(57)【要約】【課題】ユーザが両手でコントローラを操作しながら、ユーザの呼吸を計測する。【解決手段】装置の操作面左端から左側面に沿った距離が遠い方に配置した電極を左電流印加用電極と、前記装置の操作面左端から左側面に沿った距離が近い方に配置した電極を左インピーダンス計測用電極と、右端に配置された２つの電極のうち、前記装置の操作面右端から右側面に沿った距離が遠い方に配置した電極を右電流印加用電極と、前記装置の操作面右端から右側面に沿った距離が近い方に配置した電極を右インピーダンス計測用電極と、前記左電流供印加電極と前記右電流印加用電極に、電流を印加する電流印加部と、前記左インピーダンス計測用電極と前記右インピーダンス計測用電極で、ユーザの両手のインピーダンスを計測するインピーダンス計測部とを備える。【選択図】図１７
2014050626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが両手で把持する形態で、右端と左端にそれぞれ少なくとも２つずつの電極を配置した装置において、
左端に配置された２つの電極のうち、前記装置の操作面左端から左側面に沿った距離が遠い方に配置した電極を左電流印加用電極と、
前記装置の操作面左端から左側面に沿った距離が近い方に配置した電極を左インピーダンス計測用電極と、
右端に配置された２つの電極のうち、前記装置の操作面右端から右側面に沿った距離が遠い方に配置した電極を右電流印加用電極と、
前記装置の操作面右端から右側面に沿った距離が近い方に配置した電極を右インピーダンス計測用電極と、
前記左電流印加用電極と前記右電流印加用電極に、電流を印加する電流印加部と、
前記左インピーダンス計測用電極と前記右インピーダンス計測用電極で、ユーザの両手のインピーダンスを計測するインピーダンス計測部と、
前記インピーダンス計測部で計測されたインピーダンスに対して、呼吸成分を推定する呼吸推定部と、
前記呼吸推定部で推定された呼吸成分を出力する呼吸出力部と、
を備える情報処理装置。
【請求項２】
前記左インピーダンス計測用電極及び右インピーダンス計測用電極は、側面の方向に沿った帯状の電極である、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記左インピーダンス計測用電極及び右インピーダンス計測用電極は、ユーザが持つ際の指を含む手の部分の方向を想定し、指を含む手の部分の方向に対して垂直になるように傾ける電極を備える、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記左インピーダンス計測用電極及び右インピーダンス計測用電極は、幅６．５ｍｍの電極である、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】
各端において、１ｍｍの間隔で配置された電極
を備える、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項６】
右端と左端にそれぞれ少なくとも３つずつの電極を配置した請求項１に記載の情報処理装置において、
右端と左端にそれぞれ配置された電極から、手に接触している電極を検知する手接触電極検知部と、
前記手接触電極検知部で検知された電極に対して、前記左インピーダンス計測用電極、前記左電流印加用電極、前記右電流印加用電極、前記右インピーダンス計測用電極となる電極を割り当てる電極機能割り当て部と、
を備える、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記手接触電極検知部は、各端にある複数の電極に対して、それぞれの電位を計測し、電位有無によってユーザの手に接触している電極を検知する、
請求項５記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記手接触電極検知部は、現在割り当てられている前記左電流印加用電極あるいは前記左インピーダンス計測用電極あるいは前記右電流印加用電極あるいは前記右インピーダンス計測用電極のいずれかから電位が計測されなくなる場合、手に接触している電極の検知を再実行する、
請求項５記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記手接触電極検知部は、定期的に手に接触している電極の検知を再実行する、
請求項５記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記電極機能割り当て部は、ユーザの手に接触している左端にある電極の中から２つを選定し、操作面左端から左側面に沿った距離が遠い方の電極を前記左電流印加用電極と、操作面左端から左側面に沿った距離が近い方の電極を前記左インピーダンス計測用電極、と割り当て、
ユーザの手に接触している右端にある電極の中から２つを選定し、操作面右端から右側面に沿った距離が遠い方の電極を前記右電流印加用電極と操作面右端から右側面に沿った距離が近い方の電極を前記右インピーダンス計測用電極、と割り当てる、
請求項５記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記電極機能割り当て部は、左手及び右手に接触している電極が３つ以上ある場合、左手及び右手との接触状態が最も安定な２つを選定する、
請求項５記載の情報処理装置。
【請求項１２】
記電極機能割り当て部は、左手及び右手に接触している電極が３つ以上ある場合、操作面左端及び操作面右端から左側面及び右側面に沿った距離が最も近い２つを選定する、
請求項５記載の情報処理装置。
【請求項１３】
前記電流印加部は、前記手接触電極検知部が実行する間に、電流を流さない、
請求項５記載の情報処理装置。
【請求項１４】
前記左電流印加用電極と前記右電流印加用電極を可動できるように配置されている、
請求項１記載の情報処理装置。
【請求項１５】
前記情報処理装置において、さらに、
前記右インピーダンス計測用電極と前記左インピーダンス計測用電極の接触状態を検出し、前記接触状態に応じて左電流印加用電極と右電流印加用電極を可動させるように指示する画面制御部を備える、
請求項１４記載の情報処理装置。
【請求項１６】
ユーザが両手で把持する形態で、右端と左端にそれぞれ少なくとも２つずつの電極を配置した装置を用いた情報処理方法であって、
前記装置は、
左端に配置された２つの電極のうち、前記装置の操作面左端から左側面に沿った距離が遠い方に配置した電極を左電流印加用電極と、
前記装置の操作面左端から左側面に沿った距離が近い方に配置した電極を左インピーダンス計測用電極と、
右端に配置された２つの電極のうち、前記装置の操作面右端から右側面に沿った距離が遠い方に配置した電極を右電流印加用電極と、
前記装置の操作面右端から右側面に沿った距離が近い方に配置した電極を右インピーダンス計測用電極とを備え、
電流印加部で、前記左電流供印加電極と前記右電流印加用電極に、電流を印加するステップと、
インピーダンス計測部で、前記左インピーダンス計測用電極と前記右インピーダンス計測用電極で、ユーザの両手のインピーダンスを計測するステップと、
呼吸推定部で、前記インピーダンス計測部で計測されたインピーダンスに対して、呼吸成分を推定するステップと、
呼吸出力部で、前記呼吸推定部で推定された呼吸成分を出力するステップと、
を包含する情報処理方法。
【請求項１７】
ユーザが両手で把持する形態で、右端と左端にそれぞれ少なくとも２つずつの電極を配置した装置を用いた情報処理方法を実行するコンピュータプログラムであって、
前記装置は、
左端に配置された２つの電極のうち、前記装置の操作面左端から左側面に沿った距離が遠い方に配置した電極を左電流印加用電極と、
前記装置の操作面左端から左側面に沿った距離が近い方に配置した電極を左インピーダンス計測用電極と、
右端に配置された２つの電極のうち、前記装置の操作面右端から右側面に沿った距離が遠い方に配置した電極を右電流印加用電極と、
前記装置の操作面右端から右側面に沿った距離が近い方に配置した電極を右インピーダンス計測用電極と備え、
電流印加部で、前記左電流供印加電極と前記右電流印加用電極に、電流を印加するステップと、
インピーダンス計測部で、前記左インピーダンス計測用電極と前記右インピーダンス計測用電極で、ユーザの両手のインピーダンスを計測するステップと、
呼吸推定部で、前記インピーダンス計測部で計測されたインピーダンスに対して、呼吸成分を推定するステップと、
呼吸出力部で、前記呼吸推定部で推定された呼吸成分を出力するステップと、
を実行させるコンピュータプログラム。
【請求項１８】
ユーザが右手及び左手で把持され、かつ、操作面、側面、及び裏面を有する筐体で構成されているコントローラであって、
前記筐体の中心線を挟んで左側であり、かつ、前記側面又は前記裏面に配置されている左電流印加用電極と、
前記筐体の中心線を挟んで左側であり、かつ、前記側面又は裏面であり、前記筐体の左端部から前記左電流印加用電極までの間の距離よりも、前記筐体の左端部よりも小さい距離にある位置に配置されている左インピーダンス計測用電極と、
前記筐体の中心線を挟んで右側であり、かつ、前記側面又は裏面に配置されている右電流印加用電極と、
前記筐体の中心線を挟んで右側であり、かつ、前記側面又は裏面であり、前記筐体の右端部から前記左電流印加用電極までの間の距離よりも、前記筐体の左端部よりも小さい距離にある位置に配置されている右インピーダンス計測用電極と、
前記左電流印加用電極及び前記右電流印加用電極に電流を印加する電流印加部と、
前記電流印加部により、前記左電流印加用電極及び右電流印加用電極に電流が印加されたときに、前記左インピーダンス計測用電極及び前記右インピーダンス計測用電極で、前記ユーザのインピーダンスを計測するインピーダンス計測部とを備えた、
コントローラ。
【請求項１９】
ユーザが右手及び左手で把持され、かつ、操作面、側面、及び裏面を有する筐体で構成されているコントローラを用いて、前記ユーザのインピーダンスを測定する情報処理方法であって、
前記コントローラは、
前記筐体の中心線を挟んで左側であり、かつ、前記側面又は裏面に配置されている左電流印加用電極と、
前記筐体の中心線を挟んで左側であり、かつ、前記側面又は裏面であり、前記筐体の左端部から前記左電流印加用電極までの間の距離よりも、前記筐体の左端部よりも小さい距離にある位置に配置されている左インピーダンス計測用電極と、
前記筐体の中心線を挟んで右側であり、かつ、前記側面又は裏面に配置されている右電流印加用電極と、
前記筐体の中心線を挟んで右側であり、かつ、前記側面又は裏面であり、前記筐体の右端部から前記左電流印加用電極までの間の距離よりも、前記筐体の左端部よりも小さい距離にある位置に配置されている右インピーダンス計測用電極と、
前記左電流印加用電極及び右電流印加用電極に電流を印加する電流印加部と、
前記左インピーダンス計測用電極及び前記右インピーダンス計測用電極で、前記ユーザのインピーダンスを計測するインピーダンス計測部とを備え、
前記電流印加部により、前記左電流印加用電極及び右電流印加用電極に電流が印加されたときに、前記インピーダンス計測部により、左インピーダンス計測用電極及び右インピーダンス計測用電極で、前記ユーザのインピーダンスを計測する、
情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
コントローラを構成する筐体を把持するユーザのインピーダンスを測定する情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に生体信号測定装置が開示されている。図３６に、特許文献１に記載された生体信号測定装置を示す。
【０００３】
図３６は、指先挿入部３２０に指先Ｍが挿入された場合の指先挿入部３２０が閉じた状態における挟持部材２００及び２１０の側断面図である。図３６に示されるように、生体信号測定装置は、ユーザの指先をフィットした状態で生体情報を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７３９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の生体信号測定装置は、ユーザが両手で筐体を把持した際に、インピーダンスを測定するための電極の位置については考慮されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１態様に係る情報処理システムは、左端に配置された２つの電極のうち、前記装置の操作面左端から左側面に沿った距離が遠い方に配置した電極を左電流印加用電極とし、前記装置の操作面左端から左側面に沿った距離が近い方に配置した電極を左インピーダンス計測用電極とし、右端に配置された２つの電極のうち、前記装置の操作面右端から右側面に沿った距離が遠い方に配置した電極を右電流印加用電極とし、前記装置の操作面右端から右側面に沿った距離が近い方に配置した電極を右インピーダンス計測用電極とし、前記左電流供印加電極と前記右電流印加用電極に、電流を印加する電流印加部と、前記左インピーダンス計測用電極と前記右インピーダンス計測用電極で、ユーザの両手のインピーダンスを計測するインピーダンス計測部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の１態様に係る情報処理システムは、ユーザが両手で筐体を把持した際に、インピーダンスを測定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】システム外観を示す図。
【図２】コントローラ形状を示す図。
【図３】電極位置（裏面設置）を示す図。
【図４】電極位置（上側面設置）を示す図。
【図５】電極の形状と個数を示す図。
【図６】他の電極形状のバリエーションを示す図。
【図７】システム構成図を示す図。
【図８】情報処理装置の構成を示す図。
【図９】コントローラのハードウェア構成を示す図。
【図１０】情報処理装置のハードウェア構成を示す図。
【図１１】コントローラの処理フローを示す図。
【図１２】インピーダンス計測法を示す図。
【図１３】４端子法での両手インピーダンス計測様子を示す図。
【図１４Ａ】本実施の形態１によるコントローラの実現形態を示す図。
【図１４Ｂ】一般的なユーザのインピーダンス計測の電極配置を示す図。
【図１５】電極の大きさを示す図。
【図１６】電流印加用電極とインピーダンス計測用電極の割り当て方を示す図。
【図１７】本実施の形態１による情報処理装置を含むシステム構成を示す図。
【図１８】本実施の形態１における全体の処理フローを示す図。
【図１９】両手インピーダンスデータの例を示す図。
【図２０】心電の基本成分を示す図。
【図２１】呼吸推定の処理フローを示す図。
【図２２】Ｔ波ピーク間の包絡線の例を示す図。
【図２３】両手インピーダンスから推定された呼吸成分の例を示す図。
【図２４】電極の位置に関するバリエーションを示す図。
【図２５】電極の形状に関するバリエーションを示す図。
【図２６】電極の配置仕方に関するバリエーションを示す図。
【図２７】コントローラの左右側に２つずつの電極を配置した場合の課題を示す図。
【図２８】本実施の形態２によるコントローラの実現形態を示す図。
【図２９】本実施の形態２による情報処理装置を含むシステム構成を示す図。
【図３０】本実施の形態２における全体の処理フローを示す図。
【図３１】電極機能割り当ての処理フローを示す図。
【図３２】本実施の形態３によるコントローラの実現形態を示す図。
【図３３】本実施の形態３による情報処理装置を含むシステム構成を示す図。
【図３４】本実施の形態３の表示例を示す図。
【図３５】電極機能割り当ての処理フローを示す図。
【図３６】特許文献１の生体信号測定装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による「情報処理システム」の各実施形態を説明する。
【００１０】
（情報処理装置を含むシステムの説明）
図１に、情報処理システムの利用シーンを示す。図１に示す情報処理システムは、コントローラ１と、情報処理装置２と、表示装置３とを備える。コントローラ１、情報処理装置２、及び表示装置３は、それぞれ有線又は無線で接続されており、情報を送受信する。
【００１１】
コントローラ１は、ユーザが情報処理装置を操作するための操作情報を入力する入力手段を備える。所望の処理を実現するための操作が入力される。
【００１２】
情報処理装置２は、コントローラ１からの操作入力を受け取り、所定の処理を実施する。
本明細書において、「所定の処理」とは、ゲーム、健康管理、学習等、家庭用のコンピュータで実施されるようなアプリケーションの総称のことである。
【００１３】
表示装置３は、情報処理装置２でされた処理結果は表示装置３で表示される。表示装置は、画像情報を表示したり、音響情報を表示したりすることができる。
【００１４】
（コントローラの形状）
図２（ａ）及び図２（ｂ）にコントローラ１の形状の一例を示す。本明細書において、コントローラ１は、ユーザが両手で持って操作することを意味している。コントローラ１の概観の例は、図２（ａ）スティック型コントローラ１Ａ、及び図２（ｂ）パッド型コントローラ１Ｂである。
【００１５】
スティック型コントローラＡ１は、横長棒状のスティック型をしている。ユーザは、その両端を持ち、左手親指で操作ボタン４１を、右手親指で操作ボタン４２を操作する。操作ボタン４１は、上下左右の方向の入力が可能なタイプ、操作ボタン４２は２つの制御が行えるような２つのボタンから構成されている例である。
【００１６】
パッド型コントローラ１Ｂは、板状のパッド型の形状をしている。ユーザはその両側を持ち、左手親指で操作ボタン４１を、右手親指で操作ボタン４２を操作する。パッドの中央部には、表示部４７を備え、操作の状態や、アプリケーションの処理結果を表示することができる。
【００１７】
（面の定義）
図２を用いて本願明細書での面の呼称を定義する。
【００１８】
コントローラ１は、操作面４３と、左側面（図示せず）と、右側面４４、上側面４５、下側面（図示せず）と、裏面４６とを有する。
【００１９】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す操作面４３は、操作ボタン４１及び操作ボタン４２が設置されている面である。
【００２０】
操作面４３に向かって上下左右の側面のそれぞれが、左側面（図示せず）、右側面４４、上側面４５、下側面（図示せず）である。操作面４３の反対側の面が、裏面４６である。
【００２１】
この操作面の考え方、呼び方は、スティック型コントローラ１Ａ、パッド型コントローラ１Ｂにおいて共通の呼び方が適用できる。
【００２２】
なお、コントローラ１は操作ボタン４１及び操作ボタン４２がなく、表示部４７に操作ボタンが表示される場合は、表示部４７を有する面が操作面４３であるとする。または、表示部４７のみを操作面４３としても良い。
【００２３】
操作面４３と、左側面（図示せず）と、右側面４４、上側面４５、下側面（図示せず）と、裏面４６とが１つの面で形成されている場合には、左側面（図示せず）と、右側面４４、上側面４５、下側面（図示せず）と、裏面４６とは、操作面４３との位置関係で規定される部分を意味する。
【００２４】
（電極位置について）
次に、コントローラ１に設置される生体信号計測用電極の位置について説明する。図３は、コントローラ１の裏面４６に、生体信号計測用電極を設置した例を示す。
【００２５】
コントローラ１には、生体信号を計測するために、少なくとも複数の電極が設置されている。生体信号とは、ユーザがコントローラに接触する複数の位置の間の電位差を意味する。生体信号の一例は、右手のいずれかの指と左手のいずれかの指との間の電位差であり、心電由来の生体信号などを含む。
【００２６】
ユーザは、スティック型コントローラ１Ａを両手で持って、親指で操作ボタン４１、４２を操作する。このとき、人差し指又は中指で裏面４６を支えることにより、親指の操作ボタン４１、４２を押す力に対抗する必要がある。裏面４６を支えるために、ユーザの人差し指又は中指は、裏面４６に接触する。
【００２７】
ユーザがコントローラ１Ａを把持するとき、ユーザの指がコントローラ１Ａに接触する位置に、コントローラ１Ａは電極を有する。
【００２８】
例えば、裏面４６は、操作面４３の操作ボタン４１、４２の位置と対抗する位置を含む所定の範囲に、複数の電極を有する。所定の範囲の一例は、操作ボタン４１、４２の位置と対抗する位置を基準として、ユーザの指の可動範囲を半径とする範囲である。
【００２９】
図３（ａ）に示すコントローラ１Ａは、左手の指が接触する部分に左手用電極４８を、右手の指が接触する部分に右手用電極４９を有する。
【００３０】
ユーザは、図３（ｂ）に示すパッド型コントローラ１Ｂも、操作面４３に設置された操作ボタン４１、４２を押す力に対抗するためには、裏面４６を指で支える。裏面４６を支えるために、ユーザが裏面４６に接触する位置に、左手用電極４８と右手用電極４９を設置する。この位置に電極を設置することで、操作中でも継続した生体信号計測が可能になる。
【００３１】
図４は、コントローラ１の上側面４５に、生体信号計測用電極を設置した例を示す。ユーザがスティック型コントローラ１Ａを両手で持つ際に、人差し指を上側面４５に置き、中指、薬指、小指を裏面４６に置く持ち方も考えられる。
【００３２】
この場合には、操作ボタン４１、４２を押す力に対抗する裏面４６を支えるだけではなく、上側面４５にも常にユーザの人差し指が置かれることになる。コントローラ１Ａは、人差し指の設置位置である上側面４５に、左手用電極４８と右手用電極４９を有しても良い。パッド型コントローラ１Ｂにおいても、上側面４５に人差し指を置く持ち方も想定されるので、コントローラ１Ｂは、上側面に左手用電極４８と右手用電極４９を有していても良い。
【００３３】
（電極形状と個数）
図５（ａ）から図５（ｄ）に、電極形状の例を示す。電極の材料は、導電性の物質によって構成される。電極の材料の一例は、金又は銀である。望ましい電極の材料は、銀塩化銀である。銀塩化銀は生体と接触した場合の分極が少ないとされるためである。
【００３４】
その形状や個数は、医療用で使われる電極と同様の図５（ａ）の丸型５１以外にも、用途によって、さまざまな形状が想定される。例えば、一方の手が接触するための電極の個数もひとつでなくて良い。図５（ｂ）のように半円状の２つの電極５２ａ、５２ｂや、図５（ｃ）のように同心円状の２つの電極５３ａ、５３ｂや、図５（ｄ）のように３つの電極５４ａ、５４ｂ、５４ｃで構成することができる。片手に対して２つ以上の電極を準備することで、それぞれの電極の信号取得状態から指の接触状態や指の置かれている位置が推定可能になる。
【００３５】
また、図６に示すように電極形状は丸型には限定されるものではない。例えば図６（ａ）に示すように、手が接触しそうな部分の広い範囲に電極を設置して、常に接触が維持されるようにしてもよいし、裏面４６のみならず、上側面４５、下側面にもつながっているような帯状の電極（図６（ｂ））や、複数の帯状の電極（図６（ｃ））を用いることで、さまざまな持ち方が想定されていても、生体信号の計測が可能になる。
【００３６】
（システム構成図）
図７に、情報処理システム１００のシステム構成を示す。コントローラ１は、操作入力装置１ａと生体信号計測装置１ｂとを備える。
【００３７】
コントローラ１は、ユーザの操作入力、及び操作時のユーザの生体信号が計測する。計測した生体信号を含む情報は情報処理装置２に送信される。
【００３８】
情報処理装置２は、操作入力装置１ａや生体信号計測装置１ｂの入力を受けて、所定の処理を実施して、表示部３に対して処理結果を出力する。コントローラ１と情報処理装置２との間は、無線又は有線によって接続される。
【００３９】
図８に、コントローラ１と情報処理装置２との構成を示す。コントローラ１と情報処理装置２が無線で接続された場合で説明する。
【００４０】
コントローラ１に含まれる操作入力装置１ａは、操作入力部１１と、操作信号出力部１２とを備える。
【００４１】
操作入力部１１は、操作ボタン４１、４２から入力された操作信号を取得・判定する。取得された操作情報は、操作信号出力部１２から情報処理装置２に向けて送信される。
【００４２】
コントローラ１に含まれる生体信号計測装置１ｂは、電極部１３と、生体信号増幅部１４と、生体信号出力部１５とを備える。
【００４３】
電極部１３は、複数の電極で構成される。複数の電極は、例えば、ユーザの右手がコントローラ１の接触する位置と、ユーザの左手がコントローラ１に接触する位置に配置されている。
【００４４】
生体信号増幅部１４は、複数の電極の間の電位差に相当する生体信号を増幅する。例えば、右手と左手の間の電位差が生体信号増幅部１４にて増幅される。増幅された信号はＡ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変換され、生体信号の情報は生体信号出力部より情報処理装置２に送信される。なお、生体信号増幅部１４は、所定以上の電位の大きさの生体信号を計測できる場合には、生体信号を増幅する必要は無く、複数の電極の電位を測定するだけでも良い。よって、以下、生体信号増幅部１４は生体信号計測部とも表記する。
【００４５】
情報処理装置２においては、操作入力情報を操作信号取得部２１にて受信し、生体信号を生体信号取得部２２で受信することで、コントローラ１からの情報を受信する。
【００４６】
生体信号は、記録されただけの源信号では情報として使用できないことが多いため、生体信号処理部２３にて、源信号から意味のある情報を抽出する処理が行われる。例えば、両手の間の電位変化の信号の時系列変化から、ピーク検出をして心拍情報を取得するなどの作業が該当する。
【００４７】
アプリ処理部２４では、情報処理装置２の中心的な処理が行われる。アプリ処理の例は、ゲームアプリにおけるゲーム進行、健康管理アプリにおける記録・データ管理・表示、学習アプリにおける出題・採点・結果表示などである。アプリ処理は、コントローラ１からの入力を受けて所定の処理を行うことで実現される。
【００４８】
アプリ処理部２４で処理した結果をユーザにフィードバックするために、表示情報出力部２５および音響情報出力部２６によって、視覚的又は聴覚的な信号が出力される。この出力信号は表示部３に送られる。
【００４９】
表示部３は、表示情報出力部２５および音響情報出力部２６から出力された信号を表示する。これにより、信号がユーザに提示される。表示部３の例は、テレビ、ディスプレイ、又はスピーカである。
【００５０】
（ハードウェア構成）
図９にコントローラ１のハードウェア構成を示す。コントローラ１は、計測電極６３ａと、操作部６１と制御信号変換部６２とで構成されている操作入力部１１と、参照電極６３ｂとアース６３ｃと生体アンプ６４とＡＤ変換部６５とで構成されている生体計測部１２と、ＣＰＵ１０１とＲＡＭ１０２とプログラム１０３とＲＯＭ１０４とで構成されている信号処理部６６と、送信回路６７とアンテナ６８とで構成されている送信部含む。これらは互いにバス１０５で接続され、相互にデータの授受が可能である。また、それぞれの回路にはバッテリ部６９から電力が供給されている。
【００５１】
操作部６１のボタンの押下情報は、制御信号変換部６２にて変換されバスを経由してＣＰＵ１０１に送られる。
【００５２】
生体アンプ６４には計測電極６３ａと参照電極６３ｂとアース６３ｃが接続され、これらの電極はコントローラの所定の場所に設置されている。計測電極６３ａと参照電極６３ｂの間の電位差は生体アンプ６４で増幅され、ＡＤ変換部６５でアナログの生体信号からデジタル信号に変換され、処理や送信可能な生体信号としてバスを経由してＣＰＵ１０１に送られる。
【００５３】
ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２に格納されているコンピュータプログラム１０３を実行する。コンピュータプログラム１０３には、後述するフローチャートに示される処理手順が記述されている。コントローラは、このコンピュータプログラム１０３にしたがって、操作信号と生体信号を変換し、送信回路６７を経由してアンテナ６８より送信される。プログラム１０３はＲＯＭ１０４に格納される場合もある。
【００５４】
なお、信号処理部６６と制御信号変換部６２と送信回路６７と生体アンプ６４とＡＤ変換部６５は、１つの半導体回路にコンピュータプログラム組み込んだＤＳＰ等のハードウェアとして実現されてもよい。一つの半導体回路にすると、消費電力が低減される効果も得られる。
【００５５】
図１０に情報処理装置２のハードウェア構成を示す。情報処理装置２は、アンテナ７１と受信回路７２からなる受信部と、ＣＰＵ１１１とＲＡＭ１１２とプログラム１１３とＲＯＭ１１４からなる信号処理部７３と、画像制御部７４と表示情報出力部７５と、音響制御部７６と音響情報出力部７７からなる。これらは互いにバス１１５で接続され、相互にデータの授受が可能である。また、それぞれの回路には電源部７８から電力が供給されている。
コントローラ１からの操作情報および生体情報は７１のアンテナを経由して受信回路７２で受信され、バス１１５を経由してＣＰＵ１１１に送られる。
【００５６】
ＣＰＵ１１１は、メモリ１１２に格納されているコンピュータプログラム１１３を実行する。コンピュータプログラム１１３には、後述するフローチャートに示される処理手順が記述されている。情報処理装置は、このコンピュータプログラム１１３にしたがって、操作信号と生体信号を変換し、所定のアプリを実行するための処理を行って、ユーザに画像や音響によってフィードバックを行うための信号を作成する。プログラム１１３はＲＯＭ１１４に格納される場合もある。
【００５７】
信号処理部７３で生成された画像のフィードバック信号は、画像制御部７４を経由して表示情報出力部７５から出力され、音響のフィードバックは音響制御部７６を経由して音響情報出力７７から出力される。
【００５８】
なお、信号処理部７３と受信回路７２と画像制御部７４と音響制御部７６は、１つの半導体回路にコンピュータプログラム組み込んだＤＳＰ等のハードウェアとして実現されてもよい。一つの半導体回路にすると、消費電力が低減される効果も得られる。
【００５９】
（処理フローの概要）
図１１に、コントローラ１と情報処理装置２の処理のフローを示す。ステップＳ１１からステップＳ１４までが、コントローラ１の内部処理、ステップＳ２１からステップＳ２５までが情報処理装置２の処理を示している。
【００６０】
＜ステップＳ１１＞
操作入力部１１は、操作入力が受け付ける。具体的には、受付のタイミングでどの操作ボタンが押されているかを検出する。受付のタイミングの例は、操作ボタンが押下されたときである。
【００６１】
＜ステップＳ１２＞
操作信号出力部１２は、操作入力部１１が受け付けた操作入力の操作信号を出力する。
【００６２】
＜ステップＳ１３＞
生体信号増幅部１４は、複数の電極部１３の間の電位差に相当する生体信号を測定する。例えば、に接触した右手と左手の電位差を測定する。また、生体信号増幅部１４は測定した生体信号を増幅する。
【００６３】
＜ステップＳ１４＞
生体信号出力部１５にて、生体信号が送信される。
【００６４】
なお、ステップＳ１１及びステップＳ１２と、ステップＳ１３及びステップＳ１４とは、それぞれ並列な処理として行っても良く、ステップＳ１１からステップＳ１４の処理を、全て順序どおりに行う必要は無い。
【００６５】
＜ステップＳ２１＞
操作信号取得部２１は、操作信号出力部１２からの操作信号を受信する。
【００６６】
＜ステップＳ２２＞
生体信号取得部２２は、生体信号出力部１５からの生体信号を受信する。
【００６７】
＜ステップＳ２３＞
生体信号取得部２２にて受信した生体信号を、生体信号処理部２３にて処理して、意味のある情報を抽出する。
【００６８】
＜ステップＳ２４＞
アプリ処理部２４は、操作信号取得部２１からの操作情報と生体信号処理部２３からの生体情報とを受けて、現在のアプリを実行するための所定の処理がなされる。
【００６９】
＜ステップＳ２５＞
アプリ処理部２４の処理結果をユーザにフィードバックするために、表示情報出力部２５は映像情報を出力し、音響情報出力部２６は音響情報を出力する。
【００７０】
なお、図１１に示す処理フローに記載していないが、表示部３は、情報処理装置から出力された情報を表示する。
【００７１】
なお、アプリ処理部２４は、操作信号取得部２１からの操作情報及び生体信号処理部２３からの生体情報のいずれの情報を用いて処理を行う必要はなく、生体信号のみを用いて処理を行っても良い。その場合には、操作信号を受信するステップＳ２１を省略することもできる。
【００７２】
（生体インピーダンス計測）
生体インピーダンスを計測する例には、２端子法及びと４端子法がある。
【００７３】
２端子法では、ユーザの皮膚に接着した２つの電極を用いて、生体インピーダンスを計測する。例えば、２つの電極を通して電流を流しながら、２つの電極間の電位差を計測する。
【００７４】
４端子法では、ユーザの皮膚に接着した４つの電極を用いて、生体インピーダンスを計測する。例えば、２つの電極を通して電流を流し、体内に流れる電流経路内の２点間の電位差を、２つの電極を通して計測する。４端子法の計測条件として、電位差を計測している２点間が体内に流れる電流経路内になければならない。
【００７５】
図１２は２端子法と４端子法の概要を示す。Ｚは計測する対象のインピーダンス、Ｒ１〜Ｒ４は電極と皮膚との接触インピーダンスを表す。２端子法では、Ｚ＋Ｒ１＋Ｒ２が計測される。一方、４端子法では、Ｚのみが計測される。そのため、生体インピーダンスを計測する際に、電極と皮膚との接触インピーダンスを無視したい場合、４端子法が用いられる。
【００７６】
本発明者らは、電極と皮膚との接触インピーダンスは環境等に応じた変化が大きいため、４端子法を用いた生体インピーダンス計測を採用した。例えば、ユーザが図３（ａ）のスティック型コントローラ、又は図３（ｂ）のパッド型コントローラを把持する場合の接触インピーダンスの例を説明する。例えば、ユーザ毎に把持する力が異なったり、又はユーザが汗をかくことなどにより、ユーザの皮膚と、コントローラの電極との間の接触インピーダンスが変化する可能性がある。そこで、本発明者らは、４端子法を用いて生体インピーダンスを計測することを想定した発明を見出した。
【００７７】
図１３は両手間のインピーダンスを４端子法で計測する様子を示す。両手間のインピーダンスの変化は、心臓の活動（心拍）と肺の活動（呼吸）によるものである。
【００７８】
心臓の活動（心拍）によるインピーダンス変化について、心臓が収縮と拡張という機械的な活動を行う際に、心筋細胞が電気的に興奮（脱分極）したり復帰（再分極）したりする。この心筋細胞の電気的な変化により、インピーダンスも変化する。
【００７９】
肺の活動（呼吸）によるインピーダンス変化について、吸気時には肺胞内に空気が取り込まれて、電流が流れにくくなるため、インピーダンスが高くなる。一方、呼気時には空気が排出されて、電流が流れやすくなるため、インピーダンスが低くなる。即ち、計測された両手間のインピーダンスには、心拍による変化と呼吸による変化が現れる。
【００８０】
コントローラ１を用いて両手間のインピーダンスを４端子法で計測する際に、左手と右手にそれぞれ２つずつの電極を接着する。４端子法の計測条件を満たすために、２つの電極のうち、指先に近い方の電極を通して電流を流し、胴体に近い方の電極で電位差を計測する必要がある。以降、両手間のインピーダンスを両手インピーダンスと呼ぶ。
【００８１】
（実施の形態１）
（概要）
本実施の形態１の情報処理システムは、図１に示すように、コントローラ１と、情報処理装置２と、表示装置３とを備える。
【００８２】
例えば、情報処理システムは、ユーザが両手で図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すコントローラ１の操作面４３にある操作ボタン４１、４２を操作している時に、ユーザの呼吸等を計測する。操作面４３がタッチパネルの場合、操作ボタン４１、４２は、タッチパネルに表示される操作入力の表示を含む。
【００８３】
ユーザの呼吸を計測するには、コントローラ１を用いて両手のインピーダンスを計測し、両手インピーダンスから呼吸成分を推定する。両手インピーダンスを計測するには、４端子法を用いる。そのため、コントローラ１は、ユーザがコントローラ１を持つ際に、左手と右手にそれぞれ２つずつの電極が接触するように、電極を有する。
【００８４】
（外形）
コントローラ１を形成している筐体は、図２に示すように、左側面（図示せず）、右側面４４、上側面４５、下側面（図示せず）に、少なくとも４つ以上の電極を有する。
【００８５】
図１４Ａ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれユーザが両手で持つ際の下側面４５Ａ、操作面４３、裏面４６から見たコントローラ１を示す。操作面４３に操作ボタン４１、４２が配置され、ユーザが例えば親指でボタンを操作する場合を示している。このとき、ユーザは、人差し指で上側面４５を支え、中指と薬指で裏面４６を支える。左手の中指の先端に接触している部分に電極１３１、１３２を配置する。右手の中指の先端に接触している部分に電極１３３、１３４を配置する。コントローラ１の中にインピーダンス計測モジュール１０４が埋め込まれ、電極１３１、１３２、１３３、１３４からインピーダンス計測モジュール１０４と接続する。
【００８６】
（電極の大きさ）
図１５は、電極の大きさの一例を示す。例えば、ユーザがコントローラ１に接触する範囲に基づいて、電極の大きさを決定する。
【００８７】
成人の男性が中指の先端部分のみが裏面４６に接触している場合、ユーザがコントローラ１に接触している範囲は、おおよそ直径１４ｍｍとなる。成人男性の人差し指及び薬指は、おおよそ中指と同様の範囲で、コントローラ１と接触する。成人女性又は子供に対応する電極は、成人男性に対応する電極の大きさより所定程度小さくなる。
【００８８】
ユーザのインピーダンスを計測可能にするには、接触範囲に、複数の電極を配置する。図１５に示すコントローラ１の一例は、接触範囲に、半円状の２つの電極を配置する。電極との接触範囲が大きくなるように、１ｍｍ程度の隙間を２つの電極の間に挟む。半円状の電極の大きさが６．５ｍｍ×１４ｍｍとなる。なお、電極の形状は、半円状でなくても、多角形の形状でも良い。
【００８９】
（電流印加用電極とインピーダンス計測用電極の規定）
本実施形態のコントローラ１は、４端子法を用いて、ユーザのインピーダンスを計測する。コントローラ１が有する少なくとも４つの電極のうち、２つの電極を用いて電流を流し、２つの電極で電位差を計測する。即ち、２つの電極は電流印加用電極であり、２つの電極はインピーダンス計測用電極である。４端子法の計測条件を満たすように、４つの電極を電流印加用電極とインピーダンス計測用電極とに割り当てる必要がある。
【００９０】
２つの電流印加用電極は、配線及びユーザを介して、電気的に接続された回路を形成している。また、２つのインピーダンス計測用電極は、配線及びユーザを介して、電気的に接続された回路を形成している。
【００９１】
電流印加用電極及びインピーダンス計測用電極を１対の電極群として、少なくとも複数の電極群を有する。図１４Ａに示す電極１３１及び電極１３２を第１の電極群とし、電極１３３及び電極１３４とを第２の電極群とする。例えば、第１の電極群をコントローラ１の中心線を挟んで左側に配置し、第２の電極群をコントローラ１の中心線を挟んで左側に配置する。コントローラ１の中心線とは、ユーザがコントローラ１を把持して、情報処理装置２を操作する際に、コントローラ１の筐体１の中心を含むコントローラ１と表示装置３とを結ぶ直線としても良い。
【００９２】
また、上述の右側及び左側は、コントローラ１の向きによって変化する。コントローラ１の向きが変化しても、コントローラ１の右側及び左側にそれぞれ、電流印加用電極及びインピーダンス計測用電極を１対とする電極が配置されていれば良い。
【００９３】
なお、以下で説明する、右端に配置された電極は、コントローラ１の中心線を挟んで右側の筐体に配置された電極であり、左端に配置された電極とは、コントローラ１の中心線を挟んで左側の筐体に配置された電極を含む。
【００９４】
ユーザが両手でコントローラの両端を持つ想定において、コントローラ１上の電極の位置から割り当て方を規定する。割り当てる際に、コントローラ１上の２つの電極に対して比較を行い、比較の結果に対して「近い」と「遠い」という概念を用いる。「近い」と「遠い」という概念について、下記のように定義する。
【００９５】
「近い」は、２つの電極の位置に対して比較を行う際に、操作面左端４３１／操作面右端４３２から左側面４４Ａ／右側面４４に沿った電極の位置までの距離が小さいものとする。「遠い」は、２つの電極の位置に対して比較を行う際に、操作面左端４３１／操作面右端４３２から左側面４４Ａ／右側面４４に沿った電極の位置までの距離が大きいものとする。
【００９６】
図１６は電流印加用電極とインピーダンス計測用電極の割り当て方を示す。コントローラ１の左側にある電極１３１、１３２に対して、操作面左端４３１から左側面４４Ａに沿った電極までの距離をそれぞれ求める。距離が遠い方の電極（電極１３２）を左電流印加用電極、距離が近い方の電極（電極１３１）を左インピーダンス計測用電極と割り当てる。同様に、コントローラ１の右側にある電極１３３、１３４に対して、操作面右端４３２から右側面４４に沿った電極までの距離をそれぞれ求める。距離が遠い方の電極（電極１３４）を右電流印加用電極、距離が近い方の電極（電極１３３）を右インピーダンス計測用電極と割り当てる。
【００９７】
つまり、図１３で説明したように、コントローラ１は、ユーザの指先に近い部分に接する位置に電流印加用電極を配置し、ユーザの指先から遠い部分に接する位置にインピーダンス計測用電極を配置する。
【００９８】
図１６に示す例では、断面図で距離を示しているが、各電極から操作面左端４３１又は操作面右端４３２の位置までの実際の距離としても良い。
【００９９】
また、図１６の例では、操作面左端４３１又は操作面右端４３２の位置を基準としているが、ユーザがコントローラ１を把持する際にユーザがコントローラ１と接する位置を基準としても良い。例えば、操作面４３を上部から見て、操作ボタン４１と操作ボタン４２とを繋ぐ直線と、操作面４３の外形を規定する線との交点と対応する位置を端部としても良い。なお、コントローラ１が、ユーザが把持しやすい形状を規定している部分を有する場合には、その部分を端部としても良い。
【０１００】
（本発明者らの知見）
図１４Ｂに、一般的なユーザのインピーダンス計測の電極配置を示す。電極１００及び１００３を電流印加用電極として、電極１００１及び１００２をインピーダンス計測用電極とする。図１４Ｂに示すように、電流印加用電極である電極１０００と電極１００３との間の距離は、インピーダンス計測用電極である電極１００１と電極１００２との間の距離よりも大きい。これは、ユーザに電極を配置して、インピーダンスを計測する場合には、電流印加用電極及びインピーダンス計測用電極の位置関係である。
【０１０１】
一方、本発明者らは、コントローラ１の筐体に電極を配置し、電極に接触したユーザのインピーダンスを計測することを検討した。情報処理装置２の操作を行うために、ユーザがコントローラ１を把持する状態について、鋭意研究の上、電流印加用電極及びインピーダンス計測用電極を規定している。
【０１０２】
図１４Ｂに示す電極の配置と異なり、本実施形態のコントローラ１は、左インピーダンス計測用電極１３１と右インピーダンス計測用電極１３３と間の距離は、左電流印加用電極１３２と右電流印加用電極１３４と間の距離より小さい。この配置は、コントローラ１が情報処理装置２を操作するための操作面４３を有する場合に、ユーザがコントローラ１を両手で把持する状態を想定した位置であるからである。
【０１０３】
（情報処理装置を含むシステム構成）
図１７は、本実施の形態１の情報処理システムの構成を示す。情報処理システムは、左インピーダンス計測用電極１３１と、左電流印加用電極１３２と、右電流印加用電極１３４と、右インピーダンス計測用電極１３３と、電流印加部１６と、インピーダンス計測部１４１と、呼吸推定部２３１と、呼吸出力部２３２とを備える。
【０１０４】
図８に示す電極部１３は、左インピーダンス計測用電極１３１と、左電流印加用電極１３２と、右電流印加用電極１３４と、右インピーダンス計測用電極１３３とに相当する。また、生体信号増幅部１４は、電流印加部１６と、インピーダンス計測部１４１とに相当する。本実施形態に示す生体信号増幅部１４は、少なくともユーザのインピーダンスを計測すればよい。生体信号処理部１５は、呼吸推定部２３１と、呼吸出力部２３２に相当する。
【０１０５】
たとえば、本実施の形態１では、図８に示す操作入力装置１は、左インピーダンス計測用電極１３１と、左電流印加用電極１３２と、右電流印加用電極１３４と、右インピーダンス計測用電極１３３と、電流印加部１６とを備え、図８に示す情報処理装置２は、呼吸推定部２３１と、呼吸出力部２３２とを備える。
【０１０６】
なお、本実施の形態１のコントローラ１は、少なくとも左インピーダンス計測用電極１３１と、左電流印加用電極１３２と、右電流印加用電極１３４と、右インピーダンス計測用電極１３３と、電流印加部１６と、インピーダンス計測部１４１とを備えればよい。インピーダンス計測部１４１は、情報処理装置２等の外部機器に測定したインピーダンスの情報を送信する。
【０１０７】
（全体の処理フロー）
図１８は、本実施の形態１の情報処理システムの呼吸成分の推定に関する処理フローを示す。
【０１０８】
＜ステップＳ１３１＞
電流印加部１６は、左電流印加用電極１３２と右電流印加用電極１３４に電流を印加する。
【０１０９】
＜ステップＳ１３２＞
インピーダンス計測部１４１は、左インピーダンス計測用電極１３１と右インピーダンス計測用電極１３３で両手のインピーダンスを計測する。両手インピーダンスは、左インピーダンス計測用電極と右インピーダンス計測用電極で計測された電位差に、電流印加部１６が印加している電流値で割る値とする。
【０１１０】
＜ステップＳ２３１＞
呼吸推定部２３１は、両手のインピーダンスから呼吸成分を推定する。両手インピーダンスからの呼吸推定の詳細を下記の「呼吸推定の処理フロー」という節に説明する。
【０１１１】
＜ステップＳ２３２＞
呼吸出力部２３２は、呼吸成分を出力する。出力形態として、呼吸成分の波形を表示しても良い。図２３は両手インピーダンスから推定された呼吸成分の例を示す。図２３のｔ１〜ｔ６はストップウオッチで記録した息を吸うタイミングである。２つの息を吸うタイミングの時間間隔において、推定された呼吸成分の波形がまず上がり、その後下がる。この波形は、ユーザが息を吸ってから、息を吐くことを表す。また、２つの息を吸うタイミングの時間間隔ごとに、波形のピークが１つのみである。これは、呼吸推定部２３１が正しくユーザの呼吸成分を推定することを表す。
【０１１２】
尚、呼吸出力部２３２は、呼吸成分から呼吸数や呼吸量を計算し、出力しても良い。
【０１１３】
例えば、コントローラ１がＳ１３１及びＳ１３２のフローの処理を行い、情報処理装置２がＳ２３１及びＳ２３２のフローの処理を行う。その場合、コントローラ１は、Ｓ１３１及びＳ１３２の処理を行い、測定したインピーダンスを情報処理装置２に送信する。
【０１１４】
（呼吸推定の処理フロー）
図１９は両手インピーダンスデータの例を示す。計測されたインピーダンスデータに心電によるインピーダンス変化が現れる。心電によるインピーダンス変化には、Ｐ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波という特徴がある（図２０を参照）。
【０１１５】
図２１は本実施の形態１における呼吸推定の処理フローを示す。
【０１１６】
＜ステップＳ２３１１＞
呼吸推定部２３１は、両手インピーダンスデータから心電成分のＴ波を検知する。例えば、予め保持する所定の電位の大きさの範囲に含まれる電位のピークを検知することにより、Ｔ波を検知する。または、予め保持する波形のテンプレートとの類似度が高い波形をＴ波として検知する。
【０１１７】
＜ステップＳ２３１２＞
呼吸推定部２３１は、Ｔ波ピーク間の包絡線を作成する。図２２はＴ波ピーク間の包絡線の例を示す。この包絡線を呼吸成分とする。
【０１１８】
尚、インピーダンスデータから呼吸成分を推定する他の方法として、Ｙｏｓｈｉｆｕｍｉ  Ｙａｓｕｄａ、ｅｔ．ａｌ．”Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ｔｈｏｒａｃｉｃ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ  ｔｏ  ｍｏｎｉｔｏｒ  ｓｌｅｅｐ  ａｐｎｅａ  ｓｙｎｄｒｏｍｅｓ”、Ｓｌｅｅｐ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、Ｖｏｌ．６、ｐｐ．２１５−２２４  （２００５）に記載された方法を用いても良い。
【０１１９】
（効果の説明）
このような構成と処理によって、ユーザがコントローラ１の操作ボタン４１、４２を操作しながらも、両手インピーダンスからユーザの呼吸を計測できる。
【０１２０】
尚、図１４で示したコントローラの実現形態以外に、コントローラ上の電極の位置、形状、配置に関するバリエーションが考えられる。
【０１２１】
尚、電極の位置について、ユーザの手が接触するコントローラ１の部分に電極を配置すれば良い。人差し指が上側面４５、中指と薬指が裏面４６、手の平が左側面４４Ａと右側面４４を支えるとする場合、電極の位置に関するバリエーションの例を図２４で示す。図２４（ａ）、（ｂ）はユーザが両手で持つ際の下側面４５Ａから見たコントローラ１の図である。図２４（ｃ）はユーザが両手で持つ際の操作面４３から見たコントローラ１の図である。図２４（ａ）は裏面４６の左側に１つの電極、左側面４４Ａに１つの電極、裏面４６の右側に１つの電極、右側面４４に１つの電極が配置された例を示す。図２４（ｂ）は左側面４４Ａに２つの電極、右側面４４に２つの電極が配置された例を示す。図２４（ｃ）は上側面４５の左側に２つの電極、上側面４５の右側に２つの電極が配置された例を示す。電流印加用電極とインピーダンス計測用電極の割り方について、上記の「電流印加用電極とインピーダンス計測用電極の規定」という説に説明された方法を用いる。図２４（ｃ）で示した電極配置の場合、電流印加用電極とインピーダンス計測用電極を割り当てる際に、操作面左端電極４３１から左側面４４Ａに沿った、裏面４６に投影した電極の位置までの距離を用いる。
【０１２２】
尚、電極の形状に関するバリエーションの例を図２５で示す。図２５はユーザが両手で持つ際の裏面４６から見たコントローラ１の図である。中指が裏面４６に接触する際に、接触する位置が多少上下する可能性があるため、側面の方向に沿った帯状の電極を用いる。帯状の電極を用いることで、指が接触する位置が多少上下しても、まだ電極に接触し、インピーダンス計測可能になる。
【０１２３】
尚、電極の配置仕方に関するバリエーションの例を図２６で示す。図２６はユーザが両手で持つ際の裏面４６から見たコントローラ１の図である。ユーザがコントローラ１を持つ際の指を含む手の部分の方向を想定し、指を含む手の部分の方向に対して垂直になるように電極を傾ける。
【０１２４】
（実施の形態２）
実施の形態１では、コントローラ１の左右側にそれぞれ２つずつの電極を配置したが、手の大きさが想定と大きく異なる場合やユーザが想定と異なる持ち方をする場合に、指を含む手の部分が電極に接触せず、両手インピーダンスの計測が困難な場合が発生する。
【０１２５】
図２７はその課題が発生する例を示す。図２７（ａ）は、手の小さい子供がコントローラ１を持つ際に、手が電極のある位置に届かない例を示す。図２７（ｂ）は、持ち方によって、指を含む手の部分が電極から浮いている例を示す。
【０１２６】
（外形）
図２８は、本実施の形態２における外形を示す。手の大きさや持ち方による課題を解決するために、コントローラ１の左側面４４Ａや裏面の左側に３つ以上の電極、右側面４４や裏面の右側に３つ以上の電極を配置する。電極間の距離を１ｍｍ程度とする。尚、左右側それぞれ３つ以上の電極の位置について、上側面４５に配置しても良い。
【０１２７】
３つ以上の電極の中から、手に接触している電極を検知し、手に接触していると検知された電極の中から、左電流印加用電極１３２、左インピーダンス計測用電極１３１、右電流印加用電極１３４、右インピーダンス計測用電極１３３を割り当てる。
【０１２８】
（情報処理装置を含むシステム構成）
図２９は本実施の形態２による情報処理装置を含むシステム構成を示す。本実施の形態１による情報処理装置を含むシステム構成に付け加え、手接触電極検知部１７と電極機能割り当て部１８を備える。本実施の形態２では、手接触電極検知部１７と電極機能割り当て部１８が操作入力装置１の中にあるが、どちらかあるいは両方とも情報処理装置２の中にあっても良い。
【０１２９】
（全体の処理フロー）
図３０は本実施の形態２における全体の処理フローを示す。
【０１３０】
＜ステップＳ１７＞
手接触電極検知部１７は、コントローラ１の左側に配置された電極群の中からユーザの左手に接触している電極と、コントローラ１の右側に配置された電極群の中からユーザの右手に接触している電極を検知する。手に接触している電極を検知している最中に、電流印加部１６がすべての電極に電流を印加しない。すべての電極から電位を計測し、電位の有無でその電極が手に接触しているか否かを判断する。電位が有の場合、その電極に手に接触していると判断し、一方電位が無の場合、その電極に手に接触していないと判断する。
【０１３１】
尚、手に接触している電極の検知を定期的に再実行しても良い。また、手に接触している電極の検知を、現在の左インピーダンス計測用電極１３１、左電流印加用電極１３２、右インピーダンス計測用電極１３３、右電流印加用電極１３４のいずれかから電位が計測されなくなる場合に、再実行しても良い。
【０１３２】
＜ステップＳ１８＞
電極機能割り当て部１８は、手接触電極検知部１７で検知された電極に対して、左インピーダンス計測用電極１３１、左電流印加用電極１３２、右電流印加用電極１３４、右インピーダンス計測用電極１３３となる電極を割り当てる。割り当て方について、下記の「電極機能割り当ての処理フロー」という節に説明する。
【０１３３】
＜ステップＳ１３１〜ステップＳ２３２＞
ステップＳ１３１〜ステップＳ２３２は実施の形態１に記載された処理フローと同じである。
【０１３４】
（電極機能割り当ての処理フロー）
図３１は電極機能割り当ての処理フローを示す。
【０１３５】
＜ステップＳ１８１＞
電極機能割り当て部１８は、手に接触している左側にある電極から２つの電極を選定する。手に接触している電極が３つ以上ある場合、選定方法として、本実施の形態２では、操作面左端４３１からの距離が最も近い２つの電極を選定する（図２８を参照）。尚、他の選定方法として、手との接触状態が最も安定な２つを選定しても良い。電極の位置による手との接触状態における安定の度合いを事前キャリブレーションで行う。
【０１３６】
＜ステップＳ１８２＞
電極機能割り当て部１８は、ステップＳ１８１で選定された２つの電極に対して、操作面左端４３１からの距離をそれぞれ求める。
【０１３７】
＜ステップＳ１８３＞
電極機能割り当て部１８は、ステップＳ１８２で求められた２つの距離から、距離が遠い方の電極を左電流印加用電極１３２と割り当てる。
【０１３８】
＜ステップＳ１８４＞
電極機能割り当て部１８は、ステップＳ１８２で求められた２つの距離から、距離が近い方の電極を左インピーダンス計測用電極１３１と割り当てる。
【０１３９】
＜ステップＳ１８５＞
電極機能割り当て部１８は、手に接触している右側にある電極から２つの電極を選定する。手に接触している電極が３つ以上ある場合、選定方法として、本実施の形態２では、操作面右端４３２からの距離が最も近い２つの電極を選定する（図２８を参照）。尚、他の選定方法として、手との接触状態が最も安定な２つを選定しても良い。電極の位置による手との接触状態における安定の度合いを事前キャリブレーションで行う。
【０１４０】
＜ステップＳ１８６＞
電極機能割り当て部１８は、ステップＳ１８５で選定された２つの電極に対して、操作面右端４３２からの距離をそれぞれ求める。
【０１４１】
＜ステップＳ１８７＞
電極機能割り当て部１８は、ステップＳ１８６で求められた２つの距離から、距離が遠い方の電極を右電流印加用電極１３４と割り当てる。
【０１４２】
＜ステップＳ１８８＞
電極機能割り当て部１８は、ステップＳ１８６で求められた２つの距離から、距離が近い方の電極を右インピーダンス計測用電極１３３と割り当てる。
【０１４３】
（効果の説明）
このような構成と処理によって、ユーザの手の大きさが想定と大きく異なっても、ユーザが想定と異なる持ち方をしても、両手インピーダンスが計測可能になり、両手インピーダンスからユーザの呼吸を計測できる。
【０１４４】
（実施の形態３）
実施の形態２においては、複数の電極を設置し、それらの電極の割当てを変更することで、手の大きさが想定と大きく異なる場合やユーザが想定と異なる持ち方をする場合に対応した。本実施の形態においては、電流印加用電極の位置を物理的に動くようにすることで、ユーザの手の大きさの違いに対応しようとするものである。
【０１４５】
例えば、図３２に示すように電流印加用電極１３２、１３４の位置を横方向に可動できるように設置する。一方、インピーダンス計測用電極１３１，１３３はユーザの手が接触するように設置されている。このとき、手が小さいユーザは、操作面のボタンに指が届くようにしようとすると、電流印加用電極１３２，１３４は両端に近い所に設置する必要がある。手の大きいユーザにとっては、電流印加用電極１３２，１３４が両端に近い所にあると、インピーダンス計測用電極１３１，１３３に手が接触しなくなる。
【０１４６】
このように手の大きさが異なるユーザに対して、コントローラの裏面に設置された電流印加用電極１３２，１３４をスライド可動できるようにすることで、手の大きさの個人差に対応するものである。次に、システム構成について述べる。
【０１４７】
本実施の形態のシステム構成を図３３に示す。図３３のシステムにおいては、実施の形態１に対して、計測されているインピーダンスが正常の範囲にあるか否かを判断する正常インピーダンス判定部３３０１と、インピーダンスの値に応じてユーザに対してテレビ画面等で指示する画面制御部３３０２から構成されている。その他のモジュールは既に説明した実施例の動作と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１４８】
正常インピーダンス判定部３３０１では、ユーザが電流印加用電極に触れていて、さらに、システムが電流を供給しているときに、インピーダンス計測用電極で計測されたインピーダンスが正常の範囲にあるか否かを判断するものである。特に、ユーザの手が接触しているときのインピーダンスであるか否かを判断するものである。
【０１４９】
画面制御部３３０２では、正常インピーダンス判定部３３０１で判断されたインピーダンスを基に、ユーザの手がインピーダンス計測用電極に接触していないと判断されたときに、電流印加用電極で接触させている指を動かすように指示するものである。例えば、図３４に示すように、電流印加用電極をさらに中央に寄せることでユーザの手がインピーダンス計測用電極に接触する可能性が高くなる。
【０１５０】
上記システムのフローを、図３５を用いて簡単に述べる。
＜ステップＳ３５０１＞
はじめに、ユーザの左手と右手の指を電流印加用電極に接触させるように指示する。電流印加用電極の接触が確認された後に、電流印加部１６において電流を印加する。
＜ステップＳ３５０２＞
インピーダンス計測部１４１においてインピーダンスを計測し、ユーザの手がインピーダンス計測用電極に接触しているか否かをインピーダンスの大きさで判断する。もし、ユーザの手がインピーダンス計測用電極に接触していない場合には、ステップＳ３５０３へ進む。逆に、ユーザの手がインピーダンス計測用電極に接触していることが確認できる場合には、Ｓ３５０４以降へ進み、インピーダンス計測から、呼吸成分の推定を行う。
＜ステップＳ３５０３＞
ユーザの手がインピーダンス計測用電極に接触していないことが確認された場合には、画面制御部３３０２において、図３４に示すように電流印加用電極を移動させる方向とともにユーザに指示を、テレビ画面等を用いて指示する。指示後は、再びＳ３５０２へ戻る。上記のステップを繰り返し、ユーザの手がインピーダンス計測用電極に接触するまで指示を出し続ける。
【０１５１】
これにより、手の大きさが異なるユーザであっても、電流印加用電極を移動させることでインピーダンスを計測できるようになる。その結果、ユーザの呼吸成分を推定することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明の情報処理装置を含むシステムによれば、ユーザがコントローラを操作しながら、ユーザの呼吸を計測できる。また、ユーザの手のサイズやコントローラの持ち方によらずに、ユーザの呼吸を計測できる。これにより、ユーザが呼吸計測を意識せずにゲームを楽しめる他に、計測されたユーザの呼吸成分をゲームのアプリに活用したり、ユーザの健康データベースとして保存したり、解析したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０１５３】
１７  手接触電極検知部
１８  電極機能割り当て部
１６  電流印加部
１４１  インピーダンス計測部
２３１  呼吸推定部
２３２  呼吸出力部
４１、４２  操作ボタン
４３  操作面
４３１  操作面左端
４３２  操作面右端
４４Ａ  左側面
４４  右側面
４５  上側面
４５Ａ  下側面
４６  裏面
１３１  左インピーダンス計測用電極
１３２  左電流印加用電極
１３３  右インピーダンス計測用電極
１３４  右電流印加用電極
１０４  インピーダンス計測モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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