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JP7726551B1 - 周波数決定装置、制御装置、周波数決定方法、制御方法およびプログラム - Google Patents

周波数決定装置、制御装置、周波数決定方法、制御方法およびプログラム

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JP7726551B1
JP7726551B1 JP2024098029A JP2024098029A JP7726551B1 JP 7726551 B1 JP7726551 B1 JP 7726551B1 JP 2024098029 A JP2024098029 A JP 2024098029A JP 2024098029 A JP2024098029 A JP 2024098029A JP 7726551 B1 JP7726551 B1 JP 7726551B1
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Abstract

【課題】刺激による脳波の誘発の有無の判定結果が選択対象の選択に用いられる場合に、脳波の誘発の有無を比較的高精度に判定できるようにする。
【解決手段】周波数決定装置が、指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定する誘発判定手段と、前記誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索する周波数範囲探索手段と、前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定する周波数決定手段と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、周波数決定装置、制御装置、周波数決定方法、制御方法およびプログラムに関する。
定常状態視覚誘発電位が機械の制御に用いられる場合がある。
例えば、特許文献1に記載の視覚誘発電位信号検出システムは、観測対象物が配設されている複数の光源を、光源ごとに異なる点滅周波数で点滅させる。そして、この視覚誘発電位信号検出システムは、観測者の脳波信号を取得して視覚誘導電位信号を検出し、観測者がどの光源の点滅光を注視しているのかを同定する。光源ごとに機器の制御内容が割り当てられており、視覚誘発電位信号検出システムは、同定した光源に割り当てられている制御内容を示す制御信号を機器に対して送信することで、機器を制御する。
特開2011-015788号公報
定常状態視覚誘発電位が機械の制御に用いられる場合など、刺激による脳波の誘発の有無の判定結果が選択対象の選択に用いられる場合、脳波の誘発の有無をなるべく高精度に判定できることが好ましい。
本開示の目的の一例は、上述した課題を解決することのできる周波数決定装置、制御装置、周波数決定方法、制御方法およびプログラムを提供することである。
本開示の第一の態様によれば、周波数決定装置は、刺激による脳波の誘発が生じる前記刺激の周波数の最大値および最小値を探索する周波数範囲探索手段と、前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定する周波数決定手段と、前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替える周波数切替手段と、前記刺激の周波数が切り替わるごとに、その周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定する誘発判定手段と、前記誘発判定手段が前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定する判定結果評価手段と、を備え、前記周波数切替手段は、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定し、前記誘発判定手段は、その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直す。
本開示の第二の態様によれば、制御装置は、刺激による脳波の誘発が生じる前記刺激の周波数の最大値および最小値を探索する周波数範囲探索手段と、前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定する周波数決定手段と、前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替える周波数切替手段と、前記刺激の周波数が切り替わるごとに、その周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定する誘発判定手段と、前記誘発判定手段が前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定する判定結果評価手段と、決定された複数の周波数のうち、前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って、制御対象機器を制御する機器制御手段と、を備える。
本開示の第三の態様によれば、周波数決定方法は、コンピュータが、刺激による脳波の誘発が生じる前記刺激の周波数の最大値および最小値を探索し、前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定し、前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替え、前記刺激の周波数が切り替わるごとに、その周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定し、前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定し、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定し、その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直す、ことを含む。
本開示の第四の態様によれば、制御方法は、コンピュータが、刺激による脳波の誘発が生じる前記刺激の周波数の最大値および最小値を探索し、前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定し、前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替え、前記刺激の周波数が切り替わるごとに、その周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定し、前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定し、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定し、その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直し、決定された複数の周波数のうち、前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って、制御対象機器を制御することを含む。
本開示の第五の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、刺激による脳波の誘発が生じる前記刺激の周波数の最大値および最小値を探索することと、前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定することと、前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替えることと、前記刺激の周波数が切り替わるごとに、その周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定することと、前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定することと、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定することと、その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直すことと、を実行させるプログラムである。
本開示の第六の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、刺激による脳波の誘発が生じる前記刺激の周波数の最大値および最小値を探索することと、前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定することと、前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替えることと、前記刺激の周波数が切り替わるごとに、その周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定することと、前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定することと、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定することと、その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直すことと、決定された複数の周波数のうち、前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って、制御対象機器を制御することと、を実行させるプログラム。
本開示の一態様によれば、刺激による脳波の誘発の有無の判定結果が選択対象の選択に用いられる場合に、脳波の誘発の有無を比較的高精度に判定することができる。
少なくとも1つの実施形態に係る制御システムの構成の例を示す図である。 少なくとも1つの実施形態に係る制御システムの構成の例を示す図である。 少なくとも1つの実施形態に係る制御システムが行う処理の手順の例を示す図である。 少なくとも1つの実施形態に係る制御システムが、SSVEPに用いる周波数を決定する処理の手順の例を示す図である。 少なくとも1つの実施形態に係る制御システムが、対象周波数でのSSVEPの誘発の有無の判定を行う処理の手順の例を示す図である。 少なくとも1つの実施形態に係る周波数決定装置の構成の例を示す図である。 少なくとも1つの実施形態に係る制御装置の構成の例を示す図である。 少なくとも1つの実施形態に係る周波数決定システムの構成の例を示す図である。 少なくとも1つの実施形態に係る制御システムの構成の例を示す図である。 少なくとも1つの実施形態に係る周波数決定方法における処理の手順の例を示す図である。 少なくとも1つの実施形態に係る制御方法における処理の手順の例を示す図である。 少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す図である。
以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
<第一実施形態>
図1は、少なくとも1つの実施形態に係る制御システムの構成の例を示す図である。図1に示す構成で、制御システム11は、刺激出力部101と、脳波センサ部200と、システム制御部300と、制御対象機器401とを備える。
脳波センサ部200は、脳波測定部201を備える。
システム制御部300は、誘発判定部301と、周波数範囲探索部302と、周波数決定部303と、周波数切替部304と、判定結果評価部305と、対象機器制御部306とを備える。
制御システム11は、SSVEP(Steady State Visual Evoked Potential、定常状態視覚誘発電位)を用いた多値入力により、制御対象機器を制御する。
特に、制御システム11は、刺激を受ける人にとってSSVEPを誘発し易い周波数の範囲を探索し、検出した範囲内の複数の周波数を、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定する。制御システム11は、周波数決定システムの例に該当する。
ここでいう、SSVEPの誘発に用いる周波数は、SSVEPを用いた多値入力のために制御システム11が出力する刺激の周波数である。SSVEPを用いることは、SSVEPという現象を利用することである。SSVEPの誘発に用いる周波数を、SSVEPに用いる周波数とも称する。
制御システム11による刺激を受ける人を、制御システム11のユーザ、あるいは単にユーザとも称する。
制御システム11は、ユーザが刺激を受容するか否かを選択可能な態様で、複数の周波数のそれぞれにて刺激を出力する。ユーザは、周波数ごとに刺激を受容するか否かを選択することで多値入力を行う。
ここで、SSVEPが誘発され易い周波数の範囲はユーザによって異なる。制御システム11が、刺激出力部101に出力させる視覚刺激の周波数を、ユーザにSSVEPを誘発し易い周波数の範囲内で決定することで、SSVEPの誘発の有無を比較的高精度に行えると期待される。
ユーザにSSVEPを誘発し易い周波数の範囲を、そのユーザが得意な周波数範囲とも称する。ユーザが得意な周波数範囲内の周波数を、そのユーザが得意な周波数とも称する。
制御対象機器401は、制御システム11による制御の対象となる装置である。制御システム11は、ユーザが制御対象機器401を操作するためのユーザインタフェースとして機能する。制御対象機器401に対するユーザ操作は、制御システム11が、ユーザ操作に従って行う、制御対象機器401に対する制御と捉えることができる。
制御対象機器401は、特定の種類の装置に限定されず、制御可能ないろいろな装置とすることができる。また、制御システム11が備える制御対象機器401の個数は、特定の個数に限定されない。制御対象機器401全体に対して複数通りの制御が可能であればよい。ユーザは、複数通りの制御の何れかを多値入力によって選択することができる。
制御対象機器401に対する制御は、SSVEPの誘発の有無の判定結果に従って選択される選択対象の例に該当する。複数通りの制御の何れかを選択することは、複数の選択対象の何れかを選択することの例に該当する。
例えば、制御対象機器401が、1つのテレビにて構成されていてもよい。そしてユーザが、多値入力によって、そのテレビの電源のオン(ON)とオフ(OFF)との切替、チャンネルの切替、音量の上昇、または、音量の低下など複数の操作のうち何れかを選択的に行うようにしてもよい。
あるいは、制御対象機器401が、照明機器、扇風機、電気ストーブ、および、ラジオなど、複数個の装置にて構成されていてもよい。そして、ユーザが、多値入力によってそれら複数個の装置のうち何れかを選択すると、制御システム11が、選択された装置の電源のオンとオフとを切り替えるようにしてもよい。
制御対象機器401を区別する場合、制御対象機器401-iとも表記する。iは、制御対象機器401を識別するi=1、2、・・・、Nの整数である。Nは、制御システム11が備える制御対象機器401の個数を示す、N≧1の整数である。
刺激出力部101は、受容の有無をユーザが選択可能な刺激を、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定された周波数にて出力する。
以下では、刺激出力部101が視覚刺激を出力する場合を例に説明する。例えば、刺激出力部101が表示画面を備え、SSVEPを誘発する周波数で表示画面の一部を点滅させるようにしてもよい。あるいは、刺激出力部101がLED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)等の光源を備え、SSVEPを誘発する周波数で光源を点滅させるようにしてもよい。
刺激出力部101が一度に出力する刺激の周波数の個数は、1つ以上であればよく、特定の個数に限定されない。例えば、刺激出力部101が表示画面を備え、表示画面の複数の部分を、互いに異なる周波数で点滅させるようにしてもよい。あるいは、刺激出力部101が複数の光源を備え、それら複数の光源を互いに異なる周波数で点滅させるようにしてもよい。
ただし、刺激出力部101が、視覚刺激に加えて、あるいは代えて、他の態様の刺激を出力するようにしてもよい。
例えば、刺激出力部101が、指向性を有するスピーカまたはイヤホンなど、ユーザが音を選択的に聞くことができるような態様で聴覚刺激を出力する装置を備えていてもよい。そして、刺激出力部101が出力する聴覚刺激をユーザが選択的に聴くことで、その聴覚刺激の周波数によってSSVEPに相当するような、聴覚刺激の周波数と同様の周波数の脳波が誘発されるようになっていてもよい。
また、刺激出力部101が振動する装置を備えていてもよい。振動する装置は、振動による触覚刺激を出力する装置と捉えることができる。そして、振動する装置にユーザが選択的に触れることで、その振動の周波数によるSSVEPに相当するような、触覚刺激の周波数と同様の周波数の脳波が誘発されるようになっていてもよい。
制御システム11の管理者が、刺激出力部101が出力する刺激の種類を任意に設定できるようになっていてもよい。制御システム11の管理者は、ユーザであってもよいが、これに限定されない。
例えば、制御システム11の管理者が、刺激出力部101を構成する装置を取り替えることで、刺激出力部101が出力する刺激の種類を変えられるようになっていてもよい。あるいは、制御システム11の管理者が、刺激出力部101を構成複数のうち動作させる装置を選択することで、刺激出力部101が出力する刺激の種類を選択できるようになっていてもよい。
脳波センサ部200は、ユーザの脳波を測定し、脳波の測定データをシステム制御部300に出力する。
脳波測定部201は、脳波センサの端子を用いて構成され、ユーザの頭部に装着されて脳波を取得する。
システム制御部300は、脳波の測定データを解析してSSVEPの誘発の有無を、刺激出力部101が出力する刺激の周波数ごとに判定する。そして、システム制御部300は、SSVEPの誘発の有無の判定結果に応じて制御対象機器401に対する制御を選択し、選択した制御を行う。システム制御部300が選択可能な制御の中に、制御対象機器401に対して制御(操作)を行わないことが含まれていてもよい。
誘発判定部301は、脳波センサ部200からの脳波の測定データを解析して、SSVEPの誘発の有無を判定する。すなわち、誘発判定部301は、刺激出力部101が、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定された周波数の刺激を出力している状態で、脳波センサ部200が測定した脳波において、刺激出力部101からの刺激による脳波の誘発の有無を判定する。刺激出力部101からの刺激による脳波は、SSVEPとして観測される。
誘発判定部301は、誘発判定手段の例に該当する。
ここでいう、ある周波数の刺激は、その周波数で変化する刺激である。ここでの刺激の変化の態様は、特定のものに限定されない。例えば、刺激の有無(オン(ON)とオフ(OFF)と)が、その周波数で切り替わってもよいが、これに限定されない。
誘発判定部301は、刺激出力部101が出力する刺激の周波数が切り替わるごとにSSVEPの誘発の有無を判定する。これにより、誘発判定部301は、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定された複数の周波数のそれぞれについて、SSVEPの誘発の有無を判定する。
周波数範囲探索部302は、SSVEPの誘発が生じる周波数の最大値(最大周波数)および最小値(最小周波数)を探索する。
周波数範囲探索部302は、周波数範囲探索手段の例に該当する。
刺激出力部101が、刺激出力部101が刺激を出力可能な周波数の最大値として設定されている周波数から、所定の間隔ずつ周波数を下げて刺激の出力を繰り返すようにしてもよい。例えば、刺激出力部101が刺激を出力可能な周波数の最大値が100ヘルツ(Hz)に設定されていてもよい。そして、刺激出力部101が、100ヘルツ、95ヘルツ、90ヘルツ、・・・と、5ヘルツずつ周波数を下げて刺激の出力を繰り返すようにしてもよい。
そして、刺激出力部101が刺激を出力するごとに、誘発判定部301が、SSVEPの誘発の有無を判定するようにしてもよい。そして、周波数範囲探索部302が、誘発判定部301がSSVEPの誘発ありと判定した最も大きい周波数(最も高い周波数)を、SSVEPの誘発が生じる周波数の最大値として検出するようにしてもよい。
また、刺激出力部101が、例えば1ヘルツなど、刺激出力部101が刺激を出力可能な周波数の最小値(最小周波数)として設定されている周波数から、例えば5ヘルツなど所定の間隔ずつ周波数を上げて刺激の出力を繰り返すようにしてもよい。例えば、0ヘルツの刺激は時間変化しない平常状態の刺激となるため、刺激出力部101が刺激を出力可能な周波数の最小値が1ヘルツに設定されていてもよい。そして、刺激出力部101が、1ヘルツ、5ヘルツ、10ヘルツ、・・・と、5ヘルツずつ周波数を上げて刺激の出力を繰り返すようにしてもよい。
そして、刺激出力部101が刺激を出力するごとに、誘発判定部301が、SSVEPの誘発の有無を判定するようにしてもよい。そして、周波数範囲探索部302が、誘発判定部301がSSVEPの誘発ありと判定した最も小さい周波数(最も低い周波数)を、SSVEPの誘発が生じる周波数の最小値として検出するようにしてもよい。
周波数決定部303は、SSVEPの誘発が生じる周波数の最大値および最小値の範囲内で、SSVEPの誘発に用いる周波数として複数の周波数を決定する。
周波数決定部303は、周波数決定手段の例に該当する。
周波数決定部303が、SSVEPの誘発が生じる周波数の最大値および最小値を含むように、複数の周波数を決定するようにしてもよい。例えば、周波数範囲探索部302が、SSVEPの誘発が生じる周波数の最大値を80ヘルツと検出し、SSVEPの誘発が生じる周波数の最小値を1ヘルツと検出した場合、周波数決定部303が、80ヘルツと1ヘルツとを含む2つ以上の周波数を、SSVEPの誘発に用いる周波数に決定するようにしてもよい。
周波数決定部303が、選択対象の個数に応じて定められた個数の周波数を、周波数の間隔がなるべく広くなるように決定するようにしてもよい。
例えば、制御対象機器401に対する制御として6通りの制御が設定されており、制御システム11が、3つの周波数を用いてユーザの意図する制御を判定する場合について考える。例えば、SSVEPの誘発無しとの判定結果を2進数の0とし、SSVEPの誘発ありとの判定結果を2進数の1として、6通りの制御を2進数の000、001、010、011、100、101で識別することで、3つの周波数を用いて6通りの制御を区別することができる。
この場合の、制御対象機器401に対する制御の選択は、決定された複数の周波数のうち前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って行われる、選択対象の選択の例に該当する。
また、周波数範囲探索部302が、SSVEPの誘発が生じる周波数の最大値を80ヘルツと検出し、最小値を5ヘルツと検出したものとする。
また、周波数決定部303が、1ヘルツ、5ヘルツ、10ヘルツ、・・・と5ヘルツ間隔で設定されている、刺激出力部101が出力可能な周波数の中から周波数を選択するものとする。
この場合、周波数決定部303は、SSVEPの誘発が生じる周波数の最大値および最小値の範囲内で、3つの周波数を決定する。周波数決定部303が、SSVEPの誘発に用いる周波数を、5ヘルツ、40ヘルツ、および、80ヘルツの3つの周波数に決定するようにしてもよい。
この周波数は、周波数の間隔がなるべく広くなるように決定された周波数の例に該当する。SSVEPの誘発が生じる周波数の最大値80ヘルツと最小値5ヘルツとの平均値は42.5ヘルツであり、上記の5ヘルツ間隔で選択可能な、周波数の間隔がなるべく広くなる周波数は、40ヘルツまたは45ヘルツである。
周波数切替部304は、刺激出力部101が出力する刺激の周波数(刺激出力部101に出力させる刺激の周波数)を、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替える。
周波数切替部304は、周波数切替手段の例に該当する。
例えば、SSVEPの誘発に用いる周波数が、5ヘルツ、40ヘルツ、および、80ヘルツに決定されている場合、周波数切替部304が、この順に周波数を切り替えて、刺激出力部101に刺激を出力させるようにしてもよい。
ただし、周波数切替部304が切り替える周波数の順番は、特定の順番に限定されない。例えば、周波数切替部304が、周波数の小さい順に周波数を切り替えるようにしてもよいし、周波数の大きい順に周波数を切り替えるようにしてもよい。あるいは、周波数切替部304が、周波数の順番をランダムに決定するようにしてもよい。
判定結果評価部305は、誘発判定部301がSSVEPの誘発の有無を判定するごとに、判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定する。
判定結果評価部305は、判定結果評価手段の例に該当する。
制御システム11は、SSVEPの誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かの判定のために、判定結果をリアルタイムでユーザにフィードバックする。
例えば、制御システム11が表示装置を備え、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定された周波数ごとに、判定結果およびその判定結果を採用する場合に選択可能な制御を表示するようにしてもよい。
そして、制御システム11は、判定結果がユーザの意図に沿っているか否かのユーザ入力を受け付ける。
制御システム11が、SSVEPを用いて、判定結果がユーザの意図に沿っているか否かのユーザ入力を受け付けるようにしてもよい。例えば、制御システム11が、SSVEPの誘発の有無の判定用に刺激を出力してSSVEPの誘発の有無の判定を行い、判定結果およびその判定結果を採用する場合に選択可能な制御を表示した後、判定用の刺激の周波数と同じ周波数で、確認用の刺激を出力するようにしてもよい。そして、誘発判定部301が、確認用の刺激によるSSVEPの誘発の有無を判定し、判定結果評価部305が、確認用の刺激での判定結果に基づいて、判定用の刺激での判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定するようにしてもよい。
例えば、確認用の刺激によるSSVEPの誘発があることが、判定結果がユーザの意図に沿っていることを示し、確認用の刺激によるSSVEPの誘発が無いことが、判定結果がユーザの意図に沿っていないことを示す、と定められていてもよい。
あるいは、判定用の刺激と確認用の刺激とで、SSVEPの誘発の有無が同じであることが、判定結果がユーザの意図に沿っていることを示し、SSVEPの誘発の有無が異なることが、判定結果がユーザの意図に沿っていないことを示す、と定められていてもよい。
SSVEPの誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと、判定結果評価部305が判定した場合、制御システム11が、その周波数の刺激の出力、および、SSVEPの誘発の有無の判定をやり直すようにしてもよい。ここでの、「その周波数」は、SSVEPの誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定されたときの刺激の周波数である。
このように、制御システム11は、SSVEPの誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定した場合に、その周波数について、SSVEPの誘発の有無の判定をやり直せばよく、最初の周波数から判定をやり直す必要がない。制御システム11によれば、この点で、SSVEPの誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていない場合に、判定のやり直しに要する時間が比較的短いことが期待される。
対象機器制御部306は、SSVEPの誘発の有無の判定結果に基づいて、制御対象機器401に対する制御を行う。具体的には、SSVEPの誘発の有無の判定に用いる周波数として決定された全ての周波数について、SSVEPの誘発の有無の判定が完了すると、対象機器制御部306は、判定結果によって識別される制御を実行するために、制御対象機器401に制御信号を出力する。
対象機器制御部306は、機器制御手段の例に該当する。
図2は、制御システム12の構成の例を示す図である。図2に示す構成で、制御システム12は、刺激出力装置100と、脳波センサ装置200bと、システム制御装置300bと、機器群400とを備える。
刺激出力装置100は、刺激出力部101と、周波数指示受信部111と、刺激出力制御部112とを備える。
脳波センサ装置200bは、脳波測定部201と、測定データ処理部211と、測定データ送信部212とを備える。
システム制御装置300bは、誘発判定部301と、周波数範囲探索部302と、周波数決定部303と、周波数切替部304と、判定結果評価部305と、周波数指示送信部311と、測定データ受信部321と、指令決定部331と、指令送信部332とを備える。
制御対象機器401と、対象機器制御装置411とを総称して、機器群400とも表記する。
図2の各部のうち、図1の各部に対応して同様の機能を有する部分には、同一の符号(101、201、301、302、303、304、305、401)を付し、ここでは詳細な説明を省略する。
制御システム12は、制御システム11の具体例に該当する。
刺激出力装置100は、指示された周波数の刺激を刺激出力部101にて出力する装置である。
周波数指示受信部111は、刺激出力部101に出力させる刺激の周波数の指示を、システム制御装置300bから受信する。
刺激出力制御部112は、刺激出力部101を制御して、指示された周波数の刺激を出力させる。
脳波センサ装置200bは、ユーザの脳波を測定し、脳波の測定データをシステム制御装置300bに出力する。脳波センサ装置200bは、脳波センサ部200の具体例に該当する。
測定データ処理部211は、脳波測定部201による脳波の測定信号(アナログの測定データ)に対して、信号振幅の増幅およびA/D変換(アナログ-デジタル変換)等の処理を行う。
測定データ送信部212は、測定データ処理部211による処理後の脳波の測定データを、システム制御装置300bへ送信する。
システム制御装置300bは、脳波の測定データを解析してSSVEPの誘発の有無を周波数ごとに判定する。そして、システム制御装置300bは、SSVEPの誘発の有無の判定結果に応じて制御対象機器401に対する制御を選択し、選択した制御を行うように、対象機器制御装置411に対して指示を行う。
システム制御装置300bと、対象機器制御装置411との組み合わせは、システム制御部300の具体例に該当する。
周波数指示送信部311は、刺激出力部101に出力させる刺激の周波数の指示を、刺激出力装置100へ送信する。
具体的には、周波数指示送信部311は、周波数切替部304が、刺激出力部101に出力させる刺激の周波数として決定した周波数を示すデータを、刺激出力装置100へ送信する。
測定データ受信部321は、測定データ送信部212が送信する脳波の測定データを受信する。
指令決定部331は、SSVEPの誘発の有無の判定結果に基づいて、制御対象機器401に対する制御を決定する。具体的には、指令決定部331は、複数通りの制御のうち、SSVEPの誘発の有無の判定結果による多値(多値入力による入力値)に対応付けられている制御を、制御対象機器401に対する制御として選択する。
指令送信部332は、制御対象機器401に対する制御を指示するデータを、対象機器制御装置411へ送信する。
例えば、指令決定部331が、SSVEPの誘発の有無の判定結果を周波数ごとにビット値(2値)で示すビット列のデータを、制御対象機器401に対する制御を指示するデータとして送信するようにしてもよい。そして、指令送信部332が、そのデータを、対象機器制御装置411へ送信するようにしてもよい。
対象機器制御装置411は、制御対象機器401に対する制御の指示を受信し、指示された制御を実行する。
制御システム11について説明したように、制御システム12が備える制御対象機器401の個数は1つ以上であればよく、特定の個数に限定されない。制御システム11について説明したように、制御対象機器401を区別する場合、制御対象機器401-iとも表記する。iは、制御対象機器401を識別するi=1、2、・・・、Nの整数である。ここでは、Nは、制御システム12が備える制御対象機器401の個数を示す、N≧1の整数である。
制御システム11が複数ある場合、対象機器制御装置411が、制御対象機器401ごとに設けられていてもよい。
制御システム12における通信の種類は特定の種類に限定されない。例えば、制御システム12の各部がデータおよび制御信号の送受信を、無線LAN(Local Area Network)またはLPWAN(Low Power Wide Area Network)などの無線通信にて行うようにしてもよいし、有線通信にて行うようにしてもよい。
図3は、制御システム12が行う処理の手順の例を示す図である。制御システム12は、電源がオン(ON)になって起動が完了し、脳波測定部201がユーザの頭部に装着された状態で、図3の処理を行う。
図3の処理で、測定データ処理部211は、脳波センサ装置200bのキャリブレーションを行う(ステップS101)。例えば、測定データ処理部211は、脳波測定データの増幅率の調整など、脳波測定データに対する処理のパラメータ値を調整する。測定データ処理部211が、自動でキャリブレーションを行うようにしてもよい。あるいは、測定データ処理部211が、制御システム12の管理者の操作に従ってキャリブレーションを行うようにしてもよい。
次に、測定データ処理部211は、キャリブレーションが完了したか否かの判定を行う(ステップS102)。例えば、測定データ処理部211が、測定データ処理部211自らが増幅した脳波測定データの振幅の大きさが、予め定められている上限値および下限値の範囲内に含まれているか否かを判定するようにしてもよい。測定データ処理部211が行う、キャリブレーションが完了したか否かの判定は、脳波センサ装置200bがユーザの脳波を測定できているか否かの判定と捉えることができる。
キャリブレーションが完了していないと測定データ処理部211が判定した場合(ステップS102:NO)、処理がステップS101へ戻る。
一方、キャリブレーションが完了したと測定データ処理部211が判定した場合(ステップS102:YES)、制御システム12は、SSVEPの誘発に用いる周波数を決定する(ステップS103)。
制御システム12が、SSVEPの誘発に用いる周波数を決定した場合に、その周波数をユーザごとに記憶しておくようにしてもよい。そして、記憶している周波数を再利用する設定となっており、かつ、図3の処理の対象となっているユーザについてSSVEPの誘発に用いる周波数を記憶している場合、制御システム12が、記憶している周波数を、SSVEPの誘発に用いる周波数として用いるようにしてもよい。例えば、周波数決定部303が、SSVEPの誘発に用いる周波数をユーザごとに記憶しておくようにしてもよい。
図3の処理の対象となっているユーザを、今回のユーザとも称する。
図4は、制御システム12が、SSVEPに用いる周波数を決定する処理の手順の例を示す図である。制御システム12は、図3のステップS103で、図4の処理を行う。
図4の処理で、周波数決定部303は、今回のユーザについてSSVEPの誘発に用いる周波数として過去に決定した周波数を記憶しているか否かを判定する(ステップS201)。例えば、制御システム12が複数のユーザに用いられる場合、周波数決定部303が、ユーザの識別情報と、SSVEPの誘発に用いる周波数とを対応付けて記憶しておくようにしてもよい。そして、周波数決定部303が、今回のユーザの識別情報を取得して、取得した識別情報に対応付けられている周波数の有無を判定するようにしてもよい。
制御システム12の各部のうち、周波数決定部303以外の部分が、ユーザの識別情報と、SSVEPの誘発に用いる周波数とを対応付けて記憶しておくようにしてもよい。
今回のユーザについてSSVEPの誘発に用いる周波数として過去に決定した周波数を記憶していると判定した場合(ステップS201:YES)、周波数決定部303は、記憶している周波数を再利用する設定になっているか否かを判定する(ステップS202)。記憶している周波数を再利用するか否かの設定は、ユーザによって行われるようになっていてもよい。記憶している周波数を再利用することは、過去に決定した周波数を再利用することともいえる。
記憶している周波数を再利用する設定になっていると周波数決定部303が判定した場合(ステップS202:YES)、制御システム12は、図4の処理を終了する。
一方、記憶している周波数を再利用する設定になっていないと周波数決定部303が判定した場合(ステップS202:NO)、制御システム12は、平常状態の周波数を確認する(ステップS203)。ここでいう平常状態は、SSVEPを誘発するための刺激が出力されていない状態である。
具体的には、制御システム12が、SSVEPを誘発させるための動作をおこなっていない状態で、脳波センサ装置200bが脳波を測定して測定データをシステム制御装置300bへ送信する。SSVEPを誘発させるための動作として、刺激出力装置100による、ある周波数で点滅する視覚刺激の出力が挙げられる。
誘発判定部301は、脳波センサ装置200bから受信した測定データをフーリエ変換し、フーリエ変換で得られた値を記憶する。ここでのフーリエ変換で得られる値は、平常状態における脳波を周波数スペクトルで表すデータと捉えることができる。平常状態における脳波のデータは、SSVEP誘発時における脳波のデータとの比較のために用いることができる。
制御システム12の各部のうち、誘発判定部301以外の部分が、フーリエ変換で得られた値を記憶するようにしてもよい。
次に、制御システム12は、SSVEP誘発の最大周波数として設定されている周波数で、SSVEP誘発動作を行う(ステップS204)。ここでいう、SSVEP誘発の最大周波数は、SSVEPが誘発される周波数の最大値の探索のために設定される仮の値である。SSVEP誘発の最大周波数を、単に最大周波数とも称する。最大周波数の初期値として、刺激出力部101が視覚刺激を点滅させて出力可能な最大周波数が設定されていてもよい。
そして、誘発判定部301は、設定されている最大周波数でSSVEPの誘発が可能か否かを判定する(ステップS205)。例えば、誘発判定部301は、刺激出力部101が出力した刺激の周波数について、最大周波数でのSSVEP誘発動作で得られた脳波測定データをフーリエ変換して得られた周波数成分の値と、平常状態で得られた脳波測定データをフーリエ変換して得られた周波数成分の値との差の大きさが、予め定められた大きさ以上に大きい場合に、誘発が可能と判定する。
設定されている最大周波数ではSSVEPの誘発が不可能と判定した場合(ステップS205:NO)、誘発判定部301は、SSVEP誘発の最大周波数を低下(減少)させる(ステップS206)。誘発判定部301が、SSVEP誘発の最大周波数を、例えば5ヘルツ下げるなど、所定の値だけ低下させた値に設定し直すようにしてもよい。
ステップS205の後、処理がステップS204へ戻る。
一方、ステップS205で、設定されている最大周波数でSSVEPの誘発が可能と誘発判定部301が判定した場合(ステップS205:YES)、制御システム12は、SSVEP誘発の最小周波数として設定されている周波数で、SSVEP誘発動作を行う(ステップS207)。ここでいう、SSVEP誘発の最小周波数は、SSVEPが誘発される周波数の最小値の探索のために設定される仮の値である。SSVEP誘発の最小周波数を、単に最小周波数とも称する。周波数が0ヘルツの場合は定常状態となるため、最小周波数の初期値は、1ヘルツまたはそれ以上の周波数に設定されていてもよい。
そして、誘発判定部301は、設定されている最小周波数でSSVEPの誘発が可能か否かを判定する(ステップS208)。例えば、誘発判定部301は、刺激出力部101が出力した刺激の周波数について、最小周波数でのSSVEP誘発動作で得られた脳波測定データをフーリエ変換して得られた周波数成分の値と、平常状態で得られた脳波測定データをフーリエ変換して得られた周波数成分の値との差の大きさが、予め定められた大きさ以上に大きい場合に、誘発が可能と判定する。
設定されている最小周波数ではSSVEPの誘発が不可能と判定した場合(ステップS208:NO)、誘発判定部301は、SSVEP誘発の最小周波数を増加(上昇)させる(ステップS209)。誘発判定部301が、SSVEP誘発の最小周波数を、例えば5ヘルツ上げるなど、所定の値だけ増加させた値に設定し直すようにしてもよい。
ステップS209の後、処理がステップS207へ戻る。
一方、ステップS208で、設定されている最小周波数でSSVEPの誘発が可能と誘発判定部301が判定した場合(ステップS208:YES)、誘発判定部301は、設定された最大周波数および最小周波数に基づいて、SSVEPの誘発に用いる周波数を決定する(ステップS210)。
ここでは、最大周波数は、SSVEPが誘発される周波数の最大値として検出された周波数となっている。最小周波数は、SSVEPが誘発される周波数の最小値として検出された周波数となっている。
例えば、周波数決定部303は、設定された最大周波数および最小周波数の2つの周波数を、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定する。
さらに、周波数決定部303は、最大周波数と最小周波数との間の周波数を、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定する。近い周波数は誤動作の原因となり得るため、周波数決定部303が、SSVEPの誘発に用いる周波数が最低5ヘルツ以上離れた周波数で構成されるように、SSVEPの誘発に用いる周波数を決定するようにしてもよい。
制御対象機器401に対する制御を識別するために必要な個数以上の周波数を選定(決定)可能な場合、周波数決定部303が、最大周波数と最小周波数との範囲内で、周波数間の間隔がなるべく広く(大きく)なるように、必要な個数の周波数を選定するようにしてもよい。例えば、周波数決定部303が、最大周波数と最小周波数との範囲内で、周波数間の間隔が均一になるように、あるいは、なるべく均一に近くなるように、必要な個数の周波数を選定するようにしてもよい。
周波数決定部303が、過去に決定された周波数、SSVEPを誘発可能と判定された周波数、および、SSVEPを誘発不可能と判定された周波数、またはこれらのうちの一部を全てのユーザについて記憶しておくようにしてもよい。そして、周波数決定部303が、全てのユーザについて記憶している情報に基づいて、SSVEPの誘発に用いる周波数の候補を提案するようにしてもよい。
制御システム12の各部のうち、周波数決定部303以外の部分が、過去に決定された周波数、SSVEPを誘発可能と判定された周波数、および、SSVEPを誘発不可能と判定された周波数、またはこれらのうちの一部を全てのユーザについて記憶しておくようにしてもよい。
例えば、周波数決定部303が、全てのユーザについて記憶している情報に基づいて、SSVEPが誘発され易い周波数、および、SSVEPが誘発されにくい周波数を算出するようにしてもよい。そして、周波数決定部303が、過去に決定された周波数、および、SSVEPが誘発され易い周波数を、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定する周波数の候補として提案するようにしてもよい。また、周波数決定部303が、SSVEPが誘発されにくい周波数を、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定する周波数の候補から除外するように提案するようにしてもよい。
SSVEPが誘発され易い周波数は、SSVEPを誘発可能と判定されたことがある周波数であってもよい。あるいは、SSVEPが誘発され易い周波数は、その周波数が用いられた回数のうち、SSVEPを誘発可能と判定された割合が例えば5割以上など所定の割合以上の周波数であってもよい。
SSVEPが誘発されにくい周波数は、SSVEPが誘発不可能と判定されたことがある周波数であってもよい。あるいは、SSVEPが誘発されにくい周波数は、その周波数が用いられた回数のうち、SSVEPを誘発不可能と判定された割合が例えば5割以上など所定の割合以上の周波数であってもよい。
周波数決定部303が、過去に決定された周波数、SSVEPが誘発され易い周波数、および、SSVEPが誘発されにくい周波数、またはこれらのうちの一部を制御システム12の管理者に提示するようにしてもよい。そして、制御システム12の管理者が、過去に決定された周波数、SSVEPが誘発され易い周波数、および、SSVEPが誘発されにくい周波数、またはこれらのうちの一部を参照して、SSVEPの誘発に用いる周波数を指定するようにしてもよい。周波数決定部303が、管理者によって指定された周波数を、SSVEPに用いる周波数に決定するようにしてもよい。
あるいは、周波数決定部303が、過去に決定された周波数、および、SSVEPが誘発され易い周波数の中から、SSVEPの誘発に用いる周波数を選定するようにしてもよい。また、周波数決定部303が、SSVEPの誘発に用いる周波数を、SSVEPが誘発されにくい周波数を除外するように選定するようにしてもよい。
次に、周波数決定部303は、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定した周波数を記憶する(ステップS211)。
制御システム12の各部のうち、周波数決定部303以外の部分が、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定された周波数を記憶するようにしてもよい。
ステップS211の後、制御システム12は、図4の処理を終了する。
一方、ステップS201で、今回のユーザについてSSVEPの誘発に用いる周波数として過去に決定した周波数を記憶していないと周波数決定部303が判定した場合(ステップS201:NO)、処理がステップS203へ進む。
図3のステップS103の後、すなわち、図4の処理の後、周波数決定部303は、SSVEPの誘発に用いる周波数の決定が完了したか否かを判定する(ステップS104)。
例えば、制御システム12が、SSVEPの誘発に用いる周波数として、ユーザの意図する周波数が決定されたか否かを、SSVEPを用いてユーザに問い合わせるようにしてもよい。そして、周波数決定部303が、ユーザの意図する周波数が決定されたとの回答の場合は、SSVEPの誘発に用いる周波数の決定が完了したと判定し、ユーザの意図する周波数が決定されていないとの回答の場合は、SSVEPの誘発に用いる周波数の決定が完了していないと判定するようにしてもよい。
SSVEPの誘発に用いる周波数の決定が完了していないと周波数決定部303が判定した場合(ステップS104:NO)、処理がステップS103へ戻る。
一方、SSVEPの誘発に用いる周波数の決定が完了したと周波数決定部303が判定した場合(ステップS104:YES)、誘発判定部301は、制御対象機器401に対する制御の選択を開始するトリガーを検出したか否かを判定する(ステップS105)。
誘発判定部301が、制御対象機器401に対する制御の選択を開始するトリガーの発生を待ち受けるモードをスタンバイモードとも称する。
制御対象機器401に対する制御の選択を開始するトリガーを検出ていないと誘発判定部301が判定した場合(ステップS105:NO)、処理がステップS105へ戻る。
ここでのトリガーとして用いられる事象およびその入力方式は、特定の事象および方式に限定されない。例えば、制御システム12の管理者がトリガーとして用いられる事象およびその入力方式を任意に設定できるようになっていてもよい。
一方、ステップS105でトリガーを検出したと誘発判定部301が判定した場合(ステップS105:YES)、システム制御装置300bは、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定した周波数ごとに処理を行うループL11を開始する(ステップS106)。ループL11で処理の対象になっている周波数を、対象周波数とも称する。
ループL11の処理で、システム制御装置300bは、対象周波数でのSSVEPの誘発の有無の判定を行う(ステップS107)。
図5は、制御システム12が、対象周波数でのSSVEPの誘発の有無の判定を行う処理の手順の例を示す図である。制御システム12は、図3のステップS107で、図5の処理を行う。
図5の処理で、システム制御装置300bは、対象周波数でのSSVEP誘発動作を刺激出力装置100に行わせる(ステップS301)。具体的には、周波数指示送信部311が、対象周波数で刺激を出力させるための指示を、刺激出力装置100に送信する。刺激出力装置100は、システム制御装置300bからの指示に従って、対象周波数の刺激を出力する。
次に、誘発判定部301は、対象周波数でSSVEPが誘発されているか否かを判定する(ステップS302)。具体的には、測定データ受信部321が、脳波センサ装置200bから脳波の測定データを受信する。そして、誘発判定部301は、脳波の測定データにおいてSSVEPの誘発が検出されるか否かを判定する。
次に、システム制御装置300bは、SSVEPの誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かの確認のための、対象周波数でのSSVEP誘発動作を刺激出力装置100に行わせる(ステップS303)。具体的には、ステップS301の場合と同様、周波数指示送信部311が、対象周波数で刺激を出力させるための指示を、刺激出力装置100に送信する。刺激出力装置100は、システム制御装置300bからの指示に従って、対象周波数の刺激を出力する。
次に、誘発判定部301は、SSVEPの誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かの確認のために、対象周波数でSSVEPが誘発されているか否かを判定する(ステップS304)。具体的には、ステップS302の場合と同様、測定データ受信部321が、脳波センサ装置200bから脳波の測定データを受信する。そして、誘発判定部301は、脳波の測定データにおいてSSVEPの誘発が検出されるか否かを判定する。
次に、判定結果評価部305は、ステップS302でのSSVEPの誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定する(ステップS305)。例えば、判定結果評価部305は、ステップS302でのSSVEPの誘発の有無の判定結果と、ステップS304でのSSVEPの誘発の有無の判定結果とを比較する。ステップS302での判定結果と、ステップS304での判定結果とが同一であると判定した場合、判定結果評価部305は、ステップS302での判定結果がユーザの意図に沿っていると判定する。一方、ステップS302での判定結果と、ステップS304での判定結果とが異なると判定した場合、判定結果評価部305は、ステップS302での判定結果がユーザの意図に反していると判定する。
ステップS302でのSSVEPの誘発の有無の判定結果がユーザの意図に反していると判定結果評価部305が判定した場合(ステップS305:NO)、処理がステップS301へ戻る。この場合の、ステップS301からS304の処理の再実行は、周波数切替部304が、SSVEPの誘発の有無の判定に用いる周波数を、対象周波数として再度設定し、誘発判定部301が、対象周波数について、SSVEPの誘発の有無の判定をやり直すこと、と捉えることができる。
一方、ステップS305で、ステップS302でのSSVEPの誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていると判定結果評価部305が判定した場合(ステップS305:YES)、判定結果評価部305は、ステップS302でのSSVEPの誘発の有無の判定結果を記憶する(ステップS306)。システム制御装置300bのうち、判定結果評価部305以外の部分が、ステップS302でのSSVEPの誘発の有無の判定結果を記憶するようにしてもよい。
ステップS306の後、制御システム12は、図5の処理を終了する。
図3のステップS107の後、システム制御装置300bは、ループL11の終端処理を行う(ステップS108)。具体的には、周波数切替部304は、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定された全ての周波数について、ループL11の処理をおこなったか否かを判定する。
未だループL11の処理をおこなっていない周波数があると判定した場合、周波数切替部304は、ループL11の処理をおこなっていない周波数を対象周波数に設定し、システム制御装置300bは、引き続き、ループL11の処理を行う。
一方、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定された全ての周波数について、ループL11の処理をおこなったと周波数切替部304が判定した場合、システム制御装置300bは、ループL11を終了する。
システム制御装置300bがループL11を終了した後、指令決定部331は、SSVEPの誘発の有無の判定結果に基づいて、制御対象機器401に対する制御を決定する(ステップS109)。具体的には、指令決定部331は、制御対象機器401に対する制御として設定されている複数の制御のうち、SSVEPの誘発の有無の判定結果によって示される多値に対応付けられている制御を、制御対象機器401に対する制御として選択する。
指令決定部331が、SSVEPの誘発が検出された周波数と、制御対象機器401に対する制御とが対応付けられた変換テーブルを記憶しておくようにしてもよい。そして、指令決定部331が、SSVEPの判定結果として得られた周波数の組み合わせに対応付けられている制御を、変換テーブルから読み出すようにしてもよい。
そして、指令送信部332は、制御対象機器401に対する制御として決定された制御を行わせるための指示を、対象機器制御装置411へ送信する(ステップS110)。対象機器制御装置411は、システム制御装置300bからの指示に従って、制御対象機器401に対する制御を行う。
次に、指令決定部331は、制御対象機器401に対する制御が完了したか否かを判定する(ステップS111)。例えば、ステップS109で決定した制御が、1回の制御で完結する制御である場合、および、一連の制御のうち最後の制御である場合、指令決定部331は、制御対象機器401に対する制御が完了したと判定するようにしてもよい。一方、ステップS109で決定した制御が、一連の制御のうち最初または途中の制御である場合、指令決定部331は、制御対象機器401に対する制御が完了していないと判定するようにしてもよい。
あるいは、指令決定部331が、ユーザが制御対象機器401の動作を引き続き行わせたいか否かを判定するようにしてもよい。この場合、システム制御装置300bが、ユーザが制御対象機器401の動作を引き続き行わせたいか否かを示すユーザ入力を受け付けるようにしてもよい。
制御対象機器401に対する制御が完了していないと指令決定部331が判定した場合(ステップS111:NO)、処理がステップS106へ戻る。
一方、制御対象機器401に対する制御が完了したと指令決定部331が判定した場合(ステップS111:YES)、処理がステップS105へ戻る。
以上のように、誘発判定部301は、指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において、その刺激による脳波の誘発(例えば、SSVEPを示す脳波の誘発、すなわち、SSVEPの誘発)の有無を判定する。
周波数範囲探索部302は、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索する。
周波数決定部303は、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値の範囲内で、出力される刺激の周波数として複数の周波数を決定する。
システム制御装置300bによれば、刺激による脳波の誘発が生じやすい周波数の範囲内の周波数を用いて、刺激による脳波の誘発の有無を判定することができる。システム制御装置300bによれば、この点で、SSVEPの誘発など、刺激による脳波の誘発の有無を比較的高精度に判定できると期待される。
また、周波数決定部303は、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および前記最小値を含むように、出力される刺激の複数の周波数を決定する。
システム制御装置300bによれば、出力される刺激の周波数として決定される周波数の間隔を比較的広くすることができる。
また、周波数決定部303は、刺激による脳波の誘発の有無の判定結果に従って選択される選択対象の個数に応じて定められた個数の周波数を、周波数の間隔がなるべく広くなるように決定する。
これにより、システム制御装置300bでは、刺激による脳波の誘発の有無の判定を、比較的高精度に行えると期待される。
また、選択対象の選択は、決定された複数の周波数のうち、刺激による脳波の誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って行われる。
システム制御装置300bによれば、選択対象の選択に用いられる周波数の個数(刺激出力部101が出力する刺激の周波数の個数)を、比較的少なくすることができる。システム制御装置300bによれば、選択対象の選択に用いられる周波数の間隔を比較的広くすることができ、この点で、刺激による脳波の誘発の有無の判定を比較的高精度に行えると期待される。
また、周波数切替部304は、刺激出力部101が出力する刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替える。
誘発判定部301は、刺激出力部101が出力する刺激の周波数が切り替わるごとに、刺激による脳波の誘発の有無を判定する。
システム制御装置300bでは、刺激出力部101が出力する刺激の周波数を切り替える点で、刺激による脳波が誘発された周波数を、他の周波数と取り違える可能性を低減させることができる。システム制御装置300bによれば、この点で、刺激による脳波の誘発の有無の判定を比較的高精度に行えると期待される。
また、判定結果評価部305は、誘発判定部301が誘発の有無を判定するごとに、誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定する。
周波数切替部304は、誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、刺激出力部101が出力する刺激の周波数として指定する。
誘発判定部301は、その周波数について、誘発の有無の判定をやり直す。
システム制御装置300bでは、刺激による脳波の誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定した場合に、その周波数について、誘発の有無の判定をやり直せばよく、最初の周波数から判定をやり直す必要がない。システム制御装置300bによれば、この点で、刺激による脳波の誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていない場合に、判定のやり直しに要する時間が比較的短いことが期待される。
システム制御部300についても、システム制御装置300bの場合と同様の効果を得られる。
制御システム12は、体動が困難な人が、機器を動作させるための指令のユーザ入力を行うために用いることができる。また、制御システム12は、工場内の作業者が、手がふさがっている状況で機器を操作する場合など、手がふさがっている人が、機器を動作させるための指令のユーザ入力を行うために用いることができる。
制御システム11についても同様である。
制御システム12における選択対象は、制御対象機器401に対する制御に限定されない。例えば、制御システム12を暗証番号の入力に用いるようにしてもよい。この場合、暗証番号の入力として可能な入力が、選択対象の例に該当する。
制御システム11についても同様である。
周波数決定部303が、SSVEPの誘発に用いる周波数として決定する周波数の個数は、特定の個数に限定されない。制御システム12によれば、選択対象の個数に応じて多値入力の桁数を多くすることが可能であり、この点で、選択対象が多数ある場合にも対応して選択を行うことができる。
制御システム11についても同様である。
制御システム12では、脳波を誘発するための刺激は視覚刺激に限定されず、例えば音(聴覚刺激)など、視覚刺激以外の刺激を用いることができる。制御システム12によれば、制御システム12の利用環境に応じた刺激を用いることができ、いろいろな環境に対応することができる。
制御システム11についても同様である。
<第二実施形態>
図6は、少なくとも1つの実施形態に係る周波数決定装置の構成の例を示す図である。図6に示す構成で、周波数決定装置610は、誘発判定部611と、周波数範囲探索部612と、周波数決定部613とを備える。
かかる構成で、誘発判定部611は、指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において、その刺激による脳波の誘発の有無を判定する。
周波数範囲探索部612は、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索する。
周波数決定部613は、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値の範囲内で、刺激の周波数として複数の周波数を決定する
誘発判定部611は、誘発判定手段の例に該当する。周波数範囲探索部612は、周波数範囲探索手段の例に該当する。周波数決定部613は、周波数決定手段の例に該当する。
周波数決定装置610によれば、刺激による脳波の誘発が生じやすい周波数の範囲内の周波数を用いて、刺激による脳波の誘発の有無を判定することができる。周波数決定装置610によれば、この点で、SSVEPの誘発など、刺激による脳波の誘発の有無を比較的高精度に判定できると期待される。
<第三実施形態>
図7は、少なくとも1つの実施形態に係る制御装置の構成の例を示す図である。図7に示す構成で、制御装置620は、誘発判定部621と、周波数範囲探索部622と、周波数決定部623と、装置制御部624とを備える。
かかる構成で、誘発判定部621は、指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において、その刺激による脳波の誘発の有無を判定する。
周波数範囲探索部622は、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索する。
周波数決定部623は、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値の範囲内で、刺激の周波数として複数の周波数を決定する。
装置制御部624は、決定された複数の周波数のうち、刺激による脳波の誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って、制御対象機器を制御する。
誘発判定部621は、誘発判定手段の例に該当する。周波数範囲探索部622は、周波数範囲探索手段の例に該当する。周波数決定部623は、周波数決定手段の例に該当する。装置制御部624は、機器制御手段の例に該当する。
制御装置620によれば、刺激による脳波の誘発が生じやすい周波数の範囲内の周波数を用いて、刺激による脳波の誘発の有無を判定することができる。制御装置620によれば、この点で、SSVEPの誘発など、刺激による脳波の誘発の有無を比較的高精度に判定できると期待され、判定結果に基づいて制御対象機器を制御することができる。
<第四実施形態>
図8は、少なくとも1つの実施形態に係る周波数決定システムの構成の例を示す図である。図8に示す構成で、周波数決定システム630は、刺激出力部631と、脳波測定部632と、誘発判定部633と、周波数範囲探索部634と、周波数決定部635とを備える。
かかる構成で、刺激出力部631は、指定された周波数の刺激を出力する。
脳波測定部632は、脳波を測定する。
誘発判定部633は、指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において、その刺激による脳波の誘発の有無を判定する。
周波数範囲探索部634は、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索する。
周波数決定部635は、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値の範囲内で、刺激の周波数として複数の周波数を決定する。
刺激出力部631は、刺激出力手段の例に該当する。脳波測定部632は、脳波測定手段の例に該当する。誘発判定部633は、誘発判定手段の例に該当する。周波数範囲探索部634は、周波数範囲探索手段の例に該当する。周波数決定部635は、周波数決定手段の例に該当する。
周波数決定システム630によれば、刺激による脳波の誘発が生じやすい周波数の範囲内の周波数を用いて、刺激による脳波の誘発の有無を判定することができる。周波数決定システム630によれば、この点で、SSVEPの誘発など、刺激による脳波の誘発の有無を比較的高精度に判定できると期待される。
<第五実施形態>
図9は、少なくとも1つの実施形態に係る制御システムの構成の例を示す図である。図9に示す構成で、制御システム640は、刺激出力部641と、脳波測定部642と、誘発判定部643と、周波数範囲探索部644と、周波数決定部645と、機器制御部646とを備える。
かかる構成で、刺激出力部641は、指定された周波数の刺激を出力する。
脳波測定部642は、脳波を測定する。
誘発判定部643は、指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において、その刺激による脳波の誘発の有無を判定する。
周波数範囲探索部644は、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索する。
周波数決定部645は、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値の範囲内で、刺激の周波数として複数の周波数を決定する。
機器制御部646は、決定された複数の周波数のうち、刺激による脳波の誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って、制御対象機器を制御する。
刺激出力部641は、刺激出力手段の例に該当する。脳波測定部642は、脳波測定手段の例に該当する。誘発判定部643は、誘発判定手段の例に該当する。周波数範囲探索部644は、周波数範囲探索手段の例に該当する。周波数決定部645は、周波数決定手段の例に該当する。機器制御部646は、機器制御手段の例に該当する。
制御システム640によれば、刺激による脳波の誘発が生じやすい周波数の範囲内の周波数を用いて、刺激による脳波の誘発の有無を判定することができる。制御システム640によれば、この点で、SSVEPの誘発など、刺激による脳波の誘発の有無を比較的高精度に判定できると期待され、判定結果に基づいて制御対象機器を制御することができる。
<第六実施形態>
図10は、少なくとも1つの実施形態に係る周波数決定方法における処理の手順の例を示す図である。図10に示す周波数決定方法は、誘発を判定すること(ステップS611)と、周波数範囲を探索すること(ステップS612)と、周波数を決定すること(ステップS613)とを含む。
誘発を判定すること(ステップS611)では、コンピュータが、指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定する。
周波数範囲を探索すること(ステップS612)では、コンピュータが、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索する。
周波数を決定すること(ステップS613)では、コンピュータが、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値の範囲内で、刺激の周波数として複数の周波数を決定する。
図10に示す周波数決定方法によれば、刺激による脳波の誘発が生じやすい周波数の範囲内の周波数を用いて、刺激による脳波の誘発の有無を判定することができる。図10に示す周波数決定方法によれば、この点で、SSVEPの誘発など、刺激による脳波の誘発の有無を比較的高精度に判定できると期待される。
<第七実施形態>
図11は、少なくとも1つの実施形態に係る制御方法における処理の手順の例を示す図である。図11に示す制御方法は、誘発を判定すること(ステップS621)と、周波数範囲を探索すること(ステップS622)と、周波数を決定すること(ステップS623)と、機器を制御すること(ステップS624)とを含む。
誘発を判定すること(ステップS621)では、コンピュータが、指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定する。
周波数範囲を探索すること(ステップS622)では、コンピュータが、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索する。
周波数を決定すること(ステップS623)では、コンピュータが、刺激による脳波の誘発が生じる周波数の最大値および最小値の範囲内で、刺激の周波数として複数の周波数を決定する。
機器を制御すること(ステップS624)では、コンピュータが、決定された複数の周波数のうち、刺激による脳波の誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って、制御対象機器を制御する。
図11に示す制御方法によれば、刺激による脳波の誘発が生じやすい周波数の範囲内の周波数を用いて、刺激による脳波の誘発の有無を判定することができる。図11に示す制御方法によれば、この点で、SSVEPの誘発など、刺激による脳波の誘発の有無を比較的高精度に判定できると期待され、判定結果に基づいて制御対象機器を制御することができる。
図12は、少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す図である。
図12に示す構成で、コンピュータ700は、CPU710と、主記憶装置720と、補助記憶装置730と、インタフェース740と、不揮発性記録媒体750とを備える。
上記のシステム制御装置300b、対象機器制御装置411、周波数決定装置610、および、制御装置620のうち何れか1つ以上またはその一部が、コンピュータ700に実装されてもよい。その場合、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置730に記憶されている。CPU710は、プログラムを補助記憶装置730から読み出して主記憶装置720に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU710は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域を主記憶装置720に確保する。各装置と他の装置との通信は、インタフェース740が通信機能を有し、CPU710の制御に従って通信を行うことで実行される。また、インタフェース740は、不揮発性記録媒体750用のポートを有し、不揮発性記録媒体750からの情報の読出、および、不揮発性記録媒体750への情報の書込を行う。
システム制御装置300bがコンピュータ700に実装される場合、その各部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置730に記憶されている。CPU710は、プログラムを補助記憶装置730から読み出して主記憶装置720に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
また、CPU710は、プログラムに従って、システム制御装置300bが処理を行うための記憶領域を主記憶装置720に確保する。システム制御装置300bと他の装置との通信は、インタフェース740が通信機能を有し、CPU710の制御に従って動作することで実行される。システム制御装置300bとユーザとのインタラクションは、インタフェース740が入力デバイスおよび出力デバイスを有し、CPU710の制御に従って出力デバイスにて情報をユーザに提示し、入力デバイスにてユーザ操作を受け付けることで実行される。
対象機器制御装置411がコンピュータ700に実装される場合、その各部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置730に記憶されている。CPU710は、プログラムを補助記憶装置730から読み出して主記憶装置720に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
また、CPU710は、プログラムに従って、対象機器制御装置411が処理を行うための記憶領域を主記憶装置720に確保する。対象機器制御装置411と他の装置との通信は、インタフェース740が通信機能を有し、CPU710の制御に従って動作することで実行される。対象機器制御装置411とユーザとのインタラクションは、インタフェース740が入力デバイスおよび出力デバイスを有し、CPU710の制御に従って出力デバイスにて情報をユーザに提示し、入力デバイスにてユーザ操作を受け付けることで実行される。
周波数決定装置610がコンピュータ700に実装される場合、その各部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置730に記憶されている。CPU710は、プログラムを補助記憶装置730から読み出して主記憶装置720に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
また、CPU710は、プログラムに従って、周波数決定装置610が処理を行うための記憶領域を主記憶装置720に確保する。周波数決定装置610と他の装置との通信は、インタフェース740が通信機能を有し、CPU710の制御に従って動作することで実行される。周波数決定装置610とユーザとのインタラクションは、インタフェース740が入力デバイスおよび出力デバイスを有し、CPU710の制御に従って出力デバイスにて情報をユーザに提示し、入力デバイスにてユーザ操作を受け付けることで実行される。
制御装置620がコンピュータ700に実装される場合、その各部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置730に記憶されている。CPU710は、プログラムを補助記憶装置730から読み出して主記憶装置720に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
また、CPU710は、プログラムに従って、制御装置620が処理を行うための記憶領域を主記憶装置720に確保する。制御装置620と他の装置との通信は、インタフェース740が通信機能を有し、CPU710の制御に従って動作することで実行される。制御装置620とユーザとのインタラクションは、インタフェース740が入力デバイスおよび出力デバイスを有し、CPU710の制御に従って出力デバイスにて情報をユーザに提示し、入力デバイスにてユーザ操作を受け付けることで実行される。
上述したプログラムのうち何れか1つ以上が不揮発性記録媒体750に記録されていてもよい。この場合、インタフェース740が不揮発性記録媒体750からプログラムを読み出すようにしてもよい。そして、CPU710が、インタフェース740が読み出したプログラムを直接実行するか、あるいは、主記憶装置720または補助記憶装置730に一旦保存して実行するようにしてもよい。
なお、システム制御装置300b、対象機器制御装置411、周波数決定装置610、および、制御装置620が行う処理の全部または一部を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS(Operating System)や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。また、上述した実施形態は、適宜他の実施形態と組み合わせることができる。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限定されない。
(付記1)
指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定する誘発判定手段と、
前記誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索する周波数範囲探索手段と、
前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定する周波数決定手段と、
を備える周波数決定装置。
(付記2)
前記周波数決定手段は、前記最大値および前記最小値を含むように、前記複数の周波数を決定する、
付記1に記載の周波数決定装置。
(付記3)
前記周波数決定手段は、前記誘発の有無の判定結果に従って選択される選択対象の個数に応じて定められた個数の周波数を、周波数の間隔がなるべく広くなるように決定する、
付記1または付記2に記載の周波数決定装置。
(付記4)
前記選択対象の選択は、決定された複数の周波数のうち前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って行われる、
付記3に記載の周波数決定装置。
(付記5)
前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替える周波数切替手段
を備え、
前記誘発判定手段は、前記刺激の周波数が切り替わるごとに前記誘発の有無を判定する、
付記1から4の何れか一つに記載の周波数決定装置。
(付記6)
前記誘発判定手段が前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定する判定結果評価手段
を備え、
前記周波数切替手段は、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定し、
前記誘発判定手段は、その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直す、
付記5に記載の周波数決定装置。
(付記7)
指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定する誘発判定手段と、
前記誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索する周波数範囲探索手段と、
前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定する周波数決定手段と、
決定された複数の周波数のうち、前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って、制御対象機器を制御する機器制御手段と、
を備える制御装置。
(付記8)
前記周波数決定手段は、前記最大値および前記最小値を含むように、前記複数の周波数を決定する、
付記7に記載の制御装置。
(付記9)
前記周波数決定手段は、前記誘発の有無の判定結果に従って行われる制御の種類の個数に応じて定められた個数の周波数を、周波数の間隔がなるべく広くなるように決定する、
付記7または付記8に記載の制御装置。
(付記10)
前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替える周波数切替手段
を備え、
前記誘発判定手段は、前記刺激の周波数が切り替わるごとに前記誘発の有無を判定する、
付記7から9の何れか一つに記載の制御装置。
(付記11)
前記誘発判定手段が前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定する判定結果評価手段
を備え、
前記周波数切替手段は、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定し、
前記誘発判定手段は、その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直す、
付記10に記載の制御装置。
(付記12)
指定された周波数の刺激を出力する刺激出力手段と、
脳波を測定する脳波測定手段と、
指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定する誘発判定手段と、
前記誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索する周波数範囲探索手段と、
前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定する周波数決定手段と、
を備える周波数決定システム。
(付記13)
前記周波数決定手段は、前記最大値および前記最小値を含むように、前記複数の周波数を決定する、
付記12に記載の周波数決定システム。
(付記14)
前記周波数決定手段は、前記誘発の有無の判定結果に従って選択される選択対象の個数に応じて定められた個数の周波数を、周波数の間隔がなるべく広くなるように決定する、
付記12または付記13に記載の周波数決定システム。
(付記15)
前記選択対象の選択は、決定された複数の周波数のうち前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って行われる、
付記14に記載の周波数決定システム。
(付記16)
前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替える周波数切替手段
を備え、
前記誘発判定手段は、前記刺激の周波数が切り替わるごとに前記誘発の有無を判定する、
付記12から15の何れか一つに記載の周波数決定システム。
(付記17)
前記誘発判定手段が前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定する判定結果評価手段
を備え、
前記周波数切替手段は、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定し、
前記誘発判定手段は、その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直す、
付記16に記載の周波数決定システム。
(付記18)
指定された周波数の刺激を出力する刺激出力手段と、
脳波を測定する脳波測定手段と、
指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定する誘発判定手段と、
前記誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索する周波数範囲探索手段と、
前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定する周波数決定手段と、
決定された複数の周波数のうち、前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って、制御対象機器を制御する機器制御手段と、
を備える制御システム。
(付記19)
前記周波数決定手段は、前記最大値および前記最小値を含むように、前記複数の周波数を決定する、
付記18に記載の制御システム。
(付記20)
前記周波数決定手段は、前記誘発の有無の判定結果に従って行われる制御の種類の個数に応じて定められた個数の周波数を、周波数の間隔がなるべく広くなるように決定する、
付記18または付記19に記載の制御システム。
(付記21)
前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替える周波数切替手段
を備え、
前記誘発判定手段は、前記刺激の周波数が切り替わるごとに前記誘発の有無を判定する、
付記18から20の何れか一つに記載の制御システム。
(付記22)
前記誘発判定手段が前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定する判定結果評価手段
を備え、
前記周波数切替手段は、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定し、
前記誘発判定手段は、その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直す、
付記21に記載の制御システム。
(付記23)
コンピュータが、
指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定し、
前記誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索し、
前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定する
ことを含む周波数決定方法。
(付記24)
前記複数の周波数を決定することは、前記コンピュータが、前記最大値および前記最小値を含むように、前記複数の周波数を決定することを含む、
付記23に記載の周波数決定方法。
(付記25)
前記複数の周波数を決定することは、前記コンピュータが、前記誘発の有無の判定結果に従って選択される選択対象の個数に応じて定められた個数の周波数を、周波数の間隔がなるべく広くなるように決定することを含む、
付記23または付記24に記載の周波数決定方法。
(付記26)
前記選択対象の選択は、決定された複数の周波数のうち前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って行われる、
付記25に記載の周波数決定方法。
(付記27)
前記コンピュータが、
前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替える
ことを含み、
前記誘発の有無を判定することは、前記コンピュータが、前記刺激の周波数が切り替わるごとに前記誘発の有無を判定することを含む、
付記23から26の何れか一つに記載の周波数決定方法。
(付記28)
前記コンピュータが、
前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定する
ことを含み、
前記周波数を切り替えることは、前記コンピュータが、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定することを含み、
前記誘発の有無を判定することは、前記コンピュータが、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定されたときの周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直すことを含む、
付記27に記載の周波数決定方法。
(付記29)
コンピュータが、
指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定し、
前記誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索し、
前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定し、
決定された複数の周波数のうち、前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って、制御対象機器を制御する
ことを含む制御方法。
(付記30)
前記複数の周波数を決定することは、前記コンピュータが、前記最大値および前記最小値を含むように、前記複数の周波数を決定することを含む、
付記29に記載の制御方法。
(付記31)
前記複数の周波数を決定することは、前記コンピュータが、前記誘発の有無の判定結果に従って選択される選択対象の個数に応じて定められた個数の周波数を、周波数の間隔がなるべく広くなるように決定することを含む、
付記29または付記30に記載の制御方法。
(付記32)
前記コンピュータが、
前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替える
ことを含み、
前記誘発の有無を判定することは、前記コンピュータが、前記刺激の周波数が切り替わるごとに前記誘発の有無を判定することを含む、
付記29から31の何れか一つに記載の制御方法。
(付記33)
前記コンピュータが、
前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定する
ことを含み、
前記周波数を切り替えることは、前記コンピュータが、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定することを含み、
前記誘発の有無を判定することは、前記コンピュータが、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定されたときの周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直すことを含む、
付記32に記載の制御方法。
(付記34)
コンピュータに、
指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定することと、
前記誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索することと、
前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定することと、
を実行させるプログラム。
(付記35)
前記複数の周波数を決定することでは、前記コンピュータに、前記最大値および前記最小値を含むように、前記複数の周波数を決定すること、を実行させる、
付記34に記載のプログラム。
(付記36)
前記複数の周波数を決定することでは、前記コンピュータに、前記誘発の有無の判定結果に従って選択される選択対象の個数に応じて定められた個数の周波数を、周波数の間隔がなるべく広くなるように決定すること、を実行させる、
付記34または付記35に記載のプログラム。
(付記37)
前記選択対象の選択は、決定された複数の周波数のうち前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って行われる、
付記36に記載のプログラム。
(付記38)
前記コンピュータに、
前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替えること、
を実行させ、
前記誘発の有無を判定することでは、前記コンピュータに、前記刺激の周波数が切り替わるごとに前記誘発の有無を判定すること、を実行させる、
付記34から37の何れか一つに記載のプログラム。
(付記39)
前記コンピュータに、
前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定すること、
を実行させ、
前記周波数を切り替えることでは、前記コンピュータに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定すること、を実行させ、
前記誘発の有無を判定することでは、前記コンピュータに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定されたときの周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直すこと、を実行させる、
付記38に記載のプログラム。
(付記40)
コンピュータに、
指定された周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定することと、
前記誘発が生じる周波数の最大値および最小値を探索することと、
前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定することと、
決定された複数の周波数のうち、前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って、制御対象機器を制御することと、
を実行させるプログラム。
(付記41)
前記複数の周波数を決定することでは、前記コンピュータに、前記最大値および前記最小値を含むように、前記複数の周波数を決定すること、を実行させる、
付記40に記載のプログラム。
(付記42)
前記複数の周波数を決定することでは、前記コンピュータに、前記誘発の有無の判定結果に従って行われる制御の種類の個数に応じて定められた個数の周波数を、周波数の間隔がなるべく広くなるように決定すること、を実行させる、
付記40または付記41に記載のプログラム。
(付記43)
前記コンピュータに、
前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替えること、
を実行させ、
前記誘発の有無を判定することでは、前記コンピュータに、前記刺激の周波数が切り替わるごとに前記誘発の有無を判定すること、を実行させる、
付記40から42の何れか一つに記載のプログラム。
(付記44)
前記コンピュータに、
前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定すること、
を実行させ、
前記周波数を切り替えることでは、前記コンピュータに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定すること、を実行させ、
前記誘発の有無を判定することでは、前記コンピュータに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定されたときの周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直すこと、を実行させる、
付記43に記載のプログラム。
11、12 制御システム
100 刺激出力装置
101 刺激出力部
111 周波数指示受信部
112 刺激出力制御部
200 脳波センサ部
200b 脳波センサ装置
201 脳波測定部
211 測定データ処理部
212 測定データ送信部
300 システム制御部
300b システム制御装置
301 誘発判定部
302 周波数範囲探索部
303 周波数決定部
304 周波数切替部
305 判定結果評価部
306 対象機器制御部
311 周波数指示送信部
321 測定データ受信部
331 指令決定部
332 指令送信部
400 機器群
401 制御対象機器
411 対象機器制御装置

Claims (9)

  1. 刺激による脳波の誘発が生じる前記刺激の周波数の最大値および最小値を探索する周波数範囲探索手段と、
    前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定する周波数決定手段と、
    前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替える周波数切替手段と、
    前記刺激の周波数が切り替わるごとに、その周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定する誘発判定手段と、
    前記誘発判定手段が前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定する判定結果評価手段と、
    を備え
    前記周波数切替手段は、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定し、
    前記誘発判定手段は、その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直す、
    周波数決定装置。
  2. 前記周波数決定手段は、前記最大値および前記最小値を含むように、前記複数の周波数を決定する、
    請求項1に記載の周波数決定装置。
  3. 前記周波数決定手段は、前記誘発の有無の判定結果に従って選択される選択対象の個数に応じて定められた個数の周波数を、周波数の間隔がなるべく広くなるように決定する、
    請求項1に記載の周波数決定装置。
  4. 前記選択対象の選択は、決定された複数の周波数のうち前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って行われる、
    請求項3に記載の周波数決定装置。
  5. 刺激による脳波の誘発が生じる前記刺激の周波数の最大値および最小値を探索する周波数範囲探索手段と、
    前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定する周波数決定手段と、
    前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替える周波数切替手段と、
    前記刺激の周波数が切り替わるごとに、その周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定する誘発判定手段と、
    前記誘発判定手段が前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定する判定結果評価手段と、
    制御対象機器を制御する機器制御手段と、
    を備え
    前記周波数切替手段は、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定し、
    前記誘発判定手段は、その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直し、
    前記機器制御手段は、決定された複数の周波数のうち、前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って、前記制御対象機器を制御する、
    制御装置。
  6. コンピュータが、
    刺激による脳波の誘発が生じる前記刺激の周波数の最大値および最小値を探索し、
    前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定し、
    前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替え、
    前記刺激の周波数が切り替わるごとに、その周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定し、
    前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定し、
    前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定し、
    その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直す、
    ことを含む周波数決定方法。
  7. コンピュータが、
    刺激による脳波の誘発が生じる前記刺激の周波数の最大値および最小値を探索し、
    前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定し、
    前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替え、
    前記刺激の周波数が切り替わるごとに、その周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定し、
    前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定し、
    前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定し、
    その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直し、
    決定された複数の周波数のうち、前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って、制御対象機器を制御する
    ことを含む制御方法。
  8. コンピュータに、
    刺激による脳波の誘発が生じる前記刺激の周波数の最大値および最小値を探索することと、
    前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定することと、
    前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替えることと、
    前記刺激の周波数が切り替わるごとに、その周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定することと、
    前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定することと、
    前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定することと、
    その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直すことと、
    を実行させるプログラム。
  9. コンピュータに、
    刺激による脳波の誘発が生じる前記刺激の周波数の最大値および最小値を探索することと、
    前記最大値および前記最小値の範囲内で、前記刺激の周波数として複数の周波数を決定することと、
    前記刺激の周波数を、決定された複数の周波数の中で時間に応じて切り替えることと、
    前記刺激の周波数が切り替わるごとに、その周波数の刺激が出力されている状態で測定された脳波において前記刺激による脳波の誘発の有無を判定することと、
    前記誘発の有無を判定するごとに、前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っているか否かを判定することと、
    前記誘発の有無の判定結果がユーザの意図に沿っていないと判定された場合、そのときの周波数を、前記刺激の周波数として指定することと、
    その周波数について、前記誘発の有無の判定をやり直すことと、
    決定された複数の周波数のうち、前記誘発が生じたと判定された周波数の組み合わせに従って、制御対象機器を制御することと、
    を実行させるプログラム。
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