JPWO2020138012A1 - 認知能力検出装置、および、認知能力検出システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1の実施形態に係る認知能力検出装置について、図を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る認知能力検出装置を含む認知能力検出システムの機能ブロック図である。図2は、検出部の構成を示す機能ブロック図である。図3は、脳信号取得部の構成を示す機能ブロック図である。図4は、認知能力の検出対象者への検出用ギアの装着状態の概要を示す図である。図5は、視覚的刺激提示装置の構成を示す機能ブロック図である。
図1に示すように、認知能力検出システムは、認知能力検出装置10、および、視覚的刺激提示装置20を備える。認知能力検出装置10は、視覚情報取得部12、脳信号取得部13、検出部14、および、応答入力部90を備える。なお、応答入力部90は、後述のP300による認知能力の検出を行う場合であれば、認知能力検出装置10から省略することも可能である。
認知能力検出装置10の構成における一部は、図4に示すような検出用ギア100に装備されている。検出用ギア100は、ヘッドバンド101と板部材102とを備える。ヘッドバンド101は、帯状の基材からなる。ヘッドバンド101は、例えば伸縮性を有する。ヘッドバンド101は、認知能力の検出対象者80の頭部800に装着される。より具体的には、ヘッドバンド101は、検出対象者80の後頭部801、側頭部、および、前頭部802を含む頭部800の全周に亘るように、検出対象者80に装着されている。
図5に示すように、視覚的刺激提示装置20は、制御部21、映像再生部22、映像トリガ出力部23、および、認知対象情報出力部24を備える。視覚的刺激提示装置20は、例えば、電子回路、IC、MPU等と、映像を表示する表示器とによって実現される。
P300は、事象関連電位の一種であり、刺激(危険状態)の把握から約300msec.後に発生する。P300は、検出対象者80の潜在的な危険(刺激)に対する認知能力を検出するのに利用される。なお、ここでは、事象関連電位としてP300を用いる態様を示すが、P100を用いることも可能であり、P100とP300との両方を用いることも可能である。
ERNは、事象関連電位の一種であり、刺激(危険状態)に対する検出対象者80の応答が間違っていることを、検出対象者80が自己で認知した際に発生する。ERNは、検出対象者80の自己的な危険(刺激)に対する認知能力を検出するのに利用される。
上述の説明では、認知能力の検出を、複数の機能部で実行する態様を示した。しかしながら、図7に示す処理をプログラム化して記憶しておき、CPU等の演算処理装置で実行してもよい。図7は、本発明の第1の実施形態に係るP300を用いた認知能力検出方法のフローチャートである。なお、各処理の具体的な内容は上述しており、以下では具体的な説明は省略する。
本発明の第2の実施形態に係る認知能力検出装置について、図を参照して説明する。図10は、本発明の第2の実施形態に係る認知能力検出装置を含む認知能力検出システムの機能ブロック図である。
FRNは、事象関連電位の一種であり、刺激(危険状態)に対する検出対象者80の応答が間違っていることを、検出対象者80が他者から指摘された認知した際に発生する。FRNは、検出対象者80の他者的な危険(刺激)に対する認知能力を検出するのに利用される。
運動準備電位は、事象関連電位の一種であり、P300の発生後に、例えば、上述のドライブシミュレータであれば、ハンドル、ブレーキペダル、ブレーキレバー等を用いて危険回避行動を開始するまでの準備期間中に生じる信号である。運動準備電位は、P300、ERN、FRN等と同様に、脳信号から検出できる。
10、10A:認知能力検出装置
12:視覚情報取得部
13:脳信号取得部
14、14A:検出部
15:解析結果通知部
20:視覚的刺激提示装置
21:制御部
22:映像再生部
23:映像トリガ出力部
24:認知対象情報出力部
80:検出対象者
81:眼
90:応答入力部
100:検出用ギア
101:ヘッドバンド
102:板部材
120:視点位置
131:脳信号センサ
132:脳信号処理部
141、141A:サンプリング期間決定部
142、142A:事象関連電位検出部
143、143A:視点検出部
144、144A:解析部
200:映像
210:認知対象
230S:音
230V:マーク
800:頭部
801:後頭部
802:前頭部
1311、1312:脳信号センサ
Claims (9)
- 映像に含まれる視覚的刺激に対する検出対象者の視覚情報を取得する視覚情報取得部と、
前記検出対象者の脳信号を取得する脳信号取得部と、
前記視覚的刺激の発生タイミングに基づく映像トリガを起点として、前記脳信号から事象関連電位を検出し、前記視覚情報から前記視覚的刺激に対する視点の有無を検出して、前記視覚的刺激に対する認知能力レベルを検出する検出部と、
を備える認知能力検出装置。 - 前記事象関連電位はP300を含み、
前記検出部は、
前記映像トリガに基づく第1サンプリング期間内における前記P300の出力レベル、および、前記視覚的刺激の位置に前記視点があるか否かに基づいて、前記認知能力レベルを検出する、
請求項1に記載の認知能力検出装置。 - 前記事象関連電位は、ERNを含み、
前記検出対象者の前記映像に対する応答が入力される応答入力部を備え、
前記検出部は、
前記応答の入力タイミングで決定される応答トリガに基づく第2サンプリング期間内における前記ERNの出力レベルに基づいて、前記認知能力レベルを検出する、
請求項1または請求項2に記載の認知能力検出装置。 - 前記事象関連電位は、FRNを含み、
前記検出対象者に対して認知能力の解析結果を通知する解析結果通知部を備え、
前記検出部は、
前記通知のタイミングで決定される通知トリガに基づく第3サンプリング期間内における前記FRNの出力レベルに基づいて、前記認知能力レベルを検出する、
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の認知能力検出装置。 - 前記事象関連電位は、運動準備電位を含み、
前記検出部は、前記運動準備電位を用いて、前記認知能力レベルとして認知速度を検出する、
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の認知能力検出装置。 - 前記検出部は、前記視覚情報から、高速眼球運動を検出し、前記高速眼球運動を用いて、認知能力レベルを検出する、
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の認知能力検出装置。 - 前記脳信号取得部は、脳信号を取得する脳信号センサを備え、
前記脳信号センサは、前記検出対象者の頭に装着されるヘッドバンドに備えられている、
請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の認知能力検出装置。 - 前記ヘッドバンドには、透光性を有する板部材が装着されており、
前記視覚情報取得部は、前記板部材に備えられたアイトラッキングセンサである、
請求項7に記載の認知能力検出装置。 - 請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の認知能力検出装置と、
前記視覚的刺激を含む映像を提示する視覚的刺激提示装置と、
を備える、認知能力検出システム。
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