JP7085082B2 - Brain activity measuring device and brain activity measuring system - Google Patents

Brain activity measuring device and brain activity measuring system Download PDF

Info

Publication number
JP7085082B2
JP7085082B2 JP2017192328A JP2017192328A JP7085082B2 JP 7085082 B2 JP7085082 B2 JP 7085082B2 JP 2017192328 A JP2017192328 A JP 2017192328A JP 2017192328 A JP2017192328 A JP 2017192328A JP 7085082 B2 JP7085082 B2 JP 7085082B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
support
brain activity
frame member
head
activity measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017192328A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019063290A (en
Inventor
雅也 鈴木
直也 熊谷
義雄 竹内
靖夫 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Optical Co Ltd
Original Assignee
Tokai Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokai Optical Co Ltd filed Critical Tokai Optical Co Ltd
Priority to JP2017192328A priority Critical patent/JP7085082B2/en
Publication of JP2019063290A publication Critical patent/JP2019063290A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7085082B2 publication Critical patent/JP7085082B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Description

本発明は脳活動を計測するために使用される脳活動計測装置及び脳活動計測システムに関するものである。 The present invention relates to a brain activity measuring device and a brain activity measuring system used for measuring brain activity.

脳活動の計測とその利用は、非侵襲の脳活動イメージング技術の発展に伴い盛んになってきている。非侵襲の脳活動イメージング計測方法としては、例えば機能的磁気共鳴画像法(Functional magnetic resonance imaging:fMRI)、脳磁計(Magnetoencephalograph:MEG)、機能的近赤外分光法(Functional near infrared spectroscopy:fNIRS)、脳波計(Electroencephalogram:EEG)等が現状における代表的(一般的)な手法である。
fMRIとMEGは大型装置であり、分析力は高いものの磁気シールドルーム等の特殊な実験室環境を必要とし、装置価格、装置維持価格も高価である。大型装置のため、一般的に被験者の頭部を大型装置の内部に静置固定して計測するため、計測時に被験者は頭部を一切動かさないことが求められる。測定時に、位置決めのマーカーを被験者に装着することがあるが、一般的に、このような装置では被験者の頭部に検出素子を直接装着しなくても計測できるものである。
fNIRSとEEGは、中型~小型装置であり、上記の大型装置ほどの分析はできないものの、特殊な実験室環境ではなく、通常の環境でも計測可能で携帯して持ち運ぶこともできる装置もあり、量産化、小型化、簡易化も見込めるため産業的に期待が大きい。また、ある程度被験者が動いても計測できるという特徴がある。これら装置は、大型装置のように装置内部に被験者の頭部を静置固定するのではなく、被験者の頭部に脳活動を検出するための素子を直接装着するものである。脳活動を検出するための素子を被験者の頭部に直接装着する際には、ヘッドキャップやヘッドセットにより装着されるのが一般的である。
近年、大型装置であるfMRI、MEGについても、小型化・簡易化の研究開発が進められており、中型~小型装置になった場合には、装置内部に被験者頭部を静置固定するのではなく、被験者に検出素子を直接装着する技術も必要となる。
被験者の頭部に脳活動を検出するための素子を直接装着する際には、検出素子(例えば電極や光受光部、光発光部)を頭皮に直接当接させる必要がある。例えば、EEGやfNIRSで検出素子を頭皮へ当接させる際には、頭皮への当接具合が強すぎても被験者が痛みを感じることとなり、弱すぎても計測時にノイズが増大してしまうこととなり、丁度よい圧力で検出素子が頭皮に当接するように当接具合を調整する必要がある。頭部形状は、年齢(例えば子供か大人か)、性別(男性、女性)、人種(例えば日本人か欧米人か)、身長、体型等でも大きく異なり、更に、同じ年齢、性別、人種でも個人差が大きく、後頭部が絶壁の形状であったり、卵型の形状であったりする違い等も考慮する必要がある。
学術研究の脳科学実験では、ヘッドキャップ等を用い、1つ1つの検出素子の当接具合を被験者に合わせて調整して装着をしているが、それは大きな手間になっている。そのため、特に産業用途において、あるいは学術研究においても、なるべく簡便な構造、かつ取扱いのしやすい構造の脳活動検出用の頭部装着装置が求められている。
Measurement and utilization of brain activity has become popular with the development of non-invasive brain activity imaging technology. Examples of non-invasive electroencephalographic imaging measurement methods include functional magnetic resonance imaging (fMRI), magnetoencephalograph (MEG), and functional near infrared spectroscopy (fNIRS). , Electroencephalogram (EEG), etc. are typical (general) methods at present.
Although fMRI and MEG are large-scale devices and have high analytical power, they require a special laboratory environment such as a magnetic shield room, and the device price and device maintenance price are also high. Since it is a large device, the subject's head is generally statically fixed inside the large device for measurement, so that the subject is required not to move the head at all during measurement. At the time of measurement, a positioning marker may be attached to the subject, but in general, such a device can measure without directly attaching a detection element to the subject's head.
fNIRS and EEG are medium-sized to small-sized devices, and although they cannot be analyzed as much as the above-mentioned large-sized devices, there are also devices that can be measured and carried in normal environments, not in special laboratory environments, and are mass-produced. There are great industrial expectations because it is expected to be smaller, smaller, and easier. It also has the characteristic that it can be measured even if the subject moves to some extent. These devices do not statically fix the subject's head inside the device as in a large device, but directly attach an element for detecting brain activity to the subject's head. When the element for detecting brain activity is directly attached to the head of the subject, it is generally attached by a head cap or a headset.
In recent years, research and development on miniaturization and simplification of large-sized devices such as fMRI and MEG have been promoted, and when it becomes a medium-sized to small-sized device, the subject's head may be statically fixed inside the device. However, a technique for directly attaching the detection element to the subject is also required.
When the element for detecting brain activity is directly attached to the head of the subject, it is necessary to bring the detection element (for example, an electrode, a light receiving part, a light emitting part) directly into contact with the scalp. For example, when the detection element is brought into contact with the scalp by EEG or fNIRS, the subject will feel pain if the contact with the scalp is too strong, and noise will increase during measurement if the contact is too weak. Therefore, it is necessary to adjust the contact condition so that the detection element comes into contact with the scalp at just the right pressure. The shape of the head differs greatly depending on age (for example, child or adult), gender (male, female), race (for example, Japanese or Westerner), height, body shape, etc., and also the same age, gender, race. However, there are large individual differences, and it is necessary to consider differences such as the shape of the back of the head being a cliff or the shape of an egg.
In brain science experiments in academic research, head caps and the like are used to adjust the contact condition of each detection element according to the subject and wear it, which is a great effort. Therefore, there is a demand for a head-mounted device for detecting brain activity, which has a structure that is as simple as possible and easy to handle, especially in industrial applications or in academic research.

特開2015-221144号公報JP-A-2015-22144

例えば、特許文献1に示すような脳活動検出用の頭部装着装置が存在する。特許文献1の技術は、略半円状の外殻と、電極を備える帯状体と、複数の第一の弾性体を有し、当該複数の第一の弾性体のうちの各一端を当該外殻の両端にそれぞれ接続することで、様々な人の頭部の形状にフィットさせるようにしている。この構成では、外殻と電極を備える帯状体を組み合わせる事により様々な人の頭部の形状にフィットさせるということを実現しているものであるが、外殻に対して帯状体の両端を接続するようにしているため、装置装着時に帯状体が下に垂れてしまい、手で持ち上げて直す必要があり、使いにくいという課題がある。また、帯状体の裏面にから電極コードが剥き出しになっている構造のため、耐久性と防水性に課題がある。また、外殻に対して帯状体の両端を接続するようにした構造であるため、帯状体の長さをある程度以上長く確保できないと、様々な人の頭部形状に追随することができず、また、装着時に直接外郭フレームに力が伝わるため、外郭フレームの変形を抑えるために外郭フレームを強固にする必要があることが想定され、装置設計の自由度が低いという課題がある。すなわち、装置としての実用性、取り扱いのしやすさ、及び装置設計上の自由度に課題がある。また、脳活動検出用の頭部装着装置において、簡便な構造、かつ取扱いのしやすい構造を両立して実現するという点において、従来技術には課題がある。 For example, there is a head-mounted device for detecting brain activity as shown in Patent Document 1. The technique of Patent Document 1 has a substantially semicircular outer shell, a band-shaped body having electrodes, and a plurality of first elastic bodies, and one end of each of the plurality of first elastic bodies is outside the outer shell. By connecting to both ends of the shell, it fits the shape of the heads of various people. In this configuration, it is realized that the outer shell and the band-shaped body having electrodes are combined to fit the shape of various human heads, but both ends of the band-shaped body are connected to the outer shell. Therefore, there is a problem that the band-shaped body hangs down when the device is attached, and it is necessary to lift it by hand to fix it, which makes it difficult to use. Further, since the electrode cord is exposed from the back surface of the strip-shaped body, there are problems in durability and waterproofness. In addition, since the structure is such that both ends of the band-shaped body are connected to the outer shell, if the length of the band-shaped body cannot be secured longer than a certain level, it cannot follow the head shapes of various people. Further, since the force is directly transmitted to the outer frame at the time of mounting, it is assumed that the outer frame needs to be strengthened in order to suppress the deformation of the outer frame, and there is a problem that the degree of freedom in device design is low. That is, there are problems in practicality as a device, ease of handling, and a degree of freedom in device design. Further, there is a problem in the prior art in that the head-mounted device for detecting brain activity realizes both a simple structure and a structure that is easy to handle.

上記課題を解決するために第1の手段では、脳活動計測装置において、頭部に装着されるフレーム部材と、前記フレーム部材の内側に配設され、前記フレーム部材側から自立して内方に向かって立ち上がる弾性を有する支持体と、前記支持体の頂上部に配置された頭部に当接させるための1又は複数の電極と、を有するようにした。
これによって、自立して内方に向かって立ち上がる支持体は重力で垂れることなく保持され、かつ弾性を有するため脳活動計測装置を装着した際に頭部の形状に応じて変形し、支持体の頂上部に配置された電極が丁度よい当て具合にて当接することとなる。そのため、このような脳活動計測装置は装着作業の上手下手や頭部の形状の相違にあまり左右されずに頭皮に電極を正確に当接させることができることとなり、結果として装着作業が容易となる。
In order to solve the above-mentioned problems, in the first means, in the brain activity measuring device, the frame member mounted on the head and the frame member are arranged inside the frame member, and the brain activity measuring device is self-supporting from the frame member side and inwardly. It had an elastic support that stood up toward it and one or more electrodes for contacting the head located at the top of the support.
As a result, the support that stands up independently and rises inward is held without dripping due to gravity, and because it has elasticity, it deforms according to the shape of the head when the brain activity measuring device is attached, and the support The electrodes placed on the top will come into contact with each other with just the right amount of contact. Therefore, such a brain activity measuring device can accurately abut the electrodes on the scalp without being influenced by the skill of the wearing work and the difference in the shape of the head, and as a result, the wearing work becomes easy. ..

ここに、「脳活動」は一般に外部から電流が流れることで発生する磁場や異なる位置での電位差(電圧差)、酸素化ヘモグロビン、脱酸素化へもグロビン等の吸光による近赤外線の光量差として計測できる生体活動である。
「フレーム部材」は人の頭部に装着するベースとなるものであって、素材や形状は限定されない。フレーム部材は頭部に装着するものであるので、頭部から容易に脱落しないような形状や機能を備えることがよい。例えば頭部を挟んだり、頭部に被さったりできることがよい。素材として例えば、プラスチック製でもゴム製でも木製でも金属製でもよい。
「支持体」はフレーム部材の内側に配設されるが、配設状態が内側であれば直接フレーム部材に固定されても別部材を介して固定されてもどちらでもよい。支持体は自立して内方に向かって立ち上がることができ、かつ弾性を有し、頂上部に電極が配置可能であれば素材や形状は限定されるものではない。支持体は頭部形状に追随する頭皮形状追随部としての役割を有する。「内方」とは脳活動計測装置を装着する際の頭部方向になる。また、電極の配線をするために内部に空洞があることがよいが、なくともよい。素材としては、自立してかつ弾性を有することが可能なもの、例えば、シリコーン、エラストマー、ポリウレタン、ポリエチレン、発泡性のスポンジ等の合成樹脂素材がよい。「自立」するとは、装置を手で持つなどして空中に浮かせた時、支持体が重力により変形しない、もしくは、変形量がごくわずかであることを意味する。これにより被験者に装置装着をする際に、支持体を装着者(被験者自身であることも含む)が保持したり、支持体が重力で垂れているのを持ち上げるなどの必要が無くなる。「弾性を有する」とは、外力を加えた際に反発性を有しながら変形し、変形後、元の形状に戻ろうとする性質を持つことである。弾性を有する支持体は、脳活動計測装置を装着した際に頭部の形状に応じて変形することになるが、頭部に装着後、頭皮への当接具合が自動的に調節されることとなり、電極の当たりが強ければ脳活動計測装置を頭皮から遠ざかる方向に力を伝え、電極の当たりが弱ければ、電極を頭皮に近づける方向に力を伝えることになる。これにより、支持体の頂上部に配置された電極が丁度よい当接具合にて当接することとなる。
「電極」は、例えば、脳の神経活動に伴う電流変化(電位差の変化)を計測する脳波計測用の電極や、脳活動に伴う電流の変化を磁場の変化として計測する脳磁界(脳磁場)計測用の電極(素子)や、脳活動に伴う脳の血流(酸素カヘモグロビン、脱酸素化ヘモグロビン量等)の変化を近赤外線の受光量の変化として計測する近赤外分光計測用のプローブ(受光プローブと発光プローブ)である。特に、脳活動を電位差(電圧差)として記録する場合(脳波計測)においては、例えばドライ電極であることが被験者への計測負担を減らすことができるため好ましい。また、ドライ電極の近傍には、例えばプリアンプを配置することが、計測ノイズを減少させることができることからよい。ドライ電極としては、表面を金や銀、銀/塩化銀でメッキまたはコートした金属電極、カーボン含有の導電性樹脂、導電性の有機素材を用いた樹脂電極等を用いることがよいが、素材や形状は限定されるものではない。電極は装着時に毛髪の影響を避けるため、ある程度の高さと面積を持った形状をしていることがよい。
「脳活動計測装置」は、脳活動検出用の「頭部装着装置」である。頭部装着装置には、差動アンプ等の回路を内蔵していてもよく、内蔵していなくてもよい。
Here, "brain activity" generally refers to the magnetic field generated by the flow of current from the outside, the potential difference (voltage difference) at different positions, oxygenated hemoglobin, and the difference in the amount of near-infrared light due to the absorption of globin for deoxidization. It is a biological activity that can be measured.
The "frame member" is a base to be attached to a human head, and the material and shape are not limited. Since the frame member is attached to the head, it is preferable to have a shape and a function so that the frame member does not easily fall off from the head. For example, it is good to be able to pinch the head or cover the head. The material may be, for example, plastic, rubber, wood, or metal.
The "support" is arranged inside the frame member, but it may be directly fixed to the frame member or fixed via another member as long as the arrangement state is inside. The material and shape of the support are not limited as long as the support can stand on its own and stand inward, has elasticity, and the electrodes can be placed on the top. The support has a role as a scalp shape follower that follows the head shape. "Inward" is the direction of the head when the brain activity measuring device is attached. Further, it is preferable that there is a cavity inside for wiring the electrodes, but it is not necessary. As the material, a material capable of being self-supporting and having elasticity, for example, a synthetic resin material such as silicone, elastomer, polyurethane, polyethylene, and foamable sponge is preferable. "Self-supporting" means that the support does not deform due to gravity or the amount of deformation is very small when the device is floated in the air by holding it by hand. As a result, when the device is attached to the subject, it is not necessary for the wearer (including the subject himself / herself) to hold the support, or to lift the support from hanging due to gravity. "Having elasticity" means that it deforms while having repulsion when an external force is applied, and after the deformation, it has a property of returning to its original shape. The elastic support will be deformed according to the shape of the head when the brain activity measuring device is attached, but after attaching it to the head, the degree of contact with the scalp is automatically adjusted. If the contact of the electrode is strong, the force is transmitted to the brain activity measuring device in the direction away from the scalp, and if the contact of the electrode is weak, the force is transmitted in the direction of bringing the electrode closer to the scalp. As a result, the electrodes arranged on the top of the support come into contact with each other with just the right contact condition.
The "electrode" is, for example, an electrode for measuring an electroencephalogram that measures a change in current (change in potential difference) associated with nerve activity in the brain, or a magnetoencephalogram (magnetoencephalogram) that measures a change in current associated with brain activity as a change in magnetic field. Electrodes (elements) for measurement and probes for near-infrared spectroscopic measurement that measure changes in brain blood flow (oxygen cahemoglobin, deoxidized hemoglobin amount, etc.) associated with brain activity as changes in the amount of near-infrared light received. (Light receiving probe and light emitting probe). In particular, in the case of recording brain activity as a potential difference (voltage difference) (electroencephalogram measurement), for example, a dry electrode is preferable because it can reduce the measurement burden on the subject. Further, it is preferable to arrange, for example, a preamplifier in the vicinity of the dry electrode because the measurement noise can be reduced. As the dry electrode, a metal electrode whose surface is plated or coated with gold, silver, or silver / silver chloride, a carbon-containing conductive resin, a resin electrode using a conductive organic material, or the like may be used. The shape is not limited. The electrode should have a shape with a certain height and area in order to avoid the influence of hair when it is attached.
The "brain activity measuring device" is a "head-mounted device" for detecting brain activity. The head-mounted device may or may not have a built-in circuit such as a differential amplifier.

また、第2の手段として、前記電極と前記支持体の間に頭部側に当接させる面を有する当接体が配設されているようにした。
また、第3の手段として、前記支持体には頭部側に当接させる面を有する当接体が形成されているようにした。
自立する支持体の頂上部にある電極は、通常、一定の面積と高さ(電極先端から支持体までの距離)を有する。脳活動計測装置を装着者(被験者自身である時も含む)が被験者に装着する時、被験者頭部からの電極への反力が電極の高さ方向に対して斜めや横方向(電極の倒れる方向)に伝わってしまうと、脳活動計測装置の装着時に支持体が折れ曲がり、電極が倒れてしまう可能性がある。このように構成することで、脳活動計測装置を頭部に装着する際に、電極を頭皮に当接させるのに伴って当接体の「面」が頭部側の頭皮や毛髪等で形成される「面」に接触することで、電極の倒れる方向へ大きな力がかかることを防ぐことができ、電極の倒れを防止できる。また、「当接体」は様々な方向から頭部側の頭皮や毛髪等で形成される「面」に接触して反力を分散させることとなり、装着作業途中で例えば電極の一部が強く頭皮に押し戻されることによる必要ではないような変形をしてしまうことが防止できる。「当接体」は電極倒れ防止部としての役割を持つとともに、支持体の変形量を適度に調整する。
装着者(作業者)がどのような方向からどのような向きで脳活動計測装置を頭部に装着するか不明であるため、当接体は必ずしも電極に近い位置だけに形成するものではない。例えば電極からかなり離れる支持体側面に当接体が形成されていてもよい。当接体は複数として存在してもよい。当接体の解釈は以下の説明でも同様である。「頭部側に当接させる面を有する」とあるのは、当接体のすべてが頭部側と当接しなければならないわけではなく、支持体の不要な変形を防止する機能を有する面を当接体が有していればよいことを意味している。
当接体は支持体と同じ素材であっても、異なる素材であってもどちらでもよい。いずれの素材であっても当接体と支持体とを2色成形等で一体的に成形することがよい。または、当接体をシート状として、支持体と電極との間や支持体と支持体の間に挟むことがよい。当接体の素材としては例えば、シリコーン、エラストマー、ポリウレタン、ポリエチレン等の合成樹脂素材がよい。成型条件や形状を変更することにより弾性を持たせたり、非伸縮性としたりすることができ、特に素材によって限定されるものではない。また、当接体の面積を大きくすることでより頭部に押しつけた際の反力を受ける領域を広くすることができる。
また、第4の手段として、前記当接体は前記支持体の外方に張り出しているようにした。
支持体の外方に張り出していることで、脳活動計測装置を頭部に装着する際に頭部側の頭皮や毛髪等に接触する機会が増えるため電極の倒れをより効率的に防止できる。
また、第5の手段として、前記当接体は前記フレーム部材には接していないようにした。
当接体がフレーム部材に接していると、当接体の動きが規制されてしまい、様々な頭部形状の被験者に対して電極を当接させることが困難になるためである。「接していない」とは当接体がフレーム部材に連結されていないことである。「フレーム部材に接していない」とは直接フレーム部材に接していないことはもちろん、支持体以外のフレーム部材に配設された部材等にも接していないことを意味する。
Further, as a second means, a contact body having a surface to be brought into contact with the head side is disposed between the electrode and the support.
Further, as a third means, the support body is formed with a contact body having a surface to be brought into contact with the head side.
The electrodes at the top of the self-supporting support usually have a certain area and height (distance from the tip of the electrode to the support). When the wearer (including the subject himself / herself) wears the brain activity measuring device on the subject, the reaction force from the subject's head to the electrode is diagonal or lateral to the height direction of the electrode (the electrode collapses). If it is transmitted in the direction), the support may bend when the brain activity measuring device is attached, and the electrodes may fall down. With this configuration, when the brain activity measuring device is attached to the head, the "face" of the abutting body is formed by the scalp, hair, etc. on the head side as the electrodes are brought into contact with the scalp. By coming into contact with the "surface" to be formed, it is possible to prevent a large force from being applied in the direction in which the electrode falls, and it is possible to prevent the electrode from falling. In addition, the "contact body" comes into contact with the "surface" formed by the scalp and hair on the head side from various directions to disperse the reaction force, and for example, a part of the electrode is strongly strengthened during the mounting work. It is possible to prevent unnecessary deformation due to being pushed back to the scalp. The "contact body" has a role as an electrode fall prevention portion and appropriately adjusts the amount of deformation of the support.
Since it is unknown from what direction the wearer (worker) wears the brain activity measuring device on the head, the abutting body is not necessarily formed only at a position close to the electrodes. For example, an abutting body may be formed on the side surface of the support that is considerably away from the electrodes. There may be a plurality of abutting bodies. The interpretation of the abutting body is the same in the following description. "Having a surface to abut on the head side" means that not all of the abutting bodies must abut on the head side, but a surface having a function of preventing unnecessary deformation of the support. It means that the abutting body only needs to have.
The abutting body may be made of the same material as the support or may be made of a different material. Regardless of the material, the abutting body and the support may be integrally molded by two-color molding or the like. Alternatively, the abutting body may be formed into a sheet and sandwiched between the support and the electrode or between the support and the support. As the material of the abutting body, for example, a synthetic resin material such as silicone, elastomer, polyurethane, or polyethylene is preferable. By changing the molding conditions and shape, it can be made elastic or non-stretchable, and is not particularly limited by the material. Further, by increasing the area of the abutting body, it is possible to widen the area that receives the reaction force when pressed against the head.
Further, as a fourth means, the abutting body is made to project outward from the support.
By projecting to the outside of the support, when the brain activity measuring device is attached to the head, the chances of contacting the scalp, hair, etc. on the head side increase, so that the electrodes can be prevented from collapsing more efficiently.
Further, as a fifth means, the contact body is not in contact with the frame member.
This is because when the abutting body is in contact with the frame member, the movement of the abutting body is restricted, and it becomes difficult to bring the electrodes into contact with subjects having various head shapes. "Not in contact" means that the abutting body is not connected to the frame member. "Not in contact with the frame member" means not only not in direct contact with the frame member, but also in contact with the member or the like arranged on the frame member other than the support.

また第6の手段として、前記当接体は伸縮しない素材で構成されているようにした。
これによって装着作業時に頭部側と接して、例えば当接体を介して押動されて支持体が変形するような力をけた際に、その力が逃げずに伝達されることとなるため、頭部側に様々な方向から接触した際の反力を他の支持体側に分散させることができる。当接体の素材としては例えば、ポリカーボネートやポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂素材がよい。当接体は支持体と別体でも一体に成形されてもよい。
また、第7の手段として、前記支持体の頂上部には複数の電極が配置されており、前記支持体は1つであるようにした。
つまり、電極は複数でもそれらは1つの支持体の頂上部にまとめて配置されることを確認的にクレームしたものである。このような構成であれば、電極毎に支持体を設ける必要がなく、作業性とコストの点で有利となる。また、複数の電極が支持体で連結されることになるため、装置装着時に電極が倒れにくくなる。
また、第8の手段として、前記支持体は複数であるようにした。
つまり、支持体は1つだけでもよく、二つ以上であってもよいことを確認的にクレームしたものである。支持体の素材や形状や配置位置や装着する電極の形状や重さ等種々の条件によっては複数の支持体で構成するほうが好適なことがあるためである。
Further, as a sixth means, the contact body is made of a material that does not expand and contract.
As a result, when a force that comes into contact with the head side during mounting work and is pushed through, for example, the abutting body to deform the support is applied, the force is transmitted without escaping. The reaction force when it comes into contact with the head side from various directions can be dispersed to the other support side. As the material of the contact body, for example, a synthetic resin material such as polycarbonate, polyethylene, or polypropylene is preferable. The abutting body may be formed separately from the support or integrally.
Further, as a seventh means, a plurality of electrodes are arranged on the top of the support, so that the support is one.
That is, it is a confirmatory claim that even if there are a plurality of electrodes, they are collectively arranged on the top of one support. With such a configuration, it is not necessary to provide a support for each electrode, which is advantageous in terms of workability and cost. Further, since a plurality of electrodes are connected by a support, the electrodes are less likely to fall when the device is mounted.
Further, as an eighth means, the number of the supports is increased to a plurality.
That is, it is a confirmation claim that the number of supports may be only one or two or more. This is because it may be preferable to configure a plurality of supports depending on various conditions such as the material and shape of the support, the arrangement position, the shape and weight of the electrode to be mounted, and the like.

また、第9の手段として、前記電極は前記支持体の頂上部に配置された状態で前記支持体の外周よりも内側に配置されているようにした。
これによって、電極の周囲の頂上部にスペースが生まれ、それが脳活動計測装置を装着する際に頭部側に当接する領域となり、その領域が頭部側の頭皮や毛髪等に様々な方向から接触して反力を分散させることとなり、装着作業途中で例えば電極の一部が強く頭皮に押し戻され支持体が必要以上に変形してしまうようなことが防止できる。
Further, as a ninth means, the electrodes are arranged inside the outer circumference of the support in a state of being arranged on the top of the support.
This creates a space at the top around the electrodes, which becomes the area that comes into contact with the head side when the brain activity measuring device is attached, and that area is applied to the scalp and hair on the head side from various directions. The reaction force is dispersed by contact with each other, and it is possible to prevent, for example, a part of the electrode from being strongly pushed back to the scalp and the support from being deformed more than necessary during the mounting work.

また、第10の手段として、前記電極は1つずつ1つの前記支持体の頂上部に配置されているようにした。
このような構成であると、支持体は個々の電極の頭部への当接状態に応じて個別に変形することができ、頭部形状によく応じた繊細な脳活動計測装置の装着が可能となる。また、フレーム部材の形状が機種によって異なる場合に電極の位置を機種毎に変更するような対応も、電極の位置や間隔を個別に変更することができるため対応しやすくなる。すなわち、この手段を用いれば支持体と電極の形状大きく変えなくても様々な電極配置や固定方法のヘッドセットを設計することができ、設計コスト、製造コストを抑えることができる。
また、第11の手段として、前記電極が1つだけ配置された1つの前記支持体は間隔を空けて一列に配置された配置列を形成するようにした。
電極が一列に配置された配置列を形成するような配置であると、広範囲の脳活動を計測でき、また、頭部形状が異なる被験者に装着した時に各電極を比較的同一の脳活動が反映される計測位置に装着できるためである。
Further, as a tenth means, the electrodes were arranged one by one on the top of the support.
With such a configuration, the support can be individually deformed according to the contact state of each electrode with the head, and a delicate brain activity measuring device suitable for the shape of the head can be attached. It becomes. Further, when the shape of the frame member differs depending on the model, it is easy to change the position of the electrode for each model because the position and spacing of the electrodes can be changed individually. That is, if this means is used, headsets with various electrode arrangements and fixing methods can be designed without significantly changing the shapes of the support and the electrodes, and the design cost and the manufacturing cost can be suppressed.
Further, as an eleventh means, one support in which only one electrode is arranged forms an arrangement row in which the support is arranged in a row at intervals.
If the electrodes are arranged in a row to form a row, a wide range of brain activity can be measured, and when the electrodes are attached to subjects with different head shapes, the relatively same brain activity is reflected in each electrode. This is because it can be mounted at the measurement position to be measured.

また、第12の手段として、複数の前記電極が1つだけ配置された1つの前記支持体は連結部材によって連結されているようにした。
脳活動計測装置を頭部に装着する際に、電極を頭皮に当接させるのに伴って支持体が反力によって押し戻されて変形することになるが、支持体が連結部材によって連結されているため単独で自立する場合に比べて相互に補完しあい、頭部側に様々な方向から接触した際の反力を分散させることができ、支持体が必要以上に変形をしてしまうことや装着動作の際に頭部に当たって不自然に変形してしまう等の不具合が防止できる。また、連結部材の面積を大きくすることでより頭部に押しつけた際の反力を受ける領域を広くすることができる。連結部材は複数の支持体を連結して上記の当接体と同様の機能を発揮させる部材である。
また、第13の手段として、前記連結部材は前記フレーム部材には接していないようにした。
連結部材がフレーム部材に接していると、動きが規制されてしまい、本来の支持体を変形させることで当接具合を調整するという目的に反することになるためである。「接していない」とは連結部材がフレーム部材に連結されている場合である。「フレーム部材に接していない」とは直接フレーム部材に接していないことはもちろん、支持体を除きフレーム部材に配設された部材等にも接していないことを意味する。
また、第14の手段として、前記連結部材は前記支持体と前記電極の間に挟まれて頭部側に当接させる面を有するようにした。
支持体と前記電極の間に配置させることで両者で連結部材を挟み込むだけで固定することができ、連結部材の装着作業が容易である。また、電極に近い位置で支持体の不要な変形を防止することとなるため、頭部側に押動された電極の先端方向が大きく向きを変えてしまうこともない。「頭部側に当接させる面を有する」とあるのは、連結部材のすべてが頭部側と当接しなければならないわけではなく、支持体の不要な変形を防止する機能を有する面を連結部材が有していればよいことを意味している。
また、第15の手段として、前記連結部材は前記支持体間に配置されて頭部側に当接させる面を有するようにした。
支持体の自由な位置に連結部材を配設して支持体の不要な変形を防止することとなるため、支持体の形状に応じた好適な位置で支持体の不要な変形を防止することができる。また、二色成形等を用いて一体的に成型することが可能となるため製造・組立コストを抑えることができる。
Further, as a twelfth means, one support in which only one of the plurality of electrodes is arranged is connected by a connecting member.
When the brain activity measuring device is attached to the head, the support is pushed back and deformed by the reaction force as the electrode is brought into contact with the scalp, but the support is connected by the connecting member. Therefore, compared to the case where they stand on their own, they complement each other and can disperse the reaction force when they come into contact with the head side from various directions, causing the support to deform more than necessary and the mounting operation. It is possible to prevent problems such as hitting the head and deforming unnaturally. Further, by increasing the area of the connecting member, it is possible to widen the area that receives the reaction force when pressed against the head. The connecting member is a member that connects a plurality of supports and exerts the same function as the above-mentioned abutting body.
Further, as a thirteenth means, the connecting member is not in contact with the frame member.
This is because if the connecting member is in contact with the frame member, the movement is restricted, which defeats the purpose of adjusting the contact condition by deforming the original support. "Not in contact" means that the connecting member is connected to the frame member. "Not in contact with the frame member" means that it is not in direct contact with the frame member, and of course, it is not in contact with the member or the like arranged on the frame member except for the support.
Further, as a fourteenth means, the connecting member is sandwiched between the support and the electrode so as to have a surface to be brought into contact with the head side.
By arranging it between the support and the electrode, it can be fixed only by sandwiching the connecting member between them, and the mounting work of the connecting member is easy. Further, since the support is prevented from being unnecessarily deformed at a position close to the electrode, the tip direction of the electrode pushed toward the head side does not change significantly. "Having a surface to be brought into contact with the head side" does not mean that all the connecting members must be in contact with the head side, and a surface having a function of preventing unnecessary deformation of the support is connected. It means that the member only needs to have it.
Further, as a fifteenth means, the connecting member is arranged between the supports and has a surface to be brought into contact with the head side.
Since the connecting member is arranged at a free position of the support to prevent unnecessary deformation of the support, it is possible to prevent unnecessary deformation of the support at a suitable position according to the shape of the support. can. Further, since it can be integrally molded by using two-color molding or the like, the manufacturing / assembling cost can be suppressed.

また、第16の手段として、前記連結部材は伸縮しない素材で構成されているようにした。
これによって装着作業時に頭部側と接触して、連結部材を介してある支持体が押動されて変形した際に他の支持体にその力が逃げずに伝達されることとなるため、頭部側に様々な方向から接触した際の反力を他の支持体側に分散させることができる。また、支持体間の位置の関係性を比較的維持できることとなるため、1つの支持体のみ倒れるということを防止できることになる。連結部材の素材としては例えば、ポリカーボネートやポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂素材がよい。素材については、伸縮しない素材であることが重要であり、素材の伸縮性は成形条件や形状により制御することができるため、素材によって限定されるものではない。
また、第17の手段として、前記支持体は内部が空洞化しているようにした。
内部が空洞化することによって電極用の配線を外から見えないように空洞内に配設することができるため、配線が損傷しにくくなる。また、脳活動計測装置の装着時に装用者(被験者)が不用意に配線に接触して断線等の不具合を起こすことがなくなる。また、支持体を防水素材で構成すれば水にも強くなる。更に、このような形状により、支持体の強度と弾性を両立することができるようになり、支持体を弾性を持たせつつ自立させることができることとなる。このとき、支持体の外部が一繋ぎとなっていることが支持体の弾性と自立を両立するためによい。
また、第18の手段として、前記フレーム部材は馬蹄形状をなし、左右の脚部は内外に揺動するようにした。
脳活動計測装置の装着時にフレーム部材に左右の脚部を外方に撓ませて頭部に配置し、脚部を原位置に復帰させることで頭部を挟んで装着させるような態様が可能となる。本手段は、装置装着時の反力を支持体により逃がせることにより、フレーム部材に強固な素材を使う必要が生じないことから実現できるものである。
Further, as the 16th means, the connecting member is made of a material that does not expand and contract.
As a result, when the support comes into contact with the head side during the mounting work and the support is pushed and deformed via the connecting member, the force is transmitted to the other support without escaping. The reaction force when contacting the portion side from various directions can be dispersed to the other support side. Further, since the positional relationship between the supports can be relatively maintained, it is possible to prevent only one support from collapsing. As the material of the connecting member, for example, a synthetic resin material such as polycarbonate, polyethylene, or polypropylene is preferable. As for the material, it is important that the material does not expand and contract, and the elasticity of the material can be controlled by the molding conditions and the shape, so that the material is not limited by the material.
Further, as a 17th means, the support is made hollow inside.
Since the inside is hollowed out, the wiring for the electrodes can be arranged in the cavity so as not to be seen from the outside, so that the wiring is less likely to be damaged. Further, when the brain activity measuring device is attached, the wearer (subject) does not carelessly come into contact with the wiring and cause a problem such as disconnection. Also, if the support is made of a waterproof material, it will be resistant to water. Further, such a shape makes it possible to achieve both strength and elasticity of the support, and the support can be made to stand on its own while having elasticity. At this time, it is preferable that the outside of the support is connected in order to achieve both elasticity and independence of the support.
Further, as an eighteenth means, the frame member has a horseshoe shape, and the left and right legs swing inward and outward.
When the brain activity measuring device is attached, the left and right legs are flexed outward on the frame member and placed on the head, and the legs are returned to the original position so that the head can be sandwiched and attached. Become. This means can be realized because it is not necessary to use a strong material for the frame member by releasing the reaction force at the time of mounting the device by the support.

また、第19の手段として、前複数の前記電極はその配置状態において間隔を空けて一列に配置された電極配置列を形成するようにした。
電極が一列に配置された電極配置列を形成するような配置であると、脳活動を計測する広範囲をカバーでき、また、頭部形状が異なる被験者に装着した時に各電極を比較的同一の脳活動が反映される計測位置に装着できるためである。
また、第20の手段として、前記電極配置列は前記フレーム部材の長手方向に沿って配置されているようにした。
このような構成であると、フレーム部材に沿って電極を配置できるケースが多くなり、ランダムな配置の場合に比べて、被験者頭部への装置装着時の反力が支持体からフレーム部材に分散しやすくなるためである。また、フレーム部材をコンパクトにすることができるためである。
また、第21の手段として、前記電極配置列は列の端寄り部分が傾いて立ち上がり、列の中央方向を向いているようにした。
これによって様々な異なる頭部の形状に追随させやすくなる。様々な頭部形状に追随させる場合、頭部形状が大きく扁平な形状と、頭部形状が小さく湾曲した形状の主として2つの異なる方向性の頭部形状に対応することが必要になる。その他の頭部形状は、この2つの頭部形状の間の形状となるためである。本手段によれば、頭部形状が大きく扁平な形状に対しては、電極配置列の端の電極が後ろに下がることで一直線に並んだ電極位置になり、頭部形状が大きく扁平な形状に対して無理なく当接することができる。また、頭部形状が小さく湾曲した形状に対しては、電極配置列の中央部分が大きく押し返されて湾曲した形状となり、頭部形状が小さく湾曲した形状に沿うことができることとなる。以上より、どのような頭部形状に対しても、小さな電極の移動距離で電極を当接させることができることとなる。
Further, as a nineteenth means, the preceding plurality of electrodes are arranged to form an electrode arrangement row arranged in a row at intervals in the arrangement state.
If the electrodes are arranged to form a row of electrodes, it is possible to cover a wide range for measuring brain activity, and when the electrodes are attached to subjects with different head shapes, the electrodes are relatively the same brain. This is because it can be installed at the measurement position where the activity is reflected.
Further, as a twentieth means, the electrode arrangement rows are arranged along the longitudinal direction of the frame member.
With such a configuration, there are many cases where the electrodes can be arranged along the frame member, and the reaction force when the device is attached to the subject's head is dispersed from the support to the frame member as compared with the case of random arrangement. This is because it is easier to do. This is also because the frame member can be made compact.
Further, as a 21st means, the electrode arrangement row is set so that the portion near the end of the row rises at an angle and faces toward the center of the row.
This makes it easier to follow a variety of different head shapes. When following various head shapes, it is necessary to correspond mainly to two different directional head shapes, that is, a flat shape with a large head shape and a curved shape with a small head shape. This is because the other head shapes are shapes between these two head shapes. According to this means, for a flat shape with a large head shape, the electrodes at the end of the electrode arrangement row are lowered to the back so that the electrode positions are aligned in a straight line, and the head shape is large and flat. On the other hand, it is possible to make contact without difficulty. Further, for a shape in which the head shape is small and curved, the central portion of the electrode arrangement row is largely pushed back to form a curved shape, and the head shape can follow the small curved shape. From the above, it is possible to bring the electrodes into contact with any head shape with a small moving distance of the electrodes.

また、第22の手段として、前記支持体が変形する際の可動範囲は、前記電極配置列の中央においては25~35mmであり、前記配置列の端においては5~15mmであるようにした。
このような可動範囲であると頭部に装着する際の脳活動計測装置の支持体の変形量としては妥当なものとなり、様々な頭部形状の被験者に対して無理なく装着できることとなる。また、電極配置列の端と中央それぞれについて、支持体の弾性と自立を両立することができる。
また、第23の手段として、前記フレーム部材の内部には電気的な構成が内蔵されているようにした。
電気的な構成とは具体的には例えばプリアンプ、差動アンプ、電池、通信回路等である。これらを選択的に含むことがよく、これら以外の電気的な部材を含んでいてもよい。これらをフレーム部材の内部に内蔵させることによって容易にアクセスできなくなるため、これらへの接触が原因となる不具合が生じにくい。また、外観的にもこれらがフレーム部材の外側に露出するよりもシンプルでデザイン的にも優れる。また、本出願の構成では装置装着時に支持体で反力を逃がすことでフレーム部材へ過度の力が伝わらないため、フレーム部材の内部に電気的な構成を内蔵したとしても、装置装着が原因の電気的な構成の不具合を防止することができる。ここで、プリアンプは各電極の近くに設置されていることが好ましい。
また、第24の手段として、前記フレーム部材の脚部は、第2のフレーム部材の脚部と連結されており、前記第2のフレーム部材の内方は弾性を備えたシート状支持体を有し、前記シート状支持体に電極が保持されているようにした。
つまり、第2のフレーム部材は「内方に向かって立ち上がる支持体」ではなく立ち上がらない扁平なシート状の支持体に電極が配設されている構造である。具体的には例えば第1の実施の形態の脳活動計測装置のような形態が相当する。このような頭部の離れた二箇所に電極を配置する際には、第2のフレーム部材側を後から頭部に当接させるようにする。先に頭部に当接させた「内方に向かって立ち上がる支持体」は、その支持体の弾性による反力が装着と逆方向に発生することになるが、第2のフレーム部材の支持体をシート状とすることで、「内方に向かって立ち上がる支持体」による反力を相殺することができ、電極の頭皮への当接具合をソフトにすることができるようになる。
また、第25の手段として、前記シート状支持体の電極保持部周辺には、スリットが設けられていることを特徴とするようにした。
シート状支持体はそれ自体が弾性を備えているため外力に対して撓み性を有するが、電極の周囲にスリットを有することで個々の電極が更にシート状支持体に対して揺動することを許容することとなり、頭部形状に対する追随性が向上する。スリットはシート状支持体に切れ込み等で透孔として形成してもよく、透孔とならずにスリットに沿って膨出した袋部を有するようにスリットを形成するようにしてもよい。
Further, as a 22nd means, the movable range when the support is deformed is 25 to 35 mm at the center of the electrode arrangement row and 5 to 15 mm at the end of the arrangement row.
With such a movable range, the amount of deformation of the support of the brain activity measuring device when worn on the head is appropriate, and the subject can be comfortably worn on subjects having various head shapes. In addition, the elasticity and independence of the support can be achieved at the ends and the center of the electrode arrangement row.
Further, as a 23rd means, an electric configuration is built in the frame member.
Specifically, the electrical configuration is, for example, a preamplifier, a differential amplifier, a battery, a communication circuit, or the like. These may be selectively included, and electrical members other than these may be included. By incorporating them inside the frame member, they cannot be easily accessed, so that problems caused by contact with them are unlikely to occur. In addition, it is simpler in appearance and superior in design to those exposed on the outside of the frame member. Further, in the configuration of the present application, an excessive force is not transmitted to the frame member by releasing the reaction force by the support when the device is mounted. Therefore, even if the electrical configuration is built in the frame member, the device mounting is the cause. It is possible to prevent defects in the electrical configuration. Here, it is preferable that the preamplifier is installed near each electrode.
Further, as a 24th means, the legs of the frame member are connected to the legs of the second frame member, and the inside of the second frame member has a sheet-like support having elasticity. Then, the electrode was held on the sheet-shaped support.
That is, the second frame member is not a "support that rises inward" but has a structure in which electrodes are arranged on a flat sheet-like support that does not stand up. Specifically, for example, a form such as the brain activity measuring device of the first embodiment corresponds to. When arranging the electrodes at two places where the heads are separated from each other, the second frame member side is brought into contact with the head later. In the "support that stands up inward" that was brought into contact with the head first, the reaction force due to the elasticity of the support is generated in the opposite direction to the mounting, but the support of the second frame member By forming the sheet into a sheet shape, the reaction force due to the "support that rises inward" can be offset, and the degree of contact of the electrode with the scalp can be softened.
Further, as a 25th means, a slit is provided around the electrode holding portion of the sheet-shaped support.
Since the sheet-like support itself has elasticity, it has flexibility against external force, but by having a slit around the electrodes, each electrode can further swing with respect to the sheet-like support. It will be tolerated, and the followability to the head shape will be improved. The slit may be formed as a through hole in the sheet-shaped support by a notch or the like, or the slit may be formed so as to have a bag portion bulging along the slit without forming a through hole.

また、第26の手段として、脳活動を計測する脳活動計測システムであって、第1~第25のいずれかの手段の脳活動計測装置によって得られた脳活動信号に基づいて脳活動を計測するようにした。
また、第27の手段として、脳活動を計測する脳活動計測システムであって、第1~第25のいずれかの手段の脳活動計測装置によって得られた脳波信号に基づいて脳活動を計測するようにした。
これらのようにすることで、装用者(被験者)に電極を装着する手間を低減することができ、計測準備時間を短縮した脳活動計測システムを提供することができる。「脳活動計測システム」とは、例えば「頭部装着装置」、頭部装着装置に内蔵(または外部接続)されている回路部、回路部から無線や有線通信を通じて脳活動データを記録する記録デバイス(コンピュータやタブレット、携帯電話等)、デバイス内部にて脳活動データを記録する記録ソフトウエア、脳活動データを解析する脳活動解析ソフトウエアを含むことがよい。また、外部刺激と計測データの時間的同期を得るため、例えば外部から刺激に伴うトリガー信号送信、頭部装着装置に内蔵(または外部接続)されている回路部、または記録デバイスにてトリガー信号受信を「脳活動計測システム」に含むことがよい。「脳活動」としては、例えば脳波(EEG)や脳血流(fNIRS)を計測することがよく、特に本発明はドライ電極を用いた脳活動計測システムに適用することができる。
上述した第1~第27の手段の各発明は、任意に組み合わせることができる。特に、第1の手段の構成を備えて、第2~第27の手段の各発明の少なくともいずれか1つの構成と組み合わせを備えると良い。第1~第27の手段の各発明の任意の構成要素を抽出し、他の構成要素と組み合わせてもよい。
Further, as the 26th means, it is a brain activity measuring system for measuring brain activity, and measures brain activity based on a brain activity signal obtained by a brain activity measuring device of any of the first to 25th means. I tried to do it.
Further, as the 27th means, it is a brain activity measuring system for measuring brain activity, and measures brain activity based on a brain wave signal obtained by a brain activity measuring device of any of the first to 25th means. I did it.
By doing so, it is possible to reduce the time and effort required to attach the electrodes to the wearer (subject), and it is possible to provide a brain activity measurement system in which the measurement preparation time is shortened. The "brain activity measurement system" is, for example, a "head-mounted device", a circuit unit built in (or externally connected to) the head-mounted device, and a recording device that records brain activity data from the circuit unit via wireless or wired communication. (Computer, tablet, mobile phone, etc.), recording software that records brain activity data inside the device, and brain activity analysis software that analyzes brain activity data may be included. In addition, in order to obtain time synchronization between the external stimulus and the measurement data, for example, the trigger signal is transmitted from the outside, the circuit unit built in (or externally connected to) the head-mounted device, or the recording device receives the trigger signal. Should be included in the "brain activity measurement system". As the "brain activity", for example, electroencephalogram (EEG) and cerebral blood flow (fNIRS) are often measured, and in particular, the present invention can be applied to a brain activity measurement system using a dry electrode.
The inventions of the first to 27th means described above can be arbitrarily combined. In particular, it is preferable to include the configuration of the first means and to include at least one configuration and combination of each invention of the second to 27th means. Any component of each invention of the first to 27th means may be extracted and combined with other components.

上記発明では、装着作業の上手下手や頭部の形状の相違にあまり左右されずに頭皮に電極を正確に、すなわち、丁度よい当て具合にて当接させることができることとなる。また、脳活動検出用の頭部装着装置において、簡便な構造、かつ取扱いのしやすい構造を両立して提供することができる。このことにより、コスト上のメリットが得られることとなる。 In the above invention, the electrodes can be brought into contact with the scalp accurately, that is, with just the right amount of contact, regardless of the skill of the wearing work and the difference in the shape of the head. Further, in the head-mounted device for detecting brain activity, it is possible to provide both a simple structure and a structure that is easy to handle. As a result, a cost advantage can be obtained.

第1の実施の形態のヘッドセットの(a)は第2のフレーム体側から見た斜視図、(b)は第1のフレーム体側から見た斜視図。(A) of the headset of the first embodiment is a perspective view seen from the side of the second frame body, and (b) is the perspective view seen from the side of the first frame body. 第1の実施の形態において第1のフレーム体側の内部構造を模式的に説明する説明図。The explanatory view schematically explaining the internal structure of the 1st frame body side in 1st Embodiment. 第1の実施の形態において(a)は第2のフレーム体側の電極を取り付ける直前、(b)及び(c)は電極の取り付け後の状態を説明する説明図。In the first embodiment, (a) is an explanatory diagram illustrating a state immediately before mounting the electrode on the second frame body side, and (b) and (c) after mounting the electrode. 第1の実施の形態のヘッドセットの使用状態を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the use state of the headset of 1st Embodiment. 第2の実施の形態のヘッドバンドの(a)は平面図、(b)は斜視図。(A) is a plan view and (b) is a perspective view of the headband of the second embodiment. 第2の実施の形態のヘッドバンドの使用状態を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the use state of the headband of the 2nd Embodiment. 第3の実施の形態のヘッドバンドの(a)は平面図、(b)は斜視図。(A) is a plan view and (b) is a perspective view of the headband of the third embodiment. 第4の実施の形態のヘッドバンドの(a)は平面図、(b)は斜視図。(A) is a plan view and (b) is a perspective view of the headband of the fourth embodiment.

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面に基づいて説明する。
(第1の実施の形態)
第1の実施の形態に示すのはドライ電極である電極15よりなる脳波計測システムである。
図1~図3に示すように、第1の実施の形態の脳活動計測装置としてのヘッドセット1は内部が中空に構成された全体として外側に凸となるように湾曲された第1のフレーム体2と第2のフレーム体3の2つのメインのフレーム体によって外形が構成されている。第1のフレーム体2と第2のフレーム体3はプラスチック材料、具体的にはここでは一例としてポリウレタン素材から構成されている。第1のフレーム体2及び第2のフレーム体3は共に硬質で非弾性であるが全体として若干の撓み性を有している。
まず、第1のフレーム体2側の構成について説明する。
第1のフレーム体2は外観が馬蹄形状に構成されている。第1のフレーム体2の長手方向に沿った断面形状では外周が凸となり、内周は内に凹となる。
第1のフレーム体2は馬蹄形状の中央寄り部分2Aが上下幅が幅広に構成され、中央寄り部分2Aに対して両端寄り部分2Bは上下幅が幅狭に構成されている。図2に示すように、中央寄り部分2Aには後述するコネクタ5によって覆われる開口部6が形成されている。両端寄り部分2Bは中央寄り部分2Aを基部として内外に揺動可能な撓み性を備えている。両端寄り部分2Bを外方に拡開させると内部エネルギーとして付勢力が発生し、その付勢力によって拘束が解放された両端寄り部分2Bは自動的に原位置に復帰する。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
The first embodiment shows an electroencephalogram measurement system including an electrode 15 which is a dry electrode.
As shown in FIGS. 1 to 3, the headset 1 as the brain activity measuring device of the first embodiment is a first frame having a hollow inside and curved so as to be convex outward as a whole. The outer shape is composed of two main frame bodies, a body 2 and a second frame body 3. The first frame body 2 and the second frame body 3 are made of a plastic material, specifically, here, as an example, a polyurethane material. Both the first frame body 2 and the second frame body 3 are hard and inelastic, but have some flexibility as a whole.
First, the configuration of the first frame body 2 side will be described.
The appearance of the first frame body 2 is configured to be horseshoe-shaped. In the cross-sectional shape of the first frame body 2 along the longitudinal direction, the outer circumference is convex and the inner circumference is concave inward.
In the first frame body 2, the horseshoe-shaped portion 2A near the center has a wide vertical width, and the portion 2B near both ends has a narrow vertical width with respect to the central portion 2A. As shown in FIG. 2, an opening 6 covered by a connector 5, which will be described later, is formed in the central portion 2A. The portions 2B near both ends have flexibility that allows them to swing in and out with the portion 2A near the center as a base. When the portion 2B near both ends is expanded outward, an urging force is generated as internal energy, and the portion 2B near both ends whose restraint is released by the urging force automatically returns to the original position.

第1のフレーム体2の中央寄り部分2Aの内面にはコネクタ5が配設されている。図1(a)及び図2に示すように、コネクタ5は第1のフレーム体2の中央寄り部分2Aの凹状の内面形状に対応する凸形状の外面を有する三日月形状の外観となる第1のフレーム体2に附属するサブのフレーム体である。コネクタ5は第1のフレーム体2と同じ材質であり硬質体である。コネクタ5には第1のフレーム体2の開口部6に対応する開口部7が形成されている。開口部7周縁には複数の係止用爪8が形成されている。図2に示すように、第1のフレーム体2の開口部6内に進出したコネクタ5の係止用爪8が開口部6の縁に係合されており、この作用によってコネクタ5は第1のフレーム体2の内面に固着される。コネクタ5は係止用爪8の係脱によって第1のフレーム体2に対して着脱可能とされている。コネクタ5内には差動アンプ10、通信回路11及び蓄電池12が収容されている。これら電気的な構成の詳細は後述する。
コネクタ5の内面(前面)には支持体としての1つのクッション体13が接着剤によって固着されている。クッション体13の固着手段としては、必ずしも接着剤に拠らなくてもよく、例えばコネクタ部5の開口部7と係止用爪8と同様の連結構造により固着したり、ネジで固着したりするようにしてもよい。クッション体13はコネクタ5を介してヘッドセット1の内面に配置されている。クッション体13はシリコーン製の袋状の中空体である。クッション体13は袋状の中空体を開口部側をコネクタ5の内面の湾曲面に沿って固定し自立させた弾性体である。クッション体13は全体としては一定の幅を持った横長の壁状の外観を呈している。クッション体13はコネクタ5の内面の湾曲面に沿った逆の湾曲面で接する直線部の長いサーキット形状の外郭を有する底部13aと、底部13aの全周囲から立ち上がる壁部13bと、壁部13b上部を塞ぐ頂上部13cとによって構成されている。頂上部13cは中央寄り領域が湾曲した第1のフレーム体2に対して弦方向となる横方向に平らに延びて構成された第1の面13Aとされ、左右両側の第2の面13Bは内側を面が向くように面13Aに対して傾斜状に構成されている。図2に示すように、クッション体13内の頂上部13cの裏面位置にはプリアンプ14が配設されている。プリアンプ14はドーナツ状の扁平体の外形とされ、中央の透孔内周には雌ネジ14aが形成されている。プリアンプ14の電気的な構成の詳細は後述する。
A connector 5 is arranged on the inner surface of the central portion 2A of the first frame body 2. As shown in FIGS. 1A and 2, the connector 5 has a crescent-shaped appearance having a convex outer surface corresponding to the concave inner surface shape of the central portion 2A of the first frame body 2. It is a sub-frame body attached to the frame body 2. The connector 5 is made of the same material as the first frame body 2 and is a hard body. The connector 5 is formed with an opening 7 corresponding to the opening 6 of the first frame body 2. A plurality of locking claws 8 are formed on the peripheral edge of the opening 7. As shown in FIG. 2, the locking claw 8 of the connector 5 that has advanced into the opening 6 of the first frame body 2 is engaged with the edge of the opening 6, and this action causes the connector 5 to become the first. It is fixed to the inner surface of the frame body 2. The connector 5 can be attached to and detached from the first frame body 2 by engaging and disengaging the locking claws 8. A differential amplifier 10, a communication circuit 11, and a storage battery 12 are housed in the connector 5. Details of these electrical configurations will be described later.
One cushion body 13 as a support is fixed to the inner surface (front surface) of the connector 5 by an adhesive. The means for fixing the cushion body 13 does not necessarily have to rely on an adhesive, and for example, the cushion body 13 may be fixed by a connecting structure similar to that of the opening 7 of the connector portion 5 and the locking claw 8, or may be fixed by a screw. You may do so. The cushion body 13 is arranged on the inner surface of the headset 1 via the connector 5. The cushion body 13 is a bag-shaped hollow body made of silicone. The cushion body 13 is an elastic body in which a bag-shaped hollow body is fixed on the opening side along the curved surface of the inner surface of the connector 5 to stand on its own. The cushion body 13 has a horizontally long wall-like appearance having a certain width as a whole. The cushion body 13 has a bottom portion 13a having a long circuit-shaped outer shell having a straight portion in contact with the opposite curved surface along the curved surface of the inner surface of the connector 5, a wall portion 13b rising from the entire circumference of the bottom portion 13a, and an upper portion of the wall portion 13b. It is composed of a top 13c that closes the top. The top portion 13c is a first surface 13A configured to extend flat in the lateral direction in the chord direction with respect to the first frame body 2 having a curved central region, and the second surfaces 13B on both the left and right sides are It is configured to be inclined with respect to the surface 13A so that the surface faces the inside. As shown in FIG. 2, the preamplifier 14 is arranged at the back surface position of the top 13c in the cushion body 13. The preamplifier 14 has a donut-shaped flat body outer shape, and a female screw 14a is formed on the inner circumference of the central through hole. Details of the electrical configuration of the preamplifier 14 will be described later.

図1、図2及び図4に示すように、クッション体13の頂上部13cには一枚の連結シート16を介して複数の電極15が配設されている。より具体的には本実施の形態1では5つの電極15がクッション体13内の頂上部13cに頂上部13cの長手方向に沿って連結シート16上に一直線状に配置されている。
当接体としての連結シート16は非伸縮性かつ可撓性のあるプラスチック材料、具体的にはここでは一例としてポリカーボネート素材から構成されている。連結シート16はクッション体13の頂上部13cの第1の面13Aと面13Bの形状に沿って屈曲形成されるとともに、頂上部13cの長手方向に沿って頂上部13cを完全にカバーする長尺のシート体である。連結シート16は頂上部13cの第1の面13Aと面13Bに密着させられている。連結シート16はクッション体13の頂上部13cから若干はみ出すようなクッション体13の外周形状の相似形状(つまり、直線部の長いサーキット形状の外郭を有する形状)とされ、配設状態で周囲の第1のフレーム体2やその他の部分に接することはない。本実施の形態では連結シート16の横幅は170mmとされている。また、配設状態で連結シート16の周縁は頂上部13cの縁(つまり、壁部13bの面)から7mmはみ出ている。ここで、連結シート16の周縁がはみ出す量は、あまりに少なくても当接体としての働きが低下することになり、大きすぎても取り扱いがしにくくなってしまうため5~15mm程度が適当である。
電極15は円板状の本体17と接地部としての複数の(本実施の形態1では12本の)突起部18と、本体17中心から下方に突出する横断面円形形状の支持軸19から構成されている。突起部18は本体17の前面外周寄りに等間隔で立設されている。支持軸19外周には雄ネジ19aが形成されている。電極15の本体17の径は13mmとされ、連結シート16の横幅の方が広いため電極15の本体17の周囲には連結シート16の周縁まで連結シート16のシート面が露出しており、ヘッドセット1装着時に頭髪等を収容できる領域が電極15周囲にも形成されることとなる。
中央の3つの電極15は連結シート16を介して第1の面13A上に配置され、左右の2つの電極15は連結シート16を介して第2の面13B上に配置されている。そのため、図示されるように中央の3つの電極15に対して左右の2つの電極15は第2の面13Bの傾斜角度によって内側を向くように配置され、中央の3つの電極15の突起部18の延長線に対して左右の2つの電極15の突起部18の延長線は交差するような位置関係となる。これにより、頭部形状が大きく後頭部が扁平ないわゆる絶壁形状の被験者に対しても、また、頭部形状が小さく後頭部が卵型形状の被験者に対してもヘッドセット1は無理なく装着し、電極15を被験者の頭皮に当接することができる。
電極15はプリアンプ14と協働してクッション体13に対して固定されている。すなわち、図2に示すように電極15の支持軸19はクッション体13の頂上部13cに形成された透孔20からクッション体13内に挿入され、支持軸19の雄ネジ19aとプリアンプ14の透孔内周の雌ネジ14aとが螺合することでクッション体13内の頂上部13cに固定される。一方、プリアンプ14もこのように電極15によって頂上部13cの裏面に吊り下げ状に固定される。
連結シート16には電極15の支持軸19の位置に対応した透孔21が形成されている。透孔21の位置はクッション体13に形成された透孔20と一致する。電極15の支持軸19が透孔20、21に挿通され、上記のように電極15の固定とともに電極15とクッション体13に挟まれて固定されている。
As shown in FIGS. 1, 2 and 4, a plurality of electrodes 15 are arranged on the top 13c of the cushion body 13 via one connecting sheet 16. More specifically, in the first embodiment, the five electrodes 15 are linearly arranged on the connecting sheet 16 on the top 13c in the cushion body 13 along the longitudinal direction of the top 13c.
The connecting sheet 16 as the abutting body is made of a non-stretchable and flexible plastic material, specifically, here, as an example, a polycarbonate material. The connecting sheet 16 is formed to be bent along the shapes of the first surface 13A and the surface 13B of the top 13c of the cushion body 13, and is long enough to completely cover the top 13c along the longitudinal direction of the top 13c. It is a sheet body of. The connecting sheet 16 is in close contact with the first surface 13A and the surface 13B of the top 13c. The connecting sheet 16 has a shape similar to the outer peripheral shape of the cushion body 13 so as to slightly protrude from the top 13c of the cushion body 13 (that is, a shape having a circuit-shaped outer shell with a long straight portion), and is arranged around the first. It does not touch the frame body 2 or other parts of 1. In the present embodiment, the width of the connecting sheet 16 is 170 mm. Further, in the arranged state, the peripheral edge of the connecting sheet 16 protrudes 7 mm from the edge of the top 13c (that is, the surface of the wall portion 13b). Here, if the amount of protrusion of the peripheral edge of the connecting sheet 16 is too small, the function as a contact body will be reduced, and if it is too large, it will be difficult to handle. Therefore, about 5 to 15 mm is appropriate. ..
The electrode 15 is composed of a disk-shaped main body 17, a plurality of protrusions 18 (12 in the first embodiment) as grounding portions, and a support shaft 19 having a circular cross section protruding downward from the center of the main body 17. Has been done. The protrusions 18 are erected at equal intervals near the outer periphery of the front surface of the main body 17. A male screw 19a is formed on the outer periphery of the support shaft 19. The diameter of the main body 17 of the electrode 15 is 13 mm, and the width of the connecting sheet 16 is wider. Therefore, the sheet surface of the connecting sheet 16 is exposed around the main body 17 of the electrode 15 up to the peripheral edge of the connecting sheet 16, and the head A region that can accommodate hair and the like when the set 1 is attached is also formed around the electrode 15.
The three central electrodes 15 are arranged on the first surface 13A via the connecting sheet 16, and the two left and right electrodes 15 are arranged on the second surface 13B via the connecting sheet 16. Therefore, as shown in the figure, the two left and right electrodes 15 are arranged so as to face inward depending on the inclination angle of the second surface 13B with respect to the three central electrodes 15, and the protrusions 18 of the three central electrodes 15 are arranged. The extension lines of the protrusions 18 of the two left and right electrodes 15 intersect with each other. As a result, the headset 1 can be comfortably attached to a subject having a so-called cliff shape with a large head shape and a flat occipital region, and a subject having a small head shape and an oval-shaped occipital region. 15 can be in contact with the subject's scalp.
The electrode 15 is fixed to the cushion body 13 in cooperation with the preamplifier 14. That is, as shown in FIG. 2, the support shaft 19 of the electrode 15 is inserted into the cushion body 13 through the through hole 20 formed in the top 13c of the cushion body 13, and the male screw 19a of the support shaft 19 and the transparent hole 14 of the preamplifier 14 are transparent. It is fixed to the top 13c in the cushion body 13 by being screwed with the female screw 14a on the inner circumference of the hole. On the other hand, the preamplifier 14 is also suspended from the back surface of the top 13c by the electrodes 15 in this way.
A through hole 21 corresponding to the position of the support shaft 19 of the electrode 15 is formed in the connecting sheet 16. The position of the through hole 21 coincides with the through hole 20 formed in the cushion body 13. The support shaft 19 of the electrode 15 is inserted through the through holes 20 and 21, and is fixed by being sandwiched between the electrode 15 and the cushion body 13 together with the fixing of the electrode 15 as described above.

次に第2のフレーム体3側の構成を説明する。
第2のフレーム体3は第1のフレーム体2よりも全長の短いアーチ状の外形で構成されている。第2のフレーム体3は第1のフレーム体2と同じポリウレタン素材で形成されており、長手方向にかけて同幅に構成されている。第2のフレーム体3の長手方向に沿った縦断面は外周が凸となり、内周は内に凹となる。第2のフレーム体3は第1のフレーム体2とそれぞれの先端寄り同士で連結されている。具体的には第2のフレーム体3の両端が第1のフレーム体2の両端寄り部分2Bの先端に形成された取り付けプレート25に対して軸周りに回動可能に取着されている。第2のフレーム体3は第1のフレーム体2より全長が短いため第1のフレーム体2よりも若干弱い可撓性を備えている。
図1、図3及び図4に示すように、第2のフレーム体3の前面には開口部27が形成されており、開口部27を塞ぐようにシート状支持体としての弾性プレート28が固着されている。弾性プレート28は合成ゴム製の弾性と可撓性を備えた薄板体である。弾性プレート28は第2のフレーム体2の内側に長い側の端部がはめ込まれて固定され、短い側の端部は固定されず開放されている。短い側の端部が固定されていないため、弾性プレート28の動きの裕度が向上し、開放位置から第1のフレーム体2側への配線の引き出しも可能となる。
複数の電極15は弾性プレート28に固着されている。より具体的には3つの電極15が弾性プレート28の長手方向に沿って一直線状に配置されている。弾性プレート28は第2のフレーム体3の凹に湾曲した内面に沿って同様に凹に湾曲しているため左右位置の電極15は内側を向くこととなって、3つの電極15の突起部18の延長線はヘッドセット1の内側の一点で交差するような位置関係となる。電極15は上記と同様プリアンプ14と協働することで弾性プレート28に対して固定されている。
弾性プレート28には各電極15近傍に透孔となるスリット29が形成されている。スリット29は電極15を取り囲む位置に複数形成されている。本実施の形態では電極15を挟むように二箇所に形成されている。
Next, the configuration of the second frame body 3 side will be described.
The second frame body 3 has an arch-shaped outer shape having a shorter overall length than the first frame body 2. The second frame body 3 is made of the same polyurethane material as the first frame body 2, and is configured to have the same width in the longitudinal direction. The vertical cross section of the second frame body 3 along the longitudinal direction has a convex outer circumference and a concave inner circumference. The second frame body 3 is connected to the first frame body 2 near the tips thereof. Specifically, both ends of the second frame body 3 are rotatably attached around the axis to the mounting plate 25 formed at the tip of the portion 2B near both ends of the first frame body 2. Since the second frame body 3 has a shorter overall length than the first frame body 2, it has a slightly weaker flexibility than the first frame body 2.
As shown in FIGS. 1, 3 and 4, an opening 27 is formed in the front surface of the second frame body 3, and an elastic plate 28 as a sheet-like support is fixed so as to close the opening 27. Has been done. The elastic plate 28 is a thin plate body made of synthetic rubber and having elasticity and flexibility. The elastic plate 28 is fixed by fitting the long side end into the inside of the second frame body 2, and the short side end is not fixed and is open. Since the end portion on the short side is not fixed, the flexibility of the movement of the elastic plate 28 is improved, and the wiring can be pulled out from the open position to the first frame body 2 side.
The plurality of electrodes 15 are fixed to the elastic plate 28. More specifically, the three electrodes 15 are arranged in a straight line along the longitudinal direction of the elastic plate 28. Since the elastic plate 28 is similarly curved in a concave shape along the concave inner surface of the second frame body 3, the electrodes 15 at the left and right positions face inward, and the protrusions 18 of the three electrodes 15 are oriented inward. The extension lines of are in a positional relationship so as to intersect at one point inside the headset 1. The electrode 15 is fixed to the elastic plate 28 by cooperating with the preamplifier 14 as described above.
The elastic plate 28 is formed with slits 29 that serve as through holes in the vicinity of each electrode 15. A plurality of slits 29 are formed at positions surrounding the electrode 15. In the present embodiment, the electrodes 15 are formed at two locations so as to sandwich the electrodes 15.

次に、このように構成されたヘッドセット1の電気的構成の概要を説明する。
各電極15はそれぞれプリアンプ14に螺合されることで電気的に導通されている。第1のフレーム体2のプリアンプ14と第2のフレーム体3のプリアンプ14からの導線31はそれぞれコネクタ5内の差動アンプ10に接続されている。差動アンプ10と通信回路11とプリアンプ14は蓄電池12から電力を供給されている。差動アンプ10からヘッドセット1外に図示しないグラウンド電極と基準電極が出ている。装置装着時にはグラウンド電極とリファレンス電極(基準電極)は装用者の体、例えば右耳朶にクリップで固定される。各電極15はプリアンプ14と導線31を介して差動アンプ10内に接続され、差動アンプ10は通信回路11に接続されている。プリアンプ14は各電極15ごとに装着され、取得したその位置での脳波電圧を増幅する。差動アンプ10は差動増幅回路を備え、図示しないリファレンス電極から得られた脳波電圧と電位差を算出し増幅する。差動アンプ10で増幅された電位データは通信回路11によって外部に無線送信される。図示しない受信装置によって受信された電位データは検出対象データとしてコンピュータに出力され、解析が行われる。
このように構成されたヘッドセット1を頭部に装着する際には、まずヘッドセット1の第1のフレーム体2側の両端寄り部分2Bを拡開させる。両端寄り部分2Bを拡開するとそれにつられて第2のフレーム体3も拡開される。このように拡げたヘッドバンド1を第1のフレーム体2側の両端寄り部分2Bが側頭部に配置させ、第1のフレーム体2の電極15が後頭部の水平方向沿って配置され、第2のフレーム体3の電極15が前頭部の横方向に沿って配置されるように取り付ける。取り付ける主体は装用者でも装用者ではない者でもよい。ヘッドセット1は第1のフレーム体2側の両端寄り部分2Bが自身の付勢力で内側に戻って頭部を挟み、第1のフレーム体2と第2のフレーム体3が電極15を介して頭部に当接させられてヘッドバンド1は頭部に固定される。図4はヘッドセット1が取り付けられた一例である。
Next, an outline of the electrical configuration of the headset 1 configured in this way will be described.
Each electrode 15 is electrically conducted by being screwed into the preamplifier 14. The conductors 31 from the preamplifier 14 of the first frame body 2 and the preamplifier 14 of the second frame body 3 are connected to the differential amplifier 10 in the connector 5, respectively. The differential amplifier 10, the communication circuit 11, and the preamplifier 14 are supplied with electric power from the storage battery 12. A ground electrode and a reference electrode (not shown) are provided outside the headset 1 from the differential amplifier 10. When the device is attached, the ground electrode and the reference electrode (reference electrode) are clipped to the wearer's body, for example, the right earlobe. Each electrode 15 is connected to the differential amplifier 10 via the preamplifier 14 and the lead wire 31, and the differential amplifier 10 is connected to the communication circuit 11. The preamplifier 14 is attached to each electrode 15 and amplifies the acquired electroencephalogram voltage at that position. The differential amplifier 10 includes a differential amplifier circuit, and calculates and amplifies an electroencephalogram voltage and a potential difference obtained from a reference electrode (not shown). The potential data amplified by the differential amplifier 10 is wirelessly transmitted to the outside by the communication circuit 11. The potential data received by a receiving device (not shown) is output to a computer as detection target data and analyzed.
When the headset 1 configured in this way is attached to the head, first, the portions 2B near both ends of the headset 1 on the first frame body 2 side are expanded. When the portions 2B near both ends are expanded, the second frame body 3 is also expanded accordingly. The headband 1 expanded in this way is arranged on the temporal region by the portions 2B near both ends on the side of the first frame body 2, and the electrodes 15 of the first frame body 2 are arranged along the horizontal direction of the back of the head. The electrode 15 of the frame body 3 is attached so as to be arranged along the lateral direction of the frontal region. The subject to be attached may be a wearer or a non-wearer. In the headset 1, the portions 2B near both ends on the side of the first frame body 2 return inward by their own urging force to sandwich the head, and the first frame body 2 and the second frame body 3 pass through the electrodes 15. The headband 1 is fixed to the head by being brought into contact with the head. FIG. 4 is an example in which the headset 1 is attached.

上記のように構成される第1の実施の形態のヘッドセット1によって次のような効果が奏される。
(1)ヘッドセット1を図4のように装着する際の装着作業において頭部に電極15が接近することになるが、その際に装用者ごとに頭部形状に違いがあっても適宜クッション体13と弾性プレート28が撓んで変形するため、頭部形状に違いがあっても装用者の頭部にヘッドセット1を装着させることができる。特にクッション体13は前方(つまり頭部方向)に張り出しているため頭部形状に様々に対応させることができ、かつ弾性を有するため単に撓むだけではなくその弾性で頭部に反発力を持って当接するため、電極15が頭皮に適度な当たり具合で接触することになり、脳波電圧をもれなく取得することができる。また、装置装用時の痛みもクッション体13と弾性プレート28の変形によって発生することはなく、例えば装用者が歩いたり首を振るなどしてもヘッドセット1がずれない。
(2)第1のフレーム体2側の電極15を頭皮に当接させる際には、電極15の周囲には面積の大きな連結シート16が拡がっているため、装着作業において頭部に電極15を接近させる際には連結シート16に頭皮や頭髪が同時に接触することとなる。そのため電極15のみが頭部側からの押圧力を受けるわけではなく、その外力は連結シート16にも分散されることとなる。そのため電極15のみが強く押され、例えば電極15を支持するクッション体13が部分的に大きく凹んでしまうような不具合が生じにくい。連結シート16はクッション体13の前方に配置された状態で第1のフレーム体2には連結していないため、変形の自由度が高く、クッション体13への外圧が分散されやすい。また、連結シート16が「面」になっているため、ヘッドセット1を装着する時に装用者の毛髪を含む頭皮面と接することとなり、装着作業時の電極15の倒れが防止できる。
(3)第1のフレーム体2側の電極15は中央の3つの電極15は平らな第1の面13A面状に並んでおり、一方左右両側の2つの電極15はそれらに対して内側を向くように配置されている。そのため、頭部形状の違いに追随しやすくなっている。
(4)連結シート16はクッション体13の前方で電極15に挟まれた構造である。そのため、クッション体13及び電極15とセットになって強固な構造体として構築されるため、頭部側からの押圧力に対する十分な反力を生じさせることができる。
また、連結シート16は非伸縮性であるため、連結シート16を介して押動されて支持体が変形するような力をけた際に、その力が逃げずに伝達されるため、列として配置している電極15の位置関係性を維持しつつクッション体13を適切な変形量とすることができる。連結シート16が伸縮性である場合には、装置装用時に一部の電極間のみが伸びる等することにより、複数の電極15の位置関係が崩れてしまい、装置の装着ごとに別の頭皮上の位置に電極が当接されることとなってしまう。
(5)ヘッドセット1の装着作業において、例えば第2のフレーム体3の電極15を前頭部側に押しつけることで弾性プレート28の弾性を利用することができ、第1のフレーム体2側の電極15が強く頭皮に当接することがなくなるためクッション体13の変形量が小さくなる。
(6)第2のフレーム体3の電極15を前頭部側に押しつける際に、弾性プレート28には電極15を取り囲む位置にスリット29が形成されているため、弾性プレート28自体の弾性だけではなく弾性プレート28に配設された電極15自体がスリット29があることによって撓みを有することになり、頭部に装着した際の追随性が向上する。
(7)ヘッドセット1のコネクタ5内に差動アンプ10、通信回路11、蓄電池12が内蔵され、中空であるクッション体13の内部にプリアンプ14と導線31が内蔵されていることにより、電気的構成に対して装置装用者が触れることがなく、装置の耐久性が高い。
The headset 1 of the first embodiment configured as described above produces the following effects.
(1) The electrode 15 comes close to the head during the mounting work when the headset 1 is mounted as shown in FIG. 4, but at that time, even if the head shape differs depending on the wearer, the cushion is appropriately cushioned. Since the body 13 and the elastic plate 28 are bent and deformed, the headset 1 can be attached to the wearer's head even if the head shape is different. In particular, since the cushion body 13 projects forward (that is, toward the head), it can correspond to various head shapes, and since it has elasticity, it not only bends but also has a repulsive force on the head due to its elasticity. Therefore, the electrodes 15 come into contact with the scalp in an appropriate manner, and the electroencephalogram voltage can be obtained without exception. Further, the pain when wearing the device is not caused by the deformation of the cushion body 13 and the elastic plate 28, and the headset 1 does not shift even if the wearer walks or shakes his head, for example.
(2) When the electrode 15 on the side of the first frame body 2 is brought into contact with the scalp, the connecting sheet 16 having a large area spreads around the electrode 15, so that the electrode 15 is attached to the head during the mounting work. When they are brought close to each other, the scalp and hair come into contact with the connecting sheet 16 at the same time. Therefore, not only the electrode 15 receives the pressing force from the head side, but the external force is also dispersed in the connecting sheet 16. Therefore, only the electrode 15 is strongly pressed, and for example, the cushion body 13 that supports the electrode 15 is unlikely to have a large dent. Since the connecting sheet 16 is not connected to the first frame body 2 in a state of being arranged in front of the cushion body 13, the degree of freedom of deformation is high, and the external pressure on the cushion body 13 is easily dispersed. Further, since the connecting sheet 16 is a "face", it comes into contact with the scalp surface including the wearer's hair when the headset 1 is worn, and the electrode 15 can be prevented from collapsing during the wearing work.
(3) As for the electrodes 15 on the side of the first frame body 2, the three electrodes 15 in the center are arranged in a flat first surface 13A plane, while the two electrodes 15 on both the left and right sides are inside with respect to them. It is arranged so that it faces. Therefore, it is easy to follow the difference in the shape of the head.
(4) The connecting sheet 16 has a structure sandwiched between electrodes 15 in front of the cushion body 13. Therefore, since it is constructed as a strong structure together with the cushion body 13 and the electrodes 15, it is possible to generate a sufficient reaction force against the pressing force from the head side.
Further, since the connecting sheet 16 is non-stretchable, when a force that is pushed through the connecting sheet 16 and deforms the support is applied, the force is transmitted without escaping, so that the connecting sheet 16 is arranged as a row. The cushion body 13 can be made into an appropriate amount of deformation while maintaining the positional relationship of the electrodes 15. When the connecting sheet 16 is elastic, the positional relationship between the plurality of electrodes 15 is broken because only some of the electrodes are stretched when the device is worn, and the positional relationship between the plurality of electrodes 15 is broken. The electrode will come into contact with the position.
(5) In the mounting work of the headset 1, for example, the elasticity of the elastic plate 28 can be utilized by pressing the electrode 15 of the second frame body 3 against the frontal region side, and the elasticity of the elastic plate 28 can be utilized. Since the electrode 15 does not strongly abut on the scalp, the amount of deformation of the cushion body 13 becomes small.
(6) When the electrode 15 of the second frame body 3 is pressed against the frontal region side, the elastic plate 28 has a slit 29 formed at a position surrounding the electrode 15, so that the elasticity of the elastic plate 28 itself is not enough. The electrode 15 itself arranged on the elastic plate 28 has a deflection due to the presence of the slit 29, and the followability when mounted on the head is improved.
(7) The differential amplifier 10, the communication circuit 11, and the storage battery 12 are built in the connector 5 of the headset 1, and the preamplifier 14 and the conducting wire 31 are built in the hollow cushion body 13, so that they are electrically connected. The durability of the device is high because the device wearer does not touch the configuration.

(第2の実施の形態)
第2の実施の形態の脳活動計測装置としてのヘッドバンド41は第1の実施の形態と同じ構成の電極15を使用し、基本的に第1の実施の形態と同様の電気的構成によって電位データを取得するものである。そのため、ヘッドバンド41は電気的構成の説明は省略し、主として第1の実施の形態のヘッドバンド1との外観上の違いを説明する。また、第1の実施の形態と同じ部材については同じ番号を付して詳しい説明は省略する。
図5(a)(b)及び図6に示すように第2の実施の形態のヘッドバンド41は全体として外側に凸となるように湾曲されたフレーム体42によって外形が構成されている。フレーム体42はプラスチック材料、具体的にはここでは一例としてポリカーボネート素材から構成されている。フレーム体42は硬質で非弾性であるが全体として若干の撓み性を有している。
フレーム体42は外観が馬蹄形状に構成され内部は中空に構成されている。フレーム体42の長手方向に沿った断面形状では外周が凸となり、内周は内に凹となる。
フレーム体42は馬蹄形状の中央寄り部分42Aから両端寄り部分42Bにかけて上下幅は等幅に構成され、中央寄り部分42Aから両端寄り部分42Bにかけて厚みは徐々に薄肉となるように構成されている。両端寄り部分42Bは中央寄り部分42Aを基部として内外に揺動可能な撓み性を備えている。両端寄り部分42Bを外方に拡開させると内部エネルギーとして付勢力が発生し、その付勢力によって拘束が解放された両端寄り部分42Bは自動的に原位置に復帰する。
(Second embodiment)
The headband 41 as the brain activity measuring device of the second embodiment uses the electrode 15 having the same configuration as that of the first embodiment, and the electric potential is basically the same as that of the first embodiment. It is for acquiring data. Therefore, the description of the electrical configuration of the headband 41 is omitted, and the difference in appearance from the headband 1 of the first embodiment will be mainly described. Further, the same members as those in the first embodiment are assigned the same numbers, and detailed description thereof will be omitted.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the headband 41 of the second embodiment has an outer shape formed by a frame body 42 curved so as to be convex outward as a whole. The frame body 42 is made of a plastic material, specifically, here, a polycarbonate material as an example. The frame body 42 is hard and inelastic, but has some flexibility as a whole.
The frame body 42 has a horseshoe-shaped appearance and a hollow interior. In the cross-sectional shape along the longitudinal direction of the frame body 42, the outer circumference is convex and the inner circumference is concave inward.
The frame body 42 is configured such that the vertical width is made equal from the horseshoe-shaped center portion 42A to the both end side portions 42B, and the thickness is gradually reduced from the center side portion 42A to the both end side portions 42B. The portions 42B near both ends have flexibility that allows them to swing in and out with the portion 42A near the center as a base. When the portion 42B near both ends is expanded outward, an urging force is generated as internal energy, and the portion 42B near both ends whose restraint is released by the urging force automatically returns to the original position.

フレーム体42の中央寄り部分42Aの内面(前面)には支持体としての複数の(本実施の形態では3つの)クッション体43が間隔を空けて固着されている。クッション体43はシリコーン製の袋状の中空体である。クッション体43は円筒形状の袋状の中空体を開口部側をフレーム体42の内面の湾曲面に沿って固定し自立させた弾性体である。クッション体43はフレーム体42の内面に形成された凹部44内に接着剤で固定されている。クッション体43は凹部44側が開口されフレーム体42内部と連通可能とされている。クッション体43は円形の外郭を形成する底部43aと、底部43aの全周囲から立ち上がる壁部43bと、壁部13b上部を塞ぐ円形な平面となる頂上部43cとによって構成されている。3つのクッション体43の先端、つまり頂上部43cの位置はフレーム体42の中央寄り部分42Aの弦方向となる方向の同一直線上に配置されている。
各クッション体43の頂上部43cには一枚の連結シート45を介して1つずつ電極15が配設されている。上記第1の実施の形態と同様に電極15はプリアンプ14と協働してクッション体43に対して固定されている。連結シート45には図示しない3つの透孔が形成されており、この透孔位置で連結シート45は各電極15の支持軸19に挿通されて電極15とクッション体43の間に挟まれている。電極15の本体17の外周位置は壁部43bの外周位置と一致する。つまり、電極15はクッション体43からはみ出ることはない。
連結部材としての連結シート45は非伸縮性かつ可撓性のあるプラスチック材料、具体的にはここでは一例としてポリカーボネート素材から構成されている。連結シート45は両端が半円形状とされた長尺のシート体である。連結シート45の外側部分は前方(内方)に若干屈折させられている。連結シート45はその配設状態で周囲のフレーム体42やその他の部分に接することはない。本実施の形態では連結シート45の横幅は240mとされている。連結シート45は電極15の本体17の径よりも幅広であるため、電極15の本体17から連結シート45の周縁までシート面が露出しており、ヘッドバンド1装着時に頭髪等を収容できる領域が電極15周囲にも形成されることとなる。
A plurality of cushion bodies 43 (three in the present embodiment) as supports are fixed to the inner surface (front surface) of the central portion 42A of the frame body 42 at intervals. The cushion body 43 is a bag-shaped hollow body made of silicone. The cushion body 43 is an elastic body in which a cylindrical bag-shaped hollow body is fixed on the opening side along the curved surface of the inner surface of the frame body 42 to stand on its own. The cushion body 43 is fixed with an adhesive in the recess 44 formed on the inner surface of the frame body 42. The cushion body 43 has a recess 44 side open so that it can communicate with the inside of the frame body 42. The cushion body 43 is composed of a bottom portion 43a forming a circular outer shell, a wall portion 43b rising from the entire circumference of the bottom portion 43a, and a top portion 43c forming a circular flat surface that closes the upper portion of the wall portion 13b. The tips of the three cushion bodies 43, that is, the positions of the top portions 43c are arranged on the same straight line in the chord direction of the central portion 42A of the frame body 42.
One electrode 15 is arranged on the top 43c of each cushion body 43 via one connecting sheet 45. Similar to the first embodiment, the electrode 15 is fixed to the cushion body 43 in cooperation with the preamplifier 14. Three through holes (not shown) are formed in the connecting sheet 45, and the connecting sheet 45 is inserted through the support shaft 19 of each electrode 15 at these through holes and sandwiched between the electrode 15 and the cushion body 43. .. The outer peripheral position of the main body 17 of the electrode 15 coincides with the outer peripheral position of the wall portion 43b. That is, the electrode 15 does not protrude from the cushion body 43.
The connecting sheet 45 as a connecting member is made of a non-stretchable and flexible plastic material, specifically, here, as an example, a polycarbonate material. The connecting sheet 45 is a long sheet body having a semicircular shape at both ends. The outer portion of the connecting sheet 45 is slightly bent forward (inward). The connecting sheet 45 does not come into contact with the surrounding frame body 42 or other parts in the arranged state. In the present embodiment, the width of the connecting sheet 45 is 240 m. Since the connecting sheet 45 is wider than the diameter of the main body 17 of the electrode 15, the sheet surface is exposed from the main body 17 of the electrode 15 to the peripheral edge of the connecting sheet 45, and there is an area that can accommodate hair and the like when the headband 1 is attached. It will also be formed around the electrode 15.

このように構成されたヘッドバンド1を頭部に装着する際には、まずヘッドバンド41のフレーム体42側の両端寄り部分42Bを拡開させる。このように拡げたヘッドバンド1を両端寄り部分2Bが側頭部に配置させ、フレーム体42の電極15が前頭部の横方向に沿って配置されるように取り付ける。取り付ける主体は装用者でも装用者ではない者でもよい。ヘッドバンド41はフレーム体42の両端寄り部分42Bが自身の付勢力で内側に戻って頭部を挟み、電極15が頭部に当接させられてヘッドバンド41は頭部に固定される。図6はヘッドバンド41が取り付けられた一例である。 When the headband 1 configured in this way is attached to the head, first, the portions 42B near both ends of the headband 41 on the frame body 42 side are expanded. The headband 1 expanded in this way is attached so that the portions 2B near both ends are arranged on the temporal region and the electrodes 15 of the frame body 42 are arranged along the lateral direction of the frontal region. The subject to be attached may be a wearer or a non-wearer. In the headband 41, the portions 42B near both ends of the frame body 42 return inward by their own urging force to sandwich the head, the electrodes 15 are brought into contact with the head, and the headband 41 is fixed to the head. FIG. 6 is an example in which the headband 41 is attached.

上記のように構成される第2の実施の形態のヘッドバンド41は上記第1の実施の形態のヘッドバンド1と同様の構成については同様の効果が奏されるが、独自に次のような効果も奏される。
(1)クッション体43は電極15が頭部に当接した際に個別に頭部に当接することによる外力(押圧力)に応じて変形するため、頭部形状によく応じた繊細なヘッドバンド41の装着が可能となる。また、フレーム体42の形状が機種によって異なる場合に電極15の位置を機種毎に変更するような対応も、電極15の位置や間隔、クッション体43の形状を個別に変更することができるため対応しやすくなる。
(2)電極15の周囲には面積の大きな連結シート45が拡がっているため、装着作業において頭部に電極15を接近させる際には連結シート45に頭皮や頭髪が同時に接触することとなる。そのため電極15のみが頭部側からの押圧力を受けるわけではなく、その反力は連結シート45にも分散されることとなる。そのため電極15のみが強く押され、例えば電極15を支持するクッション体43が大きく凹んでしまうような不具合が生じにくい。連結シート45はクッション体43の前方に配置された状態で第1のフレーム体42には連結していないため、変形の自由度が高く、クッション体43への外圧が分散されやすい。
特にクッション体43が個別に変形するので、第1の実施の形態に比較して大きく変形しやすいクッション体43の過剰な変形が防止される。
The headband 41 of the second embodiment configured as described above has the same effect as the headband 1 of the first embodiment described above, but has the following unique characteristics. The effect is also played.
(1) Since the cushion body 43 is deformed in response to an external force (pushing pressure) due to individual contact with the head when the electrode 15 comes into contact with the head, a delicate headband well adapted to the shape of the head. 41 can be installed. Further, when the shape of the frame body 42 differs depending on the model, the position of the electrode 15 can be changed for each model, because the position and spacing of the electrodes 15 and the shape of the cushion body 43 can be changed individually. It will be easier to do.
(2) Since the connecting sheet 45 having a large area spreads around the electrode 15, the scalp and hair come into contact with the connecting sheet 45 at the same time when the electrode 15 is brought close to the head in the mounting work. Therefore, not only the electrode 15 receives the pressing force from the head side, but the reaction force is also dispersed in the connecting sheet 45. Therefore, only the electrode 15 is strongly pressed, and for example, the cushion body 43 that supports the electrode 15 is unlikely to be greatly dented. Since the connecting sheet 45 is not connected to the first frame body 42 in a state of being arranged in front of the cushion body 43, the degree of freedom of deformation is high and the external pressure on the cushion body 43 is easily dispersed.
In particular, since the cushion body 43 is individually deformed, excessive deformation of the cushion body 43, which is easily deformed as compared with the first embodiment, is prevented.

(第3の実施の形態)
第3の実施の形態の脳活動計測装置としてのヘッドバンド51は第2の実施の形態のバリエーションである。そのため第2の実施の形態と共通する構成の詳しい説明は省略し、第2の実施の形態のヘッドバンド41とは異なる点を主として説明する。また、第1及び第2の実施の形態と同じ部材については同じ番号を付して詳しい説明は省略する。
図7に示すように、第3の実施の形態のヘッドバンド51は、第2の実施の形態のヘッドバンド41と同形状のフレーム体52によって外形が構成されている。中央寄り部分52Aと両端寄り部分52Bも第2の実施の形態のヘッドバンド41の中央寄り部分42Aと両端寄り部分42Bと同じ構成である。ヘッドバンド51の中央寄り部分52Aには第2の実施の形態のヘッドバンド41と同じ3つのクッション体43が配設されている。クッション体43は第2の実施の形態のヘッドバンド41と異なり連結シート53がクッション体43の中間位置に配設されている。連結部材としての連結シート53は上記連結シート45と同じ素材である。本実施の形態の連結シート53はクッション体43と2色成形によって同時に成形されておりクッション体43の壁部43bと連結シート53は一体化されている。
このようなヘッドバンド51では、連結シート53をよりクッション体43の基部に近い位置で連結することとなり、よりクッション体43の動きを拘束することができ、なるべくクッション体43を撓ませたくないようなケースには好適である。また、クッション体43の動きを拘束できるため、連結シート53の大きさが比較的小さくても電極の倒れが防止できることとなる。
(Third embodiment)
The headband 51 as the brain activity measuring device of the third embodiment is a variation of the second embodiment. Therefore, the detailed description of the configuration common to the second embodiment will be omitted, and the points different from the headband 41 of the second embodiment will be mainly described. Further, the same members as those in the first and second embodiments are assigned the same numbers, and detailed description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 7, the headband 51 of the third embodiment has an outer shape formed by a frame body 52 having the same shape as the headband 41 of the second embodiment. The center-sided portion 52A and the both-end-sided portion 52B have the same configuration as the center-sided portion 42A and the both-end-sided portion 42B of the headband 41 of the second embodiment. The same three cushion bodies 43 as the headband 41 of the second embodiment are arranged in the central portion 52A of the headband 51. Unlike the headband 41 of the second embodiment, the cushion body 43 has a connecting sheet 53 arranged at an intermediate position of the cushion body 43. The connecting sheet 53 as a connecting member is made of the same material as the connecting sheet 45. The connecting sheet 53 of the present embodiment is simultaneously molded with the cushion body 43 by two-color molding, and the wall portion 43b of the cushion body 43 and the connecting sheet 53 are integrated.
In such a headband 51, the connecting sheet 53 is connected at a position closer to the base of the cushion body 43, the movement of the cushion body 43 can be restrained more, and the cushion body 43 is not to be bent as much as possible. Suitable for various cases. Further, since the movement of the cushion body 43 can be restrained, the electrode can be prevented from falling even if the size of the connecting sheet 53 is relatively small.

(第4の実施の形態)
第4の実施の形態の脳活動計測装置としてのヘッドバンド61は第1の実施の形態のバリエーションである。そのため第1の実施の形態と共通する構成の詳しい説明は省略し、第1の実施の形態のヘッドバンド1とは異なる点を主として説明する。また、第1の実施の形態と同じ部材については同じ番号を付して詳しい説明は省略する。
図8(a)(b)に示すように、第4の実施の形態のヘッドバンド61は全体として外側に凸となるように湾曲されたフレーム体62によって外形が構成されている。フレーム体62はプラスチック材料、具体的にはここでは一例としてポリカーボネート素材から構成されている。フレーム体62は硬質で非弾性であるが全体として若干の撓み性を有している。
フレーム体62は外観が馬蹄形状に構成され内部は中空に構成されている。フレーム体62の長手方向に沿った断面形状では外周が凸となり、内周は内に凹となる。フレーム体62は馬蹄形状の中央寄り部分62Aには一方に大きく台形に張り出した膨出部65が形成され、中央寄り部分62Aから両端寄り部分62Bにかけて厚みは徐々に薄肉となるように構成されている。
フレーム体62の中央寄り部分62Aの内面(前面)には支持体としての1つのクッション体63が接着剤によって固着されている。クッション体63はシリコーン製の袋状の中空体である。クッション体63は袋状の中空体を開口部側をフレーム体62の内面の湾曲面に沿って固定し自立させた弾性体である。
クッション体63はフレーム体62の中央寄り部分62Aの膨出部65の形状に対応して、中央部分が突出した壁状の外観を呈している。クッション体63には上下二段に電極15が配設されている。本実施の形態では上段に1つの電極15が配置され下段に5つの電極15が配置されている。下段の5つの電極15とクッション体63の間には第1の実施の形態の連結シート16と同様に一枚の当接体としての連結シート64が配設されている。上段の1つの電極15には連結シート64は配設されていない。連結シート64の外周はクッション体63外周からわずかにはみ出している。連結シート64はフレーム体62に接することはない。連結シート64の横幅の方が電極15の本体17の径よりも広いため電極15の本体17の周囲には連結シート64の周縁まで連結シート64のシート面が露出しており、ヘッドバンド61装着時に頭髪等が当接できる領域が電極15周囲にも形成されることとなる。
このようなヘッドバンド61でも第1の実施の形態のヘッドセット1と同様の効果が奏されることとなる。また、電極15の配置を一列ではなく上下二段の二列とすることでも本発明を適用可能なことを示す例である。実施例4に示す電極配置は国際10-20電極配置においてPO7、O1、Oz、O2、PO8、Pzとなっており、視覚野からの脳活動を腹側経路だけでなく背側経路も計測できる。このように、計測目的により、1列の電極配置列以外への本発明の適用は任意にすることができる。
(Fourth Embodiment)
The headband 61 as the brain activity measuring device of the fourth embodiment is a variation of the first embodiment. Therefore, the detailed description of the configuration common to the first embodiment will be omitted, and the points different from the headband 1 of the first embodiment will be mainly described. Further, the same members as those in the first embodiment are assigned the same numbers, and detailed description thereof will be omitted.
As shown in FIGS. 8A and 8B, the headband 61 of the fourth embodiment has an outer shape formed by a frame body 62 curved so as to be convex outward as a whole. The frame body 62 is made of a plastic material, specifically, here, a polycarbonate material as an example. The frame body 62 is hard and inelastic, but has some flexibility as a whole.
The frame body 62 has a horseshoe-shaped appearance and a hollow interior. In the cross-sectional shape along the longitudinal direction of the frame body 62, the outer circumference is convex and the inner circumference is concave inward. The frame body 62 is configured such that a horseshoe-shaped central portion 62A is formed with a large trapezoidal bulging portion 65 on one side, and the thickness gradually decreases from the central portion 62A to the both end portions 62B. There is.
One cushion body 63 as a support is fixed to the inner surface (front surface) of the center-side portion 62A of the frame body 62 by an adhesive. The cushion body 63 is a bag-shaped hollow body made of silicone. The cushion body 63 is an elastic body in which a bag-shaped hollow body is fixed on the opening side along the curved surface of the inner surface of the frame body 62 to stand on its own.
The cushion body 63 has a wall-like appearance in which the central portion protrudes, corresponding to the shape of the bulging portion 65 of the central portion 62A of the frame body 62. The cushion body 63 is provided with electrodes 15 in two upper and lower stages. In the present embodiment, one electrode 15 is arranged in the upper stage and five electrodes 15 are arranged in the lower stage. A connecting sheet 64 as a contact body is arranged between the lower five electrodes 15 and the cushion body 63 as in the case of the connecting sheet 16 of the first embodiment. The connecting sheet 64 is not arranged on one electrode 15 in the upper stage. The outer periphery of the connecting sheet 64 slightly protrudes from the outer periphery of the cushion body 63. The connecting sheet 64 does not come into contact with the frame body 62. Since the width of the connecting sheet 64 is wider than the diameter of the main body 17 of the electrode 15, the seat surface of the connecting sheet 64 is exposed around the main body 17 of the electrode 15 up to the peripheral edge of the connecting sheet 64, and the headband 61 is attached. Occasionally, a region where the hair or the like can come into contact with the electrode 15 is also formed around the electrode 15.
Even with such a headband 61, the same effect as that of the headset 1 of the first embodiment can be obtained. Further, it is an example showing that the present invention can be applied by arranging the electrodes 15 in two rows of upper and lower two stages instead of one row. The electrode arrangement shown in Example 4 is PO7, O1, Oz, O2, PO8, Pz in the international 10-20 electrode arrangement, and the brain activity from the visual cortex can be measured not only in the ventral route but also in the dorsal route. .. As described above, the application of the present invention to other than one row of electrode arrangement rows can be arbitrarily applied depending on the measurement purpose.

上記実施の形態は本発明の原理およびその概念を例示するための具体的な実施の形態として記載したにすぎない。つまり、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明は、例えば次のように変更した態様で具体化することも可能である。
・上記各実施の形態におけるヘッドセット1、ヘッドバンド41、51、61の形状は上記は一例である。
・上記各実施の形態における電極15の形状は一例であって、他の形状でもよく、例えば突起部18の形状や数は上記以外でもよく、あるいは電極が上記のような突起部18を有していなくともよい。また、素材として非金属製であってもよい。
・電極15の数や位置は、上記各実施の形態における脳活動計測装置のフレーム体2、3、42、52、62の形状や脳活動計測装置が目的とする計測位置によって様々であるため、上記に限定されるものではない。
・当接体としての連結シート16、45、53、64の形状や素材は上記は一例である。連結シート16、45、53、64が支持体としてのクッション体13、43、63の外方に張り出している張り出し量は、例えば5~30mmがよい。クッション体が一体となっている場合や、連結シートが支持体の間にある場合には、クッション体の変形量が抑えられるため連結シートの外方への張り出し量は5~10mm程度でよい。
・クッション体13、43、63の形状は上記実施の形態は一例である。また、1つのフレーム体に配設するクッション体の数も上記に限定されるものではない。また、各クッション体に配設する電極15の数や位置も状況に応じて上記以外の態様で実施されることは当然であるため上記に限定されることはない。
・例えば、複数の当接体(あるいは連結部材)を離間させて複数枚数重ねて使用するようにしてもよい。
・第3の実施の形態のヘッドバンド51ではクッション体43に連結シート53が一体成形されていたが、連結シート53を別部材で構成してクッション体43に嵌め込むように装着してもよい。また、クッション体43に対する連結シート53の位置も他の位置にずらして配置するようにしてもよい。
・第4の実施の形態のヘッドバンド61の上下二段に電極15が配設されている場合の電極の数も上記のような構成は一例であり、上段も2つ以上の電極15で構成することは自由である。また、上段側に連結シートを配設するようにして電極15の周囲の面積を拡張してもよい。
・上記実施の形態では脳波計測システムにおける脳活動計測装置を記載したが、本発明は脳波(EEG)に限定されず、fNIRS、MEG、fMRI等にも適用可能であり、脳活動の計測原理により限定されない。磁気刺激装置(TMS)、直流刺激装置(tDCS)等の外部から脳に対して刺激を与える場合の装置固定方法としても本発明を適用してもよい。
本願発明は上述した実施の形態に記載の構成に限定されない。上述した各実施の形態や変形例の構成要素は任意に選択して組み合わせて構成するとよい。また各実施の形態や変形例の任意の構成要素と、発明を解決するための手段に記載の任意の構成要素または発明を解決するための手段に記載の任意の構成要素を具体化した構成要素とは任意に組み合わせて構成するとよい。これらについても本願の補正または分割出願等において権利取得する意思を有する。
The above-described embodiment is merely described as a specific embodiment for exemplifying the principle of the present invention and its concept. That is, the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can also be embodied in a modified manner as follows, for example.
-The above is an example of the shapes of the headset 1, the headbands 41, 51, and 61 in each of the above embodiments.
The shape of the electrode 15 in each of the above embodiments is an example, and may be another shape. For example, the shape and number of the protrusions 18 may be other than the above, or the electrode has the protrusions 18 as described above. It doesn't have to be. Further, the material may be made of non-metal.
Since the number and position of the electrodes 15 vary depending on the shape of the frame bodies 2, 3, 42, 52, 62 of the brain activity measuring device in each of the above embodiments and the measurement position aimed at by the brain activity measuring device. Not limited to the above.
The above is an example of the shapes and materials of the connecting sheets 16, 45, 53, 64 as the contact body. The amount of protrusion of the connecting sheets 16, 45, 53, 64 to the outside of the cushion bodies 13, 43, 63 as a support is preferably, for example, 5 to 30 mm. When the cushion body is integrated or the connecting sheet is between the supports, the amount of deformation of the cushion body is suppressed, so that the amount of protrusion of the connecting sheet to the outside may be about 5 to 10 mm.
The shapes of the cushion bodies 13, 43, and 63 are examples of the above-described embodiment. Further, the number of cushion bodies arranged in one frame body is not limited to the above. Further, the number and positions of the electrodes 15 arranged on each cushion body are naturally not limited to the above because they are naturally implemented in modes other than the above depending on the situation.
-For example, a plurality of contact bodies (or connecting members) may be separated from each other and used by stacking a plurality of sheets.
In the headband 51 of the third embodiment, the connecting sheet 53 is integrally molded with the cushion body 43, but the connecting sheet 53 may be formed of a separate member and attached so as to be fitted into the cushion body 43. .. Further, the position of the connecting sheet 53 with respect to the cushion body 43 may be shifted to another position.
The number of electrodes when the electrodes 15 are arranged in the upper and lower two stages of the headband 61 of the fourth embodiment is also an example of the above configuration, and the upper stage is also composed of two or more electrodes 15. You are free to do. Further, the area around the electrode 15 may be expanded by disposing a connecting sheet on the upper stage side.
-In the above embodiment, the brain activity measuring device in the electroencephalogram measuring system is described, but the present invention is not limited to the electroencephalogram (EEG), and can be applied to fNIRS, MEG, fMRI, etc. Not limited. The present invention may also be applied as a device fixing method when stimulating the brain from the outside such as a magnetic stimulator (TMS) and a direct current stimulator (tDCS).
The invention of the present application is not limited to the configuration described in the above-described embodiment. The components of each of the above-described embodiments and modifications may be arbitrarily selected and combined. Further, any component of each embodiment or modification, and any component described in the means for solving the invention or any component described in the means for solving the invention are embodied. It may be configured in any combination with. We also intend to acquire the rights to these in the amendment or divisional application of the present application.

1…脳活動計測装置としてのヘッドセット、41、51、61…脳活動計測装置としてのヘッドバンド、2、3、42、52、62…フレーム部材としてのフレーム体、13、43、63…支持体としてのクッション体、15…電極。 1 ... Headset as a brain activity measuring device, 41, 51, 61 ... Headband as a brain activity measuring device, 2, 3, 42, 52, 62 ... Frame body as a frame member, 13, 43, 63 ... Support Cushion body as a body, 15 ... Electrodes.

Claims (24)

頭部に装着されるフレーム部材と、
前記フレーム部材の内側に配設され、前記フレーム部材側から自立して内方に向かって立ち上がる弾性を有する支持体と、
前記支持体の頂上部に配置された頭部に当接させるための1又は複数の電極と、
を有し、前記電極と前記支持体の間に頭部側に当接させる面を有する当接体が配設されていることを特徴とする脳活動計測装置。
The frame member attached to the head and
A support that is disposed inside the frame member and has elasticity that stands up from the frame member side and rises inward.
With one or more electrodes for contacting the head located on the top of the support,
A brain activity measuring device comprising a contact body having a surface to be brought into contact with the head side between the electrode and the support .
頭部に装着されるフレーム部材と、
前記フレーム部材の内側に配設され、前記フレーム部材側から自立して内方に向かって立ち上がる弾性を有する支持体と、
前記支持体の頂上部に配置された頭部に当接させるための1又は複数の電極と、
を有し、前記支持体には頭部側に当接させる面を有する当接体が形成されていることを特徴とする脳活動計測装置。
The frame member attached to the head and
A support that is disposed inside the frame member and has elasticity that stands up from the frame member side and rises inward.
With one or more electrodes for contacting the head located on the top of the support,
The brain activity measuring device is characterized in that a contact body having a surface to be brought into contact with the head side is formed on the support .
頭部に装着されるフレーム部材と、
前記フレーム部材の内側に配設され、前記フレーム部材側から自立して内方に向かって立ち上がる弾性を有する支持体と、
前記支持体の頂上部に配置された頭部に当接させるための1又は複数の電極と、
頭部側に当接させる面を有する当接体と、
を有し、前記当接体は前記支持体の外方に張り出していることを特徴とする脳活動計測装置。
The frame member attached to the head and
A support that is disposed inside the frame member and has elasticity that stands up from the frame member side and rises inward.
With one or more electrodes for contacting the head located on the top of the support,
An abutting body having a surface to abut on the head side,
A brain activity measuring device, characterized in that the abutting body projects outward from the support .
頭部に装着されるフレーム部材と、
前記フレーム部材の内側に配設され、前記フレーム部材側から自立して内方に向かって立ち上がる弾性を有する支持体と、
前記支持体の頂上部に配置された頭部に当接させるための1又は複数の電極と、
頭部側に当接させる面を有する当接体と、
を有し、前記当接体は前記フレーム部材には接していないことを特徴とする脳活動計測装置。
The frame member attached to the head and
A support that is disposed inside the frame member and has elasticity that stands up from the frame member side and rises inward.
With one or more electrodes for contacting the head located on the top of the support,
An abutting body having a surface to abut on the head side,
A brain activity measuring device, characterized in that the abutting body is not in contact with the frame member .
前記当接体は伸縮しない素材で構成されていることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the abutting body is made of a material that does not expand and contract . 前記支持体の頂上部には複数の電極が配置されており、前記支持体は1つであることを特徴とする請求項~5のいずれかに記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring device according to any one of claims 1 to 5 , wherein a plurality of electrodes are arranged on the top of the support, and the support is one . 前記支持体は複数であることを特徴とする請求項1~のいずれかに記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the support is a plurality of. 前記電極は前記支持体の頂上部に配置された状態で前記支持体の外周よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項1~のいずれかに記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring apparatus according to any one of claims 1 to 7 , wherein the electrodes are arranged inside the outer circumference of the support in a state of being arranged on the top of the support . 頭部に装着されるフレーム部材と、
前記フレーム部材の内側に配設され、前記フレーム部材側から自立して内方に向かって立ち上がる弾性を有する支持体と、
前記支持体の頂上部に配置された頭部に当接させるための1又は複数の電極と、
を有し、
前記電極は1つずつ1つの前記支持体の頂上部に配置され、ある1つの前記支持体は他の前記支持体と連結部材によって連結されていることを特徴とする脳活動計測装置。
The frame member attached to the head and
A support that is disposed inside the frame member and has elasticity that stands up from the frame member side and rises inward.
With one or more electrodes for contacting the head located on the top of the support,
Have,
A brain activity measuring device , wherein the electrodes are arranged one by one on the top of one of the supports, and one of the supports is connected to another of the supports by a connecting member .
前記電極が1つだけ配置された1つの前記支持体は間隔を空けて一列に配置された配置列を形成することを特徴とする請求項に記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring apparatus according to claim 9 , wherein one support in which only one electrode is arranged forms an arrangement row in which only one electrode is arranged. 前記連結部材は前記フレーム部材には接していないことを特徴とする請求項9又は10に記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring device according to claim 9 or 10, wherein the connecting member is not in contact with the frame member . 前記連結部材は前記支持体と前記電極の間に挟まれて頭部側に当接させる面を有することを特徴とする請求項10又は11に記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring device according to claim 10 or 11, wherein the connecting member has a surface sandwiched between the support and the electrodes and brought into contact with the head side . 前記連結部材は前記支持体間に配置されて頭部側に当接させる面を有することを特徴とする請求項9~12のいずれかに記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring device according to any one of claims 9 to 12, wherein the connecting member has a surface arranged between the supports and brought into contact with the head side . 前記連結部材は伸縮しない素材で構成されていることを特徴とする請求項19~12のいずれかに記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring device according to any one of claims 19 to 12, wherein the connecting member is made of a non-stretchable material . 前記支持体は内部が空洞化していることを特徴とする請求項1~14のいずれかに記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring device according to any one of claims 1 to 14, wherein the support has a hollow inside . 前記フレーム部材は馬蹄形状をなし、左右の脚部は内外に揺動することを特徴とする請求項1~15のいずれかに記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring device according to any one of claims 1 to 15, wherein the frame member has a horseshoe shape, and the left and right legs swing inward and outward . 頭部に装着されるフレーム部材と、
前記フレーム部材の内側に配設され、前記フレーム部材側から自立して内方に向かって立ち上がる弾性を有する支持体と、
前記支持体の頂上部に配置された頭部に当接させるための複数の電極と、
を有し、
複数の前記電極はその配置状態において間隔を空けて一列に配置された電極配置列を形成し、
前記支持体が変形する際の可動範囲は、前記電極配置列の中央においては25~35mmであり、前記配置列の端においては5~15mmであることを特徴とする脳活動計測装置。
The frame member attached to the head and
A support that is disposed inside the frame member and has elasticity that stands up from the frame member side and rises inward.
A plurality of electrodes for contacting the head located on the top of the support, and
Have,
The plurality of electrodes form an electrode arrangement row arranged in a row at intervals in the arrangement state.
A brain activity measuring device characterized in that the movable range when the support is deformed is 25 to 35 mm at the center of the electrode arrangement row and 5 to 15 mm at the end of the arrangement row .
前記電極配置列は前記フレーム部材の長手方向に沿って配置されていることを特徴とする特徴とする請求項17に記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring apparatus according to claim 17, wherein the electrode arrangement row is arranged along the longitudinal direction of the frame member . 前記電極配置列は列の端寄り部分が傾いて立ち上がり、列の中央方向を向いていることを特徴とする請求項17又は18に記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring apparatus according to claim 17 or 18 , wherein the electrode arrangement row has a portion near the end of the row tilted and stands up and faces toward the center of the row . 前記フレーム部材の内部には電気的な構成が内蔵されていることを特徴とする請求項1~19のいずれかに記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring device according to any one of claims 1 to 19, wherein an electrical configuration is built in the frame member . 前記フレーム部材の脚部は、第2のフレーム部材の脚部と連結されており、前記第2のフレーム部材の内方は弾性を備えたシート状支持体を有し、前記シート状支持体に電極が保持されていることを特徴とする請求項1~20のいずれかに記載の脳活動計測装置。 The leg portion of the frame member is connected to the leg portion of the second frame member, and the inside of the second frame member has a sheet-like support having elasticity, and the sheet-like support has an elasticity. The brain activity measuring device according to any one of claims 1 to 20, wherein the electrodes are held . 前記シート状支持体の電極保持部周辺には、スリットが設けられていることを特徴とする請求項21に記載の脳活動計測装置。 The brain activity measuring device according to claim 21, wherein a slit is provided around the electrode holding portion of the sheet-shaped support . 請求項1~22のいずれかに記載の脳活動計測装置によって得られた脳活動信号に基づいて脳活動を計測する脳活動計測システムA brain activity measuring system that measures brain activity based on a brain activity signal obtained by the brain activity measuring device according to any one of claims 1 to 22 . 請求項1~22のいずれかに記載の脳活動計測装置によって得られた脳波信号に基づいて脳活動を計測する脳活動計測システムA brain activity measuring system that measures brain activity based on an electroencephalogram signal obtained by the brain activity measuring device according to any one of claims 1 to 22 .
JP2017192328A 2017-10-02 2017-10-02 Brain activity measuring device and brain activity measuring system Active JP7085082B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017192328A JP7085082B2 (en) 2017-10-02 2017-10-02 Brain activity measuring device and brain activity measuring system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017192328A JP7085082B2 (en) 2017-10-02 2017-10-02 Brain activity measuring device and brain activity measuring system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019063290A JP2019063290A (en) 2019-04-25
JP7085082B2 true JP7085082B2 (en) 2022-06-16

Family

ID=66336979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017192328A Active JP7085082B2 (en) 2017-10-02 2017-10-02 Brain activity measuring device and brain activity measuring system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7085082B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115553791B (en) * 2022-12-07 2023-03-10 深圳市心流科技有限公司 Brain electric head ring and production method and forming die thereof

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006006667A (en) 2004-06-25 2006-01-12 Olympus Corp Brain function detector
US20070255127A1 (en) 2006-03-20 2007-11-01 Frederick Mintz Mobile electroencephalograph data collection and diagnosis system
JP2012525910A (en) 2009-05-07 2012-10-25 スマートブレイン・アクティーゼルスカブ Electrode fixing device
JP2013509906A (en) 2009-11-04 2013-03-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ User skull electrode positioning device
US20160360990A1 (en) 2015-06-15 2016-12-15 Edward Lafe Altshuler Electrode holding device
US20170055903A1 (en) 2015-08-31 2017-03-02 Stichting Imec Nederland Electrode Holding Arrangement and Manufacturing Method Thereof
JP2017108759A (en) 2015-12-14 2017-06-22 東海光学株式会社 Head-worn apparatus for brain activity detection and brain activity measuring system
JP2018094054A (en) 2016-12-13 2018-06-21 凸版印刷株式会社 Brain wave electrode holding tool

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993002616A1 (en) * 1991-08-09 1993-02-18 Srd Shorashim Medical, Ltd. Apparatus for mounting electrodes
JPH0634603U (en) * 1991-11-27 1994-05-10 文彦 鈴木 Simple EEG electrode installation device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006006667A (en) 2004-06-25 2006-01-12 Olympus Corp Brain function detector
US20070255127A1 (en) 2006-03-20 2007-11-01 Frederick Mintz Mobile electroencephalograph data collection and diagnosis system
JP2012525910A (en) 2009-05-07 2012-10-25 スマートブレイン・アクティーゼルスカブ Electrode fixing device
JP2013509906A (en) 2009-11-04 2013-03-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ User skull electrode positioning device
US20160360990A1 (en) 2015-06-15 2016-12-15 Edward Lafe Altshuler Electrode holding device
US20170055903A1 (en) 2015-08-31 2017-03-02 Stichting Imec Nederland Electrode Holding Arrangement and Manufacturing Method Thereof
JP2017108759A (en) 2015-12-14 2017-06-22 東海光学株式会社 Head-worn apparatus for brain activity detection and brain activity measuring system
JP2018094054A (en) 2016-12-13 2018-06-21 凸版印刷株式会社 Brain wave electrode holding tool

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019063290A (en) 2019-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10085668B2 (en) EEG hair band
EP3091899B1 (en) Wearable apparatus for brain sensors
JP5547207B2 (en) Electrode system
CN108937908B (en) Physiological monitoring device with sensing element decoupled from body motion
JP6077639B2 (en) Transducer assembly
JP2012508619A5 (en)
KR20160060535A (en) Bioelectrical signal measuring apparatus
KR101542115B1 (en) Head Cap for measuring electro-encephalogram
JP2023534846A (en) Modular auditory sensing system
JP6982304B2 (en) Electrodes for measuring brain activity, head-mounted devices and brain activity measuring systems using the electrodes
JP6771129B2 (en) Head-mounted device for detecting brain activity and brain activity measurement system
JP7085082B2 (en) Brain activity measuring device and brain activity measuring system
JP2023082199A (en) Portable device and method
CN103961090A (en) Device capable of being mounted on head and with electrodes for electroencephalogram
US10206445B2 (en) Hairwear having auxiliary device for head shaping or space formation
Yu et al. An inflatable and wearable wireless system for making 32-channel electroencephalogram measurements
JP6743040B2 (en) Headset for acquiring biological signals
JP6975481B2 (en) Head-mounted device for detecting brain activity and brain activity measurement system
JP6963250B2 (en) Biological signal detection device and EEG measurement method
JP2022059147A (en) Biological information measurement system
NL2020131B1 (en) Bioelectrical sensing electrode assembly
EP3415080A1 (en) Wearable device
KR102312185B1 (en) Detachable function module for biometric data acquisition and head mounted display apparatus comprising the same
ES2912901T3 (en) Functional montage of EEG for the development of cognitive abilities
KR101554689B1 (en) Hat having an auxiliary device for forming head or making space

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200731

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210430

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210512

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210709

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211110

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20211210

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20211210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220323

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7085082

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150