特許 7435293 脳波制御装置及び脳波制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】脳波制御装置及び脳波制御システム

(51)【国際特許分類】

   A61M 21/02 20060101AFI20240214BHJP

【ＦＩ】

A61M21/02 J

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2020104517

(22)【出願日】2020-06-17

(65)【公開番号】P2021194356

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-04-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100189555

【弁理士】

【氏名又は名称】徳山 英浩

(74)【代理人】

【識別番号】100091524

【弁理士】

【氏名又は名称】和田 充夫

(72)【発明者】

【氏名】長岡 真吾

【審査官】山田 裕介

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３１２４７６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｍ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の光源を用いて第１の光信号を発生させる第１の信号発生回路と、
第２の光源を用いて第２の光信号を発生させる第２の信号発生回路と、
前記第１及び第２の信号発生回路を制御する制御回路とを備える脳波制御装置であって、
前記制御回路は、
臨界融合周波数以上である第１のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して前記第１の光源を断続的に点灯させることにより前記第１の光信号を発生させるように前記第１の信号発生回路を制御し、
前記臨界融合周波数以上である第２のスイッチング周波数であって、前記第１のスイッチング周波数に対して予め決められた目標周波数に等しい差を有する第２のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して前記第２の光源を断続的に点灯させることにより前記第２の光信号を発生させるように前記第２の信号発生回路を制御し、
前記第１及び第２の光信号が照射されるユーザの脳波の周波数を取得し、
前記ユーザの脳波の周波数に基づいて、前記第１及び第２のスイッチング周波数と、前記第１及び第２の光信号の信号強度と、前記第１及び第２の光信号のデューティ比とを含む前記第１及び第２の光信号のパラメータのうちの少なくとも１つを変化させることにより、前記脳波の周波数を前記目標周波数に誘導するように前記第１及び第２の信号発生回路を制御し、
前記脳波制御装置は、前記脳波の周波数が前記目標周波数に達したときの前記第１及び第２の光信号のパラメータを格納する記憶装置をさらに備え、
前記制御回路は、前記脳波の周波数が前記目標周波数に達したときの前記第１及び第２の光信号のパラメータを初期値として前記第１及び第２の信号発生回路に設定する、
脳波制御装置。

【請求項2】

前記制御回路は、前記第１及び第２の光信号が可変なデューティ比をそれぞれ有するように、前記第１及び第２の信号発生回路を制御する、
請求項１記載の脳波制御装置。

【請求項3】

前記制御回路は、前記第１及び第２の光信号が可変な信号強度をそれぞれ有するように、前記第１及び第２の信号発生回路を制御する、
請求項１又は２記載の脳波制御装置。

【請求項4】

前記記憶装置は、前記脳波の周波数を誘導するために効果的であった前記第１及び第２の光信号のパラメータの順序を格納し、
前記制御回路は、前記脳波の周波数を誘導するために効果的であった順序で、前記第１及び第２の光信号のパラメータを変化させる、
請求項１～３のうちの１つに記載の脳波制御装置。

【請求項5】

前記脳波制御装置は、
第１のトランスデューサを用いて第１の音信号を発生させる第３の信号発生回路と、
第２のトランスデューサを用いて第２の音信号を発生させる第４の信号発生回路とをさらに備え、
前記制御回路は、
第３のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音を前記第１のトランスデューサから断続的に発生することにより前記第１の音信号を発生させるように前記第３の信号発生回路を制御し、
前記第３のスイッチング周波数に対して前記目標周波数に等しい差を有する第４のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音を前記第２のトランスデューサから断続的に発生することにより前記第２の音信号を発生させるように前記第４の信号発生回路を制御する、
請求項１～４のうちの１つに記載の脳波制御装置。

【請求項6】

第１の光源を用いて第１の光信号を発生させる第１の信号発生回路と、
第２の光源を用いて第２の光信号を発生させる第２の信号発生回路と、
第１のトランスデューサを用いて第１の音信号を発生させる第３の信号発生回路と、
第２のトランスデューサを用いて第２の音信号を発生させる第４の信号発生回路と、
前記第１～第４の信号発生回路を制御する制御回路とを備える脳波制御装置であって、
前記制御回路は、
臨界融合周波数以上である第１のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して前記第１の光源を断続的に点灯させることにより前記第１の光信号を発生させるように前記第１の信号発生回路を制御し、
前記臨界融合周波数以上である第２のスイッチング周波数であって、前記第１のスイッチング周波数に対して予め決められた目標周波数に等しい差を有する第２のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して前記第２の光源を断続的に点灯させることにより前記第２の光信号を発生させるように前記第２の信号発生回路を制御し、
第３のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音を前記第１のトランスデューサから断続的に発生することにより前記第１の音信号を発生させるように前記第３の信号発生回路を制御し、
前記第３のスイッチング周波数に対して前記目標周波数に等しい差を有する第４のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音を前記第２のトランスデューサから断続的に発生することにより前記第２の音信号を発生させるように前記第４の信号発生回路を制御し、
前記第１及び第２の音信号が供給されるユーザの脳波の周波数を取得し、
前記ユーザの脳波の周波数に基づいて、前記第３及び第４のスイッチング周波数と、前記第１及び第２の音信号の信号強度と、前記第１及び第２の音信号のデューティ比とを含む前記第１及び第２の音信号のパラメータのうちの少なくとも１つを変化させることにより、前記脳波の周波数を前記目標周波数に誘導するように前記第３及び第４の信号発生回路を制御し、
前記脳波制御装置は、前記脳波の周波数が前記目標周波数に達したときの前記第１及び第２の音信号のパラメータを格納する記憶装置をさらに備え、
前記制御回路は、前記脳波の周波数が前記目標周波数に達したときの前記第１及び第２の音信号のパラメータを初期値として前記第３及び第４の信号発生回路に設定する、
脳波制御装置。

【請求項7】

前記記憶装置は、前記脳波の周波数を誘導するために効果的であった前記第１及び第２の音信号のパラメータの順序を格納し、
前記制御回路は、前記脳波の周波数を誘導するために効果的であった順序で、前記第１及び第２の音信号のパラメータを変化させる、
請求項６記載の脳波制御装置。

【請求項8】

前記制御回路は、
前記第１の音信号が前記第１の光信号に同期するように前記第１及び第３の信号発生回路を制御し、
前記第２の音信号が前記第２の光信号に同期するように前記第２及び第４の信号発生回路を制御する、
請求項５～７のうちの１つに記載の脳波制御装置。

【請求項9】

第１の光源を用いて第１の光信号を発生させる第１の信号発生回路と、
第２の光源を用いて第２の光信号を発生させる第２の信号発生回路と、
第１のトランスデューサを用いて第１の音信号を発生させる第３の信号発生回路と、
第２のトランスデューサを用いて第２の音信号を発生させる第４の信号発生回路と、
前記第１～第４の信号発生回路を制御する制御回路とを備える脳波制御装置であって、
前記制御回路は、
臨界融合周波数以上である第１のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して前記第１の光源を断続的に点灯させることにより前記第１の光信号を発生させるように前記第１の信号発生回路を制御し、
前記臨界融合周波数以上である第２のスイッチング周波数であって、前記第１のスイッチング周波数に対して予め決められた目標周波数に等しい差を有する第２のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して前記第２の光源を断続的に点灯させることにより前記第２の光信号を発生させるように前記第２の信号発生回路を制御し、
第３のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音を前記第１のトランスデューサから断続的に発生することにより前記第１の音信号を発生させるように前記第３の信号発生回路を制御し、
前記第３のスイッチング周波数に対して前記目標周波数に等しい差を有する第４のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音を前記第２のトランスデューサから断続的に発生することにより前記第２の音信号を発生させるように前記第４の信号発生回路を制御し、
前記制御回路は、前記第１の音信号が前記第１及び第２の光信号に非同期であるように、かつ、前記第２の音信号が前記第１及び第２の光信号に非同期であるように、前記第１～第４の信号発生回路を制御する、
脳波制御装置。

【請求項10】

前記制御回路は、前記第１及び第２の光信号が可変なデューティ比をそれぞれ有するように、前記第１及び第２の信号発生回路を制御する、
請求項６～９のうちの１つに記載の脳波制御装置。

【請求項11】

前記制御回路は、前記第１及び第２の光信号が可変な信号強度をそれぞれ有するように、前記第１及び第２の信号発生回路を制御する、
請求項６～１０のうちの１つに記載の脳波制御装置。

【請求項12】

前記制御回路は、前記第１及び第２の音信号が可変なデューティ比をそれぞれ有するように、前記第３及び第４の信号発生回路を制御する、
請求項６～１１のうちの１つに記載の脳波制御装置。

【請求項13】

前記制御回路は、前記第１及び第２の音信号が可変な信号強度をそれぞれ有するように、前記第３及び第４の信号発生回路を制御する、
請求項６～１２のうちの１つに記載の脳波制御装置。

【請求項14】

ユーザの右目に前記第１の光信号を照射するように構成された前記第１の光源と、
前記ユーザの左目に前記第２の光信号を照射するように構成された前記第２の光源と、
前記ユーザの右耳に前記第１の音信号を供給するように構成された前記第１のトランスデューサと、
前記ユーザの左耳に前記第２の音信号を供給するように構成された前記第２のトランスデューサと、
請求項５～１３のうちの１つに記載の脳波制御装置とを備えた、
脳波制御システム。

【請求項15】

前記第１及び第２の光源は眼鏡に一体化された、
請求項１４記載の脳波制御システム。

【請求項16】

ユーザの右目に第１の光信号を照射するように構成された第１の光源と、
前記ユーザの左目に第２の光信号を照射するように構成された第２の光源と、
前記ユーザの右耳に第１の音信号を供給するように構成された第１のトランスデューサと、
前記ユーザの左耳に第２の音信号を供給するように構成された第２のトランスデューサと、
脳波制御装置とを備えた脳波制御システムであって、
前記脳波制御装置は、
前記第１の光源を用いて前記第１の光信号を発生させる第１の信号発生回路と、
前記第２の光源を用いて前記第２の光信号を発生させる第２の信号発生回路と、
前記第１のトランスデューサを用いて前記第１の音信号を発生させる第３の信号発生回路と、
前記第２のトランスデューサを用いて前記第２の音信号を発生させる第４の信号発生回路と、
前記第１～第４の信号発生回路を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、
臨界融合周波数以上である第１のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して前記第１の光源を断続的に点灯させることにより前記第１の光信号を発生させるように前記第１の信号発生回路を制御し、
前記臨界融合周波数以上である第２のスイッチング周波数であって、前記第１のスイッチング周波数に対して予め決められた目標周波数に等しい差を有する第２のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して前記第２の光源を断続的に点灯させることにより前記第２の光信号を発生させるように前記第２の信号発生回路を制御し、
第３のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音を前記第１のトランスデューサから断続的に発生することにより前記第１の音信号を発生させるように前記第３の信号発生回路を制御し、
前記第３のスイッチング周波数に対して前記目標周波数に等しい差を有する第４のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音を前記第２のトランスデューサから断続的に発生することにより前記第２の音信号を発生させるように前記第４の信号発生回路を制御し、
前記第１及び第２の光源はアイマスクに組み込まれ、
前記脳波制御システムは、前記アイマスクに組み込まれたヒーターをさらに備え、
前記制御回路は、
前記第１及び第２の光信号が照射され、かつ、前記第１及び第２の音信号が供給されるユーザの脳波を取得し、
前記脳波の周波数が前記目標周波数に達したとき、前記ヒーターを発熱させる、
脳波制御システム。

【請求項17】

前記制御回路は、前記第１及び第２の光信号が可変なデューティ比をそれぞれ有するように、前記第１及び第２の信号発生回路を制御する、
請求項１６記載の脳波制御システム。

【請求項18】

前記制御回路は、前記第１及び第２の光信号が可変な信号強度をそれぞれ有するように、前記第１及び第２の信号発生回路を制御する、
請求項１６又は１７記載の脳波制御システム。

【請求項19】

前記制御回路は、前記第１及び第２の音信号が可変なデューティ比をそれぞれ有するように、前記第３及び第４の信号発生回路を制御する、
請求項１６～１８のうちの１つに記載の脳波制御システム。

【請求項20】

前記制御回路は、前記第１及び第２の音信号が可変な信号強度をそれぞれ有するように、前記第３及び第４の信号発生回路を制御する、
請求項１６～１９のうちの１つに記載の脳波制御システム。

【請求項21】

前記アイマスクは、アロマセラピーのエッセンシャルオイルのための容器を収容可能に構成された、
請求項１６～２０のうちの１つに記載の脳波制御システム。

【請求項22】

前記第１及び第２の光源は、前記ユーザの右目及び左目に前記第１及び第２の光信号をそれぞれ照射することに加えて、前記ユーザの右目及び左目以外の身体部分に前記第１及び第２の光信号を照射するように構成された、
請求項１４～２１のうちの１つに記載の脳波制御システム。

【請求項23】

前記第１及び第２のトランスデューサは、ヘッドホン又はイヤホンに組み込まれた、
請求項１４～２２のうちの１つに記載の脳波制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ユーザの脳波を制御する脳波制御装置及び脳波制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

所定周波数の光信号又は音信号をユーザに提供し、ユーザの脳波の周波数を光信号又は音信号の周波数に誘導することにより、ユーザの脳波を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このような技術を用いてユーザの脳波の周波数を例えば２～４０Ｈｚのような低い周波数に誘導することにより、ユーザのリラクゼーションを実現することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平７－１９４７０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ユーザのリラクゼーションのために、例えば２～４０Ｈｚの光信号又は音信号をユーザに提供する場合、光信号の点滅がユーザに知覚されたり、音信号自体もしくはその振動がユーザに知覚されたりすることで、ユーザに不快感を与えるおそれがある。従って、誘導しようとする周波数自体をユーザに知覚させにくくしながら、ユーザの脳波の周波数を所定の周波数に誘導することが求められる。

【0005】

本開示の目的は、誘導しようとする周波数自体をユーザに知覚させにくくしながら、ユーザの脳波の周波数を所定の周波数に誘導することができる脳波制御装置及び脳波制御システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、
第１の光源を用いて第１の光信号を発生させる第１の信号発生回路と、
第２の光源を用いて第２の光信号を発生させる第２の信号発生回路と、
前記第１及び第２の信号発生回路を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、
臨界融合周波数以上である第１のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して前記第１の光源を断続的に点灯させることにより前記第１の光信号を発生させるように前記第１の信号発生回路を制御し、
前記臨界融合周波数以上である第２のスイッチング周波数であって、前記第１のスイッチング周波数に対して予め決められた目標周波数に等しい差を有する第２のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して前記第２の光源を断続的に点灯させることにより前記第２の光信号を発生させるように前記第２の信号発生回路を制御する。

【0007】

これにより、本開示の各側面に係る脳波制御装置によれば、目標周波数に等しい差を有しかつ臨界融合周波数以上のスイッチング周波数で第１及び第２の光信号を発生することにより、誘導しようとする周波数自体をユーザの視覚系に知覚させにくくしながら、ユーザの脳波の周波数を所定の周波数に誘導することができる。

【0008】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、
前記脳波制御装置は、
第１のトランスデューサを用いて第１の音信号を発生させる第３の信号発生回路と、
第２のトランスデューサを用いて第２の音信号を発生させる第４の信号発生回路とをさらに備え、
前記制御回路は、
第３のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音を前記第１のトランスデューサから断続的に発生することにより前記第１の音信号を発生させるように前記第３の信号発生回路を制御し、
前記第３のスイッチング周波数に対して前記目標周波数に等しい差を有する第４のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音を前記第２のトランスデューサから断続的に発生することにより前記第２の音信号を発生させるように前記第４の信号発生回路を制御する。

【0009】

これにより、本開示の各側面に係る脳波制御装置によれば、目標周波数に等しい差を有するスイッチング周波数で第１及び第２の音信号を発生することにより、誘導しようとする周波数自体をユーザの聴覚系に知覚させにくくしながら、ユーザの脳波の周波数を所定の周波数に誘導することができる。

【0010】

本開示の一側面に係る脳波制御システムによれば、
ユーザの右目に前記第１の光信号を照射するように構成された前記第１の光源と、
前記ユーザの左目に前記第２の光信号を照射するように構成された前記第２の光源と、
前記ユーザの右耳に前記第１の音信号を供給するように構成された前記第１のトランスデューサと、
前記ユーザの左耳に前記第２の音信号を供給するように構成された前記第２のトランスデューサと、
前記脳波制御装置とを備える。

【0011】

これにより、本開示の各側面に係る脳波制御システムによれば、目標周波数に等しい差を有しかつ臨界融合周波数以上のスイッチング周波数で第１及び第２の光信号を発生し、また、目標周波数に等しい差を有するスイッチング周波数で第１及び第２の音信号を発生することにより、誘導しようとする周波数自体をユーザの視覚系及び聴覚系に知覚させにくくしながら、ユーザの脳波の周波数を所定の周波数に誘導することができる。

【発明の効果】

【0012】

本開示の各側面に係る脳波制御装置及び脳波制御システムによれば、目標周波数に等しい差を有しかつ臨界融合周波数以上のスイッチング周波数で第１及び第２の光信号を発生し、また、目標周波数に等しい差を有するスイッチング周波数で第１及び第２の音信号を発生することにより、誘導しようとする周波数自体をユーザの視覚系及び聴覚系に知覚させにくくしながら、ユーザの脳波の周波数を所定の周波数に誘導することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１の実施形態に係る脳波制御システムの例示的な構成を示すブロック図である。

【図2】図１の脳波制御システムによって発生される光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２の例示的な波形を示す図である。

【図3】図１の光源１，２及びトランスデューサ３，４の第１の装着例を示す図である。

【図4】図１の光源１，２及びトランスデューサ３，４の第２の装着例を示す図である。

【図5】図１の光源１，２及びトランスデューサ３，４の第３の装着例を示す図である。

【図6】第２の実施形態に係る脳波制御システムの例示的な構成を示すブロック図である。

【図7】図６の制御回路１５Ａによって実行される脳波制御処理を示すフローチャートである。

【図8】第２の実施形態の第１の変形例に係る脳波制御システムの例示的な構成を示すブロック図である。

【図9】第２の実施形態の第２の変形例に係る脳波制御システムの例示的な構成を示すブロック図である。

【図10】第３の実施形態に係る脳波制御システムの例示的な構成を示すブロック図である。

【図11】図１の光源１，２及びヒーター５を装着するためのアイマスク２１Ｄの例示的な構成を示す図である。

【図12】図１０の制御回路１５Ｄによって実行される脳波制御処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本開示の各実施形態について説明する。各図面において、同じ符号は同様の構成要素を示す。

【0015】

［適用例］
図１は、第１の実施形態に係る脳波制御システムの例示的な構成を示すブロック図である。図１の脳波制御システムは、第１の光源１、第２の光源２、第１のトランスデューサ３、第２のトランスデューサ４、及び脳波制御装置１０を備える。

【0016】

光源１は、ユーザの一方の目（例えば右目）の視覚系に第１の光信号Ｐ１を照射するように構成される。光源２は、ユーザの他方の目（例えば左目）の視覚系に第２の光信号Ｐ２を照射するように構成される。

【0017】

トランスデューサ３は、ユーザの一方の耳（例えば右耳）の聴覚系に第１の音信号Ａ１を供給するように構成される。トランスデューサ４は、ユーザの他方の耳（例えば左耳）の聴覚系に第２の音信号Ａ２を供給するように構成される。

【0018】

脳波制御装置１０は、第１の信号発生回路１１、第２の信号発生回路１２、第３の信号発生回路１３、第４の信号発生回路１４、及び制御回路１５を備える。

【0019】

信号発生回路１１は、制御回路１５の制御下で、光源１を用いて光信号Ｐ１を発生させる。信号発生回路１２は、制御回路１５の制御下で、光源２を用いて光信号Ｐ２を発生させる。

【0020】

信号発生回路１３は、制御回路１５の制御下で、トランスデューサ３を用いて音信号Ａ１を発生させる。信号発生回路１４は、制御回路１５の制御下で、トランスデューサ４を用いて音信号Ａ２を発生させる。

【0021】

制御回路１５は、信号発生回路１１～１４を制御する。

【0022】

制御回路１５は、臨界融合周波数以上である第１のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して光源１を断続的に点灯させることにより光信号Ｐ１を発生させるように信号発生回路１１を制御する。また、制御回路１５は、臨界融合周波数以上である第２のスイッチング周波数であって、第１のスイッチング周波数に対して予め決められた目標周波数に等しい差を有する第２のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して光源２を断続的に点灯させることにより光信号Ｐ２を発生させるように信号発生回路１２を制御する。

【0023】

臨界融合周波数（Critical Fusion Frequency：ＣＦＦ）は、ヒトが点滅する光を見るときに、点滅を認識できなくなって連続的に点灯した一様な明るさの光として認識するようになる点滅の最小周波数を意味する。臨界融合周波数は、通常、３６～３８Ｈｚ程度又はそれよりも高くなるが、視神経障害、視力障害、又は集中力低下があると、より低くなることがある。

【0024】

臨界融合周波数以上のスイッチング周波数で光信号Ｐ１，Ｐ２を発生することにより、光信号Ｐ１，Ｐ２の点滅をユーザに認識させないようにすることができる。また、光信号Ｐ１，Ｐ２のスイッチング周波数の間の差は、脳波の周波数を誘導しようとしている目標周波数に等しい。目標周波数に等しい差を有しかつ臨界融合周波数以上のスイッチング周波数で光信号Ｐ１，Ｐ２を発生してユーザの右目及び左目の視覚系にそれぞれ提供することにより、光信号Ｐ１，Ｐ２の点滅をユーザに認識させることなく、目標周波数の刺激をユーザに提供することができる。

【0025】

制御回路１５は、第３のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音をトランスデューサ３から断続的に発生することにより音信号Ａ１を発生させるように第３の信号発生回路１３を制御する。また、制御回路１５は、第３のスイッチング周波数に対して目標周波数に等しい差を有する第４のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音をトランスデューサ４から断続的に発生することにより音信号Ａ２を発生させるように第４の信号発生回路１４を制御する。

【0026】

第３及び第４のスイッチング周波数の間の差もまた、脳波の周波数を誘導しようとしている目標周波数に等しい。目標周波数に等しい差を有するスイッチング周波数で音信号Ａ１，Ａ２を発生してユーザの右耳及び左耳の聴覚系にそれぞれ提供することにより、目標周波数の音信号Ａ１，Ａ２自体又はその振動をユーザに認識させることなく、目標周波数の刺激をユーザに提供することができる。

【0027】

本開示の各実施形態に係る脳波制御装置及び脳波制御システムによれば、目標周波数に等しい差を有しかつ臨界融合周波数以上のスイッチング周波数で光信号Ｐ１，Ｐ２を発生し、また、目標周波数に等しい差を有するスイッチング周波数で音信号Ａ１，Ａ２を発生することにより、誘導しようとする周波数自体をユーザの視覚系及び聴覚系に知覚させにくくしながら、ユーザの脳波の周波数を所定の周波数に誘導することができる。

【0028】

［第１の実施形態］
［第１の実施形態の構成］
以下、図１～図５を参照して、第１の実施形態に係る脳波制御システムのさらなる詳細事項について説明する。

【0029】

図１を参照すると、光源１，２は、例えば、ホワイトノイズ又はピンクノイズの成分を含む光信号Ｐ１，Ｐ２を発生するようにそれぞれ構成される。従って、光源１，２は、例えば、白色光又は実質的に白色光を発生する。

【0030】

信号発生回路１３，１４は、例えば、ホワイトノイズ又はピンクノイズの成分を含む音信号Ａ１，Ａ２を、トランスデューサ３，４を用いてそれぞれ発生させる。

【0031】

制御回路１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含み、情報処理に応じて各構成要素を制御する。

【0032】

脳波制御装置１０は、所望の目標周波数を設定するために、入力装置１６をさらに備えてもよい。入力装置１６は、例えば、キーボード及び／又はポインティングデバイスを含む。

【0033】

信号発生回路１１～１４及び制御回路１５は、別個の回路として構成されてもよく、一体化された回路として構成されてもよく、汎用プロセッサによって実行されるプログラムとして実装されてもよい。

【0034】

図２は、図１の脳波制御システムによって発生される光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２の例示的な波形を示す図である。

【0035】

光信号Ｐ１は、周期Ｔ１及び振幅ａ１を有する。光信号Ｐ１の各サイクルは、長さＴｏｎ１のオン期間及び長さＴｏｆｆ１のオフ期間を有する。従って、光信号Ｐ１は、スイッチング周波数ｆ１＝１／Ｔ１及びデューティ比ｄ１＝Ｔｏｎ１／Ｔ１を有する。

【0036】

光信号Ｐ２は、周期Ｔ２及び振幅ａ２を有する。光信号Ｐ２の各サイクルは、長さＴｏｎ２のオン期間及び長さＴｏｆｆ２のオフ期間を有する。従って、光信号Ｐ２は、スイッチング周波数ｆ２＝１／Ｔ２及びデューティ比ｄ２＝Ｔｏｎ２／Ｔ２を有する。

【0037】

音信号Ａ１は、周期Ｔ３及び振幅ａ３を有する。音信号Ａ１の各サイクルは、長さＴｏｎ３のオン期間及び長さＴｏｆｆ３のオフ期間を有する。従って、音信号Ａ１は、スイッチング周波数ｆ３＝１／Ｔ３及びデューティ比ｄ３＝Ｔｏｎ３／Ｔ３を有する。

【0038】

音信号Ａ２は、周期Ｔ４及び振幅ａ４を有する。音信号Ａ２の各サイクルは、長さＴｏｎ４のオン期間及び長さＴｏｆｆ４のオフ期間を有する。従って、音信号Ａ２は、スイッチング周波数ｆ４＝１／Ｔ４及びデューティ比ｄ４＝Ｔｏｎ４／Ｔ４を有する。

【0039】

前述したように、光信号Ｐ１のスイッチング周波数ｆ１＝１／Ｔ１及び光信号Ｐ２のスイッチング周波数ｆ２＝１／Ｔ２は、臨界融合周波数以上である。また、光信号Ｐ１，Ｐ２のスイッチング周波数の間の差｜ｆ１－ｆ２｜＝｜１／Ｔ１－１／Ｔ２｜は、目標周波数に等しい。また、音信号Ａ１，Ａ２のスイッチング周波数の間の差｜ｆ３－ｆ４｜＝｜１／Ｔ３－１／Ｔ４｜は、目標周波数に等しい。

【0040】

制御回路１５は、光信号Ｐ１，Ｐ２が可変なスイッチング周波数ｆ１，ｆ２をそれぞれ有するように、信号発生回路を制御してもよい。また、制御回路１５は、音信号Ａ１，Ａ２が可変なスイッチング周波数ｆ３，ｆ４をそれぞれ有するように、信号発生回路１３，１４を制御してもよい。スイッチング周波数ｆ１～ｆ４を変化させることにより、ユーザの脳波を誘導する効果が高いスイッチング周波数を発見し、当該スイッチング周波数で光信号及び音信号を発生することができる。

【0041】

制御回路１５は、光信号Ｐ１，Ｐ２が可変なデューティ比ｄ１，ｄ２をそれぞれ有するように、信号発生回路を制御してもよい。また、制御回路１５は、音信号Ａ１，Ａ２が可変なデューティ比ｄ３，ｄ４をそれぞれ有するように、信号発生回路１３，１４を制御してもよい。デューティ比を増大させることにより、ユーザに対する光信号及び音信号の刺激を強めて、ユーザの脳波を誘導する効果を高めることができる。また、デューティ比を減少させることにより、消費電力を低減することができる。

【0042】

制御回路１５は、光信号Ｐ１，Ｐ２が可変な信号強度（例えば、振幅ａ１，ａ２）をそれぞれ有するように、信号発生回路を制御してもよい。また、制御回路１５は、音信号Ａ１，Ａ２が可変な信号強度（例えば、振幅ａ３，ａ４）をそれぞれ有するように、信号発生回路１３，１４を制御してもよい。信号強度を増大させることにより、ユーザに対する光信号及び音信号の刺激を強めて、ユーザの脳波を誘導する効果を高めることができる。また、信号強度を減少させることにより、消費電力を低減することができる。

【0043】

また、制御回路１５は、音信号Ａ１が光信号Ｐ１，Ｐ２に非同期であるように、かつ、音信号Ａ２が光信号Ｐ１，Ｐ２に非同期であるように、信号発生回路１１～１４を制御してもよい。制御回路１５は、音信号Ａ１が光信号Ｐ１に同期するように信号発生回路１１，１３を制御しし、かつ、音信号Ａ２が光信号Ｐ２に同期するように信号発生回路１２，１４を制御してもよい。このように光信号及び音信号を互いに同期又は非同期させることにより、ユーザの脳波を誘導する効果が高い位相差を発見し、当該位相差を有するスイッチング周波数で光信号及び音信号を発生することができる。

【0044】

ヒトの脳は、脳波の周波数に応じて以下のような状態になることが知られている。

【0045】

・ガンマ波（１００Ｈｚ，７０Ｈｚ，４０Ｈｚ）：気づき、覚醒、悟りの思考を示す状態。右脳と左脳を活性化し、間脳の機能を高めて、自律神経、ホルモンバランス、感情の変化などを穏やかに整える状態。
・ベータ波（１４～２６Ｈｚ）：緊張、不安、いらいら時の大脳の活動を示す状態。
・ファストアルファ波（１２～１４Ｈｚ）：緊張した意識集中状態にあって、あまりゆとりがない状態。
・ミッドアルファ波（９～１２Ｈｚ）：緊張がなくリラックスし、意識が集中し、頭が冴えている状態。
・スローアルファ波（８～９Ｈｚ）：休息する方向に集中し、意識が低下し、ぼんやりしている状態。
・シューマン共振波（７．８Ｈｚ）：地球に共振する波動。脳、意識、及び身体の生体リズムを整える状態。
・シータ波（４～８Ｈｚ）：浅い睡眠状態にあって、意識がかなり低下している状態。
・デルタ波（０．４～４Ｈｚ）：深い睡眠状態にあって、意識がまったくない状態。

【0046】

例えば、目標周波数を４０Ｈｚに設定する場合、光信号Ｐ１のスイッチング周波数ｆ１は２００Ｈｚに設定され、光信号Ｐ２のスイッチング周波数ｆ２は２４０Ｈｚに設定されてもよい。また、この場合、音信号Ａ１のスイッチング周波数ｆ３は２００Ｈｚに設定され、音信号Ａ２のスイッチング周波数ｆ４は２４０Ｈｚに設定されてもよい。

【0047】

スイッチング周波数ｆ１，ｆ２の下限は臨界融合周波数に設定される。また、スイッチング周波数ｆ３，ｆ４の下限は、それらの差として目標周波数の刺激をユーザに提供可能である非ゼロの任意の周波数に設定される。一方、スイッチング周波数ｆ１～ｆ４の上限は、例えば、目標周波数の１００倍以下、望ましくは１０倍以下に設定される。

【0048】

図３は、図１の光源１，２及びトランスデューサ３，４の第１の装着例を示す図である。光源１，２はアイマスク２１に組み込まれてもよい。光源１は、ユーザ１００の右目１０１に光信号Ｐ１を照射するように構成され、光源２は、ユーザ１００の左目１０２に光信号Ｐ２を照射するように構成される。また、トランスデューサ３，４は、ヘッドホン２２に組み込まれてもよい。トランスデューサ３は、ユーザ１００の右耳１０３に音信号Ａ１を供給するように構成され、トランスデューサ４は、ユーザ１００の左耳１０４に音信号Ａ２を供給するように構成される。

【0049】

図４は、図１の光源１，２及びトランスデューサ３，４の第２の装着例を示す図である。図４では、図３の光源１，２に代えて、眼鏡２３に一体化された光源１Ａ，２Ａを示す。図４の場合もまた、光源１Ａは、ユーザ１００の右目１０１に光信号Ｐ１を照射するように構成され、光源２Ａは、ユーザ１００の左目１０２に光信号Ｐ２を照射するように構成される。また、図４では、図３のトランスデューサ３，４に代えて、イヤホンに組み込まれたトランスデューサ３Ａ，４Ａを示す。図４の場合もまた、トランスデューサ３Ａは、ユーザ１００の右耳１０３に音信号Ａ１を供給するように構成され、トランスデューサ４Ａは、ユーザ１００の左耳１０４に音信号Ａ２を供給するように構成される。

【0050】

図５は、図１の光源１，２及びトランスデューサ３，４の第３の装着例を示す図である。図５では、図４の光源１Ａ，２Ａに代えて、図４の場合よりも広い範囲に光信号Ｐ１，Ｐ２を照射する光源１Ｂ，２Ｂを示す。光源１Ｂ，２Ｂは、ユーザ１００の右目１０１及び左目１０２に光信号Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ照射することに加えて、ユーザ１００の右目１０１及び左目１０２以外の身体部分に光信号Ｐ１，Ｐ２を照射するように構成される。これにより、図４の場合よりも、光信号のまぶしさを緩和することができる。

【0051】

［第１の実施形態の効果］
第１の実施形態に係る脳波制御システムによれば、目標周波数に等しい差を有しかつ臨界融合周波数以上のスイッチング周波数で光信号Ｐ１，Ｐ２を発生し、また、目標周波数に等しい差を有するスイッチング周波数で音信号Ａ１，Ａ２を発生することにより、誘導しようとする周波数自体をユーザの視覚系及び聴覚系に知覚させにくくしながら、ユーザの脳波の周波数を所定の周波数に誘導することができる。

【0052】

また、第１の実施形態に係る脳波制御システムによれば、ホワイトノイズ又はピンクノイズを含む光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２を用いることができるので、ホワイトノイズ又はピンクノイズにより、脳波を効果的に誘導することができる。

【0053】

また、第１の実施形態に係る脳波制御システムによれば、光信号Ｐ１，Ｐ２のスイッチング周波数の間の差｜ｆ１－ｆ２｜を一定にしたまま、スイッチング周波数ｆ１，ｆ２を変化させることができる。同様に、音信号Ａ１，Ａ２のスイッチング周波数の間の差｜ｆ３－ｆ４｜を一定にしたまま、スイッチング周波数ｆ３，ｆ４を変化させることができる。ユーザ１００が光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２に慣れると、脳波を誘導する効果が損なわれることがある。しかしながら、スイッチング周波数ｆ１～ｆ４を変化させることにより、ユーザ１００が光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２に慣れることなく、脳波を誘導する効果を継続的に得ることができる。

【0054】

［第２の実施形態］
［第２の実施形態の構成］
図６は、第２の実施形態に係る脳波制御システムの例示的な構成を示すブロック図である。図６の脳波制御システムは、光源１，２、トランスデューサ３，４、脳波制御装置１０Ａ、脳波計３１、及びヘッドセット３２、を備える。

【0055】

脳波計３１は、ヘッドセット３２を用いてユーザ１００の脳波を測定し、測定された脳波のデータを脳波制御装置１０Ａに送る。脳波計３１及び脳波制御装置１０Ａは、有線接続されてもよく、無線接続されてもよい。

【0056】

脳波制御装置１０Ａは、図１の脳波制御装置１０の制御回路１５に代えて、制御回路１５Ａ及び記憶装置１７を備える。

【0057】

制御回路１５Ａは、図１の制御回路１５と同様に信号発生回路１１～１４を制御し、さらに、脳波計３１からユーザ１００の脳波のデータを取得し、図７を参照して後述する脳波制御処理を実行する。図７の脳波制御処理では、光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２のパラメータ（スイッチング周波数、信号強度、及び／又はデューティ比、など）を変化させ、ユーザ１００の脳波の周波数を目標周波数に誘導するために最適なパラメータを決定する。

【0058】

記憶装置１７は、あるユーザ１００について脳波制御処理を実行して決定された、光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２の最適なパラメータ（すなわち、脳波の周波数が目標周波数に達したときのスイッチング周波数、信号強度、及びデューティ比の組み合わせ）を格納する。また、記憶装置１７は、あるユーザ１００について以前に脳波制御処理を実行したときに、脳波の周波数を誘導するために効果的であったパラメータ（すなわち、スイッチング周波数、信号強度、及びデューティ比）の順序を格納してもよい。ここで、「効果的」とは、例えば、脳波の周波数が目標周波数により速く達すること、又は、各パラメータが所定割合だけ変化するときに脳波の周波数がより大きく変化することを意味する。記憶装置１７は、例えば、データを、電気的、磁気的、光学的、機械的、又は化学的作用によって蓄積する、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の媒体である。

【0059】

図６の光源１，２、トランスデューサ３，４もまた、図３～図５に示すようにユーザ１００に装着されるが、図６では図示の簡単化のために省略する。

【0060】

［第２の実施形態の動作］
図７は、図６の制御回路１５Ａによって実行される脳波制御処理を示すフローチャートである。

【0061】

ステップＳ１において、制御回路１５Ａは、脳波を誘導しようとしているユーザ１００の識別情報（ＩＤ）を入力装置１６から取得する。ステップＳ２において、制御回路１５Ａは、入力装置１６から得られたユーザ入力に基づいて、脳波の目標周波数を設定する。

【0062】

ステップＳ３において、制御回路１５Ａは、脳波を誘導しようとしているユーザ１００のパラメータが記憶装置１７に格納されているか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ４に進み、ＮＯのときはステップＳ５に進む。ステップＳ４において、制御回路１５Ａは、ユーザ１００のパラメータを記憶装置１７から読み出す。

【0063】

ステップＳ５において、制御回路１５Ａは、光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２のパラメータ、すなわち、スイッチング周波数、信号強度、及びデューティ比の初期値を、信号発生回路１１～１４に設定する。ステップＳ３がＹＥＳであった場合、制御回路１５Ａは、記憶装置１７から読み出された光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２の最適なパラメータを初期値として信号発生回路１１～１４に設定する。ステップＳ３がＮＯであった場合、制御回路１５Ａは、予め決められた任意の初期値を信号発生回路１１～１４に設定する。

【0064】

その後、制御回路１５Ａは、脳波計３１から、光信号Ｐ１，Ｐ２が照射されかつ音信号Ａ１，Ａ２が供給されるユーザ１００の脳波を取得する。

【0065】

ステップＳ６において、制御回路１５Ａは、脳波の周波数が目標周波数に達したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ９に進み、ＮＯのときはステップＳ７に進む。ここで、脳波の周波数と目標周波数との差が予め決められたしきい値以下であるとき、脳波の周波数が目標周波数に達したと判断してもよい。また、脳波が目標周波数よりも低い周波数を含むとき、脳波の周波数が目標周波数に達したと判断してもよい。

【0066】

ステップＳ７において、制御回路１５Ａは、予め決められた時間が経過してタイムアウトしたか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ８に進み、ＮＯのときはステップＳ６に戻る。

【0067】

ステップＳ８において、制御回路１５Ａは、光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２のパラメータのうちの少なくとも１つを変化させることにより、脳波の周波数を目標周波数に誘導するように信号発生回路１１～１４を制御する。ステップＳ３がＹＥＳであった場合、制御回路１５Ａは、脳波の周波数を誘導するために効果的であった順序で、異なるパラメータ（すなわち、スイッチング周波数、信号強度、及びデューティ比）を変化させる。ステップＳ３がＮＯであった場合、制御回路１５Ａは、異なるパラメータを予め決められた順序で変化させる。制御回路１５Ａは、例えば、パラメータを初期値から増大又は減少するように掃引してもよく、最急勾配法などを用いてパラメータを変化させてもよい。

【0068】

ステップＳ９において、制御回路１５Ａは、光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２の現在のパラメータ（すなわち、最適なパラメータ）を、ユーザ１００の識別情報に関連付けて、記憶装置１７に格納する。また、制御回路１５Ａは、脳波の周波数を誘導するために効果的であったパラメータを、ユーザ１００の識別情報に関連付けて、記憶装置１７に格納してもよい。

【0069】

図７の脳波制御処理を実行することにより、脳波の周波数が目標周波数に誘導された程度を判断し、光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２の最適なパラメータを決定することができる。これにより、脳波を参照しない場合に比べて、ユーザの脳波を誘導する効果を高めることができる。また、ユーザの状態に合わせて、ユーザの脳波を自動的に誘導することができる。

【0070】

また、図７の脳波制御処理によれば、脳波の周波数が目標周波数に誘導された程度を判断し、同じユーザ１００に係る過去の最適なパラメータ及び過去の誘導結果に基づいて、光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２の最適なパラメータを決定することができる。過去の最適なパラメータを初期値として設定することで、また、脳波の周波数を誘導するために効果的であった順序でパラメータを変化させることで、過去の誘導結果を参照しない場合に比べて、短時間で効果的にユーザの脳波を誘導することができる。また、ユーザの状態に合わせて、ユーザの脳波を自動的に誘導することができる。

【0071】

［第２の実施形態の変形例］
図８は、第２の実施形態の第１の変形例に係る脳波制御システムの例示的な構成を示すブロック図である。図８の脳波制御システムは、光源１，２、トランスデューサ３，４、脳波制御装置１０Ｂ、脳波測定装置３０、及びヘッドセット３２、を備える。

【0072】

脳波制御装置１０Ｂは、図１の脳波制御装置１０の制御回路１５及び入力装置１６に代えて、制御回路１５Ｂを備える。制御回路１５Ｂは、脳波測定装置３０の制御下で、図１の制御回路１５と同様に信号発生回路１１～１４を制御する。脳波制御装置１０Ｂ及び脳波測定装置３０は、有線接続されてもよく、無線接続されてもよい。

【0073】

脳波測定装置３０は、脳波計３１、制御回路３３、入力装置３４、及び記憶装置３５を備える。図８の脳波計３１、入力装置３４、及び記憶装置３５は、図６の脳波計３１、入力装置１６、及び記憶装置１７と同様に構成される。制御回路３３は、図７の脳波制御処理を実行し、光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２のパラメータを示す制御信号を生成して脳波制御装置１０Ｂの制御回路１５Ｂに送る。

【0074】

図８に示すように、脳波制御処理を脳波制御装置１０Ｂの外部の制御回路３３により実行することにより、脳波制御システムを高い自由度で構成することができる。

【0075】

図９は、第２の実施形態の第２の変形例に係る脳波制御システムの例示的な構成を示すブロック図である。図９の脳波制御システムは、光源１，２、トランスデューサ３，４、脳波制御装置１０Ｂ、脳波測定装置３０Ｃ、サーバ装置４０、及びヘッドセット３２、を備える。

【0076】

図９の脳波制御装置１０Ｂは、図８の脳波制御装置１０Ｂと同様に構成される。

【0077】

脳波測定装置３０Ｃは、図８の脳波測定装置３０の制御回路３３及び記憶装置３５に代えて、制御回路３３Ｃ及び通信回路３６を備える。通信回路３６は、インターネット２００を介してサーバ装置４０に接続される。制御回路３３Ｃは、通信回路３６及びインターネット２００を介してサーバ装置４０と通信する。これにより、制御回路３３Ｃは、脳波計３１によって測定された脳波のデータをサーバ装置４０に送信し、また、サーバ装置４０の制御回路４２（後述）によって実行された脳波制御処理の結果を示すデータを受信する。制御回路３３Ｃは、サーバ装置４０から受信した脳波制御処理の結果を示すデータに基づいて、光信号Ｐ１，Ｐ２及び音信号Ａ１，Ａ２のパラメータを示す制御信号を生成して脳波制御装置１０Ｂの制御回路１５Ｂに送る。

【0078】

サーバ装置４０は、通信回路４１、制御回路４２、及び記憶装置４３を備える。通信回路４１は、インターネット２００を介して脳波測定装置３０Ｃに接続される。制御回路４２は、通信回路４１及びインターネット２００を介して脳波測定装置３０Ｃと通信する。これにより、制御回路４２は、脳波のデータを脳波測定装置３０Ｃから受信する。また、制御回路４２は、図７の脳波制御処理を実行し、その結果を示すデータを脳波測定装置３０Ｃに送信する。記憶装置４３は、脳波制御処理を実行して決定されたパラメータを格納する。

【0079】

通信回路３６及び４１は、有線接続されてもよく、無線接続されてもよい。

【0080】

図９に示すように、脳波制御処理を脳波制御装置１０Ｂの外部の制御回路４２により実行することにより、脳波制御システムを高い自由度で構成することができる。

【0081】

［第２の実施形態の効果］
第２の実施形態に係る脳波制御システムによれば、脳波を参照しない場合に比べて、ユーザの脳波を誘導する効果を高めることができる。また、ユーザの状態に合わせて、ユーザの脳波を自動的に誘導することができる。

【0082】

［第３の実施形態］
［第３の実施形態の構成］
図１０は、第３の実施形態に係る脳波制御システムの例示的な構成を示すブロック図である。図１０の脳波制御システムは、光源１，２、トランスデューサ３，４、ヒーター５、脳波制御装置１０Ｄ、脳波計３１、及びヘッドセット３２、を備える。

【0083】

ヒーター５は、脳波制御装置１０Ｄから電力供給を受けて、例えば、４０～５０°Ｃの熱を発生する。

【0084】

脳波制御装置１０Ｄは、図１の脳波制御装置１０の制御回路１５に代えて、制御回路１５Ｄ及び駆動回路１８を備える。

【0085】

制御回路１５Ｄは、図１の制御回路１５と同様に信号発生回路１１～１４を制御し、さらに、脳波計３１からユーザ１００の脳波のデータを取得し、図１２を参照して後述する脳波制御処理を実行する。図１２の脳波制御処理では、脳波の周波数が目標周波数に誘導されたとき、さらなるリラクゼーションのために、熱及び／又は香りを発生する。

【0086】

駆動回路１８は、制御回路１５Ｄの制御下で、ヒーター５に電力を供給する。

【0087】

図１１は、図１の光源１，２及びヒーター５を装着するためのアイマスク２１Ｄの例示的な構成を示す図である。アイマスク２１Ｄは、光源１，２、ヒーター５、及びポケット５１を備える。ポケット５１は、アロマセラピーのエッセンシャルオイルのための容器５２を収容可能に構成される。図１１の例では、ヒーター５が発熱したとき、アイマスク２１Ｄを装着したユーザ１００の眼球の付近が温められ、それと同時に、容器５２のエッセンシャルオイルも加熱され、香りを発生する。

【0088】

［第３の実施形態の動作］
図１２は、図１０の制御回路１５Ｄによって実行される脳波制御処理を示すフローチャートである。

【0089】

ステップＳ１１において、制御回路１５Ｄは、入力装置１６から得られたユーザ入力に基づいて、脳波の目標周波数を設定する。

【0090】

その後、制御回路１５Ａは、脳波計３１から、光信号Ｐ１，Ｐ２が照射されかつ音信号Ａ１，Ａ２が供給されるユーザ１００の脳波を取得する。

【0091】

ステップＳ１２において、制御回路１５Ｄは、脳波の周波数が目標周波数に達したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１３に進み、ＮＯのときはステップＳ１２を繰り返す。

【0092】

ステップＳ１３において、制御回路１５Ｄは、ヒーター５に電力を供給する。

【0093】

［第３の実施形態の効果］
第３の実施形態に係る脳波制御システムによれば、脳波の周波数が目標周波数に誘導されたときに熱及び／又は香りを発生することにより、ユーザのさらなるリラクゼーションを実現することができる。

【0094】

第２の実施形態に係る脳波制御処理と、第３の実施形態に係る脳波制御処理とを組み合わせてもよい。この場合、図７のステップＳ６がＹＥＳのとき、制御回路は、図７のステップＳ９に加えて、図１２のステップＳ１３を実行する。

【0095】

ヒーター５及び容器５２は、ユーザ１００の身体に装着する、アイマスク以外の物品に組み込まれてもよい。

【0096】

［変形例］
以上、本開示の実施形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本開示の例示に過ぎない。本開示の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。

【0097】

図７の脳波制御処理において、ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ４、及びＳ９を省略してもよい。この場合、記憶装置１７、３５、又は４３を省略し、装置の構成を簡単化することができる。

【0098】

脳波制御システムは、光信号及び音信号のうちの一方のみを発生するように構成されてもよい。光信号のみを発生する場合、脳波制御システムは、例えば図１の光源１，２、信号発生回路１１、信号発生回路１２、及び制御回路１５を備える。同様に、音信号のみを発生する場合、脳波制御システムは、例えば図１のトランスデューサ３，４、信号発生回路１３、信号発生回路１４、及び制御回路１５を備える。これらの場合であっても、誘導しようとする周波数自体をユーザの視覚系又は聴覚系に知覚させにくくしながら、ユーザの脳波の周波数を所定の周波数に誘導することができる。

【0099】

［まとめ］
本開示の各側面に係る脳波制御装置及び脳波制御システムは、以下のように表現されてもよい。

【0100】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、脳波制御装置１０は、第１の光源１を用いて第１の光信号Ｐ１を発生させる第１の信号発生回路１１と、第２の光源２を用いて第２の光信号Ｐ２を発生させる第２の信号発生回路１２と、第１及び第２の信号発生回路１１，１２を制御する制御回路１５とを備える。制御回路１５は、臨界融合周波数以上である第１のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して第１の光源１を断続的に点灯させることにより第１の光信号Ｐ１を発生させるように第１の信号発生回路１１を制御する。制御回路１５は、臨界融合周波数以上である第２のスイッチング周波数であって、第１のスイッチング周波数に対して予め決められた目標周波数に等しい差を有する第２のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有して第２の光源２を断続的に点灯させることにより第２の光信号Ｐ２を発生させるように第２の信号発生回路１２を制御する。

【0101】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２は、ホワイトノイズ又はピンクノイズの成分をそれぞれ含む。

【0102】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、制御回路１５は、第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２が可変なデューティ比をそれぞれ有するように、第１及び第２の信号発生回路を制御する。

【0103】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、制御回路１５は、第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２が可変な信号強度をそれぞれ有するように、第１及び第２の信号発生回路１１，１２を制御する。

【0104】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、制御回路１５Ａは、第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２が照射されるユーザ１００の脳波の周波数を取得する。制御回路１５Ａは、第１及び第２のスイッチング周波数と、第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２の信号強度と、第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２のデューティ比とを含む第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２のパラメータのうちの少なくとも１つを変化させることにより、脳波の周波数を目標周波数に誘導するように第１及び第２の信号発生回路１１，１２を制御する。

【0105】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、脳波制御装置１０Ａは、脳波の周波数が目標周波数に達したときの第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２のパラメータを格納する記憶装置１７をさらに備える。制御回路１５Ａは、脳波の周波数が目標周波数に達したときの第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２のパラメータを初期値として第１及び第２の信号発生回路１１，１２に設定する。

【0106】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、記憶装置１７は、脳波の周波数を誘導するために効果的であった第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２のパラメータの順序を格納し、制御回路１５Ａは、脳波の周波数を誘導するために効果的であった順序で、第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２のパラメータを変化させる。

【0107】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、脳波制御装置１０は、第１のトランスデューサ３を用いて第１の音信号Ａ１を発生させる第３の信号発生回路１３と、第２のトランスデューサ４を用いて第２の音信号Ａ２を発生させる第４の信号発生回路１４とをさらに備える。制御回路１５は、第３のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音を第１のトランスデューサ３から断続的に発生することにより第１の音信号Ａ１を発生させるように第３の信号発生回路１３を制御する。制御回路１５は、第３のスイッチング周波数に対して目標周波数に等しい差を有する第４のスイッチング周波数で交替するオン区間及びオフ区間を有するノイズ音を第２のトランスデューサ４から断続的に発生することにより第２の音信号Ａ２を発生させるように第４の信号発生回路１４を制御する。

【0108】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、第１及び第２の音信号Ａ１，Ａ２は、ホワイトノイズ又はピンクノイズの成分をそれぞれ含む。

【0109】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、制御回路１５は、第１及び第２の音信号Ａ１，Ａ２が可変なデューティ比をそれぞれ有するように、第３及び第４の信号発生回路１３，１４を制御する。

【0110】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、制御回路１５は、第１及び第２の音信号Ａ１，Ａ２が可変な信号強度をそれぞれ有するように、第３及び第４の信号発生回路１３，１４を制御する。

【0111】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、制御回路１５Ａは、第１及び第２の音信号Ａ１，Ａ２が供給されるユーザ１００の脳波の周波数を取得する。制御回路１５Ａは、第３及び第４のスイッチング周波数と、第１及び第２の音信号Ａ１，Ａ２の信号強度と、第１及び第２の音信号Ａ１，Ａ２のデューティ比とを含む第１及び第２の音信号Ａ１，Ａ２のパラメータのうちの少なくとも１つを変化させることにより、脳波の周波数を目標周波数に誘導するように第３及び第４の信号発生回路１３，１４を制御する。

【0112】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、脳波制御装置１０Ａは、脳波の周波数が目標周波数に達したときの第１及び第２の音信号Ａ１，Ａ２のパラメータを格納する記憶装置１７をさらに備える。制御回路１５Ａは、脳波の周波数が目標周波数に達したときの第１及び第２の音信号Ａ１，Ａ２のパラメータを初期値として第３及び第４の信号発生回路１３，１４に設定する。

【0113】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、記憶装置１７は、脳波の周波数を誘導するために効果的であった第１及び第２の音信号Ａ１，Ａ２のパラメータの順序を格納する。制御回路１５Ａは、脳波の周波数を誘導するために効果的であった順序で、第１及び第２の音信号Ａ１，Ａ２のパラメータを変化させる。

【0114】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、制御回路１５は、第１の音信号Ａ１が第１の光信号Ｐ１に同期するように第１及び第３の信号発生回路１１，１３を制御する。制御回路１５は、第２の音信号Ａ２が第２の光信号Ｐ２に同期するように第２及び第４の信号発生回路１２，１４を制御する。

【0115】

本開示の一側面に係る脳波制御装置によれば、制御回路１５は、第１の音信号Ａ１が第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２に非同期であるように、かつ、第２の音信号Ａ２が第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２に非同期であるように、第１～第４の信号発生回路１４を制御する。

【0116】

本開示の一側面に係る脳波制御システムによれば、脳波制御システムは、ユーザ１００の右目１０１に第１の光信号Ｐ１を照射するように構成された第１の光源１と、ユーザ１００の左目１０２に第２の光信号Ｐ２を照射するように構成された第２の光源２と、ユーザ１００の右耳１０３に第１の音信号Ａ１を供給するように構成された第１のトランスデューサ３と、ユーザ１００の左耳１０４に第２の音信号Ａ２を供給するように構成された第２のトランスデューサ４と、脳波制御装置１０とを備える。

【0117】

本開示の一側面に係る脳波制御システムによれば、第１及び第２の光源１，２はアイマスク２１に組み込まれる。

【0118】

本開示の一側面に係る脳波制御システムによれば、脳波制御システムは、アイマスク３２Ｄに組み込まれたヒーター５をさらに備える。制御回路１５Ｄは、第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２が照射され、かつ、第１及び第２の音信号Ａ１，Ａ２が供給されるユーザ１００の脳波を取得する。制御回路１５Ｄは、脳波の周波数が目標周波数に達したとき、ヒーター５を発熱させる。

【0119】

本開示の一側面に係る脳波制御システムによれば、アイマスク２１Ｄは、アロマセラピーのエッセンシャルオイルのための容器５２を収容可能に構成される。

【0120】

本開示の一側面に係る脳波制御システムによれば、第１及び第２の光源１Ａ，２Ａは眼鏡２３に一体化される。

【0121】

本開示の一側面に係る脳波制御システムによれば、第１及び第２の光源１Ｂ，２Ｂは、ユーザ１００の右目１０１及び左目１０２に第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ照射することに加えて、ユーザ１００の右目１０１及び左目１０２以外の身体部分に第１及び第２の光信号Ｐ１，Ｐ２を照射するように構成される。

【0122】

本開示の一側面に係る脳波制御システムによれば、第１及び第２のトランスデューサ３，４は、ヘッドホン２２に組み込まれる。また、第１及び第２のトランスデューサ３Ａ，４Ａは、イヤホンに組み込まれる。

【産業上の利用可能性】

【0123】

本開示は、ユーザのストレスを緩和するリラクゼーション用製品に適用可能である。また、本開示は、例えば、軽度認知機能障害の予防のために適用可能である。

【符号の説明】

【0124】

１，１Ａ，１Ｂ 第１の光源
２，２Ａ，２Ｂ 第２の光源
３，３Ａ 第１のトランスデューサ
４，４Ａ 第２のトランスデューサ
５ ヒーター
１０，１０Ａ～１０Ｄ 脳波制御装置
１１ 第１の信号発生回路
１２ 第２の信号発生回路
１３ 第３の信号発生回路
１４ 第４の信号発生回路
１５，１５Ａ～１５Ｄ 制御回路
１６ 入力装置
１７ 記憶装置
１８ 駆動回路
２１，２１Ｄ アイマスク
２２ ヘッドホン
２３ 眼鏡
３０ 脳波測定装置
３１ 脳波計
３２ ヘッドセット
３３，３３Ｃ 制御回路
３４ 入力装置
３５ 記憶装置
３６ 通信回路
４０ サーバ装置
４１ 通信回路
４２ 制御回路
４３ 記憶装置
５１ ポケット
５２ 容器
１００ ユーザ
１０１ 右目
１０２ 左目
１０３ 右耳
１０４ 左耳
２００ インターネット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】