仮想生命体の育成装置およびプログラム
【課題】 従来ではユーザが入力、運動しなければ操作ができない、例えばユーザが睡眠中などの無意識化状態の場合には操作することができないという問題点がある。また、恣意的に仮想生命体の成長を操作することもできる不都合もあった。そこで、遊び感覚を具えつつ、運動などの人為的操作を必要とせず、特に人間等の生物の生体情報を使用する機能を有した仮想生命体の育成装置およびプログラムを提供することを課題とする。
【解決手段】 生体情報を検出するセンサ部と、該センサ部からの情報を前記入力情報として使用し、前記仮想生命体の育成をシミュレーションし、該育成された仮想生命体を視覚化する情報を出力する育成シミュレーション部と、該仮想生命体を視覚化する情報を用い、仮想生命体を視覚化して出力する出力部とを有することを特徴とする仮想生命体の育成装置。
【解決手段】 生体情報を検出するセンサ部と、該センサ部からの情報を前記入力情報として使用し、前記仮想生命体の育成をシミュレーションし、該育成された仮想生命体を視覚化する情報を出力する育成シミュレーション部と、該仮想生命体を視覚化する情報を用い、仮想生命体を視覚化して出力する出力部とを有することを特徴とする仮想生命体の育成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仮想生命体の育成装置およびプログラムに関するものであり、特に人間等の生体情報を計測して使用する手段を含むものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康ブームという言葉もよく耳にするようになり、また数々の健康関連の刊行物や健康食品、体脂肪率測定機能付ヘルスメータ等の健康グッズが発売されるようになり、人々の健康への関心、さらには健康グッズへの関心の高まりが反映されていると考えられる。健康グッズの中では、気軽に容易に脈拍等の生体情報を計測できるような計測機器が望まれており、実際にそうした製品が店頭で販売されてきている。一方、運動不足解消のためのウォーキングやジョギングなどのトレーニング中の人々の飽き心を埋め合わせるべく、ゲーム感覚を盛り込んだ歩数計などの計測機器も販売されている。
【０００３】
一方、ゲーム機の中に仮想生命体（以下、キャラクタ）を存在させ、ユーザが表示されるキャラクタの行動パターンに対応したキー操作を行うことで表示されるキャラクタの育成を行う携帯型育成シミュレーション（ゲーム）装置が知られている。この携帯型育成シミュレーション装置は、シミュレーション装置内のキャラクタの呼びかけや要求に応じて、ユーザが仮想生命体をあたかも現実世界の生命体に対するかのように世話やケアなどを通じてコミュニケーションを行うことにより、ユーザが育成し仮想生命体を成長させる事を目的としている（特許文献１）。しかし、従来の育成シミュレーション装置はキー操作によってキャラクタを育成するため、ユーザが行える操作の選択肢が限られていた。そこで、ユーザがウォーキングやジョギングなどの運動を行うことによって、キャラクタを成長させるような仮想生命体の育成装置が開発されている（特許文献２、３）。これは、運動における振動、例えば、ユーザの歩数などのトレーニング結果を入力として使用するものである。
【特許文献１】特許 第３３８９４８９号
【特許文献２】特開２００２−３６０９２３号公報
【特許文献３】ＷＯ９８／４１２９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、かかる従来技術（特許文献２）は、ユーザが運動しなければ操作ができないものであり、例えば、ユーザが睡眠中などの無意識化状態の場合には操作することができないという問題点がある。また、恣意的に仮想生命体の成長を操作することもできる不都合もあった。例えば、歩数によってキャラクタの成長を促進するような場合には、装置を故意に振動させることにより、人為的にキャラクタを成長させることができてしまうという点である。
【０００５】
さらに、キャラクタを常時成長させる形態の仮想生命体の育成装置では、ユーザが運動を行わなかった場合には、キャラクタを成長させることができないので、キャラクタの成長を待ち望みつつも、何等かの事情により運動を行えないユーザにとっては利用価値のないものとなる。
【０００６】
そこで、本発明は、遊び感覚を具えつつ、運動などの人為的操作を必要とせず、特に人間等の生物の生体情報を使用する機能を有した仮想生命体の育成装置およびプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る仮想生命体の育成装置は、外部からの入力情報に従い仮想生命体の育成のシミュレーションを行う仮想生命体の育成装置であって、生物の生体情報を検出するセンサ部と、該センサ部からの情報を前記入力情報として使用し、前記仮想生命体の育成をシミュレーションし、該育成された仮想生命体を視覚化する情報を出力する育成シミュレーション部と、該仮想生命体を視覚化する情報を用い、仮想生命体を視覚化して出力する出力部とを有する、ことを特徴とする。
【０００８】
なお、前記センサ部は、前記生体情報を生体情報信号として出力し、前記育成シミュレーション部は、該生体情報信号の時間軸方向に対する波形を分析し、該波形の、振幅、周波数、波形の各頂点間の期間のうちの少なくとも一つについて、平均値、分散値の一方または両方を求める統計的手法を用いて数値化して、該数値を処理パラメータとして出力する機能を有するものであってもよい。
【０００９】
また、前記育成シミュレーション部は、前記生物の状態を前記処理パラメータの値に応じて段階的に決定し、前記生物の状態に前記仮想生命体の育成過程の段階を対応させ、該仮想生命体の成長過程の段階に応じた前記仮想生命体の姿に関する視覚的な情報を出力するものであってもよい。
【００１０】
前記仮想生命体の成長過程の段階とは、前記仮想生命体の進化および退化ならびに前記仮想生命体の健康状態の変化のうちの少なくとも一つを含む仮想的な成長過程の段階であってもよい。
【００１１】
前記センサ部は、少なくとも、シート状静電容量センサ、圧電素子を用いた圧力センサのうちの一つからなる無拘束センサを有していてもよい。
【００１２】
前記生体情報は、少なくとも、心拍に関する情報、脈拍に関する情報、脳波に関する情報、呼吸に関する情報のうちの一つを含んでいてもよい。
【００１３】
本発明に係るプログラムは、上に記した仮想生命体の育成装置の機能を実現させるプログラムである。
【００１４】
なお、本発明における前記仮想生命体の進化とは、生物学的な定義「生物が世代を経るにつれて次第に変化し、元の種との差異を増大して多様な種を生じてゆくこと」によるもの、例えば、プランクトンから人間への生物の進化の過程に限らず、動物や植物の固体の成長過程における変化を含むものであり、特に、生物として人間やペットなどの動物を対象とする場合には、肉体的変化の他、精神的変化や習慣の変化などの変化をも含むものとする。また、本発明における前記仮想生命体の退化とは、生物学的な定義「進歩していたものが、その進化以前の状態に立ちかえること」によるものに限らず、動物や植物の固体の成長過程における変化の逆行を含むものであり、特に、生物として人間やペットなどの動物を対象とする場合には、肉体的変化の他、精神的変化や習慣の変換などの変化の逆行をも含むものとする。
【００１５】
例えば、前記仮想生命体の進化とは、キャラクタを人間とした場合に、人間が子供から大人に成長してゆくこと、人間が容姿が端麗になってゆくこと、人間が善人に育ってゆくこと等である。一方、前記仮想生命体の退化とは、例えば生物が人間の場合に、人間が子供に戻ってゆくこと、人間が病気や怪我をしたり、容姿が不良な状態になってゆくこと、人間が悪人に育ってゆくこと等である。さらに、キャラクタとして、例えば、蝶を採用する場合には、その進化として、卵から幼虫、幼虫から蛹、蛹から成虫への変化の各段階が該当し、その退化とは、逆の変化の段階が該当することなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、特に人間等の生物の生体情報を使用することで、運動などの人為的操作を必要とせずに仮想生命体の育成を楽しむことができる。また、該仮想生命体の育成を身近に楽しむ課程において、ユーザの健康への意識付けを高めることが期待できる。
【００１７】
また、生体情報はユーザの状態を反映するため、恣意的に成長パラメータを操作することができない、睡眠中などコントロールできない場合にも対応することができる、生体情報の自動的な情報入力により能動的に意識することなく仮想生命体を育成できる、等の点から、仮想生命体の育成をより一層楽しむことができる。
【００１８】
本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
【００１９】
ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００２１】
まず、図１に実施の形態に係る生物の生体情報を入力情報として用いた仮想生命体育成装置のハード構成の概略図を示す。なお、本実施形態では生物とは、特に断らない限り、人間であるとして説明する。
【００２２】
図１において、１００は脳波波形や心電位波形、呼吸波形などを検出する生体情報入力センサ、２００は仮想生命体の育成シミュレーション演算等を行うシミュレーション部、３００は仮想生命体等を表示する出力部（以下、ＬＣＤ［液晶ディスプレイ］）、４００はシミュレーション部２００などに電源を供給する商用電源、電池などの電源、５００はシミュレーション部２００などへユーザがコマンドなどを入力するスイッチである。なお、本実施形態では、生体情報入力センサ１００から取り込まれる生体情報は、ユーザの就寝中におけるものである。
【００２３】
シミュレーション部２００において、１は生体情報入力センサ１００から出力された生体情報であってＡ／Ｄ変換されたデータが入力される入力インタフェース部、２は入力されたデジタル化された生体情報データから入力センサ１００の誤作動や何らかの電気的なノイズの発生などによって生じる正常の範囲を逸脱するような不要なイレギュラデータを排除する生体情報フィルタ部、３は生体情報データが格納される生体情報格納ＲＡＭである。生体情報格納ＲＡＭ３は、ライト動作、リード動作が同時に行える構成となっており（以下、Ｗリードライトメモリ）、生体情報格納ＲＡＭ３ではある周期を以って最古のデータから順番にオーバライトされる。４は全ての処理、判断、演算、制御等（例えば、生体情報データの処理、判断、演算、制御等や、仮想生命体の進化などの処理、判断、演算、制御等）を司るＣＰＵ、５はＣＰＵ４が演算等を行う際に使用される作業ＲＡＭ、６は仮想生命体のキャラクタデータ（画像データ）が保存されているピクチャデータＲＯＭ、７は仮想生命体が進化、退化等する際の判断に使用される条件が格納された条件格納ＲＯＭ、８はＣＰＵ４が演算等を行う際に使用される掛算回路等のロジック回路、９はＬＣＤ３００に表示データ等を出力する出力インタフェース部である。１０は電源４００から供給される電圧の降圧、電流の制御などを行う電源回路である。
【００２４】
図２は、生体情報として脳波、心電位、呼吸情報の３つを使用した場合の生体情報入力センサ１００から入力インタフェース部１にかけての部分を注視した図である。同図左方の３つの波形図は上から各々脳波、心電位、呼吸動作における波形を表しており、縦軸は信号レベル、横軸は時間方向を表している。これらの波形は、生体情報入力センサ１００によって、生体情報が電気的信号として検出され、シミュレーション部２００において時間軸方向の波形として把握されることで得られる。
【００２５】
このような生体情報入力センサとしては、人体に直接検出電極を密着させる拘束型のセンサ（生体用皿電極やディスポ電極など）と人体に直接電極を密着させることのない無拘束型のセンサがあり、例えば、特に就寝中の人体の生体情報を検出する場合には、拘束型のセンサに比べて、人間に負担が少なく、就寝を阻害しない無拘束型のセンサ（以下、無拘束センサ）が好ましい。このような無拘束センサとしては、脳波については脳が発する電波を検出するセンサなどがあり、心電位については弁の開閉音や脈拍から間接的に心臓の動作が得られるので弁の開閉音を検出する音センサや脈動動作を光信号で検出するフォトカプラ等のセンサがあり、呼吸動作については寝床に設置できるシート状静電容量センサ、圧電素子を用いた圧力センサなどがある。
【００２６】
生体情報入力センサ１００からの生体情報（アナログ信号）は、シミュレーション部２００内のＡ／Ｄ変換部１１によってデジタル信号化され、入力インタフェース部１へ出力される。入力インタフェース部１には脳波、心電位、または／および呼吸情報の各デジタル値が入力される。この過程中には図示しない増幅アンプが存在している。
【００２７】
なお、生体情報としては脳波、心電位、呼吸情報の少なくとも一つを使用すればよい（以下では、特に断らない限り、呼吸情報を用いた場合で説明する）。
【００２８】
仮想生命体は入力される生体情報によって育成を行う。すなわち、生体情報によって進化したり、退化したりする。なお、仮想生命体は進化、退化以外にも、生体情報によって病気の状態になったりしてもよい。しかし、本実施形態では仮想生命体の進化、退化のみで説明しても容易に類推する事ができると考えられることから、仮想生命体の病気の状態についての説明は省略する。
【００２９】
次に、図３を参照して、仮想生命体の進化、退化について説明する。なお、本実施形態では、進化には２パターン存在し、退化の場合にはその段階へ進化する直前段階におけるキャラクタへ退化させる。初期状態では、キャラクタは段階１にある。
【００３０】
シミュレーション部２００の電源を投入して起動し始めた当初は、仮想生命体は仮想生命体（１，１）〜仮想生命体（１，ｋ）のｋ通りのキャラクタの中から選択される。仮想生命体は、例えば動物や人間、天使などのキャラクターである。仮想生命体（ｍ，ｎ）において、ｍはその仮想生命体の育成の段階を表し、ｎはその段階におけるキャラクタの種類を表している。本実施形態では、ｍは仮想生命体の進化、退化によって各々１だけインクリメント、１だけデクリメントされ、ｎは１〜２ｍ−１ｋまでの範囲である。なお、これらｍ、ｎの変化のさせ方は本実施形態における方式に限定されない。
【００３１】
ここで、仮想生命体（１，１）が選択されたとすると、生体情報が条件を満たすことで仮想生命体は進化を遂げる。なお、生体情報が条件を満たさない時は進化をせず現状維持となる。上記条件は条件格納ＲＯＭ７に格納されている。同図では、一例として、仮想生命体（１，１）が仮想生命体（２，１）または仮想生命体（２，２）の２パターンに進化する例となっている（現状維持は図示せず）。ここで、仮想生命体（２，１）に進化したとすると、生体情報が条件を満たすことで仮想生命体は進化するか、または退化するか、現状維持となるか、が決まる。同図では、一例として、仮想生命体（２，１）が仮想生命体（３，１）または仮想生命体（３，２）の２パターンに進化する、又は仮想生命体（１，１）へ退化する例となっている（現状維持は図示せず）。
【００３２】
このようにして、仮想生命体は進化、退化を繰り返す。仮想生命体が仮想生命体（Ｎ，ｘ）まで進化すると（ｘ＝１〜２Ｎ−１ｋ）、次の進化の処理の時は寿命が来たということで、仮想生命体は進化することなく死亡する。このことにより、ユーザを飽きさせないような急激な変化を生じさせることができる。また、仮想生命体は仮想生命体（１，ｙ）（ｙ＝１〜ｋ）から退化をすることはない。なお、進化はキャラクタ全体が進化、退化してもよいし、キャラクタのパーツ毎の変化して行くものであってもよい。キャラクタ全体が進化する場合では、一目で進化していることが把握できる様に、例えば段階ｍに対してキャラクタのジャンルを変えるようにしてもよい（悪玉キャラクタから善玉キャラクタへと段階的に変化させる、など）。また種類ｎにおいては、例えば、仮想生命体の姿形や性別、持ち物、装飾品などを変化させ、またｎの数値が大きくなるにつれて、それらが貧相になっていくようにしてもよい。
【００３３】
次に、図４、図５を参照して、本実施形態に係る仮想生命体育成装置における動作フローについて説明する。フローの説明においては仮想生命体の育成にかかる内容以外の説明は省いている。なお、図４と図５のフローは並列で動作する。図４のフローは主に入力インタフェース部１、生体情報フィルタ部２、生体情報格納ＲＡＭ３に関するフローであり、図５のフローは主に生体情報格納ＲＡＭ３、ＣＰＵ４、作業ＲＡＭ５、ピクチャデータＲＯＭ６、条件格納ＲＯＭ７、ロジック回路８、出力インタフェース部９、ＬＣＤ３００に関するフローである。
【００３４】
図４において、ステップＳ１００では、生体情報データが入力インタフェース部１に入力される。
【００３５】
ステップＳ１０１では、入力インタフェース部１に入力された生体情報データを生体情報フィルタ部２が収集を行う。その際、得られたデジタル値をシミュレーション部２００が扱う上で最適であるようなレンジに変換する。自動収集の工程で生体情報データは、後述のようにデータの選別がなされて、生体情報格納ＲＡＭ３へ格納される。
【００３６】
ステップＳ１０２では、生体情報フィルタ部２において、生体情報データが正常であるか、すなわちイレギュラデータではないか、サチレーションしたデータではないか判断される。正常データである場合はステップＳ１０３へ移行し、正常データで無い場合はステップＳ１００へ戻る。
【００３７】
ステップＳ１０３では、生体情報データを生体情報格納ＲＡＭ３へ格納する。その後はステップＳ１００へ戻る。
【００３８】
次に図５におけるフローについて説明する。
【００３９】
シミュレーション部２００の電源を投入すると、フローはステップＳ２００へ移行する。
【００４０】
ステップＳ２００では、電源投入後に得られた生体情報データに基づき、ステップＳ２０３、ステップＳ２０４での手法に則って、仮想生命体が仮想生命体（１，１）〜仮想生命体（１，ｋ）の中から選択される。このことに関して、詳細は後述する。なお、仮想生命体のキャラクタは、ピクチャデータＲＯＭ６に保存されている。
【００４１】
ステップＳ２０１では、仮想生命体のキャラクタや、本実施例では説明しないキャラクタ情報や時刻情報などが出力部３００に表示される。仮想生命体のキャラクタの表示は、仮想生命体（ｍ，ｎ）に対応するキャラクタをピクチャデータＲＯＭ６から読み出すことで達成される。
【００４２】
ステップＳ２０２では、タイマーなど利用して仮想生命体が寿命に達したか判断する。仮想生命体が寿命に達していない場合はステップＳ２０３へ移行し、仮想生命体が寿命に達した場合は仮想生命体が死亡したとみなし、一連の仮想生命体の育成が終了したとして終了処理に移行する。終了処理では、例えば終了画面を表示して、電源スイッチやリセットスイッチを押すよう促してもよいし、ユーザへの確認後にスタートへ移行してもよい。
【００４３】
ステップＳ２０２では、寿命によって一連の仮想生命体の育成が終了したとみなしたが、他にも、退化の回数がある閾値を超えることで死亡とみなしたり、または仮想生命体（１，ｙ）（ｙ＝１〜ｋ）へ退化した後は死亡とみなすようにしてもよい。
【００４４】
ステップＳ２０３では、生体情報データの特徴を抽出する。ＣＰＵ４が生体情報格納ＲＡＭ３に蓄積されている生体情報データを読出し、作業ＲＡＭ５、ロジック回路８などを使用して、例えば生体情報データの波形上の特徴（ピーク値、ピーク間隔時間、周期、周期の変化量など）を抽出する。
【００４５】
ステップＳ２０３におけるＣＰＵ４が生体情報格納ＲＡＭ３から生体情報データを読込む動作は、テップＳ１０３の動作と同時に行われるが、先に述べたように生体情報格納ＲＡＭ３はＷリードライトメモリであるので、この生体情報格納ＲＡＭ３への同時アクセスが可能となっている。よって、先述のように図４と図５のフローの並列動作が可能となっている。
【００４６】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３で抽出した各特徴をバッファに格納する。
【００４７】
ステップＳ２０５では、バッファに格納された各特徴を用いて、仮想生命体の変化（進化、退化、現状維持）を判断する際に使用される状態変化パラメータの演算を行う（後述）。この際に、入力インタフェース部１に、生体情報として脳波、心電位、呼吸情報の３つが入力された場合には、この３つの間で重み付け等を行ってもよい。本実施形態では、本演算は時間オーダーを処理単位とし、すなわち演算を１時間毎に行い、過去１時間分のデータ、および電源投入から現在までの全データについて演算を行う。
【００４８】
ステップＳ２０６では、ステップＳ２０５で算出した状態変化パラメータを参照して、仮想生命体が変化するのか、現状維持なのか判断を行う。仮想生命体が変化する場合はステップＳ２０７へ移行し、現状維持の場合はステップＳ２０１へ戻る。
【００４９】
ステップＳ２０７では、状態変化パラメータを参照して、仮想生命体が退化するのか、進化するのか判断を行う。仮想生命体が進化する場合はステップＳ２０９へ移行し、退化する場合はステップＳ２０８へ移行する。
【００５０】
ステップＳ２０８では、仮想生命体のキャラクタを、その段階へ進化する直前段階のキャラクタへ退化させるべく、段階を１だけデクリメントする。例えば、過去段階のキャラクタをバッファへ記憶したままにしておくことで、それを辿って退化させる。ステップＳ２０８からは、ステップＳ２０１へ戻る。
【００５１】
本実施形態では、仮想生命体は２パターンのうちのどちらかに進化する。ステップＳ２０９では、状態変化パラメータを参照して、仮想生命体が２つ（図５において、仮想生命体１、仮想生命体２）のうちのどちらに進化するのか判断を行う。この判断についての説明は、後の図６の説明の所で併せて述べる。仮想生命体が仮想生命体１へ進化する場合はステップＳ２１０へ移行し、仮想生命体２へ進化する場合はＳ２１１へ移行する。
【００５２】
ステップＳ２１０では、仮想生命体を仮想生命体１へ進化せるべく、段階を１だけインクリメントし、育成対象として仮想生命体１を設定する。本実施形態では、仮想生命体１は、前段階における段階ｍと種類ｎと、仮想生命体１の段階ｍ’（＝ｍ＋１）で決まる。すなわち、仮想生命体１における種類ｎ１’、ｎ２’（前述のように２種類存在する。例えばｎ１’＜ｎ２’とすると、ｎ２’＝ｎ１’＋１）は段階ｍ、種類ｎ、段階ｍ’から簡単な数列の演算により決定される。例えば、仮想生命体１の種類をｎ１’とすることで、仮想生命体１は仮想生命体（ｍ’，ｎ１’）に定まる。この場合、種類ｎ２’は仮想生命体２となる。
【００５３】
ステップＳ２１０から、ステップＳ２０１へ戻る。
【００５４】
ステップＳ２１１では、仮想生命体を仮想生命体２へ進化せるべく、段階を１だけインクリメントし、育成対象として仮想生命体２を設定する。仮想生命体２は、上で述べたように、仮想生命体（ｍ’，ｎ２’）である。ステップＳ２１１から、ステップＳ２０１へ戻る。
【００５５】
以上のフローが繰り返されることにより、仮想生命体は進化、退化を繰り返し、ユーザは自己の生体情報を使用して仮想生命体の育成を行うことができる。なお、上記は就寝中の生体情報を使用するフローであるので、生体情報からユーザが起床したことが確認できた場合には、例えば上記フローはステップＳ２０１でウエイト状態となる。この確認は、たとえばステップＳ２０５やステップＳ２０１などで行ってよい。
【００５６】
この仮想生命体の進化、退化、現状維持の変化は視覚的に捉えることができるので、ユーザは楽しみながら自己の健康状態に注意することができる。進化する点は同じであっても、進化後の仮想生命体を仮想生命体１と仮想生命体２とで若干優劣を付けることで、自己の健康状態により関心をもたせることが可能となる。この様に、仮想生命体の進化、退化、現状維持の変化をユーザが把握することで生体情報を間接的にユーザにフィードバックすることができる。
【００５７】
ステップＳ２０６、ステップＳ２０７、ステップＳ２０９における判断の仕方について図６を用いて説明する。なお、ステップＳ２０６、ステップＳ２０７、ステップＳ２０９における判断は一度に行ってもよく、その場合は各々対応して、ステップＳ２０１、ステップＳ２０８、ステップＳ２１０へ移行してよい。
【００５８】
図６は、どのような場合にキャラクタが進化、退化、現状維持の状態に変化するかの判断について説明する図である。
【００５９】
キャラクタの変化は、ＣＰＵ４がロジック回路８などを用いて統計的手法により求めた、入力生体情報の平均値および分散値を使用し、各々閾値と比較することで決定される。具体的には下記式により求められた変数ｚ’に基づいて変化する。この変数ｚ’は先述の状態変化パラメータである。ここでのサンプル値は先に定めたように呼吸情報のサンプル値である。なお、先に述べたように入力インタフェース部１に、生体情報として脳波、心電位、呼吸情報の３つが入力された場合には、この３つの間で重み付け等を行ってサンプル値を作成してもよい。
【００６０】
ｚ ＝（ｘ−Ｕ）／Ｖ [ ｘ：各１時間毎のサンプル値の平均値
Ｕ：スタート時からのサンプル値の平均値
Ｖ：スタート時からのサンプル値の分散値]
ｚ’＝ｚ−ｚ０ ［ｚ０はスタート時のｚ値］
本実施形態では、ｚ’は１時間毎に算出されるものとする。即ち、キャラクタの変化タイミングは時間単位である。そうすると、上記ｚ０は生体情報の計測開始時（スタート時）から１時間後のｚの値である。
【００６１】
同図のテーブルによると、スタート直後にキャラクタは段階１にあるので、段階１での進化に関するテーブルを参照する。ｚ’とｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２Ｈとで比較を行い、ｚ’がｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２Ｈ以上の時は、キャラクタが進化する。それ以外は現状維持である。なお、テーブル中のｖ（小文字）は、各１時間毎のサンプル値の分散値を表す。このｖと閾値ｖｔｈ１との比較結果に依存して、仮想生命体の進化後のキャラクタが２状態のうちの一方（テーブル中の段階２ａまたは２ｂ）に決定される。
【００６２】
キャラクタが段階２にある場合について説明する。段階２での進化・退化に関するテーブルを参照する。ｚ’とｔｈｒｅｓｈｏｌｄ３Ｈ、ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２Ｌとで各々比較を行い、ｚ’がｔｈｒｅｓｈｏｌｄ３Ｈ以上の時は、キャラクタが進化する。ｚ’がｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２Ｌ未満の時は、キャラクタが退化する。それ以外は現状維持である。なお、ｖと閾値ｖｔｈ２との比較結果に依存して、仮想生命体の進化後のキャラクタが２状態のうちの一方（テーブル中の段階３ａまたは３ｂ）に決定される。
【００６３】
以上のことから、キャラクタが段階Ｎにある場合は、段階Ｎでの進化・退化に関するテーブルを参照する。ｚ’とｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（Ｎ＋１）Ｈ、ｔｈｒｅｓｈｏｌｄＮＬとで各々比較を行い、ｚ’がｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（Ｎ＋１）Ｈ以上の時は、キャラクタが進化する。ｚ’がｔｈｒｅｓｈｏｌｄＮＬ未満の時は、キャラクタが退化する。それ以外は現状維持である。なお、ｖと閾値ｖｔｈＮとの比較結果に依存して、仮想生命体の進化後のキャラクタが２状態のうちの一方（テーブル中の段階ＮａまたはＮｂ）に決定される。
【００６４】
なお、上記ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２Ｈ、ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２Ｌなどのｚの各閾値間の関係は同図右に示すとおりである。また、上記ｖｔｈ１などの分散に関する閾値ｖｔｈαは、段階αにおけるｖの閾値を表す。
【００６５】
上述のｚの算出式により、例えば、生体情報が安定であるかどうかが、仮想生命体の進化、退化、現状維持間の変化に影響を与えることが把握できる。
【００６６】
図７を使用して、脳波、心電位、呼吸情報の各々における安定状態、不安定状態について説明する。これらの何れの生体情報においても、被測定生物、この場合、人間について、例えば、安定状態にあるべき波形の周期性（例えば、波形の繰り返し周期）の許容範囲が分かっている場合は、その安定状態にあるべき波形の周期性の範囲内に該当する生体情報が同図の上半分に記載したように安定状態であると判断される。また、安定状態にあるべき波形の周期性が分かっていない場合には、被測定生物が安静状態にあると判断された状態、即ち、所定時間中（例えば、１時間であるが、これに限られない）において、脳波、心電位、呼吸情報の各波形の自己相関値に急激な変化（例えば、±１０％であるが、これに限らない）がない状態でのこれらの波形の周期性を予め検出しておき、これを中心として、例えば、±３０％の範囲を安定状態の許容範囲とみなすことができる。
【００６７】
従って、例えば、呼吸については、同図の下半分に記載されているように、同図の上半分の記載と比べて、安定状態の許容範囲を越えて、振幅が大きく周期が短い状態にあるときは、不安定状態である。心電位については、同図の下半分に記載されているように、同図の上半分の記載と比べて、安定状態の許容範囲を越えて、周期が短い状態にある場合が安定でない状態である。脳波については、同図の下半分に記載されているような安定状態の許容範囲を越えて異なる場合は、人が眠っていない状態、即ち覚醒している状態なので、不安定状態である。
【００６８】
脳波、心電位、呼吸情報の各々における安定状態、不安定状態では、波形にその状態の特徴が表れるので、サンプル値の平均値、分散値に大きな影響を与える。よって、安定状態か不安定状態かということは、変数Ｚ’の決定に大きな影響を及ぼすので、図６での進化、退化の決定に大きく関わる。
【００６９】
このように、本発明により、人間の生体情報を使用して仮想生命体の育成を楽しむことができる。さらに、各種センサから取得した生体情報を計測して仮想生命体の育成を行い、その成長結果を通じてユーザに計測結果をフィードバックすることができる点、生体情報、ユーザの健康状態や睡眠状態を、前記生物の状態に対応した前記仮想生命体の姿を出力することで、前記生物の状態を視覚化でき、容易に把握できる形でユーザ自身にフィードバックすることができる点から、該仮想生命体の育成をより楽しむために、ユーザに対して健康への関心を深めることができ、健康への意識付けを高めることが期待できる。
【００７０】
上で述べてきた実施形態では、生物として人間を例として説明してきたが、生物は犬などのペットや動物であってもよい。なお、上記人間の例からこの場合の実施形態は容易に把握できるので、詳しい説明は省略する。一方、生物は植物であってもよい。この場合、センサ部は、植物の背丈や茎径などの成長に関する情報や、植物が発する何等かのバイブレーションを検出する。なお、上記人間の例から植物の場合の実施形態は容易に把握できるので、詳しい説明は省略する。
【００７１】
本実施の形態における仮想生命体の育成装置は、ハードウェア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩなどで実現できる。また、ソフトウェア的には、メモリにロードされた計測された生体情報を処理する手段を有した仮想生命体の育成機能のあるプログラムなどによって実現される。図１には、ハードウェアおよびソフトウェアによって実現される仮想生命体の育成装置の機能ブロックが示されている。ただし、これらの機能ブロックが、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、あるいは、それらの組合せ等、いろいろな形態で実現できることは言うまでもない。
【００７２】
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施の形態に係る仮想生命体育成装置のハード構成の概略図である。
【図２】実施の形態に係る仮想生命体育成装置の機能ブロック図である。
【図３】実施の形態に係る仮想生命体の進化、退化について説明する図である。
【図４】実施の形態に係る仮想生命体育成装置における動作フロー図である。
【図５】実施の形態に係る仮想生命体育成装置における動作フロー図である。
【図６】実施の形態に係る仮想生命体育成装置におけるキャラクタの状態（進化、退化、現状維持）の判断について説明する図である。
【図７】実施の形態に係る仮想生命体育成装置における生体情報が安定である場合、安定でない場合を説明する図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 入力インタフェース部
２ 生体情報フィルタ部
３ 生体情報格納ＲＡＭ
４ ＣＰＵ
６ ピクチャデータＲＯＭ
７ 条件格納ＲＯＭ
９ 出力インタフェース部
１００ 生体情報入力センサ
２００ シミュレーション部
３００ 出力部
５００ スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仮想生命体の育成装置およびプログラムに関するものであり、特に人間等の生体情報を計測して使用する手段を含むものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康ブームという言葉もよく耳にするようになり、また数々の健康関連の刊行物や健康食品、体脂肪率測定機能付ヘルスメータ等の健康グッズが発売されるようになり、人々の健康への関心、さらには健康グッズへの関心の高まりが反映されていると考えられる。健康グッズの中では、気軽に容易に脈拍等の生体情報を計測できるような計測機器が望まれており、実際にそうした製品が店頭で販売されてきている。一方、運動不足解消のためのウォーキングやジョギングなどのトレーニング中の人々の飽き心を埋め合わせるべく、ゲーム感覚を盛り込んだ歩数計などの計測機器も販売されている。
【０００３】
一方、ゲーム機の中に仮想生命体（以下、キャラクタ）を存在させ、ユーザが表示されるキャラクタの行動パターンに対応したキー操作を行うことで表示されるキャラクタの育成を行う携帯型育成シミュレーション（ゲーム）装置が知られている。この携帯型育成シミュレーション装置は、シミュレーション装置内のキャラクタの呼びかけや要求に応じて、ユーザが仮想生命体をあたかも現実世界の生命体に対するかのように世話やケアなどを通じてコミュニケーションを行うことにより、ユーザが育成し仮想生命体を成長させる事を目的としている（特許文献１）。しかし、従来の育成シミュレーション装置はキー操作によってキャラクタを育成するため、ユーザが行える操作の選択肢が限られていた。そこで、ユーザがウォーキングやジョギングなどの運動を行うことによって、キャラクタを成長させるような仮想生命体の育成装置が開発されている（特許文献２、３）。これは、運動における振動、例えば、ユーザの歩数などのトレーニング結果を入力として使用するものである。
【特許文献１】特許 第３３８９４８９号
【特許文献２】特開２００２−３６０９２３号公報
【特許文献３】ＷＯ９８／４１２９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、かかる従来技術（特許文献２）は、ユーザが運動しなければ操作ができないものであり、例えば、ユーザが睡眠中などの無意識化状態の場合には操作することができないという問題点がある。また、恣意的に仮想生命体の成長を操作することもできる不都合もあった。例えば、歩数によってキャラクタの成長を促進するような場合には、装置を故意に振動させることにより、人為的にキャラクタを成長させることができてしまうという点である。
【０００５】
さらに、キャラクタを常時成長させる形態の仮想生命体の育成装置では、ユーザが運動を行わなかった場合には、キャラクタを成長させることができないので、キャラクタの成長を待ち望みつつも、何等かの事情により運動を行えないユーザにとっては利用価値のないものとなる。
【０００６】
そこで、本発明は、遊び感覚を具えつつ、運動などの人為的操作を必要とせず、特に人間等の生物の生体情報を使用する機能を有した仮想生命体の育成装置およびプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る仮想生命体の育成装置は、外部からの入力情報に従い仮想生命体の育成のシミュレーションを行う仮想生命体の育成装置であって、生物の生体情報を検出するセンサ部と、該センサ部からの情報を前記入力情報として使用し、前記仮想生命体の育成をシミュレーションし、該育成された仮想生命体を視覚化する情報を出力する育成シミュレーション部と、該仮想生命体を視覚化する情報を用い、仮想生命体を視覚化して出力する出力部とを有する、ことを特徴とする。
【０００８】
なお、前記センサ部は、前記生体情報を生体情報信号として出力し、前記育成シミュレーション部は、該生体情報信号の時間軸方向に対する波形を分析し、該波形の、振幅、周波数、波形の各頂点間の期間のうちの少なくとも一つについて、平均値、分散値の一方または両方を求める統計的手法を用いて数値化して、該数値を処理パラメータとして出力する機能を有するものであってもよい。
【０００９】
また、前記育成シミュレーション部は、前記生物の状態を前記処理パラメータの値に応じて段階的に決定し、前記生物の状態に前記仮想生命体の育成過程の段階を対応させ、該仮想生命体の成長過程の段階に応じた前記仮想生命体の姿に関する視覚的な情報を出力するものであってもよい。
【００１０】
前記仮想生命体の成長過程の段階とは、前記仮想生命体の進化および退化ならびに前記仮想生命体の健康状態の変化のうちの少なくとも一つを含む仮想的な成長過程の段階であってもよい。
【００１１】
前記センサ部は、少なくとも、シート状静電容量センサ、圧電素子を用いた圧力センサのうちの一つからなる無拘束センサを有していてもよい。
【００１２】
前記生体情報は、少なくとも、心拍に関する情報、脈拍に関する情報、脳波に関する情報、呼吸に関する情報のうちの一つを含んでいてもよい。
【００１３】
本発明に係るプログラムは、上に記した仮想生命体の育成装置の機能を実現させるプログラムである。
【００１４】
なお、本発明における前記仮想生命体の進化とは、生物学的な定義「生物が世代を経るにつれて次第に変化し、元の種との差異を増大して多様な種を生じてゆくこと」によるもの、例えば、プランクトンから人間への生物の進化の過程に限らず、動物や植物の固体の成長過程における変化を含むものであり、特に、生物として人間やペットなどの動物を対象とする場合には、肉体的変化の他、精神的変化や習慣の変化などの変化をも含むものとする。また、本発明における前記仮想生命体の退化とは、生物学的な定義「進歩していたものが、その進化以前の状態に立ちかえること」によるものに限らず、動物や植物の固体の成長過程における変化の逆行を含むものであり、特に、生物として人間やペットなどの動物を対象とする場合には、肉体的変化の他、精神的変化や習慣の変換などの変化の逆行をも含むものとする。
【００１５】
例えば、前記仮想生命体の進化とは、キャラクタを人間とした場合に、人間が子供から大人に成長してゆくこと、人間が容姿が端麗になってゆくこと、人間が善人に育ってゆくこと等である。一方、前記仮想生命体の退化とは、例えば生物が人間の場合に、人間が子供に戻ってゆくこと、人間が病気や怪我をしたり、容姿が不良な状態になってゆくこと、人間が悪人に育ってゆくこと等である。さらに、キャラクタとして、例えば、蝶を採用する場合には、その進化として、卵から幼虫、幼虫から蛹、蛹から成虫への変化の各段階が該当し、その退化とは、逆の変化の段階が該当することなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、特に人間等の生物の生体情報を使用することで、運動などの人為的操作を必要とせずに仮想生命体の育成を楽しむことができる。また、該仮想生命体の育成を身近に楽しむ課程において、ユーザの健康への意識付けを高めることが期待できる。
【００１７】
また、生体情報はユーザの状態を反映するため、恣意的に成長パラメータを操作することができない、睡眠中などコントロールできない場合にも対応することができる、生体情報の自動的な情報入力により能動的に意識することなく仮想生命体を育成できる、等の点から、仮想生命体の育成をより一層楽しむことができる。
【００１８】
本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
【００１９】
ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００２１】
まず、図１に実施の形態に係る生物の生体情報を入力情報として用いた仮想生命体育成装置のハード構成の概略図を示す。なお、本実施形態では生物とは、特に断らない限り、人間であるとして説明する。
【００２２】
図１において、１００は脳波波形や心電位波形、呼吸波形などを検出する生体情報入力センサ、２００は仮想生命体の育成シミュレーション演算等を行うシミュレーション部、３００は仮想生命体等を表示する出力部（以下、ＬＣＤ［液晶ディスプレイ］）、４００はシミュレーション部２００などに電源を供給する商用電源、電池などの電源、５００はシミュレーション部２００などへユーザがコマンドなどを入力するスイッチである。なお、本実施形態では、生体情報入力センサ１００から取り込まれる生体情報は、ユーザの就寝中におけるものである。
【００２３】
シミュレーション部２００において、１は生体情報入力センサ１００から出力された生体情報であってＡ／Ｄ変換されたデータが入力される入力インタフェース部、２は入力されたデジタル化された生体情報データから入力センサ１００の誤作動や何らかの電気的なノイズの発生などによって生じる正常の範囲を逸脱するような不要なイレギュラデータを排除する生体情報フィルタ部、３は生体情報データが格納される生体情報格納ＲＡＭである。生体情報格納ＲＡＭ３は、ライト動作、リード動作が同時に行える構成となっており（以下、Ｗリードライトメモリ）、生体情報格納ＲＡＭ３ではある周期を以って最古のデータから順番にオーバライトされる。４は全ての処理、判断、演算、制御等（例えば、生体情報データの処理、判断、演算、制御等や、仮想生命体の進化などの処理、判断、演算、制御等）を司るＣＰＵ、５はＣＰＵ４が演算等を行う際に使用される作業ＲＡＭ、６は仮想生命体のキャラクタデータ（画像データ）が保存されているピクチャデータＲＯＭ、７は仮想生命体が進化、退化等する際の判断に使用される条件が格納された条件格納ＲＯＭ、８はＣＰＵ４が演算等を行う際に使用される掛算回路等のロジック回路、９はＬＣＤ３００に表示データ等を出力する出力インタフェース部である。１０は電源４００から供給される電圧の降圧、電流の制御などを行う電源回路である。
【００２４】
図２は、生体情報として脳波、心電位、呼吸情報の３つを使用した場合の生体情報入力センサ１００から入力インタフェース部１にかけての部分を注視した図である。同図左方の３つの波形図は上から各々脳波、心電位、呼吸動作における波形を表しており、縦軸は信号レベル、横軸は時間方向を表している。これらの波形は、生体情報入力センサ１００によって、生体情報が電気的信号として検出され、シミュレーション部２００において時間軸方向の波形として把握されることで得られる。
【００２５】
このような生体情報入力センサとしては、人体に直接検出電極を密着させる拘束型のセンサ（生体用皿電極やディスポ電極など）と人体に直接電極を密着させることのない無拘束型のセンサがあり、例えば、特に就寝中の人体の生体情報を検出する場合には、拘束型のセンサに比べて、人間に負担が少なく、就寝を阻害しない無拘束型のセンサ（以下、無拘束センサ）が好ましい。このような無拘束センサとしては、脳波については脳が発する電波を検出するセンサなどがあり、心電位については弁の開閉音や脈拍から間接的に心臓の動作が得られるので弁の開閉音を検出する音センサや脈動動作を光信号で検出するフォトカプラ等のセンサがあり、呼吸動作については寝床に設置できるシート状静電容量センサ、圧電素子を用いた圧力センサなどがある。
【００２６】
生体情報入力センサ１００からの生体情報（アナログ信号）は、シミュレーション部２００内のＡ／Ｄ変換部１１によってデジタル信号化され、入力インタフェース部１へ出力される。入力インタフェース部１には脳波、心電位、または／および呼吸情報の各デジタル値が入力される。この過程中には図示しない増幅アンプが存在している。
【００２７】
なお、生体情報としては脳波、心電位、呼吸情報の少なくとも一つを使用すればよい（以下では、特に断らない限り、呼吸情報を用いた場合で説明する）。
【００２８】
仮想生命体は入力される生体情報によって育成を行う。すなわち、生体情報によって進化したり、退化したりする。なお、仮想生命体は進化、退化以外にも、生体情報によって病気の状態になったりしてもよい。しかし、本実施形態では仮想生命体の進化、退化のみで説明しても容易に類推する事ができると考えられることから、仮想生命体の病気の状態についての説明は省略する。
【００２９】
次に、図３を参照して、仮想生命体の進化、退化について説明する。なお、本実施形態では、進化には２パターン存在し、退化の場合にはその段階へ進化する直前段階におけるキャラクタへ退化させる。初期状態では、キャラクタは段階１にある。
【００３０】
シミュレーション部２００の電源を投入して起動し始めた当初は、仮想生命体は仮想生命体（１，１）〜仮想生命体（１，ｋ）のｋ通りのキャラクタの中から選択される。仮想生命体は、例えば動物や人間、天使などのキャラクターである。仮想生命体（ｍ，ｎ）において、ｍはその仮想生命体の育成の段階を表し、ｎはその段階におけるキャラクタの種類を表している。本実施形態では、ｍは仮想生命体の進化、退化によって各々１だけインクリメント、１だけデクリメントされ、ｎは１〜２ｍ−１ｋまでの範囲である。なお、これらｍ、ｎの変化のさせ方は本実施形態における方式に限定されない。
【００３１】
ここで、仮想生命体（１，１）が選択されたとすると、生体情報が条件を満たすことで仮想生命体は進化を遂げる。なお、生体情報が条件を満たさない時は進化をせず現状維持となる。上記条件は条件格納ＲＯＭ７に格納されている。同図では、一例として、仮想生命体（１，１）が仮想生命体（２，１）または仮想生命体（２，２）の２パターンに進化する例となっている（現状維持は図示せず）。ここで、仮想生命体（２，１）に進化したとすると、生体情報が条件を満たすことで仮想生命体は進化するか、または退化するか、現状維持となるか、が決まる。同図では、一例として、仮想生命体（２，１）が仮想生命体（３，１）または仮想生命体（３，２）の２パターンに進化する、又は仮想生命体（１，１）へ退化する例となっている（現状維持は図示せず）。
【００３２】
このようにして、仮想生命体は進化、退化を繰り返す。仮想生命体が仮想生命体（Ｎ，ｘ）まで進化すると（ｘ＝１〜２Ｎ−１ｋ）、次の進化の処理の時は寿命が来たということで、仮想生命体は進化することなく死亡する。このことにより、ユーザを飽きさせないような急激な変化を生じさせることができる。また、仮想生命体は仮想生命体（１，ｙ）（ｙ＝１〜ｋ）から退化をすることはない。なお、進化はキャラクタ全体が進化、退化してもよいし、キャラクタのパーツ毎の変化して行くものであってもよい。キャラクタ全体が進化する場合では、一目で進化していることが把握できる様に、例えば段階ｍに対してキャラクタのジャンルを変えるようにしてもよい（悪玉キャラクタから善玉キャラクタへと段階的に変化させる、など）。また種類ｎにおいては、例えば、仮想生命体の姿形や性別、持ち物、装飾品などを変化させ、またｎの数値が大きくなるにつれて、それらが貧相になっていくようにしてもよい。
【００３３】
次に、図４、図５を参照して、本実施形態に係る仮想生命体育成装置における動作フローについて説明する。フローの説明においては仮想生命体の育成にかかる内容以外の説明は省いている。なお、図４と図５のフローは並列で動作する。図４のフローは主に入力インタフェース部１、生体情報フィルタ部２、生体情報格納ＲＡＭ３に関するフローであり、図５のフローは主に生体情報格納ＲＡＭ３、ＣＰＵ４、作業ＲＡＭ５、ピクチャデータＲＯＭ６、条件格納ＲＯＭ７、ロジック回路８、出力インタフェース部９、ＬＣＤ３００に関するフローである。
【００３４】
図４において、ステップＳ１００では、生体情報データが入力インタフェース部１に入力される。
【００３５】
ステップＳ１０１では、入力インタフェース部１に入力された生体情報データを生体情報フィルタ部２が収集を行う。その際、得られたデジタル値をシミュレーション部２００が扱う上で最適であるようなレンジに変換する。自動収集の工程で生体情報データは、後述のようにデータの選別がなされて、生体情報格納ＲＡＭ３へ格納される。
【００３６】
ステップＳ１０２では、生体情報フィルタ部２において、生体情報データが正常であるか、すなわちイレギュラデータではないか、サチレーションしたデータではないか判断される。正常データである場合はステップＳ１０３へ移行し、正常データで無い場合はステップＳ１００へ戻る。
【００３７】
ステップＳ１０３では、生体情報データを生体情報格納ＲＡＭ３へ格納する。その後はステップＳ１００へ戻る。
【００３８】
次に図５におけるフローについて説明する。
【００３９】
シミュレーション部２００の電源を投入すると、フローはステップＳ２００へ移行する。
【００４０】
ステップＳ２００では、電源投入後に得られた生体情報データに基づき、ステップＳ２０３、ステップＳ２０４での手法に則って、仮想生命体が仮想生命体（１，１）〜仮想生命体（１，ｋ）の中から選択される。このことに関して、詳細は後述する。なお、仮想生命体のキャラクタは、ピクチャデータＲＯＭ６に保存されている。
【００４１】
ステップＳ２０１では、仮想生命体のキャラクタや、本実施例では説明しないキャラクタ情報や時刻情報などが出力部３００に表示される。仮想生命体のキャラクタの表示は、仮想生命体（ｍ，ｎ）に対応するキャラクタをピクチャデータＲＯＭ６から読み出すことで達成される。
【００４２】
ステップＳ２０２では、タイマーなど利用して仮想生命体が寿命に達したか判断する。仮想生命体が寿命に達していない場合はステップＳ２０３へ移行し、仮想生命体が寿命に達した場合は仮想生命体が死亡したとみなし、一連の仮想生命体の育成が終了したとして終了処理に移行する。終了処理では、例えば終了画面を表示して、電源スイッチやリセットスイッチを押すよう促してもよいし、ユーザへの確認後にスタートへ移行してもよい。
【００４３】
ステップＳ２０２では、寿命によって一連の仮想生命体の育成が終了したとみなしたが、他にも、退化の回数がある閾値を超えることで死亡とみなしたり、または仮想生命体（１，ｙ）（ｙ＝１〜ｋ）へ退化した後は死亡とみなすようにしてもよい。
【００４４】
ステップＳ２０３では、生体情報データの特徴を抽出する。ＣＰＵ４が生体情報格納ＲＡＭ３に蓄積されている生体情報データを読出し、作業ＲＡＭ５、ロジック回路８などを使用して、例えば生体情報データの波形上の特徴（ピーク値、ピーク間隔時間、周期、周期の変化量など）を抽出する。
【００４５】
ステップＳ２０３におけるＣＰＵ４が生体情報格納ＲＡＭ３から生体情報データを読込む動作は、テップＳ１０３の動作と同時に行われるが、先に述べたように生体情報格納ＲＡＭ３はＷリードライトメモリであるので、この生体情報格納ＲＡＭ３への同時アクセスが可能となっている。よって、先述のように図４と図５のフローの並列動作が可能となっている。
【００４６】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３で抽出した各特徴をバッファに格納する。
【００４７】
ステップＳ２０５では、バッファに格納された各特徴を用いて、仮想生命体の変化（進化、退化、現状維持）を判断する際に使用される状態変化パラメータの演算を行う（後述）。この際に、入力インタフェース部１に、生体情報として脳波、心電位、呼吸情報の３つが入力された場合には、この３つの間で重み付け等を行ってもよい。本実施形態では、本演算は時間オーダーを処理単位とし、すなわち演算を１時間毎に行い、過去１時間分のデータ、および電源投入から現在までの全データについて演算を行う。
【００４８】
ステップＳ２０６では、ステップＳ２０５で算出した状態変化パラメータを参照して、仮想生命体が変化するのか、現状維持なのか判断を行う。仮想生命体が変化する場合はステップＳ２０７へ移行し、現状維持の場合はステップＳ２０１へ戻る。
【００４９】
ステップＳ２０７では、状態変化パラメータを参照して、仮想生命体が退化するのか、進化するのか判断を行う。仮想生命体が進化する場合はステップＳ２０９へ移行し、退化する場合はステップＳ２０８へ移行する。
【００５０】
ステップＳ２０８では、仮想生命体のキャラクタを、その段階へ進化する直前段階のキャラクタへ退化させるべく、段階を１だけデクリメントする。例えば、過去段階のキャラクタをバッファへ記憶したままにしておくことで、それを辿って退化させる。ステップＳ２０８からは、ステップＳ２０１へ戻る。
【００５１】
本実施形態では、仮想生命体は２パターンのうちのどちらかに進化する。ステップＳ２０９では、状態変化パラメータを参照して、仮想生命体が２つ（図５において、仮想生命体１、仮想生命体２）のうちのどちらに進化するのか判断を行う。この判断についての説明は、後の図６の説明の所で併せて述べる。仮想生命体が仮想生命体１へ進化する場合はステップＳ２１０へ移行し、仮想生命体２へ進化する場合はＳ２１１へ移行する。
【００５２】
ステップＳ２１０では、仮想生命体を仮想生命体１へ進化せるべく、段階を１だけインクリメントし、育成対象として仮想生命体１を設定する。本実施形態では、仮想生命体１は、前段階における段階ｍと種類ｎと、仮想生命体１の段階ｍ’（＝ｍ＋１）で決まる。すなわち、仮想生命体１における種類ｎ１’、ｎ２’（前述のように２種類存在する。例えばｎ１’＜ｎ２’とすると、ｎ２’＝ｎ１’＋１）は段階ｍ、種類ｎ、段階ｍ’から簡単な数列の演算により決定される。例えば、仮想生命体１の種類をｎ１’とすることで、仮想生命体１は仮想生命体（ｍ’，ｎ１’）に定まる。この場合、種類ｎ２’は仮想生命体２となる。
【００５３】
ステップＳ２１０から、ステップＳ２０１へ戻る。
【００５４】
ステップＳ２１１では、仮想生命体を仮想生命体２へ進化せるべく、段階を１だけインクリメントし、育成対象として仮想生命体２を設定する。仮想生命体２は、上で述べたように、仮想生命体（ｍ’，ｎ２’）である。ステップＳ２１１から、ステップＳ２０１へ戻る。
【００５５】
以上のフローが繰り返されることにより、仮想生命体は進化、退化を繰り返し、ユーザは自己の生体情報を使用して仮想生命体の育成を行うことができる。なお、上記は就寝中の生体情報を使用するフローであるので、生体情報からユーザが起床したことが確認できた場合には、例えば上記フローはステップＳ２０１でウエイト状態となる。この確認は、たとえばステップＳ２０５やステップＳ２０１などで行ってよい。
【００５６】
この仮想生命体の進化、退化、現状維持の変化は視覚的に捉えることができるので、ユーザは楽しみながら自己の健康状態に注意することができる。進化する点は同じであっても、進化後の仮想生命体を仮想生命体１と仮想生命体２とで若干優劣を付けることで、自己の健康状態により関心をもたせることが可能となる。この様に、仮想生命体の進化、退化、現状維持の変化をユーザが把握することで生体情報を間接的にユーザにフィードバックすることができる。
【００５７】
ステップＳ２０６、ステップＳ２０７、ステップＳ２０９における判断の仕方について図６を用いて説明する。なお、ステップＳ２０６、ステップＳ２０７、ステップＳ２０９における判断は一度に行ってもよく、その場合は各々対応して、ステップＳ２０１、ステップＳ２０８、ステップＳ２１０へ移行してよい。
【００５８】
図６は、どのような場合にキャラクタが進化、退化、現状維持の状態に変化するかの判断について説明する図である。
【００５９】
キャラクタの変化は、ＣＰＵ４がロジック回路８などを用いて統計的手法により求めた、入力生体情報の平均値および分散値を使用し、各々閾値と比較することで決定される。具体的には下記式により求められた変数ｚ’に基づいて変化する。この変数ｚ’は先述の状態変化パラメータである。ここでのサンプル値は先に定めたように呼吸情報のサンプル値である。なお、先に述べたように入力インタフェース部１に、生体情報として脳波、心電位、呼吸情報の３つが入力された場合には、この３つの間で重み付け等を行ってサンプル値を作成してもよい。
【００６０】
ｚ ＝（ｘ−Ｕ）／Ｖ [ ｘ：各１時間毎のサンプル値の平均値
Ｕ：スタート時からのサンプル値の平均値
Ｖ：スタート時からのサンプル値の分散値]
ｚ’＝ｚ−ｚ０ ［ｚ０はスタート時のｚ値］
本実施形態では、ｚ’は１時間毎に算出されるものとする。即ち、キャラクタの変化タイミングは時間単位である。そうすると、上記ｚ０は生体情報の計測開始時（スタート時）から１時間後のｚの値である。
【００６１】
同図のテーブルによると、スタート直後にキャラクタは段階１にあるので、段階１での進化に関するテーブルを参照する。ｚ’とｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２Ｈとで比較を行い、ｚ’がｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２Ｈ以上の時は、キャラクタが進化する。それ以外は現状維持である。なお、テーブル中のｖ（小文字）は、各１時間毎のサンプル値の分散値を表す。このｖと閾値ｖｔｈ１との比較結果に依存して、仮想生命体の進化後のキャラクタが２状態のうちの一方（テーブル中の段階２ａまたは２ｂ）に決定される。
【００６２】
キャラクタが段階２にある場合について説明する。段階２での進化・退化に関するテーブルを参照する。ｚ’とｔｈｒｅｓｈｏｌｄ３Ｈ、ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２Ｌとで各々比較を行い、ｚ’がｔｈｒｅｓｈｏｌｄ３Ｈ以上の時は、キャラクタが進化する。ｚ’がｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２Ｌ未満の時は、キャラクタが退化する。それ以外は現状維持である。なお、ｖと閾値ｖｔｈ２との比較結果に依存して、仮想生命体の進化後のキャラクタが２状態のうちの一方（テーブル中の段階３ａまたは３ｂ）に決定される。
【００６３】
以上のことから、キャラクタが段階Ｎにある場合は、段階Ｎでの進化・退化に関するテーブルを参照する。ｚ’とｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（Ｎ＋１）Ｈ、ｔｈｒｅｓｈｏｌｄＮＬとで各々比較を行い、ｚ’がｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（Ｎ＋１）Ｈ以上の時は、キャラクタが進化する。ｚ’がｔｈｒｅｓｈｏｌｄＮＬ未満の時は、キャラクタが退化する。それ以外は現状維持である。なお、ｖと閾値ｖｔｈＮとの比較結果に依存して、仮想生命体の進化後のキャラクタが２状態のうちの一方（テーブル中の段階ＮａまたはＮｂ）に決定される。
【００６４】
なお、上記ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２Ｈ、ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２Ｌなどのｚの各閾値間の関係は同図右に示すとおりである。また、上記ｖｔｈ１などの分散に関する閾値ｖｔｈαは、段階αにおけるｖの閾値を表す。
【００６５】
上述のｚの算出式により、例えば、生体情報が安定であるかどうかが、仮想生命体の進化、退化、現状維持間の変化に影響を与えることが把握できる。
【００６６】
図７を使用して、脳波、心電位、呼吸情報の各々における安定状態、不安定状態について説明する。これらの何れの生体情報においても、被測定生物、この場合、人間について、例えば、安定状態にあるべき波形の周期性（例えば、波形の繰り返し周期）の許容範囲が分かっている場合は、その安定状態にあるべき波形の周期性の範囲内に該当する生体情報が同図の上半分に記載したように安定状態であると判断される。また、安定状態にあるべき波形の周期性が分かっていない場合には、被測定生物が安静状態にあると判断された状態、即ち、所定時間中（例えば、１時間であるが、これに限られない）において、脳波、心電位、呼吸情報の各波形の自己相関値に急激な変化（例えば、±１０％であるが、これに限らない）がない状態でのこれらの波形の周期性を予め検出しておき、これを中心として、例えば、±３０％の範囲を安定状態の許容範囲とみなすことができる。
【００６７】
従って、例えば、呼吸については、同図の下半分に記載されているように、同図の上半分の記載と比べて、安定状態の許容範囲を越えて、振幅が大きく周期が短い状態にあるときは、不安定状態である。心電位については、同図の下半分に記載されているように、同図の上半分の記載と比べて、安定状態の許容範囲を越えて、周期が短い状態にある場合が安定でない状態である。脳波については、同図の下半分に記載されているような安定状態の許容範囲を越えて異なる場合は、人が眠っていない状態、即ち覚醒している状態なので、不安定状態である。
【００６８】
脳波、心電位、呼吸情報の各々における安定状態、不安定状態では、波形にその状態の特徴が表れるので、サンプル値の平均値、分散値に大きな影響を与える。よって、安定状態か不安定状態かということは、変数Ｚ’の決定に大きな影響を及ぼすので、図６での進化、退化の決定に大きく関わる。
【００６９】
このように、本発明により、人間の生体情報を使用して仮想生命体の育成を楽しむことができる。さらに、各種センサから取得した生体情報を計測して仮想生命体の育成を行い、その成長結果を通じてユーザに計測結果をフィードバックすることができる点、生体情報、ユーザの健康状態や睡眠状態を、前記生物の状態に対応した前記仮想生命体の姿を出力することで、前記生物の状態を視覚化でき、容易に把握できる形でユーザ自身にフィードバックすることができる点から、該仮想生命体の育成をより楽しむために、ユーザに対して健康への関心を深めることができ、健康への意識付けを高めることが期待できる。
【００７０】
上で述べてきた実施形態では、生物として人間を例として説明してきたが、生物は犬などのペットや動物であってもよい。なお、上記人間の例からこの場合の実施形態は容易に把握できるので、詳しい説明は省略する。一方、生物は植物であってもよい。この場合、センサ部は、植物の背丈や茎径などの成長に関する情報や、植物が発する何等かのバイブレーションを検出する。なお、上記人間の例から植物の場合の実施形態は容易に把握できるので、詳しい説明は省略する。
【００７１】
本実施の形態における仮想生命体の育成装置は、ハードウェア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩなどで実現できる。また、ソフトウェア的には、メモリにロードされた計測された生体情報を処理する手段を有した仮想生命体の育成機能のあるプログラムなどによって実現される。図１には、ハードウェアおよびソフトウェアによって実現される仮想生命体の育成装置の機能ブロックが示されている。ただし、これらの機能ブロックが、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、あるいは、それらの組合せ等、いろいろな形態で実現できることは言うまでもない。
【００７２】
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施の形態に係る仮想生命体育成装置のハード構成の概略図である。
【図２】実施の形態に係る仮想生命体育成装置の機能ブロック図である。
【図３】実施の形態に係る仮想生命体の進化、退化について説明する図である。
【図４】実施の形態に係る仮想生命体育成装置における動作フロー図である。
【図５】実施の形態に係る仮想生命体育成装置における動作フロー図である。
【図６】実施の形態に係る仮想生命体育成装置におけるキャラクタの状態（進化、退化、現状維持）の判断について説明する図である。
【図７】実施の形態に係る仮想生命体育成装置における生体情報が安定である場合、安定でない場合を説明する図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 入力インタフェース部
２ 生体情報フィルタ部
３ 生体情報格納ＲＡＭ
４ ＣＰＵ
６ ピクチャデータＲＯＭ
７ 条件格納ＲＯＭ
９ 出力インタフェース部
１００ 生体情報入力センサ
２００ シミュレーション部
３００ 出力部
５００ スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの入力情報に従い仮想生命体の育成のシミュレーションを行う仮想生命体の育成装置であって、
生物の生体情報を検出するセンサ部と、
該センサ部からの情報を前記入力情報として使用し、前記仮想生命体の育成をシミュレーションし、該育成された仮想生命体を視覚化する情報を出力する育成シミュレーション部と、
該仮想生命体を視覚化する情報を用い、仮想生命体を視覚化して出力する出力部とを有する、
ことを特徴とする仮想生命体の育成装置。
【請求項２】
前記センサ部は、前記生体情報を生体情報信号として出力し、
前記育成シミュレーション部は、該生体情報信号の時間軸方向に対する波形を分析し、該波形の、振幅、周波数、波形の各頂点間の期間のうちの少なくとも一つについて、平均値、分散値の一方または両方を求める統計的手法を用いて数値化して、該数値を処理パラメータとして出力する機能を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の仮想生命体の育成装置。
【請求項３】
前記育成シミュレーション部は、前記生物の状態を前記処理パラメータの値に応じて段階的に決定し、前記生物の状態に前記仮想生命体の育成過程の段階を対応させ、該仮想生命体の成長過程の段階に応じた前記仮想生命体の姿に関する視覚的な情報を出力する、
ことを特徴とする請求項２に記載の仮想生命体の育成装置。
【請求項４】
前記仮想生命体の成長過程の段階とは、前記仮想生命体の進化および退化ならびに前記仮想生命体の健康状態の変化のうちの少なくとも一つを含む仮想的な成長過程の段階である、
ことを特徴とする請求項３に記載の仮想生命体の育成装置。
【請求項５】
前記センサ部は、少なくとも、シート状静電容量センサ、圧電素子を用いた圧力センサのうちの一つからなる無拘束センサを有することを特徴とする請求項１ないし４に記載の仮想生命体の育成装置。
【請求項６】
前記生体情報は、少なくとも、心拍に関する情報、脈拍に関する情報、脳波に関する情報、呼吸に関する情報のうちの一つを含むことを特徴とする請求項１ないし５に記載の仮想生命体の育成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６に記載の仮想生命体の育成装置の機能を実現させるプログラム。
【請求項１】
外部からの入力情報に従い仮想生命体の育成のシミュレーションを行う仮想生命体の育成装置であって、
生物の生体情報を検出するセンサ部と、
該センサ部からの情報を前記入力情報として使用し、前記仮想生命体の育成をシミュレーションし、該育成された仮想生命体を視覚化する情報を出力する育成シミュレーション部と、
該仮想生命体を視覚化する情報を用い、仮想生命体を視覚化して出力する出力部とを有する、
ことを特徴とする仮想生命体の育成装置。
【請求項２】
前記センサ部は、前記生体情報を生体情報信号として出力し、
前記育成シミュレーション部は、該生体情報信号の時間軸方向に対する波形を分析し、該波形の、振幅、周波数、波形の各頂点間の期間のうちの少なくとも一つについて、平均値、分散値の一方または両方を求める統計的手法を用いて数値化して、該数値を処理パラメータとして出力する機能を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の仮想生命体の育成装置。
【請求項３】
前記育成シミュレーション部は、前記生物の状態を前記処理パラメータの値に応じて段階的に決定し、前記生物の状態に前記仮想生命体の育成過程の段階を対応させ、該仮想生命体の成長過程の段階に応じた前記仮想生命体の姿に関する視覚的な情報を出力する、
ことを特徴とする請求項２に記載の仮想生命体の育成装置。
【請求項４】
前記仮想生命体の成長過程の段階とは、前記仮想生命体の進化および退化ならびに前記仮想生命体の健康状態の変化のうちの少なくとも一つを含む仮想的な成長過程の段階である、
ことを特徴とする請求項３に記載の仮想生命体の育成装置。
【請求項５】
前記センサ部は、少なくとも、シート状静電容量センサ、圧電素子を用いた圧力センサのうちの一つからなる無拘束センサを有することを特徴とする請求項１ないし４に記載の仮想生命体の育成装置。
【請求項６】
前記生体情報は、少なくとも、心拍に関する情報、脈拍に関する情報、脳波に関する情報、呼吸に関する情報のうちの一つを含むことを特徴とする請求項１ないし５に記載の仮想生命体の育成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６に記載の仮想生命体の育成装置の機能を実現させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１１７６３９（Ｐ２００７−１１７６３９Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１７１９７（Ｐ２００５−３１７１９７）
【出願日】平成１７年１０月３１日（２００５．１０．３１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月３１日（２００５．１０．３１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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