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JP5592664B2 - Comfort determination device - Google Patents
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JP5592664B2 - Comfort determination device - Google Patents

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Description

本発明は、脳波に基づいて快・不快を判定する快適性判定装置に関する。   The present invention relates to a comfort determination device that determines pleasure / discomfort based on an electroencephalogram.

人や動物の脳が動いている時には電気活動が生じており、頭皮上や脳表等に電極を装着することで、その電気活動を脳波として測定することができる。また、脳波は、その周波数によって、その人の心理状態や生理状態が判定できると言われている。例えば、14〜30Hzの周波数の脳波は、β波と呼ばれており、覚醒状態の時や、意識が緊張した時に現れる波形とされている。また、7〜13Hzの周波数の脳波は、α波と呼ばれており、リラックスしている時に現れる波形とされている。また、4〜6Hzの周波数の脳波は、θ波と呼ばれており、浅い睡眠状態の時に現れる波形とされている。また、0.5〜4Hzの周波数の脳波は、δ波と呼ばれており、深い睡眠状態の時に現れる波形とされている。このため、近年では、検出される脳波を利用して設備機器等を制御するシステムが開発されている。   Electrical activity occurs when the brain of a human or animal is moving, and the electrical activity can be measured as an electroencephalogram by attaching electrodes on the scalp or the brain surface. In addition, it is said that the electroencephalogram can determine the person's psychological state and physiological state based on the frequency. For example, an electroencephalogram having a frequency of 14 to 30 Hz is called a β wave, and has a waveform that appears when awakened or when consciousness is tense. In addition, an electroencephalogram having a frequency of 7 to 13 Hz is called an α wave, and is a waveform that appears when relaxing. An electroencephalogram having a frequency of 4 to 6 Hz is called a θ wave, and has a waveform that appears in a shallow sleep state. An electroencephalogram having a frequency of 0.5 to 4 Hz is called a δ wave, and has a waveform that appears in a deep sleep state. For this reason, in recent years, a system for controlling equipment and the like using a detected brain wave has been developed.

例えば、特許文献1(特開平8−71050)に開示されている快適環境創造システムは、個人が希望する環境を設定する状態設定手段と、個人の脳波を検出する脳波検出手段と、脳波検出手段で得られた脳波情報に基づいて個人の心理状態等を評価する快適性評価手段と、状態設定手段からの出力と快適性評価手段からの出力とを比較する比較判定手段と、比較判定手段からの出力に基づいて機器を制御する制御手段とを備えている。この快適環境創造システムでは、まず、検出された脳波情報を利用して、最も強度の高い脳波の周波数帯に基づいて快適性が評価されたり、所定時間内における周波数帯毎の脳波強度に基づいて快適性が評価されたりしている。そして、評価された快適性に基づく現在の個人の状態と、状態設定手段で設定された個人が望む状態とが比較され、比較された結果を利用して個人が望む生理状態または心理状態となるように機器が制御されている。このようにして、この快適環境創造システムでは、快適な環境を創出しようとしている。   For example, a comfortable environment creation system disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-71050) includes state setting means for setting an environment desired by an individual, brain wave detection means for detecting an individual's brain wave, and brain wave detection means. From the comfort evaluation means for evaluating an individual's psychological state and the like based on the electroencephalogram information obtained in Step 1, the comparison determination means for comparing the output from the state setting means and the output from the comfort evaluation means, and the comparison determination means And a control means for controlling the device based on the output of. In this comfortable environment creation system, first, using the detected brain wave information, comfort is evaluated based on the frequency band of the most intense brain wave, or based on the brain wave intensity for each frequency band within a predetermined time. Comfort is evaluated. Then, the current individual state based on the evaluated comfort is compared with the state desired by the individual set by the state setting means, and the physiological result or psychological state desired by the individual is obtained using the comparison result. So that the equipment is controlled. In this way, this comfortable environment creation system attempts to create a comfortable environment.

しかしながら、特許文献1の快適環境創造システムでは、被験者の頭部において、どの部位の脳波を測定して分析すべきなのかが開示されていない。このため、人の快・不快感覚と関係性の低い部位の脳波について測定される場合には、誤った快適性の評価が為されるおそれがある。   However, the comfortable environment creation system of Patent Document 1 does not disclose which part of the brain wave should be measured and analyzed in the subject's head. For this reason, there is a possibility that an erroneous evaluation of comfort may be performed when measuring the electroencephalogram at a site that is not related to human pleasure / discomfort.

そこで、本発明の課題は、快・不快が誤って判定されるおそれを減らすことができる快適性判定装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a comfort determination device that can reduce the possibility that pleasure / discomfort is erroneously determined.

第1発明に係る快適性判定装置は、脳波測定手段と、判定手段とを備えている。脳波測定手段は、被験者の右側頭部、左側頭部および頭頂部のいずれか1つの部位の頭部の脳波を測定可能である。判定手段は、脳波測定手段によって測定された脳波の所定周波数帯域を抽出する。また、判定手段は、抽出された所定周波数帯域の振幅値に基づいて、寒冷刺激に対する快・不快を判定する。 The comfort determination device according to the first invention includes an electroencephalogram measurement means and a determination means. The electroencephalogram measurement means can measure the electroencephalogram at the head of any one of the right side, left rear side, and right top of the subject. The determination means extracts a predetermined frequency band of the electroencephalogram measured by the electroencephalogram measurement means. The determination means determines whether the cold stimulus is pleasant or uncomfortable based on the extracted amplitude value of the predetermined frequency band.

第1発明に係る快適性判定装置では、右側頭部、左側頭部および頭頂部のいずれか1つの部位において測定される脳波のうちの所定周波数帯域の振幅値に基づいて、寒冷刺激に対する快・不快が判定されている。 In the comfort determination device according to the first aspect of the present invention, the cold stimulus is based on the amplitude value of a predetermined frequency band in the electroencephalogram measured at any one of the right head, left rear head and right parietal region. free-for discomfort has been determined.

発明者が鋭意検討した結果、右側頭部、左後側頭部および右頭頂部において検出されるβ波の振幅値と快・不快感覚との間に相関性があることが判明した。このため、例えば、所定周波数帯域としてβ波が抽出される場合には、β波の振幅値に基づいて快・不快を判定することができる。   As a result of intensive studies by the inventor, it has been found that there is a correlation between the amplitude value of β waves detected in the right temporal region, the left rear temporal region, and the right temporal region and pleasant / discomfort sensations. For this reason, for example, when a β wave is extracted as a predetermined frequency band, it is possible to determine pleasure / discomfort based on the amplitude value of the β wave.

これによって、寒冷刺激に対する快・不快が誤って判定されるおそれを減らすことができる。 As a result, it is possible to reduce the possibility that the pleasantness / discomfort with respect to the cold stimulus is erroneously determined.

第2発明に係る快適性判定装置は、第1発明の快適性判定装置であって、所定周波数帯域は、β波前後の周波数帯域である。このため、この快適性判定装置では、β波の振幅値に基づいて、寒冷刺激に対する快・不快を判定することができる。 A comfort determination device according to a second aspect of the present invention is the comfort determination device of the first aspect, wherein the predetermined frequency band is a frequency band around the β wave. For this reason, with this comfort determination device, it is possible to determine whether the cold stimulus is pleasant or uncomfortable based on the amplitude value of the β wave.

なお、ここでいうβ波とは、周波数が14〜30Hzの脳波のことである。   The β wave here is an electroencephalogram having a frequency of 14 to 30 Hz.

第3発明に係る快適性判定装置は、第1発明または第2発明の快適性判定装置であって、脳波は、右島皮質、左島皮質および体性感覚野のいずれか1つの領域の活動を反映する脳波である。   A comfort determination device according to a third aspect of the present invention is the comfort determination device of the first or second aspect, wherein the electroencephalogram is an activity in any one region of the right island cortex, the left island cortex and the somatosensory area. It is an electroencephalogram that reflects.

発明者が鋭意検討した結果、右側頭部において検出されるβ波は右島皮質の賦活を反映しており、左後側頭部において検出されるβ波は左島皮質の賦活を反映しており、右頭頂部において検出されるβ波は体性感覚野の賦活を反映していることが判明した。このため、この快適性判定装置では、右島皮質、左島皮質および体性感覚野の少なくともいずれか1つの領域の活動を反映する脳波を測定することができる。   As a result of the inventor's earnest study, the β wave detected in the right temporal region reflects the activation of the right insular cortex, and the β wave detected in the left rear temporal region reflects the activation of the left insular cortex. The β wave detected at the right parietal region was found to reflect the activation of the somatosensory cortex. For this reason, with this comfort determination device, it is possible to measure an electroencephalogram that reflects the activity of at least one of the right island cortex, the left island cortex, and the somatosensory area.

第4発明に係る快適性判定装置は、第1発明から第3発明のいずれかの快適性判定装置であって、脳波測定手段は、左側頭部の脳波を測定する。 The fourth invention comfort determination device according to from the first invention be any comfort determination apparatus of the third aspect of the present invention, EEG means measures brain waves of the left rear side head.

第1発明に係る快適性判定装置では、寒冷刺激に対する快・不快が誤って判定されるおそれを減らすことができる。 In the comfort determination device according to the first aspect of the present invention, it is possible to reduce the possibility that the pleasantness / discomfort with respect to the cold stimulus is erroneously determined.

第2発明に係る快適性判定装置では、β波の振幅値に基づいて、寒冷刺激に対する快・不快を判定することができる。 In the comfort determination device according to the second aspect of the present invention, it is possible to determine the comfort / discomfort with respect to the cold stimulus based on the amplitude value of the β wave.

第3発明に係る快適性判定装置では、右島皮質、左島皮質および体性感覚野の少なくともいずれか1つの領域の活動を反映する脳波を測定することができる。   In the comfort determination device according to the third aspect of the invention, an electroencephalogram that reflects the activity of at least one of the right island cortex, the left island cortex, and the somatosensory cortex can be measured.

第4発明に係る快適性判定装置では、脳波測定手段が左側頭部の脳波を測定する。   In the comfort determination device according to the fourth aspect of the invention, the electroencephalogram measurement means measures the electroencephalogram of the left temporal region.

右側頭部において検出されるβ波の振幅と快・不快感覚評価との相関性を示す図。The figure which shows the correlation with the amplitude of beta wave detected in a right side head, and pleasant / unpleasant sensation evaluation. 左後側頭部において検出されるβ波の振幅と快・不快感覚評価との相関性を示す図。The figure which shows the correlation with the amplitude of a beta wave detected in a left back temporal region, and pleasant / unpleasant sensation evaluation. 右頭頂部において検出されるβ波の振幅と快・不快感覚評価との相関性を示す図。The figure which shows the correlation with the amplitude of (beta) wave detected in a right parietal part, and pleasant / unpleasant sensation evaluation. 右側頭部において検出されるα波の振幅と快・不快感覚評価との相関性を示す図。The figure which shows the correlation with the amplitude of the alpha wave detected in a right side head, and pleasant / unpleasant sensation evaluation. 左後側頭部において検出されるα波の振幅と快・不快感覚評価との相関性を示す図。The figure which shows the correlation with the amplitude of the alpha wave detected in a left back temporal region, and pleasant / unpleasant sensation evaluation. 右頭頂部において検出されるα波の振幅と快・不快感覚評価との相関性を示す図。The figure which shows the correlation with the amplitude of the alpha wave detected in a right top part, and pleasant / unpleasant sensation evaluation. 不快な刺激を与えた場合の脳の活動領域の測定結果を示す図であって、(a)右島皮質および左島皮質を含む脳領域の測定結果を示す図、(b)体性感覚野を含む脳領域の測定結果を示す図。It is a figure which shows the measurement result of the active region of the brain at the time of giving an unpleasant stimulus, Comprising: (a) The figure which shows the measurement result of the brain area | region containing the right island cortex and the left island cortex, (b) Somatosensory cortex The figure which shows the measurement result of the brain area | region containing A. 本発明の実施形態に係る快適性判定装置の概略図。1 is a schematic diagram of a comfort determination device according to an embodiment of the present invention.

本発明の実施形態を説明する前に、まず、本発明者が本発明を為すにあたって重要な基礎となった、本発明者による知見について説明する。   Before describing the embodiment of the present invention, first, the knowledge by the present inventor, which became an important basis for the inventor to make the present invention, will be described.

<本発明者による知見の要点>
本発明者は、まず、頭皮上の多数の部位において測定される脳波と快・不快感覚との関係を鋭意検討した結果、右側頭部、左後側頭部および右頭頂部の各部位において検出されるβ波の振幅と快・不快感覚とが有意に関係することを見いだした。なお、ここでいう各部位においてβ波が検出されるとは、各部位において測定される脳波にβ波が出現していることを意味している。
<Key points of knowledge by the present inventor>
The present inventor first conducted an extensive study on the relationship between the electroencephalogram measured at a number of sites on the scalp and pleasant / unpleasant sensations, and as a result, detected at each site of the right temporal region, the left back temporal region, and the right temporal region. We found that there was a significant relationship between the amplitude of the generated β wave and the feeling of comfort and discomfort. Here, the detection of β waves at each part means that a β wave appears in the electroencephalogram measured at each part.

具体的には、人が主観的に不快を感じている場合、右側頭部、左後側頭部および右頭頂部のβ波の振幅が増大することが判った。このため、人の快・不快感覚を評価するためには、右側頭部、左後側頭部および右頭頂部の各部位において検出されるβ波を解析することが有効であると考えられた。したがって、本発明者は、この点に着目することで、後述する本発明に到達した。   Specifically, it has been found that when a person is subjectively uncomfortable, the amplitudes of β waves on the right temporal region, the left rear temporal region, and the right temporal region increase. For this reason, in order to evaluate human comfort and discomfort, it was considered effective to analyze the β waves detected in each part of the right temporal region, left posterior temporal region, and right temporal region. . Therefore, the present inventor has reached the present invention described later by paying attention to this point.

<脳波解析方法および快・不快感覚評価方法>
次に、本発明者が上記の知見を得るに際して用いた脳波解析方法および快・不快感覚評価方法を説明する。
<Electroencephalogram analysis method and comfort / discomfort evaluation method>
Next, an electroencephalogram analysis method and a pleasant / unpleasant sensation evaluation method used when the present inventor obtains the above knowledge will be described.

8名の被験者(男性5名、女性3名、20歳代から40歳代)に対して、不快な刺激として寒冷刺激を与え、寒冷刺激を与えている間の脳波解析を行うとともに快・不快感覚評価の内省報告を収集した。なお、被験者に対する寒冷刺激の付与は、室温25℃、湿度51%〜61%のシールドルームにおいて行った。   Eight test subjects (5 males, 3 females, 20s to 40s) were given cold stimulation as an unpleasant stimulus, and electroencephalogram analysis was performed while the cold stimulus was being applied, while being pleasant and uncomfortable. Introspective reports of sensory evaluation were collected. In addition, provision of the cold irritation | stimulation with respect to a test subject was performed in the shield room of room temperature 25 degreeC and humidity 51-61%.

具体的には、寒冷刺激の付与は、被験者の左中指の指先(指の先端から第1関節までの部分)を寒冷パッドに接触させることで行った。また、被験者の指先を寒冷パッドに10分間接触させ続けることで、被験者に対して寒冷刺激を10分間与え続けた。なお、寒冷パッドの温度は、1℃に設定した。   Specifically, the cold stimulus was applied by bringing the tip of the subject's left middle finger (the part from the tip of the finger to the first joint) into contact with the cold pad. In addition, the cold stimulation was continuously applied to the subject for 10 minutes by keeping the subject's fingertip in contact with the cold pad for 10 minutes. The temperature of the cold pad was set to 1 ° C.

また、脳波解析では、脳波を測定し、測定した脳波を周波数解析して脳波の振幅値を算出した。また、脳の活動領域の測定も行った。   In the electroencephalogram analysis, the electroencephalogram was measured, and the electroencephalogram amplitude value was calculated by frequency analysis of the measured electroencephalogram. We also measured the area of brain activity.

脳波の測定は、被験者の頭皮上に電極(64ch)を接続して行った。なお、脳波測定には、EGI社製のネットステーションシステム200を使用した。   The electroencephalogram was measured by connecting an electrode (64 ch) on the scalp of the subject. For the electroencephalogram measurement, an EGI net station system 200 was used.

脳波の周波数解析は、寒冷刺激を与えている間(10分間)に測定した脳波について行った。脳波の周波数解析では、測定した脳波を1分毎に区切り、各区分の脳波についてFFT(Fast Fourier Transform)処理を行うことで、各分毎のα波およびβ波の平均振幅値(μV)を算出した。なお、脳波の周波数解析には、MEGIS Software社製のBESAを使用した。さらに、周波数解析では、脳波周波数フィルタの設定として、Low Cutフィルタを1.6Hzとし、High Cutフィルタを30Hzとし、Humフィルタを50Hzとした。   The frequency analysis of the electroencephalogram was performed on the electroencephalogram measured during the cold stimulation (10 minutes). In EEG frequency analysis, the measured EEG is divided every minute, and the FFT (Fast Fourier Transform) processing is performed on the EEG of each section, so that the average amplitude value (μV) of α wave and β wave for each minute is obtained. Calculated. In addition, BESA made by MEGIS Software was used for the frequency analysis of the electroencephalogram. Furthermore, in the frequency analysis, as the setting of the electroencephalogram frequency filter, the Low Cut filter was set to 1.6 Hz, the High Cut filter was set to 30 Hz, and the Hum filter was set to 50 Hz.

脳の活動領域の測定は、8名の被験者のうちの2名に対して、機能的磁気共鳴画像法(fMRI:functional Magnetic Resonance Imaging)を用いて、寒冷刺激を与えたときについて行った。なお、脳の活性化領域の測定には、GE(ジェネラル・エレクトリック)社製のSIGNA 1.5T Excite systemを使用した。   The brain active area was measured when cold stimulation was applied to two of the eight subjects using functional magnetic resonance imaging (fMRI). For the measurement of the brain activation area, SIGNA 1.5T Excite system manufactured by GE (General Electric) was used.

また、快・不快感覚評価は、被験者の主観的な快・不快の程度を数値で評価させることで行った。具体的には、被験者に対して寒冷刺激を与えている間(10分間)の快・不快度を、1分毎に点数で被験者自身に表示させた。なお、快・不快度は、−9から9の範囲で評価され、点数が低い程不快であるものとした。   Pleasure / discomfort sensation was evaluated by evaluating the subject's subjective comfort / discomfort level numerically. Specifically, the degree of comfort / discomfort while giving a cold stimulus to the subject (10 minutes) was displayed on the subject himself / herself with a score every minute. The degree of comfort / discomfort was evaluated in the range of −9 to 9, and the lower the score, the more unpleasant.

<脳波解析結果および快・不快感覚評価結果>
上記の脳波解析方法および快・不快感覚評価方法によって得られた結果から、頭部の複数の部位のうち右側頭部、左後側頭部および右頭頂部においてそれぞれ検出されたβ波の賦活量と快・不快感覚評価との間に有意な相関がみられた(図1、図2および図3参照)。また、比較例として、右側頭部、左後側頭部および右頭頂部においてそれぞれ検出されたα波の賦活量と快・不快感覚評価との間に相関があるか否かを検討した結果、図4、図5および図6に示すように、α波の賦活量と主観的な快・不快感覚に関する評価との間には相関はみられなかった。これにより、快・不快感覚の主観的評価における点数が低い、すなわち、主観的な不快感覚が大きいほど、右側頭部、左後側頭部および右頭頂部において検出されるβ波の振幅が大きくなることが示された。
<Results of electroencephalogram analysis and evaluation of comfort / discomfort>
From the results obtained by the above-mentioned electroencephalogram analysis method and pleasant / unpleasant sensation evaluation method, the amount of β-wave activation detected in the right, left occipital, and right parietal regions of the plurality of head regions, respectively. There was a significant correlation between the evaluation of pleasant and unpleasant feeling (see FIGS. 1, 2 and 3). In addition, as a comparative example, as a result of examining whether there is a correlation between the activation amount of the α wave detected in the right temporal region, the left posterior temporal region and the right parietal region and the evaluation of pleasant / discomfort sensation, As shown in FIGS. 4, 5, and 6, there was no correlation between the activation amount of the α wave and the evaluation regarding subjective pleasure / discomfort. As a result, the lower the score in the subjective evaluation of pleasant / unpleasant sensation, that is, the greater the subjective unpleasant sensation, the larger the amplitude of the β wave detected in the right temporal region, the left rear temporal region and the right temporal region. It was shown to be.

さらに、fMRIによる測定結果から、図7に示すように、右島皮質、左島皮質および体性感覚野の領域の賦活が確認された。   Furthermore, from the measurement result by fMRI, as shown in FIG. 7, activation of the right island cortex, the left island cortex, and the somatosensory area was confirmed.

これらの結果から、本発明者は、以下に示す知見を得た。   From these results, the present inventor has obtained the following knowledge.

被験者に寒冷刺激を与えることによってみられる右側頭部、左後側頭部および右頭頂部のβ波の賦活量と主観的な快・不快の評価とを比較したところ、これらにおいて有意な相関が認められた。つまり、右側頭部、左後側頭部および右頭頂部において検出されるβ波の振幅値の増減と主観的な快・不快感覚とは、密接に関連しており、高い相関性を有している。すなわち、右側頭部、左後側頭部および右頭頂部において検出されるβ波は、生理学的な快・不快の判定の指標となり得ることが判明した。このことから、本発明者は、右側頭部、左後側頭部および右頭頂部の少なくともいずれか1つの部位において検出されるβ波の振幅値に基づいて人の快・不快を判定可能である、という知見を得た。   A comparison was made between the amount of β wave activation in the right temporal region, left occipital region, and right parietal region observed by applying cold stimuli to subjects, and subjective evaluation of pleasantness and discomfort. Admitted. In other words, the increase / decrease in the amplitude value of the β wave detected in the right temporal region, the left occipital region, and the right temporal region is closely related to subjective pleasure / discomfort, and has a high correlation. ing. That is, it has been found that β waves detected in the right temporal region, the left rear temporal region, and the right temporal region can serve as an index for determining physiological comfort / discomfort. From this, the present inventor can determine human comfort / discomfort based on the amplitude value of the β wave detected in at least one of the right temporal region, the left rear temporal region, and the right temporal region. The knowledge that there is.

なお、ここでいう「脳波の振幅」とは、「脳波の波形の谷から山までの高さ」、すなわち、振幅値を意味している。また、ここでいうβ波の賦活量とは、β波の振幅値を意味している。   Here, “the amplitude of the electroencephalogram” means “the height from the trough to the peak of the waveform of the electroencephalogram”, that is, the amplitude value. Further, the activation amount of the β wave here means the amplitude value of the β wave.

<快適性判定装置>
次に、上記に説明した知見に基づいて、本発明者が完成するに至った本発明の実施形態である快適性判定装置80について説明する。
<Comfort determination device>
Next, the comfort determination device 80, which is an embodiment of the present invention that has been completed by the present inventors, will be described based on the knowledge described above.

図8は、本発明の実施形態に係る快適性判定装置80の概略図である。   FIG. 8 is a schematic diagram of the comfort determination device 80 according to the embodiment of the present invention.

快適性判定装置80は、個人(被験者)が、快状態であるか、もしくは、不快状態であるかを判定可能な装置である。また、快適性判定装置80は、脳波測定部20と、快・不快判定部40とを備えている。   The comfort determination device 80 is a device that can determine whether an individual (subject) is in a pleasant state or an unpleasant state. The comfort determination device 80 includes an electroencephalogram measurement unit 20 and a pleasant / uncomfortable determination unit 40.

脳波測定部20は、個人の脳波データを測定するための電極部(図示せず)を有しており、快・不快判定部40と有線接続されている。また、電極部は、個人の頭部において右側頭部に相当する部分の頭皮上に装着される。さらに、脳波測定部20は、測定した脳波データを快・不快判定部40に送信する。なお、本実施形態では、電極部が、右側頭部に相当する部分の頭皮上に装着されているが、これに限定されず、右側頭部、左後側頭部および右頭頂部の少なくともいずれか1つの部位に相当する部分の頭皮上に装着されていればよい。また、本実施形態では、脳波測定部20と快・不快判定部40とが有線接続されているが、測定した脳波データを快・不快判定部に送信可能であれば、無線接続であってもよい。   The electroencephalogram measurement unit 20 includes an electrode unit (not shown) for measuring individual electroencephalogram data, and is connected to the pleasant / discomfort determination unit 40 by wire. In addition, the electrode part is mounted on the scalp corresponding to the right side of the head of the individual. Furthermore, the electroencephalogram measurement unit 20 transmits the measured electroencephalogram data to the pleasant / unpleasant determination unit 40. In the present embodiment, the electrode portion is mounted on the scalp corresponding to the right side of the head. However, the present invention is not limited to this, and at least one of the right side, left rear side, and right top of the head is not limited thereto. It suffices to be mounted on the scalp corresponding to one part. In the present embodiment, the electroencephalogram measurement unit 20 and the pleasant / unpleasant determination unit 40 are connected by wire. However, if the measured electroencephalogram data can be transmitted to the pleasant / unpleasant determination unit, even if the connection is wireless. Good.

快・不快判定部40は、測定される脳波に基づいて、快適性を判定する。具体的には、快・不快判定部40は、β波を指標として快適性を判定する。より具体的には、快・不快判定部40は、β波の振幅値の増減に基づいて快・不快状態を判定する。   The comfort / discomfort determination unit 40 determines comfort based on the measured brain waves. Specifically, the comfort / discomfort determination unit 40 determines comfort using β waves as an index. More specifically, the pleasant / unpleasant determination unit 40 determines a pleasant / unpleasant state based on an increase / decrease in the amplitude value of the β wave.

また、快・不快判定部40は、解析部41と判定部42とを有している。   The pleasant / uncomfortable determination unit 40 includes an analysis unit 41 and a determination unit 42.

解析部41は、脳波データに基づいて周波数解析処理を行うことで、周波数帯域データおよびβ波の振幅値データを作成する。また、解析部41は、取得部43と、演算部44とを含む。   The analysis unit 41 creates frequency band data and β-wave amplitude value data by performing frequency analysis processing based on the electroencephalogram data. The analysis unit 41 includes an acquisition unit 43 and a calculation unit 44.

取得部43は、脳波測定部20から送信される脳波データを、所定時間(例えば、1分)単位(以下、1区分という)毎に増幅し、アナログ信号からデジタル信号に変換するA/D変換処理を行う。   The acquisition unit 43 amplifies the electroencephalogram data transmitted from the electroencephalogram measurement unit 20 every predetermined time (for example, 1 minute) (hereinafter referred to as one section), and converts the analog signal into a digital signal. Process.

演算部44は、取得部43においてA/D変換処理が行われた脳波データをFFT処理し、周波数成分毎に分離して、周波数帯域毎にパワースペクトル(強度)を算出する。なお、脳波の周波数帯域は、δ波(0.5〜4Hz)、θ波(4〜8Hz)、α波(8〜13Hz)およびβ波(13〜35Hz)とする。さらに、演算部44は、パワースペクトルの最も大きい周波数成分を周波数帯域データとして、後述する判定部42に送信する。また、演算部44は、β波のパワースペクトルが最も高い場合には、1区分のβ波を抽出し、1区分におけるβ波の最大の振幅を振幅値データとして判定部42に送信する。   The calculation unit 44 performs FFT processing on the electroencephalogram data that has been subjected to A / D conversion processing in the acquisition unit 43, separates it for each frequency component, and calculates a power spectrum (intensity) for each frequency band. The frequency bands of the brain waves are δ waves (0.5 to 4 Hz), θ waves (4 to 8 Hz), α waves (8 to 13 Hz), and β waves (13 to 35 Hz). Furthermore, the calculating part 44 transmits the frequency component with the largest power spectrum to the determination part 42 mentioned later as frequency band data. In addition, when the power spectrum of the β wave is the highest, the calculation unit 44 extracts one section of the β wave and transmits the maximum amplitude of the β wave in the one section to the determination unit 42 as amplitude value data.

判定部42は、周波数データおよびβ波の振幅値データに基づいて、個人が、快状態であるか、または、不快状態であるかを判定する。具体的には、判定部42は、β波の振幅値データに基づいて、不快状態であるか否かを判定する。より具体的には、判定部42は、演算部44から送信される現在のβ波の振幅値データの値が予め設定されている所定値以上である場合には、不快状態であると判定する。また、判定部42は、演算部44から送信される現在のβ波の振幅値データの値が前記所定値未満である場合には、快状態であると判定する。さらに、判定部42は、演算部44から送信される周波数帯域データの周波数帯域がβ波以外の周波数帯域である場合には、快状態であると判定する。   The determination unit 42 determines whether the individual is in a pleasant state or an unpleasant state based on the frequency data and the amplitude value data of the β wave. Specifically, the determination unit 42 determines whether or not the user is in an uncomfortable state based on the amplitude value data of the β wave. More specifically, the determination unit 42 determines that the current state is the unpleasant state when the value of the current amplitude value data of the β wave transmitted from the calculation unit 44 is equal to or greater than a predetermined value. . Further, the determination unit 42 determines that the current state is the pleasant state when the value of the current amplitude value data of the β wave transmitted from the calculation unit 44 is less than the predetermined value. Furthermore, when the frequency band of the frequency band data transmitted from the calculation unit 44 is a frequency band other than the β wave, the determination unit 42 determines that the state is a pleasant state.

このような構成によって、この快適性判定装置80では、検出されるβ波の振幅値に基づいて、快・不快感覚を判定することができる。このため、この快適性判定装置80による判定結果がディスプレイ等に表示されることで、個人が快状態であるのか、あるいは、不快状態であるのかを報知することができる。また、判定結果を利用して設備機器等を制御することで、個人の希望する環境に近づけることができる。   With this configuration, the comfort determination device 80 can determine a pleasant / uncomfortable feeling based on the detected amplitude value of the β wave. For this reason, the determination result by the comfort determination device 80 is displayed on a display or the like, so that it is possible to notify whether the individual is in a pleasant state or an uncomfortable state. In addition, by controlling the equipment and the like using the determination result, it is possible to approach the environment desired by the individual.

<特徴>
(1)
発明者は、右側頭部、左側頭部および右頭頂部において検出されるβ波の振幅値の増減と主観的な快・不快感覚とが相関性を有しており、主観的な不快感覚が大きい程β波の振幅値が大きくなる、という知見を得た。そこで、上記実施形態では、右側頭部の脳波が測定され、測定された脳波について周波数解析が行われている。また、周波数解析において、β波のパワースペクトルが最も高い場合には、β波の振幅値が算出されている。すなわち、右側頭部において検出されるβ波の振幅値に基づいて、快・不快状態が判定されている。このため、β波の振幅値に基づいて、不快状態であることを判定することができる。
<Features>
(1)
The inventor has a correlation between the increase / decrease in the amplitude value of the β wave detected in the right head, left head and right top and the subjective pleasure / discomfort. It was found that the larger the value, the larger the amplitude value of the β wave. Therefore, in the above embodiment, the brain wave of the right temporal region is measured, and frequency analysis is performed on the measured brain wave. In the frequency analysis, when the power spectrum of the β wave is the highest, the amplitude value of the β wave is calculated. That is, a pleasant / unpleasant state is determined based on the amplitude value of the β wave detected in the right head. For this reason, it can be determined that the user is in an uncomfortable state based on the amplitude value of the β wave.

これによって、快・不快が誤って判定されるおそれを減らすことができている。   As a result, it is possible to reduce the possibility that pleasure / discomfort is erroneously determined.

(2)
上記実施形態では、右側頭部の脳波が測定されている。また、被験者に寒冷刺激を与えることで右島皮質、左島皮質および体性感覚野の賦活化が認められたことから、右側頭部、左後側頭部および右頭頂部において検出されるβ波の振幅と右島皮質、左島皮質および体性感覚野の賦活とは密接に関連しており、右側頭部、左後側頭部および右頭頂部において検出されるβ波は右島皮質、左島皮質および体性感覚野の賦活を反映している、という知見を、発明者は得た。このため、右島皮質領域の活動を反映する脳波を測定することができている。
(2)
In the above embodiment, the electroencephalogram of the right temporal region is measured. In addition, activation of the right insular cortex, left insular cortex, and somatosensory cortex was observed by applying cold stimulation to the subject, and β detected in the right temporal region, the left rear temporal region, and the right temporal region The amplitude of the wave is closely related to the activation of the right, left, and somatosensory cortex, and the beta waves detected in the right, left posterior, and right parietal areas are the right cortex The inventor has obtained the knowledge that the activation of the left island cortex and somatosensory cortex is reflected. For this reason, an electroencephalogram that reflects the activity of the right island cortex region can be measured.

<変形例>
上記実施形態では、β波の振幅値が所定値以上であるか否かで快・不快が判定されている。
<Modification>
In the above embodiment, pleasantness / discomfort is determined based on whether or not the amplitude value of the β wave is equal to or greater than a predetermined value.

これに代えて、過去のβ波の振幅値と現在のβ波の振幅値とを比較して、振幅値が大きくなった場合に不快状態であると判定されてもよい。   Alternatively, the past β wave amplitude value and the current β wave amplitude value may be compared to determine that the state is uncomfortable when the amplitude value increases.

また、上記実施形態では、快・不快の判定基準となる所定値が、予め設定されている。   Moreover, in the said embodiment, the predetermined value used as the determination standard of pleasant / unpleasant is preset.

これに代えて、個人のβ波の振幅値および個人の快・不快評価に基づいて、快・不快の判定基準となる所定値が決定されてもよい。   Instead, a predetermined value serving as a determination criterion for pleasure / discomfort may be determined based on the amplitude value of the person's β wave and the person's comfort / discomfort evaluation.

例えば、快・不快判定部が、個人が主観的な快・不快評価を入力可能な入力部と、入力部から入力された評価と演算部において算出されたβ波の振幅値とを比較して快・不快基準値を決定する決定部とを更に含む場合には、快・不快の判定基準となる快・不快基準値(所定値に相当)を個人単位で決定することができる。これによって、快・不快判定の精度を向上させることができる。   For example, the pleasant / unpleasant determination unit compares an input unit that allows an individual to input subjective pleasant / unpleasant evaluation, and an evaluation input from the input unit and an amplitude value of a β wave calculated by the computing unit. In the case of further including a determination unit that determines a pleasant / unpleasant reference value, a pleasant / unpleasant reference value (corresponding to a predetermined value) that is a determination criterion for pleasant / unpleasant can be determined on an individual basis. As a result, the accuracy of the pleasant / unpleasant determination can be improved.

本発明は、快・不快が誤って判定されるおそれを減らすことができる快適性判定装置についての発明であるため、快適性の判定を必要とする各種機器への適用が有効である。   Since the present invention is an invention relating to a comfort determination device that can reduce the possibility that pleasure / discomfort is erroneously determined, application to various devices that require determination of comfort is effective.

20 脳波測定部(脳波測定手段)
40 快・不快判定部(判定手段)
80 快適性判定装置
20 Electroencephalogram measurement unit (electroencephalogram measurement means)
40 Pleasure / discomfort determination unit (determination means)
80 Comfort determination device

特開平8−71050JP-A-8-71050

Claims (4)

被験者の右側頭部、左側頭部および頭頂部のいずれか1つの部位の脳波を測定可能な脳波測定手段(20)と、
前記脳波測定手段によって測定された前記脳波の所定周波数帯域を抽出し、前記所定周波数帯域の振幅値に基づいて寒冷刺激に対する快・不快を判定する判定手段(40)と、
を備える快適性判定装置(80)。
Subjects the right temporal, and measurable EEG means an electroencephalogram any one site left rear head and right parietal (20),
A determination means (40) for extracting a predetermined frequency band of the electroencephalogram measured by the electroencephalogram measurement means and determining pleasantness / discomfort with respect to a cold stimulus based on an amplitude value of the predetermined frequency band;
A comfort determination device (80) comprising:
前記所定周波数帯域は、β波前後の周波数帯域である、
請求項1に記載の快適性判定装置。
The predetermined frequency band is a frequency band around the β wave,
The comfort determination device according to claim 1.
前記脳波は、右島皮質、左島皮質および体性感覚野のいずれか1つの領域の活動を反映する脳波である、
請求項1または2に記載の快適性判定装置。
The electroencephalogram is an electroencephalogram reflecting the activity of any one region of the right island cortex, the left island cortex and the somatosensory cortex.
The comfort determination device according to claim 1 or 2.
前記脳波測定手段は、前記左側頭部の脳波を測定する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の快適性判定装置。
The EEG measuring means measures the brain waves of the left rear head,
The comfort determination device according to any one of claims 1 to 3.
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JPH04131644A (en) * 1990-09-25 1992-05-06 Hitachi Ltd Comfort providing device
JPH0871050A (en) * 1994-09-07 1996-03-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Comfortable environment creation system
JP2002000577A (en) * 2000-06-23 2002-01-08 Canon Inc EEG analysis method
JP2005293209A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Ntt Data Corp Personal authentication device, information terminal, personal authentication method, and program
JP4837392B2 (en) * 2006-02-15 2011-12-14 国立大学法人鳥取大学 Massage machine
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