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1. (WO2017090487) ASSISTANCE DEVICE AND USER TERMINAL
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明 細 書

発明の名称 支援装置およびユーザー端末

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004  

課題を解決するための手段

0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019  

図面の簡単な説明

0020  

発明を実施するための形態

0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071  

符号の説明

0072  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7  

補正された請求の範囲(条約第19条)

1  *   2   3   4  *   5  *   6   7  *  

条約第19条(1)に基づく説明書

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9  

明 細 書

発明の名称 : 支援装置およびユーザー端末

技術分野

[0001]
 本発明は、支援装置およびユーザー端末に関する。

背景技術

[0002]
 利用者の頭部に装着し、脳に刺激を与えることで脳を活性化させて健康維持を図る装置(頭部装着ベルト)が開示されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、頭部装着ベルトに磁石片とアルミニウム片とが取り付けられており、磁石の作用により脳内の血行を促進することができ、アルミニウムの作用により脳に刺激を与えることができるので、利用者の脳の活性化が図られるとされている。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特開2005-278733号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 ところで、利用者それぞれの脳の活動状態に適した刺激を与えることで、健康の維持だけでなく、例えば、何かをやり抜く意志を強くさせる等、利用者の精神的な面の向上を図ることも期待できる。しかしながら、特許文献1に記載の頭部装着ベルトでは、利用者の脳の活動状態を検出するための構成は有しておらず、利用者それぞれに対して一様の刺激を与えるだけの構成となっている。そこで、本願発明の課題は、利用者それぞれの脳の活動状態に適した刺激を与えることができる支援装置を提供することである。

課題を解決するための手段

[0005]
 本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[0006]
 [適用例1]本適用例の支援装置は、利用者の脳活動データを取得するデータ取得部と、前記利用者の頭部に対し、前記脳活動データに対応した電磁気刺激を与える刺激付与部と、前記脳活動データの変化を記憶するデータ変化記憶部と、を有し、前記脳活動データを取得しているときに、前記脳活動データのうちの所定のパラメーターが変化する電磁気刺激を付与するように構成されていることを特徴とする。
[0007]
 本適用例の支援装置の構成によれば、データ取得部で利用者の脳活動データを取得しているときに、刺激付与部で脳活動データのうちの所定のパラメーターが変化するような電磁気刺激を付与するので、所定のパラメーターの変化に基づいて、利用者の脳の活動状態に適した刺激を与えることができる。そして、データ取得部で利用者の脳活動データを取得して、データ変化記憶部に利用者の脳活動データの変化を記憶するので、利用者それぞれの所定のパラメーターを含む脳の活動の変化を記憶しておき活用することができる。
[0008]
 [適用例2]上記適用例の支援装置であって、前記脳活動データの取得には、EEG、MEG、fMRI、fNIRS、SPECT、およびECoGを含む群から選択される技術を用いることが好ましい。
[0009]
 この構成によれば、EEG、MEG、fMRI、fNIRS、SPECT、およびECoGを含む脳画像化技術のいずれかを用いることで、利用者の脳活動データを取得できる。
[0010]
 [適用例3]上記適用例の支援装置であって、前記所定のパラメーターはアルファ波の強度であり、前記アルファ波の強度が増加する傾向の前記電磁気刺激を前記利用者に与えることが好ましい。
[0011]
 アルファ波の強度が高いときは、集中力が高まっている状態にあるとする学説がある。したがって、所定のパラメーターとしてアルファ波の強度が増加するような電磁気刺激を利用者に与えることにより、利用者の集中力を高める等の精神的な面における支援を図ることができる。
[0012]
 [適用例4]上記適用例の支援装置であって、通信機能を有し、外部サーバーに記憶され蓄積されたデータに基づいて、前記所定のパラメーターの変化の傾向を促進するように前記電磁気刺激の条件を変更することが好ましい。
[0013]
 この構成によれば、通信機能により、取得した利用者の脳活動データを外部サーバーに記憶し蓄積するので、蓄積された様々な利用者の脳活動データを解析して活用することが可能となる。そして、その解析結果に基づいて、所定のパラメーターの変化の傾向を促進するように電磁気刺激の条件を変更することができるので、利用者の脳の活動状態により適した刺激を与えることが可能となる。
[0014]
 [適用例5]上記適用例の支援装置に用いられるユーザー端末であって、前記利用者の頭部に接触する生体接触部を有し、前記生体接触部が前記頭部に接触した状態で、前記利用者が装着可能であることが好ましい。
[0015]
 この構成によれば、支援装置に用いられるユーザー端末は、生体接触部が利用者の頭部に接触した状態で装着可能(ウェアラブル)であるので、利用者がユーザー端末を装着して仕事や勉強をしている状態で、脳活動データを取得しながら電磁気刺激を付与することができる。
[0016]
 [適用例6]上記適用例のユーザー端末であって、電力を発電する発電部を有し、前記発電部からの電力により動作可能に構成されていることが好ましい。
[0017]
 この構成によれば、ユーザー端末が発電部を有し、その発電部からの電力により動作するので、電池切れの心配がなく、外部からの電源供給も不要にできる。
[0018]
 [適用例7]本適用例の支援装置は、利用者の脳活動データを取得するデータ取得部と、前記脳活動データを帰還して、前記利用者の頭部に電磁気刺激を与える刺激付与部と、前記脳活動データの変化を記憶するデータ変化記憶部と、を有し、前記利用者の自己暗示を促進する電磁気刺激を付与するように構成されていることを特徴とする。
[0019]
 本適用例の支援装置の構成によれば、データ取得部で取得した利用者の脳活動データを帰還して、刺激付与部で利用者の頭部に電磁気刺激を与え、データ変化記憶部に脳活動データの変化を記憶する。そのため、電磁気刺激を付与すれば脳内にα波が発生するであろう、という期待感や安心感が自己暗示となる場合には、実際にα波等の所定のパラメーターの変化が確認できない場合であっても、利用者の精神面において何らかの変化をもたらすことが期待できる。

図面の簡単な説明

[0020]
[図1] 本実施形態に係る支援装置およびユーザー端末の概略構成を示すブロック図。
[図2] 国際10-20法に基づく電極配置位置を示す図。
[図3] 実施例1に係るユーザー端末を示す概略図。
[図4] 実施例2に係るユーザー端末を示す概略図。
[図5] 実施例3に係るユーザー端末を示す概略図。
[図6] 実施例4に係るユーザー端末を示す概略図。
[図7] 実施例5に係るユーザー端末を示す概略図。
[図8] 実施例6に係るユーザー端末を示す概略図。
[図9] 実施例7に係るユーザー端末を示す概略図。

発明を実施するための形態

[0021]
 本発明の実施形態は、利用者の精神的な面の向上を支援する支援装置およびユーザー端末を提供することを目的とする。精神的な面の向上とは、例えば、物事を実行に移す意志力、物事に集中して取り組む意志力、物事を継続してやり抜く意志力、等を高めることを指す。意志力を高めることで、勉強や仕事に集中して取り組み、良い成果を上げる、生産性を向上させる、等の効果が期待できる。意志力には個人差があり、意志力の強い人もいれば意志力の弱い人もいる。また、意志力は使うことで消耗する。
[0022]
 意志力を高める方法として、例えば、脳の活性化トレーニングや、複数のことを並行して実行するマルチタスク等、人間が能動的に活動することが有効であるとされている。また、脳波がアルファ波(α波)の状態になると、精神的にリラックスした状態となり、集中力や思考力が高められ、高い能力を発揮できるという学説がある。特別にトレーニング等を行わなくても、普段通り勉強や仕事をしているときに脳波をα波の状態にすることができれば、様々な場面で意志力を高めることができると考えられる。
[0023]
 そこで、発明者らは、利用者の頭部に装着することにより、利用者の脳波の状態を検出し脳の活動状態に応じた刺激を付与して、利用者それぞれの個人差や、そのときの精神面の状態に応じて意志力が高められるような支援装置およびユーザー端末を提案する。以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
[0024]
 <支援装置の構成>
 本実施形態に係る支援装置およびユーザー端末の構成について、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る支援装置およびユーザー端末の概略構成を示すブロック図である。
[0025]
 図1に示すように、本実施形態に係る支援装置1は、本体10とユーザー端末20とを備えている。本体10は、脳波検出処理部11と、電磁気刺激信号生成部12と、通信部13と、本体10の各部を制御する制御部14と、データ変化記憶部としての脳波記憶部(データベース)15と、表示部16とを有している。
[0026]
 ユーザー端末20は、検出端子部22と刺激端子部23とを含む生体接触部21と、通信部24と、ユーザー端末20の各部を制御する制御部25と、ユーザー端末20の各部に電力を供給する電源部26とを有している。ユーザー端末20は、利用者の頭部Hに装着した状態で利用可能(ウェアラブル)な形態となっている(図3参照)。利用者がユーザー端末20を頭部Hに装着すると、生体接触部21(検出端子部22および刺激端子部23)が利用者の頭部Hに接触する。なお、ユーザー端末20としては様々な形態が考えられるが、その実施例については後述する。
[0027]
 脳波検出処理部11と検出端子部22とで、利用者の脳活動データを取得するデータ取得部17が構成される。データ取得部17(脳波検出処理部11)は、EEG(Electroencephalography:脳波計)、MEG(Magnetoencephalography:脳磁計)、fMRI(functional Magnetic Resonance Imaging:機能的磁気共鳴画像装置)、fNIRS(functional Near-Infrared Spectroscopy:機能的近赤外線分光装置)、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography:単光子放射線コンピューター断層撮影)、およびECoG(Electrocorticogram:脳皮質電図)を含む技術のいずれかに適応する装置で構成される。
[0028]
 本実施形態に係る支援装置1は、脳活動データとして脳波を検出するものとする。人間の精神面の状態と脳波との関係は広く研究されており、脳活動データとして脳波を用いることで、それらの研究から得られるデータを活用することが可能となる。したがって、本実施形態に係る支援装置1では、上述の技術の中でも、脳波を検出するEEGに適応する装置でデータ取得部17(脳波検出処理部11)が構成されることが好ましい。
[0029]
 検出端子部22は、利用者の脳波を検出するための電極で構成される。検出端子部22で検出された利用者の脳波は、通信部24と通信部13との間の通信により、脳波検出処理部11に送られ処理される。脳波検出処理部11は、脳波における所定のパラメーターとして、例えば、α波等の強度を取得する。制御部14は、脳波検出処理部11が取得した脳波の強度データを、脳波記憶部15に記憶させる。脳波記憶部15には、脳波の強度の変化が記憶される。
[0030]
 電磁気刺激信号生成部12と刺激端子部23とで、利用者の頭部Hに電磁気刺激を与える刺激付与部18が構成される。電磁気刺激としては、利用者の脳波の変化に応じて変化させることが可能なものであり、例えば、磁気や微弱電気信号等があげられる。電磁気刺激が磁気である場合は、刺激端子部23は磁気の強さを変化させることができる電磁石で構成され、電磁気刺激信号生成部12は刺激端子部23で発生させる磁気の強さに応じた電気信号を生成する。電磁気刺激が微弱電気信号である場合は、刺激端子部23は微弱電流を通電可能な正電極と負電極とで構成され、電磁気刺激信号生成部12は刺激端子部23の正電極と負電極との間に印加する微弱電気信号を生成する。
[0031]
 本実施形態では、データ取得部17で利用者の脳波を取得しているときに、取得した脳波データを帰還して、刺激付与部18で脳波(α波)が変化するような電磁気刺激を利用者の頭部Hに付与するように構成されている。すなわち、データ取得部17で利用者の脳波を取得しながら、刺激付与部18で利用者の脳波の状態に応じた電磁気刺激を利用者の頭部Hに付与する構成となっている。
[0032]
 制御部14は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えている。制御部14は、例えば、ROMに記憶された制御プログラムをRAMに展開し、そのRAMに展開された制御プログラムをCPUが実行することで制御部14の各部として動作する。あるいは、制御部14は、CPUを備える代わりに、CPUと制御プログラムで実行される機能と同じ機能を実現するASIC(Application Specific IC)などのハードウェアで構成されてもよいし、CPUとASICとの双方で構成されてもよい。
[0033]
 制御部25も、制御部14と同様に、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えている。制御部25は、利用者の頭部Hに装着するユーザー端末20に取り付けられるため、制御部14と比べて、小型かつ軽量な形態であることが好ましい。したがって、制御部25は、制御部14よりも簡易な構成であってもよい。
[0034]
 脳波記憶部15は、利用者がユーザー端末20を装着しているときに脳波検出処理部11が取得した脳波の強度データを継続的に記憶する。したがって、脳波記憶部15には、利用者の脳波の強度の変化が記憶され、蓄積される。脳波記憶部15は、例えば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などの不揮発性メモリーで構成され、不揮発的に、かつ、書き換え可能に情報を記憶する。
[0035]
 表示部16は、支援装置1の動作状態や、データ取得部17が取得した脳波の周波数や強度等のデータを表示する。表示部16は、利用者の脳波の周波数や強度の変化をグラフィックに表示でき、かつ、脳波がα波の状態ではα波が出ていることやα波の増減状況が明示できることが好ましい。表示部16に脳波の周波数や強度の変化を表示させることで、利用者(または、操作者)が脳波の状態(例えば、α波が出ているかやα波の増減等)を知ることができる。
[0036]
 表示部16は、液晶装置(LCD:Liquid Crystal Display)や有機EL装置(Electroluminescence Display)などの表示装置によって構成される。表示部16と重なるようにタッチパネルを備え、タッチパネルによって支援装置1の操作を行う構成としてもよい。
[0037]
 通信部13と通信部24とは、無線または有線により、互いに通信を行う。これにより、本体10とユーザー端末20との間で、利用者の脳波の取得や利用者の頭部Hへの電磁気刺激の付与等を行うことができる。通信部13と通信部24との通信を有線で行う場合は、本体10と接続するための通信用のケーブルが必要となる。通信部13と通信部24との通信を無線で行う場合は、利用者が通信用のケーブルの制約なしに行動することができる。
[0038]
 電源部26は、ユーザー端末20の各部を動作させるための電力を供給する。電源部26は、電池や充電池等で構成される。なお、電源部26を省略し、本体10または外部電源からユーザー端末20に電源を供給することとしてもよい。ユーザー端末20に本体10または外部電源から電源を供給する場合は、本体10または外部電源と接続するための電源ケーブル等が必要となる。なお、通信部13と通信部24との通信を有線で行い、本体10から電源ケーブルを介して電源を供給する場合は、電源ケーブルと通信用のケーブルとを一緒に束ねることができる。
[0039]
 なお、本体10は、特定のハードウェア構成に限定するものではなく、ハードウェアとソフトウェアとにより任意に実現可能である。本体10は、例えば、パーソナルコンピューターや携帯型情報端末機器であってもよいし、クラウドシステムのクラウドサーバー等の外部装置であってもよい。また、脳波記憶部15が、本体10とは別に、クラウドシステムのクラウドサーバー等の外部装置に備えられていてもよい。このような構成によれば、研究所や大学等の外部サーバーに蓄積された各種のデータを、インターネット等を経由して活用することが可能となる。
[0040]
 <支援装置による脳波の検出と刺激の付与>
 上述したように、本実施形態に係る支援装置1は、脳活動データとして脳波を検出する。脳内で情報処理を担う神経細胞は電気信号によって情報を伝えるため、神経細胞が活動すると脳内に電流が発生する。この脳内で発生する電流を電圧として測定したものが脳波である。脳波には、8Hz~13Hz程度のアルファ波(α波)、14Hz~30Hz程度のベータ波(β波)、4Hz~7Hz程度のシータ波(θ波)、0.5Hz~3Hz程度のデルタ波(δ波)、がある。
[0041]
 脳波が8Hz~13Hz程度のα波の状態のとき、人間は精神的にリラックスした状態となり集中力や思考力が高まるといわれており、特に、脳波が9Hz~11Hz程度のα波(ミッドアルファ波)の状態のときは、非常に集中力が高くなり高い能力を発揮できるといわれている。したがって、利用者の意志力を高めるためには、脳波がα波の状態となるようにし、その状態が維持できるようにすればよいと考えられる。
[0042]
 そこで、本実施形態に係る支援装置1では、脳活動データの所定のパラメーターをα波の強度(換言すれば、脳波の周波数および強度)とし、利用者の脳の活動状態(α波の状態)に適した刺激を付与する。より具体的には、データ取得部17で利用者の脳波の周波数および強度を取得して、脳波がα波の状態でない場合には、利用者に対してα波が発生するような電磁気刺激を付与する。利用者の脳波がα波の状態になったら、利用者に対して、さらにα波の強度が増加するような電磁気刺激を付与するようにしてもよい。
[0043]
 このような支援装置1を使用することにより、利用者は、物事を実行に移す意志力、物事に集中して取り組む意志力、物事を継続してやり抜く意志力、を高めることができ、その結果、勉強や仕事に集中して取り組み、良い成果を上げたり、生産性を向上させたりすることが可能となる。また、例えば、就職試験や結婚の申し込み等、人生において大きな決断が必要となる場合の決断力や判断力を高めることもできる。
[0044]
 ここで、α波は、一般に脳の後頭葉から計測されるとされ、後頭葉以外の部分からも計測されるといわれているが、同じ利用者でも置かれている状況(環境)によってα波が計測される部分が異なる場合や、個人差もあると考えられる。また、脳波の変化の仕方や強度についても個人差があると考えられる。したがって、対象とする利用者に対して、予め、脳のどの部分でα波が計測され易いかや、脳波(α波)がどのように変化するかを観察し、そのデータを記憶しておくことが望ましい。
[0045]
 一方、脳のどの部分にどのような条件の電磁気刺激を与えるとα波が発生し易いかも、個人差があると考えられる。したがって、対象とする利用者に対して、予め、脳のどの部分に、どのような条件(例えば、周波数および出力レベル)の電磁気刺激を与えるとα波が発生し易いかや、どのような条件の電磁気刺激を与えるとα波が増加するかを観察し、そのデータを記憶しておくことが望ましい。
[0046]
 図2は、国際10-20法に基づく電極配置位置を示す図である。図2には、上方から見た人間の頭部Hが、前頭側(鼻側)を上にして示されている。国際10-20法では、鼻根部と後頭結節とを結ぶ線(1点鎖線で示す)と左右の耳を結ぶ線(1点鎖線で示す)との交点を頭部Hの中心として、頭部Hを10%または20%の等間隔で区切り、例えば計21個所の位置に電極が配置される。
[0047]
 上述の観察を行う際は、例えば、図2に示す国際10-20法の電極配置位置に基づいて、利用者の頭部Hの各位置に検出端子部22が配置されたユーザー端末20を用意する。このようなユーザー端末20を利用者の頭部Hに装着し、検出端子部22が配置された各位置に順に刺激端子部23を配置して、電磁気刺激信号生成部12で電磁気刺激を付与したときの脳波の状況を、各位置に配置された検出端子部22を介して脳波検出処理部11で取得し、各位置における電磁気刺激とα波の発生状況との関係を観察する。刺激端子部23を検出端子部22と同数用意して各位置に配置し、刺激端子部23を順に切り替えて各位置に電磁気刺激を付与するようにしてもよい。
[0048]
 このような観察を行っておくことで、利用者の脳のどの部分にどのような条件(周波数および出力レベル)の電磁気刺激を与えると、利用者の脳のどの部分にα波が発生し易いかを把握することができる。そして、利用者が日常装着するユーザー端末20における検出端子部22や刺激端子部23の配置を、観察結果に基づいて適宜設定することが可能となる。利用者が日常装着するユーザー端末20では、検出端子部22および刺激端子部23は、利用者の頭部Hにおいてα波の発生および検出を効果的に行える位置にそれぞれを配置すればよく、国際10-20法に基づく電極配置位置のすべてに配置しなくてもよい。
[0049]
 また、このような観察結果を予め利用者に示しておくことは、支援装置1により利用者の脳内でα波を効果的に発生させる(すなわち、利用者の意志力を高める)上で有効であると考えられる。例えば、上述のユーザー端末20を利用者の頭部Hに装着し、α波が発生し易い位置に刺激端子部23を配置し電磁気刺激を付与する。そして、α波が発生している状態を表示部16にグラフィックに表示して、利用者にみてもらう。
[0050]
 利用者は、表示部16に表示されたα波の発生状態を見て、自分の脳のどの部分に電磁気刺激が付与されるとα波が発生し易いかを認識することができる。そして、利用者は、このα波が発生し易い位置に刺激端子部23が配置されたユーザー端末20を装着することで、電磁気刺激を付与すれば脳内にα波が発生するという期待感や安心感が得られる。このような期待感や安心感が自己暗示となり、支援装置1を日常使用する際に利用者の精神面においてプラスに働くことが期待できる。
[0051]
 利用者がユーザー端末20を装着して支援装置1を日常使用する際は、所定の間隔でデータ取得部17が利用者の脳波を取得し、α波が発生していない場合やα波のレベルが低下した場合に、α波が発生し易いような電磁気刺激やα波が増加傾向となる電磁気刺激を刺激付与部18が自動的に付与するようにプログラムしておくことが好ましい。このように設定すれば、支援装置1により、利用者の脳内でα波が発生していないときにはα波の発生が促され、α波が発生したらその状態が維持されるので、ユーザー端末20を装着している間、利用者の集中力を高め、集中力が高い状態を維持することができる。
[0052]
 そして、ユーザー端末20を装着すれば、支援装置1によりα波の発生を促し、α波が発生したらその状態を維持するようにサポートされるという期待感や安心感が利用者の精神面にプラスに働くため、利用者がより積極的に行動するようになり、その結果、より良い成果を上げたり、より生産性を向上させたりすることが期待できる。
[0053]
 なお、様々な利用者の観察結果や日常使用状態において取得したデータ等を、クラウドシステムのクラウドサーバー等の外部装置に備えられた脳波記憶部15に蓄積すれば、統計的な解析を行ってその解析結果を活用することが可能となる。また、蓄積したデータに基づいて、α波の変化の傾向を促進するように刺激付与部18で付与する電磁気刺激の条件(周波数や出力レベル等)を設定することや、ユーザー端末20における検出端子部22および刺激端子部23の配置を効果的に設定すること等も可能となる。
[0054]
 <ユーザー端末の実施例>
 利用者の頭部Hに装着するユーザー端末としては、形状等の違いによって様々な形態が考えられる。以下に、その実施例をあげて説明する。以下の実施例において、各部の基本構成は図1に示すユーザー端末20と同じであるが、基部(基材)の形態が異なり、それに伴って各部の配置位置や配置数が異なっている。
[0055]
 (実施例1)
 図3は、実施例1に係るユーザー端末を示す概略図である。図3に示すように、実施例1に係るユーザー端末20は、ヘッドキャップ型である。ユーザー端末20は、利用者の頭部Hに装着可能(ウェアラブル)な略半球状の形状となっている。図3では、生体接触部21の検出端子部22が脳の前頭葉、側頭葉、頭頂葉、後頭葉のそれぞれに対応する位置に配置され、生体接触部21の刺激端子部23がこめかみ部と耳部とに配置され、通信部24、制御部25、および電源部26が後頭部に配置された例を示しているが、各部の配置はこれに限定されるものではない。
[0056]
 図3に示すヘッドキャップ型のユーザー端末20では、利用者の頭部H全体を覆うので、安定した状態で装着できる。そして、利用者の頭部Hにおいて、検出端子部22および刺激端子部23を、それぞれ最適な位置に配置することができ、国際10-20法に基づく電極配置位置の各位置に配置することも可能である。
[0057]
 (実施例2)
 図4は、実施例2に係るユーザー端末を示す概略図である。図4に示すように、実施例2に係るユーザー端末30は、ヘアアクセサリー型である。ユーザー端末30は、例えば、プラスチック等を基材として、弾力を有する略C字型に形成されており、利用者の側頭部(耳の後ろ側)から頭頂部にかけてかぶせるようにして装着する。検出端子部22および刺激端子部23や、通信部24、制御部25、および電源部26は、略C字型の形状に沿って利用者の頭部Hに接する側に配置される。
[0058]
 図4に示すヘアアクセサリー型のユーザー端末30は、アクセサリーのように見えるため、室内はもちろん、屋外で装着しても外見上違和感を与えることはない。しかしながら、利用者の頭部H全体を覆う形状ではないため、検出端子部22および刺激端子部23を配置する場所は限定される。
[0059]
 (実施例3)
 図5は、実施例3に係るユーザー端末を示す概略図である。図5に示すように、実施例3に係るユーザー端末31は、かつら(ウィッグ)型である。検出端子部22および刺激端子部23や、通信部24、制御部25、および電源部26は、ユーザー端末31の内側(利用者の頭部Hに接する側)に配置される。
[0060]
 ユーザー端末31は、実施例1に係るヘッドキャップ型のユーザー端末20の外側に毛髪を配置したものであるともいえる。ユーザー端末31では、実施例1と同様に、利用者の頭部H全体を覆うので、検出端子部22および刺激端子部23を、それぞれ最適な位置に配置することができる。また、ユーザー端末31は、かつら(ウィッグ)型であるので、室内、屋外を問わず装着することができる。
[0061]
 (実施例4)
 図6は、実施例4に係るユーザー端末を示す概略図である。図6に示すように、実施例4に係るユーザー端末32は、帽子(キャップ)型である。ユーザー端末32においても、利用者の頭部H全体を覆うので、検出端子部22および刺激端子部23を、それぞれ最適な位置に配置することができる。そして、通信部24、制御部25、および電源部26を帽子のつば部に配置することができる。ユーザー端末32は、帽子型であるので、屋外で装着する場合や、作業を行う場合等に好適である。なお、図6に示すユーザー端末32は、前方側につばがあるキャップ型であるが、帽子の周囲につばがあるハット型であってもよい。
[0062]
 (実施例5)
 図7は、実施例5に係るユーザー端末を示す概略図である。図7に示すように、実施例5に係るユーザー端末33は、ヘアバンド(ヘッドバンド)型である。ユーザー端末33は、室内、屋外を問わず装着することができる。ユーザー端末33は、実施例2に係るユーザー端末30と比べて、利用者の頭部Hのうち覆う領域を大きくできるので、検出端子部22および刺激端子部23を配置する場所の制限を緩和できる。また、装着する際に、利用者の頭部Hに対する検出端子部22および刺激端子部23の位置を微調整することが可能である。
[0063]
 (実施例6)
 図8は、実施例6に係るユーザー端末を示す概略図である。図8に示すように、実施例6に係るユーザー端末34は、眼鏡型である。図8では、眼鏡フレームの蝶番(ヒンジ)部付近に通信部24、制御部25、および電源部26が配置され、テンプル部に検出端子部22および刺激端子部23が配置されている。ユーザー端末34は、眼鏡型であるので、室内、屋外を問わず装着することができるが、検出端子部22および刺激端子部23を配置する場所は限定される。
[0064]
 (実施例7)
 図9は、実施例7に係るユーザー端末を示す概略図である。図9に示すように、実施例7に係るユーザー端末35は、ヘッドフォン型である。図9では、ヘッドフォンの耳に当たる部分であるイヤーパッド部を含む本体部に刺激端子部23が配置され、頭頂部で本体を支えるヘッドセット部に検出端子部22、通信部24、および制御部25が配置されている。ヘッドフォンの本体部には、音楽信号を供給するためのケーブル27が設けられている。音楽信号は、外部の音楽信号発生装置から本体10を介して供給してもよいし、本体10が音楽信号発生装置を含む構成としてもよい。
[0065]
 ユーザー端末35は、ヘッドフォン型であるため、外部の雑音を遮断できるので、利用者の集中度をより高めることが可能である。また、ユーザー端末35では、刺激端子部23からの電磁気刺激に加えて、ヘッドフォンからα波を誘導する音楽等の刺激を利用者に付与できるので、α波の発生をより促進することが可能となる。そして、ヘッドフォン型のユーザー端末35では、音楽信号を供給するためのケーブル27を介して本体10側から電力を供給することができるので、電源部26を不要にできる。
[0066]
 上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。
[0067]
 (変形例1)
 上記実施形態では、ユーザー端末20(30,31,32,33,34,35)の電源部26が電池や充電池で構成されていることとしたが、本発明はこのような形態に限定されない。電源部26が、ユーザー端末20の各部を動作させるための電力を発電する発電部で構成されていてもよい。発電部としては、例えば、太陽電池や、ぜんまい等の機械的な動力を電気エネルギーに変換する機構(スプリングドライブ)等があげられる。電源部(発電部)26がユーザー端末20の各部を動作させるための電力を発電して供給すれば、電池切れの心配がなく、外部からの電源供給も不要にできる。
[0068]
 (変形例2)
 上記実施形態では、脳波のうち8Hz~13Hz程度のα波に着目し、データ取得部17でα波の強度を取得し、刺激付与部18でα波の強度が増加するような電磁気刺激を付与する構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。脳波としてα波以外の周波数の脳波に着目し、α波以外の脳波の強度が増加するような電磁気刺激を付与する構成としてもよい。
[0069]
 例えば、脳波が4Hz~7Hz程度のθ波の状態にあると記憶力が高まるという説や、θ波の状態が依存症の克服といった受け身的な行動強制プログラムを実行するのに適しているという説がある。したがって、記憶力を高めたい場合や、ダイエット、禁酒、禁煙、薬物依存の克服等を目的とする場合は、データ取得部17でθ波の強度を取得し、刺激付与部18でθ波の強度が増加するような電磁気刺激を付与する構成としてもよい。
[0070]
 (変形例3)
 上記実施形態では、データ取得部17で脳波等の脳活動データを取得するものとしたが、本発明はこのような形態に限定されない。脳活動データだけでなく、例えば、脳の血流量や、心電図、眼球移動、心拍数、脈拍数、発汗、血圧、体温等の生体情報を併せて取得し、その結果を利用する構成としてもよい。例えば、ストレスがたまり意志力が低下すると、心拍数が高い状態で維持され心拍の間隔も一定に近くなるが、精神的にリラックスした状態では心拍数は自然に変動するといわれている。このように、利用者の脳活動状態(脳波)だけでなく、心拍数のような生体情報を併せて取得すれば、利用者の精神状態をより正確に把握することが可能となる。
[0071]
 以上、本願発明は、電磁気刺激を付与することにより、利用者の脳活動データの所定のパラメーターが変化する前提で記載してきた。しかしながら、必ずしも、その前提は必須ではない。本願発明では、電磁気刺激を付与すれば脳内にα波が発生するであろう、という期待感や安心感が自己暗示となる場合には、データを測定する機器では、実際にα波等の所定のパラメーターの変化が確認できない場合であっても、利用者の精神には、何らかの変化をもたらしており、本願発明の効果は期待できる。

符号の説明

[0072]
 1…支援装置、15…脳波記憶部(データ変化記憶部)、17…データ取得部、18…刺激付与部、20…ユーザー端末、21…生体接触部、26…電源部(発電部)、H…頭部。

請求の範囲

[請求項1]
 利用者の脳活動データを取得するデータ取得部と、
 前記利用者の頭部に対し、前記脳活動データに対応した電磁気刺激を与える刺激付与部と、
 前記脳活動データの変化を記憶するデータ変化記憶部と、を有し、
 前記脳活動データを取得しているときに、前記脳活動データのうちの所定のパラメーターが変化する電磁気刺激を付与するように構成されていることを特徴とする支援装置。
[請求項2]
 請求項1に記載の支援装置であって、
 前記脳活動データの取得には、EEG、MEG、fMRI、fNIRS、SPECT、およびECoGを含む群から選択される技術を用いることを特徴とする支援装置。
[請求項3]
 請求項1または2に記載の支援装置であって、
 前記所定のパラメーターはアルファ波の強度であり、前記アルファ波の強度が増加する傾向の前記電磁気刺激を前記利用者に与えることを特徴とする支援装置。
[請求項4]
 請求項1から3のいずれか一項に記載の支援装置であって、
 通信機能を有し、外部サーバーに記憶され蓄積されたデータに基づいて、前記所定のパラメーターの変化の傾向を促進するように前記電磁気刺激の条件を変更することを特徴とする支援装置。
[請求項5]
 請求項1から4のいずれか一項に記載の支援装置に用いられるユーザー端末であって、 前記利用者の頭部に接触する生体接触部を有し、
 前記生体接触部が前記頭部に接触した状態で、前記利用者が装着可能であることを特徴とするユーザー端末。
[請求項6]
 請求項5に記載のユーザー端末であって、
 電力を発電する発電部を有し、
 前記発電部からの電力により動作可能に構成されていることを特徴とするユーザー端末。
[請求項7]
 利用者の脳活動データを取得するデータ取得部と、
 前記脳活動データを帰還して、前記利用者の頭部に電磁気刺激を与える刺激付与部と、
 前記脳活動データの変化を記憶するデータ変化記憶部と、を有し、
 前記利用者の自己暗示を促進する電磁気刺激を付与するように構成されていることを特徴とする支援装置。

補正された請求の範囲(条約第19条)
[ 2017年4月6日 ( 06.04.2017 )  国際事務局受理 ]

[1]
[補正後] 利用者の脳活動データを取得するデータ取得部と、
 前記利用者の頭部に対し、前記脳活動データに対応した電磁気刺激を与える刺激付与部と、
 前記脳活動データの変化を記憶するデータ変化記憶部と、を有し、
 前記脳活動データを取得しているときに、前記脳活動データのうちの所定のパラメーターが変化する電磁気刺激を付与するように構成され、
 通信機能を有し、外部サーバーに記憶され蓄積されたデータに基づいて、前記所定のパラメーターの変化の傾向を促進するように前記電磁気刺激の条件を変更することを特徴とする支援装置。
[2]
 請求項1に記載の支援装置であって、
 前記脳活動データの取得には、EEG、MEG、fMRI、fNIRS、SPECT、およびECoGを含む群から選択される技術を用いることを特徴とする支援装置。
[3]
 請求項1または2に記載の支援装置であって、
 前記所定のパラメーターはアルファ波の強度であり、前記アルファ波の強度が増加する傾向の前記電磁気刺激を前記利用者に与えることを特徴とする支援装置。
[4]
[削除]
[5]
[補正後] 請求項1から3のいずれか一項に記載の支援装置に用いられるユーザー端末であって、
 前記利用者の頭部に接触する生体接触部を有し、前記生体接触部が前記頭部に接触した状態で、前記利用者が装着可能であることを特徴とするユーザー端末。
[6]
 請求項5に記載のユーザー端末であって、
 電力を発電する発電部を有し、
 前記発電部からの電力により動作可能に構成されていることを特徴とするユーザー端末。
[7]
[補正後] 利用者の脳活動データを取得するデータ取得部と、
 前記脳活動データを帰還して、前記利用者の頭部に電磁気刺激を与える刺激付与部と、
 前記脳活動データの変化を記憶するデータ変化記憶部と、を有し、
 前記利用者の自己暗示を促進する電磁気刺激を付与するように構成され、
 通信機能を有し、外部サーバーに記憶され蓄積されたデータに基づいて、前記自己暗示を促進するように前記電磁気刺激の条件を変更することを特徴とする支援装置。

条約第19条(1)に基づく説明書
 補正後の請求項1は、出願時明細書の請求項4の内容で補正したものです。当該補正によって、「蓄積された様々な利用者の脳活動データを解析して活用することが可能となる」という効果を奏します。
 補正後の請求項5は、出願時明細書の請求項4を削除したことに伴う補正になります。
 補正後の請求項7は、出願時明細書の請求項4の内容で補正したものです。当該補正によって、「蓄積された様々な利用者の脳活動データを解析して活用することが可能となる」という効果を奏します。
 国際調査報告書に挙げられた文献には、補正後の請求項に係る発明は記載されておりません。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]