JPH0596009A - コンピユータシステム装置及びこれを使用した脳波利用によるコンピユータデータ入力装置、ストレス軽減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 訓練の結果、条件付けられた特定の精神作業
時に発生する各別の脳波状態を利用してコンピュータプ
ログラムの作成、入力を行なえるようにする。 【構成】 作業者自身に装着した脳波検出器９と、この
脳波検出器９によって検出した脳波状態をデイスプレー
装置２、音響装置３等に表示し、データ入力時における
入力装置４の特定のキー操作とこのときに発生する脳波
状態との関連性を条件付けて認識するバイオフィードバ
ック訓練を行なう。実務作業段階では、その関連性を特
定したデータ入力用のコンピュータプログラムを介し
て、作業者が発生した各別の脳波状態に対応したパター
ンマッチングによって、コンピュータ本体１でデータ等
を入力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、訓練されることで条件
付けられる特定の精神作業時に発生する特有な各別の脳
波状態を利用し、コンピュータソフト等のプログラム作
成、入力を簡単に行なえ、また、これらの作業時のスト
レス等を軽減できるようにしたコンピュータシステム装
置及びこれを使用した脳波利用によるコンピュータデー
タ入力装置、ストレス軽減装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータソフト等のプログラ
ム作成、データ入力等は、主記憶装置、制御装置、演算
装置、入力装置、出力装置等の各種機器を組合せたコン
ピュータシステムを使用し、キーボード、マウス等の入
力装置に対する各種のキー操作等によって行なわれてい
る。

【０００３】そして、このプログラム作成に際しては、
計算機に所望の作業を指令するための手順を精密に記述
する必要があり、その手順をキー操作等の機械的な入力
手段を介して主記憶装置に記憶入力させることで記述す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このプログ
ラム作成、入力は、極めて厳密な手順を踏み、また、正
確に行なわれなければならないから、これに携わる者に
は、精神的な緊張が強制され、精神的なストレスが発生
しやすく、肉体的な疲労も極めて大きいものである。し
かも、連続的に長時間に亙った作業が行なわれるのが常
態となっており、長時間の作業ではあっても、その間の
休息時間の確保が実際的には困難であることとも相俟
ち、作業者自身が自身の疲労を認識せずに作業を続行し
ているのが現状であり、肉体的、精神的な疲労のため
に、作成にミスを生じるものでもあった。

【０００５】そこで、本発明は、叙上のような従来存し
た諸事情に鑑み創出されたもので、作業を行なっている
作業者自身が発生する脳波と、そのときに実施している
精神作業との間に認められる関連性に着目したものであ
り、それらの間に条件付けられる脳波訓練（バイオフィ
ードバック）を行ない、その条件付けられたときに認め
られる精神作業時の脳波を検出し、このときに発生する
特有な脳波状態に関連する入力作業を行なえるようにし
たものである。

【０００６】すなわち、入力作業中に作業者から常時検
出される脳波と、この脳波の状態とを作業者自身が認識
し、これらの作業とそのときの脳波との関連性を作業者
自身が訓練することで、作業者が、作業者自身が行なっ
ている作業、例えばデータ入力作業自体に特有な精神状
態とそのときに発生する特有な脳波との条件付けが行な
えるようにするのである。一方、その作業と、このとき
に発生する特有な脳波とを条件付けるデータ入力用のコ
ンピュータプログラムを別個に作成しておき、このデー
タ入力用のコンピュータプログラムを介して、例えば入
力作業等を行なっているときのある種の精神作業時に発
生する脳波に条件付けられた作業を行なえるようにする
ものである。

【０００７】また、プログラム作成作業中における作業
者の精神的なストレス状態、異常状態等を脳波から判定
し、作業者自身が看過してしまうような精神的疲労、ス
トレスの発生をも未然に防止できるようにするものでも
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】しかして、脳波は、人間
が覚醒、安静、閉眼状態にあるときには周波数が８〜１
３Ｈｚの標準となるα波が発生しており、このα波は、
開眼、精神活動、感覚刺激によって変化し、これらの精
神作業等があるとα波が消失して低振幅の速波となるα
プロッキングの状態となり、また、１３Ｈｚ以上の高振
幅領域の周波数であるβ波が発生するのである。したが
って、β波が発生している状態は、何等かの精神活動を
行なっているものであるから、これの検出及び発生状態
の把握と特定の精神活動との関連性によって、各別の精
神活動に伴なう夫々に特有な脳波状態を検出し、これに
よって、コンピュータプログラムの作成、入力作業に変
換することが可能であることに着目し、本発明の完成を
みるにいたったものである。

【０００９】また、作業中に生じる精神的疲労、ストレ
スがあると、高周波帯の練波、低周波帯の徐波等のδ
波、θ波が含まれる異常な脳波が認められるから、これ
らの発生があれば、作業者本人がそれを看過することが
あっても、ストレス状態であることが注意信号として出
力されるものとし、適度な安静その他が必要であること
を作業者本人に認識させ、また、それを軽減できるよう
にしたものである。

【００１０】すなわち、上述した目的を達成するため、
本発明にあっての脳波訓練用のコンピュータシステム装
置は、コンピュータ本体１・デイスプレー装置２・音響
装置３・データの入出力装置４，５を備え、作業者の脳
波をコンピュータへのデータ入力等の作業中に検出する
脳波検出器９によって検出し、その脳波状態をデイスプ
レー装置２に表示させ、また、音響装置３に出力させ、
脳波によるバイオフィードバック訓練を行なえるように
したことを特徴とする。

【００１１】また、この脳波訓練用のコンピュータシス
テム装置を使用した脳波利用によるコンピュータデータ
入力装置にあっては、作業者の脳波をデータ入力用のコ
ンピュータプログラムによってパターンマッチングし、
コンピュータ本体１に所定の入力作業を行なわせるよう
にしたことを特徴とする。

【００１２】更に、同じく脳波訓練用のコンピュータシ
ステム装置を使用した脳波利用によるストレス軽減装置
にあっては、作業者の脳波を作業中にモニターし、一定
時間の緊張や異常を脳波から判定して注意信号またはリ
ラックスのための音楽をデイスプレー装置２に表示し、
または、音響装置３に出力するようにしたことを特徴と
する。

【００１３】

【作用】本発明に係るコンピュータシステム装置及びこ
れを使用した脳波利用によるコンピュータデータ入力装
置、ストレス軽減装置にあっては、作業者自身に装着さ
れた脳波検出器９と、この脳波検出器９によって検出し
た脳波状態を表示するデイスプレー装置２、音響装置３
によって、第一段階としてのバイオフィードバック訓練
を作業者に行なわせる。

【００１４】すなわち、プログラム作成時における入力
装置４の特定のキーの打鍵等に特有なものとして認識さ
れる作業者が発生する脳波状態を、作業者自身がそれら
の関連性を条件付けて認識するバイオフィードバック訓
練を行なう。

【００１５】また、バイオフィードバック訓練が終了し
た第二段階としての実務作業段階では、コンピュータ本
体１内に作成インプットされているデータ入力用のコン
ピュータプログラムによって、作業者の入力作業に伴な
う各別の精神作業があると、このときに発生する特定の
脳波は、その発生された各別の脳波状態に対応したパタ
ーンマッチングによって、コンピュータ本体１では直接
にプログラムデータ等を入力し、実務的な作業を実施す
る。

【００１６】作業者の脳波を常時検出する脳波検出器９
は、脳波に異状があることを判定すると、作業者自身が
看過してしまうような精神的疲労、ストレスが発生して
も、それらがあることを検出し、その注意信号をデイス
プレー装置２に表示し、また、音響装置３でストレス解
消のための音楽等を出力する。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明するに、図において示される符号１は、例えばコンピ
ュータプログラム作成者が使用する入力システムにおけ
るコンピュータ本体であり、主記憶装置、制御装置、演
算装置等を備えている。

【００１８】このコンピュータ本体１には、デイスプレ
ー装置２、音響装置（スピーカ）３、キーボード、マウ
ス等の入力装置４、プリンタ等の出力装置５等が接続さ
れている。そして、デイスプレー装置２においてはプロ
グラム作成時の入力内容を表示させ、また、後述する脳
波検出器９によって得た脳波波形、脳波状態を表示する
ようにしてある。音響装置３においては入力時における
ミスを生じた場合における警告音や、ストレス解消のた
めの音楽、特に、音楽は、ストレスの解消に役立つα波
を発生させるに適したものを出力させるようにしてあ
る。なお、音響装置３は、コンピュータ本体１内に組み
入れられることもあり、必要があれば、別個に配置され
るスピーカシステムとすることもでき、更には、図示の
ように、ＤＡコンバータ６、増幅器７を経てヘッドホン
８によって作業者のみが聴取できるようにすることもで
きる。

【００１９】また、作業者の脳波を検出する脳波検出器
９が設けられており、この脳波検出器９によって検出さ
れた脳波は増幅器１０、ＡＤコンバータ１１を経てデジ
タル信号化された後、コンピュータ本体１内に入力さ
れ、作業者自身から発生される脳波波形乃至脳波地図が
そのデイスプレー装置２に具体的に表示されたり、精神
作業に伴なうプログラムデータの入力等が行なえたりす
るようにしてある。すなわち、このデジタル化された信
号は、入力装置４におけるキー操作と同様な作業を行な
い、それをデイスプレー装置２に画面上に特定の文字を
表示したり、音響装置３乃至ヘッドホン８によって音楽
を出力したりするものである。

【００２０】しかして、脳波検出器９における脳波電極
の配置は、例えば国際式１０−２０法によって作業者の
頭皮上に配列セットされるものとしてあり、安静状態に
あるときのα波や、何等かの刺激に注意をはらうとか、
精神作業を行なっているとか等に発生するβ波を検出
し、例えば脳波トポグラフィーによる脳波の二次元的な
表示を判読するようにしてある。

【００２１】この脳波トポグラフィーによる脳波の二次
元的な表示は、脳波を例えば０．２〜２秒毎に周波数分
析し、特定の周波数成分の平均パワーの平方根（等価電
位という）を頭皮上の１６カ所について計算し、その電
位分布（脳波地図）を作成し、ある種の精神作業に条件
付けられる特有な脳波地図が得られるようにするもので
ある。この脳波地図乃至脳波波形は、例えば、データ入
力時における入力装置４の特定のキーの打鍵等に特有な
ものとして表示され、すなわち、作業者において、特定
のキーの打鍵がどのような脳波状態を表示する自身の精
神作業の状態となるかの関連性を作業者自身が認識し、
これらの関連性を作業者自身において条件付けられるも
のとして訓練されるものである。

【００２２】この訓練に際し、作業者自身から発生する
α波あるいはβ波のいずれかの発生の有無、その各態様
の脳波状態の把握等が行なわれ、作業者自身がこれらの
各別の脳波状態と特定の精神作業との関連性を認識し、
明確に把握できるようにするものであり、これがバイオ
フィードバック訓練と称されるものである。このとき、
脳波地図乃至脳波波形等の脳波状態は、必要があればデ
イスプレー装置２に画面表示させるようにすることもで
き、プログラム作成作業の進行を阻害しないよう、画面
の一部に表示させるようにする。この表示と同時に、前
記音響装置３によってその変化に対応する音楽を出力す
るようにするもよく、音感聴取と共にバイオフィードバ
ック訓練を一層効率的に行なうことができる。

【００２３】また、この訓練に対応して、ある特定の脳
波状態、例えばある特定の精神作業に伴なう各別の脳波
の波形、特にβ波の波形に、打鍵される特定のキー入力
とをパターンマッチングさせたデータ入力用コンピュー
タプログラムを作成しておき、このデータ入力用コンピ
ュータプログラムは、前記したコンピュータ本体１内に
インプットさせてあるものとしておく。

【００２４】バイオフィードバック訓練段階の終了後で
は、実務作業処理段階に移行することができ、この段階
で、作業者がその精神作業によって特定の脳波を発生さ
せると、これは、その発生された各別の脳波状態に対応
したパターンマッチングによって、データ入力用コンピ
ュータプログラムを介してコンピュータ本体１では直接
にプログラムデータ等の入力が行なえ、実務的な作業の
実施ができるようにしてある。

【００２５】なお、作業者の脳波を検出し、表示するた
めの一連のジョブと、実務作業用の仕事のためにランし
ているジョブとは、一つのオペレーティングシステム内
でマルチタスク処理され、作業者によるバイオフィード
バック訓練段階での両者は、常時平行してランしている
ものであり、この訓練の終了後における実務作業処理段
階では、両ジョブ間でのデータの交換を可能としてあ
る。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
これがため、作業中の作業者から常時検出される脳波
と、この脳波の状態とを作業者自身が認識し、これらの
作業とそのときの脳波との関連性を作業者自身が訓練
し、条件付けられたバイオフィードバック訓練段階終了
後では、実務作業段階において、作業者が発生する特有
な脳波を入力作業のキー操作等に条件付けるデータ入力
用のコンピュータプログラムを介してデータの入力作業
を効率的に行なうことができるものである。

【００２７】すなわち、これは、作業者の脳波をコンピ
ュータヘのデータ入力等の作業中に検出する脳波検出器
９によって検出し、その脳波状態をデイスプレー装置２
に表示させ、また、音響装置３に出力させ、脳波による
バイオフィードバック訓練を行なえるようにしたコンピ
ュータシステム装置としたからであり、また、このコン
ピュータシステム装置を使用して、作業者の脳波をデー
タ入力用のコンピュータプログラムによってパターンマ
ッチングし、コンピュータ本体１に所定の入力作業を行
なわせるようにしたからであり、これらによって、脳波
を有効的に利用してコンピュータデータ入力を行なうこ
とができるものである。

【００２８】したがって、入力装置４に対するキーの打
鍵等の機械的な入力作業が不要となり、ミスタッチその
他に起因する作業ミスの発生がなくなり、効率的なデー
タ入力作業、コンピュータプログラム作成作業を実現す
ることができる。

【００２９】しかも、作業中では、作業者自身が看過し
てしまうような精神的疲労、ストレスの発生があって、
これが脳波の異常として脳波検出器９によって判定され
ると、その異常状態の脳波に関連して、デイスプレー装
置２にその注意信号が表示され、また、音響装置３にス
トレス解消のための音楽等がし出力されるから、作業者
に適度な休息、安静等が必要なことを認識させ、ストレ
ス等の発生を未然に防止することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】概略図である。

【符号の説明】

１ コンピュータ本体 ２ デイスプレー装置 ３ 音響装置 ４ 入力装置 ５ 出力装置 ６ ＤＡコンバータ ７ 増幅器 ８ ヘッドホン ９ 脳波検出器 １０ 増幅器 １１ ＡＤコンバータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータ本体・デイスプレー装置・
   音響装置・データの入出力装置を備え、作業者の脳波を
   コンピュータヘのデータ入力等の作業中に検出する脳波
   検出器によって検出し、その脳波状態をデイスプレー装
   置に表示させ、また、音響装置に出力させ、脳波による
   バイオフィードバック訓練を行なえるようにしたことを
   特徴とするコンピュータシステム装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のコンピュータシステム装
   置を使用し、作業者の脳波をデータ入力用のコンピュー
   タプログラムによってパターンマッチングし、コンピュ
   ータ本体に所定の入力作業を行なわせるようにしたこと
   を特徴とする脳波利用によるコンピュータデータ入力装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のコンピュータシステム装
   置を使用し、作業者の脳波を作業中にモニターし、一定
   時間の緊張や異常を脳波から判定して注意信号またはリ
   ラックスのための音楽をデイスプレー装置に表示し、ま
   たは、音響装置に出力するようにしたことを特徴とする
   脳波利用によるストレス軽減装置。