JP2018114115A - 娯楽装置用装備、娯楽装置、生体情報測定方法、及び生体情報測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】娯楽装置の搭乗者の生体情報を手軽に測定する。【解決手段】娯楽装置用装備１００は、娯楽装置の搭乗者の所定部位の変動を検知するジャイロセンサ１２と、検知された変動に基づいて、搭乗者の生体情報の測定処理を行うコントローラ１０と、を備える。【選択図】図１２

Description

本開示は、娯楽装置用装備、娯楽装置、生体情報測定方法、及び生体情報測定システムに関する。

従来、被検者の手首等の被検部位から生体情報を測定する電子機器が知られている。例えば、特許文献１には、被検者が手首に装着することにより、被検者の脈拍を測定する電子機器が記載されている。

特開２００２−３６０５３０号公報

ジェットコースターあるいは人が搭乗可能な筐体を備えたゲーム装置等の娯楽装置の搭乗者の生体情報を手軽に測定することは有益である。

本開示の目的は、娯楽装置の搭乗者の生体情報を手軽に測定することにある。

一態様の娯楽装置用装備は、娯楽装置の搭乗者の所定部位の変動を検知するジャイロセンサと、検知された前記変動に基づいて、前記搭乗者の生体情報の測定処理を行うコントローラと、を備える。

一態様の娯楽装置は、上記の娯楽装置用装備を備える。

一態様の生体情報測定方法は、ジャイロセンサにより娯楽装置の搭乗者の所定部位の変動を検知し、検知された前記変動に基づいて、前記搭乗者の生体情報の測定処理を行う。

一態様の生体情報測定システムは、娯楽装置の搭乗者の所定部位の変動を検知するジャイロセンサを備える娯楽装置用装備と、検知された前記変動に基づいて、前記搭乗者の生体情報の測定処理を行うコントローラを備える外部装置と、を備える。

本開示に係る娯楽装置用装備、娯楽装置、生体情報測定方法、及び生体情報測定システムによれば、娯楽装置の搭乗者の生体情報を手軽に測定することができる。

本開示の一実施形態に係る娯楽装置用装備が備える生体情報測定装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 人体内の大動脈を概略的に示す図である。 被検部位と当接部との当接状態の一例を示す図である。 図１の生体情報測定装置による脈波の測定処理について説明するための模式図である。 図１の生体情報測定装置による脈波の測定処理の手順を示すフロー図である。 センサで取得された脈波の一例を示す図である。 算出されたＡＩの時間変動を示す図である。 算出されたＡＩと血糖値の測定結果を示す図である。 算出されたＡＩと血糖値の関係を示す図である。 算出されたＡＩと中性脂肪値の測定結果を示す図である。 血液の流動性並びに糖代謝及び脂質代謝の状態を推定する手順を示すフロー図である。 本開示の一実施形態に係る娯楽装置用装備の構成例を示す図である。 図１２に示すＡ−Ａ’線に沿った断面図である。 本開示の一実施形態に係る娯楽装置用装備の構成例を示す図である。 図１４に示すＡ−Ａ’線に沿った断面図である。 本開示の一実施形態に係る娯楽装置用装備の他の構成例を示す図である。 図１６に示すＡ−Ａ’線に沿った断面図である。 本開示の一実施形態に係る娯楽装置用装備の別の構成例を示す図である。 図１８に示すセンサ部によりモーションファクタを取得する構成例を示す図である。 生体情報に応じた制御を行う手順を示すフロー図である。 本開示の一実施形態に係る生体情報測定システムの概略構成を示す模式図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態に係る娯楽装置用装備は、ジェットコースターあるいは人が搭乗可能な筐体を備えたゲーム装置等の娯楽装置に搭載される。そして、本実施形態に係る娯楽装置用装備は、娯楽装置の搭乗者の生体情報を測定する生体情報測定装置を備える。

図１は、一実施形態に係る娯楽装置用装備が備える生体情報測定装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、生体情報測定装置１は、コントローラ１０と、電源部１１と、ジャイロセンサ１２と、表示部１４と、音声出力部１６と、通信部１７と、バイブレータ１８と、記憶部２０とを備えている。

コントローラ１０は、生体情報測定装置１の各機能ブロックをはじめとして、生体情報測定装置１の全体を制御及び管理するプロセッサを含む。コントローラ１０は、制御手順を規定したプログラム及び被検者の生体情報を測定するプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含む。このようなプログラムは、例えば記憶部２０等の記憶媒体に格納される。

電源部１１は、バッテリーを含み、生体情報測定装置１の各部に電源を供給する。生体情報測定装置１は、動作時には、電源部１１、又は外部の電源から、電力の供給を受ける。また、電源部１１は、電源ラインを介して外部から電力供給を受け、電源ラインを介して供給された電力を、生体情報測定装置１の各部に電源を供給してもよい。

ジャイロセンサ１２は、生体情報測定装置１の角速度を検出することにより、生体情報測定装置１の変位をモーションファクタとして検出する。ジャイロセンサ１２は、例えば振動したアームに作用するコリオリ力による構造体の変形から角速度を検出する３軸タイプの振動ジャイロセンサである。ここで、この構造体は、例えば水晶、又は圧電セラミックス等の圧電材料を素材としてもよい。また、ジャイロセンサ１２は、構造体をシリコン等の素材として、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術で形成されてもよい。また、ジャイロセンサ１２は、光学式ジャイロセンサなどのような、他の方式のジャイロセンサであってもよい。コントローラ１０は、ジャイロセンサ１２により取得された角速度を１回時間積分することにより、生体情報測定装置１の向きを測定することができる。

ジャイロセンサ１２は、例えば角速度センサである。ただし、ジャイロセンサ１２は、角速度センサに限られない。ジャイロセンサ１２は、モーションファクタである生体情報測定装置１の角度変位を検出してもよい。ジャイロセンサ１２が検知したモーションファクタは、コントローラ１０に送信される。

コントローラ１０は、ジャイロセンサ１２からモーションファクタを取得する。モーションファクタは、被検部位における脈動に基づく生体情報測定装置１の変位を示す指標を含む。コントローラ１０は、モーションファクタに基づいて、被検者の脈動を生成する。コントローラ１０は、被検者の脈動に基づいて、生体情報を測定する。コントローラ１０による生体情報の測定処理の詳細については、後述する。

表示部１４は、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬパネル（Organic Electro-Luminescence Panel）、又は無機ＥＬパネル（Inorganic Electro-Luminescence panel）等の表示デバイスを備える。表示部１４は、文字、画像、記号又は図形等を表示する。また、表示部１４は、表示機能のみならず、タッチスクリーンの機能を含んでもよい。この場合、タッチスクリーンは、使用者の指又はスタイラスペン等の接触を検出する。タッチスクリーンは、複数の指、又はスタイラスペン等がタッチスクリーンに接触した位置を検出することができる。タッチスクリーンの検出方式は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（又は超音波方式）、赤外線方式、電磁誘導方式、及び荷重検出方式等の任意の方式でよい。静電容量方式では、指、又はスタイラスペン等の接触及び接近を検出することができる。

音声出力部１６は、音を出力することで、使用者等に情報を報知する。音声出力部１６は、任意のスピーカ等で構成することができる。音声出力部１６は、コントローラ１０から送信される音信号を音として出力する。

通信部１７は、外部装置と有線通信又は無線通信を行うことにより、各種データの送受信を行う。通信部１７は、例えば生体情報測定装置１が測定した生体情報の測定結果等を、外部装置に送信することができる。また、通信部１７は、健康状態を管理するために被検者（搭乗者）の生体情報を記憶する外部装置と通信を行うこともできる。

バイブレータ１８は、振動などを発生することで、使用者等に情報を報知する。バイブレータ１８は、生体情報測定装置１の任意の部位に振動などを発生することにより、生体情報測定装置１の使用者に対して触感を呈示する。バイブレータ１８は、振動を発生するものであれば、例えば偏心モータ、圧電素子（ピエゾ素子）、又はリニアバイブレータのような任意の部材を採用することができる。

記憶部２０は、プログラム及びデータを記憶する。記憶部２０は、半導体記憶媒体、及び磁気記憶媒体等の任意の非一過的（non-transitory）な記憶媒体を含んでよい。記憶部２０は、複数の種類の記憶媒体を含んでよい。記憶部２０は、メモリカード、光ディスク、又は光磁気ディスク等の可搬の記憶媒体と、記憶媒体の読み取り装置との組み合わせを含んでよい。記憶部２０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一時的な記憶領域として利用される記憶デバイスを含んでよい。記憶部２０は、各種情報及び生体情報測定装置１を動作させるためのプログラム等を記憶するとともに、ワークメモリとしても機能する。記憶部２０は、例えば、ジャイロセンサ１２が検知したデータ、及び生体情報の測定結果などを記憶してもよい。

本開示の一実施形態に係る生体情報測定装置１は、図１に示した構成に限定されない。一実施形態に係る生体情報測定装置１に必須の構成要素は、コントローラ１０及びジャイロセンサ１２である。したがって、一実施形態に係る生体情報測定装置１において、必要に応じて、適宜、必須の構成要素以外の他の構成要素を省略したり、その他の構成要素を追加してもよい。また、表示部１４、音声出力部１６及びバイブレータ１８などは、生体情報測定装置１を備える娯楽装置用装備が搭載される娯楽装置に設けられていてもよい。

生体情報測定装置１は、娯楽装置の搭乗者の肩から腰部分を固定するシートベルト、搭乗者が着座するシート、搭乗者の腕を支持するアームレストなどの娯楽装置用装備に搭載され、被検者である搭乗者の所定部位（被検部位）において生体情報を測定する。被検部位は、娯楽装置用装備が搭乗者の生体情報を測定する際に、搭乗者において生体情報測定装置１が当接する部位である。

生体情報測定装置１が測定する生体情報は、例えば、血液成分、脈波、脈拍及び脈波伝搬速度の少なくともいずれかを含む。血液成分は、例えば糖代謝の状態及び脂質代謝の状態を含む。糖代謝の状態は、例えば血糖値を含む。脂質代謝の状態は、例えば脂質値を含む。脂質値は、中性脂肪、総コレステロール、ＨＤＬ（High Density Lipoprotein）コレステロール及びＬＤＬ（Low Density Lipoprotein）コレステロール等を含む。生体情報測定装置１は、例えば、被検者の脈波を生体情報として取得し、取得した脈波に基づいて、血液成分等の生体情報を測定する。

次に、生体情報測定装置１による生体情報の測定処理について説明する。生体情報測定装置１は、被検者に当接する当接面に設けられた当接部が被検部位に当接した状態でモーションファクタを取得し、取得したモーションファクタに基づいて、生体情報を測定する。生体情報測定装置１は、当接面に設けられた支持部が被検部位とは異なる位置で被検者に当接した状態で、モーションファクタを取得してよい。

生体情報の測定にあたり、生体情報測定装置１は、例えば、娯楽装置の搭乗者のシートへの着座、シートベルトの装着、アームレストへの搭乗者の腕の載置などに基づき、生体情報の測定処理が可能な状態になる。生体情報の測定処理が可能な状態とは、例えば生体情報を測定するためのアプリケーションが起動された状態等をいう。

次に、生体情報測定装置１が被検者の生体情報を測定する原理について、さらに説明する。生体情報測定装置１は、被検者の被検部位の変動に基づいて、生体情報を測定する。図２は、人体内の構造を概略的に示す図である。図２は、人体の一部の内部構造を、概略的に示している。また、図２は、特に、人体内の心臓及び大動脈の一部を概略的に示している。

人体内の血液は、心臓から送出された後、血管を経て人体の各部に供給される。図２に示すように、人体内において、心臓から送出される血液の一部は、胸部大動脈を通過してから、腹部大動脈を通過する。心臓から胸部大動脈又は腹部大動脈に血液が送出されると、これらの血管が収縮などの変動をきたす。このような変動は、被検者の体内を伝わり、被検者の胸部、腹部、太腿部、手首などの所定部位を変動させる。したがって、生体情報測定装置１が被検者の所定部位に押し当てられた状態で、ジャイロセンサ１２は、被検者の所定部位の変動を検出することができる。このようにして、ジャイロセンサ１２は、被検者の所定部位の変動に起因するモーションファクタを検知する。

図３は、生体情報測定装置１によるモーションファクタの取得態様の一例を示す図である。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、例えば人体のような生体において、大動脈を含む部位の断面を示してある。また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、生体情報測定装置１の当接面を、生体表面（皮膚）の被検部位に当接させている状態を示している。したがって、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、生体情報測定装置１の当接面に設けられた当接部４０及び支持部５０は、それぞれ生体表面（皮膚）の被検部位に当接している。ここで、生体表面の被検部位は、一実施形態においては、被検者の胴体とする。また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す大動脈とは、図２に示した胸部大動脈としてもよいし、腹部大動脈としてもよい。また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す大動脈とは、太腿動脈としてもよいし、橈骨動脈としてもよいし、尺骨動脈としてもよい。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、生体情報測定装置１の当接部４０が、被検者の所定部位に押し当てられる。当接部４０の裏側にはジャイロセンサ１２が設けられており、生体情報測定装置１は、ジャイロセンサ１２により生体情報測定装置１の変位をモーションファクタとして取得する。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、生体情報測定装置１と被検者の所定部位との接触状態において、当接部４０が被検部位に当接する。また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、生体情報測定装置１によるモーションファクタの取得状態において、支持部５０は、当接部４０とは異なる位置で被検者に当接する。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、生体情報測定装置１を被検者に押し当てて当接させた場合、生体情報測定装置１は、被検者の脈動に基づく血管の拡張及び収縮の動きに応じて変位する。生体情報測定装置１は、支持部５０を支点として、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）において矢印Ｑで示すように、上端側が回転するように変位する。このような変位は、通常、部分的な回転運動の往復が反復する振動のような変位となる。生体情報測定装置１が備えるジャイロセンサ１２は、生体情報測定装置１の変位を検出することにより、被検者の脈波を取得する。脈波とは、血液の流入によって生じる血管の容積時間変化を体表面から波形としてとらえたものである。

このように、一実施形態に係る生体情報測定装置１において、ジャイロセンサ１２は、被検者の所定部位（被検部位）の変動に起因するモーションファクタを検知する。このジャイロセンサ１２は、生体情報測定装置１が被検者の所定部位に押し当てられている状態で、被検者の所定部位の変動に起因するモーションファクタを検知する。そして、コントローラ１０は、このようにしてジャイロセンサ１２によって検知されたモーションファクタに基づいて、被検者の生体情報の測定処理を行う。

ここで、被検部位としては、胸部、腹部、太腿部、手首などがある。また、被検部位の変動は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）においては、被検者の血管の動きにより生じる変動の例を示したが、これに限定されない。被検者の被検部位の変動は、被検者の血管の動きにより生じる変動のみならず、被検者の呼吸により生じる変動、及び被検者の体動により生じる変動の少なくともいずれかを含んでよい。また、被検者の血管は、被検者の大動脈を含んでよい。また、被検者の大動脈は、被検者の腹部大動脈、胸部大動脈、太腿動脈、橈骨動脈及び尺骨動脈の少なくともいずれかを含んでよい。大動脈のような大型の血管においては、絶えず多量の血液が流れている。このため、生体情報測定装置１においては、被検者の大動脈を計測の対象とすることにより、高い精度で安定して、生体情報の測定を行うことができる。

また、図３（Ｂ）に示すように、ジャイロセンサ１２は、弾性部材１９を介して被検者の被検部位に押し当てられることで、被検者の被検部位の変動に追従することが容易となる。そのため、生体情報測定装置１は、高い精度で安定して、生体情報の測定を行うことができる。ここで、弾性部材１９は、弾性力を生じる任意のものであればよく、例えば、バネ、ゴム、可撓性樹脂、油圧を利用したもの、空気圧を利用したもの、水圧を利用したものなどである。図３（Ｂ）に示す支持部５０は、ジャイロセンサ１２が設置された方のハウジングと、ジャイロセンサ１２が設置されていない方のハウジングとを接続している。図３（Ｂ）に示すように、ジャイロセンサ１２が設置された方のハウジングは、ジャイロセンサ１２が設置されていない方のハウジングに対して、支持部５０を軸として可動な機構を有している。

生体情報測定装置１は、ジャイロセンサ１２を備えることにより、被検者は着衣のまま、衣服の上から生体情報を測定することができる。すなわち、生体情報測定装置１によれば、被検者は、生体情報を測定する際に脱衣する必要はなくなる。また、生体情報測定装置１によれば、被検者は、測定装置を肌に直に触れさせる必要もない。このため、シートベルトなどの、娯楽装置の搭乗者を固定する娯楽装置用装備に生体情報測定装置１を設けることで、シートベルトの装着時に、生体情報の測定を手軽に行うことができる。また、シートなどの、娯楽装置の搭乗者を支持等する娯楽装置用装備に生体情報測定装置１を設けることで、搭乗者のシートへの着座時などに、生体情報の測定を手軽に行うことができる。また、アームレストなどの、娯楽装置の搭乗者の一部を支持等する娯楽装置用装備に生体情報測定装置１を設けることで、アームレストへの搭乗者の腕の載置時などに、生体情報の測定を手軽に行うことができる。

従来の加速度センサは、ノイズが大きいため、脈波センサとしての利用に適しているとは言い難い。特に、脈波及び呼吸のような、１Ｈｚ前後の低周波数の測定を目的とする場合、小型の端末のような装置に内蔵するような小型の加速度センサは一般的ではない。通常、このような目的には、比較的大型の加速度センサが必要になる。

これに対し、生体情報測定装置１においては、生体情報の測定にジャイロセンサ１２を用いる。ジャイロセンサは、一般的に測定の際のノイズが少ない。ジャイロセンサは、常時振動しているため（振動型ジャイロセンサの場合）、構造上、ノイズを低減させることができる。また、一実施形態に係る生体情報測定装置１においては、小型のハウジングに内蔵可能なジャイロセンサ１２を採用することができる。

生体情報測定装置１は、当接部４０が被検部位に当接された状態において、脈波の測定処理を行う。図４は、生体情報測定装置１による脈波の測定処理について説明するための模式図である。図５は、生体情報測定装置１による脈波の測定処理の手順を示すフロー図である。図４において、横軸は時間を示し、縦軸は、ジャイロセンサ１２である角速度センサの脈波に基づく出力（ｒａｄ／秒）を模式的に示すものである。図４では、角速度センサの出力は、各脈波のピークのみを示している。

時刻ｔ_０において、生体情報測定装置１が脈波測定処理を開始するための所定のイベントが発生したとする。このようなイベントとしては、娯楽装置の搭乗者のシートへの着座、シートベルの装着、アームレストへの搭乗者の腕の載置などがある。このようなイベントの発生により、生体情報測定装置１の当接部４０が被検者である搭乗者の被検部位に当接される。生体情報測定装置１は、時刻ｔ_０において生体情報の測定処理が可能な状態となり、脈波の測定処理を開始したとする。

生体情報測定装置１では、コントローラ１０が、脈波測定処理を開始すると、被検者の血管の脈動に応じたジャイロセンサ１２の出力を検出する。測定開始直後の所定期間（図４における時刻ｔ_０から時刻ｔ_１まで）は、当接部４０が被検部位に当接する位置の調整等により、ジャイロセンサ１２の出力が安定しない。この期間は脈波を正確に取得できない。そのため、生体情報測定装置１は、この期間に測定された脈波を、例えば生体情報である血液成分の測定に使用しなくてもよい。生体情報測定装置１は、例えば、この期間に測定された脈波を記憶部２０に記憶しなくてもよい。

コントローラ１０は、脈波測定処理の開始後、所定回数連続して安定した脈波を検出したか否かを判定する（図５のステップＳ１０１）。所定回数は、図４に示す例では４回であるが、これに限られない。また、安定した脈波は、例えば、各脈波のピーク出力のばらつき及び／又は各脈波のピーク同士の間隔のばらつきが、所定の誤差範囲内となる脈波をいう。ピーク同士の間隔における所定の誤差範囲は、例えば±１５０ｍｓｅｃであるが、これに限られない。図４に示す例では、コントローラ１０が、時刻ｔ_１から時刻ｔ_２まで、各脈波のピーク同士の間隔のばらつきが４回連続で±１５０ｍｓｅｃ以内となる脈波を検出した場合の例を示している。

コントローラ１０は、脈波測定処理の開始後、所定回数連続して安定した脈波を検出したと判定した場合（図５のステップＳ１０１のＹｅｓ）、脈波の取得を開始する（ステップＳ１０２）。すなわち、コントローラ１０は、血液成分を測定するために使用する脈波を取得する。脈波取得開始時刻は、例えば図４では時刻ｔ_３である。コントローラ１０は、このようにして取得した脈波を記憶部２０に記憶してもよい。生体情報測定装置１は、このように所定回数連続して安定した脈波を検出したと判定した場合に脈波の取得を開始するため、誤検出を防止しやすくなる。

コントローラ１０は、脈波の取得を開始した後、脈波取得の終了条件が満たされると、脈波の取得を終了する。終了条件は、脈波の取得を開始した後、例えば所定時間が経過した場合であってもよい。終了条件は、例えば、所定の脈拍数分の脈波を取得した場合であってもよい。なお終了条件は、これに限られず他の条件が適宜設定されてもよい。図４に示す例では、コントローラ１０は、時刻ｔ_３から所定時間（例えば８秒又は１５秒）経過後の時刻ｔ_４において脈波の取得を終了する。これにより、図５に示すフローは終了する。

なお、コントローラ１０は、脈波測定処理の開始後、所定回数連続して安定した脈波を検出していないと判定した場合（図５のステップＳ１０１のＮｏ）、脈波測定処理を開始するための所定のイベントが発生してから所定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

脈波測定処理を開始するための所定のイベントが発生してから所定時間（例えば３０秒）経過していないとコントローラ１０が判定した場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、図５に示すフローは、ステップＳ１０１に移行する。

一方、コントローラ１０は、脈波測定処理を開始するための所定のイベントが発生してから所定時間経過しても、安定した脈波を検出できない場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、自動的に測定処理を終了（タイムアウト）して、図５のフローを終了する。

図６は、生体情報測定装置１を用いて被検部位（胴体）で取得された脈波の一例を示す図である。図６は、ジャイロセンサ１２を脈動の検知手段として用いた場合のものである。図６は、ジャイロセンサ１２である角速度センサで取得された角速度を積分したものである。図６において、横軸は時間、縦軸は角度を表す。取得された脈波は、例えば被検者の体動が原因のノイズを含む場合があるので、ＤＣ（Direct Current）成分を除去するフィルタによる補正を行い、脈動成分のみを抽出してもよい。

生体情報測定装置１は、取得された脈波から、脈波に基づく指標を算出し、脈波に基づく指標を用いて、血液成分を測定する。取得された脈波から、脈波に基づく指標を算出する方法を、図６を用いて説明する。脈波の伝播は、心臓から押し出された血液による拍動が、動脈の壁、又は血液を伝わる現象である。心臓から押し出された血液による拍動は、前進波として手足の末梢まで届き、その一部は血管の分岐部、血管径の変化部等で反射され反射波として戻ってくる。脈波に基づく指標は、例えば、前進波の脈波伝播速度ＰＷＶ（Pulse Wave Velocity）、脈波の反射波の大きさＰ_Ｒ、脈波の前進波と反射波との時間差Δｔ、脈波の前進波と反射波との大きさの比で表されるＡＩ（Augmentation Index）等である。

図６に示す脈波は、利用者のｎ回分の脈拍であり、ｎは１以上の整数である。脈波は、心臓からの血液の駆出により生じた前進波と、血管分岐、又は血管径の変化部から生じた反射波とが重なりあった合成波である。図６において、Ｐ_Ｆｎは脈拍毎の前進波による脈波のピークの大きさ、Ｐ_Ｒｎは脈拍毎の反射波による脈波のピークの大きさ、Ｐ_Ｓｎは脈拍毎の脈波の最小値である。また、図６において、Ｔ_ＰＲは脈拍のピークの間隔である。

脈波に基づく指標とは、脈波から得られる情報を定量化したものを含む。例えば、脈波に基づく指標の一つであるＰＷＶは、上腕と足首等、２点の被検部位で測定された脈波の伝播時間差と２点間の距離とに基づいて算出される。具体的には、ＰＷＶは、動脈の２点における脈波（例えば上腕と足首）を同期させて取得し、２点の距離の差（Ｌ）を２点の脈波の時間差（ＰＴＴ）で除して算出される。例えば、脈波に基づく指標の一つである反射波の大きさＰ_Ｒは、反射波による脈波のピークの大きさＰ_Ｒｎを算出してもよいし、ｎ回分を平均化したＰ_Ｒａｖｅを算出してもよい。例えば、脈波に基づく指標の一つである脈波の前進波と反射波との時間差Δｔは、所定の脈拍における時間差Δｔ_ｎを算出してもよいし、ｎ回分の時間差を平均化したΔｔ_ａｖｅを算出してもよい。例えば、脈波に基づく指標の一つであるＡＩは、反射波の大きさを前進波の大きさで除したものであり、ＡＩ_ｎ＝（Ｐ_Ｒｎ−Ｐ_Ｓｎ）／（Ｐ_Ｆｎ−Ｐ_Ｓｎ）で表わされる。ＡＩ_ｎは脈拍毎のＡＩである。ＡＩは、例えば、脈波の測定を数秒間行い、脈拍毎のＡＩ_ｎ（ｎ=１〜ｎの整数）の平均値ＡＩ_ａｖｅを算出し、脈波に基づく指標としてもよい。

脈波伝播速度ＰＷＶ、反射波の大きさＰ_Ｒ、前進波と反射波との時間差Δｔ、及びＡＩは、血管壁の硬さに依存して変化するため、動脈硬化の状態の推定に用いることができる。例えば、血管壁が硬いと、脈波伝播速度ＰＷＶは大きくなる。例えば、血管壁が硬いと、反射波の大きさＰ_Ｒは大きくなる。例えば、血管壁が硬いと、前進波と反射波との時間差Δｔは小さくなる。例えば、血管壁が硬いと、ＡＩは大きくなる。さらに、生体情報測定装置１は、これらの脈波に基づく指標を用いて、動脈硬化の状態を推定できると共に、血液の流動性（粘性）を推定することができる。特に、生体情報測定装置１は、同一被検者の同一被検部位、及び動脈硬化の状態がほぼ変化しない期間（例えば数日間内）において取得された脈波に基づく指標の変化から、血液の流動性の変化を推定することができる。ここで血液の流動性とは、血液の流れやすさを示し、例えば、血液の流動性が低いと、脈波伝播速度ＰＷＶは小さくなる。例えば、血液の流動性が低いと、反射波の大きさＰ_Ｒは小さくなる。例えば、血液の流動性が低いと、前進波と反射波との時間差Δｔは大きくなる。例えば、血液の流動性が低いと、ＡＩは小さくなる。

一実施形態では、脈波に基づく指標の一例として、生体情報測定装置１が、脈波伝播速度ＰＷＶ、反射波の大きさＰ_Ｒ、前進波と反射波との時間差Δｔ、及びＡＩを算出する例を示したが、脈波に基づく指標はこれに限ることはない。例えば、生体情報測定装置１は、脈波に基づく指標として、後方収縮期血圧を用いてもよい。

図７は、算出されたＡＩの時間変動を示す図である。一実施形態では、脈波は、角速度センサを備えた生体情報測定装置１を用いて約５秒間取得された。コントローラ１０は、取得された脈波から脈拍毎のＡＩを算出し、さらにこれらの平均値ＡＩ_ａｖｅを算出した。一実施形態では、生体情報測定装置１は、食事前及び食事後の複数のタイミングで脈波を取得し、取得された脈波に基づく指標の一例としてＡＩの平均値（以降ＡＩとする）を算出した。図７の横軸は、食事後の最初の測定時間を０として、時間の経過を示す。図７の縦軸は、その時間に取得された脈波から算出されたＡＩを示す。

生体情報測定装置１は、食事前、食事直後、及び食事後３０分毎に脈波を取得し、それぞれの脈波に基づいて複数のＡＩを算出した。食事前に取得された脈波から算出されたＡＩは約０．８であった。食事前に比較して、食事直後のＡＩは小さくなり、食事後約１時間でＡＩは最小の極値となった。食事後３時間で測定を終了するまで、ＡＩは徐々に大きくなった。

生体情報測定装置１は、算出されたＡＩの変化から、血液の流動性の変化を推定することができる。例えば血液中の赤血球、白血球、血小板が団子状に固まる、又は粘着力が大きくなると、血液の流動性は低くなる。例えば、血液中の血漿の含水率が小さくなると、血液の流動性は低くなる。これらの血液の流動性の変化は、例えば、後述する糖脂質状態、熱中症、脱水症、低体温等の被検者の健康状態によって変化する。被検者の健康状態が重篤化する前に、被検者は、一実施形態の生体情報測定装置１を用いて、自らの血液の流動性の変化を知ることができる。図７に示す食事前後のＡＩの変化から、食事後に血液の流動性が低くなったこと、及び、食事後約１時間で最も血液の流動性は低くなったこと、及び、その後徐々に血液の流動性が高くなったことが推定できる。生体情報測定装置は、血液の流動性が低い状態と、血液の流動性が高い状態とを報知してもよい。例えば、生体情報測定装置１は、血液の流動性が低い状態と血液の流動性が高い状態との判定を、被検者の実年齢におけるＡＩの平均値を基準にして行ってもよい。生体情報測定装置１は、算出されたＡＩが平均値より大きければ血液の流動性が高い状態、算出されたＡＩが平均値より小さければ血液の流動性が低い状態と判定してもよい。生体情報測定装置１は、例えば、血液の流動性が低い状態と血液の流動性が高い状態との判定を、食事前のＡＩを基準にして判定してもよい。生体情報測定装置１は、食事後のＡＩを食事前のＡＩと比較して血液の流動性が低い状態度合いを推定してもよい。生体情報測定装置１は、例えば、食事前のＡＩすなわち空腹時のＡＩを、被検者の血管年齢（血管の硬さ）の指標として用いることができる。生体情報測定装置１は、例えば、被検者の食事前のＡＩすなわち空腹時のＡＩを基準として、算出されたＡＩの変化量を算出すれば、被検者の血管年齢（血管の硬さ）による推定誤差を少なくすることができる。生体情報測定装置１は、血液の流動性の変化をより精度よく推定することができる。

図８は、算出されたＡＩと血糖値の測定結果を示す図である。脈波の取得方法及びＡＩの算出方法は、図７に示した実施形態と同じである。図８の右側の縦軸は血中の血糖値を示し、左側の縦軸は算出されたＡＩを示す。図８の実線は、取得された脈波から算出されたＡＩを示し、点線は測定された血糖値を示す。血糖値は、脈波取得直後に測定された。血糖値は、テルモ社製の血糖測定器「メディセーフフィット」（登録商標）を用いて測定された。食事前の血糖値と比べて、食事直後の血糖値は約２０ｍｇ／ｄｌ上昇している。食事後約１時間で血糖値は最大の極値となった。その後、測定を終了するまで、血糖値は徐々に小さくなり、食事後約３時間でほぼ食事前の血糖値と同じになった。

図８に示す通り、食前食後の血糖値は、脈波から算出されたＡＩと負の相関がある。血糖値が高くなると、血液中の糖により赤血球及び血小板が団子状に固まり、又は粘着力が強くなり、その結果血液の流動性は低くなることがある。血液の流動性が低くなると、脈波伝播速度ＰＷＶは小さくなることがある。脈波伝播速度ＰＷＶが小さくなると、前進波と反射波との時間差Δｔは大きくなることがある。前進波と反射波との時間差Δｔが大きくなると、前進波の大きさＰ_Ｆに対して反射波の大きさＰ_Ｒは小さくなることがある。前進波の大きさＰ_Ｆに対して反射波の大きさＰ_Ｒが小さくなると、ＡＩは小さくなることがある。食事後数時間内（一実施形態では３時間）のＡＩは、血糖値と相関があることから、ＡＩの変動により、被検者の血糖値の変動を推定することができる。また、あらかじめ被検者の血糖値を測定し、ＡＩとの相関を取得しておけば、生体情報測定装置１は、算出されたＡＩから被検者の血糖値を推定することができる。

食事後に最初に検出されるＡＩの最小極値であるＡＩ_Ｐの発生時間に基づいて、生体情報測定装置１は被検者の糖代謝の状態を推定できる。生体情報測定装置１は、糖代謝の状態として、例えば血糖値を推定する。糖代謝の状態の推定例として、例えば食事後に最初に検出されるＡＩの最小極値ＡＩ_Ｐが所定時間以上（例えば食後約１．５時間以上）経ってから検出される場合、生体情報測定装置１は、被検者が糖代謝異常（糖尿病患者）であると推定できる。

食事前のＡＩであるＡＩ_Ｂと、食事後に最初に検出されるＡＩの最小極値であるＡＩ_Ｐとの差（ＡＩ_Ｂ−ＡＩ_Ｐ）に基づいて、生体情報測定装置１は被検者の糖代謝の状態を推定できる。糖代謝の状態の推定例として、例えば（ＡＩ_Ｂ−ＡＩ_Ｐ）が所定数値以上（例えば０．５以上）の場合、被検者は糖代謝異常（食後高血糖患者）であると推定できる。

図９は、算出されたＡＩと血糖値との関係を示す図である。算出されたＡＩと血糖値とは、血糖値の変動が大きい食事後１時間以内に取得されたものである。図９のデータは、同一被検者における異なる複数の食事後のデータを含む。図９に示す通り、算出されたＡＩと血糖値とは負の相関を示した。算出されたＡＩと血糖値との相関係数は０．９以上であった。例えば、図９に示すような算出されたＡＩと血糖値との相関を、あらかじめ被検者毎に取得しておけば、生体情報測定装置１は、算出されたＡＩから被検者の血糖値を推定することもできる。

図１０は、算出されたＡＩと中性脂肪値の測定結果を示す図である。脈波の取得方法及びＡＩの算出方法は、図７に示した実施形態と同じである。図１０の右側の縦軸は血中の中性脂肪値を示し、左側の縦軸はＡＩを示す。図１０の実線は、取得された脈波から算出されたＡＩを示し、点線は測定された中性脂肪値を示す。中性脂肪値は、脈波取得直後に測定した。中性脂肪値は、テクノメディカ社製の脂質測定装置「ポケットリピッド」を用いて測定された。食事前の中性脂肪値と比較して、食事後の中性脂肪値の最大極値は約３０ｍｇ／ｄｌ上昇している。食事後約２時間後に中性脂肪は最大の極値となった。その後、測定を終了するまで、中性脂肪値は徐々に小さくなり、食事後約３．５時間でほぼ食事前の中性脂肪値と同じになった。

これに対し、算出されたＡＩの最小極値は、食事後約３０分で第１の最小極値ＡＩ_Ｐ１が検出され、食事後約２時間で第２の最小極値ＡＩ_Ｐ２が検出された。食事後約３０分で検出された第１の最小極値ＡＩ_Ｐ１は、前述した食後の血糖値の影響によるものであると推定できる。食事後約２時間で検出された第２の最小極値ＡＩ_Ｐ２は、食事後約２時間で検出された中性脂肪の最大極値とその発生時間がほぼ一致している。このことから、食事から所定時間以降に検出される第２の最小極値ＡＩ_Ｐ２は中性脂肪の影響によるものであると推定できる。食前食後の中性脂肪値は、血糖値と同じように、脈波から算出されたＡＩと負の相関があることがわかった。特に食事から所定時間以降（一実施形態では約１．５時間以降）に検出されるＡＩの最小極値ＡＩ_Ｐ２は、中性脂肪値と相関があることから、ＡＩの変動により、被検者の中性脂肪値の変動を推定することができる。また、あらかじめ被検者の中性脂肪値を測定し、ＡＩとの相関を取得しておけば、生体情報測定装置１は、算出されたＡＩから被検者の中性脂肪値を推定することができる。

食事後所定時間以降に検出される第２の最小極値ＡＩ_Ｐ２の発生時間に基づいて、生体情報測定装置１は被検者の脂質代謝の状態を推定できる。生体情報測定装置１は、脂質代謝の状態として、例えば脂質値を推定する。脂質代謝の状態の推定例として、例えば第２の最小極値ＡＩ_Ｐ２が食事後所定時間以上（例えば４時間以上）経ってから検出される場合、生体情報測定装置１は、被検者が脂質代謝異常（高脂血症患者）であると推定できる。

食事前のＡＩであるＡＩ_Ｂと、食事後所定時間以降に検出される第２の最小極値ＡＩ_Ｐ２との差（ＡＩ_Ｂ−ＡＩ_Ｐ２）に基づいて、生体情報測定装置１は被検者の脂質代謝の状態を推定できる。脂質代謝異常の推定例として、例えば（ＡＩ_Ｂ−ＡＩ_Ｐ２）が０．５以上の場合、生体情報測定装置１は、被検者が脂質代謝異常（食後高脂血症患者）であると推定できる。

また、図８乃至図１０で示した測定結果から、一実施形態の生体情報測定装置１は、食事後に最も早く検出される第１の最小極値ＡＩ_Ｐ１及びその発生時間に基づいて、被検者の糖代謝の状態を推定することができる。さらに、一実施形態の生体情報測定装置１は、第１の最小極値ＡＩ_Ｐ１の後で所定時間以降に検出される第２の最小極値ＡＩ_Ｐ２及びその発生時間に基づいて、被検者の脂質代謝の状態を推定することができる。

一実施形態では脂質代謝の推定例として中性脂肪の場合を説明したが、脂質代謝の推定は中性脂肪に限られない。生体情報測定装置１が推定する脂質値は、例えば総コレステロール、ＨＤＬコレステロール及びＬＤＬコレステロール等を含む。これらの脂質値は、上述の中性脂肪の場合と同じような傾向を示す。

図１１は、ＡＩに基づいて血液の流動性並びに糖代謝及び脂質代謝の状態を推定する手順を示すフロー図である。図１１を用いて、一実施形態に係る生体情報測定装置１による血液の流動性、並びに糖代謝及び脂質代謝の状態の推定の流れを説明する。

図１１に示すように、生体情報測定装置１は、初期設定として、被検者のＡＩ基準値を取得する（ステップＳ２０１）。ＡＩ基準値は、被検者の年齢から推定される平均的なＡＩを用いてもよいし、事前に取得された被検者の空腹時のＡＩを用いてもよい。また、生体情報測定装置１は、ステップＳ２０２〜Ｓ２０８において食前と判断されたＡＩをＡＩ基準値としてもよいし、脈波測定直前に算出されたＡＩをＡＩ基準値としてもよい。この場合、生体情報測定装置１は、ステップＳ２０２〜Ｓ２０８より後にステップＳ２０１を実行する。

続いて、生体情報測定装置１は、脈波を取得する（ステップＳ２０２）。例えば生体情報測定装置１は、所定の測定時間（例えば、５秒間）に取得された脈波が、所定の振幅以上であるか否かを判定する。取得された脈波が所定の振幅以上であれば、生体情報測定装置１は、ステップＳ２０３に進む。取得された脈波が所定の振幅以上でなければ、生体情報測定装置１は、ステップＳ２０２を繰り返す（これらのステップは図示せず）。ステップＳ２０２において、例えば生体情報測定装置１は、所定の振幅以上の脈波を検出すると、自動で脈波を取得する。

生体情報測定装置１は、ステップＳ２０２で取得された脈波から、脈波に基づく指標としてＡＩを算出し記憶部２０に記憶する（ステップＳ２０３）。生体情報測定装置１は、所定の脈拍数（例えば、３拍分）毎のＡＩ_ｎ（ｎ＝１〜ｎの整数）から平均値ＡＩ_ａｖｅを算出して、これをＡＩとしてもよい。あるいは、生体情報測定装置１は、特定の脈拍におけるＡＩを算出してもよい。

ＡＩは、例えば脈拍数Ｐ_Ｒ、脈圧（Ｐ_Ｆ−Ｐ_Ｓ）、体温、被検部位の温度等によって補正されてもよい。脈拍とＡＩ及び脈圧とＡＩは共に負の相関があり、温度とＡＩとは正の相関があることが知られている。補正を行う際には、例えばステップＳ２０３において、生体情報測定装置１はＡＩに加え脈拍、脈圧を算出する。例えば、生体情報測定装置１は、ジャイロセンサ１２とともに温度センサを搭載し、ステップＳ２０２における脈波の取得の際に、被検部位の温度を取得してもよい。事前に作成された補正式に、取得された脈拍、脈圧、温度等を代入することにより、生体情報測定装置１はＡＩを補正する。

続いて、生体情報測定装置１は、ステップＳ２０１で取得されたＡＩ基準値とステップＳ２０３で算出されたＡＩとを比較して、被検者の血液の流動性を推定する（ステップＳ２０４）。算出されたＡＩがＡＩ基準値より大きい場合（ＹＥＳの場合）、血液の流動性は高いと推定される。この場合、生体情報測定装置１は例えば血液の流動性が高いことを報知する（ステップＳ２０５）。算出されたＡＩがＡＩ基準値より大きくない場合（ＮＯの場合）、血液の流動性は低いと推定される。この場合、生体情報測定装置１は例えば血液の流動性が低いことを報知する（ステップＳ２０６）。

続いて、生体情報測定装置１は、糖代謝及び脂質代謝の状態を推定するか否かを被検者に確認する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７で糖代謝及び脂質代謝を推定しない場合（ＮＯの場合）、生体情報測定装置１は処理を終了する。ステップＳ２０７で糖代謝及び脂質代謝を推定する場合（ＹＥＳの場合）、生体情報測定装置１は、算出されたＡＩが食前、食後いずれかに取得されたものかを確認する（ステップＳ２０８）。食後ではない（食前）場合（ＮＯの場合）、ステップＳ２０２に戻り、次の脈波を取得する。食後の場合（ＹＥＳの場合）、生体情報測定装置１は、算出されたＡＩに対応する脈波の取得時間を記憶する（ステップＳ２０９）。続いて脈波を取得する場合（ステップＳ２１０のＮＯの場合）、ステップＳ２０２に戻り、生体情報測定装置１は次の脈波を取得する。脈波測定を終了する場合（ステップＳ２１０のＹＥＳの場合）ステップＳ２１１以降に進み、生体情報測定装置１は被検者の糖代謝及び脂質代謝の状態の推定を行う。

続いて、生体情報測定装置１は、ステップＳ２０４で算出された複数のＡＩから、最小極値とその時間を抽出する（ステップＳ２１１）。例えば、図１０の実線で示すようなＡＩが算出された場合、生体情報測定装置１は、食事後約３０分の第１の最小極値ＡＩ_Ｐ１、及び食事後約２時間の第２の最小極値ＡＩ_Ｐ２を抽出する。

続いて、生体情報測定装置１は、第１の最小極値ＡＩ_Ｐ１とその時間から、被検者の糖代謝の状態を推定する（ステップＳ２１２）。さらに、生体情報測定装置１は、第２の最小極値ＡＩ_Ｐ２とその時間から、被検者の脂質代謝の状態を推定する（ステップＳ２１３）。被検者の糖代謝及び脂質代謝の状態の推定例は、前述の図１０と同一であるので省略する。

続いて、生体情報測定装置１は、ステップＳ２１２及びステップＳ２１３の推定結果を報知し（ステップＳ２１４）、図１１に示す処理を終了する。

報知は、音声出力部１６により行われる。音声出力部１６は、例えば「糖代謝は正常です」、「糖代謝異常が疑われます」、「脂質代謝は正常です」、「脂質代謝異常が疑われます」等の音声による報知を行う。また、音声出力部１６は「病院で受診しましょう」、「食生活を見直しましょう」等のアドバイスを報知してもよい。そして、生体情報測定装置１は、図１１に示す処理を終了する。なお、音声による報知を行う音声出力部として、娯楽装置に予め備えつけられているオーディオシステムが用いられてもよい。この場合、生体情報測定装置１からの音声信号は、ＡＵＸケーブルを介して、オーディオシステムのＡＵＸ端子に入力されてもよい。また、ＦＭトランスミッタまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの任意の無線接続により、生体情報測定装置１からの音声信号がオーディオシステムに送信されてもよい。また、生体情報測定装置１からの音声を出力する専用の音声出力部が娯楽装置に設けられてもよい。

上述のような音声による報知に代えて、又は当該音声による報知とともに、表示部１４への表示により報知が行われてもよい。なお、表示による報知を行う表示部として、車載テレビまたはカーナビゲーションシステムとして用いられるようなディスプレイが用いられてもよい。また、生体情報測定装置１からの報知を表示する専用の表示部が娯楽装置に設けられてもよい。

また、生体情報測定装置１は、ジャイロセンサ１２がモーションファクタを検知していることを示す音を音声出力部１６に出力させてもよい。これにより、生体情報測定装置１において、ジャイロセンサ１２が正しくモーションファクタを検知していることを、被検者が容易かつ確実に知ることができる。

以上のように、生体情報測定装置１が測定する生体情報は、被検者の脈波、脈拍、呼吸、鼓動、脈波伝搬速度、及び血流量の少なくともいずれかに関する情報を含んでよい。

また、コントローラ１０は、生体情報測定装置１が測定する生体情報に基づいて、被検者の体調、眠気、眠り、覚醒状態、心理状態、身体状態、感情、心身状態、精神状態、自律神経、ストレス状態、意識状態、血液成分、睡眠状態、呼吸状態、及び血圧の少なくともいずれかに関する情報を推定してもよい。ここで、被検者の「身体状態」とは、例えば、熱中症、疲労度、高山病、糖尿病、メタボリックシンドロームなどの症状の有無、これらの症状の程度、及び、これらの症状の兆候の有無などとすることができる。また、血液成分とは、中性脂肪、血糖値などとすることができる。

次に、本実施形態に係る生体情報測定装置１を備える娯楽装置用装備の構成例について説明する。なお、被検者である娯楽装置の搭乗者の生体情報を測定する場合、ジャイロセンサ１２の配置が重要であり、生体情報測定装置１の他の構成については、コントローラ１０の制御に従い動作可能であれば、任意の箇所に配置可能である。そのため、以下では、ジャイロセンサ１２の配置について、詳細に説明し、生体情報測定装置１の他の構成については記載を省略する。

図１２は、生体情報測定装置１を備える娯楽装置用装備の構成例を示す図である。図１２においては、娯楽装置用装備１００が、ジェットコースターあるいは人が搭乗可能な筐体を備えたゲーム装置等の娯楽装置の搭乗者の肩から腰部分を固定する３点式のシートベルトである例を示している。

図１２に示すように、シートベルトとしての娯楽装置用装備１００は、搭乗者の一方の肩から反対側の腰へと延びる肩ベルト１０１と、搭乗者の腰に掛けられる腰ベルト１０２とを備える。ジャイロセンサ１２は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、当接部４０が被検者である搭乗者に当接するようにして、肩ベルト１０１及び腰ベルト１０２の少なくとも一方に設けられる。図１２においては、肩ベルト１０１及び腰ベルト１０２の両方に、ジャイロセンサ１２が設けられている例を示している。

肩ベルト１０１にジャイロセンサ１２が設けられる場合、ジャイロセンサ１２は、搭乗者の胸付近に位置するように設けられる。また、腰ベルト１０２にジャイロセンサ１２が設けられる場合、ジャイロセンサ１２は、搭乗者の腹部（へその上方）付近に位置するように設けられる。腰ベルト１０２には、ジャイロセンサ１２を固定するためのセンサ固定部１０３が設置され、センサ固定部１０３によりジャイロセンサ１２が固定される。

図１３は、図１２に示すＡ−Ａ’線に沿ったセンサ固定部１０３の断面図である。

図１３に示すように、センサ固定部１０３は、腰ベルト１０２を保持する保持部１０３ａと、保持部１０３ａと連結され、ジャイロセンサ１２を保持する保持部１０３ｂとを備える。

保持部１０３ａは、腰ベルト１０２に沿って保持位置を調整可能に、腰ベルト１０２を保持する。保持部１０３ｂは、保持部１０３ａと連結部を介して保持部１０３ａと連結され、当接部４０が搭乗者の被検部位である腹部（被検者のへその上方）に当接するようにして、ジャイロセンサ１２を保持する。

保持部１０３ｂは、連結部により、保持部１０３ａに向かって閉じる向き（図１３に示す矢印の向き）に付勢されるように、すなわち、保持部１０３ｂが搭乗者に押し付けられる方向に付勢して設けられている。そのため、センサ固定部１０３が搭乗者に押し付けられると、保持部１０３ｂは図１３に示す矢印とは逆の方向に押し広げられる。そのため、保持部１０３ａと保持部１０３ｂとを連結する連結部の復元力により、当接部４０が適度な圧力で搭乗者の被検部位に当接する。

なお、図１２においては、腰ベルト１０２にセンサ固定部１０３が設置される例を用いて説明したが、腰ベルト１０２とセンサ固定部１０３とが一体的に設けられていてもよい。また、ジャイロセンサ１２がシートベルト１００に脱着可能に配置されていてもよい。

図１４は、ジャイロセンサ１２がシートベルト１００（腰ベルト１０２）に脱着可能に配置される場合の構成例を示す図である。

図１４においては、腰ベルト１０２を保持（挟持）するクリップ状のセンサ固定部１０４によりジャイロセンサ１２が保持される例を示している。

図１５は、図１４に示すＡ−Ａ’線に沿ったセンサ固定部１０４の断面図である。センサ固定部１０４は、腰ベルト１０２を挟持するクリップ部１０４ａと、ジャイロセンサ１２を保持する保持部１０４ｂとを備える。

クリップ部１０４ａは、ねじりバネ１０５により付勢され、回転軸１０６を中心に回動可能な一対の挟持片により腰ベルト１０２を挟持する。保持部１０４ｂは、クリップ部１０４ａが腰ベルトを挟持した状態で、当接部４０が搭乗者の被検部位である腹部（被検者のへその上方）に当接するようにして、ジャイロセンサ１２を保持する。

保持部１０４ｂは、連結部により、クリップ部１０４ａに向かって閉じる向き（図１５に示す矢印の向き）に付勢されるように、すなわち、保持部１０４ｂが搭乗者に押し付けられる方向に付勢して設けられている。そのため、センサ固定部１０４が搭乗者に押し付けられると、保持部１０４ｂは図１５に示す矢印とは逆の方向に押し広げられる。そのため、保持部１０４ｂと保持部１０４ｂとを連結する連結部の復元力により、当接部４０が適度な圧力で搭乗者の被検部位に当接する。

図１２及び図１４においては、ジャイロセンサ１２が娯楽装置用装備１００（センサ固定部１０３，１０４）の内部に設けられる例を示した（したがってジャイロセンサ１２を破線で示した）が、これに限られるものではない。ジャイロセンサ１２は、娯楽装置用装備１００の外部に、すなわち、娯楽装置用装備１００の表面から露出するように設けられていてもよい。特に、ジャイロセンサ１２が被検者の被検部位に当接する部分（当接部、当接面）は、娯楽装置用装備１００の表面から露出するように設けてもよい。

図１６は、生体情報測定装置１を備える娯楽装置用装備の他の構成例を示す図である。図１６においては、娯楽装置用装備２００が、ジェットコースターあるいは人が搭乗可能な筐体を備えたゲーム装置等の娯楽装置に着座した搭乗者を支持するシートである例を示している。

図１６に示すように、搭乗者が着座するシートとしての娯楽装置用装備２００は、着座した搭乗者の臀部から太腿部裏側部分を支持する着座部分であるシートクッション部２０１と、着座した搭乗者の背中部分を支持する背もたれ部分であるシートバック部２０２と、着座した搭乗者の頭部を支持するヘッドレスト部２０３とを備える。ジャイロセンサ１２は、シートクッション部２０１、シートバック部２０２およびヘッドレスト部２０３の少なくともいずれかに設けられる。図１６においては、シートクッション部２０１およびシートバック部２０２にジャイロセンサ１２が設けられている例を示している。ヘッドレスト部２０３にジャイロセンサ１２を設けない場合には、ヘッドレスト部２０３自体を設けない構成としてもよい。

ジャイロセンサ１２がシートクッション部２０１に設けられる場合、ジャイロセンサ１２は、着座した搭乗者の太腿部裏側部分に当接するように配置される。太腿部には、太腿動脈が通っている。シートクッション部２０１に設けられたジャイロセンサ１２は、太腿動脈の変動に伴う太腿部裏側の変動からモーションファクタを検知する。

ジャイロセンサ１２がシートバック部２０２に設けられる場合、ジャイロセンサ１２は、着座した搭乗者の胸部大動脈、又は腹部大動脈に対応する背中部分に当接するように配置される。シートバック部２０２に設けられたジャイロセンサ１２は、胸部大動脈、又は腹部大動脈の変動に伴う背中部分の変動からモーションファクタを検知する。

図１７は、図１６に示すＡ−Ａ’線に沿ったシートバック部２０２の断面図である。

ジャイロセンサ１２は、当接部４０が着座した搭乗者の背中部分に当接するように設けられている。ここで、ジャイロセンサ１２は、トーションバネ２０４により付勢され、回転軸２０５を中心に回動可能に設けられている。

図１７においては、ジャイロセンサ１２が娯楽装置用装備２００（シートバック部２０２）の内部に設けられる例を示したが、これに限られるものではない。ジャイロセンサ１２は、娯楽装置用装備２００（シートクッション部２０１、シートバック部２０２及びヘッドレスト部２０３）の外部に、すなわち、娯楽装置用装備２００の表面から露出するように設けられていてもよい。

図１８は、生体情報測定装置１を備える娯楽装置用装備の別の構成例を示す図である。図１８においては、娯楽装置用装備３００が、ジェットコースターあるいは人が搭乗可能な筐体を備えたゲーム装置等の娯楽装置の搭乗者の腕を支持するアームレストである例を示している。

図１８に示すように、アームレストとしての娯楽装置用装備３００は、着座した搭乗者の腕を支持する。娯楽装置用装備３００には、搭乗者が娯楽装置用装備３００（アームレスト）に腕を載置した状態で、搭乗者の手首部分に当接するようにセンサ部３０１が設けられている。手首部分には、橈骨動脈、及び尺骨動脈が通っている。センサ部３０１は、ジャイロセンサ１２を備えており、橈骨動脈、及び尺骨動脈の変動に伴う手首部分の変動からモーションファクタを検知する。このモーションファクタは、例えば、搭乗者の血圧の検知に用いられる。

図１９は、図１８に示すアームレストに設けられたセンサ部３０１によりモーションファクタを取得するための構成例を示す図である。

アームレストである娯楽装置用装備３００から突出するように、娯楽装置用装備３００に固定された固定部３０２が設けられている。固定部３０２には、ねじりコイルばね３０３を介して支持部材３０４が連結されている。支持部材３０４は、ねじりコイルばね３０３により、回転軸３０５を中心に回動可能に固定部３０２に連結されている。娯楽装置用装備３００および固定部３０２に接するように、搭乗者の手首を載置するための載置部３０６が設けられている。支持部材３０４は、一端部が載置部３０６から突出するように設けられている。そして、載置部３０６から突出する支持部材３０４の一端部の一面には、当接部４０が設けられ、他面にはジャイロセンサ１２が設けられている。載置部３０６は、アームレストである娯楽装置用装備３００と固定部３０２とが適切な角度で固定されるように接続する。

このような構成によれば、搭乗者が載置部３０６に手首部分を載置すると、載置部３０６から突出した当接部４０が搭乗者の手首部分と当接する。ジャイロセンサ１２は、当接部４０と当接する搭乗者の手首部分の変動からモーションファクタを検出する。そして、コントローラ１０は、ジャイロセンサ１２により検出されたモーションファクタから、生体情報として、例えば、搭乗者の血圧を測定する。アームレストである娯楽装置用装備３００を用いた生体情報の測定は、例えば、娯楽装置の運転の開始前、又は娯楽装置の運転中等に行われる。

このように、本実施形態に係る娯楽装置用装備１００〜３００によれば、娯楽装置の搭乗者が生体情報を測定するための特別な行為を行うことなく生体情報を測定することができる。なお、本実施形態に係る娯楽装置用装備１００〜３００によれば、シートへの着座、シートベルトの装着、アームレストへの腕の載置といった、娯楽装置に搭乗中に一般的に行われる行為により、生体情報を測定することができる。そのため、手軽に生体情報を測定することができる。

娯楽装置の搭乗者の生体情報を測定することで、例えば、テーマパークのアトラクション等において、搭乗者の興奮度に応じた演出等が可能となる。コントローラ１０は、ジャイロセンサ１２により検出されたモーションファクタに基づいて、生体情報として搭乗者の興奮度を検知し、検知した生体情報に応じた制御を行う。

図２０は、生体情報測定装置１による生体情報（興奮度）に応じた制御の動作例を示すフロー図である。なお、図２０においては、腰ベルト１０２にジャイロセンサ１２が設けられているものとする。

まず、コントローラ１０は、シートベルトが搭乗者に装着され、腰ベルト１０２に設けられたジャイロセンサ１２が正常に搭乗者の腹部に装着されたかを確認する。なお、コントローラ１０は、例えば、腰ベルト１０２に設けられたジャイロセンサ１２により検出されたモーションファクタから所定回数連続して安定した脈波を測定できているか否かに基づき、ジャイロセンサ１２が正常に装着されたか否かを確認する（ステップＳ３０１）。

コントローラ１０は、ジャイロセンサ１２により検出されたモーションファクタに基づき、体動、脈拍、呼吸などの生体情報を測定する（ステップＳ３０２）。

コントローラ１０は、生体情報を測定して所定時間が経過したか、または、所定数の生体情報のデータを取得したか否かを判定する（ステップＳ３０３）。

生体情報を測定して所定時間が経過するか、又は所定数の生体情報のデータを取得していない場合には（図２０のステップＳ３０３のＮｏ）、コントローラ１０は、ステップＳ３０２の処理に移行する。

生体情報を測定して所定時間が経過し、所定数の生体情報のデータを取得した場合には（図２０のステップＳ３０３のＹｅｓ）、コントローラ１０は、取得した生体情報に基づき、被検者である娯楽装置の搭乗者の興奮度を推定する（ステップＳ３０４）。

そして、コントローラ１０は、推定した搭乗者の興奮度に応じて、生体情報測定装置1を備える娯楽装置用装備が搭載された娯楽装置を制御する（ステップＳ３０５）。コントローラ１０は、例えば、搭乗者の興奮度が低い場合には、演出効果を高め、搭乗者の興奮度が非常に高い場合には、演出効果を抑制するといった制御を行う。演出効果を高めたり抑制したりする制御は、例えば、娯楽装置が備える音声出力部による音声出力、娯楽装置が備える表示部による表示、娯楽装置が備えるバイブレータによる振動、娯楽装置が備えるボディソニックによる体感音響振動、娯楽装置自体の動きなどを制御することができる。

その後、コントローラ１０は、シートベルトの装着が解除されたことを確認すると（ステップＳ３０６）、処理を終了する。なお、コントローラ１０は、例えば、腰ベルト１０２に配置されたジャイロセンサ１２からモーションファクタが得られなくなると、シートベルトの装着の解除を確認する。

図２１は、本開示の一実施形態に係る生体情報測定システムの概略構成を示す模式図である。図２１に示した一実施形態の生体情報測定システム４００は、娯楽装置用装備４１０と、外部装置４２０と、通信ネットワークを含む。

生体情報測定システム４００においては、娯楽装置用装備４１０は、ジェットコースターあるいは人が搭乗可能な筐体を備えたゲーム装置等の娯楽装置に搭載され、搭乗者を固定又は支持等するシートベルト、シート、アームレストなどの装備である。そして、娯楽装置用装備４１０は、搭乗者の所定部位の変動に起因するモーションファクタを検知する。このため、娯楽装置用装備４１０は、ジャイロセンサ１２を備えている。そして、娯楽装置用装備４１０は、（有線又は無線接続可能な）通信部を備え、検知したモーションファクタを、外部装置４２０に送信する。そして、生体情報測定システム４００においては、外部装置４２０は、受信したモーションファクタに基づいて、生体情報の測定に係る各種の演算を行う。このため、外部装置４２０は、コントローラ（例えばＣＰＵのようなプロセッサなど）をはじめとする、各種の必要な機能部を備えている。図２１においては、娯楽装置用装備４１０と外部装置４２０とは、無線通信により接続されることを想定しているが、生体情報測定システム４００は、このような構成に限定されない。例えば、娯楽装置用装備４１０と外部装置４２０との間は、所定のケーブルなどで、有線により接続してもよい。

このように、生体情報測定システム４００は、娯楽装置用装備４１０及び外部装置４２０を備えている。娯楽装置用装備４１０は、ジャイロセンサ１２を備えている。ここで、ジャイロセンサ１２は、娯楽装置用装備４１０が搭乗者の所定部位に当接している状態で、搭乗者の所定部位の変動に起因するモーションファクタを検知する。また、外部装置４２０は、上述のコントローラを備えている。尚、外部装置４２０は、人工知能機能、機械学習機能、ディープラーニング機能などを備え、娯楽装置用装備４１０から受信したモーションファクタに基づいて、統計的に得られるアルゴリズムにより生体情報の測定に係る各種の演算を行っても良い。

本開示を完全かつ明瞭に開示するためにいくつかの実施例に関し記載してきた。しかし、添付の請求項は、上記実施形態に限定されるべきものでなく、本明細書に示した基礎的事項の範囲内で当該技術分野の当業者が創作しうるすべての変形例及び代替可能な構成を具現化するように構成されるべきである。また、いくつかの実施形態に示した各要件は、自由に組み合わせが可能である。

例えば、本開示においては、生体情報測定装置１（コントローラ１０およびジャイロセンサ１２）を備える娯楽装置用装備及び生体情報測定システム４００について説明した。しかしながら、本開示の実施形態は、ジャイロセンサ１２を備える生体情報測定装置１による生体情報測定方法として実施されてもよい。この場合、当該方法においては、生体情報測定装置１が被検者である搭乗者の所定部位に押し当てられている状態で、被検者の所定部位の変動に起因するモーションファクタをジャイロセンサ１２により検知する。また、当該方法においては、このような状態で検知されたモーションファクタに基づいて、被検者の生体情報の測定処理を行う。また、本開示の実施形態は、生体情報測定装置１（コントローラ１０およびジャイロセンサ１２）を備える娯楽装置用装備を搭載する娯楽装置として実施されてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、生体情報測定装置１が当接部４０と支持部５０とを備えるとして説明したが、生体情報測定装置１は、支持部５０を備えなくてもよい。この場合、生体情報測定装置１の当接面の一部が被検部位とは異なる位置で被検者に当接することにより、当接部４０の被検部位に対する当接状態が支持される。

上記実施形態では、当接部４０が生体情報測定装置１に固定される場合について説明したが、当接部４０は、必ずしも生体情報測定装置１に直接的に固定されていなくてもよい。当接部４０は、生体情報測定装置１に固定して用いられる保持具に固定されてもよい。

１ 生体情報測定装置
１０ コントローラ
１１ 電源部
１２ ジャイロセンサ
１４ 表示部
１６ 音声出力部
１７ 通信部
１８ バイブレータ
１９ 弾性部材
２０ 記憶部
４０ 当接部
５０ 支持部
１００ 娯楽装置用装備（シートベルト）
１０１ 肩ベルト
１０２ 腰ベルト
１０３ センサ固定部
１０３ａ，１０３ｂ 保持部
１０４ センサ固定部
１０４ａ クリップ部
１０４ｂ 保持部
１０５ ねじりバネ
１０６ 回転軸
２００ 娯楽装置用装備（シート）
２０１ シートクッション部（着座部分）
２０２ シートバック部（背もたれ部分）
２０３ ヘッドレスト部
２０４ トーションバネ
２０５ 回転軸
３００ 娯楽装置用装備（アームレスト）
３０１ センサ部
３０２ 固定部
３０３ ねじりコイルばね
３０４ 支持部材
３０５ 回転軸
３０６ 載置部
４００ 生体情報測定システム
４１０ 娯楽装置用装備
４２０ 外部装置

Claims (20)

1. 娯楽装置の搭乗者の所定部位の変動を検知するジャイロセンサと、
   検知された前記変動に基づいて、前記搭乗者の生体情報の測定処理を行うコントローラと、
   を備える娯楽装置用装備。
2. 前記変動は、前記搭乗者の血管の動きにより生じる変動、前記搭乗者の呼吸により生じる変動、及び前記搭乗者の体動により生じる変動の少なくともいずれかを含む請求項１に記載の娯楽装置用装備。
3. 前記生体情報は、前記搭乗者の脈波、脈拍、呼吸、鼓動、脈波伝搬速度、及び血流量の少なくともいずれかに関する情報を含む請求項１または２に記載の娯楽装置用装備。
4. 前記コントローラは、前記生体情報に基づいて、前記搭乗者の体調、眠気、眠り、覚醒状態、心理状態、身体状態、感情、心身状態、精神状態、自律神経、ストレス状態、意識状態、血液成分、睡眠状態、呼吸状態、及び血圧の少なくともいずれかに関する情報を推定する請求項１から３のいずれか一項に記載の娯楽装置用装備。
5. 前記ジャイロセンサは、前記搭乗者と接触する位置に備えられている請求項１から４のいずれか一項に記載の娯楽装置用装備。
6. 前記ジャイロセンサは、着脱可能である請求項１から５のいずれか一項に記載の娯楽装置用装備。
7. 前記ジャイロセンサの位置が変更可能である請求項１から６のいずれか一項に記載の娯楽装置用装備。
8. 前記ジャイロセンサは、前記娯楽装置用装備の内部又は外部の少なくともいずれかに備えられている請求項１から７のいずれか一項に記載の娯楽装置用装備。
9. 前記娯楽装置用装備はシートベルトであり、
   前記ジャイロセンサは、前記シートベルトに備えられている請求項１から８のいずれか一項に記載の娯楽装置用装備。
10. 前記ジャイロセンサは、前記シートベルトの腰ベルトおよび肩ベルトの少なくともいずれかに備えられている請求項９に記載の娯楽装置用装備。
11. 前記娯楽装置用装備は、前記搭乗者が着座するシートであり、
    前記ジャイロセンサは、前記シートに備えられている請求項１から８のいずれか一項に記載の娯楽装置用装備。
12. 前記ジャイロセンサは、前記シートの背もたれ部分、着座部分、及びヘッドレスト部分の少なくともいずれかに備えられている請求項１１に記載の娯楽装置用装備。
13. 前記ジャイロセンサは、前記搭乗者の大動脈の変動により生じる前記所定部位の変動を検知する請求項９から１２のいずれか一項に記載の娯楽装置用装備。
14. 前記大動脈は、腹部大動脈及び胸部大動脈の少なくともいずれかを含む請求項１３に記載の娯楽装置用装備。
15. 前記娯楽装置用装備は、前記搭乗者の腕を支持するアームレストであり、
    前記ジャイロセンサは、前記アームレストに備えられている請求項１から８のいずれか一項に記載の娯楽装置用装備。
16. 前記ジャイロセンサは、前記搭乗者の橈骨動脈および尺骨動脈の少なくともいずれかの変動により生じる前記所定部位の変動を検知する請求項１５に記載の娯楽装置用装備。
17. 前記コントローラは、前記生体情報に応じて、前記娯楽装置を制御する請求項１から１６のいずれか一項に記載の娯楽装置用装備。
18. 請求項１から１７のいずれか一項に記載の娯楽装置用装備を備える娯楽装置。
19. ジャイロセンサにより娯楽装置の搭乗者の所定部位の変動を検知し、
    検知された前記変動に基づいて、前記搭乗者の生体情報の測定処理を行う生体情報測定方法。
20. 娯楽装置の搭乗者の所定部位の変動を検知するジャイロセンサを備える娯楽装置用装備と、
    検知された前記変動に基づいて、前記搭乗者の生体情報の測定処理を行うコントローラを備える外部装置と、
    を備える生体情報測定システム。

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