JP3217017U

JP3217017U - ウェアラブル生理検査機器

Info

Publication number: JP3217017U
Application number: JP2017600128U
Authority: JP
Inventors: 周常安
Original assignee: 周常安ＣＨＯＵ，Ｃｈａｎｇ−Ａｎ; 周常安
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2016-01-25
Publication date: 2018-07-12
Anticipated expiration: 2026-01-25
Also published as: US20180014741A1

Abstract

【課題】ウェアラブル生理検査機器を提供する。【解決手段】ウェアラブル生理検査機器１０は、脳活動情報の提供及び呼吸を導く信号の決定に用いられ、使用者が１つのニューロフィードバックセクションにおいて、脳機能を自己調整する基礎とし、従ってニューロフィードバックループを実現する。該機器は、装着構造を備えることで、脳波電極及び／或いは心拍数検出ユニットを頭部及び／或いは耳又は耳付近エリアに設置し、従って脳活動情報及び呼吸行為に関する情報が得られる。【選択図】図２

Description

本考案は、ウェアラブル生理検査機器に関し、特に、ニューロフィードバックセクションに応用されるウェアラブル生理検査機器に関する。

近年、益々多くの研究において、人体の自己制御方式を通じて身体の働きというシステムにどのように影響して心身健康の効果を奏するかに重きが置かれ、例えば、バイオフィードバック（ｂｉｏｆｅｅｄｂａｃｋ）（ニューロフィードバック（ｎｅｕｒｏｆｅｅｄｂａｃｋ）を含む）、瞑想（ｍｅｄｉｔａｔｉｏｎ）、呼吸エクササイズ（ｂｒｅａｔｈｅｘｅｒｃｉｓｅ）等は、いずれも現在大量の研究結果の支持が得られ、益々多くの人がこの方法を使用している。

バイオフィードバックは、人体が健康及び機能等を改善する目的のために如何にして生理活動を変更するかを学習する学習手順であり、この手順において、人体の意識、例えば思考、情緒及び行為を通じて生理活動を変更し、例えば、脳波、心拍数、呼吸、筋肉活動或いは皮膚温度等について機器を介してモニタリングし、また迅速かつ正確に情報を被験者にフィードバックし、この情報は達成しようとする生理状態の変更にかかわるため、被験者が情報を得た後、これをもって自己制御を行うことで、所要の生理反応を強化できる。

ニューロフィードバックは、被験者のリアルタイムな脳活動情報の提供を通じて行うバイオフィードバックであり、最もよく見られる方式の１つが脳電図（ｅｌｅｃｔｒｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｐｈｙ、ＥＥＧ）を検出し、使用者がリアルタイムで脳活動に関する情報を得た後、自己制御の方法を通じて脳活動に影響する効果を奏することができる。

また、脳電図は、１つの非常に重要な応用もあり、すなわち、ブレインコンピュータインタフェース（ｂｒａｉｎｃｏｍｐｕｔｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＢＣＩ）とすることであり、ＥＥＧの検出を通じて分析して使用者の意志（ｉｎｔｅｎｔｉｏｎ）が得られ、従って操作指令に変換できる。近年、このようなブレインコンピュータインタフェースにニューロフィードバックを組み合わせるゲームにも応用され、例えば、ゲームの表現方式により使用者に集中力等を訓練させる。

これから分かるように、人体の制御メカニズムを通じて心身健康の改善効果を奏すことに関わる時、又はブレインコンピュータインタフェースを応用する時、自己制御は最も主要なルートであり、注意力の集中が自己制御を行う最も主要な手段の１つであることは世間一般に知られている。よって、ニューロフィードバックの過程において、注意力の集中を高める方法を通じて、自己制御を行うことで、より一層効率的にニューロフィードバックの目標を達成できる。

一般的に、注意力集中を必要とする静座による瞑想過程中、通常瞑想者が呼吸のリズムに注意を集中することを強調し、特に思考にさまよった時、注意力を改めて一呼一吸の呼吸リズムに集中しなければならない。よって、呼吸リズムに注意を集中することは、既知の注意力を高めることができる方法である。

一般的に意識を介入させていない場合、呼吸は、自律神経系の制御を受け、自動的に身体のニーズに応じて呼吸の速度及び深度等を調節する。一方、呼吸も意識制御を受けることができ、有限な範囲内において人体が呼吸の速度及び深度等を自ら制御でき、呼吸制御方式を通じて交感神経及び副交感神経のバランスに影響を与えることができることを示した研究もあり、一般的な状況は、息を吐いている時副交感神経が活性化され、脈拍が遅くなり、息を吸っている時交感神経が活性化され、脈拍が速くなる。

このため、呼吸リズムに注意を集中する必要がある時、呼気及び吸気のリズムに注意力を集中させると専念及び安定な効果を奏する以外に、同時に自分自身の自律神経系に影響を及ぼす。この場合、呼吸の自律神経系に対する影響とニューロフィードバックを行う目標とが一致した時、例えば心身をリラックスさせると、自然の呼吸に対する制御を増やしてニューロフィードバックの効果をより高めることで、互いに補完する効果を奏することができる。

よって、使用者が自己制御を通じてニューロフィードバックを行う時、更に呼吸調整を行う根拠を提供することで、呼吸の心身健康改善に対する影響が同時に表現され、従って互いに補完するというニューロフィードバックの効果をより一層向上させる新規システムの開発は確実に必要とされる。

本考案の目的は、脳活動情報の提供及び呼吸を導く信号の決定に用いられ、使用者が１つのニューロフィードバックセクションにおいて、脳機能を自己調整する基礎とし、従ってニューロフィードバックループを実現するウェアラブル生理検査機器を提供することであり、該機器はドライ電極とする複数の脳波電極と、該複数の脳波電極をセットし使用者の頭部及び／或いは耳に設置した時、該複数の脳波電極が脳波信号測定ループを実現できる位置に設けられる装着構造と、該複数の脳波電極を通じて脳波信号を取得するために用いられる生理信号キャプチャ回路と、を含み、該ニューロフィードバックセクションにおいて該脳波信号は使用者の脳活動に関する情報を生成する基礎として使用者に提供し；該脳波信号も使用者の呼吸行為に関する情報を生成する基礎とすることで、該呼吸を導く信号を提供及び／或いは調整するために用いられ；並びに該使用者が該脳活動関連情報により自己制御を行い、並びに該呼吸を導く信号により呼吸パターンを行うことで、脳機能に対する影響を実現する。

本考案の別の目的は、生理的状態情報を提供して使用者が１つのニューロフィードバックセクションにおいて脳機能を自己調整する基礎とするために用いられ、従ってニューロフィードバックループを実現するウェアラブル生理検査機器を提供することであり、該機器がドライ電極とする複数の脳波電極と、光センサと、該複数の脳波電極をセットし使用者の頭部及び／或いは耳に設置した時、該複数の脳波電極が脳波信号測定ループを実現できる位置に設けられ、並びに心拍数検出ユニットが心拍数シーケンスを取得できる位置に設けられる装着構造と、該複数の脳波電極を通じて脳波信号を取得するために用いられ、並びに該光センサを通じて連続的な脈拍の変化を取得し、従って心拍数シーケンスが得られる生理信号キャプチャ回路とを含み；該ニューロフィードバックセクションにおいて、該心拍数シーケンスは使用者の心拍数及び呼吸行為を生成するために用いられ；及び該脳波信号、該呼吸行為及び心拍数について相関性を分析し、分析結果を使用者に提供し；該使用者が該相関性の分析結果により自己制御を行うことで、脳機能に対する影響を実現する。

本考案の更なる目的は、脳波信号及び心拍数シーケンスを取得してニューロフィードバックセクション内に応用できるウェアラブル生理検査機器を提供することである。

本考案の更なる別の目的は、１つのニューロフィードバックセクションにおいて脳活動情報を使用者が自己制御を行う根拠として提供でき、並びに使用者の呼吸行為によって提供したい呼吸を導く信号を決定して使用者に呼吸を調整させて、脳機能に対する影響を実現するウェアラブル生理検査機器を提供することである。

本考案の更なる別の目的は、頭部装着型構造を備え、使用者の頭部に設置し、また装着時、脳波電極が脳波信号測定ループを実現できる位置に設け、並びに心拍数検出ユニットを心拍数シーケンスが取得できる位置に設けることを実現できる、ウェアラブル生理検査機器提供することである。

本考案の更なる別の目的は、耳装着型構造を備え、使用者の片耳上に設置し、また装着時、脳波電極が脳波信号測定ループを実現できる位置に設け、並びに心拍数検出ユニットを心拍数シーケンスが取得できる位置に設けることを実現できる、ウェアラブル生理検査機器提供することである。

本考案の更なる別の目的は、心拍数シーケンスの分析を通じて使用者の心拍数及び呼吸行為が得られ、従ってニューロフィードバックセクション内において脳波信号、呼吸行為及び心拍数間の相関性の分析結果を提供して使用者が自己制御を行う基礎とするウェアラブル生理検査機器を提供することである。

本考案の更なる別の目的は、脳波信号の分析を通じて使用者の脳活動情報及び使用者の呼吸行為が得られることで、ニューロフィードバックセクション内において脳活動情報を使用者に提供して自己制御を行い、並びに使用者の呼吸行為の呼吸を導く信号の提供及び／或いは調整基礎とするウェアラブル生理検査機器を提供することである。

本考案の更なる別の目的は、該機器を耳上に装着した時、同時に脳波信号及び心拍数シーケンスを取得するため、複数の脳波電極及び光センサがいずれも耳装着型構造上に設けられるウェアラブル生理検査機器を提供することである。

本考案の更なる別の目的は、光センサ及びうちのいずれか１つ脳波電極を一緒に耳クリップ構造内に設けられることで、挟設方式によって耳上に固定するウェアラブル生理検査機器を提供することである。

本考案に係るウェアラブル生理検査機器が、頭部装着型構造を通じて頭上に設けられた実施を示す模式図である。図１のようなウェアラブル生理検査機器が耳装着型構造を増設した実施を示す模式図である。耳クリップ構造の例示的な実施例を示す図である。本考案に係るウェアラブル生理検査機器は、心電用電極を身体の異なる部位に装着した時の例示的な実施例を示す図である。本考案に係るウェアラブル生理検査機器は、心電用電極を機器表面に露出した時の例示的な実施例を示す図である。本考案に係るウェアラブル生理検査機器は、眼鏡構造を通じて頭上に設けられた実施を示す模式図である。本考案に係るウェアラブル生理検査機器は、耳装着型構造を通じて耳上に設けられた例示的な実施例を示す図である。本考案に係るウェアラブル生理検査機器は、耳装着型構造を通じて耳上に設けられ、且つ心電用電極を用いた時の例示的な実施例を示す図である。本考案に係るウェアラブル生理検査機器は、耳装着型構造を通じて耳上に設けられ、且つ脳波電極、心電用電極及び光センサを備えた時の例示的な実施例を示す図である。耳介の内面構造を示す模式図である。大脳皮質の頭蓋骨における位置及び耳介位置との関係を示す模式図である。

本考案に係る機器は、自己制御を通じて脳活動に影響する手順及び呼吸調節の両者を同じニューロフィードバックセクション内に融合し、かつ使用者との間のインタラクションを通じてニューロフィードバックループの方式を形成して脳活動に影響する効果を強化することで、該手順で達成する成果をより一層向上させることを目的とする。

この原則において、本考案に係る的ウェアラブル生理検査機器は、同時に少なくとも２個の脳波電極と心拍数検出ユニットとを備え、脳波電極が脳波信号を取得することで、使用者の脳活動状況を知るために用いられ、心拍数検出ユニットが心拍数シーケンスを取得することで、呼吸を導く信号を提供及び／或いは調整する根拠とするために用いられる。

一般的に、脳波信号の取得は少なくとも２個の電極を必要とし、うちの１個がアクティブ電極（ａｃｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）とし、もう１個が基準電極（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）とし、更に１個の接地電極（ｇｒｏｕｎｄ）を追加して例えば、６０Ｈｚ及び５０Ｈｚノイズのコモンモードノイズを抑制することはよく見られる。よって、後記において２個の脳波電極を主として記述する。

また、呼吸が自律神経系に影響を与えるため、自律神経の制御を受ける脈に変動させ、すなわち、いわゆる呼吸性洞性不整脈（ＲｅｓｐｉｒａｔｏｒｙＳｉｎｕｓＡｒｒｈｙｔｈｍｉａ、ＲＳＡ）で、つまり息を吸うと脈が速くなり、吐くと脈が遅くなる現象であり、よって、心拍数を測定して使用者の呼吸行為が得られる。一般的に、呼吸及び心拍がお互いに同期状態（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）にある時、心拍数シーケンスを分析することによって呼吸パターンの変化を知ることができる。本考案において心拍数シーケンスを取得するために用いられる検出ユニットは、光センサ又は心電用電極とすることができ、光センサが発光素子と受光素子とを備え、ＰＰＧ（ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ）原理を利用して光信号を取得するセンサをいい、脈拍の連続変化を検出することによって心拍数シーケンスを知ることができ、例えば、透過式或いは反射式測定方法で、心電用電極が心電図を取得することで、心拍数シーケンスが得られる。

なお、心拍数シーケンスを取得した後、ＨＲＶ（ＨｅａｒｔＲａｔｅＶａｒｉａｂｉｌｉｔｙ、心拍変異度）分析を行うこともよく、ＨＲＶ分析は自律神経系活動を知るためによく見られる手段の１つであり、例えば、周波数領域分析（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎ）を行うことで、全心拍変異度を評価するために用いられることができるトータルパワー（ＴｏｔａｌＰｏｗｅｒ、ＴＰ）、副交感神経活性化を反映できるＨＦ成分パワー（ＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙＰｏｗｅｒ、ＨＦ）、交感神経活性化、或いは交感神経と副交感神経の同時支配結果を反映できるＬＦ成分パワー（ＬｏｗＦｒｅｑｕｅｎｃｙＰｏｗｅｒ、ＬＦ）、及び交感／副交感神経の活性化のバランスを反映できるＬＦ／ＨＦ（低高周波成分の割合）等を得ることができる。また、周波数分析を行った後、周波数分布状態を観察することで、自律神経の動きの調和度を知ることができ；若しくは、時間領域分析（ＴｉｍｅＤｏｍａｉｎ）を行うことで、全心拍数変異度の指標とすることができるＳＤＮＮ、長期全心拍数変異度の指標とすることができるＳＤＡＮＮ、短期全心拍数変異度の指標とすることができるＲＭＳＳＤ、及び心拍数変異度を評価するために用いられることができる中高周波変異のＲ−ＭＳＳＤ、ＮＮ５０、及びＰＮＮ５０等を得ることができる。よって、心拍数シーケンスを分析することによってニューロフィードバック及び／或いは呼吸調節が自律神経系に対して生じる影響を知ることができる。

よって、本考案の概念において、脳活動情報、自律神経活動情報及び呼吸パターンは互いに補完し、使用者により一層全面かつ有効なニューロフィードバック方式を提供し、自己制御を行うことで効果を最大化させることができる。なお、光センサを用いる場合において、更に血中酸素濃度の情報を取得でき、更に使用者に生理的状態を理解するようサポートする。

実際に実施した時、図１に示すように、本考案に係るウェアラブル生理検査機器１０は、主に頭部装着型構造１４を通じて機器を使用者の頭上にかぶせ、なお脳波電極と光センサを組み合わせた配置を用い、該機器１０は該頭部装着型構造１４で載置される本体１２を備え、その中に生理信号キャプチャ回路を収容することで、脳波電極及び光センサを通じて生理信号を取得し、よって、該生理信号キャプチャ回路１０が測定を実現するためよく見られるのが、例えばプロセッサ、少なくとも１個のＡ／Ｄコンバータ、フィルタ、増幅器等の若干の電子素子を含むものとするが、これに限定されず、これらは当業者にとってよく見られる内容であるため、ここでその説明を省略する。

また、２個の脳波電極は、該頭部装着型構造を通じて使用者の頭上にかぶせ、例えば頭部装着型構造の内側表面に設けられることで、頭上のサンプリング点に接触し、例えばよく見られるサンプリング点がＦｐ１、Ｆｐ２、Ｏ１、Ｏ２等或いは１０〜２０システムによって定義した位置を含み、従って脳波信号を取得する。ここでの脳波電極の設置位置及び数量は、ニューロフィードバックの目的によって決定でき、例えば、アクティブ電極の数量を追加してマルチチャンネル脳波信号を測定できるため、特に限定するものではない。

本考案において、該脳波電極はドライ電極で、例えばステンレス鋼、導電繊維、導電ゴム、導電性ポリエチレンフォーム、導電性ゲル等の各種金属又は導電性物質であるため、使用者が頭皮の皮膚に直接接触する方法により脳波信号を取得でき、例えば導電性ペーストの使用及び電極の貼り付け等の従来のウェット電極が直面する問題がないため、使用上の利便性が増えるだけではなく、使用者の使用意欲もアップできる。また、該頭部装着型構造は、各種タイプとして実施でき、図内に示すヘッドバンド（ｈｅａｄｂａｎｄ）タイプとすることができ、或いはその他のタイプとすることでもよく、例えば一般的なＥＥＧ測定時に常用する帽子（ｈｅａｄｇｅａｒ）若しくは眼鏡タイプ等とし、頭上にかぶせると共に脳波電極の設置位置及び皮膚との間との接触を確保できればよく、例えば通常の頭部装着型構造は容易に大脳皮質に対応する電極のサンプリング点をつけるため、頭蓋骨（ｓｋｕｌｌｃａｐ）周囲を取り囲むタイプとして設計され、よって様々な可能があり、特に限定されない。

また、該光センサも該頭部装着型構造を通じて同時に使用者の頭上の任意位置にかぶせることができ、例えば額に接触することで、連続的な脈拍の変化を取得し；或いは代替方法として図２に示すように、該光センサも耳上に設けられため、接続線を通じて該頭部装着型構造から延出でき、同様に非常に便利に脈拍の連続変化も得られ、実際の測定位置及び実施によって考慮して反射式又は透過式測定方法を用いることもよく、特に限定されない。

ここで、更に該光センサが耳上に設けられるようにする時、例えば耳クリップ（図２内の耳クリップ１６）、耳掛け或いは耳栓タイプの耳装着型構造を設けることで、耳或いは耳付近エリア、例えば耳たぶ、耳甲介腔、外耳道口付近エリア等の耳介内面、耳輪、耳介背面、外耳道内或いは耳と頭蓋骨の境界線付近のエリア等に位置することができ、特に限定されない。また適切な耳装着型構造の使用を通じてセンサ設置の固定効果も増えることで、取得する信号の安定性を効果的に向上できる。

また、好ましくは、うち１個の脳波電極も該耳装着型構造内に設けられるよう実施でき、特に脳波検査分野において、耳の構造及び位置がいずれも頭部から分離し、脳活動の影響を受けにくいため、基準電極を設けるベストな位置の１つと見なされ、よって基準電極を耳装着型構造内に組み込まれて耳或いは耳付近エリアと接触し、良好な脳波信号の取得に有利となるだけではなく、配置全体の複雑性が増えないため、非常な利点を持っている。

例を挙げて説明すると、図３Ａに示す耳クリップ構造は、一般的に取り付けに便利でかつ接触が安定した耳装着型構造である。図内に示すように、光センサは、耳クリップ内部の対向面上に取り付けられた発光素子１４１及び受光素子１４２として実施し、透過式測定方法を利用して連続的な脈拍変化が得られ、脳波電極１４３が同様に耳クリップ内部の挟設位置の耳皮膚に接触できる位置に設けられ、こうしてクリップ自体の機械力を通じて光センサ又は脳波電極を問わず安定して耳上に設けることができ、移動が生じにくく、品質が良好な信号の取得を助け、更に正確な分析結果が得られる。

該光センサ及び脳波電極は、同時に該耳クリップ構造内に設けられた時、両者の設置位置が様々な選択肢を有し、例を挙げて説明すると、図３Ａに示すように該脳波電極は発光素子／受光素子を取り囲んで設けることができ、若しくは図３Ｂに示すように、該脳波電極及び該発光素子／受光素子も分けて設けられることができ、やはり耳クリップの両側にいずれも電極を設けて基準電極及び接地電極とすることができるが、片側のクリップのみに脳波電極を設けて基準電極とすることもよく、特に限定しない。或いは更に図３Ｃに示すように、発光素子１４１及び受光素子１４２を同じ側に設けることで、反射方式測定を利用して心拍数が得られ、脳波電極１４３を他側に設ける。

ここで留意すべき点は、耳クリップは耳上の任意位置、すなわち、頭蓋から突出する耳介の任意位置、例えば耳たぶ、耳輪等に挟設するよう実施でき、なおその機械構造も実際の挟設位置によって変更でき、特に限定されない。

よって、このウェアラブル生理検査機器内に含まれる生理信号キャプチャ回路は、使用者がニューロフィードバックセクションを実行している間に、該頭部装着型構造を頭上（及び耳装着型構造を耳上に設置）にかぶせることによって、簡単に電極及び光センサの取り付けを終え、そして脳波電極を通じて得られた脳波信号が予め設定されている演算式で計算された後、使用者の脳活動に関する情報が得られて使用者が自己制御を行うに当たり提供でき、並びに光センサを通じて取得した心拍数シーケンスも演算式の計算を経た後使用者の呼吸パターンに関する情報が得られて呼吸を導く信号を提供及び／或いは調整する基礎とすることもできる。

次に、図４Ａを参照すると、本考案に係るウェアラブル生理検査機器は、脳波電極を利用して脳波信号が得られ、並びに心電用電極を利用して心拍数シーケンスが得られた実施様子を示す。この実施例において、図１の実施例と類似し、脳波電極は、頭部装着型構造を通じて頭部のサンプリング点に接触し、また少なくとも２個の心電用電極を追加し、図内に示しように、うちの１個の心電用電極は指装着型構造１８１を通じて手指上に設けられ、別の心電用電極が該頭部装着型構造を通じて頭部の皮膚に接触することで、心電図信号測定ループを実現し、こうして使用者が気楽で、力を加えない状態において心電図信号を取得し、従って心拍数シーケンスが得られる。若しくは、代替方法として、以上に述べた指装着型構造を通じて指の皮膚に接触する心電用電極も身体そのた部位の皮膚に接触するよう実施でき、例えば図４Ｂに示すように、手首装着型構造１８２を通じて手首付近エリアの皮膚に接触し、或いは腕装着型構造１８３を通じて前腕又は上腕の任意部位の皮膚に接触し、図４Ｃに示すように、若しくは首部、肩部或いは背中付近の皮膚に接触し、図４Ｄに示すように首部装着型構造１８４を通じて首部と肩部の境界線付近又は躯幹その他の部位の皮膚等に接触する。よって、頭部の心電用電極と一緒に心電図信号キャプチャループを形成できる位置であればよく、特に限定されない。

心電用電極を首部、肩部又は背中付近に設けた時、用いる心電用電極と皮膚間との接触を維持するための装着構造は、好ましくは弾力性を有し、例えば弾性金属、導電ゴム、導電繊維、導電性ポリエチレンフォーム等の素材で製造され、よってできる限り、首部及び肩部の曲線にフィットし、より一層安定した心電図信号の取得を助ける。

別の好ましい実施例において、頭部装着型構造内に設けられた心電用電極は、更に脳波電極と共用することよう実施でき、すなわち、頭部装着型構造を通じて頭部の皮膚に接触するいずれか電極を同時に脳波電極及び心電用電極となり、よって製作コスト及び複雑性を低下させることができる以外に、接触を必要とする位置を減らして使用上の利便性が増える。

次に、代替方法として、図５Ａに示すように、２個の心電用電極を均しく頭部装着型構造上に設けることもでき、この場合において１個の電極は該頭部装着型構造を通じて皮膚に接触できる位置にあり、もう１個の電極１８が該頭部装着型構造を頭上に設けた時露出して皮膚と接触しない位置にあり、使用者が上肢皮膚を該心電用電極に接触する方法を介して心電図信号を測定する検査ループを実現し、こうして心電図信号の取得は使用者のニーズによって決まり、測定の必要性がある時、上肢を露出し電極に接触すると、測定を開始でき、同様に非常に便利である。

また、該心電用電極も耳装着型構造上に設けられることができ、図５Ｂに示すように、例えば耳装着型構造内に単独で１個の心電用電極を設け、並びに耳装着型構造の露出部分にもう１個の心電用電極１８を更に設けることができ、こうして耳装着型構造を取り外し可能タイプとして実施でき、使用者にニーズがある時に接続して使用し；又は前記に述べたように、うちの１個の脳波電極は耳装着型構造を通じて耳上に設けられた時、同時に心電用電極をその中に設け、或いはこの脳波電極を心電用電極として共用し；若しくは１個の心電用電極は頭部装着型構造を通じて頭部の皮膚に接触し、もう１個の心電用電極が耳装着型構造の露出表面上に設けられることで、使用者が接触して測定するために提供し、よって様々な組合せがあり、特に限定されない。なお、該耳装着型構造もどのタイプに限られるものではなく、例えば耳クリップ、耳栓或いは耳掛け等がいずれもよく見られる実施可能なタイプである。

次に、更に同時に光センサ及び心電用電極を備えるよう実施でき、例えば図５Ｂに示すような実施タイプとすることができるが、耳装着型構造内に光センサ及び脳波電極と心電用電極とする共用電極を同時に設け、更に頭部装着型構造上の別の脳波電極、及び耳装着型構造の露出部分に位置するもう１個の心電用電極１８を組み合わせ、若しくは耳装着型構造内に光センサ及び心電用電極を設け、２個の脳波電極は均しく頭部装着型構造を通じて頭部の皮膚に接触するよう実施でき、様々な実施形態とすることができる。

このような配置方式が持つ利点は、光センサで得られた心拍数シーケンスを心電用電極で得られた心電図を組み合わせると、便利かつ正確に心臓不整脈の症状を判断する効果を奏することができる。光センサが装着過程中、連続的に脈拍変化を取得できるため、脈拍連続変化の分析を通じて先に心臓不整脈が起きる可能性のある事象の有無をスクリーニングし、すなわち、連続的な脈拍の分析を通じて脈拍に対応する心臓の拍動状況を知ることで、心臓不整脈が起きる可能性のある事象の有無をスクリーニングし、例えば例えば期外収縮（ＰｒｅｍａｔｕｒｅＢｅａｔｓ）、心室細動（ＡＦ、ＡｔｒｉａｌＦｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ）、頻脈（Ｔａｃｈｙｃａｒｄｉａ）、徐脈（Ｂｒａｄｙｃａｒｄｉａ）、休止（Ｐａｕｓｅ）等の各種症状である。しかし、分析の基礎は、連続的な脈拍であるため、心電波形の観察を通じて判断する症状を区分できず、例えば期外収縮（ＰｒｅｍａｔｕｒｅＢｅａｔｓ）は、心房期外収縮（Ｐｒｅｍａｔｕｒｅａｔｒｉａｌｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎｓ、ＰＡＣ）、及び心室期外収縮（Ｐｒｅｍａｔｕｒｅｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎｓ、ＰＶＣ）の２種類に分かれ、この両者を区分ける時、通常Ｐ波及び／或いはＱＲＳ波の波形に異常があるかどうかを観察することで、収縮が心房或いは心室からかを判断できる。また、脈拍は、心拍が血液を通じて血管内に伝達した後で測定して得られる結果であるため、その正確性も心電図に及ばない。

よって、このような設計を通じて、脈拍連続変化の分析によって心臓不整脈が起きる可能性のある事象があると発見した時、通知信号を通じてリアルタイムで使用者に心臓不整脈が起きる可能性のある事象があることを通知するだけで、使用者が自然に手で露出した心電用電極に接触し、又は心電用電極を手指や手首上に装着し、或いは身体その他の部位に接触する方式を通じて、直ちに心電図信号の測定を行い、リアルタイムで心臓不整脈が起きる可能性のある事象の心電図が得られ、こうして本当に心臓不整脈の症状が現れるかどうかを正確に判断でき、更に心臓不整脈の種類も判断でき、非常に便利である。

ここで留意すべき点は、図内に示すのが均しく頭部装着型構造で本体を載置するタイプであるが、その他のタイプとして実施でき、例えば該生理信号キャプチャ回路を頭部装着型構造内に直接設けて本体を省略でき、例えば該頭部装着型構造が内部に収容空間を有し、或いは回路を載置できるフレキシブルプリント基等として実施でき、よって、実際の状況に応じて変化でき、特に限定されない。

次に、注目すべきは眼鏡構造を利用して同時に頭蓋骨周囲及び耳上或いは付近のサンプリング点に接触することを実現でき、すなわち、前に述べた図１〜図２及び図４〜図５内のすべて実施可能な形態においてヘッドバンドを眼鏡構造に置き換えることができる。一般的に眼鏡の装着時、眼鏡フレームが自然に接触する位置は、次のものを含むがこれに限定されず、鼻あてが鼻梁、鼻骨及び／或いは鼻の付け根に接触し、テンプルの前端部が太陽穴付近に接触し、テンプルの後端部が耳介と頭蓋骨間のＶ字型凹みエリアに接触し、及び先セルの耳介後方にある先セルが耳介後方の皮膚に接触し、これら位置は光センサ及び／或いは電極を設けることができる位置であり、なおこのようなタイプを通じると、殆ど一般的な眼鏡と同じ、検査機器をより一層日常生活中に溶け込み、使用者の使用意欲をアップさせることができる。

ここで述べた眼鏡構造とは、耳介及び鼻を通じて支点として頭上に設けられ、なお頭部及び／或いは耳の皮膚と接触する装着構造をいい、よって一般的な眼鏡構造に限られるものではなく、その変形も包括し、例を挙げて説明すると、頭蓋骨の両側に対し挟持力を有する構造とすることができ、若しくは更に脳後まで延伸して後頭葉の接触点とすることができ、又はテンプルの左右非対称タイプとして実施でき、例えば片側のテンプルが耳介後方において先セルを有し、他側のテンプルに先セルがなく、耳介上方に掛けるだけで、レンズが無いようにすることもでき、様々な可能性があるため、特に限定されない。

素材の選択において、普通の眼鏡のような硬い素材以外に、弾性素材として実施でき、電極接触の安定性が増すだけではなく、更に使用の快適性も提供し、例えば形状記憶合金、曲げ加工が可能なプラスチック素材等を利用して眼鏡フレームを形成し、及び／或いは電極接触位置に弾性ゴム、シリコン等を設けて接触を更に安定させるのは、いずれも制限を受けない。

光センサ、脳波電極、及び／或いは心電用電極と眼鏡構造との結合方式についても様々な可能性がある。

ここで言及すべき点は、先に述べたように少なくとも２個の心電用電極においても１個の心電用電極のみが該眼鏡構造を通じて頭部及び／或いは耳に接触し、使用者の手部で触って心電図信号を取得するため、図６Ａに示すようにもう１個の電極が眼鏡構造装着時露出する表面上に設けられ、若しくは別のウェアラブル機器を通じて例えば首部、肩部、背中、腕、手首、手指、胸等の使用者の体上その他の位置に設け、よって次に述べる光センサ／電極と眼鏡構造との結合方式は、少なくとも２個の脳波電極又は少なくとも１個の光センサ、或いは少なくとも１個の心電用電極に向けるものである。

例を挙げて説明すると、図６Ｂに示すように光センサ／電極及び所要の回路（例えばプロセッサ、電池、無線送信モジュール等）を例えばテンプル、レンズ枠の眼鏡構造内に直接嵌設し、眼鏡構造を装着することによって電極／センサと頭部及び／或いは耳との接触を実現し、若しくは付加構造を通じて光センサ／電極、回路の配置を実現でき、該付加構造６０は片側のテンプルから延伸することで、２個の脳波電極、１個の心電用電極及び／或いは光センサを片側の耳介付近の接触点に接触するよう実施でき；若しくは該付加構造も両側のテンプルから延出し、かつ各々少なくとも１個の電極を備えることで、両側の耳介付近の少なくとも２個の接触点に接触して脳波信号が得られるよう実施でき、心電用電極及び／或いは光センサがどの側に設けられることに限らない。この場合において、２つの付加構造間の電気的な接続は、眼鏡構造を通じて実現でき、所要の回路がニーズに応じて一部又は全部を眼鏡構造或いは該付加構造内に設けることができる。また、更に該付加構造は、取り外し可能タイプとして実施でき、使用者に必要がある時付加構造を眼鏡構造上にセットして検出を行う要選択させる。よって、様々な可能性があるため、特に限定されない。

次に、本考案に係るウェアラブル生理検査機器も耳装着型構造を通じて使用者の耳上に設けるよう実施できる。例を挙げて説明すると、図７Ａ〜７Ｂでは脳波電極に光センサを組み合わせた耳装着型生理検査機器２０の例示的な実施例を示し、図７Ａの実施例において該耳装着型構造は耳掛け構造２１に耳クリップ構造２２を組み合わせ、該耳クリップ構造２２が耳たぶ上に挟設されて光センサ及び基準脳波電極を設ける位置となり、アクティブ脳波電極が該耳掛け構造２１又は該耳装着型構造その他の部分、例えば筺体２３、耳或いは耳付近エリアの皮膚と接触できるその他の位置にあり、脳波信号が得られることを原則とし、すなわち、大脳皮質活動を検出できる位置であり；また、図７Ｂの実施例において、該耳装着型構造は、耳掛け構造２１に耳栓構造２４を組み合わせ、光センサ及び基準脳波電極が該耳栓構造上に設けることで、外耳道内、外耳道口付近及び／或いは耳甲介腔等の位置に接触することによって信号を取得し、並びにアクティブ脳波電極が該耳掛け構造２１又は該耳装着型構造その他の部分、例えば筺体２５、耳或いは耳付近エリアの皮膚と接触して脳波信号を取得できる位置にあり、よって実施形態に様々な可能性がある。なお、１個の耳掛け構造として実施でき、すなわち、耳掛け、耳クリップ又は耳栓構造だけで、脳波電極及び光センサの設置を完了できるため、特に限定されない。

また、図８Ａに示すように、脳波電極に心電用電極を組み合わせた耳装着型生理検査機器３０として実施でき、この実施例において１個の心電用電極３１は露出されて使用者が上肢皮膚への接触を通じて心電図信号検査ループを実現させ、もう１個の心電用電極が該耳装着型構造を通じて耳或いは耳付近の皮膚に接触し、なおいずれかの脳波電極と共用でき、若しくは独立して設けることができ、特に限定されない。２個の脳波電極としては、該耳掛け構造３２及び／或いは筺体３３を通じて耳又は耳付近の脳波信号を取得できる２個の位置、すなわち、大脳皮質活動を検出できる位置に接触し；若しくは、耳クリップ構造を追加でき、例えば耳たぶ或いは耳輪上に挟設し、またその中に共用の基準脳波電極及び心電用電極を設け、更に露出した心電用電極３１及び耳掛け構造によりサンプリング点に設けられるアクティブ脳波電極を組み合わせる。

次に、図８Ｂに示すように上肢皮膚の接触を必要とする心電用電極も指装着型構造を通じて手指上に設けられ、或いは手首上に設けられ、若しくは腕、首部、肩部又は背中付近の位置に設けられることができる。図７Ｃは更なる便利性を提供するため、首部装着型構造を通じて首部、肩部或いは背中の皮膚に接触する様子を示し、体その他の部位に接触することもでき、例えば躯幹も選択可能な位置である。

更に、同じように脳波電極、光センサ及び心電用電極を同時に設ける耳装着型生理検査機器４０として実施でき、図９に示すように、光センサは耳クリップ４２を通じて耳たぶ上に固定させることができ、１個の心電用電極４１が露出して上肢皮膚に接触させる形態とし、もう１個の心電用電極が耳クリップ４２内部に位置し、又は耳掛け構造４３及び／或いは筺体４４を通じて耳若しくは耳付近エリアその他の位置に接触する。また、以上に述べたように脳波電極も異なる実施可能性があり、例えば基準電極も耳クリップ４２内に設けることができ、又は更に耳クリップ内の心電用電極と共用でき；若しくは耳装着型構造及び／或いは筺体を通じて２個の脳波電極と皮膚との接触を実現するため、特に限定や限制されない。

ここで注目すべきは、耳介上の電極を設けることができる特殊位置が図１０に示す耳介（ａｕｒｉｃｌｅ、ｐｉｎｎａも呼ばれる）構造を参照すると、耳介内面の上鼻甲介（ｓｕｐｅｒｉｏｒｃｏｎｃｈａ）及び耳甲介腔（ｉｎｆｅｒｉｏｒｃｏｎｃｈａ）の周囲に耳甲介の底部（ｃｏｎｃｈａｆｌｏｏｒ）（すなわち、頭蓋骨に平行となる平面）から上方に向かって対輪（ａｎｔｉｈｅｌｉｘ）及び対珠（ａｎｔｉｔｒａｇｕｓ）につながる垂直エリアがあり、耳甲介後壁（ｃｏｎｃｈａｗａｌｌ）と呼ばれ、この耳の生理的構造はちょうど耳甲介の底部に垂直な１つの連続平面を提供し、また耳甲介後壁下方に隣接し、対珠及び耳珠の間に位置する珠間切痕（ｉｎｔｅｒｔｒａｇｉｃｎｏｔｃｈ）及び隣接の耳珠（ｔｒａｇｕｓ）は、同様に耳甲介の底部に直接な接触エリアを提供する。

実験過程中、耳甲介後壁、珠間切痕及び耳珠からなる該連続垂直エリアは、取得した脳波信号強度が脳波信号に関する分析を行うと共に脳活動情報を提供できる以外に、更にこのエリアを電極接触位置とする場合、電極固定に必要な力が耳甲介の底部に平行となる力で、特に、耳栓タイプとして実施した時、耳栓と耳介内面の凸起と凹み間の当接力を通じて自然に電極とこの垂直エリア間との安定的な接触を同時に実現できる利点を発見した。

また、実験中、耳介背面で取得した脳波信号の強度も脳波信号に関する分析を行うと共に脳活動情報を提供でき、この接触位置は耳掛けタイプ或いは眼鏡タイプを用いることが適することを発見した。一般的に、耳掛けタイプの実施は、通常耳介の前方及び後方に各々１個の部材を設け、なお大部分両者間の相互作用力を通じて耳介上に固定される効果を奏し、よって、電極接触位置が耳介背面にあることを選択した時、ちょうど相互作用力の加力方向に適合し、自然に電極と耳介背面の皮膚間との安定な接触を実現できる。

眼鏡タイプを用いた時、耳介と頭蓋骨間とＶ字型凹み及び／或いは耳介背面皮膚上部に近く箇所は、ちょうどテンプルが接触する位置である。また、テンプル末端のカーブが増大できる時、耳介背面の下部に近い皮膚に接触でき、同様に自然に電極の安定な接触を実現できる。

次に、図１１を参照すると、大脳皮質の頭蓋骨における位置及び耳介位置を示す模式図である。図内から分かるように、大脳皮質が頭蓋骨の上半部に位置し、耳介が頭蓋骨の両側に位置し、かつ頭蓋骨外に突出し、殆ど外耳道（ｅａｒｃａｎａｌ）を境界とし、上方耳介の位置が大脳皮質の側面にあり、下方耳介が対応する頭蓋骨内部に大脳皮質がない。

実験結果において、耳介部分の上方に近い箇所で良好な脳波信号を測定でき、下方へ行くと脳波信号が益々弱くなることを発見し、頭部の生理的構造を観察した後、上方耳介が対応する頭蓋骨内部はちょうど大脳皮質の位置であるため、この場合において頭骨、耳軟骨の伝達を通じると、耳介の上部で脳波を測定でき、下部の耳介が大脳皮質から遠く離れ、更に外耳道の仕切りを加え、よって下方へ行くと脳波信号強度が益々
弱くなり、このため本考案において耳介（内面及び背面）を脳波信号のサンプリング点とする時、原則として外耳道を境界とし、上方耳介部分が脳波信号を測定できる位置と見なし、アクティブ電極の設置に適し、下方耳介が脳波信号の微弱位置と見なし、基準電極の設置に適する。

ここで留意すべき点は、耳装着型を用いた時、該生理信号キャプチャ回路が図６〜図８に示すように、該耳装着型構造で載置する筺体内に収容されることができ、或いは耳装着型構造及び筺体内に分けて設けることができるがこれに限られるものではなく、筺体がなく例えば耳掛け構造、耳栓構造及び／或いは耳クリップ構造の耳装着型構造内に直接に収容することもできるため、様々な可能性があり、なお耳装着型構造は１個又は複数の組み合わせとして実施でき、すなわち、単独で耳クリップ、耳掛け或いは耳栓構造を利用でき、２者又は３者の組み合わせた機器、電極とセンサの設置を結合することもでき、実際の実施状況によって変化できるため、特に限定されない。

好ましい実施例において、耳及び／或いは耳付近に設けられる電極及び／或いは光センサは、磁力方式を利用して耳上に付着することができ、例を挙げて言うと、耳を隔てた磁性が互いに吸引する２個の部材を利用でき、また電極及び／或いはセンサを２個の部材又はいずれかの部材上に設置する方式で実現できる。ここで、２個の部材は、磁性があり、例えば内部に磁性体があり、或いは自体が磁性体である方式を通じ、又は磁性吸引を受けることができる素材で製造され、例を挙げて説明すると、１個の部材が磁力を有し、別の部材が磁力に吸引されることができ、或いは２個の部材がいずれも磁力を持つことができ、様々な実施可能性があるため、特に限定されない。

別の好ましい実施例において、機器内に例えば加速度計のようなモーションセンシングエレメントを更に増設して使用者が測定期間の例えば耳、頭部及び／或いは身体全体の移動状況を知ることができ、これにより測定して得られた生理信号、例えば脳波信号、心電図信号及び／或いは光検出信号に対し校正を行うことができ、例えば頭部又は身体の移動による信号の不安定を校正することで、使用者に提供する情報内容をより実際の状況に近く、ニューロフィードバック効果の向上を助ける。

注目すべきは、電極及び／或いは光センサの設置に用いるため、更に眼鏡構造及び耳装着型構造を結合でき、例えば眼鏡構造から耳栓又は耳クリップを延出し、若しくは耳栓又は耳クリップに電気的に接続するため、眼鏡構造がポートを備え、こうして更に多くの実施可能性がある。例を挙げて説明すると、脳波電極に光センサを組み合わせた場合において、眼鏡構造上の電極を通じてＶ字型凹み、耳介背面、太陽穴、鼻梁及び／或いは鼻の付け根に接触し、並びに耳栓構造上の電極が耳甲介後壁、珠間切痕及び／或いは耳珠に接触して脳波信号を取得でき、光センサとしては眼鏡構造或いは耳装着型構造上に選択的に設けることができ；或いは脳波電極は均して眼鏡構造上に設けられ、光センサが耳装着型構造上に設けられることもでき；また、脳波電極に心電用電極を組み合わせた場合において、露出する心電用電極を眼鏡構造又は耳装着型構造の露出表面上に設け、更に眼鏡構造内側に設けられる心電用電極を組み合わせ、使用者は必要がある時ポートを通じて耳栓／耳クリップに接続して心電図信号のキャプチャを行うことができる選択肢があり、更に該耳装着型構造上に光センサも結合でき、よって、様々な実施形態があるため、特に限定されない。

また、耳装着型構造、頭部装着型構造、眼鏡構造上に設けられる脳波電極以外に、その他の脳波電極を更に備え、例を挙げて説明すると、耳装着型構造、頭部装着型構造、眼鏡構造から頭部その他の位置に設けられる電極を延出でき、例えば額に設けると前頭葉の脳波信号を取得でき、頭頂に設けると頭頂葉の脳波信号を取得でき、及び／或いは頭蓋骨後方に設けると後頭葉の脳波信号等を取得でき、より注目すべきは眼鏡タイプとして実施した時、頭蓋骨後方の電極もテンプルから後方へ延伸する方式によって実現できるため、実際のニーズの違いによって変更でき、特に限定されず；また、電極の設置位置に頭髮がある時、例えば頭頂、後頭部で、針電極或いは頭髮を貫通して信号を取得できる他の電極の使用を選択することで、使用の利便性が増す。

また、その他の生理信号を別途検出でき、例を挙げて説明すると、バイオフィードバック手順を行う時常にモニタリングする生理信号、例えば自律神経影響を受ける皮膚電気活動（ＥｌｅｃｔｒｏｄｅｒｍａｌＡｃｔｉｖｉｔｙ、ＥＤＡ）、手先足先の温度等を検出することで、フィードバック情報提供の参考とし、例えば脳活動情報以外に、自律神経活動に関する情報を別途提供でき、又は両者を綜合考慮してから使用者にニューロフィードバックを行うために必要な情報を提供でき、正確かつ効果的にリアルタイムな生理的状態を表現できるのであれば、選択可能な方法とする。

なお、血圧の高低は自律神経活動と一定の関係があり、一般的に交感神経の活性化が増加した時、血圧を上昇させるため、心電用電極に光センサを組み合わせて脈波伝播時間（ＰｕｌｓｅＴｒａｎｓｉｔＴｉｍｅ、ＰＴＴ）が得られ、ＰＴＴと血圧値間の特定関係を通じて基準血圧値を算出でき、こうしてフィット期間において使用者にリアルタイムな血圧変化傾向或いはフィードバックセクション前後の血圧値を提供することで、使用者にニューロフィードバックの進行が血圧に影響を及ぼすかどうか等を理解させ；また、類似方法として２個の光センサの設置を通じ、例えば頭部／耳以外に、手指上に１個の光センサを設け、また２箇所の脈波伝播の時間差を算出して同じ情報が得られる。

次に、本考案において、脳活動情報及び呼吸を導く信号は、感知可能信号発生源を通じて使用者に提供する。該感知可能信号発生源とウェアラブル生理検査機器と間のコミュニケーション、例えばブルートゥース、ＷｉＦｉ等の一般的な無線通信方式を通じて、該感知可能信号発生源が頭上に設けられる生理検査機器からの入力を受信してリアルタイムで使用者に提供できるため、ニューロフィードバックループを実現できる。

ここで、該感知可能信号発生源は、視覚感知可能信号又は聴覚感知可能信号及び／或いは触覚感知可能信号を通じて使用者に脳活動に関する情報及び呼吸を導く信号を提供し、例えば発光色、発光強度、音、音声及び／或いは振動等の変化を通じることができ、特に限定されず；なお、該感知可能信号発生源の実施形態は、様々な選択肢が可能で、例を挙げて説明すると、該感知可能信号発生源が特別に独立な発光体として実施でき、例えば球体又は任意形状の物体であり、若しくは表示及び／或いは発声機能を持つ装置として実施し、例えば携帯電話、腕時計、タブレット型コンピュータ及びパソコン等であり、又は体に装着して表示、発声、或いは振動できる装置として実施し、例えば片側イヤホンジャック、両側イヤホン、眼鏡等である。

若しくは、該感知可能信号発生源も該ウェアラブル生理検査機器とセットしたディスプレイユニット、発声モジュール及び／或いは振動モジュール等として実施でき、例を挙げて説明すると、頭部装着型構造或いは耳装着型構造を用いるかを問わず、該感知可能信号発生源は該頭部装着型構造／耳装着型構造から延伸する表示素子、発光源及び／或いはイヤホン等として実施でき、例えば眼鏡として実施でき、脳波電極及び心拍数検出ユニットを載置し、レンズを通じて情報を表示し、例えばレンズまで導光して色の変化を表現し、或いはレンズに表示機能等、及び／或いはテンプル付近にセットしたイヤホンを通じて音、音声等を提供し；若しくはイヤホンとして実施でき、脳波電極及び心拍数検出ユニットを載置する同時に音又は音声を通じて情報を提供し、及び／或いは視覚感知信号等を提供するため、更に目の前までに表示素子或いは発光源を延伸し；また、皮膚と接触する位置は均しく振動が発生でき、例えばテンプルの太陽穴に接触する位置、或いはイヤホン同時に振動機能等を持つ。よって、特に限定されない。

よって、使用者が本考案のウェアラブル生理検査機器でニューロフィードバック手順を行う時、図１を例にすると、該ウェアラブル生理検査機器を頭上に設け、ヘッドバンド内側に設けられた脳波電極を通じて使用者の脳波が得られ、並びに光センサで心拍数シーケンスが得られてから発光体として実施する感知可能信号発生源を身体の手前の目が自然に見える位置に設け、頭上の生理検査機器と該発光体をコミュニケーションさせると、ニューロフィードバック手順を行うことができる。

ここで、呼吸エクササイズ及びニューロフィードバックを組み合わせるため、先に述べたように、呼吸エクササイズの進行に基づくと、使用者に呼吸を導く信号を提供する必要があり、ニューロフィードバックに基づくと、ニューロフィードバックの実施による変更が発生した生理活動に反応する情報を使用者に提供する必要があり、該発光体が提供の媒体である。

この実施例において、該発光体で生成した使用者に感知させることができる信号は、発光強度及び発光色を含み、発光強度が呼吸の導きを表わすために用いられ、発光色が使用者の脳活動に関する情報を表わすために用いられる。

呼吸を導く信号の目的が使用者に該信号に従って呼吸を行うことであるため、吸気と呼気間の区別を表現する必要があり、よって該発光体は、発光強度の強弱連続変化を通じて吸気と呼気の連続変化を示し、例えば発光強度が徐々に増強することを徐々に吸気する導きとし、かつ発光強度が徐々に減弱することを徐々に呼気するよう導き、こうすることで使用者に明確かつ容易に吸い込み・吐き出しを行わせることができる。

リラックスを目標とするニューロフィードバック手順を行った時、うちの１つの選択としては脳波のうちのα波の占める割合を観察する。脳波において、一般的に、α波が優位になると人体が覚醒リラックス状態になるため、α波の占める割合を観察することによって、リラックスを知ることができる。これをもって、ニューロフィードバック手順の実施を開始した後、該発光体は呼吸の導き（発光強度の連続変化による）を提供して使用者がその呼吸を調整するよう導き、同時に頭上に装着している生理検査機器も脳波の検査を行い、得られた脳波が演算式による計算を経た後、例えばα波の占める割合という分析結果が得られ、分析結果によって使用者の脳活動に関する情報を生成し、次に該発光体は該使用者の脳活動に関する情報によってその発光色を変更する。

例を挙げて説明すると、手順の開始ばかり時に先に基準値、例えばα波の総脳波エネルギーに占める割合を取得してから、分析で得られた結果を該基準値と比較して該基準値との間の関係が得る。例えば割合が増加又は減少した場合、該発光体はこれを基礎として発光色の変更によってリアルタイムで使用者にその生理的状態の変化を伝達でき、例えば様々な色を用いて示すことができ、青色に近づけるほどリラックスになり、赤色に近づけるほど緊張になることを示し、同じ色の深浅を根拠としてもよく、色が浅いほどリラックスになり、色が深いほど緊張になることを示す。こうして使用者は、非常に簡単に色の変更を通じて自分自身の心身状態が緊張か、又はリラックスかを知ることができ、また呼吸の導きに従って自己制御（ｓｅｌｆ−ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）を行うことで発光色を更により一層リラックスという目標に向かうことができる。

代替方法として、異なる脳部部位の脳活動のエネルギーバランス状況及び同期性を観察することによって、人体のリラックス度又は情緒・意識状態を理解することもできる。例を挙げて説明すると、人体にプラスの情動反応が現れた時、左前頭葉の皮質ゾーンが活性化され、マイナスの情動反応が現れた時、右前頭葉の皮質ゾーンが活性化され、よって、例えばＦｐ１及びＦｐ２位置の脳波信号を検出することによってこの２つの部分の大脳皮質活動状況を理解でき；また、人間の脳がα波の同期の状態にある時、意識集中かつリラックスの状態に達することができることを示した研究もあり、よって、例えばＦｐ１とＦｐ２が前部前頭葉、Ｃ３とＣ４が頭頂葉、Ｏ１とＯ２が後頭葉、及びＴ３とＴ４が側頭葉等に関するものを示す異なる脳部部位の脳活動を検出することによって、脳部が同期状態にあるかどうかを理解できる。この場合において、例を挙げて説明すると、頭部装着型構造内の脳波電極の位置を調整、又は同一の機器の脳波電極を有する２個の耳装着型構造を両耳上に分けて設け、或いは２個の耳装着型生理検査機器を両耳上に分けて設けること等によって、異なる脳部部位の脳活動状況が得られる。

更に、ニューロフィードバックの目標がリラックスの場合、心拍数シーケンスについて分析して得られた自律神経活動状況も発光色調整の基礎とすることもでき、例えば副交感神経の活動が強まる時、及び／或いは副交感神経の活性化と交感神経活性化の割合が増えた時、体のリラックス度が増加することを示すため、この情報と脳活動に関する情報を総合して一緒に使用者の体のリラックス度を評価することで、使用者にフィードバックする発光色の変化を調整できる。

次に、心拍数シーケンスを通じてＲＳＡ情報を取得できるため、心拍数、呼吸及び脳波信号の間の同期性（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）を観察してフィードバックの根拠とすることもできる。研究によると、呼気及び吸気は、血管内の血流量の変動を起こし、且つこの変動も血流に伴って脳部に到達し、従って脳波が呼吸速度の低周波数帯域に近く、例えば０．５ヘルツより低い変動を起こすため、両者間に共振作用により同期性に達するかどうかを知ることができる以外に、脳波を観察して呼吸モードも知ることができ、また心臓の洞房結節及び血管系が自律神経系の調整を受け、また自律神経系も圧反射系（ｂａｒｏｒｅｃｅｐｔｏｒｓｙｓｔｅｍ）を通じて心拍数及び血圧の変更を脳部にフィードバックすることで、脳の機能及び働きに影響を及ぼし、例えば大脳皮質に影響を及ぼし、またＥＥＧで測定して得ることができ、これに加えて意識的に呼吸を制御すると、自律神経への影響により心拍数の変更を起こすこともできるため、三者間に互いに影響する関係が存在し、よって三者間の良好な同期性は人体が比較的リラックス状態にあることを示すことができ、これをもってこの同期性に関する分析結果は、ニューロフィードバックのため、同様に使用者が自己制御を行うために提供する情報とすることができる。

また、血流量の変動を観察することによって使用者の呼吸モードを知ることができ、例えば耳、額等の位置上に設けられた光センサを通じて脈拍の変化が得られ、従って血流量の変化を知ることができる。

また、集中力を上げることを目標とした場合、θ波とβ波の割合の観察を選択できる。脳波のうち、β波が優位になると人体が覚醒かつ緊張の状態にあることを示し、θ波が優位になると人体がリラックスしつつ、瞑想状態にあることを示し、よってβ波のθ波に対する割合をアップして集中力の目的を達成でき、例えば、ＡＤＨＤ（Ａｔｔｅｎｔｉｏｎｄｅｆｉｃｉｔｈｙｐｅｒａｃｔｉｖｉｔｙｄｉｓｏｒｄｅｒ、注意欠如・多動性障害）患者を治療するいずれかの方法は、ニューロフィードバックの方式によってそのθ波／β波の比を観察することである。これをもって、本考案のシステムを利用してニューロフィードバック手順の実施を開始した後、該発光体は呼吸の導き（発光強度の連続変化による）を提供して使用者にその呼吸を調整するよう導き、同時に頭上に装着している生理検査機器も脳波の検査を行うことで、更にθ波及びβ波の割合、例えばθ波とβ波の各々総脳波エネルギーに占める割合を分析し、又はθ／θ＋β及びβ／θ＋β等を算出し、そして分析結果に基づいて使用者の脳活動に関する情報を生成し、該発光体は該使用者の脳活動に関する情報を基礎として発光色の変更を通じてリアルタイムで使用者にその脳の機能の変更状況を伝達し、例えば様々な色を用いて示すことができ、青色に近づけるほど集中力が低くなり、赤色に近づけるほど集中力が高くなることを示し、同じ色の深浅を根拠としてもよく、色が浅いほど集中力が低くなり、色が深いほど集中力が高くなることを示す。こうして使用者は、非常に簡単に色の変更を通じて自分自身の集中力が上げられたかを知ることができ、また呼吸の導きに従って自己制御（ｓｅｌｆ−ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）を行うことで発光色を更により一層集中力を上げるという目標に向かうことができる。

θ波とβ波の割合を観察する以外に、皮層緩変動電位（ｓｌｏｗｃｏｒｔｉｃａｌｐｏｔｅｎｔｉａｌ、ＳＣＰ）も集中力を上げるニューロフィードバックであり、例えばＡＤＨＤ患者を治療する時、よく観察する脳活動のうち、ＳＣＰの陰性シフト（ｎｅｇａｔｉｖｅｓｈｉｆｔ）が注意力の集中に関し、及びＳＣＰの陽性シフト（ｐｏｓｉｔｉｖｅｓｈｉｆｔ）が注意力の低下に関する。

ここで、該発光色が示す脳活動は、様々な可能性として実施でき、例えば先に述べたように換算後のリラックス度又は集中度を変化の根拠とし、或いは生理信号の変化、例えばα波の占める割合の変化等を示すことに用いることができるため、特に限定されない。なお、発光色の変化方式も一定の制限がなく、重点は使用者に簡単かつ明確に自分自身の生理的状態を理解させることにあり、なおこれを介して使用者に自己制御をさせることで、目標の生理的状態に達することができる。

よって、本考案の機器を通じて使用者は自然に呼吸調節を結合し、並びに自己制御を通じて脳活動の手順に影響し、特別な学習ステップの必要がなく、うちの非常に重要な原因は該感知可能信号発生源で生成した感知可能信号が２つの情報を包括することにあり、例えば図１の実施例において該単一の発光体で生成した視覚感知可能信号が発光強度及び発光色を通じて呼吸を導く信号及びリアルタイム生理的状態という２つの情報を各々示す。

従来技術において、ニューロフィードバックを行う時、使用者のフィードバック方式について、例を挙げて説明すると、ニューロフィードバックを実施する成果に伴って移動する物体、例えば空中で止まっている風船は体をリラックスさせればさせるほど、風船が高く飛び上がり；若しくは生理的状態に伴って変化のパターンを生成し、例えば体をリラックスさせればさせるほど、咲き続ける花であり；或いは直接測定数値の変更を示し；呼吸を導く方式の提供は、上下に起伏のある波形を通じて吸気及び呼気を示すことである。よって、両者が結合した時、使用者は非常に複雑すぎ、変動が過大又は分かりにくい数値の視覚表示方式により干渉を受け、逆に使用者の心理的圧力を増やす可能性があり、効果が上がらずに逆に下がる。

よって、上記のこれら現れる可能性がある問題について、本考案は情報を使用者にどのように提供するかを考える時、単一の物体で２つの情報を示す方式を選択し、できる限り複雑性を簡素化し、使用者に心理的負担をかけることなく、使用者に本機器を非常に容易に使用させる。本考案で開示する表示方式が持つ利点として次の各号を包括し、
１．発光強度の大きさの変化は、一般的なテンポ、リズムの表示方式と類似し、使用者の思考を変えることなく、直感的に吸気及び呼気を制御できる。
２．発光色は、使用者にとって非常に分かりやすい生理的状態の表示方式であり、直接的な数値の変化の提供に比べ、人体の色や種類及び／或いは深浅の変化等で程度、等級の変化を示すことについて非常に容易にアイデンティティが発生するため、更に自然に応答して自己制御を行うことができる。
３．視覚の焦点が僅か１つで、２つの手順を結合して２つの焦点に注意を払う問題がなく、より注意力の集中を助ける。
よって、２つの手順を結合することで発生する可能性のある複雑性は、丹精込めて設計した感知可能信号表現方式を通じることで、排除することができ、効果的に使用者の使用時の負担を減らすだけではなく、これによって効果がさらに向上する新規フィードバック手順を実現する。

単一の発光体の形態を利用して発光強度及び発光色の変化を提供する以外に、表示機能を持つ他の機器を通じて実現でき、例を挙げて説明すると、スクリーン上の発光源とすることができ、例えばタブレット型コンピュータ、スマートフォン、腕時計、パソコンのスクリーン等である。更に、該発光源も例えば人間の形をした画像の頭部或いは腹部の位置等の画像の一部として実施し、使用者が自己制御を行う時体内の活動を想像することに助けることができ、また実体光源の形態の以外に、光環も良好な実施形態であり、例えば人間の形をした頭部周囲の光環は、同様に使用者が想像を行うことに助ける。上記のようなスクリーン上の発光源或いは光環として実施した時、更に発光範囲の直径の大きさの変化を通じて発光強度の変化を示すことで、吸気及び呼気を導く効果を強化できる。よって、実際の実施状況によって変化でき、特に限定されない。

また、例えば音或いは音声の聴覚感知可能信号を別途提供でき、使用者が閉眼時フィードバックセクションを行う時、別の選択肢を提供する。例を挙げて説明すると、音量の強度によって吸気及び呼気の連続変化を示し、並びに例えば鳥の鳴声、波の音等の異なる音種類、又は異なる曲目によって異なる生理的状態を示すことができ；若しくは、音声を通じて使用者に吸気及び呼気を指示し、音の周波数の高低で生理的状態を示すこともでき、例えば、音の周波数が高くなれば高くなるほど緊張が強くなることを示し、音の周波数が低ければ低いほどリラックスになることを示すこと等ができるため、よって特に限定されない。なお、聴覚感知可能信号は、該感知可能信号発生源及び／或いは該ウェアラブル生理検査機器から提供できるため、同様に限定されない。

該呼吸を導く信号としては、同様に多くの実施可能性もある。一般的な呼吸エクササイズにおいて、呼吸を導く信号のタイプは主に３つに分かれ、１つが予め設定した一定の呼吸変化モードで、例えば呼吸速度を１分当たり８回として設定し；もう１つは、予め設定した時間変化による呼吸変化モードで、例えば１つの１５分間単位の時間帯において、呼吸速度を前の５分において１分当たり１０回、中間の５分において１分当たり８回及び最後の５分において１分当たり６回として設定し；及び更なる１つは、生理的状態に伴って動的に変化する呼吸変化モードである。よって、本考案において、該呼吸を導く信号は一定及び時間変化に伴う呼吸変化モードとして予め設定することを提供できる以外に、該ウェアラブル生理検査機器で取得した脳波信号及び／或いは心拍数シーケンスを通じて該呼吸を導く信号が生理的状態に伴って動的に変化させることで、より効果的に使用者を目標の生理的状態に導く呼吸変化モードを提供できる。

使用者の生理的状態が該呼吸を導く信号に影響する方式も様々な異なる実施選択がある。例を挙げて説明すると、心拍数シーケンスの分析を通じて使用者の実際の呼吸行為を知ることで、導き信号との間の差異を知ることができ、またこれをもって呼吸を導く信号を調整し、例えば使用者自身の呼吸速度がすでに呼吸を導く信号で提供する速度より低い場合、呼吸を導く信号の呼吸速度を下げて使用者に更にバイオフィードバックの効果を向上するよう導くことができる。

若しくは心拍数シーケンスに対しＨＲＶ分析を行って自律神経活動の状況を知ることで、使用者のリラックス度を推定することもでき、リラックス度がすでに増加し、なお安定的に維持している時呼吸を導く信号は呼吸速度を更に下げるよう実施でき、例えば１分当たり８〜１０回から１分当たり６〜８回に下げることで、リラックス度が更に増え；若しくは使用者のリラックス度がすでに予想される目標に達した時又は呼吸の制御が安定的に呼吸の導きに合わせた時、呼吸を導く信号の提供を停止し、使用者を自己制御に専念させ、呼吸にまた不安定現象があると発見した時、或いはリラックス度がまた下がった時、呼吸の導きを再開できるため、よって限定されない。

また、注目すべきは、意図的に呼吸を導く信号提供の有無を通じて使用者に呼吸調節を交互に実施させると共に自己制御により生理的状態を変更する手順として実施できる。研究によると、自己制御により生理的状態に影響する手順を行う時、呼吸がスムーズかつ安定した状態にあると、フィードバックで発生する効果は上乗せになるため、間欠的に先に呼吸を導く信号を一定時間提供して使用者に該呼吸モードを慣れて呼吸の安定性に達させた後、更に呼吸の導きを停止して使用者に自然に慣れた呼吸モードを続ける状態において単純に自己制御手順の実施に専念させ、このような流れは更にフィードバックの効果を向上できる。

なお、呼吸エクササイズの自律神経に対する影響に遅延反応があるため、間欠的に導き信号を提供する方式を通じ、更に本考案の呼吸エクササイズと自己制御手順を結合する特性に合わせると、呼吸の導きを提供せず、呼吸エクササイズの自律神経に対する影響の現れる期間において使用者に自己制御手順を実施させることで、呼吸エクササイズの効果が更に向上する。

ここで、呼吸エクササイズと自己制御手順の交互変換、すなわち、呼吸を導く信号の提供は、先に述べた通り使用者の生理的状態によって決定でき、予め設定した時間間隔で切り替えることができ、特に限定されない。また、一定時間の切替方式を用いた時、更に呼吸を導く信号は呼吸速度の速さの間に切り替えることができ、例えば１分当たり６〜８回及び１分当たり１０〜１２回とし、このような方式が例えば集中力の切替訓練に助け、より柔軟な制御能力に達することができる。

また、ここで留意すべき点は、該呼吸を導く信号の提供モードは、該呼吸を導く信号（可以是予め設定した一定時間、予め設定した随時間変化或いは動的変化）が該ウェアラブル生理検査機器から該感知可能信号発生源、例えばスマートフォン、タブレット型コンピュータ、スマートウォッチ等に伝送され、更に該感知可能信号発生源で該呼吸を導く信号を使用者に提供することで、使用者が呼吸エクササイズを行うため供し；若しくは該感知可能信号発生源に元々予め設定した呼吸変化モードがあって使用者に提供できるが、更に該ウェアラブル生理検査機器から入力を受信してその呼吸を導く信号を調整できるため、よって特に限定されない。

本考案の別方面の構想によれば、聴覚感知可能信号を通じて脳活動情報及び呼吸を導く信号を提供できる。図２に示すように、使用者は、スマートフォンで出現する音の呼吸を導く信号及び脳活動情報を通じて自分自身の呼吸を調整してバイオフィードバックできる。

ここで、呼吸を導く信号を示す聴覚感知可能信号は、音声信号生成の時間間隔を利用して開始吸気及び呼気の導きとすることができることと、音の周波数又は音量の変更を利用して吸気及び呼気の連続変化を表わすことができることと、或いは異なる音種類で吸気及び呼気を表わすことができ、例えば異なる音楽曲目又は例えば波の音等の周期的な変化を有する音声ファイルで、使用者がその変換に伴って呼吸を調整させることと、若しくは音を通じて使用者に吸気或いは呼気の実施を知らせ、例えば吸気及び呼気の時点に合う「吸気」及び「呼気」の音声指示を通じて使用者の呼吸モードを導くこともできることを包括するが、これに限定されない。

聴覚感知可能信号は、同時にバイオフィードバックの実施に必要な情報を示すために用いられた時、同様に多く選択肢があり、例を挙げて説明すると、音の周波数又は音量が徐々に高くなり或いは低くなることで、益々目標に近づけることを示し、若しくは特定の音種類又は楽曲で未達成或いは達成済みの目標を表わすことができ；若しくは、音声を通じて使用者にバイオフィードバックの進行徐々に目標に近づけるかどうかを知らせることができる。よって、呼吸を導く信号と区別できるだけでよく、特に限定されない。

このため、バイオフィードバックの目標は、心身のリラックスの場合、一実施形態として間隔で発生したピッピッという音を利用して使用者に吸気或いは呼気の開始を導き、また音の周波数の高低を利用して体のリラックス度を表わし、例えば音声信号が高ければ高いほど緊張が強くなり、音声信号が低ければ低いほどリラックスになり、よって、使用者が高周波のピッピッという音を聴こえた時、従って吸気及び呼気を行いながら自分自身がやはり緊張すぎ、心身をリラックスさせなければならないことを知るため、単一の音声信号を通じたとしても、同様に使用者に２つの情報内容を明確に理解させることができる。

若しくは、別の実施形態は、音量の強弱で吸気及び呼気の連続変化を表わし、また異なる音種類で体のリラックス度を示し、例えば鳥鳴声で緊張度が比較的高いことを示し、波の音で比較的リラックスを示し、同様に明確に表現でき方式である。

聴覚感知可能信号もウェアラブル生理検査機器とセットした発声モジュールを通じて生成でき、例えば頭部装着型又は耳装着型の生理検査機器とセットしたイヤホンとして実施でき、この場合において使用者は単一の機器を体に装着すると、生理信号を取得すると同時にもフィードバック／呼吸の導き等の情報が得られることができ、高度移動性及び利便性を有し、なお眼鏡型或いは耳装着型として実施すると、美観性を持ち日常使用に適し、特に通勤期間に閉眼のフィードバックセクションを行うことに適し、非常に便利である。注目すべきは、用いる発声モジュール、イヤホンがよく見られる空気伝導タイプ以外に、骨伝導タイプを用いることもでき、例えば、骨伝導式イヤホンを用いて直接テンプルと頭骨の接触位置に骨伝導スピーカを設けることができ、又はテンプルから骨伝導イヤホンを延出できるため、特に限定されない。

眼鏡タイプとして実施した、眼鏡構造上に発声素子及び／或いは集音素子（例えば、マイク）を設ける方式によってイヤホン及び／或いはマイクの機能を提供でき、若しくはテンプルから延出するイヤホンの方式を利用することもでき、ここで注目すべきは用いる発声素子、イヤホンがよく見られる空気伝導タイプ以外に、骨伝導タイプを用いることもでき、例えば直接テンプルと頭骨の接触位置に骨伝導イヤホンを設けることができ、又はテンプルから骨伝導イヤホンを延出できるため、特に限定されない。

次に、本考案の別方面の構想によれば、触覚感知可能信号を通じて脳活動及び呼吸を導く信号の情報を提供でき、例えば振動信号を利用して使用者に正確な呼気及び／或いは吸気の開始時点に注意を促し、若しくは使用者の呼吸モードが予め設定した目標の導き信号からの逸脱は多すぎると発見した時、振動の導き等を発生し；また、振動の強弱を通じて異なる生理的状態を示すこともでき、例えばバイオフィードバックの目標は心身のリラックスの場合、振動が強ければ強ほど緊張度が高くなることを示し、リラックスすればするほど、振動の強度もこれに伴い弱くなる。

ここで、優位性としては聴覚及び／或いは触覚の導き方式を用いた時、使用者はフィードバックセクションで両眼を閉じると、より体のリラックス及び呼吸調整を助けることができる。

更に、同時に聴覚感知可能信号及び触覚感知可能信号を提供することもでき、例えば振動信号で呼気及び／或いは吸気の時点に注意を促し、また音声で使用者も生理的状態の変化を知らせ、若しくは音を通じて呼吸を導く信号を提供し、また振動を通じて使用者に現在の生理的状態等に注意を促すことができ、特に限定されず、好ましい実施形態は振動機能を持つイヤホンで、閉眼できるだけではなく、更に周りの他人に影響しない状態下でフィードバックセクションを行うことができるため、非常に便利である。

次に、本考案によれば、携帯型電子機器とコミュニケーションを行うことができ、例えばイヤホン差込口、ブルートゥース等の有線又は無線方式でスマートフォン、タブレット型コンピュータ、スマートウォッチ等の電子機器とコミュニケーションを行い、発声素子（空気伝導式或いは骨伝導式）及び集音素子を有する状態において、本考案に係る耳装着型又は眼鏡型の機器はハンズフリーとして通話に用いることができ、また更に振動モジュール、発声素子（空気伝導式或いは骨伝導式）、表示素子及び発光素子等の設置を通じて本考案に係る耳装着型又は眼鏡型の機器は更に該携帯型電子機器の情報提供インターフェースとすることができ、例えば着信通知、メッセージ通知等の提供に用いられ、より一層使用者の日常生活に溶け込み、メッセージの提供としては音、振動、発光、レンズの表示等の各種方式を通じることができるため、特に限定されない。

そして本考案の更なる方面の構想によれば、本考案に係る機器はウェアラブルタイプを用いるため、ブレインコンピュータインタフェースとして使用することも適し、検査する生理信号には主に脳波信号及び心拍数シーケンスを包括する状態において、指令生成に用いることができる方式は次の幾つか可能方式を有し、例を挙げるがこれに限られるものでなく、脳波のうちのα波の占める割合が閉眼及び開眼に伴って非常に大きな変化があり、一般的に閉眼の時、α波の割合が大幅に高めるため、これを指令生成の根拠とすることができる。また、脳波電極の設置位置が目の付近、例えば鼻梁、鼻骨、鼻の付け根、太陽穴等の位置にある時も同様に目の動きを検出して眼電図信号（ＥＯＧ）を取得できるため、例えば瞬き、眼球回転等の動作を通じて指令を出すことができ；次に、呼吸も人体が制御できる１つの生理活動であり、なお先に述べたように呼吸は心拍数に影響（すなわち、ＲＳＡ）を与えるだけではなく、脳波の低周波帯域における変動も起きるため、本考案の仕組みにおいて脳波信号を検出するか、又は心拍数シーケンスを検出するかを問わず、これから使用者の呼吸パターン変更を知ることによって指令生成の根拠とすることができ、例えば使用者は意図的に吸気時間を長くする間に指令を出すこと等、或いは呼吸が深くなることで心拍変異率を増加し、従ってＲＳＡ振幅を増大する効果を奏して指令を出す根拠とすることができるため、よって特に限定されない。

また、更に例えば加速度計のようなモーションセンシングエレメントを組み合わせると、更に多くの指令を出す方式があり、例えば上記の各種生理現象が頭を上下に振り、頭を左右に振ること等の動作に合わせると、更に多くの種類の指令を組み合わせることができ、応用範囲が更に広く、例えば仮想現実ゲーム、スマートグラス（ＳｍａｒｔＧｌａｓｓｅｓ）等はいずれも非常に適する。

次に、本考案に係る機器で行うニューロフィードバックもゲーム内に融合することも適するため、実行時視覚／聴覚効果の変化以外に、例えば生理的状態に伴って変更する色、物体形態、人物、音等はゲームの方式を通じて更に多くのインタラクション内容を提供でき、例えばスマートフォン及び／或いはコンピュータ上で実行するゲームソフトウェアを通じて使用者と間のインタラクティブな面白さを増えることで、使用意欲をアップすることができる。例を挙げて説明すると、まず点数制度を用いることができ、例えばニューロフィードバックの目標は心身のリラックスの場合、点数が１つのセクション内におけるリラックスの増加程度を示すことに用いられることができ、例えば脳波のうちのα波の増加する割合であり、次にバイオフィードバックに累積的な影響があるため、異なる時間、異なるセクションで得られた点数が累積して計算でき、こうして使用者は非常に簡単に点数を通じて自分自身の努力した成果を知ることができるので、達成感の養成に役立ち、この場合において更に達成できる異なる点数のハードルを設定して使用者の挑戦意欲を増えることができ、なおレベルの概念を組み合わせ、１つのハードルに達した後、次のレベルに到達して異なる機能などを開くことで、使用上の面白さが増すこともでき、使用の意欲も高めることができる。

また、レベルの概念以外に、褒美提供方式を用いることもでき、例を挙げて説明すると、点数累積が一定のハードルに達した後、更に多くの選択できる人物スタイルを増え、例えば更に多くの交換できる衣服種類、光輪の出現等、或いはアクセサリ、宝物等を贈与、若しくはゲームプレイヤーのレベルをアップして更に高いゲーム能力等を付与でき、各種オンラインゲームのよく見られる方式はいずれも本考案に適用させることができる。

次に、一般的なゲーム性質と異なるため、バイオフィードバックの累積性は主に連続使用の前提下に構築し、すなわち、実行するバイオフィードバック手順の時間間隔が長すぎると、累積の効果を失くし、これをもって点数の計算原則は例えば累積点数が時間間隔の徐々に長くなることに伴って減少し、長すぎる時間を隔たりゲームを行わない場合、点数がゼロクリアし、使用者が最初から開始しなければならず、例えば使用者が２日経ってもバイオフィードバック手順を行わなかった場合、累積点数が７５％に減らし、３日経っても使用しなかった場合、点数を５０％に減らし、以後も同様し、最後に５日経っても使用しなかった場合、以前の累積点数がゼロクリアされ、これを介して使用者に引き続き使用するよう奨励する。

よって、ゲーム方式を通じて、バイオフィードバック手順をより一層面白くなる以外に、使用者にリアルタイムでバイオフィードバックによる生理的状態の変更を感じさせることで、使用者に目標を持たせて使用に対する原動力を増す。

更に、本考案に係る機器も睡眠に関する情報の取得に応用されることもできる。当業者が熟知するように、脳波信号は睡眠段階（ｓｌｅｅｐｓｔａｇｉｎｇ）を判断する主要根拠で、従来の測定方式は、例を挙げて説明すると、頭皮上に複数の電極を設け、接続ケーブルを通じて１台の機器に接続し、ただし睡眠期間において測定を行わなければならず、このような方式が使用者にとって不便であるため、耳装着タイプ或いは眼鏡タイプを通じると電極の配置を完了でき、自然に負担のない選択となり、また比較すると、負担のない検査方式は睡眠に対し生じる影響も比較的小さく、更に日常睡眠状況に近い検査結果が得られる。

また、更にその他の電極を増設又は電極共有の方式を用いてその他の電気生理信号、例えば眼電図信号（ＥＯＧ）、筋電図信号（ＥＭＧ）、心電図信号（ＥＣＧ）、皮膚電気活動（ＥＤＡ）等を測定することもでき、これら電気生理信号は睡眠ポリグラフ検査（Ｐｏｌｙｓｏｍｎｏｇｒａｐｈｙ、ＰＳＧ）に含まれる項目で、例を挙げて説明すると、眼電図信は急速眼球運動（ＲａｐｉｄＥｙｅＭｏｖｅｍｅｎｔ、ＲＥＭ）の情報を提供でき、筋電図信号が入眠（ｓｌｅｅｐｏｎｓｅｔ）及び起床（ｓｌｅｅｐｏｆｆｓｅｔ）、歯ぎしり及びＲＥＭ等の情報を提供でき、心電図信号が睡眠中の生理的状態の観察を補助でき、例えば自律神経の状態、心臓の動きの状況等であり、皮膚電気活動が睡眠階段に関する情報を提供できる。また、更に光センサを増設すると、血中酸素濃度が得られて低呼吸（ｈｙｐｏｐｎｅａ）の発生を判定でき、及び／或いは例えば加速度計のモーションセンシングエレメンを増設すると、身体移動の情報を提供でき、及び／或いはマイクを設置すると、いびきの状況等を検出できる。よって、簡単に耳上に設けられるセンサを通じると、最も負担のない状態下で非常に多くの睡眠に関する情報が得られることができ、非常に便利である。上記を綜合すると、本考案に係るウェアラブル生理検査機器は、ニューロフィードバックセクション内で呼吸の導き方式の提供を通じて使用者に集中力を上げ、かつ同時にフィードバック効果を増強させる目的を達成し、両者が互いに補完し、半分の労力で倍の成果をあげ、また頭部装着型構造及び／或いは耳装着型構造の形態を通じて機器を頭部及び／或いは耳上に設置すると同時に、電極及び／或いはセンサの設置を完了し、使用の利便性が増えるだけではなく、大々に移動性をアップする。次に、本考案に係る機器はウェアラブルタイプとして実施するため、ブレインコンピュータインタフェースとして使用することに適し、更に使用価値を高める。

１０ウェアラブル生理検査機器
１２本体
１４頭部装着型構造
１４１発光素子
１４２受光素子
１４３脳波電極
１６耳クリップ
１８１指装着型構造
１８２手首装着型構造
１８３腕装着型構造
１８４首部装着型構造
１８、４１心電用電極
２０、３０、４０耳装着型生理検査機器
２１、３２、４３耳掛け構造
２２耳クリップ構造
２３、２５、３３、４４筺体
４２耳クリップ
６０付加構造

Claims

脳活動情報の提供及び呼吸を導く信号の決定に用いられ、使用者が１つのニューロフィードバックセクションにおいて、脳機能を自己調整する基礎とし、従ってニューロフィードバックループを実現し、
ドライ電極とする複数の脳波電極と、
光センサと、
少なくともいずかの電極をセットし、前記使用者の頭部に設置された時、前記複数の脳波電極が脳波信号測定ループを実現できる位置に設けられ、並びに前記光センサが連続的な脈拍の変化を取得できる位置に設けられる頭部装着型構造と、
前記複数の脳波電極を通じて脳波信号を取得するために用いられ、並びに前記光センサを通じて連続的な脈拍の変化を取得し、従って心拍数シーケンスが得られる生理信号キャプチャ回路と、
を含むウェアラブル生理検査機器であって、
前記ニューロフィードバックセクションにおいて、
前記脳波信号は使用者の脳活動関連情報を生成する基礎として使用者に提供し；
前記心拍数シーケンスは使用者の呼吸行為に関する分析を行うと共に結果が得られて、前記呼吸を導く信号を提供及び／或いは調整する基礎とし；
前記使用者が前記脳活動に関する情報により自己制御を行い、並びに前記呼吸を導く信号により前記呼吸パターンを行うことで、脳機能に対する影響を実現することを特徴とするウェアラブル生理検査機器。
前記光センサは、前記頭部装着型構造にセットして前記使用者の額上に設置されることを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記光センサは、接続ケーブルを通じて前記頭部装着型構造と接続することで、前記使用者の耳或いは前記耳付近エリアに設置されることを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記光センサは、耳装着型構造を通じて前記耳或いは前記耳付近エリアに設置されることを特徴とする請求項３に記載の機器。
前記耳装着型構造は、耳掛け構造、耳クリップ構造、及び耳栓構造のいずれかとすることを特徴とする請求項４に記載の機器。
前記複数の脳波電極のうちのいずれか１つは、前記耳の皮膚に接触するため、前記耳装着型構造上に設けられることを特徴とする請求項４に記載の機器。
前記頭部装着型構造は、ヘッドバンド、帽子及び眼鏡のいずれかとすることを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記複数の電極は、前記頭部装着型構造を通じて行う脳部位の脳波信号測定ループを実現できる位置に設けられ、並びに前記使用者の脳活動に関する情報が異なる脳部位の脳活動の間の相関性情報であることを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記脳活動情報は、更に前記使用者の呼吸行為の分析結果と一緒に前記呼吸を導く信号を提供及び／或いは調整する基礎とすることを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記呼吸を導く信号及び使用者の脳活動に関する情報は、感知可能信号発生源を通じて使用者に提供することを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記感知可能信号発生源の構築は、視覚感知可能信号及び聴覚感知可能信号のうちのいずれか１つ或いは複数の組み合わせを提供するために用いられることを特徴とする請求項１０に記載の機器。
前記感知可能信号発生源は、独立な発光体、表示及び／或いは発声機能を持つ機器のいずれかであることを特徴とする請求項１０に記載の機器。
前記感知可能信号発生源は、前記生理検査機器とセットすることを特徴とする請求項１０に記載の機器。
脳活動情報の提供及び呼吸を導く信号の決定に用いられ、使用者が１つのニューロフィードバックセクションにおいて、脳機能を自己調整する基礎とし、従ってニューロフィードバックループを実現し、
ドライ電極とする複数の脳波電極と、
第１心電用電極及び第２心電用電極と、
少なくともいずかの脳波電極及び前記第１心電用電極をセットし、前記使用者の頭部及び／或いは耳に設置され時、前記複数の脳波電極が脳波信号測定ループを実現できる位置に設けられ、並びに前記第１心電用電極が頭部又は耳の皮膚に接触する第１装着構造と、
前記第２心電用電極をセットし、使用者の体に設置された時、前記第２心電用電極は手指、手首、腕、首部及び肩部のいずれか皮膚に接触して前記第１心電用電極と一緒に心電図信号測定ループを実現でき、並びに前記光センサが連続的な脈拍の変化を取得できる位置に設けられる第２装着構造と、
前記複数の脳波電極を通じて脳波信号を取得するために用いられ、並びに前記第１心電用電極及び前記第２心電用電極を通じて心拍数シーケンスを取得する生理信号キャプチャ回路と、
を含むウェアラブル生理検査機器であって、
前記ニューロフィードバックセクションにおいて、
前記脳波信号は使用者の脳活動関連情報を生成する基礎として使用者に提供し；
前記心拍数シーケンスは使用者の呼吸行為に関する分析を行うと共に結果が得られて、前記呼吸を導く信号を提供及び／或いは調整する基礎とし；
前記使用者が前記脳活動に関する情報により自己制御を行い、並びに前記呼吸を導く信号により前記呼吸パターンを行うことで、脳機能に対する影響を実現することを特徴とするウェアラブル生理検査機器。
前記第１心電用電極は、前記複数の脳波電極のうちのいずれか１つと共有することを特徴とする請求項１４に記載の機器。
脳活動情報の提供及び呼吸を導く信号の決定に用いられ、使用者が１つのニューロフィードバックセクションにおいて、脳機能を自己調整する基礎とし、従ってニューロフィードバックループを実現し、
ドライ電極とする複数の脳波電極と、
心拍数検出ユニットと、
前記複数の電極及び前記心拍数検出ユニットとセットし、前記使用者の片耳上に設置された時，前記複数の脳波電極は耳又は耳付近エリアの脳波信号測定ループを形成できる位置に設けられ、並びに前記心拍数検出ユニットが耳又は耳付近エリアの心拍数シーケンスを取得できる位置に設けられる耳装着型構造と、
前記複数の脳波電極を通じて脳波信号を取得するために用いられ、並びに前記心拍数検出ユニットを通じて心拍数シーケンスを取得する生理信号キャプチャ回路と、
を含むウェアラブル生理検査機器であって、
前記ニューロフィードバックセクションにおいて、
前記脳波信号は使用者の脳活動関連情報を生成する基礎として使用者に提供し；
前記心拍数シーケンスは使用者の呼吸行為に関する分析を行うと共に結果が得られて、前記呼吸を導く信号を提供及び／或いは調整する基礎とし；
前記使用者が前記脳活動に関する情報により自己制御を行い、並びに前記呼吸を導く信号により前記呼吸パターンを行うことで、脳機能に対する影響を実現することを特徴とするウェアラブル生理検査機器。
前記耳装着型構造は、耳クリップ構造、耳掛け構造及び耳栓構造のうちのいずれか１つ又は複数の組み合わせとすることを特徴とする請求項１６に記載の機器。
前記耳装着型構造とセットすることで、前記生理信号キャプチャ回路の少なくとも１部を収容するための筺体を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の機器。
前記筺体は、その上に少なくとも１個の脳波電極を設けることを特徴とする請求項１８に記載の機器。
前記心拍数検出ユニットは、光センサであり、連続的な脈拍の変化を取得することで、前記心拍数シーケンスを取得することを特徴とする請求項１６に記載の機器。
前記心拍数検出ユニットは、第１心電用電極及び第２心電用電極であり、心電図信号を取得することで前記心拍数シーケンスが得られることを特徴とする請求項１６に記載の機器。
前記第１心電用電極は、前記耳装着型構造が使用者の耳に設置された時、耳又は耳付近エリアの皮膚に接触できる位置にあることを特徴とする請求項２１に記載の機器。
前記第１心電用電極は、前記複数の脳波電極のうちのいずれか１つと共有することを特徴とする請求項２１に記載の機器。
前記第２心電用電極は、前記機器が使用者の耳上に設置された時、露出して使用者の上肢の皮膚に接触させることができる位置にあることを特徴とする請求項２１に記載の機器。
前記第２心電用電極は、指装着型構造を通じて手指上に設置されることを特徴とする請求項２１に記載の機器。
前記耳装着型構造は、２個で、各々両耳上に設置され、なお前記複数の電極が前記２個の耳装着型構造を通じて耳又は耳付近エリアの異なる脳部位の脳波信号測定ループを形成できる位置に設けられ、並びに前記使用者の脳活動に関する情報が異なる脳部位の脳活動間の相関性情報であることを特徴とする請求項１６に記載の機器。
前記脳活動情報は、更に前記使用者の呼吸行為の分析結果と一緒に前記呼吸を導く信号を提供及び／或いは調整する基礎とすることを特徴とする請求項１６に記載の機器。
前記呼吸を導く信号及び使用者の脳活動に関する情報は、感知可能信号発生源を通じて使用者に提供することを特徴とする請求項１６に記載の機器。
前記感知可能信号発生源の構築は、視覚感知可能信号及び聴覚感知可能信号のうちのいずれか１つ或いは複数の組み合わせを提供するために用いられることを特徴とする請求項２８に記載の機器。
前記感知可能信号発生源は、独立な発光体、表示及び／或いは発声機能を持つ機器のいずれかであることを特徴とする請求項２８に記載の機器。
前記感知可能信号発生源は、前記生理検査機器とセットすることを特徴とする請求項２８に記載の機器。
ドライ電極とする複数の脳波電極と、
光センサと、
前記複数の脳波電極及び前記光センサをセットし、並びに使用者の耳に固定するために用いられる耳装着型構造と、
前記複数の脳波電極を通じて脳波信号を取得し、並びに前記光センサを通じて心拍数を取得するために用いられる生理信号キャプチャ回路と、
を含むウェアラブル生理検査機器であって、
前記耳装着型構造は、耳クリップ構造を含み、並びに前記複数の脳波電極の少なくともいずれか１つ及び該光センサ一が一緒に前記耳クリップ構造の内側に設けられ；
前記耳クリップ構造が前記耳の前記部分上に挟設された時、その内側の前記脳波電極を前記耳部分の皮膚に接触させることで、脳波信号の測定ループを形成し、並びに前記該光センサが前記耳部分から心拍数シーケンスを取得させることを特徴とするウェアラブル生理検査機器。
前記光センサは、発光素子と受光素子とを含み、また前記耳クリップ構造を通じて透過式測定を行うことができるタイプとして配置することを特徴とする請求項３２に記載の機器。
前記光センサは、発光素子と受光素子とを含み、また前記耳クリップ構造を通じて反射式測定を行うことができるタイプとして配置することを特徴とする請求項３２に記載の機器。
前記耳装着型構造は、耳掛け構造及び耳栓構造のうちのいずれか１つ又は複数の組み合わせとすることを特徴とする請求項３２に記載の機器。
心電図信号を取得するため、第１心電用電極と第２心電用電極とを更に含むことを特徴とする請求項３２に記載の機器。
前記第１心電用電極は、前記耳装着型構造が使用者の耳上に設置された時、耳又は耳付近の皮膚に接触できる位置にあることを特徴とする請求項３５に記載の機器。
前記第１心電用電極は、前記複数の脳波電極のうちのいずれか１つと共有することを特徴とする請求項３６に記載の機器。
前記第２心電用電極は、前記機器が使用者の耳上に設置された時、露出して使用者の上肢の皮膚に接触させることができる位置にあることを特徴とする請求項３６に記載の機器。
ブレインコンピュータインタフェースとして使用されることを特徴とする請求項３２に記載の機器。
耳、頭部或いは身体の移動状況を検出するため、動体検知センサを更に含むことを特徴とする請求項４０に記載の機器。
脳活動情報の提供及び呼吸を導く信号の決定に用いられ、使用者が１つのニューロフィードバックセクションにおいて、脳機能を自己調整する基礎とし、従ってニューロフィードバックループを実現し、
ドライ電極とする複数の脳波電極と、
前記複数の脳波電極とセットし、前記使用者の頭部及び／或いは耳に設置される時、前記複数の脳波電極が脳波信号測定ループを実現できる位置に設けられる装着構造と、
前記複数の脳波電極を通じて脳波信号を取得するために用いられる生理信号キャプチャ回路と、
を含むウェアラブル生理検査機器であって、
前記ニューロフィードバックセクションにおいて、
前記脳波信号は使用者の脳活動関連情報を生成する基礎として使用者に提供し；
前記脳波信号も使用者の呼吸行為に関する情報を生成する基礎とし、前記呼吸を導く信号を提供及び／或いは調整するために用いられ；
前記使用者が前記脳活動に関する情報により自己制御を行い、並びに前記呼吸を導く信号により前記呼吸パターンを行うことで、脳機能に対する影響を実現することを特徴とするウェアラブル生理検査機器。
前記装着構造は、頭部装着型構造及び／或いは耳装着型構造であることを特徴とする請求項４２に記載の機器。
前記呼吸行為は、使用者の呼吸速度を含むことを特徴とする請求項４２に記載の機器。
前記装着構造上にセットすることで、連続的な脈拍の変化を取得し、また心拍数シーケンスが得られ、従って前記使用者の呼吸行為に関する情報を生成する基礎とする光センサを更に含むことを特徴とする請求項４２に記載の機器。
前記使用者の脳活動に関する情報は、更に前記使用者の呼吸行為に関する情報と一緒に前記呼吸を導く信号を提供及び／或いは調整する基礎とすることを特徴とする請求項４２に記載の機器。
生理的状態の提供に用いられ、使用者が１つのニューロフィードバックセクションにおいて、脳機能を自己調整する基礎とし、従ってニューロフィードバックループを実現し、
ドライ電極とする複数の脳波電極と、
光センサと、
前記複数の脳波電極をセットし、前記使用者の頭部及び／或いは耳に設置される時、前記複数の脳波電極が脳波信号測定ループを実現できる位置に設けられ、並びに前記心拍数検出ユニットが心拍数シーケンスを取得できる位置に設けられる装着構造と、
前記複数の脳波電極を通じて脳波信号を取得し、並びに前記光センサを通じて連続的な脈拍の変化を取得することで、心拍数シーケンスが得られるために用いられる生理信号キャプチャ回路と、
を含むウェアラブル生理検査機器であって、
前記ニューロフィードバックセクションにおいて、
前記心拍数シーケンスは使用者の心拍数及び呼吸行為を生成するために用いられ；
前記脳波信号、前記呼吸行為及び心拍数について相関性分析を行い、また分析結果を使用者に提供し；
前記使用者は、前記相関性の分析結果によって自己制御の基礎を行うことで脳機能に対する影響を実現することを特徴とするウェアラブル生理検査機器。
前記相関性分析は、前記該脳波信号と前記呼吸行為と前記心拍数との間の同期性が得られるために用いられることを特徴とする請求項４７に記載の機器。
前記装着構造は、頭部装着型構造及び／或いは耳装着型構造であることを特徴とする請求項４７に記載の機器。
呼吸を導く信号は、前記ニューロフィードバックセクション内で提供されることを特徴とする請求項４７に記載の機器。
前記相関性の分析結果は、前記該呼吸を導く信号を調整する基礎とするために用いられることを特徴とする請求項５０に記載の機器。