JP2502005B2

JP2502005B2 - バイオフィ―ドバックシステム

Info

Publication number: JP2502005B2
Application number: JP4107218A
Authority: JP
Inventors: 敏司加登; 陸秧山崎; 宏久米
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 1992-04-27
Filing date: 1992-04-27
Publication date: 1996-05-29
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: JPH05300890A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被験者の脳波を検出す
る脳波検出手段（６）の検出結果を表示する表示装置
（７）を備えたバイオフィードバックシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】脳波には、大きく分けてβ波（１４〜３
０Ｈｚ）、ＦＡＳＴα波（１０〜１４Ｈｚ）、ＳＬＯＷ
α波（８〜１０Ｈｚ）、θ波（４〜８Ｈｚ）、δ波
（０．５〜４Ｈｚ）の５種類があり、β波は、勉強中，
仕事中など起きて活発に働いているときなどの緊張度が
高い状態に現れる脳波で、ＦＡＳＴα波は、記憶力、問
題解決能力が高まる等の精神集中的リラックス状態時に
現れる脳波で、ＳＬＯＷα波は、浅い眠り、くつろいで
いるとき等の精神的にリラックスしているときに現れる
脳波であり、θ波は、瞑想時など深いリラックス状態に
現れる非常に安定した脳波で、そして、δ波は、深い睡
眠時に現れる脳波である。一般にバイオフィードバック
システムとは、通常は知覚できず、随意的に制御できな
い生体内情報（上記各帯域成分の信号）を表示装置等に
よって被験者に提示し、各帯域成分の知覚と制御を学習
させるものである。かかるバイオフィードバックシステ
ムにおいて、従来では、例えば被験者が椅子に着座し、
そのときの被験者の脳波を検出して、その検出結果を表
示装置に表示させる場合、台又は支持棒を椅子の前方又
は椅子のサイド側において、この台又は支持棒に表示装
置を取り付けていた。そして、被験者はこの表示装置の
表示を見て、その時の脳波状態を知覚していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は、上記のように
表示装置を台又は支持棒等に取り付けていたが、この台
又は支持棒等を椅子とは別に用意する必要があり、しか
も、椅子の背当部の傾斜角度を変えると表示装置の表示
が見にくいという問題があった。本発明は上記の実情に
鑑みてなされたものであって、その目的は、被験者の脳
波の状態を瞬時に判断することができるバイオフィード
バックシステムを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によるバイオフィ
ードバックシステムの第１特徴構成は、椅子における斜
角度変更自在な背当部に、被験者の脳波を検出する脳波
検出手段の検出結果を表示する表示装置が、被験者の前
方位置に支持された状態で取り付けられている点にあ
る。第２特徴構成は、前記表示装置が、上下位置変更自
在に取り付けられている点にある。

【０００５】

【作用】第１特徴構成によれば、椅子の傾斜角度変更に
伴い、表示装置の位置が常に被験者の前方位置に支持さ
れる。第２特徴構成によれば、表示装置の位置が上下に
変更することができる。

【０００６】

【発明の効果】第１特徴構成によれば、被験者は、表示
装置を支持する台又は支持棒等を別に設けることなく、
且つ、椅子の傾斜背当部のどんな傾斜角度においても起
き上がることなく、表示装置を見ることができ、よっ
て、被験者は自分の脳波の状態を瞬時に判断することが
できる。第２特徴構成によれば、表示装置の位置が上下
方向に変更することができるため、被験者の希望する上
下位置に表示装置を移動することができる。つまり被験
者の見やすい高さに表示装置を移動できると共に、被験
者が椅子より立ち上がるとき、又は椅子に着座するとき
表示装置を邪魔にならない位置へ移動することができ
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明のバイオフィードバックシステ
ムを適用した背当部付き椅子の実施例について、図面に
基づいて説明する。図１、図２及び図３中、１は椅子、
２は音響信号を機械振動に変換する変換器、４は音響再
生装置、５は足台、６は脳波検出手段、７は前記脳波検
出手段６の検出結果を表示する表示装置、８は制御装
置、１００は操作卓である。椅子１は、アームレスト部
１１、背当部１２、枕部１３、及び座部１４からなって
おり、左右のアームレスト部１１夫々は変換器２及び音
響再生装置４を備え、表示装置７がアーム７１を介して
背当部１２に取り付けられ、右アームレスト部１１の下
方には制御装置８を備え、更に、被験者の足を載せる位
置に足台５が設けられている。本発明のバイオフィード
バックシステムを適用した背当部付き椅子は、前記椅子
１に着座した被験者が、音響再生装置４にて再生された
音楽を耳で聞くと共に、この音楽の音響信号に対応した
信号を機械振動に変換する変換器２の振動を手のひらで
感じることにより、被験者のリラックス状態を促進させ
るものであり、このときの脳波を脳波検出手段６によっ
て検出し、この検出結果を表示装置７に表示させるよう
に構成されている。以下、各装置毎に説明する。

【０００８】図２、図３において、本発明のバイオフィ
ードバックシステムを適用した背当部付き椅子の動作を
説明する。制御装置８は、背当部１２の傾斜角度を制御
する傾斜角度制御手段、外部音響再生機の動作を制御す
る外部音響再生機制御手段、音響再生装置４の音量を制
御する音量制御手段、手のひらに与える変換器２の振動
量を制御する手振動制御手段、足の裏に与える足台５の
振動量を制御する足振動制御手段、及び、表示装置７の
各周波数帯の表示レベルを制御する表示レベル制御手段
として機能する。そして、制御装置８は、操作卓１００
の指令に基づいて上記の制御を行うように構成されてい
る。

【０００９】制御装置８に備えられた外部端子８１に、
例えばＣＤプレーヤ等の外部音響再生機を接続し、この
外部端子８１を介して、前記外部音響再生機制御手段
が、ＣＤプレーヤの動作を制御するように構成されてい
る。

【００１０】前記音量制御手段は、次の如く、音響再生
装置４の音量を制御するように構成されている。前記外
部音響再生機を作動させて得られる左右のチャンネルの
入力音響信号は、ボリューム８２ａ，８２ｂによって信
号量を調整され音響信号Ａとなる。この音響信号Ａは、
ハイパスフィルター８３ａ，８３ｂによって低域をカッ
トされ音響信号Ｂとなり、パワーアンプ８７ａ，８７ｂ
によって増幅した前記音響信号Ｂを音響再生装置４に入
力して、音響再生装置４を駆動する。よって被験者は、
音響再生装置４によって再生される前記音響信号Ｂの音
を耳で聞くことができる。

【００１１】前記手振動制御手段は、次の如く、手のひ
らに与える変換器２の振動量を制御するように構成され
ている。前記音響信号Ａは、ローパスフィルター８４
ａ，８４ｂによって高域をカットされ、手及び足に加え
る振動用の音響信号Ｃとなる。この音響信号Ｃの信号量
をボリューム８５ａ，８５ｂで調整し、パワーアンプ８
８ａ，８８ｂで増幅して、左右のアームレスト部の変換
器２に加える。よって被験者は、変換器２によって振動
される前記音響信号Ｃの振動を手のひらで感じることが
できる。

【００１２】前記足振動制御手段は、次の如く、足の裏
に与える足台５の振動量を制御するように構成されてい
る。足台５には、アームレスト部１１の変換器２及び被
載せ体３１と同様に、音響信号Ｃを機械振動に変換する
変換器とこの加振部に取り付けた被験者の足の裏を載せ
る被載せ体５１とを左右の足夫々に備えており、前記音
響信号Ｃの信号量をボリューム８６ａ，８６ｂで調整
し、パワーアンプ８９ａ，８９ｂで増幅し、この信号に
よって左右の変換器を駆動させ、左右の被載せ体５１を
振動させるように構成されている。

【００１３】従って、被験者は、入力音響信号の中・高
域の音を耳で聞き、同時に、入力音響信号の中・低域の
振動を手のひら及び足の裏で感じることができる。尚、
前記音響信号Ｂは、椅子フレーム１５に取り付けられた
音響再生装置４の音響再生時の振動が椅子フレーム１５
を伝わってアームレスト部１１、背当部１２、枕部１
３、及び座部１４等のクッションを振動することのない
ように、入力音響信号の低域の周波数をカットしたもの
であり、前記音響信号Ｃは、変換器２の実際に振動可能
な低域の周波数のみを入力音響信号より取り出したもの
である。

【００１４】図３において、脳波を検出する脳波検出手
段６及びこの検出結果を表示する表示装置７の動作を説
明する。脳波検出手段６は、ヘッドバンド６１と耳電極
６２からなり、夫々に電極を備えている。そして、この
脳波検出手段６は、ヘッドバンド６１の電極が接触する
前頭部表皮と耳電極６２の電極が接触する耳表皮との間
の微弱皮膚電位変化を、脳波信号として検出するように
構成されている。尚、前記耳電極６２は、バネ等の原理
を利用して耳たぶに装着できるように設けられている。
前記脳波検出手段６により検出された脳波信号は、制御
装置８の表示レベル制御手段において、オペアンプ９１
とボリューム９２によって適当なレベルに増幅され、各
周波数帯のバンドパスフィルター９３〜９７により、β
波（１４〜３０Ｈｚ）、ＦＡＳＴα波（１０〜１４Ｈ
ｚ）、ＳＬＯＷα波（８〜１０Ｈｚ）、θ波（４〜８Ｈ
ｚ）、δ波（０．５〜４Ｈｚ）に分割され抽出される。
これらの抽出された脳波信号の各周波数成分を整流し、
その整流波形の電位を、現在時もしくは一定時間の平均
値として、表示装置７に各周波数成分帯毎にレベル表示
するよう構成されている。従って、被験者は、表示装置
７の表示を直視することによって、現在の脳波状態を知
ることができ、よって、この脳波状態より現在の被験者
のリラックス状態を判断することができる。

【００１５】次に、図４において、変換器２の構造及び
この変換器２を椅子フレーム１５に取り付けた取り付け
構造について説明する。変換器２は、マグネット２０、
ポールピース２１、ヨークプレート２２、ボイスコイル
２３、ダンパ２４、フレーム２５、ケース２６、取り付
け部材２７、振動板２８により構成されている。このう
ちボイスコイル２３とフレーム２５と振動板２８は、取
り付け部材２７によって一体に取り付けられており、よ
って、ボイスコイル２３に電気信号を流してやるとボイ
スコイル２３が駆動され、この駆動に伴って振動板２８
は振動する。振動板２８には、弾性体３４のずれを防止
する突起２８ａが設けられ、椅子フレーム１５には、前
記弾性体３４がずれないように弾性体３４を保持する溝
１５ａが設けられている。そして、変換器２の振動板２
８は、取り付け具３０により弾性体３４を介して椅子フ
レーム１５に取り付けられており、振動板２８の振動は
椅子フレーム１５に伝わらないように構成されている。
尚、変換器２が椅子フレーム１５から外れないように、
取り付け具３０には遊びを設けてナット３０ａが取り付
けられている。又、振動を吸収する弾性体３４はウレタ
ン等の振動を吸収する材質で構成されている。

【００１６】次に、図４及び図５において、被載せ体３
１の取り付け構造、向き変更機構、及び椅子前後方向へ
の移動機構について説明する。支持体３２には、球体３
２ａと円盤状の突起３２ｄとを備えている。被載せ体３
１は、アームレスト部１１の表面から露出する状態で前
記球体３２ａにて支持されており、この球体３２ａを軸
に、被載せ体３１の向きを回転変更できるように構成さ
れている。更に、被載せ体３１の表面は、被験者の手の
ひらを支持し易いように球面形をしている。前記支持体
３２と前記突起３２ｄとの間には、バネ３３が挿入され
ており、被載せ体３１上に載置物が無いとき被載せ体３
１の姿勢を水平に保持するように構成されている。尚、
このバネ３３は、被載せ体３１の姿勢を水平に保持する
ためのものであり、その他の弾性体にて構成しても良
い。振動板２８には、支持体３２が振動板２８上を椅子
前後方向にスライド移動するためのスライド溝２８ｂを
備えており、支持体３２には、振動板２８のスライド溝
２８ｂに係合する突起３２ｂを備えている。よって、支
持体３２が、振動板２８上を椅子前後方向にスライド移
動するように構成されているため、これに伴って被載せ
体３１が椅子前後方向にスライド移動する。従って、被
載せ体３１は、支持体３２を介して変換器２の振動板２
８に取り付けられており、よって、振動板２８の振動は
支持体３２を介して被載せ体３１に伝えられるように構
成されている。

【００１７】次に、図６にて、音響再生装置４の取り付
け構造について説明する。音響再生装置４は、音響再生
用のスピーカ４１とスピーカボックス４２と弾性体４３
より構成されている。前面にスピーカ４１を取り付けた
スピーカボックス４２は、後部を開放状態で椅子フレー
ム１５に弾性体４３を介して取り付けられており、スピ
ーカ４１の振動が椅子フレーム１５に伝わらないように
配慮されている。そして、左右のスピーカ４１の前面
は、被験者の頭部相当位置方向に向くように取り付けて
あり、被験者はこの左右のスピーカ４１により再生され
る音を耳で聞くことができるように構成されている。

【００１８】次に、図７、図８及び図９にて、表示装置
７を背当部１２に取り付ける取り付け構造について説明
する。表示装置７はＵ字型に曲げられたアーム７１の先
端に固定されており、取り付け具７２は椅子の背当部１
２のフレーム１５に固定されている。そして、アーム７
１の根元は、アーム７１と取り付け具７２間に設けられ
たボールデテント機構にて回転支持されるように構成さ
れている。ボールデテント機構は、ボール７３、バネ７
４、ナット７５等により構成されており、取り付け具７
２に設けられた溝７６にボール７３が勘合するとアーム
７１の回転が止められるように構成されている。尚、ナ
ット７５はアーム７１が取り付け具７２より抜け落ちな
いように取り付けられている。従って、アーム７１の根
元が取り付け具７２の中で回転するに伴い、そのアーム
７１の先端に取り付けられた表示装置７は、椅子に着座
した被験者の顔前方の円弧軌道上を上下し、且つ、被験
者の希望する位置で支持できるように構成されている。
よって、被験者は、椅子に着座するとき又は椅子から立
ち上がるときは、表示装置７を被験者の頭部上方へ移動
し、椅子に着座して表示装置を見るときには、表示装置
を被験者の顔前方に移動させ被験者の見やすい位置に固
定して使用することができる。更に、被験者は、前記に
述べたように、着座状態で操作卓１００の操作によって
背当部１２の傾斜角度変更を行うことができるが、表示
装置７は背当部１２に取り付けられているため、背当部
１２の傾斜角度変更を行っても表示装置７は常に被験者
の顔前方位置に支持することができる。

【００１９】〔別実施例〕上記実施例の表示装置７を背
当部１２に取り付ける取り付け構造において、実施例で
は、Ｕ字型に曲げられたアーム７１と取り付け具７２間
に設けられたボールデテント機構にて回転支持されるよ
うに構成されているが、表示装置７をフレキシブルチュ
ーブにて背当部１２に取り付け、このフレキシブルチュ
ーブで表示装置７の位置を自在に変更できるようにして
も良い。

【００２０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の背当部付き椅子斜視図

【図２】ブロック図

【図３】ブロック図

【図４】変換器取り付け説明図

【図５】変換器取り付け説明図

【図６】音響再生装置取り付け説明図

【図７】表示装置取り付け説明図

【図８】表示装置取り付け説明図

【図９】表示装置取り付け説明図

【符号の説明】

１椅子６脳波検出手段７表示装置１２背当部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】椅子（１）における斜角度変更自在な背
当部（１２）に、被験者の脳波を検出する脳波検出手段
（６）の検出結果を表示する表示装置（７）が、被験者
の前方位置に支持された状態で取り付けられているバイ
オフィードバックシステム。
【請求項２】前記表示装置（７）が、上下位置変更自
在に取り付けられている請求項１記載のバイオフィード
バックシステム。