JP6448050B2 - Brain machine interface device - Google Patents
Brain machine interface device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6448050B2 JP6448050B2 JP2015046835A JP2015046835A JP6448050B2 JP 6448050 B2 JP6448050 B2 JP 6448050B2 JP 2015046835 A JP2015046835 A JP 2015046835A JP 2015046835 A JP2015046835 A JP 2015046835A JP 6448050 B2 JP6448050 B2 JP 6448050B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- ssvef
- pattern
- user
- ssvep
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
本発明は、ブレイン・マシン・インターフェース(BMI:Brain Machine Interface)装置に係り、より詳細には、定常的視覚刺激誘発電位(SSVEP:Steady State Visual Evoked Potential)又は定常的視覚刺激誘発脳磁図(SSVEF:Steady State Visual Evoked Field)を応用したBMI装置に係る。 The present invention relates to a brain machine interface (BMI) device, and more particularly, a steady state visual evoked potential (SSVEP) or a steady visual stimulus evoked magnetoencephalogram (SSVEF). : Steady State Visual Evoked Field).
人間の脳神経のネットワークに於いては、視覚、聴覚等の刺激に応じて異なる態様(周波数、強度の変化)の脳波(EEG:Electroencephalogram)が発生する。そこで、従来より、種々の視覚、聴覚等の刺激を人間に与えることにより発生する脳波を計測して、かかる計測された脳波を入力情報として任意の機械・装置の作動を制御するBMIの開発研究が進められている。かかるBMIを利用した制御システムによれば、機械・装置の作動制御が人間の身体運動による操作によらず達成できることとなるので、車両の運転中の運転者が機械・装置の作動を操作する場合など、身体運動が制限されている状況下でも機械・装置の作動制御が可能となる。 In a human cranial nerve network, an electroencephalogram (EEG) in a different form (change in frequency and intensity) is generated in accordance with a stimulus such as vision and hearing. Therefore, conventionally, research and development of a BMI that measures the brain waves generated by applying various visual and auditory stimuli to humans and controls the operation of any machine / device using the measured brain waves as input information. Is underway. According to such a control system using BMI, since the operation control of the machine / device can be achieved regardless of the operation by the human body movement, the driver operating the vehicle operates the operation of the machine / device. It is possible to control the operation of machines and devices even in situations where physical movement is restricted.
上記の如きBMI装置に関連した技術の例として、例えば、本願出願人の一部による特許文献1に於いては、或る周波数にて点滅する光を注視した人間の脳波に於いて、点滅光の周波数と同期して出現する定常的視覚刺激誘発電位(SSVEP)を利用したBMI装置を改良する一つの態様が開示されている。同公報に記載の構成では、まず、使用者が受ける点滅光の眩しさやちらつき感を低減するために、注視される光の点滅周波数が、臨界融合周波数(点滅しているが連続的に点灯しているように見えだす周波数:CFF:Critical Fusion Frequency、通常、略34Hz)以上に設定される。しかしながら、CFF以上の点滅光によるSSVEPの信号振幅は微弱であり、そのままでは、高いS/N比にて信号を検出することが困難である。そこで、SSVEP信号の周波数が点滅光の周波数と一致することに着目して、点滅光源の駆動信号と脳波信号とのクロススペクトル値(相互相関関数値)を算出し、クロススペクトル値が高いとき(即ち、点滅光源の駆動信号と脳波信号とが同期しているとき)に、点滅光の周波数を有する光源を使用者が注視していると判定する構成が提案されている。 As an example of the technology related to the BMI device as described above, for example, in Patent Document 1 by a part of the applicant of the present application, blinking light is emitted in a human brain wave that is gazing at blinking light at a certain frequency. One embodiment has been disclosed for improving a BMI device that utilizes a steady visual stimulus evoked potential (SSVEP) that appears in synchronism with the frequency of. In the configuration described in the publication, first, in order to reduce the glare and flickering feeling of the flashing light received by the user, the flashing frequency of the light being watched is the critical fusion frequency (flashing but continuously lighting up). (Frequency: CFF: Critical Fusion Frequency, usually approximately 34 Hz) or higher. However, the signal amplitude of SSVEP due to flashing light of CFF or higher is weak, and as it is, it is difficult to detect a signal with a high S / N ratio. Therefore, paying attention to the fact that the frequency of the SSVEP signal matches the frequency of the flashing light, the cross spectrum value (cross-correlation function value) between the driving signal of the flashing light source and the electroencephalogram signal is calculated, and the cross spectrum value is high ( That is, a configuration has been proposed in which it is determined that the user is gazing at the light source having the frequency of the flashing light (when the driving signal of the flashing light source and the electroencephalogram signal are synchronized).
また、本願出願人の一部による特許文献2に於いては、BMI装置の実用化への一つの形態として、SSVEPを利用したBMI装置を自動車等の車両の運転中に運転者の行う任意の操作、例えば、ワイパー、エアコン、ヘッドランプ、オーディオ等の操作のための入力手段として応用する際に、操作性の向上を図るべく、点滅光源の発する光の輝度を周辺輝度、体温等により調節できるよう構成されたBMI制御装置が提案されている。そして、本願出願人の一部による特許文献3では、SSVEPを利用したBMI装置に於いて、点滅するターゲット光と同時にランダムな周波数にて点滅する背景光を使用者に視認させることによって生ずる確率共鳴現象により、SSVEPを増幅させて、脳波の検出精度又はS/N比の改善と検出時間の短縮を図る構成が提案されている。 Further, in Patent Document 2 by a part of the applicant of the present application, as one form for practical application of a BMI device, a BMI device using SSVEP is an arbitrary one that a driver performs while driving a vehicle such as an automobile. When applied as an input means for operations such as wipers, air conditioners, headlamps, audio, etc., the brightness of the light emitted by the flashing light source can be adjusted by the ambient brightness, body temperature, etc. in order to improve operability A BMI control apparatus configured as described above has been proposed. In Patent Document 3 by a part of the applicant of the present application, in the BMI device using SSVEP, stochastic resonance caused by causing the user to visually recognize background light blinking at a random frequency simultaneously with the blinking target light. A configuration has been proposed in which SSVEP is amplified by the phenomenon to improve the detection accuracy or S / N ratio of the electroencephalogram and shorten the detection time.
なお、SSVEPを発生する脳波の変化、即ち、脳内の電気的活動の変化は、人間の脳周辺の磁場を計測することによって得られる脳磁図に於いても検出され、SSVEPに対応する点滅光の周波数と同期して出現する磁場の変化は、定常的視覚刺激誘発脳磁図(SSVEF)と称される。SSVEPを利用したBMI装置の場合と同様に、SSVEFを利用したBMI装置も、実現可能である。 The change in the electroencephalogram that generates SSVEP, that is, the change in the electrical activity in the brain is also detected in the magnetoencephalogram obtained by measuring the magnetic field around the human brain, and the flashing light corresponding to SSVEP. The change in the magnetic field that appears in synchronization with the frequency of is called the steady visual stimulus-induced magnetoencephalogram (SSVEF). Similar to the case of a BMI device using SSVEP, a BMI device using SSVEF can also be realized.
上記の特許文献1−3に記載されている如き、或る点滅周波数にて点滅する光源を使用者が注視した際にその使用者の脳の視覚野からの脳波又は脳磁図に於いて現れる点滅周波数に同期したSSVEP或いはSSVEFの有無を検出し、その使用者が点滅光源を注視しているか否かを判定するBMI装置に於いて、SSVEP又はSSVEFの強度は、点滅光源の点滅周波数に依存して変化する。一般的には、点滅周波数が臨界融合周波数より低いとき又は約40Hz以下のときには、SSVEP又はSSVEFの強度が比較的強く、その検出が容易である。しかしながら、点滅光源の点滅周波数が臨界融合周波数より低いとき、即ち、使用者が光源の点滅を認識できる状態の場合、既に触れた如く、使用者は、光源の点滅、即ち、光のちらつきに「煩わしさ」を感じてしまうことがある。また、光源の点滅が人に認識できる状態の場合、その光源の周囲にいる人にとっても光源に注意が行きやすくなるので(周辺視に点滅の認識できる光が存在するだけで、その光に注意が向きやすくなる。)、装置の使用者だけでなく、その周囲にいる人々にとっても、光源の点滅が不快に感じられてしまうこともある。しかしながら、光源の点滅周波数を臨界融合周波数よりも高くすると、既に触れた如く、SSVEP又はSSVEFの強度は、そのままでは、微弱となり、検出精度が低減され得る。かくして、この分野に於いて、使用者又はその周辺の人々にとって光のちらつきに「煩わしさ」を感じさせずに、SSVEP又はSSVEFの強度を如何に大きくできるかが課題となっている。 As described in Patent Documents 1 to 3 above, when a user gazes at a light source that blinks at a certain blinking frequency, the blinking that appears in the electroencephalogram or magnetoencephalogram from the visual cortex of the user's brain In a BMI device that detects the presence or absence of SSVEP or SSVEF synchronized with the frequency and determines whether or not the user is gazing at the blinking light source, the intensity of SSVEP or SSVEF depends on the blinking frequency of the blinking light source. Change. In general, when the blinking frequency is lower than the critical fusion frequency or about 40 Hz or less, the intensity of SSVEP or SSVEF is relatively strong and easy to detect. However, when the blinking frequency of the blinking light source is lower than the critical fusion frequency, i.e., when the user can recognize the blinking of the light source, as already mentioned, the user will be aware of the blinking of the light source, i.e., the flickering of light. You may feel annoyance. In addition, when the blinking of a light source is in a state that can be recognized by a person, it is easier for people around the light source to be careful of the light source (because there is only light that can be recognized blinking in the peripheral vision, pay attention to the light. The flashing of the light source may be felt uncomfortable not only by the user of the device but also by the people around it. However, if the blinking frequency of the light source is made higher than the critical fusion frequency, as already mentioned, the intensity of SSVEP or SSVEF becomes weak as it is, and the detection accuracy can be reduced. Thus, in this field, the problem is how to increase the strength of SSVEP or SSVEF without making the user or the people around them feel “no bother” with the flickering of light.
かくして、本発明の一つの課題は、上記の如きSSVEP又はSSVEFを利用したBMI装置に於いて、使用者が点滅光源に無意識に集中できるように光源上に模様を付与してSSVEP又はSSVEFの強度を増大することである。 Thus, one object of the present invention is to provide an intensity of SSVEP or SSVEF by giving a pattern on the light source so that the user can unconsciously concentrate on the blinking light source in the BMI device using SSVEP or SSVEF as described above. Is to increase.
この点に関し、本発明の発明者等の研究に於いては、使用者が点滅光源へ無意識に集中できるように光源上に視覚的に認知可能な模様を付与すると、SSVEP又はSSVEFの強度は、そうでない場合よりも増大されることが見出された。後の実施形態の欄に於いてより詳細に説明される如く、本発明の発明者等の実験によれば、点滅光源に於いて使用者がその光源へ無意識に注意を向けるような模様に表示すると、そのような模様が無い場合に比してSSVEP又はSSVEFの強度は有意に増大することが明らかになった。また、点滅光源に於いて、使用者がその光源の上方の領域へ注意が向くような模様を採用すると、その光源の下方の領域へ注意が向くような模様を採用した場合に比して、SSVEP又はSSVEFの強度が有意に増大することも明らかになった。更に、点滅光源として斜線の模様が描かれているものを採用した場合にも、模様のない光源の場合に比して、SSVEP又はSSVEFの強度が有意に増大することも明らかになった。本発明では、上記の知見が利用される。 In this regard, in the research of the inventors of the present invention, when a visually recognizable pattern is provided on the light source so that the user can unconsciously concentrate on the flashing light source, the intensity of SSVEP or SSVEF is: It was found to be increased over that otherwise. As will be described in more detail later in the section of the embodiment, according to experiments by the inventors of the present invention, a blinking light source is displayed in a pattern in which the user turns his attention unconsciously to the light source. Then, it became clear that the intensity | strength of SSVEP or SSVEF increases significantly compared with the case where there is no such pattern. Also, in the flashing light source, when the user adopts a pattern that pays attention to the area above the light source, compared to the case where the user uses a pattern that pays attention to the area below the light source, It was also found that the intensity of SSVEP or SSVEF increased significantly. Furthermore, it has also been clarified that the intensity of SSVEP or SSVEF is significantly increased when a light source with a hatched pattern is used as the flashing light source, as compared with a light source without a pattern. In the present invention, the above knowledge is utilized.
本発明によれば、上記の課題は、一つの態様に於いて、定常的視覚刺激誘発電位(SSVEP)又は定常的視覚刺激誘発脳磁図(SSVEF)を用いたブレイン・マシン・インターフェース装置であって、使用者により視認可能な位置に配置されて点滅光を発する発光器と、使用者の脳波又は脳磁図を検出する脳波又は脳磁図検出手段と、脳波又は脳磁図に於いて使用者が発光器の発する点滅光を視認したことにより生じる定常的視覚刺激誘発電位又は定常的視覚刺激誘発脳磁図を検出する検出手段と、定常的視覚刺激誘発電位又は定常的視覚刺激誘発脳磁図の存在の検出に応答して発光器に関連づけられた制御対象物の作動を制御する制御手段とを含み、発光器上に於いてその上方の一点を使用者の注視点とさせる形状の模様が表示されている装置によって達成される。 According to the present invention, the above-mentioned problem is, in one aspect, a brain machine interface device using a steady visual stimulus evoked potential (SSVEP) or a steady visual stimulus evoked magnetoencephalogram (SSVEF). A light emitter that emits flashing light that is disposed at a position that can be visually recognized by the user, a brain wave or magnetoencephalogram detection means that detects the brain wave or magnetoencephalogram of the user, and the user emits the light in the electroencephalogram or magnetoencephalogram Detection means for detecting a steady visual stimulus evoked potential or a steady visual stimulus evoked magnetoencephalogram generated by visually recognizing blinking light emitted by the sensor, and detection of the presence of a steady visual stimulus evoked potential or a steady visual stimulus evoked magnetoencephalogram And a control means for controlling the operation of the control object associated with the light emitter in response, and a pattern of a shape is displayed on the light emitter so that a point above it is a user's point of interest. It is achieved by that apparatus.
上記の本発明によるBMI装置に於いては、基本的には、従前のSSVEPを利用したBMI装置と同様に、使用者が点滅光を発する発光器を注視することにより、使用者の視覚野に於いて発生するSSVEP又はSSVEFの検出を行う。点滅光の点滅周波数は、使用者の受ける点滅光の眩しさやちらつき感を低減するべく、好適には、CFF以上に設定される。脳波又は脳磁図検出手段は、この分野で通常利用されている脳波又は脳磁図を検出するための任意の装置であってよい。脳波の検出の場合には、典型的には、使用者の視覚野周辺の頭部表面に固定される複数の電極と、各電極の電位を逐次計測し電極からの信号を任意の態様にて処理する信号処理装置とから構成されてよい。脳磁図の検出の場合には、使用者の視覚野周辺の頭部周囲に固定される磁気センサと、各磁気センサの出力を逐次計測して任意の態様にて処理する信号処理装置とから構成されてよい。なお、当業者に於いて理解される如く、脳波と脳磁図とは、脳内の電気的活動を電位として検出するか、磁場として検出するかが異なるのみであり、実質的に同じ脳内の電気的活動が検出対象である。 In the above-described BMI device according to the present invention, basically, in the same manner as the BMI device using the conventional SSVEP, the user can watch the light emitting device that emits the flashing light, so that the user's visual field can be seen. Detection of SSVEP or SSVEF occurring in the system is performed. The blinking frequency of the blinking light is preferably set to CFF or higher so as to reduce glare and flickering feeling of the blinking light received by the user. The electroencephalogram or magnetoencephalogram detection means may be any device for detecting an electroencephalogram or magnetoencephalogram normally used in this field. In the case of detecting an electroencephalogram, typically, a plurality of electrodes fixed on the surface of the head around the user's visual cortex, and the potential of each electrode are sequentially measured, and signals from the electrodes are measured in an arbitrary manner. And a signal processing device for processing. In the case of detection of magnetoencephalogram, it consists of a magnetic sensor fixed around the head around the user's visual cortex, and a signal processing device that measures the output of each magnetic sensor and processes it in an arbitrary manner May be. As understood by those skilled in the art, the electroencephalogram and magnetoencephalogram differ only in whether the electrical activity in the brain is detected as a potential or as a magnetic field, and substantially the same in the brain. Electrical activity is the detection target.
そして、上記の如きBMI装置に於いて、本発明の場合には、概して述べれば、発光器上に、SSVEP又はSSVEFの強度の増大の有意な効果が得られる模様が表示される。そのような模様の一つの態様は、使用者に於いて点滅光を発する発光器を集中的に注視することを誘導させる効果のある模様、即ち、使用者がその光源へ無意識に注意を向けるような模様であり、そのような模様の例としては、後述の如く、発光器上の発光面に於いて、幾重かの囲い図形を描き、その囲い図形の中央領域へ使用者の注視点を誘導させる模様が挙げられる。また、更に、上記の如く、「発光器上に於いてその上方の一点を使用者の注視点とさせる形状の模様」を描き、使用者の注視点を発光器上の発光面の上方領域へ誘導させるようにすると、SSVEP又はSSVEFの強度の更なる増大が達成できることとなる。上記の発光器の上方の一点を使用者の注視点とさせる形状の模様は、例えば、具体的には、かかる一点から放射方向に複数の線が描かれているような図形である。使用者の注視点を発光器上の発光面の上方領域へ誘導させることにより、SSVEP又はSSVEFの強度の更なる増大が得られる理由は、使用者の注視点が上方領域に向いた際に、その光源の下方の発光領域からの光の、眼球内の網膜に於ける到達領域が上方に偏ることにより、SSVEP又はSSVEFの発生効率が増大するためであると考えられる。 In the BMI device as described above, in the case of the present invention, generally speaking, a pattern on which a significant effect of increasing the intensity of SSVEP or SSVEF is obtained is displayed on the light emitter. One aspect of such a pattern is a pattern that has the effect of inducing the user to focus closely on a light emitting device that emits flashing light, i.e. the user unconsciously directs attention to the light source. As an example of such a pattern, as will be described later, on the light emitting surface of the light emitter, draw several enclosed figures and guide the user's gaze point to the center area of the enclosed figure. The pattern to make is mentioned. In addition, as described above, a “pattern on the light emitter that makes the point above the user to be the gaze point of the user” is drawn, and the user's gaze point is moved to the upper area of the light emitting surface on the light emitter. If induced, a further increase in the strength of SSVEP or SSVEF can be achieved. The pattern having a shape in which a point above the light emitter is the user's point of sight is, for example, a figure in which a plurality of lines are drawn in a radial direction from such a point. By guiding the user's point of sight to the upper area of the light emitting surface on the light emitter, a further increase in the intensity of SSVEP or SSVEF is obtained when the user's point of sight is directed toward the upper area. This is thought to be because the generation efficiency of SSVEP or SSVEF is increased when the arrival area of the light from the light emitting area below the light source in the retina in the eyeball is biased upward.
なお、上記の如きBMI装置の構成に於いて、発光器上に描く模様として直線状又は曲線状の斜線の模様が描かれているものを採用した場合にもSSVEP又はSSVEFの強度の増大効果が得られることが実験的に見出されている。この現象は、端的に述べれば、使用者が斜線模様を認識する際に脳内に於いて、模様が無い場合には活性化しない視覚野が活性化するためであると考えられる。従って、発光器上に描く模様として斜線の模様が採用されてよく、更に、発光器の上方の一点を使用者の注視点とさせる形状の模様を描く際に斜線の模様が用いられてよい。 In addition, in the configuration of the BMI apparatus as described above, the effect of increasing the strength of SSVEP or SSVEF is also obtained when a pattern with a straight or curved diagonal line is drawn as the pattern drawn on the light emitter. It has been experimentally found to be obtained. In short, this phenomenon is considered to be due to the activation of the visual cortex that is not activated when there is no pattern in the brain when the user recognizes the diagonal pattern. Therefore, a hatched pattern may be adopted as a pattern drawn on the light emitter, and a hatched pattern may be used when drawing a pattern having a point above the light emitter as the point of interest of the user.
本発明のBMI装置は、上記の如く、任意の機械・装置の作動制御を実行するために利用されてよい。その場合、具体的には、SSVEP又はSSVEFの有無の検出によって、使用者が点滅光を注視したか(又は、しているか)否かが判定され、その判定結果に基づいて、任意の機械・装置の作動開始又は停止といった作動制御が実行される。また、BMI装置に於いては、複数の互いに異なる周波数にて点滅する発光器が設けられてよい。そうすると、各点滅光により誘発されるSSVEP又はSSVEFは、それぞれの光の点滅と同期するので、脳波/脳磁図に於いて、各発光器の点滅光の点滅周波数と実質的に同一の周波数のSSVEP又はSSVEFが存在しているか否かを検出することによって、使用者がいずれかの発光器を注視しているか否かを判定することが可能となる。そして、或る発光器を注視していると判定されたときには、その発光器に関連付けられた機械・装置等の制御対象物の作動制御が実行されることとなる。 As described above, the BMI device of the present invention may be used to execute operation control of an arbitrary machine / device. In that case, specifically, it is determined whether or not the user gazes at (or does) the blinking light by detecting the presence or absence of SSVEP or SSVEF, and based on the determination result, any machine / Operation control such as operation start or stop of the apparatus is executed. In the BMI device, a plurality of light emitters that blink at different frequencies may be provided. Then, the SSVEP or SSVEF induced by each flashing light is synchronized with the flashing of each light, and therefore, in the electroencephalogram / magnetogram, SSVEP having a frequency substantially the same as the flashing frequency of each flashing light. Alternatively, by detecting whether or not the SSVEF is present, it is possible to determine whether or not the user is gazing at any one of the light emitters. When it is determined that a certain light emitter is being watched, operation control of a control object such as a machine / device associated with the light emitter is executed.
かくして、上記の構成によれば、SSVEP又はSSVEFの検出に於いて、SSVEP又はSSVEFを誘発させる刺激として使用者が無意識に発光器に集中することを誘導する模様、特に、発光器の上方の一点に集中することを誘導する模様を、発光器上に描くことによって、SSVEP又はSSVEFの強度の増大が図られることとなる。一般に、例えば、点滅光の強度の増大により、SSVEP又はSSVEFの強度の増大が達成できることは知られているが、そのような点滅光の強度の増大は、光が強すぎることで使用者が煩わしさを感じることがある。これに対し、本発明の場合には、必ずしも点滅光の強度の増大によらずに、SSVEP又はSSVEFの強度の増大が達成できる点は注目されるべきである。もちろん、点滅光の強度のある程度の増大と併用することで、より高いSSVEP又はSSVEFの強度が得るようにしてもよいことは理解されるべきである。また、本発明の手法は、その他の、例えば、特許文献3の確率共鳴現象を利用したSSVEP又はSSVEFの強度の増大手法と共に用いられてもよく、その場合には、SSVEP又はSSVEFの強度の更なる増大が期待される。 Thus, according to the above configuration, in detecting SSVEP or SSVEF, it seems that the user unconsciously concentrates on the light emitter as a stimulus for inducing SSVEP or SSVEF. The intensity of SSVEP or SSVEF is increased by drawing a pattern that induces concentration on the light emitter. In general, it is known that an increase in the intensity of SSVEP or SSVEF can be achieved, for example, by increasing the intensity of flashing light, but such an increase in the intensity of flashing light is bothersome for the user because the light is too strong. You may feel it. On the other hand, it should be noted that in the present invention, an increase in the intensity of SSVEP or SSVEF can be achieved without necessarily increasing the intensity of the flashing light. Of course, it should be understood that higher SSVEP or SSVEF intensity may be obtained in combination with some increase in the intensity of the flashing light. Further, the method of the present invention may be used together with other methods for increasing the strength of SSVEP or SSVEF using, for example, the stochastic resonance phenomenon of Patent Document 3, in which case the strength of SSVEP or SSVEF is increased. An increase is expected.
本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。 Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the present invention.
100…発光器
110…点滅光発光器
Br…人間の脳
el…電極装置
DESCRIPTION OF
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。図中、同一の符号は、同一の部位を示す。 The present invention will now be described in detail with reference to a few preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. In the figure, the same reference numerals indicate the same parts.
装置の構成
図1を参照して、本発明のBMI装置は、基本的な構成に於いて、使用者により視認されるべき点滅光を発光する発光器110を担持した光源装置100と、該発光器を視認した使用者の視覚野の電気的な活動を脳波又は脳磁図として計測して信号処理を行い且つ検出された脳波又は脳磁図に於ける信号に基づいて任意の機器の作動制御を行う処理装置200〜500とから構成される。
Configuration of Device Referring to FIG. 1, a BMI device of the present invention has a basic configuration in which a
上記の装置の構成に於いて、発光器110は、典型的には、点滅光を視認する使用者に於ける眩しさやちらつき感が低減されるように、CFF(点滅しているが連続的に点灯しているように見えだす点滅周波数、通常略34Hz)以上の任意の周波数、例えば、34〜40Hzにて点滅する光を発するよう構成されていてよい。また、発光器110は、発光器100上にて一つ以上(図中、3個)設けられてよく、その場合、それぞれの発光器110から発せられる光は、互いに異なる周波数にて点滅させられる。従って、使用者が発光器110のうちの一つに両眼の焦点を合わせ注視すると、使用者の視覚野に於いて、注視した光の点滅周波数に同期したSSVEP又はSSVEFが発生することとなる。かくして、複数ある発光器110の各々に、作動制御されるべき機器が対応付けられ、使用者が発光器110のうちの一つを注視し、注視した点滅光と同期するSSVEP又はSSVEFの存在が検出されると、その光に対応付けられた機器に対する作動制御が実行されることとなる。
In the above device configuration, the
脳波又は脳磁図の計測は、この分野に於いて通常の態様にて実行されてよい。脳波計測に於いては、視覚野VFの電位変化を感知する電極装置elは、例えば、国際10−20法に従った計測ポイントに於ける電位を計測できるよう構成又は配置されてよい。そして、電極装置elに感知された電位信号は、処理装置へ入力され、そこに於いて、まず、通常の態様にて増幅されA/D変換され、しかる後、ディジタル化された電位信号、即ち、脳波信号についてFFT変換を実行し、脳波信号のパワースペクトルが生成される(200)。使用者が発光器110の点滅光を注視し、これにより、SSVEPが発生しているときには、生成されたパワースペクトルに於いて、SSVEPが注視している光の点滅周波数に概ね一致する周波数帯域に於いて極大値となって出現することが期待されるので、かかるパワースペクトルに於いて、発光器110の点滅周波数を含む周波数帯域に於いて、極大値の有無を検査し、点滅周波数に実質的に等しい周波数に極大値が検出されたときには、これにより、SSVEPの検出が達成されたこととなる(300)。なお、図1の如く複数の発光器110が在る場合には、それらの各々の点滅光の点滅周波数を含む周波数帯域のパワースペクトルを算出して、それぞれの点滅周波数に於ける極大値の有無が検査される。脳磁図計測に於いては、計測される対象が脳磁図であり、センサとして磁気センサが用いられ、磁気センサに感知された磁場の信号が、処理装置へ入力され、上記と同様の態様にてSSVEFの検出処理等が実行される。なお、使用者によっては、SSVEP又はSSVEFが発生していない状態に於いても脳波又は脳磁図の強度が高い場合がある。そこで、SSVEP又はSSVEFが発生しない領域の脳波又は脳磁図の計測を同時に行い、SSVEP又はSSVEFの発生し得る領域とSSVEP又はSSVEFが発生しない領域に於ける脳波又は脳磁図の強度又はパワー値の比を算出し、その比が増大した際に、SSVEP又はSSVEFが発生したと判定するようになっていてもよい。
The electroencephalogram or magnetoencephalogram measurement may be performed in the normal manner in this field. In the electroencephalogram measurement, the electrode device el that senses a change in the potential of the visual cortex VF may be configured or arranged so as to be able to measure the potential at a measurement point according to the International 10-20 method, for example. Then, the potential signal sensed by the electrode device el is input to the processing device, where it is first amplified and A / D converted in a normal manner, and then digitized potential signal, ie, Then, FFT conversion is performed on the electroencephalogram signal to generate a power spectrum of the electroencephalogram signal (200). When the user gazes at the flashing light of the
かくして、発光器110の光に対応するSSVEP又はSSVEFが検出されると、処理装置は、かかるターゲット光に対応付けされた制御されるべき機器への制御指令を生成し(コマンド生成:400)、かかる制御指令によって機器の制御を実行するべく、関連する駆動装置等の作動を実行する(機器制御:500)。制御されるべき機器としては、本発明のBMI装置が自動車等の車両の運転者による機器の操作手段として利用される場合には、ワイパー、エアコン、ヘッドランプ、オーディオ等であってよい。また、任意の機器の電源のON/OFF、テレビ又はラジオのチャンネル操作や音量調節のために利用されてもよい。
Thus, when SSVEP or SSVEF corresponding to the light of the
上記の如きBMI装置に於いて、特に、本発明の場合、「発明の概要」の欄に於いても述べた如く、発光器110の発光部位の表面上に使用者が点滅光源へ無意識に集中される模様、換言すると、使用者の注視点が点滅光源へ誘導される模様、或いは、使用者の視野に於いて上下方向に対して斜線を含む模様が描かれ、これにより、SSVEP又はSSVEFの強度の増大とこれによる検出精度の改善が図られることとなる。
In the BMI apparatus as described above, in particular, in the case of the present invention, as described in the “Summary of Invention” section, the user unconsciously concentrates on the flashing light source on the surface of the light emitting portion of the
発光器の点滅光原の模様について
これまでに述べた如く、人が或る点滅周波数にて点滅する光源、即ち、光強度が周期的に増減する光又は点灯と消灯の繰り返す光源を注視した際、その人の脳の視覚野からの脳波又は脳磁図に於いて点滅周波数に同期したSSVEP又はSSVEFが出現するので、SSVEP又はSSVEFの有無を検査することにより、その人が点滅光源を注視しているか否かを判定できることとなる。その場合、光源を注視する使用者に於いて、その光のちらつきに「煩わしさ」を感じないように、従前では、図2(A)に模式的に描かれている如く、点滅の周波数が臨界融合周波数よりも高い点滅光を用いるところ、一般に、点滅周波数が高いほど、SSVEPの強度が低減する傾向にあるので、そのままでは、強度が比較的小さいSSVEPしか検出されないこととなっていた。一方、図2(B)の如く、点滅の周波数を臨界融合周波数よりも低く又は約40Hz以下にすると、SSVEPの強度が比較的強いが、光源を注視する使用者に於いて、光源の点滅が認識できるために、その光のちらつきに「煩わしさ」を感じることがあり、また、その周囲にいる人々にとっても、点滅するに注意が行きやすく、不快に感じられてしまうことがあるので、BMI装置の使用者に注視させるべき光源として、点滅周波数が臨界融合周波数以下又は約40Hz以下の光源は、実用上、あまり有利ではないということになっていた。
As described above for the pattern of the flashing light source of the light emitter, when a person watches the light source that flashes at a certain flashing frequency, that is, the light source whose light intensity periodically increases or decreases, or the light source that repeatedly turns on and off Since SSVEP or SSVEF synchronized with the flashing frequency appears in the electroencephalogram or magnetoencephalogram from the visual cortex of the person's brain, the person watches the flashing light source by checking for the presence of SSVEP or SSVEF. It can be determined whether or not. In that case, in order to prevent the user who is gazing at the light source from feeling “inconvenience” in the flickering of the light, the blinking frequency has been set as shown in FIG. When flashing light higher than the critical fusion frequency is used, generally, the higher the flashing frequency, the more the intensity of SSVEP tends to decrease. Therefore, as it is, only SSVEP having a relatively low intensity is detected. On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the blinking frequency is lower than the critical fusion frequency or about 40 Hz or less, the intensity of SSVEP is relatively strong, but the user who watches the light source blinks the light source. Because it can be recognized, the flickering of the light may feel “annoying”, and for those around it, it is easy to be careful of blinking, and it may feel uncomfortable. As a light source to be watched by a user of the apparatus, a light source having a blinking frequency of not more than a critical fusion frequency or not more than about 40 Hz has been supposed to be not very advantageous in practice.
この点に関して、「発明の概要」の欄に於いて述べた如く、図2(C)に模式的に描かれている如く、使用者の注視点が点滅光源へ誘導される模様や使用者の視野に於いて上下方向に対して斜線を含む模様が描かれた光源を用いた場合、上記の如き、人が光を注視した際に生ずるSSVEP又はSSVEFの強度が増大されることが見出された。そこで、本発明のBMI装置では、上記の如く、点滅光源として、使用者の注視点が点滅光源へ誘導される模様や斜線を含む模様が描かれたものが用いられる。 In this regard, as described in the “Summary of the Invention” section, as schematically illustrated in FIG. 2C, the pattern in which the user's gazing point is guided to the flashing light source or the user's It has been found that the intensity of SSVEP or SSVEF generated when a person gazes at the light as described above is increased when using a light source in which a pattern including diagonal lines is drawn in the vertical direction in the field of view. It was. Therefore, in the BMI apparatus of the present invention, as described above, a blinking light source in which a pattern in which a user's gazing point is guided to the blinking light source or a pattern including oblique lines is used is used.
具体的には、図3(A)〜(C)を参照して、上記の使用者の注視点が点滅光源へ誘導される模様としては、例えば、図3(A)aの如く、四角形の発光領域に於いて、幾重かの囲い図形を描き、その囲い図形の中央領域に使用者の注視点を誘導させる模様であってよい。また、使用者の視野に於いて上下方向に対して斜線を含む模様としては、図3(A)b〜eに例示されている如き、斜線を含む任意の模様が用いられて良い。なお、使用者の注視点が点滅光源へ誘導される模様に関して、後の実験例に示される如く、図3(B)a〜cの上段に示されている如き発光領域の上方に注視点を誘導する模様(発光領域の上方に印をつけた模様或いは複数の斜線による交点を形成する模様)と、図3(B)a〜cの下段に示されている如き発光領域の下方に注視点を誘導する模様(発光領域の下方に印をつけた模様或いは複数の斜線による交点を形成する模様)とで比較すると、前者の方がSSVEP又はSSVEFの強度の増大がより大きくなることが見出されている。即ち、模様として発光領域の上方に注視点を誘導する模様がより好適であるということができる。また、上記の如き使用者の注視点が点滅光源へ誘導される模様や使用者の視野に於いて上下方向に対して斜線を含む模様のその他の例としては、図3(C)に例示されている如く、注視点をマーカー等により表示した模様(a)、複数の斜線により発光領域のやや上寄りに交点を形成した模様(b)、囲い図形として三角形を用いて発光領域のやや上寄りに注視点が誘導されるようにした模様(c)、発光領域のやや上寄りの領域に向かって放射方向に沿って複数の斜線が交点を形成せずに収束する方向に延在する模様(d、f)、斜線部分を含む曲線群から成る模様(e:図示の例では、使用者が主観的に輪郭を認識する際に斜線が視認される。)などが採用されてよい。 Specifically, referring to FIGS. 3A to 3C, as the pattern in which the user's gazing point is guided to the blinking light source, for example, as shown in FIG. In the light emitting area, a plurality of surrounding figures may be drawn, and the user's gaze point may be guided to the center area of the surrounding figures. In addition, as a pattern including a diagonal line with respect to the vertical direction in the user's field of view, an arbitrary pattern including a diagonal line may be used as illustrated in FIGS. Regarding the pattern in which the user's gazing point is guided to the blinking light source, as shown in a later experimental example, the gazing point is placed above the light emitting region as shown in the upper part of FIGS. A guiding pattern (a pattern marked above the light emitting area or a pattern forming intersections with a plurality of oblique lines) and a gaze point below the light emitting area as shown in the lower part of FIGS. When compared with the pattern that induces light (pattern marked below the light-emitting area or pattern that forms intersections with a plurality of diagonal lines), the former increases the intensity of SSVEP or SSVEF. Has been. That is, it can be said that a pattern that guides the gazing point above the light emitting region is more preferable. In addition, other examples of the pattern in which the user's point of sight is guided to the flashing light source and the pattern including the oblique line with respect to the vertical direction in the user's field of view are illustrated in FIG. As shown in the figure, a pattern (a) in which a gazing point is displayed by a marker, a pattern (b) in which an intersection is formed slightly above the light emitting area by a plurality of oblique lines, and a slightly upper side of the light emitting area using a triangle as a surrounding figure A pattern (c) in which a gazing point is guided to a light source, and a pattern extending in a direction in which a plurality of oblique lines converge in a radial direction toward a region slightly above the light emitting region without forming an intersection ( d, f), a pattern composed of a group of curves including a hatched portion (e: in the example shown, a hatched line is visually recognized when the user subjectively recognizes the contour), or the like may be employed.
効果の確認実験
上記に説明した本発明の有効性は、以下の実験により確認された。なお、以下の実験は、本発明の有効性を例示するものであって、本発明の範囲を限定するものではないことは理解されるべきである。
Effect Confirmation Experiment The effectiveness of the present invention described above was confirmed by the following experiment. It should be understood that the following experiments illustrate the effectiveness of the present invention and do not limit the scope of the present invention.
本実験に於いては、被検者の脳内の電気的な活動として脳磁図を計測した。計測装置は、ELEKTA-Neuromag社製306チャンネル脳磁場計測装置(MEG)を用いた。計測装置は、暗室内に設置した。被検者に視認させる光源として、暗室で被験者の前方にすりガラスを置き、すりガラスに前方からプロジェクタで、図3に描かれた模様を含む点滅光を投影させたものを被検者に視認させた。光源の位置と寸法は、それぞれ、被検者からの距離(視距離)を1000mmとし、上下視角を3deg(52mm)とし、点滅光の(点滅状態に於ける)輝度を200cd/m2とし、周波数を40Hz(デューティ比 点灯:消灯=2:1)とした。脳磁図の計測に於いては、306個のセンサを被検者の頭部周辺に配置し、そのうち、19個のセンサを、SSVEFの発生領域である脳の後頭葉V1〜V5エリア及び側頭葉TE野に分布させた(標的センサ群)。被検者数は、10名であった。計測値の解析に於いては、各センサについてセンサ出力値に対してFFT解析を行い、39.9329〜40.0554Hz域のパワー値を算出し、SSVEFの強度の指標として、全センサ群(306個)のパワー値の二乗平均平方根と標的センサ群(19個)のパワー値の二乗平均平方根との比(SSVEF特性値)を参照した。SSVEF特性値によれば、SSVEP又はSSVEFが発生しない状態とSSVEP又はSSVEFが発生した状態の相対的な変化が検出可能となる。(SSVEF特性値をSSVEFの強度の指標とするのは、既に触れた如く、使用者によって、SSVEFが発生していない状態の脳磁図の強度に個人差があり、SSVEFの発生周波数のパワー値の絶対値だけでは、SSVEFの強度の比較が困難なためである。) In this experiment, a magnetoencephalogram was measured as an electrical activity in the subject's brain. As a measuring device, a 306 channel brain magnetic field measuring device (MEG) manufactured by ELEKTA-Neuromag was used. The measuring device was installed in a dark room. As a light source to be visually recognized by the subject, a ground glass was placed in front of the subject in the dark room, and the subject was visually recognized by projecting flashing light including the pattern depicted in FIG. . The position and dimensions of the light source are respectively set such that the distance (viewing distance) from the subject is 1000 mm, the vertical viewing angle is 3 deg (52 mm), and the brightness of the flashing light (in the flashing state) is 200 cd / m 2 . The frequency was 40 Hz (duty ratio lighting: extinguishing = 2: 1). In the measurement of the magnetoencephalogram, 306 sensors are arranged around the head of the subject, and 19 of them are located in the occipital lobe V1 to V5 area of the brain and the temporal region where SSVEF occurs. The leaf TE was distributed (target sensor group). The number of subjects was 10. In the analysis of the measured value, FFT analysis is performed on the sensor output value for each sensor, a power value in the range of 39.9329 to 40.554 Hz is calculated, and all sensor groups (306 are used as an index of SSVEF intensity. The ratio (SSVEF characteristic value) of the root mean square of the power values of the target sensors and the root mean square of the power values of the target sensor group (19) was referred to. According to the SSVEF characteristic value, it is possible to detect a relative change between a state in which SSVEP or SSVEF does not occur and a state in which SSVEP or SSVEF has occurred. (The SSVEF characteristic value is used as an index of the strength of the SSVEF. As already mentioned, there is an individual difference in the magnetoencephalogram strength when the SSVEF is not generated depending on the user, and the power value of the frequency of the SSVEF generated is This is because it is difficult to compare the strength of SSVEF with only the absolute value.)
図4(A)は、図3(A)、(B)に例示された模様を用いた場合と無地の光源Sの場合との計測に於けるSSVEF特性値の(被検者10名の)平均値(棒グラフ)と標準偏差(エラーバー)を示している。同図を参照して、模様が描かれたa〜e、図3(B)のbD、bUのいずれに於いても、無地の光源Sの場合に比して、SSVEF特性値の平均値は増大した。なお、無地の光源SのSSVEF特性値の平均値に対する模様が描かれた光源のSSVEF特性値の結果のt検定によれば、図3(A)aは、10%有意にて、図3(A)e、図3(B)fは、5%有意にて模様が描かれた光源のSSVEF特性値の平均値が無地の光源SのSSVEF特性値の平均値に対して高いことが示された。特に、使用者の視野に於いて上下方向に対して斜線を含む模様の光源の場合に、SSVEP又はSSVEFの強度が増大される理由は、点滅光の視認に際して、無地の光源の場合には、V1(1次視覚野)しか反応しないが、斜線模様の光源の場合には、V2(2次視覚野)、V3(3次視覚野)、V4(4次視覚野)、V5(5次視覚野)も反応するためであると考察される。かくして、これらの結果によれば、使用者の注視点が点滅光源へ誘導される模様や使用者の視野に於いて上下方向に対して斜線を含む模様が描かれた光源を用いた場合、SSVEP又はSSVEFの強度が増大されることが確認された。 FIG. 4A shows SSVEF characteristic values (for 10 subjects) in the measurement using the pattern illustrated in FIGS. 3A and 3B and the case of the plain light source S. FIG. Average value (bar graph) and standard deviation (error bar) are shown. Referring to the figure, the average value of the SSVEF characteristic value is larger than that of the plain light source S in any of a to e in which the pattern is drawn and bD and bU in FIG. Increased. According to the t-test of the result of the SSVEF characteristic value of the light source on which the pattern is drawn with respect to the average value of the SSVEF characteristic value of the plain light source S, FIG. 3 (A) a is 10% significant, and FIG. A) e and FIG. 3 (B) f show that the average value of the SSVEF characteristic value of the light source patterned at 5% significance is higher than the average value of the SSVEF characteristic value of the plain light source S. It was. In particular, in the case of a light source having a diagonal line with respect to the vertical direction in the user's field of view, the reason why the intensity of SSVEP or SSVEF is increased is as follows. Only V1 (primary visual cortex) reacts, but in the case of a light source with a diagonal pattern, V2 (secondary visual cortex), V3 (third visual cortex), V4 (quaternary visual cortex), V5 (fifth visual vision) No) is also considered to react. Thus, according to these results, when using a light source in which a pattern in which the user's gazing point is guided to a blinking light source or a pattern including diagonal lines in the vertical direction is used, the SSVEP is used. Or it was confirmed that the strength of SSVEF was increased.
図4(B)は、図3(B)に例示された模様を用いた場合の計測に於けるSSVEF特性値の(被検者10名の)平均値(棒グラフ)と標準偏差(エラーバー)を示している。a、b、cの各図形の上段の発光領域の上方に注視点を誘導する模様aU、bU、cUと、下段の発光領域の下方に注視点を誘導する模様aD、bD、cDとを比較すると、図から理解される如く、いずれの場合も上段の発光領域の上方に注視点を誘導する模様の平均値が高いことが理解される。なお、下段の発光領域の下方に注視点を誘導する模様の光源SのSSVEF特性値の平均値に対する上段の発光領域の上方に注視点を誘導する模様が描かれた光源のSSVEF特性値の結果のt検定によれば、図3(B)a、cの場合に、10%有意にて、上段の発光領域の上方に注視点を誘導する模様が描かれた光源のSSVEF特性値の平均値が、下段の発光領域の下方に注視点を誘導する模様の光源SのSSVEF特性値の平均値に対して高いことが示された。かくして、これらの結果によれば、上段の発光領域の上方に注視点を誘導する模様が描かれた光源を用いた場合、SSVEP又はSSVEFの強度が更に増大されることが確認された。なお、SSVEP又はSSVEFの強度の更なる増大が得られる理由は、被検者の注視点が発光領域の上方に誘導されると、眼球の向きが発光領域に対して上向きとなり、そうすると、注視点より下方の発光領域からの光が眼球内の網膜の上方に偏って到達することとなり、従って、眼球内の網膜の上部領域が相対的に強く反応し、これにより、SSVEP又はSSVEFの発生効率が増大するためであると考察される。 FIG. 4B shows an average value (bar graph) and standard deviation (error bar) of the SSVEF characteristic values (measured by 10 subjects) in the measurement using the pattern illustrated in FIG. 3B. Is shown. Compare the patterns aU, bU, cU for guiding the gazing point above the upper light emitting area of each figure of a, b, c and the patterns aD, bD, cD for guiding the gazing point below the lower light emitting area. Then, as understood from the figure, it is understood that in any case, the average value of the pattern for guiding the gazing point above the upper light emitting region is high. The result of the SSVEF characteristic value of the light source in which the pattern for guiding the gazing point is drawn above the upper light emitting region with respect to the average value of the SSVEF characteristic value of the light source S having the pattern inducing the gazing point below the lower light emitting region. 3B, according to the t-test, the average value of the SSVEF characteristic values of the light source in which a pattern for guiding the gazing point is drawn above the light emitting area in the upper case in the case of FIGS. However, it was shown that it is higher than the average value of the SSVEF characteristic values of the light source S that is designed to guide the gazing point below the lower light emitting region. Thus, according to these results, it was confirmed that the intensity of SSVEP or SSVEF was further increased when a light source in which a pattern for guiding a gazing point was drawn above the upper light emitting region was used. The reason why the intensity of SSVEP or SSVEF can be further increased is that when the subject's gaze point is guided above the light emitting region, the direction of the eyeball is directed upward with respect to the light emitting region. The light from the lower light emitting region reaches the upper part of the retina in the eyeball, and therefore, the upper region of the retina in the eyeball reacts relatively strongly, which increases the generation efficiency of SSVEP or SSVEF. It is considered to increase.
かくして、上記の本発明によれば、SSVEP又はSSVEFの検出に於いて、SSVEP又はSSVEFを誘発させる刺激として使用者が無意識に発光器に集中することを誘導する模様や斜線を含む模様を表示する発光部位を有する光源を用いることにより、SSVEP又はSSVEFの強度の増大が達成される。本発明の場合、光源に模様を付すだけで達成されるので、その他の構成を複雑にすることなく、SSVEP検出のS/N比及び検出精度が簡易に且つ廉価に改善される点で有利である。 Thus, according to the present invention described above, in the detection of SSVEP or SSVEF, a pattern that induces the user to unconsciously concentrate on the light emitter or a pattern that includes oblique lines is displayed as a stimulus for inducing SSVEP or SSVEF. By using a light source having a light emitting site, an increase in the intensity of SSVEP or SSVEF is achieved. In the case of the present invention, this can be achieved only by adding a pattern to the light source. This is advantageous in that the S / N ratio and detection accuracy of SSVEP detection can be improved easily and inexpensively without complicating other configurations. is there.
以上の説明は、本発明の実施の形態に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易に可能であり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の装置に適用されることは明らかであろう。 Although the above description has been made in relation to the embodiment of the present invention, many modifications and changes can be easily made by those skilled in the art, and the present invention is limited to the embodiment exemplified above. It will be apparent that the invention is not limited and applies to various devices without departing from the inventive concept.
Claims (1)
使用者により視認可能な位置に配置されて点滅光を発する発光器と、
前記使用者の脳波又は脳磁図を検出する脳波又は脳磁図検出手段と、
前記脳波又は脳磁図に於いて前記使用者が前記発光器の発する前記点滅光を視認したことにより生じる定常的視覚刺激誘発電位又は定常的視覚刺激誘発脳磁図を検出する検出手段と、
前記定常的視覚刺激誘発電位又は定常的視覚刺激誘発脳磁図の存在の検出に応答して前記発光器に関連づけられた制御対象物の作動を制御する制御手段と
を含み、
前記発光器上に於いて前記発光器の上方の一点に向かって複数の線が収束する模様又は前記発光器の上方の一点が強調される模様を前記点滅光を用いて表示する装置。 A brain machine interface device using a steady visual stimulus evoked potential or a steady visual stimulus evoked magnetoencephalogram,
A light emitter that emits flashing light that is placed at a position that is visible to the user;
An electroencephalogram or magnetoencephalogram detection means for detecting the electroencephalogram or magnetoencephalogram of the user;
Detecting means for detecting a steady visual stimulus evoked potential or a steady visual stimulus evoked magnetoencephalogram generated by the user visually recognizing the blinking light emitted by the light emitter in the electroencephalogram or magnetoencephalogram;
Control means for controlling the operation of a control object associated with the light emitter in response to detection of the presence of the steady visual stimulus evoked potential or the steady visual stimulus evoked magnetoencephalogram,
An apparatus for displaying a pattern in which a plurality of lines converge toward one point above the light emitter or a pattern in which one point above the light emitter is emphasized on the light emitter using the flashing light .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015046835A JP6448050B2 (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Brain machine interface device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015046835A JP6448050B2 (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Brain machine interface device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016165390A JP2016165390A (en) | 2016-09-15 |
| JP6448050B2 true JP6448050B2 (en) | 2019-01-09 |
Family
ID=56897056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015046835A Expired - Fee Related JP6448050B2 (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Brain machine interface device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6448050B2 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2790672B2 (en) * | 1989-09-04 | 1998-08-27 | 株式会社トーメー | VEP inspection apparatus and VEP inspection method using the same |
| US8083354B2 (en) * | 2007-10-03 | 2011-12-27 | Diopsys, Inc. | Simultaneously multi-temporal visual test and method and apparatus therefor |
| JP5467267B2 (en) * | 2010-03-05 | 2014-04-09 | 国立大学法人大阪大学 | DEVICE CONTROL DEVICE, DEVICE SYSTEM, DEVICE CONTROL METHOD, DEVICE CONTROL PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM |
| JP6340534B2 (en) * | 2011-06-01 | 2018-06-13 | 東海光学株式会社 | Evaluation method of spectacle lens by evoked activity of cerebral visual cortex etc. |
| JP6046439B2 (en) * | 2012-10-01 | 2016-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | Brain machine interface |
-
2015
- 2015-03-10 JP JP2015046835A patent/JP6448050B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016165390A (en) | 2016-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6046439B2 (en) | Brain machine interface | |
| KR101648017B1 (en) | Display apparatus, vehicle and display method | |
| JP4945644B2 (en) | A device that stimulates the human brain | |
| US10448825B2 (en) | Monitoring neurological functional status | |
| JP4772935B2 (en) | Attention state determination apparatus, method and program | |
| JP5127576B2 (en) | Mental work load detection device and motorcycle equipped with the same | |
| KR101492862B1 (en) | A system that enhances sensory, reflective, and / or motor mechanisms of an object through auditory, tactile, or visual stimuli | |
| US20030225342A1 (en) | Brain response monitoring apparatus and method | |
| KR101926921B1 (en) | Driver monitoring apparatus and method | |
| KR20110130482A (en) | EV control devices using sensory triggering potentials | |
| JP2008301841A (en) | Method, apparatus and program for detecting mental fatigue | |
| CN102047304A (en) | Device, method and program for judging driving attention level | |
| JP6476546B2 (en) | Awakening maintenance device and program | |
| US11908209B2 (en) | Vehicle control system | |
| JP2015226723A (en) | EEG detection device | |
| WO2014001928A2 (en) | System and method for enhancing alertness. | |
| US20190118824A1 (en) | Vehicle apparatus control device | |
| KR20130061901A (en) | Method for providing variable driver-vehicle interface using bio-signal data from driver | |
| Müller et al. | Robotic wheelchair commanded by people with disabilities using low/high-frequency SSVEP-based BCI | |
| JP6448050B2 (en) | Brain machine interface device | |
| TWI699672B (en) | Method and device for recognizing visual control commands by brain wave signal | |
| JP6448051B2 (en) | Brain machine interface device | |
| JP2993345B2 (en) | Display device for vehicles | |
| KR101727155B1 (en) | Smart glasses using brain wave | |
| CN108801446A (en) | Vibrating sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170517 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20170517 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180403 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180516 |
|
| 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: 20181106 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181129 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6448050 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |