JPS63238871A - バイオフイ−ドバツク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、ストレス緩和や集中力強化のために用いら
れるバイオフィードバック装置に関する〔背景技術〕 我々を取り巻く環境は、高齢化社会の進展、先端技術革
新、ＯＡ情報化社会の進展等により、ますます複雑な環
境へと急激な勢いで変化してきている。このような社会
環境の変化は、精神ストレスの増大によるところのいわ
ゆるストレス病を現代人に対して引き起こしている。そ
こで、ストレス状態から心身症やノイローゼにいたるこ
とを防ぐため、自律訓練法やバイオフィードバック法に
より、筋緊張や精神緊張、過敏性を取り除くことが行わ
れている。

この自律訓練法やバイオフィードバック法は、自己暗示
によって暗示状態を現出させ、筋緊張等を取り除くもの
である。その結果として、生理的変化が引き起こされる
。この生理的変化には、末梢血流の増加、これに伴う末
梢皮膚温（特に手。

指の皮膚温）の上昇、皮膚電気抵抗の増加、脈波の増大
等があげられる。これらの生理パラメータを検出して使
用者に報知する装置、いわゆるバイオフィードバック装
置が以前から考えられており（たとえば、特公昭６１−
４３０５６号公報）、これを自律訓練法やバイオフィー
ドバック法に使用することが行われている。しかし、従
来のバイオフィードバック装置は、使用者にとって使用
方法がわかりにくく、そのうえ、報知信号が単調である
ため、使用者は、なかなか要領がっがめず、自律ｉｌｌ
練あるいは装置の使用を途中でやめてしまうことが多か
った。

〔発明の目的〕

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、使用しやすく、バイオフィードバックにより、ス
トレス緩和、集中力強化を効果的に行うことのできるバ
イオフィードバック装置を提供することを目的としてい
る。

〔発明の開示〕

前記のような目的を達成するため、この発明は、人体か
らの情報を検出する検出手段と、この検出手段からの信
号を受け、検出手段より得られた検出値に応じて信号を
発する出力手段を備えているバイオフィードバック装置
であって、出力手段が、あらかじめ設定した領域内で前
記検出値に対応して信号を可変とする第ｉの可変手段と
、この可変手段によって設定された信号を可変とする第
２の可変手段とを備えていることを特徴とするバイオフ
ィードバック装置をその要旨としている。

以下に、この発明の詳細な説明する。

第１図ないし第５図は、この発明にかかるバイオフィー
ドバック装置の第１の実施例をあられす。閏にみるよう
に、このバイオフィードバック装置は、薄型カード形状
の本体１、センサ２およびイアホン３を備えている。セ
ンサ２は、生体の情報を検出する検出手段であって、こ
こでは、指先の皮膚電気抵抗値を検出するようになって
いる。

このセンサ２は、第３図および第４図に示されているよ
うに、Ｃ字型に成形された湾曲部４ａ、４ｂが並列に設
けられた指サツク４を備え、各湾曲部４ａ、４ｂの内周
面には電極５が設けられている。指サツク４はゴムやウ
レタン等の伸縮性のある材料からなり、各湾曲部４ａ、
４ｂに１本ずつ計２本の指６が挿入されるようになって
いる。指はどの指であってもよいが、通常は右手あるい
は左手の中指と人差指（あるいは薬指）が装着しやすい
ので用いられる。電極５ｊこ指６あ腹（掌）部分が接触
するようにすると、２本の指６，６間の抵抗が検出でき
るようになっている。この抵抗は、ストレス状態よりも
リラックス状態の方が高い価となる。電極５にはリード
線７が接続されており、このリード線７の先端にはコネ
クタ８が設けられている。センサ２はコネクタ８により
本体１に連結されている。本体Ｉは、上端にゲイン設定
スイッチ１５が設けられ、内部には、検出回路９、発振
周波数可変回路１０２発振回路１１および音声合成ＬＳ
Ｔ１２が設けられている。この本体１、はイヤホン３と
ともに出力手段を構成していて、センサ２から送られて
くる信号を受けて、センサ２より得られた検出値に応じ
て異なる音をイヤボン３から出させるようになっている
。発振周波数可変回路１０は、第１の可変手段１６およ
び第２の可変手段１７を備えている。第１の可変手段は
、所定の領域内、すなわち、第６図に示されている発振
周波数ｆ１〜ｆ２の範囲内で、前記センサの検出値に対
応して発振回路１１が出力する信号の発振周波数ｆを可
変とするようになっている。第２の可変手段１７は、ゲ
イン設定スイッチ１５を備えているとともに、第１の可
変手段よって設定された信号を可変とするようになって
いて、たとえば、センサ検出値がＲ６のとき、ゲイン設
定スイッチ１５をゲイン（センサ検出値と発振周波数ｆ
との対応線の傾き）Ａに設定すると発振回路１１から出
される信号の発振周波数ｆがａ　−ａ′線上で可変とな
り、センサ検出値Ｒ８がＲａ０〜Ｒ８□の間で変化する
と信号の発振周波数ｆがａ−ａ′線に沿ってｆ２〜ｆ、
の間で変化するようになっている。ゲイン設定スイッチ
１５をゲインＢに設定すると発振周波数ｆがｂ−−ｂ’
綿線上可変となり、ゲインＣに設定すると発振周波数ｆ
がｃ−ｃ′綿線上可変となるようになっている。イアホ
ン３にはり一ド線１３が接続されており、リード線１３
の先端にはコネクタ１４が設けられている。イアホン３
はコネクタ１４により本体１に連結されている。イアボ
ン３からは、たとえば、烏の鳴き声、虫の音、川のせせ
らぎ等の自然の音が出力されるのが好ましい。このよう
な自然音は、音声合成技術をもってすれば小型の装置よ
り得ることができ、この実施例のように、本体を薄く小
型のものとすることができるようになる。イアホン３か
ら出力される音は、発振回路１１から音声合成ＬＳ　Ｉ
　１２に送られる信号の発振周波数１０が大きくなれば
ピンチが速くなって音程が高くなり、発振周波数ｒ。が
小さくなればピッチが遅くなって音程が低い音となるよ
うになっている。

このハイオフイードハック装置は、たとえば、つぎのよ
うにして用いられる。まず、第２図に示されているよう
に、上着のポケットに入れる等して本体１を胸元に装着
し、センサ２を指に装着し、イアホン３を耳に装着する
。本体１は、スボンのポケットやハングのなかに入れて
おくようにするようであってもよく、装着の場所および
方法は特に限定されない。このように装着すると、セン
サ２は、人体の皮膚電気抵抗を検出する。このとき、こ
の検出値の変化の仕方は、個人により、また、同一人で
もその時の状態によって異なっていて、これに応じて第
１の可変手段１６によって得られる信号の発振周波数ｆ
もｆ１〜ｆ２の間で変動する。ここで、使用者は、ゲイ
ン設定スイッチ１５により、自分のりラックス度あるい
はストレス度の変化の程度に応じて、出力音の変化が良
く感じとれることができるよう、ゲインＡ−Ｃのいずれ
かに設定し、発振回路１１から出力される信号の発振周
波数をａ−ａ’綿線上ｂ−ｂ’綿線上るいはｃ−ｃ’綿
線上いずれかを選んで変動させるようにする。

このように、この発明にかかるバイオフィードバック装
置は、第１および第２の可変手段の組み合わせにより信
号が発せられるので、ストレス・リラックス状態の信号
がよりわかりやすくなり、しかも、自分の状態変化に応
じた信号を得ることもできるので、使用しやすくなり、
バイオフィードバックにより、ストレス緩和、集中力強
化を効果的に行うことができるのである。

第７図は、この発明にかかるバイオフィードバック装置
の第２の実施例をあられす。図にみるように、このバイ
オフィードバック装置は、初期値設定回路１８が発振回
路１１に接続されているところが異なるだけで、あとの
構造は前記第１の実施例と同じである。したがって、第
７図中、第５図と共通する番号は同じものをさしている
。初期値設定回路１８は、センサ検出値に対応して発振
回路１１から出される信号の発振周波数ｆの初期値を設
定することができるようになっている。たとえば、第６
図中において、センサ検出値がＲ０のときに、発振周波
数ｆの初期値をｆ。に設定するようになっている。

第８図は、この発明にかかるバイオフィードバック装置
の第３の実施例をあられす。図にみるように、このバイ
オフィードバック装置は、検出回路９と発振回路１１と
が初期値設定回路１８を介して接続されているところが
異なるだけで、あとの構造は前記第１の実施例と同じで
ある。したがって、第８図中、第５図と共通する番号は
同じものをさしている。この実施例では、最初のセンサ
検出値によって発振回路１１から出される信号の発振周
波数ｆの初期値が所定のものに決められていて、たとえ
ば、第９図に示されているように、センサ検出値がＲｏ
のときは信号の発振周波数ｆの初期値がｆｏとなる。そ
して、発振周波数ｆ。

と対応してイアホン３から発せられる音が基準となり、
Ｒｏ、ｆｏに対応する点ｍを基準として、たとえば、ゲ
イン設定スイッチによりゲインＢに設定すると、発振周
波数ｆはｂ−ｂ　’線上を変動する。訓練によりセンサ
検出値が上昇し、初ｗｉ値がＲ６′のときは信号の発振
周波数ｆの初期値がｆｏ　′となる。そして、発振周波
数ｆ。′と対応してイアホン３から発せられる音が基準
となり、Ｒ，’、ｆ、’に対応するＡｎを基準として、
たとえば、ゲイン設定スイッチによりゲインＢに設定す
ると、発振周波数ｆはｄ−ｄ’綿線上変動する。

第１０図および第１１図は、この発明にかかるバイオフ
ィードバック装置の第４実施例をあられす。図にみるよ
うに、このバイオフィードバック装置は、本体１の上端
にリセットボタン１９が設けられているとともに、リセ
ット回路２０が検出回路９に接続されているところが異
なるだけで、あとの構造は前記第１の実施例と同じであ
る。したがって、第１０図、第１１図中、第１図、第５
図と共通する番号は同じものをさしている。リセット回
路２０は、リセットボタン１９を備えていて、このリセ
ットボタン１９を操作することにより、たとえば、第１
２図に示されているように、センサ検出値がどの発振周
波数ｆに対応する場合であっても、発振周波数ｆがｆｏ
にリセットされ、発振周波数ｆ０に対応した音がイアホ
ン３から発せられる。そして、リセットボタン１９を押
したときのセンサ検出値Ｒｅに対応してイアホン３から
発せられる音を基準としてリラックス状態かあるいはス
トレス状態かを判断ず為ことができる′　　。このリセ
ット動作は、この実施例のようにボタン操作により行わ
れるものに限定されず、たとえ、　ば、指にセンサを装
着して一定時間（たとえば１、１０秒）経過後に自動的
にリセットするようにな・　っていてもよい。

第１３図は、この発明にかかるバイオフィードバック装
置の第５の実施例をあられす。図にみるように、このバ
イオフィードバック装置は、検出回路９と発振回路１１
とがメモリー回路２１および初期値設定回路１８を介し
て接続されているところが異なるだけで、あとの構造は
前記第１の実施例と同じである。したがって、第１３図
中、第５図と共通する番号は同じものをさしている。゛
この実施例は、つぎのようにして用いられる。初回の使
用時に、第１４図に示されているように、第１、第２の
可変手段Ｆ６．１７によって設定されたセンサ検出値と
発振周波数ｆの対応するゲインＤに沿い、使用者がリラ
ックスするにつれてセンサ検出値Ｒｅが最適のＲ５まで
変化し、発振周波数ｆ０がｆ、まで変化した′とする。

このセンサ検出値Ｒ５をメモリー回路２１に記憶させて
おき、つぎに使用するときは、センサ検出値がＲ，（Ｒ
０′）のときに、前回センサ検出値Ｒ０に対応していた
発振周波ｆ＆ｆの値ｆ０となるよう、初期値設定回路１
Ｂにより発振回路１１がリセットされるようになってい
る。そして、このつぎ、再び使用するとき、第１．第２
の可変手段１６’、’　１７によって設定されたセンサ
検出値と発振周波数ｆの対応するゲインＥに沿い、使用
者がリラックスするにつれてセンサ検出値がＲ２まで変
化し、発振周波数ｆ２ま□で変化したとする。このセン
サ検出値Ｒｚをメモリー回路２１に記憶させておき、つ
ぎに使用するときは、センサ検出値がＲ２（ＲＯ″）の
ときに、前回センサ検出値ＲＩに対応していた発振周波
数ｆの値ｆ０となるよう、初期値設定回路１８により発
振回路１１がリセットされるようになっている。したが
って、使用者は、前回の最もリラックスした状態に対応
する発振周波数ｆ。よりも少ない発振周波数ｆに対応す
る音がイアホン３から聞こえるようにすることにより、
よりリラックス状態が強くなるよう、繰り返し訓練する
ことができる。

第１５図および第１６図は、この発明にかかるバイオフ
ィードバック装置の第６の実施例をあられす。図にみる
ように、このバイオフィードハック装置は、本体１の上
端に初期値設定ダイアル２２が設けられているとともに
、第１の可変手段１６に初期値設定回路２３が接続され
ているところが異なるだけで、あとの構造は前記第１の
実施例と同じである。したがって、第１５図、第１６図
中、第１図、第５図と共通する番号は同じものをさして
いる。初期値設定回路２３は初期値設定ダイアル２２を
備えていて、初期値設定ダイアル２２を回すことにより
、第１７図に示されているように、センサ検出値がＲ６
のとき、これに対応する発振周波数ｆをｆ、−ｆ２の間
の値で設定することができるようになっている。そして
、各設定値において、ゲイン設定スイッチ１５によりゲ
インを選択して、発振回路１１から発振される信号の発
振周波数ｆの変動を設定することができる。

たとえば、センサ検出値がＲ６のとき、発振周波数ｆを
ｆｏに設定すると、ゲイン設定スイッチ１５により、ゲ
インＡ、Ｂ、Ｃのいずれかに発振回路１１から発振され
る信号の発振周波数ｆの変動を設定することができ、発
振周波数ｆ。′に設定すると、ゲイン設定スイッチ１５
により、ゲインＡ’、Ｂ’、Ｃ’のいずれかに発振回路
１１から発振される信号の発振周波数ｆの変動を設定す
ることができる。

第１８図は、この発明にかかるバイオフィードバック装
置の第７の実施例をあられす。図にみるように、このバ
イオフィードバック装置は、本体１の前面に発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）２４が６個設けられている。第１８図中
、第１図と共通ずる番号は同じものをさしている。各発
光ダイオード２４は、それぞれ、別々の色Ａ−Ｆを出す
ようになっている。このバイオフィードバック装置は、
第１の可変手段によって、第１９図に示されているよう
に、センサ検出値に応じて、イアホン３から出される音
の種類、および、発光させる発光ダイオード２４を変え
るようになっており、第２の可変手段によって、第２０
図に示されているように、センサ検出値に応じて、音の
周波数および発光の点滅周期を変えるようになっている
。したがって、フィードバック音および光として変化に
冨んだ構成ができるようになっている。音の種類として
は、たとえば、リラックス状態側には、鳥の鳴き声、虫
の音、小川のせせらぎの音等を用いるようにし、ストレ
ス状態側には、滝の音、犬の鳴き声を用いるようにする
とよい。

フィードバック音および光は、前記のようにストレス状
態やリラックス状態を示すほか、ストレス状態に向かっ
ているときは、逆にリラックス状態に導くような信号と
して用いるようにすると、単に状態の表示を行う装置に
とどまらず、リラックス状態の誘導装置としても用いる
ことができる第２１図は、この発明にかかるバイオフィ
ードバック装置の第８の実施例をあられす。図にみるよ
うに、このバイオフィードバック装置は、本体１の上端
にリセットボタン２５が設けられている。第２１図中、
第１８図と共通ずる番号は同じものをさしている。この
実施例においても、各発光ダイオード２４は、それぞれ
、別々の色Ａ−Ｆを出すようになっている。このバイオ
フィードバック装置は、リセットボタン２５を押して、
たとえば、第２２図および第２３図に示されているよう
に、センサ検出値Ｒ６を初期値としてリセットするよう
にすると、この初期値からの変化割合に対応したフィー
ドバック音および光が得られる。

第２〜第８の実施例においても、第１の実施例と同様の
効果を得ることができる。また、第５の実施例等は、訓
練としてハイオフイードバック装置を繰り返して使用す
る場合、目標をより高い所に求めるといったことが簡単
にできるようになるといった効果も得られ、第６の実施
例等は、個人のレベルにあわせて使用することができる
といった効果も得られる。

なお、第７および第８の実施例は、フィードバック音お
よびフィードバック光の両方が得られるようになってい
るが、いずれか一方のみしか得られないようであっても
よい。また、第２の可変手段が音のピッチ周期（断続的
に出される音の周期）を可変とするようになっていても
よいし、ピッチ周期と周波数の両方を可変とするようで
あってもよい。

第１〜第６の実施例において、フィードバック音のばか
フィードバック光も得られるようになっていてもよい。

さらに、第１および第２の可変手段の動作は前記実施例
に限定されるものではなく、たとえば、第１の可変手段
が音のピンチ周期を可変とし、第２の可変手段が周波数
を可変とするようになっていて、あるいは、この逆とな
っていて、ピッチの早遅と周波数の高低の組み合わせを
、■　ピッチ早−周波数高、■　ピッチ早−周波数低、
■　ピッチ遅−周波数高、■　ピッチ遅−周波数低とい
うように変えることができるようになっていてもよい。

前記実施例では、いずれも検出手段として指先の皮膚電
気抵抗値を検出するものが用いられているが、人体の別
の部分の皮膚電気抵抗値を検出するものが用いられるよ
うであってもよいし、皮膚温、脈波等を検出するものが
用いられるようであってもよい。

〔発明の効果〕

この発明にかかるバイオフィードバック装置は、人体か
らの情報を検出する検出手段と、この検出手段からの信
号を受け、検出手段より得られた検出値に応じて信号を
発する出力手段を備えているバイオフィードバック装置
であって、出力手段が、あらかじめ設定した領域内で前
記検出値に対応して信号を可変とする第１の可変手段と
、この可変手段によって設定された信号を可変とする第
２の可変手段とを備えているので、ストレス・リラック
ス状態の信号がよりわかりやすくなり、し工９ かも、自分の状態変化に応じた信号を得ることもできる
ようになって、使用しやす（なり、バイオフィードバッ
クにより、ストレス緩和、集中力強化を効果的に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるバイオフィードバック装置の
第１の実施例の斜視図、第２図は同実施例の使用状態説
明図、第３図は同実施例のセンサの斜視図、第４図は同
実施例のセンサの縦断面図、第５図は同実施例のブロッ
ク回路図、第６図は同実施例におけるセンサ検出値と発
振周波数の対応をあられすグラフ、第７図はこの発明に
かかるバイオフィードバック装置の第２の実施例のブロ
ック回路図、第８図はこの発明にかかるバイオフィード
バック装置の第３の実施例のブロック回路図、第９図は
同実施例におけるセンサ検出値と発振嬰波数の対応をあ
られすグラフ、第１０図はこの発明にかかるバイオフィ
ードバック装置の第４の実施例の斜視図、第１１図は同
実施例のブロック回路図、第１２図は同実施例における
センサ検出値と発振周波数の対応をあられすグラフ、第
１３図はこの発明にかかるバイオフィードバック装置の
第５の実施例のブロック回路図、第１４図は同実施例に
おけるセンサ検出値と発振周波数の対応をあられすグラ
フ、第１５図はこの発明にかかるバイオフィードバック
装置の第６の実施例の斜視図、第１６図は同実施例のブ
ロック回路図、第１７図は同実施例におけるセンサ検出
値と発振周波数の対応をあられすグラフ、第１８図はこ
の発明にかかるバイオフィードバック装置の第７の実施
例の斜視図、第１９図は同実施例におけるセンサ検出値
と音および光の色の種類の対応をあられすグラフ、第２
０図は同実施例におけるセンサ検出値と発振周波数の対
応をあられすグラフ、第２１図はこの発明にかかるバイ
オフィードバック装置の第８の実施例の斜視図、第２２
図は同実施例におけるセンサ検出値と音および光の色の
種類の対応をあられすグラフ、第２３図は同実施例にお
けるセンサ検出値と発振周波数の対応をあられすグラフ
である。 ２・・・センサ　３・・・イアホン　９・・・検出回路
　１０・・・発振周波数可変回路　１１・・・発振回路
　１２・・・音声合成ＬＳＩ　　１６・・・第１の可変
手段　１７・・・第２の可変手段 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 ４！賢匝凱め− 図　　　　　　　　− 〜 唾 促腎暉ゑ≦−

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）人体からの情報を検出する検出手段と、この検出
   手段からの信号を受け、検出手段より得られた検出値に
   応じて信号を発する出力手段を備えているバイオフィー
   ドバック装置であって、出力手段が、あらかじめ設定し
   た領域内で前記検出値に対応して信号を可変とする第１
   の可変手段と、この可変手段によって設定された信号を
   可変とする第２の可変手段とを備えていることを特徴と
   するバイオフィードバック装置。
2. （２）出力手段は、測定時の検出手段からの最初の信号
   に対応して発する信号が所定のものに設定される特許請
   求の範囲第１項記載のバイオフィードバック装置。
3. （３）出力手段は、検出手段からの信号にかかわらずこ
   の信号に対応して所定の信号を発するようにするリセッ
   ト手段が設けられている特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載のバイオフィードバック装置。
4. （４）出力手段は、測定時の人体の最適な状態に対応す
   る検出手段の信号を記憶して、次回の測定時にこの信号
   に対応して所定の信号を発するようになっている特許請
   求の範囲第１項から第３項までのいずれかに記載のバイ
   オフィードバック装置。
5. （５）出力手段は、測定時の検出手段からの最初の信号
   に対応して発する信号を任意に変更する手段を備えてい
   る特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれかに記
   載のバイオフィードバック装置。
6. （６）第１の可変手段は信号となる音の種類を可変とす
   るようになっており、第２の可変手段は同音の周波数お
   よびピッチ周期の少なくとも一方を可変とするようにな
   っている特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれ
   かに記載のバイオフィードバック装置。
7. （７）第１の可変手段は信号となる光の色の種類を可変
   とするようになっており、第２の可変手段は同光の点滅
   周期を可変とするようになっている特許請求の範囲第１
   項から第６項までのいずれかに記載のバイオフィードバ
   ック装置。