[发明专利]调整脑波信号识别方法的装置、方法以及程序

说明书

技术领域

本发明涉及能够利用脑波来操作设备的接口(脑波接口)系统。更具体地，本发明涉及用于实现如下功能的设备，即，为了准确解析由于个人的不同而有很大差异的脑波，在脑波接口系统中对脑波的识别方法进行调整。

背景技术

近年来，电视机、便携式电话、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)等各种各样的信息设备得到普及，正在进入人们的生活当中，所以用户有必要在日常生活的大多数情况下操作信息设备。通常，用户利用按压按钮、移动光标来决定、边看画面边操作鼠标等的输入机构(接口部)，来操作信息设备。但是，当例如在做家务、育儿、驾驶等这样双手由设备操作以外的作业所占用的状况下，难以利用接口部来进行输入，不能实现设备操作。因此，用户有较强烈的需求想要在所有状况下操作信息设备。

针对这样的需求，正在开发利用了用户的生物体信号的输入机构。例如，在非专利文献1中公开了采用脑波的事件关联电位(Event-RelatedPotential)来识别用户想要选择的选择分支的脑波接口技术。具体说明非专利文献1中记载的技术，随机地对选择分支进行强调(highlight)，以选择分支被强调的时刻为起点，利用大约300毫秒附近出现的事件关联电位的波形，实现对用户想要选择的选择分支的识别。根据该技术，即使在占用了双手的情况下，并且即使在由于生病等而手脚不能活动的情况下，用户也能够选择想要选择的选择分支，从而实现与上述需求一致的设备操作等接口。

这里，所谓“事件关联电位”是指，在时间上与外部或内部的事件相关联而产生的脑部的暂时性的电位变动。脑波接口利用以外部事件的产生时刻为起点来测量的该事件关联电位。例如，如果利用针对视觉刺激等而产生的事件关联电位的被称为P300的成分，就能够选择菜单的选择分支。所谓“P300”一般作为表示事件关联电位中的、与听觉、视觉、身体感觉等感觉刺激的种类无关的、自起点大约300毫秒附近出现的事件关联电位的阳性成分的特性来看待。

为了将事件关联电位应用到接口中，以较高的精度来识别对象的事件关联电位(例如P300成分)是非常重要的。为此，必须精度良好地来测量生物体信号，并通过适当的识别方法来精度良好地识别所测量到的生物体信号。

由于上述脑波波形的方式个人差异较大，所以为了将事件关联电位用作接口的输入机构，必须实现与该个人差异相应的精度较高的识别。图19中示出非专利文献2的32页所披露的图。图19表示对36名被实验者实施了针对视觉刺激的分辨课题的情况下的脑波的个人差异的一个例子。在各被实验者的曲线中表示针对2种状况的脑波，分别用实线和虚线来表示。由图19可知，由于个人差异的不同从而波形以及峰值位置中的振幅有较大不同，所以可以说按照单一的基准难以精度良好地进行所有用户的识别。

作为用于精度良好地识别个人差异较大的脑波的方法，考虑有事先进行针对各用户的系统调整(即校准)的方法。采用图20(a)具体说明。图20(a)示出校准的过程。对用户使用脑波接口前，实施对脑波接口进行假想操作的作业。例如，在使用户实施采用脑波接口从4个选择分支中选择1个选择分支的作业的情况下，依次或随机强调4个选择分支，以选择分支被强调的时刻作为起点，得到4个脑波波形数据(步骤41)。同时，也得到表示用户想要选择的选择分支(目标选择分支)是哪个选择分支的答案数据(步骤42)。并且，采用针对该答案数据所记述的目标选择分支的脑波波形数据的特征，按每个用户调整成最佳的识别方法(步骤43)，根据调整后的识别方法，在用户实际使用脑波接口时，识别用户想要选择的选择分支(步骤44)。

例如，在专利文献1中，公开了如下技术，即，考虑在事件关联电位的成分中出现的个人差异，按每个用户来调整识别方法，从而提高识别率。该技术不是按照单一的基准来进行所有用户的识别，而是根据通过事先的校准而获取的每个用户的脑波，当识别时按每个用户来提取并存储最佳的事件关联电位的成分，采用该成分来识别用户想要选择的选择分支。这里，作为按每个用户最佳的事件关联电位的成分，除了P300成分以外，可以列举P200成分、N200成分、或这些成分的组合。在专利文献1中，所谓P200成分是指，自起点大约200毫秒附近出现的事件关联电位的阳性成分，所谓N200成分是指自起点大约200毫秒附近出现的事件关联电位的阴性的成分。

专利文献1：日本特开2005-34620公报

专利文献2：日本特开平7-108848公报