Аппарат настройки для способа идентификации мозговых волн, способ настройки и компьютерная программа

Аппарат настройки для способа идентификации мозговых волн, способ настройки и компьютерная программа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе интерфейса (электроэнцефалограммного интерфейса), которая делает возможным манипулирование аппаратом посредством использования электроэнцефалограмм. Более конкретно, настоящее изобретение относится к системе электроэнцефалограммного интерфейса, которая обнаруживает намерение для манипулирования аппаратом или получения информации посредством обнаружения психологического состояния, эмоционального состояния, когнитивного состояния или т.п.пользователя посредством использования электроэнцефалограмм пользователя, так что система электроэнцефалограммного интерфейса имеет функцию выполнения калибровки для того, чтобы сделать возможным осуществление точного анализа электроэнцефалограмм.

Уровень техники

На сегодняшний день были предложены различные типы аппаратов, такие как информационные аппараты, например телевизоры, мобильные телефоны и персональные цифровые помощники (PDA). Пользователи проводят свою повседневную жизнь среди таких аппаратов и наслаждаются требуемой информацией и услугами посредством манипулирования этими аппаратами. Количество аппаратов всегда увеличивалось; увеличивается количество информации, которая не может быть получена без использования аппаратов; и также по другим причинам с каждым годом увеличивалась важность улучшения манипулируемости интерфейсами для манипулирования аппаратами.

Например, что касается вышеупомянутых информационных аппаратов, манипулирование аппаратом осуществлялось посредством выбора требуемой альтернативы манипулированию, в то же время наблюдая за экраном аппарата. В качестве средства ввода манипулирования, например, использовались способы, такие как нажатие на кнопку, перемещение курсора и принятие решения или манипулирование мышью, наблюдая за экраном. Однако в случае, когда обе руки недоступны вследствие любой работы, кроме как манипулирования аппаратом, например работы по дому, воспитание детей или вождение автомобиля, может быть трудным выполнить ввод посредством использования средства ввода манипулирования, таким образом делая невозможным манипулирование аппаратом. Это стимулировало потребность пользователей манипулирования информационным аппаратом даже в ситуации, когда обе руки заняты.

В ответ на такие потребности было разработано средство ввода, использующее биологические сигналы пользователя. Например, непатентный документ 1 описывает метод электроэнцефалограммного интерфейса, который использует связанный с событием потенциал электроэнцефалограмм для различения альтернативы, которую пользователь желает выбрать. Чтобы конкретно описать метод, описанный в непатентном документе 1, альтернативы подсвечиваются случайным образом, и форма волны связанного с событием потенциала, который появляется примерно через 300 миллисекунд после момента времени, когда альтернатива была подсвечена, используется для того, чтобы сделать возможным различение альтернативы, которую пользователь желает выбрать. Согласно такому методу даже в ситуации, когда обе руки заняты, или даже в ситуации, когда пользователь не может двигать своими конечностями из-за болезни или т.п., пользователь может выбрать альтернативу, которую он желает выбрать, посредством чего реализуется интерфейс для манипулирования аппаратом и т.п., который удовлетворяет вышеупомянутым потребностям.

Как используется в данном документе, «связанный с событием потенциал» ссылается на флуктуацию мимолетного потенциала в мозгу, которая происходит во временной зависимости с внешним или внутренним событием. Электроэнцефалограммный интерфейс использует этот связанный с событием потенциал, измеренный с начальной точки, которая представляет собой момент времени, когда происходит внешнее событие. Например, предполагается, что выбор альтернативы меню возможен посредством использования компонента связанного с событием потенциала, названного «Р300», который происходит в ответ на зрительное раздражение или т.п.«Р300» представляет собой положительный компонент связанного с событием потенциала, который появляется примерно через 300 миллисекунд после начальной точки.

Так как существуют большие индивидуальные отличия в том, как могут проявляться вышеупомянутые формы волны электроэнцефалограммы, необходимо реализовать очень точное различение, которое поддерживает такие индивидуальные отличия, чтобы использовать связанный с событием потенциал в качестве средства ввода для интерфейса. Примеры индивидуальных отличий показаны на стр.32 непатентного документа 1. Кроме того, фиг.5 изображает примеры индивидуальных отличий в электроэнцефалограммах, когда одна и та же проблема представлена 36 проходящим обследование пациентам. На графике каждого проходящего обследование пациента представлены электроэнцефалограммы для 2 видов ситуаций, как показано сплошной линией и пунктирной линией. Как ясно из фиг.5, можно сказать, что трудно точно выполнить различение для каждого пользователя, полагаясь на единственный критерий, так как имеется большое разнообразие в форме волны и амплитуде в положении пика вследствие индивидуальных отличий.

Чтобы скорректировать индивидуальные отличия и точно измерить электроэнцефалограммы (биологические сигналы), необходимо откалибровать измерительное оборудование и выполнить настройку так, чтобы данные, которые измеряются измерительным оборудованием, точно представляли биологическую информацию пользователя. Например, чтобы точно измерить линию взгляда пользователя, патентный документ 1 описывает метод калибровки измерительного оборудования в момент времени, когда надето измерительное оборудование, т.е. перед измерением линии взгляда, таким образом устанавливая соответствие в координатной системе между измерительным оборудованием и линией взгляда пользователя.

С другой стороны, также были разработаны соответствующие методы различения, которые учитывают индивидуальные отличия, появляющиеся в компоненте связанного с событием потенциала. Например, патентный документ 2 описывает метод получения улучшенного соотношения различения посредством изменения метода различения для каждого пользователя. В данном методе вместо выполнения различения для всех пользователей при помощи единственного критерия шаблон для каждого индивидуального лица готовится заранее из среднеарифметической формы волны связанного с событием потенциала для подлежащей исследованию ситуации, и компонент связанного с событием потенциала различается посредством использования данного шаблона. См. непатентный документ 2 в отношении, например, подробностей индивидуальных отличий связанных с событием потенциалов.

Обычные электроэнцефалограммные интерфейсы использовались, кроме того, как изучение, направленное на людей, которые не могут совершать свободные движения туловищем с целью реализации интерфейса для манипулирования аппаратом посредством использования того факта, что электроэнцефалограммы все же могут свободно выражаться, несмотря на невозможность свободных движений туловища. Непатентный документ 1, выше, показывает, что использование компонента Р300 связанного с событием потенциала делает возможным выбор меню, ввод текста и т.п. Он сделал возможным выражать просьбу, попить что-либо или выполнить лечение, на экране, который установлен около кровати в состоянии, которое является готовым для использования в любой момент при помощи меню, отображаемого на нем.

Также в случае применения вышеупомянутого электроэнцефалограммного интерфейса для манипулирования устройством для повседневного использования пользователями в полном объеме является необходимым настройка системы для каждого пользователя, чтобы выполнять точное различение связанного с событием потенциала каждого пользователя, совместно используя большие индивидуальные отличия. Согласно принципу традиционной калибровки возможен способ, при котором задача виртуального манипулирования электроэнцефалограммным интерфейсом выполняется перед использованием электроэнцефалограммного интерфейса и который регистрирует соответствующую форму волны для использования в качестве информации при выполнении различения, когда фактически используется электроэнцефалограммный интерфейс.

[Патентный документ 1] выложенная патентная публикация Японии №2005-312605.

[Патентный документ 2] брошюра международного выложенного документа №06/051709 (абзац [0068]).

[Непатентный документ 1] (Emanuel Donchin) и два других: «The Mental Prosthesis: Assessing the Speed of a P300-based Brain-Computer Interface», TRANSACTIONS ON REHABILITATION ENGINEERING, vol.8, No.2, June 2000.

[Непатентный документ 2] Hiroshi NITTONO, «Event-related Potential Guidebook for Psychological Research», KITAOJI SHOBO, изданный 20 сентября 2005 г., стр.32.

Раскрытие изобретения

Проблемы, подлежащие решению изобретением

Однако, когда электроэнцефалограммный интерфейс применяется для манипулирования аппаратом при повседневном использовании, является обязанностью и заботой пользователя, что должна выполняться церемониальная калибровка для демонстрирования ожидаемой функции. Было бы абсурдным, если электроэнцефалограммный интерфейс, предназначенный для уменьшения обязанностей пользователя, наоборот, должен стать обязанностью для пользователя. Поэтому, когда электроэнцефалограммный интерфейс применяется для повседневных целей, пользователь должен иметь возможность случайного его использования в любой момент времени и электроэнцефалограммный интерфейс должен точно работать, чтобы демонстрировать свою ожидаемую функцию.

Однако, когда электроэнцефалограммный интерфейс применяется для повседневных целей, существуют аспекты, которые не считались бы проблематичными в особых ситуациях, таких как исследовательские или медицинские применения. Например, одним аспектом является то, что случайные манипулирования, такие как изменение канала или изменение уровня громкости звука, не выполнялись бы часто, и нет сведения, когда они будут сделаны.

Другим аспектом является то, что информация, кроме меню для электроэнцефалограммного интерфейса, обычно отображается на устройстве отображения, таким образом, оказывая большое влияние на связанный с событием потенциал, вместе с его нерегулярными появлениями. Например, в любой период времени, когда электроэнцефалограммный интерфейс не активизирован, отображается другая информация (телевизионные программы, фильмы и т.д.). С другой стороны, в случае исследовательских или медицинских применений было бы возможным выполнение калибровки, потратив значительное время перед использованием интерфейса, и, таким образом, получение электроэнцефалограмм, основанных на достаточной способности корректировки, чтобы повысить точность различения электроэнцефалограмм.

Поэтому для электроэнцефалограммного интерфейса, который не используется все время и который все же должен точно отрабатывать редкое манипулирование аппаратом, это является жестким условием. Необходим способ, который точно настраивает способ различения электроэнцефалограмм для каждого пользователя.

Одной задачей настоящего изобретения является в системе, имеющей интерфейс, который использует электроэнцефалограммы, освобождение пользователя от обязанности калибровки, чтобы получить возможность выполнения точного измерения электроэнцефалограмм и все же сохранение высокой точности определения электроэнцефалограмм.

Средства для решения проблем

Устройство настройки согласно настоящему изобретению используется для настройки способа различения в секции электроэнцефалограммного интерфейса в системе электроэнцефалограммного интерфейса, причем система электроэнцефалограммного интерфейса включает в себя: секцию вывода, основываясь на данных содержимого, для представления содержимого пользователю; секцию измерения биологического сигнала для получения электроэнцефалограммного сигнала от пользователя и секцию электроэнцефалограммного интерфейса для различения запроса пользователя, основанного на электроэнцефалограммном сигнале, и идентификации функции, которая соответствует запросу. Устройство настройки содержит: секцию анализа для измерения и анализа физической величины, соответствующей зрительному и/или слуховому раздражению, сообщенному пользователю, причем физическая величина измеряется и анализируется в качестве характеристической величины раздражения, и для обнаружения изменения характеристической величины раздражения, которое оказывает влияние на связанный с событием потенциал, содержащийся в электроэнцефалограммном сигнале, таким образом обнаруживая изменение раздражения; секцию хранения для хранения формы волны связанного с событием потенциала в течение предварительно определенного периода, по меньшей мере простирающегося после начальной точки, которая представляет собой момент времени, когда обнаружено изменение раздражения; и секцию извлечения характеристики пользователя для извлечения характеристической величины пользователя, основываясь на хранимой форме волны связанного с событием потенциала; и секцию настройки способа различения, основываясь на извлеченной характеристической величине пользователя, для настройки в секции электроэнцефалограммного интерфейса способа различения запроса, основанного на электроэнцефалограммном сигнале.

Когда раздражение представляет собой видео- и/или аудиосодержимое, представленное пользователю, секция анализа может анализировать данные содержимого для обнаружения изменения характеристической величины раздражения, которое оказывает влияние на связанный с событием потенциал, содержащийся в электроэнцефалограммном сигнале.

Основываясь на данных движущегося изображения, секция вывода может отображать, соответственно, множество изображений, которые переключаются одно за другим с предварительно определенной частотой, таким образом представляя содержимое движущегося изображения; и в качестве изменения характеристической величины содержимого секция анализа может обнаруживать изменение характеристической величины изображения последовательного множества изображений.

В качестве изменения характеристической величины содержимого секция анализа может обнаруживать изменение по меньшей мере одного из яркости и цветового тона.

Секция вывода может представлять содержимое аудио, основанное на данных аудио; и в качестве изменения характеристической величины содержимого секция анализа может обнаруживать изменение выходного уровня аудио.

Секция вывода может представлять содержимое движущегося изображения посредством отображения, соответственно, множества изображений, которые переключаются одно за другим с предварительно определенной частотой, и также представлять содержимое аудио; и в качестве изменения характеристической величины содержимого секция анализа может обнаруживать синхронизированное появление изменения в характеристической величине изображения последовательного множества изображений и изменения выходного уровня аудио.

Секция электроэнцефалограммного интерфейса может различать запрос пользователя, основываясь на сохраненном заранее пороге и амплитуде связанного с событием потенциала в электроэнцефалограммном сигнале; секция извлечения характеристики пользователя может извлекать амплитуду хранимого связанного с событием потенциала в качестве характеристической величины пользователя; и, основываясь на извлеченной характеристической величине пользователя, секция настройки способа различения может настраивать порог, сохраняемый секцией электроэнцефалограммного интерфейса.

Секция электроэнцефалограммного интерфейса может различать запрос пользователя, основываясь на корреляции между по меньшей мере одним шаблоном формы волны, сохраненным заранее, и формой волны связанного с событием потенциала в электроэнцефалограммном сигнале; секция извлечения характеристики пользователя может извлекать хранимую форму волны связанного с событием потенциала в качестве характеристической величины пользователя; и, основываясь на извлеченной характеристической величине пользователя, секция настройки способа различения может настраивать по меньшей мере один шаблон формы волны, сохраненный секцией электроэнцефалограммного интерфейса.

Основываясь на извлеченной характеристической величине пользователя, секция настройки способа различения может изменять значение по меньшей мере одного шаблона формы волны и устанавливать по меньшей мере один шаблон формы волны для секции электроэнцефалограммного интерфейса; и секция электроэнцефалограммного интерфейса может различать запрос пользователя, основываясь на по меньшей мере одном установленном шаблоне формы волны.

Секция электроэнцефалограммного интерфейса может сохранять множество шаблонов формы волны; и секция настройки способа различения может идентифицировать один из множества шаблонов формы волны, основываясь на извлеченной характеристической величине пользователя, и инструктировать секцию электроэнцефалограммного интерфейса на установку одного шаблона формы волны в качестве шаблона для различения запроса пользователя.

Секция электроэнцефалограммного интерфейса может различать запрос пользователя, основываясь на корреляции между шаблоном формы волны, сохраненным заранее, и формой волны связанного с событием потенциала в электроэнцефалограммном сигнале; секция извлечения характеристики пользователя может извлекать хранимую форму волны связанного с событием потенциала в качестве характеристической величины пользователя; и секция настройки способа различения может инструктировать одну из секции электроэнцефалограммного интерфейса и секции измерения биологического сигнала на настройку амплитуды электроэнцефалограммного сигнала пользователя, основываясь на извлеченной характеристической величине пользователя.

Секция извлечения характеристики пользователя может выводить сигнал, когда амплитуда формы волны связанного с событием потенциала, хранимого в секции хранения, меньше, чем предварительно определенный порог; и, основываясь на сигнале от секции извлечения характеристики пользователя, секция настройки способа различения инструктирует секцию электроэнцефалограммного интерфейса на вывод сигнала тревоги, касающегося получения электроэнцефалограммного сигнала секцией измерения биологического сигнала.

Раздражением может быть свет и/или звук в окружающей обстановке, в которой находится пользователь; и секция анализа может обнаруживать свет и/или звук в окружающей обстановке и обнаруживать изменение характеристической величины света и/или звука в окружающей обстановке, которое оказывает влияние на связанный с событием потенциал, содержащийся в электроэнцефалограммном сигнале.

Способ согласно настоящему изобретению используется для настройки способа различения в системе электроэнцефалограммного интерфейса, причем система электроэнцефалограммного интерфейса включает в себя: секцию вывода, основываясь на данных содержимого, для представления содержимого пользователю; секцию измерения биологического сигнала для получения электроэнцефалограммного сигнала от пользователя и секцию электроэнцефалограммного интерфейса для различения запроса пользователя, основанного на электроэнцефалограммном сигнале, и идентификации функции, которая соответствует запросу. Способ содержит: этап измерения физической величины, соответствующей зрительному и/или слуховому раздражению, сообщенному пользователю, причем физическая величина измеряется в качестве характеристической величины раздражения; этап обнаружения изменения характеристической величины раздражения, которое оказывает влияние на связанный с событием потенциал, содержащийся в электроэнцефалограммном сигнале, таким образом обнаруживая изменение раздражения; этап сохранения формы волны связанного с событием потенциала во время предварительно определенного периода, по меньшей мере простирающегося после начальной точки, которая представляет собой момент времени, когда обнаруживается изменение раздражения; этап извлечения характеристической величины пользователя, основываясь на хранимой форме волны связанного с событием потенциала; и этап, основываясь на извлеченной характеристической величине пользователя, настройки в секции электроэнцефалограммного интерфейса способа различения для запроса, основанного на электроэнцефалограммном сигнале.

Компьютерная программа согласно настоящему изобретению исполняется компьютером, реализованным в устройстве настройки способа различения электроэнцефалограмм, используемым для настройки способа различения в секции электроэнцефалограммного интерфейса в системе электроэнцефалограммного интерфейса, причем система электроэнцефалограммного интерфейса включает в себя: секцию вывода для представления, основываясь на данных содержимого, содержимого пользователю; секцию измерения биологического сигнала для получения электроэнцефалограммного сигнала от пользователя и секцию электроэнцефалограммного интерфейса для различения запроса пользователя, основанного на электроэнцефалограммном сигнале, и идентификации функции, которая соответствует запросу. Компьютерная программа вызывает исполнение компьютером: этапа измерения физической величины, соответствующей зрительному и/или слуховому раздражению, сообщенному пользователю, причем физическая величина измеряется как характеристическая величина раздражения; этапа обнаружения изменения характеристической величины раздражения, которое оказывает влияние на связанный с событием потенциал, содержащийся в электроэнцефалограммном сигнале, таким образом обнаруживая изменение раздражения; этапа сохранения формы волны связанного с событием потенциала во время предварительно определенного периода, по меньшей мере простирающегося после начальной точки, которая представляет собой момент времени, когда обнаружено изменение раздражения; этапа извлечения характеристической величины пользователя, основываясь на хранимой форме волны связанного с событием потенциала; и этапа, основываясь на извлеченной характеристической величине пользователя, настройки в секции электроэнцефалограммного интерфейса способа различения для запроса, основанного на электроэнцефалограммном сигнале.

Цели изобретения

Согласно настоящему изобретению, в то время как пользователь принимает внешние раздражения, такие как свет и/или звук от содержимого, которое пользователь наблюдает, или от окружающего света или окружающего звука в окружающей обстановке, в которой находится пользователь, выполняется получение информации, касающейся индивидуальных отличий, которые необходимы для калибровки системы электроэнцефалограммного интерфейса. Когда используется электроэнцефалограммный интерфейс, калибровка выполняется в системе посредством использования собранных данных.

Так как пользователя не заставляют участвовать в калибровке и не выполняется явная калибровка, значительно уменьшаются обязанности и заботы пользователя, связанные с калибровкой. В результате без какого-либо ожидания времени для калибровки пользователь может немедленно начать просмотр содержимого. С другой стороны, так как калибровка выполняется в отношении каждого пользователя, могут точно определяться электроэнцефалограммы, посредством чего может обеспечиваться электроэнцефалограммный интерфейс с повышенной манипулируемостью.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схема, изображающая конструкцию и окружающую обстановку использования системы 1 электроэнцефалограммного интерфейса, представляемой изобретателями.

Фиг.2 - схема, изображающая функциональную блочную конструкцию системы 1 электроэнцефалограммного интерфейса согласно варианту 1 осуществления.

Фиг.3 - блок-схема последовательности операций, изображающая процедуру обработки секцией 13 электроэнцефалограммного интерфейса.

Фиг.4(a)-(d) представляют собой схемы, изображающие пример, когда телевизор манипулируется в системе 1 электроэнцефалограммного интерфейса, чтобы пользователь 10 смотрел программу жанра, который пользователь желает просматривать.

Фиг.5 - схема, изображающая примеры индивидуальных отличий в электроэнцефалограммных сигналах.

Фиг.6(a) представляет собой схему, изображающую в хронологическом порядке использование экрана при выполнения обычной калибровки; и (b) представляет собой схему, изображающую в хронологическом порядке использование экрана при выполнении калибровки согласно варианту 1 осуществления.

Фиг.7 - блок-схема последовательности операций, изображающая процедуру обработки системой 1 электроэнцефалограммного интерфейса согласно варианту 1 осуществления.

Фиг.8 - блок-схема последовательности операций, изображающая процедуру процесса анализа содержимого видео, которое представляет собой движущееся изображение.

Фиг.9 - блок-схема последовательности операций, изображающая процедуру процесса извлечения для характеристики пользователя, основанной на форме волны связанного с событием потенциала.

Фиг.10(a)-(d) представляют собой схемы, изображающие примерные формы волны, ассоциированные с процессом извлечения характеристики пользователя.

Фиг.11 - схема, изображающая шаблон перед настройкой и шаблон после настройки.

Фиг.12 - блок-схема последовательности операций, изображающая процедуру обработки секцией 14 анализа содержимого для анализа содержимого, в котором различно присутствуют видео и аудио.

Фиг.13 - блок-схема последовательности операций, изображающая процедуру обработки секцией 14 анализа содержимого для анализа содержимого аудио.

Фиг.14 - схема, изображающая функциональную блочную конструкцию системы 1 электроэнцефалограммного интерфейса согласно варианту 3 осуществления.

Фиг.15 - блок-схема последовательности операций, изображающая процедуру процесса анализа изменений звуков, касающихся окружающей обстановки.

Описание позиций

1 - система электроэнцефалограммного интерфейса

2, 50 - устройство настройки способа различения электроэнцефалограмм

3 - центральный процессор (ЦП)

4 - оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)

5 - компьютерная программа

11 - секция вывода

12 - секция измерения биологического сигнала

13 - секция электроэнцефалограммного интерфейса

14 - секция анализа содержимого

15 - секция хранения электроэнцефалограмм

16 - секция извлечения характеристики пользователя

17 - секция настройки способа различения

51 - секция обнаружения внешней окружающей среды

52 - секция анализа внешней окружающей среды

Лучший вариант осуществления изобретения

Ниже в данном документе со ссылкой на прилагаемые чертежи описываются варианты осуществления системы электроэнцефалограммного интерфейса и устройства настройки способа различения электроэнцефалограмм, подлежащие включению в систему электроэнцефалограммного интерфейса согласно настоящему изобретению.

Сначала описываются главные признаки системы электроэнцефалограммного интерфейса и устройства настройки способа различения электроэнцефалограмм согласно настоящему изобретению. После этого описывается каждый вариант осуществления устройства настройки способа различения электроэнцефалограмм.

Изобретатели представляют себе, что в будущем система электроэнцефалограммного интерфейса будет выполняться в окружающей обстановке, в которой объединяются электроэнцефалограф носимого типа и устройство отображения носимого типа. Пользователь всегда будет носить электроэнцефалограф и устройство отображения и сможет выполнять просмотр содержимого и манипулирование экраном посредством использования устройства отображения носимого типа. Или же представляется, что система электроэнцефалограммного интерфейса будет выполнена в окружающей обстановке (например, дома), в которой объединяются домашний телевизор и электроэнцефалограф носимого типа. Когда пользователь смотрит телевизор, он может выполнять просмотр содержимого и манипулирование экраном и т.п. посредством ношения электроэнцефалографа.

Например, фиг.1 иллюстрирует конструкцию и окружающую обстановку использования для системы 1 электроэнцефалограммного интерфейса, представляемой изобретателями в последнем примере. Система 1 электроэнцефалограммного интерфейса приведена в качестве примера, чтобы соответствовать конструкции системы варианта 1 осуществления, описанного ниже.

Система 1 электроэнцефалограммного интерфейса представляет собой систему для обеспечения интерфейса для манипулирования телевизором 11 посредством использования электроэнцефалограммного сигнала от пользователя 10. Электроэнцефалограммный сигнал от пользователя 10 принимается секцией 12 измерения биологического сигнала, которая носится на голове пользователя, и передается на секцию 13 электроэнцефалограммного интерфейса проводным или беспроводным образом. Секция 13 электроэнцефалограммного интерфейса, встроенная в телевизор 11, распознает намерение пользователя посредством использования компонента Р3 связанного с событием потенциала, который составляет часть электроэнцефалограмм, и выполняет процессы, такие как переключение каналов.

«Компонент Р3» ссылается на положительный компонент связанного с событием потенциала, который появляется во временном интервале от 250 миллисекунд до 500 миллисекунд, после того как будет представлено целевое раздражение, независимо от типа сенсорного раздражения, такого как слуховое восприятие, зрительное восприятие или соматическое ощущение. Обычно он ссылается на положительный компонент, который появляется примерно через 300 миллисекунд, после того как будет представлено целевое раздражение. В описании следующих вариантов осуществления компонент Р3 связанного с событием потенциала, происходящий из-за зрительного раздражения, может выражаться как «зрительный компонент Р3» и т.д.

В момент времени, при котором может фактически появляться компонент Р3 в электроэнцефалограммном сигнале (связанный с событием потенциал), его амплитуда может флуктуировать от пользователя к пользователю. Поэтому в системе 1 электроэнцефалограммного интерфейса необходимо настраивать рабочий критерий в соответствии с электроэнцефалограммным сигналом от пользователя 10. Процесс получения критерия для выполнения этой настройки представляет собой так называемую калибровку. Калибровка выполняется посредством устройства 2 настройки способа различения электроэнцефалограмм.

В системе 1 электроэнцефалограммного интерфейса можно измерять электроэнцефалограммы даже в состояниях за исключением тех, которые существуют при использовании электроэнцефалограмм в качестве интерфейса, и поэтому электроэнцефалограммы могут измеряться даже во время просмотра содержимого, такого как телевидение или фильм.

Когда пользователь просматривает содержимое, устройство 2 настройки способа различения электроэнцефалограмм собирает данные, которые необходимы для калибровки. Более конкретно, устройство 2 настройки способа различения электроэнцефалограмм анализирует данные выводимого содержимого, обнаруживает изменение в содержимом, которое оказывает влияние на связанный с событием потенциал, и сохраняет форму волны связанного с событием потенциала во время предварительно определенного периода, начальная точка которого представляет собой момент времени, при котором обнаружено изменение. Например, изменение в содержимом обнаружено тогда, когда яркость или цветовой тон движущегося изображения, представляемого на экране 11а телевизора 11, изменяется выше предела, или когда уровень аудио, выводимого из громкоговорителей 11b телевизора 11, изменяется выше предела. Такое изменение содержимого рассматривается как изменение, которое оказывает влияние на связанный с событием потенциал.

Собранные данные используются для калибровки, когда пользователь манипулирует аппаратом, таким как телевизор 11, посредством использования электроэнцефалограмм. Однако, так как необходимые данные уже были собраны, пользователю не представляется явный процесс калибровки и пользователь не узнает, что выполняется процесс калибровки. Так как калибровка выполняется в отношении каждого пользователя, каждый пользователь может точно манипулировать аппаратом, таким как телевизор 11, без использования руки даже в случае, когда его обе руки заняты вследствие, например, работ по дому или воспитания детей. Таким образом значительно улучшается манипулируемость аппаратом.

В соответствии с системой 1 электроэнцефалограммного интерфейса как таковой, когда пользователь начинает использовать аппарат, ему не надо выполнять никакое измерение электроэнцефалограмм, которое исключительно направлено на калибровку, посредством чего исключаются обязанность и заботы пользователя в момент начала использования аппарата. Так как не требуется тратить никакое время на калибровку при начале использования системы 1, пользователь может немедленно начать просмотр содержимого. При наличии того факта, что использование аппарата, как предполагается, начинается с целью просмотра содержимого или т.п., является очень полезным, что может быть немедленно реализована операция, которая соответствует желанию пользователя.

Отметьте, что в настоящем изобретении изменения раздражения, которое сообщается пользователю, обнаруживаются для того, чтобы получить информацию, касающуюся индивидуальных отличий, которые являются необходимыми для калибровки системы электроэнцефалограммного интерфейса. Изменения раздражения обнаруживаются следующим образом. Т.е. физическая величина, соответствующая зрительному и/или слуховому раздражению, измеряется и анализируется в качестве характеристической величины раздражения, и посредством обнаружения изменения характеристической величины раздражения обнаруживается изменение раздражения.

Однако конкретный способ обнаружения изменения раздражения различается в вариантах 1 и 2 и варианта 3 осуществления.

В вариантах 1 и 2 осуществления, когда пользователь просматривает содержимое видео/аудио или изображение, основываясь на изменении раздражения (видео и/или аудио), которое пользователь получил от аппарата, и на изменении связанного с событием потенциала, вызванного этим изменением, обнаруживается изменение раздражения.

С другой стороны, в варианте 3 осуществления в окружающей обстановке, в которой находится пользователь, основываясь на изменении раздражения (общая освещенность и/или окружающий звук и т.д.), которое получил пользователь от окружающей обстановки, и на изменении связанного с событием потенциала, вызванного этим изменением, обнаруживается изменение раздражения.

Ниже в данном документе описываются соответственно варианты 1-3 осуществления настоящего изобретения.

Вариант 1 осуществления

Фиг.2 изображает функциональную блочную конструкцию системы 1 электроэнцефалограммного интерфейса согласно настоящему варианту осуществления. Система 1 электроэнцефалограммного интерфейса включает в себя устройство 2 настройки способа различения электроэнцефалограмм, секцию 11 вывода, секцию 12 измерения биологического сигнала и секцию 13 электроэнцефалограммного интерфейса (IF). Фиг.2 также изображает подробные функциональные блоки устройства 2 настройки способа различения электроэнцефалограмм. Блок пользователя 10 изображен для удобства объяснения.

Устройство 2 настройки способа различения электроэнцефалограмм соединено с каждой из секций: секцией 11 вывода, секцией 12 измерения биологического сигнала и секцией 13 электроэнцефалограммного интерфейса проводным или беспроводным образом и выполняет передачу и прием сигналов. Хотя фиг.1 изображает секцию 13 электроэнцефалограммного интерфейса и устройство 2 настройки способа различения электроэнцефалограмм в виде отдельных объектов, это только примерное. Некотор