專利名稱：用于腦波接口系統(tǒng)的啟動裝置、方法以及計算機程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用腦波來操作機器的接口(腦波接口)系統(tǒng)。
背景技術：
近年來，伴隨著機器的小型輕量化，頭盔式顯示器(以下也記述為“HMD”。)等 可佩戴式(wearable)機器普及開來。通常，作為機器的接口，可使用按動按鈕、移動光 標來確定、邊看畫面邊操作鼠標等方法。但是，在像眼鏡型HMD那樣以主機小型且免提 (hands-free)為特征的機器的操作中，當必須進行上述的物理性機器操作時，則免提特征 受到損壞，操作會失效。因此，不進行物理性操作地、簡便地控制機器的接口，具體地說，就 是僅以思維就能快速地控制機器的、利用了腦波的接口，備受關注。所謂腦波，是指由基準極和測量對象極的電位差作為電信號測量的大腦活動(腦 神經(jīng)細胞的電氣活動)。作為利用了該腦波的接口，舉出例如專利文獻1中所記載的、利用 了事件相關電位(event-related potential)的人的心理狀態(tài)等的判定方法及裝置。在專 利文獻1中，公開了一種使用腦波的事件相關電位的特征性信號來判別用戶想到要選擇的 選擇項的技術。具體地說，可實現(xiàn)下述的腦波接口系統(tǒng)、即在頭頂部裝上電極，在畫面上隨機地顯 示單詞，利用以用戶想到要選擇的單詞被顯示的時刻為起點、在300ms 500ms時間段出現(xiàn) 的陽性成分(P300成分)等，來進行用戶選擇出的單詞的判別。在以往的腦波測量中，通過按照國際10-20電極放置法的場所表記來安裝電極、 在頭部安裝測量對象極，從而進行了測量。在專利文獻1中，使用國際10-20電極放置法中 的位置I^z (正中頭頂)及Cz (正中中心)位置的特征信號進行腦波測量。公知，專利文獻 1中所利用的特征信號可在位置I3Z的位置上測量得最強烈。因此，以往的腦波接口的電極 的位置主要利用了內(nèi)。腦波測量，一般必須如上述那樣，利用安裝于頭頂部的電極來進行。因此，在使用 不具有與頭頂部接觸的構造的機器例如上述HMD的情況下，腦波儀的形狀就需要像頭戴 (Overhead)型的頭戴耳機那樣跨越頭部。但是，因為對于像HMD那樣安裝于臉面部的可佩 戴式機器強烈期望小型化，所以在將來判斷出不需要耳機那樣的跨越頭部的部分的可能性 高。另外，由于跨越頭部的形狀看上去不美觀，佩戴也導致了發(fā)型凌亂，所以作為未來的HMD 的形狀是不理想的。因此，HMD的形狀是要以不跨越頭部為前提的。鑒于上述事情，為了在HMD型設備中配合利用腦波接口，除了 HMD以外，還需要用 任意手段另行安裝用于測量頭部腦波的電極。例如，專利文獻2公開了一種以下方法，即HMD具備多個有軟線的電極，將各電極 貼在期望的場所(頭部)的方法(圖4)。但是，因為HMD是一種平時不安裝且頻繁地脫戴的機器，所以除HMD以外還要另行 安裝機器，對用戶而言將成為很大的負擔。因此，專利文獻3舉出了在眼鏡形狀范圍內(nèi)配置電極進行腦波測量的例子。圖對示出專利文獻3中公開的腦波電極安裝工具的構成。該腦波電極安裝工具，在C字形頭帶 (Headband)的內(nèi)側具備有伸縮性的接觸帶，可通過配置在接觸帶上的電極來測量腦波。根 據(jù)該腦波電極安裝工具，可與安裝機器同時安裝電極，也無需安裝其他機器的工夫，所以可 減輕用戶的機器安裝負擔。專利文獻1日本特開2005-34620號公報專利文獻2日本特開2004-16658號公報專利文獻3日本實開平6-70704號公報但是，在要用專利文獻3的構成構筑眼鏡型腦波接口裝置的情況下，因為需要將 用于呈示視覺刺激的輸出部配置在眼鏡的鏡片的位置，所以配置在臉前面的電極容易偏 離。其理由在于，專利文獻3的構成是通過緊固頭帶以獲得用戶太陽穴部的支撐、和壓迫接 觸帶以獲得用戶額頭部的支撐，來支撐可佩戴式裝置?？膳宕魇窖b置都是通過向用戶按壓而獲取支撐的。因此，若在眼鏡的鏡片的位置 設置影像輸出裝置等，則在可佩戴式裝置前面施加的重量就變大，配置在接觸帶的(配置 于臉前面的)電極就容易朝下偏離。為了減輕電極的偏離，可考慮加強頭帶的緊固或者接觸帶的壓迫來應對，但如果 施加向用戶的壓迫增強，則由于緊固給用戶帶來的負擔就變大，長時間的安裝就變得困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述課題進行的，其目的在于，提供一種既加強對用戶的緊固又不增 加負擔可確保穩(wěn)定的電極接觸的腦波接口裝置。根據(jù)本發(fā)明的腦波接口系統(tǒng)，其是安裝于用戶頭部的眼鏡型的腦波接口系統(tǒng)，具 備輸出部，其向用戶呈示視覺刺激；耳電極部，其在安裝時被配置在與所述用戶的耳部相 接觸的位置上；臉電極部，其在安裝時被配置于在比連結所述用戶的外眼角和內(nèi)眼角的直 線更靠下的下側接觸所述用戶的臉面部、并支撐所述眼鏡型的腦波接口系統(tǒng)的重量的位置 上；以及腦波測量判定部，其以呈示出所述視覺刺激的時刻為起點，基于所述耳電極部和所 述臉電極部的電位差來測量事件相關電位。也可所述臉電極部是所述眼鏡型的腦波接口系統(tǒng)的鼻托部。也可所述耳電極部，相對于連結所述用戶的外眼角和內(nèi)眼角的直線，被配置于與 臉電極部相同的一側。也可所述耳電極部在所述用戶的耳后接觸。也可所述腦波測量判定部保持有存儲了與事件相關電位相關的多個波形的數(shù) 據(jù)的判別基準數(shù)據(jù)庫，在所述判別基準數(shù)據(jù)庫中，存儲有在期望選擇時出現(xiàn)的事件相關電 位的波形的數(shù)據(jù)和在不期望選擇時出現(xiàn)的事件相關電位的波形的數(shù)據(jù)，所述腦波測量判定 部，在判斷出所測量出的所述事件相關電位的波形與在期望所述選擇時出現(xiàn)的事件相關電 位最相近時，執(zhí)行與所述視覺刺激相對應的處理。所述腦波接口系統(tǒng)也可，還具備臉電極位置判別部，其根據(jù)所述用戶的腦波信號 中的因所述用戶的眨眼引起的信號的振幅是否在預先設定的上限閾值和下限閾值之間，來 判定所述臉電極部的位置。也可所述腦波測量判定部，基于所述耳電極部及所述臉電極部的電位差來測量
4腦波信號，所述臉電極位置判別部，將所測量出的所述腦波信號中的規(guī)定的頻帶的信號，作 為因所述用戶的眨眼引起的信號來采用。也可所述臉電極位置判別部，將所測量出的所述腦波信號中的1. 7Hz 2. 2Hz頻 帶的信號，作為因所述用戶的眨眼引起的信號來采用。也可在因所述用戶的眨眼引起的信號的振幅比所述上限閾值大的情況下、或者 比所述下限閾值小的情況下，所述輸出部呈示表示所述眼鏡型的腦波接口系統(tǒng)偏離的警告。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，對于用戶而言，不會加強因為了安裝電極而安裝其他機器或者加強 裝置固定工具的緊固等帶來的較大負擔，可用眼鏡形狀范圍內(nèi)的電極來實現(xiàn)腦波接口的裝置。


圖1(a)及(b)是表示HMD形狀范圍內(nèi)所包含的電極位置的圖。圖2是表示以配置在臉面上的電極為基準極的情況下的精度的結果的圖。圖3是表示以左右耳乳突(mastoid)(左乳突及右乳突)為基準的情況下的精度 的結果的圖。圖4是表示實施方式中的腦波接口系統(tǒng)1的功能塊的構成的圖。圖5是表示腦波接口系統(tǒng)1的裝置形狀的例子的圖。圖6是腦波接口系統(tǒng)1的硬件構成圖。圖7 (a)是表示將臉電極部12配置在HMD的邊框(rim)部23上的例子的圖，(b) 是表示用戶10安裝了(a)所示的HMD型腦波接口系統(tǒng)1的狀態(tài)的圖。圖8(a)是表示進一步對HMD的邊框部23實施不同加工并配置了臉電極部12的 例子的圖，(b)是表示用戶10安裝了(a)所示的HMD型腦波接口系統(tǒng)1的狀態(tài)的圖。圖9是表示在人臉上從耳朵根上部到眼窩上緣部的距離的關系的圖。圖10是表示安裝在一邊臉面上的腦波接口系統(tǒng)1的構成例的圖。圖11(a)是表示根據(jù)本實施方式的腦波接口裝置2的構成的圖，(b)是表示安裝 時的腦波接口裝置2的位置的圖。圖12是表示腦波接口裝置2的功能塊的構成的圖。圖13是表示腦波接口裝置2的處理的順序的流程圖。圖14是表示圖13的步驟S102、步驟S103及步驟S104所示的臉電極位置判別部 15的處理的詳細順序的流程圖。圖15(a)是將耳電極部11安裝于右乳突、將臉電極部12安裝于右眼窩上緣部，在 眨眼了的情況下的腦波信號的例示圖，(b)是對(a)的信號施加FFT進行頻率解析后的結 果的例示圖。圖16(a) (c)是表示將耳電極部11安裝于右乳突、將臉電極部12安裝于右眼 窩上緣部的上部、中部、下部，在眨眼了的情況下的腦波信號的例子的圖。圖17(a)及(b)是對用戶呈示警告的例示圖。圖18 (a)及(b)是通知HMD的安裝狀態(tài)的例示圖。
圖19(a) (C)是表示各種形狀的電極的圖。圖20 (a) (d)是表示各種形狀的掛耳部(先部)的圖。圖21 (a) (c)是表示分別包括彈性部111及張力檢測部112的鏡腿(temple) 部的一部分的圖。圖22是表示內(nèi)眼角231及外眼角232的位置關系的圖。圖23是表示其他腦波接口系統(tǒng)的構成例的圖。圖M是表示現(xiàn)有的腦波電極安裝工具的構成的圖。符號說明1-腦波接口裝置；10-用戶；11-耳電極部；12-臉電極部；13-腦波測量判定部； 14-輸出部；15-臉電極位置判別部。
具體實施例方式以下，參照附圖，對根據(jù)本發(fā)明的腦波接口系統(tǒng)的實施方式進行說明。為了用眼鏡形狀范圍內(nèi)的電極實現(xiàn)腦波接口裝置，需要特別指定可穩(wěn)定地配置電 極的場所或噪音混入少的電極位置。本申請發(fā)明者們，首先，在眼鏡型可佩戴式裝置形狀范圍內(nèi)，進行了在哪個位置配 置電極是有效的探索。在這里，作為例子采用的是“眼鏡型頭盔式顯示器”。以下，將該“眼 鏡型頭盔式顯示器”僅記述為“HMD”。在以下的實施方式的說明中，HMD的形狀是以不跨越 用戶頭部為前提的。而且，在本說明書中，所謂HMD等可佩戴式裝置的“形狀范圍”，是指該裝置通常必 要形狀所占據(jù)的范圍。為了用與在頭部配置了電極情況相同程度的精度找到可提供腦波接 口的電極配置，首先有必要獲知在HMD形狀范圍內(nèi)識別率高的電極位置。在進入實施方式 的說明之前，對本申請發(fā)明者們實施的在HMD形狀范圍內(nèi)的最適基準極位置探索實驗進行 說明。圖1表示HMD形狀范圍內(nèi)所包含的電極位置。而且，關于HMD的形狀遵照例如圖 5所示。關于圖5后面進行詳盡敘述。如圖1 (a)所示，眼睛上方的^a電極安裝于眼窩四的上緣、眼睛側方的^b電極 安裝于眼窩四的外緣(外眼瞼角)、鼻電極安裝于鼻根^c、耳朵上方的電極安裝于耳朵根 上部30e。如果考察HMD形狀的范圍，則除了眼電測量所利用的臉面部電極之外，在HMD的 形狀中，耳垂部30b、耳后部30d(耳朵根后部)、耳下部(耳朵根下部)、耳前部30c等耳周 邊部(在圖1(b)中示出。是乳突30a、耳垂30b、耳屏30c、耳朵根后部30d的虛線部內(nèi)的范 圍。)也可作為測量對象利用。因此，本申請發(fā)明者們，代表上述耳周邊部，選擇了耳朵背面 靠根的頭蓋骨的突起部即乳突30a(乳狀突起)。實驗以在HMD形狀中與用戶臉面相接觸的位置作為例子，取圖1所示位置，利用這 些部分進行了具體的精度驗證。實驗是對15名20歲左右的被實驗對象進行了測量實驗，對可維持高覺醒度的8 名對象進行了解析。腦波測量使用的是Polymate AP-1124 (DIGITEX株式會社制)，采樣頻率為200Hz、 時間常數(shù)為3秒、濾波器為30Hz的低通濾波器。
在本實驗中，以圖1所示的各電極為基準極，通過與其他電極的電位差測量腦波， 實施了腦波接口的評價實驗。請各被實驗者各選擇40次，將判別結果正確的比例作為識別 率進行精度驗證。以同樣的方法，將頭頂部(Pz)作為測量對象極進行了腦波測量，結果識別率是 81. 3%。為了探索在臉面部中的最適基準極位置，組合圖1所示的位置的電極來測量腦 波，進行了腦波接口的識別率的比較。圖2、圖3示出電極的組合和識別率之間的關系。圖2表示以配置在臉面上的電極為基準極的情況下的精度的結果，圖3表示以左 右耳乳突(左乳突及右乳突)為基準的情況下的精度的結果。根據(jù)圖3的實驗結果可知，在 左乳突基準下得到了 57. 8%的平均識別率，在右乳突基準下得到了 66. 6%的平均識別率。 以左右乳突為基準測量了臉面部的電位的腦波，與圖2所示的以臉面部的電極為基準所測 量出的任意一個腦波相比可知，平均識別率變高，包括為了讓后述腦波接口系統(tǒng)動作所需 的腦波信號。另外，可知以右乳突為基準極測量了左眼上方的電極的識別率，結果識別率為 75.0%，同樣地，右眼上方的電極的識別率為75. 3%是不足80%的精度，基本上具有與在 頭頂部測量的情況等同的識別率。這可認為通過在乳突配置基準電極，從而在乳突和臉面 部的電極之間包括腦的一部分，通過測量這些間的電位，從而可測量大腦活動的一部分，進 而識別率變高。像這樣確認了，通過以耳周邊部(特別是乳突)為基準的臉面部的電極的電位差 測量腦波，可用與在頭頂部測量腦波的情況相同的精度來測量腦波，即便不在頭頂部安裝 電極也可以得到足夠的性能。因此，為了構筑精度高的腦波接口系統(tǒng)，有必要預先將以耳周邊部(乳突)為基準 的電極至少配置1個。下面，本申請發(fā)明者們，在眼鏡型可佩戴式裝置的形狀范圍內(nèi)，對噪音混入少的位 置進行研究。在腦波測量中，作為噪音主要原因之一，舉出因眨眼引起的噪音的例子。在眼鏡型 可佩戴式裝置的形狀的范圍內(nèi)(臉面部)配置了電極的情況下，因為電極和眼球的距離近， 因此作為大噪音進行測量。因此，將電極配置在眨眼噪音難混入的位置是很重要的。首先，對眨眼噪音的混入機理進行說明。眨眼時，眼瞼在角膜上滑動。眼球的角膜 就帶上了陽性電，通過眼瞼和角膜的摩擦，角膜的陽性電位傳到眼瞼上。傳到了眼瞼上的陽 性電位，又傳向配置于眼睛上側的電極，作為眨眼的噪音被檢測。圖22表示眼睛周圍的內(nèi)眼角231及外眼角232的位置關系。圖22中示出左眼的 例子。在眨眼前后，因為眼瞼位于連結內(nèi)眼角231和外眼角232的直線233的上側，所以認 為陽性電位的傳播也發(fā)生在該直線233的上側。因此，認為通過將臉面部的電極配置在比 連結內(nèi)眼角231和外眼角232的直線233更靠下的下側，可進行抑制因眨眼引起的噪音的 影響的腦波測量。舉出一個例子，只要在位于比圖22中的直線233更靠下的下方的鼻234 的鼻根部，設置臉面部的電極即可。在HMD等眼鏡型腦波接口系統(tǒng)的情況下，像那樣的臉面 部的電極作為鼻托(nose pad)起作用。而且，通過將上述耳周邊部的電極相對于上述直線 233配置在與臉面部電極相同的一側的、例如乳突30a或耳后部30d等，從而可以更可靠地 抑制因由眨眼導致的噪音的影響。
(實施方式1)圖4表示本實施方式中的腦波接口系統(tǒng)1的功能塊的構成。圖5表示腦波接口系 統(tǒng)1的裝置形狀的例子。并且，圖6表示腦波接口系統(tǒng)1的硬件構成的例子。如圖4所示，腦波接口系統(tǒng)1具有耳電極部11、臉電極部12、腦波測量判定部13 和輸出部14。而且，在圖4中，用戶10是為了方便理解而被記述的。如圖5所示，HMD的各部位名稱和眼鏡相同。以下，將掛在用戶10耳朵上固定HMD 主機的部分稱為“掛耳部21”，將接觸用戶10鼻子支撐HMD主機的部分稱為“鼻托部M”， 將在用戶10的各眼球前設置的保持并固定輸出部16的部分稱為“邊框部23”，將連接支撐 雙眼前的邊框部23的部分稱為“鼻梁架部25”，將連接支撐邊框部23和掛耳部21的部分 稱為“鏡腿部22”。腦波接口系統(tǒng)1是作為眼鏡型可佩戴式機器實現(xiàn)的。耳電極部11設置在用戶的 耳周邊部，臉電極部12設置在用戶的臉面周圍。更具體地說，耳電極部11設置在眼鏡的掛 耳部21的內(nèi)側，與用戶10的一側的耳周邊部接觸。另外，臉電極部12設置在鼻托部M的 任意一個位置、即設置在HMD與用戶的臉面部皮膚相接觸的位置。而且，臉電極部12也可 配置在眼鏡的鏡腿部22、邊框部23。腦波測量判定部13設置在HMD的鼻梁架部25上。腦 波測量判定部13根據(jù)耳電極部11和臉電極部12的電位差測量腦波，并判定是否測量出腦 波。在未測量出腦波的情況下，對輸出部14輸出告知該事實的判別結果(信號)。在測量 出腦波的情況下，腦波測量判定部13基于該腦波判別用戶10期望執(zhí)行哪個菜單項目。該 處理后面詳盡敘述。輸出部14具有進行影像輸出的功能。輸出部14設置在用戶的眼睛前方也就是眼 鏡的鏡片部分。輸出部16基于腦波測量判定部13的判別結果，進行該判別結果所對應的 信息的顯示。例如，在未測量出腦波的情況下，輸出部14顯示“HMD偏離。請調整?！边@一 訊息，向用戶顯示警告，以使電極的位置變得合適。另一方面，在測量出腦波的情況下，輸出 部14將多個菜單項目依次加亮顯示。以該加亮顯示作為起點，腦波測量判定部13可判定 用戶10期望選擇哪個菜單項目。另外，輸出部14顯示執(zhí)行了所選擇出的菜單項目所對應 的處理的結果。以下，作為主要部分通過說明腦波測量判定部13的動作，來說明腦波接口系統(tǒng)的 基本功能。在測量出腦波的情況下，腦波測量判定部13根據(jù)耳電極部11和臉電極部12的電 位差測量腦波，其中，以在輸出部14中呈示出視覺刺激的(例如，菜單項目的加亮顯示)時 刻為起點，200 400ms內(nèi)提取用戶10的腦波，并根據(jù)該特征信號判別用戶選擇出的菜單項 目。然后，輸出該判別結果。該腦波被稱之為“事件相關電位的P300成分”。視覺刺激也可以被利用在上述的菜單項目加亮以外的地方。例如，視覺刺激也可被利用于判定菜單項目選擇結果的成功與否。更具體地說，在 反饋結果作為視覺刺激被呈示出來的時候，以該視覺刺激的呈示時刻為起點，400 700ms 內(nèi)提取腦波。通過該腦波可判別出所呈示的結果是否與預期結果不同。(森川、足立、「事 象関連脳電位f用0亡二一廿匕’1J歹^評価手法」、松下歹夕二力 > 夕~ 一 f > (現(xiàn)"于 y 二夕技報)、V ο 1. 53,N ο. l、p ρ· 51-55、0 c t. 2007)另外，視覺刺激也可以被利用于判定在汽車駕駛時或步行時對周圍視野的注意量。圖23表示在判定注意量時的腦波接口系統(tǒng)的構成例。該腦波接口系統(tǒng)在鏡片部周圍 具有多個LED(例如LED235)。各LED配置為在用戶的周邊視野范圍內(nèi)看得見。腦波接口系 統(tǒng)，讓用戶的周邊視野范圍內(nèi)的視覺刺激(LED)以隨機間隔進行點燈，提取從點燈時刻到 200 400ms的用戶的腦波(P300成分)。腦波接口系統(tǒng)可根據(jù)該P300成分的大小，判定 對周邊視野投去了什么程度的注意。以下，以菜單項目的加亮顯示為例進行說明。根據(jù)由菜單項目被加亮顯示的瞬間取得的事件相關電位，可得到用戶相對于所加 亮顯示的菜單項目的反應。腦波測量判定部13將所測量出的事件相關電位的波形數(shù)據(jù)與判別基準數(shù)據(jù)庫存 儲的判斷基準相對照，判定用戶是否期望選擇該菜單項目。判別基準數(shù)據(jù)庫中存儲有對各 種被實驗對象進行的實驗結果，例如預先保持在腦波測量判定部13中。具體地說，相對于期望選擇某個菜單項目的被實驗對象，讓多個菜單項目依次加 亮，在加亮時刻取得事件相關電位。然后，將期望選擇的菜單項目被加亮時的事件相關電位 的波形數(shù)據(jù)A和不期望選擇的菜單項目被加亮時的事件相關電位的波形數(shù)據(jù)B分別進行平 均化，并分別作為判別基準數(shù)據(jù)庫進行存儲。腦波測量判定部13，可以分別將波形數(shù)據(jù)A及 波形數(shù)據(jù)B作為模板使用，基于馬氏距離判別腦波接口系統(tǒng)1的操作者即用戶10的事件相 關電位的波形與哪個波形相近，即，最接近的波形是哪個波形。該馬氏距離是表示考慮了數(shù)據(jù)的方差·協(xié)方差在內(nèi)的距組的重心的距離。因此， 使用了馬氏距離的判別與單純通過閾值處理進行的判別相比，識別能力高。該結果能夠判 別用戶期望選擇的菜單項目。通過這樣的處理，不進行按鈕等操作，就可通過腦波來實現(xiàn)菜單項目的選擇。圖6是腦波接口系統(tǒng)1的硬件構成圖。耳電極部11和安裝在臉面部的臉電極部12與總線131連接，并與腦波測量判定 部13進行信號收發(fā)。腦波測量判定部13具有CPUl 12a、RAMI 12b和ROMl 12c。CPU 112a ROMl 12c存儲的計算機程序112d讀取到RAMI 12b上，并在RAMI 12b展開后執(zhí)行。腦波測量判 定部13根據(jù)該計算機程序112d，切換并執(zhí)行腦波數(shù)據(jù)檢測時及非檢測時的處理。ROMlllc、 ROMl 12c也可以是可重寫的ROM(例如EEI3ROM)。輸出部14即顯示器14具有圖像處理電路121及畫面122。圖像處理電路121根 據(jù)CPU112a的結果，將所選擇出的內(nèi)容影像顯示等影像信號輸出到畫面122。而且，上述顯示器16假設控制影像機器，說明了顯示器16具有圖像處理電路121 及畫面122。但是，根據(jù)所控制的機器的模態(tài)(modal)的種類，也可以將圖像處理電路121 或畫面122設為聲音處理電路或揚聲器等。上述計算機程序，被記錄在⑶-ROM等記錄介質上作為產(chǎn)品在市場上流通，或者， 通過因特網(wǎng)等的電信線路進行傳輸。而且，腦波測量判定部13或圖像處理電路121可作為 在半導體電路中編入計算機程序的DSP等硬件來實現(xiàn)。下面，對本實施方式中的特征之一即關于電極的配置進行更詳細地說明。按照圖1(b)所示，耳電極部11需要安裝在用戶10的耳周邊部的范圍內(nèi)。在考慮 到眼鏡形狀的情況下，通過將電極配置在眼鏡的掛耳部21的內(nèi)側頂端，就可以讓用戶10的 耳朵根后部或者乳突位置的皮膚接觸到電極。
另外，在圖5的例子中，示出了將耳電極部11設置在右側的掛耳部21的內(nèi)側的例 子。但是，根據(jù)圖3的實驗結果，在右側左側的基準電極的位置精度沒有很大的差異。因此， 即便將耳電極部11設置在另一側(左側)的掛耳部21的內(nèi)側，同樣地也可以實現(xiàn)高精度 的腦波測量。臉電極部12安裝在圖1 (a)圖示出的用戶10的臉面部的范圍內(nèi)。在一般的眼鏡型 形狀中，在用戶10的臉面部，與HMD接觸強烈的部分是從用戶10的耳朵根上部到太陽穴的 位置和鼻根部。在用戶10的太陽穴上，夾著用戶10的頭部固定以使HMD不左右搖晃，HMD 的重量由用戶10的耳朵根上部和鼻根部支撐著。輸出部14是由液晶顯示裝置等構成的。因此，輸出部14在構成腦波接口系統(tǒng)1的 硬件(圖6)中，可以說是最重的，另外也是最大的。如果考慮HMD的形狀的話，則在鏡片的 位置具有最重的輸出部14，并且體積大的構成要素集中在鏡片周邊部(前方)。因此，HMD 的重量就集中在前方，因為重心偏向前方，所以可認為HMD的重量基本上是由用戶10的臉 面前方(鼻根)位置支撐著。因此，通過在鼻托部M的前端配置臉電極部12，從而成為臉電極部12支撐HMD的 重量的形式，處于臉電極部12在用戶10的鼻根旁的位置通過HMD的重量達到強烈接觸的 狀態(tài)。因此，對臉電極部12不施加支撐HMD以上的過剩壓迫，并且用支撐HMD的力來支 撐著臉電極部12，從而臉電極部12也就變得難以偏離。另外，掛耳部與用戶10的耳朵根上部相接觸，通過采取掛在用戶10耳朵上的構 造，即便在用戶10的臉向前方傾斜的情況下，掛耳部也減輕了 HMD向前方的偏離，臉電極部 12通過以適度的壓力固定在用戶10的臉面上，從而能夠防止臉電極部12的偏離或浮動。 因此，掛耳部有必要采取彎曲的形狀以便掛在耳朵上。如上述，通過在支撐HMD的重量的位置配置電極，因為無需像繃帶那樣花費過剩 的壓迫去固定電極，所以可以減輕用戶安裝HMD的負擔。通過將臉面部的電極配置在鼻根，從而電極位于連結內(nèi)眼角和外眼角的直線的下 側，可抑制因眨眼引起的噪音的影響。其結果，可測出偽像(artifact)少干凈的腦波。而且，通過將耳電極部相對于連結內(nèi)眼角和外眼角的直線233 (圖23)配置在與臉 電極部相同的一側，從而能夠減輕縱向眼球運動的偽像。例如，通過將耳電極部配置在乳突 30a或耳后部30d (圖1)，從而相對于連結內(nèi)眼角和外眼角的直線233，耳電極部被配置在與 配置在鼻根的臉電極部相同的一側。因耳電極部和臉電極部被配置在同側，因此在耳電極 部及臉電極部大致均衡地產(chǎn)生了眼球在上下方向運動之際的電位的影響。因此，在測量耳 電極部、臉電極部的電位差時，上下方向的眼電的影響被抵消，可測量噪音少的腦波。另外，在本實施方式中，示出了將臉電極部12配置在鼻支架部的例子，但也可以 進行除此之外的電極配置。參照圖7及圖8，對電極配置的其他例子進行說明。圖7(a)示出將臉電極部12配置在HMD的邊框部23的例子。是為使在用戶的眼 窩上緣部的位置支撐HMD的重量，對HMD的邊框部23進行加工，在邊框部23與用戶10的 眼窩上緣部相接觸的位置配置臉電極部12的例子。圖7(b)示出用戶10安裝了圖7 (a)所 示的腦波接口系統(tǒng)1的狀態(tài)。圖8 (a)表示對HMD的邊框部23進一步實施不同加工，來配置臉電極部12的例子。這是通過采用將邊框部23和鼻梁架部25 —體化，并用掛耳部21和邊框部23夾持用戶的 頭部固定HMD的形狀，而用邊框部23支撐HMD前面的重量的例子。圖8 (b)表示用戶10安 裝了圖8(a)所示的腦波接口系統(tǒng)1的狀態(tài)。在這種情況下，配置在邊框部23的臉電極部 12通過HMD施加給邊框部23的重量而被固定，變得難以偏離。圖9表示在人臉中從耳朵根上部到眼窩上緣部的距離的關系。在人臉的形狀中， 從耳朵根上部30e到眼窩上緣部^a的距離，隨著從眼窩上緣部^a的下端向上端走而變 短。也就是說，將從耳朵根上部30e到眼窩上緣部^a的上端的距離α和從耳朵根上部到 眼窩上緣部^a的下端的距離β相比較可知，前者比較短。因此，通過將圖7(a)所示的腦波接口系統(tǒng)1的從掛耳部21的根部到臉電極部12 的距離預先設計為α以上且不足β的長度，從而掛耳部的根部掛在用戶10的耳朵上，掛 耳部和臉電極部以夾持著頭部的方式固定在用戶10的頭部。因此，為使HMD掛在耳朵根上 部，而需要前端彎曲的掛耳部。這是因為，將從掛耳部21的根部到臉電極部12的距離預先 設計為α以上且不足β的長度，也適用于圖8的例子。如上安裝，HMD的重量幾乎與圖5所示的腦波接口裝置相同，被臉前方的電極支 撐，不會帶來過剩的壓迫、臉電極12被按壓于用戶10。根據(jù)圖5、圖7或者圖8的形狀，利用HMD的重量，來固定臉電極部12，可構筑電極 不易偏離的腦波接口裝置。而且，如上述，在邊框部23中支撐了 HMD的重量的情況下，通過去掉HMD的鼻托部 對，可防止HMD的重量的分散。如果去掉鼻托部M，HMD的重量集中并施加到用戶的眼窩上 緣部，則在邊框部23所配置的臉電極部12中處于較強地支撐HMD的狀態(tài)，也就達到更 難偏離的狀態(tài)。另外，在本實施方式中，示出了將腦波測量判別部13配置在HMD的鼻梁架部25、邊 框部23的例子，但考慮到HMD的重量的平衡，配置在鏡腿部22或掛耳部21等HMD的任意 位置也屬本發(fā)明的范疇。圖10表示安裝在一邊臉面的腦波接口系統(tǒng)1的構成例。由于在耳電極部11和臉 電極部12中可確保較強支撐HMD的狀態(tài)，因此即便如該例子一樣采用在一邊臉面安裝的構 成，也可在難以偏離的狀態(tài)下長時間地安裝在用戶的頭部。(實施方式2)在實施方式1中，如圖5、圖7、圖8、圖10所示說明了如下構成，將掛耳部掛在用戶 10的耳朵根上部，與用戶10的臉面部接觸的臉電極部12支撐著HMD的重量，以用掛耳部和 臉電極部12夾持頭部的方式固定。特別是，在圖7及圖8的HMD的例子中，利用圖9所示 的從耳朵根上部到眼窩上緣部的上端的距離α和從耳朵根上部到眼窩上緣部的下端的距 離β的差，以夾持用戶10頭部的狀態(tài)進行了 HMD的固定。但是，要考慮臉或頭部的形狀因人而異，圖9所示的距離α及β也因個體差異而 有不同。因此，也要考慮通過掛耳部和臉電極部12夾持用戶頭部不順利的情形。另外，也要考慮雖然用戶自身想要順利地安裝，但由于HMD本身的重量或用戶的 動作的影響，而導致接觸臉面部的臉電極部12的位置發(fā)生了偏離。在像這樣的電極偏離了 的情況下，因為用戶10通過自己的眼睛不能直接看見電極偏離的狀況，所以用戶10很難察 覺到電極偏離了。因此，用戶10雖然想要正確地安裝HMD，但是即便讓腦波接口進行動作了，也會陷入識別率低、不堪使用的狀態(tài)。在本實施方式中，實現(xiàn)了以下這樣的HMD型腦波接口裝置，即不管上述那樣個人 的臉或頭部的形狀怎樣仍可按照減少臉電極部12偏離的方式固定HMD，在由于用戶10的姿 勢或動作的影響導致了臉面部的電極位置發(fā)生偏離的情況下，通過警告音通知用戶10，進 行穩(wěn)定的腦波測量。參照圖11及圖12，對可應對圖9的距離α或β的個體差異的腦波接口裝置的一 例進行說明。圖11(a)表示根據(jù)本實施方式的腦波接口裝置2的構成，(b)表示安裝時的腦波 接口裝置2的位置。相對實施方式1的腦波接口裝置1的構成，設置有重新調節(jié)鏡腿部長 度的彈性部Illa及111b、檢測彈性部是否發(fā)生張力的張力檢測部112、和判別臉電極部12 是否安裝于用戶10的臉部的正確位置的臉電極位置判別部15。彈性部Illa及Illb配置于鏡腿部22，能夠調節(jié)鏡腿部22的長度。彈性部Illa 及Illb例如由彈簧或橡膠等彈性體形成。彈性部11 Ia在其內(nèi)部具有用于傳輸耳電極部11 檢測出的信號(腦波信號)的信號線，即便彈性部Illa是絕緣物質，但仍可以將耳電極部 11測量出的腦波信號傳輸?shù)侥橂姌O位置判別部15和腦波測量判定部13。關于張力檢測部112及臉電極位置判別部15，參照下面的圖12進行說明。圖12表示腦波接口裝置1的功能塊的構成。以下，參照圖12，對腦波接口裝置1 的各構成要素進行說明。張力檢測部112與彈性部Illa連接，是測定對彈性部Illa施加的 張力的大小的傳感器。在本例中，對彈性部Illb沒有設置張力檢測部。但是，也可以個別 設置張力檢測部。以下，將和張力檢測部112連接的彈性部Illa只記述為“彈性部111”。耳電極部11及臉電極部12分別安裝在用戶10的耳周邊部、臉面部，測量用戶10 的腦波。所測量出的腦波信號被送到臉電極位置判別部15和腦波測量判定部13。臉電極位置判別部15設置在HMD的鏡腿部或邊框部等，將所測量出的腦波信號作 為輸入，對臉電極部12是否安裝在用戶10額頭的正確位置進行判別。在判斷為未進行正 確安裝的情況下，指示輸出部14，輸出對用戶10的警告。有關詳細處理的流程以后敘述。腦波測量判定部13，指示輸出部14，呈示對用戶10的視覺刺激。另外，從測量出 的腦波信號中提取以呈示視覺刺激的時刻為起點的事件相關電位，用事件相關電位所含有 的特征性信號(moo成分或P300成分等)，判別用戶想到要選擇的選擇項，對輸出部14輸 出判別結果。在輸出部14中，輸出以下內(nèi)容，即呈示對用戶10的視覺刺激或顯示選擇結果、呈 示HMD安裝不合適情況下的警告音、菜單選擇畫面、影像聲音等。輸出部14例如由顯示器 或揚聲器等構成。而且，本實施方式所涉及的腦波接口系統(tǒng)2的硬件也和圖6相同。其中，作為張力 檢測部112需要追加傳感器。而且，對于臉電極位置判別部15，雖然也可以另行設置CPU、 RAM等，但是圖6中作為構成腦波測量判定部13所記載的CPU112a，通過進行與臉電極位置 判別部15對應的處理，也可以作為臉電極位置判別部15起作用。圖13表示腦波接口裝置1的處理順序。利用圖13，對上述各塊的處理流程進行說 明。在步驟SlOl中，張力檢測部112監(jiān)視彈性部111，進行彈性部111是否發(fā)生張力的測量。例如，在彈性部111由彈簧構成時，通過在彈簧收縮狀態(tài)下、且將鏡腿部的長度預先 變短，從而在用戶10安裝了 HMD的情況下，必然在彈性部111產(chǎn)生張力。因此，張力檢測部 112通過監(jiān)視鏡腿部22的張力，就可獲知用戶10安裝HMD的時刻。張力檢測部112檢測是否產(chǎn)生了張力。張力檢測部112通過將一側固定在鏡腿部， 將另一側和彈性部111固定，來測量對彈性部111施加的張力。將對彈性部111施加的力 和閾值(例如，O(Zero)牛頓)進行比較，將對彈性部111施加的力超過閾值的情況作為用 戶10安裝了 HMD的時刻來探測。張力檢測部112既可以是張力測量傳感器時常連續(xù)測量 張力的形態(tài)，又可以是在彈性部111發(fā)生了張力時，根據(jù)具有確定物理性連接的開關，判別 張力超過了閾值的電路。通過彈性部Illa及Illb的伸縮，可以應對每個用戶不同的從耳朵根上部到眼窩 上緣部的長度(圖9中的距離α)。在探測出用戶10安裝了 HMD之后，在步驟S102中，臉電極位置判別部15通過耳 電極部11、臉電極部12進行腦波的測量。腦波信號被輸出到臉電極位置判別部15和腦波 測量判定部13。在步驟S103中，臉電極位置判別部15根據(jù)所檢測的腦波信號進行用戶10所安裝 的臉電極部12的位置是否安裝在正確位置的判別。有關判別方法以后敘述。在被判斷為臉電極部12的位置不是最適宜的情況下，處理進入步驟S104，在被判 斷為最適宜的情況下，處理進入步驟S105。在步驟S104中，臉電極位置判別部15對輸出部14發(fā)出呈示警告的指示。例如， 臉電極位置判別部15將在輸出部14中應該顯示的警告的影像信號輸出到輸出部14。輸出 部14接收該指示，并對用戶10發(fā)出用于通知其臉電極部的位置不是正確位置的電極偏離 的警告。作為該電極偏離的警告，輸出部14例如進行用揚聲器呈示警告音或用顯示器呈示 警告畫面等。之后，臉電極位置判別部15再次進行步驟S103的臉電極位置的判別，直至臉電極 部12的位置被判別為最適合為止，重復進行警告(步驟S104)、判別(步驟S103)。若被判別為臉電極部12的位置是正確的位置，則在步驟S105中，腦波測量判別部 13進行從耳電極部11、臉電極部12測量出的腦波信號中去除眨眼或肌電等噪音成分。噪 音成分的去除方法，例如有刪除腦波信號的振幅超過士 100 μ V的部分、或根據(jù)FFT將30Hz 以上當做肌電對待用濾波器去除等方法。在步驟S106中，腦波測量判定部13根據(jù)去除了噪音的腦波信號，對以輸出部14 輸出的呈示了視覺刺激的時刻為起點的事件相關電位進行提取。腦波測量判定部13提取 與呈示出的多個選擇項的刺激相對應的事件相關電位，根據(jù)事件相關電位的特征信號，判 別用戶10選擇了哪個選擇項。作為判別方法，例如，對各選擇項的事件相關電位的P300成分(將刺激呈示設為 Oms情況下的200ms 400ms的區(qū)間平均電位)的大小進行比較，將具有最大P300成分的 選擇項的刺激作為用戶10選擇出的選擇項進行判別。判別結果被輸出到輸出部14。在步驟S107中，輸出部14利用液晶屏等顯示器裝置，將所判別的結果反饋給用戶 10。另外，安裝用戶10選擇出的選擇項的內(nèi)容，進行影像或聲音的輸出。而且，也可以省略步驟SlOl的處理。也可以將對HMD接通電源的時刻，看作是用戶10安裝了 HMD的時刻，進行步驟S102以后的處理?；蛘咭部梢栽谀X波接口裝置1動作 時，視作用戶10安裝了 HMD，進行步驟S102以后的處理。圖14表示在圖13的步驟S102、步驟S103及步驟S104示出的臉電極位置判別部 15的處理的詳細順序。在步驟S102中，和圖13的步驟S102相同，臉電極位置判別部15通過電極部11、 臉電極部12進行腦波的測量。在步驟S201中，臉電極位置判別部15檢測在所測量出的腦波信號中是否包含因 眨眼引起的信號。以下，對眨眼的檢測方法進行詳細說明。利用圖15，對因眨眼引起的信號的特征進行說明。圖15(a)是將耳電極部11 安裝于右乳突、將臉電極部12安裝于右眼窩上緣部，在眨眼了的情況下的腦波信號的例 子。在圖15(a)的正方向上呈尖形的信號是因眨眼引起的腦波信號。若考慮到大腦活動 引起的腦波信號的電位通常在士 IOOyV以內(nèi)測量的話，則可知因眨眼引起的信號具有超 過士 100 μ V的振幅。另外，圖15(b)表示對圖15(a)的信號施加FFT進行頻率解析后的 結果。因眨眼引起的腦波信號，一般認為在δ頻帶(0.5Hz 4Hz)出現(xiàn)(例如，日本特開 2004-350797號公報第OOM段)。在此次實驗結果中可知，包含因眨眼引起的信號的情況 下，在1. 7Hz 2. 2Hz出現(xiàn)強烈反應。因此，在以下說明中，將1. 7Hz 2. 2Hz頻帶作為檢 出因眨眼引起的腦波信號的頻帶的一例進行說明。利用上述特征，測量出的腦波信號包括1. 7Hz 2. 2Hz頻帶的信號，通過判定該信 號是否超過士 100 μ V，即可判別腦波信號中是否包括因眨眼引起的信號。例如，通過對腦波 信號施加ι. 7ΗΖ 2. 2Hz的帶通濾波器，僅提取因眨眼引起的波形，并判別該波形的振幅是 否超過100 μ V。在步驟S201中判別為不存在眨眼的情況下，不進行臉電極部的位置檢測，像在圖 13的步驟S105中說明過的那樣，由腦波測量判別部13進行處理。在步驟S201中，在存在眨眼的情況下，臉電極位置判別部15進行腦波接口裝置1 是偏向了臉面下方/上方的哪一個方向的判別。利用圖16，對判別腦波接口裝置1偏離、即 臉電極部12偏離的方向的方法進行說明。圖16(a) (c)是將耳電極部11安裝于右乳突、將臉電極部12安裝于右眼 窩上緣部，在眨眼了的情況下的腦波信號的例子。腦波信號的測量使用的是Polymate AP-1124(DIGITEX株式會社制)，采樣頻率為200Hz、時間常數(shù)為1秒、濾波器為30Hz的低 通濾波器、利用有源電極進行的。另外，關于測量位置，將距右眼虹膜中心的距離是6cm、 4. 5cm,3cm的位置作為眼窩上緣部的上部、中部、下部，配置了電極。圖16(a)表示在眼窩上緣部的上部配置了臉電極部12情況下的腦波信號，圖 16(b)表示在眼窩上緣部的中部配置了臉電極部12情況下的腦波信號，圖16(c)表示在眼 窩上緣部的下部配置了臉電極部12情況下的腦波信號。如圖16(a)、(b)及(c)所示可知， 臉電極部12按照從眼窩上緣部的上方向下方行走，因眨眼引起的信號的振幅變大。這是如 先前參照圖22所說明過的那樣，是因為帶陽性電的眼球的角膜和眼瞼通過眨眼而摩擦，角 膜的陽性電位傳到了眼瞼上。眼窩上緣部的下部噪音大的理由是，眼窩上緣部的下部離角 膜近，受陽性電位的影響大的原因。因此，通過測量因眨眼引起的信號的振幅的大小，可預測出臉電極部12被安裝在眼窩上緣部的哪個位置上了，能夠判別臉電極部12是否被安裝在恰當?shù)奈恢蒙?。作為臉電極部12的偏離判別，在圖14的步驟S202中，臉電極位置判別部15測量 因眨眼引起的信號(測量出的腦波信號的1. 7Hz 2. 2Hz頻帶的信號)的振幅，判別該振 幅是否超過上限閾值。如果上限閾值基于圖16(c)進行設定的話，例如設定為1200 μ V在信號的振幅比上限閾值大的情況下，判別為臉電極部12的位置偏離到了眼窩 上緣部的下方。因此，在步驟S203中，臉電極位置判別部15指示輸出部14向用戶10呈示 告知“HMD偏下”或者“應將HMD向上移動”的警告。輸出部14利用顯示器或揚聲器，進行 向用戶10呈示警告或鳴響警告音等警告。參照圖17(a)及(b)，示出利用圖6所示的顯示器14向用戶呈示警告的例子。圖 17(a)是通過在顯示器上顯示“HMD偏下。請調整”這樣的文字，向用戶給予調整指示。在 這種情況下，可將字符串以忽亮忽滅等形式持續(xù)呈示直至HMD的偏離狀況得到改善為止， 也可以在偏離發(fā)生后緊接著5秒鐘等一定時間進行顯示。另外，圖17(b)是在顯示器14上利用圖標對用戶呈示警告的例子。在HMD偏下的 情況下，因為需要將HMD向上方移動，所以在顯示器上顯示調整HMD的方向等的向上的箭頭 圖標。在信號的振幅在上限閾值以下的情況下，在圖14的步驟S204中，臉電極位置判別 部15判別因眨眼引起的信號的振幅是否比下限閾值小?；趫D16(a)，下限閾值例如設定 為 400 μ V。在信號的振幅比下限閾值小的情況下，被判別為臉電極部12的位置偏向眼窩上 緣部的上方，在步驟S205中，臉電極位置判別部15指示輸出部14向用戶10呈示告知“HMD 偏上”的警告。輸出部14利用顯示器或揚聲器，進行向用戶10呈示警告或鳴響警告音等警 告。該情況下的警告顯示方法也和上述呈示方法相同。在信號的振幅在下限閾值以上情況下，被判別為臉電極部12正確安裝在用戶10 的眼窩上緣部，不進行對用戶10的警告顯示。臉電極位置判別部15按上述圖14所記載的處理流程，繼續(xù)判別腦波接口裝置1 的位置。如上述，臉電極位置判別部15根據(jù)因眨眼引起的信號的振幅是否在預先設定的 上限閾值和下限閾值之間，來判別臉電極部12的位置。在這里，臉電極位置判別部15將測 量出的腦波信號的1. 7Hz 2. 2Hz頻帶的信號作為因眨眼引起的信號來采用。并且，在因 眨眼引起的信號的振幅不在上限閾值和下限閾值之間的情況下，因被判斷為HMD未正確安 裝，所以臉電極位置判別部15，經(jīng)由輸出部14向用戶10發(fā)出警告。該警告是，HMD偏離或 者應修正HMD偏離的方向等，告知用戶存在偏離的信息。據(jù)此，(1)在由每個人不同的臉形 造成腦波接口裝置1安裝位置容易偏離的情況、(2)在由腦波接口裝置1的自重造成安裝 位置稍稍偏下的情況、(3)在由用戶10的動作、姿勢等造成腦波接口裝置1的位置發(fā)生變 化的情況等的、即便在用戶10自身未察覺腦波接口裝置1偏離的狀態(tài)下，也提請用戶10注 意正確安裝腦波接口裝置1。通過上述警告，通?？稍谡_的電極位置測量腦波，能以穩(wěn)定 的精度讓腦波接口動作。另外，在本實施方式中，對臉電極部12的位置的判別使用了利用眨眼振幅的方 式，但也可以通過進行眼球運動引起的信號的振幅的大小或腦波信號的振幅或形狀的匹配來判別。另外，在本實施方式中，示出了在腦波接口裝置1的安裝不合適的情況下，自輸出 部14向用戶10呈示警告的例子，但在適當?shù)剡M行了裝置安裝的狀態(tài)下，也可以向用戶呈示 HMD安裝狀態(tài)。利用圖18，說明呈示的例子。圖18(a)是由輸出部14利用裝置上裝備的LED或圖6的顯示器14，按照在正確 設定的狀態(tài)下顯示“藍色”、在偏離的情況下顯示“紅色”的方式，用圖標的顏色顯示安裝狀 態(tài)的例子。另外，圖18(b)表示在顯示器14或者LED180上顯示表示眼窩上緣部范圍的條 兒，通過將臉電極位置判別部15判別出的臉電極部12的位置實時地呈示給用戶10來通知 HMD安裝狀態(tài)的例子。以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明。在上述各實施方式相關的附圖中，電極是一般用來進行腦波測量的圓盤電極。但 是，這只是一個例子，也可以采用其他形狀的電極。圖19表示各種形狀的電極。圖19(a)表示四方形狀的電極，圖19 (b)表示長電極 (例如，橢圓或長方形)，圖19(c)表示在表面包含突起191的電極。另外，在上述各實施方式相關的附圖中，掛耳部21的形狀和一般眼鏡的掛耳部的 形狀相同。但關于掛耳部21，也可以采用其他形狀。圖20(a)表示先前說明的鏡腿部的前端彎曲了的形狀的掛耳部21a。圖20(b)表示鏡腿部具有突起，掛在用戶10的耳上部的形狀的掛耳部21b。另外， 圖20(c)除了表示代替掛耳部之外，還表示設置于鏡腿部或者邊框部的細繩。通過該細繩 (或者橡膠)，將腦波接口系統(tǒng)1固定到用戶10的耳朵上。另外，圖20(d)表示通過插入鏡 腿部而可拆卸的掛耳部21d。另外，若考慮包括上述電極的形狀的話，不僅可在掛耳部的一 部分上配置耳電極部11，也可考慮把耳電極部11本身做成掛耳部的形狀的情形。還有，在實施方式2中說明的彈性部111 (圖11等)的具體構成也有各種方式。圖21 (a) (c)分別表示包括彈性部111及張力檢測部112的鏡腿部的一部分。圖21 (a)表示實施方式2中提及的、包含彈簧的彈性部210a。細實線表示鏡腿部、 虛線表示彈性部210a。彈性部111中包含彈簧等彈性體，彈性體的一側和張力檢測部112 相連接，相反側和掛耳部側的鏡腿部相連接。當彈性體伸長時，在與張力檢測部112連接的 彈性體的位置上施加力，張力檢測部112能夠檢測張力，能夠檢測用戶10安裝HMD的時刻。 另外，用于傳輸耳電極部11的腦波信號的信號線，通過彈性體的內(nèi)部或者外部，和臉電極 位置判別部15或腦波測量判定部13連接。圖21(b)表示彈性體不是彈簧而是橡膠的例子。像這樣，彈性體并不局限于彈簧 或橡膠等，可利用長度可變化的各種各樣的彈性體。還有，圖21 (c)表示在彈性部111中包含的不是彈性體而是滑動式固定工具210c 的例子。這是鏡腿部可階段性調節(jié)長度的機構，一方的鏡腿部的突起嵌入另一方的鏡腿部 的孔中，從而可將長度固定。張力檢測部112連接著上述兩方的鏡腿部，通過檢測鏡腿部的 突起嵌入孔的位置、或者給上述兩方的鏡腿部施加的張力，來檢測用戶10安裝HMD的時刻。 另外，上述長度調節(jié)的方法是一例，不是階段性的而是可通過螺紋等無階段地調節(jié)長度的 機構也屬本專利申請的范疇。工業(yè)上的可用性
在本發(fā)明所涉及的腦波接口裝置中，可廣泛地用于在臉面部中進行腦波測量的情 況，但并不局限于在雙眼前面具有鏡片的眼鏡型HMD，也可在圖10所示的一邊臉面上安裝 的可佩戴式裝置等安裝于臉面部的可佩戴式機器中，構筑利用了腦波的接口時使用。
權利要求
1.一種腦波接口系統(tǒng)，其是安裝于用戶頭部的眼鏡型的腦波接口系統(tǒng)，其特征在于，具備輸出部，其向用戶呈示視覺刺激；耳電極部，其在安裝時被配置在與所述用戶的耳部相接觸的位置上； 臉電極部，其在安裝時被配置于在比連結所述用戶的外眼角和內(nèi)眼角的直線更靠下的 下側接觸所述用戶的臉面部、并支撐所述眼鏡型的腦波接口系統(tǒng)的重量的位置上；以及腦波測量判定部，其以呈示出所述視覺刺激的時刻為起點，基于所述耳電極部和所述 臉電極部的電位差來測量事件相關電位。
2.根據(jù)權利要求1所述的腦波接口系統(tǒng)，其特征在于， 所述臉電極部是所述眼鏡型的腦波接口系統(tǒng)的鼻托部。
3.根據(jù)權利要求1所述的腦波接口系統(tǒng)，其特征在于，所述耳電極部，相對于連結所述用戶的外眼角和內(nèi)眼角的直線，被配置于與臉電極部 相同的一側。
4.根據(jù)權利要求1所述的腦波接口系統(tǒng)，其特征在于， 所述耳電極部在所述用戶的耳后接觸。
5.根據(jù)權利要求1所述的腦波接口系統(tǒng)，其特征在于，所述腦波測量判定部保持有存儲了與事件相關電位相關的多個波形的數(shù)據(jù)的判別基 準數(shù)據(jù)庫，在所述判別基準數(shù)據(jù)庫中，存儲有在期望選擇時出現(xiàn)的事件相關電位的波形的數(shù)據(jù)和 在不期望選擇時出現(xiàn)的事件相關電位的波形的數(shù)據(jù)，所述腦波測量判定部，在判斷出所測量出的所述事件相關電位的波形與在期望所述選 擇時出現(xiàn)的事件相關電位最相近時，執(zhí)行與所述視覺刺激相對應的處理。
6.根據(jù)權利要求1所述的腦波接口系統(tǒng)，其特征在于，還具備臉電極位置判別部，其根據(jù)所述用戶的腦波信號中的因所述用戶的眨眼引起的 信號的振幅是否在預先設定的上限閾值和下限閾值之間，來判定所述臉電極部的位置。
7.根據(jù)權利要求6所述的腦波接口系統(tǒng)，其特征在于，所述腦波測量判定部，基于所述耳電極部及所述臉電極部的電位差來測量腦波信號， 所述臉電極位置判別部，將所測量出的所述腦波信號中的規(guī)定的頻帶的信號，作為因 所述用戶的眨眼引起的信號來采用。
8.根據(jù)權利要求7所述的腦波接口系統(tǒng)，其特征在于，所述臉電極位置判別部，將所測量出的所述腦波信號中的1. 7Hz 2. 2Hz頻帶的信號， 作為因所述用戶的眨眼引起的信號來采用。
9.根據(jù)權利要求8所述的腦波接口系統(tǒng)，其特征在于，在因所述用戶的眨眼引起的信號的振幅比所述上限閾值大的情況下，或者比所述下限 閾值小的情況下，所述輸出部呈示表示所述眼鏡型的腦波接口系統(tǒng)偏離的警告。
全文摘要
本發(fā)明提供一種既加強對用戶的緊固又不增加負擔可確保穩(wěn)定的電極接觸的腦波接口裝置。根據(jù)本發(fā)明的腦波接口系統(tǒng)是安裝于用戶頭部的、眼鏡型腦波接口系統(tǒng)，其具備輸出部，向用戶呈示視覺刺激；耳電極部，安裝時配置在與用戶耳部接觸的位置上；臉電極部，在安裝時配置在比連結用戶的外眼角和內(nèi)眼角的直線更靠下的下側接觸臉面部、并支撐眼鏡型腦波接口系統(tǒng)的重量的位置上；和腦波測量判定部，其以輸出部所提示的視覺刺激為起點，基于耳電極部和臉電極部的電位差，測量事件相關由位。
文檔編號G06F3/01GK102099770SQ20108000212
公開日2011年6月15日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權日2009年1月19日
發(fā)明者寺田佳久, 森川幸治 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社