JPH1097369A - 誘発脳波を用いた選択スイッチ機能 - Google Patents
誘発脳波を用いた選択スイッチ機能Info
- Publication number
- JPH1097369A JPH1097369A JP8273023A JP27302396A JPH1097369A JP H1097369 A JPH1097369 A JP H1097369A JP 8273023 A JP8273023 A JP 8273023A JP 27302396 A JP27302396 A JP 27302396A JP H1097369 A JPH1097369 A JP H1097369A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- stimulating
- frequency
- selection switch
- switch function
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光誘発脳波を用いて複数のスイッチの選択機
能を得る。 【構成】機能を割り当てた複数の異なったモードで点滅
する光源とこれの一つを注視する使用者の光誘発脳波を
分析することにより、使用者がどの光源を注視している
かを判別して該光源に割り当てられた機能を実行するこ
とを特徴とする誘発脳波を用いた選択スイッチ機能。
能を得る。 【構成】機能を割り当てた複数の異なったモードで点滅
する光源とこれの一つを注視する使用者の光誘発脳波を
分析することにより、使用者がどの光源を注視している
かを判別して該光源に割り当てられた機能を実行するこ
とを特徴とする誘発脳波を用いた選択スイッチ機能。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数個並んだ光源の中
の注視している一つが誘発脳波の特徴から特定できる機
能に関わるものであるから、各光源にそれぞれ意味を持
たせることにより、様々な機能選択できる。例えば、部
屋の照明の点燈、消燈する機能、部屋の温度制御装置に
つながった機能、人を呼ぶブザーに結線した機能などを
それぞれの光源に割り付けておけば、どの光源を注視す
るかで機能が選べ、駆動することができる。また、コン
ピュータのキーボード上のキーを同様に割り付けて指で
押したことと同様の機能を実行することができる。
の注視している一つが誘発脳波の特徴から特定できる機
能に関わるものであるから、各光源にそれぞれ意味を持
たせることにより、様々な機能選択できる。例えば、部
屋の照明の点燈、消燈する機能、部屋の温度制御装置に
つながった機能、人を呼ぶブザーに結線した機能などを
それぞれの光源に割り付けておけば、どの光源を注視す
るかで機能が選べ、駆動することができる。また、コン
ピュータのキーボード上のキーを同様に割り付けて指で
押したことと同様の機能を実行することができる。
【０００２】
【従来の技術】従来このような四肢の不自由な者が周辺
機器やコンピュータを操作するためには、様々な補助機
器が考案されている。例えば機能を割り付けられたラン
プが順番に点燈して行き、希望する機能が点燈した時、
口のそばのチューブに息を吹き込み選択意志を伝える方
式、頭部の回転や横移動の量や視線の方向を検出して意
志を知る方法などが考えられている。これらの方式には
それぞれ欠点があり、例えば点燈のタイミング選択の方
法は息を吹くという作業を多数回行なうことが必要であ
ったり、１回の選択に時間がかかったりするし、視線検
出法においては位置固定したセンサー部分が精度よく方
向検出することが難しい。
機器やコンピュータを操作するためには、様々な補助機
器が考案されている。例えば機能を割り付けられたラン
プが順番に点燈して行き、希望する機能が点燈した時、
口のそばのチューブに息を吹き込み選択意志を伝える方
式、頭部の回転や横移動の量や視線の方向を検出して意
志を知る方法などが考えられている。これらの方式には
それぞれ欠点があり、例えば点燈のタイミング選択の方
法は息を吹くという作業を多数回行なうことが必要であ
ったり、１回の選択に時間がかかったりするし、視線検
出法においては位置固定したセンサー部分が精度よく方
向検出することが難しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、我々は生活空間
の中にある様々な機械のスイッチを手で選択して所望の
機能を選んでおり、その数は通常の家庭内であっても数
十個は存在する。特にコンピュータはスイッチの集合で
あってスイッチの選択、切り替えによって文章を入力し
たり、読み出したり、あらゆる作業を行なっている。こ
のような生活環境は一旦ベッドに伏したり、手足が不自
由になるとその動作が困難となり他の人の手を煩わす必
要が出てくる。これからの時代は老齢者の増加によって
不自由になっても自分から様々な周辺機能を制御するこ
とが必要になって来るが本発明はこのような状況に容易
にかつ精度高く対応するための装置に関する。
の中にある様々な機械のスイッチを手で選択して所望の
機能を選んでおり、その数は通常の家庭内であっても数
十個は存在する。特にコンピュータはスイッチの集合で
あってスイッチの選択、切り替えによって文章を入力し
たり、読み出したり、あらゆる作業を行なっている。こ
のような生活環境は一旦ベッドに伏したり、手足が不自
由になるとその動作が困難となり他の人の手を煩わす必
要が出てくる。これからの時代は老齢者の増加によって
不自由になっても自分から様々な周辺機能を制御するこ
とが必要になって来るが本発明はこのような状況に容易
にかつ精度高く対応するための装置に関する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、光刺激によっ
て後頭部に発生する光刺激誘発脳波の振幅がその人が光
刺激を注視している時に最大となることに注目して構成
する選択機能である。。即ち、複数の光源が使用者の目
の前でそれぞれ異なったモードで点滅を繰り返している
時に、その中のどの光源を注視したかを後頭部に発生す
る脳波の解析によって知り、使用者がどのような要求を
持つのかを判定する機能を基本とするものである。
て後頭部に発生する光刺激誘発脳波の振幅がその人が光
刺激を注視している時に最大となることに注目して構成
する選択機能である。。即ち、複数の光源が使用者の目
の前でそれぞれ異なったモードで点滅を繰り返している
時に、その中のどの光源を注視したかを後頭部に発生す
る脳波の解析によって知り、使用者がどのような要求を
持つのかを判定する機能を基本とするものである。
【０００５】このためには、個々にあらかじめ割り当て
られた機能に対応する複数の光源をそれぞれ別のモード
で点滅させるための電子回路と検出した誘発脳波を速や
かに分析して複数光源の内のどの点滅モードの特徴を信
号中に含むかを判定する機能と、判定された光源に割当
てられている機能を実行する機能が必要である。この場
合に点滅のモードとは請求項２に示される点滅の繰り返
し周波数、請求項３に示される点滅の時刻的な条件であ
り、これによって発生する誘発脳波中にはこれらの条件
が個別に含まれる。また請求項４に示すように光源の波
長や色、強度によっては点燈した瞬間発生する誘発電位
の極性が変化する場合も判定の条件として適用できる。
られた機能に対応する複数の光源をそれぞれ別のモード
で点滅させるための電子回路と検出した誘発脳波を速や
かに分析して複数光源の内のどの点滅モードの特徴を信
号中に含むかを判定する機能と、判定された光源に割当
てられている機能を実行する機能が必要である。この場
合に点滅のモードとは請求項２に示される点滅の繰り返
し周波数、請求項３に示される点滅の時刻的な条件であ
り、これによって発生する誘発脳波中にはこれらの条件
が個別に含まれる。また請求項４に示すように光源の波
長や色、強度によっては点燈した瞬間発生する誘発電位
の極性が変化する場合も判定の条件として適用できる。
【０００６】
【実施例１】第１図は本発明の実施例を示したものであ
る。被試験者１の前方７０センチの所に横１列に５個の
高輝度発光ダイオード列２を並べ、これをそれぞれ 9.
0,9.5,10.0,10.5,11.0ヘルツの方形波出力３で駆動する
回路４に結線してある。被試験者の後頭部には脳波計測
用皿型電極５と参照電極６が左耳に取り付けられてお
り、この出力は高利得増幅器７によって大きな振幅の信
号にされてから、周波数識別回路８に入力される。この
回路には光源の数だけの出力端９ー１３があり、それぞ
れ別の外部機能が駆動できるように結線されている。
る。被試験者１の前方７０センチの所に横１列に５個の
高輝度発光ダイオード列２を並べ、これをそれぞれ 9.
0,9.5,10.0,10.5,11.0ヘルツの方形波出力３で駆動する
回路４に結線してある。被試験者の後頭部には脳波計測
用皿型電極５と参照電極６が左耳に取り付けられてお
り、この出力は高利得増幅器７によって大きな振幅の信
号にされてから、周波数識別回路８に入力される。この
回路には光源の数だけの出力端９ー１３があり、それぞ
れ別の外部機能が駆動できるように結線されている。
【０００７】周波数識別回路は該５種の光源の点滅繰り
返し周波数それぞれの周波数のみを通過するように設計
した５個の瀘波器から構成されており、ひとつの入力信
号は全ての瀘波器に入力してその中で最大の出力が出た
瀘波器の設定周波数が注視光源のものと判定され、所定
の５個の出力のいずれか１個から出力される。いま被試
験者は右から２番目の光源を注視しているので、その誘
発脳波の成分中には9.5ヘルツの成分が含まれるために
周波数識別回路からは判定後この周波数に対応した部位
１２から出力が出て外部の機器の駆動回路１４が作動
し、電源１５につながったランプ１６が点燈する。出力
９及び１０、１１、１３、にはそれぞれ全く異なる外部
機能の制御回路を結ぶことができるから、多種の機能を
注視する光源を変えるだけで制御することができる。こ
の場合光源列にはあらかじめ第２図に示すような対応表
１７を付属させておき、光源に対応させた機能１８と光
源１９との関係を見ながら自分の要求を実行して行く。
返し周波数それぞれの周波数のみを通過するように設計
した５個の瀘波器から構成されており、ひとつの入力信
号は全ての瀘波器に入力してその中で最大の出力が出た
瀘波器の設定周波数が注視光源のものと判定され、所定
の５個の出力のいずれか１個から出力される。いま被試
験者は右から２番目の光源を注視しているので、その誘
発脳波の成分中には9.5ヘルツの成分が含まれるために
周波数識別回路からは判定後この周波数に対応した部位
１２から出力が出て外部の機器の駆動回路１４が作動
し、電源１５につながったランプ１６が点燈する。出力
９及び１０、１１、１３、にはそれぞれ全く異なる外部
機能の制御回路を結ぶことができるから、多種の機能を
注視する光源を変えるだけで制御することができる。こ
の場合光源列にはあらかじめ第２図に示すような対応表
１７を付属させておき、光源に対応させた機能１８と光
源１９との関係を見ながら自分の要求を実行して行く。
【０００８】この機能において、周波数識別機能は固有
の瀘波周波数を有する瀘波器によらなくても高速で周波
数解析を行なうデジタル処理機能に置き換えることも可
能である。また、瀘波器機能において周波数判定だけで
なく、信号の遅れ時間や光点滅刺激に対する位相関係も
検出する機能を付加することは容易である。即ち、この
視覚誘発脳波という現象が数ヘルツから十数ヘルツとい
う狭い周波数範囲のみで起こる現象であるために、この
周波数範囲内を細かく分けて光源のモードを設定すると
判定に多大な時間を要するようになるので、請求項３及
び４の条件を加味することで、例えば周波数の区別条件
を数個、タイミングの違いの条件を数個としてそれぞれ
組み合わせることにより１０数個から数１０個の選択肢
が可能な機能とすることができる。
の瀘波周波数を有する瀘波器によらなくても高速で周波
数解析を行なうデジタル処理機能に置き換えることも可
能である。また、瀘波器機能において周波数判定だけで
なく、信号の遅れ時間や光点滅刺激に対する位相関係も
検出する機能を付加することは容易である。即ち、この
視覚誘発脳波という現象が数ヘルツから十数ヘルツとい
う狭い周波数範囲のみで起こる現象であるために、この
周波数範囲内を細かく分けて光源のモードを設定すると
判定に多大な時間を要するようになるので、請求項３及
び４の条件を加味することで、例えば周波数の区別条件
を数個、タイミングの違いの条件を数個としてそれぞれ
組み合わせることにより１０数個から数１０個の選択肢
が可能な機能とすることができる。
【０００９】第３図は、第１図に示された装置及び条件
での実際の誘発脳波の例であって、１０ヘルツの光源を
注視した場合の誘発脳波信号波形例である。第４図は第
３図の信号のスペクトル例である。５種全ての光源が点
滅しているにも関わらず誘発脳波には注視している光源
の点滅周波数成分だけが顕著に現われていることを示し
ており本発明の有効性が示されている。
での実際の誘発脳波の例であって、１０ヘルツの光源を
注視した場合の誘発脳波信号波形例である。第４図は第
３図の信号のスペクトル例である。５種全ての光源が点
滅しているにも関わらず誘発脳波には注視している光源
の点滅周波数成分だけが顕著に現われていることを示し
ており本発明の有効性が示されている。
【００１０】第５図は、第１図に示された装置において
点滅周波数を全ての光源について１０ヘルツに固定し、
発光のタイミングのみを位相で４５度づつ次々遅らせて
点滅させた実験結果である。図中の４つのプロットは左
から次々と遅れて点燈する光源（Ｚ１ーＺ４）を注視し
た場合の誘発脳波の、一番早く点燈する光源の駆動信号
からの位相差を示しており、光源の点滅のタイミングが
誘発脳波にもそのまま再現されていることを示してい
る。このことから、誘発脳波の位相を調べると同一周波
数で点燈する複数光源中でも、どの光源が注視されたか
が特定でき、請求項３の有効性を示している。
点滅周波数を全ての光源について１０ヘルツに固定し、
発光のタイミングのみを位相で４５度づつ次々遅らせて
点滅させた実験結果である。図中の４つのプロットは左
から次々と遅れて点燈する光源（Ｚ１ーＺ４）を注視し
た場合の誘発脳波の、一番早く点燈する光源の駆動信号
からの位相差を示しており、光源の点滅のタイミングが
誘発脳波にもそのまま再現されていることを示してい
る。このことから、誘発脳波の位相を調べると同一周波
数で点燈する複数光源中でも、どの光源が注視されたか
が特定でき、請求項３の有効性を示している。
【００１０】
【発明の効果】本発明では注視している光源を判別する
ものであるから、使用者は光源のどれかを注視するだけ
で確実に要求する作業が行なえる。このことは使用者に
とってはわずかな作業量であり重症の不自由者にとって
も可能な作業である。また手が他の操作で一杯の環境で
他の機器の操作をする必要がある場合には一般的に本発
明の機能が適用可能である。
ものであるから、使用者は光源のどれかを注視するだけ
で確実に要求する作業が行なえる。このことは使用者に
とってはわずかな作業量であり重症の不自由者にとって
も可能な作業である。また手が他の操作で一杯の環境で
他の機器の操作をする必要がある場合には一般的に本発
明の機能が適用可能である。
【００１１】
【第１図】 本発明の全体の機能図 １ 使用者 ２ 光源列 ３ 光源駆動信号列 ４ 光源駆動電源 ５ 誘発脳波電極 ６ 参照信号電極 ７ 高利得増幅器 ８ 周波数判定器 ９ー１３ 選択駆動出力 １４ 駆動スイッチ １５ 電源 １６ ランプ
【第２図】 使用者に表示する光源と機能の対応 １７ 対応機能と光源対照表示 １８ 選択機能列 １９ 光源列
【第３図】 本機能によって得られる誘発脳波波形
【第４図】 第３図の信号のパワースペクトル
【第５図】 光源点滅の位相遅れと誘発脳波の位相遅れ
の関係を示す実験結果
の関係を示す実験結果
Claims (5)
- 【請求項１】 複数の刺激光中の任意の一つを注視する
ことにより発生する誘発脳波中に含まれる該刺激光信号
に関わる成分から注視刺激光を特定することを特徴とす
る誘発脳波を用いた選択スイッチ機能 - 【請求項２】 該誘発脳波信号中に含まれるの刺激光の
周波数成分から注目刺激光を特定することを特徴とする
請求項１の選択スイッチ機能 - 【請求項３】 該誘発脳波信号中に含まれる刺激光の
点滅のタイミングに関わる成分から注視刺激光を特定す
ることを特徴とする請求項１の選択スイッチ機能 - 【請求項４】 該誘発脳波信号中に含まれる刺激光との
位相差に関わる特徴によって注視している光刺激光を特
定する請求項１の選択スイッチ機能 - 【請求項５】 該誘発脳波中に含まれる刺激光に関わる
請求項２、３及び４の内のいくつかを組み合わせること
により、選択肢数を増加させることを特徴とする請求項
１の選択スイッチ機能
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8273023A JPH1097369A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 誘発脳波を用いた選択スイッチ機能 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8273023A JPH1097369A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 誘発脳波を用いた選択スイッチ機能 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1097369A true JPH1097369A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17522093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8273023A Pending JPH1097369A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 誘発脳波を用いた選択スイッチ機能 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1097369A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008262474A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Toyota Infotechnology Center Co Ltd | 警報装置 |
| JP2010237856A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 脳波スイッチの制御方法および装置 |
| WO2013179507A1 (ja) | 2012-05-30 | 2013-12-05 | 東海光学 株式会社 | 大脳視覚野等の誘発活動による眼鏡レンズの評価方法及びその評価方法を用いた眼鏡レンズの設計方法 |
-
1996
- 1996-09-24 JP JP8273023A patent/JPH1097369A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008262474A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Toyota Infotechnology Center Co Ltd | 警報装置 |
| JP2010237856A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 脳波スイッチの制御方法および装置 |
| WO2013179507A1 (ja) | 2012-05-30 | 2013-12-05 | 東海光学 株式会社 | 大脳視覚野等の誘発活動による眼鏡レンズの評価方法及びその評価方法を用いた眼鏡レンズの設計方法 |
| US10073280B2 (en) | 2012-05-30 | 2018-09-11 | Tokai Optical Co., Ltd. | Method for assessing spectacle lens by evoked activity in visual cortex of brain or the like, and method for designing spectacle lens using said method for assessment |
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