JP2017060659A - Mounting support program, mounting support method, and head-mounted device - Google Patents

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清 長谷川
Kiyoshi Hasegawa
清 長谷川
司 舟根
Tsukasa Funane
司 舟根
純太郎 有馬
Juntaro Arima
純太郎 有馬
成弥 田中
Seiya Tanaka
成弥 田中
祐輔 市川
Yusuke Ichikawa
祐輔 市川
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To calculate the desired position of a sensor of a head-mounted device.SOLUTION: A program supports the mounting of a head-mounted device including an optical sensor for measuring at least one of blood flow of the head of a user and a change in hemodynamics, a flexible mounting part for holding the optical sensor so that the optical sensor can be positioned at the periphery of the head of the user, and a strain sensor for detecting strain corresponding to flexure when the mounting part is mounted on the head of the user. This mounting support program causes a computer to acquire a detection signal of the strain sensor, determine a positioning target position of the optical sensor on the mounting part according to the detection signal of the strain sensor, and support the user.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、装着支援プログラム、装着支援方法、頭部装着装置に関する。   The present invention relates to a mounting support program, a mounting support method, and a head mounting apparatus.

従来から、ヘッドセットと呼ばれる頭部に装着され、複数のプローブ(センサ)を有する生体光計測装置(頭部装着装置)に、近赤外線照射部と近赤外線検出部を設け、脳表面の血流量の変化を検出し、検出されたデータをデータ処理装置で処理することで、脳の活動状態を示す情報を取得する情報処理システムが提供されている。   Conventionally, a biological light measurement device (head-mounted device) that is attached to the head called a headset and has a plurality of probes (sensors) is provided with a near-infrared irradiation unit and a near-infrared detection unit, and blood flow on the brain surface There is provided an information processing system that detects information indicating the activity state of the brain by detecting a change in data and processing the detected data with a data processing device.

特開2000−37558号公報JP 2000-37558 A

効率的に脳活動を計測するには、被検者の頭部の構造、若しくは、課題に依存して、適切な位置にセンサを設置することが求められる。しかし、被検者に依存した頭囲長のばらつきのため、国際的な基準(国際10−20電極配置法)によって、手動にて頭囲長を測定することが求められる。そこで、より簡便に、センサを適切な位置に配置することが求められている。   In order to efficiently measure brain activity, it is required to install a sensor at an appropriate position depending on the structure of the subject's head or the task. However, due to variations in head circumference depending on the subject, it is required to manually measure the head circumference according to international standards (international 10-20 electrode placement method). Therefore, it is required to more easily arrange the sensor at an appropriate position.

本発明は、頭部装着装置のセンサの望ましい位置を算出することを目的とする。   An object of this invention is to calculate the desired position of the sensor of a head mounting apparatus.

上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、第1の態様は、
利用者の頭部の血流および血行動態の変化のうちすくなくとも1つを測定する光学センサと前記利用者の頭部外周で位置決め可能に前記光学センサを保持するための可撓性を有する装着部と前記装着部が前記利用者の頭部に装着されたときのたわみに応じたひずみを検出するひずみセンサとを含む頭部装着装置の装着を支援するプログラムであり、コンピュータが、
前記ひずみセンサの検出信号を取得し、
前記ひずみセンサの検出信号にしたがって前記装着部上での前記光学センサの位置決め目標位置を決定し、前記利用者を支援する、
ことを実行するための装着支援プログラムである。
In order to solve the above problems, the following means are adopted.
That is, the first aspect is
An optical sensor for measuring at least one of the changes in blood flow and hemodynamics of the user's head and a flexible mounting portion for holding the optical sensor so as to be positioned on the outer periphery of the user's head And a head support device that includes a strain sensor that detects strain according to deflection when the mounting portion is mounted on the user's head, and a computer,
Obtaining a detection signal of the strain sensor;
Determining a positioning target position of the optical sensor on the mounting portion according to a detection signal of the strain sensor, and assisting the user;
This is a mounting support program for executing the above.

開示の態様は、プログラムが情報処理装置によって実行されることによって実現されてもよい。即ち、開示の構成は、上記した態様における各手段が実行する処理を、情報処理装置に対して実行させるためのプログラム、或いは当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として特定することができる。また、開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を情報処理装置が実行する方法をもって特定されてもよい。開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を行う情報処理装置を含むシステムとして特定されてもよい。   An aspect of the disclosure may be realized by executing a program by an information processing device. That is, the disclosed configuration can be specified as a program for causing the information processing apparatus to execute the processing executed by each unit in the above-described aspect, or a computer-readable recording medium on which the program is recorded. Further, the disclosed configuration may be specified by a method in which the information processing apparatus executes the process executed by each of the above-described units. The configuration of the disclosure may be specified as a system including an information processing apparatus that performs the processing executed by each of the above-described units.

プログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくても、並列的または個別に実行される処理を含む。プログラムを記述するステップの一部が省略されてもよい。   The step of describing the program includes processes that are executed in parallel or individually even if they are not necessarily processed in time series, as well as processes that are executed in time series in the described order. Some of the steps describing the program may be omitted.

本発明によれば、頭部装着装置のセンサの望ましい位置を算出することができる。   According to the present invention, it is possible to calculate a desired position of the sensor of the head mounted device.

図1は、本発明の一実施形態に係る情報処理システムの情報処理に関与する構成を例示する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration involved in information processing of an information processing system according to an embodiment of the present invention. 図2は、頭部装着装置の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the head-mounted device. 図3は、利用者端末の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a user terminal. 図4は、頭部装着装置を下後方から見た外観を例示する斜視図である。FIG. 4 is a perspective view illustrating the external appearance of the head-mounted device viewed from below. 図5は、頭部装着装置を前方から見た正面図である。FIG. 5 is a front view of the head-mounted device viewed from the front. 図6は、情報処理システムの動作フローの例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an operation flow of the information processing system. 図7は、頭部装着装置のひずみと頭囲長との関係を示すグラフの例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a graph showing the relationship between the strain of the head-mounted device and the head circumference. 図8は、利用者の頭囲長とセンサ位置(センサの望ましい位置)との関係を示すグラフの例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a graph showing the relationship between the user's head circumference and the sensor position (desired position of the sensor). 図9は、変形例1の頭部装着装置の構成例1を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example 1 of the head-mounted device according to the first modification. 図10は、変形例1の頭部装着装置の構成例2を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example 2 of the head-mounted device according to the first modification.

以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、発明の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The configuration of the embodiment is an exemplification, and the configuration of the invention is not limited to the specific configuration of the disclosed embodiment. In carrying out the invention, a specific configuration according to the embodiment may be adopted as appropriate.

〔実施形態〕
(構成例)
図1は、本発明の一実施形態に係る情報処理システムの情報処理に関与する構成を例示する図である。図1のように、本情報処理システムは、頭部装着装置10と利用者端末20とを有する。本情報処理システムは、利用者の頭部から血流量の変化及び/又は血行動態の変化を示す計測データ(検出値ともいう)を検出し、利用者の脳の活動状態を示す脳活動情報を取得する。
Embodiment
(Configuration example)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration involved in information processing of an information processing system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the information processing system includes a head-mounted device 10 and a user terminal 20. The information processing system detects measurement data (also referred to as a detection value) that indicates a change in blood flow and / or a change in hemodynamics from the user's head, and obtains brain activity information that indicates the activity state of the user's brain. get.

図2は、頭部装着装置の構成例を示す図である。頭部装着装置10は、情報処理の側面としては、制御部11と、無線通信部13と、センサ115、125と、ひずみ計測部15を有する。制御部11は、頭部装着装置10の計測と通信を制御する。制御部11は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、あるいはDSP(Digital Signal Processor)等のプロセッサとメモリとを有し、メモリ上に実行可能に展開されたコンピュータプ
ログラム、ファームウェア等により処理を実行する。ただし、制御部11は、無線通信部13とセンサ115、125、ひずみ計測部15を起動し、各構成要素との連携処理を実行する専用のハードウェア回路、FPGA(Field Programmable Gate Array)等であっ
てもよい。また、制御部11は、CPU、DSP、専用のハードウェア回路等が混在したものであってもよい。ここでは、頭部装着装置10が2個のセンサ115、125を有するとしているが、頭部装着装置10が、3個以上のセンサを有してもよい。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the head-mounted device. The head mounting device 10 includes a control unit 11, a wireless communication unit 13, sensors 115 and 125, and a strain measurement unit 15 as aspects of information processing. The control unit 11 controls measurement and communication of the head-mounted device 10. The control unit 11 includes, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or DSP (Digital Signal Processor) and a memory, and executes processing using a computer program, firmware, or the like that is executed on the memory. . However, the control unit 11 activates the wireless communication unit 13, the sensors 115 and 125, and the strain measurement unit 15, and uses a dedicated hardware circuit, FPGA (Field Programmable Gate Array), or the like that executes cooperation processing with each component. There may be. The control unit 11 may be a mixture of a CPU, a DSP, a dedicated hardware circuit, and the like. Here, the head-mounted device 10 has the two sensors 115 and 125, but the head-mounted device 10 may have three or more sensors.

頭部装着装置10は、鉢巻き状に利用者の頭部に巻きつけて装着され、固定用部材を締めつけることによって利用者の頭部に固定される構造を有する。   The head mounting device 10 has a structure in which a headband is wound around a user's head and fixed to the user's head by fastening a fixing member.

無線通信部13は、所定のインターフェースによって、制御部11およびセンサ115、125、ひずみ計測部15と接続される。ただし、無線通信部13は、制御部11を介して、センサ115、125からデータを取得する構成であってもよい。無線通信部13
は、ネットワークN1を介して、利用者端末20と通信する。ネットワークN1は、例えば、Bluetooth(登録商標)、無線LAN(Local Area Network)、ZigBee等の規格にし
たがったネットワークワークである。無線通信部13が転送手段の一例である。ただし、本情報処理システムにおいて、無線通信部13の無線インターフェースの規格が限定されるものではない。
The wireless communication unit 13 is connected to the control unit 11, the sensors 115 and 125, and the strain measurement unit 15 through a predetermined interface. However, the wireless communication unit 13 may be configured to acquire data from the sensors 115 and 125 via the control unit 11. Wireless communication unit 13
Communicates with the user terminal 20 via the network N1. The network N1 is a network work according to standards such as Bluetooth (registered trademark), wireless LAN (Local Area Network), ZigBee, and the like. The wireless communication unit 13 is an example of a transfer unit. However, in the information processing system, the standard of the wireless interface of the wireless communication unit 13 is not limited.

ネットワークN1での通信時、通信ヘッダのヘッダ部分、あるいは、通信データ中の利用者データ部分(ペイロード部分)に、頭部装着装置10を識別する識別子を埋め込んで、利用者端末20が利用者(被験者)を識別できるようにする。   At the time of communication in the network N1, an identifier for identifying the head-mounted device 10 is embedded in the header portion of the communication header or the user data portion (payload portion) in the communication data, and the user terminal 20 receives the user ( (Subject) can be identified.

また、本情報処理システムにおいて、無線通信部13に代えて、あるいは、無線通信部13とともに有線で通信を行う通信部を設けてもよい。すなわち、頭部装着装置10と利用者端末20とが有線通信のインターフェースで接続されてもよい。この場合の有線通信のインターフェースに限定がある訳ではなく、情報処理システムの用途に応じてUSB(Universal Serial Bus)、PCI Express等の各種インターフェースを使用できる。   In the information processing system, a communication unit that performs wired communication instead of the wireless communication unit 13 or together with the wireless communication unit 13 may be provided. That is, the head-mounted device 10 and the user terminal 20 may be connected by a wired communication interface. In this case, the interface for wired communication is not limited, and various interfaces such as USB (Universal Serial Bus) and PCI Express can be used according to the use of the information processing system.

センサ115、125は、可視光線又は近赤外線を頭部に照射し、脳の大脳皮質付近で一部吸収されて散乱された可視光線又は近赤外線を受光し、電気信号に変換する。脳の大脳皮質は、例えば、脳の活動状態に応じて、血流量及び/又は血行動態の変化が異なる。その結果、大脳皮質の各部において、血液中の酸素と結合したヘモグロビンの量と、酸素と結合していないヘモグロビンの量が変化する。ヘモグロビンの量の変化、酸素量の変化等に起因して、大脳皮質付近での可視光線又は近赤外線の吸収特性、あるいは、散乱特性が変化する。センサ115、125は、このような大脳皮質付近の血流及び/又は血行動態の状態に応じた可視光線又は近赤外線の吸収率の変化あるいは透過率の変化により光量が変化する可視光線又は近赤外線を電気信号に変換して出力する。センサ115、125は、例えば、識別子によって識別される。   The sensors 115 and 125 irradiate the head with visible light or near-infrared light, receive visible light or near-infrared light that is partially absorbed and scattered near the cerebral cortex of the brain, and convert it into an electrical signal. In the cerebral cortex of the brain, for example, changes in blood flow and / or hemodynamics differ depending on the activity state of the brain. As a result, in each part of the cerebral cortex, the amount of hemoglobin bound to oxygen in the blood and the amount of hemoglobin not bound to oxygen change. Due to a change in the amount of hemoglobin, a change in the amount of oxygen, or the like, the absorption characteristic or scattering characteristic of visible light or near infrared light near the cerebral cortex changes. The sensors 115 and 125 are visible light or near infrared light whose light amount changes due to changes in the absorption rate or transmittance of visible light or near infrared light according to the blood flow and / or hemodynamic state in the vicinity of the cerebral cortex. Is converted into an electrical signal and output. The sensors 115 and 125 are identified by an identifier, for example.

センサ115、125は、例えば、可視光線又は近赤外線を照射する可視光線又は近赤外線用の光源と、可視光線又は近赤外線を受光する受光部を含む。可視光線又は近赤外線用の光源は、例えば、LED(Light Emitting Diodes)、可視光線ランプ、赤外線ラン
プ等である。また、受光部は、フォトダイオード、フォトトランジスタ等の光電素子と、増幅器と、AD(Analog Digital)コンバータとを含む。なお、可視光線又は近赤外線用の光源と受光部とが対にして設けられなくてもよい。例えば、1つの可視光線又は近赤外線用の光源に対して、複数の受光部を設けてもよい。受光部は光検出手段の一例である。また、センサ115、125は、装着状態検出用の光源を、さらに、有してもよい。装着状態検出用の光源は、例えば、LED等である。センサ115、125が装着状態検出用の光源を有しない場合、装着状態検出用の光源は、可視光線又は近赤外線用の光源で代用される。各光源は、光照射手段の例である。
The sensors 115 and 125 include, for example, a visible light or near infrared light source that emits visible light or near infrared light, and a light receiving unit that receives visible light or near infrared light. The light source for visible light or near infrared light is, for example, an LED (Light Emitting Diodes), a visible light lamp, an infrared lamp, or the like. The light receiving unit includes a photoelectric element such as a photodiode or a phototransistor, an amplifier, and an AD (Analog Digital) converter. The light source for visible light or near infrared light and the light receiving unit do not have to be provided in pairs. For example, a plurality of light receiving units may be provided for one visible light source or near infrared light source. The light receiving unit is an example of a light detection unit. The sensors 115 and 125 may further include a light source for detecting the wearing state. The light source for mounting state detection is, for example, an LED or the like. When the sensors 115 and 125 do not have a light source for wearing state detection, the light source for wearing state detection is substituted with a light source for visible light or near infrared rays. Each light source is an example of a light irradiation means.

ひずみ計測部15は、頭部装着装置10のひずみを計測する。頭部装着装置10は、利用者(被検者)の頭部の形状に沿って、湾曲して(たわんで)、頭部に接触する。頭部の形状によって、頭部装着装置10の湾曲する部分の曲率が変わる。ひずみ計測部15は、当該湾曲する部分のひずみを計測する。ひずみ計測部15は、ひずみを検出するひずみゲージ150を含む。ひずみゲージ150は、頭部装着装置10の湾曲する部分に貼り付けられる。ひずみゲージ150は、電気抵抗が歪の量に応じて変化することを利用してひずみを検出するデバイスである。ひずみゲージ150は、ひずみセンサの一例である。   The strain measuring unit 15 measures the strain of the head-mounted device 10. The head mounting device 10 is bent (bent) along the shape of the head of the user (subject) and contacts the head. The curvature of the curved portion of the head mounting device 10 varies depending on the shape of the head. The strain measurement unit 15 measures the strain of the curved portion. The strain measurement unit 15 includes a strain gauge 150 that detects strain. The strain gauge 150 is affixed to a curved portion of the head mounting device 10. The strain gauge 150 is a device that detects strain by utilizing the fact that the electrical resistance changes according to the amount of strain. The strain gauge 150 is an example of a strain sensor.

利用者端末20は、頭部装着装置10から、利用者の大脳皮質付近での可視光線又は近赤外線の吸収率または透過率の変化データを取得し、利用者の脳の活動状態に関連する様々な情報処理を含むサービスを提供する。利用者端末20は、情報処理装置(コンピュー
タ)の一例である。利用者端末20は、PC(Personal Computer)、スマートフォン、
携帯電話、タブレット型端末、カーナビゲーション装置、PDA(Personal Digital Assistant)、ゲーム機(遊戯装置)のような専用または汎用のコンピュータ、あるいは、コンピュータを搭載した電子機器を使用して実現可能である。利用者端末20は、例えば、フィットネスクラブ、学習塾などに設置され得る。
The user terminal 20 acquires change data of absorption or transmittance of visible light or near infrared light in the vicinity of the user's cerebral cortex from the head-mounted device 10, and various information related to the activity state of the user's brain. Services that include sensitive information processing. The user terminal 20 is an example of an information processing apparatus (computer). The user terminal 20 includes a PC (Personal Computer), a smartphone,
It can be realized by using a dedicated or general-purpose computer such as a mobile phone, a tablet terminal, a car navigation device, a PDA (Personal Digital Assistant), a game machine (game device), or an electronic device equipped with a computer. The user terminal 20 can be installed in, for example, a fitness club or a learning school.

図3は、利用者端末の構成例を示す図である。利用者端末20は、CPU21と、メモリ22と、無線通信部23と、公衆回線通信部24と、表示部25と、操作部26と、出力部27と、撮像部28と、測位部29と、物理センサ部2Aを有する。CPU21は、メモリ22に実行可能に展開されたコンピュータプログラムにより、利用者端末20としての処理を実行する。利用者端末20としての処理とは、例えば、上記利用者の脳の活動状態に関連する様々な情報処理を含むサービスである。このようなコンピュータプログラムを実行するCPU21が解析手段の一例である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a user terminal. The user terminal 20 includes a CPU 21, a memory 22, a wireless communication unit 23, a public line communication unit 24, a display unit 25, an operation unit 26, an output unit 27, an imaging unit 28, and a positioning unit 29. And a physical sensor unit 2A. The CPU 21 executes processing as the user terminal 20 by a computer program that is executed in the memory 22 so as to be executable. The processing as the user terminal 20 is, for example, a service including various information processing related to the activity state of the user's brain. The CPU 21 that executes such a computer program is an example of an analysis unit.

メモリ22は、CPU21で実行されるコンピュータプログラム、あるいは、CPU21が処理するデータを記憶する。メモリ22は、揮発性メモリと不揮発性メモリを含んでよい。   The memory 22 stores a computer program executed by the CPU 21 or data processed by the CPU 21. The memory 22 may include volatile memory and non-volatile memory.

無線通信部23は、頭部装着装置10の無線通信部13と同様である。無線通信部23が受信手段の一例である。また、利用者端末20は、無線通信部23に代えて、あるいは、無線通信部23とともに有線で通信を行う通信部を有してもよい。   The wireless communication unit 23 is the same as the wireless communication unit 13 of the head-mounted device 10. The wireless communication unit 23 is an example of a receiving unit. Further, the user terminal 20 may include a communication unit that performs wired communication instead of the wireless communication unit 23 or together with the wireless communication unit 23.

公衆回線通信部24は、ネットワークN2を介して、ネットワークN2上のサーバ、例えば、サーバ(演算装置)3等と通信する(図示なし)。ネットワークN2は、公衆回線網であり、例えば、携帯電話網である。ネットワークN2が携帯電話網である場合には、公衆回線通信部24は、携帯電話網の基地局を介してネットワークN2に接続する。ただし、ネットワークN2は、インターネット接続業者の通信装置へのアクセス網とインターネットを含むネットワークであってもよい。インターネット接続業者の通信装置へのアクセス網は、例えば、通信事業者が提供する光ネットワーク、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)等である。ネットワークN2が公衆無線ネットワークの一例である。また、公衆回線通信部24が公衆無線通信手段の一例である。ただし、本情報処理システムにおいて、ネットワークN2が公衆回線網に限定される訳ではなく、例えば、LAN(Local Area Network)等の構内ネットワーク、企業、事業者、役所、学校、研究機関等の専用回線、VPN(Virtual Private Network)等の広域ネットワークであってもよい。以
下、企業、事業者、役所、学校、研究機関等を企業等ともいう。
The public line communication unit 24 communicates with a server on the network N2, for example, the server (arithmetic unit) 3 and the like (not shown) via the network N2. The network N2 is a public line network, for example, a mobile phone network. When the network N2 is a mobile phone network, the public line communication unit 24 connects to the network N2 via a base station of the mobile phone network. However, the network N2 may be a network including an access network to the communication device of the Internet service provider and the Internet. An access network to a communication device of an Internet connection company is, for example, an optical network provided by a communication carrier, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), or the like. The network N2 is an example of a public wireless network. The public line communication unit 24 is an example of public wireless communication means. However, in this information processing system, the network N2 is not limited to the public line network. For example, a private network such as a local area network (LAN), a company, an operator, a government office, a school, a research institution, etc. It may be a wide area network such as VPN (Virtual Private Network). Hereinafter, companies, businesses, government offices, schools, research institutions, etc. are also referred to as companies.

表示部25は、例えば、液晶ディスプレイ、EL(Electro-Luminescence)パネル等であり、CPU21からの出力情報を表示する。操作部26は、例えば、押しボタン、タッチパネル等であり、利用者の操作を受け付ける。出力部27は、例えば、振動を出力するバイブレータ、音響あるいは音声を出力するスピーカ等である。撮像部28は、例えば、固体撮像素子を含むカメラである。固体撮像素子としては、CCD(Charge-coupled device)イメージセンサ、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等を利用できる。   The display unit 25 is, for example, a liquid crystal display, an EL (Electro-Luminescence) panel, and the like, and displays output information from the CPU 21. The operation unit 26 is, for example, a push button, a touch panel, or the like, and accepts a user operation. The output unit 27 is, for example, a vibrator that outputs vibration, a speaker that outputs sound or sound, and the like. The imaging unit 28 is a camera including a solid-state imaging element, for example. As the solid-state image sensor, a CCD (Charge-coupled device) image sensor, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor, or the like can be used.

測位部29は、例えば、GPS(Global Positioning System)受信機であり、GPS
衛星からの電波を受信し、現在位置(緯度、経度等)、時刻等を算出する。ただし、測位部29としては、GPS受信機を有するものに限定される訳ではない。例えば、公衆回線通信部24が携帯電話網である場合には、測位部29は、携帯電話基地局からの距離を基に測位を実行してもよい。
The positioning unit 29 is a GPS (Global Positioning System) receiver, for example,
Receives radio waves from the satellite and calculates the current position (latitude, longitude, etc.), time, etc. However, the positioning unit 29 is not limited to the one having a GPS receiver. For example, when the public line communication unit 24 is a mobile phone network, the positioning unit 29 may perform positioning based on the distance from the mobile phone base station.

物理センサ部2Aは、例えば、加速度センサ、あるいは角加速度センサ等である。ただし、物理センサ部2Aは、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、または水圧センサであってもよい。   The physical sensor unit 2A is, for example, an acceleration sensor or an angular acceleration sensor. However, the physical sensor unit 2A may be a temperature sensor, a humidity sensor, an atmospheric pressure sensor, or a water pressure sensor.

〈頭部装着装置の構造例〉
図4は、頭部装着装置10を下後方から見た外観を例示する斜視図である。また、図5は、頭部装着装置10を前方から見た正面図である。ただし、図5では、図4に例示する固定用部材101が省略されている。ここで、下後方とは、利用者が頭部装着装置10を装着したときの利用者の背後かつ、利用者の頭部を下から見上げる位置をいう。また、前方とは、例えば、利用者が頭部装着装置10を装着したときの利用者(装着者)の前方をいう。さらに、上方とは、例えば、利用者の上方をいう。なお、以下、頭部装着装置10を装着した利用者に向かって右側に位置する頭部装着装置10の部分を右側部分、あるいは右側という。また、頭部装着装置10を装着した利用者に向かって左側に位置する頭部装着装置10の部分を左側部分、あるいは左側という。また、利用者に接触する頭部装着装置10の面を裏面という。裏面の反対面を表面という。表面は、利用者が頭部装着装置10を装着したときに、利用者の周囲から見える面である。
<Structure example of head mounted device>
FIG. 4 is a perspective view illustrating the external appearance of the head-mounted device 10 as viewed from below. FIG. 5 is a front view of the head-mounted device 10 as viewed from the front. However, in FIG. 5, the fixing member 101 illustrated in FIG. 4 is omitted. Here, the lower rear means a position behind the user when the user wears the head mounting device 10 and a position where the user's head is looked up from below. Moreover, the front means the front of the user (wearer) when the user wears the head mounting device 10, for example. Furthermore, “above” means, for example, above the user. Hereinafter, the part of the head mounting device 10 located on the right side of the user wearing the head mounting device 10 is referred to as the right side portion or the right side. Further, the portion of the head mounting device 10 located on the left side toward the user wearing the head mounting device 10 is referred to as the left side portion or the left side. Moreover, the surface of the head mounting apparatus 10 which contacts a user is called a back surface. The opposite side of the back side is called the front side. The surface is a surface that can be seen from around the user when the user wears the head-mounted device 10.

図4に例示するように、頭部装着装置10は、鉢巻き状に利用者の頭部に巻き付けて装着し、固定用部材101を締めつけることで利用者の頭部に固定される構造を有する。そのため、頭部装着装置10は、人の頭部よりやや大きい空間で湾曲するベルト状の基材100と、基材100の両端に固定される固定用部材101を有する。固定部材101は、基材100の両端から延伸する線材110、120と、線材110、120を対にして引き込んで固定する留め具を有する。基材100は、利用者の頭部表面から離れた外側面を形成する。すなわち、頭部装着装置10は、頭部から離れた外側面に形状を保つ部材である基材100を配する構造となっている。基材100は例えば樹脂製である。ただし、基材100の材質に限定がある訳ではない。   As illustrated in FIG. 4, the head mounting device 10 has a structure in which the head mounting device 10 is wound around the head of the user and mounted on the head, and is fixed to the user's head by fastening the fixing member 101. Therefore, the head mounting device 10 includes a belt-like base material 100 that is curved in a space slightly larger than a human head, and fixing members 101 that are fixed to both ends of the base material 100. The fixing member 101 has wire rods 110 and 120 extending from both ends of the base material 100 and a fastener that pulls and fixes the wire rods 110 and 120 in pairs. The base material 100 forms an outer surface away from the user's head surface. That is, the head mounting apparatus 10 has a structure in which the base material 100 that is a member that maintains the shape is disposed on the outer surface away from the head. The base material 100 is made of, for example, a resin. However, the material of the base material 100 is not limited.

なお、本実施の形態において、固定用部材101の構造、形状、材質に限定がある訳ではない。例えば、図4では、固定部材101は、線材110、120を有するが、線材の代わりに帯状の部材を用いてもよい。また、留め具はどのような構造のものでもよい。   In the present embodiment, the structure, shape, and material of the fixing member 101 are not limited. For example, in FIG. 4, the fixing member 101 includes the wire rods 110 and 120, but a belt-like member may be used instead of the wire rod. The fastener may have any structure.

図4のように、頭部装着装置10の基材100の右側端部に電池ボックス102が設けられている。電池ボックス102は、扁平な略六面体であり、表面の面積と裏面の面積がいずれも4つの側面の面積よりも大きくなっている。電池ボックス102の裏面には、図示しない溝が設けられている。この溝には、基材100の右側端部から延伸する線材120の途中部分がはめ込まれている。したがって、電池ボックス102は、基材100の右側端部で固定されるとともに、線材120が溝にはめ込まれることで、頭部装着装置10に固定される。   As shown in FIG. 4, a battery box 102 is provided at the right end of the base material 100 of the head-mounted device 10. The battery box 102 is a flat and substantially hexahedron, and both the area of the front surface and the area of the back surface are larger than the areas of the four side surfaces. A groove (not shown) is provided on the back surface of the battery box 102. An intermediate portion of the wire 120 extending from the right end portion of the substrate 100 is fitted in this groove. Therefore, the battery box 102 is fixed at the right end portion of the base material 100 and is fixed to the head mounting device 10 by inserting the wire 120 into the groove.

頭部装着装置10の基材100の表側両端近傍には、丸みを帯びた2つのハウジング111、121が設けられている。ハウジング111、121には、信号処理回路、および通信回路を有する制御基板等が収納される。図5のように、頭部装着装置10を正面から見ると、頭部装着装置10の両脇に2つのハウジング111、121が位置して見える。   Two rounded housings 111 and 121 are provided in the vicinity of both front side ends of the base material 100 of the head mounting device 10. The housings 111 and 121 accommodate a signal processing circuit, a control board having a communication circuit, and the like. As shown in FIG. 5, when the head mounting device 10 is viewed from the front, the two housings 111 and 121 appear to be located on both sides of the head mounting device 10.

図5のように、基材100の表側正面付近には、帯状の開口114、124が形成され、開口114、124にはそれぞれ、つまみ112、122が挿入されている。つまみ114、124は、基材100の裏面に沿って設けられる図示しない、左右のスライダとそれぞれ連結されている。一方、図4に例示するように、基材100の裏面では、センサ115、125がスライダに固定されている。したがって、基材100に対して、つまみ112、あるいは、つまみ122を帯状の開口114、あるいは、開口124に沿って相対
移動することで、裏面側でセンサ115、あるいは125をそれぞれ移動することが可能である。さらに、つまみ112、122と同軸でねじが形成されており、センサの位置は、ねじ式にて固定することができる。つまみ112、122が、位置決めする手段の一例である。
As shown in FIG. 5, strip-shaped openings 114 and 124 are formed in the vicinity of the front side of the base material 100, and knobs 112 and 122 are inserted into the openings 114 and 124, respectively. The knobs 114 and 124 are respectively connected to left and right sliders (not shown) provided along the back surface of the substrate 100. On the other hand, as illustrated in FIG. 4, the sensors 115 and 125 are fixed to the slider on the back surface of the base material 100. Therefore, by moving the knob 112 or the knob 122 relative to the base material 100 along the strip-shaped opening 114 or the opening 124, the sensor 115 or 125 can be moved on the back surface side. It is. Furthermore, a screw is formed coaxially with the knobs 112 and 122, and the position of the sensor can be fixed by a screw type. The knobs 112 and 122 are an example of means for positioning.

図5では、つまみは背の低い円筒形状であるが、つまみの形状に限定がある訳ではない。また、図5では、帯状の開口114、開口124の長手方向に沿って目盛りが刻まれている。目盛りは、中心位置が分かるように、中心位置の目盛りと中心位置以外の目盛りが異なる形状となっている。図5では、中心位置の目盛りは、開口114、124に頂点を向けた三角形の形状であり、一方、中心位置以外の目盛りは、円形状、あるいは点状で形成されている。また、各目盛りには内側から外側に向かって大きくなるように数字(値)が割り当てられている。例えば、中心位置の数字が0であり、内側から、−1、−2、−3、0、+1、+2、+3となるように、目盛りの数字が割り当てられる。   In FIG. 5, the knob has a short cylindrical shape, but the shape of the knob is not limited. Further, in FIG. 5, scales are engraved along the longitudinal direction of the strip-shaped opening 114 and the opening 124. The scale has a shape in which the scale at the center position and the scales other than the center position are different so that the center position can be understood. In FIG. 5, the scale at the center position has a triangular shape with the apexes facing the openings 114 and 124, while the scale other than the center position is formed in a circular shape or a dot shape. Each scale is assigned a number (value) so as to increase from the inside toward the outside. For example, the number at the center position is 0, and the scale numbers are assigned so that -1, -2, -3, 0, +1, +2, +3 from the inside.

図4に例示するように、センサ115、125は、平板に、3つの窓部を設けた形状となっている。センサ115、125それぞれの1つの窓部には、可視光線又は近赤外線用の光源として可視光線又は近赤外線LEDが設けられている。また、センサ115、125それぞれの残り2つの窓部には、受光部として、フォトダイオードあるいはフォトトランジスタが設けられている。   As illustrated in FIG. 4, the sensors 115 and 125 have a shape in which three windows are provided on a flat plate. A visible light or near-infrared LED is provided as a light source for visible light or near-infrared light in one window portion of each of the sensors 115 and 125. In addition, a photodiode or a phototransistor is provided as a light receiving unit in the remaining two windows of each of the sensors 115 and 125.

なお、センサ115、125の受光部の数がそれぞれ2個に限定される訳ではない。例えば、受光部はセンサ115、125にそれぞれ1個ずつ設けてもよいし、3個以上設けてもよい。例えば、センサ115、125にそれぞれ受光部を2個設け、それぞれの受光部を異なるセンサとして区別する場合には、センサ115−1、115−2、125−1、125−2のように呼ぶことにする。ただし、本明細書においては、可視光線又は近赤外線用の光源および受光部を一体としてセンサ115、125のように呼ぶ。   Note that the number of light receiving portions of the sensors 115 and 125 is not limited to two. For example, one light receiving unit may be provided for each of the sensors 115 and 125, or three or more light receiving units may be provided. For example, when two light receiving units are provided in each of the sensors 115 and 125, and the respective light receiving units are distinguished as different sensors, they are referred to as sensors 115-1, 115-2, 125-1 and 125-2. To. However, in the present specification, the light source and the light receiving unit for visible light or near infrared light are collectively referred to as sensors 115 and 125.

また、基材100の上下の縁には、遮光部104、105が設けられる。したがって、センサ115、125は、基材100の裏面で、上下の縁の遮光部104、105に挟まれた空間に設置されている。そして、遮光部104、105は、頭部装着装置10の裏面で額と触れる部分で緩衝材としても作用する。遮光部104、105の材質に限定がある訳ではないが、利用者の頭部に接触するために、軽く柔らかい部材が望ましい。遮光部104、105は、例えば,ウレタン等の樹脂、ゴム等である。   Further, light shielding portions 104 and 105 are provided on the upper and lower edges of the substrate 100. Therefore, the sensors 115 and 125 are installed in the space between the light shielding portions 104 and 105 at the upper and lower edges on the back surface of the base material 100. And the light-shielding parts 104 and 105 act also as a buffer material in the part which touches a forehead on the back surface of the head mounting device 10. Although the material of the light-shielding parts 104 and 105 is not limited, a light and soft member is desirable to contact the user's head. The light shielding portions 104 and 105 are, for example, resin such as urethane, rubber, or the like.

また、基材100の裏面で、上下の縁の遮光部104、105に挟まれ、さらに、センサ115、125に挟まれる位置に、ひずみゲージ150が設けられる。即ち、ひずみゲージ150は、図4の正面図で点線で示す位置の裏側に、設けられる。ひずみゲージ150は、頭部装着装置10を頭部に装着した際の基材100のたわみ(湾曲)によるひずみを測定できればよい。よって、ひずみゲージ150のその取り付け位置は、図5、図4に示される位置に限定されるものではない。例えば、ひずみゲージ150は、基材100の表面に取り付けられてもよい。   Further, a strain gauge 150 is provided on the back surface of the base material 100 at a position between the light shielding portions 104 and 105 at the upper and lower edges and further between the sensors 115 and 125. That is, the strain gauge 150 is provided on the back side of the position indicated by the dotted line in the front view of FIG. The strain gauge 150 only needs to be able to measure strain due to deflection (bending) of the base material 100 when the head mounting device 10 is mounted on the head. Therefore, the mounting position of the strain gauge 150 is not limited to the position shown in FIGS. For example, the strain gauge 150 may be attached to the surface of the substrate 100.

さらに、基材100の裏面では、電池ボックス102、センサ115、125、ひずみゲージ150、ハウジング111、121内の基板を接続する配線が敷設されている。ただし、基材100の裏面のセンサ115、125が設けられた部分以外は、カバー106で被覆されている。カバー106は、頭部側に接触する頭部装着装置10の裏面側で、基板・配線等が直接利用者の皮膚に触れないようする遮蔽板として作用する。したがって、配線は、基材100とカバー106との間の空間に敷設されている。   Further, on the back surface of the base material 100, wiring for connecting the battery box 102, the sensors 115 and 125, the strain gauge 150, and the substrates in the housings 111 and 121 is laid. However, the portion other than the portion where the sensors 115 and 125 are provided on the back surface of the base material 100 is covered with the cover 106. The cover 106 acts as a shielding plate that prevents the substrate, wiring, etc. from directly touching the user's skin on the back side of the head mounting device 10 that contacts the head side. Therefore, the wiring is laid in the space between the base material 100 and the cover 106.

(動作例)
本情報処理システムでは、利用者端末20のCPU21がメモリ22に実行可能に展開された位置合わせ用アプリケーションプログラム(以下、位置合わせアプリ)にしたがって、利用者によるセンサ115、125の位置合わせを支援する。利用者端末20が利用者によるセンサ115、125の位置合わせを支援する処理をキャリブレーションとも呼ぶ。キャリブレーションによって、利用者端末20はセンサ115、125が利用者の頭部の望ましい位置に配置されるように利用者をガイドする。適切なキャリブレーションが行われた場合には、センサ115、125が利用者頭部の望ましい位置で血流量の変化及び/又は血行動態変化を検出することになる。
(Operation example)
In the information processing system, the CPU 21 of the user terminal 20 supports the alignment of the sensors 115 and 125 by the user in accordance with an alignment application program (hereinafter referred to as an alignment application) that is executed in the memory 22. . The process in which the user terminal 20 supports the alignment of the sensors 115 and 125 by the user is also called calibration. By the calibration, the user terminal 20 guides the user so that the sensors 115 and 125 are arranged at a desired position on the user's head. When appropriate calibration is performed, the sensors 115 and 125 detect changes in blood flow and / or hemodynamic changes at a desired position on the user's head.

ただし、キャリブレーションの目標となる利用者頭部の望ましい位置は、本計測システムで利用される様々なサービス、機能、応用によって異なる。例えば、利用者端末20は、アプリケーションプログラム(以下、脳アプリ)を実行することで、頭部装着装置10から送信された計測データを用いて、様々なサービス、あるいは、機能を提供する。そこで、脳アプリ実行前に脳アプリごとの計測部位にセンサ115、125を配置することが望ましい。   However, the desired position of the user's head, which is the calibration target, varies depending on various services, functions, and applications used in this measurement system. For example, the user terminal 20 provides various services or functions using measurement data transmitted from the head-mounted device 10 by executing an application program (hereinafter referred to as a brain application). Therefore, it is desirable to arrange the sensors 115 and 125 at the measurement site for each brain application before executing the brain application.

図6は、情報処理システムの動作フローの例を示す図である。ここでは、利用者の頭部に、頭部装着装置10が装着されているとする。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an operation flow of the information processing system. Here, it is assumed that the head mounting device 10 is mounted on the user's head.

S101では、利用者端末20は、頭部装着装置10の制御部11に、頭部装着装置10のひずみを検出することを指示する。頭部装着装置10の制御部11は、当該指示を受けると、ひずみ計測部15に、ひずみを検出させる。ひずみ計測部15は、ひずみゲージ150により、頭部装着装置10のひずみ(ひずみゲージ150が貼り付けられている部分のひずみ)量を計測する。頭部装着装置10が利用者の頭部に装着されている場合、頭部装着装置10は利用者の頭部の形状に沿って湾曲している。湾曲(たわみ)の度合いが、ひずみとして計測される。撓みが大きいほど、ひずみが大きくなる。ひずみ計測部15は、ひずみゲージ150の電気抵抗を、電気信号に変換して出力する。頭部装着装置10の制御部1は、ひずみ計測部15で出力される電気信号を、ひずみの量を示すひずみ計測データ(検出信号)に変換する。頭部装着装置10の制御部11は、無線通信部13を介して、ひずみ計測データを、利用者端末20に送信する。利用者端末20は、無線通信部23を介して、頭部装着装置10からのデータを受信すると、受信したデータをメモリ22に格納する。   In S <b> 101, the user terminal 20 instructs the control unit 11 of the head mounted device 10 to detect the strain of the head mounted device 10. When the control unit 11 of the head-mounted device 10 receives the instruction, the control unit 11 causes the strain measurement unit 15 to detect strain. The strain measurement unit 15 measures the amount of strain of the head-mounted device 10 (the strain at the portion where the strain gauge 150 is attached) with the strain gauge 150. When the head mounting device 10 is mounted on the user's head, the head mounting device 10 is curved along the shape of the user's head. The degree of bending (deflection) is measured as strain. The greater the deflection, the greater the strain. The strain measurement unit 15 converts the electrical resistance of the strain gauge 150 into an electrical signal and outputs it. The control unit 1 of the head-mounted device 10 converts the electrical signal output from the strain measurement unit 15 into strain measurement data (detection signal) indicating the amount of strain. The control unit 11 of the head-mounted device 10 transmits strain measurement data to the user terminal 20 via the wireless communication unit 13. When the user terminal 20 receives data from the head-mounted device 10 via the wireless communication unit 23, the user terminal 20 stores the received data in the memory 22.

S102では、利用者端末20のCPU21は、受信した頭部装着装置10のひずみから、頭部装着装置10を装着する利用者の頭囲長を算出する。頭囲長は、頭部の周囲の長さである。利用者端末20のCPU21は、所定の関係式から、ひずみに基づいて、頭囲長を算出する。また、利用者端末20は、あらかじめ、頭囲長が判明している利用者の頭部と当該利用者が頭部装着装置10を装着した時のひずみとを計測し、頭囲長とひずみとの対応テーブルを作成し、当該対応テーブルに基づいて、ひずみから頭囲長を求めてもよい。ここでは、ひずみゲージ150が縮むほど、ひずみ量が大きくなるとする。ひずみゲージ150の位置によって、頭部装着装置10のひずみと頭囲長との関係は変わり得る。   In S <b> 102, the CPU 21 of the user terminal 20 calculates the head circumference of the user wearing the head-mounted device 10 from the received distortion of the head-mounted device 10. The head circumference is the length around the head. The CPU 21 of the user terminal 20 calculates the head circumference based on the strain from a predetermined relational expression. In addition, the user terminal 20 measures the head of the user whose head circumference is known in advance and the strain when the user wears the head mounting device 10, and the head circumference and strain are measured. The correspondence table may be created, and the head circumference may be obtained from the strain based on the correspondence table. Here, it is assumed that the strain amount increases as the strain gauge 150 contracts. Depending on the position of the strain gauge 150, the relationship between the strain of the head-mounted device 10 and the head circumference can vary.

図7は、頭部装着装置のひずみと頭囲長との関係を示すグラフの例を示す図である。図7のグラフのように、ひずみが大きくなるほど、頭囲長が短くなる。頭囲長は、ひずみに対して単調減少する。頭囲長が短いほど、頭部の大きさが小さいため、頭部の周囲の曲率半径が小さくなる。頭部の曲率半径が小さいほど、頭部装着装置10を頭部に装着した時に、頭部装着装置10は、より湾曲する(たわむ)。したがって、ひずみが大きくなるにつれて、頭囲長が短くなる。図7の例では、ひずみと頭囲長との関係は、線形であるが、線形に限定されるものではない。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a graph showing the relationship between the strain of the head-mounted device and the head circumference. As shown in the graph of FIG. 7, the greater the strain, the shorter the head circumference. Head circumference decreases monotonically with strain. The shorter the head circumference, the smaller the head size, and the smaller the radius of curvature around the head. The smaller the curvature radius of the head, the more the head mounting device 10 is bent (bends) when the head mounting device 10 is mounted on the head. Therefore, the head circumference becomes shorter as the strain becomes larger. In the example of FIG. 7, the relationship between strain and head circumference is linear, but is not limited to linear.

利用者端末20のCPU21は、算出した利用者の頭囲長から、頭部装着装置10のセンサ115、125の望ましい位置を算出する。センサ115、125の望ましい位置は、利用者の頭囲長によって、異なる。一般に、利用者の頭囲長が大きいほど、センサ115、125をより外側に配置することが望ましい。利用者端末20のCPU21は、所定の関係式から、頭囲長に基づいて、センサ115、125の望ましい位置を算出する。センサ115、125の望ましい位置は、例えば、開口114、開口124に沿って刻まれる目盛りに割り当てられる数字(値)によって、表される。利用者端末20のCPU21は、算出されたセンサ115、125の望ましい位置を、メモリ22に格納する。センサ115、125の望ましい位置は、センサの位置決め目標位置の一例である。頭囲長と、センサ115、125の望ましい位置との関係は、利用者端末20で、頭部装着装置10を用いて実行されるアプリケーションに依存して、変更されてもよい。   The CPU 21 of the user terminal 20 calculates the desired positions of the sensors 115 and 125 of the head mounted device 10 from the calculated head circumference of the user. Desirable positions of the sensors 115 and 125 differ depending on the head circumference of the user. In general, it is desirable that the sensors 115 and 125 be arranged on the outer side as the head circumference of the user increases. The CPU 21 of the user terminal 20 calculates a desired position of the sensors 115 and 125 based on the head circumference from a predetermined relational expression. Desirable positions of the sensors 115 and 125 are represented by, for example, numbers (values) assigned to the scales along the openings 114 and 124. The CPU 21 of the user terminal 20 stores the calculated desired positions of the sensors 115 and 125 in the memory 22. The desired positions of the sensors 115 and 125 are an example of sensor positioning target positions. The relationship between the head circumference and the desired positions of the sensors 115 and 125 may be changed depending on the application executed using the head-mounted device 10 at the user terminal 20.

図8は、利用者の頭囲長とセンサ位置(センサの望ましい位置)との関係を示すグラフの例を示す図である。ここでは、センサ位置は、開口114、開口124に沿って刻まれる各目盛りに割り当てられる数字(値)に対応する。当該数字(値)は、開口114、開口124に沿って刻まれる各目盛りには内側から外側に向かって大きくなるように、割り当てられているとする。図8のグラフのように、頭囲長が長くなるほど、センサ位置が外側になる。即ち、2つのセンサの間隔は、頭囲長に対して単調増加する。頭囲長が長いほど、頭部の大きさが大きいため、センサ位置がより外側になる。図8の例では、頭囲長とセンサ位置との関係は、線形であるが、線形に限定されるものではない。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a graph showing the relationship between the user's head circumference and the sensor position (desired position of the sensor). Here, the sensor position corresponds to a number (value) assigned to each scale marked along the opening 114 and the opening 124. It is assumed that the numbers (values) are assigned to the scales cut along the openings 114 and 124 so as to increase from the inside toward the outside. As shown in the graph of FIG. 8, the longer the head circumference, the more outward the sensor position. That is, the interval between the two sensors increases monotonously with respect to the head circumference. The longer the head circumference, the larger the size of the head, so the sensor position is on the outer side. In the example of FIG. 8, the relationship between the head circumference and the sensor position is linear, but is not limited to linear.

ここで、利用者端末20は、ひずみと頭囲長との関係と、頭囲長とセンサ位置との関係とを用いて、ひずみから、直接、センサ115、125の望ましい位置を算出してもよい。   Here, the user terminal 20 may calculate the desired positions of the sensors 115 and 125 directly from the strain using the relationship between the strain and the head circumference and the relationship between the head circumference and the sensor position. Good.

S103では、利用者端末20のCPU21は、S102で算出されたセンサ位置を、表示部25に出力する。センサ位置は、メモリに割り当てられる数字によって、表される。表示部25に出力されるセンサ位置を確認した利用者または利用者の補助者は、出力されたセンサ位置にしたがって、つまみ112、122を移動することにより、センサ115、125の位置を調整する。これによって、利用者が頭部装着装置10を装着すると、頭部装着装置10のセンサ115、125の望ましい位置が算出されて表示されるため、利用者等は、センサ115、125の位置を容易に望ましい位置に移動することができる。   In S103, the CPU 21 of the user terminal 20 outputs the sensor position calculated in S102 to the display unit 25. The sensor position is represented by a number assigned to the memory. The user or the user's assistant who has confirmed the sensor position output to the display unit 25 adjusts the positions of the sensors 115 and 125 by moving the knobs 112 and 122 according to the output sensor position. Thus, when the user wears the head-mounted device 10, the desired positions of the sensors 115 and 125 of the head-mounted device 10 are calculated and displayed, so that the user can easily position the sensors 115 and 125. Can be moved to a desired position.

(実施形態の作用、効果)
情報処理システムは、利用者に装着された頭部装着装置10のひずみ計測部15から頭部装着装置10のたわみに応じたひずみを検出する。利用者端末20は、検出されたひずみに基づいて、頭部装着装置10を装着する利用者の頭囲長を算出し、頭囲長に基づいてセンサ115、125の望ましい位置を算出する。利用者端末20は、算出したセンサ115、125の望ましい位置を表示部25に表示する。頭部装着装置10を装着された利用者や当該利用者の補助者は、表示部25に表示された望ましい位置を認識することで、頭部装着装置10のセンサ位置を調整することができる。センサ14の位置を、利用者の頭囲長に応じた望ましい位置にすることで、脳活動状態の測定の際に、より正確な測定を行うことができる。
(Operation and effect of the embodiment)
The information processing system detects a strain corresponding to the deflection of the head mounted device 10 from the strain measuring unit 15 of the head mounted device 10 mounted on the user. The user terminal 20 calculates the head circumference of the user wearing the head-mounted device 10 based on the detected strain, and calculates the desired positions of the sensors 115 and 125 based on the head circumference. The user terminal 20 displays the calculated desired positions of the sensors 115 and 125 on the display unit 25. A user wearing the head-mounted device 10 or an assistant of the user can adjust the sensor position of the head-mounted device 10 by recognizing a desired position displayed on the display unit 25. By setting the position of the sensor 14 to a desired position according to the head circumference of the user, more accurate measurement can be performed when measuring the brain activity state.

〈コンピュータ読み取り可能な記録媒体〉
コンピュータその他の機械、装置(以下、コンピュータ等)に上記いずれかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。そして、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
<Computer-readable recording medium>
A program for causing a computer or other machine or device (hereinafter, a computer or the like) to realize any of the above functions can be recorded on a recording medium that can be read by the computer or the like. The function can be provided by causing a computer or the like to read and execute the program of the recording medium.

ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体内には、CPU、メモリ等のコンピュータを構成する要素を設け、そのCPUにプログラムを実行させてもよい。   Here, a computer-readable recording medium is a recording medium that stores information such as data and programs by electrical, magnetic, optical, mechanical, or chemical action and can be read from a computer or the like. Say. In such a recording medium, elements constituting a computer such as a CPU and a memory may be provided to cause the CPU to execute a program.

また、このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R/W、DVD、DAT、8mmテープ、メモリカード等がある。   Examples of such a recording medium that can be removed from a computer or the like include a flexible disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R / W, a DVD, a DAT, an 8 mm tape, and a memory card.

また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスクやROM(Read Only memory)等がある。   In addition, as a recording medium fixed to a computer or the like, there are a hard disk, a ROM (Read Only Memory), and the like.

(頭部装着装置の変形例1)
頭部装着装置10の変形例1について説明する。変形例1では、折りたたみのできる頭部装着装置について説明する。
(Variation 1 of the head mounting device)
The modification 1 of the head mounting apparatus 10 is demonstrated. In the first modification, a foldable head mounting device will be described.

図9は、変形例1の頭部装着装置の構成例1を示す図である。図9は、変形例1の頭部装着装置1−1を下方から見た図である。変形例1の頭部装着装置1−1は、図4の頭部装着装置10とは異なり、頭部装着装置10の2つのセンサの間の中央部分を2つに切断し、切断された中央部分を連結部170で連結した構成である。頭部装着装置1−1の右側部分(センサ115を含む部分)、及び、頭部装着装置1−1の左側部分(センサ125を含む部分)は、それぞれ、連結部170で連結される。頭部装着装置1−1の右側部分及び左側部分は、それぞれ、連結部170を回転軸として、回動可能である。連結部170は、例えば、蝶番、弾性体で構成される。   FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example 1 of the head-mounted device according to the first modification. FIG. 9 is a view of the head mounting device 1-1 of the first modification as viewed from below. Unlike the head mounting device 10 of FIG. 4, the head mounting device 1-1 of Modification 1 cuts the central portion between the two sensors of the head mounting device 10 into two, and the cut center. It is the structure which connected the part by the connection part 170. FIG. The right portion (portion including the sensor 115) of the head mounting device 1-1 and the left portion (portion including the sensor 125) of the head mounting device 1-1 are connected by the connecting portion 170, respectively. The right side portion and the left side portion of the head mounting device 1-1 can be rotated about the connecting portion 170 as a rotation axis. The connection part 170 is comprised with a hinge and an elastic body, for example.

図10は、変形例1の頭部装着装置の構成例2を示す図である。図10は、図9の頭部装着装置1−1のハウジング111とハウジング121とを近づけた例を示す。頭部装着装置1−1の一方の部分を連結部170で回転させることで、ハウジング111とハウジング121と近づけることができる。このように頭部装着装置1−1の形状を変形させることで、頭部装着装置1−1の体積を小さくすることができる。体積が小さくなることで、頭部装着装置1−1の持ち運びが容易になる。また、連結部170を更に多く配置することで、より体積を小さくすることもできる。   FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example 2 of the head-mounted device according to the first modification. FIG. 10 shows an example in which the housing 111 and the housing 121 of the head-mounted device 1-1 of FIG. The housing 111 and the housing 121 can be brought close to each other by rotating one portion of the head mounting device 1-1 at the connecting portion 170. Thus, the volume of the head mounting apparatus 1-1 can be made small by changing the shape of the head mounting apparatus 1-1. By reducing the volume, the head mounting device 1-1 can be easily carried. Moreover, the volume can be further reduced by arranging more connecting portions 170.

(頭部装着装置の変形例2)
頭部装着装置10の変形例2について説明する。変形例2の頭部装着装置1−2(図示なし)は、頭部を衝撃等から保護する防御帽(ヘルメット)を含む。ヘルメットは、利用者の頭部の上部を覆うドーム状殻部材を含む。ヘルメットには、産業用保護帽、二輪車乗車用ヘルメット、スポーツ用ヘルメット、軍用ヘルメット、警察用ヘルメット等が含まれる。頭部装着装置1−2は、ヘルメットのドーム状殻部材の縁部分と、図4の頭部装着装置10の上端部とが接続されて、一体化している。
(Modification 2 of the head mounting device)
The modification 2 of the head mounting apparatus 10 is demonstrated. The head mounting device 1-2 (not shown) of Modification 2 includes a protective cap (helmet) that protects the head from an impact or the like. The helmet includes a dome-shaped shell member that covers an upper portion of the user's head. Helmets include industrial protective caps, motorcycle riding helmets, sports helmets, military helmets, police helmets, and the like. The head mounting device 1-2 is integrated by connecting the edge portion of the dome-shaped shell member of the helmet and the upper end of the head mounting device 10 of FIG.

工場や工事現場等で作業する利用者に頭部装着装置1−2を装着させることで、安全に、作業中の脳活動状態を計測することができ、作業中の利用者の疲労度をモニタリングすることができる。また、危険作業時の脳活動状態から、緊張度、緊張時間、緊張の持続性をモニタリングすることができる。さらに、作業中の脳活動状態から、作業者の危険ポテンシャル、個別休憩タイミング、作業者の作業特性評価、機械運転中の安全性の評価、製品使用時の快適性等の評価を行うことができる。   By attaching the head mounting device 1-2 to a user who works at a factory or construction site, the brain activity state during work can be measured safely, and the fatigue level of the user during work is monitored. can do. In addition, it is possible to monitor the degree of tension, the duration of tension, and the persistence of tension from the state of brain activity during dangerous work. Furthermore, from the brain activity state during work, it is possible to evaluate the worker's danger potential, individual break timing, worker's work characteristic evaluation, safety evaluation during machine operation, comfort during product use, etc. .

(頭部装着装置の変形例3)
頭部装着装置10の変形例3について説明する。変形例3では、頭部装着装置10が水中で使用されることを想定する。頭部装着装置10を装着した利用者が水中に居るとき、利用者の体表を流れる水流により、頭部装着装置10と頭部との間に水及び空気が入り、照射光に揺れが生じ、頭部装着装置10の光の測定に影響が出る。また、照射光が頭部の表面に対して垂直ではなく、斜め方向から照射される場合、空気と水との屈折率の違いにより、センサの受光部で光を受光できなくなることがある。
(Modification 3 of the head mounting device)
Modification 3 of the head mounting device 10 will be described. In Modification 3, it is assumed that the head mounting device 10 is used in water. When the user wearing the head-mounted device 10 is underwater, water and air enter between the head-mounted device 10 and the head due to the water flow flowing on the body surface of the user, and the irradiation light is shaken. This affects the light measurement of the head-mounted device 10. Further, when the irradiated light is irradiated from an oblique direction rather than perpendicular to the head surface, the light receiving unit of the sensor may not be able to receive the light due to a difference in refractive index between air and water.

変形例3の頭部装着装置1−3は、図4の頭部装着装置10のセンサ115、125の光源の光照射面及び受光部の光受光面に透明物質を配置する。透明物質としては、プラスチック、アクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂、ポリカーボネート、石英ガラス等が挙げられる。当該透明物質を、光源と頭部の表面の間、受光部と頭部の表面の間に配置することで、光源と頭部の表面の間、受光部と頭部の表面の間に水が進入することがなくなり、光が頭部の表面との間で、光に揺れが生じたり、光が屈折することを回避することができる。これにより、センサ115、125の受光部において、頭部の表面からの反射光を受光することができる。   The head mounting device 1-3 of Modification 3 arranges transparent materials on the light irradiation surfaces of the light sources of the sensors 115 and 125 and the light receiving surface of the light receiving unit of the head mounting device 10 of FIG. Examples of the transparent substance include plastic, acrylic resin, polymethacrylic resin, polycarbonate, and quartz glass. By placing the transparent substance between the light source and the head surface, and between the light receiving unit and the head surface, water can flow between the light source and the head surface and between the light receiving unit and the head surface. The light does not enter, and the light can be prevented from shaking or being refracted between the surface of the head. Thus, the light receiving portions of the sensors 115 and 125 can receive the reflected light from the surface of the head.

1 頭部装着装置
11 制御部
13 無線通信部
115 センサ
125 センサ
15 ひずみ計測部
150 ひずみゲージ
2 利用者端末
21 CPU
22 メモリ
23 無線通信部
24 公衆回線通信部
25 表示部
26 操作部
27 出力部
28 撮像部
29 測位部
2A 物理センサ部
1 Head-mounted device
11 Control unit
13 Wireless communication unit
115 sensors
125 sensors
15 Strain measuring section
150 strain gauge
2 User terminals
21 CPU
22 memory
23 Wireless communication unit
24 Public Line Communication Department
25 Display section
26 Operation unit
27 Output section
28 Imaging unit
29 Positioning Department
2A physical sensor

Claims (4)

利用者の頭部の血流及び血行動態の変化のうちの少なくとも1つを測定する光学センサと前記利用者の頭部外周で位置決め可能に前記光学センサを保持するための可撓性を有する装着部と前記装着部が前記利用者の頭部に装着されたときのたわみに応じたひずみを検出するひずみセンサとを含む頭部装着装置の装着を支援するプログラムであり、コンピュータが、
前記ひずみセンサの検出信号を取得し、
前記ひずみセンサの検出信号にしたがって前記装着部上での前記光学センサの位置決め目標位置を決定し、前記利用者を支援する、
ことを実行するための装着支援プログラム。
An optical sensor for measuring at least one of blood flow and hemodynamic changes in the user's head and flexible mounting for holding the optical sensor so as to be positionable on the outer periphery of the user's head Is a program that supports the mounting of the head mounting device including a strain sensor that detects strain according to deflection when the mounting unit is mounted on the user's head,
Obtaining a detection signal of the strain sensor;
Determining a positioning target position of the optical sensor on the mounting portion according to a detection signal of the strain sensor, and assisting the user;
Wearing support program to do that.
利用者の頭部の血流及び血行動態の変化のうちの少なくとも1つを測定する光学センサと前記利用者の頭部外周で位置決め可能に前記光学センサを保持するための可撓性を有する装着部と前記装着部が前記利用者の頭部に装着されたときのたわみに応じたひずみを検出するひずみセンサとを含む頭部装着装置の装着を支援する方法であり、コンピュータが、
前記ひずみセンサの検出信号を取得し、
前記ひずみセンサの検出信号にしたがって前記装着部上での前記光学センサの位置決め目標位置を決定し、前記利用者を支援する、
ことを実行する装着支援方法。
An optical sensor for measuring at least one of blood flow and hemodynamic changes in the user's head and flexible mounting for holding the optical sensor so as to be positionable on the outer periphery of the user's head A head mounting device that includes a strain sensor that detects a strain corresponding to a deflection when the mounting portion is mounted on the user's head, and a computer,
Obtaining a detection signal of the strain sensor;
Determining a positioning target position of the optical sensor on the mounting portion according to a detection signal of the strain sensor, and assisting the user;
Wearing support method to do that.
利用者の頭部の血流及び血行動態の変化のうちの少なくとも1つを測定する光学センサと、
前記利用者の頭部外周で位置決め可能に前記光学センサを保持するための可撓性を有する装着部と、
前記装着部が前記利用者の頭部に装着されたときのたわみに応じたひずみを検出するひずみセンサと、
を含む頭部装着装置。
An optical sensor for measuring at least one of changes in blood flow and hemodynamics of the user's head;
A flexible mounting portion for holding the optical sensor so that the optical sensor can be positioned on the outer periphery of the user's head;
A strain sensor that detects strain according to deflection when the mounting portion is mounted on the user's head; and
Head-mounted device including
前記ひずみセンサは、前記光学センサが前記利用者に対して望ましい位置にあるか否かを判断するのに用いる請求項3に記載の頭部装着装置。   The head-mounted device according to claim 3, wherein the strain sensor is used to determine whether the optical sensor is in a desired position with respect to the user.
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