(57)【要約】      （修正有）【課題】被験者の頭皮に柔軟に接触して脳波検出動作時の負担を軽減できる脳波信号検出センサを提供する。【解決手段】電極構造体１０が頭皮に柔軟に接触できる材料で構成され、表面部に複数の電極突子１２を形成し、かつ、裏面部に取付突部１３を形成すると共に、電極突子の先端部分、又は電極構造体の全体についてシラン化合物を導入した火炎によるトロイ処理を行い、主にＳｉＯ２を構成成分とするナノレベルの粒子を表面に形成し、さらにイトロ処理を行った部位に銀を導電性材料とした導電性電極塗装を行い、接触抵抗の変動を小さくする。電極突子を髪の毛を梳くように髪の毛の間を通って頭皮に接触させることにより、被験者に余分な負担をかけず、脳波信号を検出できる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
被験者の頭部に所定の脳波検出位置に取付穴を有するホルダを被せ、上記取付穴に設けた導電性を有する電極構造体を上記被験者の頭皮に接触させることにより脳波信号をそれぞれ得る脳波信号検出センサにおいて、
上記電極構造体は、上記被験者の頭皮に柔軟に接触できる材料で構成されていると共に、表面部に上記被験者の頭皮に接触する複数の電極突子を形成しかつ、裏面部に上記取付穴に嵌着する取付突部を形成し、上記電極突子の先端部表面に接触抵抗の変動が小さい導電性塗装が塗布されており、上記電極構造体のうち上記電極突子の先端部分、又は上記電極構造体の全体について導電性電極塗装がなされており、上記導電性電極塗装がなされた部位について、火炎を形成するため燃料ガス中にシラン化合物を導入し、当該火炎を用いて当該部位の個体基材表面に処理を施すことにより、主にＳｉＯ２を構成成分とするナノレベルの粒子を当該処理された基材表面に形成させるイトロ処理を行うと共に、当該イトロ処理を行った部位に銀を導電性材料とした導電性電極塗装がなされた
ことを特徴とする脳波信号検出センサ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は脳波信号検出センサに関し、特に当該脳波検出センサを被験者の頭部に確実に装着できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の脳波信号検出センサは、主に頭部の半球面全体から検出信号を得るため、頭部に髪の上から脳波検出センサを装着する必要がある。このため、従来からいろいろな工夫がなされているが、実際上、脳波検出センサを髪の毛の間を通して頭皮に直接接触させることが難しく、被験者の頭部に検出センサを装着するための構造や（特許文献１又は３参照）、センサ自体の材料の選択（特許技術文献２参照）などの改良が続けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２１１４４号公報
【特許文献２】特開２００６−２８０７３５号公報
【特許文献３】特開２００９−１３１６４３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、被験者の頭皮と脳波検出電極との接触させ方については、カーボンナノチューブ等を利用したドライコンタクト方法や、銀皿電極とペーストを用いて接触抵抗を下げる方法や、銀皿電極と生理食塩水を含んだフェルトを用いて接触抵抗を下げるウェットコンタクト方法が採用されてきた。
【０００５】
これらの従来の手法は、安定な接触が得られない問題や、ペーストが頭髪に付着して戻すのが困難であるため特に女性には敬遠されている問題がある。
【０００６】
また、生理食塩水による方法は接触抵抗が安定するように調整するのに時間がかかるため、脳波検出作業を開始するまで人によっては３０分程度の長い準備時間が必要である問題があった。
【０００７】
これらの問題を解決する方法として、特にドライコンタクトの電極として導電性ジェリやカーボンナノチューブを用いた方法が考えられているが、これらの方法は頭髪を通して接触させる場合には、接触抵抗を安定に低い値を維持できない問題がある。
【０００８】
その他にも従来は金メッキをした金属を用いる方法もあるが、人により痛みが問題になる場合もあり、誰にでも適用できない問題がある。
【０００９】
また柔軟性をもたせるため、シリコンゴム等に塗料として銀を塗布することも考えられるが、銀が安定性に欠けるために剥離してしまう問題がある。
【００１０】
このような従来の状態を考えると、被験者の頭皮から微弱な脳波信号を検出するためには、検出用電極として、髪の毛の間を簡便な操作によって通すことができる機械的な構造と、当該髪の毛を通った電極が電気的にできるだけ小さい接触降下電圧で頭皮に接触できることが重要である。
【００１１】
本考案は以上の点を考慮してなされたもので、かかる機械的な構造及び電気的な接触について、これを実用上十分に実現できるようにした脳波信号検出装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる課題を解決するため本考案においては、被験者の頭部に所定の脳波検出位置に取付穴を有するホルダを被せ、取付穴に設けた導電性を有する電極構造体１０を上記被験者の頭皮に接触させることにより脳波信号Ｓ１、Ｓ２……Ｓ２１をそれぞれ得る脳波信号検出センサにおいて、電極構造体１０は、被験者の頭皮に柔軟に接触できる材料で構成されていると共に、表面部に被験者の頭皮に接触する複数の電極突子１２を形成しかつ、裏面部に取付穴に嵌着する取付突部１３を形成し、電極突子１２の先端部表面に接触抵抗の変動が小さい導電性塗装が塗布されており、電極構造体１０のうち電極突子１２の先端部分、又は電極構造体１０の全体について導電性電極塗装がなされており、導電性電極塗装がなされた部位について、火炎を形成するため燃料ガス中にシラン化合物を導入し、当該火炎を用いて当該部位の個体基材表面に処理を施すことにより、主にＳｉＯ２を構成成分とするナノレベルの粒子を当該処理された基材表面に形成させるイトロ処理を行うと共に、当該イトロ処理を行った部位に銀を導電性材料とした導電性電極塗装がなされるようにする。
【考案の効果】
【００１３】
本考案によれば、脳波信号検出時に、被験者の頭皮に柔軟に接触できる材料で構成されている電極突子を髪の毛を梳くように髪の毛の間を通じて先端部を頭皮に接触させることができることにより、被験者に余分な負担をかけず、しかも簡便に脳波信号の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は脳波信号検出センサの一実施の形態を示す略線的ブロック図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は電極構造体の平面構造及び側面構造を示す略線図である。
【図３】電極構造体の拡大構造を示す側面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は導電性材料を全体として塗布した電極構造体を示す平面図及び側面図である。
【図５】電極構造体の拡大構造を示す側面図である。
【図６】電極構造体の製作処理手順を示すフローチャートである。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は他の実施の形態の電極構造体の平面構造及び拡大側面構造を示す平面図及び側面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下図面について、本考案の一実施の形態を詳述する。
【００１６】
（１）第１の実施の形態
図１において、１は全体として脳波信号検出センサを示し、２１個の脳波検出センサ本体２Ａ、２Ｂ……２Ｕから得られる脳波信号Ｓ１、Ｓ２……Ｓ２１を脳波検出信号出力部３に供給し、脳波検出信号出力部３は脳波信号Ｓ１、Ｓ２……Ｓ２１に基づいて被験者の頭部の所定位置についての脳波検出出力データＳｏｕｔを形成して出力する。
【００１７】
脳波検出センサ本体２Ａ、２Ｂ……２Ｕは、図２に示す電極構造体１０によって構成されている。
【００１８】
電極構造体１０は全体としてカーボンブラックを導電材として分散させた柔軟性を有するシリコンゴムによって構成され、これにより機械構造的な柔軟性をもつと共に、電気的な導電性を有する。
【００１９】
この実施の形態の場合、電極構造体１０は、板厚が２［ｍｍ］で直径が１３［ｍｍ］の電極板部１１の表面に３［ｍｍ］間隔でマトリクス状に配設された１２本の電極突子１２が突出形成されていると共に、電極板部１１の裏側には、板厚５［ｍｍ］で直径が９．５［ｍｍ］の取付突部１３が形成されている。
【００２０】
この実施の形態の場合、電極突子１２は頭部が半球状に丸められた円錐形状を有し、電極板部１１から立ち上がる根元部の直径が２．５［ｍｍ］であるのに対して、先端部の直径が１．５［ｍｍ］の先細りの円錐形状を有し、当該先端部について伸縮性の銀主剤の導電性塗装１５が表面に付着されている。
【００２１】
電極構造体１０は、被験者の頭部に被されるホルダに設けられた嵌込み孔に、電極板部１１の裏側に設けられた取付突部１３を嵌め込んだ状態において、ホルダの所定位置において電極板部１１の表側に設けられた複数の電極突子１２が、図３に示すように、当該ホルダから電極板部１１の表側に突出するようになされている。
【００２２】
かくして取付突部１３が嵌め込まれた位置において、１つの電極板部１１に設けられた複数の電極突子１２が当該ホルダの当該嵌込み位置から同じ方向に突出することによりホルダと対向する被験者の頭皮に多点接触できるようになされている。
【００２３】
ここで、電極突子１２は、電極板部１１から上方に行くに従って太さが細くなるような円錐外形をもっていることにより、ホルダを被験者の頭皮に押しつけたとき、電極板部１１上において各電極突子１２が、その側面によって被験者の髪の毛を押し分けるように動作しながら髪の毛の間に差し込まれて行き、これにより電極突子１２の先端部が頭皮との間に髪の毛を挟みつけることなく直接に多点接触する状態になる。
【００２４】
これに加えて当該導電性塗装１５は、電極突子１２が可撓性を有するシリコンゴムで構成されていることによって、電極突子１２の先端部に設けられた導電性塗装１５が被験者の頭皮に接触することにより変形したとき、本質的に伸縮できる素材であることにより、電極突子１２の変形に追従するように変形し、これにより電極突子１２の丸みを帯びた頭部から剥がれ落ちることなく付着し続けることができるようになされている。
【００２５】
以上の構成において、被験者の脳波を検出する際に、当該被験者の頭部には、頭皮表面に被さるように成形されたホルダに対して２１個の脳波検出センサ本体２Ａ、２Ｂ……２Ｕが嵌め込まれた状態において被験者の頭部の所定位置に位置決めされる。
【００２６】
このとき被験者の頭皮に対向するようにホルダの所定位置に突出するように嵌め込まれた電極構造体１０の各電極突子１２は、全体として先端部が丸められた円錐形状を有することにより、各電極突子１２が被験者の髪の毛を分けながら直接頭皮に押し付けられて行くことにより間に髪の毛を挟み込むことなく電極構造体１０の先端頭部が被験者の頭皮に当接できる。
【００２７】
かくして脳波信号検出センサ１は、被験者が何ら面倒な操作をする必要なく、短時間の間に、脳波検出センサ本体２Ａ、２Ｂ……２Ｕの検出構造体１０から得た脳波信号Ｓ１、Ｓ２……Ｓ２１を脳波検出出力部２に取り込むことにより、脳波検出信号出力部３から脳波検出データＳｏｕｔを得ることができる。
【００２８】
（２）第２の実施の形態
図４（Ａ）及び（Ｂ）並びに図５は第２の実施の形態の電極構造体１０を示すもので、図２（Ａ）及び（Ｂ）並びに図３との対応部分に同一符号を付して示す。
【００２９】
当該第２の実施の形態の場合の電極構造体１０は、電極板部１１、電極突子１２及び取付突部１３の外表面に全体として導電性塗装１５Ｘ（斜線を付して示す）が塗布されている。
【００３０】
この場合の電極構造体１０は、図２及び図３について上述したと同様に電極構造体１０を装着したホルダを被験者の頭部に被せるように装着することにより、電極突子１２の先端部に設けられた導電性塗装１５Ｘが被験者の髪の毛を分けながら被験者の頭皮に髪の毛を間に挟むことなく、直接に、接触させることができ、これにより脳波検出センサ本体２Ａ、２Ｂ……２Ｕが配設された被験者の頭部から脳波信号Ｓ１、Ｓ２……Ｓ２１を得ることができ、これにより脳波信号検出装置１の脳波検出データＳｏｕｔを送出することができる。
【００３１】
かくするにつき、電極構造体１０Ｘに全体として導電性塗装１５Ｘが付着されていることにより、被験者の髪や頭皮に不都合な障害を与えることなく所定の位置から脳波信号Ｓ１、Ｓ２……Ｓ２１を検出することができる。
【００３２】
（３）電極構造体の製作
上述した第１及び第２の実施の形態における電極構造体１０は、図６に示す電極構造体の製作処理手順ＲＴ１を脳波検出操作の前に製作者が実施することにより製作することができる。
【００３３】
製作者は電極構造体の製作処理手順ＲＴ１に入ると、まず最初の処理ステップＳＰ１において導電性塗装を全面塗装するか又は部分塗装するかを決めた後、次のステップＳＰ２において電極構造体の構造を決めて金型を作成すると共に、次のステップＳＰ３において当該金型によって導電性シリコンゴムを用いて電極構造体を作成する。
【００３４】
この実施の形態の場合、図２及び図３の電極構造体は先端が半球状の円錐形状の電極突子１２について、その先端部１５［ｍｍ］の範囲に導電性塗装１５を塗布する。
【００３５】
これに代え、図４及び図５の実施の形態の場合は、電極板部１１及びその表面に突出する電極突子１２と、電極板部１１の下面に設けられた取付突部１３について全体として導電性塗装１５Ｘを塗布する段取りをする。
【００３６】
続いて作成者は次のステップＳＰ４において、作成された当該電極構造体についてイトロ処理を行う。
【００３７】
イトロ処理において、火炎を形成するための燃料ガス中にシラン化合物等を導入し、その火炎を用いて個体基材表面に処理を施すことにより、主にＳｉＯ２を構成成分とするナノレベルの粒子が当該処理された基材の表面に多数形成され、火炎（フレーム）による酸化反応と共に、基材と塗料との密着性を大幅に向上させることができるような表面処理が実行される。
【００３８】
その後製作者は、次の処理ステップＳＰ５においてイトロ処理を行った部位に電極塗装を行う。
【００３９】
このようにイトロ処理が行われた部位に導電性粒子を含む塗装材料によって電極塗装を行うと、塗装液に含まれる導電性粒子がイトロ処理がなされた基材表面に多数形成されたＳｉＯ２を構成成分とするナノレベルの粒子と機械的及び電気的に柔軟に一体化されることにより、電極板部１１のイトロ処理がなされた部位の表面に施された電極塗装剤に含まれる粒子が電極板部１１を構成するシリコンゴムの柔軟性を保つように材料表面に一体に保持され、この保持状態がその後保たれる。
【００４０】
かくして電極塗装された導電性塗装は、それ自体柔軟性をもっているので、電極板部１１が伸縮動作しても、その表面から剥がれ落ちることなく付着状態が維持される。
【００４１】
続いて製作者は、ステップＳＰ６において電極塗装を行った電極構造体本体を乾燥させることにより溶剤を揮発させると共に、ステップＳＰ７において洗浄・滅菌・加工処理をした後、製品として包装する。
【００４２】
かくして製作者はステップＳＰ８において当該電極構造体の製作処理手順を終了する。
【００４３】
以上のように電極構造体本体に対してイトロ処理を行った部位に（部分的に、又は全体的に）電極塗装を行うようにしたことにより、電極構造体が柔軟に可撓動作をしたとしても、導電性塗装１５及び１５Ｘが剥がれ落ちることなく確実に電極突子１２上に保持され、かくして被験者の頭皮から確実に脳波信号を検出できるような脳波検出センサ本体２Ａ、２Ｂ……２Ｕを実現できる。
【００４４】
（４）他の実施の形態
（４−１）図７は他の実施の形態を示すもので、図２との対応部分に同一符号を付して示すように、全体として導電性樹脂で構成された電極板部１１（図７（Ａ））上に電極突子１２Ｘを形成するにつき、格子状に横溝２１Ａ（図７（Ｂ））及び縦溝２１Ｂ（図７（Ｃ））を穿設し、その結果電極板部１１の表面に溝が形成されずに残った部位を電極突子１２Ｘとする。
【００４５】
このようにしても、電極構造体１０の表面に柔軟性を有する多数の電極突子１２Ｘを形成することができることにより、図２について上述したと同様の作用効果を得ることができる。
【００４６】
（４−２）図７の実施の形態の場合は、電極突子１２Ｘを格子状に形成した場合について述べたが、これに代え、櫛型状、又はヘアブラシ型状などその他種々の形態のものを適用しても良い。
【００４７】
（４−３）上記（４−１）及び（４−２）の場合は、電極構造体１０の材料として、導電性シリコンゴムを用いた場合について述べたが、これに代え、図４について上述したように、電極構造体を全体として導電性塗装を塗布する場合には、電極構造体本体の材質としては非導電性材料のものを適用しても良く、このようにすれば、電極構造体として柔軟性をもつものを構成するにつき、材料の剛性及び柔軟性の選択肢を広げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本考案は脳波信号検出センサに適用できる。
【符号の説明】
【００４９】
１……脳波信号検出センサ、２Ａ、２Ｂ……２Ｕ……脳波検出センサ本体、３……脳波検出信号出力部、１０……電極構造体、１１……電極板部、１２、１２Ｘ……電極突子、１３……取付突部、１５、１５Ｘ……導電性塗装、２１Ａ、２１Ｂ……横溝、縦溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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