JPH06296757A - コンピュータゲーム機用制御信号入力装置 - Google Patents
コンピュータゲーム機用制御信号入力装置Info
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- JPH06296757A JPH06296757A JP4172393A JP17239392A JPH06296757A JP H06296757 A JPH06296757 A JP H06296757A JP 4172393 A JP4172393 A JP 4172393A JP 17239392 A JP17239392 A JP 17239392A JP H06296757 A JPH06296757 A JP H06296757A
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- game
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- A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
- A61B5/291—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electroencephalography [EEG]
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- A63F2300/80—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game specially adapted for executing a specific type of game
- A63F2300/8029—Fighting without shooting
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- A63F2300/00—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game
- A63F2300/80—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game specially adapted for executing a specific type of game
- A63F2300/807—Role playing or strategy games
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、コンピュータゲーム機用制御信号
入力装置に関し、脳波などの生体信号を解析し、その結
果に基づいてゲームの制御信号を形成するようにしたコ
ンピュータゲーム機用制御信号入力装置を提供すること
を目的とする。 【構成】 生体信号処理部１０３が、センサにより検出
した生体信号を分析し、前記分析の結果に基づいて前記
生体信号について複数の周波数成分ごとの信号成分を求
め、前記複数の周波数成分ごとの信号成分について所定
の処理を行うことにより前記生体信号の状態を求め、前
記状態に応じて所定のゲーム制御信号を形成し、前記ゲ
ーム制御信号を切換部１０２を介してゲーム機本体１０
４に送出する。
入力装置に関し、脳波などの生体信号を解析し、その結
果に基づいてゲームの制御信号を形成するようにしたコ
ンピュータゲーム機用制御信号入力装置を提供すること
を目的とする。 【構成】 生体信号処理部１０３が、センサにより検出
した生体信号を分析し、前記分析の結果に基づいて前記
生体信号について複数の周波数成分ごとの信号成分を求
め、前記複数の周波数成分ごとの信号成分について所定
の処理を行うことにより前記生体信号の状態を求め、前
記状態に応じて所定のゲーム制御信号を形成し、前記ゲ
ーム制御信号を切換部１０２を介してゲーム機本体１０
４に送出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータゲーム機
用制御信号入力装置に関し、特に、脳波などの生体信号
をゲームの制御信号として用いるコンピュータゲーム機
用制御信号入力装置に関する。
用制御信号入力装置に関し、特に、脳波などの生体信号
をゲームの制御信号として用いるコンピュータゲーム機
用制御信号入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のコンピュータゲーム機、特に代表
的なテレビ画面上でのゲームを行う個人あるいは複数人
による競技用コンピュータゲーム機は、ゲーム機本体と
ゲームのスイッチ入力部（以下，ジョイパッドという）
とで構成されている。更に、このようなゲーム機では、
ゲームの制御信号（入力信号）はジョイパッドのボタン
を人間が押すことによって形成されるように構成され
る。
的なテレビ画面上でのゲームを行う個人あるいは複数人
による競技用コンピュータゲーム機は、ゲーム機本体と
ゲームのスイッチ入力部（以下，ジョイパッドという）
とで構成されている。更に、このようなゲーム機では、
ゲームの制御信号（入力信号）はジョイパッドのボタン
を人間が押すことによって形成されるように構成され
る。
【０００３】ジョイパッドの十字型のボタンを上方向に
押すと、例えば、テレビ画面上に表示されたキャラクタ
が画面の上方向にジャンプし、障害物等を回避する。こ
のように、「人間がボタンを押す」ことにより、例え
ば、「キャラクタがジャンプする」という如きゲームの
制御が行われる。
押すと、例えば、テレビ画面上に表示されたキャラクタ
が画面の上方向にジャンプし、障害物等を回避する。こ
のように、「人間がボタンを押す」ことにより、例え
ば、「キャラクタがジャンプする」という如きゲームの
制御が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のコンピュータゲ
ーム機においては、前述の如く、人間がジョイパッドの
ボタンを押すことによってゲームが進行する。従って、
ゲームの上手下手は殆ど手指の運動神経に依存してしま
う。また、体の不自由な人はコンピュータゲームを楽し
むことができにくい。更に、ゲームをしている人間の集
中度や興奮度がゲームの進行や結果にあまり影響しにく
い。従って、例えばゴルフゲームのようなシミュレーシ
ョンゲームにおいては、精神的要素が大きいゴルフのよ
うなスポーツをシミュレートしているにも拘わらずその
精神状態が反映されにくいので、実際にゴルフをしてい
る感覚が味わえない。
ーム機においては、前述の如く、人間がジョイパッドの
ボタンを押すことによってゲームが進行する。従って、
ゲームの上手下手は殆ど手指の運動神経に依存してしま
う。また、体の不自由な人はコンピュータゲームを楽し
むことができにくい。更に、ゲームをしている人間の集
中度や興奮度がゲームの進行や結果にあまり影響しにく
い。従って、例えばゴルフゲームのようなシミュレーシ
ョンゲームにおいては、精神的要素が大きいゴルフのよ
うなスポーツをシミュレートしているにも拘わらずその
精神状態が反映されにくいので、実際にゴルフをしてい
る感覚が味わえない。
【０００５】本発明は、脳波などの生体信号を解析し、
その結果に基づいてゲームの制御信号を形成するように
したコンピュータゲーム機用制御信号入力装置を提供す
ることを目的とする。
その結果に基づいてゲームの制御信号を形成するように
したコンピュータゲーム機用制御信号入力装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図を示す。本発明によるコンピュータゲーム機用制御信
号入力装置は生体信号処理部１０３を備える。
図を示す。本発明によるコンピュータゲーム機用制御信
号入力装置は生体信号処理部１０３を備える。
【０００７】生体信号処理部１０３は、センサにより検
出した生体信号を分析し、この分析の結果に基づいて前
記生体信号について複数の周波数成分ごとの信号成分を
求め、前記複数の周波数成分ごとの信号成分について所
定の処理を行うことにより前記生体信号の状態を求め、
前記状態に応じて所定のゲーム制御信号を形成する手段
である。
出した生体信号を分析し、この分析の結果に基づいて前
記生体信号について複数の周波数成分ごとの信号成分を
求め、前記複数の周波数成分ごとの信号成分について所
定の処理を行うことにより前記生体信号の状態を求め、
前記状態に応じて所定のゲーム制御信号を形成する手段
である。
【０００８】生体信号処理部１０３から出力されたゲー
ム制御信号は、切換部１０２を介してゲーム機本体１０
４へ送られる。切換部１０２は、通常の手指による入力
手段であるジョイパッド１０１からの信号（ジョイパッ
ド信号）と生体信号処理部１０３からのゲーム制御信号
とを、オア論理をとるか適宜切り換えるかしてこれらを
ゲーム機本体１０４へ送る。
ム制御信号は、切換部１０２を介してゲーム機本体１０
４へ送られる。切換部１０２は、通常の手指による入力
手段であるジョイパッド１０１からの信号（ジョイパッ
ド信号）と生体信号処理部１０３からのゲーム制御信号
とを、オア論理をとるか適宜切り換えるかしてこれらを
ゲーム機本体１０４へ送る。
【０００９】
【作用】ゲーム制御信号は、生体信号処理部１０３によ
り生体信号に基づいて形成される。このゲーム制御信号
は、切換部１０２を介してゲーム機本体１０４へ送ら
れ、ゲームを制御するために用いられる。これにより、
人間がジョイパッド１０１のボタンを押すことなく、脳
波等の生体信号の状態によりゲームを行うことが可能と
なる。
り生体信号に基づいて形成される。このゲーム制御信号
は、切換部１０２を介してゲーム機本体１０４へ送ら
れ、ゲームを制御するために用いられる。これにより、
人間がジョイパッド１０１のボタンを押すことなく、脳
波等の生体信号の状態によりゲームを行うことが可能と
なる。
【００１０】従って、運動神経が衰えた人でもゲームに
勝つことができ、体の不自由な人もゲームを楽しむこと
ができる。また、ゲームをしている人間の集中度等をゲ
ームの結果に反映させることができる。例えば、前述の
ゴルフゲームにおいては、集中度が高い（そのような生
体信号が発せられている）場合にはボールの方向性が安
定する（真っ直ぐに飛ぶ）ようにゲーム制御信号を形成
し、逆に、集中度が低い（興奮状態にある）場合にはボ
ールの方向性が不安定となる（スライス又はフックす
る）ようにゲーム制御信号を形成する。これにより、実
際にゴルフをしている感覚を味わうことができる。
勝つことができ、体の不自由な人もゲームを楽しむこと
ができる。また、ゲームをしている人間の集中度等をゲ
ームの結果に反映させることができる。例えば、前述の
ゴルフゲームにおいては、集中度が高い（そのような生
体信号が発せられている）場合にはボールの方向性が安
定する（真っ直ぐに飛ぶ）ようにゲーム制御信号を形成
し、逆に、集中度が低い（興奮状態にある）場合にはボ
ールの方向性が不安定となる（スライス又はフックす
る）ようにゲーム制御信号を形成する。これにより、実
際にゴルフをしている感覚を味わうことができる。
【００１１】
【実施例】図２乃至図４を用いて、本発明の実施例につ
いて説明する。この実施例は、生体信号として人間の脳
波を用いた例である。
いて説明する。この実施例は、生体信号として人間の脳
波を用いた例である。
【００１２】脳波は、人体の頭部表面の電位の変化（ピ
ーク・ツー・ピークで５〜２０μＶ）を周波数でとら
え、医学的に分類したものであり、0.１〜３０Hzをδ
（デルタ）、θ（シータ）、α（アルファ）、β（ベー
タ）の４つの帯域に分類している。
ーク・ツー・ピークで５〜２０μＶ）を周波数でとら
え、医学的に分類したものであり、0.１〜３０Hzをδ
（デルタ）、θ（シータ）、α（アルファ）、β（ベー
タ）の４つの帯域に分類している。
【００１３】それぞれの脳波帯域は、心理学的に下記の
ように意味づけられている。 デルタ波：0.１〜３Hz。睡眠状態。 無意識な状態や深い睡眠時に現れる脳波。 シータ波：４〜７Hz。ねむけの状態。 眠りと意識の間のまどろみ状態やリラックスした時に現
れる脳波。 アルファ波：８〜１３Hz。脳が集中している状態。 イメージがあり脳がもっとも効率よく働く時に現れる脳
波。 ベータ波：１４〜３０Hz。緊張状態。 外界からの情報に対応したり、心配事、恐怖、興奮など
日常生活を送っている時に現れる脳波。
ように意味づけられている。 デルタ波：0.１〜３Hz。睡眠状態。 無意識な状態や深い睡眠時に現れる脳波。 シータ波：４〜７Hz。ねむけの状態。 眠りと意識の間のまどろみ状態やリラックスした時に現
れる脳波。 アルファ波：８〜１３Hz。脳が集中している状態。 イメージがあり脳がもっとも効率よく働く時に現れる脳
波。 ベータ波：１４〜３０Hz。緊張状態。 外界からの情報に対応したり、心配事、恐怖、興奮など
日常生活を送っている時に現れる脳波。
【００１４】また、例えばアルファ波をパラメータとし
た場合、アルファ波が全体の７５％以上発生している状
態をアルファ波優位型、５０％〜７０％の発生状態をア
ルファ波準優位型、２５％〜５０％の発生状態を混合ア
ルファ波型、０〜２５％の発生状態をアルファ波劣勢型
と呼ぶ。これにより、脳波（生体信号）の状態を示し得
る。
た場合、アルファ波が全体の７５％以上発生している状
態をアルファ波優位型、５０％〜７０％の発生状態をア
ルファ波準優位型、２５％〜５０％の発生状態を混合ア
ルファ波型、０〜２５％の発生状態をアルファ波劣勢型
と呼ぶ。これにより、脳波（生体信号）の状態を示し得
る。
【００１５】図２は主に生体信号処理部１０３の構成を
示す。図中の符号１０は被検者の頭、１１は鼻、１２，
１３は耳、１４，１５，１６…はセンサ、２１，２２，
２３…は１セット分のユニット、３１は差動アンプ、３
２はローパス・フィルタ（カット・オフ周波数３０H
z）、３３はハイパス・フィルタ（カット・オフ周波数
0.１Hz）、３４はサンプリング部、３５はホトカプラ、
３６はコンピュータを表している。
示す。図中の符号１０は被検者の頭、１１は鼻、１２，
１３は耳、１４，１５，１６…はセンサ、２１，２２，
２３…は１セット分のユニット、３１は差動アンプ、３
２はローパス・フィルタ（カット・オフ周波数３０H
z）、３３はハイパス・フィルタ（カット・オフ周波数
0.１Hz）、３４はサンプリング部、３５はホトカプラ、
３６はコンピュータを表している。
【００１６】従って、生体信号処理部１０３は、１つの
コンピュータ３６と、１又は複数のユニット２１，２
１，２３…と、各ユニット２１等が各々備えるセンサ１
４，１５，１６…とからなる。例えば、ユニット２１等
の数は、センサ１４、１５、１６…の数と同時にゲーム
をすることができる人数との積になる。
コンピュータ３６と、１又は複数のユニット２１，２
１，２３…と、各ユニット２１等が各々備えるセンサ１
４，１５，１６…とからなる。例えば、ユニット２１等
の数は、センサ１４、１５、１６…の数と同時にゲーム
をすることができる人数との積になる。
【００１７】耳から得た一方の交番信号は差動アンプ３
１に導かれる。ローパス・フィルタ３２とハイパス・フ
ィルタ３３とは、差動アンプ３１からの差分信号中の0.
１Hzから３０Hzまでの周波数帯の成分を抽出する。
１に導かれる。ローパス・フィルタ３２とハイパス・フ
ィルタ３３とは、差動アンプ３１からの差分信号中の0.
１Hzから３０Hzまでの周波数帯の成分を抽出する。
【００１８】サンプリング部３４は、抽出された信号に
ついてサンプリングを行いＡ／Ｄ変換する。その結果
は、ホトカプラ３５を介して、コンピュータ３６に導か
れ、複数の周波数成分（例えば１Hz幅毎）の信号成分が
抽出される。
ついてサンプリングを行いＡ／Ｄ変換する。その結果
は、ホトカプラ３５を介して、コンピュータ３６に導か
れ、複数の周波数成分（例えば１Hz幅毎）の信号成分が
抽出される。
【００１９】この信号成分は、周知の脳波をリアルタイ
ムにて分析する技術、例えば雑誌 "BYTE" 1988年７月号
(JULY 1988. BYTE) PP.289〜296 に記述される "COMPUT
ERSON THE BRAIN by Steve Ciarcia"に示される如く、
得られた脳波信号について高速フーリエ変換（ＦＦＴ）
処理を行うことにより、抽出している。
ムにて分析する技術、例えば雑誌 "BYTE" 1988年７月号
(JULY 1988. BYTE) PP.289〜296 に記述される "COMPUT
ERSON THE BRAIN by Steve Ciarcia"に示される如く、
得られた脳波信号について高速フーリエ変換（ＦＦＴ）
処理を行うことにより、抽出している。
【００２０】図３はＦＦＴ処理を行う構成を示す。図中
の符号１−１はチャネル１信号、１−２はチャネル２信
号、２はＦＦＴ処理部、３はスケヤ・ルート参照テーブ
ル、４はサイン・コサイン参照テーブル、５−１は左脳
波パワー成分アレイ、５−２は左脳波フェーズ成分アレ
イ、６−１は右脳波パワー成分アレイ、６−２は右脳波
フェーズ成分アレイを表している。
の符号１−１はチャネル１信号、１−２はチャネル２信
号、２はＦＦＴ処理部、３はスケヤ・ルート参照テーブ
ル、４はサイン・コサイン参照テーブル、５−１は左脳
波パワー成分アレイ、５−２は左脳波フェーズ成分アレ
イ、６−１は右脳波パワー成分アレイ、６−２は右脳波
フェーズ成分アレイを表している。
【００２１】ＦＦＴ処理部２においては、左脳波サンプ
ル信号列と右脳波サンプル信号列とを受け取り、平方根
の値を得るテーブル３やサイン・コサインの値を得るテ
ーブル４を索引しつつ、高速フーリエ変換を行い、図示
の各成分アレイ５，６を生成する。
ル信号列と右脳波サンプル信号列とを受け取り、平方根
の値を得るテーブル３やサイン・コサインの値を得るテ
ーブル４を索引しつつ、高速フーリエ変換を行い、図示
の各成分アレイ５，６を生成する。
【００２２】なお、現在では、高速フーリエ変換ではな
く、より高速に生体信号をリアルタイムにて分析する技
術が開発されているので、高速フーリエ変換に代えてこ
の技術を用いることによって信号成分の抽出を行っても
よい。
く、より高速に生体信号をリアルタイムにて分析する技
術が開発されているので、高速フーリエ変換に代えてこ
の技術を用いることによって信号成分の抽出を行っても
よい。
【００２３】以上の処理により、脳波を分析して所定の
周波数帯域を抽出し、これについて各周波数成分ごとの
信号成分を得ることができる。次に、コンピュータ３６
は、ゲーム制御信号を形成するために、所定の処理によ
り脳波の状態を求める。即ち、脳波が、アルファ波優位
型（集中状態に対応する）、ベータ波優位型（興奮状態
に対応する）、シータ波優位型（リラックス状態に対応
する）のいずれの状態にあるかを求める。このために、
例えば
周波数帯域を抽出し、これについて各周波数成分ごとの
信号成分を得ることができる。次に、コンピュータ３６
は、ゲーム制御信号を形成するために、所定の処理によ
り脳波の状態を求める。即ち、脳波が、アルファ波優位
型（集中状態に対応する）、ベータ波優位型（興奮状態
に対応する）、シータ波優位型（リラックス状態に対応
する）のいずれの状態にあるかを求める。このために、
例えば
【００２４】
【数１】
【００２５】が求められる。この式において、分母は全
周波数成分（0.１Hz〜３０Hz）についての信号成分の総
和であり、分子はアルファ波帯域の周波数成分（８Hz〜
１３Hz）についての信号成分の総和である。即ち、Ｐは
全信号成分の積分に対するアルファ波の信号成分の積分
の比率を表す。例えば、Ｐ≧0.７５である場合、アルフ
ァ波優位型であるということができる。
周波数成分（0.１Hz〜３０Hz）についての信号成分の総
和であり、分子はアルファ波帯域の周波数成分（８Hz〜
１３Hz）についての信号成分の総和である。即ち、Ｐは
全信号成分の積分に対するアルファ波の信号成分の積分
の比率を表す。例えば、Ｐ≧0.７５である場合、アルフ
ァ波優位型であるということができる。
【００２６】ベータ波、シータ波についても同様の処理
を行うことにより、ベータ波優位型かシータ波優位型か
を定めることができる。なお、デルタ波は睡眠状態であ
るので今の所考慮しないものとしている。更に、アルフ
ァ波、ベータ波、シータ波の信号状態を組合わせて、所
定の制御信号を得るようにしてもよい。
を行うことにより、ベータ波優位型かシータ波優位型か
を定めることができる。なお、デルタ波は睡眠状態であ
るので今の所考慮しないものとしている。更に、アルフ
ァ波、ベータ波、シータ波の信号状態を組合わせて、所
定の制御信号を得るようにしてもよい。
【００２７】この積分比率によって優位型を定める手段
によれば、信号成分の絶対量（の総和）によって優位型
を定める手段に比べて、より正しく優位型を設定でき
る。即ち、絶対量によれば測定条件の影響を受け易く不
安定となるが、積分比率によればこのような不都合を回
避できる。
によれば、信号成分の絶対量（の総和）によって優位型
を定める手段に比べて、より正しく優位型を設定でき
る。即ち、絶対量によれば測定条件の影響を受け易く不
安定となるが、積分比率によればこのような不都合を回
避できる。
【００２８】また、このような積分比率による手段に変
えて、
えて、
【００２９】
【数２】
【００３０】を求めてもよい。この式は、アルファ波帯
域の周波数成分（８Hz〜１３Hz）についての信号成分の
うちの最大値をアルファ波のピーク（値）とすることを
示す。ベータ波、シータ波についても同様の処理を行う
ことにより、ベータ波のピーク、シータ波のピークを求
めることができる。
域の周波数成分（８Hz〜１３Hz）についての信号成分の
うちの最大値をアルファ波のピーク（値）とすることを
示す。ベータ波、シータ波についても同様の処理を行う
ことにより、ベータ波のピーク、シータ波のピークを求
めることができる。
【００３１】次に、アルファ波、ベータ波及びシータ波
のピークを夫々α，β及びθとし、 Ｐ′＝α／（α＋β＋θ） を求める。即ち、各ピークの総和に対するアルファ波の
ピークの比率Ｐ′を求める。例えば、Ｐ′≧0.７５であ
る場合、アルファ波優位型であるということができる。
ベータ波、シータ波についても同様の処理を行うことに
より、ベータ波優位型かシータ波優位型かを定めること
ができる。
のピークを夫々α，β及びθとし、 Ｐ′＝α／（α＋β＋θ） を求める。即ち、各ピークの総和に対するアルファ波の
ピークの比率Ｐ′を求める。例えば、Ｐ′≧0.７５であ
る場合、アルファ波優位型であるということができる。
ベータ波、シータ波についても同様の処理を行うことに
より、ベータ波優位型かシータ波優位型かを定めること
ができる。
【００３２】このピーク比率によって優位型を定める手
段によれば、積分比率によって優位型を定める手段に比
べて、より正しく優位型を設定できる。即ち、積分比率
によればフィルタバンク特性の影響を受けるが、ピーク
比率によればこの影響を排除できる。
段によれば、積分比率によって優位型を定める手段に比
べて、より正しく優位型を設定できる。即ち、積分比率
によればフィルタバンク特性の影響を受けるが、ピーク
比率によればこの影響を排除できる。
【００３３】次に、コンピュータ３６は、以上により求
めた脳波の状態に応じて所定のゲーム制御信号を形成す
る。現在テレビ画面上で行うゲームには、大きくわけて
ロールプレイングゲーム、シューティングゲーム、アク
ションゲーム、シミュレーションゲーム等がある。それ
ぞれ生体信号を利用し下記のようなゲーム制御を行うよ
うに信号形成する。
めた脳波の状態に応じて所定のゲーム制御信号を形成す
る。現在テレビ画面上で行うゲームには、大きくわけて
ロールプレイングゲーム、シューティングゲーム、アク
ションゲーム、シミュレーションゲーム等がある。それ
ぞれ生体信号を利用し下記のようなゲーム制御を行うよ
うに信号形成する。
【００３４】Ａ：ロールプレイングゲームの場合の制御 選択要求があった場合、一般的には３者選択でゲームの
展開が変わりゴールへと近づくが、本発明では選択の際
の集中度に応じて考えて選択したか又は偶然に選択した
かを判断する。そして、その後のゲーム展開を変え、た
とえ正しい選択をしたとしても宝物や武器の内容を集中
度に応じて変えるように制御する。 集中状態（アルファ優位） ・自分の強さのレベルアップが良く（早く）なる。 ・度合いによって武器の強さが変化する。 ・宝物のある場所のヒントを教えてくれる回数が増え
る。 興奮状態（ベータ優位） ・強い敵が現れる。 ・持っている武器が弱くなる。 リラックス状態（シータ優位） ・リラックスしてしまうと敵に簡単にやられてしまう。
展開が変わりゴールへと近づくが、本発明では選択の際
の集中度に応じて考えて選択したか又は偶然に選択した
かを判断する。そして、その後のゲーム展開を変え、た
とえ正しい選択をしたとしても宝物や武器の内容を集中
度に応じて変えるように制御する。 集中状態（アルファ優位） ・自分の強さのレベルアップが良く（早く）なる。 ・度合いによって武器の強さが変化する。 ・宝物のある場所のヒントを教えてくれる回数が増え
る。 興奮状態（ベータ優位） ・強い敵が現れる。 ・持っている武器が弱くなる。 リラックス状態（シータ優位） ・リラックスしてしまうと敵に簡単にやられてしまう。
【００３５】Ｂ：シューティングゲームの場合の制御 集中状態（アルファ優位） ・自機から弾がでる及び弾が連射される。 ・武器のパワーがあがる。 ・防御壁ができる。 ・敵が弱くなる。 興奮状態（ベータ優位） ・自機から弾がでなくなる。 ・武器のパワーが下がる。 ・防御壁が消えていく。 ・敵が強くなる。 ・狙いが定まらなくなる。 リラックス状態（シータ優位） ・全体のゲーム展開がスローになる。 ・味方が増える。
【００３６】Ｃ：アクションゲームの場合の制御 ゲームジャンルの中で最も多いのがアクションゲームで
ある。画面的には固定画面よりスクロールするものが多
く発売されている。 集中状態（アルファ優位） ・自分に力がつきジャンプ力、攻撃力が増し動きが機敏
になる。 ・敵の数が少なくなる。 興奮状態（ベータ優位） ・敵の数と攻撃力が増す。 ・自分の攻撃力等が弱まる。 リラックス状態（シータ優位） ・自分の動きがにぶくなるが狙いが正確になる。
ある。画面的には固定画面よりスクロールするものが多
く発売されている。 集中状態（アルファ優位） ・自分に力がつきジャンプ力、攻撃力が増し動きが機敏
になる。 ・敵の数が少なくなる。 興奮状態（ベータ優位） ・敵の数と攻撃力が増す。 ・自分の攻撃力等が弱まる。 リラックス状態（シータ優位） ・自分の動きがにぶくなるが狙いが正確になる。
【００３７】Ｄ：シミュレーションゲームの場合の制御 シミュレーションゲームにはスポーツやカーレースをシ
ミュレートするものが多い。そのうちの１つであるゴル
フゲームにおいては、ゴルフボールを打つ場合、従来は
スイッチを指で押すタイミングによってゲームの展開が
変化するが、本発明では集中状態をその度合いとして制
御信号を入力し、プレイヤーの集中度（例えばイメー
ジ）によってゴルフボールのパフォーマンスを変えてし
まうように制御する。 集中状態（アルファ優位） ・ボールの方向性が安定する（真っすぐ飛ぶ）。 ・飛距離がクラブの最大距離まで伸びる。 ・アルファ波の度合いで飛距離に差ができる。 興奮状態（ベータ優位） ・方向性が不安定で度合いによってボールがスライスし
たりフックしたりする。 ・飛距離がでず、度合いによってトップしたりダフった
りする。
ミュレートするものが多い。そのうちの１つであるゴル
フゲームにおいては、ゴルフボールを打つ場合、従来は
スイッチを指で押すタイミングによってゲームの展開が
変化するが、本発明では集中状態をその度合いとして制
御信号を入力し、プレイヤーの集中度（例えばイメー
ジ）によってゴルフボールのパフォーマンスを変えてし
まうように制御する。 集中状態（アルファ優位） ・ボールの方向性が安定する（真っすぐ飛ぶ）。 ・飛距離がクラブの最大距離まで伸びる。 ・アルファ波の度合いで飛距離に差ができる。 興奮状態（ベータ優位） ・方向性が不安定で度合いによってボールがスライスし
たりフックしたりする。 ・飛距離がでず、度合いによってトップしたりダフった
りする。
【００３８】以上の他に、テニスゲームや野球ゲーム等
に応用ができ、より実際のプレイをしている感覚が味わ
える。コンピュータ３６は、脳波の状態に応じて以上の
如き制御を行うようにゲーム制御信号を形成し、これを
生体信号処理部１０３の出力としてゲーム機本体１０４
に送る。
に応用ができ、より実際のプレイをしている感覚が味わ
える。コンピュータ３６は、脳波の状態に応じて以上の
如き制御を行うようにゲーム制御信号を形成し、これを
生体信号処理部１０３の出力としてゲーム機本体１０４
に送る。
【００３９】生体信号処理部１０３を構成するコンピュ
ータ３６は、図１において、生体信号処理部１０３側に
設けてもよく、また、ゲーム機本体１０４内に設けても
よい。前者の場合切換部１０２はコンピュータ３６とゲ
ーム機本体１０４との間に設けられ、後者の場合切換部
１０２はホトカプラ３５とコンピュータ３６との間に設
けられる。
ータ３６は、図１において、生体信号処理部１０３側に
設けてもよく、また、ゲーム機本体１０４内に設けても
よい。前者の場合切換部１０２はコンピュータ３６とゲ
ーム機本体１０４との間に設けられ、後者の場合切換部
１０２はホトカプラ３５とコンピュータ３６との間に設
けられる。
【００４０】切換部１０２を設けるのは、以下の理由に
よる。即ち、現在のゲーム機のジョイパッド信号は、パ
ラレル又はシリアル信号によりゲーム機本体１０４に送
られ、およそ１７ms毎にゲーム機本体１０４のＣＰＵが
その信号を読みにくることによって（制御信号として）
ゲームの展開を変えている。信号の本数は８種〜１５種
程度で１回のデータ入力量もこれによって制約されてし
まう。
よる。即ち、現在のゲーム機のジョイパッド信号は、パ
ラレル又はシリアル信号によりゲーム機本体１０４に送
られ、およそ１７ms毎にゲーム機本体１０４のＣＰＵが
その信号を読みにくることによって（制御信号として）
ゲームの展開を変えている。信号の本数は８種〜１５種
程度で１回のデータ入力量もこれによって制約されてし
まう。
【００４１】本発明では、この８〜１５本の信号ライン
に最大１０３０の制御信号をのせるため、この本数では
不足である。そこで、どのゲーム機のジョイパッド信号
でも、上下の指令スイッチが機械的に同時にＯＮにはな
り得ないことに注目して、例えば上方向及び下方向の指
令信号送出のための信号ラインの双方を同時にＯＮさ
せ、この時他の信号ライン（例えばＡボタン、Ｂボタ
ン、左右方向の指令信号送出のための信号ライン）に脳
波制御信号をのせる。通常ではあり得ない上下信号の同
時ＯＮにより、ゲームソフトウェアに他の信号ライン上
のデータが脳波制御信号であることを判別をさせ、ハー
ドウェアを変更せずにデータが送れる。即ち、既に多数
市販されているコンピュータゲーム機との間での互換性
を保つことができる。
に最大１０３０の制御信号をのせるため、この本数では
不足である。そこで、どのゲーム機のジョイパッド信号
でも、上下の指令スイッチが機械的に同時にＯＮにはな
り得ないことに注目して、例えば上方向及び下方向の指
令信号送出のための信号ラインの双方を同時にＯＮさ
せ、この時他の信号ライン（例えばＡボタン、Ｂボタ
ン、左右方向の指令信号送出のための信号ライン）に脳
波制御信号をのせる。通常ではあり得ない上下信号の同
時ＯＮにより、ゲームソフトウェアに他の信号ライン上
のデータが脳波制御信号であることを判別をさせ、ハー
ドウェアを変更せずにデータが送れる。即ち、既に多数
市販されているコンピュータゲーム機との間での互換性
を保つことができる。
【００４２】図４は切換部１０２の構成の一例を示す。
脳波制御信号（生体信号）をゲーム機本体のＣＰＵ３９
へ送出する場合，何らかの手段により（例えば人間が押
すことにより）スイッチＳＷをＯＮする。これにより、
ジョイパッド信号（上）及びジョイパッド信号（下）が
入力される２つのＯＲゲート５２、５３の出力が、共に
Ｈ（ハイレベル）とされる（ＯＮとされる）。この状態
を上下同時ＯＮ検出部３７が検出し、ゲームソフトウェ
ア３８に通知する。
脳波制御信号（生体信号）をゲーム機本体のＣＰＵ３９
へ送出する場合，何らかの手段により（例えば人間が押
すことにより）スイッチＳＷをＯＮする。これにより、
ジョイパッド信号（上）及びジョイパッド信号（下）が
入力される２つのＯＲゲート５２、５３の出力が、共に
Ｈ（ハイレベル）とされる（ＯＮとされる）。この状態
を上下同時ＯＮ検出部３７が検出し、ゲームソフトウェ
ア３８に通知する。
【００４３】一方、スイッチＳＷのＯＮにより、生体信
号が入力される４つのＡＮＤゲート４０、４２、４４、
４６は開かれ、かつ、ジョイパッド信号（Ａ）、
（Ｂ）、（左）及び（右）が入力される４つのＡＮＤゲ
ート４１、４３、４５、４７は閉じられる。これによ
り、生体信号が、４つのＡＮＤゲート４０、４２、４
４、４６から対応する４つのＯＲゲート４８、４９、５
０、５１を介して，ジョイパッド信号（Ａ）、（Ｂ）、
（左）及び（右）の送出のための４本の信号ライン
（Ａ）、（Ｂ）、（左）及び（右）上に送出される。
号が入力される４つのＡＮＤゲート４０、４２、４４、
４６は開かれ、かつ、ジョイパッド信号（Ａ）、
（Ｂ）、（左）及び（右）が入力される４つのＡＮＤゲ
ート４１、４３、４５、４７は閉じられる。これによ
り、生体信号が、４つのＡＮＤゲート４０、４２、４
４、４６から対応する４つのＯＲゲート４８、４９、５
０、５１を介して，ジョイパッド信号（Ａ）、（Ｂ）、
（左）及び（右）の送出のための４本の信号ライン
（Ａ）、（Ｂ）、（左）及び（右）上に送出される。
【００４４】ゲームソフトウェア３８は、所定の時間間
隔（例えば１７ｍｓ毎）にジョイパッド信号の信号ライ
ン上の信号を取り込む。ここで、上下同時ＯＮ検出部３
７からの通知により、ゲームソフトウェア３８は，信号
ライン（Ａ）、（Ｂ）、（左）及び（右）上の信号が生
体信号であることを知り，所定の処理を行い，取り込ん
だ生体信号に応じたゲーム制御信号の各々を代行する制
御信号を形成する。
隔（例えば１７ｍｓ毎）にジョイパッド信号の信号ライ
ン上の信号を取り込む。ここで、上下同時ＯＮ検出部３
７からの通知により、ゲームソフトウェア３８は，信号
ライン（Ａ）、（Ｂ）、（左）及び（右）上の信号が生
体信号であることを知り，所定の処理を行い，取り込ん
だ生体信号に応じたゲーム制御信号の各々を代行する制
御信号を形成する。
【００４５】なお、このようにジョイパッド信号と生体
信号とを完全に切換えて送出するのではなく、ジョイパ
ッド信号の１つを送出の間の期間において空いているジ
ョイパッド信号のための信号ラインを使用して生体信号
を送出してもよい。例えば前述の如く同時に使用される
ことのない信号ライン（上）と（下）又は信号ライン
（左）と（右）のうち、使用されていない信号ラインを
用いて生体信号を送出してもよい。
信号とを完全に切換えて送出するのではなく、ジョイパ
ッド信号の１つを送出の間の期間において空いているジ
ョイパッド信号のための信号ラインを使用して生体信号
を送出してもよい。例えば前述の如く同時に使用される
ことのない信号ライン（上）と（下）又は信号ライン
（左）と（右）のうち、使用されていない信号ラインを
用いて生体信号を送出してもよい。
【００４６】このようにすることにより、互換性を保つ
のみでなく、ジョイパッド信号と生体信号に基づく制御
信号を併用できる。例えば、ゴルフゲームにおいて、
「ボールを打つ」ことはジョイパッド１０１から入力
し、そのボールの方向性等は生体信号に応じて定めると
いうことが可能となる。
のみでなく、ジョイパッド信号と生体信号に基づく制御
信号を併用できる。例えば、ゴルフゲームにおいて、
「ボールを打つ」ことはジョイパッド１０１から入力
し、そのボールの方向性等は生体信号に応じて定めると
いうことが可能となる。
【００４７】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明はその主旨に従って種々変形可能である。例え
ば、脳波の状態を求める際の積分比率等を７５％とした
が、この値は適宜（ゲーム内容に応じて）変更してもよ
い。また、脳波の状態を求める手段として、積分比率等
によらず、他の手段によってもよい。例えば、アルファ
波等の各帯域の周波数成分の積分を求め最大となった帯
域を優位であるとしてもよく、また、全周波数成分のう
ちの最大値の属する帯域を優位であるとしてもよい。
本発明はその主旨に従って種々変形可能である。例え
ば、脳波の状態を求める際の積分比率等を７５％とした
が、この値は適宜（ゲーム内容に応じて）変更してもよ
い。また、脳波の状態を求める手段として、積分比率等
によらず、他の手段によってもよい。例えば、アルファ
波等の各帯域の周波数成分の積分を求め最大となった帯
域を優位であるとしてもよく、また、全周波数成分のう
ちの最大値の属する帯域を優位であるとしてもよい。
【００４８】コンピュータゲーム機は、いわゆるゲーム
に用いられるものの他、占い、相性診断等を使用目的と
するものであってもよく、また、テレビ（陰極線管）画
面上でのゲームに限らず液晶画面上でのゲームのための
ものであってもよい。
に用いられるものの他、占い、相性診断等を使用目的と
するものであってもよく、また、テレビ（陰極線管）画
面上でのゲームに限らず液晶画面上でのゲームのための
ものであってもよい。
【００４９】生体信号は、脳波の他、脈拍数（及びその
変化係数）や発汗による皮膚抵抗の変化等をセンサによ
り検出し、これらを独立に又は他の生体信号と併せて使
用して、制御信号を形成してもよい。
変化係数）や発汗による皮膚抵抗の変化等をセンサによ
り検出し、これらを独立に又は他の生体信号と併せて使
用して、制御信号を形成してもよい。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コンピュータゲーム機用制御信号入力装置において、手
指の運動神経の良し悪しによらず生体信号に基づいてゲ
ーム制御信号を形成してコンピュータゲーム機に入力し
ゲームを進行することが可能となる。
コンピュータゲーム機用制御信号入力装置において、手
指の運動神経の良し悪しによらず生体信号に基づいてゲ
ーム制御信号を形成してコンピュータゲーム機に入力し
ゲームを進行することが可能となる。
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】実施例構成図である。
【図３】実施例説明図である。
【図４】実施例説明図である。
１−１ チャネル１信号 １−２ チャネル２信号 ２ ＦＦＴ処理部 ３ スケヤ・ルート参照テーブル ４ サイン・コサイン参照テーブル ５−１ 左脳波パワー成分アレイ ５−２ 左脳波フェーズ成分アレイ ６−１ 右脳波パワー成分アレイ ６−２ 右脳波フェーズ成分アレイ １０ 被検者の頭 １４，１５，１６ センサ ３１ 差動アンプ ３２ ローパス・フィルタ ３３ ハイパス・フィルタ ３４ サンプリング部 ３５ ホトカプラ ３６ コンピュータ １０１ ジョイパッド １０２ 切換部 １０３ 生体信号処理部 １０４ ゲーム機本体
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年８月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータゲーム機
用制御信号入力装置に関し、特に、脳波などの生体信号
をゲームの制御信号として用いるコンピュータゲーム機
用制御信号入力装置に関する。
用制御信号入力装置に関し、特に、脳波などの生体信号
をゲームの制御信号として用いるコンピュータゲーム機
用制御信号入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のコンピュータゲーム機、特に代表
的なテレビ画面上でのゲームを行う個人あるいは複数人
による競技用コンピュータゲーム機は、ゲーム機本体と
ゲームのスイッチ入力部（以下，ジョイパッドという）
とで構成されている。更に、このようなゲーム機では、
ゲームの制御信号（入力信号）はジョイパッドのボタン
を操作者が押すことによって形成されるように構成され
る。
的なテレビ画面上でのゲームを行う個人あるいは複数人
による競技用コンピュータゲーム機は、ゲーム機本体と
ゲームのスイッチ入力部（以下，ジョイパッドという）
とで構成されている。更に、このようなゲーム機では、
ゲームの制御信号（入力信号）はジョイパッドのボタン
を操作者が押すことによって形成されるように構成され
る。
【０００３】そして操作者がジョイパッドに設けられて
いる十字型のボタンの上半部または下半部を押すと、例
えばテレビ画面上に表示されたキャラクタを画面の上方
向または下方向に移動させる制御信号が出る。また操作
者が上記十字型のボタンの左半部または右半部を押す
と、前記キャラクタを左方向または右方向に移動させる
制御信号が出る。なおジョイパッドには、上記十字型ボ
タンの他に、独立したＡボタンおよびＢボタンを設けた
ものがあり、例えばキャラクタを上方向にジャンプさ
せ、または敵を攻撃する等の機能を発揮させる制御信号
を出すことができる。このように操作者がジョイパッド
に設けられた上記ボタンを押すことにより、例えばテレ
ビ画面上のキャラクタを移動させ若しくは操縦するとい
うようなゲームの制御が行われるのである。
いる十字型のボタンの上半部または下半部を押すと、例
えばテレビ画面上に表示されたキャラクタを画面の上方
向または下方向に移動させる制御信号が出る。また操作
者が上記十字型のボタンの左半部または右半部を押す
と、前記キャラクタを左方向または右方向に移動させる
制御信号が出る。なおジョイパッドには、上記十字型ボ
タンの他に、独立したＡボタンおよびＢボタンを設けた
ものがあり、例えばキャラクタを上方向にジャンプさ
せ、または敵を攻撃する等の機能を発揮させる制御信号
を出すことができる。このように操作者がジョイパッド
に設けられた上記ボタンを押すことにより、例えばテレ
ビ画面上のキャラクタを移動させ若しくは操縦するとい
うようなゲームの制御が行われるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のコンピュータゲ
ーム機においては、前述の如く、操作者がジョイパッド
のボタンを押すことによってゲームが進行する。従っ
て、ゲームの上手下手は殆ど操作者の手指の運動神経に
依存してしまう。また、体の不自由な人はコンピュータ
ゲームを楽しむことができにくい。更に、ゲームをして
いる操作者若しくは競技者の集中度や興奮度がゲームの
進行や結果にあまり影響しにくい。従って、例えばゴル
フゲームのようなシミュレーションゲームにおいては、
精神的要素が大きいゴルフのようなスポーツをシミュレ
ートしているにも拘わらずその精神状態が反映されにく
いので、実際にゴルフをしている感覚が味わえない、と
いう問題点がある。
ーム機においては、前述の如く、操作者がジョイパッド
のボタンを押すことによってゲームが進行する。従っ
て、ゲームの上手下手は殆ど操作者の手指の運動神経に
依存してしまう。また、体の不自由な人はコンピュータ
ゲームを楽しむことができにくい。更に、ゲームをして
いる操作者若しくは競技者の集中度や興奮度がゲームの
進行や結果にあまり影響しにくい。従って、例えばゴル
フゲームのようなシミュレーションゲームにおいては、
精神的要素が大きいゴルフのようなスポーツをシミュレ
ートしているにも拘わらずその精神状態が反映されにく
いので、実際にゴルフをしている感覚が味わえない、と
いう問題点がある。
【０００５】本発明は、脳波などの生体信号を解析し、
その結果に基づいてゲームの制御信号を形成するように
したコンピュータゲーム機用制御信号入力装置を提供す
ることを目的とする。
その結果に基づいてゲームの制御信号を形成するように
したコンピュータゲーム機用制御信号入力装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
を示すブロック図である。図１において１００は制御信
号入力装置であり、生体信号処理部１０３と切換部１０
２とを内蔵する。そして競技者１０５からセンサ（図示
せず）を介して検出した信号は、生体信号処理部１０３
に入力され、この生体信号処理部１０３から出力された
ゲーム制御信号は、切換部１０２を介してゲーム機本体
１０４に送出されるように構成されている。
を示すブロック図である。図１において１００は制御信
号入力装置であり、生体信号処理部１０３と切換部１０
２とを内蔵する。そして競技者１０５からセンサ（図示
せず）を介して検出した信号は、生体信号処理部１０３
に入力され、この生体信号処理部１０３から出力された
ゲーム制御信号は、切換部１０２を介してゲーム機本体
１０４に送出されるように構成されている。
【０００７】生体信号処理部１０３は、センサにより検
出した生体信号を分析し、この分析の結果に基づいて前
記生体信号について複数の周波数成分ごとの信号成分を
求め、前記複数の周波数成分ごとの信号成分について所
定の処理を行うことにより前記生体信号の状態を求め、
前記状態に応じて所定のゲーム制御信号を形成する手段
である。
出した生体信号を分析し、この分析の結果に基づいて前
記生体信号について複数の周波数成分ごとの信号成分を
求め、前記複数の周波数成分ごとの信号成分について所
定の処理を行うことにより前記生体信号の状態を求め、
前記状態に応じて所定のゲーム制御信号を形成する手段
である。
【０００８】なお切換部１０２へは、通常の手指による
入力手段であるジョイパッド１０１からの信号（ジョイ
パッド信号）が入力可能に構成されており、このジョイ
パッド信号と前記生体信号処理部１０３からのゲーム制
御信号とをオア論理を採るかまたは適宜切換えるかし
て、これらの信号をゲーム機本体１０４へ送出可能に形
成される。
入力手段であるジョイパッド１０１からの信号（ジョイ
パッド信号）が入力可能に構成されており、このジョイ
パッド信号と前記生体信号処理部１０３からのゲーム制
御信号とをオア論理を採るかまたは適宜切換えるかし
て、これらの信号をゲーム機本体１０４へ送出可能に形
成される。
【０００９】
【作用】上記の構成において、ゲーム制御信号は、競技
者１０５から発信された生体信号に基づいて、生体信号
処理部１０３によって形成される。このゲーム制御信号
は、切換部１０２を介してゲーム機本体１０４へ送ら
れ、ゲームを制御するために用いられる。これにより、
競技者がジョイパッド１０１のボタンを押すことなく、
脳波等の生体信号の状態によりゲームを行うことが可能
となる。
者１０５から発信された生体信号に基づいて、生体信号
処理部１０３によって形成される。このゲーム制御信号
は、切換部１０２を介してゲーム機本体１０４へ送ら
れ、ゲームを制御するために用いられる。これにより、
競技者がジョイパッド１０１のボタンを押すことなく、
脳波等の生体信号の状態によりゲームを行うことが可能
となる。
【００１０】従って、運動神経が衰えた人でもゲームに
勝つことができ、体の不自由な人もゲームを楽しむこと
ができる。また、ゲームをしている競技者の集中度等を
ゲームの結果に反映させることができる。例えば、前述
のゴルフゲームにおいては、集中度が高い（そのような
生体信号が発せられている）場合にはボールの方向性が
安定する（真っ直ぐに飛ぶ）ようにゲーム制御信号を形
成し、逆に、集中度が低い（興奮状態にある）場合には
ボールの方向性が不安定となる（スライス又はフックす
る）ようにゲーム制御信号を形成する。これにより、実
際にゴルフをしている感覚を味わうことができる。
勝つことができ、体の不自由な人もゲームを楽しむこと
ができる。また、ゲームをしている競技者の集中度等を
ゲームの結果に反映させることができる。例えば、前述
のゴルフゲームにおいては、集中度が高い（そのような
生体信号が発せられている）場合にはボールの方向性が
安定する（真っ直ぐに飛ぶ）ようにゲーム制御信号を形
成し、逆に、集中度が低い（興奮状態にある）場合には
ボールの方向性が不安定となる（スライス又はフックす
る）ようにゲーム制御信号を形成する。これにより、実
際にゴルフをしている感覚を味わうことができる。
【００１１】
【実施例】図２乃至図４を用いて、本発明の実施例につ
いて説明する。この実施例は、生体信号として競技者の
脳波を用いた例である。
いて説明する。この実施例は、生体信号として競技者の
脳波を用いた例である。
【００１２】一般に脳波は、人体の頭部表面の電位の変
化（ピーク・ツー・ピークで５〜２０μＶ）を周波数で
とらえ、医学的に分類したものであり、0.５〜30.5Hzを
δ（デルタ）、θ（シータ）、α（アルファ）、β（ベ
ータ）の４つの帯域に分類している。
化（ピーク・ツー・ピークで５〜２０μＶ）を周波数で
とらえ、医学的に分類したものであり、0.５〜30.5Hzを
δ（デルタ）、θ（シータ）、α（アルファ）、β（ベ
ータ）の４つの帯域に分類している。
【００１３】それぞれの脳波帯域は、心理学的に下記の
ように意味づけられている。 デルタ波：0.５〜3.５Hz。睡眠状態。 無意識な状態や深い睡眠時に現れる脳波。 シータ波：3.５〜7.５Hz。ねむけの状態。 眠りと意識の間のまどろみ状態やリラックスした時に現
れる脳波。 アルファ波：7.５〜13.5Hz。脳が集中している状
態。 イメージがあり脳がもっとも効率よく働く時に現れる脳
波。 ベータ波：13.5〜30.5Hz。緊張状態。 外界からの情報に対応したり、心配事、恐怖、興奮など
日常生活を送っている時に現れる脳波。
ように意味づけられている。 デルタ波：0.５〜3.５Hz。睡眠状態。 無意識な状態や深い睡眠時に現れる脳波。 シータ波：3.５〜7.５Hz。ねむけの状態。 眠りと意識の間のまどろみ状態やリラックスした時に現
れる脳波。 アルファ波：7.５〜13.5Hz。脳が集中している状
態。 イメージがあり脳がもっとも効率よく働く時に現れる脳
波。 ベータ波：13.5〜30.5Hz。緊張状態。 外界からの情報に対応したり、心配事、恐怖、興奮など
日常生活を送っている時に現れる脳波。
【００１４】また、例えばアルファ波をパラメータとし
た場合、アルファ波が全体の７０％以上発生している状
態をアルファ波優位型、５０％〜７０％の発生状態をア
ルファ波準優位型、２５％〜５０％の発生状態を混合ア
ルファ波型、０〜２５％の発生状態をアルファ波劣勢型
と呼ぶ。これにより、脳波（生体信号）の状態を示し得
る。
た場合、アルファ波が全体の７０％以上発生している状
態をアルファ波優位型、５０％〜７０％の発生状態をア
ルファ波準優位型、２５％〜５０％の発生状態を混合ア
ルファ波型、０〜２５％の発生状態をアルファ波劣勢型
と呼ぶ。これにより、脳波（生体信号）の状態を示し得
る。
【００１５】図２は本発明の実施例における生体信号処
理部の構成例を示すブロック図である。図２において、
１０は競技者の頭、１１は鼻、１２、１３は耳、１４〜
１８は頭１０に取付けられ、脳波を抽出するセンサ、２
１〜２４はユニットである。これらのユニット２１〜２
４には、差動アンプ３１、ローパス・フィルタ３２（カ
ット・オフ周波数30.5Hz）、ハイパス・フィルタ３３
（カット・オフ周波数0.５Hz）、サンプリング部３４お
よびホトカプラ３５が、上記の順に接続されて内蔵して
ある。そしてホトカプラ３５からの信号はコンピュータ
３６に入力されるように構成されている。
理部の構成例を示すブロック図である。図２において、
１０は競技者の頭、１１は鼻、１２、１３は耳、１４〜
１８は頭１０に取付けられ、脳波を抽出するセンサ、２
１〜２４はユニットである。これらのユニット２１〜２
４には、差動アンプ３１、ローパス・フィルタ３２（カ
ット・オフ周波数30.5Hz）、ハイパス・フィルタ３３
（カット・オフ周波数0.５Hz）、サンプリング部３４お
よびホトカプラ３５が、上記の順に接続されて内蔵して
ある。そしてホトカプラ３５からの信号はコンピュータ
３６に入力されるように構成されている。
【００１６】一方センサ１４、１６からの交番信号はユ
ニット２１の差動アンプ３１に入力可能に接続される。
なお図示省略したが、センサ１６からの交番信号はユニ
ット２２〜２４内の差動アンプに基準信号として入力可
能に接続されると共に、センサ１５、１７、１８からの
交番信号は、夫々ユニット２２〜２４内の差動アンプ３
１に入力可能に接続される。この場合、頭１０に取付け
るべきセンサ１４〜１８の数は適宜選定可能であり、セ
ンサの取付個数に対応して１人分のユニット２１〜２４
の数が定まる。従って同時にゲームをする競技者が複数
ある場合には、ユニット２１〜２４の所要個数は前記個
数と人数との積になる。
ニット２１の差動アンプ３１に入力可能に接続される。
なお図示省略したが、センサ１６からの交番信号はユニ
ット２２〜２４内の差動アンプに基準信号として入力可
能に接続されると共に、センサ１５、１７、１８からの
交番信号は、夫々ユニット２２〜２４内の差動アンプ３
１に入力可能に接続される。この場合、頭１０に取付け
るべきセンサ１４〜１８の数は適宜選定可能であり、セ
ンサの取付個数に対応して１人分のユニット２１〜２４
の数が定まる。従って同時にゲームをする競技者が複数
ある場合には、ユニット２１〜２４の所要個数は前記個
数と人数との積になる。
【００１７】図２において、耳１３からセンサ１６を経
て抽出された交番信号はユニット２１の差動アンプ３１
に導かれ、一方頭１０からセンサ１４を経て抽出された
他方の交番信号も差動アンプ３１に導かれ、差動アンプ
３１からの差分信号がローパス・フィルタ３２およびハ
イパス・フィルタ３３に入力される。ローパス・フィル
タ３２においては30.5Hzを超える周波数のものがカット
され、ハイパス・フィルタ３３においては0.５Hz未満の
周波数のものがカットされるから、サンプリング部３４
には差動アンプ３１からの差分信号中の0.５Hz〜30.5Hz
の周波数帯の成分が入力される。
て抽出された交番信号はユニット２１の差動アンプ３１
に導かれ、一方頭１０からセンサ１４を経て抽出された
他方の交番信号も差動アンプ３１に導かれ、差動アンプ
３１からの差分信号がローパス・フィルタ３２およびハ
イパス・フィルタ３３に入力される。ローパス・フィル
タ３２においては30.5Hzを超える周波数のものがカット
され、ハイパス・フィルタ３３においては0.５Hz未満の
周波数のものがカットされるから、サンプリング部３４
には差動アンプ３１からの差分信号中の0.５Hz〜30.5Hz
の周波数帯の成分が入力される。
【００１８】サンプリング部３４は、上記のようにして
入力された信号についてサンプリングを行いＡ／Ｄ変換
する。その結果は、ホトカプラ３５を介して、コンピュ
ータ３６に導かれ、複数の周波数成分（例えば１Hz幅
毎）の信号成分が抽出される。他のユニット２２〜２４
においても上記と同様の処理が行われる。
入力された信号についてサンプリングを行いＡ／Ｄ変換
する。その結果は、ホトカプラ３５を介して、コンピュ
ータ３６に導かれ、複数の周波数成分（例えば１Hz幅
毎）の信号成分が抽出される。他のユニット２２〜２４
においても上記と同様の処理が行われる。
【００１９】この信号成分は、周知の脳波をリアルタイ
ムにて分析する技術、例えば雑誌 "BYTE" 1988年７月号
(JULY 1988. BYTE) PP.289〜296 に記述される "COMPUT
ERSON THE BRAIN by Steve Ciarcia"に示される如く、
得られた脳波信号について高速フーリエ変換（ＦＦＴ）
処理を行うことにより、抽出している。
ムにて分析する技術、例えば雑誌 "BYTE" 1988年７月号
(JULY 1988. BYTE) PP.289〜296 に記述される "COMPUT
ERSON THE BRAIN by Steve Ciarcia"に示される如く、
得られた脳波信号について高速フーリエ変換（ＦＦＴ）
処理を行うことにより、抽出している。
【００２０】図３はＦＦＴ処理を行う構成を示す。図中
の符号１−１はチャネル１信号、１−２はチャネル２信
号、２はＦＦＴ処理部、３はスケヤ・ルート参照テーブ
ル、４はサイン・コサイン参照テーブル、５−１は左脳
波パワー成分アレイ、５−２は左脳波フェーズ成分アレ
イ、６−１は右脳波パワー成分アレイ、６−２は右脳波
フェーズ成分アレイを表している。
の符号１−１はチャネル１信号、１−２はチャネル２信
号、２はＦＦＴ処理部、３はスケヤ・ルート参照テーブ
ル、４はサイン・コサイン参照テーブル、５−１は左脳
波パワー成分アレイ、５−２は左脳波フェーズ成分アレ
イ、６−１は右脳波パワー成分アレイ、６−２は右脳波
フェーズ成分アレイを表している。
【００２１】ＦＦＴ処理部２においては、左脳波サンプ
ル信号列と右脳波サンプル信号列とを受け取り、平方根
の値を得るテーブル３やサイン・コサインの値を得るテ
ーブル４を索引しつつ、高速フーリエ変換を行い、図示
の各成分アレイ５，６を生成する。
ル信号列と右脳波サンプル信号列とを受け取り、平方根
の値を得るテーブル３やサイン・コサインの値を得るテ
ーブル４を索引しつつ、高速フーリエ変換を行い、図示
の各成分アレイ５，６を生成する。
【００２２】なお、現在では、高速フーリエ変換ではな
く、より高速に生体信号をリアルタイムにて分析する技
術が開発されているので、高速フーリエ変換に代えてこ
の技術を用いることによって信号成分の抽出を行っても
よい。
く、より高速に生体信号をリアルタイムにて分析する技
術が開発されているので、高速フーリエ変換に代えてこ
の技術を用いることによって信号成分の抽出を行っても
よい。
【００２３】以上の処理により、脳波を分析して所定の
周波数帯域を抽出し、これについて各周波数成分ごとの
信号成分を得ることができる。次に、コンピュータ３６
は、ゲーム制御信号を形成するために、所定の処理によ
り脳波の状態を求める。即ち、脳波が、アルファ波優位
型（集中状態に対応する）、ベータ波優位型（興奮状態
に対応する）、シータ波優位型（リラックス状態に対応
する）のいずれの状態にあるかを求める。このために、
例えば
周波数帯域を抽出し、これについて各周波数成分ごとの
信号成分を得ることができる。次に、コンピュータ３６
は、ゲーム制御信号を形成するために、所定の処理によ
り脳波の状態を求める。即ち、脳波が、アルファ波優位
型（集中状態に対応する）、ベータ波優位型（興奮状態
に対応する）、シータ波優位型（リラックス状態に対応
する）のいずれの状態にあるかを求める。このために、
例えば
【００２４】
【数１】
【００２５】が求められる。この式において、分母は全
周波数成分（0.５Hz〜30.5Hz）についての信号成分の総
和であり、分子はアルファ波帯域の周波数成分（7.５Hz
〜13.5Hz）についての信号成分の総和である。即ち、Ｐ
は全信号成分の積分に対するアルファ波の信号成分の積
分の比率を表す。例えば、Ｐ≧0.７０である場合、アル
ファ波優位型であるということができる。
周波数成分（0.５Hz〜30.5Hz）についての信号成分の総
和であり、分子はアルファ波帯域の周波数成分（7.５Hz
〜13.5Hz）についての信号成分の総和である。即ち、Ｐ
は全信号成分の積分に対するアルファ波の信号成分の積
分の比率を表す。例えば、Ｐ≧0.７０である場合、アル
ファ波優位型であるということができる。
【００２６】ベータ波、シータ波についても同様の処理
を行うことにより、ベータ波優位型かシータ波優位型か
を定めることができる。なお、デルタ波は睡眠状態であ
るので今の所考慮しないものとしている。更に、アルフ
ァ波、ベータ波、シータ波の信号状態を組合わせて、所
定の制御信号を得るようにしてもよい。
を行うことにより、ベータ波優位型かシータ波優位型か
を定めることができる。なお、デルタ波は睡眠状態であ
るので今の所考慮しないものとしている。更に、アルフ
ァ波、ベータ波、シータ波の信号状態を組合わせて、所
定の制御信号を得るようにしてもよい。
【００２７】この積分比率によって優位型を定める手段
によれば、信号成分の絶対量（の総和）によって優位型
を定める手段に比べて、より正しく優位型を設定でき
る。即ち、絶対量によれば測定条件の影響を受け易く不
安定となるが、積分比率によればこのような不都合を回
避できる。
によれば、信号成分の絶対量（の総和）によって優位型
を定める手段に比べて、より正しく優位型を設定でき
る。即ち、絶対量によれば測定条件の影響を受け易く不
安定となるが、積分比率によればこのような不都合を回
避できる。
【００２８】また、このような積分比率による手段に変
えて、
えて、
【００２９】
【数２】
【００３０】を求めてもよい。この式は、アルファ波帯
域の周波数成分（7.５Hz〜13.5Hz）についての信号成分
のうちの最大値をアルファ波のピーク（値）とすること
を示す。ベータ波、シータ波についても同様の処理を行
うことにより、ベータ波のピーク、シータ波のピークを
求めることができる。
域の周波数成分（7.５Hz〜13.5Hz）についての信号成分
のうちの最大値をアルファ波のピーク（値）とすること
を示す。ベータ波、シータ波についても同様の処理を行
うことにより、ベータ波のピーク、シータ波のピークを
求めることができる。
【００３１】次に、アルファ波、ベータ波及びシータ波
のピークを夫々α，β及びθとし、 Ｐ′＝α／（α＋β＋θ） を求める。即ち、各ピークの総和に対するアルファ波の
ピークの比率Ｐ′を求める。例えば、Ｐ′≧0.７０であ
る場合、アルファ波優位型であるということができる。
ベータ波、シータ波についても同様の処理を行うことに
より、ベータ波優位型かシータ波優位型かを定めること
ができる。
のピークを夫々α，β及びθとし、 Ｐ′＝α／（α＋β＋θ） を求める。即ち、各ピークの総和に対するアルファ波の
ピークの比率Ｐ′を求める。例えば、Ｐ′≧0.７０であ
る場合、アルファ波優位型であるということができる。
ベータ波、シータ波についても同様の処理を行うことに
より、ベータ波優位型かシータ波優位型かを定めること
ができる。
【００３２】このピーク比率によって優位型を定める手
段によれば、積分比率によって優位型を定める手段に比
べて、より正しく優位型を設定できる。即ち、積分比率
によればフィルタバンク特性の影響を受けるが、ピーク
比率によればこの影響を排除できる。
段によれば、積分比率によって優位型を定める手段に比
べて、より正しく優位型を設定できる。即ち、積分比率
によればフィルタバンク特性の影響を受けるが、ピーク
比率によればこの影響を排除できる。
【００３３】次に、コンピュータ３６は、以上により求
めた脳波の状態に応じて所定のゲーム制御信号を形成す
る。現在テレビ画面上で行うゲームには、大きくわけて
ロールプレイングゲーム、シューティングゲーム、アク
ションゲーム、シミュレーションゲーム等がある。それ
ぞれ生体信号を利用し下記のようなゲーム制御を行うよ
うに信号形成する。
めた脳波の状態に応じて所定のゲーム制御信号を形成す
る。現在テレビ画面上で行うゲームには、大きくわけて
ロールプレイングゲーム、シューティングゲーム、アク
ションゲーム、シミュレーションゲーム等がある。それ
ぞれ生体信号を利用し下記のようなゲーム制御を行うよ
うに信号形成する。
【００３４】Ａ：ロールプレイングゲームの場合の制御 選択要求があった場合、一般的には３者選択でゲームの
展開が変わりゴールへと近づくが、本発明では選択の際
の集中度に応じて考えて選択したか又は偶然に選択した
かを判断する。そして、その後のゲーム展開を変え、た
とえ正しい選択をしたとしても宝物や武器の内容を集中
度に応じて変えるように制御する。 集中状態（アルファ優位） ・自分の強さのレベルアップが良く（早く）なる。 ・度合いによって武器の強さが変化する。 ・宝物のある場所のヒントを教えてくれる回数が増え
る。 興奮状態（ベータ優位） ・強い敵が現れる。 ・持っている武器が弱くなる。 リラックス状態（シータ優位） ・リラックスしてしまうと敵に簡単にやられてしまう。
展開が変わりゴールへと近づくが、本発明では選択の際
の集中度に応じて考えて選択したか又は偶然に選択した
かを判断する。そして、その後のゲーム展開を変え、た
とえ正しい選択をしたとしても宝物や武器の内容を集中
度に応じて変えるように制御する。 集中状態（アルファ優位） ・自分の強さのレベルアップが良く（早く）なる。 ・度合いによって武器の強さが変化する。 ・宝物のある場所のヒントを教えてくれる回数が増え
る。 興奮状態（ベータ優位） ・強い敵が現れる。 ・持っている武器が弱くなる。 リラックス状態（シータ優位） ・リラックスしてしまうと敵に簡単にやられてしまう。
【００３５】Ｂ：シューティングゲームの場合の制御 集中状態（アルファ優位） ・自機から弾がでる及び弾が連射される。 ・武器のパワーがあがる。 ・防御壁ができる。 ・敵が弱くなる。 興奮状態（ベータ優位） ・自機から弾がでなくなる。 ・武器のパワーが下がる。 ・防御壁が消えていく。 ・敵が強くなる。 ・狙いが定まらなくなる。 リラックス状態（シータ優位） ・全体のゲーム展開がスローになる。 ・味方が増える。
【００３６】Ｃ：アクションゲームの場合の制御 ゲームジャンルの中で最も多いのがアクションゲームで
ある。画面的には固定画面よりスクロールするものが多
く発売されている。 集中状態（アルファ優位） ・自分に力がつきジャンプ力、攻撃力が増し動きが機敏
になる。 ・敵の数が少なくなる。 興奮状態（ベータ優位） ・敵の数と攻撃力が増す。 ・自分の攻撃力等が弱まる。 リラックス状態（シータ優位） ・自分の動きがにぶくなるが狙いが正確になる。
ある。画面的には固定画面よりスクロールするものが多
く発売されている。 集中状態（アルファ優位） ・自分に力がつきジャンプ力、攻撃力が増し動きが機敏
になる。 ・敵の数が少なくなる。 興奮状態（ベータ優位） ・敵の数と攻撃力が増す。 ・自分の攻撃力等が弱まる。 リラックス状態（シータ優位） ・自分の動きがにぶくなるが狙いが正確になる。
【００３７】Ｄ：シミュレーションゲームの場合の制御 シミュレーションゲームにはスポーツやカーレースをシ
ミュレートするものが多い。そのうちの１つであるゴル
フゲームにおいては、ゴルフボールを打つ場合、従来は
スイッチを指で押すタイミングによってゲームの展開が
変化するが、本発明では集中状態をその度合いとして制
御信号を入力し、プレイヤーの集中度（例えばイメー
ジ）によってゴルフボールのパフォーマンスを変えてし
まうように制御する。 集中状態（アルファ優位） ・ボールの方向性が安定する（真っすぐ飛ぶ）。 ・飛距離がクラブの最大距離まで伸びる。 ・アルファ波の度合いで飛距離に差ができる。 興奮状態（ベータ優位） ・方向性が不安定で度合いによってボールがスライスし
たりフックしたりする。 ・飛距離がでず、度合いによってトップしたりダフった
りする。
ミュレートするものが多い。そのうちの１つであるゴル
フゲームにおいては、ゴルフボールを打つ場合、従来は
スイッチを指で押すタイミングによってゲームの展開が
変化するが、本発明では集中状態をその度合いとして制
御信号を入力し、プレイヤーの集中度（例えばイメー
ジ）によってゴルフボールのパフォーマンスを変えてし
まうように制御する。 集中状態（アルファ優位） ・ボールの方向性が安定する（真っすぐ飛ぶ）。 ・飛距離がクラブの最大距離まで伸びる。 ・アルファ波の度合いで飛距離に差ができる。 興奮状態（ベータ優位） ・方向性が不安定で度合いによってボールがスライスし
たりフックしたりする。 ・飛距離がでず、度合いによってトップしたりダフった
りする。
【００３８】以上の他に、テニスゲームや野球ゲーム等
に応用ができ、より実際のプレイをしている感覚が味わ
える。コンピュータ３６は、脳波の状態に応じて以上の
如き制御を行うようにゲーム制御信号を形成し、これを
図１に示す生体信号処理部１０３の出力としてゲーム機
本体１０４に送る。
に応用ができ、より実際のプレイをしている感覚が味わ
える。コンピュータ３６は、脳波の状態に応じて以上の
如き制御を行うようにゲーム制御信号を形成し、これを
図１に示す生体信号処理部１０３の出力としてゲーム機
本体１０４に送る。
【００３９】生体信号処理部１０３を構成するコンピュ
ータ３６は、図１において、生体信号処理部１０３側に
設けてもよく、また、ゲーム機本体１０４内に設けても
よい。前者の場合切換部１０２はコンピュータ３６とゲ
ーム機本体１０４との間に設けられ、後者の場合切換部
１０２はホトカプラ３５とコンピュータ３６との間に設
けられる。
ータ３６は、図１において、生体信号処理部１０３側に
設けてもよく、また、ゲーム機本体１０４内に設けても
よい。前者の場合切換部１０２はコンピュータ３６とゲ
ーム機本体１０４との間に設けられ、後者の場合切換部
１０２はホトカプラ３５とコンピュータ３６との間に設
けられる。
【００４０】切換部１０２を設けるのは、以下の理由に
よる。即ち、現在のゲーム機のジョイパッド信号は、パ
ラレル又はシリアル信号によりゲーム機本体１０４に送
られ、およそ１７ms毎にゲーム機本体１０４のコンピュ
ータがその信号を読みにくることによって（制御信号と
して）ゲームの展開を変えている。信号の本数は８種〜
１５種程度で１回のデータ入力量もこれによって制約さ
れてしまう。
よる。即ち、現在のゲーム機のジョイパッド信号は、パ
ラレル又はシリアル信号によりゲーム機本体１０４に送
られ、およそ１７ms毎にゲーム機本体１０４のコンピュ
ータがその信号を読みにくることによって（制御信号と
して）ゲームの展開を変えている。信号の本数は８種〜
１５種程度で１回のデータ入力量もこれによって制約さ
れてしまう。
【００４１】本発明では、この８〜１５本の信号ライン
に最大１０３０の制御信号をのせるため、この本数では
不足である。そこで、どのゲーム機のジョイパッド信号
でも、十字型ボタンの上半部および下半部が機械的に同
時にＯＮにはなり得ないことに注目して、例えば上方向
及び下方向の指令信号送出のための信号ラインの双方を
同時にＯＮさせ、この時他の信号ライン（例えばＡボタ
ン、Ｂボタンまたは十字型ボタンによる左右方向の指令
信号送出のための信号ライン）に脳波制御信号をのせ
る。通常ではあり得ない上下信号の同時ＯＮにより、ゲ
ームソフトウェアに他の信号ライン上のデータが脳波制
御信号であることを判別をさせ、ハードウェアを変更せ
ずにデータが送れる。即ち、既に多数市販されているコ
ンピュータゲーム機との間での互換性を保つことができ
る。
に最大１０３０の制御信号をのせるため、この本数では
不足である。そこで、どのゲーム機のジョイパッド信号
でも、十字型ボタンの上半部および下半部が機械的に同
時にＯＮにはなり得ないことに注目して、例えば上方向
及び下方向の指令信号送出のための信号ラインの双方を
同時にＯＮさせ、この時他の信号ライン（例えばＡボタ
ン、Ｂボタンまたは十字型ボタンによる左右方向の指令
信号送出のための信号ライン）に脳波制御信号をのせ
る。通常ではあり得ない上下信号の同時ＯＮにより、ゲ
ームソフトウェアに他の信号ライン上のデータが脳波制
御信号であることを判別をさせ、ハードウェアを変更せ
ずにデータが送れる。即ち、既に多数市販されているコ
ンピュータゲーム機との間での互換性を保つことができ
る。
【００４２】図４は図１における切換部１０２の構成例
を示す説明図である。図４において、４０ないし４７は
夫々ＡＮＤゲートであり、並列に設けられ、生体信号お
よび／またはジョイパッドからの信号が夫々一方の端子
に入力され得るように形成される。すなわち生体信号Ｓ
ＢＩはＡＮＤゲート４０、４２、４４、４６の一方の端
子に入力されるように、およびジョイパッド信号
（Ａ）、（Ｂ）、（左）および（右）ＳＡ、ＳＢ、ＳＬ
およびＳＲはＡＮＤゲート４１、４３、４５、４７に夫
々入力されるように形成する。
を示す説明図である。図４において、４０ないし４７は
夫々ＡＮＤゲートであり、並列に設けられ、生体信号お
よび／またはジョイパッドからの信号が夫々一方の端子
に入力され得るように形成される。すなわち生体信号Ｓ
ＢＩはＡＮＤゲート４０、４２、４４、４６の一方の端
子に入力されるように、およびジョイパッド信号
（Ａ）、（Ｂ）、（左）および（右）ＳＡ、ＳＢ、ＳＬ
およびＳＲはＡＮＤゲート４１、４３、４５、４７に夫
々入力されるように形成する。
【００４３】ＡＮＤゲート４０、４２、４４、４６の他
方の端子には、図示省略した電源からの出力を抵抗Ｒ１
およびＮＯＴゲート５４を介して入力されるように、お
よびＡＮＤゲート４１、４３、４５、４７の他方の端子
には上記抵抗Ｒ１からの出力が入力されるように形成す
る。
方の端子には、図示省略した電源からの出力を抵抗Ｒ１
およびＮＯＴゲート５４を介して入力されるように、お
よびＡＮＤゲート４１、４３、４５、４７の他方の端子
には上記抵抗Ｒ１からの出力が入力されるように形成す
る。
【００４４】次に４８ないし５１はＯＲゲートであり、
ＡＮＤゲート４０、４１の出力、ＡＮＤゲート４２、４
３の出力、ＡＮＤゲート４４、４５の出力およびＡＮＤ
ゲート４６、４７の出力が夫々入力されるように形成す
る。ＯＲゲート４８ないし５１の出力（Ａ）、（Ｂ）、
（左）および（右）は、信号ラインＬＡ、ＬＢ、ＬＬお
よびＬＲを介してゲーム機本体のコンピュータ３９に送
出するように形成する。
ＡＮＤゲート４０、４１の出力、ＡＮＤゲート４２、４
３の出力、ＡＮＤゲート４４、４５の出力およびＡＮＤ
ゲート４６、４７の出力が夫々入力されるように形成す
る。ＯＲゲート４８ないし５１の出力（Ａ）、（Ｂ）、
（左）および（右）は、信号ラインＬＡ、ＬＢ、ＬＬお
よびＬＲを介してゲーム機本体のコンピュータ３９に送
出するように形成する。
【００４５】５２、５３はＯＲゲートであり、一方の端
子にジョイパッドからの信号（上）および（下）ＳＵお
よびＳＤが入力され得るように形成すると共に、他方の
端子には、抵抗Ｒ１からの出力をＮＯＴゲート５５を介
して入力され得るように形成する。ＳＷはスイッチであ
り、抵抗Ｒ１とアースＥとの間に直列に介装する。Ｌ
Ｕ、ＬＤはジョイパッド信号ＳＵ、ＳＤを送るための信
号ラインであり、ＯＲゲート５２、５３の出力（上）、
（下）をコンピュータ３９に送出する。そして信号ライ
ンＬＵとＬＤとが同時に信号を供給している場合には、
コンピュータ３９内に設けられた同時ＯＮ検出部３７に
信号を送出するように構成されている。３８はゲームソ
フトウェアであり、コンピュータ３９内に設けられてい
る。
子にジョイパッドからの信号（上）および（下）ＳＵお
よびＳＤが入力され得るように形成すると共に、他方の
端子には、抵抗Ｒ１からの出力をＮＯＴゲート５５を介
して入力され得るように形成する。ＳＷはスイッチであ
り、抵抗Ｒ１とアースＥとの間に直列に介装する。Ｌ
Ｕ、ＬＤはジョイパッド信号ＳＵ、ＳＤを送るための信
号ラインであり、ＯＲゲート５２、５３の出力（上）、
（下）をコンピュータ３９に送出する。そして信号ライ
ンＬＵとＬＤとが同時に信号を供給している場合には、
コンピュータ３９内に設けられた同時ＯＮ検出部３７に
信号を送出するように構成されている。３８はゲームソ
フトウェアであり、コンピュータ３９内に設けられてい
る。
【００４６】上記の構成により、次に作用について説明
する。図４において、スイッチＳＷがＯＦＦの状態にお
いては、ＡＮＤゲート４０、４２、４４、４６の一方の
端子に生体信号ＳＢＩが入力されたとしても、これらの
ＡＮＤゲートの他方の端子（ＮＯＴゲート５４側の端
子）はローレベルであるため、ＡＮＤゲート４０、４
２、４４、４６からの出力はない。
する。図４において、スイッチＳＷがＯＦＦの状態にお
いては、ＡＮＤゲート４０、４２、４４、４６の一方の
端子に生体信号ＳＢＩが入力されたとしても、これらの
ＡＮＤゲートの他方の端子（ＮＯＴゲート５４側の端
子）はローレベルであるため、ＡＮＤゲート４０、４
２、４４、４６からの出力はない。
【００４７】一方ＡＮＤゲート４１、４３、４５、４７
の抵抗Ｒ１側の端子は何れもハイレベルであるため、ジ
ョイパッド信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＬ、ＳＲが入力される
と，夫々の信号がＯＲゲート４８〜５１から出力され
る。またＯＲゲート５２、５３のＮＯＴゲート５５側の
端子はロウレベルであるため、ＯＲゲート５２、５３は
ジョイパッド信号ＳＵまたはＳＤを受信可能な状態とな
っており、夫々の信号が供給されると、当該ＯＲゲート
５２、５３からの出力がある。ただしＯＲゲート５２と
ＯＲゲート５３とから同時期出力が生じることはない。
従ってジョイパッド信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＬ、ＳＲ、Ｓ
Ｕ、ＳＤはＯＲゲート４８〜５３および信号ラインＬ
Ａ、ＬＢ、ＬＬ、ＬＲ、ＬＵ、ＬＤを介してコンピュー
タ３９に送出され、ゲームソフトウェア３８に対応する
ゲームを行うことができる。
の抵抗Ｒ１側の端子は何れもハイレベルであるため、ジ
ョイパッド信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＬ、ＳＲが入力される
と，夫々の信号がＯＲゲート４８〜５１から出力され
る。またＯＲゲート５２、５３のＮＯＴゲート５５側の
端子はロウレベルであるため、ＯＲゲート５２、５３は
ジョイパッド信号ＳＵまたはＳＤを受信可能な状態とな
っており、夫々の信号が供給されると、当該ＯＲゲート
５２、５３からの出力がある。ただしＯＲゲート５２と
ＯＲゲート５３とから同時期出力が生じることはない。
従ってジョイパッド信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＬ、ＳＲ、Ｓ
Ｕ、ＳＤはＯＲゲート４８〜５３および信号ラインＬ
Ａ、ＬＢ、ＬＬ、ＬＲ、ＬＵ、ＬＤを介してコンピュー
タ３９に送出され、ゲームソフトウェア３８に対応する
ゲームを行うことができる。
【００４８】次に何等かの手段、例えば操作者が押すこ
とによりスイッチＳＷをＯＮした状態においては、抵抗
Ｒ１を含む電源回路が短絡される結果ＮＯＴゲート５
４、５５の出力側が何れもハイレベルとなり、ＡＮＤゲ
ート４０、４２、４４、４６は他方の入力がハイレベル
になれば開かれ得る状態におかれ、ＡＮＤゲート４１、
４３、４５、４７は閉じられる。またＯＲゲート５２、
５３は同時にＯＮとなり、この状態をコンピュータ３９
に内蔵された同時ＯＮ検出部３７が検出し、スイッチＳ
ＷがＯＮされたことをゲームソフトウェア３８に通知す
る。これにより、生体信号ＳＢＩが４個のＡＮＤゲート
４０、４２、４４、４６から、対応する４個のＯＲゲー
ト４８〜５１を介して４本の信号ラインＬＡ、ＬＢ、Ｌ
Ｌ、ＬＲ上に送出される。すなわちゲームソフトウェア
３８が当該送出を受けたことを認識するようになる。
とによりスイッチＳＷをＯＮした状態においては、抵抗
Ｒ１を含む電源回路が短絡される結果ＮＯＴゲート５
４、５５の出力側が何れもハイレベルとなり、ＡＮＤゲ
ート４０、４２、４４、４６は他方の入力がハイレベル
になれば開かれ得る状態におかれ、ＡＮＤゲート４１、
４３、４５、４７は閉じられる。またＯＲゲート５２、
５３は同時にＯＮとなり、この状態をコンピュータ３９
に内蔵された同時ＯＮ検出部３７が検出し、スイッチＳ
ＷがＯＮされたことをゲームソフトウェア３８に通知す
る。これにより、生体信号ＳＢＩが４個のＡＮＤゲート
４０、４２、４４、４６から、対応する４個のＯＲゲー
ト４８〜５１を介して４本の信号ラインＬＡ、ＬＢ、Ｌ
Ｌ、ＬＲ上に送出される。すなわちゲームソフトウェア
３８が当該送出を受けたことを認識するようになる。
【００４９】ゲームソフトウェア３８は、所定の間隔
（例えば１７ｍｓ毎）に信号ラインＬＡ、ＬＢ、ＬＬ、
ＬＲ上の信号を取り込むように働く。ここで前記のよう
な同時ＯＮ検出部３７からの通知により、ゲームソフト
ウェア３８は、信号ラインＬＡ、ＬＢ、ＬＬ、ＬＲ上の
信号が生体信号であることを知り、所定の処理を行い、
前記取り込んだ生体信号に応じたゲーム制御信号の各々
を代行する制御信号を形成する。
（例えば１７ｍｓ毎）に信号ラインＬＡ、ＬＢ、ＬＬ、
ＬＲ上の信号を取り込むように働く。ここで前記のよう
な同時ＯＮ検出部３７からの通知により、ゲームソフト
ウェア３８は、信号ラインＬＡ、ＬＢ、ＬＬ、ＬＲ上の
信号が生体信号であることを知り、所定の処理を行い、
前記取り込んだ生体信号に応じたゲーム制御信号の各々
を代行する制御信号を形成する。
【００５０】この場合、コンピュータ３９からの制御信
号によって制御される形態としては、次の３種類が考え
られる。 (1) 第１の形態 生体信号ＳＢＩが、例えばアルファ波が５０％である場
合を基準とするＯＮ・ＯＦＦのみの１種類の直流信号で
ある場合には、図４においてスイッチＳＷをＯＮとした
後、所定時間内に生体信号ＳＢＩが前記のようにして信
号ラインＬＡ、ＬＢ、ＬＬ、ＬＲ上に送出されると、コ
ンピュータ３９は上記４個の信号ラインの何れかから検
出し、ゲームの画面モードを変化若しくは切換える制御
信号を形成する。例えばテレビ画面上の「キャラクタの
動作が緩慢になる」、「キャラクタに対抗する敵の数が
減少する」等である。 (2) 第２の形態 生体信号ＳＢＩが、例えば変調状態によって種類が区別
され得るような複数種類の交番信号である場合には、図
４におけるスイッチＳＷをＯＮとした後、所定時間内に
上記複数種類の何れかの生体信号ＳＢＩが送出された
ら、コンピュータ３９は４個の信号ラインＬＡ、ＬＢ、
ＬＬ、ＬＲの何れからでもよいが、当該生体信号ＳＢＩ
を検出すると共に、その種類を識別し、複数個のゲーム
ソフトウェア３８の中から該当する１個のモードを選択
するように制御信号を形成する。このためにはコンピュ
ータ３９に、図示省略しているが生体信号ＳＢＩの種類
を識別する機能を具有させる必要がある。 (3) 第３の形態 生体信号ＳＢＩとして、変調状態によって異なり、かつ
ジョイパッド信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＬ、ＳＲに対応する４
種類の信号が存在するものである。この場合には、図４
においてスイッチＳＷをＯＮとした後、コンピュータ３
９は例えば信号ラインＬＡから入力される生体信号につ
いては、ジョイパッド信号ＳＡの信号による動作を行わ
せる制御信号を形成する。同様に他の信号ラインＬＢ、
ＬＬ、ＬＲから入力される生体信号については、夫々ジ
ョイパッド信号ＳＢ、ＳＬ、ＳＲの信号による動作を行
わせる制御信号を形成する。この場合においても、コン
ピュータ３９には前記(2) におけると同様に、コンピュ
ータ３９に生体信号ＳＢＩの種類を識別する機能を具有
させる必要がある。
号によって制御される形態としては、次の３種類が考え
られる。 (1) 第１の形態 生体信号ＳＢＩが、例えばアルファ波が５０％である場
合を基準とするＯＮ・ＯＦＦのみの１種類の直流信号で
ある場合には、図４においてスイッチＳＷをＯＮとした
後、所定時間内に生体信号ＳＢＩが前記のようにして信
号ラインＬＡ、ＬＢ、ＬＬ、ＬＲ上に送出されると、コ
ンピュータ３９は上記４個の信号ラインの何れかから検
出し、ゲームの画面モードを変化若しくは切換える制御
信号を形成する。例えばテレビ画面上の「キャラクタの
動作が緩慢になる」、「キャラクタに対抗する敵の数が
減少する」等である。 (2) 第２の形態 生体信号ＳＢＩが、例えば変調状態によって種類が区別
され得るような複数種類の交番信号である場合には、図
４におけるスイッチＳＷをＯＮとした後、所定時間内に
上記複数種類の何れかの生体信号ＳＢＩが送出された
ら、コンピュータ３９は４個の信号ラインＬＡ、ＬＢ、
ＬＬ、ＬＲの何れからでもよいが、当該生体信号ＳＢＩ
を検出すると共に、その種類を識別し、複数個のゲーム
ソフトウェア３８の中から該当する１個のモードを選択
するように制御信号を形成する。このためにはコンピュ
ータ３９に、図示省略しているが生体信号ＳＢＩの種類
を識別する機能を具有させる必要がある。 (3) 第３の形態 生体信号ＳＢＩとして、変調状態によって異なり、かつ
ジョイパッド信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＬ、ＳＲに対応する４
種類の信号が存在するものである。この場合には、図４
においてスイッチＳＷをＯＮとした後、コンピュータ３
９は例えば信号ラインＬＡから入力される生体信号につ
いては、ジョイパッド信号ＳＡの信号による動作を行わ
せる制御信号を形成する。同様に他の信号ラインＬＢ、
ＬＬ、ＬＲから入力される生体信号については、夫々ジ
ョイパッド信号ＳＢ、ＳＬ、ＳＲの信号による動作を行
わせる制御信号を形成する。この場合においても、コン
ピュータ３９には前記(2) におけると同様に、コンピュ
ータ３９に生体信号ＳＢＩの種類を識別する機能を具有
させる必要がある。
【００５１】上記のように構成することにより、他のゲ
ームソフトとの互換性を保つのみでなく、ジョイパッド
信号と生体信号に基づく制御信号を併用できる。例え
ば、ゴルフゲームにおいて、「ボールを打つ」ことはジ
ョイパッド１０１から入力し、そのボールの方向性等は
生体信号に応じて定めるということが可能となる。
ームソフトとの互換性を保つのみでなく、ジョイパッド
信号と生体信号に基づく制御信号を併用できる。例え
ば、ゴルフゲームにおいて、「ボールを打つ」ことはジ
ョイパッド１０１から入力し、そのボールの方向性等は
生体信号に応じて定めるということが可能となる。
【００５２】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明はその主旨に従って種々変形可能である。例え
ば、脳波の状態を求める際の積分比率等を７０％とした
が、この値は適宜（ゲーム内容に応じて）変更してもよ
い。また、脳波の状態を求める手段として、積分比率等
によらず、他の手段によってもよい。例えば、アルファ
波等の各帯域の周波数成分の積分を求め最大となった帯
域を優位であるとしてもよく、また、全周波数成分のう
ちの最大値の属する帯域を優位であるとしてもよい。
本発明はその主旨に従って種々変形可能である。例え
ば、脳波の状態を求める際の積分比率等を７０％とした
が、この値は適宜（ゲーム内容に応じて）変更してもよ
い。また、脳波の状態を求める手段として、積分比率等
によらず、他の手段によってもよい。例えば、アルファ
波等の各帯域の周波数成分の積分を求め最大となった帯
域を優位であるとしてもよく、また、全周波数成分のう
ちの最大値の属する帯域を優位であるとしてもよい。
【００５３】コンピュータゲーム機は、いわゆるゲーム
に用いられるものの他、占い、相性診断等を使用目的と
するものであってもよく、また、テレビ（陰極線管）画
面上でのゲームに限らず液晶画面上でのゲームのための
ものであってもよい。
に用いられるものの他、占い、相性診断等を使用目的と
するものであってもよく、また、テレビ（陰極線管）画
面上でのゲームに限らず液晶画面上でのゲームのための
ものであってもよい。
【００５４】生体信号は、脳波の他、脈拍数（及びその
変化係数）や発汗による皮膚抵抗の変化等をセンサによ
り検出し、これらを独立に又は他の生体信号と併せて使
用して、制御信号を形成してもよい。
変化係数）や発汗による皮膚抵抗の変化等をセンサによ
り検出し、これらを独立に又は他の生体信号と併せて使
用して、制御信号を形成してもよい。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コンピュータゲーム機用制御信号入力装置において、手
指の運動神経の良し悪しによらず生体信号に基づいてゲ
ーム制御信号を形成してコンピュータゲーム機に入力し
ゲームを進行することが可能となる。
コンピュータゲーム機用制御信号入力装置において、手
指の運動神経の良し悪しによらず生体信号に基づいてゲ
ーム制御信号を形成してコンピュータゲーム機に入力し
ゲームを進行することが可能となる。
Claims (1)
- 【請求項１】 複数個のゲーム制御信号に対応して夫々
特有の動作を行うコンピュータゲーム機への入力のため
のコンピュータゲーム機用制御信号入力装置において，
生体信号を抽出し、 前記抽出の結果に基づいて前記生体信号について複数の
周波数成分ごとの信号成分を求め、 前記複数の周波数成分ごとの信号成分について所定の処
理を行うことにより前記生体信号の状態を求める手段を
備え、 当該求められた複数の状態の夫々に応じて前記ゲーム制
御信号の夫々を代行する制御信号を供給する手段を備え
たことを特徴とするコンピュータゲーム機用制御信号入
力装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172393A JPH06296757A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | コンピュータゲーム機用制御信号入力装置 |
| US08/084,283 US5470081A (en) | 1992-06-30 | 1993-06-28 | Control-signal input device for computer game machines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172393A JPH06296757A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | コンピュータゲーム機用制御信号入力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296757A true JPH06296757A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=15941104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4172393A Pending JPH06296757A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | コンピュータゲーム機用制御信号入力装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5470081A (ja) |
| JP (1) | JPH06296757A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5772508A (en) * | 1995-09-28 | 1998-06-30 | Amtex Co., Ltd. | Game or play facilities controlled by physiological information |
| US6321110B1 (en) | 1998-12-07 | 2001-11-20 | Hitachi, Ltd. | Device for controlling equipment by using signals from a living body |
| JP2002503505A (ja) * | 1998-02-19 | 2002-02-05 | マインドウェイブズ リミティド | コンピュータ・プログラムにおいて個人の集中力を扱う方法 |
| JP2010088672A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Square Enix Co Ltd | ビデオゲーム処理装置、ビデオゲーム処理方法、およびビデオゲーム処理プログラム |
| JP2011010714A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Hitachi Ltd | 生体光計測装置、ゲームシステムおよび生体信号発生方法 |
| JP2011147672A (ja) * | 2010-01-22 | 2011-08-04 | Nintendo Co Ltd | ゲームプログラム、ゲーム装置、制御方法、およびゲームシステム |
| JP2011161050A (ja) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Nintendo Co Ltd | ゲームプログラム、ゲーム装置、ゲームシステム、およびゲーム処理方法 |
| JP2011183073A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Konami Digital Entertainment Co Ltd | ゲーム装置、ゲーム装置の制御方法、及びプログラム |
| JP2012055587A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Konami Digital Entertainment Co Ltd | 生体電気信号検出装置、ゲーム装置、ゲーム装置の制御方法、及びプログラム |
| JP2013094181A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Architect Co Ltd | 恋愛度診断装置、恋愛度診断システム及びコンピュータプログラム |
| JPWO2021053950A1 (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0127765B1 (ko) * | 1994-12-27 | 1997-12-29 | 김광호 | 알파(α)-파 발생기를 내장한 텔레비젼 |
| US6001065A (en) * | 1995-08-02 | 1999-12-14 | Ibva Technologies, Inc. | Method and apparatus for measuring and analyzing physiological signals for active or passive control of physical and virtual spaces and the contents therein |
| US6010404A (en) | 1997-04-03 | 2000-01-04 | Walker Asset Management Limited Partnership | Method and apparatus for using a player input code to affect a gambling outcome |
| US7160189B2 (en) * | 1997-04-03 | 2007-01-09 | Walker Jay S | Systems and methods for determining an outcome of a game on a gaming device based on a factor other than a random number |
| US6804661B2 (en) | 1997-04-24 | 2004-10-12 | Bright Ideas, L.L.C. | Drug profiling apparatus and method |
| US6546378B1 (en) | 1997-04-24 | 2003-04-08 | Bright Ideas, L.L.C. | Signal interpretation engine |
| US5974262A (en) * | 1997-08-15 | 1999-10-26 | Fuller Research Corporation | System for generating output based on involuntary and voluntary user input without providing output information to induce user to alter involuntary input |
| WO2001009863A1 (en) * | 1999-07-31 | 2001-02-08 | Linden Craig L | Method and apparatus for powered interactive physical displays |
| JP2002172106A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-18 | Hitachi Ltd | 生体光計測法を用いた遊戯装置 |
| US20050124863A1 (en) * | 2001-06-28 | 2005-06-09 | Cook Daniel R. | Drug profiling apparatus and method |
| US6952649B2 (en) * | 2002-10-04 | 2005-10-04 | Cook Daniel R | Petroleum exploration and prediction apparatus and method |
| US6904367B2 (en) * | 2002-10-04 | 2005-06-07 | Daniel R. Cook | Petroleum exploration and prediction apparatus and method |
| US20040229681A1 (en) * | 2003-05-12 | 2004-11-18 | Romano James P. | Apparatus and method for generating numbers |
| JP2005095600A (ja) * | 2003-09-03 | 2005-04-14 | Aruze Corp | ゲーム装置、ゲーム提供システムおよびゲーム用プログラム |
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| GB2471905B (en) | 2009-07-17 | 2011-08-31 | Sony Comp Entertainment Europe | User interface and method of user interaction |
| WO2012141714A1 (en) | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Johns Hopkins University | Multi-modal neural interfacing for prosthetic devices |
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-
1992
- 1992-06-30 JP JP4172393A patent/JPH06296757A/ja active Pending
-
1993
- 1993-06-28 US US08/084,283 patent/US5470081A/en not_active Expired - Fee Related
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| WO2021053950A1 (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 株式会社カネカ | 情報処理装置および情報処理プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5470081A (en) | 1995-11-28 |
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