JP4465414B2 - 脳波を用いた機器の制御方法および脳波インタフェースシステム - Google Patents
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Description
眼の左右運動を計測する位置(基準極:右目横101と、計測対象極:左目横102の電位差)で計測した場合の識別率=37.8%
眼の上下運動を計測する位置(基準極:右目上103と、計測対象極:鼻104)で計測した場合の識別率=63.8%
図7は、本実施形態による脳波インタフェースシステム1の構成図である。脳波インタフェースシステム1は、耳電極部11と、顔電極部12と、脳波特徴抽出部13と、判別部14と、判別基準データベース(DB)15とを備えている。なお、図7では、ユーザ10は理解の便宜のために記載されている。
波形1−右耳電極部を基準にした左目上電極の脳波波形
波形2−右耳電極部を基準にした右目上電極の脳波波形
波形3−右耳電極部を基準にした右耳上の脳波波形
実施形態1では、耳周辺部に基準極1つと顔面部位置に複数の電極を利用した脳波から脳波特徴データを抽出することで判別を行っていた。
10 ユーザ
11 耳電極部
12 顔電極部
13 脳波特徴抽出部
14 判別部
15 判別基準DB
16 出力部
17 電極装着判別部
Claims (15)
- 機器の操作メニューに関する視覚刺激を提示するステップ(a)と、
前記視覚刺激の提示後に、複数の事象関連電位を計測するステップ(b)であって、ユーザの顔面部に装着された複数の電極の各々と、ユーザの耳周辺部に装着された少なくとも1つの基準電極との間の電位差から、前記視覚刺激が提示されたタイミングを起点とした複数の事象関連電位を計測するステップ(b)と、
計測された前記複数の事象関連電位から、5Hz以下でかつ所定の時区間を含む脳波データをそれぞれ抽出し、前記抽出された脳波データを組み合わせて脳波特徴データとするステップ(c)と、
予め用意された操作メニューの選択の要否を判別するための基準データと前記脳波特徴データとを比較するステップ(d)と、
前記ステップ(d)の比較結果に基づいて、前記機器の操作メニューに対応する操作を実行するステップ(e)と
を包含する、脳波を用いた機器の制御方法。 - 前記所定の時区間は、前記視覚刺激の提示を起点とした200msから400msの区間である、請求項1に記載の制御方法。
- 前記ステップ(b)は、前記ユーザの両側の耳周辺部にそれぞれ少なくとも1つ装着された基準電極を用いて、前記複数の事象関連電位を計測する、請求項1に記載の制御方法。
- 前記ステップ(b)は、前記ユーザの右目上部および左目上部の少なくとも一方の位置に装着された電極を用いて、前記複数の事象関連電位を計測する、請求項1から3のいずれかに記載の制御方法。
- 前記ステップ(c)は、計測された前記複数の事象関連電位の波形から、前記波形の周波数的および時間的な特徴を示す脳波特徴データを抽出する、請求項2に記載の制御方法。
- 前記ステップ(c)は、計測された前記脳波の波形をWavelet変換することにより、前記波形の時間的および周波数的な特徴を示す脳波特徴データを抽出する、請求項5に記載の制御方法。
- 前記ステップ(c)は、前記出力部において前記機器の操作メニューが提示された後200ms〜400msの区間で、かつ、周波数が5Hz以下の特徴を示す脳波特徴データを抽出する、請求項6に記載の制御方法。
- 前記ステップ(c)は、前記耳周辺部の少なくとも1つの基準電極および前記顔面部の複数の電極で計測される前記複数の事象関連電位の各波形から前記各波形の特徴を示すデータを抽出し、各データに基づいて1つの脳波特徴データを生成する、請求項2に記載の制御方法。
- 前記ユーザの顔面部に装着された複数の電極の各々と、前記ユーザの両側の耳周辺部にそれぞれ少なくとも1つ装着された基準電極との間の電気的特性に基づいて、前記複数の電極および前記基準電極の各々の装着状態を判別するステップ(f)と、
前記ステップ(f)の判別結果に基づいて、前記ステップ(b)において前記複数の事象関連電位を計測する電極の組み合わせを決定するステップ(g)と
をさらに包含する、請求項3に記載の制御方法。 - 前記ステップ(g)は、前記ユーザの顔面部に装着された複数の電極の各々と、前記ユーザの両側の耳周辺部にそれぞれ少なくとも1つ装着された基準電極とを組み合わせて得られた前記複数の事象関連電位の計測値が閾値を越える電極の組み合せを複数検出し、前記電極の組み合わせに共通して含まれる電極を探索することにより、装着状態に不具合がある電極を特定する、請求項9に記載の制御方法。
- 前記ステップ(g)によって特定された電極を識別可能に通知する、請求項10に記載の制御方法。
- 操作メニューを視覚的に提示する出力部と、
ユーザの耳周辺部および顔面部にそれぞれ装着されて、前記ユーザの脳波を計測する複数の電極と、
前記操作メニューが提示されたタイミングを起点として、前記顔面部にそれぞれ装着された複数の電極の各々と、前記耳周辺部に装着された少なくとも1つの基準電極との間の電位差から計測された複数の事象関連電位から、5Hz以下でかつ所定の時区間を含む脳波データをそれぞれ抽出し、前記抽出された脳波データを組み合わせて、前記波形の特徴を示す脳波特徴データを抽出する脳波特徴抽出部と、
予め用意された操作メニューの選択の要否を判別するための基準データと前記脳波特徴データとを比較してその類似度を判別し、判別結果に基づいて機器を制御する判別部と
を備えた、脳波インタフェースシステム。 - 前記出力部はディスプレイであり、
前記判別部は、前記判別結果に基づいて前記ディスプレイの表示内容を制御する、請求項12に記載の脳波インタフェースシステム。 - 外部機器に対して制御信号を出力する送信部を備え、
前記判別部は、前記判別結果に基づいて前記制御信号を出力し、前記制御信号に基づいて前記外部機器の動作を制御する、請求項13に記載の脳波インタフェースシステム。 - 表示装置とともに脳波インタフェースシステムを形成する、前記表示装置の制御装置であって、
前記表示装置と通信して、前記表示装置に操作メニューを視覚的に提示させる通信部と、
ユーザの耳周辺部および顔面部にそれぞれ装着されて、前記ユーザの脳波を計測する複数の電極と、
前記操作メニューが提示されたタイミングを起点として、前記顔面部にそれぞれ装着された複数の電極の各々と、前記耳周辺部に装着された少なくとも1つの基準電極との間の電位差から計測された複数の事象関連電位から、5Hz以下でかつ所定の時区間を含む脳波データをそれぞれ抽出し、前記抽出された脳波データを組み合わせて、前記波形の特徴を示す脳波特徴データを抽出する脳波特徴抽出部と、
予め用意された操作メニューの選択の要否を判別するための基準データと前記脳波特徴データとを比較してその類似度を判別し、判別結果に基づいて前記機器を制御する判別部と
を備えた、制御装置。
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