JP2019506691A - アイブレインインターフェースシステムのキャリブレーション方法、及びシステム内のスレーブデバイス、ホストデバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 視線(eye)及び脳波に基づいて制御されるEBI(Eye−Brain Interface)システムのキャリブレーション方法において、視線及び脳波を共にキャリブレーションするためのEBC(Eye−Brain Calibration)インターフェースを提供するステップと、EBCインターフェースは、ビジュアルオブジェクトを含み、ユーザにビジュアルオブジェクトを特定認知状態で凝視することを指示し、EBCインターフェースに含まれたビジュアルオブジェクトに対するユーザの視線及び脳波を獲得するステップと、ビジュアルオブジェクトとユーザの視線をマッピングするステップと、ユーザに指示した特定認知状態とユーザの脳波をマッピングするステップと、を含むことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の一実施例に係るアイブレインインターフェースシステムを示した図である。図2は、本発明の一実施例に係るホストデバイス及びスレーブデバイスのブロック図である。
スレーブデバイスは、様々なフォームファクタ(Form Factor)として具現される。
本発明の一実施例に係るEBIシステムは、EBCインターフェースを通してユーザの視線及び脳波に対するキャリブレーションを同時に遂行する。このために、EBIシステムは、ユーザに特定認知状態を誘導すると同時に画面上の特定地点に対する視線の動きもまた同時に誘導するためのEBCインターフェースをユーザに提供できる。
一実施例として、EBIシステムのリキャリブレーションは、ユーザにより直接なされる。例えば、EBIシステムは、リキャリブレーションを命令するユーザ入力を受信した場合、リキャリブレーションを遂行する。このとき、ユーザ入力は、ユーザの音声、タッチ、ジェスチャー、モーション、動作等、様々な形態の入力を示す。
様々な実施例を本発明を実施するための最善の形態により説明した。
110、110−1、500 脳波センシングユニット
110−2、260 センサユニット
120 ポジションマーカーユニット
130、510 視線追跡ユニット
140 カメラユニット
140−1 ドローン
140−2 ホームデバイス
140−3 教育用機器
140−4 ビークル
150 ホストデバイス
210 ディスプレイユニット
220、240、520 プロセッサ
230、250、530 通信ユニット
400 EBIデバイス
540 ディスプレイユニット
Claims (20)
- 視線(eye)及び脳波に基づいて制御されるEBI(Eye−Brain Interface)システムのキャリブレーションする方法において、
前記視線及び脳波を共にキャリブレーションするためのEBC(Eye−Brain Calibration)インターフェースを提供するステップと、
前記EBCインターフェースは、ビジュアルオブジェクトを含み、ユーザに前記ビジュアルオブジェクトを特定認知状態で凝視することを指示し、前記EBCインターフェースに含まれたビジュアルオブジェクトに対する前記ユーザの視線及び脳波を獲得するステップと、
前記ビジュアルオブジェクトと前記ユーザの視線をマッピングするステップと、
前記ユーザに指示した特定認知状態と前記ユーザの脳波をマッピングするステップと、を含む、ことを特徴とするEBIシステムのキャリブレーション方法。 - 前記ユーザの視線をマッピングするステップは、
前記ビジュアルオブジェクトの画面上の位置座標と前記ユーザの視線の位置座標を相互マッピングするステップである、ことを特徴とする請求項1に記載のEBIシステムのキャリブレーション方法。 - 前記EBCインターフェースは、第1認知状態を指示する第1ビジュアルオブジェクト、及び第2認知状態を指示する第2ビジュアルオブジェクトを順次に、及び/または、交互に提供する、ことを特徴とする請求項1に記載のEBIシステムのキャリブレーション方法。
- 前記第1認知状態は、集中及び選択の少なくとも一つを含む認知状態であり、前記第2認知状態は、休息及び探索の少なくとも一つを含む認知状態であることを特徴とする、請求項3に記載のEBIシステムのキャリブレーション方法。
- 前記ユーザの脳波をマッピングするステップは、
前記第1認知状態での脳波に対する第1ローデータ(Raw data)及び前記第2認知状態での脳波に対する第2ローデータを獲得するステップと、
前記第1及び第2ローデータを周波数変換するステップと、
前記周波数変換された第1及び第2ローデータの周波数特性に基づいて前記第1及び第2認知状態の分類基準を設定するステップと、を含む、ことを特徴とする請求項3に記載のEBIシステムのキャリブレーション方法。 - 前記第1及び第2認知状態の分類基準を設定するステップは、
前記周波数変換された第1及び第2ローデータから既設定された範囲の周波数帯域別の周波数大きさ(amplitude)を抽出するステップと、
前記抽出した周波数大きさを利用して前記周波数帯域別のフィッシャー比(Fisher’s Ratio)を獲得するステップと、
最上位のFisher’s Ratioを有する第1周波数帯域及び次上位のFisher’s Ratioを有する第2周波数帯域を選択するステップと、
前記第1及び第2周波数帯域を前記第1及び第2認知状態の分類基準に設定するステップと、を含む、ことを特徴とする請求項5に記載のEBIシステムのキャリブレーション方法。 - 前記Fisher’s Ratioは、
前記周波数変換された第1ローデータでの前記周波数大きさの平均及び分散、及び前記周波数変換された第2ローデータでの前記周波数大きさの平均及び分散に基づいて算出される値である、ことを特徴とする請求項6に記載のEBIシステムのキャリブレーション方法。 - 前記既設定された範囲の周波数帯域は、脳波のδ波帯域、θ波帯域、α波帯域、またはβ波帯域に該当する、ことを特徴とする請求項5に記載のEBIシステムのキャリブレーション方法。
- 前記EBCインターフェースは、前記ビジュアルオブジェクトがちらつく周波数を調節することで前記ユーザの脳波を特定周波数帯域に誘導する、ことを特徴とする請求項1に記載のEBIシステムのキャリブレーション方法。
- 前記EBCインターフェースは、
前記ビジュアルオブジェクトがちらつく周波数を約8乃至13Hzの範囲に調整することで前記ユーザの脳波をアルファ波の範囲に誘導し、
前記ビジュアルオブジェクトがちらつく周波数を約13乃至30Hzの範囲に調整することで前記ユーザの脳波をベータ波の範囲に誘導する、ことを特徴とする請求項9に記載のEBIシステムのキャリブレーション方法。 - 前記ユーザの視線から虹彩イメージを獲得するステップと、
前記虹彩イメージをコード化するステップと、をさらに含む、ことを特徴とする請求項1に記載のEBIシステムのキャリブレーション方法。 - 前記虹彩イメージをコード化するステップは、
前記獲得した虹彩イメージを複数のイメージに分離するステップと、
前記分離した複数のイメージを一方向に並べるステップと、
前記一方向に並んだイメージを一つの二次元イメージに転換するステップと、を含む、ことを特徴とする請求項11に記載のEBIシステムのキャリブレーション方法。 - 視線(eye)及び脳波を測定するスレーブデバイスにおいて、
ユーザの視線を追跡する視線追跡ユニットと、
前記ユーザの脳波をセンシングする脳波センシングユニットと、
ホストデバイスと通信を遂行する通信ユニットと、
前記視線追跡ユニット、脳波センシングユニット及び通信ユニットを制御するプロセッサと、を含み、
前記ホストデバイスは、前記視線及び脳波を同時にキャリブレーションするためのEBC(Eye−Brain Calibration)インターフェースを提供するデバイスであって、前記EBCインターフェースは、ビジュアルオブジェクトを含み、ユーザに前記ビジュアルオブジェクトを特定認知状態で凝視することを指示し、
前記プロセッサは、
前記ホストデバイスからキャリブレーション開始信号を受信した場合、前記ユーザの視線及び脳波を共に獲得し、
前記ユーザの視線及び脳波を前記ホストデバイスに伝送する、ことを特徴とするスレーブデバイス。 - 視線及び脳波に基づいて制御されるホストデバイスにおいて、
イメージをディスプレイするディスプレイユニットと
スレーブデバイスと通信を遂行する通信ユニットと、
前記ディスプレイユニット及び通信ユニットを制御するプロセッサと、を含み、
前記プロセッサは、
前記視線及び脳波を同時にキャリブレーションするためのEBC(Eye−Brain Calibration)インターフェースを提供し、
前記EBCインターフェースは、ビジュアルオブジェクトを含み、ユーザに前記ビジュアルオブジェクトを特定認知状態で凝視することを指示し、
前記スレーブデバイスから前記ユーザの視線及び脳波を要請及び受信し、
前記ビジュアルオブジェクトと前記ユーザの視線をマッピングし、
前記ユーザに指示した特定認知状態と前記ユーザの脳波をマッピングする、ことを特徴とするホストデバイス。 - 前記プロセッサは、
前記ユーザの視線をマッピングする場合、
前記ビジュアルオブジェクトの画面上の位置座標と前記ユーザの視線の位置座標を相互マッピングする、ことを特徴とする請求項14に記載のホストデバイス。 - 前記EBCインターフェースは、第1認知状態を指示する第1ビジュアルオブジェクト、及び第2認知状態を指示する第2ビジュアルオブジェクトを順次に、及び/または、交互に提供する、ことを特徴とする請求項14に記載のホストデバイス。
- 前記第1認知状態は、集中または選択の認知状態であり、前記第2認知状態は、休息または探索の認知状態である、ことを特徴とする請求項16に記載のホストデバイス。
- 前記プロセッサは、
前記ユーザの脳波をマッピングする場合、
前記第1認知状態での脳波に対する第1ローデータ(Raw data)及び前記第2認知状態での脳波に対する第2ローデータを獲得し、
前記第1及び第2ローデータを周波数変換し、
前記周波数変換された第1及び第2ローデータから既設定された範囲の周波数帯域別の周波数大きさを抽出し、
前記抽出した周波数大きさを利用して前記周波数帯域別のFisher’s Ratioを獲得し、
最上位のFisher’s Ratioを有する第1周波数帯域及び次上位のFisher’s Ratioを有する第2周波数帯域を選択し、
前記第1及び第2周波数帯域を前記第1及び第2認知状態の分類基準に設定する、ことを特徴とする請求項16に記載のホストデバイス。 - 前記プロセッサは、
前記ユーザの脳波をリアルタイムで獲得し、
前記リアルタイムで獲得したユーザの脳波を前記分類基準によってリアルタイムで分類する、ことを特徴とする請求項18に記載のホストデバイス。 - 前記EBCインターフェースは、前記ビジュアルオブジェクトがちらつく周波数を調節することで前記ユーザの脳波を特定周波数帯域に誘導する、ことを特徴とする請求項14に記載のホストデバイス。
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