JP2002236096A - Optical topographic apparatus and data generation device - Google Patents

Optical topographic apparatus and data generation device

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JP2002236096A
JP2002236096A JP2001032416A JP2001032416A JP2002236096A JP 2002236096 A JP2002236096 A JP 2002236096A JP 2001032416 A JP2001032416 A JP 2001032416A JP 2001032416 A JP2001032416 A JP 2001032416A JP 2002236096 A JP2002236096 A JP 2002236096A
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JP
Japan
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light
head
irradiating
blood
brain
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Application number
JP2001032416A
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Japanese (ja)
Inventor
Kosuke Ohashi
宏介 大橋
Hironari Nakada
裕也 中田
Takeshi Yamamoto
剛 山本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control an object to be operated by catching a change in the activity of the brain due to invoking. SOLUTION: A fixture 18 is mounted on the head part 26 of an operator. The head part 26 is irradiated with near-infrared light. The reflected light of light transmitted through blood in the brain from among the light shone at the head part 26, is condensed by an optical fiber 24. The condensed light is converted by a photoelectric converter 22 into an electrical signal according to its intensity. On the basis of the electrical signal, the movement of a character 34 is controlled by a controller 10. That is to say, when the invoking intensity of the operator is large, the character 34 is moved up to the position of a hole 36, and when the invoking intensity is small, the character 34 is moved up to a position deviated from the hole 36. Thereby, without using hand or foot, the movement of the character 34 can be controlled merely by the activity of the brain of the operator.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光トポグラフィ装
置とデータ生成装置に係り、特に、光や近赤外線光を用
いて脳機能の活動を反映した信号を検出し、この検出信
号を利用して制御対象や操作対象などを制御するに好適
な光トポグラフィ装置とデータ生成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical topography apparatus and a data generation apparatus, and more particularly, to detecting a signal reflecting activity of a brain function using light or near-infrared light, and utilizing the detected signal. The present invention relates to an optical topography device and a data generation device suitable for controlling a control target or an operation target.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ゲーム装置やコンピュータなどを
操作するに際しては、ジョイスティックやハンドル、キ
ーボードなどが用いられており、これらの操作手段は操
作者の操作に応答して信号を発生するようになってい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a joystick, a steering wheel, a keyboard, and the like have been used for operating a game apparatus, a computer, and the like. These operating means generate signals in response to an operation by an operator. ing.

【0003】一方、操作者の操作を要することなく、脳
波を利用してゲーム装置を操作するものとして、例え
ば、特開平6−296757号公報、特開平7−124
331号公報に記載されているものがある。脳波を利用
した場合、操作者の操作が不要となるが、脳波を利用す
る場合、脳波を電気信号に変換しなければならず、しか
も、この電気信号は微弱な電気信号として検出されるた
め、筋肉を動かしたときに生じる電気ノイズや外来ノズ
ルの影響を受けやすい。
On the other hand, as a device for operating a game device using an electroencephalogram without requiring an operator's operation, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 6-296557 and Hei 7-124
331 is disclosed. When using brain waves, the operation of the operator is unnecessary, but when using brain waves, the brain waves must be converted into electric signals, and since this electric signal is detected as a weak electric signal, It is susceptible to electrical noise and extraneous nozzles generated when muscles are moved.

【0004】この欠点を補うものとして、例えば、特開
平9−149894号公報に記載されているように、脳
の活動を光学的な手法で測定し、この測定値を各種装置
への入力に利用するものが提案されている。
To compensate for this drawback, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-149894, the activity of the brain is measured by an optical method, and the measured value is used for input to various devices. Something to do is suggested.

【0005】しかし、脳機能信号をデータ入力や制御信
号に用いる場合、入力データや制御信号そのものが操作
者の意図した内容になっているか否かを直ちに確認する
ことが困難である。特に、脳波は色々な電気信号が重複
しているため、計測した信号から不必要な信号を除去す
るなどの信号処理を行わなければならない。そのため、
操作者の現在の脳機能信号がどのようになっているかを
直ちに確認することが難しく、また誤ったデータを入力
したときにすぐに修正することが困難である。
However, when the brain function signal is used for data input or control signal, it is difficult to immediately confirm whether the input data or control signal itself has the contents intended by the operator. In particular, since various electrical signals overlap in brain waves, signal processing such as removing unnecessary signals from measured signals must be performed. for that reason,
It is difficult to immediately check what the current brain function signal of the operator is, and it is difficult to correct immediately when erroneous data is input.

【0006】そこで、近赤外線光を用いて、操作者の手
の操作に伴う脳機能信号を検出し、検出した脳機能信号
にしたがって機器を制御するようにしたものが提案され
ている(特開2000−172407号公報)。
In view of the above, there has been proposed an apparatus that detects a brain function signal associated with an operation of an operator's hand using near-infrared light and controls a device in accordance with the detected brain function signal (Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A) no. 2000-172407).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
近赤外線光を用いて、操作者の手の操作に伴う脳機能信
号を検出し、検出した脳機能信号にしたがって機器を制
御しているため、手の操作状態に応じて機器を制御する
ことができる。
In the prior art,
Using near-infrared light to detect brain function signals associated with the operation of the operator's hand, and controlling the device according to the detected brain function signal, it is possible to control the device according to the operation state of the hand it can.

【0008】しかし、機器を制御するにも、操作者が手
を操作しなければならず、脳活動そのものを検出して、
すなわち手や足などを操作することなく、脳の活動の変
化を検出して機器などを制御することについては配慮さ
れていない。
However, the operator must operate his / her hand to control the equipment, and the brain activity itself is detected.
That is, no consideration is given to controlling a device or the like by detecting a change in brain activity without operating a hand or foot.

【0009】本発明の第1の課題は、念じるとこに伴う
脳活動の変化を捕らえて制御対象または操作対象を制御
することができる光トポグラフィ装置を提供することに
ある。
[0009] A first object of the present invention is to provide an optical topography apparatus capable of controlling a control object or an operation object by capturing changes in brain activity associated therewith.

【0010】本発明の第2の課題は、念じることに伴う
脳部活動の変化の状態を表示することができる光トポグ
ラフィ装置を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide an optical topography apparatus capable of displaying a state of a change in brain activity accompanying a remembrance.

【0011】本発明の第3の課題は、念じることに伴う
脳活動の変化に関するデータを生成することができるデ
ータ生成装置およびデータ生成装置によって生成された
データを格納したデータベースを提供することにある。
A third object of the present invention is to provide a data generation device capable of generating data relating to a change in brain activity accompanying a remembrance, and a database storing data generated by the data generation device. .

【0012】本発明の第4の課題は、念じることに伴う
脳活動の変化に関するデータが格納されたデータベース
の利用方法を提供することにある。
[0012] A fourth object of the present invention is to provide a method of using a database in which data relating to a change in brain activity accompanying a remembrance is stored.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記第1の課題を解決す
るために、脳を含む頭部に光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段から前記頭部に照射された光のうち前記
頭部内の血液を透過した光の反射光を集光する集光手段
と、前記集光手段により集光された光の強度に基づいて
制御対象を制御する制御手段とを備えてなる光ポトグラ
フィ装置を構成したものである。
In order to solve the first problem, a light irradiation means for irradiating light to a head including a brain;
Light collecting means for collecting the reflected light of the light transmitted through the blood in the head among the light irradiated on the head from the light irradiation means, and the intensity of the light collected by the light collecting means And a control means for controlling a control target based on the control signal.

【0014】また、前記第2の課題を解決するために、
本発明は、脳を含む頭部に光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段から前記頭部に照射された光のうち前記
頭部内の血液を透過した光の反射光を集光する集光手段
と、前記集光手段により集光された光をその強度に応じ
た電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手
段の出力による電気信号のレベルに応じた画像を画面上
に表示する表示手段とを備えてなる光ポトグラフィ装置
を構成したものである。
Further, in order to solve the second problem,
The present invention is a light irradiation means for irradiating light to the head including the brain,
Light collecting means for collecting the reflected light of the light transmitted through the blood in the head among the light irradiated on the head from the light irradiation means, and the intensity of the light collected by the light collecting means And a display means for displaying on a screen an image corresponding to the level of the electric signal based on the output of the photoelectric conversion means on a screen. .

【0015】前記光トポグラフィ装置を構成するに際し
ては、前記表示手段の代わりに、以下の要素を付加する
ことができる。
When configuring the optical topography apparatus, the following elements can be added instead of the display means.

【0016】(1)前記光電変換手段の出力による電気
信号のレベルと設定値とを比較しこの比較結果に応じた
操作信号を出力する操作信号出力手段と、前記操作信号
に応じた画像を画面上に表示する表示手段とを備えてな
る。
(1) Operation signal output means for comparing the level of an electric signal output from the photoelectric conversion means with a set value and outputting an operation signal according to the comparison result, and displaying an image corresponding to the operation signal on a screen Display means for displaying the information on the display.

【0017】(2)前記光電変換手段の出力による電気
信号のレベルと設定値とを比較しこの比較結果に応じた
操作信号を出力する操作信号出力手段と、画面上に操作
対象を含む画像を表示する表示手段と、前記操作信号に
応答して前記画面上の操作対象の移動を制御する画像制
御手段とを備えてなる。
(2) An operation signal output means for comparing the level of the electric signal output from the photoelectric conversion means with a set value and outputting an operation signal in accordance with the comparison result, and an image including an operation target on a screen. Display means for displaying; and image control means for controlling movement of an operation target on the screen in response to the operation signal.

【0018】(3)前記光電変換手段の出力による電気
信号のレベルと設定値とを比較しこの比較結果に応じた
操作信号を出力する操作信号出力手段と、画面上にキャ
ラクタを含む画像を表示する表示手段と、前記操作信号
に応答して前記画面上のキャラクタの移動を制御する画
像制御手段とを備えてなる。
(3) Operation signal output means for comparing the level of an electric signal output from the photoelectric conversion means with a set value and outputting an operation signal according to the comparison result, and displaying an image including a character on a screen Display means for controlling the movement of the character on the screen in response to the operation signal.

【0019】前記各光トポグラフィ装置を構成するに際
しては、光として近赤外線光を用いることができる。
In constructing each of the optical topography apparatuses, near-infrared light can be used as light.

【0020】第3の課題を解決するために、本発明は、
脳を含む頭部に光を照射する光照射手段と、前記頭部に
照射された光のうち前記頭部内の血液を透過した光の反
射光を集光する集光手段と、前記集光手段により集光さ
れた光をその強度に応じた電気信号に変換する光電変換
手段と、前記光電変換手段によって得られた電気信号を
基に前記血液の変化を示すデータを時間軸に関連づけて
生成するデータ生成手段とを備えてなるデータ生成装置
を構成したものである。
In order to solve the third problem, the present invention provides:
Light irradiating means for irradiating light to the head including the brain, light condensing means for condensing reflected light of light transmitted through the blood in the head among the light irradiated to the head, and the light condensing means Photoelectric conversion means for converting light condensed by the means into an electric signal corresponding to the intensity thereof, and generating data indicating a change in the blood based on the electric signal obtained by the photoelectric conversion means in association with a time axis. And a data generating device comprising a data generating means for performing the above.

【0021】前記データ生成手段を構成するに際して
は、以下の要素を付加することができる。
In configuring the data generation means, the following elements can be added.

【0022】(1)前記血液の変化は、血液の量または
血液中のヘモグロビン濃度の変化である。
(1) The change in blood is a change in the amount of blood or hemoglobin concentration in blood.

【0023】(2)生成すべきデータに対する複数のパ
ラメータに関連づけて前記脳に刺激を与える刺激手段を
備えてなる。
(2) Stimulating means for stimulating the brain in association with a plurality of parameters for data to be generated.

【0024】(3)前記光は近赤外線光である。(3) The light is near-infrared light.

【0025】また、前記いずれかのデータ生成装置によ
り生成されたデータを格納してなるデータベースを構成
することができる。
[0025] Further, a database storing data generated by any of the data generation devices can be configured.

【0026】第4の課題を解決するために、本発明は、
前記いずれかのデータ生成装置により生成されたデータ
を格納してなるデータベースをネットワークを介して利
用するに際して、予め設定された登録番号を含むアクセ
スに対してのみ前記データベースを開放することを特徴
とするデータベースの利用方法を採用したものである。
In order to solve the fourth problem, the present invention provides:
When using a database storing data generated by any one of the data generation devices via a network, the database is opened only for an access including a preset registration number. It adopts a database usage method.

【0027】前記した手段によれば、脳を含む頭部に光
が照射され、頭部内の血液を透過した光の反射光が集光
され、集光された光の強度が検出されると、この光の強
度は、体験者(操作者)が念じることによって体験者の
頭部内の血液の量あるいはヘモグロビン濃度が変化し、
この変化が光の透過率の変化として表れ、この光の透過
率の変化が光の強度に反映されるので、光の強度に基づ
いて制御対象を制御することができる。すなわち、体験
者(操作者)が手や足を使わずに念じることで、念じの
度合いに応じて制御対象を制御することができる。
According to the above means, the head including the brain is irradiated with light, the reflected light of the light transmitted through the blood in the head is collected, and the intensity of the collected light is detected. The intensity of this light varies with the amount of blood or hemoglobin concentration in the head of the user as the user (operator) remembers,
This change appears as a change in the light transmittance, and the change in the light transmittance is reflected on the light intensity, so that the control target can be controlled based on the light intensity. In other words, the user (operator) can control the control target according to the degree of the recollection by making a recollection without using his / her hands or feet.

【0028】また、光の強度を電気信号に変換し、この
電気信号に基づいた画像を表示した場合、体験者(操作
者)の念じ方に応じた画像を表示たり、念じ方によって
操作対象やギャラクタの移動を制御することができる。
Further, when the light intensity is converted into an electric signal and an image based on the electric signal is displayed, an image corresponding to the way of thinking of the user (operator) is displayed, and an operation target or an object according to the way of thinking is displayed. The movement of the garbage can be controlled.

【0029】また、光の強度に応じた電気信号のレベル
と設定値を比較し、この比較結果に応じた操作信号によ
る画像を画面上に表示する場合、この画面上の画像を見
ることで、体験者の理解度や診断などに利用することが
できる。
When the level of the electric signal according to the light intensity and the set value are compared, and an image based on the operation signal according to the comparison result is displayed on the screen, the image on the screen is viewed. It can be used for understanding and diagnosis of the experienced person.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態であっ
て、データ生成装置を含む光トポグラフィ装置のブロッ
ク構成図である。図1において、光トポグラフィ装置
は、例えば、パーソナルコンピュータで構成されたコン
トローラ10を備えており、コントローラ10はスイッ
チ(制御ライン)12、光源14、光ファイバ16を介
して固定具18に接続されているとともに、A/D(ア
ナログ・デジタル)コンバータ20、光電変換器22、
光ファイバ24を介して固定具18に接続されている。
スイッチ12は、コントローラ10からの指令にしたが
って回路を開閉するようになっており、回路が閉じたと
きには光源14に電力が供給される。この光源14は、
例えば、発振波長が近赤外線領域にある半導体レーザで
構成されており、光源14から発生する近赤外線光が光
ファイバ16を介して固定具18に伝送されるようにな
っている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an optical topography apparatus including a data generation apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the optical topography apparatus includes a controller 10 constituted by, for example, a personal computer. The controller 10 is connected to a fixture 18 via a switch (control line) 12, a light source 14, and an optical fiber 16. A / D (analog / digital) converter 20, photoelectric converter 22,
It is connected to the fixture 18 via an optical fiber 24.
The switch 12 opens and closes the circuit in accordance with a command from the controller 10, and when the circuit is closed, power is supplied to the light source 14. This light source 14
For example, it is composed of a semiconductor laser whose oscillation wavelength is in the near infrared region, and near infrared light generated from the light source 14 is transmitted to the fixture 18 via the optical fiber 16.

【0031】固定具18は帯状に構成され、体験者の頭
部26に装着されるようになっている。そして光ファイ
バ16の端部が固定具18の一端に接続され、固定具1
8の他端に光ファイバ24の端部が接続されている。固
定具18が頭部26に装着された状態で、光源14から
の近赤外線光が光ファイバ16を介して頭部26に照射
されると、頭部26に照射された近赤外線光は頭部26
の頭蓋骨を透過した後脳内の血液を透過し、血液を透過
した光の一部は散乱し、その一部は反射光として光ファ
イバ24に集光されるようになっている。すなわち、光
源14、光ファイバ16は光照射手段として構成されて
おり、光ファイバ24は集光手段として構成されてい
る。
The fixture 18 is formed in a belt shape and is mounted on the head 26 of the user. Then, one end of the optical fiber 16 is connected to one end of the fixture 18, and the fixture 1
The other end of the optical fiber 8 is connected to an end of an optical fiber 24. When the near-infrared light from the light source 14 irradiates the head 26 via the optical fiber 16 in a state where the fixture 18 is attached to the head 26, the near-infrared light irradiated on the head 26 is 26
After passing through the skull, the blood in the brain is transmitted, a part of the light transmitted through the blood is scattered, and a part of the light is collected on the optical fiber 24 as reflected light. That is, the light source 14 and the optical fiber 16 are configured as light irradiation means, and the optical fiber 24 is configured as light focusing means.

【0032】光ファイバ24によって集光された光は光
電変換器22に導かれ、光電変換器22により、その強
度に応じてレベル(振幅)が変化するアナログ量の電気
信号に変換される。この光電変換器22は、例えば、ア
バランシェエフォトダイオードで構成されており、光電
変換手段としての光電変換器22によって得られた電気
信号はA/Dコンバータ20に出力されるようになって
いる。A/Dコンバータ20は光電変換器22からの電
気信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換し、こ
のデジタル信号を順次コントローラ10に伝送するよう
になっている。
The light condensed by the optical fiber 24 is guided to the photoelectric converter 22, where the light is converted into an analog electric signal whose level (amplitude) changes according to the intensity. The photoelectric converter 22 is composed of, for example, an avalanche photodiode, and an electric signal obtained by the photoelectric converter 22 as a photoelectric conversion unit is output to the A / D converter 20. The A / D converter 20 converts an analog signal, which is an electric signal from the photoelectric converter 22, into a digital signal, and sequentially transmits the digital signal to the controller 10.

【0033】コントローラ10は、光ファイバ24によ
って集光された光がその強度に応じた電気信号に変換さ
れてデジタル信号として入力されたときに、電気信号の
レベルに応じた画像を表示するための画像信号を生成
し、この画像信号を表示手段としてのディスプレイ28
に出力し、ディスプレイ28の画面上に画像信号に応じ
た画像を表示させるようになっている。
When the light condensed by the optical fiber 24 is converted into an electric signal corresponding to the intensity and input as a digital signal, the controller 10 displays an image corresponding to the level of the electric signal. An image signal is generated, and the image signal is displayed on a display 28 as display means.
And an image corresponding to the image signal is displayed on the screen of the display 28.

【0034】また、コントローラ10は、制御手段とし
ての機能を備え、電気信号に応じた制御信号を生成し、
この制御信号にしたがって機器30の駆動を制御するよ
うになっている。
Further, the controller 10 has a function as control means, generates a control signal corresponding to the electric signal,
The drive of the device 30 is controlled according to the control signal.

【0035】さらに、コントローラ10は、操作信号出
力手段としての機能を備え、入力された電気信号のレベ
ルと設定値とを比較し、この比較結果に応じた操作信号
を出力するとともに、画像制御手段としての機能を備
え、操作信号に応答して操作信号にしたがった画像信号
を生成し、ディスプレイ28の画面上に表示された操作
対象あるいはキャラクタの移動を制御するようになって
いる。
Further, the controller 10 has a function as operation signal output means, compares the level of the input electric signal with a set value, outputs an operation signal according to the comparison result, and controls the image control means. In response to the operation signal, an image signal is generated in accordance with the operation signal, and the movement of the operation target or the character displayed on the screen of the display 28 is controlled.

【0036】また、コントローラ10は、データ生成手
段としての機能を備え、入力された電気信号(デジタル
信号)を基に、血液の変化を示すデータを時間軸に関連
付けて生成し、生成したデータをデータベース32に格
納するようになっている。
The controller 10 has a function as a data generating means, and generates data indicating a change in blood in association with a time axis based on the input electric signal (digital signal), and generates the generated data. It is stored in the database 32.

【0037】データを生成するに際しては、体験者の脳
の活動の変化を捕らえてデータを収集することとしてい
る。すなわち、体験者に近赤外線光を照射しているとき
に、体験者が念じると、体験者の脳に含まれる血液に変
化が生じる。
When data is generated, data is collected by capturing changes in the brain activity of the user. That is, when the user is irradiating near infrared light, the blood contained in the brain of the user changes when the user remembers.

【0038】具体的には、体験者の念じ方に応じて脳中
の血液の量または血液中のヘモグロビン濃度(還元、酸
化ヘモグロビンの濃度)が変化する。血液の量または血
液中のヘモグロビン濃度が変化すると、体験者の頭部2
6に照射された近赤外線光の透過率が変化し、この変化
は光ファイバ24によって集光される光の強度に反映さ
れる。このため、集光された光の強度に応じた電気信号
にしたがったデータを蓄積することで、体験者の念じ方
の度合いを示すデータを収集することができる。
Specifically, the amount of blood in the brain or the hemoglobin concentration (reduced or oxidized hemoglobin concentration) in the blood changes according to the mind of the user. When the amount of blood or the hemoglobin concentration in the blood changes, the head 2 of the user
The transmittance of the near-infrared light radiated to 6 changes, and this change is reflected in the intensity of the light collected by the optical fiber 24. For this reason, by accumulating the data according to the electric signal corresponding to the intensity of the collected light, it is possible to collect data indicating the degree of mind of the user.

【0039】データを収集するに際しては、体験者の頭
部26に近赤外線光を照射しているときに、生成すべき
データに対する複数のパラメータに関連づけて体験者の
脳に刺激を与えるための質問事項、例えば、体験者の体
調等に関する質問事項をコントローラ10に接続された
スピーカ(刺激手段)から音声で出力することで、各種
パラメータに対する念じ方の度合いを示す個人情報を収
集することができる。
When collecting the data, when irradiating the near-infrared light to the head 26 of the user, a question for stimulating the brain of the user in relation to a plurality of parameters for the data to be generated is provided. By outputting a matter, for example, a question about the physical condition of the experience person by voice from a speaker (stimulating means) connected to the controller 10, it is possible to collect personal information indicating a degree of mindfulness for various parameters.

【0040】この個人情報として得られたデータをデー
タベース32に格納することで、データベース32に格
納されたデータを、リハビリ教育ツールとして、小児麻
痺などの自主リハビリトレーニング教育に利用したり、
自動車の緊急回避ツールとして、癲癇発生時の対応に利
用したりすることもできる。
By storing the data obtained as personal information in the database 32, the data stored in the database 32 can be used as a rehabilitation education tool for voluntary rehabilitation training education such as pediatric paralysis.
It can also be used as an emergency evasion tool for automobiles when responding to epilepsy.

【0041】次に、光トポグラフィ装置をゲームに利用
したときの作用を図2および図3にしたがって説明す
る。まず、コントローラ10にゲームに関するプログラ
ム(ゲームソフト)や画像情報が入力されると、この画
像情報にしたがった画像がディスプレイ28の画面上に
表示される。このとき操作者(ゲーム利用者)の頭部2
6に固定具18が装着されると、光源14からの近赤外
線光が頭部26に照射される。
Next, the operation when the optical topography apparatus is used for a game will be described with reference to FIGS. First, when a program (game software) and image information relating to a game are input to the controller 10, an image according to the image information is displayed on the screen of the display 28. At this time, the head 2 of the operator (game user)
When the fixture 18 is attached to the head 6, near-infrared light from the light source 14 is applied to the head 26.

【0042】操作者の操作によりゲームが開始される
と、ゲームソフトの進行に伴ってディスプレイ28の画
面上にはキャラクタ34が表示される(ステップS
1)。この後、ディスプレイ28の画面上にはキャラク
タ34の移動方向が矢印で示される(ステップS2)。
このとき、操作者がキャラクタ34を、目標となる孔3
6を通過させるように念じると、念じ方に応じた光の強
度が光ファイバ24を介して光電変換器22で検出され
る(ステップS3)。光電変換器22で検出された光が
電気信号に変換されると、この電気信号はA/Dコンバ
ータ20を介してデジタル信号に変換されてコントロー
ラ10に出力される。コントローラ10は、入力された
デジタル信号の値を数値化し(ステップS4)、数値化
されたデータを体験者に対応づけて補正するための演算
を行う(ステップS5)。
When the game is started by the operation of the operator, the character 34 is displayed on the screen of the display 28 with the progress of the game software (step S).
1). Thereafter, the moving direction of the character 34 is indicated by an arrow on the screen of the display 28 (step S2).
At this time, the operator places the character 34 in the target hole 3
6, the intensity of light according to the way of thinking is detected by the photoelectric converter 22 via the optical fiber 24 (step S3). When the light detected by the photoelectric converter 22 is converted into an electric signal, the electric signal is converted into a digital signal via the A / D converter 20 and output to the controller 10. The controller 10 digitizes the value of the input digital signal (step S4), and performs an operation for correcting the digitized data in association with the user (step S5).

【0043】この後、コントローラ10は、補正された
値にしたがった操作信号を生成し、操作信号にしたがっ
てキャラクタ34を移動させる(ステップS6)。この
とき、操作者の念じ方の度合いに応じて生成された電気
信号に基づいてキャラクタ34が移動し、入力された電
気信号のレベルが設定値を超えたときにはキャラクタ3
4は目標となる孔36を通過することになる。
Thereafter, the controller 10 generates an operation signal according to the corrected value, and moves the character 34 according to the operation signal (step S6). At this time, the character 34 moves based on the electric signal generated according to the degree of mind of the operator, and when the level of the input electric signal exceeds the set value, the character 3 moves.
4 will pass through the target hole 36.

【0044】一方、入力された電気信号のレベルが設定
値以下のとき、あるいは設定値の範囲から外れたときに
はキャラクタ34は孔36を通過することなく、念じ方
の度合いに応じた位置に移動する。
On the other hand, when the level of the input electric signal is equal to or less than the set value or is out of the set value range, the character 34 does not pass through the hole 36 and moves to a position corresponding to the degree of mindfulness. .

【0045】そして、キャラクタ34が孔36を通過し
たときにはステップS2に戻り、キャラクタ34が孔3
6を通過しないと判定されたときには(ステップS
7)、ステップS4で検出された検出値とキャラクタ3
4の移動結果が比較される(ステップS8)。この後、
比較結果に応じて、ステップS5で用いた補正値を変化
させるための演算を行い(ステップS9)、この演算結
果から新たな補正値を求め(ステップS10)、ステッ
プS2に戻る。
When the character 34 has passed through the hole 36, the process returns to step S2, and the character 34
6 (step S6).
7), the detected value detected in step S4 and the character 3
4 are compared (step S8). After this,
According to the comparison result, an operation for changing the correction value used in step S5 is performed (step S9), a new correction value is obtained from the operation result (step S10), and the process returns to step S2.

【0046】この後の処理は、ステップS2〜ステップ
S10までの処理が繰り返され、ステップS8〜S10
に移るごとに補正値が順次更新されるが、補正値の更新
を1回行うだけで、キャラクタ34が目標の位置に到達
しないときには、補正値を更新せず、キャラクタ34の
移動結果を表示するだけで同じゲームを繰り返したり、
他のゲームに移行させることもできる。
In the subsequent processing, the processing in steps S2 to S10 is repeated, and the processing in steps S8 to S10 is repeated.
The correction value is sequentially updated each time the process proceeds to step. However, when the correction value is updated only once and the character 34 does not reach the target position, the correction value is not updated and the movement result of the character 34 is displayed. Just repeat the same game or
You can also move to another game.

【0047】このように、本実施形態によれば、操作者
の念じ方によってキャラクタ34を移動させることがで
き、手や足を用いることなく、操作者の脳の活動そのも
のを利用してキャラクタ34を移動させることができ
る。
As described above, according to the present embodiment, the character 34 can be moved according to the mind of the operator, and the character 34 can be moved by using the brain activity of the operator itself without using hands or feet. Can be moved.

【0048】また、ゲームを行うに際しては、ゲームが
始まる前に、操作者個人のデータベースを相性診断のデ
ータとして利用するために、操作者個人の念じ方の度合
いを示すデータを収集し、収集されたデータをゲームに
組み込むこともできる。この場合、操作者個人のスキル
および傾向に合わせたゲームを行うことが可能になる。
In playing the game, before the game is started, in order to use the personal database of the operator as data for compatibility diagnosis, data indicating the degree of mind of the individual operator is collected and collected. Data can be incorporated into the game. In this case, it is possible to play a game that matches the skill and tendency of the operator.

【0049】例えば、個人のスキルに合わせて、ゲーム
の内容、安易性、難易度などゲームのシーン(場面)を
変えることができる。
For example, game scenes (scenes) such as game content, ease of use, and difficulty can be changed according to individual skills.

【0050】また、操作者の念じ方の度合いを画像表示
する場合、この念じ方に応じてキャラクタ34の色を、
例えば、赤、緑、青で変化させることもできる。
When the degree of mind of the operator is displayed as an image, the color of the character 34 is changed according to the mind.
For example, it can be changed in red, green, and blue.

【0051】前記実施形態においては、光トポグラフィ
装置をゲームに利用したものについて述べたが、この装
置は教育などに利用することができる。例えば、各生徒
に固定具18を装着させ、先生の言ったことを理解して
いるか否かを各生徒の念じ方の度合で判定することがで
きる。
In the above embodiment, the optical topography apparatus used for a game has been described. However, this apparatus can be used for education and the like. For example, it is possible to make each student wear the fixture 18 and determine whether or not he / she understands what the teacher has said, based on the degree of mind of each student.

【0052】個人情報として収集されたデータベース3
2を利用するに際しては、例えば、データベース32を
ネットワーク(インターネット)に接続し、ネットワー
クに接続されたものに、データベース32内のデータを
利用させる場合、予め設定された登録番号を含むアクセ
スに対してのみデータベース32を開放する方法を採用
することができる。この場合、登録番号を暗号で構成す
ることもできる。
Database 3 collected as personal information
For example, when the database 32 is connected to a network (Internet) and the data connected to the network is used by the database 32, the access including the registration number set in advance is used. Only the method of opening the database 32 can be adopted. In this case, the registration number can be configured by encryption.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
体験者(操作者)が手や足を使わずに念じることで、念
じの度合いに応じて制御対象を制御することができる。
As described above, according to the present invention,
When the user (operator) makes a remembrance without using his / her hands or feet, the control target can be controlled in accordance with the degree of the remembrance.

【0054】また、本発明によれば、体験者(操作者)
の念じ方に応じた画像を表示たり、念じ方によって操作
対象やギャラクタの移動を制御することができる。
Further, according to the present invention, an experienced person (operator)
It is possible to display an image in accordance with the way of thinking, or to control the movement of the operation target or the character in accordance with the way of thinking.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示す光トポグラフィ装置
のブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of an optical topography apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】光トポグラフィ装置をゲームに用いたときの操
作方法を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an operation method when the optical topography device is used for a game.

【図3】光トポグラフィ装置をゲームに用いたときの作
用を説明するためのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation when the optical topography apparatus is used in a game.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 コントローラ 12 スイッチ 14 光源 16 光ファイバ 18 固定具 20 A/Dコンバータ 22 光電変換器 24 光ファイバ 26 頭部 28 ディスプレイ 30 機器 32 データべース 34 キャラクタ 36 孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Controller 12 Switch 14 Light source 16 Optical fiber 18 Fixture 20 A / D converter 22 Photoelectric converter 24 Optical fiber 26 Head 28 Display 30 Equipment 32 Database 34 Character 36 Hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 剛 埼玉県比企郡鳩山町赤沼2520番地 株式会 社日立製作所基礎研究所内 Fターム(参考) 2C001 BB08 BC06 CA00 CA09 2G059 AA01 AA05 BB12 CC18 EE01 EE02 FF04 GG01 HH01 JJ17 KK02 MM01 MM05 MM09 MM10 PP04 4C038 KK00 KK01 KL05 KL07 KM00 KX01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Tsuyoshi Yamamoto 2520 Akanuma, Hatoyama-cho, Hiki-gun, Saitama F-term in Hitachi, Ltd. Basic Research Laboratory (Reference) 2C001 BB08 BC06 CA00 CA09 2G059 AA01 AA05 BB12 CC18 EE01 EE02 FF04 GG01 HH01 JJ17 KK02 MM01 MM05 MM09 MM10 PP04 4C038 KK00 KK01 KL05 KL07 KM00 KX01

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 脳を含む頭部に光を照射する光照射手段
と、前記光照射手段から前記頭部に照射された光のうち
前記頭部内の血液を透過した光の反射光を集光する集光
手段と、前記集光手段により集光された光の強度に基づ
いて制御対象を制御する制御手段とを備えてなる光ポト
グラフィ装置。
1. A light irradiation means for irradiating a head including a brain with light, and a reflected light of a light transmitted through the blood in the head among light irradiated on the head from the light irradiation means. An optical photography apparatus comprising: a light-collecting unit that emits light; and a control unit that controls a control target based on the intensity of light collected by the light-collecting unit.
【請求項2】 脳を含む頭部に光を照射する光照射手段
と、前記光照射手段から前記頭部に照射された光のうち
前記頭部内の血液を透過した光の反射光を集光する集光
手段と、前記集光手段により集光された光をその強度に
応じた電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変
換手段の出力による電気信号のレベルに応じた画像を画
面上に表示する表示手段とを備えてなる光ポトグラフィ
装置。
2. A light irradiating means for irradiating a head including a brain with light, and a reflected light of light transmitted through blood in the head among light irradiating the head from the light irradiating means. A light condensing means, a photoelectric conversion means for converting the light condensed by the light condensing means into an electric signal corresponding to the intensity thereof, and a screen displaying an image corresponding to the level of the electric signal output from the photoelectric conversion means. An optical potography apparatus comprising: a display means for displaying the information on the top.
【請求項3】 脳を含む頭部に光を照射する光照射手段
と、前記光照射手段から前記頭部に照射された光のうち
前記頭部内の血液を透過した光の反射光を集光する集光
手段と、前記集光手段により集光された光をその強度に
応じた電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変
換手段の出力による電気信号のレベルと設定値とを比較
しこの比較結果に応じた操作信号を出力する操作信号出
力手段と、前記操作信号に応じた画像を画面上に表示す
る表示手段とを備えてなる光ポトグラフィ装置。
3. A light irradiating means for irradiating a head including a brain with light, and a reflected light of a light transmitted through blood in the head among light irradiating the head from the light irradiating means. A light-collecting unit that emits light, a photoelectric conversion unit that converts light collected by the light-collecting unit into an electric signal corresponding to the intensity thereof, and compares the level of an electric signal output from the photoelectric conversion unit with a set value. An optical photography apparatus comprising: an operation signal output unit that outputs an operation signal corresponding to the comparison result; and a display unit that displays an image corresponding to the operation signal on a screen.
【請求項4】 脳を含む頭部に光を照射する光照射手段
と、前記光照射手段から前記頭部に照射された光のうち
前記頭部内の血液を透過した光の反射光を集光する集光
手段と、前記集光手段により集光された光をその強度に
応じた電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変
換手段の出力による電気信号のレベルと設定値とを比較
しこの比較結果に応じた操作信号を出力する操作信号出
力手段と、画面上に操作対象を含む画像を表示する表示
手段と、前記操作信号に応答して前記画面上の操作対象
の移動を制御する画像制御手段とを備えてなる光ポトグ
ラフィ装置。
4. A light irradiating means for irradiating a head including a brain with light, and a reflected light of light transmitted through blood in the head among light irradiating the head from the light irradiating means. A light-collecting unit that emits light, a photoelectric conversion unit that converts light collected by the light-collecting unit into an electric signal corresponding to the intensity thereof, and compares the level of an electric signal output from the photoelectric conversion unit with a set value. Operating signal output means for outputting an operation signal corresponding to the comparison result; display means for displaying an image including the operation target on the screen; and controlling movement of the operation target on the screen in response to the operation signal An optical potography apparatus comprising:
【請求項5】 脳を含む頭部に光を照射する光照射手段
と、前記光照射手段から前記頭部に照射された光のうち
前記頭部内の血液を透過した光の反射光を集光する集光
手段と、前記集光手段により集光された光をその強度に
応じた電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変
換手段の出力による電気信号のレベルと設定値とを比較
しこの比較結果に応じた操作信号を出力する操作信号出
力手段と、画面上にキャラクタを含む画像を表示する表
示手段と、前記操作信号に応答して前記画面上のキャラ
クタの移動を制御する画像制御手段とを備えてなる光ポ
トグラフィ装置。
5. A light irradiating means for irradiating a head including a brain with light, and a reflected light of a light transmitted through blood in the head among light irradiating the head from the light irradiating means. A light-collecting unit that emits light, a photoelectric conversion unit that converts light collected by the light-collecting unit into an electric signal corresponding to the intensity thereof, and compares the level of an electric signal output from the photoelectric conversion unit with a set value. Operation signal output means for outputting an operation signal according to the comparison result; display means for displaying an image including a character on a screen; and an image for controlling movement of the character on the screen in response to the operation signal An optical potography apparatus comprising a control unit.
【請求項6】 請求項1、2、3、4または5のうちい
ずれか1項に記載の光ポトグラフィ装置において、前記
光は近赤外線光であることを特徴とする光ポトグラフィ
装置。
6. The optical photography apparatus according to claim 1, wherein said light is near-infrared light.
【請求項7】 脳を含む頭部に光を照射する光照射手段
と、前記頭部に照射された光のうち前記頭部内の血液を
透過した光の反射光を集光する集光手段と、前記集光手
段により集光された光をその強度に応じた電気信号に変
換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって得ら
れた電気信号を基に前記血液の変化を示すデータを時間
軸に関連づけて生成するデータ生成手段とを備えてなる
データ生成装置。
7. A light irradiating means for irradiating light to a head including a brain, and a light condensing means for condensing reflected light of light transmitted through blood in the head among the light irradiated to the head. And photoelectric conversion means for converting the light collected by the light collection means into an electric signal corresponding to the intensity thereof; and data indicating a change in the blood based on the electric signal obtained by the photoelectric conversion means. A data generation device comprising: a data generation unit that generates data in association with an axis.
【請求項8】 請求項7に記載のデータ生成装置におい
て、前記血液の変化は、血液の量または血液中のヘモグ
ロビン濃度の変化であることを特徴とするデータ生成装
置。
8. The data generation device according to claim 7, wherein the change in blood is a change in the amount of blood or a change in hemoglobin concentration in blood.
【請求項9】 請求項7または8に記載のデータ生成装
置において、生成すべきデータに対する複数のパラメー
タに関連づけて前記脳に刺激を与える刺激手段を備えて
なることを特徴とするデータ生成装置。
9. The data generating apparatus according to claim 7, further comprising a stimulating means for stimulating said brain in association with a plurality of parameters for data to be generated.
【請求項10】 請求項7、8または9のうちいずれか
1項に記載のデータ生成装置において、前記光は近赤外
線光であることを特徴とするデータ生成装置。
10. The data generation device according to claim 7, wherein the light is near-infrared light.
【請求項11】 請求項7、8、9または10のうちい
ずれか1項に記載のデータ生成装置により生成されたデ
ータを格納してなるデータベース。
11. A database storing data generated by the data generation device according to claim 7. Description:
【請求項12】 請求項7、8、9または10のうちい
ずれか1項に記載のデータ生成装置により生成されたデ
ータを格納してなるデータベースをネットワークを介し
て利用するに際して、予め設定された登録番号を含むア
クセスに対してのみ前記データベースを開放することを
特徴とするデータベースの利用方法。
12. When using a database storing data generated by the data generation device according to any one of claims 7, 8, 9 and 10 via a network, the database is set in advance. A method of using a database, wherein the database is opened only for an access including a registration number.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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