(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレーヤーの頭部へ光を照射する光照射部と、
該光照射器から照射され前記頭部内を伝播した通過光を検出する光検出器と、
該光検出器で検出した光の強度信号を処理する信号処理部と、
該信号処理部にて処理した結果を画面上に表示する表示部と、
前記光照射器と前記光検出器を前記頭部に取り付けるための固定具とを有し、
該固定具は、少なくとも一対の光照射用光ファイバと検出用光ファイバとを備えた光ファイバ保持器と、該保持器を一定方向に移動可能ならしめるガイドを備え、円弧の形状の、当該光ファイバ保持器を前記頭部に固定する可とう性の樹脂部材とを有し、前記保持器が前記樹脂部材のガイド上に着脱自在に設置されるよう構成し、かつ、
前記頭部へのテストタスクの実施結果に応じて、前記表示部の画面上に表示する前記通過光の強度変化の表示範囲を設定するよう構成して、
前記プレーヤーが画面上に表示されるオブジェクトを用いてゲームを行えるようにしたことを特徴とする生体光計測法を用いた遊戯装置。
【請求項２】
前記表示部の画面上に表示する前記透過光の光強度の表示範囲は、検出された前記透過光の光強度の最大値と最小値とに基づき、決定されることを特徴とする請求項１に記載の生体光計測法を用いた遊戯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を用いて生体内部の代謝物質を計測する生体光計測法に関し、特に、生体光計測法を用いた遊戯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
局在化している脳機能を測定して、外部装置へ入力することにより、コンピュータ、ゲーム、環境制御装置、学習度判定装置、乗物の警報装置、医療用診断および警報装置、うそ発見器、意思表示装置、情報伝達装置等を制御する光生体計測法を用いた生体入力装置および生体制御装置が、特開平９−１４９８９４号公報にて提案されている。以下、本提案について説明する。
【０００３】
被検査体へ光を照射するためには、半導体レーザ、発光ダイオード、ランプに代表される光源と照射用光ファイバに代表される光導波路（以上を総称して、光照射器とする）を使用する。計測に使用する光の波長は生体組織の透過性が高い波長８００ナノメートル近傍の光を使用するのが最適ではあるが、この波長帯に限定されるものではない。光導波路の両端は、光源及び被検査体の皮膚上にそれぞれ接触している。生体へ照射された光は、生体組織により強く散乱される。しかし、その散乱光の一部は、運動、感覚、言語に代表される高次脳機能が集中する大脳皮質を通過し、光照射位置から約３０ミリメートル（成人の場合）離れた頭皮へ再び到達する。この場所で生体内を伝播した光の強度を検出するために、光検出器を配置する。この光検出器は、光ファイバに代表される光導波路とその一端を接触させた、フォトダイオード、光電子増倍管に代表される光電素子から構成される。この光検出器を用いて、光学的信号から電気的信号へ変換される。そして、この電気的信号は電子計算機を用いて処理する。
【０００４】
ここで、体（手、足及びこれらの指など）を動かしたり物を考えたり念じたりすることで脳を活動させたと仮定する。脳が活動すると脳の活動部位へ酸素やグルコースを供給するために、大脳皮質内の血液量が二次的に変化（増加したり減少したり）する。計測に近赤外光（波長８００ナノメートル近傍）を使用すると、血液中のヘモグロビン（酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン）は計測に使用するこの光を吸収するため、検出用光ファイバへ到達した光量は、脳活動に伴いヘモグロビン量が増加すると減少する。このため、検出した光の強度の変化は脳の活動を反映する。この光の強度変化を計測し、この計測結果を用いてコンピュータを制御することで、精神状態や脳活動を反映するヒトの思考を計測してコンピュータを制御する入力装置が実現されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
先述の提案では、脳活動を検出してゲーム（遊戯装置）を実現することが可能な装置構成に関して開示されている。しかし、実際の遊戯装置を実現するためには、上記のような例に加えて、様々な人が疲労感を感じずに遊戯装置を使用できることが必要である。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、かかる点に着目してなされたものであり、手足を使わずに、疲労感を感じず楽しく使用できる生体光計測法を用いた遊戯装置を提供する。また、それに用いる生体装着用の固定具を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するために、本発明に基づく解決手段を説明する。
【０００８】
第一に、人の脳の構造や皮膚の色など個人の光学的な状態は異なる。このため、同じ強度の光をプレーヤーへ照射しても、検出される光強度（通過光強度）は異なる。そこで、本発明では、光透過特性に個体差が有っても、その生体を通過した光の強度を画面に表示し、プレーヤーがゲームを楽しむことができるコンテンツを提供する。
【０００９】
第二に、脳活動結果をプレーヤーへ呈示する方法を提供する。人の脳活動は一般に不可視であり、本発明では光を用いて計測する。しかしながら、光を用いて脳活動を計測した場合、透過光強度の変化は極めて小さい。そこで、本発明では、小さな透過光強度変化であっても、その脳活動をプレーヤーへ呈示することが可能な遊戯装置を提供する。
【００１０】
第三に、本遊戯装置では、脳活動の計測結果に応じて画面上に表示したオブジェクトの状態を変化させるが、脳を継続的に活動させる（常に頭を使い続ける）のはプレーヤーに疲労を与える。そこで、本発明では、画面上に表示したオブジェクトの状態が、脳活動を反映する信号に応じて変化する期間と、脳活動とは別に電子計算機から発せられる任意の信号に応じて変化する期間を設定し、脳を継続的に活動させなくてもゲームを楽しめることが可能な遊戯装置を提供する。
【００１１】
第四に、人の脳の活動は、例えば、感情などを反映する部位であるとされている前頭葉であれば、各人固有の差がある。そこで、本発明では、前頭葉の任意の場所に光を照射し検出することが可能な生体光計測用固定具（プローブ）を提供する。
【００１２】
このように、本発明は、生体上へ光を照射する光照射器と、光照射器から照射され生体内を伝播した通過光を検出する光検出器と、光検出器で検出した光の強度信号を処理する信号処理部と、信号処理部にて処理した結果を表示する表示部とを具備し、生体へのテストタスクの実施結果に応じて、表示部の画面上に表示する通過光の強度変化の表示範囲を設定するよう構成したことを特徴とする生体光計測法を用いた遊戯装置を提供する。
【００１３】
また、本発明は、生体上へ光を照射する光照射器と、光照射器から照射され生体内を伝播した光を検出する光検出器と、光検出器で検出した光の強度信号を処理する信号処理部と、信号処理部にて処理した結果を表示する表示部とを具備し、生体内を伝播した光の強度変化を時間積分し、その積分結果を表示部の画面上に表示したオブジェクトへ反映するよう構成したことを特徴とする生体光計測法を用いた遊戯装置を提供する。
【００１４】
また、本発明は、生体上へ光を照射する光照射器と、光照射器から照射され生体内を伝播した光を検出する光検出器と、光検出器で検出した光の強度信号を処理する信号処理部と、信号処理部にて処理した結果を表示する表示部とを具備し、生体内を伝播した光の強度信号と信号処理部が発する信号とを用いて、任意の時間間隔で、表示部に表示したオブジェクトの状態が変化するよう構成したことを特徴とする生体光計測法を用いた遊戯装置を提供する。
【００１５】
また、本発明は、生体上へ光を照射する光照射器と、光照射器から照射され生体内を伝播した通過光を検出する光検出器と、光検出器で検出された光の強度信号を処理する信号処理部と、信号処理部にて処理した結果を表示する表示部とを具備し、かつ、表示部の画面上に表示した少なくとも一つのオブジェクトの状態が、生体内を伝播した光の強度変化に応じて変化する期間と、前記オブジェクトの状態が、信号処理部で発せられる任意の信号に応じて変化する期間とを設定してなることを特徴とする生体光計測法を用いた遊戯装置を提供する。
【００１６】
また、本発明は、上記構成において、検出された透過光の光強度の最大値と最小値とに基づき、表示部の画面上に表示する透過光の光強度の表示範囲を決定することを特徴とする生体光計測法を用いた遊戯装置を提供する。
【００１７】
さらに、本発明は、第１の生体上へ光を照射する第１の光照射器と、第２の生体上へ光を照射する第２の光照射器と、第１の光照射器から照射され第１の生体内を伝播した光を検出する第１の光検出器と、第２の光照射器から照射され第２の生体内を伝播した光を検出する第２の光検出器と、第１および第２の光検出器で検出した光の強度信号を処理する信号処理部と、信号処理部にて処理した結果を表示する表示部とを具備し、第１および第２の生体内を伝播した光の強度をそれぞれ時間積分し、その積分結果を表示部の画面上に表示したオブジェクトへ反映して、第１および第２の生体間における相性の度合を表示するよう構成したことを特徴とする生体光計測法を用いた遊戯装置を提供する。
【００１８】
さらに、本発明は、少なくとも一対の照射用光ファイバと検出用光ファイバとを備えた光ファイバ保持器と、光ファイバ保持器を一定方向に移動可能ならしめるガイドを備えた、可とう性の樹脂部材とを有し、かつ、光ファイバ保持器が樹脂部材のガイド上に着脱自在に設置されるよう構成したことを特徴とする生体光計測法を用いた遊戯装置用固定具を提供する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に基づく遊戯装置の実施例の形態を、順をおって説明する。
【００２０】
図１は、本発明に基づく遊戯装置の基本的な装置構成を示す。１−１は、半導体レーザ、発光ダイオード、ランプに代表される光源である。これらの光源は、光ファイバに代表される光導波路（１−２）を用いてゲームのプレーヤー（１−３）へ照射する。具体的には、光ファイバの先端をプレーヤーの皮膚の上に接触させる。本発明では、プレーヤー数は２名として、実施例を説明する。しかし、本発明と同様な実施形態で、１人であっても３名以上のプレーヤーであっても同様に実施することは可能である。
【００２１】
プレーヤー内を伝播した光は、光照射方法と同様に１−４に示した光導波路を用いて検出する。１−２に示した光ファイバと１−４に示した光導波路の配置間隔は、任意に設定することができる。例えば、成人の脳活動を検出する場合、２７ｍｍ（ミリメートル）間隔がふさわしいことは、米国光学会誌が出版している論文誌“Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ（応用光学）”の１９９４年第３３号の６６９２ページから６６９８ページにＮ．Ｃ．Ｂｒｕｃｅ（エヌ・シー・ブスール）が「Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  Ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｅｆｆｅｃｔｏｆ  ａｂｓｏｒｂｉｎｇ  ａｎｄ  ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ  ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ  ｉｎ  ｈｉｇｈｌｙ  ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ｍｅｄｉａ（高散乱媒質中の光吸収散乱体媒質の効果の実験的評価）」に記載されている。
【００２２】
１−４に示した光導波路は、フォトダイオード、光電子増倍管に代表される光検出器（１−５）に接続している。この光検出器を用いることで、生体内を伝播した光の強度を電気的な信号へ変換する。
【００２３】
次に、信号処理部を構成する制御装置（１−６）および電子計算機（１−７）の構成について説明する。制御装置は、光源（１−１）と光検出器（１−５）へ電気的に接続している。この結果、光源の強度を変化させたり、生体内を伝播した光の強度をこの制御装置へ取り込むことが可能になる。この制御装置は、電子計算機（１−７）へ計測結果の信号を出力する。電子計算機（１−７）の出力は、スピーカー（１−８）、画面（１−９）等の表示部へ送出される。この結果、生体内を伝播した光の強度変化を、電子計算機内で処理するコンテンツへ変換し、プレーヤー（１−３）へ呈示することが可能になる。なお、表示部は、電子計算機（１−７）が具備してもよいし、別々であってもよい。
【００２４】
本実施例では、プレーヤー数を２名としている。光を用いた生体計測法では、例えば、磁石や放射線を使用したほかの生体計測法と比較して、複数人の生体内の血液量変化を同時にかつ小型装置を用いて計測することが可能である。このため、上述した通り、２名の頭部内部での血液量変化を同時に計測することが可能である。従って、本実施例に記載した２名以上のプレーヤーが同時に本遊戯装置を使用することも何等問題はない。本発明では、プレーヤー数を２名に限定して、以降、実施例を説明していく。
【００２５】
次に、前記画面（１−９）に関する画面構成に関する実施例を、図２により説明する。２−１はプレーヤーの氏名を表示する場所であり、本実施例では、各プレーヤーの名前を「トム」と「メアリー」とする。図中の左右に５個ずつ表示した丸いバー（２−２）は、図１に記載した計測装置を用いて各プレーヤーの生体内を伝播した光透過光強度の変化を図示する表示装置（インジケータ）である。本実施例では、透過光強度を５分割し、各プレーヤーの透過光強度を表示する実施例を図示している。この分割数は５に限定されるものではない。また、このインジケータの使用方法に関しては、別の図面を用いて後述する。
【００２６】
図２中の２−３は、各プレーヤー（トムとメアリー）の透過光強度変化を表示する顔画像である。即ち、生体組織を通過した光強度の変化に応じて、この顔画像の状態が変化する。この顔画像の状態の変化方法に関しても、別の図面を用いて後述する。また、２−４は、ゲームの進行を表示する表示装置であり、ゲームのシーンの展開に応じて、現在ゲームがどのシーンかをプレーヤーへ呈示する。また、２−５は表示画面であり、この画面内に動画像が表示される。この表示画面に表示される画像に関しても、別の図面を用いて説明する。
【００２７】
次に、図３、図４、図５、図６を用いて、光学的状態の異なる多数のプレーヤーがゲームを楽しむことが出来るコンテンツの実施例を説明する。
【００２８】
図３は、図２に示した画面を用いて、まず、テストタスクを実施する旨をプレーヤーへ呈示する実施例を示している。生体内を光が伝播していく特性は、主に、生体内の光散乱係数と光吸収係数をいう光学物性値に依存する。また、物の動きに対する反応、即ち、俊敏性等の物性値は、人によっても異なる。また、脳活動の特性（血液量変化の時刻依存性）は個人差がある。そこで、図３に示したように、テストタスクの開始をプレーヤーへ告げる。本実施例では、表示画面内（３−１）にキャラクター（３−２）とメッセージ（３−３）を表示する。メッセージは、本図に示したように画面上で呈示する方法もあるが、さらに、図１に示したスピーカー（１−８）を用いて、同様に「脳を働かせてみてください」と音声を用いてプレーヤーへ呈示しても何等問題はない。
【００２９】
次に、図４を用いて、脳活動の計測結果例を示す。この計測結果は、図１中の制御装置（１−６）で電気的信号に変換された生体組織通過光の検出結果である。この計測結果では、プレーヤーが計測を開始した１０秒後に脳の活動を開始させた。そして、血液量の増加に対して、計測に使用した光が血液により吸収されるため、生体組織を通過した光の強度が減少する。また、計測を開始した３０秒後に脳の活動を終了させると、血液量が脳活動の前の状態に戻ったため、透過光強度は脳活動前の状態へ増加した。この図４に示した「MAX」及び「min」は、それぞれ「最大値」及び「最小値」を示す。
【００３０】
次に、図５を用いて、これら最大値と最小値の決定方法を述べる。まず、計測を開始する（５−１）。次に、制御装置（１−６）で、透過光強度（Ｖ（ｔ））を取得する（５−２）。この検出した透過光強度が最大値であるか、また最小値であるかを順に判定する（５−３、５−４）。この結果、プレーヤー固有である生体組織の透過光の強度や脳活動に伴う光強度変化を定量的に得ることが可能になる。そして、計測時間が完了したかを判定する（５−５）。例えば、図４に示した実施例では、計測時間は５０秒である。そして、インジケータへの表示方法を決定する。
【００３１】
まず、表示範囲を、
width ＝ (MAX-min)/number                                ………式（１）
と決定する。
【００３２】
そして、図２に示したインジケータ（合計５個、下のインジケータから、番号を１、２、３、４、５と付与する）の表示範囲を、以下のように決定する。
インジケータ１：
V(t)＜min＋width                                         ………式（２）
インジケータ２：
min＋width＜V(t)＜min＋２×width                         ………式（３）
インジケータ３：
min＋２×width＜V(t)＜min＋３×width                     ………式（４）
インジケータ４：
min＋３×width＜V(t)＜min＋４×width                     ………式（５）
インジケータ５：
min＋４×width＜V(t)                                     ………式（６）
そして、図６に示したように、血液量変化（６−１）に応じて、図２中の２−２に示したインジケータの点滅（６−２）を制御することが可能になる。また、同様な方法で、図２中に示した各プレーヤーの顔画像を変化させる（この実施例では、顔色を変化させる）事も可能である（６−３）。
【００３３】
以上の方法を用いることで、ヒト固有の生体組織透過光強度や脳活動に伴う透過光強度の変化を把握することが可能になり、更に、二人の透過光強度やその変化が全く異なる場合であっても、図２に示した画面内のインジケータに血液量の変化を表示し、プレーヤーも実際に変化量を把握しながらゲームで遊ぶことが可能になる。
【００３４】
次に、図７、８、９、１０、１１を用いて、小さな血液量変化であっても、その脳活動をプレーヤーへ呈示することが可能な遊戯装置の方法を提供する。７−１は表示画面であり、７−２、７−３、７−４、７−５、７−６、７−７、７−８、７−９はそれぞれ「ハート」マークのパーツである。これらのパーツは、脳の活動に応じて、蛍光灯のランプが点滅するように、パーツの色彩が変化する。
【００３５】
図８は、２人のプレーヤー（トムとメアリー）の生体組織透過光強度の時間変化を示すグラフである。これら２枚のグラフが示すように、検出光の強度変化は最大でも１０パーセントであり、小さい。そこで、この図８に示した血液量変化を積分する。
【００３６】
この積分結果の例を、図９に示す。図９中の９−１および９−２は、それぞれ、図２中のトムとメアリーの血液量変化を時間積分した特性を示している。この図９に示した特性に対応して、図７の７−１に示したハートマークの状態を変化させた結果を図１０に示す。
【００３７】
図９と図１０の関係を説明する。トムの血液量変化の積分値が、まず、０以上１０以下の場合は、図１０中の１０−１のように、ハートマークの最も内側（図７の７−５や７−９に相当する）が点灯する。図１０には、時刻がｔ＝０からｔ＝５０まで１０秒間隔でのハートランプの点滅状況の実施例を示している。積分値が大きくなると、広い領域のランプが点滅する（ランプの点滅する個数が増加する）。
【００３８】
次に、計測が終了した後の結果を判定する方法の実施例を、図１１により説明する。図１１における表中のトムの「１」（１１−１）は、計測終了時にランプ７−５のみ（１つ）が点灯した場合を示す。同様に、「２」（１１−２）は、ランプ７−５と７−４、「３」（１１−３）は７−５、７−４、７−３、「４」（１１−４）は７−５、７−４、７−３、７−２が点灯した場合を示す。同様に、メアリーの「１」「２」「３」「４」も同様である。そして、１１−５に示した通り、２人の結果の一致度などに応じて、相性の度合について判定結果を告知する。この告知方法は、図１中の１−８に示したスピーカーを用いた音声による方法であっても、１−９に示した画面を用いた視覚的な方法であっても、何等問題はない。
【００３９】
さらに、俊敏性を確認する方法としては、光の点灯またはスピーカーからの音に対しプレーヤーの反応を測定する。この特性を、後述するチェックポイントに反映する。
【００４０】
次に、プレーヤーの疲労を低減したゲームのコンテンツを以下に２つ示し、それぞれ図１２から図１４、及び図１５から図１９を用いて説明する。
【００４１】
まず、第一のコンテンツを説明する。図１２は、図２の２−５に示した表示画面である。この画面上には「トム」と「メアリー」の脳活動状態を反映するオブジェクト「犬」（それぞれ、１２−１と１２−２）及び、これらのオブジェクトの敵である「烏」（１２−３）や「山」（１２−４）が表示されている。また、画面の臨場感を高めるために、例えば１２−５のような「雲」を表示させていても構わない。
【００４２】
具体的には、図１３に示すように、「犬」（１３−１）は、高さのみを変化させ、一方、「烏」（１３−２）は高さと横方向の位置を変化させながら、「犬」の方向へ接近する。また、「雲」は（１３−３）は、高さを一定にして「犬」の方向へ接近する。
【００４３】
次に、プレーヤーが疲労感を感じずに、画面上のオブジェクトを脳活動を反映する血液量の変化に応じて変化させる方法を、図１４により説明する。まず、「犬」や「烏」、「雲」の高さや横方向の位置を初期パラメータとして設定する（１４−１）。次に、ゲームを開始する（１４−２）。まず、キャラクター「犬」の位置と「烏」の距離を評価する。そして、この差がある一定値よりも遠い場合、即ち、チェックポイントよりも手前を「犬」が飛行しているのであれば、１４−３に示した式を用いて、「犬」の高さを制御する。ここでは、例えば、図４に示したような生体組織通過光の揺らぎを表現するために、擬似的に三角関数を用いている。もちろん、この三角関数に限定されるものではなく、例えば、乱数や矩形関数を使用しても、何等問題ない。
【００４４】
ここでのチェックポイントとは、通常予め規定されたプログラムで動作しているオブジェクトが生体光計測装置からの信号により動作開始する点を与えるものである。このチェックポイントは、プレーヤーの個性に関するものであるので、プレーヤーからは見えない状態にしてあり、他人に悪用されないように工夫されている。従って、このチェックポイントは、前述のテストタスクで得た信号によって設定されることも可能としている。
【００４５】
一方、チェックポイント上に「犬」がいる場合は、この時点での透過光強度と或る判定値を比較する。透過光強度が設定値よりも小さい場合は、脳が活動し血液量が増加していることと対応する。この場合は、脳が活動しているので、その敵「烏」との戦いに勝ったということで、「犬」と「烏」の高さの差を大きくし、敵から回避したという結果にする。一方、これとは逆に、血液量の濃度変化が小さい場合は、敵である「烏」の高度を「犬」へ近接させ、最終的に、「犬」のオブジェクト（キャラクター）の形状（例えば、図１３中の風船を破壊）を変化させる。
【００４６】
図１５に示すような第二のコンテンツでは、トム（１５―１）とメアリー（１５−２）がボート（１５−３）に同乗し、渦巻（１５−４）を回避しながら川下りをするシーンを示している。
【００４７】
図１６に、このボート（１５−３）が辿る航路を示す（１６−１、１６−２、１６−３）。この航路は、事前に設定されており、あたかも波に乗って船が進むかのように進む。また、１６−４はチェックポイントであり、この場所での血液量変化を用いて、航路１６−２を航行するか、渦巻へ導かれる航路１６−３へ到達するかを決定する。
【００４８】
また、船の舳先の角度（θ）は、図１７に示したように、左右に任意に設定することが可能である。具体的には、図１８に示した通り、２人のプレーヤーの透過光強度の差を用いて決定することが出来る。
【００４９】
具体的なアルゴリズムのフローチャートを、図１９により説明する。まず、ゲームを開始する。そして、ボートの位置を決定する。この位置が、チェックポイント（１６−４）まで到達するようにボートの位置を進める。チェックポイントへ到達した場合、航路（１６−２）側にいるプレーヤーと航路（１６−３）側にいるプレーヤーの脳活動前に対する生体内透過光強度変化を各々計測する。この強度変化の差を計算し、航路１６−２側にいるプレーヤーの血液量変化が大きい場合、航路１６−３側にいるプレーヤーの血液量変化が大きい場合は、それぞれ、ボートを各航路側へ航行させる。そして、ゴールまで到達するようにボートの位置を変化させる。
【００５０】
以上述べた２つのコンテンツでは、各チェックポイントを画面上に呈示する必要性はない。そのため、このようなチェックポイントを発見できたプレーヤーは、楽にゲームを楽しむことが可能になる。
【００５１】
上述した遊戯装置を用いてゲームを行うためには、被検査体の皮膚上に光を照射したり光を検出したりする光ファイバを保持する生体装着用の固定具（プローブ）が必要になる。
【００５２】
そこで、図２０を用いて、本発明に基づく固定具の構造を説明する。図２０中の上図、左図は、平面図をそれぞれ側面からみたものであり、右図は、A-A断面を示す。２０−１は本体であり、可とう性を有する樹脂部材から構成されている。この本体に、少なくとも一対の照射用光ファイバ（２０−２）と検出用光ファイバ（２０−３）を保持する光ファイバ保持器（２０−４）、及びストッパー（２０−５）が設置される。光ファイバ保持器（２０−４）は、本体に設けられたガイド（２０−１０）に沿って一定方向に移動可能に構成されている。ストッパー（２０−５）は、本体に固定されているため本体の補強が可能であり、ストッパーとジョイント（２０−６）の間の任意の位置に光ファイバ保持器（２０−４）の位置を固定することが可能であり、また、この間で光ファイバ保持器をガイド（２０−１０）上に着脱自在に設置されるように構成されている。本例では、一個の光ファイバ保持器を示したが、本体に複数個の光ファイバ保持器を装填することが可能である。
【００５３】
また、脳活動に伴う血液量の変化を検出するためには、照射用光ファイバと検出用光ファイバを３０ｍｍ離れて被検査体の頭皮上に配置する必要があるため、本体の中心位置から３０ｍｍ以上離れた位置にストッパーを設置し、このプローブの上下を逆に装着することで、たとえば、任意の前頭葉の頭皮上に配置することが可能になる。
【００５４】
また、光ファイバがプレーヤーの視界に入ると鬱陶しいため、本プローブでは、ジョイント（２０−６）に固定した光ファイバ押え（２０−７）を具備し、照射用光ファイバ、検出用光ファイバとも押える。また、本体はベルトを介して、面ファスナー（２０−８、２０−９）に接続している。これら画面上に示した２本の面ファスナーを接着することで、頭部に本プローブを固定することが可能になる。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、手足を使わずに、疲労感を感じずに楽しく使用できる生体光計測法を用いた遊戯装置を提供するものであり、また、これにより、自らの脳の活動状態を把握することが可能になる。例えば、リハビリテーションなどを楽しく実施することも可能であり、福祉面での応用も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】生体光計測法に基づく遊戯装置の基本的な装置構成を示す図。
【図２】図１に示した遊戯装置の画面構成を示す図。
【図３】テストタスクを実施する旨をプレーヤーへ呈示する一例を示す図。
【図４】脳活動の計測結果例を示す図。
【図５】脳活動に伴う血液量変化特性の最大値・最小値決定方法を説明するフロー図。
【図６】図２に示した画面構成中のインジケータおよびプレーヤーの顔画像を生体組織透過光強度の変化に応じて変化させる実施例を説明する図。
【図７】脳活動変化の呈示方法の一例を示す図。
【図８】２人のプレーヤーの生体組織透過光強度の時間変化の計測結果例を示す図。
【図９】血液量変化を時間積分特性を示す図。
【図１０】ハートマークの点灯結果例を示す図。
【図１１】相性の診断結果例を説明する図。
【図１２】プレーヤーの疲労を低減したゲームのコンテンツ［１］の例を示す図。
【図１３】各キャラクターに関する横スクロール法の例を示す図。
【図１４】ゲームコンテンツ［１］のフローチャートを示す図。
【図１５】プレーヤーの疲労を低減したゲームのコンテンツ［２］の例を示す図。
【図１６】ゲームコンテンツ［２］において、あらかじめ設定したボートの航路と血液量変化を判定するチェックポイントを示す図。
【図１７】２人の血液量変化に応じたボートの舳先の角度設定法［１］を示す図。
【図１８】２人の血液量変化に応じたボートの舳先の角度設定法［２］を示す図。
【図１９】ゲームコンテンツ［２］のフローチャートを示す図。
【図２０】本発明に基づく固定具の構造の一例を説明する図。
【符号の説明】
１−１:半導体レーザ、発光ダイオード、ランプに代表される光源、１−２：光ファイバに代表される光導波路、１−３：ゲームのプレーヤー、１−４：光導波路、１−５：フォトダイオード、光電子増倍管に代表される光検出器、１−６：制御装置、１−７：電子計算機、１−８：スピーカー、１−９：画面、２−１：プレーヤーの氏名を表示する場所、２−２：各プレーヤーの生体内を伝播した光透過光強度の変化を図示する表示装置、２−３：各プレーヤーの透過光強度変化を表示する顔画像、２−４：ゲームの進行を表示する表示装置、２−５：表示画面、３−１：表示画面、３−２：キャラクター、３−３：メッセージ、５−１：計測の開始、５−２：透過光強度（Ｖ（ｔ））の取得、５−３：透過光強度の判定（最大値？）、５−４：透過光強度の判定（最小値？）、５−５：計測時間の完了の判定、６−１：血液量変化、６−２：インジケータの点滅、６−３：各プレーヤーの顔画像の変化方法、７−１：表示画面、７−２：「ハート」マークのパーツ（１）、７−３：「ハート」マークのパーツ（２）、７−４：「ハート」マークのパーツ（３）、７−５：「ハート」マークのパーツ（４）、７−６：「ハート」マークのパーツ（５）、７−７：「ハート」マークのパーツ（６）、７−８：「ハート」マークのパーツ（７）、７−９：「ハート」マークのパーツ（８）、９−１：図２中のトムの血液量変化を時間積分した特性、９−２：図２中のメアリーの血液量変化を時間積分した特性、１０−１：ハートマークの最も内側（図７の７−５や７−９に相当する）が点灯した状態、１１−１：計測終了時にランプ７−５のみ（１つ）が点灯した場合、１１−２：計測終了時にランプ７−５と７−４が点灯した場合、１１−３：計測終了時にランプ７−５、７−４、７−３が点灯した場合、１１−４：計測終了時にランプ７−５、７−４、７−３、７−２が点灯した場合、１１−５：２人の結果の一致度などに応じた相性の判定結果を告知方法の実施例、１２−１：「トム」の脳活動状態を反映するオブジェクト「犬」、１２−２：「メアリー」の脳活動状態を反映するオブジェクト「犬」、１２−３：オブジェクトの敵である「烏」、１２−４：オブジェクトの敵である「山」、１２−５：雲、１３−１：犬、１３−２：烏、１３−３：雲、１４−１：「犬」や「烏」、「雲」の高さや横方向の位置を初期パラメータとして設定、１４−２：ゲームの開始、１４−３：犬の高さの計算式、１５−１：トム、１５−２：メアリー、１５−３：ボート、１５−４：渦巻、１６−１：ボート（１５−３）が辿る航路（１）、１６−２：ボート（１５−３）が辿る航路（２）、１６−３：ボート（１５−３）が辿る航路（３）、１６−４：チェックポイント、２０−１：本体、２０−２：照射用光ファイバ、２０−３：検出用光ファイバ、２０−４：光ファイバ保持器、２０−５：ストッパー、２０−６：ジョイント、２０−７：光ファイバ押え、２０−８：面ファスナー、２０−９：面ファスナー、２０−１０：ガイド。
【図１】
0003950634.tif 000002
【図２】
0003950634.tif 000003
【図３】
0003950634.tif 000004
【図４】
0003950634.tif 000005
【図５】
0003950634.tif 000006
【図６】
0003950634.tif 000007
【図７】
0003950634.tif 000008
【図８】
0003950634.tif 000009
【図９】
0003950634.tif 000010
【図１０】
0003950634.tif 000011
【図１１】
0003950634.tif 000012
【図１２】
0003950634.tif 000013
【図１３】
0003950634.tif 000014
【図１４】
0003950634.tif 000015
【図１５】
0003950634.tif 000016
【図１６】
0003950634.tif 000017
【図１７】
0003950634.tif 000018
【図１８】
0003950634.tif 000019
【図１９】
0003950634.tif 000020
【図２０】
0003950634.tif 000021