JP2500332B2 - 携帯型汎用生体リズム判定器 - Google Patents
携帯型汎用生体リズム判定器Info
- Publication number
- JP2500332B2 JP2500332B2 JP3206307A JP20630791A JP2500332B2 JP 2500332 B2 JP2500332 B2 JP 2500332B2 JP 3206307 A JP3206307 A JP 3206307A JP 20630791 A JP20630791 A JP 20630791A JP 2500332 B2 JP2500332 B2 JP 2500332B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- rhythm
- electrode
- output
- information
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、携帯型汎用生体リズム
判定器に関するものであり、更に詳しくは、個人の時々
刻々の中枢リズムをチェックし、傾眠やストレス状態を
判定すると共に、分布情報データを記録可能にした小型
の生体リズム判定器に関するものである。
判定器に関するものであり、更に詳しくは、個人の時々
刻々の中枢リズムをチェックし、傾眠やストレス状態を
判定すると共に、分布情報データを記録可能にした小型
の生体リズム判定器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】α波バイオフィードバック装置のよう
に、脳波を用いた従来型の状態判定装置では、脳波の特
定帯域の振幅や積分値が指標として用いられてきた。し
かし、その振幅や積分値は個人差が大きく、判定基準を
設定するのに難があった。
に、脳波を用いた従来型の状態判定装置では、脳波の特
定帯域の振幅や積分値が指標として用いられてきた。し
かし、その振幅や積分値は個人差が大きく、判定基準を
設定するのに難があった。
【０００３】また、脳波を測る尺度には振幅の他にもう
一つ周波数、即ちリズムがあり、これは雑音の影響を受
けにくいという利点がある。従来、このリズムを測るに
は、紙記録を物差しで測るか、コンピュータによるＡＤ
変換データより計算で求めるなどの方法が多く採られて
きたが、そのような処理には、ある程度の時間がかか
り、リアルタイムでは処理が困難である。
一つ周波数、即ちリズムがあり、これは雑音の影響を受
けにくいという利点がある。従来、このリズムを測るに
は、紙記録を物差しで測るか、コンピュータによるＡＤ
変換データより計算で求めるなどの方法が多く採られて
きたが、そのような処理には、ある程度の時間がかか
り、リアルタイムでは処理が困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、脳波における周波数のゆらぎを指標として用いるこ
とにより、個人差の影響を排除し、しかも、個人の時々
刻々の中枢リズムをリアルタイムでチェックして、傾眠
やストレス状態を判定可能にすると共に、周波数の分布
特性や、ゆらぎの周波数特性等の分布情報データを記録
可能にすることにある。
は、脳波における周波数のゆらぎを指標として用いるこ
とにより、個人差の影響を排除し、しかも、個人の時々
刻々の中枢リズムをリアルタイムでチェックして、傾眠
やストレス状態を判定可能にすると共に、周波数の分布
特性や、ゆらぎの周波数特性等の分布情報データを記録
可能にすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の携帯型汎用生体リズム判定器は、生体に装着
する電極と、その電極によって導出した信号波形から任
意の周波数帯域を分離するハイパス・ローパスフィルタ
と、そのフィルタ出力の特定位相に同期して一定幅の周
期情報を有するパルス電圧を出力させ、その出力を単位
時間内でカウントすることにより、上記フィルタ出力の
各周波数帯域内での周波数のゆらぎを頻度分布に変換す
る変換手段と、上記頻度分布の情報に基づいて上記ゆら
ぎの周波数特性を得ると共に時々刻々の中枢リズムをチ
ェックするための手段と、得られた情報を表示する表示
装置と、得られた情報をＲＡＭカードに記録する記録装
置とを備えたことを特徴とするものである。
の本発明の携帯型汎用生体リズム判定器は、生体に装着
する電極と、その電極によって導出した信号波形から任
意の周波数帯域を分離するハイパス・ローパスフィルタ
と、そのフィルタ出力の特定位相に同期して一定幅の周
期情報を有するパルス電圧を出力させ、その出力を単位
時間内でカウントすることにより、上記フィルタ出力の
各周波数帯域内での周波数のゆらぎを頻度分布に変換す
る変換手段と、上記頻度分布の情報に基づいて上記ゆら
ぎの周波数特性を得ると共に時々刻々の中枢リズムをチ
ェックするための手段と、得られた情報を表示する表示
装置と、得られた情報をＲＡＭカードに記録する記録装
置とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】上記生体リズム判定器は、前額部等に装着した
電極から脳波を導出し、その脳波をハイパス・ローパス
フィルタにおいて任意の周波数帯域に振り分け、各帯域
内での周波数ゆらぎを変換手段により自動的に頻度分布
に変換し、その分布情報から個人の時々刻々の中枢リズ
ムをチェックして、表示装置により直ちに表示させる。
電極から脳波を導出し、その脳波をハイパス・ローパス
フィルタにおいて任意の周波数帯域に振り分け、各帯域
内での周波数ゆらぎを変換手段により自動的に頻度分布
に変換し、その分布情報から個人の時々刻々の中枢リズ
ムをチェックして、表示装置により直ちに表示させる。
【０００７】このように、脳波における周波数のゆらぎ
を指標として用いると、個人差の影響を排除し、しか
も、個人の時々刻々の中枢リズムをリアルタイムでチェ
ックして、傾眠やストレス状態を判定し、周波数の分布
特性や、ゆらぎの周波数特性等の分布情報データを記録
することもできる。
を指標として用いると、個人差の影響を排除し、しか
も、個人の時々刻々の中枢リズムをリアルタイムでチェ
ックして、傾眠やストレス状態を判定し、周波数の分布
特性や、ゆらぎの周波数特性等の分布情報データを記録
することもできる。
【０００８】
【実施例】以下に、回路構成を示す図１及び外観を示す
図２に基づいて、本発明の実施例について説明する。図
１及び図２に示す生体リズム判定器は、頭部に貼着すべ
き電極Ｅによって導出した脳波を任意の周波数帯域（例
えばα，β，θ波）に振り分け、各帯域内での周波数の
ゆらぎを頻度分布に変換し、その分布情報から個人の時
々刻々の中枢リズムをチェックし、傾眠やストレス状態
を判定すると共に、分布情報データを記録可能にしたも
のである。
図２に基づいて、本発明の実施例について説明する。図
１及び図２に示す生体リズム判定器は、頭部に貼着すべ
き電極Ｅによって導出した脳波を任意の周波数帯域（例
えばα，β，θ波）に振り分け、各帯域内での周波数の
ゆらぎを頻度分布に変換し、その分布情報から個人の時
々刻々の中枢リズムをチェックし、傾眠やストレス状態
を判定すると共に、分布情報データを記録可能にしたも
のである。
【０００９】そのため、上記電極Ｅには、それによって
検出した脳波を増幅する生体アンプを接続し、更にその
生体アンプには、脳波に最適な時定数を設定する時定数
回路、脳波より目的の周波数帯を選別するハイパス・ロ
ーパスフィルタ、上記フィルタ通過後の脳波の特定位相
に同期して一定幅のパルス電圧を出力するＦ／Ｖコンバ
ータ、そのＦ／Ｖコンバータの出力をカウンタやＣＰＵ
（中央演算処理装置）に入力可能なＴＴＬレベルに変換
するフォトカプラ、及び単位時間内におけるそのカプラ
出力をカウントするカウンタが順次接続されている。ま
た、上記カウンタには、周波数の分布特性やゆらぎの周
波数特性を算出するＣＰＵを接続し、このＣＰＵには、
算出した周波数分布情報その他の表示を行う液晶表示装
置Ｄを接続している。
検出した脳波を増幅する生体アンプを接続し、更にその
生体アンプには、脳波に最適な時定数を設定する時定数
回路、脳波より目的の周波数帯を選別するハイパス・ロ
ーパスフィルタ、上記フィルタ通過後の脳波の特定位相
に同期して一定幅のパルス電圧を出力するＦ／Ｖコンバ
ータ、そのＦ／Ｖコンバータの出力をカウンタやＣＰＵ
（中央演算処理装置）に入力可能なＴＴＬレベルに変換
するフォトカプラ、及び単位時間内におけるそのカプラ
出力をカウントするカウンタが順次接続されている。ま
た、上記カウンタには、周波数の分布特性やゆらぎの周
波数特性を算出するＣＰＵを接続し、このＣＰＵには、
算出した周波数分布情報その他の表示を行う液晶表示装
置Ｄを接続している。
【００１０】上記Ｆ／Ｖコンバータ、フォトカプラ、及
びその出力をカウントするカウンタは、フィルタ出力の
各周波数帯域内での周波数のゆらぎを頻度分布に変換す
る変換手段を構成するものであり、液晶表示装置には、
その結果、即ちＣＰＵで算出した周波数分布情報などが
表示される。
びその出力をカウントするカウンタは、フィルタ出力の
各周波数帯域内での周波数のゆらぎを頻度分布に変換す
る変換手段を構成するものであり、液晶表示装置には、
その結果、即ちＣＰＵで算出した周波数分布情報などが
表示される。
【００１１】上記カウンタに接続したコンパレータは、
測定周波数を予め任意に設定された単位時間当りの基準
周波数と比較し、基準周波数からの増減判断を行って、
その結果をＬＥＤや外部警告装置に出力するものであ
る。図２に示す生体リズム判定器におけるテンキーＫ
は、上記基準周波数の設定のための入力や、液晶表示内
容の切換等を行うためのものであり、また、Ｈｉ及びＬ
ｏの表示をしたＬＥＤは、コンパレータでの上記増減判
断の結果を表示するものである。更に、ＥＷはコンパレ
ータでの増減判断の結果を表示するブザー等の外部警告
装置の接続用端子、Ｓ／Ｓは測定開始及び停止を行うた
めのスタート・ストップボタン、Ｒはリセットボタンを
示している。
測定周波数を予め任意に設定された単位時間当りの基準
周波数と比較し、基準周波数からの増減判断を行って、
その結果をＬＥＤや外部警告装置に出力するものであ
る。図２に示す生体リズム判定器におけるテンキーＫ
は、上記基準周波数の設定のための入力や、液晶表示内
容の切換等を行うためのものであり、また、Ｈｉ及びＬ
ｏの表示をしたＬＥＤは、コンパレータでの上記増減判
断の結果を表示するものである。更に、ＥＷはコンパレ
ータでの増減判断の結果を表示するブザー等の外部警告
装置の接続用端子、Ｓ／Ｓは測定開始及び停止を行うた
めのスタート・ストップボタン、Ｒはリセットボタンを
示している。
【００１２】また、上記ＣＰＵは、周波数の分布情報
（周波数の分布特性、ゆらぎの周波数特性）の計算、各
種設定の制御、各装置の動作制御を行うものであるが、
特に、上記頻度分布の情報から個人の時々刻々の中枢リ
ズムをチェックする判定手段としても機能するものであ
る。一方、上記ＣＰＵには、測定結果のデータをＲＡＭ
カードに記録するための記録装置を接続している。この
ＲＡＭカードに保存されたデータは、コンピュータに読
み取らせ、詳細な分析とデータの長期保存が可能にな
る。
（周波数の分布特性、ゆらぎの周波数特性）の計算、各
種設定の制御、各装置の動作制御を行うものであるが、
特に、上記頻度分布の情報から個人の時々刻々の中枢リ
ズムをチェックする判定手段としても機能するものであ
る。一方、上記ＣＰＵには、測定結果のデータをＲＡＭ
カードに記録するための記録装置を接続している。この
ＲＡＭカードに保存されたデータは、コンピュータに読
み取らせ、詳細な分析とデータの長期保存が可能にな
る。
【００１３】なお、図面においては、人間の前頭部から
電極により脳波を導出しているが、これは主にα波をチ
ェックする場合に用いるものであり、例えば、脈波の場
合は指先にするなど、どのような生体リズムをチェック
するかにより、その電極の位置は適宜選択される。
電極により脳波を導出しているが、これは主にα波をチ
ェックする場合に用いるものであり、例えば、脈波の場
合は指先にするなど、どのような生体リズムをチェック
するかにより、その電極の位置は適宜選択される。
【００１４】上記構成を有する生体リズム判定器は、数
十秒から数分間程度、前額部等に装着した電極から脳波
を導出し、その脳波を任意の周波数帯域（例えばα，
β，θ波）に振り分け、各帯域内での周波数ゆらぎを自
動的に頻度分布に変換し、即座に表示される分布情報か
ら個人の時々刻々の中枢リズムをチェックし、傾眠やス
トレス状態を判定可能にしたもので、図２から分かるよ
うに、小型で常時携帯可能な装置として構成される。
十秒から数分間程度、前額部等に装着した電極から脳波
を導出し、その脳波を任意の周波数帯域（例えばα，
β，θ波）に振り分け、各帯域内での周波数ゆらぎを自
動的に頻度分布に変換し、即座に表示される分布情報か
ら個人の時々刻々の中枢リズムをチェックし、傾眠やス
トレス状態を判定可能にしたもので、図２から分かるよ
うに、小型で常時携帯可能な装置として構成される。
【００１５】また、それに付随して、上述したところか
ら明らかなように、次のような機能を付加的にもたせる
ことができる。 組み込み型ワンチップマイコンにより、一定時間内
の周波数の分布情報（中心周波数の算出や分布形、モデ
ル分布からの偏差）を求めて表示する。 現行周波数と予め設定された基準周波数定（変更は
テンキーで行う）からの増減を判定するコンパレータを
組み込むことにより、脳波リズムと基準周波数との高低
関係を判別し、その結果をＬＥＤまたは外部警告装置に
より呈示する。 記録装置にＲＡＭカードインターフェースを備え、
分布情報データばかりでなく、いままで挙げた機能によ
り算出された結果を保存できる。
ら明らかなように、次のような機能を付加的にもたせる
ことができる。 組み込み型ワンチップマイコンにより、一定時間内
の周波数の分布情報（中心周波数の算出や分布形、モデ
ル分布からの偏差）を求めて表示する。 現行周波数と予め設定された基準周波数定（変更は
テンキーで行う）からの増減を判定するコンパレータを
組み込むことにより、脳波リズムと基準周波数との高低
関係を判別し、その結果をＬＥＤまたは外部警告装置に
より呈示する。 記録装置にＲＡＭカードインターフェースを備え、
分布情報データばかりでなく、いままで挙げた機能によ
り算出された結果を保存できる。
【００１６】図３のＡ，Ｂは、液晶表示装置における表
示の一例を示している。同図Ａは、縦軸に周波数出現頻
度をとり、横軸に周波数をとって、前述した周波数の分
布特性を示すものであるが、その表示に加え、あるいは
それに代えて、基準周波数、平均周波数、標準偏差、変
動係数等を表示することができる。また、図３のＢは、
縦軸にパワ（ゆらぎ量）をとり、横軸に周波数をとっ
て、前述したゆらぎの周波数特性を示すものであるが、
その表示に加え、あるいはそれに代えて、変曲点周波
数、変曲点前・後の傾き、変曲点前・後のパワ総量等を
表示することができる。
示の一例を示している。同図Ａは、縦軸に周波数出現頻
度をとり、横軸に周波数をとって、前述した周波数の分
布特性を示すものであるが、その表示に加え、あるいは
それに代えて、基準周波数、平均周波数、標準偏差、変
動係数等を表示することができる。また、図３のＢは、
縦軸にパワ（ゆらぎ量）をとり、横軸に周波数をとっ
て、前述したゆらぎの周波数特性を示すものであるが、
その表示に加え、あるいはそれに代えて、変曲点周波
数、変曲点前・後の傾き、変曲点前・後のパワ総量等を
表示することができる。
【００１７】上記生体リズム判定器によれば、次のよう
な利点及び利用例を挙げることができる。 小型でありノイズに強いため、使用する人間の体に
装着して持ち運びができる。そのため、活動しながらで
も計測可能である。 ストレス警告装置として利用できる。人間がストレ
ス状態に陥ると、α波の周波数が崩れ、度数分布の形が
変化することが本発明者の実験によって確かめられてい
る。この崩れをＣＰＵにより判定し、警告を発すること
により、ストレスを回避させることができる。 眠気警告装置として利用することができる。人間が
眠くなってくると、α波の周波数が低下してくることが
知られている。そこで、コンパレータの外部出力部にブ
ザー等を接続し、警告装置とすれば運転時等の眠気警告
装置として利用可能である。
な利点及び利用例を挙げることができる。 小型でありノイズに強いため、使用する人間の体に
装着して持ち運びができる。そのため、活動しながらで
も計測可能である。 ストレス警告装置として利用できる。人間がストレ
ス状態に陥ると、α波の周波数が崩れ、度数分布の形が
変化することが本発明者の実験によって確かめられてい
る。この崩れをＣＰＵにより判定し、警告を発すること
により、ストレスを回避させることができる。 眠気警告装置として利用することができる。人間が
眠くなってくると、α波の周波数が低下してくることが
知られている。そこで、コンパレータの外部出力部にブ
ザー等を接続し、警告装置とすれば運転時等の眠気警告
装置として利用可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上に詳述した本発明の生体リズム判定
器によれば、個人の周波数のゆらぎを指標として用いる
ことにより、個人差の影響を排除しながら、個人の時々
刻々の中枢リズムをリアルタイムでチェックし、傾眠や
ストレス状態を判定すると共に、分布情報データを記録
することができる。
器によれば、個人の周波数のゆらぎを指標として用いる
ことにより、個人差の影響を排除しながら、個人の時々
刻々の中枢リズムをリアルタイムでチェックし、傾眠や
ストレス状態を判定すると共に、分布情報データを記録
することができる。
【図１】本発明に係る携帯型汎用生体リズム判定器のブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図２】本発明の生体リズム判定器の外観斜視図であ
る。
る。
【図３】Ａ及びＢは、いずれも表示装置における表示例
の説明図である。
の説明図である。
Ｅ 電極。
Claims (1)
- 【請求項１】生体に装着する電極と、 その電極によって導出した信号波形から任意の周波数帯
域を分離するハイパス・ローパスフィルタと、 そのフィルタ出力の特定位相に同期して一定幅の周期情
報を有するパルス電圧を出力させ、その出力を単位時間
内でカウントすることにより、上記フィルタ出力の各周
波数帯域内での周波数のゆらぎを頻度分布に変換する変
換手段と、 上記頻度分布の情報に基づいて上記ゆらぎ
の周波数特性を得ると共に時々刻々の中枢リズムをチェ
ックするための手段と、 得られた情報を表示する表示装置と、 得られた情報をＲＡＭカードに記録する記録装置と、 を備えたことを特徴とする携帯型汎用生体リズム判定
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206307A JP2500332B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 携帯型汎用生体リズム判定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206307A JP2500332B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 携帯型汎用生体リズム判定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165765A JPH06165765A (ja) | 1994-06-14 |
| JP2500332B2 true JP2500332B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=16521137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3206307A Expired - Lifetime JP2500332B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 携帯型汎用生体リズム判定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500332B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996005765A1 (fr) * | 1994-08-23 | 1996-02-29 | Satoko Sato | Dispositif d'enregistrement pour electroencephalogramme et electrocardiogramme |
| FR2731342A1 (fr) * | 1995-03-06 | 1996-09-13 | Hanriot Denis | Detecteur individuel de choc emotionnel |
| JP4609475B2 (ja) * | 2007-10-11 | 2011-01-12 | ソニー株式会社 | 情報処理装置及び情報処理方法、並びに記録媒体 |
| JP7161756B2 (ja) * | 2018-12-10 | 2022-10-27 | 国立大学法人広島大学 | 生体信号解析装置及び生体信号解析方法 |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP3206307A patent/JP2500332B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06165765A (ja) | 1994-06-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |