JPH06296692A - Apparatus for training respiration for management of brain wave - Google Patents
Apparatus for training respiration for management of brain waveInfo
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- JPH06296692A JPH06296692A JP5087356A JP8735693A JPH06296692A JP H06296692 A JPH06296692 A JP H06296692A JP 5087356 A JP5087356 A JP 5087356A JP 8735693 A JP8735693 A JP 8735693A JP H06296692 A JPH06296692 A JP H06296692A
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、脳波を測定しながらα
波を増大させて安静時、リラックス時の脳の働きをより
助成して心身共に安息させるに最適な脳波管理呼吸訓練
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention uses α while measuring brain waves.
The present invention relates to an electroencephalogram management breathing training device that is optimal for increasing the number of waves to further assist the work of the brain during rest and relaxation to rest the body and body.
【0002】[0002]
【技術背景】従来、脳波中のα波は、リラックス時、安
静時に含まれるとされ、多ければ多いほどリラックス、
安静により好適であることが生理学的にも認められてお
り、また一分間当たりの呼吸が無理なく、ゆっくりと行
えた時に多量にα波を放出することも解明されている。BACKGROUND ART [0002] Conventionally, α waves in brain waves are said to be included during relaxation and rest, and the greater the number, the more relaxed,
It has been physiologically accepted that it is more suitable for resting, and it has been elucidated that a large amount of α-wave is emitted when breathing per minute is reasonably slow and can be performed slowly.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、一個人がリラ
ックス時、安静時にα波を多量に自然放出するように呼
吸誘導させる技術は現段階にはない。However, there is currently no technique for inducing respiration so that one individual spontaneously emits a large amount of α-wave when relaxing or resting.
【0004】本発明は、リラックス時、安静時にα波を
多量に放出させるように誘導訓練することができる脳波
管理呼吸訓練装置の提供を目的とする。It is an object of the present invention to provide an electroencephalogram management breathing training device capable of conducting a training exercise so as to release a large amount of α-waves when relaxing and resting.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に講じた技術的手段は、請求項1は、脳波を検出するセ
ンサ手段と、そのセンサ手段に連係され、解析可能周波
数以下を通すフィルタ手段と、通された周波の上記入力
データをディジタル信号に変換するA/D変換器と、デ
ィジタル信号に変換されたサンプル値を記憶し且つその
サンプル値の中からα波、β波の単位時間当たりの電圧
を計算する高速フーリエ変換部と、上記するα波、β波
の単位時間当たりの電圧の平均値を演算し且つThe technical means taken to achieve the above-mentioned object is, in claim 1, a sensor means for detecting an electroencephalogram and a filter which is linked to the sensor means and passes below an analyzable frequency. Means, an A / D converter for converting the input data of the passed frequency into a digital signal, a sample value converted into the digital signal, and a unit time of α wave and β wave from the sample value And a fast Fourier transform unit for calculating the voltage per hit, and the average value of the voltage of the α wave and β wave per unit time, and
【数2】 の演算式を内蔵した中央処理装置と、上記中央処理装置
に連係され、上記演算式で演算処理されたレベルnが増
減するに伴って1呼吸時における吸・吐開始間時間を徐
々に長短するデータマップを記憶した記憶装置と、前記
中央処理装置に連係され、上記データマップの各レベル
nに則って吸・吐開始誘導用の呼吸誘導音を発する音声
制御部とを備えていることを要旨とする。更に、請求項
2では請求項1の音声制御部が、吸・吐時とで呼吸誘導
音の周波数を異ならしめるものであることを要旨とす
る。請求項3では、請求項1または2の音声制御部が、
前記呼吸誘導音に加えて、上記α波、β波の単位時間当
たりの電圧の平均値においてα値がβ値よりも大きい場
合に音楽、自然音等の快感音を再生し、且つ同α値がβ
値に対して小さい時にその快感音を停止するように音媒
体を制御するものであることを要旨とする。[Equation 2] The central processing unit having the built-in arithmetic expression and the central processing unit are linked to the central processing unit, and the time between inhalation and exhalation in one breath is gradually lengthened as the level n calculated by the arithmetic expression increases or decreases. It is provided with a storage device that stores a data map and a voice control unit that is linked to the central processing unit and that emits a breathing guidance sound for inspiring / exhausting start guidance in accordance with each level n of the data map. And Furthermore, the gist of claim 2 is that the voice control part of claim 1 makes the frequency of the breathing-inducing sound different at the time of inhalation and exhalation. In claim 3, the voice control unit according to claim 1 or 2,
In addition to the breath-induced sound, when the α value is larger than the β value in the average value of the voltage of the α wave and the β wave, the pleasant sound such as music and natural sound is reproduced, and the α value is the same. Is β
The gist is that the sound medium is controlled so that the pleasant sound is stopped when the value is smaller than the value.
【0006】[0006]
【作用】上記技術的手段によれば、下記の作用がある。 (請求項1) センサ手段で検出した脳波の中からフィ
ルタでα波とβ波とθ波を通し、これをA/D変換器を
介してディジタル信号に変換してそのサンプル値を記憶
する。中央処理装置に連係する高速フーリエ変換部でそ
のサンプル値を基にα波とβ波の単位時間当たりの電圧
を計算し、その電圧値で中央処理装置がその平均値(電
圧)を算出する。また、中央処理装置には、その平均値
を算入する演算式に則って脳波中に含まれるα波とβ波
の割合に基づくレベルnをその都度設定する別の演算式According to the above technical means, there are the following actions. (Claim 1) From the electroencephalogram detected by the sensor means, the α-wave, the β-wave and the θ-wave are passed through a filter, which is converted into a digital signal through an A / D converter and the sample value is stored. The fast Fourier transform unit associated with the central processing unit calculates the voltage of the α wave and the β wave per unit time based on the sample value, and the central processing unit calculates the average value (voltage) with the voltage value. Further, in the central processing unit, another calculation formula for setting the level n each time based on the ratio of α wave and β wave contained in the electroencephalogram according to the calculation formula for calculating the average value
【数3】 が内蔵されている。この演算式は、その都度入力される
α波の平均値(電圧)がβ波の平均値(電圧)に比べて
どれくらい大きいのかを算出し且つα波の平均値のアッ
プによってレベルnを何段階アップさせるか、または何
段階ダウンさせるかを決定する。このレベルnのデータ
マップを記憶しているのが記憶装置である。このデータ
マップは、α波の平均値のアップ演算値、ダウン演算値
によって1呼吸時における吸うタイミング(吸い始めか
ら停止時間を挟んで吐き始めまでの時間)と吐くタイミ
ング(吐き始めから停止時間を挟んで吸い始めまでの時
間)とを徐々に長くしたり徐々に短くするデータ(図4
参照)であり、このデータマップと中央処理装置との演
算結果との照合によって前段階のレベルnからのアップ
数、ダウン数が決定され、その決定されたレベルnの前
記吸うタイミング、吐くタイミングに合わせてその都度
音声制御部からその吸い始めと吐き始めを知らせる呼吸
誘導音が発せられ、測定者に伝達される。即ち1呼吸時
における吸う時の案内音、吐く時の案内音が時間及びそ
の間の無音からなる停止の時間を伴って測定者に伝達し
てリラックス度、安静度を増長させ、そしてα波平均値
が、β波平均値よりも大きくなるに従って1呼吸時の前
記吸うタイミング、吐くタイミングを徐々に長くして、
α波が最も多い睡眠に近い状態まで誘っていく。仮にα
波平均値がβ波平均値と差異がない場合や逆にβ波平均
値が大きい場合に、1呼吸時の前記吸うタイミングと吐
くタイミングを極端に長くしてもα波の増大にはつなが
らず、α波平均値がβ波平均値に比べて大きくなるに従
って1呼吸時の前記吸うタイミングと吐くタイミングを
徐々に長くし、且つ前段階のレベルnに対してそのアッ
プ、ダウン数を増減させることで効果的にα波を引き出
し、それを睡眠に至らないまでもその状態に近いよりリ
ラックスした安静な脳状態まで確実に誘導する。 (請求項2)呼吸時において吸う行為と吐く行為との間
違いを無くし、誘導をより確実化する。 (請求項3)誘導をBGMが促す安堵感の助成を受けて
円滑且つ効果的に行う。[Equation 3] Is built in. This calculation formula calculates how much the average value (voltage) of the α wave input each time is larger than the average value (voltage) of the β wave, and how many levels the level n depends on the increase of the average value of the α wave. Decide how much up or down. The storage device stores this level n data map. This data map shows the timing of inhalation (time from the start of inhalation to the start of exhalation with a stop time sandwiched) and the timing of exhalation (start of exhalation to stop time) according to the up calculated value and the down calculated value of the average value of α waves. And the data to gradually lengthen and shorten ((Fig. 4)
The number of ups and downs from the previous level n is determined by collating this data map with the operation result of the central processing unit, and the sucking timing and the exhaling timing of the determined level n are determined. At the same time, each time a voice control unit emits a breathing-inducing sound notifying the start of inhalation and the start of exhalation and is transmitted to the measurer. That is, the guide sound for inhalation and the guide sound for exhalation during one breath are transmitted to the measurer with the stop time consisting of time and silence between them to increase the degree of relaxation and rest, and However, as it becomes larger than the β-wave average value, the inhalation timing and exhalation timing during one breath are gradually lengthened,
Invite them to a state close to sleep with the most α waves. If α
If the wave average value is not different from the β wave average value, or conversely, if the β wave average value is large, even if the inhalation timing and the exhalation timing during one breath are made extremely long, it does not lead to an increase in the α wave. , As the α-wave average value becomes larger than the β-wave average value, the inhalation timing and the exhalation timing during one breath are gradually lengthened, and the number of ups and downs is increased or decreased with respect to the level n of the previous stage. Effectively pulls out α-waves and surely guides them to a more relaxed and resting brain state closer to that state, even if it does not lead to sleep. (Claim 2) Eliminate the mistake between the act of inhaling and the act of exhaling during breathing, and more reliable induction. (Claim 3) The guidance is smoothly and effectively performed with the aid of the relief feeling that BGM promotes.
【0007】本発明は以上にように脳波の中からα波、
β波の単位時間あたりの電圧値を高速フーリエ変換部で
計算処理すると共に、その電圧値の平均値を算出し、そ
の平均値の大小を基にするAs described above, the present invention uses α waves among brain waves
The voltage value of β wave per unit time is calculated by the fast Fourier transform unit, the average value of the voltage value is calculated, and the average value is used as the basis.
【数4】 からなる演算式で、α波を増大させるのに効果的な呼吸
法を入力したデータマップのレベルnを選択し、そのレ
ベルnに従って1呼吸時における吸うタイミング(吸い
始めから停止時間を挟んで吐き始めまでの時間)と吐く
タイミング(吐き始めから停止時間を挟んで吸い始めま
での時間)の吸い始め、吐き始めを呼吸誘導音で測定者
に直接的に知らせ、これを継続して徐々にα波の増大を
促すように上記吸うタイミングと吐くタイミングを段階
的に可変しながら無理なく自然に誘っていくものである
から、リラックス時、安静時に、健康管理上好ましいと
されるα波の多量放出を、呼吸法で体得できる生理学的
に有効な脳波管理呼吸訓練装置を提供できる。従って、
この装置での繰り返し訓練によって良好な精神状態及び
良好な呼吸タイミングを自らがリラッス時、安静時に再
現できるまで体得させることで、家庭内、オフィス内等
いかなる場所においても体得した呼吸法1つで脳を実質
的に休息させることが可能となる。しかも、呼吸誘導音
が、吸う時と吐く時とで周波数を異にする場合には、呼
吸誘導音の混同による呼吸間違いを無くし、α波の増大
の妨げを回避する。更に、α波がβ波に比べて多く放出
されていることが解った場合に、BGMを流すことでよ
り精神的な安定度が増すようにしているから、短時間で
多量にα波を放出することを促し、より効果的な誘導が
行える。[Equation 4] Select the level n of the data map in which the breathing method effective to increase the α wave is input by the calculation formula consisting of, and according to the level n, the timing of inhalation during one breath (exhale after the stop time from the beginning of inspiration) (Time until the beginning) and timing of vomiting (time from the beginning of vomiting until the start of sucking with the stop time between), directly notify the subject of breathing by the breathing-inducing sound, and continue this gradually Since it gradually and naturally invites the above-mentioned timing of sucking and discharging so as to promote the increase of waves, it releases a large amount of α-waves, which is considered to be favorable for health care when relaxing or resting. It is possible to provide a physiologically effective brain wave management respiration training device that can be acquired by a breathing method. Therefore,
By repeating exercise with this device, you can acquire a good mental state and good breathing timing until you can reproduce it while relaxing and at rest, so that you can use one breathing method that you have learned at home, in the office, or anywhere. Can be substantially rested. Moreover, when the frequency of the breathing-inducing sound is different between when inhaling and when exhaling, the breathing error due to the confusion of the breathing-inducing sounds is eliminated, and the increase in the α wave is prevented from being hindered. Furthermore, when it is found that more α waves are emitted than β waves, BGM is made to increase mental stability, so a large amount of α waves are emitted in a short time. It encourages you to do so and can guide you more effectively.
【0008】[0008]
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1乃至図4は、本実施例脳波管理呼吸訓練装置
の実施例を示し、図1はそのブロック図、図2は検出さ
れた脳波を示し、図3はフィルタ手段2から通された解
析可能なα波、β波、θ波の波形を示す。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. 1 to 4 show an embodiment of the electroencephalogram management breathing training apparatus of the present embodiment, FIG. 1 is a block diagram thereof, FIG. 2 shows detected electroencephalograms, and FIG. Waveforms of various α-waves, β-waves, and θ-waves are shown.
【0009】脳波管理呼吸訓練装置Aは、図1に示すよ
うに脳波を検出するセンサ手段1、解析可能な周波数以
下を通すフィルタ手段2、フィルタ手段2を通る周波の
入力データをディジタル信号に変換するA/D変換器
3、A/D変換器3で変換されたサンプル値を記憶し且
つα波、β波の単位時間当たりの電圧(μv)を計算す
る高速フーリエ変換部4、上記電圧の平均値を演算し且
つ所定の演算式(後述する)を内蔵した中央処理装置
5、上記電圧の平均値とデータマップ6aとを記憶する
記憶装置6、呼吸誘導音及び音楽、自然音等を発する音
声制御部7、前記記憶装置6に入力可能なキーボード8
等を備えている。As shown in FIG. 1, the electroencephalogram management respiration training apparatus A has a sensor means 1 for detecting an electroencephalogram, a filter means 2 for passing a frequency below an analyzable frequency, and input data of a frequency passing through the filter means 2 into a digital signal. A / D converter 3, a fast Fourier transform unit 4 for storing the sample values converted by the A / D converter 3 and calculating the voltage (μv) per unit time of α wave and β wave, A central processing unit 5 for calculating an average value and incorporating a predetermined calculation expression (described later), a storage device 6 for storing the average value of the voltage and the data map 6a, breath-induced sounds, music, natural sounds, etc. Voice control unit 7, keyboard 8 that can be input to the storage device 6
And so on.
【0010】脳波を検出するセンサ手段1は、簡単に説
明すれば頭部に巻装する帯状体(図示せず)に電極を装
設し、該電極に入力信号を増幅する増幅器(図示せず)
を有する脳波計(図示せず)を連絡して構成されてい
る。In brief, the sensor means 1 for detecting an electroencephalogram has an electrode (not shown) mounted on a strip (not shown) wound around the head, and an amplifier (not shown) for amplifying an input signal to the electrode. )
Is connected to an electroencephalograph (not shown).
【0011】フィルタ手段2は、エイリアシング除去の
ためローパスフィルタを使用し、解析可能以下の周波数
のみを通すようになっている。The filter means 2 uses a low-pass filter for removing aliasing, and passes only frequencies below the analyzable level.
【0012】A/D変換器3は、解析可能以下の周波を
ディジタル信号に変換するもので、ディジタル量に変換
された各サンプル値(α波、β波、θ波各々のディジタ
ル量)は高速フーリエ変換部4のメモリ部4aの記憶さ
れる。The A / D converter 3 is for converting a frequency lower than that which can be analyzed into a digital signal, and each sample value converted into a digital amount (digital amount of each α wave, β wave, θ wave) is high speed. It is stored in the memory unit 4a of the Fourier transform unit 4.
【0013】高速フーリエ変換部4は、上記メモリ部4
aに記憶されたサンプル値をデータとして、所定のFF
T演算回路によってフーリエ変換を計算して各周波数毎
に分解して各周波数成分毎における単位時間当たりの電
圧(μv)を計算する。The fast Fourier transform unit 4 includes the memory unit 4
Predetermined FF using the sample value stored in a as data.
The Fourier transform is calculated by the T arithmetic circuit and decomposed for each frequency to calculate the voltage (μv) per unit time for each frequency component.
【0014】中央処理装置5は、各周波数成分毎の平均
値(電圧)を演算する所定の演算式と、The central processing unit 5 has a predetermined arithmetic expression for calculating an average value (voltage) for each frequency component,
【数5】 の演算式、及びβ波の平均値に対してα波の平均値が大
きいか少ないかを単に演算する演算式が各々内蔵されて
いる。[Equation 5] And an arithmetic expression for simply calculating whether the average value of α waves is larger or smaller than the average value of β waves.
【0015】この演算式においては、K(定数)を0.
25μvにしている。これは、前回のα波の平均値とβ
波の平均値との差(Y)と今回のα波の平均値とβ波の
平均値との差(X)が0.5μv変化する毎に、後述す
るデータマップ6a(図4参照)に則って1呼吸時にお
ける吸うタイミング(吸い始めから停止時間を挟んで吐
き始めまでの時間)100 と吐くタイミング(吐き始めか
ら停止時間を挟んで吸い始めまでの時間)200 のどちら
かが交互に1秒増減するように呼吸タイミングを設定し
た為である。言い替えれば前回のレベルnに対してどれ
だけα波が増大したかどうかによって、前回のレベルn
からステップアップまたはステップダウンするかの指標
となるバランス量を演算するのである。このレベルにつ
いてはデータマップ6aと共に後述する。In this arithmetic expression, K (constant) is 0.
It is set to 25 μv. This is the average value of the previous α wave and β
Every time the difference (Y) between the average value of the waves and the average value (X) between the average value of the α waves and the average value of the β waves changes by 0.5 μv, a data map 6a (see FIG. 4) described later is displayed. Therefore, either one of the timing of inhalation (the time from the beginning of inhalation to the beginning of exhalation with the stop time in between) 100 and the timing of exhalation (the time from the beginning of exhalation until the start of inhalation with the stop in between) 200 in one breath are 1 alternately. This is because the breathing timing was set so as to increase or decrease by seconds. In other words, depending on how much the α wave increased with respect to the previous level n, the previous level n
The balance amount, which is an index for step-up or step-down from, is calculated. This level will be described later with the data map 6a.
【0016】記憶装置6は、データマップ6aを記憶し
且つキーボード8から入力されるパスワードで読み出し
できる集計(訓練結果)を記憶するためのメモリ部(図
示せず)を有している。The storage device 6 has a memory unit (not shown) for storing the data map 6a and for storing the total (training result) which can be read by the password input from the keyboard 8.
【0017】このデータマップ6aは、図4に示すよう
にレベル0 (1呼吸/15秒(通常の呼吸時))からレベ
ル90(1呼吸/60秒(最適な呼吸時))までの間を45段
階に分けると共に、図4で明かなように、レベルが2だ
け上がるごとに、1呼吸時において前記吸うタイミング
100 と吐くタイミング200 とを交互に1秒だけ長くし、
逆にレベルが2だけ下がるごとに同タイミング100 、20
0 を交互に1秒だけ短くし、最終的には上記タイミング
100 、200 が29秒(吸と停との合計)、31秒(吐と停と
の合計)に達するまで呼吸をコントロールするように設
計してある。このレベル90は睡眠に近い状態時の呼吸法
であり、この状態時が生理学的にα波が最も多いとされ
ている最適状態である。また、このデータマップ6aに
おいて吸と停、吐と停とに分離して図示した理由は、後
述する音声制御部7で吸時間5秒、吐時間5秒だけ呼吸
を誘導すべく呼吸誘導音を発するようにした為である。This data map 6a ranges from level 0 (1 breath / 15 seconds (normal breath)) to level 90 (1 breath / 60 seconds (optimal breath)) as shown in FIG. It is divided into 45 steps, and as is clear in FIG. 4, every time the level rises by 2, the timing of inhaling in one breath
Alternate between 100 and spitting timing 200 by 1 second,
Conversely, every time the level goes down by 2, the same timing 100, 20
Alternately shorten 0 by 1 second until the above timing is reached.
It is designed to control breathing until 100 and 200 reach 29 seconds (sum of sucking and stopping) and 31 seconds (sum of discharging and stopping). This level 90 is a breathing method in a state close to sleep, and this state is the optimum state in which physiologically the most α waves are considered. In addition, the reason why the data map 6a is illustrated as being separated into intake and stop and exhalation and stop is because the voice control unit 7 to be described later produces a breath guidance sound to induce breathing for 5 seconds and 5 seconds. This is because I tried to emit it.
【0018】音声制御部7は、吸・吐時とで呼吸誘導音
の周波数の異なる呼吸誘導音を発する所定のプログラム
を内蔵した制御部(図示せず)と、音楽、自然音(水の
流れ等)等を発するテープ、カセット等の音媒体を挿脱
可能に挿設するリモートコンントロール可能なプレーヤ
ー部(図示せず)とを備え、中央処理装置5の演算の結
果、例えばレベル2 を設定された場合には、1呼吸時に
おいて吸う行為を促す5秒間だけ例えば400 HZ の音
を、また吐く行為を促す5秒間でけ300 HZ の音を各々
停止の時間を挟んでイアホン11から測定者に知らせ、且
つα波の平均値がβ波の平均値よりも大きい場合に必要
に応じてそのイアホン11から呼吸誘導音を阻害しない弱
音をもってBGMを流すことができるようにしてある。The voice control unit 7 includes a control unit (not shown) having a predetermined program for generating a breathing guidance sound having different breathing guidance sound frequencies during inhalation and exhalation, music, and natural sound (flow of water). Etc.), a remote controllable player unit (not shown) in which a sound medium such as a tape, a cassette, or the like is removably inserted, and the result of the calculation of the central processing unit 5, for example, level 2 is set. If it is given, a sound of 400 HZ, for example, for 5 seconds that prompts an act of inhaling in one breath, and a sound of 300 HZ for 5 seconds that prompts an act of exhaling, is taken from the earphone 11 from the earphone 11 after the stop time. When the average value of the α-wave is larger than the average value of the β-wave, the BGM can be made to flow from the earphone 11 with a weak sound that does not disturb the breathing-induced sound, if necessary.
【0019】次に本実施例脳波管理呼吸訓練装置Aの作
用を詳述する。 ・測定者はセンサ手段1を頭部に巻装してリラッスす
る。 ・脳波は増幅されると共に、フィルタ手段2で解析可能
なα波、β波、θ波だけで通され、A/D変換器3でデ
ィジタル信号に変換される。 ・ディジタル量に変換された各サンプル値(α波、β
波、θ波各々のディジタル量)は高速フーリエ変換部4
のメモリ部4aの記憶される。高速フーリエ変換部4で
は、各周波数成分毎における単位時間当たりの電圧(μ
v)を計算する。 ・各周波数成分毎における単位時間あたりの電圧(μ
v)の平均値を中央処理装置5が演算する。また中央処
理装置5では、前述するデータマップ6aのレベル値を
設定する演算が前記演算式に則って随時行われる。 ・即ち、測定開始時ではレベルを決定する前回のレベル
がない為、初期値をレベル0 として演算を開始する。そ
して、その結果、α波の平均値が例えばβ波の平均値よ
りも1μv大きいことが判明した場合には、同演算式に
則って、レベル0+4ポイント(1μvをK、0.25
μvで割る)ということになり、次からはデータマップ
6aのレベル4 (図4)のメニュウに従って呼吸運動を
誘導する。また、そのレベル4 のメニュウに従って呼吸
運動を誘導している最中もα波の平均値とβ波の平均値
は演算され、且つ前述する演算式に則って同様に演算処
理される。その時には、今回のα波の平均値とβ波の平
均値との差(X)と前回のα波の平均値とβ波の平均値
との差(Y)同士を照合してKである0.25μvで割
り、そのポイントに前回のレベル4 が増減されてその次
回のレベルが設定される。即ち、上記照合の結果、
(X)(Y)が共に1μvとなり互いに相殺された場合
には、レベル4 が再びメニューとして設定され、照合の
結果、今回が差(X)が前回の差(Y)よりも0.5μ
v大きい場合には、2ポイント上がってレベル6 が次回
のメニューとなり、逆に0.5μv小さい場合には、2
ポイント下がってレベル2 が次回のメニュウとなる。従
って、前回のレベルnを基準としてステップアップした
り、逆にステップダウンさせながら、効果的にα波の増
量を促していくのである。各レベルの実行は音声制御部
7からの長さ及び吸・吐時の周波数を変えた誘導音をも
って測定者の耳に主観的に伝達され、その誘導音に乗っ
てリラッスした状態で呼吸を繰り返すことによってα波
の増大が無理なく約束される。無論、カセットテープ等
からなるBGMを聞くことによってリラッス度をより助
成してα波の急激な増大を図ることもリモートコントロ
ールによって自在に行える。Next, the operation of the electroencephalogram management breathing exerciser A of this embodiment will be described in detail. The measurer winds the sensor means 1 around the head and relaxes. The electroencephalogram is amplified and passed through only the α-wave, β-wave, and θ-wave that can be analyzed by the filter means 2, and is converted into a digital signal by the A / D converter 3.・ Each sample value converted to digital quantity (α wave, β
Wave, digital quantity of θ wave)
Is stored in the memory unit 4a. In the fast Fourier transform unit 4, the voltage per unit time (μ
Calculate v).・ Voltage per unit time for each frequency component (μ
The central processing unit 5 calculates the average value of v). Further, in the central processing unit 5, the calculation for setting the level value of the data map 6a described above is performed at any time in accordance with the calculation formula.・ That is, at the start of measurement, there is no previous level to determine the level, so the calculation is started with the initial value as level 0. Then, as a result, when it is found that the average value of the α wave is, for example, 1 μv larger than the average value of the β wave, the level 0 + 4 points (1 μv is K, 0.25
Divide by μv), and the respiratory motion is induced according to the menu of level 4 (FIG. 4) of the data map 6a. Further, the average value of the α-wave and the average value of the β-wave are calculated even while the respiratory motion is being induced according to the level 4 menu, and the same calculation processing is performed according to the above-described calculation formula. At that time, K is obtained by comparing the difference (X) between the current α-wave average value and the β-wave average value with the difference (Y) between the previous α-wave average value and the β-wave average value. Divide by 0.25 μv and the previous level 4 is increased or decreased at that point to set the next level. That is, as a result of the above collation,
When both (X) and (Y) are 1 μv and offset each other, level 4 is set as a menu again, and as a result of the collation, the difference (X) this time is 0.5 μ more than the difference (Y) of the previous time.
If v is larger, level 2 goes up and level 6 becomes the next menu. Conversely, if it is smaller than 0.5 μv, 2
Point 2 goes down and level 2 becomes the next menu. Therefore, the amount of α-wave is effectively increased while stepping up with respect to the previous level n or conversely stepping down. The execution of each level is subjectively transmitted to the ears of the measuring person by means of an induction sound of which the length and the frequency at the time of inhalation and exhalation are changed from the voice control unit 7, and breathing is repeated in a relaxed state on the induction sound. As a result, the increase of alpha waves is promised without difficulty. Of course, by listening to the BGM composed of a cassette tape or the like, it is possible to freely assist the relaxation degree and to rapidly increase the α wave by the remote control.
【0020】尚、前記する呼吸誘導音は、データマップ
6aで明かなように、5秒間発するにしても最初は強く
それから徐々に弱まり5秒後に自然に消滅する方法、最
初の1乃至2秒だけ誘導の為に発し、残りの秒数(レベ
ル0 で言えば吸うタイミング100 の時には、6秒乃至5
秒、吐くタイミングの時には、7秒乃至6秒)間は測定
者自信の肺活量を含むコンディションにその行為を任せ
る方法とがある。As is apparent from the data map 6a, the breathing-inducing sound is strong at the beginning even if it is emitted for 5 seconds, then gradually weakens, and disappears spontaneously after 5 seconds, only for the first 1-2 seconds. Emitted for guidance, the remaining number of seconds (6 seconds to 5 at level 100, when the timing is 100)
There is a method in which the action is left to the condition including the vital capacity of the measurer for 7 to 6 seconds at the time of vomiting for 7 seconds.
【0021】また、キーボード8からのパスワード入力
によって、メモリ部8bに誘導終了時の集計データ、即
ち、レベル90まで至る変遷の記憶を必要に応じてグラフ
として表示したり、プリントアウトするようにしても構
わない。Also, by inputting a password from the keyboard 8, the total data at the end of the guidance, that is, the memory of the transition up to the level 90 is stored in the memory 8b as a graph or printed out as necessary. I don't mind.
【0022】尚、本実施例においては、訓練中のα波の
平均値とβ波の平均値の変化をディスプレイ装置9から
グラフィックで表示可能にして、目でもってα波の微増
を楽しめるように配慮してある。その場合にはD/A変
換器10を介設する。In this embodiment, the change in the average value of the α wave and the average value of the β wave during the training can be graphically displayed from the display device 9 so that the slight increase of the α wave can be visually enjoyed. Consideration is given. In that case, the D / A converter 10 is provided.
【0023】本実施例脳波管理呼吸訓練装置の特長は、
あるレベルnの従って呼吸運動を誘導している最中もそ
の呼吸運動時のα波の平均値とβ波の平均値とが演算さ
れていて、前回の前記(Y)に対する今回の(X)を比
較して前回に対する今回のアップレベル数、ダウンレベ
ル数を設定して、α波増大を図るのに効果的なレベルア
ップ、レベルダウンを約束できることである。The features of the electroencephalogram management breathing training apparatus of this embodiment are as follows:
Even when the respiratory motion is being induced at a certain level n, the average value of the α-wave and the average value of the β-wave during the respiratory motion are calculated, and the current (X) for the previous (Y) is calculated. By comparing the above, the number of up-levels and the number of down-levels for this time with respect to the previous time can be set, and the level-up and level-down effective for increasing the α wave can be promised.
【0024】尚、前記する演算式中のK(定数)0.2
5μvは、前述の通り、前回のα波の平均値とβ波の平
均値との差(Y)と今回のα波の平均値とβ波の平均値
との差(X)が0.5μv変化する毎に、後述するデー
タマップ6aに従って1呼吸時における吸うタイミング
(吸い始めから停止時間を挟んで吐き始めまでの時間)
100 と吐くタイミング(吐き始めから停止時間を挟んで
吸い始めまでの時間)200 のどちらかが交互に1秒増減
するように設定した為であるが、このKは、上記値に限
定されるものではなく、0.1μv乃至0.4μvの範
囲で任意に決定することは可能である。あまりK(定
数)の値を小さくするとレベル数が多くなりすぎて、誘
導訓練が無闇に長くなる虞れがあり、K(定数)の値を
あまり大きくするとレベルアップやダウンが鈍化し同様
に誘導訓練に効果的ではない。Note that K (constant) 0.2 in the above equation
As described above, 5 μv means that the difference (Y) between the previous average value of α-wave and the average value of β-wave and the difference (X) between this average value of α-wave and the average value of β-wave are 0.5 μv. Each time it changes, according to a data map 6a described later, the timing of inhalation in one breath (the time from the beginning of inhalation to the beginning of exhalation with a stop time)
This is because either 100 or the timing of vomiting (time from the beginning of vomiting until the start of sucking with the stop time in between) is set to alternately increase or decrease by 1 second, but this K is limited to the above value. Instead, it can be arbitrarily determined in the range of 0.1 μv to 0.4 μv. If the value of K (constant) is too small, the number of levels will be too large, and there is a risk that guidance training will be lengthened unnecessarily. Not effective for training.
【0025】尚、前記するデータマップ6aのレベル内
容は一例であり、吸うタイミング100 と吐くタイミング
200 とがレベル0 のメニュウよりも短い時間を1サイク
ルとすることも可能である。The level contents of the data map 6a described above are examples, and the timing of sucking 100 and the timing of exhaling
It is possible that one cycle is a time when 200 is shorter than the level 0 menu.
【0026】[0026]
【図1】本実施例脳波管理呼吸訓練装置のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an electroencephalogram management respiratory training apparatus according to the present embodiment.
【図2】増幅された入力データ(脳波)を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing amplified input data (electroencephalogram).
【図3】フィルタ手段で通された周波成分波形を示すグ
ラフ。FIG. 3 is a graph showing a frequency component waveform passed by a filter means.
【図4】データマップの正面図。FIG. 4 is a front view of a data map.
A :脳波管理呼吸訓練装置 1 :センサ
手段 2 :フィルタ手段 3 :A/D
変換器 4 :高速フーリエ変換部 5 :中央処
理装置 6 :記憶装置 7 :音声制
御部 6a:データマップA: Electroencephalogram management breathing exercise device 1: Sensor means 2: Filter means 3: A / D
Transducer 4: Fast Fourier transform unit 5: Central processing unit 6: Storage device 7: Voice control unit 6a: Data map
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─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成6年5月27日[Submission date] May 27, 1994
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項1[Name of item to be corrected] Claim 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【数1】 の演算式を内蔵した中央処理装置と、上記中央処理装置
に連係され、上記演算式で演算処理されたレベルnが増
減するに伴って1呼吸時における吸・吐開始間時間を徐
々に長短するデータマップを記憶した記憶装置と、前記
中央処理装置に連係され、上記データマップの各レベル
nに則って吸・吐開始誘導用の呼吸誘導音を発する音声
制御部とを備えていることを特徴とする脳波管理呼吸訓
練装置。[Equation 1] The central processing unit having the built-in arithmetic expression and the central processing unit are linked to the central processing unit, and the time between inhalation and exhalation in one breath is gradually lengthened as the level n calculated by the arithmetic expression increases or decreases. A storage device storing a data map, and a voice control unit that is linked to the central processing unit and emits a breathing guidance sound for inspiring / exhausting start guidance in accordance with each level n of the data map. EEG management respiratory training device.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項2[Name of item to be corrected] Claim 2
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0005[Name of item to be corrected] 0005
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に講じた技術的手段は、請求項1は、脳波を検出するセ
ンサ手段と、そのセンサ手段に連係され、解析可能周波
数以下を通すフィルタ手段と、通された周波の上記入力
データをディジタル信号に変換するA/D変換器と、デ
ィジタル信号に変換されたサンプル値を記憶し且つその
サンプル値の中からα波、β波の単位時間当たりの電圧
を計算する高速フーリエ変換部と、上記するα波、β波
の単位時間当たりの電圧の平均値を演算し且つThe technical means taken to achieve the above-mentioned object is, in claim 1, a sensor means for detecting an electroencephalogram and a filter which is linked to the sensor means and passes below an analyzable frequency. Means, an A / D converter for converting the input data of the passed frequency into a digital signal, a sample value converted into the digital signal, and a unit time of α wave and β wave from the sample value And a fast Fourier transform unit for calculating the voltage per hit, and the average value of the voltage of the α wave and β wave per unit time, and
【数2】 の演算式を内蔵した中央処理装置と、上記中央処理装置
に連係され、上記演算式で演算処理されたレベルnが増
減するに伴って1呼吸時における吸・吐開始間時間を徐
々に長短するデータマップを記憶した記憶装置と、前記
中央処理装置に連係され、上記データマップの各レベル
nに則って吸・吐開始誘導用の呼吸誘導音を発する音声
制御部とを備えていることを要旨とする。更に、請求項
2では請求項1の音声制御部が、吸・吐時とで呼吸誘導
音の周波数を異ならしめるものであることを要旨とす
る。請求項3では、請求項1または2の音声制御部が、
前記呼吸誘導音に加えて、上記α波、β波の単位時間当
たりの電圧の平均値においてα値がβ値よりも大きい場
合に音楽、自然音等の快感音を再生し、且つ同α値がβ
値に対して小さい時にその快感音を停止するように音媒
体を制御するものであることを要旨とする。[Equation 2] The central processing unit having the built-in arithmetic expression and the central processing unit are linked to the central processing unit, and the time between inhalation and exhalation in one breath is gradually lengthened as the level n calculated by the arithmetic expression increases or decreases. It is provided with a storage device that stores a data map and a voice control unit that is linked to the central processing unit and that emits a breathing guidance sound for inspiring / exhausting start guidance in accordance with each level n of the data map. And Furthermore, the gist of claim 2 is that the voice control part of claim 1 makes the frequency of the breathing-inducing sound different at the time of inhalation and exhalation. In claim 3, the voice control unit according to claim 1 or 2,
In addition to the breath-induced sound, when the α value is larger than the β value in the average value of the voltage of the α wave and the β wave, the pleasant sound such as music and natural sound is reproduced, and the α value is the same. Is β
The gist is that the sound medium is controlled so that the pleasant sound is stopped when the value is smaller than the value.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0006】[0006]
【作用】上記技術的手段によれば、下記の作用がある。 (請求項1) センサ手段で検出した脳波の中からフィ
ルタでα波とβ波とθ波を通し、これをA/D変換器を
介してディジタル信号に変換してそのサンプル値を記憶
する。中央処理装置に連係する高速フーリエ変換部でそ
のサンプル値を基にα波とβ波の単位時間当たりの電圧
を計算し、その電圧値で中央処理装置がその平均値(電
圧)を算出する。また、中央処理装置には、その平均値
を算入する演算式に則って脳波中に含まれるα波とβ波
の割合に基づくレベルnをその都度設定する別の演算式According to the above technical means, there are the following actions. (Claim 1) From the electroencephalogram detected by the sensor means, the α-wave, the β-wave and the θ-wave are passed through a filter, which is converted into a digital signal through an A / D converter and the sample value is stored. The fast Fourier transform unit associated with the central processing unit calculates the voltage of the α wave and the β wave per unit time based on the sample value, and the central processing unit calculates the average value (voltage) with the voltage value. Further, in the central processing unit, another calculation formula for setting the level n each time based on the ratio of α wave and β wave contained in the electroencephalogram according to the calculation formula for calculating the average value
【数3】 が内蔵されている。この演算式は、その都度入力される
α波の平均値(電圧)がβ波の平均値(電圧)に比べて
どれくらい大きいのかを算出し且つα波の平均値のアッ
プによってレベルnを何段階アップさせるか、または何
段階ダウンさせるかを決定する。このレベルnのデータ
マップを記憶しているのが記憶装置である。このデータ
マップは、α波の平均値のアップ演算値、ダウン演算値
によって1呼吸時における吸うタイミング(吸い始めか
ら停止時間を挟んで吐き始めまでの時間)と吐くタイミ
ング(吐き始めから停止時間を挟んで吸い始めまでの時
間)とを徐々に長くしたり徐々に短くするデータ(図4
参照)であり、このデータマップと中央処理装置との演
算結果との照合によって前段階のレベルnからのアップ
数、ダウン数が決定され、その決定されたレベルnの前
記吸うタイミング、吐くタイミングに合わせてその都度
音声制御部からその吸い始めと吐き始めを知らせる呼吸
誘導音が発せられ、測定者に伝達される。即ち1呼吸時
における吸う時の案内音、吐く時の案内音が時間及びそ
の間の無音からなる停止の時間を伴って測定者に伝達し
てリラックス度、安静度を増長させ、そしてα波平均値
が、β波平均値よりも大きくなるに従って1呼吸時の前
記吸うタイミング、吐くタイミングを徐々に長くして、
α波が最も多い睡眠に近い状態まで誘っていく。仮にα
波平均値がβ波平均値と差異がない場合や逆にβ波平均
値が大きい場合に、1呼吸時の前記吸うタイミングと吐
くタイミングを極端に長くしてもα波の増大にはつなが
らず、α波平均値がβ波平均値に比べて大きくなるに従
って1呼吸時の前記吸うタイミングと吐くタイミングを
徐々に長くし、且つ前段階のレベルnに対してそのアッ
プ、ダウン数を増減させることで効果的にα波を引き出
し、それを睡眠に至らないまでもその状態に近いよりリ
ラックスした安静な脳状態まで確実に誘導する。 (請求項2)呼吸時において吸う行為と吐く行為との間
違いを無くし、誘導をより確実化する。 (請求項3)誘導をBGMが促す安堵感の助成を受けて
円滑且つ効果的に行う。[Equation 3] Is built in. This calculation formula calculates how much the average value (voltage) of the α wave input each time is larger than the average value (voltage) of the β wave, and how many levels the level n depends on the increase of the average value of the α wave. Decide how much up or down. The storage device stores this level n data map. This data map shows the timing of inhalation (time from the start of inhalation to the start of exhalation with a stop time sandwiched) and the timing of exhalation (start of exhalation to stop time) according to the up calculated value and the down calculated value of the average value of α waves. And the data to gradually lengthen and shorten ((Fig. 4)
The number of ups and downs from the previous level n is determined by collating this data map with the operation result of the central processing unit, and the sucking timing and the exhaling timing of the determined level n are determined. At the same time, each time a voice control unit emits a breathing-inducing sound notifying the start of inhalation and the start of exhalation and is transmitted to the measurer. That is, the guide sound for inhalation and the guide sound for exhalation during one breath are transmitted to the measurer with the stop time consisting of time and silence between them to increase the degree of relaxation and rest, and However, as it becomes larger than the β-wave average value, the inhalation timing and exhalation timing during one breath are gradually lengthened,
Invite them to a state close to sleep with the most α waves. If α
If the wave average value is not different from the β wave average value, or conversely, if the β wave average value is large, even if the inhalation timing and the exhalation timing during one breath are made extremely long, it does not lead to an increase in the α wave. , As the α-wave average value becomes larger than the β-wave average value, the inhalation timing and the exhalation timing during one breath are gradually lengthened, and the number of ups and downs is increased or decreased with respect to the level n of the previous stage. Effectively pulls out α-waves and surely guides them to a more relaxed and resting brain state closer to that state, even if it does not lead to sleep. (Claim 2) Eliminate the mistake between the act of inhaling and the act of exhaling during breathing, and more reliable induction. (Claim 3) The guidance is smoothly and effectively performed with the aid of the relief feeling that BGM promotes.
【手続補正5】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0007】本発明は以上にように脳波の中からα波、
β波の単位時間あたりの電圧値を高速フーリエ変換部で
計算処理すると共に、その電圧値の平均値を算出し、そ
の平均値の大小を基にするAs described above, the present invention uses α waves among brain waves
The voltage value of β wave per unit time is calculated by the fast Fourier transform unit, the average value of the voltage value is calculated, and the average value is used as the basis.
【数4】 からなる演算式で、α波を増大させるのに効果的な呼吸
法を入力したデータマップのレベルnを選択し、そのレ
ベルnに従って1呼吸時における吸うタイミング(吸い
始めから停止時間を挟んで吐き始めまでの時間)と吐く
タイミング(吐き始めから停止時間を挟んで吸い始めま
での時間)の吸い始め、吐き始めを呼吸誘導音で測定者
に直接的に知らせ、これを継続して徐々にα波の増大を
促すように上記吸うタイミングと吐くタイミングを段階
的に可変しながら無理なく自然に誘っていくものである
から、リラックス時、安静時に、健康管理上好ましいと
されるα波の多量放出を、呼吸法で体得できる生理学的
に有効な脳波管理呼吸訓練装置を提供できる。従って、
この装置での繰り返し訓練によって良好な精神状態及び
良好な呼吸タイミングを自らがリラッス時、安静時に再
現できるまで体得させることで、家庭内、オフィス内等
いかなる場所においても体得した呼吸法1つで脳を実質
的に休息させることが可能となる。しかも、呼吸誘導音
が、吸う時と吐く時とで周波数を異にする場合には、呼
吸誘導音の混同による呼吸間違いを無くし、α波の増大
の妨げを回避する。更に、α波がβ波に比べて多く放出
されていることが解った場合に、BGMを流すことでよ
り精神的な安定度が増すようにしているから、短時間で
多量にα波を放出することを促し、より効果的な誘導が
行える。[Equation 4] Select the level n of the data map in which the breathing method effective to increase the α wave is input by the calculation formula consisting of, and according to the level n, the timing of inhalation during one breath (exhale after the stop time from the beginning of inspiration) (Time until the beginning) and timing of vomiting (time from the beginning of vomiting until the start of sucking with the stop time between), directly notify the subject of breathing by the breathing-inducing sound, and continue this gradually Since it gradually and naturally invites the above-mentioned timing of sucking and discharging so as to promote the increase of waves, it releases a large amount of α-waves, which is considered to be favorable for health care when relaxing or resting. It is possible to provide a physiologically effective brain wave management respiration training device that can be acquired by a breathing method. Therefore,
By repeating exercise with this device, you can acquire a good mental state and good breathing timing until you can reproduce it while relaxing and at rest, so that you can use one breathing method that you have learned at home, in the office, or anywhere. Can be substantially rested. Moreover, when the frequency of the breathing-inducing sound is different between when inhaling and when exhaling, the breathing error due to the confusion of the breathing-inducing sounds is eliminated, and the increase in the α wave is prevented from being hindered. Furthermore, when it is found that more α waves are emitted than β waves, BGM is made to increase mental stability, so a large amount of α waves are emitted in a short time. It encourages you to do so and can guide you more effectively.
【手続補正6】[Procedure correction 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0012】A/D変換器3は、解析可能以下の周波を
ディジタル信号に変換するもので、ディジタル量に変換
された各サンプル値(α波、β波、θ波各々のディジタ
ル量)は高速フーリエ変換部4のメモリ部4aに記憶さ
れる。The A / D converter 3 is for converting a frequency lower than that which can be analyzed into a digital signal, and each sample value converted into a digital amount (digital amount of each α wave, β wave, θ wave) is high speed. It is stored in the memory unit 4a of the Fourier transform unit 4.
【手続補正7】[Procedure Amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0014】中央処理装置5は、各周波数成分毎の平均
値(電圧)を演算する所定の演算式と、The central processing unit 5 has a predetermined arithmetic expression for calculating an average value (voltage) for each frequency component,
【数5】 の演算式、及びβ波の平均値に対してα波の平均値が大
きいか少ないかを単に演算する演算式が各々内蔵されて
いる。[Equation 5] And an arithmetic expression for simply calculating whether the average value of α waves is larger or smaller than the average value of β waves.
【手続補正8】[Procedure Amendment 8]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0019】次に本実施例脳波管理呼吸訓練装置Aの作
用を詳述する。 ・測定者はセンサ手段1を頭部に巻装してリラッスす
る。 ・脳波は増幅されると共に、フィルタ手段2で解析可能
なα波、β波、θ波だけで通され、A/D変換器3でデ
ィジタル信号に変換される。 ・ディジタル量に変換された各サンプル値(α波、β
波、θ波各々のディジタル量)は高速フーリエ変換部4
のメモリ部4aに記憶される。高速フーリエ変換部4で
は、各周波数成分毎における単位時間当たりの電圧(μ
v)を計算する。 ・各周波数成分毎における単位時間あたりの電圧(μ
v)の平均値を中央処理装置5が演算する。また中央処
理装置5では、前述するデータマップ6aのレベル値を
設定する演算が前記演算式に則って随時行われる。 ・即ち、測定開始時ではレベルを決定する前回のレベル
がない為、初期値をレベル0 として演算を開始する。そ
して、その結果、α波の平均値が例えばβ波の平均値よ
りも1μv大きいことが判明した場合には、同演算式に
則って、レベル0+4ポイント(1μvをK、0.25
μvで割る)ということになり、次からはデータマップ
6aのレベル4 (図4)のメニュウに従って呼吸運動を
誘導する。また、そのレベル4 のメニュウに従って呼吸
運動を誘導している最中もα波の平均値とβ波の平均値
は演算され、且つ前述する演算式に則って同様に演算処
理される。その時には、今回のα波の平均値とβ波の平
均値との差(X)と前回のα波の平均値とβ波の平均値
との差(Y)同士を照合してKである0.25μvで割
り、そのポイントに前回のレベル4 が増減されてその次
回のレベルが設定される。即ち、上記照合の結果、
(X)(Y)が共に1μvとなり互いに相殺された場合
には、レベル4 が再びメニューとして設定され、照合の
結果、今回が差(X)が前回の差(Y)よりも0.5μ
v大きい場合には、2ポイント上がってレベル6 が次回
のメニューとなり、逆に0.5μv小さい場合には、2
ポイント下がってレベル2 が次回のメニュウとなる。従
って、前回のレベルnを基準としてステップアップした
り、逆にステップダウンさせながら、効果的にα波の増
量を促していくのである。各レベルの実行は音声制御部
7からの長さ及び吸・吐時の周波数を変えた誘導音をも
って測定者の耳に主観的に伝達され、その誘導音に乗っ
てリラッスした状態で呼吸を繰り返すことによってα波
の増大が無理なく約束される。無論、カセットテープ等
からなるBGMを聞くことによってリラッス度をより助
成してα波の急激な増大を図ることもリモートコントロ
ールによって自在に行える。Next, the operation of the electroencephalogram management breathing exerciser A of this embodiment will be described in detail. The measurer winds the sensor means 1 around the head and relaxes. The electroencephalogram is amplified and passed through only the α-wave, β-wave, and θ-wave that can be analyzed by the filter means 2, and is converted into a digital signal by the A / D converter 3.・ Each sample value converted to digital quantity (α wave, β
Wave, digital quantity of θ wave)
It is stored in the memory portion 4a. In the fast Fourier transform unit 4, the voltage per unit time (μ
Calculate v).・ Voltage per unit time for each frequency component (μ
The central processing unit 5 calculates the average value of v). Further, in the central processing unit 5, the calculation for setting the level value of the data map 6a described above is performed at any time in accordance with the calculation formula.・ That is, at the start of measurement, there is no previous level to determine the level, so the calculation is started with the initial value as level 0. Then, as a result, when it is found that the average value of the α wave is, for example, 1 μv larger than the average value of the β wave, the level 0 + 4 points (1 μv is K, 0.25
Divide by μv), and the respiratory motion is induced according to the menu of level 4 (FIG. 4) of the data map 6a. Further, the average value of the α-wave and the average value of the β-wave are calculated even while the respiratory motion is being induced according to the level 4 menu, and the same calculation processing is performed according to the above-described calculation formula. At that time, K is obtained by comparing the difference (X) between the current α-wave average value and the β-wave average value with the difference (Y) between the previous α-wave average value and the β-wave average value. Divide by 0.25 μv and the previous level 4 is increased or decreased at that point to set the next level. That is, as a result of the above collation,
When both (X) and (Y) are 1 μv and offset each other, level 4 is set as a menu again, and as a result of the collation, the difference (X) this time is 0.5 μ more than the difference (Y) of the previous time.
If v is larger, level 2 goes up and level 6 becomes the next menu. Conversely, if it is smaller than 0.5 μv, 2
Point 2 goes down and level 2 becomes the next menu. Therefore, the amount of α-wave is effectively increased while stepping up with respect to the previous level n or conversely stepping down. Execution of each level is subjectively transmitted to the ear of the measuring person by an audible sound whose length and frequency at the time of inhalation and exhalation are changed from the voice control unit 7, and breathing is repeated in a relaxed state on the audible sound. As a result, the increase of alpha waves is promised without difficulty. Of course, by listening to the BGM composed of a cassette tape or the like, it is possible to freely assist the relaxation degree and to rapidly increase the α wave by the remote control.
Claims (3)
サ手段に連係され、解析可能周波数以下を通すフィルタ
手段と、通された周波の上記入力データをディジタル信
号に変換するA/D変換器と、ディジタル信号に変換さ
れたサンプル値を記憶し且つそのサンプル値の中からα
波、β波の単位時間当たりの電圧を計算する高速フーリ
エ変換部と、上記するα波、β波の単位時間当たりの電
圧の平均値を演算し且つ 【数1】 の演算式を内蔵した中央処理装置と、上記中央処理装置
に連係され、上記演算式で演算処理されたレベルnが増
減するに伴って1呼吸時における吸・吐開始間時間を徐
々に長短するデータマップを記憶した記憶装置と、前記
中央処理装置に連係され、上記データマップの各レベル
nに則って吸・吐開始誘導用の呼吸誘導音を発する音声
制御部とを備えていることを特徴とする脳波管理呼吸訓
練装置。1. A sensor means for detecting an electroencephalogram, a filter means which is linked to the sensor means and passes below an analyzable frequency, and an A / D converter which converts the input data of the passed frequency into a digital signal. , Store the sample value converted into the digital signal and select α from among the sample values.
Fast Fourier transform unit for calculating the voltage per unit time of the wave and β wave, and the average value of the voltage per unit time of the α wave and β wave described above, and The central processing unit having the built-in arithmetic expression and the central processing unit are linked to the central processing unit, and the time between inhalation and exhalation in one breath is gradually lengthened as the level n calculated by the arithmetic expression increases or decreases. A storage device storing a data map, and a voice control unit that is linked to the central processing unit and emits a breathing guidance sound for inspiring / exhausting start guidance in accordance with each level n of the data map. EEG management respiratory training device.
導音の周波数を異ならしめるものであることを特徴とす
る請求項2記載の脳波管理呼吸訓練装置。2. The electroencephalogram management breathing training apparatus according to claim 2, wherein the voice control unit makes the frequency of the breathing-inducing sound different during inhalation and exhalation.
えて、上記α波、β波の単位時間当たりの電圧の平均値
においてα値がβ値よりも大きい場合に音楽、自然音等
の快感音を再生し、且つ同α値がβ値に対して小さい時
にその快感音を停止するように音媒体を制御するもので
あることを特徴とする請求項1または2記載の脳波管理
呼吸訓練装置。3. The sound control unit, in addition to the breath-induced sound, music, natural sound, etc. when the α value is larger than the β value in the average value of the voltage of the α wave and the β wave per unit time. The electroencephalogram-controlled respiration according to claim 1 or 2, wherein the pleasant sound is reproduced and the sound medium is controlled so as to stop the pleasant sound when the α value is smaller than the β value. Training equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5087356A JPH06296692A (en) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | Apparatus for training respiration for management of brain wave |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5087356A JPH06296692A (en) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | Apparatus for training respiration for management of brain wave |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06296692A true JPH06296692A (en) | 1994-10-25 |
Family
ID=13912610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5087356A Withdrawn JPH06296692A (en) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | Apparatus for training respiration for management of brain wave |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06296692A (en) |
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-
1993
- 1993-04-14 JP JP5087356A patent/JPH06296692A/en not_active Withdrawn
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