JP4630382B2 - 脳波インタフェースシステムに組み込まれる補正装置、方法およびコンピュータプログラム - Google Patents
脳波インタフェースシステムに組み込まれる補正装置、方法およびコンピュータプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4630382B2 JP4630382B2 JP2009538918A JP2009538918A JP4630382B2 JP 4630382 B2 JP4630382 B2 JP 4630382B2 JP 2009538918 A JP2009538918 A JP 2009538918A JP 2009538918 A JP2009538918 A JP 2009538918A JP 4630382 B2 JP4630382 B2 JP 4630382B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- option
- electroencephalogram
- event
- estimated
- user
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
- G06F3/015—Input arrangements based on nervous system activity detection, e.g. brain waves [EEG] detection, electromyograms [EMG] detection, electrodermal response detection
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F4/00—Methods or devices enabling patients or disabled persons to operate an apparatus or a device not forming part of the body
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
- G11B19/02—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
- G11B19/022—Control panels
- G11B19/025—'Virtual' control panels, e.g. Graphical User Interface [GUI]
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
- G11B19/02—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
- G11B19/027—Remotely controlled
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
- G11B19/02—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
- G11B19/08—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing by using devices external to the driving mechanisms, e.g. coin-freed switch
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Neurology (AREA)
- Dermatology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
1.脳波インタフェースシステムおよび補正装置の構成
図1は、ユーザ10に利用される、実施形態1による脳波インタフェース(IF)システム1の構成を示す。脳波IFシステム1は、脳波インタフェース(IF)装置2および補正装置3を含んでいる。
本願発明者らは、将来的には、装着型の脳波計と装着型のディスプレイとを組み合わせた環境で脳波IFシステムが構築されることを想定している。ユーザは脳波計とディスプレイとを常に装着し、装着型ディスプレイを利用してコンテンツの視聴や画面の操作を行うことができる。また、他には、家庭用のテレビと装着型の脳波計とを組み合わせた家庭内などの環境でも脳波IFシステムが構築されることを想定している。ユーザはテレビを見るときに、脳波計を装着してコンテンツの視聴や画面の操作を行うことができる。
次に、図3を参照しながら、補正装置3による補正処理を含む脳波IFシステム1の処理を説明する。図3は、主として補正装置3の処理の手順を示す。補正装置3は、脳波IF装置2の処理の後に、脳波IF装置2によって判定された選択肢推定結果が正しかったかどうかを判定して、誤っていた場合には補正する処理を実施する。
まず、図3のステップS10において行われる脳波IF装置2の動作を説明する。
次に、図7を参照しながら、本願発明者らが実施した実験方法と、データ処理方法とを説明する。併せて、図8を参照しながら、被験者に提示する画面の例を説明する。この実験により、推定結果が正しいかどうかを判定するための事象関連電位の特徴を特定することが可能になった。
次に、補正方法について検討を行った。図10(a)は、図4のステップS14にて蓄積された事象関連電位のうち、正解選択肢の振幅の大きさが全選択肢の中で何番目であったかを試行毎に分析し、カウントした表を示す。この表は、図7のステップS72の脳波インタフェースを実施する中で、正解の選択肢に対するP300の振幅が、その他の選択肢も含めた全部で4つの事象関連電位の中で何番目に大きかったかを示している。例えば正解選択肢が提示されたときのP300の振幅は、全96試行のうち69試行において最大値を取っていた、すなわちどの不正解選択肢が提示されたときよりもP300の振幅は大きかったことを示している。また、全96試行のうち14試行では、2番目に大きい値を取っていたことを示している。
これまでに得られた実験の結果を踏まえ、次に、図11および図12を参照しながら、本実施形態による誤推定検出処理および推定結果補正処理の手順を詳細に説明する。この処理は、推定選択肢が決定され、ユーザに対して表示された後に実行される。
実施形態1では、補正装置の全体の動作について説明した。
2 脳波インタフェース装置
3 補正装置
10 ユーザ
11 生体信号計測部
12 脳波解析部
13 選択肢推定部
14 出力部
15 推定結果正誤判定部
16 推定結果補正部
21 メニュー項目画面
22 メッセージ欄
23 選択肢ハイライト
24 事象関連電位
31 選択項目指示画面
32 選択肢ハイライト
33 推定結果表示画面
41 事象関連電位(正しく判別)
42 事象関連電位(誤判別)
Claims (11)
- 脳波インタフェースシステムに組み込まれる補正装置であって、
前記脳波インタフェースシステムは、
ユーザの脳波信号を計測し、蓄積する生体信号計測部と、
前記脳波信号に含まれる事象関連電位を解析する解析部と、
前記脳波解析部による解析結果に基づきユーザが希望した選択肢を推定する推定部と、
前記推定部によって推定された選択肢をユーザに提示する出力部と
を有し、前記生体信号計測部は、前記ユーザに前記選択肢が提示された時点を起点とした前記ユーザの脳波信号を計測し、
前記補正装置は、
前記選択肢の推定後に取得された前記脳波信号に含まれる事象関連電位に基づいて、推定された前記選択肢の正誤を判定する判定部と、
推定された前記選択肢が誤りであると判定されたときに、前記選択肢の推定に用いた前記事象関連電位に基づいて、推定された前記選択肢を補正し、補正後の選択肢に基づき機器動作を指示する補正部と
を備えた、補正装置。 - 前記判定部は、前記選択肢の推定後に取得された前記脳波信号のうち事象関連電位の600ミリ秒近辺の陽性波形に基づいて、推定された前記選択肢の正誤を判定する、請求項1に記載の補正装置。
- 前記判定部は、前記選択肢の正誤を判定するための閾値を保持しており、
前記判定部は、前記選択肢の推定後に取得された前記脳波信号のうち事象関連電位の600ミリ秒近辺の陽性振幅の大きさが前記閾値以上か否かに応じて、推定された前記選択肢の正誤を判定する、請求項2に記載の補正装置。 - 前記判定部は、前記選択肢の正誤を判定するための閾値を保持しており、
さらに前記判定部は、前記選択肢の推定に用いた前記脳波信号であって、推定された前記選択肢の提示に対応して計測された事象関連電位および他の選択肢の提示に対応して計測された事象関連電位に関し、300ミリ秒近辺の特徴の相違に応じて前記閾値を変化させる、請求項2に記載の補正装置。 - 前記判定部は、推定された前記選択肢の提示に対応して計測された事象関連電位および他の選択肢の提示に対応して計測された事象関連電位に関し、300ミリ秒近辺の頂点振幅の大きさの相違に応じて前記所定の閾値を変化させる、請求項4に記載の補正装置。
- 前記判定部は、前記頂点振幅の大きさの相違を判断するために基準閾値を保持しており、
前記判定部は、前記頂点振幅の大きさが前記基準閾値よりも大きい場合には前記選択肢の正誤を判定するための閾値をより大きく変化させる、請求項5に記載の補正装置。 - 前記補正部は、前記選択肢の推定前に取得された、各選択肢の提示に対応して計測された事象関連電位を用いて前記選択肢を補正する、請求項1に記載の補正装置。
- 前記選択肢の推定前において、
前記出力部は複数の選択肢を順次提示し、
前記生体信号計測部は、各選択肢の提示を起点としてそれぞれ計測された前記ユーザの脳波信号を蓄積し、
前記解析部は、各選択肢に対応する前記脳波信号中の事象関連電位のうち、振幅が最も大きい事象関連電位に対応する選択肢を前記ユーザが希望した選択肢であると推定し、
前記補正部は、推定された前記選択肢の補正候補として、各選択肢に対応する前記脳波信号中の事象関連電位のうち、振幅が2番目に大きい事象関連電位に対応する選択肢を採用する、請求項7に記載の補正装置。 - 前記判定部によって、推定された前記選択肢が正しいと判定されたとき、前記補正部は推定された前記選択肢を修正しない、請求項1に記載の補正装置。
- 脳波インタフェースシステムにおいて実行される補正方法であって、
前記脳波インタフェースシステムは、
ユーザの脳波信号を計測し、蓄積する生体信号計測部と、
前記脳波信号に含まれる事象関連電位を解析する解析部と、
前記脳波解析部による解析結果に基づきユーザが希望した選択肢を推定する推定部と、
前記推定部によって推定された選択肢をユーザに提示する出力部と
を有し、前記生体信号計測部は、前記ユーザに前記選択肢が提示された時点を起点として前記ユーザの脳波信号を計測し、
前記補正方法は、
前記選択肢の推定後に取得された前記脳波信号に含まれる事象関連電位に基づいて、推定された前記選択肢の正誤を判定するステップと、
推定された前記選択肢が誤りであると判定されたときに、前記選択肢の推定に用いた前記事象関連電位に基づいて、推定された前記選択肢を補正するステップと、
補正後の選択肢に基づき機器動作を指示するステップと
を包含する、補正方法。 - 脳波インタフェースシステムに組み込まれた補正装置において実行されるコンピュータプログラムであって、
前記脳波インタフェースシステムは、
ユーザの脳波信号を計測し、蓄積する生体信号計測部と、
前記脳波信号に含まれる事象関連電位を解析する解析部と、
前記脳波解析部による解析結果に基づきユーザが希望した選択肢を推定する推定部と、
前記推定部によって推定された選択肢をユーザに提示する出力部と
を有し、前記生体信号計測部は、前記ユーザに前記選択肢が提示された時点を起点とした前記ユーザの脳波信号を計測し、
前記コンピュータプログラムは、前記補正装置のコンピュータに対し、
前記選択肢の推定後に取得された前記脳波信号に含まれる事象関連電位に基づいて、推定された前記選択肢の正誤を判定するステップと、
推定された前記選択肢が誤りであると判定されたときに、前記選択肢の推定に用いた前記事象関連電位に基づいて、推定された前記選択肢を補正するステップと、
補正後の選択肢に基づき機器動作を指示するステップと
を実行させる、コンピュータプログラム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007280896 | 2007-10-29 | ||
JP2007280896 | 2007-10-29 | ||
PCT/JP2008/003059 WO2009057278A1 (ja) | 2007-10-29 | 2008-10-28 | 脳波インタフェースシステムに組み込まれる補正装置、方法およびコンピュータプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP4630382B2 true JP4630382B2 (ja) | 2011-02-09 |
JPWO2009057278A1 JPWO2009057278A1 (ja) | 2011-03-10 |
Family
ID=40590685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009538918A Active JP4630382B2 (ja) | 2007-10-29 | 2008-10-28 | 脳波インタフェースシステムに組み込まれる補正装置、方法およびコンピュータプログラム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8271076B2 (ja) |
JP (1) | JP4630382B2 (ja) |
CN (1) | CN101652740B (ja) |
WO (1) | WO2009057278A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008059878A1 (fr) * | 2006-11-15 | 2008-05-22 | Panasonic Corporation | Dispositif d'ajustement pour un procédé d'identification d'ondes cérébrales, procédé d'ajustement et programme informatique |
US8391966B2 (en) * | 2009-03-16 | 2013-03-05 | Neurosky, Inc. | Sensory-evoked potential (SEP) classification/detection in the time domain |
US8155736B2 (en) | 2009-03-16 | 2012-04-10 | Neurosky, Inc. | EEG control of devices using sensory evoked potentials |
JP4856791B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2012-01-18 | パナソニック株式会社 | 脳波インタフェースシステム、脳波インタフェース提供装置、脳波インタフェースの実行方法、および、プログラム |
KR101205892B1 (ko) * | 2010-08-24 | 2012-11-28 | 연세대학교 원주산학협력단 | 뇌파 신호로부터 2차원 공간-주파수 erd/ers 패턴을 생성하는 방법, 이 2차원 공간-주파수 erd/ers 패턴을 이용한 인간 의도를 분류하는 방법 및 이 분류 방법으로 분류된 뇌파 신호를 입력신호로 사용하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 장치 |
CN103099693A (zh) * | 2013-02-07 | 2013-05-15 | 王禹 | 基于脑电/语音指令助残控制系统 |
WO2015198309A1 (en) * | 2014-06-23 | 2015-12-30 | Hochman Eldad Izhak | Detection of human-machine interaction errors |
CN104799984B (zh) * | 2015-05-14 | 2017-01-25 | 华东理工大学 | 基于脑控移动眼的残疾人辅助系统及其控制方法 |
US20170199748A1 (en) * | 2016-01-13 | 2017-07-13 | International Business Machines Corporation | Preventing accidental interaction when rendering user interface components |
JP6592416B2 (ja) * | 2016-09-29 | 2019-10-16 | マクセル株式会社 | タスク実行順序決定システムおよびタスク実行方法 |
US10952680B2 (en) | 2017-12-27 | 2021-03-23 | X Development Llc | Electroencephalogram bioamplifier |
US10671164B2 (en) | 2017-12-27 | 2020-06-02 | X Development Llc | Interface for electroencephalogram for computer control |
US10901508B2 (en) * | 2018-03-20 | 2021-01-26 | X Development Llc | Fused electroencephalogram and machine learning for precognitive brain-computer interface for computer control |
US11667297B2 (en) * | 2019-06-26 | 2023-06-06 | Hyundai Motor Company | Vehicle controlling method and apparatus using error monitoring |
CN113662564B (zh) * | 2021-09-24 | 2022-10-14 | 电子科技大学 | 一种基于本征模函数相干分析的事件诱发电位提取装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007066440A1 (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 情報処理システム、情報処理装置および方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61184683A (ja) | 1985-02-12 | 1986-08-18 | Nec Corp | 認識結果選択方式 |
JP3748429B2 (ja) | 2002-11-06 | 2006-02-22 | 日本電信電話株式会社 | 音声入力型複合名詞の検索装置および音声入力型複合名詞の検索方法 |
JP2004275619A (ja) | 2003-03-19 | 2004-10-07 | Kumamoto Technology & Industry Foundation | 画像刺激−脳波意思伝達方法、及びそれに用いるシステム |
US7546158B2 (en) * | 2003-06-05 | 2009-06-09 | The Regents Of The University Of California | Communication methods based on brain computer interfaces |
JP3786952B2 (ja) | 2003-06-27 | 2006-06-21 | 松下電器産業株式会社 | サービス提供装置、期待はずれ判定装置および期待はずれ判定方法 |
JP4369290B2 (ja) | 2003-07-02 | 2009-11-18 | 尚之 加納 | 事象関連電位を利用したヒトの心理状態等の判定装置 |
WO2006051709A1 (ja) * | 2004-11-10 | 2006-05-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 誤操作検出装置およびこれを有する機器、誤操作検出方法、並びに機器評価方法 |
JP4891580B2 (ja) | 2005-08-31 | 2012-03-07 | 株式会社東芝 | 不揮発性半導体記憶装置 |
US20090062680A1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-03-05 | Brain Train | Artifact detection and correction system for electroencephalograph neurofeedback training methodology |
-
2008
- 2008-10-28 CN CN2008800113178A patent/CN101652740B/zh active Active
- 2008-10-28 US US12/522,307 patent/US8271076B2/en active Active
- 2008-10-28 WO PCT/JP2008/003059 patent/WO2009057278A1/ja active Application Filing
- 2008-10-28 JP JP2009538918A patent/JP4630382B2/ja active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007066440A1 (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 情報処理システム、情報処理装置および方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100106042A1 (en) | 2010-04-29 |
CN101652740A (zh) | 2010-02-17 |
CN101652740B (zh) | 2012-06-13 |
US8271076B2 (en) | 2012-09-18 |
JPWO2009057278A1 (ja) | 2011-03-10 |
WO2009057278A1 (ja) | 2009-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4630382B2 (ja) | 脳波インタフェースシステムに組み込まれる補正装置、方法およびコンピュータプログラム | |
JP4856791B2 (ja) | 脳波インタフェースシステム、脳波インタフェース提供装置、脳波インタフェースの実行方法、および、プログラム | |
US7716697B2 (en) | Information processing system, information processing apparatus, and method | |
EP2081100B1 (en) | Adjusting device for brain wave identification method, adjusting method and computer program | |
JP4399513B2 (ja) | 脳波インタフェースシステム、脳波インタフェース装置、方法およびコンピュータプログラム | |
US20100130882A1 (en) | Apparatus, method and program for adjusting distinction method for electroencephalogram signal | |
US7536270B2 (en) | Service providing system, disappointment judging system, and disappointment judging method | |
US8126541B2 (en) | Device and method for deciding necessity of brainwave identification | |
JPWO2006003901A1 (ja) | 生体信号利用機器およびその制御方法 | |
Jin et al. | P300 Chinese input system based on Bayesian LDA | |
JP2010102465A (ja) | Gui変更方法及び変更装置 | |
CN112859628A (zh) | 基于多模态脑机接口与增强现实的智能家居控制方法 | |
US8326409B2 (en) | Adjustment device, method, and computer program for a brainwave identification system | |
JP2009199535A (ja) | 脳波識別方法の調整装置および方法 | |
JP2020151082A (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、プログラムおよび生体信号計測システム | |
JP4686299B2 (ja) | ユーザビリティ評価装置、ユーザビリティ評価方法およびプログラム | |
JP2003058298A (ja) | 情報分類装置、情報分類方法、情報分類プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
KR102476690B1 (ko) | 확률기반 시각자극 동적 최적화 기술을 이용한 뇌-컴퓨터 인터페이스 문자 입력 장치 및 방법 | |
Takahashi et al. | Combination of reliability-based automatic repeat request with error potential-based error correction for improving P300 speller performance | |
CN114098678A (zh) | 一种多参数监护仪控制方法和多参数监护仪 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101019 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101112 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131119 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4630382 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |