JP5522353B2 - 生体情報測定装置 - Google Patents

Description

この発明は、生体情報を測定する生体情報測定装置に関し、特に指先を挿入して挟むことにより生体情報を測定する生体情報測定装置に関する。

従来から、人の指に装着して生体信号を計測する装置、例えば脈波計やパルスオキシメータ等がある。

この点で、特開２００７−１３５７１８号公報においては、光電式生体情報測定装置の指先クリップが示されており、ここではパルスオキシメータの検出端として、指先を挿入して挟持する指先クリップの形状が示されている。そして、挟持した指先に対して光を照射し、透過した光の受光量に基づいて血液中の成分が測定される。

特開２００７−１３５７１８号公報

一方で、当該装置は、一般的に病院等で使用される場合が多く、病院等においては医師等の主導の元で適正に使用されることが想定されている。

したがって、例えば、一般家庭等で当該装置を使用する場合については、あまり考慮されておらず、使用環境や使用方法によっては、測定個所以外で指を挟んでしまう可能性等がある。

また、一般家庭等で当該装置を使用する場合については、使用環境や使用方法によっては、測定の精度が悪くなる可能性がある。

本発明の目的は、一般家庭での使用あるいは病院等、あらゆる環境において、安全に使用可能な生体信号測定装置を提供すること、または、一般家庭での使用あるいは病院等、あらゆる環境において、精度良く測定可能な生体信号測定装置を提供することの、少なくともいずれか一方を実現することである。

この発明の第１の局面に従う生体信号測定装置（７８）は、挿入された指先に対して光を照射する投光部（７６２）と、透過した光を受光する受光部（７６３）とが設けられる生体情報測定装置であって、第１の挟持部（１００，２００）と、第１の挟持部との間で、指先が挿入される指先挿入部（３２０）を形成し、指先挿入部に配置された指先を挟んで対向して設けられ、指先挿入部の指先挿入口（３５０）を開閉する方向に相対変位自在とされた第２の挟持部（１１０，２１０）と、指先挿入部を開いた際に、指先挿入部の指先挿入口付近において指先挿入部の指先挿入口以外に隙間ができないような位置で第１および第２の挟持部の相対変位を規制する規制部材（１１３，１１５）とを備える。

第１の局面によれば、第１の挟持部と、第２の挟持部との間で指先挿入部３２０が形成される。そして、指先挿入部３２０を開いた際に、指先挿入部３２０の指先挿入口付近において指先挿入部３２０の指先挿入口３５０以外に隙間ができないようにガイド機構１１３，１１５を設ける。当該構成により、指先挿入部３２０以外に隙間が生じないため、指先挿入部３２０を閉じた際に指先挿入部３２０以外の隙間で指等を挟むといった問題を回避することができ、安全に使用することが可能である。

好ましい第２の局面に従えば、第１の挟持部は、第１の挟持部材（２００）と、第１の挟持部材を覆うように設けられる第１のハウジング（１００）とにより構成され、第２の挟持部は、第２の挟持部材（２１０）と、第２の挟持部材を覆うように設けられる第２のハウジング（１１０）とにより構成され、第１および第２の挟持部材の少なくとも一方に対して、投光部を構成する電子部品が設けられ、第１および第２の挟持部材の少なくとも一方に対して、受光部を構成する電子部品が設けられる。

第２の局面によれば、挟持部材２００，２１０の少なくとも一方に対して投光部７６２を構成する電子部品である投光基板４００が設けられ、また、受光部７６３を構成する電子部品である受光基板４０４が設けられる。そして、挟持部材２００，２１０を覆うように上カバー１００と、下カバー１１０とが設けられるため電子部品を保護し、安全に使用することが可能である。

好ましい第３の局面に従えば、第１および第２の挟持部の各々は、指先挿入部の両側にそれぞれ配置された側部（１０７，１０８，１１６，１１７）を有し、指先挿入部を閉じた際に、第１の挟持部の側部は、第２の挟持部の側部と重なり、規制部材は、指先挿入部を開いた際に、第１の挟持部の側部と第２の挟持部の側部とが重なり合った状態を維持するような位置で第１および第２の挟持部の相対変位を規制する。

好ましい第４の局面に従えば、第１および第２の挟持部の側部の一方に凸部（１０２，１０４）を設け、他方に凸部のスライド係合する凹部（１１２，１１４）が設けられる。

第３および第４の局面によれば、上カバー１００は、指先挿入部３２０の両側に側部１０７，１０８を有する。また、下カバー１１０は、指先挿入部３２０の両側に側部１１６，１１７を有する。指先挿入部３２０が閉じた際に、上カバー１００の側部１０７，１０８は、下カバー１１０の側部１１６，１１７と重なり、開いた際に、ガイド機構１１３，１１５により上カバー１００の側部１０７，１０８と下カバー１１０の側部１１６，１１７とが重なりあった状態を維持する位置で規制される。当該構成により、指先挿入部３２０が開いた際において、上カバー１００の側部１０７，１０８と下カバー１１０の側部１１６，１１７とにおいて隙間が生じないため、指先挿入部３２０を閉じた際に側部の隙間で指等を挟むといった問題を回避することができ、安全に使用することが可能である。

この発明の第５の局面に従う生体信号測定装置（７８）は、挿入された指先に対して光を照射する投光部（７６２）と、透過した光を受光する受光部（７６３）とが設けられる生体情報測定装置であって、第１の挟持部（１００，２００）と、第１の挟持部との間で、指先が挿入される指先挿入部（３２０）を形成し、指先挿入部に配置された指先を挟んで対向して設けられ、指先挿入部の指先挿入口（３５０）を開閉する方向に相対変位自在とされた第２の挟持部（１１０，２１０）とを備え、第１の挟持部の先端部（１０９）は、指先挿入部を閉じた際に、第２の挟持部の先端部（１１９）と互いに部分的に重なる。

第５の局面によれば、挟持部材２００と挟持部材２１０との間で指先挿入部３２０を形成する。また、上カバー１００の先端部１０９と、下カバー１１０の先端部１１９とは、指先挿入部３２０が閉じた際に互いに部分的に重なる。当該構成により、指先挿入部３２０を閉じた際に、上カバー１００の先端部１０９が下カバー１１０と部分的に重なるように配置されているため隙間は生じないため、指先挿入部３２０を開いた際に先端部の隙間で指等を挟むといった問題を回避することができ、安全に生体情報測定装置を使用することが可能である。

好ましい第６の局面に従えば、第１の挟持部は、第１の挟持部材（２００）と、第１の挟持部材を覆うように設けられる第１のハウジング（１００）とにより構成され、第２の挟持部は、第２の挟持部材（２１０）と、第２の挟持部材を覆うように設けられる第２のハウジング（２００）とにより構成され、第１および第２の挟持部材の少なくとも一方に対して、投光部を構成する電子部品が設けられ、第１および第２の挟持部材の少なくとも一方に対して、受光部を構成する電子部品が設けられる。

第６の局面によれば、挟持部材２００，２１０の少なくとも一方に対して投光部７６２を構成する電子部品である投光基板４００が設けられ、また、受光部７６３を構成する電子部品である受光基板４０４が設けられる。そして、挟持部材２００，２１０を覆うように上カバー１００と、下カバー１１０とが設けられるため電子部品を保護し、安全に使用することが可能である。

好ましい第７の局面に従えば、第１の挟持部の側部（１０７，１０８）および第２の挟持部の側部（１１６，１１７）は、指先挿入部を開いた際に、互いに部分的に重なるように設けられる。

第７の局面によれば、指先挿入部３２０を開いた際に、上カバー１００の側部１０７，１０８と、下カバー１１０の側部１１６，１１７とは互いに部分的に重なるように設けられているため、上カバー１００の側部１０７，１０８と下カバー１１０の側部１１６，１１７とにおいて隙間が生じないため、指先挿入部３２０を閉じた際に側部の隙間で指等を挟むといった問題を回避することができ、安全に使用することが可能である。

好ましい第８の局面に従えば、第１の挟持部の先端部（１０９）と第２の挟持部の先端部（１１９）とは、指先挿入部の指先挿入口を開閉する方向に相対変位自在とされ、第１の挟持部の先端部と第２の挟持部の先端部との相対変位を規制する先端部変位規制部材（２２３，２２７）をさらに備え、先端部変位規制部材は、指先挿入部を開いた際に、第１の挟持部の先端部と第２の挟持部の先端部とが互いに重なり合った状態を維持するような位置で規制する。

好ましい第９の局面に従えば、第１および第２の挟持部の一方に凸部（２２２，２２６）を設け、他方に凸部のスライド係合するガイド溝（２２１，２２５）が設けられる。

第８および第９の局面によれば、挟持部材２００，２１０において、両挟持部材２００，２１０の間には、相対変位を規制するガイド機構２２３，２２７が設けられている。また、ガイド機構２２３，２２７は、指先挿入部３２０が開いた際に、上カバー１００の先端部１０９と下カバー１１０の先端部１１９とが互いに重なり合った状態を維持する。当該構成により、指先挿入部３２０に指Ｍを挿入した場合において、挟持部材２００，２１０をフィットした状態で生体情報を測定することが可能であるとともに、上カバーとしたカバー１１０とが互いに重なりあった状態であるため遮光性を高めることができ生体情報測定の精度を高めることが可能である。

好ましい第１０の局面に従えば、第１の挟持部は、指先挿入部に配置された指先の延長上に配置される壁部（３３０）を有する。

第１０の局面によれば、挟持部材２００は、指先挿入部３２０に配置された指先の延長上に壁部３３０を有する。当該構成により、指先挿入部３２０から挿入された指先Ｍは、当該壁部３３０までしか挿入することができないため指先Ｍの挿入を規制することができ、適切な位置で生体信号を取得して、生体情報測定の精度を高めることが可能である。また、当該壁部３３０がない場合、当該壁部３３０がない場合の奥に指先Ｍを挿入することによって、挟持部材の先端部にできる隙間や、上カバー、下カバー１１０の先端部の内側にできる隙間に指先を挟む可能性があるが、当該壁部３３０によって指先を挟むことを防止することができる。

この発明の第１１の局面に従う生体信号測定装置（７８）は、指を挿入して生体情報を測定する生体情報測定装置であって、第１部材および第２部材、第１部材と第２部材とにより指を挟持する挟持機構（２００，２１０）、挟持機構により挟持された体の一部に対して生体情報を測定するための電子部品が設けられる測定ユニット（４００，４１０）と、測定ユニットの外面を第１部材および第２部材が開閉可能に覆うハウジング（１００，１１０）とを備える。

第１１の局面によれば、指を挟持する挟持部材２００，２１０を設け、挟持部材２００，２１０に、生体情報を測定するための測定ユニットとして投光基板４００，受光基板４１０を設ける。そして、挟持部材２００，２１０に設けられた測定ユニットである投光基板４００，４１０の外面を覆う上カバー１００および下カバー１１０を設ける。 当該構成により、電子部品である内部の投光基板４００や受光基板４０４等は外部からは見えない構成となる。すなわち、電子部品である内部の投光基板４００や受光基板４０４等の電子部品は露出せず、ユーザが不用意に電子部品に触れるという問題を回避することができ、安全に使用することが可能である。

この発明の第１２の局面に従う生体信号測定装置（７８）は、挿入された指先に対して光を照射する投光部（７６２）と、透過した光を受光する受光部（７６３）とが設けられる生体情報測定装置であって、第１の挟持部材（２００）と、第１の挟持部材との間で、指先が挿入される指先挿入部（３２０）を形成し、指先挿入部に配置された指先を挟んで対向して設けられ、指先挿入部の指先挿入口（３５０）を開閉する方向に相対変位自在とされた第２の挟持部材（２１０）とを備え、第１および第２の挟持部材の少なくとも一方に対して、投光部を構成する電子部品が設けられ、第１および第２の挟持部材の少なくとも一方に対して、受光部を構成する電子部品が設けられ、電子部品が載置された第１および第２の挟持部材を覆うようにそれぞれ設けられる第１および第２のハウジングをさらに備え、第１および第２のハウジングは、互いに部分的に重なり合って配置される。

第１２の局面によれば、挟持部材２００には、投光部を載置する領域２３０に投光基板４００を設ける。また、挟持部材２１０には、受光部を載置する領域２３２に受光基板４０４を設ける。そして、挟持部材２００，２１０をそれぞれ覆う上カバー１００および下カバー１１０を互いに組み合わせて、互いに部分的に重なり合って配置することにより全体を覆う。当該構成により、挟持部材２００，２１０は、上カバー１００および下カバー１１０により覆われることにより、電子部品である内部の投光基板４００や受光基板４０４等は外部からは見えない構成となる。すなわち、電子部品である内部の投光基板４００や受光基板４０４等の電子部品は露出せず、ユーザが不用意に電子部品に触れるという問題を回避することができ、安全に使用することが可能である。

上述の記載においては、本発明の理解を助けるために後述の実施形態との対応関係を示すための参照符号および補足説明等を付したが、これらは本発明を何ら限定するものではない。

本発明の生体信号測定装置は、一般家庭での使用あるいは病院等、あらゆる環境において、安全に使用することが可能である。または、一般家庭での使用あるいは病院等、あらゆる環境において、精度良く測定することが可能である。

本発明の実施の形態に従う生体情報測定装置７８の外観斜視図である。 挟持部材の表面側の構造を説明する外観斜視図である。 挟持部材の裏面側の構造を説明する外観斜視図である。 生体情報測定装置７８について図１のＢ−Ｂの位置で切った横断面図である。 生体情報測定装置７８について図１のＡ−Ａの位置で切った挟持部材の側断面図である。 指先挿入部３２０に指先Ｍが挿入された場合の指先挿入部３２０が閉じた状態における挟持部材２００，２１０の側断面図である。 図１の領域１１１の詳細を説明する図である。 生体情報測定装置７８が指先挿入口３５０の開方向に開く場合を説明する図である。 比較例としての従来の生体情報測定装置において、指先を挿入して挟持する指先クリップの例を説明する図である。 本発明の実施の形態に従う生体情報測定装置の本体部５００を構成する電子部品について説明する図である。 図１０で説明した電子部品を搭載した生体情報測定装置７８の本体部５００の構成図である。 生体情報測定装置の上カバー１００、本体部５００、下カバー１１０が互いに組み合わされる場合を説明する図である。 この発明の実施の形態に従う情報処理システムの一種であるビデオゲームシステム１について説明する図である。 図１に示すビデオゲームシステム１の電気的な構成を示すブロック図である。 コントローラ２２の外観の一例を示す図である図である。 コントローラ２２の電気的な構成について主に説明する図である。 コントローラ２２を用いてゲームプレイする状態の一例について説明する図である。 マーカ３４０ｍおよび３４０ｎと、コントローラ２２との視野角について説明する図である。 対象画像を含む撮像画像の一例について説明する図である。 生体情報測定装置７８について説明する図である。 脈波信号について説明する図である。 生体情報測定装置７８と接続されたコントローラ２２を用いてゲームプレイする状態の一例について説明する図である。 生体情報測定装置７８を用いたゲームについて説明する図である。

この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

＜生体情報測定装置＞
図１は、本発明の実施の形態に従う生体情報測定装置７８の外観斜視図である。

図２は、挟持部材の表面側の構造を説明する外観斜視図である。図３は、挟持部材の裏面側の構造を説明する外観斜視図である。図４は、生体情報測定装置７８について図１のＢ−Ｂの位置で切った横断面図である。図５は、生体情報測定装置７８について図１のＡ−Ａの位置で切った挟持部材の側断面図である。

以下、各図を参照しながら本発明の実施の形態に従う生体情報測定装置の構成について説明する。

図１および図２を参照して、生体情報測定装置７８は、上下の挟持部材２００，２１０と、後述する電子部品から成る本体部５００と、本体部５００を覆う上カバー１００と、下カバー１１０（以下、単にカバー１００，１１０とも称する）とで構成される。なお、以下においては主に、後述する電子部品が載置されていない場合の本体部５００の構成について説明する。

上カバー１００は、上側の挟持部材２００と固定され、挟持部材２００の動きと連動して一体として動作する。また、下カバー１１０は、下側の挟持部材２１０と固定され、挟持部材２１０の動きと連動して一体として動作する。

上カバー１００は、上面部から垂直方向に前面部および左右側面部が延伸するように形成され、これら上面部・左右側面部・前面部により形成される空隙に、下カバー１１０が収納される。すなわち、上カバー１００の前面部の内面が下カバー１１０の前面部に対向し、上カバー１００の左右側面部の内面が下カバー１１０の左右前面部に対向する。また、後述する機構により、上カバー１００の前面部の内面は、下カバー１１０の前面部に対して摺動し、上カバー１００の左右側面部の内面は、下カバー１１０の左右前面部に対して摺動する。

また、上カバー１００と、下カバー１１０との間において、挟持部材２００，２１０にそれぞれクッション材３００，３１０が設けられる。そして、挟持部材２００に設けられたクッション材３００と、挟持部材２１０に設けられたクッション材３１０との間に指先が挿入され、指先が配置される略円柱状の空間である指先挿入部３２０が形成される。なお、後述するが指先挿入部３２０は、指先挿入部３２０の端部に指先が挿入し始める略円形領域である指先挿入口３５０を有する。また、以下においては、指先挿入部３２０が開いた状態とは、指先を挿入するために指先挿入口３５０が初期状態から開いた状態であることを意味し、指先挿入部３２０が閉じた状態とは、指先挿入口３５０が初期状態であることを意味するとともに、指先を挟んで指先挿入口３５０が初期状態から開いている状態も含むものとする。

図１（Ａ），（Ｂ）に示されるように下カバー１１０は、本体部５００を構成する挟持部材２１０等を覆うように形成されており、上カバー１００は、下カバー１１０の外側面に重なるように形成されている。

具体的には、図１（Ｂ）に示されるように、上カバー１００には、指先挿入部３２０の指先挿入口３５０と反対側に設けられた、すなわち、指先挿入部３２０に挿入された指先の延長上に先端部１０９が設けられる。また、下カバー１１０についても、同様に、指先挿入部３２０の指先挿入口３５０と反対側に設けられた、すなわち、指先挿入部３２０に挿入された指先の延長上に先端部１１９が設けられる。そして、上カバー１００の先端部１０９は、下カバー１１０の先端部１１９の外側面に対して互いに部分的に重なるように形成されている。

また、上カバー１００と下カバー１１０との先端部１０９，１１９の外側面の重なりの指先挿入口３５０の開閉方向に対する長さは、後述するが、ガイド機構２２３により挟持部材２００，２１０が指先挿入口３５０の開閉方向に平行移動する長さよりも長いものとする。すなわち、ガイド機構２２３により上カバー１００の先端部１０９と下カバー１１０の先端部１１９とは変位し、それにより指先挿入部３２０への指の挿入が容易になっているが、両先端部が最大限変位した場合であっても、両先端部は重なり状態を保持し、それにより、生体情報測定装置７８の先端部には隙間ができない。

また、図１（Ａ），（Ｂ）に示されるように、上カバー１００には、指先挿入部３２０の両側に設けられた、側部１０７，１０８が設けられる。また、下カバー１１０についても、同様に、指先挿入部３２０の両側に設けられた側部１１６，１１７が設けられる。指先挿入部３２０を閉じた際には、上カバー１００の側部１０７，１０８は、下カバー１１０の側部１１６，１１７と互いに部分的に重なり、後述する第２の規制部材により指先挿入部３２０の指先挿入口３５０を最大限に開いた場合であっても、上カバー１００の側部１０７，１０８は、下カバー１１０の側部１１６，１１７と互いに部分的に重なり合った状態が維持される。

また、図１（Ａ）に示されるように上カバー１００の先端部側の表面に局部的な凹部１０５が設けられている。

また、図１（Ｂ）に示されるように下カバー１１０の先端部側の表面に局部的な凹部１０６が設けられている。

上カバー１００，下カバー１１０に設けられた凹部１０５，１０６により生体情報測定装置７８をつまみやすくするためのグリップ部が形成されており、当該グリップ部を指先でつまむことにより指先挿入部３２０を容易に開口することが可能である。なお、グリップ部は、２本の指で生体情報測定装置７８をつまみやすくするために設けるものであるから、指先にフィットして、滑りにくい形状とするのが望ましく、ここでは、凹部に設計した場合について説明したが特にこれに限られず、例えば凸部とすることも可能であるし、他の形状とすることも可能である。

図２および図３を参照して、指先挿入口３５０から挿入された指先挿入部３２０に配置された指先に対して対向する、指先挿入口３５０を開閉する方向に相対変位自在とされた上下一対の挟持部材２００，２１０が示されている。なお、本例（図２および図３）においては、挟持部材についてハッチングで示している。

そして、下側の挟持部材２１０の指先挿入方向（図２の左から右に向かう方向）の奥側の端部に、上側の挟持部材２００に向けて立設された左右一対のブラケット２２０，２２４が設けられる。

そして、上側の挟持部材２００と下側の挟持部材２１０とを閉じ方向に付勢する付勢手段としてバネ２５０が設けられる。

図２において、バネ２５０は、挟持部材２００，２１０の側面側において、端部が上側の挟持部材２００と係止される係止バネ部２５２と、ループを形成するループバネ部２５４と、ループバネ部２５４から延長され、下側の挟持部材２１０と固定される固定バネ部２５６とで構成され、係止バネ部２５２を係止する挟持部材２００を固定バネ部２５６と固定された下側の挟持部材２１０に向けて付勢する。

図３においては、バネ２５０の他方の側面側についても同様の構成が示されている。具体的には、端部が上側の挟持部材２００と係止される係止バネ部２６６と、ループバネ部２６２と、固定バネ部２６４とで構成され、係止バネ部２６６を係止する挟持部材２００を固定バネ部２６４と固定された下側の挟持部材２１０に向けて付勢する。また、固定バネ部２６４および２５６をＬ字状に湾曲させて両側に設けられたバネ部を連結する連結部２６０がさらに設けられる。すなわち、連結部２６０により挟持部材２００，２１０の側面側に設けられたバネ部は線バネとして一体として形成される。

また、図２において、本発明の実施の形態に従う挟持部材２００，２１０においては、指先挿入口３５０を開閉する方向と交差する方向（上側の挟持部材２００が存在する方向を上側とし、指先挿入部３２０の指先挿入口３５０が位置する方向を後側とした場合の、前後左右方向）への両挟持部材２００，２１０の相対変位を規制する第１の規制部材が設けられている。第１の規制部材として、両挟持部材２００，２１０の間には、指先挿入口３５０を開閉する方向への挟持部材２００，２１０の平行移動を案内するガイド機構２２３が設けられている。

ガイド機構２２３は、下側の挟持部材２１０のブラケット２２０の側面にスライド係合するガイド溝２２１と、上側の挟持部材２００の側面に凸部として設けられた短円柱状の軸部２２２とから構成されている。この軸部２２２がガイド溝２２１にスライド自在かつ揺動自在に嵌合することで、ガイド機構２２３が構成されている。

なお、図３においては、ガイド機構２２３と同様の目的で反対側にガイド機構２２７が設けられている場合が示されている。

具体的には、ガイド機構２２７は、下側の挟持部材２１０のブラケット２２４の側面にスライド係合するガイド溝２２５と、上側の挟持部材２００の側面に凸部として設けられた短円柱状の軸部２２６とから構成されている。この軸部２２６がガイド溝２２５にスライド自在かつ揺動自在に嵌合することで、ガイド機構２２７が構成されている。

また、ガイド溝２２１の両端において軸部２２２は規制されるため、これによって上側の挟持部材２００と下側の挟持部材２１０との指先挿入口３５０を開閉する方向への相対変位が規制される。

指先挿入口３５０を開閉する方向と交差する方向への両挟持部材２００，２１０の相対変位を規制するガイド機構２２３，２２７を設けるので、前後左右への挟持部材２００，２１０同士のずれを防止することができる。

特に、ガイド機構２２３，２２７は、指先挿入口３５０を開閉する方向への挟持部材２００，２１０の平行移動を案内するものであるから、挟持部材２００，２１０が開閉する際の動作をスムーズに行うことができる。また、指先挿入部３２０に指先Ｍが挿入された場合に指にフィットさせることができる。

また、そのガイド機構を軸部２２２とガイド溝２２１とで構成したので簡略な構成で開閉動作の安定化を図ることができる。

なお、本例においては、ガイド機構として、挟持部材２００に凸部の軸部が設けられ、挟持部材２１０にガイド溝が設けられてスライド係合する構成について説明したが、特にこの構成に限られず、挟持部材２１０に凸部の軸部が設けられ、挟持部材２００にガイド溝が設けられてスライド係合する構成とすることも当然に可能である。

なお、図２および図３においては、本体部５００を構成する生体情報を測定するための受光部および投光部等の電子部品が示されていないが、上側と下側の挟持部材２００，２１０において、挟持部材２００の中央部に投光部を載置する領域２３０と、下側の挟持部材２１０の中央部に受光部を載置する領域２３２とが設けられる。また、投光部および受光部を載置する領域について、上側と下側の挟持部材２００，２１０にそれぞれ配置する構成について説明するが当該配置を入れ替えることも可能である。また、本実施例においては、透過型の脈波検出を行うため、投光部および受光部はそれぞれ上下の挟持部材に分けて配置したが、例えば反射型の脈波検出を行うようにして、投光部および受光部を同じ側の挟持部材に配置することも可能である。

以上の通り本体部５００は上側の挟持部材２００と下側の挟持部材２１０とバネ２５０と、挟持部材に配置される電子部品とで構成されるが、当該構成の本体部５００のみによっても、指を挟持し、生体情報を測定することが可能である。

そして、図４の横断面図に示されるように上側の挟持部材２００側には、ゴムや柔らかい樹脂あるいは発泡剤等からなるクッション材３００が接着により貼付けられている。また、同様に下側の挟持部材２１０側にもクッション材３１０が接着により貼付けられている。そして、クッション材３００，３１０は、互いに対向して形成され、この挟持部材２００，２１０と、クッション材３００，３１０により指先を挿入する略円形の空間である指先挿入口３５０が形成される。

また、後述するが、図４においては、点線において、挟持部材２００の領域２３０に投光基板４００、下側の挟持部材２１０の領域２３２に受光基板４０４を載置する場合が示されている。この投光基板４００に設けられた投光素子から照射され、挟持部材２００，２１０により挟持された指先Ｍを透過した光が受光基板４０４に設けられた受光素子で受光される。

図５は、指先挿入口３５０が閉じた状態におけるカバー１００，１１０と、挟持部材２００，２１０の側断面図である。

図５を参照して、上述したように、クッション材３００，３１０は、互いに対向して形成され、略円柱状空間である指先挿入部３２０を形成する。当該空間である指先挿入部３２０に指が挿入され、クッション材３００に指の甲側が当てられ、クッション材３１０に指の腹側が当てられることになる。なお、本例においては、クッション材３００，３１０をそれぞれ挟持部材２００，２１０に設けた場合について説明したが、一方のみ設ける構成とすることも可能であるし、両方設けない構成とすることも可能である。また、本例においては、クッション材３００，３１０をそれぞれ挟持部材２００，２１０に接着して貼付けた構成について説明したが、これに限られず、例えば、挟持部材の構造によって挟みこんで挟持部材と固定することも可能である。

また、挟持部材２００には折り返し部２３１が設けられる。具体的には、指先挿入方向（図２の左から右に向かう方向）の投光基板４００および受光基板４０４が載置される領域よりも奥側の端部側において、指先挿入口３５０の開閉方向に伸びるように立設される折り返し部２３１が設けられる。また、クッション材３００も折り返される。そして、折り返し部２３１により壁部３３０を形成する。

当該壁部３３０により指先挿入部３２０に挿入された指先Ｍは、当該壁部３３０までしか挿入することができない。すなわち、指先Ｍの挿入を規制することができ、適切な位置で生体信号を取得することできる。また、当該壁部３３０がない場合、当該壁部３３０がない場合の奥に指先Ｍを挿入することによって、挟持部材の先端部にできる隙間や、上カバー、下カバー１１０の先端部の内側にできる隙間に指先を挟む可能性があるが、当該壁部３３０によって指先を挟むことを防止することができる。

なお、本例においては、挟持部材２００に折り返し部２３１を設けて壁部３３０を形成する構成について説明したが、挟持部材２１０側に折り返し部を設けて壁部を形成する構成とすることも当然に可能である。また、挟持部材とは別の部材として壁部を形成してもよい。

また、ここでは、ガイド機構２２３の動きについて点線領域で示されている。本例は、指先挿入部３２０が閉じた状態であるため、凸部として設けられた短円柱状の軸部２２２は、指先挿入部３２０が開いた状態に動く開方向とは反対の方向のブラケット２２０のガイド溝２２１の端部である閉方向側の規制端２２８（下端）に配置されている。

図６は、指先挿入部３２０に指先Ｍが挿入された場合の指先挿入部３２０が閉じた状態における挟持部材２００，２１０の側断面図である。

図６に示されるように、指先挿入部３２０に指先Ｍが挿入されると指の太さに応じてガイド機構２２３を介して挟持部材２００が指先挿入口３５０の開方向に持ち上がり、指先にフィットした状態で生体情報を測定することが可能である。

ここでは、例えば、ガイド機構２２３の動きについて、指先挿入部３２０が開いた状態であるため、凸部として設けられた短円柱状の軸部２２２は、指先挿入部３２０が開いた状態に動く開方向のブラケット２２０のガイド溝２２１の端部である開方向側の規制端２２９（上端）に配置されている。

この場合において、上カバー１００に設けられた先端部１０９と、下カバー１１０に設けられた先端部１１９は、ガイド機構２２３により互いに部分的に重なるような位置で規制される。

上述したように、上カバー１００と下カバー１１０との先端部１０９，１１９の指先挿入口３５０の開閉方向の外側面の重なりの長さは、ガイド機構２２３により挟持部材２００，２１０が指先挿入口３５０の開閉方向に平行移動する長さよりも長いものとする。

これにより、ガイド機構２２３の挟持部材２００，２１０が指先挿入口３５０の開閉方向にガイド溝２２１を介して最大限平行移動した場合であっても、開閉方向の外側面の重なりの長さが平行移動する長さよりも長いため、上カバー１００と下カバー１１０とは互いに部分的に重なり状態が維持される。

したがって、指先挿入部３２０が閉じた際においても上カバー１００の先端部１０９は、下カバー１１０の先端部１１９の外側面に対して互いに部分的に重なるように形成されており、指先挿入部３２０が開いた際においても、上カバー１００の先端部１０９は、下カバー１１０との間には隙間は生じない。すなわち、指先挿入部３２０が開いた際および閉じた際において先端部において隙間は生じない。

次に、図１の領域１１１における上カバー１００および下カバー１１０に設けられた第２の規制部材について説明する。

図１および図４に示されるように生体情報測定装置７８においては、ガイド機構２２３の他に、指先挿入部３２０の指先挿入口３５０側において、指先挿入口３５０を開閉する方向への両挟持部材２００，２１０の相対変位を規制する第２の規制部材がさらに設けられている。

具体的には、挟持部材２００と連結される上カバー１００の側部１０７，１０８と、挟持部材２１０と連結される下カバー１１０の側部１１６，１１７との間で第２の規制部材が設けられる。

上カバー１００と下カバー１１０との間（側部１０７と側部１１６との間（図４の右側部分））には、指先挿入口３５０を開閉する方向への挟持部材２００，２１０の移動を案内するガイド機構１１３が設けられている。このガイド機構１１３は、上カバー１００の側部１０７の下カバー１１０側の側面に凸部として設けられた略短半円柱上の軸部１０２と、下カバー１１０の側部１１６の上カバー１００側の側面に凹部として設けられ、軸部１０２がスライド係合するガイド溝１１２とから構成されている。この軸部１０２がガイド溝１１２にスライド自在かつ揺動自在に嵌合することで、ガイド機構１１３が構成されている。

また、同様に上カバー１００と下カバー１１０との間（側部１０８と側部１１７との間（図４の左側部分））には、指先挿入口３５０を開閉する方向への挟持部材２００，２１０の移動を案内するガイド機構１１５が設けられている。このガイド機構１１５は、上カバー１００の側部１０８の下カバー１１０側の側面に凸部として設けられた略短円柱上の軸部１０４と、下カバー１１０の側部１１７の上カバー１００側の側面に凹部として設けられ、軸部１０４がスライド係合するガイド溝１１４とから構成されている。この軸部１０４がガイド溝１１４にスライド自在かつ揺動自在に嵌合することで、ガイド機構１１５が構成されている。

図７（Ａ）は、図１の領域１１１におけるガイド機構１１３において、指先挿入部３２０が閉じた状態を指し示している。

具体的には、この場合には、軸部１０２は、凹部として設けられたガイド溝１１２の指先挿入部３２０が開いた状態に動く開方向とは反対の方向のガイド溝１１２の端部である閉方向側の規制端（下端）に有る場合が示されている。

図７（Ｂ）は、図１の領域１１１におけるガイド機構１１３において、指先挿入部３２０が開いた状態を指し示している。

具体的には、この場合には、軸部１０２は、凹部として設けられたガイド溝１１２の指先挿入部３２０が開いた状態に動く開方向のガイド溝１１２の端部である開方向側の規制端（上端）に有る場合が示されている。

ガイド機構１１５についても同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
当該ガイド機構１１３，１１５の構成により、図８で示されるように生体情報測定装置７８は、指先挿入口３５０の開方向に開く場合において、ガイド溝の開方向側の規制端（上端）で規制される。

そして、軸部１０４（１０２）がガイド溝１１４（１１２）の規制端（上端）で止まることにより、使用状態において指先挿入口３５０を最大限開いた場合でも、上カバー１００と下カバー１１０との側部は、互いに一部が重なり合い、上カバー１００の側部と下カバー１１０の側部との間には隙間は生じない。

すなわち、指先挿入口３５０を最大限開いた場合でも、上カバー１００と連結される挟持部材２００と、下カバー１１０と連結される挟持部材２１０との間には、上カバー１００の側部と下カバー１１０との側部が互いに一部が重なり合うため隙間は生じない。

したがって、上カバー１００と下カバー１１０とは互いに組み合わせられて、側部および先端部で隙間は生じないため指先挿入部３２０の指先挿入口３５０でのみ開口するように形成されている。

なお、本例においては、上カバー１００に凸部を設け、下カバー１１０に凹部を設けてガイド機構１１３，１１５を構成する場合について説明したが、上カバー１００に設けられる凸部と、下カバー１１０に設けられる凹部とをそれぞれ入れ替えてガイド機構１１３，１１５を構成するようにすることも当然に可能である。なお、本例においては、凸部の構成として短半円柱状の軸部について説明しているが軸部の構成として円柱状とすることも可能であるし、その他の形状とすることも可能である。

図９を用いて比較例としての従来の生体情報測定装置において、指先を挿入して挟持する指先クリップの例を説明する。

図９を参照して、この指先クリップは、指先Ｍを挟む挟持部材１２０１，１２０２を、指先挿入方向の先方側に設けた係合部１２０３，１２０４により係合し、両挟持部材１２０１，１２０２を図示しない閉バネで閉じ方向に付勢したものである。

この指先クリップを使用する場合は、図９（Ａ）に示されるように手元側を開いて指先Ｍを挿入する。そして、図９（Ｂ）には指先Ｍを奥までいれて挟持部材１２０１，１２０２で閉じた状態が示されている。

この図９（Ａ）に示されるように、挟持部材１２０１，１２０２を開いた際には、測定する指先Ｍ以外にも簡単に他の指等が横から入り込む側部１３０２が存在する。すなわち、指先クリップの側部１３０２において隙間が存在するため、例えば、閉じた際に誤って当該隙間に存在する別の指等を挟む可能性がある。

また、図９（Ｂ）に示されるように挟持部材１２０１，１２０２が閉じた際において、挟持部材１２０１，１２０２の指先が挿された延長上において、測定する指先Ｍ以外にも簡単に他の指等が入り込む先端部１３０４が存在する。すなわち、指先クリップの先端部１３０４において、閉じた際において、隙間が存在するため、例えば、開いた際に誤って当該隙間に存在する別の指等を挟む可能性がある。

また、当該隙間の存在により、挟持部材１２０１，１２０２を閉じた際の測定状態において、外部からの光が簡単に側部１３０２あるいは先端部１３０４等から入り、受光素子に届いてしまう場合があるため、遮光性が低く生体情報測定の精度が低くなるという問題がある。

一方で、上述したように本発明の実施の形態に従う生体情報測定装置７８は、指先挿入部３２０に指先Ｍが挿入された場合、すなわち、指先挿入部３２０が閉じた際において、ガイド機構１１３，１１５により生体情報測定装置７８の側部１０７，１０８において隙間が生じないため指先挿入部３２０を閉じた際において、例えば、誤って別の指等を挟むといった問題を回避することができ、安全に生体情報測定装置を使用することが可能である。

また、指先挿入部３２０を閉じた際において、上カバー１００の側部１０７，１０８は、下カバー１１０の側部を覆うように形成されている。したがって、指先挿入部３２０が閉じた際における生体情報測定装置７８の側部において隙間が生じないため指先Ｍを指先挿入部３２０に挿入している際の遮光性が高まり生体情報の測定の精度を向上させることができる。

また、指先挿入部３２０を閉じた際において、上述したように上カバー１００の先端部１０９は、下カバー１１０と互いに部分的に重なるように形成されており、隙間は生じないため、例えば、開いた際に誤って当該隙間に存在する別の指等を挟むといった問題を回避することができ、安全に生体情報測定装置を使用することが可能である。

また、上述したように上カバー１００と下カバー１１０との先端部の重なりが、挟持部材２００，２１０がガイド機構２２３，２２７により最大限スライドした場合においても維持されるため上カバー１００と下カバー１１０の先端部に隙間は生じない。すなわち、指先挿入部３２０が開いた際に生体情報測定装置７８の先端部において隙間が生じないため、閉じた際において、例えば、誤って別の指等を挟むといった問題を回避することができ、安全に生体情報測定装置を使用することが可能である。

また、指先挿入部３２０を閉じた際において、上カバー１００は、下カバー１１０の先端部を覆うように形成されている。したがって、指先挿入部３２０を閉じた際における生体情報測定装置７８の先端部において隙間が生じないため指先Ｍを指先挿入部３２０に挿入している際の遮光性が高まり生体情報の測定の精度を向上させることができる。

また、本装置における挟持機構は、挟持部材が備えるガイド溝２２１，２２５とバネ２５０によって構成されるが、上カバー１００と下カバー１１０とによって、この挟持機構は外側から露出しないように覆われる。挟持機構部は、可動時に支点となるため、大きな力がかかる部分であり、また、バネ等があることにより、挟み込み等の問題が生じる可能性の高い部分であるが、これを覆うことによって、安全に生体情報測定装置を使用することが可能である。

図１０を用いて本発明の実施の形態に従う生体情報測定装置の本体部５００を構成する電子部品について説明する。

図１０を参照して、本体部５００を構成する電子部品は、生体情報測定装置の制御および信号処理を実行するチップが搭載された本体基板４０６と、投光素子が搭載された投光基板４００と、受光素子が搭載された受光基板４０４と、投光基板４００および受光基板４０４と本体基板とをそれぞれ接続するケーブル４０２，４０３と、本体基板４０６に設けられたケーブル７９と接続するためのコネクタ４０８とで構成される。

図１１は、図１０で説明した電子部品を搭載した生体情報測定装置７８の本体部５００の構成図である。

図１１（Ａ）を参照して、図示しないが図３で説明した下側の挟持部材２１０の中央部に設けられた、受光部を載置する領域２３２に上述した受光基板４０４が載置される。そして、その上から本体基板４０６を固定するための基板ホルダー２４４が取り付けられる。そして、その基板ホルダー２４４に本体基板４０６が載置されて基板ホルダー２４４の両側に設けられた爪部２４６，２４８により本体基板４０６を固定する。

図１１（Ｂ）を参照して、上側の挟持部材２００の中央部に設けられた、投光部を載置する領域２３０に上述した投光基板４００が載置されている場合が示されている。

これにより、生体情報測定装置７８の本体部５００が完成する。
図１２は、生体情報測定装置の上カバー１００、本体部５００、下カバー１１０が互いに組み合わされる場合を説明する図である。

図１２に示されるように、本体部５００は、上カバー１００および下カバー１１０を互いに組み合わせることにより図１に示されたように全体が覆われた構成となる。すなわち、本体部５００と、本体部５００を覆う上カバー１００および下カバー１１０とは別成型である。そして、上記で説明したように上カバー１００および下カバー１１０は互いに組み合わせられる。本体部５００の基板や配線は、内部の本体側側面に配置されることになった場合であっても上カバー１００および下カバー１１０を互いに組み合わせて全体を覆うことにより内部の本体側側面に配置された本体部５００の基板や配線は外部からは見えない構成となる。

したがって、本体部５００の基板や配線は露出せず、ユーザが不用意に電子部品に触れたり、また、隙間に指を挟んでしまうという問題を回避することができ、安全であり、故障になり難い。

また、本体部５００の可動部であるガイド機構２２３，２２７についても上カバー１００および下カバー１１０を互いに組み合わせて全体を覆うことにより隙間を埋めて内部の構成が見えない構成とするため安全に使用することが可能である。

また、上カバー１００および下カバー１１０を取り外せば容易に本体部５００を取り出すことが可能であり、保守点検等の作業が容易である。

また、特に本実施例のように、本体部５００の外側面に基盤や配線を配置するようにすることで、スペースを有効に活用できると共に、電子回路部に対する保守点検等の作業が容易となる。

また、本体部５００と上カバー１００および下カバー１１０とを別成型とすることにより本体部５００の構成に縛られずに生体情報測定装置７８全体のデザインの設計の自由度を高めることができる。すなわち、測定ユニットがそれ自体で測定機能が完結しているので、カバー部材の形状を測定機能のための設計にとらわれずに自由にデザインできる。

なお、本例における生体情報測定装置７８は、受光基板および投光基板のみならず、生体情報測定装置の制御および信号処理を実行するチップを搭載する構成であるが、受光基板および投光基板のみの構成として、生体情報測定装置の制御および信号処理については別体の装置で実行するようにすることも可能である。

なお、本例においては、下カバー１１０は、本体部５００を構成する挟持部材等を覆うように形成されており、上カバー１００は、下カバー１１０の外側面に重なるように形成されている場合について説明したが、上カバー１００が本体部５００を構成する挟持部材等を覆う構成として、下カバー１１０が上カバー１００の外側面に重なるように形成するようにすることも可能である。

以下、本発明の実施の形態に従う生体情報測定装置７８の利用形態について説明する。
具体的には、以下に説明するように生体情報測定装置７８をゲーム装置で使用する場合について説明する。

＜ゲーム装置の構成＞
図１３を用いて、この発明の実施の形態に従う情報処理システムの一種であるビデオゲームシステム１について説明する。

図１３を参照して、この発明の実施の形態に従うビデオゲームシステム１は、ゲーム装置１２、コントローラ２２、生体情報測定装置７８を含む。ゲーム装置１２は、据置型ゲーム装置である。コントローラ２２は、ユーザないしプレイヤの入力装置ないし操作装置であるゲーム装置１２の周辺機器の一種である。そして、コントローラ２２は、人の生体情報を測定する生体情報測定装置７８をゲーム装置１２の拡張機器として接続することが可能である。

本実施の形態に従うゲーム装置１２は、コントローラ２２と通信可能に設計されている。また、ゲーム装置１２とコントローラ２２とは、無線によって接続される。たとえば、無線通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に従って実行されるが、赤外線や無線ＬＡＮなど他の規格に従って実行されてもよい。さらには、有線で接続されてもよい。

ゲーム装置１２は、略直方体のハウジング１４を含み、ハウジング１４の前面にはディスクスロット１６が設けられる。ディスクスロット１６から、ゲームプログラム等を記憶した記憶媒体の典型例である光ディスク１８が挿入されて、ハウジング１４内のディスクドライブ５４（図１４参照）に装着される。ディスクスロット１６の周囲には、ＬＥＤと導光板が配置され、さまざまな処理に応答させて点灯させることが可能である。

また、ゲーム装置１２のハウジング１４の前面において、その上部には、電源ボタン２０ａおよびリセットボタン２０ｂが設けられ、その下部には、イジェクトボタン２０ｃが設けられる。さらに、リセットボタン２０ｂとイジェクトボタン２０ｃとの間であり、ディスクスロット１６の近傍には、外部メモリカード用コネクタカバー２８が設けられる。この外部メモリカード用コネクタカバー２８の内側には、外部メモリカード用コネクタ６２（図１４参照）が設けられ、図示しない外部メモリカード（以下、単に「メモリカード」とも称す。）が挿入される。メモリカードは、光ディスク１８から読み出したゲームプログラム等をローディングして一時的に記憶したり、このビデオゲームシステム１を利用してプレイしたゲームのゲームデータ（ゲームの結果データまたは途中データ）を保存（セーブ）しておいたりするために利用される。ただし、上記のゲームデータの保存は、メモリカードに対して行なうことに代えて、たとえばゲーム装置１２の内部に設けられるフラッシュメモリ４４（図１４参照）のような内部メモリに対して行なうようにしてもよい。また、メモリカードは、内部メモリのバックアップメモリとして用いるようにしてもよい。また、ゲームプログラム等は、ネットワーク接続されたサーバなどから、有線または無線の通信回線を通じて、ゲーム装置１２に供給（ダウンロード）されてもよい。このようにダウンロードされたゲームプログラム等については、ゲーム装置１２の内部に設けられるフラッシュメモリ４４（図１４参照）やメモリカードに記憶される。

なお、メモリカードとしては、汎用のＳＤ（Secured Digital）カードを用いることができるが、メモリスティックやマルチメディアカード（登録商標）のような他の汎用のメモリカードを用いることもできる。

ゲーム装置１２のハウジング１４の後面には、ＡＶケーブルコネクタ５８（図１４参照）が設けられる。そのＡＶケーブルコネクタ５８には、ＡＶケーブル３２ａを通してゲーム装置１２にモニタ３４（表示部）およびスピーカ３４ａ（音声出力部）が接続される。このモニタ３４およびスピーカ３４ａは、典型的には、カラーテレビジョン受像機である。ＡＶケーブル３２ａは、ゲーム装置１２からの映像信号をカラーテレビのビデオ入力端子に入力し、音声信号を音声入力端子に入力する。したがって、カラーテレビ（モニタ）３４の画面上には、たとえば３次元（３Ｄ）ビデオゲームのゲーム画像が表示され、左右のスピーカ３４ａからは、ゲーム音楽や効果音などのステレオゲーム音声が出力される。また、モニタ３４の周辺（図１３に示す例では、モニタ３４の上側）には、２つの赤外線ＬＥＤ（マーカ）３４０ｍ，３４０ｎを有するマーカ部３４ｂが設けられる。このマーカ部３４ｂは、電源ケーブル３２ｂを通してゲーム装置１２に接続される。したがって、マーカ部３４ｂには、ゲーム装置１２から電源が供給される。これによって、マーカ３４０ｍ，３４０ｎは投光し、それぞれモニタ３４の前方に向けて赤外光を出力する。

なお、ゲーム装置１２の電源は、一般的なＡＣアダプタ（図示せず）によって供給される。ＡＣアダプタは、家庭用の標準的な壁ソケットに差し込まれ、家庭用電源（商用電源）を、ゲーム装置１２の駆動に適した低いＤＣ電圧信号に変換する。他の実現例では、電源としてバッテリが用いられてもよい。

このビデオゲームシステム１において、ユーザがゲーム（または、ゲームに限らず、他のアプリケーション）をプレイする場合には、ユーザは、まずゲーム装置１２の電源をオンし、次いで、ビデオゲーム（もしくはプレイしたいと思う他のアプリケーション）のプログラムを記録している適宜の光ディスク１８を選択し、その光ディスク１８をゲーム装置１２のディスクドライブ５４にローディングする。すると、ゲーム装置１２は、その光ディスク１８に記録されているプログラムに基づいてビデオゲームもしくは他のアプリケーションを実行し始めるようにする。あるいは、ゲーム装置１２は、予めサーバからダウンロードされフラッシュメモリ４４（図１４参照）などに格納されているプログラムに基づいてビデオゲームもしくは他のアプリケーションを実行し始めることもできる。

ユーザは、コントローラ２２を操作して、ゲーム装置１２に入力を与える。たとえば、入力部２６のどれかを操作することによってゲームもしくは他のアプリケーションをスタートさせる。また、入力部２６に対する操作以外にも、コントローラ２２自体を動かすことによって、動画オブジェクト（ユーザオブジェクト）を異なる方向に移動させ、または３Ｄのゲーム世界におけるユーザの視点（カメラ位置）を変化させることができる。

図１４を用いて、図１３に示すビデオゲームシステム１の電気的な構成について説明する。

図１４を参照して、ハウジング１４内の各コンポーネントは、プリント基板に実装される。図１４に示すように、ゲーム装置１２には、ＣＰＵ４０が設けられる。このＣＰＵ４０は、ゲームプロセッサとして機能する。このＣＰＵ４０には、システムＬＳＩ４２が接続される。このシステムＬＳＩ４２には、外部メインメモリ４６、ＲＯＭ／ＲＴＣ４８、ディスクドライブ５４およびＡＶ＿ＩＣ５６が接続される。

外部メインメモリ４６は、各種アプリケーションのプログラムを記憶したり、各種データを記憶したりし、ＣＰＵ４０のワーク領域やバッファ領域として用いられる。ＲＯＭ／ＲＴＣ４８は、いわゆるブートＲＯＭであり、ゲーム装置１２の起動用のプログラムが組み込まれるとともに、時間をカウントする計時回路が設けられる。すなわち、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ／ＲＴＣ４８を参照することで、現在の日時（年月日および時刻）を取得する。ディスクドライブ５４は、光ディスク１８からプログラムデータやテクスチャデータ等を読み出し、ＣＰＵ４０の制御の下で、後述する内部メインメモリ４２ｅまたは外部メインメモリ４６に書込む。

システムＬＳＩ４２には、入出力プロセッサ４２ａ、ＧＰＵ(Graphics Processor Unit)４２ｂ、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)４２ｃ、ＶＲＡＭ４２ｄ、および内部メインメモリ４２ｅが設けられ、これらは内部バスによって互いに接続される。

入出力プロセッサ（Ｉ／Ｏプロセッサ）４２ａは、データの送受信を実行したり、データのダウンロードを実行したりする。データの送受信やダウンロードについては後で詳細に説明する。

ＧＰＵ４２ｂは、描画手段の一部を形成し、ＣＰＵ４０からのグラフィクスコマンド(作画命令)を受け、そのコマンドに従ってゲーム画像データを生成する。ただし、ＣＰＵ４０は、グラフィクスコマンドに加えて、ゲーム画像データの生成に必要な画像生成プログラムをＧＰＵ４２ｂに与える。

上述したように、ＧＰＵ４２ｂにはＶＲＡＭ４２ｄが接続される。ＧＰＵ４２ｂが作画コマンドを実行するにあたって必要なデータ（画像データ：ポリゴンデータやテクスチャデータなどのデータ）は、ＧＰＵ４２ｂがＶＲＡＭ４２ｄにアクセスして取得する。なお、ＣＰＵ４０は、描画に必要な画像データを、ＧＰＵ４２ｂを介してＶＲＡＭ４２ｄに書込む。ＧＰＵ４２ｂは、ＶＲＡＭ４２ｄにアクセスして描画のためのゲーム画像データを作成する。

なお、この本実施の形態では、ＧＰＵ４２ｂがゲーム画像データを生成する場合について説明するが、ゲームアプリケーション以外のなんらかのアプリケーションを実行する場合には、ＧＰＵ４２ｂは当該アプリケーションについての画像データを生成する。

また、ＤＳＰ４２ｃは、オーディオプロセッサとして機能し、内部メインメモリ４２ｅや外部メインメモリ４６に記憶されるサウンドデータや音波形（音色）データを用いて、スピーカ３４ａから出力する音、音声或いは音楽に対応するオーディオデータを生成する。

上述のように生成されたゲーム画像データおよびオーディオデータは、ＡＶ＿ＩＣ５６によって読み出され、ＡＶケーブルコネクタ５８を介してモニタ３４およびスピーカ３４ａに出力される。したがって、ゲーム画面がモニタ３４に表示され、ゲームに必要な音（音楽）がスピーカ３４ａから出力される。

また、入出力プロセッサ４２ａには、フラッシュメモリ４４、無線通信モジュール５０および無線コントローラモジュール５２が接続されるとともに、拡張コネクタ６０および外部メモリカード用コネクタ６２が接続される。また、無線通信モジュール５０にはアンテナ５０ａが接続され、無線コントローラモジュール５２にはアンテナ５２ａが接続される。

入出力プロセッサ４２ａは、無線通信モジュール５０を介して、ネットワークに接続される他のゲーム装置や各種サーバと通信することができる。

また、入出力プロセッサ４２ａは、コントローラ２２から送信される入力データをアンテナ５２ａおよび無線コントローラモジュール５２を介して受信し、内部メインメモリ４２ｅまたは外部メインメモリ４６のバッファ領域に記憶（一時記憶）する。入力データは、ＣＰＵ４０のゲーム処理によって利用された後、バッファ領域から消去される。

なお、この本実施の形態では、上述したように、無線コントローラモジュール５２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格にしたがってコントローラ２２との間で通信を行なう。

さらに、入出力プロセッサ４２ａには、拡張コネクタ６０および外部メモリカード用コネクタ６２が接続される。拡張コネクタ６０は、ＵＳＢやＳＣＳＩのようなインターフェイスのためのコネクタであり、外部記憶媒体のようなメディアを接続したり、他のコントローラのような周辺機器を接続したりすることができる。また、拡張コネクタ６０に有線ＬＡＮアダプタを接続し、無線通信モジュール５０に代えて当該有線ＬＡＮを利用することもできる。外部メモリカード用コネクタ６２には、メモリカードのような外部記憶媒体を接続することができる。したがって、たとえば、入出力プロセッサ４２ａは、拡張コネクタ６０や外部メモリカード用コネクタ６２を介して、外部記憶媒体にアクセスし、データを保存したり、データを読み出したりすることができる。

図１３にも示したように、ゲーム装置１２（ハウジング１４）には、電源ボタン２０ａ、リセットボタン２０ｂおよびイジェクトボタン２０ｃが設けられる。電源ボタン２０ａは、システムＬＳＩ４２に接続される。この電源ボタン２０ａがオンされると、システムＬＳＩ４２は、ゲーム装置１２の各コンポーネントに図示しないＡＣアダプタを経て電源が供給され、通常の通電状態となるモード（通常モードと呼ぶこととする）を設定する。一方、電源ボタン２０ａがオフされると、システムＬＳＩ４２は、ゲーム装置１２の一部のコンポーネントのみに電源が供給され、消費電力を必要最低限に抑えるモード（以下、「スタンバイモード」とも称す。）を設定する。この本実施の形態では、スタンバイモードが設定された場合には、システムＬＳＩ４２は、入出力プロセッサ４２ａ、フラッシュメモリ４４、外部メインメモリ４６、ＲＯＭ／ＲＴＣ４８および無線通信モジュール５０、無線コントローラモジュール５２以外のコンポーネントに対して、電源供給を停止する指示を行なう。したがって、このスタンバイモードは、ＣＰＵ４０によってアプリケーションの実行が行なわれないモードである。

なお、システムＬＳＩ４２には、スタンバイモードにおいても電源が供給されるが、ＧＰＵ４２ｂ、ＤＳＰ４２ｃおよびＶＲＡＭ４２ｄへのクロックの供給を停止することにより、これらを駆動させないようにして、消費電力を低減するようにしてある。

また、ゲーム装置１２のハウジング１４内部には、ＣＰＵ４０やシステムＬＳＩ４２などのＩＣの熱を外部に排出するためのファンが設けられる。スタンバイモードでは、このファンも停止される。ただし、スタンバイモードを利用したくない場合には、スタンバイモードを利用しない設定にしておくことにより、電源ボタン２０ａがオフされたときに、すべての回路コンポーネントへの電源供給が完全に停止される。

また、通常モードとスタンバイモードの切り替えは、コントローラ２２の電源スイッチ２６ｈのオン／オフの切り替えによっても遠隔操作によって行なうことが可能である。当該遠隔操作を行なわない場合には、スタンバイモードにおいて無線コントローラモジュール５２への電源供給を行なわない設定にしてもよい。

リセットボタン２０ｂもまた、システムＬＳＩ４２に接続される。リセットボタン２０ｂが押されると、システムＬＳＩ４２は、ゲーム装置１２の起動プログラムを再起動する。イジェクトボタン２０ｃは、ディスクドライブ５４に接続される。イジェクトボタン２０ｃが押されると、ディスクドライブ５４から光ディスク１８が排出される。

＜コントローラの構成＞
図１５（Ａ）〜図１５（Ｅ）は、コントローラ２２の外観の一例を示す。図１５（Ａ）はコントローラ２２の先端面を示し、図１５（Ｂ）はコントローラ２２の上面を示し、図１５（Ｃ）はコントローラ２２の右側面を示し、図１５（Ｄ）はコントローラ２２の下面を示し、そして、図１５（Ｅ）はコントローラ２２の後端面を示す。

図１５（Ａ）〜図１５（Ｅ）を参照して、コントローラ２２は、たとえばプラスチック成型によって形成されたハウジング２２ａを有している。ハウジング２２ａは、略直方体形状であり、ユーザが片手で把持可能な大きさである。ハウジング２２ａ（コントローラ２２）には、入力手段（複数のボタンないしスイッチ）２６が設けられる。具体的には、図１５（Ｂ）に示すように、ハウジング２２ａの上面には、十字キー２６ａ，１ボタン２６ｂ，２ボタン２６ｃ，Ａボタン２６ｄ，−ボタン２６ｅ，ＨＯＭＥボタン２６ｆ，＋ボタン２６ｇおよび電源スイッチ２６ｈが設けられる。また、図１５（Ｃ）および図１５（Ｄ）に示すように、ハウジング２２ａの下面に傾斜面が形成されており、この傾斜面に、Ｂトリガースイッチ２６ｉが設けられる。

十字キー２６ａは、４方向プッシュスイッチであり、矢印で示す４つの方向、前（または上）、後ろ（または下）、右および左の操作部を含む。この操作部のいずれか１つを操作することによって、ユーザによって操作可能なキャラクタまたはオブジェクト（ユーザキャラクタまたはユーザオブジェクト）の移動方向を指示したり、カーソルの移動方向を指示したりすることができる。

１ボタン２６ｂおよび２ボタン２６ｃは、それぞれ、押しボタンスイッチである。たとえば３次元ゲーム画像を表示する際の視点位置や視点方向、すなわち仮想カメラの位置や画角を調整する等のゲームの操作に使用される。または、１ボタン２６ｂおよび２ボタン２６ｃは、Ａボタン２６ｄおよびＢトリガースイッチ２６ｉと同じ操作或いは補助的な操作をする場合に用いるようにしてもよい。

Ａボタン２６ｄは、押しボタンスイッチであり、ユーザキャラクタまたはユーザオブジェクトに、方向指示以外の動作、すなわち、打つ（パンチ）、投げる、つかむ（取得）、乗る、ジャンプするなどの任意のアクションをさせるために使用される。たとえば、アクションゲームにおいては、ジャンプ、パンチ、武器を動かすなどを指示することができる。また、ロールプレイングゲーム（ＲＰＧ）やシミュレーションＲＰＧにおいては、アイテムの取得、武器やコマンドの選択および決定等を指示することができる。

−ボタン２６ｅ、ＨＯＭＥボタン２６ｆ、＋ボタン２６ｇおよび電源スイッチ２６ｈもまた、押しボタンスイッチである。−ボタン２６ｅは、ゲームモードを選択するために使用される。ＨＯＭＥボタン２６ｆは、ゲームメニュー（メニュー画面）を表示するために使用される。＋ボタン２６ｇは、ゲームを開始（再開）したり、一時停止したりするなどのために使用される。電源スイッチ２６ｈは、ゲーム装置１２の電源を遠隔操作によってオン／オフするために使用される。

なお、この本実施の形態では、コントローラ２２自体をオン／オフするための電源スイッチは設けておらず、コントローラ２２の入力部２６のいずれかを操作することによってコントローラ２２はオンとなり、一定時間（たとえば、３０秒）以上操作しなければ自動的にオフとなるようにしてある。

Ｂトリガースイッチ２６ｉもまた、押しボタンスイッチであり、主として、弾を撃つなどのトリガを模した入力を行ったり、コントローラ２２で選択した位置を指定したりするために使用される。また、Ｂトリガースイッチ２６ｉを押し続けると、ユーザオブジェクトの動作やパラメータを一定の状態に維持することもできる。また、一定の場合には、Ｂトリガースイッチ２６ｉは、通常のＢボタンと同様に機能し、Ａボタン２６ｄによって決定したアクションを取り消すなどのために使用される。

また、図１５（Ｅ）に示すように、ハウジング２２ａの後端面に外部拡張コネクタ２２ｂが設けられ、また、図１５（Ｂ）に示すように、ハウジング２２ａの上面であり、後端面側にはインジケータ２２ｃが設けられる。外部拡張コネクタ２２ｂは、後述する拡張機器である生体情報測定装置７８を接続するためなどに使用される。インジケータ２２ｃは、たとえば、４つのＬＥＤで構成され、４つのうちのいずれか１つを点灯することにより、点灯ＬＥＤに対応するコントローラ２２の識別情報（コントローラ番号）を示したり、点灯させるＬＥＤの個数によってコントローラ２２の電源残量を示したりすることができる。

さらに、コントローラ２２は、撮像情報演算部８０（図１６参照）を有しており、図１５（Ａ）に示すように、ハウジング２２ａの先端面には撮像情報演算部８０の光入射口２２ｄが設けられる。また、コントローラ２２は、スピーカ８６（図１６参照）を有しており、このスピーカ８６は、図１５（Ｂ）に示すように、ハウジング２２ａの上面であり、１ボタン２６ｂとＨＯＭＥボタン２６ｆとの間に設けられる音抜き孔２２ｅに対応して、ハウジング２２ａ内部に設けられる。

なお、図１５（Ａ）〜図１５（Ｅ）に示したコントローラ２２の形状や、各入力部２６の形状、数および設置位置等は単なる一例に過ぎず、それらが適宜改変された場合であっても、本発明の本質に包含される。

当該コントローラ２２は、本実施の形態では、図１３に示される拡張機器である生体情報測定装置７８と接続された状態で用いられる。具体的には、ハウジング２２ａの後端面に設けられた外部拡張コネクタ２２ｂと生体情報測定装置７８のコネクタとが接続される。

図１６を用いて、コントローラ２２の電気的な構成について主に説明する。
この図１６を参照して、コントローラ２２はプロセッサ７０を含み、このプロセッサ７０には、内部バス（図示せず）によって、外部拡張コネクタ２２ｂ、入力部２６、メモリ７２、加速度センサ７４、無線モジュール７６、撮像情報演算部８０、ＬＥＤ８２（インジケータ２２ｃ）、バイブレータ８４、スピーカ８６および電源回路８８が接続される。また、無線モジュール７６には、アンテナ７１が接続される。当該無線モジュール７６とプロセッサ７０によりゲーム装置１２とデータ通信を実行する通信部７５を構成する。なお、外部拡張コネクタ２２ｂは、生体情報測定装置７８のコネクタ７７と接続されている。そして、生体情報測定装置７８は、ケーブル７９、コネクタ７７、外部拡張コネクタ２２ｂを介してプロセッサ７０と接続され、プロセッサ７０に、生体情報測定装置７８からの生体情報データが入力される。生体情報測定装置７８は、ケーブル７９を介してコントローラ２２と接続されているためコントローラ２２の無線モジュール７６との間で電波干渉を考慮する必要が無く、安定してデータをコントローラ２２に出力することが可能である。

プロセッサ７０は、コントローラ２２の全体制御を司り、入力部２６、加速度センサ７４、撮像情報演算部８０および外部拡張コネクタ２２ｂによって入力された情報（入力情報）を、入力データとして無線モジュール７６およびアンテナ７１を介してゲーム装置１２に送信（入力）する。このとき、プロセッサ７０は、メモリ７２を作業領域ないしバッファ領域として用いる。

上述した入力部２６（２６ａ−２６ｉ）からの操作信号（操作データ）である入力情報は、プロセッサ７０に入力され、プロセッサ７０は操作データを一旦メモリ７２に記憶する。

また、加速度センサ７４は、コントローラ２２の縦方向（ｙ軸方向）、横方向（ｘ軸方向）および前後方向（ｚ軸方向）の３軸で各々の加速度を検出する。この加速度センサ７４は、典型的には、静電容量式の加速度センサであるが、他の方式のものを用いるようにしてもよい。

たとえば、加速度センサ７４は、第１所定時間毎に、ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸の各々についての加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）を検出し、検出した加速度のデータ（加速度データ）をプロセッサ７０に入力する。たとえば、加速度センサ７４は、各軸方向の加速度を、−２．０Ｇ〜２．０Ｇ（Ｇは重力加速度である。以下、同じ。）の範囲で検出する。プロセッサ７０は、加速度センサ７４から与えられる加速度データを、第２所定時間毎に検出し、一旦メモリ７２に記憶する。

また、生体情報測定装置７８は、外部拡張コネクタ２２ｂを介してプロセッサ７０に生体情報データを入力する。プロセッサ７０は、入力された生体情報データを一旦メモリ７２に記憶する。

そして、プロセッサ７０は、操作データ、加速度データ、後述するマーカ座標データおよび生体情報データの少なくとも１つを含む入力データを作成し、作成した入力データを、ゲーム装置１２に送信する。ここで、通信部から、ゲーム装置本体５に備える無線コントローラモジュール５２への無線通信は、所定の周期毎に行なわれるが、ゲームの処理は１／６０ｓを単位として行われることが一般的であるので、それよりも短い周期で送信を行う必要がある。具体的には、ゲームの処理単位は、１６．７ｍｓ（１／６０ｓ）であり、本例においては、一例としてコントローラ２２から所定周期（１／２００ｓ毎）に無線パケットが送信される。

なお、図１５（Ａ）〜図１５（Ｅ）には表れていないが、本実施形態では、加速度センサ７４は、ハウジング２２ａ内部の基板上の十字キー２６ａが配置される付近に設けられる。

ここで、加速度センサ７４から出力される加速度データに基づいて、ゲーム装置１２のプロセッサ（たとえば、ＣＰＵ４０）またはコントローラ２２のプロセッサ（たとえば、プロセッサ７０）などのコンピュータが処理を行なうことによって、コントローラ２２に関するさらなる情報を推測または算出（判定）することができることは、当業者であれば本明細書の説明から容易に理解できるであろう。

たとえば、１軸の加速度センサを搭載するコントローラが静的な状態であることを前提としてコンピュータ側で処理する場合、すなわち、加速度センサによって検出される加速度が重力加速度のみであるとして処理する場合、コントローラ２２が現実に静的な状態であれば、検出された加速度データに基づいてコントローラ２２の姿勢が重力方向に対して傾いているか否かまたはどの程度傾いているかを知ることができる。具体的には、加速度センサの検出軸が鉛直下方向である状態を基準としたとき、１Ｇ（重力加速度）がかかっているか否かだけで傾いているか否かを知ることができるし、その大きさによってどの程度傾いているかを知ることができる。

また、多軸の加速度センサの場合には、さらに各軸の加速度データに対して処理を施すことによって、重力方向に対してどの程度傾いているかをより詳細に知ることができる。この場合において、加速度センサの出力に基づいて、プロセッサ７０がコントローラ２２の傾き角度のデータを算出する処理を行ってもよいが、当該傾き角度のデータの算出処理を行なうことなく、加速度センサからの出力に基づいて、おおよその傾きを推定できるような処理としてもよい。このように、加速度センサをプロセッサと組み合わせることによって、コントローラ２２の傾き、姿勢または位置を判定することができる。

一方、加速度センサが動的な状態を前提とする場合には、重力加速度成分に加えて加速度センサの動きに応じた加速度を検出するので、重力加速度成分を所定の処理により除去すれば、動きの方向などを知ることができる。具体的には、加速度センサを有するコントローラ２２がユーザの手で動的に加速されて動かされている場合に、加速度センサによって生成される加速度データを処理することによって、コントローラ２２の様々な動きおよび／または位置を算出することができる。

なお、加速度センサが動的な状態であることを前提とする場合であっても、加速度センサの動きに応じた加速度を所定の処理により除去すれば、重力方向に対する傾きを知ることができる。他の実施の形態では、加速度センサは、加速度データをプロセッサ７０に出力する前に、内蔵の加速度検出手段から出力される加速度信号（加速度データ）に対して所望の処理を行なうための、組込み式の信号処理装置また他の種類の専用の処理装置を搭載してもよい。たとえば、組込み式または専用の処理装置は、加速度センサが静的な加速度（たとえば、重力加速度）を検出するためのものである場合、検知された加速度データをそれに相当する傾斜角（あるいは、他の好ましいパラメータ）に変換するものであってもよい。

無線モジュール７６は、たとえばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の技術を用いて、所定周波数の搬送波を入力データで変調し、その微弱電波信号をアンテナ７１から放射する。つまり、入力データは、無線モジュール７６によって微弱電波信号に変調されてアンテナ７１（コントローラ２２）から送信される。この微弱電波信号が上述したゲーム装置１２に設けられた無線コントローラモジュール５２によって受信される。受信された微弱電波は、復調および復号の処理を施され、したがって、ゲーム装置１２（ＣＰＵ４０）は、コントローラ２２からの入力データを取得することができる。そして、ＣＰＵ４０は、取得した入力データとプログラム（ゲームプログラム）とに従ってゲーム処理を行なう。

さらに、上述したように、コントローラ２２には、撮像情報演算部８０が設けられる。この撮像情報演算部８０は、赤外線フィルタ８０ａ、レンズ８０ｂ、撮像素子８０ｃおよび画像処理回路８０ｄによって構成される。赤外線フィルタ８０ａは、コントローラ２２の前方から入射する光から赤外線のみを通過させる。上述したように、モニタ３４の表示画面近傍（周辺）に配置されるマーカ３４０ｍおよび３４０ｎは、モニタ３４の前方に向かって赤外光を出力する赤外線ＬＥＤである。したがって、赤外線フィルタ８０ａを設けることによってマーカ３４０ｍおよび３４０ｎの画像をより正確に撮像することができる。レンズ８０ｂは、赤外線フィルタ８０ａを透過した赤外線を集光して撮像素子８０ｃへ出射する。撮像素子８０ｃは、たとえばＣＭＯＳセンサあるいはＣＣＤのような固体撮像素子であり、レンズ８０ｂによって集光された赤外線を撮像する。したがって、撮像素子８０ｃは、赤外線フィルタ８０ａを通過した赤外線だけを撮像して画像データを生成する。以下では、撮像素子８０ｃによって撮像された画像を撮像画像と呼ぶ。撮像素子８０ｃによって生成された画像データは、画像処理回路８０ｄで処理される。画像処理回路８０ｄは、撮像画像内における撮像対象（マーカ３４０ｍおよび３４０ｎ）の位置を算出し、第４所定時間毎に、当該位置を示す各座標値を撮像データとしてプロセッサ７０に出力する。なお、画像処理回路８０ｄにおける処理については後述する。

図１７を用いて、コントローラ２２を用いてゲームプレイする状態の一例について説明する。

図１７を参照して、ビデオゲームシステム１でコントローラ２２を用いてゲームをプレイする際、ユーザは、一方の手でコントローラ２２を把持する。厳密に言うと、ユーザは、コントローラ２２の先端面（撮像情報演算部８０が撮像する光の入射口２２ｄ側）がマーカ３４０ｍおよび３４０ｎの方を向く状態でコントローラ２２を把持する。ただし、図１３からも分かるように、マーカ３４０ｍおよび３４０ｎは、モニタ３４の画面の横方向と平行に配置されている。この状態で、ユーザは、コントローラ２２が指示する画面上の位置を変更したり、コントローラ２２と各マーカ３４０ｍおよび３４０ｎとの距離を変更したりすることによってゲーム操作を行なう。

図１８を用いて、マーカ３４０ｍおよび３４０ｎと、コントローラ２２との視野角について説明する。

図１８を参照して、マーカ３４０ｍおよび３４０ｎは、それぞれ、視野角θ１の範囲で赤外光を放射する。また、撮像情報演算部８０の撮像素子８０ｃは、コントローラ２２の視線方向を中心とした視野角θ２の範囲で入射する光を受光することができる。たとえば、マーカ３４０ｍおよび３４０ｎの視野角θ１は、共に３４°（半値角）であり、一方、撮像素子８０ｃの視野角θ２は４１°である。ユーザは、撮像素子８０ｃが２つのマーカ３４０ｍおよび３４０ｎからの赤外光を受光することが可能な位置および向きとなるように、コントローラ２２を把持する。具体的には、撮像素子８０ｃの視野角θ２の中に少なくとも一方のマーカ３４０ｍおよび３４０ｎが存在し、かつ、マーカ３４０ｍまたは３４０ｎの少なくとも一方の視野角θ１の中にコントローラ２２が存在する状態となるように、ユーザはコントローラ２２を把持する。この状態にあるとき、コントローラ２２は、マーカ３４０ｍおよび３４０ｎの少なくとも一方を検知することができる。ユーザは、この状態を満たす範囲でコントローラ２２の位置および向きを変化させることによってゲーム操作を行なうことができる。

なお、コントローラ２２の位置および向きがこの範囲外となった場合、コントローラ２２の位置および向きに基づいたゲーム操作を行なうことができなくなる。以下では、上記範囲を「操作可能範囲」と呼ぶ。

操作可能範囲内でコントローラ２２が把持される場合、撮像情報演算部８０によって各マーカ３４０ｍおよび３４０ｎの画像が撮像される。すなわち、撮像素子８０ｃによって得られる撮像画像には、撮像対象である各マーカ３４０ｍおよび３４０ｎの画像（対象画像）が含まれる。

図１９を用いて、対象画像を含む撮像画像の一例について説明する。
図１９を参照して、対象画像を含む撮像画像の画像データを用いて、画像処理回路８０ｄは、各マーカ３４０ｍおよび３４０ｎの撮像画像における位置を表す座標（マーカ座標）を算出する。

撮像画像の画像データにおいて対象画像は高輝度部分として現れるため、画像処理回路８０ｄは、まず、この高輝度部分を対象画像の候補として検出する。次に、画像処理回路８０ｄは、検出された高輝度部分の大きさに基づいて、その高輝度部分が対象画像であるか否かを判定する。撮像画像には、対象画像である２つのマーカ３４０ｍおよび３４０ｎの画像３４０ｍ’および３４０ｎ’のみならず、窓からの太陽光や部屋の蛍光灯の光によって対象画像以外の画像が含まれていることがある。高輝度部分が対象画像であるか否かの判定処理は、対象画像であるマーカ３４０ｍおよび３４０ｎの画像３４０ｍ’および３４０ｎ’と、それ以外の画像とを区別し、対象画像を正確に検出するために実行される。具体的には、当該判定処理においては、検出された高輝度部分が、予め定められた所定範囲内の大きさであるか否かが判定される。そして、高輝度部分が所定範囲内の大きさである場合には、当該高輝度部分は対象画像を表すと判定される。逆に、高輝度部分が所定範囲内の大きさでない場合には、当該高輝度部分は対象画像以外の画像を表すと判定される。

さらに、上記の判定処理の結果、対象画像を表すと判定された高輝度部分について、画像処理回路８０ｄは当該高輝度部分の位置を算出する。具体的には、当該高輝度部分の重心位置を算出する。ここでは、当該重心位置の座標をマーカ座標と呼ぶ。また、重心位置は撮像素子８０ｃの解像度よりも詳細なスケールで算出することが可能である。ここでは、撮像素子８０ｃによって撮像された撮像画像の解像度が１２６ドット×９６ドットであるとし、重心位置は１０２４ドット×７６８ドットのスケールで算出されるものとする。つまり、マーカ座標は、（０，０）から（１０２４，７６８）までの整数値で表現される。

なお、撮像画像における位置は、撮像画像の左上を原点とし、下向きをＹ軸正方向とし、右向きをＸ軸正方向とする座標系（ＸＹ座標系）で表現されるものとする。

また、対象画像が正しく検出される場合には、判定処理によって２つの高輝度部分が対象画像として判定されるので、２箇所のマーカ座標が算出される。画像処理回路８０ｄは、算出された２箇所のマーカ座標を示すデータを出力する。出力されたマーカ座標のデータ（マーカ座標データ）は、上述したように、プロセッサ７０によって入力データに含まれ、ゲーム装置１２に送信される。

ゲーム装置１２（ＣＰＵ４０）は、受信した入力データからマーカ座標データを検出すると、このマーカ座標データに基づいて、モニタ３４の画面上におけるコントローラ２２の指示位置（指示座標）と、コントローラ２２からマーカ３４０ｍおよび３４０ｎまでの各距離とを算出することができる。具体的には、２つのマーカ座標の中点の位置から、コントローラ２２の向いている位置すなわち指示位置が算出される。また、撮像画像における対象画像間の距離が、コントローラ２２と、マーカ３４０ｍおよび３４０ｎとの距離に応じて変化するので、２つのマーカ座標間の距離を算出することによって、ゲーム装置１２はコントローラ２２とマーカ３４０ｍおよび３４０ｎとの間の距離を把握できる。

なお、本実施例においては、画像処理回路８０ｄが撮像画像の画像データを処理し、得られたマーカ座標データをコントローラ２２からゲーム装置１２に送信する構成について説明したが、他の実施例においては、撮影画像の画像データそのものをコントローラ２２からゲーム装置１２に送信し、ゲーム装置１２が撮像画像の画像データを処理してマーカ座標データを求めるようにしても良い。この場合、コントローラ２２に設けられた画像処理回路８０ｄは不要となる。あるいは、上記、画像データの処理の途中のデータをコントローラ２２からゲーム装置１２に送信する構成とすることも可能である。具体的には、画像データから得られる輝度、位置、および面積等を示すデータをコントローラ２２からゲーム装置１２に送信し、ゲーム装置１２のＣＰＵ４０が残りの処理を実行してマーカ座標データを求めるようにしても良い。

また、本実施例においては、マーカ３４０ｍおよび３４０ｎを撮像情報演算部８０の撮像対象とする場合について説明したが、他のものを撮像対象としても良い。例えば、１つまたは３つ以上のＬＥＤモジュールをモニタ３４の近傍に設置し、それらのＬＥＤモジュールからの赤外光を撮像情報演算部８０の撮像対象としても良い。また、モニタ３４の表示画面自体や他の投光体（室内灯等）を撮像情報演算部８０の撮像対象としても良い。撮像対象とモニタ３４の表示画面との配置関係に基づいて、当該表示画面に対するコントローラ２２の位置を演算すれば、様々な投光体を撮像情報演算部８０の撮像対象として利用することが可能である。

次に、図２０を用いて、生体情報測定装置７８の電気的な構成について説明する。
図２０を参照して、生体情報測定装置７８は、制御部７６１、投光部７６２、および受光部７６３と、信号処理部７６４とを含む。制御部７６１および信号処理部７６４は、図１０で説明した本体基板４０６に設けられたチップ（図示せず）によりそれぞれ構成される。また、投光部７６２は、投光素子が搭載された投光基板４００により構成される。また、受光部７６３は、受光素子が搭載された受光基板４０４により構成される。

投光部７６２および受光部７６３は、ユーザの生体情報を得るセンサの一例であり、透過型指尖容積脈波センサを構成する。投光部７６２は、例えば赤外線ＬＥＤで構成され、所定波長（例えば、９４０ｎｍ）の赤外線を受光部７６３に向けて照射する。一方、受光部７６３は、投光部７６２が照射する波長に応じて照射される光を受光し、例えば赤外線のフォトレジスタで構成される。そして、投光部７６２と受光部７６３とは所定の間隙（空洞）を介して配置されている。

投光部７６２で光電信号に変換した受光信号は、信号処理部７６４に出力されるとともに、制御部７６１に直接出力される。

ここで、人体の血液中に存在するヘモグロビンは、赤外線を吸光する性質を持っている。例えば、上述した投光部７６２および受光部７６３間の間隙にユーザの身体の一部（例えば、指先）を挿入する。これによって、投光部７６２から照射された赤外線は、挿入した指先内に存在するヘモグロビンで吸光された後、受光部７６３で受光される。一方、人体の動脈は、脈拍動しているため、当該脈拍動に応じて動脈の太さ（血液量）が変化する。したがって、挿入した指先内の動脈も同様の脈拍動が生じており、当該脈拍動に応じて血液量が変化するため、当該血液量に応じて吸光される赤外線の量も変化する。具体的には、挿入した指先内の血流量が多い場合、ヘモグロビンで吸光される量も増加するために受光部７６３で受光する赤外線の光量が相対的に少なくなる。

一方、挿入した指先内の血流量が少ない場合、ヘモグロビンで吸光される量も減少するために受光部７６３で受光する赤外線の光量が相対的に多くなる。投光部７６２および受光部７６３は、このような動作原理を利用し、受光部７６３で受光する赤外線の光量を光電信号（受光信号）に変換した後、信号処理部７６４で所定のフィルタリング処理を実行することによって、人体の脈拍動（以下、脈波とも称する）を検出している。

図２１を用いて、脈波信号について説明する。
図２１を参照して、受光部７６３で受光される受光信号は、最大受光レベルの値から静脈血および人体の組織により吸光された残りの信号となる。

そして、例えば、挿入した指先内の血流量が増加した場合に受光部７６３で検出した受光信号の値が下降する。一方、挿入した指先内の血流量が減少した場合に受光部７６３で検出した受光信号の値が上昇する。このように、受光部７６３の検出値が脈動する脈波部分が脈波信号として生成される。なお、受光部７６３の回路構成によって、挿入した指先内の血流量が減少した場合に受光部７６３で検出した受光信号の値が下降し、挿入した指先内の血流量が増加した場合に受光部７６３の検出値が上昇するような脈波信号を生成することも可能である。

なお、図２１に示されるように最大受光レベルに対して脈波信号は微弱である。したがって、脈波信号と、受光部７６３で生じるノイズ信号とを区別するため、本実施の形態においては、受光信号の値も検出する。

この受光信号の値（受光レベルデータ）に基づいて指が生体情報測定装置７８に挿入されたことを検知するものとする。

制御部７６１は、例えばＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）で構成される。制御部７６１は、投光部７６２から照射される赤外線の光量を制御する。また、制御部７６１は、受光部７６３から出力された受光信号のうち信号処理部７６４でフィルタリング処理された脈波信号をＡ／Ｄ変換して脈波データ（生体情報データ）を生成する。また、制御部７６１は、受光部７６３から出力された受光信号をＡ／Ｄ変換して受光レベルデータ（生体情報データ）を生成する。なお、Ａ／Ｄ変換の分解能は、ともに１０ビット（ｂｉｔ）に設定されているものとする。

本実施の形態においては、脈波データを生成するためのサンプリング周期は、１ｍｓ（１／１０００ｓ）に設定されているものとする。また、受光レベルデータを生成するためのサンプリング周期は５ｍｓ（１／２００ｓ）に設定されているものとする。

そして、そして、制御部７６１は、図示しないバッファに脈波データおよび受光レベルデータを蓄積し、所定周期毎にケーブル７９を介して脈波データ（生体情報データ）および受光レベルデータをコントローラ２２に出力する。

本実施の形態においては、制御部７６１がコントローラ２２に脈波データ（生体情報データ）および受光レベルデータを出力する送信タイミングは、５ｍｓ（１／２００ｓ）に設定されているものとする。

したがって、制御部７６１がコントローラ２２への送信タイミングが到来するまでに、サンプリングされた５個の分解能１０ビットの脈波データと１個の分解能１０ビットの受光レベルデータがバッファに蓄積されている。

そして、制御部７６１は、送信タイミングが到来すると、サンプリングされた５個の分解能１０ビットの脈波データと１個の分解能１０ビットの受光レベルデータとの生体情報データをコントローラ２２に出力する。

そして、通信部７５のプロセッサ７０は、外部拡張コネクタ２２ｂを介して入力される生体情報データを上述したように一旦メモリ７２に格納する。

図２２を用いて、生体情報測定装置７８と接続されたコントローラ２２を用いてゲームプレイする状態の一例について説明する。

図２２を参照して、生体情報測定装置７８と接続されたコントローラ２２を用いてゲームをプレイする際、ユーザは、一方の手でコントローラ２２を把持するとともに、他方の手の指を生体情報測定装置７８に挿入してゲームをプレイする。

この状態で、ユーザは、コントローラ２２が指示する画面上の位置を変更したり、あるいは、コントローラ２２を傾けたりすることによってゲーム操作を行なう。

図２３（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、生体情報測定装置７８を用いたゲームについて説明する。

図２３（Ａ）を参照して、当該ゲームでは、ユーザの生体信号（脈波信号）およびユーザの動きや姿勢（コントローラ２２の傾き）に基づいて、例えばプレイヤキャラクタが動作するゲームが行われる。具体的には、リモコンボタンデータと、リモコン加速度データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、生体情報とがコントローラ２２からゲーム装置１２に対して送信されている。

プレイヤキャラクタＰＣは、仮想ゲーム世界内において、例えば左から右へスクロールして移動する天井Ｔと地面Ｂとが障害物となった天井Ｔと地面Ｂとの間の空間（例えば、洞窟内）を飛行することが求められる。

プレイヤキャラクタＰＣは、第１プレイヤキャラクタＰＣ１と、第１プレイヤキャラクタＰＣ１の上部に配置されている第２プレイヤキャラクタとに分離可能に構成されている。

図２３（Ｂ）を参照して、第２プレイヤキャラクタＰＣ２は、第１プレイヤキャラクタＰＣ１に対して天井Ｔの高さを限度として上昇することができる。ここで、第２プレイヤキャラクタＰＣ２は、ユーザの呼吸状態に応じて昇降する。例えば、第２プレイヤキャラクタＰＣ２は、ユーザが吐く呼吸をした場合に第１プレイヤキャラクタＰＣ１に対して上昇し、ユーザが吸う呼吸をした場合に第１プレイヤキャラクタＰＣ１に対して下降する。本実施形態においては、上記脈波信号を用いてユーザの心拍数を算出し、心拍数が上昇中であればユーザが吸う呼吸をしていると判断し、心拍数が下降中であればユーザが吐く呼吸をしていると判断する。また、初期の点数として１００点が与えられ、第２プレイヤキャラクタＰＣ２が障害物である天井Ｔと接触する、あるいは、第１プレイヤキャラクタＰＣ１が障害物である地面Ｂと接触する場合、減点するものとする。

図２３（Ｃ）を参照して、プレイヤキャラクタＰＣは、地面Ｂに沿って傾斜して飛行することができる。ここで、プレイヤキャラクタＰＣは、コントローラ２２の傾きに応じてその飛行姿勢が傾くものとする。例えば、ユーザがコントローラ２２をモニタ２に向かって右に角度α１傾けた場合、当該傾き動作と同期してプレイヤキャラクタＰＣも右に角度α１傾いて表示される。

上記方式により、ユーザは、生体情報測定装置７８を用いた仮想ゲーム世界内において第１および第２プレイヤキャラクタＰＣ１およびＰＣ２を操作することが可能となる。

上記においては、一例として本発明の実施の形態に従う生体情報測定装置７８をゲーム装置１２の拡張機器として利用する利用形態について説明したが、特に当該利用に限られず、あらゆる分野で生体情報測定装置７８を利用することが可能である。例えば、一般家庭において脈波を計測するために当該装置を用いることも可能であるし、医療分野において生体情報を測定するために当該装置を利用することも当然に可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ビデオゲームシステム、１２ ゲーム装置、１４ ハウジング、１６ ディスクスロット、１８ 光ディスク、２０ａ 電源ボタン、２０ｂ リセットボタン、２０ｃ イジェクトボタン、２２ コントローラ、２２ａ ハウジング、２２ｂ 外部拡張コネクタ、２２ｃ インジケータ、２２ｄ 光入射口、２２ｄ 入射口、２２ｅ 音抜き孔、２６ 入力部、２６ａ 十字キー、２６ｂ １ボタン、２６ｃ ２ボタン、２６ｄ Ａボタン、２６ｅ −ボタン、２６ｆ ＨＯＭＥボタン、２６ｇ ＋ボタン、２６ｈ 電源スイッチ、２６ｉ トリガースイッチ、２８ 外部メモリカード用コネクタカバー、３２ａ ＡＶケーブル、３２ｂ 電源ケーブル、３４ モニタ、３４ａ スピーカ、３４ｂ マーカ部、４０ ＣＰＵ、４２ システムＬＳＩ、４２ａ 入出力プロセッサ、４２ｂ ＧＰＵ、４２ｃ ＤＳＰ、４２ｄ ＶＲＡＭ、４２ｅ 内部メインメモリ、４４ フラッシュメモリ、４６ 外部メインメモリ、５０ 無線通信モジュール、５０ａ，５２ａ アンテナ、５２ 無線コントローラモジュール、５４ ディスクドライブ、５６ ＡＶ＿ＩＣ、５８ ＡＶケーブルコネクタ、６０ 拡張コネクタ、６２ 外部メモリカード用コネクタ、７０ プロセッサ、７１ アンテナ、７２ メモリ、７４ 加速度センサ、７５ 通信部、７６ 無線モジュール、７７ コネクタ、７８ 生体情報測定装置、７９ ケーブル、８０ 撮像情報演算部、８０ａ 赤外線フィルタ、８０ｂ レンズ、８０ｃ 撮像素子、８０ｄ 画像処理回路、８４ バイブレータ、８６ スピーカ、８８ 電源回路、１００ 上カバー、１０２，１０４，２２２，２２６ 軸部、１１０ 下カバー、１１２，１１４，２２１，２２５ ガイド溝、１１３，１１５，２２３，２２７ ガイド機構、２００，２１０ 挟持部材、２２０，２２４ ブラケット、３００，３１０ クッション材、３２０ 指先挿入部、３３０ 壁部、３４０ｍ，３４０ｎ マーカ、３５０ 指先挿入口、４００ 投光基板、４０４ 受光基板、５００ 本体部、７６１ 制御部、７６２ 投光部、７６３ 受光部、７６４ 信号処理部。

Claims (9)

1. 挿入された指先に対して光を照射する投光部と、透過した光を受光する受光部とが設けられる生体情報測定装置であって、
   第１の挟持部と、
   前記第１の挟持部との間で、指先が挿入される指先挿入部を形成し、前記指先挿入部に配置された指先を挟んで対向して設けられ、前記指先挿入部の指先挿入口を開閉する方向に相対変位自在とされた第２の挟持部と、
   前記指先挿入部を開いた際に、前記指先挿入部の指先挿入口付近において前記指先挿入部の指先挿入口以外に隙間ができないような位置で前記第１および第２の挟持部の相対変位を規制する規制部材と、
   軸部を介して前記第２の挟持部に対して前記第１の挟持部を回動可能に設けたガイド機構とを備えた、生体情報測定装置。
2. 前記第１の挟持部は、第１の挟持部材と、前記第１の挟持部材を覆うように設けられる第１のハウジングとにより構成され、
   前記第２の挟持部は、第２の挟持部材と、前記第２の挟持部材を覆うように設けられる第２のハウジングとにより構成され、
   前記第１および第２の挟持部材の少なくとも一方に対して、前記投光部を構成する電子部品が設けられ、
   前記第１および第２の挟持部材の少なくとも一方に対して、前記受光部を構成する電子部品が設けられる、請求項１記載の生体情報測定装置。
3. 前記第１および第２の挟持部の各々は、前記指先挿入部の両側にそれぞれ配置された側部を有し、
   前記指先挿入部を閉じた際に、前記第１の挟持部の側部は、前記第２の挟持部の側部と重なり、
   前記規制部材は、前記指先挿入部を開いた際に、前記第１の挟持部の側部と前記第２の挟持部の側部とが重なり合った状態を維持するような位置で前記第１および第２の挟持部の相対変位を規制する、請求項１または２に記載の生体情報測定装置。
4. 前記第１および第２の挟持部の側部の一方に凸部を設け、他方に前記凸部のスライド係合する凹部が設けられる、請求項３に記載の生体情報測定装置。
5. 挿入された指先に対して光を照射する投光部と、透過した光を受光する受光部とが設けられる生体情報測定装置であって、
   第１の挟持部と、
   前記第１の挟持部との間で、指先が挿入される指先挿入部を形成し、前記指先挿入部に配置された指先を挟んで対向して設けられ、前記指先挿入部の指先挿入口を開閉する方向に相対変位自在とされた第２の挟持部と、
   軸部を介して前記第２の挟持部に対して前記第１の挟持部を回動可能に設けたガイド機構とを備え、
   前記第１の挟持部の先端部は、前記指先挿入部を閉じた際に、前記第２の挟持部の先端部と互いに部分的に重なり、
   前記第１の挟持部の先端部と前記第２の挟持部の先端部とは、前記指先挿入部の指先挿入口を開閉する方向に相対変位自在とされ、
   前記第１の挟持部の先端部と前記第２の挟持部の先端部との相対変位を規制する先端部変位規制部材をさらに備え、
   前記先端部変位規制部材は、前記指先挿入部を開いた際に、前記第１の挟持部の先端部と前記第２の挟持部の先端部とが互いに重なり合った状態を維持するような位置で規制する、生体情報測定装置。
6. 前記第１の挟持部は、第１の挟持部材と、前記第１の挟持部材を覆うように設けられる第１のハウジングとにより構成され、
   前記第２の挟持部は、第２の挟持部材と、前記第２の挟持部材を覆うように設けられる第２のハウジングとにより構成され、
   前記第１および第２の挟持部材の少なくとも一方に対して、前記投光部を構成する電子部品が設けられ、
   前記第１および第２の挟持部材の少なくとも一方に対して、前記受光部を構成する電子部品が設けられる、請求項５記載の生体情報測定装置。
7. 前記第１の挟持部の側部および第２の挟持部の側部は、前記指先挿入部を開いた際に、互いに部分的に重なるように設けられる、請求項５または６に記載の生体情報測定装置。
8. 前記ガイド機構は、前記第１および第２の挟持部の一方に設けられた前記軸部と、他方に設けられた前記軸部がスライド係合するガイド溝とを有する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。
9. 前記第１の挟持部は、前記指先挿入部に配置された指先の延長上に配置される壁部を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の記載の生体情報測定装置。

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