JP2004209126A

JP2004209126A - 生体情報連動システム

Info

Publication number: JP2004209126A
Application number: JP2003001942A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Hisamura; 達雄久村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-01-08
Filing date: 2003-01-08
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2023-01-08
Also published as: JP4168754B2

Abstract

【課題】使用者の生体情報値に応じて機器を制御することによって、健康に支障が生じない範囲で機器の使用を許容し、また、適格性のない者による機器の使用を制限できる生体情報連動システムを提供すること。
【解決手段】機器使用者の生体情報を検出ユニット３により検出し、この検出値が判定部５０によって評価用閾値を越えていると判断されたときには、制御信号発生回路４８で制御対象機器２の機能を制限する制御信号を生成する。例えば、制御対象機器がゲーム機である場合、プレイ中の使用者Ｐの興奮度を検出し、これが異常値を示したときはゲーム展開を変更したりゲームを終了させる。また、特殊車両の制御機器の例にあっては、酒気を帯びている等の運転の適格性のない者による操作を受け付けないようにする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器を使用する者の生体情報に連動して当該機器の機能を制御する生体情報連動システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種ストレスの影響で安らぎや癒しに対する要求が高まり、いわゆる癒し系の音楽や映像が求められるようになってきている。通常、人間の呼吸、脈拍、脳波等はリズムをもっており、外部から特定のリズムを与えられるとそれに同調しようとする傾向がある。このような特性を利用して、安静時の脈拍である一分間に７０〜８０のゆったりしたリズムを外部から与えることで、例えば精神的に不安定な人の精神状態を安定化させリラックスさせたり、競技等で興奮した観衆の興奮状態を鎮めることができる。逆に、遊戯設備、ショッピングセンター等では、気分を高揚させる、あるいは購買意欲を高める目的でアップテンポな曲を流すことが行われている。
【０００３】
このような手法は音楽のみならず、映像や光の明滅等、視覚的な刺激によっても行われ、カラオケ、ディスコ等の施設では日常的に用いられている。
【０００４】
ところが、人の持つ上記リズムは、年齢、性別、健康状態等により異なり、また同調傾向も個体差がある。したがって、全ての人を画一的なリズムでコントロールしようとすると、人によっては効果が十分でなく、逆に不快感を覚えることもある。
【０００５】
一方、近年における家庭用ゲーム機器の開発競争が熾烈さを増している。中でも、プレーヤに感動や興奮、共鳴を与える各種ロールプレイングゲームやシューティングゲーム、シミュレーションゲーム等のゲームソフトは、世代を問わず広く人気を博している。ところが、この種の一部のゲームソフトにはプレーヤに対して過度に緊張感、不安感、恐怖感等を与えるものもあり、プレーヤによっては大きな精神的負担を被ることもある。
【０００６】
また、一部の産業用機器や特殊車両の使用にあっては、使用者の健康状態あるいは精神的状態が正常でないと一部操作が困難となり、事故を引き起こす原因になる。例えば、酒気を帯びた者等による車両の操作は大きな事故につながる危険性が増すために、かかる問題を回避するためには、本来的に操作能力が欠落した者による使用を何らかの形で抑止できる手段が備えられているのが望ましい。
【０００７】
そこで従来、血圧や脈拍等の生体情報を検出し、これに基づいて機器を自動的に制御する技術が、以下の先行技術文献に開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平４−２６９９７２号公報
【特許文献２】
特開２００２−２８８３４７号公報
【特許文献３】
特開平８−２９９４４３号公報
【０００９】
上記特許文献１には、図７に示すように、体動・呼吸・心拍といった生体情報を出力する圧力センサ１０１、圧力センサ１０１の出力信号に同期して制御信号を生成する信号変換装置１０２、ホワイトノイズ発生装置１０４、ホワイトノイズ発生装置１０４により発生したホワイトノイズと信号変換装置１０２の制御信号とが入力されこの制御信号に応じてホワイトノイズ発生装置１０４の出力を制御する出力レベル制御装置１０３、及び、出力レベル制御装置１０３から出力される信号を音響刺激として出力する音響出力装置１０５からなり、使用者の生理・心理的状態に反映した生体情報に同期させて音響・振動・刺激を呈示する刺激呈示装置が開示されている。
【００１０】
また、上記特許文献２には、被験者の健康に関する人体情報を計測して計測データを出力するセンサ部、センサ部から出力された計測データを予め設定されたしきい値と比較して、異常かつ報告に緊急性を要するものであるか否かを判定する判定手段、及び、判定手段により異常かつ報告に緊急性を要する計測データを取得した時は予め設定された送信先電話番号へ携帯電話システム又は固定電話システムを介して発呼して緊急報告する送信手段からなる健康管理システムが開示されている。
【００１１】
更に、上記特許文献３には、使用者から脈波を検出する検出手段、脈波の波形が格納される記憶手段、過去所定時間分の脈波の波形を上記記憶手段から読み出して解析することにより使用者の生体情報を抽出する解析手段、抽出した使用者の生体情報と予め決められた基準値とを比較して使用者の居眠り状態を判定し、居眠り状態を検出した場合に警告指示を発する制御手段、及び、警告指示に基づいて使用者へ警告を行う警告手段とを備えた居眠り防止装置が開示されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、使用者の生体情報に同期した音響出力を発生させるようにしているため、使用者が極度の興奮状態にある場合には過度に刺激を与えることにもつながりかねないという問題がある。
【００１３】
また、上記特許文献２に記載のシステムは、被験者の生体情報を外部へ通報するためのものであって、計測値が異常と判断された被験者が使用している機器の機能を制御するためのシステムではない。
【００１４】
更に、上記特許文献３に記載の構成においては、車両の運転中に検出したドライバの覚醒状態に基づいて制御を行うのみで、体調が優れない者又は酒気を帯びている者等、本来的に運転適格を有さない者による車両操作の抑止効果は期待できないという問題がある。
【００１５】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、使用者の生体情報値に応じて機器を制御することによって、健康に支障が生じない範囲で機器の使用を許容し、また、適格性のない者による機器の使用を制限できる生体情報連動システムを提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するに当たり、本発明の生体情報連動システムは、制御対象機器と、制御対象機器の使用者の生体情報を検出する検出手段と、使用者の正常状態における生体情報とこれを基準として設定された１つ又は２つ以上の評価用閾値とを記憶する記憶手段と、検出手段により検出された生体情報が評価用閾値を越えたか否かを判定する判定手段と、検出手段により検出された生体情報が評価用閾値を越えたときに制御対象機器の機能を制限する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明は、機器使用者の生体情報を検出手段により検出し、この検出値が判定手段によって評価用閾値を越えていると判断されたときには、制御手段によってその機器の機能を制限するようにしている。これにより、使用者の健康に支障が生じない範囲で機器の使用を許容でき、また、適格性のない者による機器の使用を制限することができる。
【００１８】
検出手段により検出される生体情報としては、例えば、使用者の血圧、脈拍、体温、呼吸数、呼気成分等、使用者の精神状態、健康状態を判別するのに有効なものが該当し、これらのうち１つ又は複数の生体情報が同時に検出される。
【００１９】
制御対象機器としては、例えば、ゲーム機が該当する。ゲーム機のプレイ中に受ける刺激によりプレーヤの興奮度が高められ、この興奮度が所定のレベルを越えた時点でゲームのストーリー展開やこれに付随して提供される画像の明滅、音量等を制限することによって、プレーヤの精神的負担を抑制する。
【００２０】
また、制御対象機器として、特殊車両の制御機器が適用される場合には、使用者の生体情報が異常値を示したとき、その機能の一部又は全部を制限し、例えば操作不能とする等、機器の使用を制限する。これにより、適格性を有さない者による当該機器の使用を抑止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態による生体情報連動システムの機能ブロック図である。本実施の形態の生体情報連動システム１は、制御対象機器として例えばゲーム機器や車両制御ユニットに相当する装置制御機２と、この装置制御機を使用、操作する者（以下「使用者」という。）Ｐの生体情報を検出する検出ユニット３と、この検出ユニット３の出力信号から使用者の生体情報を抽出し装置制御機２に対して必要な信号を生成する制御ユニット４とを備えている。
【００２３】
装置制御機２は、本実施の形態では、使用者Ｐが使用するゲーム機器や特殊車両の制御機器に対応する。
【００２４】
ここで、ゲーム機器としては、別体または一体的に組み込まれたゲームソフトからプログラムを読み込んで映像装置２１や音響装置２２に当該プログラムの内容を表示するものをいい、コントローラ等の入力装置５を介して使用者Ｐによる操作入力に伴ってゲーム内容が展開される。
【００２５】
また、特殊車両の制御機器としては、予め約束された操作手順に従って操作レバーや操作ボタン等の入力装置５の操作指示を受けて、対応する駆動機器または装置を制御し、特定の機能を行わせるものをいう。
【００２６】
次に、検出ユニット３の詳細について説明する。
【００２７】
検出ユニット３は弾性表面波（ＳＡＷ）素子３１とアンテナ３２とで構成される。弾性表面波素子３１は、使用者Ｐの生体情報を弾性表面波の伝搬特性の変化として検出する部分で、アンテナ３２は電波信号の送受信を行う部分である。通常、弾性表面波素子３１とアンテナ３２は別々に作製し、回路基板上で互いに接続されるが、弾性表面波素子３１の基板上に直接アンテナ３２を形成して接続するようにしてもよい。
【００２８】
なお、アンテナ３２としては、ダイポール、モノポール、ループ、ヘリカル、パッチ、チップ等の種々の型式のアンテナを用いることができる。弾性表面波素子３１との接続にあたりインピーダンスの整合が十分でない場合は、Ｒ、Ｃ、Ｌ成分を有する素子を挿入してインピーダンスの整合を行った状態で用いられる。
【００２９】
図２は検出ユニット３の一構成例を示している。弾性表面波素子３１は、圧電基板３３と、その表面に形成された櫛形電極３４と、反射器３５，３５とを備えている。各反射器３５は、櫛形電極３４から伝搬する弾性表面波の返信信号が重ならないようにそれぞれ間隔をあけて配置されており、これにより各返信信号が比較できるようになっている。
【００３０】
櫛形電極３４のランド部３６にはアンテナ３２が接続されている。この接続は通常、ワイヤを用いるが、フリップチップ方式によりバンプを介して直接接続することも可能である。また、アンテナ３２が圧電基板３３の表面に形成される場合は、櫛形電極３４及び反射器３５の形成時のパターニングで接続してもよい。
【００３１】
櫛形電極３４及び反射器３５を形成する材料としては、電気抵抗が小さく、軽量であり、パターニングが容易であることからアルミニウムが好適な例として挙げられるが、これ以外にも、銅、チタン、クロム、金等を適用してもよく、更にはこれら金属同士を合金化したり、各種金属を添加したり、あるいは積層化してもよい。
【００３２】
また、櫛形電極３４及び反射器３５は、設計に応じたインダクタンス、キャパシタンス等が得られるように、薄膜の材質、幅、厚さが調整される。薄膜形成方法としては、スパッタ法のほか、蒸着等の真空薄膜形成技術や、めっき法、ペースト印刷法等が適用できる。
【００３３】
圧電基板３３用の圧電材料としては、検出対象の状態変化に応じて所定の物性係数を有するものが用いられる。例えば、使用者Ｐの体温を検出する場合には、温度係数を有する圧電材料を適用することが必要で、具体的には、ニオブ酸リチウム単結晶の１２８°回転Ｙカット基板が適する。その他、水晶やタンタル酸リチウム、四ホウ酸リチウム、ランガサイト等を圧電材料として適用することができる。なお、血圧や脈拍だけを検出したい場合には、温度に対して不敏感な材料を圧電材料として選定することもできる。
【００３４】
次に、制御ユニット４の構成について説明する。
【００３５】
制御ユニット４は、検出ユニット３へ駆動信号を送信するとともに検出ユニット３からの応答信号を受信し分析する送受信器としての機能を有する。具体的には、駆動信号発生回路４１、切換器４２、アンテナ４３、受信回路４４、検波回路４５、基準信号発生回路４６、高速加算平均化回路４７及び制御信号生成部５１とを備えている。
【００３６】
駆動信号発生回路４１は、弾性表面波素子３１を駆動させるための駆動信号を発生させる回路で、基準信号発生回路４６で生成される基準信号に同期してパルス信号を発生する。発生された駆動信号は、切換器４２及びアンテナ４３を介して検出ユニット３へ送信される。
【００３７】
受信回路４４は、アンテナ４３及び切換器４２を介して受信した検出ユニット３からの応答信号を受信する回路で、不要電波を排除するためのバンドパスフィルタと、受信信号を処理可能なレベルにまで増幅するローノイズアンプとから構成される。
【００３８】
検波回路４５は、弾性表面波の伝搬特性の変化の検出に位相検出法または遅延時間検出法が適用される場合には、複数の反射器３５で反射された信号間、あるいは反射器３５での反射信号と櫛形電極３４からの整合不良により反射される反射信号間の位相差、遅延差を検出する部分である。また、弾性表面波の伝搬特性の変化の検出に周波数検出法が適用される場合には、複数の反射器で反射された信号間の周波数差を検出する部分である。
【００３９】
高速加算平均化回路４７は、数百から数万回の信号加算処理を行い、ノイズに埋もれた信号から必要情報を抽出する部分である。
【００４０】
そして、制御信号生成部５１は、抽出された生体情報から装置制御機２（例えばゲーム機や特殊車両の制御機器）用に用意された特定信号を発生する回路であり、制御信号発生回路４８と、記憶部４９と、判定部５０とからなる。
【００４１】
記憶部４９には、使用者Ｐの正常状態における生体情報（血圧、脈拍数、体温等）と、これを基準データとして、生体情報が異常レベルに推移するまでの間に１つ又は複数の評価用閾値が設定されている。
【００４２】
なお、人体は２４時間あるいはもっと長き期間での生体リズムを持っており、健康状態によっても変わるため、事前に安静な状態で基準データを取得しておくのが好ましい。この場合、生体情報は、計測部及び計測方法により異なるので、検出ユニット３は基準データの採取時と使用時とで同一の部位に装着することが好ましく、その補正についても、装着部位、計測方法を考慮して行われる。
【００４３】
評価用閾値は、検出した使用者Ｐの生体情報から使用者Ｐの興奮度を評価し、各閾値レベルに対応して装置制御機２に異なる制御を行わせるためのものである。その制御内容は予め閾値レベルに関連付けられて記憶されている。
【００４４】
判定部５０は、検出した使用者Ｐの生体情報と、記憶部４９に記憶された各々の評価用閾値との大小関係を判定する部分であり、その判定結果を信号発生回路へ供給する。
【００４５】
制御信号発生回路４８は、記憶部４９及び判定部５０を逐次参照して必要な制御信号を生成する部分であり、生成した制御信号を装置制御機２へ供給する。制御信号が入力された装置制御機２は、映像装置２１、音響装置２２あるいは車両の各種駆動装置・駆動機器２３を制御して、当該制御信号に対応した制御内容を実現する。この制御信号発生回路４８は本発明に係る「制御手段」に対応する。
【００４６】
続いて、以上のように構成される検出ユニット３及び制御ユニット４による生体情報の検出原理について説明する。
【００４７】
まず、制御ユニット４の駆動信号発生回路４１でパルス状の駆動信号を発生させ、アンテナ４３を介して、使用者Ｐの計測部位に取り付けられた検出ユニット３へ送信する。検出ユニット３はアンテナ３２を介して弾性表面波素子３１へ駆動信号が供給されることにより、櫛形電極３４の電極ピッチに対応した波長の弾性表面波が圧電基板３３の表面に励起される。この弾性表面波は圧電基板３３の表面を伝搬し、反射器３５，３５で反射して櫛形電極３４へ戻る。櫛形電極３４では反射により戻された弾性表面波を電気信号に変換し、アンテナ３２を介して制御ユニット４へ返信する。制御ユニット４では、アンテナ４３を介して受信した検出ユニット３の検出信号から、受信回路４４、検波回路４５及び高速加算平均化回路４７を経て使用者Ｐの生体情報が抽出される。
【００４８】
ここで、生体情報として使用者Ｐの体温を検出する場合には、使用者Ｐの体温の変化を感知する圧電基板３３の温度特性に応じて弾性表面波の伝搬特性が変化することを利用し、各反射器３５，３５の返信信号の例えば位相差を比較する。本例では、返信信号間の位相比較により使用者の生体情報を検出する方法を採用しているが、これ以外にも、返信信号間の遅延時間を比較する方法や、基準周波数からの返信信号の周波数ずれ、返信信号の信号強度を比較する方法等が採用可能である。
【００４９】
また、使用者Ｐの血圧や脈拍数等は、外的環境の圧力変化として検出するようにしている。この場合、弾性表面波素子３１の圧電基板３３を片持ち梁あるいは両持ち梁構造とし、圧力変化を圧電基板３３の形状的変化による弾性表面波の伝搬特性の変化として検出する。
【００５０】
なお、脈動のように圧力変化が比較的小さい生体情報を検出する場合には、圧電基板３３の弾性表面波伝搬面を保護膜を介して直接、使用者Ｐの測定部位に接触させ、脈動により弾性表面波の伝搬面への接触圧が変化し、その結果、弾性表面波の伝搬信号強度が変化することを利用してもよい。
【００５１】
また、圧電基板の中央に櫛形電極、その両側に位置をずらして反射器を配置し、一方を温度計測、もう一方を圧力計測に使える構造とすれば、ひとつの弾性表面波素子で異種の生体情報を検出することが可能となる。
【００５２】
一方、使用者Ｐの呼吸数や呼気成分の検出方法としては、圧電基板の弾性表面波伝搬面上に、特定物質に対し選択反応あるいは吸着性を有する材料を形成し、その反応、吸着により弾性表面波の伝搬特性変化が起こることを利用する（野村他「高分子誘電体薄膜を用いた表面波湿度センサ」信学技報ＴｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｐｏｒｔｏｆＩＥＩＣＵＵＳ９３−２５（１９９３−０７）参照）。
【００５３】
例えば、圧電基板の弾性表面波伝搬面上に吸湿膜を形成した弾性表面波素子からなる検出ユニットを使用者Ｐの口元に配置すれば、使用者Ｐが吐き出す呼気に感知して変化した弾性表面波の伝搬特性を検出することができる。
【００５４】
また、本例では弾性表面波素子３１にセンサとしての機能のみ持たせるようにしているが、弾性表面波素子にＩＤ機能をも持たせるようにしてもよい。具体的には、弾性表面波素子３１の表面にセンサ用の反射器とは別にＩＤ用の反射器を形成することで実現できる。通常は、反射がある場合を１、無い場合を０として識別するので、Ｎビットの情報を入れ込むために最大２のＮ乗通りの反射器の配列が必要となる。そこで、情報に対応するよう部分的に反射器を配置するか、形成した反射器の反射特性を電気的に制御する手法が適用できる。
【００５５】
以上のように、検出ユニット３のセンサ部を弾性表面波素子３１で構成することによって、バッテリレス、小型、かつ簡素な構成のセンサを構成でき、しかも容易に必要とする生体情報を取得することができる。
【００５６】
次に、本実施の形態の具体的な作用について説明する。ここでは、装置制御機２としてゲーム機器が適用される例と、特殊車両の制御機器が適用される例とに分けて説明する。
【００５７】
（第１の実施の形態）
図３及び図４はゲーム機器に本発明を適用した例を示しており、その概略構成及び発明の一作用を示している。
【００５８】
使用者Ｐは検出ユニット３を手首に装着して用いる。検出ユニット３と制御ユニット４との間は無線で接続されており、使用者Ｐの動きを妨げない。制御ユニット４はゲーム機２に接続され、ゲーム機２からはゲームの表示手段として更に映像装置２１及び音響装置２２に接続される。
【００５９】
なお、本例では、使用者Ｐの脈拍及び体温を検出するために検出ユニット３を手首部の動脈上に装着している。これ以外にも、例えば検出ユニット２を使用者Ｐの胸部に取り付けて心拍を検出したり、腋等に取り付けて体温を検出したり、口元に検出ユニット３をヘッドホン型式で装着して呼吸数を検出するようにしてもよい。
【００６０】
検出ユニット３による検出結果は、制御ユニット４から周期的に発信される駆動信号に対しての応答信号という形で制御ユニット４へ送られる。制御ユニット４は、検出ユニット３からの信号を受信し信号処理して使用者Ｐの生体情報（脈拍、体温）を抽出する。抽出された生体情報は制御信号生成部５１へ供給され、ゲーム機２に対する制御信号が生成される。
【００６１】
図１に示したように、制御信号生成部５１において、記憶部４９には使用者Ｐの正常状態における脈拍数及び体温と、これを基準に上下に複数設定された評価用閾値とが記憶されている。判定部５０は、検出ユニット３により検出された使用者Ｐの生体情報が評価用閾値との大小比較を行い、その結果を制御信号発生回路４８へ供給する。制御信号発生回路４８は、判定部５０による判定結果を参酌し、これに関連付けられて記憶部４９に記憶された制御内容の制御信号を発生させる。
【００６２】
図４に示すように、ゲーム機２によって表示されるゲームは、そのゲーム開始からゲーム終了にかけて使用者Ｐが選択できる複数段の選択肢（選択１，選択２，…，選択Ｍ）が用意され、各段の選択肢の何れを選択するかによって異なるストーリー展開が得られるようになっている。これら複数のストーリー展開の間には、プレイによって得られる興奮度に差異を持たせており、体温、脈拍数、呼吸回数等の生体情報を総合してＮ通りの選択肢が用意されている。この選択肢は、ストーリー展開の変化だけでなく、映像の輝度、色彩、明滅や音量を変えるといった内容も含まれている。
【００６３】
これにより、例えば、ゲームの進行に伴って使用者Ｐの興奮度が高まり、これが異常なレベルにまで推移したことを制御信号生成部５１で判断されると、使用者Ｐの操作入力によるゲームの展開を制限し、制御ユニット４によって使用者Ｐの生体リズムが異常値を上回らないように又は当該生体リズムを鎮静化する方向へゲーム展開を自動的に選択する。これにより、使用者Ｐの意図しない精神的負担を抑えることができる。
【００６４】
ここで、制御ユニット４によるゲーム機２の制御が行われる際に、使用者Ｐに対してその旨を表示するようにすれば使用者Ｐに注意を喚起することができる。上記表示を行うタイミングは制御ユニット４による制御の前でもよいし後でもよい。また、表示の方法は映像装置２１を介しての視覚表示、及び／又は、音響装置２２を介しての音声アナウンス等が適用可能である。
【００６５】
なお、使用者Ｐの生体レベルが極度に衰弱、興奮して健康上不適切なレベルに陥っていたり、生体レベル変動が激しい等の異常が確認された場合には、強制的にゲームを終了させるようにしてもよい（図４）。
【００６６】
一方、ゲーム開始から終了まで、使用者Ｐの意思でゲームを展開させるゲーム環境に代えて、制御ユニット４による使用者Ｐの生体情報に基づいてゲームを展開させることも可能である。
【００６７】
この場合、制御信号発生部４８では、検出された使用者Ｐの生体情報と評価用閾値とを随時比較し、当該生体情報値の大小で使用者Ｐの興奮度を判断する。そして、当該生体情報値に対応して予め設定された制御内容の信号を生成し、これをゲーム機２へ供給する。ゲーム機２は、入力された制御信号に基づいてストーリー展開を選択する。これにより、使用者Ｐの生体リズムに適したストーリーを展開することができる。
【００６８】
更に、本実施の形態においては、使用者Ｐが設定した刺激レベルあるいは興奮度を提供できるように、健康上問題のない範囲で生体情報値の目標閾値を設定し、当該目標閾値に向けて一定のリズムで緩やかに使用者Ｐの生体レベルを上昇させるようなゲーム展開を自動的に選択していくゲームモードをも備えている。このゲームモードでは、ストーリー展開だけでなく、これに付随して提供される映像の明るさ、色彩、点滅、音楽、音量、そしてコントローラ５への振動の印加等の制御形態も含まれる。これにより、娯楽性をより一層高めることができる。
【００６９】
（第２の実施の形態）
図５及び図６は特殊車両の制御機器に本発明を適用した例を示しており、その概略構成及び発明の一作用を示している。
【００７０】
使用者Ｐは検出ユニット３Ａを手首に装着し、ヘッドホンタイプの検出ユニット３Ｂを頭部に装着して用いる。検出ユニット３Ａ，３Ｂと制御ユニット４との間は無線で接続されており、使用者Ｐの動きを妨げない。制御ユニット４は特殊車両１０の各部制御機器２に接続され、この制御機器２には映像装置１１、音声装置１２及び図示していない装置・機器（動力部、操舵部等）２３が接続される。
【００７１】
本例では、検出ユニット３Ａで使用者Ｐの脈拍及び体温を検出し、使用者Ｐの口元に装着される検出ユニット３Ｂで呼吸数、呼気成分を検出するようにしている。
【００７２】
制御機器２は、ハンドルやレバー等の入力装置５と検出ユニット３Ａ，３Ｂ及び制御ユニット４とからそれぞれ使用者Ｐの操作指示、生体情報を入手し、操作指示の正当性を検証して図示しない動力部、操舵部等に操作信号を送るとともに、上記操作指示、生体情報及びそれらを判断した結果を映像装置１１及び音声装置１２に出力して使用者Ｐに知らせる。
【００７３】
図１に示したように、制御ユニット４の制御信号生成部５１において、記憶部４９には使用者Ｐの正常状態における脈拍数、体温及び呼吸数と、これを基準に設定された評価用閾値とが記憶されている。本例では、評価用閾値として「運転できる状態か」及び「高度な操作が可能か」の観点で各々評価用閾値を設定している。判定部５０は、検出ユニット３により検出された使用者Ｐの生体情報が評価用閾値との大小比較を行い、その結果を制御信号発生回路４８へ供給する。制御信号発生回路４８は、判定部５０による判定結果を参酌し、これに関連付けられて記憶部４９に記憶された制御内容の制御信号を発生させる。
【００７４】
図６に制御フローの一例を示す。運転者Ｐは、特殊車両Ｐの運転に当たり、検出ユニット３Ａ，３Ｂを装着して制御ユニット４へ生体情報を入力する。このとき、検出した生体情報に異常が見られなければそのまま使用者Ｐによる運転、操作を許容し、制御機器２は入力装置５の操作に従って対応する機器を駆動制御する。
【００７５】
一方、検出した生体情報の何れか一つが所定の評価用閾値を越えて異常値を示している場合、制御ユニット４は「運転できる状態」にないと判断し、制御機器２へ制御信号を供給する。その結果、制御機器２は、入力装置５からの操作指示を受け付けない。これにより、使用者Ｐが著しく健康を害している場合や酒気を帯びている場合等、運転の適格性を有しない者による車両の操作、運転を防止することができる。
【００７６】
また、使用中においても、急に気分が悪くなる、眠気をもよおす等、特有な生体情報の変化を感知した場合は、「高度な操作が困難である」と判断し、それら特有の症状に対応して制御信号を生成する。これにより、制御機器２は、入力装置５からの操作指示を制限したり、安全な状態で運転を停止させる等の適切な処置を行う。
【００７７】
なお、制御機器２は上記措置を施すとともに、その結果を映像装置１１及び音声装置１２を介して使用者に表示、報知し、使用者Ｐに注意、警告を促す。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００７９】
例えば以上の実施の形態では、制御対象機器として、ゲーム機及び特殊車両の制御機器に適用した例について説明したが、これに限られず、例えば、映像、画像、グラフィック、音楽、光または音の信号、あるいは物体を動作表示するもの、あるいは操作対象となるもので、一般的には、テレビ、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）、モニタ、携帯電話、表示機能のある業務用あるいは一般用ゲーム機、医療・健康器具、ラジオ、オーディオ機器、ロボット等を含む各種ＡＶ・ＩＴ機材、産業用機械、車両、船舶、航空機等にも本発明は適用可能である。
【００８０】
なお、対象とする生体情報は人間のものに限られず、場合によっては、犬、猫等のペット、馬、牛等の家畜、更には有機的な機能が与えられたロボットにも本発明は適用可能である。
【００８１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の生体情報連動システムによれば、機器使用者の生体情報を検出し、この検出値が評価用閾値を越えていると判断されたときは、機器の機能を制限するようにしているので、使用者の健康に支障が生じない範囲で機器の使用を許容でき、また、適格性のない者による機器の使用を制限することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による生体情報連動システム１の機能ブロック図である。
【図２】生体情報連動システム１を構成する検出ユニット３の一構成例である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の一作用を説明するフロー図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の一作用を説明するフロー図である。
【図７】従来の生体情報連動システムの機能ブロック図である。
【符号の説明】
１…生体情報連動システム、２…装置制御機（ゲーム機、車両の制御機器）、３…検出ユニット、４…制御ユニット、５…入力装置、１０…特殊車両、１１…映像装置、１２…音声装置、２１…映像装置、２２…音響装置、３１…弾性表面波素子、３２…アンテナ、３３…圧電基板、３４…櫛形電極、３５…反射器、４１…駆動信号発生回路、４３…アンテナ、４４…受信回路、４５…検波回路、４７…高速加算平均化回路、４８…制御信号発生回路、４９…記憶部、５０…判定部、５１…制御信号生成部、Ｐ…使用者。

Claims

機器を使用する者の生体情報に連動して当該機器の機能を制御する生体情報連動システムであって、
制御対象機器と、
前記制御対象機器の使用者の生体情報を検出する検出手段と、
前記使用者の正常状態における生体情報とこれを基準として設定された１つ又は２つ以上の評価用閾値とを記憶する記憶手段と、
前記検出手段により検出された生体情報が前記評価用閾値を越えたか否かを判定する判定手段と、
前記検出手段により検出された生体情報が前記評価用閾値を越えたときに前記制御対象機器の機能を制限する制御手段とを備えた
ことを特徴とする生体情報連動システム。
前記制御手段は、入力された目標閾値に向かって前記使用者の生体情報値を上昇させるように前記制御対象機器を制御するモードを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報連動システム。
前記制御対象機器が、ゲーム機器又はこれと映像機器及び音響機器との複合機器であり、
前記検出手段により検出された生体情報に基づいて、前記ゲーム機器より表示されるストーリーの展開、画像の明滅又は音量が制限される
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報連動システム。
前記ゲーム機器より再生されるストーリーの展開を制限する際に、前記使用者に対してその旨を表示する
ことを特徴とする請求項３に記載の生体情報連動システム。
前記制御対象機器が、特殊車両の制御機器であり、
前記検出手段により検出された生体情報に基づいて、前記車両の一部又は全部の操作が制限される
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報連動システム。
前記検出手段が、
前記使用者に取り付けられ前記使用者の生体情報を弾性表面波の伝搬特性の変化として感知するセンサと、
前記センサを駆動する駆動信号を送信するとともに前記センサからの応答信号を受信する送受信器とからなり、
前記センサと前記送受信器との間の通信が無線で行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報連動システム。
前記生体情報が、前記使用者の血圧、脈拍、体温、呼吸数、呼気成分のうちの１つ又は複数である
ことを特徴とする請求項６に記載の生体情報連動システム。