脑电波测量装置、电噪声的推定方法、以及执行电噪声的推定方法的计算机程序制造方法及图纸

技术编号:8081008 阅读:225 留言:0更新日期:2012-12-14 00:44
本发明专利技术是提供一种脑电波测量装置。在能够音响输出的可穿戴设备的脑电波测量以及脑电波接口或者在脑电波监测器中,进行推定来自输出音响信号的噪声,且从由电极获取到的电位中进行去除等的对策,由此,不受噪声的影响地利用脑电波。脑电波测量装置具有:使用多个电极来测量使用者的脑电波的脑电波测量部;在使用者安装了脑电波测量部时,被配置在多个电极之中的至少一个电极附近,且对使用者提示音响信号的电音响变换器;提取从电音响变换器所提示的音响信号的振幅包络的振幅包络提取部;进行由所述振幅包络提取部提取出的振幅包络的频率分析的频率分析部;以及使用预先准备的变换规则和所提取出的振幅包络来推定混入到至少一个电极中的电噪声的噪声推定部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在脑电波测定中,降低基于音响信号的影响的技术。
技术介绍
近年来,由于设备的小型轻量化,立体头戴式耳机(headphone)音乐播放器(player)或头戴式显示器(Head Mounted Display,以下记述为“HM”。)等可穿戴(wearable)设备正在普及。通常,作为用于操作设备的接口,可利用“按压按钮”、“移动光标来决定”、“一边观察画面、一边移动鼠标”等,使用输入设备的物理输入操作。然而,若当想要操作如HM那样的具有小型主体并且以免提为特征的设备时需要如上述的物理输入操作,则因会损失免提·的特征而并非有效。而且,在操作如助听器那样非常小的设备时,操作按钮或拨盘(dialgauge)变得非常小,不适合频繁的操作。因此,若是用户利用仅通过思考就能够简单操作的脑电波的接口,则由于不进行物理操作就能完成,因此非常方便。而且,若能够利用用户的脑电波等来观测该用户的状态(例如感情),并配合所观测到的其状态来自动控制设备的模式等,则会更加方便。在此,所谓“脑电波”,是指通过例如设置在人的头部的基准极的电位与测量对象极的电位差来测量的、脑神经细胞的电活动(脑活动)。公知脑电波表示脑活动。近年来,利用脑电波的技术的开发正在进行。专利文献1,公开利用脑电波的接口。在专利文献I中,公开有使用被称为脑电波的事件关联电位的特征信号,来判别用户正考虑想选择的选择支的技术。此外,在专利文献2中,公开有通过脑电波进行感情状态的判别与数值化的技术。当前,能够根据国际10-20法的场所表述来安装电极来测量脑电波。例如,测量对象极被安装在头顶部。在专利文献I中,在国际10-20法中的Pz、Cz的位置进行了脑电波测量。此外,在专利文献2中,在Pz周缘的以后头部为中心的位置进行了脑电波测量。而且,在专利文献2中所利用的频带为8 13Hz的脑电波的α波,公知是以比较大的振幅来记录的。然而,可穿戴设备(例如HMD、音乐播放器以及助听器。以下相同)要在与身体接触的部分以外的头顶部或后头部安装用于脑电波测量的电极,在装卸时,用户会有负担(花功夫),此外,还会伴随有由于始终安装在头皮上而带来不舒服感等。因此,需要能够将用于脑电波测量的电极限制在现有的可穿戴设备中通常需要的形状所占有的范围内来安装可穿戴设备,并同时结束电极的设置,从而减轻用户的负担。图I表示设置了基于专利文献3的脑电波测量用电极1000的头戴式耳机1001的示例。在专利文献3中,提出了在头戴式耳机1001支撑带部附有脑电波测量用电极1000,且在安装头戴式耳机1001的同时,使脑电波测量用的电极呈与头皮接触形状。在头皮上观测的脑电波的电位为10μ V 100μ V左右,非常微弱。因此,脑电波易于受到周缘的设备产生的电噪声的影响。如专利文献3,若在声音信号发生装置(电音响变换器)的附近配置电极,则来自电音响变换器的电噪声会被叠加于所观测的脑电波。此外,专利文献4,公开有使用预先推定的噪声谱的形状,来去除脑电波4 30Hz频带的噪声。然而,至此都假设可听范围的频带不会成为噪声源。其理由是因为所利用的脑电波的频带,被认为与可听范围不重叠。从影像音响设备输出的音响信号的频带,是人可听范围的频带即20Hz至20000Hz的全部或一部分。于是,输出音响信号的电音响变换器成为原因的电噪声的频带,超过音响信号的频率的下限(约20Hz)。另一方面,所利用的脑电波的频带,例如,包括IOHz以下的事件关联电位、4Hz 8Hz的Θ波、8Hz 13Hz的Θ波。即,音响信号的频带与脑电波的频带彼此不同。而且,针对脑电波所包含的13Hz以上的β波,在测定时,多使用截止频率为IOOHz左右的低通滤波器。因此,认为多数由可听范围的音响信号引起的电噪声,在脑电波测量中不会构成大问题。现有技术文献 专利文献专利文献I JP特开2005-34620号公报专利文献2 JP特开平7-204168号公报专利文献3 JP特开2001-187034号公报专利文献2 JP特开平9-131331号公报专利技术概要专利技术所要解决的技术问题本专利技术者通过进行试验,首次发现由于与脑电波测量的电极接近的电音响变换器的影响,音响信号中所包含的低频电噪声会与脑电波叠加。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题,其目的在于,获得没有电噪声音响的脑电波,提供给脑电波接口或基于脑电波的用户监测器。解决技术问题的手段本专利技术的某实施方式的脑电波测量装置,具有脑电波测量部,其使用多个电极来测量使用者的脑电波;电音响变换器,其在所述使用者安装了所述脑电波测量部时,被配置在所述多个电极之中的至少一个电极附近,且对所述使用者提示音响信号;振幅包络提取部,其提取从所述电音响变换器所提示的音响信号的振幅包络;频率分析部,其进行由所述振幅包络提取部提取出的振幅包络的频率分析;以及噪声推定部,其使用预先准备的变换规则和所提取出的所述振幅包络的频率分析结果来推定混入到所述至少一个电极中的电噪声。所述变换规则,规定了频率与变换系数的对应关系,所述噪声推定部,利用所述振幅包络的瞬时频率以及所述变换规则来求出与所述瞬时频率对应的变换系数,通过将所求出的变换系数乘以所述振幅包络,来推定所述电噪声。所述噪声推定部,利用随着频率变高、变换系数变得更小的变换规则来推定所述电噪声。所述噪声推定部,使用频率在20Hz至30Hz之间收敛为O的变换规则来推定所述电噪声。所述脑电波测量装置还具有去除部,其从所述脑电波中去除所推定的所述电噪声。根据本专利技术的实施方式的脑电波测量装置,具有脑电波测量部,其使用多个电极来测量使用者的脑电波;电音响变换器,其在所述使用者安装了所述脑电波测量部时,被配置在所述多个电极之中的至少一个电极的附近,且对所述使用者提示音响信号;振幅包络提取部,其提取从所述电音响变换器所提示的音响信号的振幅包络;频率分析部,其进行由所述振幅包络提取部提取出的振幅包络的频率分析;以及噪声推定部,其使用预先准备的变换函数,根据所提取出的所述振幅包络的频率分析结果来求出对噪声推定值的变换系数,并根据所述变换系数来推定因所述振幅包络的影响而电混入到所述至少一个电极的输入信号中的噪声。所述脑电波测量装置还具有去除部,其从所述脑电波中去除所推定的所述电噪 声。根据基于本专利技术的某实施方式的脑电波测量装置,具有脑电波测量部,其使用多个电极来测量使用者的脑电波;以及电音响变换器,其在所述使用者安装了所述脑电波测量部时,被配置在所述多个电极之中的至少一个电极的附近,且对所述使用者提示音响信号,所述脑电波测量装置按照预先准备的判别基准,并根据所测量的所述脑电波来判别所述使用者的意图,该脑电波测量装置还具有振幅包络提取部,其提取从所述电音响变换器所提示的音响信号的振幅包络;频率分析部,其进行由所述振幅包络提取部提取出的振幅包络的频率分析;噪声推定部,其使用预先准备的变换函数,根据所述振幅包络的频率分析结果来求出对噪声推定值的变换系数,并根据所述变换系数,来推定因所述振幅包络的影响而电混入到所述电极的输入信号中的噪声;以及判别基准设定部,其根据所推定的所述噪声使所述判别基准变化。本专利技术的脑电波测量装置,具有脑电波测量部,其使用多个电极来测量使用者的脑电波;以及电音响变换器,其在所述使用者安装本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:加藤弓子足立信夫寺田佳久森川幸治
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1