JP5443075B2 - ゲームシステム、生体光計測装置 - Google Patents
ゲームシステム、生体光計測装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5443075B2 JP5443075B2 JP2009155321A JP2009155321A JP5443075B2 JP 5443075 B2 JP5443075 B2 JP 5443075B2 JP 2009155321 A JP2009155321 A JP 2009155321A JP 2009155321 A JP2009155321 A JP 2009155321A JP 5443075 B2 JP5443075 B2 JP 5443075B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- player
- game
- light
- biological
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 38
- 210000003128 head Anatomy 0.000 claims description 37
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 37
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 35
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims description 34
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 210000004761 scalp Anatomy 0.000 claims description 26
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 claims description 25
- 230000003727 cerebral blood flow Effects 0.000 claims description 19
- 210000001652 frontal lobe Anatomy 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 18
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 15
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 claims 1
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 20
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 18
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 9
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 8
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 7
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 7
- 230000008451 emotion Effects 0.000 description 7
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 5
- 230000007177 brain activity Effects 0.000 description 5
- 210000004884 grey matter Anatomy 0.000 description 5
- 210000004709 eyebrow Anatomy 0.000 description 4
- 210000004885 white matter Anatomy 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 3
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 3
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 210000001175 cerebrospinal fluid Anatomy 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 210000004126 nerve fiber Anatomy 0.000 description 1
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 1
- 230000002360 prefrontal effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Description
前記生体光計測装置は、前記プレーヤの頭部に光を照射する光照射器と、前記照射された光の前記頭部における反射光を検出する光検出器と、前記検出した反射光の情報をデジタル信号に変換する変換器と、を有する。
前記ゲーム機は、ゲーム画面の表示を行う表示手段と、前記変換したデジタル信号の入力を受け付け、前記受け付けたデジタル信号に基づいて、前記プレーヤの脳血流および頭皮血流の時間的変化から脳および心臓の少なくとも1つの状態の情報を生成し、前記生成した情報を用いて、ゲーム進行の内容の決定、および、前記プレーヤの身体または心理の状態の前記表示手段への表示、の少なくとも1つを行いながら、ゲーム制御を行うゲーム制御部と、を有する。
そして、前記ゲーム制御部は、前記プレーヤの脳血流の時間的変化から、前記プレーヤの脳の前頭葉の賦活度を算出し、当該賦活度が所定値を超えていないと判定した場合、ゲーム進行の内容を決定するとき、その後のゲームの難易度を変える処理を行う。
その他の手段については後記する。
図1〜図3を参照しながら、本発明の生体光計測方法の一例と他の例に関する原理について説明する。なお、図1、図2は、株式会社日立メディコのカタログにおける図を引用したものである。
図4に示すように、本実施形態のゲームシステム1000は、ゲーム機1、および、ゲーム機1と接続される生体光計測装置2を備えて構成される。なお、ゲーム機1と生体光計測装置2の接続は、USB(Universal Serial Bus)ケーブルなどの有線によるものであっても良いし、あるいは、無線によるものであっても良い。
入力手段11は、プレーヤによって操作される手段であり、例えば、プレーヤの手によって操作されるコントローラである。
ゲーム制御部122は、記憶手段13に記憶された所定のプログラムに基づき、また、入力手段11からの入力信号と、生体光計測装置2の信号処理手段210(後記)から入力する生体信号とを用いて、ゲームの制御を行う。
表示手段14は、画像表示を行うものであり、例えば、液晶表示機により実現される。
なお、ゲーム機1は、その他に、音声出力手段など、他の構成を備えていても良い。
次に、ゲームシステム1000による処理について説明する(適宜図4参照)。なお、以下において、アンプ202,205,2051,208およびA/D206,2061,209の動作については、説明を適宜省略する。
その後、光検出器204と光検出器2041は、プレーヤ3の頭部からの反射光を検出する(ステップS3)。
その後、信号処理手段210は、その算出した情報を生体信号としてゲーム機1に送信する(ステップS5)。ここで、算出および送信する生体信号としては、例えば、前記したように、脳の前頭葉の賦活度、心拍数の変化、心拍におけるLF/HFの値などがある。
続いて、プレーヤ状態表示作成部124は、プレーヤの状態の表示を作成する(ステップS7:詳細は図8で後記)。
続いて、ゲーム制御部122は、ゲームが終了したか否かを判定し(ステップS9)、終了していなければ(No)、ステップS2〜S8の処理が繰り返され、終了していれば(Yes)、処理を終了する。
なお、ステップS6,S7の処理は、必ずしも両方を実行する必要はなく、いずれか一方の処理のみを実行するようにしても良い。
一方、ステップS61でNoの場合、まだ前頭葉はあまり活性化されていない、つまり、プレーヤ3の思考にまだ余裕があると推定できるので、ゲーム進行内容決定部123は、次のゲーム内容(プレーヤ3に与える課題)の難易度を上げると決定し、処理を終了する。
その後、プレーヤ状態表示作成部124は、判定した平静度とリラックス度などの情報に基づいて擬似プレーヤ表示を作成し(ステップS74:詳細は図9で後記)、処理を終了する。
次に、ゲーム機1の表示手段14に表示される画面の例について説明する。ここでは、表計算ゲームを例にとって説明する。なお、表計算ゲームとは、二次元表における最上行の各数字と最左列の各数字とを左上の演算子(ここでは加法演算子(+))を用いて演算し、その結果を該当する行と列の位置に書き込むゲームである。
次に、図10、図11を参照して、信号の補正について説明する。図10は、脳の前頭前野部分を計測中に一瞬眉が動いたときの状態を示したものである。波形aは、そのときの加速度検出手段207から得られた加速度の変化を示すグラフである。波形bは、信号処理手段210の出力値で眉の動きによって影響を受け偽信号を含んだ(つまり、補正前の)ヘモグロビン量の変化を示すグラフである。波形cは、信号処理手段210によって偽信号を除去した補正後のヘモグロビン量の変化を示すグラフである。グラフの横軸はいずれも時間(時刻)で、同座標位置は同じ時間(時刻)を示している。
その場合、ゲーム機1におけるゲーム制御部122は、生体光計測装置2から受け付けたデジタル信号(A/D206、A/D2061、A/D209が出力する信号)に基づいて、プレーヤ3の脳血流と頭皮血流との一方あるいは両方の時間的変化から脳および心臓の少なくとも1つの状態の情報を生成し、その生成した情報を用いて、ゲーム進行の内容の決定、および、プレーヤ3の状態の表示手段への表示、の少なくとも1つを行いながら、ゲーム制御を行うことができる。
例えば、左脳と右脳の脳血流を別々に計測して、左脳の脳血流に基づいて論理的思考に関する指標値を算出し、右脳の脳血流に基づいて図形や音楽の認識に関する指標値を算出するなどして、それらをゲーム進行の内容や表示に反映しても良い。また、前頭葉以外の他の部位を計測しても良いのは言うまでもない。
また、本実施形態では、光検出器が2つの場合について説明したが、光検出器が1つであっても、本発明は実現可能である。
その他、具体的な構成や処理について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
2 生体光計測装置
11 入力手段
12 制御手段
13 記憶手段
14 表示手段
3 プレーヤ
201 照射光制御手段
203 光照射器
204,2041 光検出器
207 加速度検出手段
210 信号処理手段
1000 ゲームシステム
Claims (5)
- プレーヤによって操作されるゲーム機と、前記ゲーム機と接続され、前記ゲーム機のプレーヤの頭部に取り付けられる生体光計測装置と、を備えるゲームシステムであって、
前記生体光計測装置は、
前記プレーヤの頭部に光を照射する光照射器と、
前記照射された光の前記頭部における反射光を検出する光検出器と、
前記検出した反射光の情報をデジタル信号に変換する変換器と、を有し、
前記ゲーム機は、
ゲーム画面の表示を行う表示手段と、
前記変換したデジタル信号の入力を受け付け、前記受け付けたデジタル信号に基づいて、前記プレーヤの脳血流および頭皮血流の時間的変化から脳および心臓の少なくとも1つの状態の情報を生成し、前記生成した情報を用いて、ゲーム進行の内容の決定、および、前記プレーヤの身体または心理の状態の前記表示手段への表示、の少なくとも1つを行いながら、ゲーム制御を行うゲーム制御部と、を有し、
前記ゲーム制御部は、
前記プレーヤの脳血流の時間的変化から、前記プレーヤの脳の前頭葉の賦活度を算出し、当該賦活度が所定値を超えていないと判定した場合、ゲーム進行の内容を決定するとき、その後のゲームの難易度を変える処理を行う
ことを特徴とするゲームシステム。 - 前記ゲーム制御部は、
前記脳および心臓の少なくとも1つの状態の情報として、脳の前頭葉の賦活度、心拍数の変化、および、心拍におけるLF(Low Frequency)/HF(High Frequency)の値のうち少なくとも1つを生成する
ことを特徴とする請求項1に記載のゲームシステム。 - ゲーム機のプレーヤの頭部に取り付けられ、前記ゲーム機におけるゲーム制御部において、ゲーム進行の内容の決定および前記プレーヤの身体または心理の状態の表示の少なくとも1つを行うために使用されるプレーヤの身体に関する生体信号を生成する生体光計測装置であって、
前記プレーヤの頭部に光を照射する光照射器と、
前記照射された光の前記頭部における反射光を検出する光検出器と、
前記検出した反射光に基づいて、前記プレーヤの脳血流および頭皮血流の時間的変化から脳および心臓の少なくとも1つの状態の情報を生成し、前記生成した情報を前記生体信号として前記ゲーム機に送信する信号処理手段と、を備え、
前記ゲーム制御部は、
前記信号処理手段から送信された前記生体信号に基づいて、前記プレーヤの脳血流の時間的変化から、前記プレーヤの脳の前頭葉の賦活度を算出し、当該賦活度が所定値を超えていないと判定した場合、ゲーム進行の内容を決定するとき、その後のゲームの難易度を変える処理を行う
ことを特徴とする生体光計測装置。 - 前記信号処理手段は、
前記脳および心臓の少なくとも1つの状態の情報として、脳の前頭葉の賦活度、心拍数の変化、および、心拍におけるLF(Low Frequency)/HF(High Frequency)の値のうち少なくとも1つを生成し、前記生成した情報を前記生体信号として前記ゲーム機に送信する
ことを特徴とする請求項3に記載の生体光計測装置。 - 前記生体光計測装置に生じた加速度に応じた加速度信号を出力する加速度検出手段と、
前記生体光計測装置に加速度が生じた場合の生体信号の変化に関する変化情報を記憶する記憶部と、をさらに備え、
前記信号処理手段は、前記加速度信号を用いて、前記記憶部に記憶された変化情報を参照して、前記生体信号の値を補正する
ことを特徴とする請求項3に記載の生体光計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009155321A JP5443075B2 (ja) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | ゲームシステム、生体光計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009155321A JP5443075B2 (ja) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | ゲームシステム、生体光計測装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011010714A JP2011010714A (ja) | 2011-01-20 |
JP2011010714A5 JP2011010714A5 (ja) | 2012-08-02 |
JP5443075B2 true JP5443075B2 (ja) | 2014-03-19 |
Family
ID=43590158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009155321A Active JP5443075B2 (ja) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | ゲームシステム、生体光計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5443075B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016002070A1 (ja) * | 2014-07-04 | 2016-01-07 | 株式会社タカラトミー | ゲーム装置 |
WO2016189701A1 (ja) | 2015-05-27 | 2016-12-01 | 一郎 宮井 | 脳活動フィードバックシステム |
JP7142237B2 (ja) | 2017-06-21 | 2022-09-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | アトラクション装置の制御方法およびアトラクションシステム |
WO2018235465A1 (ja) * | 2017-06-21 | 2018-12-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | アトラクション装置の制御方法およびアトラクションシステム |
WO2019124023A1 (ja) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 生体計測装置、生体計測方法、及び判定装置 |
JP7152520B2 (ja) * | 2018-05-25 | 2022-10-12 | トヨタ モーター ヨーロッパ | 人間の脳の知覚負荷及び刺激知覚のレベルを決定するシステム及び方法 |
CN116600706A (zh) * | 2020-12-25 | 2023-08-15 | 松下知识产权经营株式会社 | 生物体计测装置、生物体计测方法及计算机程序 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992021283A1 (en) * | 1991-06-06 | 1992-12-10 | Somanetics Corporation | Optical cerebral oximeter |
JPH06296757A (ja) * | 1992-06-30 | 1994-10-25 | D F C:Kk | コンピュータゲーム機用制御信号入力装置 |
CA2141144A1 (en) * | 1994-03-31 | 1995-10-01 | Joseph Desimone | Electronic game utilizing bio-signals |
JPH10314151A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-02 | Omron Corp | 吸光物質濃度計測装置の計測用プローブ |
JP2002172106A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-18 | Hitachi Ltd | 生体光計測法を用いた遊戯装置 |
JP3950634B2 (ja) * | 2001-01-31 | 2007-08-01 | 株式会社日立製作所 | 生体光計測法を用いた遊戯装置 |
JP5018105B2 (ja) * | 2007-01-25 | 2012-09-05 | 株式会社日立製作所 | 生体光計測装置 |
JP2009095380A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Shimadzu Corp | 光生体計測装置 |
JP5182856B2 (ja) * | 2007-12-05 | 2013-04-17 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 光計測装置 |
-
2009
- 2009-06-30 JP JP2009155321A patent/JP5443075B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011010714A (ja) | 2011-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5443075B2 (ja) | ゲームシステム、生体光計測装置 | |
US9946344B2 (en) | Functional near infrared spectroscopy based brain computer interface | |
JP6645828B2 (ja) | 個体の生物学的又は生化学的パラメータを非侵襲的にモニタする方法及びシステム | |
JP4031438B2 (ja) | 生体機能診断装置 | |
US8406838B2 (en) | Apparatus for evaluating biological function, a method for evaluating biological function, a living body probe, a living body probe mounting device, a living body probe support device and a living body probe mounting accessory | |
US20140221848A1 (en) | Biological information detecting device, biological information detecting method, and biological information detection program | |
JP2002172106A (ja) | 生体光計測法を用いた遊戯装置 | |
US20150126865A1 (en) | Ultrasonic probe and ultrasonic measuring device | |
JP2009032213A (ja) | 脳機能計測による外部環境制御装置 | |
CN107961135A (zh) | 康复训练系统 | |
US9125626B2 (en) | Light measurement device | |
JP5578515B2 (ja) | 生体情報処理プログラム、生体情報処理装置、生体情報処理方法および生体情報処理システム | |
JP2012081063A (ja) | ゲームシステム、プログラム、及び、情報記憶媒体 | |
JP5662700B2 (ja) | 生体光計測装置及び生体光計測方法 | |
KR20160138682A (ko) | 복합 생체신호를 이용한 능동형 스피닝 트레이닝 시스템 | |
JP7141680B2 (ja) | 情報処理装置、情報処理システム及びプログラム | |
JP6029236B2 (ja) | 生体機能診断装置及びプログラム | |
US10835169B2 (en) | Brain function index computing device and brain function index computing method | |
JP7147623B2 (ja) | 脳血流量の特徴量の抽出方法 | |
JP6066451B2 (ja) | 生体情報検出装置及び生体情報検出方法、生体情報検出プログラム | |
JP6008099B2 (ja) | 脳活動状態解析装置、脳活動状態解析方法、及び脳活動状態解析プログラム | |
JP6868105B2 (ja) | データ取得方法 | |
JPH09308770A (ja) | 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 | |
JP5733117B2 (ja) | 脳活動状態解析装置、リハビリテーション補助装置、思念制御型駆動装置、思念制御型表示装置、測定ポイント選択方法、測定ポイント選択プログラム | |
Caldas et al. | Behavioral and Psychophysiological Measures of Engagement During Dynamic Difficulty Adjustment in Immersive Virtual Reality. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120618 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120618 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131119 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5443075 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |