(57)【要約】【課題】心拍変動バイオフィードバックを行う際の使い勝手を向上させる。【解決手段】生体情報表示装置１０は、カメラ１１と、モニタ１２と、処理部としてのＣＰＵ１３、ＤＳＰ１４とを有し、筐体においてカメラ１１とモニタ１２とが同一面上に配置される。カメラ１１において、撮像画像から被観察者の顔の皮膚部分を含む検出領域の映像データを取得し、処理部において、映像データから人の脈波の情報を含む生体情報を取得するとともに、生体情報を用いて心拍変動バイオフィードバックを行うための、被観察者の呼吸を補助する呼吸アシスタントを含む情報表示画面を生成する。情報表示画面において、呼吸アシスタントの少なくとも一部が、カメラ１１を通る直線上に配置され、カメラ１１を通る直線はカメラ１１に最も近いモニタ１２の外周端辺と垂直に交わる。【選択図】図１
2019136352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
被観察者の顔を撮像し、撮像画像から前記被観察者の顔の皮膚部分を含む検出領域の映像データを取得する撮像部と、
前記検出領域の映像データから人の脈波の情報を含む生体情報を取得するとともに、前記生体情報を用いて心拍変動バイオフィードバックを行うための情報表示画面を生成する処理部と、
前記筐体において前記撮像部と同一面上に配置され、前記情報表示画面を表示する表示部と、を有し、
前記処理部は、前記心拍変動バイオフィードバックのための、前記被観察者の呼吸を補助する呼吸アシスタントを含む情報表示画面を生成し、
前記情報表示画面において、前記呼吸アシスタントの少なくとも一部が、前記撮像部を通る直線上に配置され、前記撮像部を通る直線は前記撮像部に最も近い表示部の外周端辺と垂直に交わる、
生体情報表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の生体情報表示装置であって、
前記呼吸アシスタントは前記被観察者の呼吸のペースを指示する呼吸ペーサを含み、
前記情報表示画面において、前記呼吸ペーサの少なくとも一部が、前記撮像部を通る直線上に配置される、
生体情報表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の生体情報表示装置であって、
前記呼吸アシスタントは前記被観察者の呼吸及び心拍の状態を示すインジケータを含み、
前記情報表示画面において、前記インジケータの少なくとも一部が、前記撮像部を通る直線上に配置される、
生体情報表示装置。
【請求項４】
請求項２に記載の生体情報表示装置であって、
前記呼吸アシスタントは前記被観察者の呼吸及び心拍の状態を示すインジケータを含み、
前記呼吸ペーサは、前記情報表示画面において少なくとも一部が移動して前記被観察者の呼吸のペースをガイドするものであり、前記インジケータは、前記情報表示画面において少なくとも一部が移動するにことより前記被観察者の状態を示すものであり、前記呼吸ペーサと前記インジケータの移動方向が同じである、
生体情報表示装置。
【請求項５】
請求項２に記載の生体情報表示装置であって、
前記呼吸アシスタントは前記被観察者の呼吸及び心拍の状態を示すインジケータを含み、
前記呼吸ペーサは、前記情報表示画面において少なくとも一部が移動して前記被観察者の呼吸のペースをガイドするものであり、前記インジケータは、前記情報表示画面において少なくとも一部が移動するにことより前記被観察者の状態を示すものであり、前記呼吸ペーサと前記インジケータの移動方向が異なる、
生体情報表示装置。
【請求項６】
請求項２に記載の生体情報表示装置であって、
前記呼吸アシスタントは前記被観察者の呼吸及び心拍の状態を示すインジケータを含み、
前記呼吸ペーサは、前記情報表示画面において少なくとも一部が移動して前記被観察者の呼吸のペースをガイドするものであり、前記インジケータは状態変化により前記被観察者の状態を示すものである、
生体情報表示装置。
【請求項７】
請求項４から６のいずれか一項に記載の生体情報表示装置であって、
前記呼吸ペーサの移動方向が、前記撮像部を通る直線と垂直に交わる、
生体情報表示装置。
【請求項８】
請求項２から７のいずれか一項に記載の生体情報表示装置であって、
前記呼吸ペーサは、前記情報表示画面において前記撮像部を通る直線上に位置するペーサ配置領域に配置され、前記ペーサ配置領域は、前記撮像部を通る直線に平行な２直線で前記情報表示画面を３分割した３領域の中央領域に位置する、
生体情報表示装置。
【請求項９】
請求項２から７のいずれか一項に記載の生体情報表示装置であって、
前記呼吸ペーサは、前記情報表示画面において前記撮像部を通る直線上に位置するペーサ配置領域に配置され、前記ペーサ配置領域は、前記撮像部を通る直線に平行な２直線で前記情報表示画面を３分割した３領域の端領域に位置する、
生体情報表示装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の生体情報表示装置であって、
前記ペーサ配置領域は、前記撮像部を通る直線に平行な直線で２分割した２領域の前記撮像部側の領域に位置する、
生体情報表示装置。
【請求項１１】
請求項４から７のいずれか一項に記載の生体情報表示装置であって、
前記呼吸ペーサは、呼吸のタイミングに応じて移動速度が変化する、
生体情報表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の生体情報表示装置であって、
前記呼吸ペーサは、呼吸の吸う区間の始めと終わり、吐く区間の始めと終わりの少なくとも一方において移動速度が遅くなる、
生体情報表示装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の生体情報表示装置であって、
前記呼吸ペーサは、呼吸の吸う区間の始めと終わり及び吐く区間の始めと終わりを除く、他の区間において等速移動する、
生体情報表示装置。
【請求項１４】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の生体情報表示装置であって、
前記撮像部の位置を検出する検出部を有し、
前記処理部は、前記撮像部の位置に応じて、前記呼吸アシスタントを含む前記情報表示画面のＧＵＩを配置する、
生体情報表示装置。
【請求項１５】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の生体情報表示装置であって、
前記表示部の向きを検出する検出部を有し、
前記処理部は、前記表示部の向き、及び前記撮像部と前記情報表示画面との位置関係に応じて、前記呼吸アシスタントを含む前記情報表示画面のＧＵＩを配置する、
生体情報表示装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の生体情報表示装置であって、
前記処理部は、前記表示部の向きによって前記情報表示画面の回転を検出し、前記情報表示画面の向きに応じてＧＵＩを変更する、
生体情報表示装置。
【請求項１７】
筐体と、被観察者の顔を撮像する撮像部と、撮像画像から取得した生体情報を表示する表示部とを有し、前記筐体において前記表示部が前記撮像部と同一面上に配置された、生体情報表示装置における生体情報表示方法であって、
前記撮像部により被観察者の顔を撮像し、撮像画像から前記被観察者の顔の皮膚部分を含む検出領域の映像データを取得し、
前記検出領域の映像データから人の脈波の情報を含む生体情報を取得するとともに、前記生体情報を用いて心拍変動バイオフィードバックを行うための情報表示画面を生成し、
前記情報表示画面の生成において、前記心拍変動バイオフィードバックのための、前記被観察者の呼吸を補助する呼吸アシスタントを含む情報表示画面を生成し、
前記情報表示画面を表示部に表示し、
前記情報表示画面において、前記呼吸アシスタントの少なくとも一部が、前記撮像部を通る直線上に配置され、前記撮像部を通る直線は前記撮像部に最も近い表示部の外周端辺と垂直に交わる、
生体情報表示方法。
【請求項１８】
筐体と、被観察者の顔を撮像する撮像部と、撮像画像から取得した生体情報を表示する表示部とを有し、前記筐体において前記表示部が前記撮像部と同一面上に配置された生体情報表示装置において、コンピュータにより生体情報表示方法の各処理を実行するプログラムであって、
前記撮像部により被観察者の顔を撮像し、撮像画像から前記被観察者の顔の皮膚部分を含む検出領域の映像データを取得するステップと、
前記検出領域の映像データから人の脈波の情報を含む生体情報を取得するとともに、前記生体情報を用いて心拍変動バイオフィードバックを行うための情報表示画面を生成するステップと、
前記情報表示画面の生成において、前記心拍変動バイオフィードバックのための、前記被観察者の呼吸を補助する呼吸アシスタントを含む情報表示画面を生成するステップと、
前記情報表示画面を表示部に表示するステップと、を含み、
前記情報表示画面において、前記呼吸アシスタントの少なくとも一部が、前記撮像部を通る直線上に配置され、前記撮像部を通る直線は前記撮像部に最も近い表示部の外周端辺と垂直に交わる、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、人の生体情報を検出して表示する生体情報表示装置、生体情報表示方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人の生体情報を検出するバイタルセンシング技術は、例えば在宅医療や健康管理の分野にとどまらず、運転中の眠気検知、ゲーム中のユーザの心理状態の取得、監視システムでの異常者検知等、多岐にわたる分野への応用が期待されている。バイタルセンシング技術を応用して、心拍、呼吸、脈波等の生体情報から、人の自律神経系の状態を解析し、精神的ストレスを評価する方法が種々研究されている。また、このような精神的ストレス評価方法を用い、ユーザに生体情報を提供することにより、自律神経系の副交感神経の活性を増加させ、ストレスの緩和を図るいわゆる心拍変動バイオフィードバックを行う装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５３６６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の心拍変動バイオフィードバックを行う装置は、生体情報を検出するセンサ部を人の身体に接触させて使用する構成となっている。このため、使用時にユーザ自身がセンサ部を装着する、或いはセンサ部に指などを常時接触させるなどの煩雑な手間が要求されていた。このように、従来の装置では、使用環境が限定されるという課題があり、使い勝手の改善が望まれる。
【０００５】
本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、心拍変動バイオフィードバックを行う際の使い勝手を向上できる生体情報表示装置、生体情報表示方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、筐体と、被観察者の顔を撮像し、撮像画像から被観察者の顔の皮膚部分を含む検出領域の映像データを取得する撮像部と、検出領域の映像データから人の脈波の情報を含む生体情報を取得するとともに、生体情報を用いて心拍変動バイオフィードバックを行うための情報表示画面を生成する処理部と、筐体において撮像部と同一面上に配置され、情報表示画面を表示する表示部と、を有し、処理部は、心拍変動バイオフィードバックのための、被観察者の呼吸を補助する呼吸アシスタントを含む情報表示画面を生成し、情報表示画面において、呼吸アシスタントの少なくとも一部が、撮像部を通る直線上に配置され、撮像部を通る直線は撮像部に最も近い表示部の外周端辺と垂直に交わる、生体情報表示装置を提供する。
【０００７】
また、本開示は、筐体と、被観察者の顔を撮像する撮像部と、撮像画像から取得した生体情報を表示する表示部とを有し、筐体において表示部が撮像部と同一面上に配置された、生体情報表示装置における生体情報表示方法であって、撮像部により被観察者の顔を撮像し、撮像画像から被観察者の顔の皮膚部分を含む検出領域の映像データを取得し、検出領域の映像データから人の脈波の情報を含む生体情報を取得するとともに、生体情報を用いて心拍変動バイオフィードバックを行うための情報表示画面を生成し、情報表示画面の生成において、心拍変動バイオフィードバックのための、被観察者の呼吸を補助する呼吸アシスタントを含む情報表示画面を生成し、情報表示画面を表示部に表示し、情報表示画面において、呼吸アシスタントの少なくとも一部が、撮像部を通る直線上に配置され、撮像部を通る直線は撮像部に最も近い表示部の外周端辺と垂直に交わる、生体情報表示方法を提供する。
【０００８】
また、本開示は、筐体と、被観察者の顔を撮像する撮像部と、撮像画像から取得した生体情報を表示する表示部とを有し、筐体において表示部が撮像部と同一面上に配置された生体情報表示装置において、コンピュータにより生体情報表示方法の各処理を実行するプログラムであって、撮像部により被観察者の顔を撮像し、撮像画像から被観察者の顔の皮膚部分を含む検出領域の映像データを取得するステップと、検出領域の映像データから人の脈波の情報を含む生体情報を取得するとともに、生体情報を用いて心拍変動バイオフィードバックを行うための情報表示画面を生成するステップと、情報表示画面の生成において、心拍変動バイオフィードバックのための、被観察者の呼吸を補助する呼吸アシスタントを含む情報表示画面を生成するステップと、情報表示画面を表示部に表示するステップと、を含み、情報表示画面において、呼吸アシスタントの少なくとも一部が、撮像部を通る直線上に配置され、撮像部を通る直線は撮像部に最も近い表示部の外周端辺と垂直に交わる、プログラムを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、心拍変動バイオフィードバックを行う際の使い勝手を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係る生体情報表示装置の構成の一例を示すブロック図
【図２Ａ】人の心臓の収縮と光の血管における吸収量との関係の一例を模式的に示す図
【図２Ｂ】光の強度の時系列変化の一例を示す図
【図３】ヘモグロビンにおける光の波長毎の吸収率の一例を示す図
【図４】撮像画像の映像信号より抽出した生体情報の各信号の一例を示す図
【図５Ａ】本実施の形態に係る生体情報表示装置の情報表示画面の一例（表示例１）を説明する図
【図５Ｂ】比較例に係る情報表示画面の一例を説明する図
【図６】本実施の形態に係る心拍変動バイオフィードバックの動作時の処理手順を示すフローチャート
【図７】ＲＲＩの出力タイミングを説明する図
【図８Ａ】本実施の形態に係る情報表示画面の表示例２を示す図
【図８Ｂ】本実施の形態に係る情報表示画面の表示例３を示す図
【図９】本実施の形態に係る情報表示画面の表示例４を示す図
【図１０Ａ】本実施の形態に係る情報表示画面における呼吸ペーサの表示例１を示す図
【図１０Ｂ】本実施の形態に係る情報表示画面における呼吸ペーサの表示例２を示す図
【図１０Ｃ】本実施の形態に係る情報表示画面における呼吸ペーサの表示例３を示す図
【図１０Ｄ】本実施の形態に係る情報表示画面における呼吸ペーサの表示例４を示す図
【図１０Ｅ】本実施の形態に係る情報表示画面における呼吸ペーサの表示例５を示す図
【図１０Ｆ】本実施の形態に係る情報表示画面における呼吸ペーサの表示例６を示す図
【図１１】本実施の形態に係る心拍変動バイオフィードバックの情報表示画面の向き変化時の処理手順を示すフローチャート
【図１２Ａ】本実施の形態に係る生体情報表示装置の情報表示画面の一例（表示例５）を説明する図
【図１２Ｂ】比較例に係る情報表示画面の一例を説明する図
【図１３Ａ】本実施の形態に係る情報表示画面のＧＵＩの配置例１を示す図
【図１３Ｂ】本実施の形態に係る情報表示画面のＧＵＩの配置例１を示す図
【図１４Ａ】本実施の形態に係る情報表示画面のＧＵＩの配置例２を示す図
【図１４Ｂ】本実施の形態に係る情報表示画面のＧＵＩの配置例２を示す図
【図１５Ａ】本実施の形態に係る情報表示画面のＧＵＩの配置例３を示す図
【図１５Ｂ】本実施の形態に係る情報表示画面のＧＵＩの配置例３を示す図
【図１６Ａ】本実施の形態に係る情報表示画面のＧＵＩの配置例４を示す図
【図１６Ｂ】本実施の形態に係る情報表示画面のＧＵＩの配置例４を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る生体情報表示装置、生体情報表示方法及びプログラムを具体的に開示した各実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１２】
（本開示の各実施の形態の内容に至る経緯）
本実施の形態では、心拍変動バイオフィードバックを行うための生体情報を表示する生体情報表示装置として、撮像画像を用いて非接触で生体情報を検出し表示する構成の一例を示す。
【００１３】
心拍変動バイオフィードバックを行う際に、従来の装置では、生体情報を検出するセンサ部を人の身体に接触させる構成となっており、使用時にユーザ自身がセンサ部を装着する、或いはセンサ部に指などを常時接触させるなどの煩雑な手間が要求されていた。この点を考慮し、心拍変動バイオフィードバックにおいて、非接触で生体情報を検出する場合を想定する。
【００１４】
非接触で生体情報を検出する方法の一つとして、カメラの撮像により得られた画像から心拍、脈波等の生体情報を推定する技術が提案されている。撮像画像から生体情報を検出する場合、公知の顔検出技術を用いて、ユーザである被観察者の顔の領域を検出し、顔の領域を皮膚の領域として画像内の所定の検出領域に設定し、所定の検出領域から生体情報を検出する。この場合、以下の２点を考慮することによって、高精度の生体情報の検出が可能となる。
【００１５】
（１）カメラに対してユーザの顔ができるだけ正面に位置するようにする。これにより、顔検出の処理が正常に実行でき、また、顔領域（すなわち皮膚領域）の面積をできるだけ大きくできるため、心拍の測定を精度良く行える。
（２）ユーザの顔ができるだけ動かないようにする。これにより、心拍の測定を安定的に実行でき、より高精度に生体情報を検出できる。
【００１６】
そこで、以下の実施の形態では、ユーザの顔を撮像して撮像画像から非接触で生体情報を検出し、心拍変動バイオフィードバックを行うことによって、使い勝手を向上させることが可能な構成例を開示する。また、カメラに対してユーザの顔を正面に位置させ、顔が動かないようにすることによって、高精度な生体情報の検出が可能となり、適切な心拍変動バイオフィードバックを行うことが可能な構成例を開示する。
【００１７】
（生体情報表示装置の構成）
図１は、本実施の形態に係る生体情報表示装置の構成の一例を示すブロック図である。生体情報表示装置１０は、例えば、ノートＰＣ（Personal Computer）、タブレット端末、スマートフォン等の情報処理装置によって構成することができる。生体情報表示装置１０は、撮像部、処理部、表示部を含む。撮像部と表示部とは、一体的に構成されたものでもよいし、別体に構成され互いに組み合わせて取り付けられたものでもよい。
【００１８】
生体情報表示装置１０は、撮像部の一例としてのカメラ１１と、表示部の一例としてのモニタ１２と、処理部を構成するＣＰＵ（Central Processing Unit）１３、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１４、メモリ１５とを有する。生体情報表示装置１０は、装置筐体においてカメラ１１とモニタ１２とが同一面上に配置される。ここで、同一面上とは、ユーザから見てカメラ１１及びモニタ１２の両方が見える状態であれば、同一面上に配置されているといえる。なお、カメラ１１とモニタ１２との配置は、同一面上であればよく、例えばカメラ１１がモニタ１２よりも突出した位置にあるなど、必ずしも同一平面上でなくともよい。また、生体情報表示装置１０は、モニタ１２の表示画像の天地方向を検出するセンサ１６と、カメラ１１の撮像信号及び制御信号を入出力するカメラ用インタフェース１７と、モニタ１２の映像信号及び制御信号を入出力する表示用インタフェース１８と、各部を接続するバス１９とを有する。生体情報表示装置１０は、ＣＰＵ１３、ＤＳＰ１４、メモリ１５、センサ１６、カメラ用インタフェース１７、及び表示用インタフェース１８が、バス１９によって互いに接続され、装置の動作における各種の信号又はデータがやり取りされる。
【００１９】
カメラ１１は、撮像レンズと、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサ等による撮像デバイスと、を有する。カメラ１１は、ユーザである被観察者の顔を撮像し、顔の皮膚部分を含む所定の検出領域の映像データを取得して出力する。カメラ１１は、カメラ用インタフェース１７を介してＣＰＵ１３、ＤＳＰ１４、メモリ１５等と接続され、撮像したユーザの顔領域を含む映像データを出力する。
【００２０】
モニタ１２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイ等の表示デバイスを用いて構成される。モニタ１２は、表示用インタフェース１８を介してＣＰＵ１３、ＤＳＰ１４、メモリ１５等と接続され、画面に表示出力する映像データを入力し、生体情報表示装置１０の動作時の情報表示画面、設定画面等の各種情報を表示する。モニタ１２は、動作時の情報表示画面において、心拍変動バイオフィードバックのための、呼吸のペースを指示する呼吸ペーサ、ユーザの呼吸及び心拍の状態（判定結果）を示すインジケータ、生体情報の測定結果等を含む各種情報を表示する。カメラ１１は、モニタ１２の情報表示画面の外周端辺近傍に配置される。情報表示画面の詳細については後述する。
【００２１】
ＣＰＵ１３は、情報処理装置の各部の処理を実行するプロセッサの一例であり、生体情報の取得、生体情報の表示、心拍変動バイオフィードバック用のモニタ表示等における各動作を制御する。ＤＳＰ１４は、情報処理装置におけるデータ処理を実行するプロセッサの一例であり、生体情報に関する信号処理、モニタ表示に関する画像処理等の処理を実行する。メモリ１５は、例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の記憶デバイスにより構成され、装置の動作プログラム、設定情報、情報表示画面の部品情報、取得した生体情報等の各種データを記憶する。また、メモリ１５は、動作時の各種処理におけるワーキングメモリとして機能する。
【００２２】
センサ１６は、検出部の一例として機能するもので、例えば６軸センサを有して構成され、３軸方向の加速度検知によってカメラ１１及びモニタ１２を含む装置筐体（端末）の向き、回転を検出する。センサ１６は、カメラ１１の位置を検出するものであってもよい。これにより、センサ１６は、モニタ１２の表示画像である情報表示画面の天地方向、カメラ１１の位置（モニタ１２の情報表示画面に対するカメラの配置）、モニタ１２の向き、カメラ１１とモニタ１２の情報表示画面との位置関係などを検出することが可能である。
【００２３】
（生体情報の検出）
ここで、本実施の形態の生体情報表示装置における生体情報の一例としての脈波の検出原理について、図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する。図２Ａは、人の心臓の収縮と光の血管における吸収量との関係の一例を模式的に示す図である。図２Ｂは、光の強度の時系列変化の一例を示す図である。
【００２４】
図２Ａでは、人の心臓の収縮（systole）に同期して血管の容積が変化することが示されている。心臓の収縮に応じて血管の容積が増大すると、光（例えば図３に示す特定波長域の光）の吸収量が増大するので、光の強度（Light intensity）も減少する（図２Ｂ参照）。なお、脈波とは、血液が心臓の収縮により大動脈に押し出された時に発生した血管内の圧力変化が末梢方向に伝わっていく時の波の動きを示す。
【００２５】
図２Ｂでは、横軸は時間を示し、縦軸は光の吸収量の変化によって得られた信号（光電脈波）の強度を示す。つまり、図２Ｂにおいて、ピークが現れている時は光の吸収量が少ないので血管の容積が増大していない状態になっており、極小値が現れている時には光の吸収量が多いので血管の容積が増大している状態となっている。なお、心臓と末梢部分との距離によって完全には同期しておらず多少の遅延は見られるが、心臓の収縮と光電脈波の強度の変化とは基本的に同期して変動している。
【００２６】
図３は、ヘモグロビンにおける光の波長毎の吸収率の一例を示す図である。図３では、例えばヘモグロビン（血液）は４００ｎｍの波長（つまり緑色）を吸収し易いことが示されている。なお、以下の各実施の形態では緑色の光の成分の吸収率が高いことを利用して説明するが、他には例えば赤色の光（例えば１０００ｎｍを超える波長）の成分の反射率が高いことを利用して説明してもよい。
【００２７】
図４は、撮像画像の映像信号より抽出した生体情報の各信号の一例を示す図である。本実施の形態の生体情報表示装置１０では、撮像部のカメラ１１にて取得したユーザの顔の映像データを用いて、検出領域における皮膚部分の動画像の映像から脈波を検出し、心拍数等の生体情報を演算により求める。
【００２８】
まず、処理部のＤＳＰ１４において、カメラ１１による撮像画像の映像データを入力し、撮像画像の中から公知の顔検出処理を行って顔領域を抽出し、顔領域における肌色を認識して顔の肌色の皮膚領域（肌領域）を抽出する。処理部は、抽出した肌領域において脈波を検出する。
【００２９】
このとき、処理部のＤＳＰ１４において、所定のフィルタ係数を有するバンドパスフィルタを有するフィルタ部を構成し、肌色変動を有する映像データのフィルタ処理を行う。フィルタ部は、入力された映像データの所定範囲の信号（画素値）を平均化することで、例えばカメラ１１の撮像時に含まれたノイズ信号を除去する。この平均化により、撮像画像の検出領域内に人が存在する場合、人の脈波が抽出され得るが、まだ身体の動き成分やノイズの残留成分が含まれている可能性が高いので、フィルタ部は、設定されたフィルタ係数を用いて、脈波の基本周波数以外の周波数成分をカットする。フィルタ部のフィルタ係数は、例えば３０〜１２０ｂｐｍの信号がフィルタ部を通過するように予め設定されている。一般に安静時の成人の心拍は６０〜８０ｂｐｍであるが、被観察者の緊張時の影響も考慮し、ここではフィルタ部の通過対象範囲を３０〜１２０ｂｐｍと設定している。
【００３０】
また、処理部のＤＳＰ１４において、波形検定部及び心拍推定部を構成し、脈波の基本周波数波形に対する波形検定処理及び心拍推定処理を行う。波形検定部は、フィルタ部の出力信号の少なくとも１周期分の信号を用いて、フィルタ部においてカットできなかったノイズ信号の区間を検出するために、ノイズ信号に該当する所定条件を満たす信号の区間があるか否かを判断する。波形検定部は、所定条件を満たすと判断した出力信号の区間を無効（invalid）区間として排除する。波形検定部は、例えば、所定値（例えばゼロ）に比べて、極端に大きい信号、及び極端に小さい信号を排除する。波形検定部の処理は、人の脈波の振幅が一定幅の中で緩やかに変化するという知見を利用しており、所定条件を満たす信号は外乱ノイズである可能性が高いことになる。
【００３１】
心拍推定部は、フィルタ処理及び波形検定処理後の少なくとも１周期分の信号を用いて、画像データのフレームの入力間隔に基づき、人の心拍数（脈拍数）（Pulse rate）を算出する。心拍推定部は、波形検定部において所定条件を満たす信号の区間があると判断した場合、該当する信号の区間を排除した少なくとも１周期分の信号を用いて、心拍数を算出する。一方、心拍推定部は、波形検定部において所定条件を満たす信号の区間がないと判断した場合、少なくとも１周期分の出力信号をそのまま用いて心拍数を推定する。
【００３２】
また、フィルタ処理及び波形検定処理後の信号は、脈波の信号成分と同等の周期を有する。このため、図４に示すように、撮像画像の肌色変動の信号に対してフィルタ処理及び波形検定処理することにより、心拍数を算出可能であるとともに、心拍間隔（ＲＲＩ：RR Interval）等の生体情報を抽出できる。なお、生体情報として、ＲＲＩの他に、呼吸性洞性不整脈成分（ＲＳＡ：Respiratory Sinus Arrhythmia）、血圧性変動（ＭＷＳＡ：Mayer Wave related Sinus Arrhythmia）などを算出することも可能であり、これらの生体情報を用いて心拍変動バイオフィードバックを行うこともできる。
【００３３】
図５Ａは、本実施の形態に係る生体情報表示装置の情報表示画面の一例（表示例１）を説明する図である。図示例は、ノートＰＣを用いた生体情報表示装置の例を示している。
【００３４】
生体情報表示装置１０において、モニタ１２には、心拍変動バイオフィードバックのための情報表示画面３０が表示される。モニタ１２の近傍には、モニタ１２の表示画面の外周端の長辺外側（外周端辺の長い辺）の中央部に、カメラ１１が配置される。情報表示画面３０は、心拍変動バイオフィードバックに関するＧＵＩ（Graphical User Interface）を有する。情報表示画面３０は、ＧＵＩとして、呼吸を補助する呼吸アシスタントを含む。呼吸アシスタントは例えば、呼吸のペースを指示する呼吸ペーサ３１、ユーザの呼吸及び心拍の状態を示すインジケータ３２などを含む。呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２は、情報表示画面３０において、カメラ１１に最も近い長辺の近傍の領域に配置される。呼吸アシスタントの表示は、例えば、呼吸ペーサだけ、インジケータだけ、呼吸ペーサとインジケータの両方を表示する、或いは、両方とも表示しないなど、種々の表示パターンが可能である。なお、呼吸アシスタントは、表示をオフした場合であっても、呼吸ペーサ、インジケータ等の機能の動作は継続している。情報表示画面３０は、ユーザの顔の検出領域の顔画像表示３３、撮像画像から抽出した脈波を含む変動成分表示３４を含んでよい。また、情報表示画面３０は、検出した各種の生体情報表示３５、停止ボタン（ＥＸＩＴ）３６、表示切替ボタン（ＰＡＧＥ１、ＰＡＧＥ２）３７を含んでよい。ユーザは、情報表示画面３０の表示態様を任意に設定変更可能である。ユーザが操作に慣れてくると、呼吸ペーサ及びインジケータのいずれか一方或いは両方をあえて表示しない状態で、心拍変動バイオフィードバックを実行することも可能である。
【００３５】
呼吸ペーサ３１は、例えば情報表示画面３０において横長のＧＵＩであり、ガイドとなる円状のマークが三角山型の軌跡を長手方向に移動することによって、ユーザに対して吸気（吸って）、呼気（吐いて）のペース、タイミングを指示するガイド表示である。インジケータ３２は、ユーザの呼吸と心拍との相関に応じて、心拍が適切なリズムを刻めているかどうかを示す判定結果のフィードバック情報を表した指標表示である。例えば、ユーザの呼吸と心拍との相関に応じて、心拍が適切なリズムを刻めていると判定される場合、インジケータ３２は徐々に増大する。また、インジケータはユーザが呼吸ペーサ３１通りに呼吸出来ているかどうかを示す判定結果のフィードバック情報を表した指標表示である。例えば、ユーザが呼吸ペーサ３１通りに呼吸出来ている場合、インジケータ３２は徐々に増大する。インジケータ３２は、例えば情報表示画面３０において横長のＧＵＩであり、バー表示の色、色の割合などによって、心拍変動が安定した状態であるかどうかをユーザに通知する。インジケータ３２は、バー表示の場合、バーの色の変化などの状態変化によるもの、或いはバーの色やバーの長さが長手方向に移動するものなどを用いてよい。インジケータ３２の表示色としては、例えば、心拍変動が安定していない状態を赤、不安定な状態から少し安定方向に推移した状態を黄色、さらに安定方向に推移した状態を青色、心拍変動が安定している状態を緑で表示し、ユーザにとって一目で直感的に心拍変動の状態を認識できるようにする。インジケータ３２のバーの長さを変化させる場合、例えば、心拍変動が安定していない状態ではバーを短く、安定方向に推移するにしたがってバーの長さを延長し、心拍変動が安定している状態ではバーを長く表示する。
【００３６】
ユーザが呼吸ペーサ３１の指示に従って心拍変動バイオフィードバックを実行することにより、インジケータ３２は例えば赤→黄→青→緑のように安定状態の表示に変化していく。精神的ストレスが少なく、自律神経系の副交感神経の働きが優位になると、心拍変動が大きくなる。このとき、ＲＲＩのゆらぎは大きくなり、一般的に、ＲＲＩの値は大きくなる。
【００３７】
顔画像表示３３は、撮像画像中の顔の検出領域を抽出して示したものであり、例えば図において格子状部分が顔の皮膚領域を示している。顔画像表示３３において、皮膚領域の面積が大きいほど、より高精度にＲＲＩ等の生体情報を検出可能である。ＲＲＩは、例えば図において変動成分表示３４の波形の山の頂点の間隔によって算出できる。
【００３８】
本実施の形態では、モニタ１２の情報表示画面３０の長辺方向の中央部にカメラ１１が位置している。そして、情報表示画面３０において、カメラ１１に最も近い長辺の近傍の領域に呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２が位置している。これにより、カメラ１１による撮像時の画角は、ユーザの顔を撮像して生体情報を取得するために適切なアングルとなる。したがって、心拍変動バイオフィードバックを行う際に、ユーザが情報表示画面３０の呼吸ペーサ３１を見るために顔を向けると、自然に（自動的に）カメラ１１の撮像画像によって心拍を計測する場合に適した撮像位置及びアングルにユーザの顔が撮影されるようになる。また、カメラ１１と情報表示画面３０の呼吸ペーサ３１等の位置関係、距離によって、撮像画像におけるユーザの顔領域のサイズを、適切な大きさに設定可能となる。また、情報表示画面３０において、ユーザが視線移動だけで、或いはできるだけ視線移動が無い状態で確認できる範囲に、呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２が配置される。
【００３９】
情報表示画面３０における呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２の配置は、例えば、センサ１６により検出したカメラ１１の位置、モニタ１２及び情報表示画面３０の向き、カメラ１１と情報表示画面３０との相対位置の位置関係などに応じて設定する。なお、カメラ１１の位置、カメラ１１とモニタ１２の情報表示画面３０との位置関係は、ユーザによる初期設定の情報、装置を動作させるＯＳ（Operating System）から取得する情報、装置のデフォルト設定として設定された情報、装置の端末情報から取得する情報など、いずれかの情報に基づいて検出可能である。
【００４０】
このため、図５Ａ中の右下に示した撮像画像４０のように、ユーザが呼吸ペーサ３１又はインジケータ３２を見ている際に、カメラ１１によって常に顔のほぼ正面の撮像画像を得ることができる。これにより、ユーザの顔検出が容易であり、顔の肌色の皮膚領域（肌領域）を大きく安定して取得できる。また、ユーザの顔の動きを抑制でき、顔が動いた場合であってもカメラ１１に対する角度変化が小さいので、顔の動きの影響を小さくできる。したがって、撮像画像から心拍を取得する際の心拍の乱れを抑制でき、心拍変動に関する生体情報を安定的に取得可能であり、生体情報の検出精度を向上できる。また、撮像画像を用いて非接触で生体情報を検出し、心拍変動バイオフィードバックを行うことによって、使い勝手を向上させることができる。
【００４１】
カメラ１１は、ノートＰＣ、タブレット端末、スマートフォン等のように、装置筐体においてモニタ１２の外周端辺近傍に一体的に配置して構成するのが好ましい。この場合、カメラ１１は、モニタ１２の情報表示画面３０の中央部の上下いずれかに配置する。カメラ１１は、ユーザの顔画像撮像時の画角の適性及び肌領域の検出の安定性の観点から、情報表示画面３０の上側中央部に配置するのがより好ましい。また、情報表示画面３０において、呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２等の主要なＧＵＩは、画面の左右方向では中央部領域、上下方向では上側領域に、できるだけカメラ１１に近い領域に配置する。また、情報表示画面３０は、カメラ１１の位置と情報表示画面３０の天地方向に応じて横長画面又は縦長画面を決定する。これにより、心拍変動バイオフィードバックを行う際に、ユーザは視線移動だけで、できるだけ視線移動が無い状態で、呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２を確認できる。
【００４２】
また、カメラ１１は、モニタ１２とは別体に構成され互いに組み合わせて取り付けられたものでもよい。この場合、カメラ１１は、ブラケット等の取り付け部材によってモニタ１２の近傍に装着される。カメラ１１とモニタ１２の情報表示画面３０との位置関係は、上記のカメラ１１及びモニタ１２を一体的に配置した場合と同様であり、カメラ１１に近い領域に呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２等の主要なＧＵＩを配置する。
【００４３】
また、カメラ１１がモニタ１２の情報表示画面３０の中央部に位置しておらず、左右いずれかに偏っている場合、情報表示画面３０における呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２等の主要なＧＵＩは、カメラ１１に近い側の領域に寄せて配置する。また、カメラ１１をモニタ１２の情報表示画面３０の中央部から左右いずれか側方に変位させて配置し、カメラ１１の撮像光学系にレンズシフト機能を持たせて、斜め方向から撮像してユーザの顔を正面から見た撮像画像を得るような構成としてもよい。
【００４４】
カメラ１１の配置情報は、ユーザが初期設定によって設定して位置登録する、装置端末の機種に応じた位置情報を取得する、ＯＳの設定情報から取得する、予め設定したデフォルト設定の位置情報を用いるなど、種々の方法によって取得すればよい。装置端末の機種に対応するカメラ位置情報を取得する場合、例えば、装置の端末情報（機種情報）と端末種別毎のカメラ位置データベースとを参照し、該当機種におけるカメラ位置情報を取得することが可能である。
【００４５】
なお、呼吸ペーサ３１とインジケータ３２は、別々のＧＵＩの表示によって表現するものに限定されず、呼吸ペーサ３１とインジケータ３２を一体的なＧＵＩの表示によって表現するものであってもよい。例えば、ＧＵＩの動きやサイズ変化等によって呼吸ペーサを表現し、ＧＵＩの色変化等によってインジケータを表現することが可能である。また、生体情報表示装置にスピーカ等の発音部を設け、呼吸ペーサとして、情報表示画面の表示と共に、発音部から発声する音を用い、ユーザに呼吸タイミングを指示する構成としてもよい。また、情報表示画面には呼吸ペーサのみを表示し、インジケータとして、発音部から発声する音を用いて、音によって呼吸変動の状態をユーザに通知する構成としてもよい。
【００４６】
図５Ｂは、比較例に係る情報表示画面の一例を説明する図である。図５Ａに示した本実施の形態の表示例に対し、図５Ｂに示す比較例では、モニタ５１２の情報表示画面５３０の長辺外側の左端部に、カメラ５１１が配置される。この場合、カメラ５１１に対して呼吸ペーサ５３１が離れた位置になる。このため、図中右下に示す撮像画像５４０のように、ユーザの顔を斜めに撮像することになるので、顔検出が行いにくく、撮像画像における顔の肌色の皮膚領域が小さくなる。また、ユーザが呼吸ペーサ又はインジケータを見ている際に、左右又は上下の視線移動によって顔の動きが大きくなる。さらに、顔が動いた場合にカメラ５１１に対する角度変化が大きく、顔の動きの影響が大きくなる。よってこの比較例では、心拍変動に関する生体情報に乱れが生じ、安定的に取得できないことが起こり得る。このため、非接触の方法によって望ましい心拍変動バイオフィードバックを実行できない課題が生じる。
【００４７】
図６は、本実施の形態における心拍変動バイオフィードバックの動作時の処理手順を示すフローチャートである。心拍変動バイオフィードバックは、生体情報表示装置１０のＣＰＵ１３において所定のプログラムを実行することにより、ＣＰＵ１３の制御を主体に各処理が実行される。
【００４８】
生体情報表示装置１０は、心拍変動バイオフィードバックの動作を開始すると、本動作に関する各種初期化処理を行う（Ｓ１１）。初期化処理において、生体情報表示装置１０は、情報表示画面３０に表示する呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２のパラメータを初期化する。この際、生体情報表示装置１０は、インジケータのパラメータを心拍が安定していない「不一致」の状態に設定し、呼吸ペーサのパラメータを初期状態（開始位置、開始状態）に設定し、メモリ１５に保存している現時点までのＲＲＩデータをクリアする。
【００４９】
初期化処理後、生体情報表示装置１０は、心拍変動バイオフィードバックに関するＧＵＩとして、呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２を含む情報表示画面３０をモニタ１２に表示する（Ｓ１２）。また、生体情報表示装置１０は、モニタ１２の近傍にあるカメラ１１によって、情報表示画面３０に向いているユーザの顔の撮像を開始し、顔の肌領域を含む動画の撮像画像を継続的に取得する。
【００５０】
そして、生体情報表示装置１０は、情報表示画面３０の呼吸ペーサ３１を随時更新し、所定の周期、タイミングで呼吸ペーサ３１を動かすことにより、ユーザに吸気、呼気の呼吸タイミングを指示する（Ｓ１３）。ユーザは、情報表示画面３０の呼吸ペーサ３１を見ながら、呼吸ペーサ３１の指示に合わせて呼吸する。
【００５１】
生体情報表示装置１０は、ＤＳＰ１４の信号処理によって、動画の撮像画像の映像データから生体情報を算出して取得する。ここでは、生体情報としてＲＲＩを算出し計測することにより、心拍を測定する（Ｓ１４）。そして、生体情報表示装置１０は、ＲＲＩが正常に計測されたかどうかを判断する（Ｓ１５）。ＲＲＩが正常に計測できなかった場合、または更新されなかった場合、生体情報表示装置１０は終了判定処理に移行する（Ｓ２１）。生体情報表示装置１０は、ＲＲＩが計測されると、順次取得したＲＲＩデータをメモリ１５に記録する（Ｓ１６）。
【００５２】
図７は、ＲＲＩの出力タイミングを説明する図である。撮像画像の肌色変動の信号に対してフィルタ処理及び波形検定処理を行い、図７のような被観察者の脈波の周期と同等の信号波形が得られたとする。ＤＳＰ１４は、信号波形が極大値の時にＲＲＩを出力するようになっており、図中の白丸及び黒丸の各点が図６のＳ１５のＲＲＩ計測判断を実行するタイミングである。ここで、信号波形がピークとなる黒丸の点（極大点）の時は、Ｓ１５の判断結果がＹＥＳとなり、その他の白丸の点においては、ＲＲＩが計測できないのでＳ１５の判断結果がＮＯとなる。この場合、ＤＳＰ１４は、黒丸の極大点のタイミングにおいて順次ＲＲＩを更新することになる。
【００５３】
次に、生体情報表示装置１０は、メモリ１５に記録したＲＲＩデータのゆらぎを算出し、一定区間のＲＲＩの規則性（周期性）を確認する（Ｓ１７）。この際、生体情報表示装置１０は、生体情報の判定結果として、ＲＲＩの周期性と呼吸ペーサの周期性とが一致しているかどうかを判定する（Ｓ１８）。ＲＲＩと呼吸ペーサの周期性の一致判断は、例えば周期の長さやゆらぎについて両者の差分が所定のしきい値以下であるかどうかによって判定する。このような周期性の一致判定によって、ユーザの心拍と呼吸とが合っているかどうか、すなわち精神的ストレスが少なく心拍変動が安定しているかどうかを判定できる。
【００５４】
生体情報表示装置１０は、ＲＲＩと呼吸ペーサの周期性が一致していないと判定した場合、情報表示画面３０のインジケータ３２の状態を「不一致」に更新する（Ｓ１９）。初期状態では、インジケータ３２は「不一致」の状態であるので、動作開始後しばらくは「不一致」の状態のまま更新される。また、生体情報表示装置１０は、ＲＲＩと呼吸ペーサの周期性が一致していると判定した場合、情報表示画面３０のインジケータ３２の状態を「一致」に更新する（Ｓ２０）。すなわち、計測したユーザのＲＲＩと画面表示の呼吸ペーサの周期性とが一致した場合、インジケータ３２の状態が「一致」に変わる。
【００５５】
そして、生体情報表示装置１０は、停止ボタン３６の押下操作などにより、終了操作がなされたかどうか判定し（Ｓ２１）、終了操作がなされた場合は動作を終了する。終了操作がなされていない場合、生体情報表示装置１０は、ステップＳ１２の情報表示画面の表示処理に戻り、上記の心拍変動バイオフィードバックの処理を繰り返し実行し、終了操作がなされるまで継続する。
【００５６】
（情報表示画面の他の表示例）
以下に、情報表示画面の他の表示例についていくつか例示する。情報表示画面３０において表示される呼吸ペーサ３１、インジケータ３２等のＧＵＩは、モニタ１２とカメラ１１との位置関係、及び情報表示画面３０の向きに応じて、適切な配置が異なる。よって、本実施の形態における各種条件に応じたＧＵＩの配置例を説明する。
【００５７】
図８Ａは、本実施の形態に係る情報表示画面の表示例２を示す図である。表示例２において、モニタ１２の表示画面の外周端の長辺外側の中央部（外周端辺の長い辺の上側中央部）に、カメラ１１が配置される。モニタ１２に表示される情報表示画面３０２は、長辺が水平である横長になっている。情報表示画面３０２において、カメラ１１に最も近い長辺の近傍の領域、すなわち情報表示画面３０２の上側中央部に、横長の呼吸ペーサ３１とインジケータ３２とが配置される。呼吸ペーサ３１の左側部に顔画像表示３３が配置され、顔画像表示３３の下側の画面左端部の縦長領域に停止ボタン、表示切替ボタン等のメニュー表示３８が配置される。また、呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２の下側の領域に、脈波を含む変動成分表示、各種の生体情報表示などの取得データ表示３９が配置される。取得データ表示３９としては、例えば、ユーザの顔領域の撮像画像から取得した肌色平均値などの各種画像データ、心拍数（ＨＲ）、心拍変動（ＲＲＩ）の履歴情報、各種生体指標（ＣＶ−ＲＲ、ＳＤＮＮ、ｒＭＳＳＤ、ＬＦ／ＨＦ、ｔｏｎｅ、ｅｎｔｒｏｐｙなど）、ローレンツプロットなどを表示可能である。
【００５８】
図８Ｂは、本実施の形態に係る情報表示画面の表示例３を示す図である。表示例３において、モニタ１２の表示画面の外周端の短辺外側の中央部（外周端辺の短い辺の左側中央部）に、カメラ１１が配置される。モニタ１２に表示される情報表示画面３０３は、長辺が水平である横長になっている。情報表示画面３０３において、カメラ１１に最も近い短辺の近傍の領域、すなわち情報表示画面３０３の左側中央部に、縦長の呼吸ペーサ３１とインジケータ３２とが配置される。呼吸ペーサ３１の上側に顔画像表示３３が配置され、顔画像表示３３の右側の画面上部の横長領域にメニュー表示３８が配置される。また、呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２の右側でメニュー表示３８の下側の領域に、取得データ表示３９が配置される。
【００５９】
図９は、本実施の形態に係る情報表示画面の表示例４を示す図である。表示例４は、通信端末であるスマートフォンによって生体情報表示装置を構成した場合の表示例を示したものである。生体情報表示装置１０４は、角丸縦長の筐体に縦長長方形のモニタ１２を有し、モニタ１２の外周端の短辺外側（外周端辺の短い辺の上側）に、水平方向中心から少し右側にずれた位置に、ユーザ自身の顔を撮像するカメラ１１が配置される。モニタ１２に表示される情報表示画面３０４は、長辺が垂直である縦長になっている。情報表示画面３０４において、カメラ１１に最も近い短辺の近傍の領域、すなわち情報表示画面３０４の上側部分に、横長の呼吸ペーサ３１とインジケータ３２とが配置される。また、呼吸ペーサ３１の上部には、顔画像表示３３と脈波を含む変動成分表示３４とが配置される。この場合、心拍を安定して測定するためにできるだけ装置筐体を動かさないようにユーザが両手などでしっかり把持しても、呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２がモニタ１２上部に位置しているため、隠れることなく表示される。
【００６０】
図１０Ａは、本実施の形態に係る情報表示画面における呼吸ペーサの表示例１を示す図である。ここで、情報表示画面に表示する呼吸ペーサの具体例をいくつか例示する。表示例１の呼吸ペーサ３１１は、ガイドとなる円状のマーク３１１ａが三角山型の軌跡３１１ｂを移動することにより、ユーザに呼吸のペース、タイミングを指示するものである。図示例では説明のため、呼吸ペーサ３１１において、呼吸の１周期の中の各時刻ｔ１〜ｔ８を指標として表している。実際の呼吸ペーサ３１１の表示では時刻ｔ１〜ｔ８は表示されない。ｔ０−ｔ１、ｔ１−ｔ２、…、ｔ７−ｔ８の各区間は、同一の時間間隔である。
【００６１】
呼吸ペーサ３１１の軌跡３１１ｂの山の上りであるｔ０−ｔ３が吸う区間である。呼吸ペーサ３１１のマーク３１１ａは、ｔ０では停止、ｔ０−ｔ１は加速、ｔ１−ｔ２は加速後の一定速度、ｔ２−ｔ３は減速し、停止から徐々に速くなって一定速度で移動し、その後減速して吸気期間（吸う区間）を終了する。例えば、ｔ０−ｔ１においてマーク３１１ａはｔ１−ｔ２の速度になるまで加速し、ｔ２−ｔ３においてマーク３１１ａはｔ１−ｔ２の速度から減速する。吸気と呼気の切り替え時点であるｔ３ではマークを停止させてもよい。また、呼吸ペーサ３１１の軌跡３１１ｂの山の下りであるｔ３−ｔ８が吐く区間である。呼吸ペーサ３１１のマーク３１１ａは、ｔ３−ｔ４は加速、ｔ４−ｔ５、ｔ５−ｔ６、ｔ６−ｔ７は一定速度、ｔ７−ｔ８は減速、ｔ８では停止し、低速又は停止から徐々に速くなって一定速度で移動し、その後減速して停止し、呼気期間（吐く区間）を終了する。例えば、ｔ３−ｔ４においてマーク３１１ａはｔ４−ｔ５の速度になるまで加速し、ｔ７−ｔ８においてマーク３１１ａはｔ６−ｔ７の速度から減速する。上記のように、呼吸ペーサ３１１は、呼吸のタイミングに応じて各区間でガイドとなるマーク３１１ａの移動速度が変化する。
【００６２】
このように、各区間にて変化する所定の速度でマークが移動する呼吸ペーサを表示することによって、ユーザが目で呼吸ペーサを追いやすく、呼吸ペーサの動きにユーザが呼吸のペース、タイミングを合わせやすくなり、心拍変動バイオフィードバックを適切に実行できる。
【００６３】
図１０Ｂは、本実施の形態に係る情報表示画面における呼吸ペーサの表示例２を示す図である。表示例２の呼吸ペーサ３１２は、円形のマークの大きさを変化させることにより、ユーザに呼吸のペース、タイミングを指示するものである。図示例では、ｔ０（吸気開始）、ｔ３（吸気から呼気への切り替え）、ｔ８（呼気終了）の各タイミングのマークをそれぞれ横に並べて示したものである。実際の呼吸ペーサ３１２の表示では、１つの円形マークが小→大→小に変化し、吸う区間で拡大し、吐く区間で縮小する。なお、マークの大きさを大→小→大に変化させてもよい。また、呼吸ペーサのマークの色を変化させるなどしてインジケータの機能を持たせ、呼吸ペーサがインジケータを兼ねるものとしてもよい。このように、所定速度でマークの大きさが変化する呼吸ペーサを表示することによって、呼吸ペーサの動きによりユーザが適切に呼吸のペース、タイミングを合わせられる。
【００６４】
図１０Ｃは、本実施の形態に係る情報表示画面における呼吸ペーサの表示例３を示す図である。表示例３の呼吸ペーサ３１３は、棒状のバーの長さを変化させることにより、ユーザに呼吸のペース、タイミングを指示するものである。呼吸ペーサ３１３は、図示例では水平方向横長のバー表示を示しており、ｔ０からｔ３の吸う区間ではバーの長さがゼロ又は短い状態から徐々に左端から右端に向けて長くなり、ｔ３からｔ８の吐く区間ではバーの長さが長い状態から徐々に右端から左端に向けて短くなる。なお、呼吸ペーサ３１３のバーを回転させ、垂直方向縦長のバー表示としてもよい。また、呼吸ペーサのマークの色を変化させるなどしてインジケータの機能を持たせ、呼吸ペーサがインジケータを兼ねるものとしてもよい。このように、所定速度でバーの長さが変化する呼吸ペーサを表示することによって、呼吸ペーサの動きによりユーザが適切に呼吸のペース、タイミングを合わせられる。
【００６５】
図１０Ｄは、本実施の形態に係る情報表示画面における呼吸ペーサの表示例４を示す図である。表示例４の呼吸ペーサ３１４は、表示例３の変形例であり、水平又は垂直のバー表示において、中央部から両端に向かって長さが伸縮するよう棒状のバーの長さを変化させることにより、ユーザに呼吸のペース、タイミングを指示するものである。呼吸ペーサ３１４は、図示例では水平方向横長のバー表示を示しており、ｔ０からｔ３の吸う区間ではバーの長さがゼロ又は短い状態から徐々に中央部から左右両端に向けて伸長し、ｔ３からｔ８の吐く区間ではバーの長さが長い状態から徐々に両端から中央部に向けて短縮する。なお、呼吸ペーサ３１４のバーを回転させ、垂直方向縦長のバー表示としてもよい。また、呼吸ペーサのマークの色を変化させるなどしてインジケータの機能を持たせ、呼吸ペーサがインジケータを兼ねるものとしてもよい。このように、所定速度でバーの長さが変化する呼吸ペーサを表示することによって、呼吸ペーサの動きによりユーザが適切に呼吸のペース、タイミングを合わせられる。
【００６６】
図１０Ｅは、本実施の形態に係る情報表示画面における呼吸ペーサの表示例５を示す図である。表示例５の呼吸ペーサ３１５は、リング状の表示領域において円周上で色の帯又はマークなどの指標を時計のように移動させることにより、ユーザに呼吸のペース、タイミングを指示するものである。呼吸ペーサ３１５は、図示例では半周ごとに呼吸の１周期を指示し、１周で２回分の吸う区間、吐く区間を示している。なお、１周で呼吸１回分のペース表示としてもよい。呼吸ペーサ３１５は、ｔ０−ｔ３及びｔ０′−ｔ３′においてリングの指標が周上を時計回りに移動することによって吸う区間を指示し、これに続いてｔ３−ｔ８及びｔ３′−ｔ８′においてリングの指標が周上を時計回りに移動することによって吸う区間を指示する。このように、所定速度で指標が円周上を移動する呼吸ペーサを表示することによって、呼吸ペーサの動きによりユーザが適切に呼吸のペース、タイミングを合わせられる。
【００６７】
図１０Ｆは、本実施の形態に係る情報表示画面における呼吸ペーサの表示例６を示す図である。表示例６の呼吸ペーサ３１６は、人物の呼吸の様子を模式的に示すアニメーション表示により、ユーザに呼吸のペース、タイミングを指示するものである。呼吸ペーサ３１６は、図示例では人物の絵と放射状の複数の線の変化によって吸う区間、吐く区間を示している。例えば、ｔ０からｔ３の吸う区間では外側から人物の方向に向かって線の色が変化する又は線の長さが短くなり、ｔ３からｔ８の吐く区間では人物から外側に向かって線の色が変化する又は線の長さが長くなる。なお、吸う区間、吐く区間に応じて人物の胸や腹を動かしてもよい。このように、アニメーションにより状態変化する呼吸ペーサを表示することによって、呼吸ペーサの動きによりユーザが適切に呼吸のペース、タイミングを合わせられる。
【００６８】
図１１は、本実施の形態における心拍変動バイオフィードバックの情報表示画面の向き変化時の処理手順を示すフローチャートである。
【００６９】
本実施の形態では、ユーザが装置筐体を動かすなどして、生体情報表示装置１０のカメラ１１及びモニタ１２が回転し、情報表示画面３０の向きが変化した場合の処理の一例を示す。情報表示画面３０の向きの変化に伴う表示制御は、生体情報表示装置１０のＣＰＵ１３において所定のプログラムを実行することにより、ＣＰＵ１３の制御を主体に各処理が実行される。図１１に示す表示制御処理は、例えばセンサ１６によってモニタ１２の回転を検出した場合にＣＰＵ１３において割り込み処理として呼び出されるなど、情報表示画面３０の向き変化の検出によって起動され、処理が実行開始される。
【００７０】
生体情報表示装置１０は、情報表示画面３０において、現在表示されている各ＧＵＩの情報をメモリ１５から読み出す（Ｓ３１）。生体情報表示装置１０は、ＧＵＩ情報として、それぞれのＧＵＩの種類、配置、向き、大きさ、状態を示すパラメータなどの少なくともいずれかを取得する。
【００７１】
そして、生体情報表示装置１０は、現在の情報表示画面３０においてＧＵＩの変更の必要があるかどうかを判定する（Ｓ３２）。ここで、生体情報表示装置１０は、センサ１６によってモニタ１２の天地方向を検出し、モニタ１２に表示した情報表示画面３０のユーザに対する向きと、カメラ１１とモニタ１２の情報表示画面３０との位置関係とによって、ＧＵＩの変更要否を判断する。なお、情報表示画面の向き検出は、カメラ１１の撮像画像からユーザの顔向きなどを検出して情報表示画面３０の向きを検出するなど、他の方法によっても可能である。また、カメラ１１とモニタ１２の情報表示画面３０との位置関係は、ユーザによる初期設定の情報、装置を動作させるＯＳから取得する情報、装置のデフォルト設定として設定された情報、装置の端末情報から取得する情報など、いずれかの情報に基づいて検出可能である。
【００７２】
生体情報表示装置１０は、現在の情報表示画面３０においてＧＵＩの変更の必要がある場合、まずモニタ１２に対するカメラ１１の位置情報を取得する（Ｓ３３）。カメラ１１の位置情報は、装置筐体（端末）においてモニタ１２に対して上、下、左、右などの物理位置を取得する。また、生体情報表示装置１０は、装置筐体（端末）の天地情報を取得する（Ｓ３４）。そして、生体情報表示装置１０は、カメラ１１の位置情報と端末の天地情報とに基づき、カメラ位置と端末の天地方向（すなわち情報表示画面３０の向き）に合わせてＧＵＩを変更する（Ｓ３５）。
【００７３】
情報表示画面３０におけるＧＵＩの変更後、生体情報表示装置１０は、現在の情報表示画面３０における各ＧＵＩの情報を更新し、情報表示画面３０の向き及びＧＵＩの向き等の各ＧＵＩの情報をメモリ１５に保存する（Ｓ３６）。そして、生体情報表示装置１０は本処理を終了する。また、生体情報表示装置１０は、現在の情報表示画面３０においてＧＵＩの変更の必要がない場合、そのまま本処理を終了する。
【００７４】
図１２Ａは、本実施の形態に係る生体情報表示装置の情報表示画面の一例（表示例５）を説明する図である。図示例では、カメラ１１及びモニタ１２を９０度ずつ時計回りに回転させた状態を示し、図中左から右へ順に、第１状態→第２状態→第３状態→第４状態を示している。
【００７５】
表示例５において、図中左端に示す第１状態では、モニタ１２の表示画面の外周端の短辺外側の中央部（外周端辺の短い辺の上側中央部）に、カメラ１１が配置される。モニタ１２に表示される情報表示画面３０５は、長辺が垂直である縦長になっている。この際、情報表示画面３０５において、カメラ１１に最も近い長辺の近傍の領域、すなわち情報表示画面３０５の上端中央部に、横長の呼吸ペーサ３１が配置される。第１状態から装置筐体を時計回りに９０度回転させた第２状態では、図中左から２番目に示すように、カメラ１１が情報表示画面３０５の右側中央部に配置されることになる。この際、カメラ１１及びモニタ１２の回転に伴い、カメラ１１の位置に合わせて、情報表示画面３０５において右端中央部に縦長の呼吸ペーサ３１が配置される。
【００７６】
また、第２状態から装置筐体を時計回りに９０度回転させた第３状態では、図中左から３番目に示すように、カメラ１１が情報表示画面３０５の下側中央部に配置されることになる。この際、カメラ１１及びモニタ１２の回転に伴い、カメラ１１の位置に合わせて、情報表示画面３０５において下端中央部に横長の呼吸ペーサ３１が配置される。さらに、第３状態から装置筐体を時計回りに９０度回転させた第４状態では、図中左から４番目（右端）に示すように、カメラ１１が情報表示画面３０５の左側中央部に配置されることになる。この際、カメラ１１及びモニタ１２の回転に伴い、カメラ１１の位置に合わせて、情報表示画面３０５において左端中央部に縦長の呼吸ペーサ３１が配置される。
【００７７】
図１２Ｂは、比較例に係る情報表示画面の一例を説明する図である。図１２Ａに示した本実施の形態の表示例に対し、図１２Ｂに示す比較例では、カメラ５１１及びモニタ５１２の回転に対して、情報表示画面５３０における呼吸ペーサ５３１の位置が変化しないようになっている。この場合、第１状態→第２状態→第３状態→第４状態とカメラ５１１及びモニタ５１２を回転させても、呼吸ペーサ５３１の位置が情報表示画面５３０内で固定されるため、図中左から３番目の第３状態や図中右端の第４状態のように、カメラ５１１に対して呼吸ペーサ５３１が離れた位置になる。このため、ユーザの顔を斜めに撮像した撮像画像となったり、心拍変動バイオフィードバック実行時にユーザの顔が動く場合があり、生体情報を安定して取得できない不具合が生じ得る。
【００７８】
（情報表示画面におけるＧＵＩ配置例）
以下に、情報表示画面の向き変更も含めて考慮したＧＵＩの配置例についていくつか例示する。ここでは、種々の形状の呼吸ペーサ３１、インジケータ３２等のＧＵＩを配置する場合を想定し、各種条件に応じたＧＵＩの配置条件について説明する。
【００７９】
図１３Ａ及び図１３Ｂは、本実施の形態に係る情報表示画面のＧＵＩの配置例１を示す図である。図１３Ａに示す配置例１において、モニタ１２の表示画面の外周端の長辺外側の中央部（外周端辺の長い辺の上側中央部）に、カメラ１１が配置される。モニタ１２に表示される情報表示画面３０６は、長辺が水平である横長になっている。図において、二点鎖線は情報表示画面３０６におけるカメラ１１に最も近い長辺と垂直でカメラ１１を通るカメラ通過直線３５１、一点鎖線は情報表示画面３０６の短辺を２等分する２分割直線３５２、破線は情報表示画面３０６の長辺を３等分する３分割直線３５３をそれぞれ示している。情報表示画面３０６において、カメラ通過直線３５１上にあり、かつ、カメラ１１の近傍、すなわち情報表示画面３０６の上側中央部である、短辺の２等分線よりも上側、かつ長辺の３等分線の中央の領域を、ペーサ配置領域３６５とする。このペーサ配置領域３６５において、横移動する水平方向横長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６１、３６２、縦移動する垂直方向縦長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６３、同心円移動する円形状の呼吸ペーサ又はインジケータ３６４のうち、少なくとも一つが配置される。水平方向横長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６１、３６２は、移動方向がカメラ通過直線３５１と垂直に交わる状態となる。呼吸ペーサは、ペーサ配置領域３６５内に位置していればよいが、カメラ通過直線３５１上に位置しているのがより好ましい。
【００８０】
図１３Ｂは、図１３Ａの装置のモニタ１２及びカメラ１１を反時計回りに９０度回転させた状態を示すものである。この場合、モニタ１２に表示される情報表示画面３０６は、長辺が垂直である縦長になり、情報表示画面３０６において、カメラ通過直線３５１上にあり、かつ、カメラ１１の近傍、すなわち情報表示画面３０６の左側中央部である、短辺の２等分線よりも左側、かつ長辺の３等分線の中央の領域を、ペーサ配置領域３６５とする。このペーサ配置領域３６５において、縦移動する垂直方向縦長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６１ａ、３６２ａ、横移動する水平方向横長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６３ａ、同心円移動する円形状の呼吸ペーサ又はインジケータ３６４のうち、少なくとも一つが配置される。垂直方向縦長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６１ａ、３６２ａは、移動方向がカメラ通過直線３５１と垂直に交わる状態となる。なお、呼吸ペーサ又はインジケータ３６２、３６２ａのように、大きいＧＵＩの場合、一部がペーサ配置領域３６５からはみ出すようなものであってもよい。呼吸ペーサは、ペーサ配置領域３６５内に位置していればよいが、カメラ通過直線３５１上に位置しているのがより好ましい。
【００８１】
図１４Ａ及び図１４Ｂは、本実施の形態に係る情報表示画面のＧＵＩの配置例２を示す図である。図１４Ａに示す配置例２において、モニタ１２の表示画面の外周端の長辺外側の一端部（外周端辺の長い辺の上側左端部）に、カメラ１１が配置される。モニタ１２に表示される情報表示画面３０７は、長辺が水平である横長になっている。図において、二点鎖線は情報表示画面３０７におけるカメラ１１に最も近い長辺と垂直でカメラ１１を通るカメラ通過直線３５１、一点鎖線は情報表示画面３０７の短辺を２等分する２分割直線３５２、破線は情報表示画面３０７の長辺を３等分する３分割直線３５３をそれぞれ示している。情報表示画面３０７において、カメラ通過直線３５１上にあり、かつ、カメラ１１の近傍、すなわち情報表示画面３０７の上側左端部である、短辺の２等分線よりも上側、かつ長辺の３等分線の左側端部の領域を、ペーサ配置領域３６５とする。このペーサ配置領域３６５において、横移動する水平方向横長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６１、３６２、縦移動する垂直方向縦長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６３、同心円移動する円形状の呼吸ペーサ又はインジケータ３６４のうち、少なくとも一つが配置される。呼吸ペーサは、ペーサ配置領域３６５内に位置していればよいが、カメラ通過直線３５１上に位置しているのがより好ましい。
【００８２】
図１４Ｂは、図１４Ａの装置のモニタ１２及びカメラ１１を時計回りに９０度回転させた状態を示すものである。この場合、モニタ１２に表示される情報表示画面３０７は、長辺が垂直である縦長になり、情報表示画面３０７において、カメラ通過直線３５１上にあり、かつ、カメラ１１の近傍、すなわち情報表示画面３０７の右側上端部である、短辺の２等分線よりも右側、かつ長辺の３等分線の上側端部の領域を、ペーサ配置領域３６５とする。このペーサ配置領域３６５において、縦移動する垂直方向縦長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６１ａ、３６２ａ、横移動する水平方向横長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６３ａ、同心円移動する円形状の呼吸ペーサ又はインジケータ３６４のうち、少なくとも一つが配置される。なお、呼吸ペーサ又はインジケータ３６２、３６２ａのように、大きいＧＵＩの場合、一部がペーサ配置領域３６５からはみ出すようなものであってもよい。呼吸ペーサは、ペーサ配置領域３６５内に位置していればよいが、カメラ通過直線３５１上に位置しているのがより好ましい。
【００８３】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、本実施の形態に係る情報表示画面のＧＵＩの配置例３を示す図である。図１５Ａに示す配置例３において、モニタ１２の表示画面の外周端の短辺外側の中央部（外周端辺の短い辺の上側中央部）に、カメラ１１が配置される。モニタ１２に表示される情報表示画面３０８は、長辺が垂直である縦長になっている。図において、二点鎖線は情報表示画面３０８におけるカメラ１１に最も近い短辺と垂直でカメラ１１を通るカメラ通過直線３５１、破線は情報表示画面３０８の長辺又は短辺を３等分する３分割直線３５３をそれぞれ示している。情報表示画面３０８において、カメラ通過直線３５１上にあり、かつ、カメラ１１の近傍、すなわち情報表示画面３０８の上側中央部である、長辺の３等分線の上側端部、かつ短辺の３等分線の中央の領域を、ペーサ配置領域３６５とする。このペーサ配置領域３６５において、横移動する水平方向横長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６１、３６２、縦移動する垂直方向縦長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６３、同心円移動する円形状の呼吸ペーサ又はインジケータ３６４のうち、少なくとも一つが配置される。水平方向横長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６１、３６２は、移動方向がカメラ通過直線３５１と垂直に交わる状態となる。呼吸ペーサは、ペーサ配置領域３６５内に位置していればよいが、カメラ通過直線３５１上に位置しているのがより好ましい。
【００８４】
図１５Ｂは、図１５Ａの装置のモニタ１２及びカメラ１１を反時計回りに９０度回転させた状態を示すものである。この場合、モニタ１２に表示される情報表示画面３０８は、長辺が水平である横長になり、情報表示画面３０８において、カメラ通過直線３５１上にあり、かつ、カメラ１１の近傍、すなわち情報表示画面３０８の左側中央部である、長辺の３等分線の左側端部、かつ短辺の３等分線の中央の領域を、ペーサ配置領域３６５とする。このペーサ配置領域３６５において、縦移動する垂直方向縦長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６１ａ、３６２ａ、横移動する水平方向横長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６３ａ、同心円移動する円形状の呼吸ペーサ又はインジケータ３６４のうち、少なくとも一つが配置される。垂直方向縦長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６１ａ、３６２ａは、移動方向がカメラ通過直線３５１と垂直に交わる状態となる。なお、呼吸ペーサ又はインジケータ３６２、３６２ａのように、大きいＧＵＩの場合、一部がペーサ配置領域３６５からはみ出すようなものであってもよい。呼吸ペーサは、ペーサ配置領域３６５内に位置していればよいが、カメラ通過直線３５１上に位置しているのがより好ましい。
【００８５】
図１６Ａ及び図１６Ｂは、本実施の形態に係る情報表示画面のＧＵＩの配置例４を示す図である。図１６Ａに示す配置例４において、モニタ１２の表示画面の外周端の短辺外側の一端部（外周端辺の短い辺の上側左端部）に、カメラ１１が配置される。モニタ１２に表示される情報表示画面３０９は、長辺が垂直である縦長になっている。図において、二点鎖線は情報表示画面３０９におけるカメラ１１に最も近い短辺と垂直でカメラ１１を通るカメラ通過直線３５１、破線は情報表示画面３０９の長辺又は短辺を３等分する３分割直線３５３をそれぞれ示している。情報表示画面３０９において、カメラ通過直線３５１上にあり、かつ、カメラ１１の近傍、すなわち情報表示画面３０９の上側左端部である、長辺の３等分線の上側端部、かつ短辺の３等分線の左側端部の領域を、ペーサ配置領域３６５とする。このペーサ配置領域３６５において、横移動する水平方向横長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６１、３６２、縦移動する垂直方向縦長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６３、同心円移動する円形状の呼吸ペーサ又はインジケータ３６４のうち、少なくとも一つが配置される。呼吸ペーサは、ペーサ配置領域３６５内に位置していればよいが、カメラ通過直線３５１上に位置しているのがより好ましい。
【００８６】
図１６Ｂは、図１６Ａの装置のモニタ１２及びカメラ１１を時計回りに９０度回転させた状態を示すものである。この場合、モニタ１２に表示される情報表示画面３０９は、長辺が水平である横長になり、情報表示画面３０９において、カメラ通過直線３５１上にあり、かつ、カメラ１１の近傍、すなわち情報表示画面３０９の右側上端部である、長辺の３等分線の右側端部、かつ短辺の３等分線の上側端部の領域を、ペーサ配置領域３６５とする。このペーサ配置領域３６５において、縦移動する垂直方向縦長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６１ａ、３６２ａ、横移動する水平方向横長の呼吸ペーサ又はインジケータ３６３ａ、同心円移動する円形状の呼吸ペーサ又はインジケータ３６４のうち、少なくとも一つが配置される。なお、呼吸ペーサ又はインジケータ３６２、３６２ａのように、大きいＧＵＩの場合、一部がペーサ配置領域３６５からはみ出すようなものであってもよい。呼吸ペーサは、ペーサ配置領域３６５内に位置していればよいが、カメラ通過直線３５１上に位置しているのがより好ましい。
【００８７】
以上のように、本実施の形態の生体情報表示装置１０は、ユーザである被観察者の顔を撮像し、撮像画像から被観察者の顔の皮膚部分を含む検出領域の映像データを取得する撮像部としてのカメラ１１と、検出領域の映像データから人の脈波の情報を含む生体情報を取得するとともに、生体情報を用いて心拍変動バイオフィードバックを行うための情報表示画面を生成する処理部としてのＣＰＵ１３、ＤＳＰ１４と、情報表示画面を表示する表示部としてのモニタ１２と、を有する。カメラ１１とモニタ１２とは、装置筐体において同一面上に配置される。処理部は、心拍変動バイオフィードバックのための、被観察者の呼吸を補助する呼吸アシスタントを含む情報表示画面３０を生成し、情報表示画面３０において、呼吸アシスタントの少なくとも一部が、カメラ１１を通る直線上に配置され、カメラ１１を通る直線はカメラ１１に最も近いモニタ１２の外周端辺と垂直に交わる。呼吸アシスタントは被観察者の呼吸のペースを指示する呼吸ペーサ３１を含み、情報表示画面３０において、呼吸ペーサ３１の少なくとも一部が、カメラ１１を通る直線上に配置される。
【００８８】
これにより、心拍変動バイオフィードバックを行う際に、ユーザである被観察者が情報表示画面３０の呼吸アシスタントの一例である呼吸ペーサ３１を見ている状態で、カメラ１１にて撮像した撮像画像によって心拍を計測する場合に適した撮像位置及び画角に被観察者の顔が撮影される。また、情報表示画面３０において、ユーザが視線移動だけで、或いはできるだけ視線移動が無い状態で確認できる範囲に、呼吸ペーサ３１が配置される。このため、ユーザが呼吸ペーサ３１を見ている際に、カメラ１１によって常に顔のほぼ正面の撮像画像を得ることができる。したがって、ユーザの顔検出が容易であり、顔の肌色の皮膚領域（肌領域）を大きく安定して取得できる。また、ユーザの顔の動きを抑制でき、顔が動いた場合であってもカメラ１１に対する角度変化が小さいので、顔の動きの影響を小さくできる。よって、撮像画像から心拍を取得する際の心拍の乱れを抑制でき、心拍変動に関する生体情報を安定的に取得可能であり、生体情報の検出精度を向上できる。また、撮像画像を用いて非接触で生体情報を検出し、心拍変動バイオフィードバックを行うことによって、使い勝手を向上させることができる。
【００８９】
また、生体情報表示装置１０は、呼吸アシスタントは被観察者の呼吸及び心拍の状態を示すインジケータ３２を含み、情報表示画面３０において、インジケータ３２の少なくとも一部が、カメラ１１を通る直線上に配置される。これにより、情報表示画面３０において、ユーザが視線移動だけで、或いはできるだけ視線移動が無い状態で確認できる範囲に、呼吸ペーサ３１及びインジケータ３２が配置される。このため、ユーザが呼吸ペーサ３１又はインジケータ３２を見ている際に、カメラ１１によって常に顔のほぼ正面の撮像画像を得ることができ、ユーザの顔検出が容易であり、顔の肌領域を大きく安定して取得できる。したがって、撮像画像から心拍を取得する際の心拍の乱れを抑制でき、心拍変動に関する生体情報を安定的に取得可能であり、生体情報の検出精度を向上できる。
【００９０】
また、生体情報表示装置１０において、呼吸アシスタントは被観察者の呼吸及び心拍の状態を示すインジケータ３２を含み、呼吸ペーサ３１は、情報表示画面３０において少なくとも一部が移動して被観察者の呼吸のペースをガイドするものであり、インジケータ３２は、情報表示画面３０において少なくとも一部が移動するにことより被観察者の状態を示すものであり、呼吸ペーサ３１とインジケータ３２の移動方向が同じである。例えば、呼吸ペーサ３１とインジケータ３２とが直線状などの軌跡を同方向に移動するものなど、種々の態様が可能である。また、呼吸ペーサの色などの状態を変化させてインジケータの機能を持たせ、呼吸ペーサがインジケータを兼ねるものとすることも可能である。これにより、ユーザが目で呼吸ペーサを追いやすく、呼吸ペーサの動きにユーザが呼吸のペース、タイミングを合わせやすくなり、心拍変動バイオフィードバックを適切に実行できる。
【００９１】
また、生体情報表示装置１０において、呼吸アシスタントは被観察者の呼吸及び心拍の状態を示すインジケータ３２を含み、呼吸ペーサ３１は、情報表示画面３０において少なくとも一部が移動して被観察者の呼吸のペースをガイドするものであり、インジケータ３２は、情報表示画面３０において少なくとも一部が移動するにことより被観察者の状態を示すものであり、呼吸ペーサ３１とインジケータ３２の移動方向が異なる。例えば、呼吸ペーサ３１は山型の線状、直線状、円周状などの軌跡を移動し、インジケータ３２は大きさが変化するもの、呼吸ペーサ３１とインジケータ３２の移動方向が直交しているものなど、種々の態様が可能である。これにより、呼吸ペーサの動きによりユーザが適切に呼吸のペース、タイミングを合わせられ、インジケータの確認も容易であり、心拍変動バイオフィードバックを適切に実行できる。
【００９２】
また、生体情報表示装置１０において、呼吸アシスタントは被観察者の呼吸及び心拍の状態を示すインジケータ３２を含み、呼吸ペーサ３１は、情報表示画面３０において少なくとも一部が移動して被観察者の呼吸のペースをガイドするものであり、インジケータは状態変化により被観察者の状態を示すものである。例えば、呼吸ペーサ３１は山型の線状、直線状、円周状などの軌跡を移動し、インジケータ３２は色、大きさなどの状態が変化するものなど、種々の態様が可能である。これにより、呼吸ペーサの動きによりユーザが適切に呼吸のペース、タイミングを合わせられ、インジケータの確認も容易であり、心拍変動バイオフィードバックを適切に実行できる。
【００９３】
また、生体情報表示装置１０において、呼吸ペーサ３１の移動方向が、カメラ１１を通る直線と垂直に交わる。これにより、呼吸ペーサを見ているときのユーザの顔の動きを抑制でき、心拍変動に関する生体情報を安定的に取得可能となる。
【００９４】
また、生体情報表示装置１０において、呼吸ペーサ３１は、情報表示画面３０においてカメラ１１を通る直線上に位置するペーサ配置領域３６５に配置され、ペーサ配置領域３６５は、カメラ１１を通る直線に平行な２直線で情報表示画面３０を３分割した３領域の中央領域に位置する。これにより、ユーザが呼吸ペーサ３１を見ている際に、カメラ１１によって常に顔のほぼ正面の撮像画像を得ることができ、顔の肌領域を大きく安定して取得できるため、撮像画像から心拍を取得する際の心拍の乱れを抑制でき、心拍変動に関する生体情報を安定的に取得可能となる。
【００９５】
また、生体情報表示装置１０において、呼吸ペーサ３１は、情報表示画面３０においてカメラ１１を通る直線上に位置するペーサ配置領域３６５に配置され、ペーサ配置領域３６５は、カメラ１１を通る直線に平行な２直線で情報表示画面３０を３分割した３領域の端領域に位置する。これにより、ユーザが呼吸ペーサ３１を見ている際に、カメラ１１によって常に顔のほぼ正面の撮像画像を得ることができ、顔の肌領域を大きく安定して取得できるため、撮像画像から心拍を取得する際の心拍の乱れを抑制でき、心拍変動に関する生体情報を安定的に取得可能となる。
【００９６】
また、生体情報表示装置１０において、ペーサ配置領域３６５は、カメラ１１を通る直線に平行な直線で２分割した２領域のカメラ１１側の領域に位置する。これにより、カメラ１１と呼吸ペーサ３１とが近接に配置されるため、ユーザが呼吸ペーサ３１を見ている際に、カメラ１１によって常に顔のほぼ正面の撮像画像を得ることができ、心拍変動に関する生体情報を安定的に取得可能となる。
【００９７】
また、生体情報表示装置１０において、呼吸ペーサ３１は、呼吸のタイミングに応じて移動速度が変化する。例えば、呼吸周期を複数に分割した各区間において、吸い始め、吸い終わり、吐き始め、吐き終わりの区間を遅く、他の区間をこれよりも速くする、或いは、吸う区間と吐く区間においてそれぞれ停止→加速→定速→減速→停止とするなど、種々の態様が可能である。これにより、呼吸のタイミングに応じて移動速度が変化する呼吸ペーサを表示することによって、ユーザが目で呼吸ペーサを追いやすく、呼吸ペーサの動きにユーザが呼吸のペース、タイミングを合わせやすくなり、心拍変動バイオフィードバックを適切に実行できる。
【００９８】
また、生体情報表示装置１０において、呼吸ペーサ３１は、呼吸の吸う区間の始めと終わり、吐く区間の始めと終わりの少なくとも一方において移動速度が遅くなる。また、呼吸ペーサ３１は、呼吸の吸う区間の始めと終わり及び吐く区間の始めと終わりを除く、他の区間において等速移動する。これにより、呼吸のタイミングに応じて移動速度が変化する呼吸ペーサを表示することによって、ユーザが目で呼吸ペーサを追いやすく、呼吸ペーサの動きにユーザが呼吸のペース、タイミングを合わせやすくなり、心拍変動バイオフィードバックを適切に実行できる。
【００９９】
また、生体情報表示装置１０において、カメラ１１の位置を検出する検出部としてのセンサ１６を有し、処理部は、カメラ１１の位置に応じて、呼吸アシスタントを含む情報表示画面３０のＧＵＩを配置する。これにより、ユーザが情報表示画面３０の呼吸アシスタントの一例である呼吸ペーサ３１を見ている際に、心拍を計測する場合に適した撮像位置及び画角でユーザの顔を撮像可能となる。したがって、顔の肌領域を大きく安定して取得でき、ユーザの顔の動きを抑制できるため、心拍変動に関する生体情報を安定的に取得可能となる。
【０１００】
また、生体情報表示装置１０において、モニタ１２の向きを検出する検出部としてのセンサ１６を有し、処理部は、モニタ１２の向き、及びカメラ１１と情報表示画面３０との位置関係に応じて、呼吸アシスタントを含む情報表示画面３０のＧＵＩを配置する。これにより、例えば横長又は縦長の情報表示画面３０の縦横に対応して、或いは生体情報表示装置１０の情報表示画面３０が回転した場合の向きなど、情報表示画面３０の向きとカメラ１１との位置関係に応じて、適切にユーザの顔を撮像可能となる。したがって、顔の肌領域を大きく安定して取得でき、ユーザの顔の動きを抑制できるため、心拍変動に関する生体情報を安定的に取得可能となる。
【０１０１】
また、生体情報表示装置１０において、処理部は、モニタ１２の向きによって情報表示画面の回転を検出し、情報表示画面３０の向きに応じてＧＵＩを変更する。これにより、情報表示画面３０が回転した場合に、情報表示画面３０の向きとカメラ１１との位置関係に応じて、適切にユーザの顔を撮像可能となる。したがって、顔の肌領域を大きく安定して取得でき、ユーザの顔の動きを抑制できるため、心拍変動に関する生体情報を安定的に取得可能となる。
【０１０２】
また、本実施の形態の生体情報表示方法は、ユーザである被観察者の顔を撮像する撮像部としてのカメラ１１と、撮像画像から取得した生体情報を表示する表示部としてのモニタ１２とを有し、筐体においてモニタ１２がカメラ１１と同一面上に配置された、生体情報表示装置１０における生体情報表示方法である。この生体情報表示方法において、カメラ１１により被観察者の顔を撮像し、撮像画像から被観察者の顔の皮膚部分を含む検出領域の映像データを取得し、検出領域の映像データから人の脈波の情報を含む生体情報を取得するとともに、生体情報を用いて心拍変動バイオフィードバックを行うための情報表示画面３０を生成する。この際、心拍変動バイオフィードバックのための、ユーザの呼吸を補助する呼吸アシスタントを含む情報表示画面３０を生成し、情報表示画面３０をモニタ１２に表示する。情報表示画面３０において、呼吸アシスタントの少なくとも一部が、カメラ１１を通る直線上に配置され、カメラ１１を通る直線はカメラ１１に最も近いモニタ１２の外周端辺と垂直に交わる。
【０１０３】
また、本実施の形態のプログラムは、ユーザである被観察者の顔を撮像する撮像部としてのカメラ１１と、撮像画像から取得した生体情報を表示する表示部としてのモニタ１２とを有し、筐体においてモニタ１２がカメラ１１と同一面上に配置された、生体情報表示装置１０において、コンピュータにより生体情報表示方法の各処理を実行するプログラムである。このプログラムにおいて、カメラ１１により被観察者の顔を撮像し、撮像画像から被観察者の顔の皮膚部分を含む検出領域の映像データを取得するステップと、検出領域の映像データから人の脈波の情報を含む生体情報を取得するとともに、生体情報を用いて心拍変動バイオフィードバックを行うための情報表示画面３０を生成するステップと、を含む。この際、心拍変動バイオフィードバックのための、ユーザの呼吸を補助する呼吸アシスタントを含む情報表示画面３０を生成するステップと、情報表示画面３０をモニタ１２に表示するステップと、を含む。情報表示画面３０において、アシスタントの少なくとも一部が、カメラ１１を通る直線上に配置され、カメラ１１を通る直線はカメラ１１に最も近いモニタ１２の外周端辺と垂直に交わる。
【０１０４】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本開示は、心拍変動バイオフィードバックを行う際の使い勝手を向上させることができる生体情報表示装置、生体情報表示方法及びプログラムとして有用である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０、１０４  生体情報表示装置
１１  カメラ
１２  モニタ
１３  ＣＰＵ
１４  ＤＳＰ
１５  メモリ
１６  センサ
１７  カメラ用インタフェース
１８  表示用インタフェース
１９  バス
３０、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０７、３０８、３０９  情報表示画面
３１  呼吸ペーサ
３２  インジケータ
３３  顔画像表示
３４  変動成分表示
３５  生体情報表示
３６  停止ボタン
３７  表示切替ボタン
３８  メニュー表示
３９  取得データ表示
３５１  カメラ通過直線
３６１、３６２、３６３、３６４  呼吸ペーサ又はインジケータ
３６５  ペーサ配置領域
【図１】
2019136352.tif 000003
【図２Ａ】
2019136352.tif 000004
【図２Ｂ】
2019136352.tif 000005
【図３】
2019136352.tif 000006
【図４】
2019136352.tif 000007
【図５Ａ】
2019136352.tif 000008
【図５Ｂ】
2019136352.tif 000009
【図６】
2019136352.tif 000010
【図７】
2019136352.tif 000011
【図８Ａ】
2019136352.tif 000012
【図８Ｂ】
2019136352.tif 000013
【図９】
2019136352.tif 000014
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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