(57)【要約】【課題】ユーザのマインドフルネスを支援することができる生体情報処理装置、生体情報処理方法、コンピュータプログラム及びマインドフルネス支援装置を提供することである。【解決手段】実施形態の生体情報処理装置は、呼吸センサと、呼吸情報処理部と、出力部とを持つ。呼吸センサは、ユーザの呼吸の状態を示す呼吸情報を取得する。呼吸情報処理部は、前記呼吸情報に基づいて前記ユーザの活動を支援する支援情報を生成する。出力部は、前記呼吸情報又は前記支援情報を、前記呼吸情報又は前記支援情報に応じた所定の態様で出力する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの呼吸の状態を示す呼吸情報を取得する呼吸センサと、
前記呼吸情報に基づいて前記ユーザの活動を支援する支援情報を生成する呼吸情報処理部と、
前記支援情報に応じた所定の態様で前記支援情報を出力する出力部と、
を備える生体情報処理装置。
【請求項２】
前記呼吸センサは、自センサから前記ユーザの腹部までの距離を計測し、前記距離を示す時系列データを前記呼吸情報として取得する、
請求項１に記載の生体情報処理装置。
【請求項３】
前記呼吸センサは、前記ユーザの腹囲を計測し、前記腹囲を示す時系列データを前記呼吸情報として取得する、
請求項１に記載の生体情報処理装置。
【請求項４】
前記呼吸情報処理部は、前記呼吸センサによって取得された呼吸情報を、予め取得されている他の呼吸情報との相関を分析し、その分析結果を示す情報を前記支援情報として生成する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項５】
前記ユーザの脈波の状態を示す脈波情報を取得する脈波センサをさらに備え、
前記呼吸情報処理部は、前記呼吸情報又は前記脈波情報に基づいて前記ユーザの自律神経の状態を分析し、その分析結果を示す情報を前記支援情報として生成する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項６】
前記出力部はペルチェ素子を含み、
前記ペルチェ素子は、前記呼吸情報に応じた制御信号が入力されることにより、前記ユーザの呼吸の状態に応じた熱移動を発生させる、
請求項１から５のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項７】
前記出力部は芳香素子を含み、
前記芳香素子は、前記呼吸情報に応じた制御信号が入力されることにより、前記ユーザの呼吸の状態に応じて芳香を発する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項８】
前記出力部は、電力の印加によって振動する振動子と、音声を出力するスピーカとを含み、
前記振動子は、前記呼吸情報に応じた制御信号が入力されることにより、前記ユーザの呼吸の状態に応じたパターンで振動し、
前記スピーカは、前記呼吸情報に応じた音声を出力する、
請求項１から７のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項９】
前記生体情報処理装置の筐体部は、前記呼吸センサを保持する第１部材と、前記呼吸センサ以外を保持する第２部材とを備え、
前記第１部材は、振動の減衰率が所定の基準値よりも大きい材質を有し、
前記第２部材は、振動の減衰率が所定の基準値よりも小さい材質を有する、
請求項８に記載の生体情報処理装置。
【請求項１０】
前記生体情報処理装置の筐体部は、前記スピーカが出力する音声の透過損失を所定の閾値以下とする面密度を有する部材で構成される、
請求項８又は９に記載の生体情報処理装置。
【請求項１１】
前記呼吸情報処理部は、前記振動子又は前記スピーカに入力される呼吸情報の電気信号の振幅又は位相を、前記電気信号の値に応じて調整する、
請求項８から１０のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項１２】
前記出力部は、電力の印加によって振動する第１振動子及び第２振動子を含み、
前記呼吸情報処理部は、前記第１振動子及び第２振動子に入力される呼吸情報の電気信号の位相を、前記電気信号の値に応じて調整する、
請求項８から１０のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項１３】
前記出力部は、音声を出力する複数のスピーカを含み、
前記呼吸情報処理部は、前記複数のスピーカのそれぞれの音声出力条件を調整することで、自装置の外側に伝播する音声の指向性や音量を制御する、
請求項１から７のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項１４】
前記出力部は、音声を出力する複数のスピーカを含み、
前記呼吸情報処理部は、前記複数のスピーカのそれぞれの音声出力条件を調整することで、自装置のユーザが所定の位置で知覚することができる仮想音像を生成する、
請求項１から７のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項１５】
複数の生体情報処理装置を搭載する搭載部材に搭載され、
他装置とともに、前記出力部から支援情報を出力する、
請求項１から１４のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項１６】
前記支援情報を出力する外部機器と接続され、
前記出力部は、前記外部機器とともに、前記支援情報を出力する、
請求項１から１５のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項１７】
ユーザの呼吸の状態を示す呼吸情報を取得するステップと、
前記呼吸情報に基づいて前記ユーザの活動を支援する支援情報を生成するステップと、
前記支援情報に応じた所定の態様で前記支援情報を出力するステップと、
を有する生体情報処理方法。
【請求項１８】
ユーザの呼吸の状態を示す呼吸情報を取得するステップと、
前記呼吸情報に基づいて前記ユーザの活動を支援する支援情報を生成するステップと、
前記支援情報に応じた所定の態様で前記支援情報を出力するステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１９】
ユーザの腹部と自身との間の距離の変動を計測し、前記変動を示す情報を前記ユーザの呼吸の状態を示す呼吸情報として取得する呼吸センサと、
前記呼吸情報に基づいて前記ユーザのマインドフルネスに関する活動を支援する支援情報を生成する呼吸情報処理部と、
前記支援情報に応じた所定の態様で前記支援情報を出力する出力部と、
自装置の筐体を構成する部材であって、前記ユーザに自装置を所定の向きで保持させるための保持部又は表示を有する部材である筐体部と、
を備え、
前記筐体部は、前記ユーザが自装置を前記所定の向きで保持したときに、前記呼吸センサが前記ユーザの腹部に対向する位置に前記呼吸センサを保持する、
マインドフルネス支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、生体情報処理装置、生体情報処理方法、コンピュータプログラム及びマインドフルネス支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人の内的又は外的な経験に注意を向ける心理的な過程を通して、自己認識や自己啓発などを実現するマインドフルネスが注目されている。また、このような背景を受けて、マインドフルネスを支援する装置のニーズが高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３８４６３３３号公報
【特許文献２】特許第４６０９４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、ユーザのマインドフルネスを支援することができる生体情報処理装置、生体情報処理方法、コンピュータプログラム及びマインドフルネス支援装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の生体情報処理装置は、呼吸センサと、呼吸情報処理部と、出力部とを持つ。呼吸センサは、ユーザの呼吸の状態を示す呼吸情報を取得する。呼吸情報処理部は、前記呼吸情報に基づいて前記ユーザの活動を支援する支援情報を生成する。出力部は、前記呼吸情報又は前記支援情報を、前記呼吸情報又は前記支援情報に応じた所定の態様で出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態の生体情報処理装置１の構成の概略を説明する図。
【図２】第１の実施形態の生体情報処理装置１の構成の概略を説明する図。
【図３】第１の実施形態の生体情報処理装置１の構成の概略を説明する図。
【図４】第１の実施形態の生体情報処理装置１の機能構成の具体例を示すブロック図。
【図５】第１の実施形態の生体情報処理装置１がユーザに支援情報を通知する処理の流れを示すフローチャート。
【図６】第２の実施形態の生体情報処理装置１の第１の構成例を示す図。
【図７】第２の実施形態の生体情報処理装置１の第２の構成例を示す図。
【図８】第２の実施形態の生体情報処理装置１の第３の構成例を示す図。
【図９】第２の実施形態の生体情報処理装置１の第４の構成例を示す図。
【図１０】第２の実施形態の生体情報処理装置１の第５の構成例を示す図。
【図１１】第５の構成例において、開放空間に配置された複数の音源の出力する音波が互いに干渉して減衰する様子を示す図。
【図１２】第２の実施形態の生体情報処理装置１の第６の構成例を示す図。
【図１３】第６の構成例の生体情報処理装置１がユーザの周囲に仮想音像を生成する様子を示す図である。
【図１４】第２の実施形態の生体情報処理装置１の第１１の構成例を示す図。
【図１５】第２の実施形態の生体情報処理装置１の第１１の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の生体情報処理装置、生体情報処理方法、コンピュータプログラム及びマインドフルネス支援装置を、図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１〜図３は、第１の実施形態の生体情報処理装置１の構成の概略を説明する図である。実施形態の生体情報処理装置は、自装置の筐体をなす筐体部と、自装置に駆動電力を供給する電源部と、ユーザの生体情報を取得する生体情報取得部と、ユーザのマインドフルネスを支援するための各種情報（以下「支援情報」という。）を生成する支援情報生成部と、支援情報を種々の形式で出力する出力部と、を備える。図１に示す生体情報処理装置１は、生体情報取得部の一例として呼吸センサ１３１及び脈波センサ１３２を備え、出力部１４の一例として表示部１４１、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１４２、振動子１４３及びスピーカ１４４を備える。
【０００９】
筐体部１１は、電力供給部１２、呼吸センサ１３１、脈波センサ１３２−１及び１３２−２、表示部１４１、ＬＥＤ１４２、振動子１４３、スピーカ１４４、及びこれらの動作を制御する回路部１５を内蔵する。図１では簡単のため省略しているが、筐体部１１は、内蔵する各機能部を所定の位置に保持するための連結部材を含む。
【００１０】
電力供給部１２は、電源部の一例であり、生体情報処理装置１が備える各機能部に駆動電力を供給する。例えば、電力供給部１２は蓄電池やバッテリ装置を用いて構成される。また、電力供給部１２は、電源コンセントから電力を取得するための電源プラグを用いて構成されてもよい。
【００１１】
呼吸センサ１３１は、ユーザの呼吸の状態をセンシングするセンサである。呼吸センサ１３１は、ユーザの呼吸の状態を示す情報（以下「呼吸情報」という。）を取得できるセンサであればどのようなセンサを用いて構成されてもよい。例えば、人の呼吸の状態を把握する方法の一つとして、人の腹部の動きを観測する方法がある。この場合、呼吸センサ１３１には、プローブと人体との間の距離を計測可能な距離センサを用いることができる。このような距離センサの一例として、静電容量センサや信号遅延センサなどが挙げられる。静電容量センサは、プローブと人体とで形成されるコンデンサの静電容量の変化を計測することによってプローブと人体との間の距離を計測することができる（例えば下記の参考文献１を参照）。また、信号遅延センサは、プローブを流れる電気信号の伝播速度の変化を計測することによってプローブと人体との間の距離を計測することができる（例えば下記の参考文献２を参照）。
参考文献１：Interface、ＣＱ出版、２０１６年７月号、１３１ｐ〜１３５ｐ．
参考文献２：産業応用工学会論文誌、Ｖｏｌ．５、Ｎｏ．２、ｐｐ．４３−５１、Ｓｅｐｔ．２０１７．
【００１２】
なお、人の呼吸の状態を把握する方法には、人の腹部の動きを観測する上記方法以外にもさまざまな方法が考えられる。例えば、呼気による空気の動きを観測する方法や、呼気による温度又は湿度の変化を観測する方法なども考えられる。この場合、空気の動きを示す情報を出力するセンサや、人の口付近の温度又は湿度を出力するセンサが呼吸センサ１３１として用いられてもよい。また、例えば、人の腹囲を観測することによって呼吸の状態を把握する方法も考えられる。この場合、例えば、腹囲に装着されるベルトの長さを示す電気信号を出力するベルトトランスデューサが呼吸センサ１３１として用いられてもよい。
【００１３】
脈波センサ１３２−１及び１３２−２は、ユーザの脈波をセンシングするセンサである。脈波センサ１３２−１及び１３２−２は、ユーザの脈波の状態を示す情報（以下「脈波情報」という。）を取得できるセンサであればどのようなセンサを用いて構成されてもよい。図１において生体情報処理装置１に２つの脈波センサが設けられているのは、生体情報処理装置１を図２のように保持するユーザの両手の脈波を計測することを想定したものであるが、生体情報処理装置１は必ずしも両手の脈波を計測する必要はない。また、脈波の計測箇所は必ずしも手である必要はない。そのため、脈波センサの数や設置位置は、計測部位や計測部位の数に応じて任意に決定されてよい。
【００１４】
表示部１４１は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等の表示装置を用いて構成される。表示部１４１は、視覚を通じてユーザに支援情報を知覚させる手段の一例である。表示部１４１は、文字や数字、記号、図形、色、画像等の表示によって支援情報の内容をユーザに通知する。
【００１５】
ＬＥＤ１４２は、表示部１４１と同様に、視覚を通じてユーザに支援情報を知覚させる手段の一例である。ＬＥＤ１４２は、その点灯色や点滅のパターンによって支援情報の内容を通知する。
【００１６】
振動子１４３は、触覚を通じてユーザに支援情報を知覚させる手段の一例であり、通電により振動するモータ等の駆動部品を用いて構成される。振動子１４３は、その振動パターンによって支援情報の内容を通知する。
【００１７】
スピーカ１４４は、聴覚を通じてユーザに支援情報を知覚させる手段の一例である。スピーカ１４４は、音声の出力によって支援情報の内容を通知する。
【００１８】
回路部１５は、バスで接続されたプロセッサやメモリ、補助記憶装置などを備え、プログラムを実行する。このプログラムの実行により、回路部１５は、呼吸情報や脈波情報等の生体情報に基づいて支援情報を生成する支援情報生成部として機能する。回路部１５は、生成した支援情報を、その通知手段に応じた出力部の形式に変換して出力する。
【００１９】
例えば、画面表示によって支援情報を通知する場合、回路部１５は支援情報を示す画面データを生成して表示部１４１に出力する。また、例えば、ＬＥＤ１４２の点灯又は点滅によって支援情報を通知する場合、回路部１５は支援情報の内容に対応する点灯色や点滅パターンを指示する制御情報を生成してＬＥＤ１４２に出力する。また、例えば、生体情報処理装置１の振動によって支援情報を通知する場合、回路部１５は支援情報の内容に対応する振動パターンを指示する制御情報を生成して振動子１４３に出力する。また、例えば、音声によって支援情報を通知する場合、回路部１５は生成した支援情報を音声データに変換してスピーカ１４４に出力する。なお、支援情報の種別と、通知手段との対応関係を示す情報は、予め回路部１５の補助記憶装置等に記憶されているものとする。
【００２０】
なお、回路部１５の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【００２１】
図３は、第１の実施形態の生体情報処理装置１における各機能部の位置関係の概略を示す図である。図３（Ａ）は図２のように保持された生体情報処理装置１を上から（ｚ軸正方向からｚ軸負方向に）見た場合のイメージ図である。図３（Ｂ）は図２のように保持された生体情報処理装置１をユーザの対面方向から（ｙ軸負方向からｙ軸正方向に）見た場合のイメージ図である。
【００２２】
この場合、呼吸センサ１３１はユーザの腹部に近接し、ユーザの腹部との間の距離を計測する。呼吸センサ１３１は計測値の時系列データを呼吸情報として取得する。また、この場合、脈波センサ１３２−１はユーザの右手の手のひら付近に接し、その状態でセンシング動作を行うことによりユーザの右手の指や手首の脈波を計測する。同様に、脈波センサ１３２−２はユーザの左手の手のひら付近に接し、その状態でセンシング動作を行うことによりユーザの左手の指や手首の脈波を計測する。脈波センサ１３２は、計測値の時系列データを脈波情報として取得する。なお、脈波センサ１３２は必ずしも指又は手首の脈波を計測する必要はない。脈波センサ１３２は、ユーザの身体のどの部分に接してもよく、どの部分の脈波を計測してもよい。
【００２３】
また、この場合、ユーザは図２のように保持された生体情報処理装置１を下に（ｚ軸正方向からｚ軸負方向に）見ることで表示部１４１に表示された支援情報を確認することができる。また、この場合、図２のように生体情報処理装置１が保持された状態で振動子１４３が振動することにより、ユーザはその振動有無や振動パターンによって支援情報を知覚することができる。
【００２４】
図４は、第１の実施形態の生体情報処理装置１の機能構成の具体例を示すブロック図である。生体情報処理装置１は、図１に示した呼吸センサ１３１、脈波センサ１３２、表示部１４１、ＬＥＤ１４２、振動子１４３及びスピーカ１４４に加えて、通信部１６１、増幅器１６２及びアドレス変換器１６３を備える。また、上記の回路部１５は、分析部１５１及び制御部１５２を備えることにより、上記の支援情報生成部として機能する。
【００２５】
通信部１６１は、他の通信機器との通信を可能にする通信インタフェースである。通信部１６１は、無線通信インタフェースであってもよいし、有線通信インタフェースであってもよい。マインドフルネスという利用形態では、生体情報処理装置１の設置位置は所定の位置に固定されない場合が多い。その意味では、通信部１６１は無線通信インタフェースであることが望ましい。
【００２６】
増幅器１６２は、振動子１４３及びスピーカ１４４に出力する電気信号を増幅する増幅器である。増幅器１６２は、制御部１５２から出力される電気信号を必要に応じて増幅し、増幅した電気信号を振動子１４３又はスピーカ１４４に出力する。
【００２７】
アドレス変換器１６３は、脈波センサ１３２から出力される脈波情報に対してアドレス変換処理を施し、アドレス変換処理後の脈波情報を分析部１５１に出力する。ここでいうアドレス変換処理とは、脈波センサ１３２−１によって取得された脈波情報（以下「第１脈波情報」という。）と、脈波センサ１３２−２によって取得された脈波情報（以下「第２脈波情報」という。）との対応づけを行う処理である。
【００２８】
一般に、異なる複数のセンサが接続された装置は、各センサから出力される計測情報を正しく処理するために複数のセンサを個々に識別する必要がある。アドレス変換器１６３は、２つの脈波センサ１３２−１及び１３２−２の出力をメモリ上の異なるアドレス領域で管理することで、分析部１５１が個々の脈波センサ１３２の計測情報を個別に処理することを可能にする。
【００２９】
分析部１５１は、呼吸センサ１３１によって取得された呼吸情報と、脈波センサ１３２によって取得された脈波情報とに基づいてユーザの心身状態の分析を行う。例えば、分析部１５１は、交感神経及び副交感神経のバランスや活性化の度合い等を分析する。分析部１５１は、分析結果を示す情報（以下「分析結果情報」という。）を制御部１５２に出力する。
【００３０】
一般に、呼吸の状態や脈波の状態と自律神経の状態との間には相関性があることが知られている。例えば、分析部１５１は、呼吸情報や脈波情報等の生体情報について、統計分析やパターン分析、周波数解析等を行うことにより、ユーザの呼吸数や呼吸周期などを取得する。分析部１５１は、取得した呼吸数や呼吸周期等に基づいてユーザの自律神経の状態を推定する。このような分析手法は一例であり、生体情報に基づいて自律神経の状態を推定する手法には、既存のどのような手法が用いられてもよい。
【００３１】
また、分析部１５１は、ユーザの心身状態を第３者の心身状態と比較してもよい。ここでの比較対象は、呼吸情報や脈波情報等の生体情報そのものであってもよいし、これらの生体情報の分析結果であってもよい。この場合、生体情報処理装置１は、第３者の生体情報や心身状態を示す情報を予め記憶するように構成されてもよいし、必要に応じて他の装置や記録媒体から取得するように構成されてもよい。
【００３２】
制御部１５２は、分析部１５１の分析結果情報に基づいてユーザに通知すべき支援情報を、その通知形態に応じた形式で生成する。例えば、視覚を通じて支援情報を通知する場合、制御部１５２は、表示部１４１に分析結果情報を表示させるための画面データを支援情報として生成する。また、ＬＥＤ１４２の点灯又は点滅によって支援情報を通知する場合、制御部１５２は、ＬＥＤ１４２に分析結果情報に対応した点灯又は点滅を行わせるための制御信号を支援情報として生成してもよい。
【００３３】
また、例えば、聴覚を通じて支援情報を通知する場合、制御部１５２は、分析結果情報を示す音声データを支援情報として生成してもよい。また、例えば、触覚を通じて支援情報を通知する場合、制御部１５２は、振動子１４３に分析結果情報に対応したパターンの振動を行わせるための制御信号を支援情報として生成してもよい。
【００３４】
なお、制御部１５２は、他の生体情報処理装置１から取得される情報に基づいて支援情報を生成するように構成されてもよい。例えば、制御部１５２は、他の生体情報処理装置１から他のユーザの心身状態を示す情報を取得し、他のユーザの心身状態を自装置のユーザの心身状態とともに表示させる支援情報を生成してもよい。また、制御部１５２は、自装置で取得された分析結果情報や支援情報等の情報を他の生体情報処理装置１に送信するように構成されてもよい。また、制御部１５２は、支援情報の生成を生体情報の取得に応じて行ってもよいし、過去に取得された生体情報を蓄積しておき、必要となったタイミングで支援情報を生成してもよい。また、支援情報の送信も支援情報の生成に応じて行ってもよいし、過去に生成した支援情報を蓄積しておき、必要となったタイミングで支援情報を送信してもよい。また、過去に取得された生体情報や支援情報は生体情報処理装置１に蓄積されてもよいし、生体情報処理装置１と通信可能な他の装置に蓄積されてもよい。
【００３５】
図５は、第１の実施形態の生体情報処理装置１がユーザに支援情報を通知する処理の流れを示すフローチャートである。まず、生体情報処理装置１において、呼吸センサ１３１がユーザの呼吸の状態を示す呼吸情報を取得するとともに、脈波センサ１３２がユーザの脈波の状態を示す脈波情報を取得する（ステップＳ１０１）。呼吸センサ１３１は取得した呼吸情報を分析部１５１に出力し、脈波センサ１３２は取得した脈波情報を分析部１５１に出力する。
【００３６】
続いて、分析部１５１が呼吸情報及び脈波情報に基づいて、ユーザの心身状態を分析する（ステップＳ１０２）。分析部１５１は、分析結果を示す分析結果情報を制御部１５２に出力する。
【００３７】
続いて、制御部１５２が分析結果情報に基づいて出力形式に応じた支援情報を生成する（ステップＳ１０３）。制御部１５２は、生成した支援情報を、その出力形式に対応する機能部に出力する（ステップＳ１０４）。例えば、制御部１５２は、呼吸や脈拍の強弱をＬＥＤ１１１の点灯色や明るさ又は点滅の周期によって表す支援情報を生成してもよい。
【００３８】
このように構成された実施形態の生体情報処理装置１は、ユーザの生体情報に基づいてユーザの心身状態を分析し、その分析結果を種々の態様でユーザに通知することができる。これにより、生体情報処理装置１は、ユーザのマインドフルネスを支援することができる。生体情報には、上述した呼吸情報や脈波情報のほか、ユーザの表皮温度や経皮的動脈血酸素飽和度であるＳｐＯ２等の情報が用いられてもよい。
【００３９】
例えば、生体情報処理装置１は、呼吸情報及び脈波情報の一方又は両方を用いてユーザの自律神経の状態を推定し、その推定結果を示す情報を支援情報としてユーザに通知する。これにより、ユーザは、マインドフルネスの活動時における自己の状態を客観的に把握することが可能となり、自己の状態が改善するように活動を見直すことでマインドフルネスの効果を効率よく向上させることができる。
【００４０】
また、例えば、生体情報処理装置１は、腹式呼吸の練習をサポートするヘルスケア用具としても利用可能である。この場合、例えば、分析部１５１は、ユーザの呼吸情報と、マインドフルネスの専門家の呼吸情報とを比較し、制御部１５２が、その比較結果に基づいて支援情報を生成する。このような支援情報が提供されることにより、ユーザは腹式呼吸を正しく行えているか否かを確認しながら腹式呼吸を練習することができ、効率よく腹式呼吸を体得することが可能になる。
【００４１】
例えば、分析部１５１は、ユーザの呼吸情報及び専門家の呼吸情報から振幅を正規化した波形データを抽出し、抽出した波形データ間の相互相関係数を算出する。また、例えば、分析部１５１は、それぞれの波形データから呼吸周期を求め、その差あるいは差の絶対値を比較する。ここでの呼吸周期は、連続する呼吸動作における呼気と吸気との時間間隔、及び吸気と呼気との時間間隔とする。又は、より簡単には、呼吸周期は１呼吸にかかる時間としてもよい。分析部１５１は、このように取得される相互相関係数や呼吸周期の差の変化を示す情報を分析結果情報として制御部１５２に出力する。
【００４２】
また、実施形態の生体情報処理装置１は、マインドフルネス以外の用途にも利用可能である。例えば、生体情報処理装置１は、ユーザに注意喚起を行う装置としても利用可能である。この場合、例えば、分析部１５１は、ユーザの落ち着きの度合いや高揚の度合いなどを生体情報に基づいて分析し、制御部１５２が、その分析結果に基づいて支援情報を生成する。このような支援情報が提供されることにより、ユーザは、自己の暴走行為を自律的に抑制することが可能となる。具体的には、ギャンブルやスポーツ観戦等において、興奮によるユーザの暴走行為を抑制するのに効果的である。また、万引き等の犯罪を未然に防止するのにも効果的である。
【００４３】
また、実施形態の生体情報処理装置１は、ユーザに自己暗示をかける装置としても利用可能である。この場合、例えば、分析部１５１は、ユーザの潜在意識をコントロールするための暗示の内容及び手段を示す情報を支援情報として生成し、制御部１５２が暗示の手段に応じた出力部に支援情報を出力する。このような支援情報が提供されることにより、例えば、ユーザは、緊張を伴う場面で自己暗示をかけて自身を落ち着かせることが可能になる。また、自己暗示は乗り物酔いにも効果的であるため、実施形態の生体情報処理装置１は、乗り物酔いの抑制にも効果的である。
【００４４】
また、実施形態の生体情報処理装置１は、ユーザ間のコミュニケーションの円滑化にも寄与することができる。この場合、例えば生体情報処理装置１は、人体に装着可能なサイズに構成され、視覚を通じて支援情報を知覚可能にする出力部を備える。この場合、例えば、生体情報処理装置１は、ＬＥＤ１４２を出力部として備える。このように構成された生体情報処理装置１を装着したユーザ同士は、互いの心身状態を把握しながらコミュニケーションを行うことができる。これにより、複数のユーザが、感情を共有し、一体感を醸成することが可能になる。また、このような生体情報処理装置１によれば、ユーザは、生体情報処理装置１がどのように支援情報を通知するかを、感情を伝えたい特定の人にのみ伝えておくことで、自身の感情を直接的に伝えるのではなく、間接的にさりげなく伝えるといったことも可能になる。
【００４５】
以下、実施形態の生体情報処理装置１の変形例について説明する。生体情報処理装置１は、呼吸情報を精度よく取得することを目的として、加速度センサをさらに備えてもよい。この場合、例えば分析部１５１は、呼吸センサ１３１の計測情報を加速度センサの計測情報に基づいて補正することにより、腹式呼吸と関係ない体動の影響を除外した呼吸情報を取得することができる。
【００４６】
触覚を通じてユーザに支援情報を知覚させる手段には、印加電圧に応じた熱移動を生じるペルチェ素子が用いられてもよい。ペルチェ素子はユーザの身体に接触するように生体情報処理装置１の表面に配置される。この場合、例えば制御部１５２は、ユーザの呼吸状態に応じた制御信号をペルチェ素子に出力することで、呼吸状態の変化を温度の変化でユーザに知覚させることができる。具体的には、制御部１５２は、呼吸周期が短い場合にはペルチェ素子を吸熱方向に作動させる制御信号を出力することで、ユーザに「冷たさ」を知覚させることができる。また、制御部１５２は、呼吸周期が長い場合にはペルチェ素子を放熱方向に作動させる制御信号を出力することで、ユーザに「暖かさ」を知覚させることができる。なお、制御部１５２は、呼吸状態以外の情報に基づいて制御信号を生成してもよい。例えば、制御部１５２は、ユーザの脈波状態や、心身状態の分析結果等に応じた制御信号を出力してもよい。また、どのような場合にどのような温度をユーザに知覚させるかは任意に決定されてよい。例えば、制御部１５２は、ユーザの呼吸状態と専門家の呼吸状態との乖離が大きいほどより冷たい温度を知覚させ、乖離が小さいほどより暖かい温度を知覚させるような制御信号を出力してもよい。
【００４７】
生体情報処理装置１は、嗅覚を通じてユーザに支援情報を知覚させてもよい。例えば、嗅覚を通じてユーザに支援情報を知覚させる手段として芳香素子が用いられてもよい。芳香素子は、香料を含有する蝋を電熱体の通電加熱により溶融、蒸散させることで周囲に芳香を発散させる電気素子である。制御部１５２は、ユーザの呼吸状態に応じた制御信号を芳香素子に出力することで、呼吸状態を芳香の有無や芳香の強さでユーザに知覚させることができる。ペルチェ素子と同様に、制御部１５２は、ユーザの呼吸状態と専門家の呼吸状態との乖離の大きさに応じた制御信号を芳香素子に出力してもよい。アロマセラピーに代表されるように、心地良い芳香には人の心身を落ち着かせる効果がある。そのため、マインドフルネスの支援情報を芳香によってユーザに知覚させることで、マインドフルネスの効果を向上させることが可能になる。
【００４８】
生体情報処理装置１は、ユーザの心身状態に応じて他の機器の動作を制御する機能を有してもよい。例えば、制御部１５２は、分析部１５１の分析結果に基づいて、照明の明るさや空調の設定温度等の変更を指示する制御情報を生成し、生成した制御情報を、通信部１６１を介して制御対象機器に送信する。これにより、生体情報処理装置１は、ユーザの周囲の環境をユーザの心身状態に応じた環境に調整することができる。
【００４９】
呼吸センサ１３１は、上記の静電容量センサや信号遅延センサ等に代えて、画像センサを用いて構成することも可能である。画像センサは、可視光の画像を取得するものであってもよいし、赤外光の画像を取得するものであってもよい。この場合、例えば、画像センサは、ユーザの腹部を撮像可能な位置に設置され、時系列に取得される画像データに基づいてユーザの腹部の動きを観測する。なお、画像センサの被写体がユーザの腹部の動きに応じて変化する場合、画像センサは必ずしもユーザの腹部を撮像可能な位置に設置される必要はない。この場合、画像センサは、任意の被写体の動きを観測し、観測した被写体の動きに基づいてユーザの腹部の動きを算出してもよい。ここで、被写体の動きを追跡する方法には、画像内の所定の領域を追跡するパーティクルフィルターや、画像内の特徴点を追跡するオプティカルフローなどの物体追跡手法を用いることができる。なお、被写体の移動量は、各フレーム（例えば３０ｆｐｓ）における同じ被写体間の距離を算出することによって取得することができるが、線形補間やスプライン補間等のリサンプリング処理を行うことによってサンプリングレートを向上させてもよい。また、画像センサは、腹部の輪郭の大きさや輪郭のゆがみ、腹部の平行移動量や回転量等を計測し、その計測値に基づいてユーザの呼吸の状態を計測するものであってもよい。また、画像センサは、必ずしも生体情報処理装置１に内蔵されたものでなくてもよい。例えば、画像センサは、生体情報処理装置１と別体に構成され、通信によって呼吸情報を生体情報処理装置１に送信するものであってもよい。
【００５０】
呼吸センサ１３１は、腹部の体積の変化をセンシングするものであってもよい。これに対して、上記の実施形態で説明した静電容量センサや信号遅延センサなどは、腹部の体積と、センサと腹部との間の距離と、を分離せずにセンシングする。そのため、超音波センサやＴｏＦ（Time of Flight）センサなどの距離センサを併用し、静電容量センサや信号遅延センサなどの計測データから超音波センサやＴｏＦセンサなどの計測データを差し引くことにより腹部の体積の変化を検出することができる。
【００５１】
信号遅延センサを用いて呼吸センサ１３１を構成する場合、呼吸センサ１３１は、以下の（１）〜（４）の一連の処理で実現されるキャリブレーションを行うことで、プローブ部に印加する電気信号の周波数を決定してもよい。このキャリブレーションは、最初の計測時に一度だけ行われてもよいし、毎回の計測ごとに行われてもよい。
（１）ある周波数範囲（例えば０〜５０ＭＨｚの間）を一定の周波数範囲で分割し（例えば１００分割）、全体の周波数範囲について、分割した周波数範囲を掃引の単位とするプローブ部の周波数掃引試験を実施する。ここで、試験に要する時間を短くするため、１点の測定は極力短時間（例えば１０ミリ秒）であることが望ましい。また、計測精度の低下を抑制するため、計測時にはプローブ部（コイルなど）の周りに手や体を近づけないことが望ましい。なお、この周波数範囲内で検出強度の基準を満たすセンシング結果が得られない場合、全体の周波数範囲を広げて再度周波数掃引試験を実施する。
（２）（１）で得られたセンシング結果のうち最も検出強度が高いセンシング結果を得た周波数（ピーク周波数）の前後で、全体の周波数範囲を狭めて再度周波数掃引試験を実施する。ここでの周波数範囲は、例えば下限をピーク周波数の中間値、上限をピーク周波数の１．５倍とする。ここでも、計測精度の低下を抑制するため、計測時にはプローブ部（コイルなど）の周りに手や体を近づけないことが望ましい。
（３）プローブ部に手や体を近づけた状態で（２）と同様の周波数掃引試験を実施する。
（４）（２）と（３）での検出値の差を計算し、その差が最も大きな値となる周波数を求める。この周波数が、キャリブレーションの結果となり、呼吸情報の取得時に呼吸センサ１３１に印加する電気信号の周波数となる。
【００５２】
分析部１５１は、ユーザの自律神経の活性化の度合いやバランスを分析した結果に基づいて、より適切な呼吸ペースや呼吸時間を算出してもよい。例えば、分析部１５１は、交感神経が活性化しすぎている人に対しては副交感神経を活性化させる呼吸ペースや呼吸時間を算出する。また、例えば、分析部１５１は、副交感神経が活性化しすぎている人に対しては交感神経を活性化させる呼吸ペースや呼吸時間を算出する。このように算出された呼吸ペースや呼吸時間がユーザに通知されることにより、ユーザはより効率よく自律神経を整えることができる。
【００５３】
生体情報処理装置１は、自装置のユーザに提供する支援情報を他のユーザと共有する機能を有してもよい。例えば、生体情報処理装置１は、他の生体情報処理装置１との間で支援情報を送受信してもよいし、ネットワークを介して通信可能なクラウド上のサーバを介して支援情報を共有してもよい。また、この場合、分析部１５１が有する生体情報の分析機能や、制御部１５２が有する支援情報の生成機能はクラウド上のサーバに備えられてもよい。この場合、生体情報処理装置１は、取得した呼吸情報や脈波情報等の生体情報をクラウドサーバに送信し、クラウドサーバによって生成された支援情報を受信してユーザに通知してもよい。
【００５４】
また、この場合、クラウドサーバは、各ユーザの生体情報に基づいてユーザのランキングやスコアリング等を行い、その結果を示す支援情報を生体情報処理装置１に提供してもよい。例えば、クラウドサーバは、ユーザが座禅を開始してから理想的な状態（呼吸数や脈拍数）に至るまでの時間や、理想状態の持続時間、理想状態に達した累積回数などに基づいてランキングやスコアリングを行ってもよい。また、このような支援情報は、生体情報処理装置１だけでなく、スマートフォンや携帯電話、ＰＣ（Personal Computer）等のユーザ端末に送信されてもよい。
【００５５】
制御部１５２は、生体情報処理装置１の利用状況をユーザに通知するように構成されてもよい。例えば、制御部１５２は、生体情報処理装置１の利用回数に応じてＬＥＤ１１１を点灯又は点滅させてもよいし、利用回数をユーザ端末に通知するように構成されてもよい。また、例えば、制御部１５２は、生体情報処理装置１の利用状況を示す情報をクラウドサーバから取得してユーザに通知してもよい。この場合、例えば、クラウドサーバは、各生体情報処理装置１から各ユーザの利用状況を示す情報を収集し、利用回数の多さや利用時間の長さなどでランキングを行う。制御部１５２は、自装置のユーザが全ユーザ中の何番目であるかをクラウドサーバに問い合わせ、問い合わせの結果をユーザに通知する。
【００５６】
制御部１５２は、予め定められた所定の条件が満たされた場合に、所定の情報を出力部１４に出力させてもよい。例えば、制御部１５２は、祝日や祭日、ユーザが予め登録した日時にＬＥＤ１３を点滅させてもよいし、表示部１１３に所定のメッセージを表示させてもよい。なお、所定の情報は、ユーザ端末に通知されてもよい。
【００５７】
呼吸センサ１３１の計測精度の低下を抑制するため、生体情報処理装置１は、呼吸センサ１３１のプローブ部と腹部との間に呼吸センサ１３１のセンシングに影響を及ぼす可能性のある電子部品や部材等を有さないことが望ましい。例えば、生体情報処理装置１は、呼吸センサ１３１のプローブ部の周囲や、プローブ部とユーザの腹部との間には筐体部１１以外の部材を有さないように構成されることが望ましい。
【００５８】
筐体部１１は、ユーザが安定して生体情報処理装置１を保持できるような形状であることが望ましい。また、筐体部１１は、ユーザが安定して生体情報処理装置１を保持できるように正しい保持の仕方などを示す表示を有していることが望ましい。例えば、筐体部１１には、呼吸センサ１３１がユーザの腹部に対向した状態を正しい向きとして、ユーザが正しい向きで生体情報処理装置１を保持することを支援する表示がなされてもよい。また、例えば、筐体部１１は、そのような正しい向きで保持することを容易にする形状を有してもよい。そのため、筐体部１１は、例えば、生体情報処理装置１を所定の向きで保持させるための保持部を備えてもよいし、そのような保持を支援する表示を有してもよい。例えば、筐体部１１には、ユーザの指や手のひらの位置を定める窪みが設けられてもよい。また、例えば、筐体部１１は、座禅をしているユーザが組んだ手のひらに収まりやすいようにお椀型やすり鉢状の形状を有してもよい。また、筐体部１１は、正しく保持されたときに上側にくる部分と、下側にくる部分とを示す表示や配色、形状等を有してもよい。例えば、筐体部１１において、上側の表面が赤色に、下側の表面が青色に配色されてもよい。また、例えば、筐体部１１の表面には、上側と下側との境界を示す線や凹凸部などが設けられてもよい。また、例えば、筐体部１１は、上側が下側より小さい形状を有してもよい。この場合、上側を下側よりも明るい色にしてもよい。また、上側に発光部を設け、上側を下側よりも軽くしてもよい。また、筐体部１１の表面には、生体情報処理装置１の上下、前後又は左右を識別可能にする表示や記載がなされてもよい。
【００５９】
分析部１５１は、呼吸センサ１３１及び脈波センサ１３２から計測情報を取得するタイミングを調整してもよい。例えば、分析部１５１は、脈波センサ１３２から脈波情報が取得されたタイミングで呼吸情報の取得を開始してもよいし、呼吸センサ１３１から呼吸情報が取得されたタイミングで脈波情報の取得を開始してもよい。
【００６０】
生体情報処理装置１はスピーカ１４４から、自装置の使用方法を示す音声を出力するように構成されてもよい。また、生体情報処理装置１は、イヤホンやヘッドホン等の音声出力装置を接続する音声出力部を備え、自装置の使用方法を示す音声をこれらの音声出力装置に出力するように構成されてもよい。
【００６１】
生体情報処理装置１が出力部１４の１つとして備える表示部１４１は、生体情報処理装置１に内蔵されていない外部の表示装置であってもよい。例えば、複数のユーザ間で支援情報を共有する場合、外部の表示装置は、複数のユーザが視認しやすいように大型の表示部を備えた表示装置であることが望ましい。同様に、出力部１４として備えられるＬＥＤ１４２や振動子１４３、スピーカ１４４等も生体情報処理装置１に内蔵されていない外部装置として構成されてもよい。例えば、外部装置の一例として、イヤホンやネックバンド型スピーカ、スピーカ内蔵メガネなどの人体に装着可能な音響デバイスなどが挙げられる。
【００６２】
支援情報の表示は、呼吸センサ１３１や脈波センサ１３２の計測開始又は計測終了を契機として行われてもよい。例えば、支援情報の表示は、計測開始又は計測終了と同時に行われてもよいし、計測開始又は計測終了から所定時間が経過した後に行われてもよい。
【００６３】
制御部１５２は、現在の分析結果と過去の分析結果との比較を示す支援情報を生成してもよい。
【００６４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、生体情報処理装置１がより効率よくユーザに支援情報を知覚させることを可能にする筐体部１１、振動子１４３及びスピーカ１４４の構成例について説明する。
【００６５】
［第１の構成例］
図６は、第２の実施形態の生体情報処理装置１の第１の構成例を示す図である。第１の構成例において、筐体部１１は、呼吸センサ１３１の保持部に振動の減衰率が所定の基準値よりも大きい第１部材１１１を備え、それ以外の部分に振動の減衰率が上記基準値よりも小さい第２部材１１２を備える。第１部材１１１と第２部材１１２は、同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。例えば、第１部材１１１と第２部材１１２とに同じ材質の部材を用いる場合、第１部材１１１に厚肉の部材を用い、第２部材１１２に薄肉の部材を用いてもよい。また、例えば、第１部材１１１と第２部材１１２とに異なる材質の部材を用いる場合、第１部材１１１に剛性の低い部材を用い、第２部材１１２に剛性の高い部材を用いてもよい。
【００６６】
このような第１の構成例の生体情報処理装置１では、振動子１４３の振動やスピーカ１４４が出力する音声による振動が、減衰率の小さい第１部材１１１によって伝達されるため振動子１４３やスピーカ１４４が出力する支援情報をより確実にユーザに知覚させることができる。一方で、生体情報処理装置１では、振動の減衰率が大きい第１部材１１１が呼吸センサ１３１を保持するため、振動子１４３やスピーカ１４４による振動が呼吸センサ１３１に与える影響を低減することができる。そのため、呼吸センサ１３１の計測精度の低下を抑制することができる。
【００６７】
［第２の構成例］
図７は、第２の実施形態の生体情報処理装置１の第２の構成例を示す図である。第２の構成例において、筐体部１１は、次の式（１）を満たす面密度Ｍを有する材料で構成される。
【００６８】
【数１】
2019150546.tif 000003
【００６９】
式（１）において、ＴＬ［ｄＢ］は周波数ｆの音波が面密度Ｍを有する材料を透過する際の損失を表す。ここで、スピーカ１４４が出力する音声の周波数がｆであり、筐体部１１が面密度Ｍを有する材料で構成される場合、ＴＬが１０ｄＢ（閾値の一例）以上であると、スピーカ１４４が出力する音声が筐体部１１によって遮断される。その結果、筐体部１１の外部に伝播する音は相対的に振動子１４３の振動音の方が大きくなる。そのため、スピーカ１４４が出力する周波数ｆの音声の透過損失ＴＬが１０ｄＢよりも小さくなるような面密度Ｍを有する材料で筐体部１１を構成することにより、スピーカ１４４が出力する音声を高い音質で外部に伝播させることができる。これにより、生体情報処理装置１は、より効率よくユーザに支援情報を知覚させることができる。
【００７０】
［第３の構成例］
図８は、第２の実施形態の生体情報処理装置１の第３の構成例を示す図である。第３の構成例において、振動子１４３及びスピーカ１４４に入力される支援情報の電気信号（以下「入力信号」という。）は、その振幅又は位相が支援情報に応じて調整される。この調整は、制御部１５２によって行われる。このような振幅又は位相の調整により、振動子１４３は支援情報に応じて異なる強度又は位相で振動し、スピーカ１４４は支援情報に応じて異なる強度又は位相の音声を出力する。この場合、生体情報処理装置１は、振動子１４３による筐体部１１の振動と、音声による筐体部１１の振動との干渉の度合いによって異なるパターンの振動を行う。そのため、振動子１４３への入力信号の振幅又は位相と、スピーカ１４４への入力信号の振幅又は位相との組み合わせを支援情報に応じて調整することで、支援情報に応じた異なる振動パターンで支援情報をユーザに知覚させることができる。また、振動子１４３は、支援情報に応じて調整された振幅又は位相で振動するため、支援情報に応じた強度又は位相の振動音を発生させる。そのため、生体情報処理装置１は、支援情報に応じて異なる振動音で支援情報をユーザに知覚させることができる。
【００７１】
［第４の構成例］
図９は、第２の実施形態の生体情報処理装置１の第４の構成例を示す図である。第４の構成例において、生体情報処理装置１は第１振動子１４３−１及び第２振動子１４３−２を備える。２つの振動子１４３−１及び１４３−２は、制御部１５２によって位相が調整される。このような位相の調整により、生体情報処理装置１は、各振動子１４３の位相の組み合わせに応じて異なる振動を行う。制御部１５２は、支援情報に応じて位相の組み合わせを変更することで、支援情報に応じた振動パターンで生体情報処理装置１を振動させることができる。例えば、制御部１５２は、各振動子１４３の位相を同位相に調整することにより、より大きな振動を発生させてもよい。また、制御部１５２は、各振動子１４３の位相を逆位相に調整することにより、振動を抑制してもよい。また、制御部１５２は、各振動子１４３の位相差を９０°に調整することにより、筐体部１１の表面波を増幅してもよい。例えば、図９の例において、振動子１４３−１の位相を振動子１４３−２の位相に対して＋９０°に調整した場合、筐体部１１の表面において右向きに伝搬する表面波が増幅される。また、振動子１４３−１の位相を振動子１４３−２の位相に対して−９０°に調整した場合、筐体部１１の表面において左向きに伝搬する表面波が増幅される。なお、このような振動パターンの調整は、生体情報処理装置１の正しい使い方をユーザに通知する手段として用いられてもよい。例えば、生体情報処理装置１は、脈波センサ１３２−１及び１３２−２の一方又は両方がユーザの脈波を正しく計測できていない場合、その旨を振動によってユーザに通知するように構成されてもよい。例えば、制御部１５２は、右手の脈波が計測されていない場合には右向きの表面波を増幅するように各振動子１４３の位相を調整してもよい。このような通知がなされることにより、ユーザは生体情報処理装置１の使用法を改善することができる。なお、増幅する表面波の伝搬方向は、左右のみに限定されず、振動子１４３の設置位置を変えることによって任意の方向に調整されてよい。
【００７２】
［第５の構成例］
図１０は、第２の実施形態の生体情報処理装置１の第５の構成例を示す図である。第５の構成例において、生体情報処理装置１は２つのスピーカ１４４−１及び１４４−２を備える。２つのスピーカ１４４−１及び１４４−２は、制御部１５２によって出力音声の位相が調整される。このような位相の調整により、生体情報処理装置１は、各スピーカ１４４の位相の組み合わせに応じて異なる振動を行う。制御部１５２は、支援情報に応じて位相の組み合わせを変更することで、各スピーカ１４４に支援情報に応じた位相の音波を出力させる。各スピーカ１４４がこのように調整された音声を出力することで、生体情報処理装置１は、筐体部１１の外側に伝播する音声（以下「放射音」という。）の指向性や音量を制御することができる。具体的には、スピーカ１４４−１及び１４４−２は、各機能部を支持する筐体部１１の内側表面上に設置され、筐体部１１内部でのバッフル効果によって放射音を増幅又は減衰させる。
【００７３】
図１１は、開放空間に配置された複数の音源の出力する音波が互いに干渉して減衰する様子を示す図である。図１１（Ａ）は、開放空間に２つの音源ＡＳ１１及びＡＳ１２が配置された場合における各音源の位置関係を示す。この例では、音源ＡＳ１１が主音源を示し、ＡＳ１２が副音源を示す。ここで、主音源は減衰させる対象の音波を出力する音源を意味し、副音源は主音源が発する音波に干渉して減衰させる音波を発する音源を意味するものとする。ｄは主音源ＡＳ１１と副音源ＡＳ１２との間の距離を表す。同様に、図１１（Ｂ）は、開放空間に３つの音源ＡＳ２１、ＡＳ２２及びＡＳ２３が配置された場合における各音源の位置関係を示す。この例では、音源ＡＳ２１が主音源を示し、音源ＡＳ２２及びＡＳ２３が副音源を示す。ｄは主音源ＡＳ２１と、各副音源ＡＳ２２及びＡＳ２３との間の距離を表し、Ｌは副音源ＡＳ２２とＡＳ２３との間の距離を表す。
【００７４】
図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示す主音源が出力する音波（以下「主音波」という。）が、副音源が出力する音波（以下「副音波」という。）と干渉して減衰する様子を示す図である。ここで、横軸は、主音波と副音波との位相差を表し、縦軸は副音波の干渉による主音波の減衰量ηを表す。図１１（Ｃ）において、曲線Ｌ１は図１１（Ａ）に示す主音源ＡＳ１１の減衰量η１を表し、曲線Ｌ２は図１１（Ｂ）に示す主音源ＡＳ２１の減衰量η２を表す。減衰量η１及びη２は、それぞれ次の式（２）及び式（３）のように表される。
【００７５】
【数２】
2019150546.tif 000004
【００７６】
【数３】
2019150546.tif 000005
【００７７】
ここで、θｋ＝ｋｄであり、θｋは主音波と副音波との間の位相差を表す。また、Ｌ＝２ｄとした場合、２θｋ＝ｋＬであり、２θｋは副音波間の位相差を表す。式（２）及び（３）は制御前の音圧に対する制御後の音圧の相対的な減衰量を表す。すなわち、図１１（Ｃ）の例において、０ｄＢでは制御前後で主音波の音圧に変化がなく、−１０ｄＢでは制御後に主音波の音圧が１０ｄＢ減少する。図１１（Ｃ）が示すように、主音波の減衰量は副音源が多い方が小さくなることが分かる。そのため、放射音の減衰量をより小さくするためには、生体情報処理装置１は、より多くのスピーカ１４４を備えることが望ましい。
【００７８】
なお、放射音の増幅又は減衰は、筐体部１１の内部でヘルムホルツ共鳴を発生させることによっても実現可能である。この場合、スピーカ１４４に代えて振動子１４３を筐体部１１の内部に設置するとともに、筐体部１１の内向きに円筒管を設置する。このようにすることで、振動子１４３によって筐体部１１の内部に生じる放射音が円筒管にてヘルムホルツ共鳴で増幅される。
【００７９】
以上のように生体情報処理装置１は、呼吸情報を振動や音で周囲に伝えることも可能となるが、生体情報処理装置１の内部には、音響センサとしてマイクがさらに備えられてもよい。この場合、例えば、制御部１５２がマイクを介して計測した音圧情報に基づいて増幅器１６２の出力バランスを調整することによって、効果的に振動や音を伝えることができる。
【００８０】
例えば、振動子１４３が最大振幅で振動を行っている場合など、スピーカ１４４から出力された音声が振動子１４３の振動によって阻害され、所望の音量を確保できないことが考えられる。特に、振動子１４３による放射音と、スピーカ１４４による放射音とでは、筐体部１１の構成部材やサイズ等によって、実現可能な音の帯域に限界がある。そのため、このような音声の阻害を考慮せずに振動子１４３の振幅を過度に増大させると、筐体部１１のひずみが増大し、音質の劣化や、呼吸センサ１３１等の他の精密部品に対する必要以上の加振が生じ、機器が破損してしまう恐れがある。そのため、実際に生じている音圧に基づいて増幅器１６２の出力バランスを調整することにより、音質の劣化や機器の破損を抑制することができる。具体的には、制御部１５２は、所望の音量が得られていない場合には、振動子１４３の出力レベルを抑制し、スピーカ１４４の出力レベルを増大させることによって所望の音量を確保することができる。
【００８１】
なお、このような出力バランスの調整に用いられるマイクは、複数の生体情報処理装置１の間での情報の共有手段として用いられてもよい。例えば、制御部１５２は、他の生体情報処理装置１から出力された音声をマイクから入力し、取得された音声信号を分析することによって他の生体情報処理装置１の支援情報を取得することができる。また、他の生体情報処理装置１が自身の状態を示す音声を出力すれば、制御部１５２は、音声信号を分析することによって他の生体情報処理装置１の状態を監視することもできる。よって、この機能を備えた生体情報処理装置１は、無線通信手段を備えずとも、複数のユーザが感情を共有し、一体感を醸成する活動をさらにきめ細かく支援することが可能になる。
【００８２】
また、生体情報処理装置１は、スピーカ１４４から白色雑音などの計測用の音声（以下「計測音」という。）を出力し、マイクを介してその音声信号を取得することで、筐体部１１の内部の音響特性を取得することができる。このような音響特性を取得することにより、制御部１５２は、周波数特性や時間特性（インパルス応答）等の違いに基づいて、呼吸センサ１３１がユーザの腹部の動きを正しく観測できる状態にあるか否かを間接的に検知することができる。特に、このような音響特性の計測においては周囲の雑音と計測音とは無相関であることから、周囲の環境（暗騒音や人の声、機械音、生体情報処理装置１による振動子１４３やスピーカ１４４からの放射音や稼働音など）に影響されずに音響特性を評価することができる。
【００８３】
［第６の構成例］
図１２は、第２の実施形態の生体情報処理装置１の第６の構成例を示す図である。第６の構成例において、生体情報処理装置１は２つのスピーカ１４４−１及び１４４−２を備える。２つのスピーカ１４４−１及び１４４−２は、制御部１５２の制御により、ユーザに仮想音像を知覚させる音声を出力する。具体的には、制御部１５２は、出力対象の音声データについて、ユーザの耳からスピーカ１４４までのＨＲＴＦ（Head-Related Transfer Function：頭部伝達関数）を用いた信号処理を行うことにより、生体情報処理装置１のユーザだけが頭部の周囲に仮想音像を知覚するような音声信号を生成してスピーカ１４４に出力する。
【００８４】
図１３は、第６の構成例の生体情報処理装置１がユーザの周囲に仮想音像を生成する様子を示す図である。図１３（Ａ）はユーザの頭部が仮想音像を知覚可能な位置にある状態を示し、図１３（Ｂ）はユーザの頭部が仮想音像を知覚しない位置にある状態を示している。ユーザは、仮想音像を知覚することができる図１３（Ａ）の位置（以下「知覚可能位置」という。）でのみ仮想音像を知覚し、図１３（Ｂ）のように知覚可能位置から外れた位置では仮想音像を知覚しない。このような仮想音像の性質を利用すれば、生体情報処理装置１は、ユーザに正しい姿勢を教示することができる。このような機能を有する生体情報処理装置１によれば、例えば、マインドフルネスの手段として座禅を行うユーザは、生体情報処理装置１が形成する仮想音像を知覚できる姿勢を保つことを意識することで、正しい座禅を効率よく学習することができる。
【００８５】
［第７の構成例］
図１４は、第７の構成例の生体情報処理装置１を示す図である。図１４は、複数の生体情報処理装置１が共通プレート２６０の上に搭載されている状態を示す。図１４に示すように、生体情報処理装置１は、共通プレート２６０上に複数搭載されている。共通プレート２６０には、生体情報処理装置１を搭載するための搭載穴が複数設けられている。これらの搭載穴に生体情報処理装置１がそれぞれ搭載される。
【００８６】
例えば、生体情報処理装置１には、共通プレート２６０の各搭載穴及び生体情報処理装置１には、それぞれ接続可能なコネクタが取り付けられており、このコネクタを接続することにより、生体情報処理装置１の生体情報を共通プレート２６０側に出力可能となっている。このコネクタを生体情報処理装置１の充電に利用することもできるし、コネクタの代わりに、Ｑｉなどの無線給電装置を利用し、生体情報処理装置１の内部にレシーバーを設け、共通プレート２６０にトランスミッターを設けることで、充電することもできる。共通プレート２６０には、図示しない情報管理装置が設けられており、この情報管理装置によって複数の生体情報処理装置１から出力された生体情報を処理可能となっている。なお、この情報管理装置は共通プレート２６０とは別に設けられていてもよい。また、コネクタを接続することにより、共通プレート２６０から各生体情報処理装置１に対して、ＬＥＤ１４２、振動子１４３、スピーカ１４４などを操作する操作信号が出力可能となっている。ＬＥＤ１４２、振動子１４３、スピーカ１４４などからは、支援情報が出力される。
【００８７】
また、共通プレート２６０には、入出力情報データ送受信部及び目標データ発信部が設けられている。目標データ発信部は、生体情報に関する目標データが含まれている。また情報管理装置には、教師データ相関判別部が設けられている。情報管理装置は、教師データ相関判別部において、生体情報処理装置１から取得した生体情報と、目標データとの相関を判別することにより、各ユーザの生体情報に関する目標値を算出する。情報管理装置は、この目標値を入出力情報データ送受信部から各生体情報処理装置１に出力する。
【００８８】
共通プレート２６０上に複数の生体情報処理装置１が搭載されることにより、他のユーザの生体情報の取得状態を第三者が可視化できる。共通プレート２６０に複数の生体情報処理装置１を搭載することにより、例えば、呼吸法を指導するインストラクタが、複数人が取得した生体情報を同時に可視化することができる。大人数になるほど、一人ひとりの動きを瞬時には把握しにくい。この点、複数の生体情報処理装置１を共通プレート２６０に搭載するだけで、時間同期、同時再生により、ＬＥＤ１４２のＬＥＤの色の違い等から、正常にできていないユーザを特定できる。あるいは、この共通プレート２６０を介して、教師データを各自の生体情報処理装置の情報記憶部に一斉送信し、各ユーザは、このプレートから同装置を取り出し、この情報を元に、教師データを参照しながら呼吸法のトレーニングを実施することもできる。
【００８９】
また、上記の共通プレート２６０に代えて、図１５に示す装飾スタンド２７０を用いてもよい。装飾スタンド２７０は、上記の共通プレート２６０に設けられた情報管理装置が設けられている。また、装飾スタンド２７０には、生体情報処理装置１を取り付ける取付部が複数設けられており、これらの取付部には、生体情報処理装置１を保持するホルダ部及び共通プレート２６０と同様のコネクタが設けられている。この装飾スタンド２７０を用いることにより、共通プレート２６０を用いた場合と同様の作用効果を得られるとともに、装飾性を向上させることができる。
【００９０】
［その他の構成例］
生体情報処理装置１は、外部機器と連動させるようにしてもよい。例えば、生体情報処理装置１と外部機器とを連動させて、コンテンツを表示する。生体情報処理装置１と連動させる外部機器としては、例えば、テレビ、ＰＣ、スマートフォン、タブレット、スマートウォッチ、ヘッドマウントディスプレイ、プロジェクタ、航空機などの乗り物に搭載されているディスプレイなどを挙げることができる。また、これらの外部機器に表示するコンテンツとしては、呼吸教師データ、呼吸、脈波、体温、発汗量、温度、湿度、重心、Ｏ２、ＣＯ２、などの測定データやグラフ、アロマの種類、経過時間、呼吸情報処理装置の状況（計測中、試算中、電池残量、充電中など）、エラー表示、設定画面、ガイダンスムービー、風景の映像、遠隔地ユーザの状況、ランキング、ＳＮＳの画面、テレビ電話、自撮り画像（内蔵カメラ）などを挙げることができる。
【００９１】
また、生体情報処理装置１と連動させる外部機器には、ロボット、指輪、リストバンド、照明、空調などを挙げることもできる。指輪やリストバンドは、例えば、ユーザの脈波、体温、発汗量、重心、Ｏ２、ＣＯ２、などのセンサを内蔵したものが挙げられる。呼吸情報処理装置と指輪やリストバンドから得た情報を合わせてユーザの状況を細かくかつ精度よく把握できる。また、照明や空調は、ユーザの呼吸、脈波、体温、発汗量、重心、Ｏ２、ＣＯ２、などの測定データに応じて照度や強度などを調整できるものを用いる。照明や空調を調整することにより、ユーザが落ち着く環境を提供できる。
【００９２】
また、ロボットは、以下のコンテンツに応じて作動させることができる。また、指輪やリストバンドは、以下のコンテンツによってユーザの状況の把握が補助される。また、照明や空調では、以下のコンテンツによって照度や強度などを変化させることができる。これらのためのコンテンツとしては、例えば、呼吸教師データ、呼吸、脈波、体温、発汗量、温度、湿度、重心、Ｏ２、ＣＯ２、などの測定データやグラフ、経過時間、呼吸情報処理装置の状況（計測中、試算中、電池残量、充電中など）、エラー表示、遠隔地ユーザの状況、ランキングなどを挙げることができる。
【００９３】
また、生体情報処理装置１と連動させる外部機器としてはプロジェクタを挙げることができる。プロジェクタは、生体情報処理装置１と離れた個別に設けられていてもよいし、生体情報処理装置１に内蔵されていてもよい。生体情報処理装置１に内蔵されたプロジェクタでは、例えば、以下のコンテンツに応じた情報を前方壁面又は床面に表示することができる。情報を表示するためのコンテンツとしては、例えば、呼吸教師データ、呼吸、脈波、体温、発汗量、温度、湿度、重心、Ｏ２、ＣＯ２、などの測定データやグラフ、アロマの種類、経過時間、呼吸情報処理装置の状況（計測中、試算中、電池残量、充電中など）エラー表示、設定画面、ガイダンスムービー、風景の映像、遠隔地ユーザの状況、ランキング、ＳＮＳの画面、テレビ電話、自撮り画像（内蔵カメラ）などを挙げることがきる。
【００９４】
外部機器との連動にあたり外部機器とのデータの送受信には、ＢＬＥやＷｉｆｉ、ＳｕｂＧＨｚ通信などのプライベート通信機能および公衆回線（携帯通信網、公衆Ｗｉｆｉ、ＬＰＷＡなど）との通信機能の一方又は両方を利用するようにしてもよい。あるいは可視光通信を利用してもよい。また、これらの外部機器は、筐体部１１の内側に設けられていてもよい。
【００９５】
生体情報処理装置１は、例えば、自宅で使用する場合には、使用時と非使用時において、下記の態様で利用できる。
［使用時］
（１）家族の健康管理に役立てることができる。
（２）生体認証により使用者を特定することができる。
（３）生体情報処理装置１をぬいぐるみなどに内蔵することができる。
［非使用時］
（１）イルミネーション、スマートスピーカー、ＴＶスピーカ、ラジオ、臨時警報機能を内蔵することができる。
（２）遠隔家族の安否状態を表示できる。
（３）睡眠を誘導するＬＥＤやスピーカとして利用できる。
（４）実時刻を把握するためのクロックを内蔵することにより、目覚まし時計などに利用できる。
【００９６】
生体情報処理装置１は、例えば、教室、施設、職場、数十人程度の規模のイベント等で使用する場合には、使用時と非使用時において、下記の態様で利用できる。
［使用時］
（１）個人認証用のカードスロットや非接触型ＩＣカード等で個人認証や課金を行うことができる。
（２）教室で生徒のみで仕様する場合には、自宅使用時と同等の態様で利用できる。
（３）教室で教師と生徒で仕様する場合には、ＢＬＥ又はＷｉＦｉにて生徒を集中管理できる。また、クラスメイト全体の傾向を把握できる。
（４）机や椅子、ベッド、トイレなどに内蔵して常時使用できる。
［非使用時］
（１）保管、充電用のラック、コンテナなどに保管することができる。
【００９７】
生体情報処理装置１は、例えば、数百人以上の規模のイベント等で使用する場合には、使用時と非使用時において、下記の態様で利用できる。
［使用時］
（１）アドホック通信により、少数の基地局からの電波が到達しないような広い範囲で使用する場合にも通信が途切れることなく利用できる。
（２）クライアントサーバー機能を発揮できる。
（３）内蔵ＬＥＤの全体連携表示（教師データ、音楽など）で盛り上げることができる。
（４）防水、防塵機能を持たせることができる。この場合、滝に打たれた修行や湯船の中での使用などにも利用できる。
（５）ＧＮＳＳ、Ｂｅａｃｏｎ、高度計で位置を把握、記録し、位置に応じた処理をできる。例えば、ヨガスタジオや大規模イベント会場、電車内などの使用状況を把握し、その場に応じた設定を切り替えたりできる。
［非使用時］
（１）保管、充電用のラック、コンテナなどに保管することができる。
【００９８】
また、生体情報処理装置１は、ヨガスタジオやスポーツジム等で使用できるようにしてもよい。この場合、生体情報処理装置１は、例えば、インストラクタや受講生が使用するものでもよい。また、ヨガスタジオやスポーツジム等で生体情報処理装置１を使用するときには、使用者は、生体情報処理装置１を所持して使用してもよいし、使用者の近傍または離れた位置に載置して使用してもよい。また、複数の受講者が生体情報処理装置１を使用する場合に、多数の生体情報処理装置１を並べて使用してもよい。生体情報処理装置１を複数使用する場合に、例えば、複数の生体情報処理装置１とこれらを搭載する共通プレートを用いて生体情報処理システムなどを構成するようにしてもよい。生体情報処理システムでは、複数の生体情報処理装置１から得られるデータについて演算を行う制御部などを設け、各生体情報処理装置１から得られるデータに応じた種々の生体情報処理や生体情報処理によって得られた結果に基づく教師などを行うようにしてもよい。
【００９９】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ユーザの呼吸の状態を示す呼吸情報を取得する呼吸センサ１３１と、呼吸情報に基づいてユーザの活動を支援する支援情報を生成する分析部１５１及び制御部１５２（呼吸情報処理部の一例）と、呼吸情報又は支援情報を出力する表示部１４１、ＬＥＤ１４２、振動子１４３又はスピーカ１４４を持つことにより、ユーザのマインドフルネスを支援することができる。ここで、表示部１４１、ＬＥＤ１４２、振動子１４３又はスピーカ１４４は、呼吸情報又は支援情報を、呼吸情報又は支援情報に応じた所定の態様で出力する出力部の一例である。
【０１００】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０１】
１…生体情報処理装置、１１…筐体部、１１１…第１部材、１１２…第２部材、１２…電力供給部、１３１…呼吸センサ、１３２，１３２−１，１３２−２…脈波センサ、１４…出力部、１４１…表示部、１４２…ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、１４３，１４３−１，１４３−２…振動子、１４４…スピーカ、１５…回路部、１５１…分析部、１５２…制御部、１６１…通信部、１６２…増幅器、１６３…アドレス変換器
【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１４】
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【図１５】
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