JP6687639B2 - Information processing method, information processing device, program, and eyewear - Google Patents
Information processing method, information processing device, program, and eyewear Download PDFInfo
- Publication number
- JP6687639B2 JP6687639B2 JP2017548562A JP2017548562A JP6687639B2 JP 6687639 B2 JP6687639 B2 JP 6687639B2 JP 2017548562 A JP2017548562 A JP 2017548562A JP 2017548562 A JP2017548562 A JP 2017548562A JP 6687639 B2 JP6687639 B2 JP 6687639B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electro
- signal
- oculography
- electrode
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000010365 information processing Effects 0.000 title claims description 15
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000002570 electrooculography Methods 0.000 claims description 166
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 38
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 33
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 59
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 41
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 30
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 30
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 25
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 210000004709 eyebrow Anatomy 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 230000004424 eye movement Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 2
- 206010041349 Somnolence Diseases 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 description 1
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 1
- 230000035900 sweating Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
- A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
- A61B5/291—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electroencephalography [EEG]
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Pathology (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Description
本発明は、情報処理方法、情報処理装置、プログラム及びアイウエアに関する。 The present invention relates to an information processing method, an information processing device, a program, and eyewear.
フレーム部分に複数の電極を設け、各電極から眼電位信号を取得するアイウエアが知られている(例えば、特許文献1参照)。 There is known eyewear in which a plurality of electrodes are provided in a frame portion and an electro-oculography signal is obtained from each electrode (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来技術では、複数の電極を用いて各眼電位信号を取得する際、個々の電極には次の問題がある。例えば、電極と皮膚とが十分に接触していない場合、電極と皮膚との接触により生じる接触抵抗が不安定になってしまう。この不安定な接触抵抗に起因して、眼電位信号が適切に取得できなくなる。なお、この問題は、眼電位信号に限らず生体信号においても同様の問題が発生する。また、電極と皮膚との接触は、直接的な接触に限らず、化粧品やジェルなどを介した間接的な接触も含む。 However, in the related art, when each electro-oculography signal is acquired using a plurality of electrodes, each electrode has the following problems. For example, when the electrode and the skin are not in sufficient contact, the contact resistance generated by the contact between the electrode and the skin becomes unstable. Due to this unstable contact resistance, the electro-oculography signal cannot be properly acquired. Note that this problem occurs not only in the electro-oculography signal but also in the biological signal. Further, the contact between the electrode and the skin is not limited to direct contact, but includes indirect contact via cosmetics or gel.
そこで、開示技術は、接触抵抗が不安定になり得る複数の電極から各生体信号を取得する場合に、適切な生体信号を取得することを目的とする。 Therefore, the disclosed technology aims to acquire an appropriate biomedical signal when acquiring each biomedical signal from a plurality of electrodes in which contact resistance may be unstable.
開示技術の一態様における情報処理方法は、制御部を有するコンピュータが実行する情報処理方法であって、前記制御部は、生体信号の検出対象を基準とした位置が対称性を有する複数の生体電極から、各生体信号を取得すること、取得された複数の生体信号のうち、所定期間内において変動が最も大きい第1生体信号を特定すること、前記所定期間内の前記第1生体信号の絶対値に基づいて、前記所定期間内の他の生体信号を補正すること、を実行する。 An information processing method according to an aspect of the disclosed technology is an information processing method executed by a computer having a control unit, wherein the control unit has a plurality of biological electrodes whose positions are symmetrical with respect to a detection target of a biological signal. From each of the plurality of acquired biomedical signals, to identify the first biomedical signal having the largest variation within the predetermined time period from among the acquired plurality of biomedical signals, and the absolute value of the first biometric signal within the predetermined time period. On the basis of the above, the other biological signals within the predetermined period are corrected.
開示技術によれば、接触抵抗が不安定になり得る複数の電極から各生体信号を取得する場合に、適切な生体信号を取得することができる。 According to the disclosed technology, it is possible to acquire an appropriate biomedical signal when acquiring each biomedical signal from a plurality of electrodes in which contact resistance may be unstable.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below are merely examples, and are not intended to exclude various modifications and application of techniques not explicitly shown below. That is, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the present invention. Further, in the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. The drawings are schematic and do not necessarily match actual dimensions and ratios. The drawings may include portions having different dimensional relationships and ratios.
[実施例]
本実施例では、生体信号として眼電位信号を例にし、理論的に同様の信号を測定可能な電極の位置としては、メガネに設けられる一対のノーズパッドを例にする。図1は、実施例におけるメガネ100の前方からの一例を示す斜視図である。図2は、実施例におけるメガネ100の後方からの一例を示す斜視図である。メガネ100は、レンズ110及びフレーム120を備える。メガネ100及びフレーム120は、アイウエアの一例である。[Example]
In this embodiment, an electro-oculogram signal is taken as an example of the biological signal, and a pair of nose pads provided on the glasses is taken as an example of the position of the electrode that can theoretically measure the same signal. FIG. 1 is a perspective view showing an example from the front of the
フレーム120は、一対のレンズ110を支持する。フレーム120は、リム122と、眉間部(例えばブリッジ)124と、ヨロイ126と、丁番128と、テンプル130と、モダン132と、一対のノーズパッド140と、第1電極152と、第2電極154と、第3電極156と、電線(不図示)と、処理装置200と、増幅部250とを有する。なお、メガネ100の種類によっては、一枚レンズを用いることでフレームのブリッジ部分がない場合がある。この場合、一枚レンズの眉間部分を眉間部とする。
The
一対のノーズパッド140は、右ノーズパッド142及び左ノーズパッド144を含む。リム122、ヨロイ126、丁番128、テンプル130、及びモダン132は、それぞれ左右一対に設けられる。
The pair of
リム122は、レンズ110を保持する。ヨロイ126は、リム122の外側に設けられ、丁番128によりテンプル130を回転可能に保持する。テンプル130は、使用者の耳の上部を押圧して、この部位を挟持する。モダン132は、テンプル130の先端に設けられる。モダン132は、使用者の耳の上部に接触する。なお、モダン132は、必ずしもメガネ100に設ける必要はない。
The
第1電極152及び第2電極154は、一対のノーズパッド140のそれぞれの表面に設けられ、眼電位を検出する。例えば、第1電極152は、右ノーズパッド142に設けられ、第2電極154は、左ノーズパッド144に設けられる。
The
第1電極152は、使用者の右眼の眼電位を検出する。第2電極154は、使用者の左眼の眼電位を検出する。このように、眼電位を検出するための電極を、使用者の皮膚に必然的に接触するノーズパッドの表面に設ける。これにより、使用者の眼の周囲に二対の電極を接触させるのに比べて、使用者の皮膚に与える負担を軽減することができる。
The
第3電極156は、眉間部124の表面に設けられ、眼電位を検出する。接地電極(不図示)は、設けられなくてもよいし、モダン132の表面に設けられてもよい。メガネ100にモダン132がない場合は、接地電極は、テンプル130の先に設けられる。実施例において、第1電極152、第2電極154及び第3電極156が検出する電位は、接地電極が検出する電位を基準としてもよい。
The
処理装置200は、例えば、テンプル130に設けてもよい。これにより、メガネ100を正面から見たときのデザイン性を損なうことがない。処理装置200の設置位置は、必ずしもテンプル130である必要はないが、メガネ100を装着した際のバランスを考慮して位置決めすればよい。処理装置200は、電線を介して増幅部250に接続される。なお、処理装置200と、増幅部250とは、無線を介して接続されてもよい。
The
増幅部250は、第1電極152、第2電極154及び第3電極156の近傍に設けられ、増幅対象の各電極と電線を介して接続される。増幅部250は、各電極が検出した眼電位を示す眼電位信号を取得する。例えば、増幅部250は、第1電極152、第2電極154及び第3電極156により検出された眼電位を示す眼電位信号を増幅する。
The
また、増幅部250は、眼電位信号を演算する処理部を有していれば、増幅する前又は増幅した後の各眼電位信号に対し、加減処理を行ってもよい。例えば、増幅部250は、第3電極156を基準とした第1電極152の電位を示す基準眼電位信号を求めてもよい。また、増幅部250は、第3電極156を基準とした第2電極154の電位を示す基準眼電位信号を求めてもよい。増幅部250により増幅又は処理された信号は、処理装置200に出力される。
Further, if the
外部装置300は、通信機能を有する情報処理装置である。例えば、外部装置300は、使用者が所持する携帯電話及びスマートフォン等の携帯通信端末やパーソナルコンピュータ等である。外部装置300は、図3に示す送信部220から受信した眼電位信号に基づく処理を実行する。例えば、外部装置300は、受信した眼電位信号から、瞬目や視線移動を検出する。瞬目を検出する場合の応答として、外部装置300は、使用者の瞬目の回数が増加していることを検出した場合などに、居眠りを防止するための警告を発する。外部装置300の詳細については後述する。また、外部装置300は、検出した視線移動に基づいて、アプリケーションを操作することを可能にしてもよい。また、外部装置300は、処理装置200において眼電位信号に基づく所定の判定が行われる場合、判定結果を処理装置200から取得し、この判定結果に基づく処理を行ってもよい。所定の判定とは、例えば、瞬目や視線移動などである。
The
<処理装置の構成>
図3は、実施例における処理装置200の一例を示すブロック図である。図3に示すように、処理装置200は、処理部210、送信部220、及び電源部230を有する。第1電極152、第2電極154、第3電極156は、例えば増幅部250を介して処理部210に接続される。なお、処理装置200の各部は、一方のテンプルに設けられるのではなく、一対のテンプルに分散して設けられてもよい。<Structure of processing device>
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the
処理部210は、例えばプロセッサやメモリを含み、増幅部250から増幅された眼電位信号を取得し、処理する。例えば、処理部210は、第3電極156を基準とした第1電極152の電位を示す基準眼電位信号を処理してもよい。なお、基準眼電位信号は、説明の便宜上「基準」を付したが、概念としては眼電位信号に含まれる。また、処理部210は、第3電極156を基準とした第2電極154の電位を示す基準眼電位信号を処理してもよい。
The
このとき、処理部210は、右眼及び左眼において、各電極から検出された眼電位に基づいて、眼の垂直方向及び/又は水平方向の動きを示す眼電位信号となるように処理を行ってもよい。例えば、処理部210は、第1電極152の電位から第2電極154の電位を減算して垂直方向の眼電位信号を生成したり、第1電極152の電位と、第2電極154の電位との平均を算出して水平方向の眼電位信号を生成したりしてもよい。
At this time, the
他にも、処理部210は、取得した眼電位信号がデジタル化されていなければ、デジタル化処理を行ったり、各電極から増幅された眼電位信号を取得した場合には、眼電位信号の加減処理を行ったりする。また、処理部210は、増幅部250から取得した眼電位信号をそのまま送信部220に送信してもよい。
In addition, if the acquired electro-oculography signal is not digitized, the
送信部220は、処理部210によって処理された眼電位信号を外部装置300に送信する。例えば、送信部220は、Bluetooth(登録商標)及び無線LAN等の無線通信、又は有線通信によって眼電位信号を外部装置300に送信する。電源部230は、処理部210、送信部220、及び増幅部250に電力を供給する。
The
図4は、使用者に対する電極の接触位置を概略的に示す図である。第1接触位置452は、第1電極152の接触位置を表す。第2接触位置454は、第2電極154の接触位置を表す。第3接触位置456は、第3電極156の接触位置を表す。水平中心線460は、右眼402の中心と左眼404の中心とを結んだ水平方向の中心線を表す。垂直中心線462は、右眼402と左眼404との中心において水平中心線460と直交する中心線を表す。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a contact position of the electrode with respect to the user. The
第1接触位置452及び第2接触位置454は、水平中心線460よりも下側に位置することが望ましい。また、第1接触位置452及び第2接触位置454は、第1接触位置452と第2接触位置454との中心を結ぶ線分が、水平中心線460と平行になるべく配置されることが望ましい。
The
また、第1接触位置452及び第2接触位置454は、第1接触位置452から右眼402への距離と、第2接触位置454と左眼404との距離が等しくなるべく配置されることが望ましい。また、第1接触位置452及び第2接触位置454は、互いに一定の距離以上離間していることが望ましい。
Further, the
第3接触位置456は、垂直中心線462上に位置することが望ましい。また、第3接触位置456は、水平中心線460よりも上側であって、第1接触位置452及び第2接触位置454から離れた位置であることが望ましい。また、例えば、第3接触位置456と右眼402との距離は、右眼402と第1接触位置452との距離よりも離間させ、左眼404との距離は、左眼404と第2接触位置454との距離よりも離間させてよい。
The
眼球は、角膜側が正に帯電しており、網膜側が負に帯電している。したがって、視線が上に移動した場合、第3電極156を基準とした第1電極152の電位及び第3電極156を基準とした第2電極154の電位が負となる。視線が下に移動した場合、第3電極156を基準とした第1電極152の電位及び第3電極156を基準とした第2電極154の電位が正となる。
In the eyeball, the cornea side is positively charged and the retina side is negatively charged. Therefore, when the line of sight moves upward, the potential of the
視線が右に移動した場合、第3電極156を基準とした第1電極152の電位が負となり、第3電極156を基準とした第2電極154の電位が正となる。視線が左に移動した場合、第3電極156を基準とした第1電極152の電位が正となり、第3電極156を基準とした第2電極154の電位が負となる。
When the line of sight moves to the right, the potential of the
第3電極156を基準とした第1電極152の電位及び第3電極156を基準とした第2電極154の電位を検出することによって、好適にノイズの影響を軽減することができる。第3接触位置456を第1接触位置452及び第2接触位置454から可能な限り離間させるべく、眉間部124は、リム122の上端又はその近傍に配置されてもよい。また、眉間部124の中心よりも上側に第3電極156は設けられてもよい。この場合、第3電極156の配置位置として、縦幅の広い眉間部124を採用することが望ましい。
By detecting the potential of the
なお、処理部210は、第3電極156を基準とした第1電極152の電位を検出する代わりに、基準電極を基準とした第1電極152の電位から、基準電極を基準とした第3電極156の電位を減じてもよい。そして同様に、処理部210は、第3電極156を基準とした第2電極154の電位を検出する代わりに、基準電極を基準とした第2電極154の電位から、基準電極を基準とした第3電極156の電位を減じてもよい。
The
基準電極としては、接地電極を用いてもよい。また、メガネ100の、第1電極152、第2電極154及び第3電極156から離間した位置に、別途基準電極を設けてもよい。例えば、基準電極は、右側のモダン132に設けられてもよい。また、基準電極は、右側のテンプル130の使用者の肌に接する部位に設けられてもよい。
A ground electrode may be used as the reference electrode. Further, a separate reference electrode may be provided at a position separated from the
なお、基準電極を基準とした第1電極152の電位から第3電極156の電位を減じる処理、及び基準電極を基準とした第2電極154の電位から第3電極156の電位を減じる処理は、処理部210が実行してもよく、増幅部250又は外部装置300が実行してもよい。この場合、処理対象の電位を示す信号は、増幅部250により増幅されている。
Note that the process of subtracting the potential of the
<増幅部の構成>
次に、増幅部250の構成について説明する。図5は、実施例における増幅部250の構成の一例を示す図である。図5に示すように、増幅部250は、第1アンプ260及び第2アンプ270を有する。第1アンプ260は、第2アンプ270の前段に位置し、バッファアンプとして機能するアンプである。以下、第1アンプ260をバッファアンプ260とも称する。第2アンプ270は、メインのアンプとして機能するアンプである。以下、第2アンプ270は、メインアンプ270とも称する。メインアンプ270により増幅された信号は処理装置200に有線又は無線を用いて出力される。<Structure of amplification section>
Next, the configuration of the
増幅部250の設置位置は、眉間部124部分であることが望ましい。なお、増幅部250は、眉間部124に埋め込むようにして設けてもよい。前述したとおり、各電極は可能な限り離間させた方が望ましいが、各電極の設置位置はフレーム120の形状に依存してしまうため、離間させるにしても限界がある。
It is desirable that the installation position of the
このため、各電極の電位差が十分な大きさにならない場合があり、各電極で検出された小さい電位を示す眼電位信号にノイズが混入してしまうと、十分な精度の電位を検出することが困難になってしまう。 Therefore, the potential difference between the electrodes may not be sufficiently large, and if noise is mixed in the ocular potential signal indicating the small potential detected by the electrodes, the potential with sufficient accuracy may be detected. It will be difficult.
そこで、実施例においては、検出された眼電位信号にノイズが混入する前に増幅することを目的として、増幅部250は、第1電極152、第2電極154及び第3電極156の近傍に設けられる。例えば、増幅部250は、各電極に近く、フレーム120にスペースが存在する眉間部124部分に設けることが好ましい。これにより、各電極により検出された眼電位信号が電線を通過する間に、ノイズが混入して眼電位信号の精度を低下させるリスクを減らすことができる。
Therefore, in the embodiment, the amplifying
次に、メインアンプ270の前段の位置にバッファアンプ260を設ける理由を、図6を用いて説明する。図6は、バッファアンプ260を設ける理由を説明するための図である。図6に示す例は、第3電極156を用いるが、第1電極152及び第2電極154においても同様である。
Next, the reason why the
第3電極156は、メガネ100を装着した際、人肌に触れるため、グランドとの間に抵抗(接触抵抗)R0が存在すると考えてよい。このとき、抵抗R0は、例えば数100kΩである。また、メインアンプ270には、内部抵抗R1が存在する。このとき、メインアンプ270として通常のアンプを用いると、内部抵抗R1は、数10kΩ〜数100kΩである。Since the
ここで、理想的にはメインアンプ270に電流が流れ込まないことであるが、内部抵抗R1が抵抗R0よりも小さいと、電流がメインアンプ270側に流れ込む。そうすると、電極の電圧Viとメインアンプ270の電圧Vxとが分圧されて観測されてしまう。そこで、メインアンプ270の前段の位置にバッファアンプ260を設けてメインアンプ270側に電流が流れ込まないようにする。Here, ideally, no current flows into the
図7は、実施例における増幅部の構成の他の例を示す図である。図7に示す増幅部は、符号250Aと表記される。増幅部250Aは、バッファアンプ260、メインアンプ270、A/D変換部280、及び無線通信部290を有する。バッファアンプ260及びメインアンプ270は、図5に示す機能と同様であるため、以下では、A/D変換部280及び無線通信部290について主に説明する。
FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the configuration of the amplification unit according to the embodiment. The amplification unit shown in FIG. 7 is denoted by
A/D変換部280は、メインアンプ270により増幅された信号をアナログからデジタルに変換する。A/D変換部280は、デジタル変換した信号を無線通信部290に出力する。
The A /
無線通信部290は、A/D変換部280により変換されたデジタル信号を、無線通信を用いて処理装置200に送信する。よって、無線通信部290は、送信部として機能する。無線通信部290は、例えばBluetooth(登録商標)及び無線LAN等の無線通信を用いる。また、無線通信部290は、外部装置300にデジタル信号を直接送信してもよい。
The
なお、実施例では、バッファアンプ260及びメインアンプ270を1つ設ける例を示したが、この場合は各電極からの眼電位信号に対して順番を決めて増幅していけばよい。また、各電極それぞれにバッファアンプ260及びメインアンプ270を設けてもよい。
In the embodiment, one
<外部装置の構成>
次に、外部装置300の構成について説明する。図8は、実施例における外部装置300の構成の一例を示すブロック図である。図8に示すように、外部装置300は、通信部310、記憶部320、及び制御部330を有する。<Structure of external device>
Next, the configuration of the
通信部310は、例えば通信インターフェースであり、Bluetooth(登録商標)及び無線LAN等の無線通信、又は有線通信によって眼電位信号等を受信する。通信部310は、処理装置200の送信部204から受信した眼電位信号等を記憶部320及び/又は制御部330に出力する。
The
記憶部320は、例えば、RAM(Random Access Memory)であり、眼電位信号の処理に関するデータ等を記憶する。記憶部320は、例えば信号記憶部322を含み、信号記憶部322は、制御部330により処理される及び/又は処理された右眼及び左眼の眼電位信号等を記憶する。
The
また、記憶部320は、後述する信号補正処理をコンピュータに実行させるプログラムを記憶する。このプログラムは、インターネット、又はSDカードなどの記録媒体を介して外部装置300にインストールされてもよいし、プリインストールされていてもよい。また、このプログラムを記憶する記憶部は、記憶部320とは別であってもよい。
The
制御部330は、例えばCPU(Central Processing Unit)やメモリを含み、各部の制御を行ったり、各種の演算処理を行ったりする。図8に示す例では、制御部330は、少なくとも取得部332、特定部334、補正部336、検出部338、比較部340、及び出力部342を有する。
The
取得部332は、対象者の眼周辺に接触する各電極により検出される眼電位に基づく眼電位信号を、記憶部320又は通信部310から取得する。以下では、取得された眼電位信号は、第1電極152及び第2電極154からの各眼電位信号を例にして説明する。なお、各眼電位信号は、例えば第3電極156や接地電極を基準にした、第1電極152及び第2電極154からの各眼電位信号でもよい。
The
また、対象者の眼周辺に接触される各電極は、検出される各眼電位信号の絶対値が理論的に略同じになる位置に設けられる。本実施例の場合、一対のノーズパッド140に設けられた第1電極152及び第2電極154が、検出される各眼電位信号の絶対値が理論的に略同じになる位置に設けられる各電極に相当する。これは、検出対象の各眼を基準とした第1電極152及び第2電極154の位置が、対称性を有するからである。また、各電極は、生体信号の検出対象から略同じ距離の位置に設けられてもよい。
In addition, the electrodes that contact the periphery of the subject's eyes are provided at positions where the absolute values of the detected electro-oculography signals are theoretically approximately the same. In the case of the present embodiment, the
特定部334は、取得部332により取得された複数の眼電位信号のうち、所定期間内において変動が最も大きい第1眼電位信号を特定する。変動が最も大きいとは、例えば、生体信号の振幅が最も大きいことをいう。所定期間は、例えば、予め設定された信号のサンプリング期間や、後述する検出部338により検出される生体信号の変動期間や、移動時間窓の期間などである。
The identifying
例えば、特定部334は、所定期間内における各眼電位信号の振幅を比較し、振幅が最大のピークを有する眼電位信号を第1眼電位信号として特定する。
For example, the identifying
ここで、変動が最も大きい信号を特定する理由について説明する。眼電位信号を含む生体信号は、皮膚と電極との接触状態に左右される接触抵抗(例えば図6に示す抵抗R0)によって、検出精度が変わってしまう。例えば、本実施例の場合、ノーズパッドに設置された電極が適切に安定して鼻に接触していれば、接触抵抗の値は小さくなり、その結果、測定される眼電位にほとんど影響を与えず、本来の眼電位を測定することができる。Here, the reason for identifying the signal with the largest variation will be described. The detection accuracy of the biological signal including the electro-oculography signal changes depending on the contact resistance (for example, the resistance R 0 shown in FIG. 6) that depends on the contact state between the skin and the electrode. For example, in the case of the present embodiment, if the electrode placed on the nose pad is in contact with the nose in an appropriate and stable manner, the value of the contact resistance will be small, and as a result, the measured ocular potential will be affected. Instead, the original electrooculogram can be measured.
他方、ノーズパッドに設置された電極が十分に鼻に接触していなければ、接触抵抗の値が大きくなり、その結果、本来測定されるべき眼電位の電圧が接触抵抗により電位降下され、測定される電圧が小さくなってしまう。なお、電極と鼻との接触状態が不安定とは、接触位置がずれたり、電極と鼻との接触時の圧力が変わったりすることである。 On the other hand, if the electrode installed on the nose pad is not in sufficient contact with the nose, the value of the contact resistance increases, and as a result, the voltage of the ocular potential that should be measured is lowered by the contact resistance and measured. Voltage becomes small. The unstable contact state between the electrode and the nose means that the contact position shifts or the pressure at the time of contact between the electrode and the nose changes.
よって、変動時の眼電位信号の絶対値(又は振幅)が大きい方が、接触抵抗が安定している状態を示し、この状態を好適な状態と称する。眼電位信号を用いたアプリケーションは、基本的にこの好適な状態を前提として設計されているため、好適な状態で取得された生体信号を用いることで、信頼ある処理結果を提供することが可能になる。 Therefore, a larger absolute value (or amplitude) of the electro-oculography signal during fluctuation indicates a state in which the contact resistance is stable, and this state is referred to as a preferable state. Since the application using the electro-oculography signal is basically designed on the premise of this preferable state, it is possible to provide a reliable processing result by using the biomedical signal acquired in the preferable state. Become.
本来であれば、第1電極152及び第2電極154からの眼電位信号の絶対値は同様の値になるはずであるが、電極と鼻との接触状態によっては、例えば、一方の接触抵抗が低位安定し、他方の接触抵抗が大きく、不安定にあることがある。この場合、一方の眼電位信号は、接触抵抗の影響をほとんど受けないため、その変動が大きく、他方の眼電位信号は、接触抵抗の影響により、その変動が小さくなってしまう。
Normally, the absolute values of the electro-oculography signals from the
そこで、上述したように、好適な状態では、接触抵抗が低位安定するため、変動時の眼電位信号の絶対値が大きい(変動が大きい)ことに着目し、制御部330は、絶対値が大きい方の眼電位信号(第1眼電位信号)を適切な状態で取得された信号とみなし、この第1眼電位信号に基づいて、他の眼電位信号を補正するようにする。この補正を行うために、制御部330は、補正部336を有する。
Therefore, as described above, in a suitable state, the contact resistance is stable at a low level, so that the absolute value of the electro-oculography signal during fluctuation is large (the fluctuation is large), and the
補正部336は、特定部334により特定された所定期間内の第1眼電位信号の絶対値(又は振幅)に基づいて、所定期間内の他の眼電位信号を補正する。他の眼電位信号とは、取得された複数の眼電位信号のうち、第1眼電位信号とは異なる眼電位信号のことをいう。これにより、好適な状態で取得されていないと推定される眼電位信号を、好適な状態で取得されたと推定される眼電位信号と同様の信号にすることができるようになる。
The
また、補正部336は、他の眼電位信号を、前記第1眼電位信号と同じにする、又は前記他の眼電位信号を、正負の符号を反転させた第1眼電位信号と同じにするよう補正してもよい。以下、この補正処理を補正処理Aとも称する。これにより、各眼電位信号を、好適な状態で取得された眼電位信号と正負の符号を問わず同じにすることができる。
The
また、補正部336は、所定時点の第1眼電位信号の絶対値と、同時点の他の眼電位信号の絶対値との比に基づく係数を用いて、他の眼電位信号を補正してもよい。以下、この補正処理を補正処理Bとも称する。例えば、補正部336は、所定期間内の比の平均値等から係数を求め、他の眼電位信号に係数を乗算してもよい。これにより、他の眼電位信号の元データのプロファイルを生かしつつ、好適な状態で取得されたと推定される眼電位信号の強度に合わせることができる。
Further, the
検出部338は、取得部332により取得される各眼電位信号の変動を検出する。例えば、検出部338は、瞬目や視線移動の検出処理を実行し、瞬目や視線移動が検出されている期間を、上述した所定期間として設定する。瞬目や視線移動の検出方法は、いずれの手法を用いてもよい。瞬目や視線移動の検出方法の一例については、後述する。
The
検出部338により所定期間が設定されることを条件に、特定部334は、この所定期間内において、上述した第1眼電位信号の特定処理を行うとよい。これにより、眼電位信号に変動がない場合には、眼電位信号を補正する必要がないため、無駄な処理をしなくて済み、省電力化を図ることができる。
On the condition that the
比較部340は、取得部332により取得された複数の眼電位信号それぞれの変動を比較する。例えば、比較部340は、各眼電位信号の変動の具合が同じ程度であるかを調べるために比較を行う。つまり、比較部340は、複数の眼電位信号のうち、所定期間内における同時点の2つの眼電位信号の絶対値の比を算出し、この比の平均値が所定範囲内であるか否かを比較結果としてもよい。例えば、2つの眼電位信号を信号Aと信号Bとすれば、信号A/信号Bの値(比)の絶対値が所定範囲内(例えば0.7〜1.3)であるか否かが比較結果となる。
The
出力部342は、比較部240による比較結果に基づき、電極の接触状態に関する所定の情報を出力する。所定の情報とは、電極の接触具合に対する警告や、接触状態に関し、眼電位信号に基づく判定結果への信頼性に関する情報などである。
The
例えば、出力部342は、比較結果が、予め設定された期間、一方の電極からの眼電位信号の変動が、他の電極からの眼電位信号の変動よりも大きいことを示す場合(比が所定範囲より小さい場合、又は所定範囲より大きい場合)、他の電極の接触状態が良くないことを示す警告を出力する。出力方法については、画面による表示や音声出力、振動等を用いて伝えるなど、様々な手法が用いられてもよい。これにより、電極の装着者に対し、接触状態が悪い電極を知らせることができ、この接触状態を直す契機を与えることができる。
For example, the
また、出力部342は、比較結果が、各眼電位信号の変動が凡そ同じ場合(比が所定範囲内である場合)、補正が不要であるため、眼電位信号の信頼性が高いことを示す情報や、装着時のアイウエア100のバランスが良い旨を出力してもよい。他方、出力部342は、比較結果が、各眼電位信号の変動が異なる場合(比が所定範囲外である場合)、眼電位信号の補正が必要であるため、眼電位信号の信頼性が低いことを示す情報や、装着したアイウエア100のバランスが悪い旨を出力してもよい。これにより、接触状態に基づく眼電位信号の信頼性を求め、眼電位信号に関する処理結果に、この信頼性を付与したり、アイウエア100の装着具合をユーザに知らせたりすることができる。
The
<瞬目検出>
次に、検出部338による瞬目の検出について説明する。例えば、検出部338は、取得した眼電位信号から垂直方向の眼電位信号Vvを求める。眼電位信号Vvは、第3電極156の電位から、第1電極152及び第2電極154の電位の平均を減算して生成されてもよいし、第1電極152及び第2電極154の電位の平均から生成されてもよい。<Blink detection>
Next, detection of the blink by the
検出部338は、例えば眼電位信号Vvの極大値から次の極小値までの時間が、所定時間以内である場合に、瞬目と検出する。なお、所定時間は、例えば0.5secとする。なお、上述した瞬目検出処理はあくまでも一例であって、他の瞬目検出のアルゴリズムが用いられてもよい。
The
<視線移動検出>
次に、検出部338による視線移動の検出について説明する。例えば、検出部338は、取得した眼電位信号から右眼電図と、左眼電図とに分けて、右眼電図及び左眼電図で負の電位が示された場合には視線が上を向いたことを検出する。また、検出部338は、右眼電図及び左眼電図で正の電位が示された場合には視線が下、右眼電図で負の電位が示され左眼電図で正の電位が示された場合には視線が右、右眼電図で正の電位が示され左眼電図で負の電位が示された場合には視線が左に向いたことを検出する。<Detection of eye movement>
Next, detection of eye movement by the
また、検出部338は、第1電極152の電位から第2電極154の電位を減算して生成された眼電位信号Vhを用いて、負の電位が示された場合には視線が右、正の電位が示された場合には視線が左を向いたことを検出してもよい。また、検出部338は、第3電極156の電位から、第1電極152及び第2電極154の電位の平均を減算して生成された眼電位信号Vvを用いて、正の電位が示された場合には上、負の電位が示された場合には下を向いたことを検出してもよい。また、検出部338は、第1電極152の電位及び第2電極154の電位の平均を垂直方向の眼電位信号Vvとしてもよい。この場合、検出部338は、信号Vvが負の場合は、上を向いたことを検出し、信号Vvが正の場合は、下を向いたことを検出する。なお、上述した視線移動検出処理はあくまでも一例であって、他の視線移動検出のアルゴリズムが用いられてもよい。
The detecting
<信号の具体例>
次に、生体信号の検出対象を基準とした位置が対称性を有する2つの生体電極から取得した各生体信号の具体例について説明する。図9は、各生体電極と皮膚との接触状態が良い場合の各生体信号の例を示す図である。図9に示す例では、各生体電極と鼻とが安定して接触し、適切に圧力がかかっている状態であるため、両方の接触抵抗が十分に小さい。よって、各生体信号V1、V2において、接触抵抗による電位降下はほとんどなく、眼の動きに応じた適切な電圧値を有する。<Specific example of signal>
Next, a specific example of each bio-signal acquired from two bio-electrodes whose positions are symmetrical with respect to the detection target of the bio-signal will be described. FIG. 9 is a diagram showing an example of each biological signal when the contact state between each biological electrode and the skin is good. In the example shown in FIG. 9, each bioelectrode and the nose are in stable contact with each other and pressure is appropriately applied, so that the contact resistance of both is sufficiently small. Therefore, in each of the biomedical signals V1 and V2, there is almost no potential drop due to contact resistance, and the voltage has an appropriate voltage value according to the movement of the eye.
図10は、一方の生体電極の接触状態が良く、他方の生体電極の接触状態が悪い場合の各生体信号の例を示す図である。図10に示す例では、一方の生体電極が十分に鼻に接触していないため、接触抵抗が大きくなっており、他方の生体電極の接触状態は良いため、接触抵抗が十分に小さい。よって、一方の生体電極からの信号V2は、他方の生体電極からの信号V1と比べて、大きい接触抵抗により電位降下が大きく、測定される電圧が小さくなっている。すなわち、接触状態が弱いことに起因して接触抵抗が大きくなることにより、相対的に測定される電圧が小さくなってしまうため、降下してしまった信号の補正を行うと良い。 FIG. 10: is a figure which shows the example of each biomedical signal when the contact state of one bioelectrode is good and the contact state of the other bioelectrode is bad. In the example shown in FIG. 10, one bioelectrode is not sufficiently in contact with the nose, so the contact resistance is large, and the other bioelectrode is in good contact, so the contact resistance is sufficiently small. Therefore, the signal V2 from one bioelectrode has a larger potential drop and the measured voltage is smaller than the signal V1 from the other bioelectrode due to the large contact resistance. That is, since the contact resistance increases due to the weak contact state, the voltage measured relatively decreases, so it is preferable to correct the dropped signal.
<補正の具体例>
次に、眼電位信号を用いた補正の具体例について説明する。図11は、補正前の2つの眼電位信号を示す図である。図11に示す例では、2つの眼電位信号は、理想的には位相が180度ずれた信号である。図11(A)は、例えば電極152から取得される眼電位信号S1を示し、図11(B)は、例えば電極154から取得される眼電位信号S2を示す。図11に示す例では、装着者は左方向を見て右方向を向く場合の信号の例である。また、図11に示す例では、電極152の接触状態は安定しており、電極154の接触状態は不安定である例を示す。この場合、特定部334により、眼電位信号S1が、好適な状態で取得した信号として特定される。<Specific example of correction>
Next, a specific example of the correction using the electro-oculography signal will be described. FIG. 11 is a diagram showing two electro-oculography signals before correction. In the example shown in FIG. 11, the two electro-oculography signals are ideally signals whose phases are shifted by 180 degrees. 11A shows the electro-oculography signal S1 obtained from the
図11(B)において、電極154と皮膚との接触状態が不安定なことにより、眼電位信号S2の変動が小さくなっている。この眼電位信号S2は、理想的には、眼電位信号S1とは正負の符号が逆になる信号S3になるはずである。
In FIG. 11B, the fluctuation of the electro-oculography signal S2 is small due to the unstable contact state between the
よって、補正部336は、図11(A)に示す眼電位信号S1の絶対値に基づいて、眼電位信号S2を補正する。
Therefore, the
図12は、補正後の2つの眼電位信号を示す図である。図12(A)は、図11(A)に示す眼電位信号S1と同じ信号を示し、図12(B)は、図11(B)に示す眼電位信号S2の補正後の信号を示す。 FIG. 12 is a diagram showing two corrected electro-oculography signals. 12A shows the same signal as the electro-oculography signal S1 shown in FIG. 11A, and FIG. 12B shows the signal obtained by correcting the electro-oculography signal S2 shown in FIG. 11B.
図12(A)に示す眼電位信号S1は、図11(A)に示す眼電位信号S1と同じであるが、これは、眼電位信号S1が、特定部334により特定された信号であるため、補正部336により補正されないからである。
The electro-oculography signal S1 shown in FIG. 12A is the same as the electro-oculography signal S1 shown in FIG. 11A, but this is because the electro-oculography signal S1 is a signal identified by the identifying
図12(B)に示す眼電位信号S3は、図11(B)に示す眼電位信号S2が、眼電位信号S1に基づいて補正された信号である。図12(B)に示す例では、補正部336は、眼電位信号S2を、眼電位信号S1の絶対値が同じで、符号が逆になるように補正する。これにより、変動が小さい眼電位信号は、好適な状態で取得された信号と整合が取れるように補正される。
The electro-oculography signal S3 shown in FIG. 12 (B) is a signal obtained by correcting the electro-oculography signal S2 shown in FIG. 11 (B) based on the electro-oculography signal S1. In the example illustrated in FIG. 12B, the
<信号値の具体例>
図13〜15は、信号記憶部322に記憶される生体信号の値の例を示す。なお、図13〜15に示す例では、所定のサンプリングレートでサンプリングされた生体信号の値が記憶される。図13〜15に示す一行目は、サンプリングされた順番を示す番号を示し、二行目は、例えば生体信号(Ch1)からサンプリングされた値を示し、三行目は、例えば生体信号(Ch2)からサンプリングされた値を示す。図13〜15に示す例では、生体信号Ch1と生体信号Ch2とは、位相差がない信号である。<Specific example of signal value>
13 to 15 show examples of values of the biological signal stored in the signal storage unit 322. Note that in the examples shown in FIGS. 13 to 15, the values of the biological signals sampled at the predetermined sampling rate are stored. The first line shown in FIGS. 13 to 15 indicates a number indicating the sampling order, the second line indicates a value sampled from the biological signal (Ch1), and the third line indicates, for example, the biological signal (Ch2). Indicates the value sampled from. In the examples shown in FIGS. 13 to 15, the biological signal Ch1 and the biological signal Ch2 are signals having no phase difference.
図13は、補正前の2つの生体信号の値を示す図である。図13に示す例では、所定期間は、例えばサンプリング数が10個の期間とする。この場合、特定部334は、Ch2の変動(例、15−1=14)よりもCh1の変動(例、30−3=27)の方が大きいため、Ch1の信号を第1生体信号として特定する。
FIG. 13 is a diagram showing the values of two biological signals before correction. In the example shown in FIG. 13, the predetermined period is, for example, a period in which the sampling number is 10. In this case, the identifying
図14は、補正処理Aの後の2つの生体信号の値を示す図である。例えば、補正処理Aは、変動が小さい生体信号Ch2の値を、変動が大きい好適な生体信号Ch1の値と同じになるよう補正する処理である。補正部336は、補正処理Aを行うことにより、複数の生体信号を全て好適な状態で取得された信号にすることができる。
FIG. 14 is a diagram showing the values of two biological signals after the correction process A. For example, the correction process A is a process of correcting the value of the biological signal Ch2 having a small fluctuation so as to be the same as the value of the preferable biological signal Ch1 having a large fluctuation. By performing the correction process A, the
図15は、補正処理Bの後の2つの生体信号の値を示す図である。例えば、補正処理Bは、変動が小さい生体信号Ch2の値に、変動が大きい好適な生体信号Ch1と生体信号Ch2との比に基づく係数dを乗算して補正する処理である。 FIG. 15 is a diagram showing the values of the two biological signals after the correction process B. For example, the correction process B is a process of multiplying the value of the biological signal Ch2 having a small variation by a coefficient d based on the ratio of the preferable biological signal Ch1 having a large variation and the biological signal Ch2 and performing the correction.
図15に示す例では、補正部336は、例えば生体信号Ch1と生体信号Ch2との比の平均値を求める。ここでは、比の平均値が、((4/2)+(7/3)+(15/7)+,・・・,+(30/15),・・・,)/10=2になったとする。次に、補正部336は、求めた平均値を係数dに設定し、生体信号Ch2に係数を乗算する。その結果、図15に示す生体信号Ch2の値は、図13に示す生体信号Ch1の値の2倍になる。これにより、補正部336は、補正処理Bを行うことにより、検出された元の信号のプロファイルを生かしつつ、好適な状態で取得されていない信号を、好適な状態で取得された信号と同様の強度の信号に補正することができる。
In the example illustrated in FIG. 15, the
<動作>
次に、実施例における外部装置300の動作について説明する。図16は、実施例における補正処理の一例を示すフローチャートである。図16に示すフローチャートは、使用者がメガネ100を装着して、第1電極152、第2電極154、及び第3電極156が使用者の皮膚に接触した状態であって、外部装置300が信号取得モードである動作モード(通常モード)に設定された場合に開始する。図16、及び図17に示す処理において、生体信号は、眼電位信号を例にして説明する。<Operation>
Next, the operation of the
図16に示すステップS102で、取得部332は、メガネ100から、複数の眼電位信号の取得を開始する。
In step S102 shown in FIG. 16, the
ステップS104で、検出部338は、取得された複数の眼電位信号それぞれに対し、所定期間内において変動が生じているか否かを判定する。例えば、検出部338は、瞬目や視線移動を検出し、瞬目や視線移動が検出されている期間を、上述した所定期間として設定してもよい。
In step S104, the
ステップS106で、特定部334は、取得された複数の眼電位信号のうち、所定期間内において変動が最も大きい第1眼電位信号を特定する。
In step S106, the identifying
ステップS108で、補正部336は、所定期間内の第1眼電位信号の絶対値(又は振幅)に基づいて、所定期間内の他の眼電位信号を補正する。これにより、変動が小さい信号を適切な信号の値に補正することが可能になる。
In step S108, the
図17は、実施例における出力処理の一例を示すフローチャートである。図17に示すフローチャートは、自動で処理されるものでもよいし、出力モードがオンになっている場合に処理されるものでもよい。 FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of output processing according to the embodiment. The flowchart shown in FIG. 17 may be processed automatically or may be processed when the output mode is turned on.
ステップS202で、比較部340は、複数の眼電位信号それぞれの変動を比較する。
In step S202, the
ステップS204で、出力部342は、比較部340による比較結果が、所定の出力条件を満たすか否かを判定する。出力条件が満たされれば(ステップS204−YES)、処理はステップS206に進み、出力条件が満たされなければ(ステップS204−NO)、処理が終了する。
In step S204, the
ステップS206で、出力部342は、満たされた出力条件に応じた出力を行う。例えば、出力部342は、比較結果が、予め設定された期間、一方の電極からの眼電位信号の変動が、他の電極からの眼電位信号の変動よりも大きいことを示す場合、他の電極の接触状態が良くないことを示す警告を出力してもよい。また、出力部342は、比較結果が、各眼電位信号の変動が凡そ同じ場合、補正の必要がないため、眼電位信号の信頼性が高いことを示す情報を出力してもよい。これにより、必要に応じて、比較結果に応じた様々な出力を行うことができる。
In step S206, the
以上、本実施例によれば、例えば、理論的に同様の生体信号が取得できる位置に設けられ、接触抵抗が不安定になり得る複数の電極から各生体信号を取得する場合に、適切な生体信号を取得することができる。また、本実施例により取得された適切な生体信号は、生体信号を処理するアプリケーションにおいて好適に用いられ得る。これにより、生体信号が適切になっているため、その生体信号を処理するアプリケーションの処理精度を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, for example, when acquiring each biomedical signal from a plurality of electrodes that are theoretically provided at positions where similar biomedical signals can be acquired and contact resistance may be unstable, an appropriate biometric The signal can be acquired. In addition, the appropriate biomedical signal acquired in this embodiment can be suitably used in an application that processes the biomedical signal. As a result, since the biometric signal is appropriate, the processing accuracy of the application that processes the biometric signal can be improved.
なお、本実施例において、アイウエアがメガネである場合について説明した。しかし、アイウエアはこれに限定されない。アイウエアは、眼に関連する装具であればよく、メガネ、サングラス、ゴーグル及びヘッドマウントディスプレイならびにこれらのフレームなどの顔面装着具又は頭部装着具であってよい。 In this embodiment, the case where the eyewear is glasses has been described. However, the eyewear is not limited to this. The eyewear may be eye-related equipment, and may be face-wearing equipment or head-wearing equipment such as glasses, sunglasses, goggles and head mounted displays, and frames thereof.
本実施例において、メガネ100が第3電極156を備える例を挙げて説明した。しかし、メガネ100はこれに限定されない。メガネ100が、第3電極156を備えなくてもよい。この場合、基準電極を基準とした第1電極152の電位が示す眼電図及び基準電極を基準とした第2電極154の電位が示す眼電図が、外部装置300に送信されればよい。ここで、接地電極を第3電極156の位置に設けて、基準電極としてもよい。また、左モダンに設けられた接地電極を基準電極として用いてもよいし、第1電極152及び第2電極154から離間した位置に、別途設けられた電極を基準電極として用いてもよい。
In this embodiment, the example in which the
本実施例において、メガネ100が、リム122と一体になっているノーズパッド140を備える例を挙げて説明した。しかし、メガネ100はこれに限定されない。メガネ100が、リム122に備え付けられたクリングスと、クリングスに取り付けられたノーズパッド140とを備えてもよい。この場合、ノーズパッド140の表面に設けられた電極は、クリングスを介して、フレームに埋設された電線と電気的に接続される。
In the present embodiment, the example in which the
本実施例において、第1電極152及び第2電極154をノーズパッド140の中心よりも下側に設ける例を挙げて説明した。しかし、これに限定されない。ノーズパッド140が下側に延伸する延伸部を備え、第1電極152及び第2電極154を延伸部に設けてもよい。これにより、眼及び鼻の位置の個人差によってノーズパッドが眼の真横に位置してしまう使用者であっても、第1電極152及び第2電極154を眼の位置よりも下に接触させることができる。
In this embodiment, an example in which the
本実施例において、第3電極156を眉間部124の表面に設ける例を挙げて説明した。しかし、これに限定されない。眉間部124が、上側に延伸する延伸部を備え、延伸部に第3電極156を設けてもよい。またさらに、延伸部と眉間部124との間に延伸部を上下に可動させる可動部を備え、第3電極156の位置を上下に調整可能としてもよい。これにより、眼の位置の個人差によって、第3電極156の接触位置が眼の近傍になってしまう使用者であっても、調整により第3電極156の接触位置を眼から離間させることができる。また、本実施例において、各電極の位置は前述した位置に限られず、眼の垂直方向及び水平方向の動きを示す眼電位信号が取得できる位置に配置されていればよい。
In this embodiment, the example in which the
本実施例において、眼電位信号を例に用いて説明したが、眼電位信号の差分信号や極値差信号を用いて処理がなされてもよい。差分信号とは、所定の眼電位信号と、この眼電位信号の所定時間前の眼電位信号との差分を表す信号である。所定時間は、例えば5msecなどである。信号の差分を取ることにより、ノイズ耐性を強くすることができる。なお、これらの信号の差分をとることは、微分を行うことと同義であるとする。 In the present embodiment, the ocular potential signal has been used as an example for description, but the processing may be performed using a difference signal of the ocular potential signal or an extreme value difference signal. The difference signal is a signal that represents the difference between a predetermined electro-oculography signal and the electro-oculography signal of this electro-oculography signal a predetermined time before. The predetermined time is, for example, 5 msec. By taking the difference between the signals, the noise resistance can be strengthened. Note that taking the difference between these signals is synonymous with performing differentiation.
極値差信号とは、眼電位信号又は差分信号の隣り合う極値(ピーク値)の差分を表す信号である。この極値差信号を取ることにより、眼が動く直前の信号レベルなどに影響を受けることなく、視線移動などの判定を適切に行うことができる。 The extreme value difference signal is a signal representing the difference between adjacent extreme values (peak values) of the electro-oculography signal or the difference signal. By taking this extreme value difference signal, it is possible to appropriately determine the line-of-sight movement and the like without being affected by the signal level immediately before the eye moves.
本実施例において、生体信号は、脈拍、心拍、脳波、呼吸、発汗などの生体現象をセンサによって数値化したものであれば適用可能である。 In the present embodiment, the biological signal can be applied as long as it quantifies biological phenomena such as pulse, heartbeat, electroencephalogram, respiration, and sweating with a sensor.
本実施例では、外部装置300の例として、処理装置200と別体の、携帯電話及びスマートフォン等の携帯通信端末を挙げて説明した。しかし、これに限定されない。外部装置300を、処理装置200と一体のユニットとしてもよい。この場合、外部装置300は、アイウエアに一体として設けられる。
In the present embodiment, as the example of the
また、本実施例では、電線としてシールドケーブルを用いることで、ノイズの混入を防ぐようにしてもよい。 In addition, in this embodiment, a shielded cable may be used as an electric wire to prevent noise from entering.
また、本実施例では、図1において3つの電極を用いる構成を例示したが、4つ以上の電極を用いる構成であってもよい。この場合、メガネは、上部電極と、下部電極と、左部電極と、右部電極とを有する。例えば、上部電極及び下部電極は、図1に示すリム122に設けられ、左部電極は、左テンプル130に設けられ、右部電極は、右テンプル130に設けられるが、必ずしもこの位置にある必要はない。なお、これらの電極は、顔の一部に接触しているとする。また、メガネは、第1電極152、第2電極154、第3電極156の位置に2つの電極を有したりしてもよい。
Further, in the present embodiment, the configuration using three electrodes is illustrated in FIG. 1, but a configuration using four or more electrodes may be used. In this case, the glasses have an upper electrode, a lower electrode, a left electrode, and a right electrode. For example, the upper electrode and the lower electrode are provided on the
4つの電極の例では、上部電極及び下部電極の電圧差により、眼の上下方向を検知することができ、左部電極及び右部電極の電圧差により、眼の左右方向を検知することができる。 In the example of four electrodes, the vertical direction of the eye can be detected by the voltage difference between the upper electrode and the lower electrode, and the left-right direction of the eye can be detected by the voltage difference between the left electrode and the right electrode. .
また、本実施例では、外部装置300が、補正処理を行う例について説明したが、アイウエア側で上述した補正処理の一部又は全部を行ってもよい。例えば、上述した制御部330の機能が、処理装置200の処理部210において実行可能にする。また、特定部334、補正部336、検出部338及び比較部340は、外部装置300ではなく、処理装置200に設けられてもよい。この場合、処理装置200が図16に示すフローチャートを実行する。また、処理装置200の比較部が。図17に示すステップS202を実行し、比較結果が外部装置300に送信される。
Further, although the example in which the
また、処理装置200の検出部による検出結果の送信は、リアルタイムに検出する度に外部装置300に送信する場合と、所定時間(例えば、一分間)ごとに検出結果を集計して、集計結果を外部装置300に送信する場合とがある。
Further, the detection result of the detection unit of the
リアルタイムに検出結果が送信される場合、外部装置300の出力部342は、検出結果(例えば、使用者が瞬目したか否か)を出力する。これにより、早期に詳細な分析をすることができる。
When the detection result is transmitted in real time, the
所定時間ごとに集計結果が送信される場合、外部装置300の出力部342は、所定時間ごとの集計結果をプロットしたグラフ(例えば、棒グラフ、折れ線グラフ又は散布図)を出力する。これにより、まとめてデータを送信するため消費電力を低減させることができる。
When the counting result is transmitted every predetermined time, the
以上、本発明について実施例を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施例に記載の範囲には限定されない。上記実施例に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the description of the scope of claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
100 メガネ
120 フレーム
124 眉間部
140 ノーズパッド
152 第1電極
154 第2電極
156 第3電極
200 処理装置
300 外部装置
320 記憶部
330 制御部
332 取得部
334 特定部
336 補正部
338 検出部
340 比較部
342 出力部100
Claims (9)
前記制御部は、
眼電位信号の検出対象を基準とした位置が対称性を有する複数の生体電極から、各眼電位信号を取得すること、
取得された複数の眼電位信号のうち、所定期間内において変動が最も大きい第1眼電位信号を特定すること、
前記所定期間内の前記第1眼電位信号の絶対値に基づいて、前記所定期間内の他の眼電位信号を補正すること、
前記複数の眼電位信号それぞれの変動を比較すること、
前記変動の比較結果が、前記複数の眼電位信号のうち、同時点における任意の2つの眼電位信号の絶対値の比の平均値が所定範囲内であるか否かを含む場合、前記複数の生体電極の接触状態に基づく前記2つの眼電位信号の信頼性に関する情報を含む所定の情報を出力すること、
を実行する情報処理方法。 An information processing method executed by a computer having a control unit,
The control unit is
The reference position of the detection target of the eye potential signal from a plurality of biological electrodes with symmetry acquires each eye potential signal,
Of the obtained plurality of eye potential signal, identifying the largest first eye potential signal varies within a predetermined period,
Correcting the other electro- oculography signal within the predetermined period based on the absolute value of the first electro- oculography signal within the predetermined period,
Comparing variations of each of the plurality of electro- oculogram signals,
Comparison result of the variation among the plurality of eye potential signal, when the average value of the ratio of the absolute value of any two eye potential signals at the same time includes whether it is within a predetermined range, said plurality of Outputting predetermined information including information on the reliability of the two electro- oculography signals based on the contact state of the bioelectrode,
Information processing method for executing.
前記他の眼電位信号を、前記第1眼電位信号と同じにする、又は前記他の眼電位信号を、正負の符号を反転させた第1眼電位信号と同じにする、請求項1に記載の情報処理方法。 The correction is
The other eye potential signal, the same as the first eye potential signal, or the other eye potential signal, the same as the first eye potential signal obtained by inverting the positive and negative signs, according to claim 1 Information processing method.
所定時点の前記第1眼電位信号の絶対値と、前記所定時点の前記他の眼電位信号の絶対値との比に基づく係数を用いて、前記他の眼電位信号を補正する、請求項1に記載の情報処理方法。 The correction is
The other electro- oculography signal is corrected using a coefficient based on a ratio between an absolute value of the first electro- oculography signal at a predetermined time and an absolute value of the other electro- oculography signal at the predetermined time. Information processing method described in.
前記所定期間として設定された、前記各眼電位信号の変動が検出された期間内において、前記第1眼電位信号の特定処理を行う、請求項1乃至3いずれか一項に記載の情報処理方法。 The identifying is
The information processing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the specific process of the first electro- oculography signal is performed within a period in which a change in each electro- oculography signal is detected, which is set as the predetermined period. .
前記取得することは、
各検出対象と、各検出対象に対応する各生体電極との距離が略同じである、前記複数の生体電極から、各眼電位信号を取得する、請求項1乃至5いずれか一項に記載の情報処理方法。 When there are multiple detection targets,
Acquiring is
The electro- oculography signal is obtained from each of the plurality of bio-electrodes, the distances between each detection target and each bio-electrode corresponding to each detection target are substantially the same. Information processing method.
前記取得部により取得された複数の眼電位信号のうち、所定期間内において変動が最も大きい第1眼電位信号を特定する特定部と、
前記所定期間内の前記第1眼電位信号の絶対値に基づいて、前記所定期間内の他の眼電位信号を補正する補正部と、
前記複数の眼電位信号それぞれの変動を比較する比較部と、
前記変動の比較結果が、前記複数の眼電位信号のうち、同時点における任意の2つの眼電位信号の絶対値の比の平均値が所定範囲内であるか否かを含む場合、前記複数の生体電極の接触状態に基づく前記2つの眼電位信号の信頼性に関する情報を含む所定の情報を出力する出力部と、
を備える情報処理装置。 From a plurality of bioelectrodes where the position based on the detection target of the electro-oculography signal is symmetric, an acquisition unit that acquires each electro-oculography signal,
Of the plurality of electro- oculography signals acquired by the acquisition unit, a specifying unit that specifies the first electro-oculography signal that has the largest variation within a predetermined period,
A correction unit that corrects another electro- oculography signal within the predetermined period based on the absolute value of the first electro- oculography signal within the predetermined period;
A comparison unit that compares the changes in each of the plurality of electro- oculography signals,
Comparison result of the variation among the plurality of eye potential signal, when the average value of the ratio of the absolute value of any two eye potential signals at the same time includes whether it is within a predetermined range, said plurality of An output unit that outputs predetermined information including information on the reliability of the two electro- oculography signals based on the contact state of the bioelectrode,
An information processing apparatus including.
眼電位信号の検出対象を基準とした位置が対称性を有する複数の生体電極から、各眼電位信号を取得すること、
取得された複数の眼電位信号のうち、所定期間内において変動が最も大きい第1眼電位信号を特定すること、
前記所定期間内の前記第1眼電位信号の絶対値に基づいて、前記所定期間内の他の眼電位信号を補正すること、
前記複数の眼電位信号それぞれの変動を比較すること、
前記変動の比較結果が、前記複数の眼電位信号のうち、同時点における任意の2つの眼電位信号の絶対値の比の平均値が所定範囲内であるか否かを含む場合、前記複数の生体電極の接触状態に基づく前記2つの眼電位信号の信頼性に関する情報を含む所定の情報を出力すること、
を実行させるプログラム。 On the computer,
The reference position of the detection target of the eye potential signal from a plurality of biological electrodes with symmetry acquires each eye potential signal,
Of the obtained plurality of eye potential signal, identifying the largest first eye potential signal varies within a predetermined period,
Correcting the other electro- oculography signal within the predetermined period based on the absolute value of the first electro- oculography signal within the predetermined period,
Comparing variations of each of the plurality of electro- oculogram signals,
Comparison result of the variation among the plurality of eye potential signal, when the average value of the ratio of the absolute value of any two eye potential signals at the same time includes whether it is within a predetermined range, said plurality of Outputting predetermined information including information on the reliability of the two electro- oculography signals based on the contact state of the bioelectrode,
A program to execute.
前記フレームに設けられる一対のノーズパッドと、
前記一対のノーズパッドに設けられる各電極と、
前記各電極から眼電位信号を取得する取得部と、
前記取得部により取得された各電極の眼電位信号のうち、所定期間内において変動が最も大きい第1眼電位信号を特定する特定部と、
前記所定期間内の前記第1眼電位信号の絶対値に基づいて、前記所定期間内の他の眼電位信号を補正する補正部と、
複数の眼電位信号それぞれの変動を比較する比較部と、
前記変動の比較結果が、前記複数の眼電位信号のうち、同時点における任意の2つの眼電位信号の絶対値の比の平均値が所定範囲内であるか否かを含む場合、前記各電極の接触状態に基づく前記2つの眼電位信号の信頼性に関する情報を含む所定の情報を出力する出力部と、
を備えるアイウエア。 Frame and
A pair of nose pads provided on the frame,
Each electrode provided on the pair of nose pads,
An acquisition unit that acquires an electro-oculography signal from each of the electrodes,
Of the electro-oculography signals of each electrode acquired by the acquisition unit, a specifying unit that specifies the first electro-oculography signal that has the largest variation within a predetermined period,
A correction unit that corrects another electro-oculography signal within the predetermined period based on the absolute value of the first electro-oculography signal within the predetermined period;
A comparator for comparing the variation of each eye potential signal multiple,
When the comparison result of the variation among the plurality of eye potential signal, the average value of the ratio of the absolute value of any two eye potential signals at the same time includes whether it is within the predetermined range, the respective electrodes An output unit that outputs predetermined information including information regarding the reliability of the two electro- oculography signals based on the contact state of
Eyewear with.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2015/081055 WO2017077601A1 (en) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | Information processing method, information processing device, program, and eyewear |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017077601A1 JPWO2017077601A1 (en) | 2018-08-16 |
JP6687639B2 true JP6687639B2 (en) | 2020-04-22 |
Family
ID=58661722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017548562A Active JP6687639B2 (en) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | Information processing method, information processing device, program, and eyewear |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6687639B2 (en) |
WO (1) | WO2017077601A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7236852B2 (en) * | 2018-12-03 | 2023-03-10 | 株式会社ジンズホールディングス | nose pads and eyewear |
US11271928B2 (en) | 2019-03-25 | 2022-03-08 | International Business Machines Corporation | Bioelectrical authentication |
JP7140072B2 (en) * | 2019-07-29 | 2022-09-21 | 株式会社デンソー | Eyeball index detection device, eyeball index detection method, eyeball index detection program |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014124308A (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Panasonic Corp | Eye potential generation device, eye potential generation method, and viewer |
-
2015
- 2015-11-04 WO PCT/JP2015/081055 patent/WO2017077601A1/en active Application Filing
- 2015-11-04 JP JP2017548562A patent/JP6687639B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017077601A1 (en) | 2017-05-11 |
JPWO2017077601A1 (en) | 2018-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20160070122A1 (en) | Computerized replacement temple for standard eyewear | |
US20160157778A1 (en) | Electroencephalogram interface system | |
TW201347725A (en) | Eyewear | |
GB2396421A (en) | Head-worn device measuring brain and facial muscle activity | |
JP2015213734A (en) | Program, information processing device, and eyewear | |
JP6687639B2 (en) | Information processing method, information processing device, program, and eyewear | |
EP3586733B1 (en) | Information processing method, information processing device, and program | |
US10568505B2 (en) | Wearable device for eye movement detection | |
JP6656166B2 (en) | Program, information processing device, and eyewear | |
WO2015159851A1 (en) | Detection unit, eyewear, and ocular potential detection system | |
US10966651B2 (en) | Analytics and processing of biological signals from sensors | |
JP6699308B2 (en) | Wearable biometric device | |
TWI689283B (en) | Eye tracing method and system enabled by eye convergence | |
WO2016076268A1 (en) | Program, information processing device, and eyewear | |
JP6594953B2 (en) | Gaze movement detection method, program, information processing apparatus, and eyewear | |
US20190320891A1 (en) | System, Device and Method for Eye Activity Monitoring | |
WO2017064800A1 (en) | Program, information processing device, and eyewear | |
KR102306111B1 (en) | Method and apparatus for eog-based eye tracking protocol using baseline drift removal algorithm for long-term eye movement detection | |
WO2016072395A1 (en) | Program, information processing device, and eyewear | |
KR101297330B1 (en) | Eye movement measuring method using electrooculogram signal based on reference voltage feedback | |
WO2017064799A1 (en) | Eyewear | |
TW201726054A (en) | Wearable physiology monitoring device capable of determining the mentality of a user from EOG signals and by analyzing heart rate information | |
WO2016152849A1 (en) | Signal processing method, program, information processing device, and eyewear | |
EP3791775B1 (en) | Eyewear device | |
JP6538203B2 (en) | Electro-oculogram calibration device, eyeglass-type electronic device, electro-oculogram calibration method and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181025 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190902 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191030 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200121 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200330 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200402 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6687639 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |