(57)【要約】【課題】あるときは不随意的に、またあるときは随意的に制御されるユーザの身体器官の運動をユーザにフィードバックさせる。【解決手段】  合成用画像データ記憶部５に背景となる画像を記憶させる。画像処理部６は、カメラ８で撮影したユーザの画像と背景の画像とを画像処理部６で合成する。画像を合成する際、ユーザの画像は、呼吸センサ７の出力に連動した、フェードイン及びフェードアウトする。ユーザは、表示部１０に表示された画像を基に呼期と吸期、及び呼吸の深さを知る。表示画面の変化は、ユーザの呼吸に何らかの変化をもたらす。そして、ユーザの呼吸に応じて呼吸可視化装置１の表示部１０が変化する。このように、呼吸可視化装置１とユーザとの呼吸器官との間でフィードバックループが形成される。【選択図】図１
2005152462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不随意的又は随意的に制御される身体器官の運動を生体情報として検出する検出手段と、
情報を提示する提示手段と、
上記検出手段が検出した生体情報に基づいて上記提示手段の提示内容を制御する提示内容制御手段と
を備えることを特徴とする生体情報提示装置。
【請求項２】
上記生体情報は、呼吸運動、眼球運動、瞬目、筋電位の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１記載の生体情報提示装置。
【請求項３】
上記提示手段は、画像、音声、光、振動の少なくとも１つを用いて生体情報に基づく情報をユーザに提示することを特徴とする請求項１記載の生体情報提示装置。
【請求項４】
上記運動は、呼吸運動であって、
上記提示制御手段は、ユーザの呼吸器官が空気を吸入しているか、排出しているかを提示手段に提示させることを特徴とする請求項１記載の生体情報提示装置。
【請求項５】
上記提示制御手段は、画像表示手段であり、
上記提示制御手段は、呼吸器官による空気の吸入と排出に連動して変化する画像を上記提示手段に表示させること
を特徴とする請求項４記載の生体情報提示装置。
【請求項６】
上記画像の変化は、呼吸器官による空気の吸入と排出に対して時間的に遅延していることを特徴とする請求項５記載の生体情報提示装置。
【請求項７】
上記画像は、ユーザの身体の少なくとも一部の画像であることを特徴とする請求項４記載の生体情報提供装置。
【請求項８】
上記画像は、ユーザの顔であることを特徴とする請求項７記載の生体情報提示装置。
【請求項９】
上記提示制御手段は、呼吸器官による空気の吸入と排出に連動して上記画像をフェードイン及びフェードアウトさせることを特徴とする請求項５記載の生体情報提示装置。
【請求項１０】
上記提示画像は、背景画像とユーザの被写画像とで構成され、
上記提示制御手段は、呼吸器官による空気の吸入と排出に連動して上記ユーザの被写画像の合成比率を変化させることを特徴とする請求項５記載の生体情報提示装置。
【請求項１１】
不随意的又は随意的に制御される身体器官の運動を生体情報として検出する検出工程と、
上記生体情報に基づいて身体器官の動きを示す提示内容を生成する提示内容生成工程と、
上記提示内容をユーザに提示する提示工程と
を有することを特徴とする生体情報提示方法。
【請求項１２】
上記提示工程では、上記検出工程で検出した呼吸器官の運動をユーザに提示することを特徴とする請求項１１記載の生体情報提示方法。
【請求項１３】
上記提示内容は、ユーザの呼吸器官が空気を吸入しているか、排出しているかを示すことを特徴とする請求項１１記載の生体情報提示方法。
【請求項１４】
上記提示内容生成工程では、呼吸器官による空気の吸入と排出に連動して変化する画像を生成することを特徴とする請求項１３記載の生体情報提示方法。
【請求項１５】
上記画像の変化は、呼吸器官による空気の吸入と排出に対して時間的に遅延していることを特徴とする請求項１４記載の生体情報提示方法。
【請求項１６】
ユーザに遅延時間を設定させる遅延時間設定工程を有することを特徴とする請求項１５記載の生体情報提示方法。
【請求項１７】
上記画像は、ユーザの身体の少なくとも一部の画像であることを特徴とする請求項１４記載の生体情報提示方法。
【請求項１８】
上記画像は、ユーザの顔であることを特徴とする請求項１４記載の生体情報提示方法。
【請求項１９】
上記提示制御手段は、呼吸器官による空気の吸入と排出に連動して上記画像をフェードイン及びフェードアウトさせることを特徴とする請求項１４記載の生体情報提示方法。
【請求項２０】
上記画像は、背景画像とユーザの被写画像とで構成され、
上記提示制御工程では、呼吸器官による空気の吸入と排出に連動して上記ユーザの被写画像の合成比率を変化させることを特徴とする請求項１４記載の生体情報提示方法。
【請求項２１】
上記生体情報は、眼球運動、瞬目、筋電位の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１１記載の生体情報提示方法。
【請求項２２】
上記提示工程では、画像、音声、光、振動の少なくとも１つを用いて生体情報に基づく情報をユーザに提示することを特徴とする請求項１１記載の生体情報提示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの身体器官の運動を示す生体情報をユーザに提示する生体情報提示装置、及び生体情報提示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
呼吸器官は、脳のなかの脳幹といわれる部分にある呼吸中枢によって制御されており、ユーザの意思とは関係なく動作する。呼吸中枢は、体の細胞が活動するためのエネルギーを作る酸素が足りているかどうか、そして作られた二酸化炭素が正確に排出されているかどうかをチェックし、それに応じて呼吸筋を強めたり弱めたりする指令を発している。
【０００３】
一方、呼吸に使う筋肉は、ユーザの意思で動かすことのできる随意筋であるため、人間は、自分の意思で呼吸を制御することもできる。意識的な呼吸は、心身の制御にも関連するといわれている。例えば、踊りの世界では、息を吐きながら振りをつけると動きが滑らかになり、息を止めると素早い動作を無理なく停止させることができるといわれている。また、武術の世界では、息を吐くときは通常よりも大きな力を発し、深い呼吸をすることにより心を落ち着かせることができるといわれている。さらに、呼吸法は、管楽器の演奏、水泳、発声法などのトレーニングやヨガ、気功などのトレーニングにも必要である。
【０００４】
呼吸器官の運動は、外見からは判断しがたいので、呼吸法のトレーニングの際には人間が感覚的に自分の腹部や胸部の動きを認識し、認識結果を基に正しい呼吸法が行われているか自分で判断する。感覚による判断は、客観性に欠ける。
【０００５】
従来、生体情報を音としてフィードバックさせる相互フィードバックシステムが存在したが、このシステムは２人の人間が互いの生体情報をリアルタイムで交換し、お互いの相互理解を高めるためのものである。このシステムでは、ユーザが自己の呼吸器官の運動を認識することができない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１２９０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、あるときは不随意的に、またあるときは随意的に制御されるユーザの身体器官の運動をユーザにフィードバックさせる生体情報提示装置及び生体情報提示方法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】
【０００８】
本発明にかかる生体情報提示装置は、不随意的又は随意的に制御される身体器官の運動を生体情報として検出する検出手段と、情報を提示する提示手段と、検出手段が検出した生体情報に基づいて提示手段の提示内容を制御する提示内容制御手段とを備える。
【０００９】
また、本発明にかかる生体情報提示方法は、不随意的又は随意的に制御される身体器官の運動を生体情報として検出する検出工程と、生体情報に基づいて身体器官の動きを示す提示内容を生成する提示内容生成工程と、提示内容をユーザに提示する提示工程を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、不随意的又は随意的に制御される身体器官の運動を可視化したため、今まで感覚的だった運動のトレーニングの評価を判りやすくした。また、自律神経による不随意的な制御を意識するようになり、人体の無意識の動きを制御するというエンターテインメント的な利用も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を適用した呼吸可視化装置について説明する。呼吸可視化装置は、ユーザの呼吸器官の動きを示す画像を生成し表示する装置である。ユーザは、呼吸可視化装置の表示内容から自己の呼吸器官の動きを認識する。
【００１２】
呼吸可視化装置１と、ユーザの呼吸器官とは、図１に示すようなフィードバックシステムを形成している。すなわち、ユーザが呼吸をすると呼吸可視化装置１の表示画面が変化する。表示画面の変化は、ユーザの呼吸に何らかの変化をもたらす。そして、ユーザの呼吸の変化に応じて呼吸可視化装置１の表示画面が変化する。ユーザは、このようなフィードバックシステムのなかで、普段意識しない呼吸器官の動きを知り、意識的に呼吸器官の動きを制御する。
【００１３】
図２は、呼吸可視化装置１の構成を示すブロック図である。合成用画像データ記憶部５は、背景となる画像を記憶している。画像処理部６は、カメラ８で撮影したユーザの画像と背景の画像とを画像処理部６で合成する。画像を合成する際、ユーザの画像は、呼吸センサ７の出力に連動して、フェードイン又はフェードアウトする。生成した画像は、表示部１０に出力される。ＣＰＵ（Central Processing Unit）２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）３に記憶しているプログラムや設定情報をＲＡＭ（Random Access Memory）４に展開し、呼吸可視化装置１の制御を行う。
【００１４】
呼吸センサ７は、通常、伸縮性のベルトでできており、胸部や腹部に巻きつける。胸部に巻きつけた呼吸センサ７は胸式呼吸を検出し、腹部に巻きつけた呼吸センサ７は腹式呼吸を検出する。呼吸センサ７は、ユーザの呼吸運動に連動して膨張、収縮する。呼吸センサ７には、伸縮の度合いに応じて電気的な抵抗値が変化する素材が使われている。呼吸センサ７の出力レベルが高いほど呼吸センサ７が伸びている状態、すなわち息をたくさん吸っている状態である。本明細書では、ユーザが体内に空気を吸い込んだ量を呼吸の深さと記す。呼吸の深さは、呼吸センサ７の出力レベルと関連する。
【００１５】
図３は、呼吸センサ７の出力レベルを示すグラフである。図３の縦軸は呼吸センサ７の出力レベル、横軸は時間を示す。ユーザが息を吸っているとき、呼吸センサ７の出力レベルは徐々に上昇し、ユーザが息を吐いているとき呼吸センサ７の出力レベルは徐々に下降する。ユーザが息を吸っても吐いてもいないときは、出力レベルが一定である。本明細書では、傾きが正の区間を吸期と記し、傾きが負の区間を呼期と記し、出力が一定な区間を無呼吸期と記す。
【００１６】
呼吸データ処理部１１は、呼期において呼吸センサ７の出力レベルが最小になると呼期の回数（呼回数）をインクリメントする。また、呼吸データ処理部１１は、吸期における呼吸センサ７の出力レベルが最大になると吸期の回数（吸回数）をインクリメントする。さらに、呼吸データ処理部１１は、呼回数をインクリメントした時刻と、吸回数をインクリメントした時刻とを記憶部に記憶させる。
【００１７】
呼回数をインクリメントした時刻から次に呼回数をインクリメントする時刻までの時間は、ユーザの呼吸周期に対応する。呼吸データ処理部１１は、呼回数をインクリメントした時刻の間隔を基に呼吸周期を算出する。また、単位時間あたりの呼回数又は吸回数は、単位時間あたりの呼吸サイクルの回数を示している。呼吸データ処理部１１は、現在の時間から一分間前までの呼回数または吸回数を計数する。
【００１８】
画像処理部６は、背景になる画像と、カメラ８で撮像したユーザの画像とを重ね合わせる。画像処理部６の生成する画像は、ユーザの呼吸に連動して変化する。ここでは、ユーザの呼吸に連動してユーザの画像がフェードイン又はフェードアウトする。
【００１９】
画像処理部６は、背景になる画像とユーザの画像とをαブレンディングする。αブレンディングは、背景画像に半透明の画像を足し合わせる画像処理である。α値は、画像の透明度を示し、α値が高くなるほど画像の透明度が高くなる。α値は、０〜１の値をとり、α値が０のとき、ユーザの画像は鮮明であり、α値が上昇するにつれてユーザの画像が次第に透明になり。α値が１になるとユーザの画像は消えてしまう。αブレンディングでは、α値を変換することによりユーザの画像をフェードイン及びフェードアウトさせることができる。
【００２０】
画像処理部６は、α値の算出と、画像の合成を行う。α値を算出する場合には、α値が１及び０になるときの呼吸センサ７の出力レベルを設定する。出力レベルの設定は、呼吸センサ７の装着時にキャリブレーションを行ってもよいし、画像処理部６が学習によりユーザの呼吸量を判断してもよい。画像処理部６は、α値が０〜１の値になるように呼吸センサ７の出力レベルに合わせてα値を算出する。
【００２１】
画像処理部６は、算出したα値を用いて画像の合成を行う。図４は、画像処理部６の画像合成処理の手順を示すフローチャートである。まず、カメラ８で撮像されたユーザの像は、合成用画像データ記憶部５に保存される（ステップＳ１）。画像処理部６は、カメラ８が撮像した画像と背景画像の差分をとり、ユーザのみの画像を抽出する。背景画像は、予め合成用データ記憶部に記憶している。この画像は、ユーザがいないときにカメラ８で取り込んでおいたものである（ステップＳ２）。
【００２２】
画像処理部６は、背景画像と、ユーザのみの画像との合成を行う。図５は、画像処理部６におけるαブレンディング処理を模式的に示す図である。図５において、左側上段は背景となる画像２１、左側下段はカメラ８が撮像した画像から背景を除いた画像２２である。画像処理部６は、画像合成用データ記憶部に記憶した背景画像２１に透明度αを掛けたものと、カメラ８で撮像したユーザの画像２２に１−αを掛けたものを足し合わせて合成し合成画像２３を生成する（ステップＳ３）。画像処理部６は、合成画像２３を表示部１０に表示させる（ステップＳ４）。
【００２３】
図６は、画像処理部６が生成した画像の例を示す。図６の下段には、ユーザが息を吸い始めてから息を吸い終わるまでの呼吸センサ７の出力レベルを示すグラフが描画されている。また、図６の上段には、画像処理部６が生成した画像が描画されている。ａ地点は、ユーザが息を吸い始める前の出力レベルを示している。このとき、ユーザの肺には空気が吸入されていない。α値は１であり、ユーザの画像は表示されない。
【００２４】
ｂ地点では、ユーザが少し息を吸い込み呼吸センサ７の出力レベルが高くなる。α値は、呼吸センサ７の出力レベルに反比例して小さくなる。α値が小さくなると、ユーザの画像が鮮明になる。ｃ地点では、ユーザが十分に息を吸い込み、呼吸センサ７の出力レベルが極大になっている。このとき、α値が０になり、ユーザの画像が鮮明に表示される。
【００２５】
ユーザが息を吐き始めると、呼吸センサ７の出力レベルが小さくなる。α値は、これに反比例して徐々に増大し、ｄ地点では、ユーザの画像が半透明に表示される。ユーザが息を吐き呼吸センサ７の出力レベルが最小となるｅ地点では、ユーザの画像が表示されなくなる。
【００２６】
画像処理部６は、呼吸センサ７の出力に遅延して変化する画像を生成することも可能である。遅延した画像を生成する場合には、呼吸センサ７の出力をＲＡＭに一旦記憶し、遅延時間が経過したときに、呼吸センサ７の出力を読み出し、この出力に応じたα値を算出し、表示画面に表示させる。
【００２７】
以下、図７を参照して上述した構成を備える呼吸可視化装置１の動作を説明する。この処理では、呼吸運動に遅延した画像を生成する。
【００２８】
まず、呼吸センサ７が呼吸運動を示す生体情報を検出し、検出結果を呼吸可視化装置１の本体に出力する（ステップＳ１１）。呼吸データ処理部１１は、呼吸センサ７の出力レベルが増加しているときはユーザが息を吸っていると判断し、呼吸センサ７の出力レベルが減少しているときはユーザが息を吐いていると判断する。ユーザが息を吸っているとき、呼吸データ処理部１１は、呼吸センサ７の出力レベルが最大になるまで待機する（ステップＳ１２；ＮＯ）。呼吸データ処理部１１は、呼吸センサ７の出力レベルが最大になると（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、吸回数をインクリメントし、この時刻をＲＡＭに記憶させる（ステップＳ１３）。
【００２９】
一方、呼吸データ処理部１１は、呼吸センサ７の出力レベルが減少しているときはユーザが息を吐いていると判断する。ユーザが息を吐いているとき、呼吸データ処理部１１は、呼吸センサ７の出力レベルが最小になるまで待機する（ステップＳ１４；ＮＯ）。呼吸データ処理部１１は、呼吸センサ７の出力レベルが最小になると（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、呼回数をインクリメントし、この時刻をＲＡＭに記憶させる（ステップＳ１５）。
【００３０】
画像処理部６は、遅延時間が経過したか否かを判断し、遅延時間経過していない場合には（ステップＳ１６；ＮＯ）、呼吸センサ７の出力をＲＡＭに記憶する。この場合、画像処理部６は、呼吸センサ７の出力をＦＩＦＯ（先入れ先出し方式）で記憶する（ステップＳ１７）。呼吸センサ７の出力を記憶した後は、ステップＳ１１に処理を移行する。
【００３１】
一方、遅延時間が経過すると（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、画像処理部６は、ＦＩＦＯからデータを１つ取り出し（ステップＳ１８）、呼吸センサ７の出力レベルのユーザの体質にあった値に補正する（ステップＳ１９）。
【００３２】
画像処理部６は、画像合成用データ記憶部に記憶した背景画像と、カメラ８が撮像したユーザの画像とをαブレンディングする。このα値は、ユーザの呼吸の深さに反比例して変化するため、ユーザの画像は、呼吸の深さに応じて濃くなったり、薄くなったりする（ステップＳ２０）。
【００３３】
画像処理部６は、合成した画像を表示部１０に出力する（ステップＳ２１）。次いで、呼吸可視化装置１は、ユーザから画像表示の停止指示が入力されているか否かを検出する。呼吸可視化装置１は、停止指示が入力されている場合には（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、画像の表示を終了する。一方、停止指示が入力されていない場合には（ステップＳ２２；ＮＯ）、ステップＳ１１に処理を移行する。
【００３４】
このように、呼吸可視化装置１は、ユーザの呼吸の深さ、呼吸の周期などの呼吸運動を示す画像を生成して表示部１０に表示させる。ユーザは、この画像を見ることにより、自身の呼吸について認識することができる。
【００３５】
また、この呼吸可視化装置１では、カメラ８が撮像したユーザのリアルタイムの画像をフェードインフェードアウトさせるため、呼吸に合わせてユーザ自身だけが消えてしまったり、出現したりを繰り返すため映像的なインパクトが大きく、呼吸への意識を高める。
【実施例１】
【００３６】
呼吸可視化装置１は、自己の身体内部で起きる呼吸運動を客観的に眺めるエンターテインメント用の装置に適用することもできるし、呼吸法を改善するためのトレーニング用装置にも使用することもできる。呼吸可視化装置１をトレーニング用に使用する場合には、効率よくトレーニングをするために、呼吸センサ７以外の生体情報センサを組み合わせてもよい。
【００３７】
例えば、ヨガや武術などで古来より実践されている呼吸法では、横隔膜の上下動による腹式呼吸を推奨する。また、息を鼻で吸い、吐く時には声帯を振動させる。さらに、下腹部に力を入れて腰を安定させることもある。
【００３８】
横隔膜、声帯、下腹部の筋肉など複数の体の部位を一度に意識するのは、非常に集中力が必要である。トレーニング用の呼吸可視化装置１では、人間が意識しなくてはならない箇所にセンサを取り付け、正しく呼吸法が行われているか否かをユーザに提示することができる。
【００３９】
呼吸可視化装置１は、生体情報センサとして、腹部と胸部に取り付ける呼吸センサ７と、下腹部に取り付ける筋電位センサと、咽喉に取り付ける振動センサを備える。呼吸センサ７は、腹式呼吸と胸式呼吸を同時に計測し、ユーザが腹式呼吸をしているか否かを検出する。下腹部の筋電位センサは下腹部の筋肉に力が入っているか否かを検出し、声帯に取り付けた振動センサは声帯が振動されているか否かを検出する。呼吸可視化装置１は、これらの生体情報センサの検出結果を基にどの箇所の鍛錬が必要かということが判別できる。呼吸可視化装置１では、鍛錬が必要な箇所をユーザに提示して、ユーザの呼吸を正しい呼吸法に誘導することができる。
【００４０】
なお、呼吸法は、瞑想した状態でトレーニングすることも多い。また、ダンスやスポーツに呼吸法を取り入れた場合には、画面を見ることができない。そこで、トレーニング用の呼吸可視化装置１では、呼吸運動を音声や振動で出力して目をとじたときや体を動かしているユーザにも呼吸運動を通知することができる。音声で出力するときには、呼気や吸気に合わせてビープ音を鳴らしたり、その音声信号の音程や音量を変化させたり、「下腹部に力を入れてください。」など鍛錬の必要なところを言葉で指示したりする。複数のユーザがいる場所での音声出力の場合は、ユーザごとに異なる音声を使用し、的確なフィードバックシステムとなることが望ましい。振動で出力する場合には、呼期又は吸期に合わせて振動を出力する。
【００４１】
なお、生体情報センサの取り付け位置や呼吸可視化装置１の出力は、呼吸法の鍛錬方法に応じて変化させてもよい。例えば、呼吸法には、鼻から息を吐き出すという呼吸法と、口から息を吐き出すという呼吸法がある。これらの呼吸法では、生体情報センサの種類や取り付け位置は同じであるが呼吸可視化装置１の出力は全く逆のものとなる。
【実施例２】
【００４２】
実施例２では、３つの異なる画像出力方法について説明する。第１の画像出力方法は、呼吸センサ７の出力レベルに連動して、画面の全体をフェードイン及びフェードアウトさせる方法である。
【００４３】
図８は、画像処理部６の処理手順を示すフローチャートである。まず、カメラ８で撮像されたユーザの像は、合成用画像データ記憶部５に保存される（ステップＳ３１）。画像処理部６は、呼吸センサ７の出力を入力し、呼吸センサ７の出力を基に画像データの明度に掛け合わせる数値を算出する。算出方法を説明する。画像処理部６は、まず、出力レベルの最大値を経験的に学習する。そして、出力レベルの最大値を１としたときの現在の出力レベルの割合を算出する。これが、明度に掛け合わせる数値である（ステップＳ３２）。
【００４４】
この数値は、ユーザが息を吸い込んだ量に比例する。ユーザが十分に息を吸い込んだときは、この数値が１となり、ユーザが息を吐き出したときには０になる。表示部１０に表示される画像は、数値が小さくなるにつれてフェードアウトし、数値が大きくなるにつれてフェードインする（ステップＳ３３）。
【００４５】
図９は、第１の画像出力方法における出力例である。この図は、ユーザが息を吸い始めてから吐き終わるまでにおける画像の変化を示している。ユーザが息を吸い始める前は、呼吸センサ７の出力レベルが低いため、明度に掛け合わせる数値が０となる。そこで、明度が０の画像、すなわち黒い画像が表示される。また、ユーザが息を吸っている過程では、明度に掛け合わせる数値が０〜１の間の数値を取るので、元画像よりも明度の低い画像が表示される。そして、ユーザが十分に息を吸うと、明度に掛け合わせる数値が１となり、元画像と同じ明るさの画像が表示される。ユーザが息を吐き出すと明度が徐々に低くなり、ユーザが息を吐き終わるときには黒い画像が表示される。
【００４６】
次に、第２の画像出力方法について説明する。第２の画像出力方法は、２つの画像を切り換える方法である。ここでは、２つの画像としてカメラ８で撮像した画像と、黒一色の画像を例として説明する。２つの画像は、それ以外のものでもよい。
【００４７】
第２の画像出力方法では、画像出力の前処理としてある閾値を設定する。閾値は、ユーザが手動で入力してもよいし、画像処理部６が学習により決定してもよい。図１０は、第２の画像出力方法における画像処理部６の処理手順を示している。画像処理部６は、呼吸センサ７の出力レベルと、閾値とを比較する。そして、呼吸センサ７の出力レベルが閾値よりも大きいとき（ステップＳ４１；ＹＥＳ）、カメラ８が撮像した画像を表示部１０に出力させる（ステップＳ４２）。一方、呼吸センサ７の出力レベルが閾値よりも小さいとき（ステップＳ４１；ＮＯ）、黒画面を表示部１０に表示する（ステップＳ４３）。
【００４８】
図１１は、第２の画像出力方法における出力例である。図１１の下段は、呼吸センサ７の出力レベルを示すグラフである。このグラフに描画された水平方向の基準線は、閾値の高さを示している。呼吸センサ７の出力レベルと閾値との交点は、画像の切り換えタイミングである。呼吸センサ７の出力レベルが閾値より高いときにはカメラ８からの画像が表示部１０に出力され、呼吸センサ７の出力レベルが閾値より低いときには黒い画像が表示部１０に表示される。
【００４９】
第３の画像出力方法は、発明を実施するための最良の形態で紹介した出力画像の背景を変える方法である。上述した画像出力方法では、ユーザが存在しない画像をカメラ８で撮像し、現在カメラ８で撮像している画像と、ユーザが存在しない画像との差分を取り、ユーザのみの画像を生成した。そして、ユーザのみの画像とユーザが存在しない画像とをαブレンディングし、ユーザのみがフェードイン及びフェードアウトする画像を生成した。
【００５０】
第３の画像出力方法では、αブレンディングする際の背景画像としてカメラ８で撮像した画像以外の画像を使用する。図１２は、富士山の画像とユーザの画像とをαブレンドしたときの出力である。なお、背景だけでなく前面の画像を変えてもよい。例えば、ユーザの代わりにアニメーションなどを合成してもよい。
【００５１】
画像合成部は、呼吸データ処理部１１が算出した呼吸に関する情報を合成して表示することも可能である。図１３は、呼吸に関する情報を重ねて表示したときの画面例である。画像合成部は、呼吸データ処理部１１が算出した単位時間当たりの呼吸、呼吸周期、画像を表示し始めてからの経過時間、遅延時間などを表示部１０に重ねて表示する。これにより、呼吸可視化装置１は、正確かつ詳細な呼吸の情報をユーザに提示することができる。
【実施例３】
【００５２】
次いで、呼吸器官以外の器官の運動を可視化する装置について説明する。本発明は、自律神経による不随意的な制御とユーザの意思による随意的な制御の両方を受ける身体器官の運動を可視化するものである。随意的及び不随意的な制御を受ける身体器官の運動には、瞬目、眼球運動、筋電位などがある。
【００５３】
瞬目は、眼球の表面に涙の膜を作ったり、衝撃から眼球を保護したりしている。衝撃から眼球を守るための瞬目は、反射運動であるため、瞬発的である。一方、眼球の表面に涙の膜を作るための瞬目は、継続的な運動であり、この瞬目を定期的に行わないと、目が乾きやすくなってしまう。
【００５４】
近年、ドライアイなどという言葉が存在するように、パーソナルコンピュータのユーザやゲームプレーヤの瞬目の回数が低下し、目が乾きやすくなっている。実施例３は、ユーザに瞬目を誘発させる画面制御方法を紹介する。この画面制御方法は、パーソナルコンピュータに適用されるが、ゲームやテレビのように画面を備える電子機器に適用することも可能である。
【００５５】
図１４は、パーソナルコンピュータ３０の内部構成を示すブロック図である。パーソナルコンピュータ３０は、演算制御装置であるＣＰＵ３１、ＣＰＵ３１の作業領域であるＲＡＭ３２、書き換え不可能なプログラムや設定情報を記憶するＲＯＭ３３、パーソナルコンピュータ３０に様々な機能を実行させるアプリケーション３４ａ，３４ｂ、ユーザの瞬目の間隔に応じてアプリケーション画面の表示を変化させる画像処理部３５、ユーザの瞬目を検出する瞬目センサ３６を備える。
【００５６】
画像処理部３５は、ユーザが瞬きしてから次の瞬きが発生するまでの時間を計測する。画像処理部３５は、所定時間以上瞬目が発生しないと、ユーザの瞬目を誘発するため、表示部３７に出力される画像に所定の画像処理を施す。この画像処理は、表示画像をぼかしたり、暗くしたりするなどであり、これにより、ユーザは瞬きの回数不足を認識し、意識的に瞬きを行う。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ユーザと呼吸可視化装置との間に形成されるフィードバックループを示す模式図である。
【図２】呼吸可視化装置の構成を示すブロック図である。
【図３】呼吸センサの出力レベルを示す図である。
【図４】画像合成処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】αブレンディング処理を模式的に示す図である。
【図６】呼吸センサの出力レベルに対する合成画像とを示す図である。
【図７】呼吸可視化装置の動作を説明するフローチャートである。
【図８】第1の画像出力方法における処理手順を示すフローチャートである。
【図９】第1の画像出力方法における出力画面の一例を示す図である。
【図１０】第２の画像出力方法における処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】第２の画像出力方法における出力画面の一例を示す図である。
【図１２】第３の画像出力方法における出力画面の一例を示す図である。
【図１３】呼吸に関する情報を重ねて表示したときの出力画面の一例を示す図である。
【図１４】実施例３におけるパーソナルコンピュータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  呼吸可視化装置、２  ＣＰＵ、３  ＲＯＭ、４  ＲＡＭ、５  合成用画像データ記憶部、６  画像処理部、７  呼吸センサ、８  カメラ、１０  表示部、１１  呼吸データ処理部
【図１】
2005152462.tif 000003
【図２】
2005152462.tif 000004
【図３】
2005152462.tif 000005
【図４】
2005152462.tif 000006
【図５】
2005152462.tif 000007
【図６】
2005152462.tif 000008
【図７】
2005152462.tif 000009
【図８】
2005152462.tif 000010
【図９】
2005152462.tif 000011
【図１０】
2005152462.tif 000012
【図１１】
2005152462.tif 000013
【図１２】
2005152462.tif 000014
【図１３】
2005152462.tif 000015
【図１４】
2005152462.tif 000016