JP2000116785A - 携帯形健康器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生体信号に基づく健康管理や健康増進を手軽
に行なえる携帯形健康器具を提供すること。 【解決手段】 携帯形健康器具の本体ケース１には液晶
（ＬＣＤ）を用いた表示器２、操作スイッチ３を設け、
右脳と左脳の生体信号を検出するセンサ６ａ、６ｂを設
けたヘッド６、バイオフードバックされる音声信号を出
力するレシーバ７、外部コンピュータ８を接続する。本
体ケース１内には電源の電池が収納され、また制御装置
が設けられている。制御装置は、センサ６ａ、６ｂで検
出された右脳と左脳の生体信号を直接またはＦＦＴを通
して周波数解析を実行し、解析結果をＲＡＭに記憶す
る。この解析結果は、右脳と左脳について各周波数成分
を連続波またはα波とβ波のいずれかをグラフにより表
示器２に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、持ち運びが便利で
野外でも使用できる携帯形健康器具に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】人の肉体的、精神的な健康状態と、脳波
（生体信号）には強い相関関係があるといわれている。
このため、健康に対する関心が高まってきている最近の
状況にあって、人の健康状態のバロメータ値として生体
信号の測定、その解析を行うことの重要性が改めて認識
されている。

【０００３】脳波は、周知のように周波数に応じてβ
波、α波、θ波、δ波の４種類に分類される。β波は１
４〜２５Ｈｚの周波数で、緊張しているときや心配事の
あるときに現れる脳波である。α波は８〜１３Ｈｚの周
波数で、精神を集中して物事に没頭しているときや精神
状態が安定しているときに現れる脳波である。θ波は４
〜７Ｈｚの周波数で、睡眠を始めて間もない浅い眠りの
状態のときに現れる脳波である。δ波は０．５〜３Ｈｚ
の周波数で、熟睡時の深い眠りの状態のときに現れる脳
波である。

【０００４】このように、周波数に応じて４種類の異な
る脳波が現れるが、脳に刺激を与えることにより、前記
のように精神状態の安定に関連性の大きなα波の割合が
大きくなるように誘導することができれば、人の健康状
態の改善ないしは増進が図れることになる。

【０００５】ところで、光や音、針等による刺激を生体
に与え、この刺激を脳に伝えることにより上記４種類の
脳波の発生割合が変化することが知られている。このた
め、脳波（生体信号）を測定して制御装置に入力し、制
御装置は測定された生体信号を解析して、それに対応し
た適切な刺激、例えば音の刺激を人（生体）に与えるこ
とにより、特定の生体信号の成分が所定の割合で発生す
るように誘導する「生体信号誘導装置」が開発されてい
る。このような生体信号誘導装置は、一種の健康器具と
して位置づけられるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】生体信号誘導装置は、
測定した生体信号を解析して、最適な生体信号の成分が
所定の割合で発生するように、生体に刺激を与える構成
としている。このような生体信号の演算処理においては
高性能のコンピュータを用いる必要があるので、コスト
が高く、特定の個所にのみ設置されている。このため、
一般の人が家庭や野外で生体信号誘導装置を用いて生体
信号に基づく健康管理や健康増進を手軽に実施すること
ができないという問題があった。

【０００７】本発明はこのような問題に鑑み、生体信号
に基づく健康管理や健康増進を手軽に行なえる携帯形健
康器具の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１に
係る発明において携帯形健康器具を、右脳と左脳の生体
信号を検出するセンサを設けたヘッドと、生体刺激信号
をバイオフィードバックする手段と、葉書サイズないし
Ｂ６判サイズの大きさに選定した本体ケースとを備え、
前記本体ケースには、センサで検出された生体信号を周
波数解析する制御装置と、動作モードの切り替えと選択
を行なう複数の操作スイッチと、周波数解析された右脳
と左脳の生体信号を同時に表示すると共に、選択された
動作モードを動画で表示する表示器とを設ける構成とす
ることによって達成される。

【０００９】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
記載の携帯形健康器具において、前記選択された動作モ
ードを表示器に反転表示する構成としている。

【００１０】また、請求項３に係る発明は、請求項１ま
たは請求項２に記載の携帯形健康器具において、前記表
示器の表示画面をタッチパネルで構成している。

【００１１】また、請求項４に係る発明は、請求項１な
いし請求項３のいずれかに記載の携帯形健康器具におい
て、前記制御装置には、センサで検出されてデジタル信
号に変換された生体信号を直接周波数解析する第１の演
算処理部と、センサで検出されてデジタル信号に変換さ
れた生体信号を高速フーリエ変換して周波数解析する第
２の演算処理部と、第１の演算処理部の演算結果を記憶
する第１の記憶部と、第２の演算処理部の演算結果を記
憶する第２の記憶部と、音声信号を記憶する第３の記憶
部とを設ける構成としている。

【００１２】また、請求項５に係る発明は、請求項１な
いし請求項４のいずれかに記載の携帯形健康器具におい
て、前記操作スイッチにより再生モードを設定して、第
１の記憶部または第２の記憶部に記憶されている演算結
果を読み出して、所定の処理を実行する構成としてい
る。

【００１３】また、請求項６に係る発明は、請求項１な
いし請求項５のいずれかに記載の携帯形健康器具におい
て、前記第１の演算処理部で周波数解析された右脳と左
脳の生体信号を、連続波で表示する構成としている。

【００１４】また、請求項７に係る発明は、請求項１な
いし請求項５のいずれかに記載の携帯形健康器具におい
て、前記第２の演算処理部で周波数解析された右脳と左
脳の生体信号を、連続波で表示する構成としている。

【００１５】また、請求項８に係る発明は、請求項１な
いし請求項５のいずれかに記載の携帯形健康器具におい
て、前記第２の演算処理部で周波数解析された右脳と左
脳のα波またはβ波の生体信号を、グラフで表示する構
成としている。

【００１６】また、請求項９に係る発明は、請求項１な
いし請求項８のいずれかに記載の携帯形健康器具におい
て、前記第１の演算処理部または第２の演算処理部で周
波数解析された結果に基づいてバイオフィードバック制
御を実行し、第３の記憶部に記憶されている生体刺激信
号を適正信号に書き替える構成としている。

【００１７】また、請求項１０に係る発明は、請求項１
ないし請求項９のいずれかに記載の携帯形健康器具にお
いて、前記制御装置を外部のコンピュータと接続する構
成としている。

【００１８】また、請求項１１に係る発明は、請求項１
ないし請求項１０のいずれかに記載の携帯形健康器具に
おいて、前記本体ケースに駆動用の電池を収納する構成
としている。

【００１９】また、請求項１２に係る発明は、請求項１
ないし請求項１１のいずれかに記載の携帯形健康器具に
おいて、前記センサと生体との接触不良を判定してその
旨を表示器に表示する構成としている。

【００２０】また、請求項１３に係る発明は、請求項１
ないし請求項１２のいずれかに記載の携帯形健康器具に
おいて、前記生体刺激信号として音声信号を用いてレシ
ーバにより生体にバイオフィードバックする構成として
いる。

【００２１】また、請求項１４に係る発明は、請求項１
ないし請求項１３のいずれかに記載の携帯形健康器具に
おいて、前記音声信号にリズム変調した外部音声出力装
置の音声出力を混合して生体にバイオフィードバックす
る構成としている。

【００２２】また、請求項１５に係る発明は、請求項１
ないし請求項１４のいずれかに記載の携帯形健康器具に
おいて、前記表示器の表示画面をグラフィック型液晶表
示モジュールで構成している。

【００２３】このような請求項１に記載の構成とするこ
とにより、本体ケースの大きさを葉書サイズないしＢ６
判サイズの大きさに選定しているので誰もが簡単に持ち
運びができ、いつでも、どこでも健康状熊を確認し、精
神的にも肉体的にも安定な健康状態を維持することがで
きる。また、周波数分析された右脳および左脳の生体信
号を分離してそれぞれ個別に表示器に表示しているの
で、よりキメ細かな健康管理を行なうことができる。更
に、選択した動作モードを動画で表示しているので、親
近感をもって携帯形健康器具を取り扱うことができる。

【００２４】請求項２に記載の構成とすることにより、
選択した動作モードを反転表示しているので、選択した
動作モードの確認を確実に行なえる。

【００２５】請求項３に記載の構成とすることにより、
表示器の表示画面をタッチパネルで構成しているので、
携帯形健康器具が操作しやすくなる。

【００２６】請求項４に記載の構成とすることにより、
センサで検出された生体信号を直接に、またはＦＦＴ処
理して周波数解析して記憶しているので、直接処理また
はＦＦＴ処理したいずれのデータも使用することがで
き、携帯形健康器具の使用形態を拡大することができ
る。

【００２７】請求項５に記載の構成とすることにより、
安定な健康状態におけるデータを再生して使用すること
ができ、データの処理時間を短縮できる。

【００２８】請求項６に記載の構成とすることにより、
直接処理した周波数の解析結果を連続波で表示するの
で、各周波数の成分を簡単に視認できる。

【００２９】請求項７に記載の構成とすることにより、
ＦＦＴ処理した周波数の解析結果を連続波で表示するの
で、各周波数の成分の特徴的な傾向を簡単に視認でき
る。

【００３０】請求項８に記載の構成とすることにより、
ＦＦＴ処理して周波数解析された右脳と左脳のα波また
はβ波の生体信号を、グラフで表示するので、特徴を強
調して表示することができる。

【００３１】請求項９に記載の構成とすることにより、
バイオフィードバックされる生体刺激信号を安定な健康
状態における適正信号と常に置き換えているので、安定
した健康状態に到達するまでの時間を短縮することがで
きる。

【００３２】請求項１０に記載の構成とすることによ
り、処理能力が大きな外部のコンピュータにデータを転
送し、外部のコンピュータをリモートコントロールする
ことにより詳細にデータを解析して表示画面に表示する
処理を行なうことが可能となる。この場合には、表示画
面が大きな外部のコンピュータにより詳細に周波数解析
した生体信号を表示しているので、特徴が判断しやすく
なる。

【００３３】請求項１１に記載の構成とすることによ
り、野外等の商用電源が使用できない場所においても、
携帯形健康器具を手軽に利用することができる。

【００３４】請求項１２に記載の構成とすることによ
り、センサで検出される生体信号の検出不良を確認で
き、適切な対応を取ることができる。

【００３５】請求項１３に記載の構成とすることによ
り、レシーバにより音声信号をバイオフードバックして
いるので、対象者は違和感なく携帯形健康器具を利用す
ることができる。

【００３６】請求項１４に記載の構成とすることによ
り、対象者はリラックスした状態でバイオフードバック
を実施することができる。

【００３７】請求項１５に記載の構成とすることによ
り、表示器に生体信号を鮮明なグラフで表示することが
できるので、生体信号の特徴を視覚により瞬時に確認す
ることを可能とし、また、動画を表示することができる
ので、表示器の表現力を豊富にすることができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る携帯形健康器
具の実施の形態について図により説明する。図１は携帯
形健康器具の概略のブロック図である。図１において、
１は携帯形健康器具の本体ケースで、例えばＢ６判サイ
ズ程度の大きさに構成される。２は液晶（Ｌｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌｙ、ＬＣＤ）を用いた表
示器、３は操作スイッチ、４は電源コード、４ａは充電
器、６はヘッドで右脳と左脳の生体信号を検出するセン
サ６ａ、６ｂを設けている。７はバイオフードバックさ
れる音声信号を出力するレシーバ、８は外部コンピュー
タ、９はテープレコーダ等の外部音声出力装置、１０は
対象となる生体である。本体ケース１には、電源装置と
制御装置が設けられている。

【００３９】電源コード４は、商用電源の交流１００Ｖ
のプラグに差し込まれて充電器４ａに装着されている二
次電池を充電する。充電された二次電池を携帯形健康器
具の電源とする。また、一次電池を携帯形健康器具の電
源とすることも可能である。さらに、本体ケース１内に
ＡＣ−ＤＣインバータを設けておき、給電された交流を
直流に変換して携帯形健康器具の電源とすることもでき
る。

【００４０】上記のような携帯形健康器具の電源となる
二次電池または一次電池を収納するために、本体ケース
１の表示部２とは反対側の裏面に携帯ラジオ等と同様の
電池収納部を設け、蓋を開閉して電池の収納、交換を行
なう。電源装置には電源スイッチが設けられている。

【００４１】図２は、本体ケース１内に設けられている
制御装置５のブロック図である。図５において、５ａ
は、後述するような各種の演算を行い、信号を形成する
中央処理装置（以下ＣＰＵと略記する）、５ｂは管理プ
ログラム等が格納されているＲＯＭ、５ｃはセンサ６
ａ、６ｂで検出された生体信号のデータや音声信号を格
納するＲＡＭである。

【００４２】５ｄはセンサ６ａ、６ｂで検出された右脳
と左脳の生体信号を増幅する増幅器、５ｅは増幅器５ｄ
のアナログの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器、５ｆはＡ／Ｄ変換器５ｅの出力信号をフーリエ
変換する高速フーリエ変換器（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅ
ｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＦＦＴ）、５ｇは音声信号を
形成する信号処理部、５ｈはタイマ、５ｉは音声信号制
御回路である。

【００４３】次に、制御装置５の動作について説明す
る。センサ６ａ、６ｂは、一定時間間隔で生体１０の右
脳と左脳のアナログの生体信号をサンプリングする。こ
のサンプリング周期は、一例として（１／３）秒間に１
２８個のデータをサンプリングする。センサ６ａ、６ｂ
により検出されたアナログの生体信号は、増幅器５ｄに
入力される。

【００４４】増幅器５ｄは、入力されたアナログの生体
信号の雑音成分をフィルタにより除去してから増幅して
Ａ／Ｄ変換器５ｅに入力する。Ａ／Ｄ変換器５ｅは、ア
ナログ信号の生体信号をデジタル信号に変換し、信号線
Ｓ１からＣＰＵ５ａに出力する。また、信号線Ｓ２から
ＦＦＴ５ｆに出力する。

【００４５】信号線Ｓ１よりＣＰＵ５ａに入力された生
体信号の大きさが所定のレベル以下であれば、センサ６
ａ、６ｂと生体１０との接触状態が不良であるものと判
定して、その旨を表示器２に表示し、センサ６ａ、６ｂ
の再装着を促す。センサ６ａ、６ｂが生体１０に正常に
装着されていて、入力された生体信号のレベルが所定の
大きさ以上であれば、ＣＰＵ５ａは生体信号の周波数解
析を行いβ波、α波、θ波、δ波の４種類に分割処理
し、アドレスを指定してＲＡＭ５ｃに格納する。

【００４６】生体１０とセンサ６ａ、６ｂとの接触不良
の検出について説明する。生体１０とセンサ６ａ、６ｂ
との間に、定期的に標準電圧を印加して、この際に流れ
る接触電流値を検出する。印加電圧と接触電流から接触
抵抗を演算し、この接触抵抗値が一定値以上であれば生
体１０とセンサ６ａ、６ｂとは接触不良であるものと判
定する。

【００４７】信号線Ｓ２よりＦＦＴ５ｆに入力された生
体信号は、所定のＦＦＴ処理を行い、ＣＰＵ５ａに入力
する。ＦＦＴ５ｆによる生体信号の分解能は、例えば
０．１Ｈｚとする。ＣＰＵ５ａは、ＦＦＴ５ｆから入力
された生体信号に対しても周波数解析を行いβ波、α
波、θ波、δ波の４種類に分割処理し、アドレスを指定
してＲＡＭ５ｃに格納する。

【００４８】また、ＣＰＵ５ａはＲＡＭ５ｃに格納され
ている音声信号を読み出し、上記生体信号の解析結果に
基づいて信号処理部５ｇにより最適のバイオフィードバ
ック信号を形成して、レシーバ７に出力する。信号処理
部５ｇの処理は、ＲＡＭ５ｃから読み出された音声信号
に対するオン、オフ周期を制御するものである。この音
声信号に対するオン、オフ周期の制御は、１ビットのオ
ン、オフ信号により実行される。レシーバから音声信号
を聞き取ることは、音楽テープを聞く場合のように一般
的に行われているので、対象者は違和感なく生体刺激信
号としての音声信号を聞くことができる。

【００４９】ＣＰＵ５ａは、操作スイッチ３の操作で入
力される信号に対応して、表示器２に種々の情報を表示
する。図３に示されているように、操作スイッチ３に
は、携帯形健康器具の運転、停止を指示するスイッチ３
ａ、表示器２の表示画面を切り替えて動作モードを表示
するスイッチ３ｂ、表示器２に表示された設定画面の選
択を決定するスイッチ３ｃ、設定画面の動作モードを実
行するか（ＯＫ）取消すか（ＮＧ）を選択するスイッチ
３ｄが設けられている。

【００５０】ＬＣＤで構成される表示器２は、グラフィ
ック型液晶表示モジュールを採用し、例えば、１２８×
１２８画素数のものを用いている。表示器２の表示画面
には、例えば「動作モードの設定画面」、「連続波によ
る生体信号表示画面」、「ＦＦＴにより処理された連続
波による生体信号表示画面」、「棒グラフによるα波拡
大表示画面」、「棒グラフによるβ波拡大表示画面」、
「生体信号分析結果のメモリへの保存画面」、「保存さ
れた生体信号の再生モードの設定画面」、「バイオフー
ドバック時間選択画面」、「バイオフードバック実施画
面」、「パソコン接続画面」、「センサ接触不良画面」
等の動作モードが表示される。

【００５１】次に、表示器２と操作スイッチ３の操作例
について図３〜図９の表示画面の説明図を参照して説明
する。図３は、表示器２に「動作モードの設定画面」を
表示する例である。図３において、スイッチ３ａをオン
にして携帯形健康器具の動作を開始する。

【００５２】この際の表示器２の表示画面２Ａには、
「脳波測定」（Ａ１）、「バイオフイードバック」（Ａ
２）、「再生」（Ａ３）、「パソコン接続」（Ａ４）の
選択項目が表示される。この表示画面において切替スイ
ッチ３ｂを押す毎に、順次Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の選
択項目の背景画面が反転する。

【００５３】ここで、「脳波測定」（Ａ１）を選択して
決定スイッチ３ｃを押すと、表示器２の画面は、図４の
表示画面２Ｂに変わる。表示画面２Ｂには、「脳波直接
表示」（Ｂ１）、「脳波ＦＦＴ表示」（Ｂ２）、「α脳
波表示」（Ｂ３）、「β脳波表示」（Ｂ４）、「前画面
に戻る」（Ｂ５）の選択項目が表示される。

【００５４】「脳波直接表示」（Ｂ１）を選択し、決定
スイッチ３ｃを押して選択項目を確定する。このように
して選択した動作モードは反転表示されているので、選
択した動作モードの確認が確実に行なえる。次に、実行
スイッチ（ＯＫ）３ｄを押すと、携帯形健康器具は脳波
直接表示のジョブを実行する。この処理においては、セ
ンサ６ａ、６ｂにより検出された右脳と左脳の生体信号
は、Ａ／Ｄ変換器５ｅより信号線Ｓ１で直接にＣＰＵ５
ａに入力される。この生体信号は、ＣＰＵ５ａで周波数
分析がなされてからＲＡＭ５ｃの所定のエリアに格納さ
れる。

【００５５】図５は、この際の表示器２の表示画面２Ｃ
を示すものである。図５において、例えば画面Ｃ１は右
脳の生体信号、Ｃ２は左脳の生体信号を表示する。表示
器２は、前記のようにグラフィック型液晶表示モジュー
ルを採用しているので、生体信号をグラフ化した画像で
表示することができる。このため、生体信号の特徴を視
覚により瞬時に確認することができる。

【００５６】この画面の横軸には周波数ＦＨｚを、縦軸
にはそのレベルＶを表示する。表示画面２Ｃの表示は、
センサ６ａ、６ｂによる生体信号の測定周期毎に、例え
ば１／３秒毎に更新する。生体の右脳および左脳の生体
信号は、生体毎に特徴が相違しているので、図５のよう
に右脳および左脳の生体信号を分離してそれぞれ表示す
ることにより、キメ細かな健康管理を行なえる。

【００５７】図４において、「脳波ＦＦＴ表示」（Ｂ
２）を選択すると、表示器２は図６の表示画面２Ｄに切
り替わる。この際にも、図５の表示画面と対応させて画
面Ｄ１には右脳の生体信号、Ｄ２には左脳の生体信号を
表示する。この処理においては、センサ６ａ、６ｂによ
り検出された右脳と左脳の生体信号は、Ａ／Ｄ変換器５
ｅより信号線Ｓ２からＦＦＴ５ｆに入力されて所定のＦ
ＦＴ処理が実行され、周波数帯域のスペクトル成分が求
められ、ＣＰＵ５ａを通してＲＡＭ５ｃの所定のエリア
に格納される。当該ＲＡＭ５ｃの所定のエリアに格納さ
れた生体信号の周波数帯域のスペクトル成分が表示画面
に表示される。

【００５８】なお、図６の脳波ＦＦＴ表示においては前
記スペクトル成分の平均値が表示される。この際に表示
する周波数帯域は３〜３０Ｈｚとし、周波数分解能は
０．１Ｈｚ、画面は生体信号の測定周期毎に更新する。
また、マーカを周波数の最大ピークの位置に合わせ、こ
の周波数の数値を画面の右上に表示する構成とすること
ができる。

【００５９】図４において、「α脳波表示」（Ｂ３）を
選択すると、表示器２は図７の表示画面２Ｅに切り替わ
る。この際には、図６の表示画面と対応させて画面Ｅ１
には右脳の生体信号、Ｅ２には左脳の生体信号をＦＦＴ
処理をしてα波の周波数帯域を拡大して棒グラフで表示
する。また、図４において「β脳波表示」（Ｂ４）を選
択すると、ＦＦＴ処理をしたβ波の周波数帯域を拡大し
て棒グラフで表示する。これらの表示画面は生体信号の
測定周期毎に更新される。

【００６０】なお、上記したように図７の例では生体信
号のα波の周波数帯域を拡大して二次元の棒グラフで表
示しているが、本発明においては表示器の表示画面に
は、α波またはβ波の生体信号を折線グラフや三次元の
棒グラフで表示する構成とすることもできる。このよう
な各種のグラフは、生体信号に基づき適宜の画像変換処
理を行なうことにより、表示することができる。

【００６１】最近の技術の進展により、マイクロプロセ
ッサやメモリが小型で高性能のものが実用化されてきた
ことにより、本発明の携帯形健康器具においては、外形
がＢ６判程度の大きさであるにも拘らず図５、図６、図
７に示したような生体信号の周波数分析や画面表示のリ
アルタイムの処理が可能となっている。

【００６２】図８は、図５〜図７の生体信号の周波数分
析結果をＲＡＭ５ｃに保存する処理の表示画面２Ｆを示
すものである。後述するようなバイオフィードバックを
実行している際の、良好な波形の周波数分析結果を保存
しておくことにより、次回の操作において当該保存され
ているデータを再生して、基準信号として用いることが
できる。

【００６３】この表示画面２Ｆには、「脳波チャンネル
１」（Ｆ１）、「脳波チャンネル２」（Ｆ２）、「脳波
チャンネル３」（Ｆ３）、「前画面に戻る」（Ｆ４）の
項目が表示される。脳波チャンネル１〜３は、ＲＡＭ５
ｃの記憶領域を指定するものである。各データには、タ
イマ５ｈにより測定日時が設定されてＲＡＭ５ｃの記憶
領域に記憶される。

【００６４】各記憶領域の使用形態としては、生体信号
の測定、処理毎にデータを順次脳波チャンネル１に記憶
させ、データの蓄積量が脳波チャンネル１の記憶容量を
超えると次にデータを脳波チャンネル２に記憶させると
いうように、各脳波チャンネルに連続してデータを記憶
させる形態をとることができる。

【００６５】また、一日の時間帯毎に分けて脳波チャン
ネル１〜３を使用することができる。例えば、朝のデー
タは脳波チャンネル１、昼のデータは脳波チャンネル
２、夜のデータは脳波チャンネル３を使用する。さら
に、測定場所に応じて脳波チャンネル１〜３を選定する
こともできる。例えば、家庭内のデータは脳波チャンネ
ル１、職場の休憩時のデータは脳波チャンネル２、野外
のデータは脳波チャンネル３を使用する。このように、
種々の状況に応じて測定、処理したデータの記憶領域を
分けておくことにより、最適な健康状態のチュックを容
易に行なうことができる。

【００６６】図９は、図３において「バイオフィードバ
ック」（Ａ２）の項目を選択した場合の表示画面２Ｇを
示すものである。この際には、レシーバ７に音声信号を
出力するバイオフィードバックの時間を、５分間隔で
「５分間」（Ｇ１）〜「２５分間」（Ｇ５）の５項目で
表示する。

【００６７】このバイオフィードバックの処理は、生体
信号の周波数解析結果に基づいて、特にα中心周波数の
成分が多くなるように、ＲＡＭ５ｃから読み出した音声
信号のオン、オフ周期を制御するものである。音声信号
の制御の具体例としては、例えば発信音の基本周波数を
４００Ｈｚとして、断続音でレシーバ７に音声信号を出
力する。

【００６８】このようなバイオフィードバックを実行中
に、センサ６ａ、６ｂにより生体信号が検出され、前記
したような周波数解析が行われる。最初にこの携帯形健
康器具を使用する際には、一般的な生体信号の周波数成
分のパターンが基準信号としてＲＡＭ５ｃに記憶されて
いるので、生体信号がこの基準信号に近づくように音声
信号のオン、オフ周期を制御する。

【００６９】但し、安定した状態の生体信号の周波数成
分のパターンには個人差がある。このため、対象者が精
神的に落ち着いて快適な状態が得られた段階でそのとき
のデータを前記のように格納領域を指定してメモリに記
憶させる。またこのときの音声信号データをＲＡＭ５ｃ
の音声信号記憶領域に書き込み、次回からは、メモリに
記憶されている各個人に特有の安定状態のデータに生体
信号を誘導するようにバイオフィードバックの制御を行
なう。

【００７０】このように、一種の学習効果を持たせるこ
とにより、より早く精神的な安定状態に誘導することが
できる。バイオフィードバックの実施中には、表示器２
の表示画面に例えば、「現在バイオフィードバック実施
中です。眼を閉じてレシーバからの音声を聞きながらリ
ラックスするように努力して下さい。」という文言を表
示し、対象者の注意を促す構成とすることができる。

【００７１】断続音の音声信号のバイオフィードバック
を実施する際に、テープレコーダ等の外部音声出力装置
９から音楽や自然音等のバックグランドミュージック
（ＢＧＭ）を音声信号制御回路５ｉを介して取り込み、
前記音声信号と混合してレシーバから出力することがで
きる。このようなＢＧＭを出力することにより、対象者
はリラックスした状態でバイオフィードバックを実施す
ることができる。この際に、図示を省略しているが対象
者は本体ケースに設けたボリュームを調整して前記バッ
クグランドミュージック（ＢＧＭ）のリズムを早めたり
遅くしたりして、すなわちＢＧＭのリズムを変調して、
最適のリラックスした状態が得られるように操作するこ
とができる。このようなＢＧＭのリズムの変調は、音声
信号制御回路５ｉにおいて外部音声出力装置９から入力
されたアナログの音声信号をデジタル信号に変換し、所
定の信号処理を行なうことにより実現することができ
る。

【００７２】なお、上記の例では音声信号をバイオフィ
ードバックしているが、バイオフィードバックされるの
は音声には限られない。本発明においては、前記のよう
に光の強弱で眼を刺激するバイオフィードバックや、針
で皮膚を刺激するバイオフィードバックとするものにも
適用することができる。

【００７３】測定された生体信号を更に詳細に解析して
表示画面に表示することや、データの蓄積が必要な場合
には、携帯形健康器具に外部のコンピュータ８を専用の
ケーブルで接続して、データを転送して外部のコンピュ
ータ８をリモートコントロールすることにより前記各処
理を行なう。

【００７４】この処理は、図３の表示画面２Ａにおいて
「パソコン接続」（Ａ４）の項目を選択する。「パソコ
ン接続」（Ａ４）を選択すると、携帯形健康器具で測
定、処理されたデータは外部のコンピュータ８に転送さ
れ、外部のコンピュータ８でデータの解析を行なう。こ
の解析されたデータを表示画面に表示し、外部のコンピ
ュータ８のメモリに記憶する。なお、外部のコンピュー
タ８のメモリに記憶されたデータを携帯形健康器具で読
み出して、携帯形健康器具で表示や必要な処理を行なう
こともできる。

【００７５】このように、携帯形健康器具と外部のコン
ピュータ８を専用のケーブルで接続してデータを転送
し、リモートコントロールすることにより外部のコンピ
ュータ８で前記処理を実行する際には、表示器２の表示
画面には例えば、「現在外部のパソコンと接続して、デ
ータ処理の制御モード実施中です。」という文言を表示
する。

【００７６】図３の表示画面２Ａにおいて、「再生」
（Ａ３）の項目を選択すると、図８と同様のデータの記
憶領域を脳波チャンネル１〜３で表示した画面に切り替
わる。適宜の脳波チャンネル１〜３を選択することによ
り、当該脳波チャンネルに記憶されているデータを基準
信号として読み出し、この信号に基づいてバイオフィー
ドバック制御を行なう。

【００７７】図３の表示画面２Ａにおいて、「脳波測
定」（Ａ１）の項目を選択してセンサ６ａ、６ｂから生
体信号を検出する際に、検出信号のレベルが一定の値に
達していない場合には、表示画面２Ａには例えば、「装
着したセンサ６ａ、６ｂの接触不良です。再度センサ６
ａ、６ｂを装着して測定をやり直して下さい。」という
文言が表示される。

【００７８】上記の例では、表示画面に表示された動作
モードは決定スイッチ３ｃを押すことにより選択してい
るが、表示画面をタッチパネルで構成して、表示画面に
表示された項目にタッチすることにより前記動作モード
の選択を行なう構成とすることもできる。このようにタ
ッチパネルにより動作モードを選択すると、表示項目の
選択がやりやすくなり、携帯形健康器具の誤操作を防止
できる。

【００７９】上記の例では、表示器２の表示画面には動
作モードを文字で表示し、選択された動作モードはその
項目を反転表示しているが、本発明においては選択する
動作モードを動画で表示して、より親近感のある構成と
することができる。図１０、図１１は、選択された動作
モードを動画で表示画面に表示する例を示す説明図であ
る。図１０、図１１において、動作モードの項目は図３
の例と対応させており、表示画面２Ｈには選択項目Ｈ１
〜Ｈ４が表示される。

【００８０】各選択項目Ｈ１〜Ｈ４のｈａの位置には、
人の顔を模擬した人形やフロッピーデスク等のキャラク
タが配置される。また、ｈｂの位置には、ｈｃの位置に
位置に表示される動作モードを記号で表示している。こ
の記号は、「脳波測定」であれば波形を、また、「バイ
オフィードバック」であれば方向を反転する矢印で表示
し、動作モードと関連付けた記号を表示して、視覚によ
り動作モードが判断できる構成としている。

【００８１】ここで、ｈａの位置に配置されているキャ
ラクタは、対応する動作モードが選択されていない場合
には眼と口を閉じて待機状態とする。切り替えスイッチ
３ｂにより星印ｓをＨ１〜Ｈ４の位置に順次移動させ、
選択した動作モードに対応する位置で星印ｓを停止させ
る。次に、決定スイッチ３ｃで当該の動作モードの選択
を決定すると、対応するキャラクタは眼と口を開け、笑
顔に変化する。

【００８２】すなわち、ｈａの位置に配置されているキ
ャラクタは、対応する動作モードが選択されるかどうか
で表情を変化させる動画として作用させている。本発明
においては、表示器２としてグラフィック型液晶表示モ
ジュールを用いており、画像処理技術を適用することに
より、表示画面に前記の動画を表示することを可能とし
ている。このような動画を表示することにより、対象者
が親近感をもって携帯形健康器具を使用することができ
る。

【００８３】上記の例では携帯形健康器具の外形寸法
は、Ｂ６判（１８２ｍｍ×１２８ｍｍ）程度の大きさに
形成されるものとして説明したが、本発明の携帯形健康
器具外形寸法は携帯の利便性を考慮して適宜に設定する
ことができる。例えば、葉書サイズ（１４５ｍｍ×１０
０ｍｍ）程度の大きさとすることも可能である。したが
って、本発明の携帯形健康器具の外形寸法は、葉書サイ
ズないしＢ６判サイズの大きさのものを対象とするもの
であり、一例として携帯形健康器具の外形寸法を１６０
ｍｍ×１１０ｍｍに選定する。

【００８４】本発明においては、最近のコンピュータ技
術や半導体技術の進展により、小型で高性能なマイクロ
プロセッサやメモリが安価に提供されていることから、
葉書サイズないしＢ６判サイズの大きさとしているにも
拘らず、従来の生体信号誘導装置と同様の機能を有する
携帯形健康器具を実現したものである。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の構
成とすることにより、本体ケースの大きさを葉書サイズ
ないしＢ６判サイズの大きさに選定しているので、誰も
が簡単に持ち運びができ、いつでも、どこでも健康状態
を確認し、精神的にも肉体的にも安定な健康状態を維持
することができる。また、周波数分析された右脳および
左脳の生体信号を分離してそれぞれ個別に表示器に表示
しているので、よりキメ細かな健康管理を行なうことが
できる。更に、選択した動作モードを動画で表示してい
るので、親近感をもって携帯形健康器具を取り扱うこと
ができる。

【００８６】請求項２に記載の構成とすることにより、
選択した動作モードを反転表示しているので、選択した
動作モードの確認を確実に行なえる。

【００８７】請求項３に記載の構成とすることにより、
表示器の表示画面をタッチパネルで構成しているので、
携帯形健康器具が操作しやすくなる。

【００８８】請求項４に記載の構成とすることにより、
センサで検出された生体信号を直接に、またはＦＦＴ処
理して周波数解析して記憶しているので、直接処理また
はＦＦＴ処理したいずれのデータも使用することがで
き、携帯形健康器具の使用形態を拡大することができ
る。

【００８９】請求項５に記載の構成とすることにより、
安定な健康状態におけるデータを再生して使用すること
ができ、データの処理時間を短縮できる。

【００９０】請求項６に記載の構成とすることにより、
直接処理した周波数の解析結果を連続波で表示するの
で、各周波数の成分を簡単に視認できる。

【００９１】請求項７に記載の構成とすることにより、
ＦＦＴ処理した周波数の解析結果を連続波で表示するの
で、各周波数の成分の特徴的な傾向を簡単に視認でき
る。

【００９２】請求項８に記載の構成とすることにより、
ＦＦＴ処理して周波数解析された右脳と左脳のα波また
はβ波の生体信号をグラフで表示するので、特徴を強調
して表示することができる。

【００９３】請求項９に記載の構成とすることにより、
バイオフィードバックされる生体刺激信号を安定な健康
状態における適正信号と常に置き換えているので、安定
した健康状態に到達するまでの時間を短縮することがで
きる。

【００９４】請求項１０に記載の構成とすることによ
り、処理能力が大きな外部のコンピュータにデータを転
送し、外部のコンピュータをリモートコントロールする
ことにより詳細にデータを解析して表示画面に表示する
処理を行なうことが可能となる。この場合には、表示画
面が大きな外部のコンピュータにより詳細に周波数解析
した生体信号を表示しているので、特徴が判断しやすく
なる。

【００９５】請求項１１に記載の構成とすることによ
り、野外等の商用電源が使用できない場所においても、
携帯形健康器具を手軽に利用することができる。

【００９６】請求項１２に記載の構成とすることによ
り、センサで検出される生体信号の検出不良を確認で
き、適切な対応を取ることができる。

【００９７】請求項１３に記載の構成とすることによ
り、レシーバにより音声信号をバイオフードバックして
いるので、対象者は違和感なく携帯形健康器具を利用す
ることができる。

【００９８】請求項１４に記載の構成とすることによ
り、対象者はリラックスした状態でバイオフードバック
を実施することができる。

【００９９】請求項１５に記載の構成とすることによ
り、表示器に生体信号を鮮明なグラフで表示することが
でき、生体信号の特徴を視覚により瞬時に確認すること
を可能とし、また、動画を表示することができるので、
表示器の表現力を豊富にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の形態である携帯形健康器具
の概略構成を示すブロック図である。

【図２】図１の携帯形健康器具の制御装置の概略構成を
示すブロック図である。

【図３】図１の携帯形健康器具の表示器の表示画面の一
例を示す説明図である。

【図４】図１の携帯形健康器具の表示器の表示画面の他
の例を示す説明図である。

【図５】図１の携帯形健康器具の表示器の表示画面の他
の例を示す説明図である。

【図６】図１の携帯形健康器具の表示器の表示画面の他
の例を示す説明図である。

【図７】図１の携帯形健康器具の表示器の表示画面の他
の例を示す説明図である。

【図８】図１の携帯形健康器具の表示器の表示画面の他
の例を示す説明図である。

【図９】図１の携帯形健康器具の表示器の表示画面の他
の例を示す説明図である。

【図１０】図１の携帯形健康器具の表示器の表示画面の
他の例を示す説明図である。

【図１１】図１の携帯形健康器具の表示器の表示画面の
他の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 本体ケース ２ 表示器 ２Ａ〜２Ｈ 表示画面 ３ 操作スイッチ ４ 電源コード ４ａ 充電器 ５ 制御装置 ５ａ ＣＰＵ ５ｃ ＲＡＭ ５ｅ Ａ／Ｄ変換器 ５ｆ ＦＦＴ ５ｉ 音声信号制御回路 ６ａ、６ｂ センサ ７ レシーバ ８ 外部コンピュータ ９ 外部音声出力装置 １０ 生体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 趙 仕忠 兵庫県神戸市東灘区住吉宮町５丁目10番18 号 株式会社アポロメック内 Ｆターム(参考） 4C027 AA03 BB03 CC00 DD02 FF01 GG11 HH01 HH06 HH11 KK03 KK05

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 右脳と左脳の生体信号を検出するセンサ
   を設けたヘッドと、生体刺激信号をバイオフィードバッ
   クする手段と、葉書サイズないしＢ６判サイズの大きさ
   に選定した本体ケースとを備え、前記本体ケースには、
   センサで検出された生体信号を周波数解析する制御装置
   と、動作モードの切り替えと選択を行なう複数の操作ス
   イッチと、周波数解析された右脳と左脳の生体信号を同
   時に表示すると共に、選択された動作モードを動画で表
   示する表示器とを設けたことを特徴とする携帯形健康器
   具。
2. 【請求項２】 前記選択された動作モードを表示器に反
   転表示してなる請求項１に記載の携帯形健康器具。
3. 【請求項３】 前記表示器の表示画面をタッチパネルで
   構成してなる請求項１または請求項２に記載の携帯形健
   康器具。
4. 【請求項４】 前記制御装置には、センサで検出されて
   デジタル信号に変換された生体信号を直接周波数解析す
   る第１の演算処理部と、センサで検出されてデジタル信
   号に変換された生体信号を高速フーリエ変換して周波数
   解析する第２の演算処理部と、第１の演算処理部の演算
   結果を記憶する第１の記憶部と、第２の演算処理部の演
   算結果を記憶する第２の記憶部と、生体刺激信号を記憶
   する第３の記憶部とを設けてなる、請求項１ないし請求
   項３のいずれかに記載の携帯形健康器具。
5. 【請求項５】 前記操作スイッチにより再生モードを設
   定して、第１の記憶部または第２の記憶部に記憶されて
   いる演算結果を読み出して、所定の処理を実行してなる
   請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の携帯形健康
   器具。
6. 【請求項６】 前記第１の演算処理部で周波数解析され
   た右脳と左脳の生体信号を、連続波で表示してなる請求
   項１ないし請求項５のいずれかに記載の携帯形健康器
   具。
7. 【請求項７】 前記第２の演算処理部で周波数解析され
   た右脳と左脳の生体信号を、連続波で表示してなる請求
   項１ないし請求項５のいずれかに記載の携帯形健康器
   具。
8. 【請求項８】 前記第２の演算処理部で周波数解析され
   た右脳と左脳のα波またはβ波の生体信号を、グラフで
   表示してなる請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
   の携帯形健康器具。
9. 【請求項９】 前記第１の演算処理部または第２の演算
   処理部で周波数解析された結果に基づいてバイオフィー
   ドバック制御を実行し、第３の記憶部に記憶されている
   生体刺激信号を適正信号に書き替えてなる請求項１ない
   し請求項８のいずれかに記載の携帯形健康器具。
10. 【請求項１０】 前記制御装置を外部のコンピュータと
    接続してなる請求項１ないし請求項９のいずれかに記載
    の携帯形健康器具。
11. 【請求項１１】 前記本体ケースに駆動用の電池を収納
    してなる請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の
    携帯形健康器具。
12. 【請求項１２】 前記センサと生体との接触不良を判定
    してその旨を表示器に表示してなる請求項１ないし請求
    項１１のいずれかに記載の携帯形健康器具。
13. 【請求項１３】 前記生体刺激信号として音声信号を用
    いてレシーバにより生体にバイオフィードバックしてな
    る請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の携帯形
    健康器具。
14. 【請求項１４】 前記音声信号にリズム変調した外部音
    声出力装置の音声出力を混合して生体にバイオフィード
    バックしてなる請求項１ないし請求項１３のいずれかに
    記載の携帯形健康器具。
15. 【請求項１５】 前記表示器の表示画面をグラフィック
    型液晶表示モジュールで構成してなる請求項１ないし請
    求項１４のいずれかに記載の携帯形健康器具。