(57)【要約】【課題】利用者が使用時に必要としている刺激が脳波に基づいて選択されるようにしたリラクセーション装置を提供する。【解決手段】利用者１０２に低周波、磁気、振動、温熱、指圧、音、光の刺激を与える機能のうち、少なくとも２つ以上の機能をマニュアル入力で選択する手動刺激選択装置３０１と、選択された刺激の条件を予めマニュアルで設定する手動刺激条件調節装置３０２と、前記刺激の条件に基づいて生成される刺激駆動信号１０７により、刺激を発生する刺激発生装置１０５を有するリラクセーション装置において、前記利用者の脳波を検出する脳波検出装置１０８と、検出した脳波信号１０３を評価し、評価された脳波信号１０３に基づいて刺激を自動的に選択する自動刺激選択装置１０６を設けた。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者に低周波、磁気、振動、温熱、指圧、音、光の刺激を与える機能のうち、少なくとも２つ以上の機能をマニュアル入力で選択する手動刺激選択装置と、選択された刺激の条件を予めマニュアルで設定する手動刺激条件調節装置と、前記刺激の条件に基づいて生成される刺激駆動信号により、刺激を発生する刺激発生装置を有するリラクセーション装置において、前記利用者の脳波を検出する脳波検出装置と、検出した脳波信号を評価し、評価された脳波信号に基づいて刺激を自動的に選択する自動刺激選択装置を有することを特徴とするリラクセーション装置。
【請求項２】
（１）前記手動刺激条件調節装置において前記各刺激の条件である時間ｔｉと強さｐｉを設定し、
（２）前記刺激発生装置により、前記各刺激の条件に基づいて前記各刺激を一通り与え、前記刺激を与えられた利用者が前頭葉から出す脳波信号を前記脳波検出装置により検出し、前記自動刺激選択装置において、前記各刺激に対応したα波分布量Ｓｉ（％）を抽出し、
（３）前記全刺激を与え終えた後、前記α波分布量Ｓｉの時間変化率△Ｓｉが最大値となる前記刺激を前記自動刺激選択装置において選択し、前記刺激発生装置により前記刺激を与え、
（４）運転開始時からの経過時間が前記手動刺激条件調節装置において予め定めた設定時間ｔｅになったかを判定し、前記設定時間ｔｅになっていれば全処理を終了し、
（５）前記設定時間ｔｅになっていなければ、前記時間変化率△Ｓｉが正であるかを判定し、正であれば前記処理（３）に進み、負であれば前記処理（２）に進むことを特徴とする請求項１記載のリラクセーション装置の制御方法。
【請求項３】
前記自動刺激選択装置によって選択された前記刺激の条件のうち、前記刺激の強度ｐｉを、前記脳波信号に基づいて自動的に調節する自動刺激条件調節装置を有することを特徴とする請求項１記載のリラクセーション装置。
【請求項４】
（１）前記手動刺激条件調節装置において前記各刺激の条件である時間ｔｉと強さｐｉと前記ｐｉの増加減分△ｐｉを設定し、
（２）前記刺激発生装置により、前記各刺激の条件に基づいて前記各刺激を一通り与え、前記刺激を与えられた利用者が前頭葉から出す脳波信号を前記脳波検出装置により検出し、前記自動刺激選択装置において、前記各刺激に対応したα波分布量Ｓｉ（％）を抽出し、
（３）前記全刺激を与え終えた後、前記α波分布量Ｓｉの時間変化率△Ｓｉが最大値となる前記刺激を前記自動刺激選択装置において選択し、前記刺激発生装置により前記刺激を与え、
（４）運転開始時からの経過時間が前記手動刺激条件調節装置において予め定めた設定時間ｔｅになったかを判定し、前記設定時間ｔｅになっていれば全処理を終了し、
（５）前記設定時間ｔｅになっていなければ、前記時間変化率△Ｓｉの符号を判定し、時間変化率△Ｓｉが正であれば前記処理（３）に戻り、
（６）時間変化率△Ｓｉが負になったら、前記刺激ｐｉよりも前記△ｐだけ強い刺激（ｐｉ＋△ｐｉ）を前記利用者に与え、
（７）再度前記時間変化率△Ｓｉの符号を判定し、正であれば前記処理（３）を行い、
（８）負であれば前記刺激△ｐだけ弱い刺激（ｐｉ−△ｐｉ）を前記利用者に与え、
（９）また、刺激△Ｓｉの符号を判定し、正であれば前記処理（３）を行い、負であれば前記処理（２）に戻る処理を行うことを特徴とする請求項３記載のリラクセーション装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、利用者に低周波、磁気、振動、温熱、指圧、音、光の刺激を与える機能のうち、少なくとも２つ以上の機能を組み合わせたリラクセーション装置とその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリラクセーション装置には、低周波、磁気、振動、温熱、指圧、音、光の刺激を与える機能の何れかを組み合わせて、利用者に与えるものがある（図５）。これは、医療従事者（たとえば医者・理学療法士）などである操作者が自身の経験に基づいて、前記利用者にとって適切と考えられる刺激を選び、刺激を与える順序・時間などを設定していた。
また、別のリラクセーション装置としては、前記利用者の脳波を検知する手段を備えた装置が挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２２５０３４号公報（図１）
【０００４】
この装置はリラクセーション効果に加えて誘眠効果も得られるようにするもので、脳波センサと、検出脳波からα波等を抽出する抽出手段と、抽出脳波に基づいて脳波誘導用の信号を生成出力する信号出力手段と、この出力信号に従って光を発する発光部とを備え、この光で脳波を誘導する脳波誘導装置において、複数の帯域から何れかの帯域を選択する帯域選択手段を備え、抽出手段は、閉眼安静時のα波に対応して通過帯域が狭い第１のバンドパスフィルタと入眠移行期のα波に対応して通過帯域が広い第２のバンドパスフィルタとを具備し帯域選択手段の選択に応じて何れかのフィルタ出力を抽出脳波として出力するようにしている。　すなわち、この装置は検出脳波からα波等を抽出して、脳波誘導用の信号を生成し、この信号を刺激駆動信号として刺激発生装置を駆動するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら、従来の装置には以下のような問題点があった。
（１）刺激の種類が幾つか用意されているものは、どの刺激を選択して、どの程度（量と時間）利用者に与えるか明確な指標がないため、利用者にとって適切なものであるか、客観的に判定され得るものではなかった。
（２）利用者のリラックス度を判定するために、脳波を検知する手段を備えた装置は、刺激の種類が複数用意されておらず、必ずしも利用者が必要としている刺激を与えることができなかった。
したがって、本発明の目的は、利用者に与える刺激を複数種備えた装置において、利用者が使用時に必要としている刺激が脳波に基づいて選択されるようにしたリラクセーション装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載のリラクセーション装置は、利用者１０２に低周波、磁気、振動、温熱、指圧、音、光の刺激を与える機能のうち、少なくとも２つ以上の機能をマニュアル入力で選択する手動刺激選択装置３０１と、選択された刺激の条件を予めマニュアルで設定する手動刺激条件調節装置３０２と、前記刺激の条件に基づいて生成される刺激駆動信号１０７により、刺激を発生する刺激発生装置１０５を有するリラクセーション装置において、前記利用者の脳波を検出する脳波検出装置１０８と、検出した脳波信号１０３を評価し、評価された脳波信号１０３に基づいて刺激を自動的に選択する自動刺激選択装置１０６を有することを特徴とする。
請求項１記載の装置によれば、検出した脳波がリラックスの度合いと対応しているため、脳波の状態に応じて刺激選択装置を駆動することができる。
請求項２記載の制御方法は、請求項１のリラクセーション装置において、（１）前記手動刺激条件調節装置３０２において前記各刺激の条件である時間ｔｉと強さｐｉを設定し、（２）前記刺激発生装置１０５により、前記各刺激の条件に基づいて前記各刺激を一通り与え、前記刺激を与えられた利用者１０２が前頭葉１０１から出す脳波信号１０３を前記脳波検出装置１０８により検出し、前記自動刺激選択装置１０６において、前記各刺激に対応したα波分布量Ｓｉ（％）を抽出し、（３）前記全刺激を与え終えた後、前記α波分布量Ｓｉの時間変化率△Ｓｉが最大値となる前記刺激を前記自動刺激選択装置１０６において選択し、前記刺激発生装置１０５により前記刺激を与え、（４）運転開始時からの経過時間が前記手動刺激条件調節装置３０２において予め定めた設定時間ｔｅになったかを判定し、前記設定時間ｔｅになっていれば全処理を終了し、（５）前記設定時間ｔｅになっていなければ、前記時間変化率△Ｓｉが正であるかを判定し、正であれば前記処理（３）に進み、負であれば前記処理（２）に進むことを特徴とする。
請求項２記載の制御方法によれば、α波が増大するような刺激を選び出されるようにしたことにより、利用者が常にリラックスできる。リラックス時にα波が脳波中に多く分布することは公知である。
【０００７】
請求項３記載の装置は、請求項１記載のリラクセーション装置において、前記自動刺激選択装置１０６によって選択された前記刺激の条件のうち、前記刺激の強度ｐｉを、前記脳波信号１０３に基づいて自動的に調節する自動刺激条件調節装置１０９を有することを特徴とする。
請求項３記載の装置によれば、前記刺激の条件をα波に応じて調節する装置としたことにより、必要に応じた刺激（種類だけでなく量も）を発生するリラクセーション装置を提供することができる。
【０００８】
請求項４記載の制御方法は、請求項３記載のリラクセーション装置において、（１）前記手動刺激条件調節装置３０２において前記各刺激の条件である時間ｔｉと強さｐｉと前記ｐｉの増加減分△ｐｉを設定し、（２）前記刺激発生装置１０５により、前記各刺激の条件に基づいて前記各刺激を一通り与え、前記刺激を与えられた利用者１０２が前頭葉１０１から出す脳波信号１０３を前記脳波検出装置１０８により検出し、前記自動刺激選択装置１０６において、前記各刺激に対応したα波分布量Ｓｉ（％）を抽出し、（３）前記全刺激を与え終えた後、前記α波分布量Ｓｉの時間変化率△Ｓｉが最大値となる前記刺激を前記自動刺激選択装置１０６において選択し、前記刺激発生装置１０５により前記刺激を与え、（４）運転開始時からの経過時間が前記手動刺激条件調節装置３０２において予め定めた設定時間ｔｅになったかを判定し、前記設定時間ｔｅになっていれば全処理を終了し、（５）前記設定時間ｔｅになっていなければ、前記時間変化率△Ｓｉの符号を判定し、時間変化率△Ｓｉが正であれば前記処理（３）に戻り、（６）時間変化率△Ｓｉが負になったら、前記刺激ｐｉよりも前記△ｐだけ強い刺激（ｐｉ＋△ｐｉ）を前記利用者１０２に与え、（７）再度前記時間変化率△Ｓｉの符号を判定し、正であれば前記処理（３）を行い、（８）負であれば前記刺激△ｐだけ弱い刺激（ｐｉ−△ｐｉ）を前記利用者１０２に与え、（９）また、刺激△Ｓｉの符号を判定し、正であれば前記処理（３）を行い、負であれば前記処理（２）に戻る処理を行うことを特徴とする。
請求項４記載の装置によれば、α波が増大するような刺激の強度が設定されるようにしたことにより、利用者が常にリラックスできる。リラックス時にα波が脳波中に多く分布することは公知である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態のリラクセーション装置について図１に基づいて説明する。まず刺激発生装置１０５は、低周波、磁気、振動、温熱、指圧、音などの刺激から、どれを選ぶか、強度はどれくらいにするか、といった情報を基に刺激１０４を発生することができる。
図１に示す手動刺激選択装置３０１において初期設定として予め選択しておいた刺激１０４を刺激発生装置１０５から一つずつ順に利用者１０２に与える。また、主に前頭葉１０１から発生する脳波信号１０３を脳波検出装置１０８に取りこむ。脳波検出装置１０８では、脳波信号１０３が増幅される。増幅された脳波信号１０３は自動刺激選択装置１０６に取り込まれ、α波分布量Ｓが求められる。
α波分布量Ｓは、たとえば脳波信号１０３のスペクトル推定（ＦＦＴやＡＲ法など）を行い、９〜１２Ｈｚの波のパワースペクトル値を色別に表示する、いわゆるトポグラフィックマッピングなどで表される。リラックス度が増すと前頭葉のα波分布量Ｓが広がることは公知である。
なお、本発明はα波の利用に限るものではなく、必要に応じてθ波、β波などのいずれか、または２つ以上組み合わせて用いても良い。また、着目する脳の部位は前頭葉に限らず任意の部位を含む。
α波分布量Ｓが自動刺激選択装置１０６において計算され、後述する処理により与えるべき刺激の種類が特定されると、手動刺激条件３０２において設定された刺激強度に基づいて刺激刺激駆動信号１０７が刺激発生装置１０５に対して出力される。
この実施の形態のリラクセーション装置によれば、検出した脳波がリラックスの度合いと対応しているため、脳波の状態に応じて刺激選択装置を駆動することができる。
【００１０】
この発明の第２の実施の形態のリラクセーション装置の制御方法について図２に基づいて説明する。
（１）まず、図２に示す処理２０１において、前記手動刺激条件調節装置３０２において前記各刺激の条件であるｔＩ（各刺激を与える時間）とｐｉ（各刺激の強さ：低周波なら振幅、磁気であれば磁束密度など）を設定する。
（２）次に、処理２０２において、前記利用者１０２がどの刺激を必要としているか不明であるため、用意した刺激ｓｉを前記刺激発生装置１０５により、一通り与えるように刺激駆動信号１０７を発生させる。刺激の与え方としては、例えば手動刺激条件調節装置３０２において設定した順番に一つずつ与える方法が考えられる。
また、規定した順番によってのみ刺激１０４を与えると、前の刺激の影響を受けてα波分布量Ｓｉが変化している可能性がある。たとえば音の次にいつも磁気の刺激が与えられると、その順番に慣れてしまう可能性がある。
そこで、刺激１０４の与え方にランダムさを与えてもよい。
順列にランダムさを与えるには、たとえば乱数発生のための組み込み関数などを用いることが例に挙げられる。前記刺激１０４を与えられた利用者１０２が前頭葉１０１から出す脳波信号１０３を前記脳波検出装置１０８により検出し、
（３）前記自動刺激選択装置１０６において、前記各刺激に対応したα波分布量Ｓｉ（％）を抽出し、前記α波分布量Ｓの時間変化率（今回の制御周期におけるＳｉから前回の制御周期におけるＳｉを引いたもの）△Ｓｉを求める。各刺激の中から、△Ｓｉが最大となるものを選び出して、この刺激を与えつづける（２０３）。
次に、手動刺激条件調節装置において予め設定した終了時刻になったかどうかを判定し（２０４）、終了時刻であれば終了し（２０６）、そうでなければα波時間変化率△Ｓｉを判定する。（２０５）△Ｓが非負であるとき、前記と同じ刺激を与えつづける（処理２０３に戻る。）。
（４）処理２０５において、α波時間変化率△Ｓが負であるとき、同じ刺激を与えられることに対して利用者が慣れたと判断して、刺激の種類を変更する（処理２０２へ戻る）。
以上の処理を、手動刺激条件調節装置３０２において予め設定された使用時間ｔｅが経過するまで繰り返す（２０４）。
この実施の形態によれば、α波分布の時間変化率△Ｓｉが最大となる刺激を選び出されるようにしたことにより、利用者が常にリラックスできる。リラックス時にα波が脳波中に多く分布することは公知である。
【００１１】
この発明の第３の実施の形態のリラクセーション装置について図３に基づいて説明する。
図３に示す自動刺激条件調節装置１０９では、前記自動刺激選択装置１０６において求められたα波分布量の変化△Ｓｉに基づいて以下に示す処理により前記刺激の強度ｐｉを自動的に調節する自動刺激条件調節装置１０９を有する。
この実施の形態によれば、前記刺激の条件をα波に応じて調節する装置としたことにより、必要に応じた刺激（種類だけでなく強さも）を発生するリラクセーション装置を提供することができる。
【００１２】
この発明の第４の実施の形態のリラクセーション装置の制御方法について図４に基づいて説明する。
図４に示すように、（１）（処理４０１）前記手動刺激条件調節装置３０２において前記各刺激の条件である時間ｔｉと強さｐｉと前記ｐｉの増加減分△ｐｉを設定する。
（２）（処理４０２）前記刺激発生装置１０５により、前記各刺激の条件に基づいて前記各刺激を一通り与え、前記刺激を与えられた利用者１０２が前頭葉１０１から出す脳波信号１０３を前記脳波検出装置１０８により検出し、前記自動刺激選択装置１０６において、前記各刺激に対応したα波分布量Ｓｉ（％）を抽出し、
（３）（処理４０３）前記全刺激を与え終えた後、前記Ｓｉの時間変化率△Ｓｉが最大値となる前記刺激を前記刺激選択装置１０６において選択し、前記刺激発生装置１０５により前記刺激を与え、
（４）（処理４０４）運転開始時からの経過時間が前記手動刺激条件調節装置３０２において予め定めた設定時間ｔｅになったかを判定し、前記ｔｅになっていれば全処理を終了し（処理４１０）、
（５）（処理４０５）前記設定時間ｔｅになっていなければ、前記△Ｓｉの符号を判定し、△Ｓｉが正であれば前記（３）（処理４０３）に戻り、△Ｓｉが負になったら、前記△Ｓｉが負になったら、
（６）（処理４０６）前記刺激ｐｉよりも前記△ｐだけ強い刺激（ｐｉ＋△ｐｉ）を前記利用者１０２に与え、
（７）（処理４０７）再度前記△Ｓｉの符号を判定し、正であれば前記（３）（処理４０３）を行い、
（８）（処理４０８）負であれば前記△ｐだけ弱い刺激（ｐｉ−△ｐｉ）を前記利用者１０２に与え、
（９）　また、（処理４０９）△Ｓｉの符号を判定し、正であれば前記（３）（処理４０３）を行い、負であれば前記（２）（処理４０２）に戻る処理を行う。
この実施の形態によれば、α波が増大するような強さの刺激となるようにしたことにより、利用者が常にリラックスできる。リラックス時にα波が脳波中に多く分布することは公知である。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１記載の装置によれば、利用者の脳波を検出する脳波検出装置と、検出した脳波信号を評価し、評価された脳波信号に基づいて刺激を自動的に選択する自動刺激選択装置を設けたので、検出した脳波がリラックスの度合いと対応しているため、脳波の状態に応じて刺激選択装置を駆動することができる。
請求項２記載の制御方法によれば、α波分布量Ｓｉの時間変化率が最大値となる刺激を自動刺激選択装置において選択し、刺激発生装置により刺激を与えるようにするので、α波が増大するような刺激を選び出されるようにしたことにより、利用者が常にリラックスできる。
請求項３記載の装置によれば、前記刺激の条件をα波に応じて調節する装置としたことにより、必要に応じた刺激（種類だけでなく強さも）を発生するリラクセーション装置を提供することができる。
請求項４記載の制御方法によれば、α波が増大するような強さの刺激となるようにしたことにより、利用者が常にリラックスできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るリラクセーション装置のハードウェア構成図である。
【図２】図１のリラクセーション装置の制御方法のフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るリラクセーション装置のハードウェア構成図である。
【図４】図３のリラクセーション装置の制御方法のフローチャートである。
【図５】従来発明の一例である。
【図６】従来発明の別の例である。
【符号の説明】
１０１　　ヒトの脳における前頭葉
１０２　　利用者
１０３　　脳波信号
１０４　　刺激
１０５　　刺激発生装置
１０６　　自動刺激選択装置
１０７　　刺激駆動信号
１０８　　脳波検出装置
２０１　開始処理
２０２　刺激ｓｉ〜ｎを与える処理
２０３（△Ｓｉ）ｍａｘであるｓｉを与える処理
２０４　終了時間判定処理
２０５　△Ｓｉ判定処理
２０６　終了処理
３０１　手動刺激選択装置
３０２　手動刺激条件調節装置
４０１　開始処理
４０２　刺激ｓｉ〜ｎを与える処理
４０３（△Ｓｉ）ｍａｘであるｓｉを与える処理
４０４　終了時間判定処理
４０５　△Ｓｉ判定処理
４０６　強度（ｐｉ＋△ｐｉ）の刺激を与える処理
４０７　△Ｓｉ判定処理
４０８　強度（ｐｉ−△ｐｉ）の刺激を与える処理
４０９　△Ｓｉ判定処理
４１０　終了処理
【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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