐｂ（ｉ）＝（Δｂ／
Δｔ）ｉ、及び、Ｐｃ（ｉ）＝（Δｃ／Δｔ）ｉが各時点ｔ（ｉ）ごとに求まり、これらの符号と絶対値
を調べることにより、その時点でのプロットの分布のパ
ターンの形状変化の方向とその速さ、及びプロットの分
布のパターンの位置変化の方向とその速さ、を求めるこ
とができる。

【００２４】例２：最大値（ｍａｘ）最小値（ｍｉｎ）
発生手段を用いた例（最大値，最小値を初期設定で一定
値に決めた場合でも、それを越えた場合は、置き換わる
ものとする）。センサによる脈拍数の計測開始からその
時点までに発生したパラメータａ，ｂ，ｃの最大値と最
小値を求め、最大値＝最小値かどうかチェックし、等し
い場合は要求に応じて、その旨を出力する。最大値と最
小値がそれまでの最大値及び最小値と異なる場合は、そ
れぞれメモリを更新、格納し、要求に応じて出力する。

【００２５】例３：正規化手段を用いたもの（最大値，
最小値を初期設定で一定値に設定することの他にこのよ
うに決めてもよい）。ゲーム開始からその時点までに得
られた最大値，最小値を使って、その時点でのパラメー
タａ，ｂ，ｃを正規化する。Ａｎ＝（ａ−ａ（ｍｉｎ））／（ａ（ｍａｘ）−ａ（ｍ
ｉｎ））同様に、Ｂｎ，Ｃｎを計算する。なお、この計算はゲー
ム開始直後で、最大値と最小値が等しいときは行わな
い。心拍数はプレーヤの体調や時刻、周りの条件などに
よっても変動するので、そのゲーム中の各パラメータを
そのゲーム中に得られた心拍数の範囲内で検討すること
も必要であり、正規化手段はこの必要性に答える目的
で、各パラメータをそれまでのゲーム内で正規化する。

【００２６】例４：プレーヤ間の差の検出。対戦型のゲ
ームにおけるプレーヤごとに得られた各パターンパラメ
ータについて、対応するもの同士で差を計算する。プレ
ーヤＨとプレーヤＩについて見ると、ａＨ−ａＩＡｎＨ−ＡｎＩｂＨ−ｂＩＢｎＨ−ＢｎＩｃＨ−ｃＩＣｎＨ−ＣｎＩとなり、合計６個のプレーヤの違いによる差分パラメー
タが得られる。

【００２７】次に、判定した心身状態に基いたゲームの
進行方法について説明する。因子決定器１３では、パタ
ーン検出器１１からのパラメータａ，ｂ，ｃや函数発生
器１２からのパラメータに基づき、ＲＯＭ５を参照し
て、該当する進行因子を読み出す。ゲーム展開回路１４
は、この進行因子をキーボード２，２ａからの指による
入力に付加してゲームを展開する。なお、因子決定に際
してキーボード入力と同じタイミングで入ってくるリア
ルタイムの心拍数信号Ｑを参照する場合がある。

【００２８】図１９は直接方式の因子の一例である。図
２０は、格闘ゲームの例である。

【００２９】ゲーム展開回路１４は、因子決定器１３か
ら入力される種々のバイオフィート゛バック（ＢＦ）指
数とその時のキー入力により、最終的にゲームを展開方
向を決定し、ゲームＲＯＭ５から必要な内容を読み込み
演出、表示する。

【００３０】ブロック崩しゲームでの因子決定の例（確
率的に因子を決める場合）はつぎのとおりである。な
お、このゲームは図２５に示すように玉５１をラケット
５２で反射してブロックＢに当てて、これを破壊して行
くゲームである。

【００３１】Ａ：パラメータとしての客観的指数ａ，
ｂ，ｃ及びＰａ，Ｐｂ，Ｐｃに対して。パラメータａ，
ｂ，ｃ，Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃはあらゆる個人に対して共通
の計り方がされているため、個人差やその時の体調など
がそのまま数字上の違いとして現れ、他人との客観的比
較が可能である。玉の早さに絡む因子の決定ある確率分布に従って全表示ブロックに番号をふり、こ
の番号によってそのブロックに玉が当たった場合の玉の
跳ね返りの早さを変えるように構成されているブロック
崩しゲームにおいて、つぎのように制御する。（ａ）図２２の如くブロックの番号の分布の平均値をａ
＋ｐａ（これに限定されるものでなく、他の例ではａだ
け又は、ｐａだけでもよい。また事例によってはｋ１ａ
＋ｋ２ｐａのように重み（ｋ１，ｋ２）を与えることも
考えられる。さらに、図２１に示すように、ａとｐａと
で構成される２次元座標上の位置によってもよい。）の
大小に応じて変える。（ｂ）図２３如くブロックの番号の分布のバラツキをｂ
＋ｐｂの大小に応じて変える。（ａ），（ｂ）におい
て、変え方は、ＡタイプでもＢタイプでもＣタイプでも
その他曲線でもよい。内容に応じて選ぶ。例えば図２３
で曲線ＢがＲＯＭに表として与えられており、ｂ＋ｐｂ
により一つの値を決定する。ついでバラツキの決定同様
に平均値の決定をする。なお、バラツキ、平均値は、こ
れ等を持ったＲＯＭ中の表からランダムに選ぶ。イベント発生に絡む因子の決定ブロックの中に一定の確率で、複数タイプの特殊ブロッ
クを混入させておき、このブロックを破壊するとその種
類に応じたイベントが発生するようにし、図２４に示す
如くｃ＋ｐｃの大きさに応じて図２５の如く特定のイベ
ント５３の発生確率を変化させる。

【００３２】Ｂ：パラメータとしての主観的指数Ａｎ、
Ｂｎ、Ｃｎに対して。パラメータＡｎ、Ｂｎ、Ｃｎはそ
のゲームを開始してからのプレーヤの個人データだけを
使ってプレーヤの個々の心拍数を位置づけており、個人
差として発生しうる心拍の変動幅の違いを考慮してい
る。例えば、ある人にとっては大きな心拍の変化でも、
客観的な基準では、小さい変化となる場合があり得る
（そこで主観的指数と呼ぶ）。これらの値は、ゲーム中
のプレーヤの心拍データの数が増えるに従って安定化す
るが、ゲーム開始間もない時期ではデータ数が少なく、
値が不連続に変わる傾向がある。従って、一定以上のデ
ータを得てから使うようにする。本例では、この主観的
指数Ａｎ、Ｂｎ、Ｃｎを使って自己ブロックの強度や
数、及び自己ラケット５２の大きさに関する因子に変化
を与える。Ａｎ＋ＰＡｎの値により、図２６に示すようにラケッ
トの大小等を変える。ラケットは不変部分と可変部分よ
りなり、可変部分の大きさや固さが変化する。Ｂｎ＋ＰＢｎの値に応じて図２７（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ）に示す如く自己ブロックの強さ（玉の反
射強度）が変わる。この場合、強さに応じて図２７
（ａ）〜（ｄ）に示す如く色や模様を変えて表示する。Ｃｎ＋ＰＣｎの大小に応じて自己ブロック内に発生す
るイベント５３の発生確率を変化させる。Ｃｎ＋ＰＣｎ
が小さいときは、冷静であると判断してこのイベント発
生確率を上げる。また、内容についても射幸性や危機感
など興奮を誘起しそうなものを増やす。一例としてイベ
ントをラケットで受けた時と受けない時で対応を変え、
受けた時は幸運イベント、受けない時は不運イベントが
発生するようにする。

【００３３】（ａ）幸運イベントの例自己ブロックの強化自己ブロックの増加ラケット大きさ増加（ｂ）不運イベントの例（図２８参照）虫の発生・・・自己ブロック内に虫が発生し、退治が必
要になる。爆発・・・・・イベントが爆発し、自己ブロックに損害
を与える。一例として、Ｃｎ＋ＰＣｎによってイベントの発生確率
が決まる。この場合、因子の決定以下はゲーム展開回路
１４で決定する。イベントの発生が決定（該確率の乱数
により）される。ある確率で１から４までのイベントの
内一つが選択される（別の乱数により）。この信号とキ
ーボードからの信号（玉を受ける／玉を受けない）を合
わせて最終的にイベントを決定する。

【００３４】実施の形態２．また、データを表示する方
法としては、グラフ上に表示される最近のプロットほど
輝度を高くして明るくし、古いプロットほど暗くしてい
くようにする。このようにすれば、心拍数がどのように
推移したかが互いに視覚的に直感的に分かる。又、プロ
ットが増え過ぎると点が分離しなくなるので古いプロッ
トは明るさを失い消えるようにする。

【００３５】実施の形態３．また、心拍数のグラフを全
て消去したいときには例えばキーボードの“１”のボタ
ンを２回続けて“１１”と押して自分の表示欄３ａを消
去したり、“２”のボタンを“２２”と押して相手のグ
ラフ３を消去したりできるようにする。又は、心拍数の
表示欄３，３ａは例えば５分間隔で周期的に表示しても
よい。更に表示欄３，３ａはＣＲＴ６の画面の下方左右
に表示してもよい。

【００３６】実施の形態４．また、図２９，３０に示す
ように、心拍数値１１０の境界には別色の直線２０，２
１を縦横に引き、この境界以上を頻脈域として警報的に
示すようにしてもよい。

【００３７】実施の形態５．さらに、図２９，３０に示
すように、ある領域を平行四辺形の枠２２で囲むように
する。つまり、グラフ上において、ｙ＝ｘ＋ａの線分と
ｙ＝−ｘ＋ａの線分で囲まれた平行四辺形の枠２２を表
示するようにする。図では、ｙ＝ｘ＋５０，ｙ＝ｘ＋７
０，ｙ＝−ｘ＋８０，ｙ＝−ｘ＋１２０の直線で囲まれ
た範囲に設定してある。この平行四辺形は、図１４の分
布パターンに対応した位置に表示されるように予め設定
しておいて、プレーヤが選択できるようにしておけば、
プレー中における自分の心身状態を直観的に判定でき
る。例えば、ゲームのレベルが低くて（例えばレベル
０）、冷静にゲームをクリアして当然というような自信
がある場合には、図１４の１Ａのようなパターンが持続
するかを見たい。従って、このような場合、図１４の１
Ａのようなパターンに似た図２９のような平行四辺形の
枠２２を選択すれば、冷静にゲームを行っているか否か
をプレー中にわたって監視できるわけである。つまり、
図２９のように平行四辺形の枠２２の中にプロットが集
中すれば、プレーヤは自分が冷静であることが認識でき
るわけであり、レベル０はクリアしたと納得できるわけ
である。すなわち、プレーヤの心身状態の目標基準を設
定できるわけである。尚、このようにクリアしたなら、
“冷静”というようなコメントを表示するようにしても
よい。また、ゲームのレベルが高くなって（レベル２
０）、図３０のように、プロットにバラツキが出てきた
ら、ちょっとこのレベルは難しくて余裕がないというこ
とを判断できるわけである。このような場合は、“落ち
着け”というようなコメントを表示してもよい。

【００３８】実施の形態６．尚、心身状態は、プロット
の分布パターンを直視して判断できるので、所定時間毎
に、プロットが集中的に分布する範囲を、図２９，３０
のような枠２０で囲んで表示するようにしてもよい。こ
の場合、所定時間毎（例えば１０分毎）の心身状態の変
化を直感できる。また、この場合において、判定結果と
して“冷静”とか“落ち着け”などのコメントを表示す
るようにしてもよい。

【００３９】実施の形態７．心身状態の判断のためのデ
ータの表示方法の他の実施の形態を説明する。グラフ内
を多数の小区画（例えば図３１のような小区画の三角領
域）に分け、心拍データの座標点が一定数以上（例えば
２個以上とか３個以上とか）含まれる小区画の広がりの
大きさや広がりの方向（例えば直線ｙ＝ｘに沿って広が
っているのか、直線ｙ＝−ｘに沿って広がっているのか
ということ）が分かるように表示することも考えられ
る。

【００４０】尚、小区画の領域の作り方の例は以下の通
り。図３１に示す如く、ｘ−ｙ平面を複数の小区画の領
域に分割し、それぞれに含まれる座標点の個数によっ
て、その領域の色を変化させる。ｘ−ｙ領域の形状はど
のようなものでもよいが、本実施の形態では、心拍の今
回値と前回値が同一ならば、ｙ＝ｘ上に領域が選ばれ、
今回値＞前回値ならばｙ＞ｘ、前回値＞今回値ならば、
ｘ＞ｙの領域が選ばれるので、ｙ＝ｘ＋ａｉ（ｉ＝０，±１，±２，・・・）ｙ＝−ｘ＋ｂｉ（ｉ＝０，±１，±２，・・・）及びｘ＝ｃｉ（ｉ＝０，±１，±２，・・・）ｙ＝ｄｉ（ｉ＝０，±１，±２，・・・）の直線群から領域を形成すれば、直線ｙ＝ｘに沿った方
向への広がりと直線ｙ＝−ｘに沿った方向の広がり及び
警告域（上限，下限）を表示し易い。

【００４１】それぞれの領域の大きさはいくらでも小さ
くできるが、一般的には心拍数は（上限・下限を有す
る）整数で表示されるため、ａｉ，ｂｉ，ｃｉ，ｄｉも
整数までを考えればよい。実際上は、５単位、１０単位
である方がわかり易い。またｘ＝ｃｉ，ｙ＝ｄｉについ
ては上限，下限を示すだけでもよい。図３２（ａ）に、
小区画の領域内の座標点の数と色の対応を示す。この場
合、一つでも１５以上の座標点が現われたとき、図３２
（ｂ）のように対応する範囲の上限を２倍にする。この
とき、下限も決まる。

【００４２】ｘ−ｙ平面において、あらかじめ想定され
る心拍数領域（心拍の下限値を含む短冊状領域をＡ０，
ｙ＝ｘを含む短冊状領域をＢ０とする）を図３６〜４０
に記載の手段を使いグラフ面を２方向より短冊化するこ
とにより、多数の平行四辺形領域を得ることができる。
この場合の各領域の座標はＡｉとＢｉを使って記述で
き、図３３のようになる。各領域の座標は一般には、
（Ａｉ，Ｂｉ）となる。そこで、各領域にこのように座
標を付すことにより、バラツキの尺度ａ，及びｂを簡単
にもとめることができる。座標（Ａｉ，Ｂｉ）のメモリ
ー表を図３４に示す。同表において、（Ａｉ，Ｂｉ）の
プロットが発生したら、（Ａｉ，Ｂｉ）に対応するメモ
リーをカウントアップする。すなわち、図３５のフロー
チャートを実行する。図３６は図３５のステップＳ７に
おけるｙ＝ｘ及び−ｙ＝−ｘ方向のバラツキ計算例を示
す。この例では、短冊Ａ０は−ｘ＋５０≦Ａ０＜−ｘ＋
５５の範囲で、５０を脈の下限値とする。同図におい
て、一定の間隔にｙ＝−ｘ方向で切った短冊に順番に番
号（Ａｉ）を付け、各短冊ごとにその中に含まれる座標
点の数を数え、次式ｋ＝Σ（短冊の番号Ａｉ×含まれる
座標点の数ｎｉ）／Σ（プロットの数ｎｉ）から対応す
る短冊の番号（ｋ）を求める。次にこの短冊の番号を元
の短冊番号から引き、その絶対値をもとめ、これにそれ
ぞれ含まれる座標点の数を乗じる。ａ＝Σｎｉ×｜Ａｉ−ｋ｜（ａは（ｙ＝ｘ）に沿った方向のバラツキ）その他のバラツキの尺度として次式の例も考えられる。

【００４３】

【数１】

【００４４】ｙ＝ｘに平行に一定間隔で切った短冊に、
例えば図３７のように順番に番号（Ｂｉ）を付けると、
この番号の絶対値はｙ＝ｘ近傍領域からの相対的距離に
対応する。ｙ＝−ｘに沿った方向の座標点のバラツキの
尺度，すなわちパラメータｂは、短冊番号にその短冊上
の座標点の数（ｍｉ）を乗ずることにより求められる。ｂ＝Σｍｉ｜Ｂｉ｜また別の尺度としてｂ' ＝ΣｍｉＢｉ² あるいはｂ''＝ΣｍｉＢｉ²／Σｍｉまたは

【００４５】

【数２】

【００４６】などが考えられる。

【００４７】次に、図３５のステップＳ２におけるＡ
ｉ，Ｂｉの決定につき述べる。基本的には、Ａｉは図３
６で座標点（ｘｉ，ｙｉ）がどの短冊にはいるかを判定
すればよく、Ｂｉは図３７で座標点（ｘｉ，ｙｉ）がど
の短冊に入るかを判定すればよい。心拍値又は脈拍値が
領域の境界値をとったときは、一定のルールで対応すれ
ばよい。例えば境界上の座標点は上の領域に属するもの
と決めておく。また、次のように決めてもよい。すなわ
ち、図３８に示すように、境界の種類に応じて対応す
る。例えば図３８において、Ｐの場合、Ａ，Ｂにそれぞ
れ１／２の重みで分配し、Ｑの場合、ＡＢＣＤにそれぞ
れ１／４の重みで分配する。

【００４８】座標点（ｘｉ，ｙｉ）が与えられた場合の
Ａｉ，Ｂｉの決定方法の一例を示す。Ａｉの決定方法の
一例を、図３９，図４０に示す。この例では、ｘｉ＋ｙ
ｉがＣ（範囲の境界に対応）の数列のどの区間に入るか
調べる。Ｃとｘｉ＋ｙｉの差をみることなどにより、例
えば、データがｘ＝６０，ｙ＝６３の場合、ｘ＋ｙ＝１
２３，よって１２０≦ｘ＋ｙ＜１２５となり、Ａ３とな
る。同様にＢｉについても、ｙｉ−ｘｉの値をＢｉ用の
表（省略）と比べることで容易に決定できる。

【００４９】実施の形態８．また、それぞれの小区画に
含まれる座標点の数に応じてｚ軸方向へ伸びる多数の柱
からなる３Ｄ（Ｄは立体）的柱状グラフで表現してもよ
い。この場合、現在の座標点が含まれる柱をそのデータ
を得た時点で瞬時光らせる。また、データが増えてきて
柱が高くなってきたら、ｚ軸のスケール変化を行えば、
常に全体の傾向を見ながら同時に現在の瞬時値を把握す
ることができる。あるいは、３Ｄ（立体）表の他。その
区画領域に含まれる座標点の数に対応して一定の基準に
基づき、区画領域の色を変化させてもよい。

【００５０】図４１に、ｘ−ｙ平面を複数の小区画領域
に分割する方法と３Ｄ表示の例を示す。本実施の形態で
は、脈拍数又は心拍数の前回値と今回値で座標を決めて
いる。今回値＝前回値→ｙ＝ｘの領域今回値＞前回値→ｙ＞ｘの領域今回値＜前回値→ｙ＜ｘの領域にそれぞれ座標点が立体柱で表示され、ｙ＝ｘ付近の柱
は今回値と前回値がほぼ同じという意味を有する。そこ
で、ｙ＝ｘ付近を複数の領域に分割する場合ｙ＝ｘが境
界とならないように配慮した方がよい。心拍数がゆるや
かに変動した場合は、座標点はｙ＝ｘに沿って動くが、
瞬時に変動した場合はｙ＝−ｘ方向に動く。それぞれに
対応した領域がいくつの座標点を含むかにより、３Ｄ表
示の柱の高さを決める。

【００５１】実施の形態９．次に、心身状態の判定，表
明についての他の実施の形態を述べる。図４４に示すよ
うに、予め基準データから求めておいたパターンパラメ
ータ閾値（ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２）で心身状態を区分
けしたテーブル６０を作成しておいて、判定したパター
ンパラメータａ，ｂに基いてテーブル６０で該当する心
身状態を決定し、その心身状態に合った言葉をＣＲＴ６
に表示するようにしてもよい。すなわち、所定の時間間
隔毎に心拍数データを得て所定時間内に所定数のデータ
を蓄え（例えば２秒に１回の割合で６０個のデータを蓄
える（図４２のステップＳ１）、この所定数のデータに
基いてパラメータａ，ｂを求め（図４２のステップＳ
２）、パラメータａ，ｂに基いて心身状態がテーブル６
０のどこに該当するかを評価する（ステップＳ３）。そ
して、心身状態がテーブル６０のイライラ型に該当する
場合は、例えば、その心身状態に見合った言葉（例えば
図４５の例１に示すような言葉）をＣＲＴ６に表示した
り、スピーカ７に音声出力したりする（ステップＳ
４）。すなわち、判定結果としての言葉を表明するわけ
である。尚、閾値の設定例の詳細は図４３に示す

【００５２】実施の形態１０．また、図４４のようなテ
ーブルを図４６のようにＣＲＴ６に表示し、ゲームを行
なった時間（図４６では３４分）のゲーム結果として、
どの型の状態がどれくらいあったかなどを累積表示する
ようにしてもよい。図４６において、各型内の数字はこ
の型の状態となった回数を示す。このようにすれば、心
身状態の分析結果を楽しめる。

【００５３】実施の形態１１．また、図４７に示すよう
に心拍数とゲームの状況とによって、表明する言葉を決
定するようにしてもよい。ゲームの状況としては図４８
に示すような要因が考えられる。この場合、心拍数とゲ
ームの状況とによって、心身状態の型が判定されるが、
同じ心身状態の型でも表示する言葉としては複数種類用
意しておく（図４５参照）。従って、同じ型でも色々な
言葉がランダムに表明されるように乱数で制御する。こ
のようにすれば、面白味がでる。

【００５４】実施の形態１２．心拍の測定に関しては、
図４９に示すように、５個の心拍毎の心拍間隔ｔ１，ｔ
２・・・を測定して分間換算したものを用いてもよい。
すなわち、間欠的に心拍を取り込んでデータを求めるよ
うにしてもよい。

【００５５】実施の形態１３．また、図５０に示すよう
に、複数個（本例では３個）で、かつ一定ピッチずれて
重複して測定される間隔ｔ１，ｔ２・・・を測定して分
間換算したものであってもよい。言い換えれば、前のデ
ータは、間欠的に取り込まれる前，後の心拍により求
め、後のデータは、前記前後の心拍の取り込み間に取り
込まれる心拍と前記後の心拍の後に取り込まれる心拍と
に基いて求めるようにしてもよい。

【００５６】実施の形態１４．尚、図３に示すようにデ
ータを求める手法と、図４９に示すようにデータを求め
る手法と、図５０に示すようにデータを求める手法と
を、ゲーム内容等に応じて選択したり、あるいはゲーム
の流れに応じて選択したりするための選択手段をＣＰＵ
９に設ける。これにより、キーボードから指定すること
によりデータを求める手法をプレーヤが任意に選べる。

【００５７】実施の形態１５．また、分間換算心拍数デ
ータではなく、心拍間隔そのものをデータとして採用し
てもよい。この場合のプロット例を図５１〜５３に示
す。図５１のグラフは、ゲーム開始前のリラックスして
いる時のプレーヤの心身状態を示す。図５２のグラフは
ゲーム開始直後、図５３はゲームに熱中している時の心
身状態を示す。図５１〜５３に対応する状態を心拍数デ
ータで示した場合は、図５４〜５６のようになる。すな
わち、図５１と図５４，図５２と図５５，図５３と図５
６とを比べてみるとわかるように、グラフのほぼ中心を
回転中心として回転させた場合、両者の関係は１８０°
回転させた関係にある。従って、心拍数データを検出す
る場合と同様に規則性があるので、このような心拍間隔
データを用いても本願の表示，判定，制御を実現でき
る。ただし、心拍間隔より心拍数の方が使い慣れている
場合が多いので、心拍数データを用いた方がグラフの意
味を直感的に把握しやすい。

【００５８】実施の形態１６．尚、上述した各実施の形
態では、主にゲーム機について説明したが、上述した表
示，判定，制御方法は、ゲーム機以外にも適用できる。
例えば、本発明の表示方法を用いれば、患者自身及び医
者などの医療スタッフ等が患者の心身状態を的確に把握
できる。また、本発明の判定方法，制御方法を用いれ
ば、心身状態に合わせてリハビリ機器等の制御対象を制
御できる。また、オートメーション機器を操作する作業
者の心身状態の把握、心身状態に合わせたオートメーシ
ョン機器の効率的な制御が行えることになる。すなわ
ち、本発明のゲーム機における心身状態に関する表示，
判定，制御を一般的に適用することによって、人間の心
身状態を的確に把握でき、心身状態に合わせて様々な制
御対象を制御することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるゲーム機の全体ブロック図で
ある。

【図２】ゲーム機の表示画面及び構成要素を説明する
図である。

【図３】ゲーム機における心身状態の判断のためのデ
ータの求め方を説明する図である。

【図４】データの格納態様を示す図である。

【図５】ゲーム機における心身状態の判断のためのデ
ータを表示する方法及び表示例を説明するための図であ
る。

【図６】ゲーム機における心身状態の判断のためのデ
ータを表示する方法及び表示例を説明するための図であ
る。

【図７】グラフに表示されたデータの表示例を示す図
である。

【図８】グラフに表示されたデータの表示例を示す図
である。

【図９】グラフに表示されたデータの表示例を示す図
である。

【図１０】グラフに表示されたデータの表示例を示す
図である。

【図１１】グラフに表示されたデータの表示例を示す
図である。

【図１２】グラフに表示されたデータの表示例を示す
図である。

【図１３】グラフに表示されたデータの表示例を示す
図である。

【図１４】心身状態の判断のためのある規則性を説明
する図である。

【図１５】ゲーム機における心身状態を判定して表明
する方法の実施の形態を説明する図である。

【図１６】ゲーム機における心身状態を判定して表明
する方法の実施の形態を説明する図である。

【図１７】ゲーム機における心身状態を判定して表明
する方法の実施の形態を説明する図である。

【図１８】ゲーム機における心身状態の判定，及びこ
の判定結果によりゲームを制御するＣＰＵの機能を説明
するための機能ブロック図である。

【図１９】ゲームの進行パラメータの例を示す図であ
る。

【図２０】格闘ゲームにおける進行パラメータの例を
示す図である。

【図２１】ゲームの制御をブロック崩しゲームを例に
して説明した図である。

【図２２】ゲームの制御をブロック崩しゲームを例に
して説明した図である。

【図２３】ゲームの制御をブロック崩しゲームを例に
して説明した図である。

【図２４】ゲームの制御をブロック崩しゲームを例に
して説明した図である。

【図２５】ゲームの制御をブロック崩しゲームを例に
して説明した図である。

【図２６】ゲームの制御をブロック崩しゲームを例に
して説明した図である。

【図２７】ゲームの制御をブロック崩しゲームを例に
して説明した図である。

【図２８】ゲームの制御をブロック崩しゲームを例に
して説明した図である。

【図２９】グラフに表示されたデータの表示例を示す
図である。

【図３０】グラフに表示されたデータの表示例を示す
図である。

【図３１】ゲーム機における心身状態の判断のための
データを表示する方法の他の実施の形態を説明する図で
ある。

【図３２】ゲーム機における心身状態の判断のための
データを表示する方法の他の実施の形態を説明する図で
ある。

【図３３】ゲーム機における心身状態の判断のための
データを表示する方法の他の実施の形態を説明する図で
ある。

【図３４】ゲーム機における心身状態の判断のための
データを表示する方法の他の実施の形態を説明する図で
ある。

【図３５】ゲーム機における心身状態の判断のための
データを表示する方法の他の実施の形態を説明する図で
ある。

【図３６】ゲーム機における心身状態の判断のための
データを表示する方法の他の実施の形態を説明する図で
ある。

【図３７】ゲーム機における心身状態の判断のための
データを表示する方法の他の実施の形態を説明する図で
ある。

【図３８】ゲーム機における心身状態の判断のための
データを表示する方法の他の実施の形態を説明する図で
ある。

【図３９】ゲーム機における心身状態の判断のための
データを表示する方法の他の実施の形態を説明する図で
ある。

【図４０】ゲーム機における心身状態の判断のための
データを表示する方法の他の実施の形態を説明する図で
ある。

【図４１】ゲーム機における心身状態の判断のための
データを表示する方法の他の実施の形態を説明する図で
ある。

【図４２】ゲーム機における心身状態を判定して表明
する方法の他の実施の形態を説明する図である。

【図４３】ゲーム機における心身状態を判定して表明
する方法の他の実施の形態を説明する図である。

【図４４】ゲーム機における心身状態を判定して表明
する方法の他の実施の形態を説明する図である。

【図４５】ゲーム機における心身状態を判定して表明
する方法の他の実施の形態を説明する図である。

【図４６】ゲーム機における心身状態を判定して表明
する方法の他の実施の形態を説明する図である。

【図４７】ゲーム機における心身状態を判定して表明
する方法の他の実施の形態を説明する図である。

【図４８】ゲーム機における心身状態を判定して表明
する方法の他の実施の形態を説明する図である。

【図４９】ゲーム機における心身状態の判断のための
データの求め方の他の実施の形態を説明する図である。

【図５０】ゲーム機における心身状態の判断のための
データの求め方の他の実施の形態を説明する図である。

【図５１】心拍の間隔そのものをデータとして採用し
た場合のデータグラフの例を示す図である。

【図５２】心拍の間隔そのものをデータとして採用し
た場合のデータグラフの例を示す図である。

【図５３】心拍の間隔そのものをデータとして採用し
た場合のデータグラフの例を示す図である。

【図５４】心拍の分間換算数をデータとして採用した
場合における図５１と対応する心身状態を示すデータグ
ラフを示す図である。

【図５５】心拍の分間換算数をデータとして採用した
場合における図５２と対応する心身状態を示すデータグ
ラフを示す図である。

【図５６】心拍の分間換算数をデータとして採用した
場合における図５３と対応する心身状態を示すデータグ
ラフを示す図である。

【符号の説明】

１，１ａ心拍検出器、２，２ａキーボード、３，３
ａ表示欄、５ＲＯＭ、６ＣＲＴ（表示手段）、７
スピーカ（音声出力手段）、８ＲＡＭ、９ＣＰＵ
（制御手段）、１２函数発生器、１３因子決定器、
６０テーブル。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】心拍，脈拍等の生体信号を測定し、この
測定した前，後の生体信号間の間隔に基いて算出した生
体信号の分間換算数あるいは前記間隔そのものをデータ
とし、求めたデータの前，後の関係を表すグラフとし
て、Ｘ，Ｙ座標の一方の座標軸に前のデータの値をと
り，他方の座標軸に後のデータの値をとって成るグラフ
を設定して、一組の前，後のデータ毎にグラフの座標点
（Ｘ，Ｙ）の位置を求め、所定の測定時間内で得られた複数の前記座標点の分布範
囲内の直線Ｙ＝Ｘに沿った直線の長さａ及び直線Ｙ＝−
Ｘに沿った直線の長さｂをパラメータとして求め、これ
らパラメータａ，ｂに基いてプレーヤの心身状態を判定
し、この判定結果に基いてゲームを制御する制御手段を
備えたことを特徴とする心身状態を反映させたゲーム
機。
【請求項２】前記制御手段は、前記グラフを表示手段
に表示するとともに、このグラフ上に前記座標点の位置
をプロットして表示し、かつ、前記判定結果を表示手段
に表示したり，音声出力手段を介して音声出力したりす
ることにより表明することを特徴とする請求項１に記載
の心身状態を反映させたゲーム機。
【請求項３】前記制御手段は、前記グラフ上に表示さ
れる最新のプロットを最も輝度を高くして明るく表示
し、古いプロットから次第に低い輝度で暗く表示するこ
とを特徴とする請求項２に記載の心身状態を反映させた
ゲーム機。
【請求項４】前記制御手段は、前記グラフ上において
前記データが正常であると考えられる限界を示す上限値
又は下限値の位置に、色又は太さの異なる直線を引いて
表示することを特徴とする請求項２に記載の心身状態を
反映させたゲーム機。
【請求項５】前記制御手段は、前記グラフ上のプロッ
トが集中的に分布する所定範囲を、所定形状の枠の領域
で囲んで表示することを特徴とする請求項２に記載の心
身状態を反映させたゲーム機。
【請求項６】前記制御手段は、前記グラフ上の所定範
囲を、所定形状の枠の領域で囲んで表示することを特徴
とする請求項２に記載の心身状態を反映させたゲーム
機。
【請求項７】前記制御手段は、前記グラフを表示手段
に表示するとともに、このグラフ内を所定形状の小区画
に区分し、各小区画内に分布する前記座標点の数に応じ
て、各小区画の色を変化させることを特徴とする請求項
１に記載の心身状態を反映させたゲーム機。
【請求項８】前記制御手段は、前記グラフを表示手段
に表示するとともに、このグラフ内を所定形状の小区画
に区分し、各小区画内に分布する前記座標点の数に応じ
て、各小区画上に３次元的に高さの異なる立体柱を表示
させることを特徴とする請求項１に記載の心身状態を反
映させたゲーム機。
【請求項９】前記制御手段は、最新のパラメータａ，
ｂと以前に得られたパラメータａ，ｂとを比較してパラ
メータａ，ｂの値の変化を求め、この変化を判定要素と
して、プレーヤの心身状態を判定することを特徴とする
請求項１に記載の心身状態を反映させたゲーム機。
【請求項１０】前記制御手段は、以前のパラメータ
ａ，ｂの値から最新のパラメータａ，ｂの値へと変化す
るまでの変化の速さを求め、この変化の速さを判定要素
として、プレーヤの心身状態を判定することを特徴とす
る請求項１に記載の心身状態を反映させたゲーム機。
【請求項１１】前記制御手段は、前記パラメータａ，
ｂの値の変化又は変化の速さに基づく判定結果を、顔の
ある部分の変化に対応させた顔マップとして表示手段に
表示することを特徴とする請求項９又は請求項１０に記
載の心身状態を反映させたゲーム機。
【請求項１２】前記制御手段は、予めパラメータａ，
ｂに関する基準値により心身状態を区分けした区分テー
ブルを備え、求めたパラメータａ，ｂの値に基いて前記
区分テーブルによりプレーヤの心身状態を特定し、この
特定された心身状態に見合った言葉を前記判定結果とし
て表示手段に表示したり，音声出力手段を介して音声出
力することにより表明することを特徴とする請求項１に
記載の心身状態を反映させたゲーム機。
【請求項１３】前記制御手段は、前記パラメータａ，
ｂに所定の関数を作用させてサブパラメータを作成する
函数発生手段と、前記パラメータａ，ｂ又は前記サブパ
ラメータに基いてゲームを制御するための因子を決定す
る因子決定手段とを備えることを特徴とする請求項１に
記載の心身状態を反映させたゲーム機。
【請求項１４】前記函数発生手段は、ある時間内で得
られる複数のパラメータａ及びｂの平均変化分を求める
函数により、前記サブパラメータを生成することを特徴
とする請求項１３に記載の心身状態を反映させたゲーム
機。
【請求項１５】前記函数発生手段は、ある時点までに
得られたパラメータａ，ｂの最大値，最小値を用いてパ
ラメータを正規化する函数により、前記サブパラメータ
を生成することを特徴とする請求項１３に記載の心身状
態を反映させたゲーム機。
【請求項１６】前記因子決定手段は、各プレーヤ毎に
得られた前記パラメータａ，ｂ及びサブパラメータ同志
の差である差分パラメータに基いて因子を決定すること
を特徴とする請求項１３に記載の心身状態を反映させた
ゲーム機。
【請求項１７】前記制御手段は、１つ１つ連続して取
り込まれる生体信号に基いてデータを求めることを特徴
とする請求項１に記載の心身状態を反映させたゲーム
機。
【請求項１８】前記制御手段は、間欠的に取り込まれ
る前，後の生体信号に基いてデータを求めることを特徴
とする請求項１に記載の心身状態を反映させたゲーム
機。
【請求項１９】前記制御手段は、間欠的に取り込まれ
る前，後の生体信号に基いて前のデータを求め、かつ前
記前，後の生体信号の取り込みの間に取り込まれる生体
信号と前記後の生体信号の後に取り込まれる生体信号と
に基いて後のデータを求めることを特徴とする請求項１
に記載の心身状態を反映させたゲーム機。
【請求項２０】前記制御手段は、１つ１つ連続して取
り込まれる生体信号に基いてデータを求める手法と，間
欠的に取り込まれる前，後の生体信号に基いてデータを
求める手法と，間欠的に取り込まれる前，後の生体信号
に基いて前のデータを求め、かつ前記前，後の生体信号
の取り込みの間に取り込まれる生体信号と前記後の生体
信号の後に取り込まれる生体信号とに基いて後のデータ
を求める手法と，を選択する選択手段を備えていること
を特徴とする請求項１に記載の心身状態を反映させたゲ
ーム機。
【請求項２１】心拍，脈拍等の生体信号を検出して、
この測定した前，後の生体信号間の間隔に基いて算出し
た生体信号の分間換算数あるいは前記間隔そのものをデ
ータとし、求めたデータの前，後の関係を表すグラフと
して、Ｘ，Ｙ座標の一方の座標軸に前記前のデータの値
をとり，他方の座標軸に後のデータの値をとって成るグ
ラフを表示するとともに、一組の前，後のデータ毎にグ
ラフの座標点（Ｘ，Ｙ）の位置を表示するようにしたこ
とを特徴とする心身状態の判断のためのデータを表示す
る方法。
【請求項２２】前記座標点の位置をグラフ上にプロッ
トして、最新のプロットを最も輝度を高くして明るく表
示し、古いプロットから次第に低い輝度で暗く表示する
ことを特徴とする請求項２１に記載の心身状態の判断の
ためのデータを表示する方法。
【請求項２３】前記グラフ上において前記データが正
常であると考えられる限界を示す上限値又は下限値の位
置に、色又は太さの異なる直線を引いて表示することを
特徴とする請求項２１に記載の心身状態の判断のための
データを表示する方法。
【請求項２４】前記座標点の位置をグラフ上にプロッ
トし、プロットが集中的に分布する所定範囲を、所定形
状の枠の領域で囲んで表示することを特徴とする請求項
２１に記載の心身状態の判断のためのデータを表示する
方法。
【請求項２５】前記グラフ上の所定範囲を、所定形状
の枠の領域で囲んで表示するとともに、前記座標点の位
置をグラフ上にプロットすることを特徴とする請求項２
１に記載の心身状態の判断のためのデータを表示する方
法。
【請求項２６】前記グラフ内を所定形状の小区画に区
分し、各小区画内に分布する前記座標点の数に応じて、
各小区画の色を変化させることを特徴とする請求項２１
に記載の心身状態の判断のためのデータを表示する方
法。
【請求項２７】前記グラフ内を所定形状の小区画に区
分し、各小区画内に分布する前記座標点の数に応じて、
各小区画上に３次元的に高さの異なる立体柱を表示させ
ることを特徴とする請求項２１に記載の心身状態の判断
のためのデータを表示する方法。
【請求項２８】前記データは、１つ１つ連続して取り
込まれる生体信号に基いて求められることを特徴とする
請求項２１に記載の心身状態の判断のためのデータを表
示する方法。
【請求項２９】前記データは、間欠的に取り込まれる
前，後の生体信号に基いて求められることを特徴とする
請求項２１に記載の心身状態の判断のためのデータを表
示する方法。
【請求項３０】前記前のデータは、間欠的に取り込ま
れる前，後の生体信号に基いて求められ、後のデータ
は、前記前，後の生体信号の取り込みの間に取り込まれ
る生体信号と前記後の生体信号の後に取り込まれる生体
信号とに基いて求められることを特徴とする請求項２１
に記載の心身状態の判断のためのデータを表示する方
法。
【請求項３１】心拍，脈拍等の生体信号を測定し、こ
の測定した前，後の生体信号間の間隔に基いて算出した
生体信号の分間換算数あるいは前記間隔そのものをデー
タとし、求めたデータの前，後の関係を表すグラフとし
て、Ｘ，Ｙ座標の一方の座標軸に前のデータの値をと
り，他方の座標軸に後のデータの値をとって成るグラフ
を設定して、一組の前，後のデータ毎にグラフの座標点
（Ｘ，Ｙ）の位置を求め、所定の測定時間内で得られた複数の前記座標点の分布範
囲内の直線Ｙ＝Ｘに沿った直線の長さａ及び直線Ｙ＝−
Ｘに沿った直線の長さｂをパラメータとして求め、これ
らパラメータａ，ｂに基いて心身状態を判定し、この判
定結果を表示手段に表示したり，音声出力手段を介して
音声出力することにより表明することを特徴とする心身
状態を判定して表明する方法。
【請求項３２】最新のパラメータａ，ｂと以前に得ら
れたパラメータａ，ｂとを比較してパラメータａ，ｂの
値の変化を求め、この変化を判定要素として心身状態を
判定することを特徴とする請求項３１に記載の心身状態
を判定して表明する方法。
【請求項３３】以前のパラメータａ，ｂの値から最新
のパラメータａ，ｂの値へと変化するまでの変化の速さ
を求め、この変化の速さを判定要素として心身状態を判
定することを特徴とする請求項３１に記載の心身状態を
判定して表明する方法。
【請求項３４】パラメータａ，ｂの変化又は変化の速
さに基づく判定により、この判定結果を、顔のある部分
の変化に対応させた顔マップとして表示手段に表示する
ことを特徴とする請求項３２，３３に記載の心身状態を
判定して表明する方法。
【請求項３５】予めパラメータａ，ｂに関する基準値
により心身状態を区分けした区分テーブルを使用し、求
めたパラメータａ，ｂの値に基いて前記区分テーブルに
より心身状態を特定し、この特定された心身状態に見合
った言葉を前記判定結果として表明することを特徴とす
る請求項３１に記載の心身状態を判定して表明する方
法。
【請求項３６】前記データは、１つ１つ連続して取り
込まれる生体信号に基いて求められることを特徴とする
請求項３１に記載の心身状態を判定して表明する方法。
【請求項３７】前記データは、間欠的に取り込まれる
前，後の生体信号に基いて求められることを特徴とする
請求項３１に記載の心身状態を判定して表明する方法。
【請求項３８】前記前のデータは、間欠的に取り込ま
れる前，後の生体信号に基いて求められ、かつ、後のデ
ータは、前記前，後の生体信号の取り込み間に取り込ま
れる生体信号と前記後の生体信号の後に取り込まれる生
体信号とに基いて求められることを特徴とする請求項３
１に記載の心身状態を判定して表明する方法。
【請求項３９】心拍，脈拍等の生体信号を測定し、こ
の測定した前，後の生体信号間の間隔に基いて算出した
生体信号の分間換算数あるいは前記間隔そのものをデー
タとし、求めたデータの前，後の関係を表すグラフとし
て、Ｘ，Ｙ座標の一方の座標軸に前のデータの値をと
り，他方の座標軸に後のデータの値をとって成るグラフ
を設定し、一組の前，後のデータ毎にグラフの座標点
（Ｘ，Ｙ）の位置を求め、所定の測定時間内で得られた複数の座標点（Ｘ，Ｙ）の
分布範囲内の直線Ｙ＝Ｘに沿った直線の長さａ及び直線
Ｙ＝−Ｘに沿った直線の長さｂをパラメータとして求
め、これらパラメータａ，ｂに基いて心身状態を判定
し、この判定結果に基いて制御対象を制御することを特
徴とする心身状態に基づいて制御対象を制御する方法。
【請求項４０】制御対象は、産業用オートメーション
機器やリハビリ機器等の機械であることを特徴とする請
求項３９に記載の心身状態に基づいて制御対象を制御す
る方法。
【請求項４１】最新のパラメータａ，ｂと以前に得ら
れたパラメータａ，ｂとを比較してパラメータａ，ｂの
値の変化を求め、この変化を判定要素として心身状態を
判定することを特徴とする請求項３９に記載の心身状態
に基づいて制御対象を制御する方法。
【請求項４２】以前のパラメータａ，ｂの値から最新
のパラメータａ，ｂの値へと変化するまでの変化の速さ
を求め、この変化の速さを判定要素として心身状態を判
定することを特徴とする請求項３９に記載の心身状態に
基づいて制御対象を制御する方法。
【請求項４３】前記データは、１つ１つ連続して取り
込まれる生体信号に基いて求められることを特徴とする
請求項３９に記載の心身状態に基づいて制御対象を制御
する方法。
【請求項４４】前記データは、間欠的に取り込まれる
前，後の生体信号に基いて求められることを特徴とする
請求項３９に記載の心身状態に基づいて制御対象を制御
する方法。
【請求項４５】前記求める前のデータは、間欠的に取
り込まれる前，後の生体信号に基いて求められ、かつ、
後のデータは、前記前，後の生体信号の取り込み間に取
り込まれる生体信号と前記後の生体信号の後に取り込ま
れる生体信号とに基いて求められることを特徴とする請
求項３９に記載の心身状態に基づいて制御対象を制御す
る方法。