JP2008301971A

JP2008301971A - 脳波検出装置

Info

Publication number: JP2008301971A
Application number: JP2007150990A
Authority: JP
Inventors: Takuya Uchiyama; 卓也内山; Satoshi Sakurai; 聡桜井; Shigemi Kurashima; 茂美倉島; Masahiro Yanagi; 政宏柳; Yoshitsugu Yuzuba; 誉嗣柚場; Takashi Arita; 隆有田
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2007-06-06
Filing date: 2007-06-06
Publication date: 2008-12-18
Also published as: US20080306398A1

Abstract

【課題】簡単に装着が可能で安定に脳波を検出する脳波検出部を提供すること。
【解決手段】本発明は、頭部５１の側面に配置され、頭部５１の脳波を検出する複数の脳波検出部１０と、複数の脳波検出部１０が出力するそれぞれの脳波信号を取得し、脳波信号に基づき、複数の脳波検出部１０から脳波検出部１０ａを選択する選択部と、選択された脳波検出部１０ａが出力する脳波信号に関係した情報を出力する出力部と、を具備する脳波検出装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、脳波検出装置に関し、特に、脳波を検出する脳波検出部を複数有する脳波検出装置に関する。

脳波検出器を用いた脳機能の診断装置や居眠り防止装置が開発されている。特許文献１から３には、自動車や二輪車等の車両運転者の脳波を検出し、運転者の居眠りを防止する居眠り防止装置が開示されている。特許文献４には、頭部全面に配置される複数の脳波信号検出手段を有し、接触状態が良好と判断された脳波信号検出手段の脳波信号を脳機能判定に用いる技術が開示されている。
特開平１０−２０１７２７号公報実開平５−３０７９６号公報特開平５−２６２１６１号公報特開平２００６−１４８３３号公報

特許文献１から３のような居眠り防止装置に用いられる脳波検出装置は、運転者の頭部に装着して用いられる。脳波検出装置を装着する際は、脳波検出装置が脳波を良好に検出できているかを確認する。脳波検出装置が脳波を良好に検出できない場合は、脳波検出装置を装着し直おす。このように、従来の脳波検出装置は、装着方法が煩雑である。特に、居眠り防止用途等の日常使用する脳波検出装置には、簡単に装着可能であること求められる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、簡単に装着が可能で安定に脳波を検出することが可能な脳波検出装置を提供することを目的とする。

本発明は、頭部の側面に配置され、前記頭部の脳波を検出する複数の脳波検出部と、前記複数の脳波検出部が出力するそれぞれの脳波信号を取得し、前記脳波信号に基づき、前記複数の脳波検出部から脳波検出部を選択する選択部と、選択された脳波検出部が出力する脳波信号に関係した情報を出力する出力部と、を具備する脳波検出装置である。本発明によれば、選択部は、複数の脳波検出部から、脳波信号の安定な脳波検出部を選択することができる。よって、脳波検出装置の装着の仕方によらず、脳波信号を安定に出力することができる。

上記構成において、前記複数の脳波検出部は前記頭部の側面であって縦方向に配列される構成とすることができる。また、上記構成において、前記複数の脳波検出部は前記頭部の側面であって横方向に配列される構成とすることができる。

上記構成において、前記複数の脳波検出部は前記頭部の側面であって縦方向及び横方向に十字に配列される構成とすることができる。この構成によれば、帽子の被り方によらず、安定な脳波を検出することができる。

上記構成において、前記複数の脳波検出部が配置された帽子を具備する構成とすることができる。この構成によれば、脳波検出装置を簡単に装着することができる。

本発明によれば、選択部は、複数の脳波検出部から、脳波信号の安定な脳波検出部を選択することができる。よって、脳波検出装置の装着の仕方によらず、脳波信号を安定に出力することができる。

以下、図面を用い本発明の実施例を説明する。

図１（ａ）は、実施例１に係る脳波検出装置のブロック図である。脳波検出装置は、脳波センサ１２、フィルタ１４、アンプ１６、アナログデジタル変換回路（ＡＤＣ）１８、処理部２０（選択部）、メモリ２２、バッテリ２４、ＲＦ（高周波）回路２６及びアンテナ２８からなる。脳波センサ１２、フィルタ１４、アンプ１６及びＡＤＣ１８はそれぞれ複数（実施例１では５個）設けられている。脳波センサ１２、フィルタ１４及びアンプ１６は脳波検出部１０を構成している。脳波センサ１２は、例えば運転者等の使用者の頭部に配置される。脳波センサ１２が検出したアナログの脳波信号は、フィルタ１４により不要な周波数の雑音が除去される。その後、アンプ１６により増幅され、ＡＤＣ１８によりデジタルの脳波信号に変換される。処理部２０には、変換されたデジタルの脳波信号が入力する。処理部２０は例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）からなり、複数の脳波検出部１０が出力した脳波信号に基づき、使用する脳波検出部１０を選択する。また、選択された脳波検出部１０から出力された脳波信号をＲＦ回路２６に出力する。ＲＦ回路２６は、脳波信号を高周波信号に変調する。アンテナ２８は高周波信号を送信する。バッテリ２４は処理部２０等に電源を供給する。

図１（ｂ）は、実施例１に係る脳波検出装置の外観模式図である。ベース３０及びメインプリント回路基板３２はバンド３４に配置され固定されている。例えばフレキシブル基板等からなる十字形ベース３０に、十字状に５つの脳波検出部１０が設けられている。メインプリント回路基板３２には、ＡＤＣ１８、処理部２０、メモリ２２、バッテリ２４、ＲＦ回路２６及びアンテナ２８が設けられている。

図２はベース３０及びメインプリント回路基板３２を帽子４０の内側に取り付けた図である。なお、ベース３０及びメインプリント基板３２は、帽子４０を透視して図示している。ベース３０及びメインプリント回路基板３２はバンド３４により帽子４０の内側に取り付けられている。例えば使用者５０が帽子４０を被ると、複数の脳波検出部１０は頭部５１の側面に配置される。脳波検出部１０内の脳波センサが使用者５０の頭皮に接触する。これにより、脳波センサ１０は使用者５０の脳波を検出することができる。

次に、脳波検出装置の動作について説明する。図３は、使用者５０が帽子４０を波ぶった後、処理部２０が行う初期化処理の動作を示すフローチャートである。図３を参照に、処理部２０は、複数（５つ）の脳波検出部１０が出力するそれぞれの脳波信号を取得する（ステップＳ１０）。処理部２０は、脳波信号を一定時間取得したかを判断する（ステップＳ１２）。Ｎｏの場合、ステップＳ１０に戻る。Ｙｅｓの場合、処理部２０は、複数の脳波検出部１０より出力された脳波信号を比較する（ステップＳ１４）。処理部２０は、複数の脳波検出部１０が出力する脳波信号に基づき、使用する脳波検出部１０を選択する（ステップＳ１６）。例えば、処理部２０は、複数の脳波検出部１０の中で最も脳波信号の強い脳波検出部１０を選択することができる。また、一定時間内で最も脳波信号が安定していた脳波検出部１０を選択することもできる。処理部２０は、選択した脳波検出部１０に関する情報をメモリ２２に記憶する（ステップＳ１８）。以上により、初期化処理が完了する。

図４は、初期化処理後、脳波検出装置を使用する場合の処理部２０の動作を示すフローチャートである。図４を参照に、処理部２０は、メモリ２２から図３のステップＳ１６において選択された脳波検出部１０に関する情報を取得する（ステップＳ２０）。処理部２０は選択された脳波検出部１０に関する情報に基づき、使用する脳波検出部１０を選択する。選択された脳波検出部１０から脳波信号を取得する（ステップＳ２２）。処理部２０は取得した脳波信号に関する情報（例えば、脳波信号そのものや脳波信号を加工した情報）をＲＦ回路２６を介し高周波信号に変調しアンテナ２８より送信する（ステップＳ２４）。

アンテナ２８から送信された信号は、例えば特許文献２のような居眠り検出装置に受信される。居眠り検出装置は、使用者の脳波のうちα波から使用者が居眠りしそうな状況かを判定する。居眠りしそうな場合、居眠り検出装置は使用者に警告を発する。このようにして、使用者の居眠りを防止する。

図３のステップＳ１０のように、処理部２０（選択部）は複数の脳波検出部１０が出力するそれぞれの脳波信号を取得する。ステップＳ１４及び１６のように、処理部２０（選択部）は、脳波信号に基づき、複数の脳波検出部から使用する脳波検出部１０を選択する。図４のステップＳ２４のように、ＲＦ回路２６及びアンテナ２８（出力部）は、選択された脳波検出部１０が出力する脳波信号に関係した情報を出力する。このような構成により、処理部２０は、複数の脳波検出部１０から、脳波信号の安定な脳波検出部１０を選択することができる。よって、使用者５０の脳波検出装置の装着の仕方によらず、使用者５０の脳波信号を安定に出力することができる。

次に、使用者５０が帽子４０を被った際の被り方が変わった場合における使用する脳波検出部１０の選択について説明する。図２のように、使用者５０が帽子４０を普通に被った場合、脳波検出部１０のうち、中心の脳波検出部１０ａが５個の脳波検出部１０のうち最も安定な脳波信号を出力できる。この場合、処理部２０は脳波検出部１０ａを使用する脳波検出部として選択する。

図５（ａ）のように、使用者５０が帽子４０を深く被った場合、図２において脳波検出部１０ａが接触していた頭部の部分には、脳波検出部１０ｂが接触する。このため、脳波検出部１０ｂが最も安定な脳波信号を出力する。処理部２０は脳波検出部１０ｂを使用する脳波検出部として選択する。図５（ｂ）のように、使用者５０が帽子４０を浅く被った場合、処理部２０は脳波検出部１０ｃを使用する脳波検出部として選択する。

このように、使用者５０によって、帽子４０の被り方が深浅の違いがあった場合や、同じ使用者５０が気分により帽子の被り方を変えた場合であっても、頭部の側面であって縦方向（頭部の頂点方向）に配列される脳波検出部１０ａ，１０ｂまたは１０ｃのいずれかが脳波を検出することにより、安定に脳波を検出することができる。

図６（ａ）から図６（ｃ）は、上方から使用者５０の頭部を視た図である。なお、ベース３０は、帽子４０を透視して図示している。図６（ａ）のように、使用者５０が帽子４０を真直ぐに被った場合、５個の脳波検出部１０のうち、中心の脳波検出部１０ａが最も安定な脳波信号を出力できる。この場合、処理部２０は脳波検出部１０ａを使用する脳波検出部として選択する。

図６（ｂ）のように、使用者５０が帽子４０を右に傾けて被った場合、図６（ａ）において脳波検出部１０ａが接触していた頭部の部分には、脳波検出部１０ｄが接触する。このため、脳波検出部１０ｄが最も安定な脳波信号を出力する。処理部２０は脳波検出部１０ｄを使用する脳波検出部として選択する。図６（ｃ）のように、使用者５０が帽子４０を左に傾けて被った場合、処理部２０は脳波検出部１０ｅを使用する脳波検出部として選択する。

このように、帽子の被り方を変えた場合であっても、頭部の側面であって横方向（頭部の頂点方向に交差する方向）に配列される脳波検出部１０ａ，１０ｄまたは１０ｅのいずれかが脳波を検出することにより、安定に脳波を検出することができる。

また、脳波検出器１０が、頭部の側面であって縦方向及び横方向に十字に配列されている。これにより、帽子４０の被り方が深浅や左右に変化した場合も安定に脳波を検出することができる。なお、実施例１では、縦方向、横方向に脳波検知器１０が３個ずつ配列した場合を例に説明したが、複数個配列していればよい。

特許文献４のように、診断用の脳波検出システムの場合、脳波検出部は頭部全体にわたり配置されている。しかしながら、居眠り検出装置のように、脳波を簡易に取得すれば足りる場合、頭部の一部の脳波を検出すればよい。そこで、脳波を検出しやすい頭部の側面に複数の脳波検出器１０を配置することにより、帽子４０の被り方によらず安定して脳波を検出することができる。なお、脳波検出部１０を配置する頭部の側面は、図６（ａ）の右面、左面、前面及び後面のいずれか１側面とすることができる。特に、頭髪のない頭部の右面、左面及び前面のいずれか１側面に配置することが好ましい。さらに、脳波検出部１０を頭部の前面に配置すると、使用者の視野が狭くなるため、脳波検出部１０は頭部の右面または左面に配置することが好ましい。

このように、脳波検出部１０を頭部の右面または左面に配置し、縦方向及び横方向に十字に配列させることにより、少ない個数の脳波検出部１０を用い、帽子４０の被り方によらず、脳波を安定して検出することができる。

使用者５０にとっては、脳波検出装置１０を装着することは面倒である。しかしながら、帽子４０に複数の脳波検出部１０を配置させることにより、使用者５０は、脳波検出装置１０の装着を意識することなく、帽子４０を被る要領で脳波検出装置１０を装着することができる。

また、脳波検出部１０を配送業者の帽子等の車両運転者用帽子に配置することにより、使用者５０は、脳波検出装置１０の装着を意識することなく、脳波検出装置１０を装着することができる。

なお、実施例１では、送信された脳波信号を車両の居眠り防止装置に用いる例を説明したが、事務所用に用いることもできる。また、脳波信号を居眠りではなく疲れ検知等に用いることもできる。さらに、脳波信号を出力する出力部として、ＲＦ回路２６及びアンテナ２８を例に説明したが、例えば有線により脳波信号を出力してもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

図１（ａ）は実施例１に係る脳波検出装置のブロック図であり、図１（ｂ）は外観模式図である。図２は頭部に脳波検出装置を装着した外観模式図である。図３は処理部の動作を示すフローチャート（その１）である。図４は処理部の動作を示すフローチャート（その２）である。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、帽子を深く被った場合、浅く被った場合を示す外観模式図である。図６（ａ）から図６（ｃ）は帽子を左右に傾けて被った場合を示す外観模式図である。

符号の説明

１０脳波検出部
２０処理部
３０ベース
３２プリント回路基板
４０帽子
５０使用者

Claims

頭部の側面に配置され、前記頭部の脳波を検出する複数の脳波検出部と、
前記複数の脳波検出部が出力するそれぞれの脳波信号を取得し、前記脳波信号に基づき、前記複数の脳波検出部から脳波検出部を選択する選択部と、
選択された脳波検出部が出力する脳波信号に関係した情報を出力する出力部と、
を具備する脳波検出装置。
前記複数の脳波検出部は前記頭部の側面であって縦方向に配列されることを特徴とする請求項１記載の脳波検出装置。
前記複数の脳波検出部は前記頭部の側面であって横方向に配列されることを特徴とする請求項１記載の脳波検出装置。
前記複数の脳波検出部は前記頭部の側面であって縦方向及び横方向に十字に配列されることを特徴とする請求項１記載の脳波検出装置。
前記複数の脳波検出部が配置された帽子を具備することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の脳波検出装置。