專利名稱：基于腦功能計(jì)測的外部環(huán)境控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于腦功能計(jì)測的外部環(huán)境控制裝置，尤其是適合將使用光生 物計(jì)測法的信息輸入裝置的輸出信號作為進(jìn)行各種控制的外部裝置的輸入信 號1^吏用的生物控制裝置的外部環(huán)境控制裝置。
背景技術(shù)：
基于稱為生物控制裝置的腦功能計(jì)測的外部環(huán)境控制裝置，通過使用光生
物計(jì)測法和生物輸入裝置，被應(yīng)用到對不使用按鈕、鼠標(biāo)或者手柄的各種裝 置的控制，對根據(jù)打瞌睡或者注意力減退等身體條件的"^艮警裝置的啟動，對對 應(yīng)周邊環(huán)境的裝置的意識.無意識的狀態(tài)的控制，學(xué)習(xí)效果或者康復(fù)技能恢復(fù) 的熟練度的判斷，對幼兒、病人或動物等的感覺或思考的顯示，或者發(fā)現(xiàn)謊言 等。
長期以來，為了對信息處理設(shè)備或游戲機(jī)、家電設(shè)備、AV設(shè)備、運(yùn)輸設(shè) 備等裝置進(jìn)行操作，使用了按鈕、鍵盤或者鼠標(biāo)等各種輸入裝置。但是，這樣 的人通過手腳進(jìn)行操作的輸入裝置，有時(shí)會一時(shí)妨礙集中于其他輸入的狀態(tài)、 而降低游戲中的臨場感。此外，殘疾人等進(jìn)行操作時(shí)，會產(chǎn)生困難。因而，多 次進(jìn)行了使用從腦直接得到的信息控制設(shè)備的嘗試。
作為用于通過對腦進(jìn)行計(jì)測直接得到如上所述的控制信息的方法，對在腦 上刺入電極直接讀取電信號的方法進(jìn)行了研究。但是，那樣需要對人體動手術(shù) 填埋插入設(shè)備的計(jì)測(侵襲方式)中，有可能有副作用。另一方面，作為在人 體里不使用針或手術(shù)刀等切開方法的計(jì)測方式(非侵襲方式)有陽電子斷層攝 像法(Positron Emission Tomography: PET )、功能型磁共振成像裝置(Functional Magnetic Resonance Imaging: FMRI)以及月S電;皮i十(Electroencephalograph) 等。
在專利文獻(xiàn)1中公開了使用腦電波，對來自腦的控制信息直接輸入到被控 制裝置的裝置。在專利文獻(xiàn)l中公開的裝置中，如計(jì)測心電圖時(shí)那樣，將腦電
波直接發(fā)送到輸入到信息處理裝置，來控制計(jì)算機(jī)，尤其控制游戲機(jī)。這樣的 從腦向被控制裝置進(jìn)行輸入的直接輸入裝置，使被認(rèn)定為運(yùn)動功能有障礙的患 者可以對外部裝置進(jìn)行控制，有望對殘疾人參加社會活動作出貢獻(xiàn)。
而且，除了這些技術(shù)之外，使用近紅外線分光法，在多個(gè)點(diǎn)計(jì)測伴隨腦活 動的大腦皮質(zhì)中的血液量變化，將該血液量的變化作為圖像進(jìn)行顯示的技術(shù)， 已經(jīng)被實(shí)用化，例如，已被非專利文獻(xiàn)2公開。
作為公開該領(lǐng)域的背景技術(shù)的文獻(xiàn)，在上述專利文獻(xiàn)l、 2之外還可以列
舉出專利文獻(xiàn)3-6，非專利文獻(xiàn)1-3。關(guān)于這些文獻(xiàn)的公開內(nèi)容，在本發(fā)明的 課題、解決方法、或者實(shí)施方式的項(xiàng)中，根據(jù)需要進(jìn)行說明。特開平7-124331號公報(bào)專利第3M3々53號特開平9-1498949號公報(bào)特開2000-172407號公報(bào)特開2002-119511號公報(bào)特開2005-13464號，生物光計(jì)測裝置。 Maki A et al., (1995) Spatial and temporal analysis of human motor activity using noninvasive NIR topography" Medical Physice 22， 1997-20
HYPERLINK"http:〃www.hitachi.co.ip/New/cnews/month/2005/09/0926.html" http:〃www.hitachi.co.jp/New/cnews/month/2005/09/0926.html 、"對面向身體完 全不能活動的ALS患者的Yes/No判定裝置"心語"進(jìn)行產(chǎn)品化" V. N. Vapnik, "The Nature of Statistical Learning Theory, 2nd Ed. " , Springer 2000.

發(fā)明內(nèi)容
以下，為了使本發(fā)明的課題更加明確，參照圖1至圖5，對基于腦功能計(jì) 測的外部環(huán)境控制裝置的基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)行說明。圖1至圖5也是后述的說明本發(fā) 明的實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)。圖1為說明基于腦功能計(jì)測的外部環(huán)境控制裝置的計(jì) 測方法的裝置結(jié)構(gòu)例子的示意圖，也是表示在專利文獻(xiàn)2或非專利文獻(xiàn)1等公 開的計(jì)測方法的裝置結(jié)構(gòu)的圖。此外，圖2為說明在固定與所述光照射器103
連接的光纖104的支架107和在與固定與所述光檢測器105連接的光纖106 的支架107之間進(jìn)行傳^"的光的路徑201的圖。
圖1中，被檢測體101，在檢測時(shí)，戴上頭罩(探測器)102。該頭罩102 具有用于連接光纖104和光纖106的光纖支架107，其中，光纖104與以發(fā)光 二極管、半導(dǎo)體激光器以及燈為代表的光照射器103連接，光纖106與以雪崩 光電二極管、光電子倍增管為代表的光檢測器105連接。
在光纖104或106中所示的光纖的先端108，撥開被檢測體101的頭發(fā)輕 輕接觸到其頭皮上。這是因?yàn)槿纛^發(fā)夾在光纖的先端和頭皮之間，則光傳輸功 率下降。具有多個(gè)所述光照射器103,構(gòu)成在控制裝置109管理對于各種時(shí)刻 的輸出光強(qiáng)度的多路系統(tǒng)。其控制內(nèi)容，有時(shí)也會用于利用傳輸電纜110發(fā) 送到與光檢測器105連4I"的信號處理裝置111，在信號處理裝置11中推斷經(jīng) 過生物內(nèi)部的光的強(qiáng)度變化。參照符號112是以個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站為代表的 構(gòu)成輸入部的信息處理裝置，使用傳輸電纜113向控制裝置111發(fā)送控制內(nèi)容， 進(jìn)行使用處理結(jié)果的輸入和解析處理。解析結(jié)果顯示在顯示畫面114。參照符 號115、 116是作為信息處理裝置112的輸入裝置的鍵盤和鼠標(biāo)。
各個(gè)支架107A、 108A被固定在圖1中所示的戴在被檢測體101的頭部的 頭罩102上，光纖104、 106的先端與被檢測體的頭皮相接觸。圖2中表示人 的典型的腦的構(gòu)造。該腦的結(jié)構(gòu)由頭皮202、頭蓋骨203、腦脊髓液層204、 大腦皮質(zhì)205等構(gòu)造。眾所周知，這些生物組織，具有光的散射特性和吸收特 性，尤其頭蓋骨203的光散射特性較強(qiáng)。因此，從光照射器103照射的光，由 于光散射特性而被散射，此外，由于光吸收特性而漸漸失去強(qiáng)度，這是眾所周 知的。在這里，圖中所示的支架107以相互間約30mm的間隔，配置成格子狀。
以這樣的配置間隔配置時(shí)，從與光照射器103連接的光纖104照射的光， 一邊反復(fù)散射和吸收， 一邊溯尋在圖中表示成形狀210的路徑，在生物組織內(nèi) 部進(jìn)行傳播，到達(dá)與光檢測器105連接的光纖106之后被檢測。另外，該計(jì)測 中，針對生物組織，使用穿透性高的近紅外線(波長600nm到900nm )。圖 中的參照符號211表示伴隨大腦皮質(zhì)205中的腦的活動，以血量為代表的生物 內(nèi)代謝物質(zhì)的濃度增加的區(qū)域。
眾所周知，血液由各種各樣的物質(zhì)構(gòu)成，但其中血紅素(含氧血紅素和脫
氧血紅素)吸收計(jì)測中使用的近紅外線。其結(jié)果，增加血量時(shí)，被檢測的光的
強(qiáng)度衰減，這是眾所周知的。即，通過^r測該檢測光的變化，可以推斷血量。 該推斷法的詳細(xì)的記述，記載在非專利文獻(xiàn)l中。
記載在非專利文獻(xiàn)1的生物光計(jì)測裝置的比較大的優(yōu)點(diǎn)為，將這樣的光照 射器和光檢測器2維地配置在被檢測體的頭皮上。其結(jié)果，可以使伴隨腦活動 的血液量變化的分布可視化。
圖3為與光照射器103連接的光纖支架107A的配置位置301 (圖中以白 色圓圈表示)和與光檢測器105連接的光纖支架107B的配置位置302 (圖中 的黑色圓圈)的說明圖。這些照射'檢測用的各個(gè)支架以約30mm的間隔在空 間上交互配置。根據(jù)圖2，光路經(jīng)的形狀210的寬度，在與光照射器103連接 的光纖支架107A的配置位置301和與光檢測器105連接的光纖支架107B的 配置位置302的中點(diǎn)的正下方的位置303成為最大。因此，已知針對血液量變 化的靈敏度，在該中點(diǎn)成為最大。因而，將該中點(diǎn)(圖中以X軸表示)稱為 抽樣點(diǎn)303。將通過一對光纖所檢測到的血液量變化的位置信息作為給出的 點(diǎn)。
圖3中，僅對代表與光照射器13連接的光纖支架107A的配置位置301、 與光檢測器105連接的光纖支架107B的配置位置302以及抽樣點(diǎn)303的兩個(gè) 配置位置及一個(gè)抽樣點(diǎn)附加了參照符號。其他的支架的配置位置及抽樣點(diǎn)也同 樣以白色圓圈或者黑色圓圈以及X記號進(jìn)行了表示，由此可見，在圖3的例 中，按照8個(gè)輸入器和8個(gè)檢測器，存在34個(gè)抽樣點(diǎn)。使用該24個(gè)抽樣點(diǎn)的 信息可以實(shí)現(xiàn)如圖4中例示的腦活動的可^f見化。
圖4中表示在空間上插補(bǔ)各抽樣點(diǎn)的血液量變化而得到的外形圖像401 的一例。該圖像既可以得到某個(gè)時(shí)刻的血液量變化的空間分布，，也可以對腦 活動期間中的血液量變化的平均值進(jìn)行圖像化。如圖4所示，若使用生物光計(jì) 測裝置，就可以計(jì)測腦的活動。此外，如圖中所示，該圖像可以疊加顯示照射 用光纖支架107A的配置位置301、檢測用光纖支架107B的配置位置302以 及采樣點(diǎn)303的分布。因此，可以推斷定域化的腦活動的位置。
該計(jì)測法中，使用微弱的光，戴上頭罩就可以進(jìn)行計(jì)測，由此可以安全性 高地且以自由的姿勢面對檢查。因此，可以對從嬰幼兒到老人為止的范圍比較
廣的年齡層的人進(jìn)行計(jì)測。例如，在長期以來使用于計(jì)測中的使用的磁共振成 像裝置或陽電子放射型斷層攝像法中，不允許在計(jì)測中身體移動，尤其計(jì)測嬰 幼兒時(shí)，為了抑制活動，有時(shí)會投射麻醉或者鎮(zhèn)靜劑。這樣的情況，計(jì)測出正 確的腦功能的活性化比較困難。此外，不管兒童還是高齡者， 一般被檢測者在 被封閉的空間不能活動身體的狀態(tài)下接收檢查，因此，存在精神方面也是跟通 常的生活條件不同的問題。對腦電波的計(jì)測，可以比較穩(wěn)定的進(jìn)行，但嚴(yán)重地 受到電磁波的影響，因此為了穩(wěn)定的動作，有時(shí)需要電磁屏蔽板。與此相對， 使用光的光計(jì)測裝置中，因可以以自由的環(huán)境或者自由的姿勢進(jìn)行;險(xiǎn)查，因此， 在以前的腦功能計(jì)測裝置中在計(jì)測困難的狀況下也可以使用。
專利文獻(xiàn)3或?qū)＠墨I(xiàn)4中提出了 ，利用通過紅外線對這樣的大腦皮質(zhì)的 血液量的變動量進(jìn)行計(jì)測的技法，對外部設(shè)備進(jìn)行控制的例子。該專利中，利 用了這樣的知識即如用布洛德曼(brodmann)的腦地圖所表示的那樣，以不 同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)區(qū)域分割人類的腦，而且，各區(qū)域分擔(dān)不同的功能。例如，從橫 向看腦的話，干預(yù)自發(fā)的運(yùn)動(手、指、腳等)的區(qū)域?yàn)樽钌喜浚深A(yù)感覺、 視覺等的區(qū)域?yàn)楹竽X部，干預(yù)語言的區(qū)域?yàn)樽蟀氩康囊?guī)定部，分別分擔(dān)。發(fā)表 了使用這樣的計(jì)測裝置的功能，因神經(jīng)方面的疾病不能活動肌肉的患者用的意 思傳達(dá)裝置(非專利文獻(xiàn)3和專利文獻(xiàn)5)。這是通過針對額部的兩個(gè)地方使 用近紅外分光法，在頭中，測量進(jìn)行計(jì)算處理或唱歌等行為時(shí)的腦血流量的變 動的裝置。
在用于從多個(gè)通道的數(shù)據(jù)傳導(dǎo)條件判斷時(shí)的手法中，有稱為支持向量機(jī)的 手法?；诜菍＠墨I(xiàn)4中敘述的內(nèi)容，對該手法的概說進(jìn)行說明。假設(shè)存在 N個(gè)學(xué)習(xí)教據(jù)(x， y)，該學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)(x， y)是由具有d次元的信息的矢量x 和表示賦予其學(xué)習(xí)規(guī)則的值{+1, -l)的離散值y的組合所表現(xiàn)的。圖5中表示 其示意圖。圖5中用白色圓圈記號所示的數(shù)據(jù)501表達(dá)以y=l所示的學(xué)習(xí)狀態(tài) 1,用黑色圓圈記號所示的數(shù)據(jù)502表達(dá)以y=-l所示的學(xué)習(xí)狀態(tài)2。
此時(shí)，為了分離學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)1和2，將圖5的D-l次元的超平面503 (以公 式1表現(xiàn))定義為滿足公式2中所示的最佳化條件。 [公式1]
<formula>formula see original document page 9</formula>
這等于將超平面定義成與兩個(gè)群的距離相等。此外，在不能用D-l次元的 平面進(jìn)行分離時(shí)，使用正的斯勒格(slug)變數(shù)定義成以下所示(軟邊緣soft margin )。此外，已知，根據(jù)變換公式做成新的希爾伯特空間，在該空間進(jìn)行 支持向量機(jī)的最佳化的方法(核心技巧，KernelTrick)。
如專利文獻(xiàn)1和2所公開的那樣，通過在頭罩中設(shè)置更多的傳感器，使可 計(jì)測的腦活動的種類增多。因此，就有可能提高設(shè)備控制的自由度。但是，在 頭罩設(shè)置多個(gè)傳感器時(shí)，戴上一次不一定全部傳感器總是正常工作。例如，存 在在光纖的接觸先端部分108夾上頭發(fā)時(shí)，光譜在此處被大幅吸收，檢測器的 精度嚴(yán)重惡化的情況。為了避免這些，在專利文獻(xiàn)5中提案了對各傳感器的光 強(qiáng)度一邊進(jìn)行確認(rèn)一邊戴上頭罩的方法。
這樣，在考慮到將期待可以以多樣的用途有效地被利用的生物光計(jì)測裝 置，要提供給外部設(shè)備的驅(qū)動或通信的用途時(shí)，最重要的課題之一是計(jì)測和分 析單元的穩(wěn)定性。做成可以方便地戴上頭罩，而且在短時(shí)間內(nèi)可以計(jì)測，這樣， 就會成為不給利用者增加負(fù)擔(dān)的裝置。
但是，試圖使用該信號對設(shè)備進(jìn)行控制時(shí)，人類的腦的結(jié)構(gòu)和從其可以得 到的反應(yīng)信號中，個(gè)人差異或傳感器設(shè)置的不定性的要素比較大，因此該點(diǎn)成 為該技術(shù)實(shí)用化時(shí)的主要的課題。作為該個(gè)人差異的例子，有皮膚的厚度、頭 發(fā)的配置、頭蓋骨的物理大小和形狀的不同、腦的功能定域化的區(qū)域的邊界的 幾何誤差、血管的結(jié)構(gòu)的不同和基于該血管結(jié)構(gòu)的不同的在血量變化的反應(yīng)的 不同等。此外，即使同樣給出了同樣的計(jì)算的同樣的課題，既有在視覺給出解 的人，也有以音韻求解的人。因此，對始終適合任何人的反應(yīng)圖形，作為劃一 的一般論預(yù)先進(jìn)行規(guī)定，存在很多困難的情況。
然后，根據(jù)圖1中所示的頭罩12的設(shè)置狀態(tài)，存在計(jì)測地方的一部分不 能很好的被計(jì)測的情況。這點(diǎn)，在如前面所述、支架17A、 17B位于頭發(fā)多的地方附有光纖的接觸部的時(shí)候尤為顯著。此外，隨著重新戴上頭罩12，所設(shè) 置的光源的傳感器的位置有微小的不同，或者頭罩12壓迫頭皮的程度不同， 因此，有時(shí)信號的精度會產(chǎn)生變化。而且，還存在由于使用者的姿勢等，針對 腦的血量的變動的脈的影響量會變動的情況。
此外，對于每一計(jì)測地點(diǎn)，頭蓋骨的厚度或者皮膚的色素狀態(tài)等條件不同， 因此在表皮和骨等區(qū)域中吸收光的程度，按個(gè)人、計(jì)測地方而不同。根據(jù)該理 由，在近紅外分光法中，不能將在每一計(jì)測點(diǎn)所觀測的數(shù)據(jù)作為絕對值直接進(jìn) 行比較。在光計(jì)測的運(yùn)用中，在實(shí)際設(shè)置了計(jì)測設(shè)備的狀態(tài)下，將測定開始點(diǎn) 的某個(gè)瞬間規(guī)定為零點(diǎn)，將來自其狀態(tài)的相對的變化值作為計(jì)測結(jié)果的信息來 對待。與該問題相關(guān)，在不能進(jìn)行通過人體內(nèi)部的光路徑的完全的計(jì)測、推斷 的現(xiàn)有的技術(shù)中，為了僅基于計(jì)測內(nèi)容的絕對值穩(wěn)定地判斷頭罩的設(shè)置狀態(tài)充 滿了困難。
由這些理由，在相當(dāng)于計(jì)測的測定精度或誤差的要素中，因每個(gè)人、每個(gè) 測定會產(chǎn)生偏差。例如，在某個(gè)計(jì)測地點(diǎn)，由于基于腦的功能的定域性的理由 容易做出反應(yīng)的要素和可檢測反應(yīng)的精度的再現(xiàn)性高的要素，存在互相不同的 情況。即，由于本來可以正確計(jì)測時(shí)，表示強(qiáng)烈的反應(yīng)，但因光輸入輸出器具 的(圖1的光纖支架107)設(shè)置狀態(tài)容易變壞而往往比較難計(jì)測的計(jì)測地方、 或所計(jì)測的反應(yīng)弱但裝置17的設(shè)置狀態(tài)始終穩(wěn)定的計(jì)測地方等不同的理由， 存在很多對于計(jì)測的反復(fù)的穩(wěn)定性顯現(xiàn)波動的狀況。由于存在隨每個(gè)這樣的計(jì) 測地方而不同的可靠性的波動，因此，僅僅劃一地單純使用支持向量機(jī)等既存 手法，很難保持條件判斷的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的目的是，實(shí)現(xiàn)基于提高針對計(jì)測的反復(fù)的穩(wěn)定性而提高了可靠性 的腦功能計(jì)測的外部環(huán)境控制裝置。
在本發(fā)明中，將由各傳感器所采取的信息分割成個(gè)別的信息處理模塊，分 別獨(dú)立進(jìn)行處理，各自獨(dú)立反映反映了功能定域性或脈搏信息的信息。按每一 該信息處理模塊的要素，對每一頭罩的設(shè)置的可靠性精度的反復(fù)程度或與被檢 測者的思考活動相應(yīng)的反應(yīng)的信號檢測的強(qiáng)度進(jìn)行分析、分類、管理，將每個(gè) 人的信息追加保存到介質(zhì)。由此，避免一個(gè)地方的傳感器的不良影響到整個(gè)系 統(tǒng)，結(jié)合從各功能模塊是否發(fā)揮功能的檢查結(jié)果導(dǎo)出的可靠性精度，對該模塊
貢獻(xiàn)給最終信息輸出的加權(quán)進(jìn)行切換，或者向利用者給出催促任務(wù)的變更的指 示。
根據(jù)本發(fā)明，即使與過去的歷史相比，不能得到適合的信號時(shí)，也可以分 離是基于伴隨課題的執(zhí)行的生物反應(yīng)的問題的，還是基于裝置的接觸的，可以 對修正傳感器的接觸的地方和作為其環(huán)境下的命令要進(jìn)行的適當(dāng)?shù)乃伎颊n題 進(jìn)行選擇。此外，通過將基于個(gè)人的執(zhí)行履歷的學(xué)習(xí)參數(shù)，按每一功能要素的 成分長期保存、成長，做成引導(dǎo)更加穩(wěn)定的舉動的接口環(huán)境，使其在其它的計(jì) 測環(huán)境中也可以繼承。


圖1為說明基于腦功能計(jì)測的外部環(huán)境控制裝置的計(jì)測方法的裝置結(jié)構(gòu) 例子的示意圖。
圖2為說明在固定與光照射器連接的光纖的支架和固定與光檢測器連接 的光纖的支架之間傳播的光的路徑的圖。
圖3為與光照射器連接的光纖支架的配置位置和與光檢測器連接的光纖 支架的配置位置的說明圖。
圖4為通過說明格子狀配置的多個(gè)激光器和傳感器確定血量圖形的變化 地方的例子的圖。
圖5為線性分離多次元的信息的手法的概念圖。意圖。
圖7為表示實(shí)施例1的運(yùn)用順序的流程圖。
圖8為說明進(jìn)行信息處理的模塊的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖9為可以安裝使用的通用信息處理設(shè)備的模塊圖。
圖IO為實(shí)現(xiàn)計(jì)算階段的子例行程序的流程圖。
圖11為課題的畫面數(shù)據(jù)例的說明圖。
圖12為可以通過血量的計(jì)測得到的數(shù)據(jù)例的說明圖。
圖13為存儲過去的履歷信息的數(shù)據(jù)例的說明圖。
圖14為提示代理的啟動狀態(tài)、催促選擇的畫面例的說明圖。
圖15為實(shí)現(xiàn)操作階段的子例行程序的流程圖。
圖16為實(shí)現(xiàn)反映更新階段的子例行程序的流程圖。
圖17為說明在反映更新階段中作為操作對象表示的畫面例的圖。
圖18為說明在反映更新階段中作為操作對象使用的設(shè)備的一例的圖。
圖19為說明在反映更新階段中作為操作對象使用的設(shè)備的其他一例的圖。
圖20為記錄了用于調(diào)出圖8中表示的過濾處理的、數(shù)據(jù)內(nèi)容的框圖。 圖21為表示使用圖20的結(jié)果，計(jì)算表示目前的腦活動狀態(tài)的評價(jià)值的算
法的流程圖。
符號說明
101被檢測者
102傳感器固定用頭罩(探測器，光纖支架)
103近紅外激光射出器
104激光傳送用光纖
105光檢測器
106檢測用光纖
107光纖支架(固定器具)
108光纖先端器具
109激光輸出控制設(shè)備
110激光輸出信息傳送用電纜
111檢測器控制設(shè)備
112測定部的信息處理設(shè)備
113測定信息傳送用電纜
114測定部的畫面監(jiān)^L器
115測定部的#:盤
116測定部的鼠標(biāo)
202頭皮
203頭蓋骨
204腦脊髓液
205大腦皮質(zhì)
210紅外激光的通過^^徑
211伴隨腦活動代謝量變化的大腦皮質(zhì)區(qū)域
301照射用光纖的配置位置
302 ^r測用光纖的配置位置
303采樣點(diǎn)(計(jì)測點(diǎn))
401腦活動活躍被纟企測的位置
501被分類為狀態(tài)1的數(shù)據(jù)的矢量位置
502被分類為狀態(tài)-1的數(shù)據(jù)的矢量位置
503分離狀態(tài)1和狀態(tài)-1的超平面
601信息處理部的信息處理設(shè)備
603輸出部的信息處理設(shè)備
604履歷信息介質(zhì)的讀取器
605履歷信息介質(zhì)
606輸出部的信息處理設(shè)備控制用鼠標(biāo)
607模塊組合信息的讀取器
608才莫塊組合信息的介質(zhì)
701在實(shí)施例1的系統(tǒng)開始處理
702傳感器頭罩的設(shè)置步驟
703計(jì)測階段模式的步驟
704代理反應(yīng)和推薦任務(wù)的顯示步驟
705重新設(shè)置和課題開始的選擇步驟
706實(shí)時(shí)操作階段模式的步驟
707實(shí)施例1的結(jié)束處理
801取樣器模塊
802 —次代理模塊
803 二次代理模塊 804三次代理模塊 805偽代理模塊 806合成器模塊
901中央信息處理單元 902接口控制部 卯3外部存儲設(shè)備 904圖像輸出裝置 905局域網(wǎng)連接裝置 906主存儲裝置 907才喿作系統(tǒng) 908執(zhí)行程序 909顯示信息內(nèi)容 910顯示監(jiān)視器 911輸入設(shè)備 912外部介質(zhì)訪問裝置 913網(wǎng)絡(luò)
1001計(jì)測階段的開始步驟
1002計(jì)測階段的初始化處理步驟
1003待機(jī)處理步驟
1004課題任務(wù)提示步驟
1005課題執(zhí)行中的血量信息計(jì)測步驟
1006課題任務(wù)的結(jié)束處理
1007利用者的休息待機(jī)步驟
1008循環(huán)結(jié)束判定
1009分析.保存步驟
1010計(jì)測階段的結(jié)束步驟
1101語言想起^果題的畫面例
1102計(jì)算課題的畫面例
1103 motorization task的畫面例
1104默歌唱課題的畫面例
1105課題結(jié)束宣告畫面的例
1201課題執(zhí)行期間
1203課題開始時(shí)刻
1204課題結(jié)束時(shí)刻
1206血量向上階^:的開始時(shí)刻
1207血量向上階段的結(jié)束時(shí)刻
1211事前期間
1212執(zhí)行期間
1213結(jié)束后期間
1301設(shè)定信息欄
1302任務(wù)信息欄
1303代理的評價(jià)信息欄
1304合成器輸出的評價(jià)信息欄
1400代理反應(yīng)和推薦任務(wù)的提示畫面
1401人體頭部的3D模型
1402對應(yīng)計(jì)測點(diǎn)的標(biāo)記
1403代理特征信息
1405過去履歷信息中的平均評價(jià)值
1406課題信息
1407本設(shè)定中的評價(jià)值
1407過去履歷信息中的平均評價(jià)值
1408再計(jì)測選擇l^4丑
1409選擇決定按4丑
1501操作階段模式的開始處理
1502初始化處理步驟
1503畫面顯示步驟
1504手法選擇步驟
1505反映更新的子例行程序處理步驟
1506休息時(shí)間的提示步驟
1507結(jié)束條件判定步驟
1508分析、保存的步驟
1509操作階段模式的結(jié)束步驟
1601反映更新例行程序的開始處理
1602初始化處理步驟
1603初始畫面的提示步驟
1604待機(jī)步驟
1605信息分析步驟
1606畫面和內(nèi)部信息的更新步驟
1607得點(diǎn)的加算步驟
1608結(jié)束條件判定步驟
1609得點(diǎn)的顯示步驟
1610向?qū)W習(xí)數(shù)據(jù)的反映步驟
1611反映更新例行程序的結(jié)束處理
1700反映更新例行程序的畫面例
1701光標(biāo)
1702目標(biāo)地點(diǎn)
1801妒臂
1802物品
1803傳送帶
1804傳送帶上的孔
1805物品排出器
1806物品回收器
1807物品回收器
蘭燈
1902聲源
具體實(shí)施例方式
以下，參照圖面，對本發(fā)明的基于生物光計(jì)測的外部控制設(shè)備的實(shí)施例進(jìn) 《亍詳細(xì)的i兌明。
意圖。與圖1中所示的構(gòu)成要素同樣的功能中，附加了相同的參照符號。實(shí)施
例1的計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)由輸入部112、信息處理部601以及輸出部602 的各信息處理設(shè)備構(gòu)成。該信息處理設(shè)備互相由網(wǎng)絡(luò)連接，可以交換輸入輸出 結(jié)果。該系統(tǒng)的信息處理設(shè)備可以使用已廣泛知道的PC (個(gè)人計(jì)算機(jī)、個(gè)人 電腦)或組裝式的微型計(jì)算機(jī)模塊等通用計(jì)算設(shè)備。
此外，對輸入部112、信息處理部601、輸出部(輸出模塊)602的處理， 在同一信息處理設(shè)備中可以作為軟件模塊進(jìn)行安裝，但本實(shí)施例中為了解說功 能和容易進(jìn)行說明，以分立的信息處理設(shè)備的形式表示。此外，用于對輸出部
601的調(diào)出的畫面監(jiān)視器603，設(shè)置在被檢測者101的前面。配置有記錄被檢 測者101的計(jì)測履歷的內(nèi)容的介質(zhì)605和用于向信息處理部601傳輸該內(nèi)容的 讀取器604。
此外，介質(zhì)608中表示有在信息處理部601中使用的模塊的組合種類的信 息，當(dāng)信息處理設(shè)備601啟動時(shí)，從讀取器607讀入該信息。此外，該信息可 以由手動輸入接口 606變更。
實(shí)施例1的裝置對叫做學(xué)習(xí)階段模式和實(shí)時(shí)操作階段模式的兩個(gè)模式進(jìn) 行切換來動作。使用圖7的流程圖，對本實(shí)施例的整個(gè)設(shè)備的運(yùn)用順序進(jìn)行記 述。在計(jì)測階段模式中，本裝置對進(jìn)行給出被檢測者的課題時(shí)的腦血量的狀態(tài) 進(jìn)行計(jì)測，生成在實(shí)時(shí)操作模式中使用的參數(shù)。在實(shí)時(shí)操作模式中，使用所計(jì) 測的腦血流量的狀態(tài)和在學(xué)習(xí)階段模式中做成的參數(shù)，類推被檢測者目前正進(jìn) 行的課題，執(zhí)行向?qū)Ρ粰z測者所提示的環(huán)境的操作。被檢測者把握該環(huán)境操作 的狀態(tài)的同時(shí)切換課題，執(zhí)行成為目的的行為。在實(shí)時(shí)才乘作模式中，也根據(jù)該 行為執(zhí)行的實(shí)績的程度，重新設(shè)定參數(shù)。以下，對各種^^莫式中的設(shè)備的行為進(jìn) 行記載。
開始實(shí)施例1的運(yùn)行(步驟701 )，利用者101將作為傳感器的光計(jì)測裝 置的頭罩107設(shè)置在頭部(步驟702)。之后，在學(xué)習(xí)階段模式(步驟703 )中 確認(rèn)各代理的動作狀態(tài)，從目前的反應(yīng)的達(dá)成程度類推代理的反應(yīng)量(步驟 704)。根據(jù)其類推結(jié)果，向利用者提示使用任務(wù)的變更或者重新設(shè)置光纖支架 (也稱為探測器支架)的勸告(步驟705 )。利用者101結(jié)合這些提示，決定 是否對光探測支架107進(jìn)行重新設(shè)置、使用的任務(wù),移到實(shí)時(shí)操作階段模式(步
驟706)。以下對各個(gè)步驟的具體內(nèi)容進(jìn)行解說。
在信息處理裝置601中，將從光探測支架107作為信號發(fā)送來的測定腦的 各部位中的血量的變動的值作為輸入，變換為輸出模塊602的輸入值的算法部 分作為程序被保存。在計(jì)測階段模式中，有進(jìn)行參數(shù)設(shè)定處理的反饋動作的程 序，和在實(shí)時(shí)操作階段模式中在輸出模塊602所使用的程序，計(jì)算模塊在該兩 種模式中被共有使用。首先，記述在該信息處理部601中進(jìn)行的該計(jì)算處理算 法的內(nèi)容。
圖8為說明進(jìn)行信息處理的模塊的構(gòu)造的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，也是以圖式表示構(gòu) 成上述的信息處理過程的模塊的圖。該系統(tǒng)由三個(gè)構(gòu)成要素構(gòu)成。模塊801 從輸入部112發(fā)送來的信息接收各計(jì)測點(diǎn)的計(jì)測數(shù)據(jù)。此外，具有保持其過去 的值的功能。以下，將該模塊801稱為"取樣器"。對存儲在該取樣器的信息 進(jìn)行過濾處理的部分為分析部分803、 804。
在該圖8中被記載為"Agent"的各模塊(802、 803、 804、 805 )作為后 述的各種過濾器部品安裝在程序上，以后將這些稱為"代理"。而且，綜合部 分805根據(jù)重疊的線性和，對各個(gè)代理的輸出信息進(jìn)行綜合，發(fā)送到外部輸出 602，或者用于參數(shù)設(shè)定的計(jì)算。以后將該部分稱為"合成器"。整體的連接構(gòu) 造采取多階層的像神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)那樣的樹構(gòu)造，各代理模塊的輸入輸出為時(shí)間 序列數(shù)據(jù)，由在腦血流量的生物計(jì)測中特化的功能的過濾處理和通用的過濾器 運(yùn)算處理構(gòu)成。
首先，對進(jìn)行過濾器處理的代理模塊進(jìn)行敘述。代理802、 803、 804、 805 為接收實(shí)時(shí)變化的時(shí)間序列信息，對其信息以一定的算法進(jìn)行變換，輸出被變 換的時(shí)間序列信息的單位模塊。這些代理802、 803、 804、 805為以實(shí)時(shí)更新 的時(shí)間序列信息作為輸入，始終輸出被處理的結(jié)果。此外，這些模塊可以具有 設(shè)置的定數(shù)，根據(jù)來自合成器部分的反饋或來自手動輸入接口 606的手動輸 入，對其值進(jìn)行變更/設(shè)定來進(jìn)行最佳化處理。
對代理，纟艮據(jù)功能分為一次代理802、 二次代理803、三次代理804和偽 代理805的模塊來進(jìn)行管理。對某個(gè)計(jì)測點(diǎn)的血量變化的時(shí)間序列信息直接進(jìn) 行處理而輸出的模塊稱為一次代理。 一次代理802,可以對于含氧血紅素的血 量、脫氧血紅素的血量、合計(jì)的血紅素的血量、從含氧血紅素的血量減掉脫氧
血紅素的血量的值的、各自而做成。
此外，將取入多個(gè)一次代理輸出的結(jié)果，基于給出的算法，輸出處理結(jié)果
的模塊稱為二次代理803。 二次代理對來自其他多個(gè)代理的輸出作為自己的輸 入來進(jìn)行接收處理。
此外，將反映從合成器獲得的學(xué)習(xí)參數(shù)，將一次和二次代理的結(jié)果進(jìn)行非 線性變換，加工成使對應(yīng)于利用者的思考狀態(tài)的變化的反應(yīng)容易分離的模塊， 稱為三次代理804。
此外，不直接反映來自存儲在取樣器的腦血流量的數(shù)據(jù)，但在運(yùn)算上可以 虛擬地作為代理模塊使用的模塊稱為偽代理模塊805。
以下列舉作為一次代理被使用的算法的例子。
頻率截止代理是通過截止高頻成分和低頻成分，只選出成為對象的頻率 的成分的信息，作為輸出的模塊。
移動平均代理是對得出的長周期的移動平均和短周期的移動平均之間的 差的結(jié)果作為輸出的模塊。
指數(shù)移動平均代理是對得出的長周期的指數(shù)移動平均和短周期的指數(shù)移 動平均之間的差的結(jié)果作為輸出的模塊。
此外，設(shè)置有由與腦反應(yīng)的血量信息同步輸入的、來自外部的信息驅(qū)動的 偽代理805。該偽代理是參照腦血流量的反應(yīng)以外，但以與一次代理同樣的順 序進(jìn)行處理的模塊。這些模塊輸出的值，可以像一次代理那樣，作為向二次以 后的模塊的輸入來使用。以下列舉該例子。
刺激提示代理是在外部的刺激提示裝置中，進(jìn)行在課題開始的時(shí)間成為 1、課題結(jié)束的同時(shí)成為O的輸出的舉動的模塊。
外部脈搏代理是從腦以外的其他位置采集脈的信息，反映其結(jié)果的模塊。
運(yùn)動加速度代理是對附在利用者的身體的加速度計(jì)測器的絕對值作為輸 出的代理。
二次代理模塊，將一次代理或偽代理的輸出作為輸入來接收，進(jìn)行變換。 以下列舉可以使用在該二次代理的模塊的算法的例子。
差分代理是對某一次代理的輸出和該代理在一定時(shí)間之前輸出的值進(jìn)行 比較，將差作為輸出的模塊。
左右差代理是針對在某個(gè)計(jì)測位置的一次代理的輸出，取與位于腦的反
對面的計(jì)測位置的代理的輸出之間的差，作為輸出的才莫塊。
平均差代理是針對在某個(gè)計(jì)測位置的一次代理的輸出，取得與全部計(jì)測 位置的代理的輸出平均之間的差，作為輸出的模塊。
發(fā)散代理是針對在某個(gè)計(jì)測位置的一次代理的輸出，得出與配置在其周 圍的計(jì)測位置的代理的輸出平均之間的差，作為輸出的模塊。
頻率解析代理是將根據(jù)頻率解析從被計(jì)測的代理的輸出中抽出規(guī)定的成
分的絕對量的時(shí)間序列作為輸出的模塊。
脈搏成分代理是根據(jù)頻率解析從被計(jì)測的代理的輸出中抽出被看作為脈 搏的成分后，將其時(shí)間序列作為輸出的模塊。
以下說明可以使用在三次代理模塊的算法的例子。
功能定域性代理是按每一腦的功能定域性部分集中對應(yīng)于覆蓋其功能范 圍的通道的代理，關(guān)于在后述的課題執(zhí)行中取得的反應(yīng)信息，使用對支持向量 機(jī)等多次元信息進(jìn)行處理的機(jī)構(gòu)進(jìn)行加權(quán)，抽出其特征的代理。在布洛德曼的 腦地圖中作為覆蓋N域的范圍，定義測定區(qū)域，或者在腦電波計(jì)測中所用的 10/20法等為代表的其他的腦功能映射的定式化，或者按照從區(qū)域推斷的功能， 定義為如在標(biāo)準(zhǔn)的頭部構(gòu)造的90%中覆蓋語言域的代理等。
按照功能確定代理的對象區(qū)域時(shí)，腦功能和頭形狀隨每一被;險(xiǎn)測者而不 同，因存在每個(gè)人的頭的大小不同等個(gè)人差異要素，選擇包含個(gè)人差異對其全 部的區(qū)域進(jìn)行覆蓋的區(qū)域的通道。對某個(gè)被檢測者設(shè)置頭罩來進(jìn)行計(jì)測時(shí)，假 定語言部域能的區(qū)域被區(qū)域R1包含。但是，假設(shè)位于通過區(qū)域R1、 10-20法 推測的平均的語言區(qū)域的附近，而且是對語言關(guān)聯(lián)的任務(wù)有強(qiáng)關(guān)聯(lián)的計(jì)測點(diǎn)的 集合。此外，對其他被檢測者設(shè)置了探測器17時(shí)，語言部域能的區(qū)域被區(qū)域 R2包含。此時(shí)，區(qū)域R1和區(qū)域R2不一定是一致的。為了防備這樣的情況， 以在事前檢查中對多數(shù)的被檢查者進(jìn)行設(shè)置時(shí)的和集合定義區(qū)域，，將該區(qū)域 作為功能定域性代理的初始值。
標(biāo)準(zhǔn)偏差的歸一化代理是針對某個(gè)代理的輸出，始終計(jì)算移動平均和移 動標(biāo)準(zhǔn)偏差，將從目前的輸出結(jié)果減去移動平均的值除以移動標(biāo)準(zhǔn)偏差，來歸 一化輸出的模塊。
基于脈搏的歸一化代理是針對某個(gè)代理的輸出，始終計(jì)算相當(dāng)于脈搏的
成分的振幅，用其值除以上述代理的輸出，來歸一化輸出的模塊。
S形(sigmoid)變換代理是針對某個(gè)代理的輸出，使用公式3的S形變 換的處理，來強(qiáng)調(diào)成為分離對象的值域，進(jìn)行輸出的模塊。 [公式3]
<formula>formula see original document page 21</formula>AND代理是接收兩個(gè)代理的輸出，輸出其兩個(gè)代理的積的模塊。 最大值代理是接收多個(gè)代理的輸出，輸出其最大值的模塊。 各代理模塊，只是逐次執(zhí)行的靜態(tài)過濾處理，每個(gè)代理重復(fù)針對輸入做成 輸出的動作。該過濾處理的結(jié)果，對是否與規(guī)定的活動一致，進(jìn)行評價(jià)計(jì)算， 合成器部分進(jìn)行結(jié)合其評價(jià)的加權(quán)等處理，這樣，可以變換成用于推斷初次思 考活動的狀態(tài)的特征值。合成器部分針對合計(jì)M個(gè)的各代理，乘以M次元的 加權(quán)值W= (wl,w2，.，.wM)來求其合計(jì)，對于輸出模塊輸出其結(jié)果。該加權(quán) 適應(yīng)作為指令的例子所準(zhǔn)備的思考任務(wù)的個(gè)數(shù)C，準(zhǔn)備多個(gè)種類。
該"加權(quán)值"被保存在介質(zhì)605,啟動時(shí)被讀取到裝置601。在初始狀態(tài) 中，保存有對平均的利用者進(jìn)行過學(xué)習(xí)的參數(shù)，但在計(jì)測階段模式中每當(dāng)進(jìn)行 測量活動和代理的舉動的一致的操作時(shí)，存儲計(jì)測結(jié)果，使用其計(jì)測結(jié)果，來 適應(yīng)個(gè)人的特性改良加權(quán)值，或者可以動態(tài)做成適應(yīng)此時(shí)的設(shè)定的加權(quán)參數(shù)。 此外，加權(quán)，可以準(zhǔn)備超過作為指令的例子被準(zhǔn)備的思考任務(wù)的數(shù)C的 加權(quán)W的組。這樣的例子，在使用全部代理的輸出值，對與任務(wù)的適合率進(jìn) 行計(jì)算的學(xué)習(xí)計(jì)算時(shí)，變數(shù)的次元過多，在適當(dāng)?shù)挠?jì)算時(shí)間內(nèi)不能收斂學(xué)習(xí)計(jì) 算時(shí)是有效的。在這種情況下，通過對每一預(yù)定的部分集合進(jìn)行上述的學(xué)習(xí)的 計(jì)算，而且加算其學(xué)習(xí)結(jié)果，可以作成精度更高的學(xué)習(xí)模塊。為了該加權(quán)值的 合成，可以通過稱為助推(Boosting)機(jī)械手法等進(jìn)行尋求。
上述的算法，作為在圖6中表示為輸出部的信息處理設(shè)備602上的程序模 塊而執(zhí)行。在圖9中表示了可以執(zhí)行這樣的程序的通用計(jì)算機(jī)的構(gòu)成例子。進(jìn) 行研究處理的CPU部分901，通過傳輸數(shù)據(jù)的總線與接口部分902、用于存儲 長期的數(shù)據(jù)的外部存儲裝置903 (半導(dǎo)體介質(zhì)、光介質(zhì)、磁介質(zhì)等)、圖像處
理裝置904、連接局域網(wǎng)(LAN)的設(shè)備905以及主存儲906連接，啟動時(shí)從 外部存儲裝置卯3向主存儲器讀入操作系統(tǒng)907、執(zhí)行程序908、顯示信息的 內(nèi)容資源909等。從圖像輸出裝置操作顯示監(jiān)視器910，關(guān)于以鍵盤、鼠標(biāo)為 代表的一般的輸入設(shè)備911和訪問外部介質(zhì)的裝置912等的安裝，可以按原樣 使用廣泛使用的技術(shù)。此外，關(guān)于經(jīng)由局域網(wǎng)913交換信息處理設(shè)備112或信 息處理裝置602的信息的技術(shù)也被廣泛使用。假設(shè)圖6中的信息處理設(shè)備 112、 601、 602全部為具有這樣的功能的處理設(shè)備。
圖20為記錄了用于調(diào)出圖8中表示的過濾處理的數(shù)據(jù)內(nèi)容的框圖。這些 數(shù)據(jù)內(nèi)容存儲在外部存儲903，執(zhí)行時(shí)作為主存儲906上的執(zhí)行程序908的一 部分被讀入。2001為管理模塊的結(jié)合狀態(tài)的例行程序(routine),保持有如圖 8所示的樹構(gòu)造。2002為調(diào)出模塊程序的功能的例行程序，通過以該例行程序 定義的順序調(diào)出模塊程序的各API函數(shù)，進(jìn)行過濾的計(jì)算處理。2003為前述 的各模塊程序本身。在該模塊程序中，對例行程序2001定義的輸入關(guān)系進(jìn)行 設(shè)定，決定實(shí)際的舉動。2004為在前述的說明中作為合成器表示的對全部模 塊的輸出進(jìn)行合計(jì)的例行程序，基于存儲在2005的加權(quán)的信息來輸出線性和， 從而導(dǎo)出全部評價(jià)函數(shù)的輸出結(jié)果。
圖21為表示使用圖20的數(shù)據(jù)，計(jì)算表示目前的腦活動狀態(tài)的評價(jià)值的算 法的流程圖。對于每一秒進(jìn)行數(shù)次的數(shù)據(jù)的采樣的每一個(gè)，由2101調(diào)用在后 臺動作的線程程序，進(jìn)行一連串的分析處理。2102為基于存儲在模塊2001的 數(shù)據(jù)調(diào)用代理模塊和其輸入部的作業(yè)。此時(shí)，被調(diào)用的模塊為一次代理時(shí)，在 其輸入中使用來自對應(yīng)的取樣器的信息；被調(diào)用的模塊為二次或者三次代理 時(shí)，作為其輸入，使用對應(yīng)的其他代理的輸出信息。針對那些輸入，在步驟 2002中調(diào)用按每一代理所定義的算法，計(jì)算輸出的內(nèi)容(步驟2103)。該計(jì)算 的內(nèi)容在步驟2104中被保存在緩沖器中。該被保存的值作為向其他代理的輸 入信息被使用，從合成器為了最終輸出計(jì)算調(diào)用時(shí)進(jìn)行參照。針對2001中被 登錄的模塊的要素，反復(fù)執(zhí)行從2102到2104的處理(步驟2105)。
例行程序2004將各代理模塊的輸出值乘以從數(shù)據(jù)2005讀入的加權(quán)的值， 輸出合計(jì)(步驟2106、 2107)。將該信號寫入最新的緩沖區(qū)域，結(jié)束線程處理 (步驟2108)。在后面講述的各評價(jià)的處理中，使用寫入該緩沖區(qū)域的最新數(shù) 據(jù)。
在該圖21中記載的動作處理中，在步驟2106中^皮讀入的數(shù)據(jù)2005,在 實(shí)時(shí)操作階段中的執(zhí)行時(shí)，基于學(xué)習(xí)階段模式的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行改寫處理。關(guān)于 該順序和手法，在后述的學(xué)習(xí)階段模式的動作順序中進(jìn)行記載。
繼續(xù)對具體使用在以上的過濾處理對每一數(shù)據(jù)采樣所作成的實(shí)時(shí)評價(jià)函 數(shù)，在學(xué)習(xí)階段模式中被執(zhí)行的設(shè)備的舉動進(jìn)行說明。存儲在信息處理設(shè)備 602的內(nèi)容數(shù)據(jù)中，包含有C個(gè)說明提示利用者可以在心中執(zhí)行的思考課題的 內(nèi)容的例子，通過將各個(gè)內(nèi)容作為思考活動執(zhí)行，起到作為"命令指令"的作 用。該內(nèi)容模塊可以通過畫面顯示、語音顯示、點(diǎn)字等觸覺顯示的手法進(jìn)行安 裝。作為這樣的任務(wù)的例子有在心里唱歌，做動手指的姿勢，做減算等計(jì)算， 做接字游戲等處理。
在圖11中記載了用畫面提示各個(gè)課題的內(nèi)容的畫面例子。各個(gè)分別是接 字游戲課題1101、心算課題1102、動手指的姿勢的課題1103、唱歌的課題1104 的顯示畫面例子。此外，可以在課題結(jié)束的時(shí)刻，提示像1105那樣的結(jié)束的 畫面，來催促利用者結(jié)束課題。
圖10為說明實(shí)現(xiàn)計(jì)算階段的子例行程序處理的流程圖。首先，對圖10 的各種初始化處理步驟1002進(jìn)行說明。插入個(gè)人信息介質(zhì)時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀 入，開始設(shè)備的驅(qū)動。該介質(zhì)中保存有利用者過去運(yùn)用該設(shè)備時(shí)的數(shù)據(jù)。關(guān)于 該設(shè)備的保存方法和使用方法，在后述的順序中進(jìn)行敘述。從圖1中所示的光 照射器(投影機(jī))才殳射激光。同時(shí)開始接收機(jī)105的計(jì)測，計(jì)測設(shè)備112將信 息寫入到記錄，同時(shí)向信息處理設(shè)備601發(fā)送。此后，在步驟1010中在將計(jì) 測設(shè)為OFF之前，周期性地對各計(jì)測位置的N1RS傳感器進(jìn)行計(jì)測，從各波 長的通過光強(qiáng)度，運(yùn)算氧化、還原及總血紅素濃度，繼續(xù)進(jìn)行向信息處理裝置 601的發(fā)送。此外，在信息處理裝置601中使用作為操作系統(tǒng)(OS)的一般性 的功能被廣泛已知的線程程序設(shè)計(jì)的技法接收該信息，更新取樣器801的信息 并繼續(xù)。
在待機(jī)處理步驟1003中，在監(jiān)視器603中顯示按一定時(shí)間閃亮的標(biāo)記。 該標(biāo)記表示指出注視的地方和呼吸的時(shí)刻。該步驟，到利用者101的血量的變 動穩(wěn)定為止，反復(fù)一定時(shí)間。利用者在此期間放松，不過多地進(jìn)行特定的智力
活動而進(jìn)行等待。
接著，對課題提示步驟1004進(jìn)行說明。監(jiān)視器603的畫面中提示作業(yè)任 務(wù)的畫面1101-1104中的任意一個(gè)。在本實(shí)施例中，前面所迷的四個(gè)種類的任 意課題內(nèi)容以隨機(jī)的順序進(jìn)行選擇，在畫面上進(jìn)行提示，向利用者發(fā)出催促利 用者執(zhí)行該課題的提示。
在圖形計(jì)測步驟1005中，采:EF又利用者按照在畫面603的指示進(jìn)行活動時(shí) 的腦血流量的變化數(shù)據(jù)。在圖12中舉出該采集數(shù)據(jù)的例子。執(zhí)行這些任務(wù)時(shí) 取得的數(shù)據(jù)逐次送到代理功能，被變換的值作為時(shí)間序列信息被保存。
在經(jīng)過一定時(shí)間的階段，對指示課題的結(jié)束的畫面1105進(jìn)行提示(結(jié)束 處理步驟1006)。接著，進(jìn)入使被;險(xiǎn)測者休息的階段(休息處理步驟1007)。 在此期間，也繼續(xù)進(jìn)行計(jì)測，結(jié)束執(zhí)行課題后回到平常狀態(tài)的腦血流量的變化 數(shù)據(jù)在取樣器中作為數(shù)據(jù)留下。此外，繼續(xù)進(jìn)行代理和合成器的動作，將其舉 動作為記錄數(shù)據(jù)暫時(shí)保存在主存儲器上。將以上的步驟重復(fù)規(guī)定的次數(shù)。
在本實(shí)施例中，舉了變換順序?qū)θ康娜蝿?wù)各進(jìn)行一次的例子，但此時(shí)進(jìn) 行任務(wù)列表的一部分，或者可以使規(guī)定的任務(wù)執(zhí)行一次以上。但最理想的是設(shè) 定的任務(wù)的多個(gè)種類全部被執(zhí)行。
針對進(jìn)行的課題，代理模塊，在圖10的步驟1009中對是否與精神功能的 活動一致地活動，進(jìn)行評價(jià)。圖12為表示時(shí)間序列的圖。時(shí)間序列是將代理 的輸出值表示在縱軸，將經(jīng)過時(shí)間表示在橫軸時(shí)間的圖表。關(guān)于像開始/結(jié)束 精神功能的活動那樣進(jìn)行提示的時(shí)刻的時(shí)間信息，經(jīng)由圖9的網(wǎng)絡(luò)913接收來 取得。
針對圖12中的作為橫軸的時(shí)間軸，該圖中的參照符號1203表示提示開始 課題的時(shí)刻(時(shí)刻tl),該圖中的參照符號1204表示提示結(jié)束課題的時(shí)刻(時(shí) 刻t2)。此外，參照符號1202表示從時(shí)刻tl到一定時(shí)間之前的時(shí)刻t0,參照 符號1205表示從時(shí)刻t2到一定時(shí)間之后的時(shí)刻t3。
針對這些時(shí)刻，假定從活動的開始/結(jié)束到能看到血量的變動為止所需的 時(shí)間的延遲量分別為A1、 A2。但是，關(guān)于A1、 A2的值，將從0秒到10秒 左右等、預(yù)先根據(jù)生物計(jì)測的知識MJt的適當(dāng)?shù)姆茸鳛槎x域。將可觀察血 量的變動的時(shí)間部分的從tl+厶l (時(shí)刻1206)到t2+A2 (時(shí)刻1207)作為區(qū)
域A (1212),將匯總血量的變動返回到的時(shí)間部分(tO tl+Al ) 1211、 (t2+ △ 2~t3) 1213作為區(qū)域B。
此時(shí)，作為決定延遲時(shí)間的值A(chǔ)1、 A2的基準(zhǔn)，在區(qū)域A和區(qū)域B各自 中，從定義域的范圍中探索、決定滿足使計(jì)算時(shí)間序列的平均值(Pl、 P2) 時(shí)的差的絕對值、I Pl-P2 I -PO最大值的Al、 A2。
如圖12中所看到的，在區(qū)域A的期間中代理的值也在變化。計(jì)算該變動 量的平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差，將其值作為al。此外，取得區(qū)域B期間的該變動的標(biāo) 準(zhǔn)偏差，將其值作為a2。針對反復(fù)某個(gè)一連串的計(jì)測的數(shù)據(jù)i,將P0/(al+o2) 的值作為該計(jì)測數(shù)據(jù)的評價(jià)值E (g, t， s)。在這里，g為代理的序號，t為在 所執(zhí)行思考的任務(wù)的種類，s為表示其設(shè)定中的傳感器的設(shè)置狀態(tài)的索引值。 針對各代理和關(guān)于合成器的最終輸出值，分別進(jìn)行該計(jì)算。
進(jìn)行計(jì)算后，對介質(zhì)605，對數(shù)據(jù)E、 a的值進(jìn)行保存。圖13為表示存儲 其數(shù)據(jù)的信息的保存的一例的數(shù)據(jù)構(gòu)造的圖。對于每次的設(shè)定，給出帶有順序 的序號，在圖13的欄1301中記述了其值。此外，將進(jìn)行設(shè)定的時(shí)刻保存在欄 1302。對于每次設(shè)定，執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，在欄1303中分別保存有任務(wù)的種類、 時(shí)刻、結(jié)果的評價(jià)值。從這些履歷數(shù)據(jù)可以得到每個(gè)任務(wù)的分散量和每個(gè)設(shè)定 的分散量。
然而，設(shè)定s在每次進(jìn)行重新設(shè)置時(shí)變化。此外，t為表示任務(wù)的種類的 變數(shù)。重復(fù)數(shù)據(jù)的測定時(shí)，只存儲測定次數(shù)和代理的數(shù)的之積E (1)。結(jié)束針 對課題的各設(shè)置的計(jì)測步驟703后，進(jìn)行針對目前的設(shè)定s的狀態(tài)的評價(jià)值的 推斷處理(步驟704)。關(guān)于各代理，對這次的測定結(jié)果和過去的平均結(jié)果進(jìn) 行比較，計(jì)算目前的設(shè)定中的反應(yīng)的可靠性精度。以下表示使用針對各任務(wù)的 結(jié)果履歷的信息，從某個(gè)規(guī)定的設(shè)定中的反應(yīng)附加評價(jià)的手法的一例。
根據(jù)圖7中的步驟703和其過去的運(yùn)用，關(guān)于各個(gè)代理的過去的履歷被變 換成參數(shù)后的內(nèi)容保存在介質(zhì)內(nèi)。如上所述，g為代理的序號。t為任務(wù)的序 號、s為表示設(shè)定的狀態(tài)的值。將關(guān)于收容在數(shù)據(jù)庫的過去的履歷的信息表示 為E(g， t, s， k)。將這些作為，表示在某個(gè)條件[g, t， s]的條件中得到的第 k個(gè)測定結(jié)果的內(nèi)容。
此時(shí)，認(rèn)為E(g, t， s， k)是遵照某個(gè)概率分布，以t, g作為變數(shù)變化的值。針對該E(g， t， s, k),將就其在規(guī)定的任務(wù)t和代理g的基礎(chǔ)上進(jìn)行 的計(jì)測、求得的全部履歷的平均的值作為E0 (g， t)，保存在介質(zhì)605。此外， 將其標(biāo)準(zhǔn)偏差作為a (g， t)同樣進(jìn)行保存。此外，將在該a (g, t)上乘以 定數(shù)的值作為A(g， t)，作為對以后的代理的課題任務(wù)的反應(yīng)基準(zhǔn)值使用。
從該履歷代理向任務(wù)反應(yīng)的敏銳度，以以下所述的順序進(jìn)行評價(jià)。將平均 值對Eo(g， t)除以A(g, t)的值作為B(g, t)。該值大于1時(shí)，判斷為該 代理g是對任務(wù)t顯著地表示正的反應(yīng)的代理，給出正的加權(quán)值W(g, t)=B (g， t) -1.0。此外，B(g, t)小于-l時(shí)，為負(fù)的加權(quán)值W(g, t)=B(g， t)+1.0。除此以外的情況，考慮為可以觀測正的反應(yīng)、負(fù)的反應(yīng)兩方的不穩(wěn)定 的狀態(tài)，定義為W(g, t)=0.0。這些信息，也被保存在介質(zhì)605。
在某個(gè)設(shè)定s的基礎(chǔ)上，取出執(zhí)行某個(gè)課題t的數(shù)據(jù)El (g， t, s， k)時(shí)， 使用保存在該介質(zhì)605的信息，對評價(jià)設(shè)定s的狀態(tài)的方法進(jìn)行說明。假設(shè) El (g, t， s， k)為關(guān)于s， k的變動，基于平均EO(g， t)、標(biāo)準(zhǔn)分布o(jì)r(g, t)的正態(tài)分布的概率分布的1個(gè)樣本，建立解消假設(shè)，進(jìn)行檢驗(yàn)處理。
該檢驗(yàn)結(jié)果為顯著時(shí)，在這次的設(shè)定s的變化被判斷為與通常的設(shè)定環(huán)境 相比顯著地不同。此時(shí)，再次重復(fù)相同t的條件的課題，增加k的數(shù)，再進(jìn)行 檢驗(yàn)。該結(jié)果也是顯著時(shí)，為了在畫面603中顯示針對任務(wù)t的代理g的舉動 是異常的意思，在畫面上圖示提示與作為代理g的輸入使用的取樣器相關(guān)的傳
感器的位置。
上述的檢驗(yàn)結(jié)果不是顯著時(shí)，在這次的設(shè)定s的變化，作為代理g的舉動， 被判斷為在許可范圍內(nèi)，把關(guān)于k的El (g， t， s， k)的平均值作為E2 (g， t),與前面步驟相同，將從E2 (g, t) -A (t, g)的絕對值減去1的值作為這 次設(shè)定環(huán)境中的W (t， g)使用。
關(guān)于全部代理g和任務(wù)t的上述的測試結(jié)束后，將W1 (t, g)的數(shù)據(jù)關(guān) 于t平均和分散。該Wl (t, g)值的平均和到目前為止的履歷的差顯著變大 時(shí)，沒有正確進(jìn)行代理的狀態(tài)收集的可能性比較高。
因此，再次進(jìn)行代理g的舉動異常的意思的顯示，將與作為代理g的輸入 使用的取樣器相關(guān)的傳感器的位置圖示在畫面進(jìn)行提示，催促選擇不使用該代 理進(jìn)行以下的作業(yè)，或是重新設(shè)定再執(zhí)行計(jì)測階段。關(guān)于Wl (t， g)的數(shù)據(jù)
g取平均、分散。該值的平均和到目前為止的履歷的差顯著變大時(shí)，任務(wù)的執(zhí) 行狀態(tài)不穩(wěn)定的可能性比較高。因此，顯示成績壞的任務(wù)，向利用者101再確 認(rèn)關(guān)于執(zhí)行該任務(wù)時(shí)的環(huán)境狀態(tài)是否有問題。利用者101再確認(rèn)任務(wù)執(zhí)行時(shí)的 狀態(tài)，進(jìn)行再計(jì)測，或者避免其時(shí)點(diǎn)的設(shè)定中將該任務(wù)作為指令使用，在該分
析處理中，變更讀入主存儲上的數(shù)據(jù)2005的值，以使相應(yīng)的代理的加權(quán)下降 一定比率。
通過使用這樣的手法，產(chǎn)生幾點(diǎn)益處。第一個(gè)益處是關(guān)于傳感器的接觸可 以避免過多的要求。即使傳感器的地方?jīng)]有接觸時(shí)，在不參照重要的代理時(shí)， 即使放置也可以在實(shí)時(shí)操作階段中進(jìn)行動作。第二個(gè)益處是為了穩(wěn)定的推斷， 關(guān)于需要多個(gè)湊試次數(shù)的A (g, t)可以使用過去的履歷信息。第三個(gè)益處是 可以計(jì)算區(qū)分A^因于反復(fù)執(zhí)行和任務(wù)執(zhí)行的問題，還是起因于代理的反應(yīng)的 問題的基準(zhǔn)。
根據(jù)步驟703 (計(jì)測階段模式)的結(jié)果，進(jìn)行關(guān)于代理的反應(yīng)狀態(tài)的計(jì)算， 對取得作為目的的信息中推測為成為問題的傳感器的部分進(jìn)行顯示，以及對在 目前的反應(yīng)狀態(tài)中可以高效率取得的課題的組合進(jìn)行顯示。在圖14中表示該 顯示畫面的例子。圖14為顯示器603的畫面，在畫面的左側(cè)中，由三次元才莫 型作成的標(biāo)準(zhǔn)的人類模型1401上配置有表示計(jì)測點(diǎn)的標(biāo)記1402。在畫面的右 側(cè)中，顯示有與身體信息關(guān)聯(lián)的代理1403和與思考課題相關(guān)聯(lián)附有的信息 1406的列表，表示這次計(jì)測中的可靠性精度1404、 1407和根據(jù)履歷計(jì)算的標(biāo) 準(zhǔn)的可靠性精度1405、 1408。
該可靠性精度的值可以按原樣使用由計(jì)算得到的的數(shù)據(jù)，也可以變換成 IOO分滿分的值等提高娛樂性。當(dāng)利用者選擇該列表的要素中的一個(gè)時(shí)，由對 應(yīng)于與該代理的分析關(guān)聯(lián)附有的計(jì)測點(diǎn)的標(biāo)記1402的顏色反映。此外，選擇 與思考課題相關(guān)聯(lián)的列表要素時(shí)，將權(quán)重的量和顏色的濃度對應(yīng)起來進(jìn)行反 映。此外，此時(shí)前面步驟703中計(jì)算的這次的傳感器的可靠性精度，作為標(biāo)記 的點(diǎn)滅速度被顯示。
利用者確認(rèn)與該任務(wù)相關(guān)的可靠性精度的結(jié)果，在重新設(shè)置傳感器重新進(jìn) 行計(jì)測時(shí)，選擇重新計(jì)算的控制按鈕1408,從步驟702開始重新進(jìn)行。此外， 在發(fā)現(xiàn)認(rèn)為可以滿足作為適當(dāng)?shù)闹噶顒幼鞯目煽啃跃鹊恼n題時(shí)，選擇選擇決
定控制按鈕1409,進(jìn)入下一步的實(shí)時(shí)操作階段模式(步驟705 )。
在實(shí)時(shí)操作階段模式(步驟706)中，利用者根據(jù)自己的意愿進(jìn)行使腦的 血量變動的思考活動，反映其結(jié)果，變更顯示。這樣利用者通過觀察反映的結(jié) 果的同時(shí)進(jìn)行活動，有為了實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)牟僮?，催促有意識的反饋的效果。以下， 根據(jù)寫在圖15的模塊圖，對在實(shí)時(shí)操作模式中的設(shè)備的舉動進(jìn)行說明。
在初始化步驟1502中，進(jìn)行前面所述的在反映更新處理步驟中必要的變 數(shù)的初始化。此外，對步驟703和步驟704中保存的過去的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀入。 在畫面顯示步驟1503中，顯示與前面的步驟704中顯示的畫面類似的選擇畫 面。此外，在手法選擇處理步驟1504中，將在前面的步驟704中計(jì)算、在步 驟705中顯示的各思考課題的可靠性精度提示在監(jiān)視器603的畫面上。利用者 選捧其中的任意一個(gè)。作為傳達(dá)后述的反映更新步驟1505中的命令的指令， 執(zhí)行其思考課題，由此，可以進(jìn)行操作。
反映更新處理步驟1505的動作，由子例行程序模塊執(zhí)行。以圖16的流程 對該模塊的安裝的一例進(jìn)行說明。在圖17中表示在該模塊執(zhí)行的畫面的影像 例子。在畫面1700中提示利用者操作的光標(biāo)1701和目標(biāo)位置1702。目標(biāo)位 置1702被提示在背景畫面上，該背景畫面在每一更新，以一定的速度向下方 向滾動。
在步驟1602中進(jìn)行初始化處理。將光標(biāo)1701的位置配置在畫面上中央位置。
在步驟1603中，將初始畫面提示在監(jiān)視器603。
在步驟1604中為了維持移動速度，進(jìn)行短時(shí)間的待機(jī)處理。該待機(jī)處理 進(jìn)行數(shù)十毫秒 數(shù)百毫秒左右。在該畫面更新處理的待機(jī)中，也繼續(xù)進(jìn)行對腦 血流量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)側(cè)。
在步驟1605中，將最新時(shí)刻的血量狀態(tài)的計(jì)測數(shù)據(jù)提交給前述的設(shè)備601
的信號處理系統(tǒng)，對輸出結(jié)果進(jìn)行計(jì)算。在該處理中，利用延遲代理等動作時(shí)， 結(jié)合保存在取樣器801中的過去的框中的血量狀態(tài)的信息，用于進(jìn)行判斷。
在步驟1606中進(jìn)行信息的更新。根據(jù)以上的輸出值，左右移動光標(biāo)的位 置數(shù)據(jù)。此外，向下移動背景畫面。按照被更新的信息，更新畫面。
在步驟1607中進(jìn)行狀態(tài)的評價(jià)。光標(biāo)的位置數(shù)據(jù)被包含在目標(biāo)位置1702
的區(qū)域內(nèi)時(shí)，加算得點(diǎn)。
作為結(jié)束條件，確認(rèn)規(guī)定的點(diǎn)數(shù)和規(guī)定的時(shí)間滿足一定的基準(zhǔn)的狀況。沒
有滿足結(jié)束條件時(shí)，重復(fù)以上的步驟1604 1607。滿足結(jié)束條件時(shí)，進(jìn)入步驟 1610。
在步驟1610中，在監(jiān)視器603的畫面上通告實(shí)時(shí)搜查階段的結(jié)束，對得 點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，顯示結(jié)果。此外，為了在以后的步驟1508中向?qū)W習(xí)數(shù)據(jù)反映該 試行的結(jié)果，暫時(shí)保存在變數(shù)區(qū)域中(步驟1610)。
在以上，結(jié)束圖15的子例行程序1505。緊接著，進(jìn)入使被檢測者休息的 階段(休息處理步驟1506)。但是，此期間也繼續(xù)計(jì)測，結(jié)束課題的執(zhí)行后回 到平常狀態(tài)的腦血流量的變動數(shù)據(jù)保存在電子記錄中。
對上述的步驟1503-1506之間的處理，重復(fù)規(guī)定次數(shù)(例如5次等)。達(dá) 到規(guī)定次數(shù)時(shí)，結(jié)束搜查階段模式。將這次的操作階段706中的平均得點(diǎn)保存 在介質(zhì)605。
此外，與在介質(zhì)內(nèi)所保存的目前為止進(jìn)行的計(jì)測中的得點(diǎn)的平均值或分散 比較，將在其結(jié)果乘以定數(shù)項(xiàng)的值作為這次計(jì)測的補(bǔ)正值，針對表示實(shí)際被使 用的各代理的設(shè)置狀態(tài)的值S (i)進(jìn)行加算。以上，結(jié)束操作階段模式(步驟 1509)。
根據(jù)實(shí)施例1，由腦功能計(jì)測裝置計(jì)測定域化的腦功能，將計(jì)測信號作為 向外部裝置的輸入信號使用時(shí)，用結(jié)合本人的學(xué)習(xí)深度或傳感器的不穩(wěn)定性并 結(jié)合了每日不同的代理的狀況的組合來使用針對命令指令用的課題選擇和訓(xùn) 練。
實(shí)施例2
在實(shí)施例2中，在計(jì)算機(jī)內(nèi)，通過實(shí)際設(shè)備執(zhí)行實(shí)時(shí)操作階段模式中的子 例行程序模塊。圖18為說明實(shí)際操作的設(shè)備的一例的構(gòu)成圖。在實(shí)施例2中， 代替實(shí)施例1中的光標(biāo)位置數(shù)據(jù)，關(guān)于鏟形狀的選擇設(shè)備1801,控制臂1801A 的位置和角度。如實(shí)施例1中背景移動那樣，實(shí)施例2中裝載物品1802的傳 送帶1803沿粗箭頭方向移動。物品1802從物品排出器1805定期被排出到傳 送帶1803。傳送帶1803上孔1804空著，通過在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻，將臂1S(MA移 動到孔1804上，這樣，就可以將物品從傳送帶1803落到第一回收器1S06上。通過選擇設(shè)備1801,將沒有落到第一回收器1806的物品落到第二回收器1807。 圖19為可以作為安裝設(shè)備使用的通用信息處理設(shè)備的框圖。安裝設(shè)備 1900,為根據(jù)本發(fā)明實(shí)際操作的通用信息處理設(shè)備的其他的一例。在該通用信 息處理設(shè)備中設(shè)置有多個(gè)燈1901和聲源1902。在步驟1505中，將目前的血 量信息提供給信息處理設(shè)備602,計(jì)算與思考課題一致的量，并結(jié)合該被計(jì)算 的值，變化燈的光量、聲源的音量'聲音的高度。通過始終進(jìn)行該變化，可以 表示作為由利用者自發(fā)的操作來驅(qū)動的簡易的樂器的功能。
才艮據(jù)實(shí)施例2，在由光腦功能計(jì)測裝置計(jì)測定i或化的腦功能，將計(jì)測信號 作為向通用信息處理設(shè)備的輸入信號使用時(shí)，用結(jié)合本人的學(xué)習(xí)深度或傳感器
課題選擇和訓(xùn)練。
權(quán)利要求
1.一種基于腦功能計(jì)測的外部環(huán)境控制裝置，其根據(jù)使用設(shè)置在頭部的外部的多通道的光纖支架用近紅外分光法取得的腦的多個(gè)部位的血量狀態(tài)的狀態(tài)變化，對外部設(shè)備進(jìn)行控制，其特征在于，具有第一單元，其對于由所述光纖支架在所述腦的各多個(gè)部位作為時(shí)序信息取得的血量信息的變化，按腦的各區(qū)域部位、脈搏、腦的左右差異及其時(shí)間差分等每一生物功能，獨(dú)立地處理信息并對結(jié)果進(jìn)行判定、抽出；第二單元，其做成對所述模塊各自輸出的值、根據(jù)在被控制裝置所提示的課題進(jìn)行加權(quán)的合計(jì)而得到的代表值，使用對該代表值再次進(jìn)行了過濾處理的值，對外部設(shè)備進(jìn)行控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腦功能計(jì)測的外部環(huán)境控制裝置，其特征 在于，具有多個(gè)第三單元，其用于在將所述光纖支架設(shè)置在頭部時(shí)，進(jìn)行使腦血量變動的課題，分別抽出腦的各部位、脈搏、腦的左右差異以及時(shí)間差分等生物信 自 評價(jià)、判定單元，其用于評價(jià)、判定對每一所述第三單元具有的所述課題反應(yīng)的檢測精度；保存單元，其用于將所述評價(jià)、判定單元的評價(jià)、判定結(jié)果保存在個(gè)人信 息保存用的外部介質(zhì)；重新計(jì)算單元，其用于根據(jù)在所述外部介質(zhì)保存的過去的履歷中的課題的 多個(gè)評價(jià)成績的平均值、分散值，對每一所述第三單元的可靠性精度進(jìn)行重新 計(jì)算并保存。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于腦功能計(jì)測的外部環(huán)境控制裝置，其特征在于， 具有評價(jià)比較單元，其用于對多個(gè)評價(jià)成績中的某次被檢測出的課題的反應(yīng)的 評價(jià)成績和根據(jù)在所述外部介質(zhì)所保存的過去的履歷中的課題的平均值、分散值進(jìn)行比較； 并具有監(jiān)視器，其用于根據(jù)所述評價(jià)比較單元的比較結(jié)果，推測所述頭部的頭皮、 所述光纖支架的設(shè)置狀態(tài)和所述重新計(jì)算單元的計(jì)測精度，結(jié)合所述光纖支架 的設(shè)置狀態(tài)，進(jìn)行對所述外部設(shè)備最適合的控制的課題的提示以及用于催促強(qiáng) 化所述加權(quán)后應(yīng)使用的所述第三單元的選擇或者重新設(shè)置的畫面顯示。
全文摘要
本發(fā)明的目的為提供一種基于腦功能計(jì)測的外部環(huán)境控制裝置。目的是進(jìn)行提高對反復(fù)計(jì)測的穩(wěn)定性來提高了可靠性的基于腦功能計(jì)測的設(shè)備的操作。模塊(801)(取樣器)從輸入部發(fā)送來的被檢測者的腦血流量信息，接收各計(jì)測點(diǎn)的計(jì)測數(shù)據(jù)。對存儲在該取樣器的信息，通過二次代理(803)、三次代理(804)進(jìn)行過濾處理后進(jìn)行分析。合成器(802)根據(jù)加權(quán)線性和，對各代理的輸出信息進(jìn)行綜合，作為外部輸出(602)發(fā)送到設(shè)備，操作該設(shè)備。
文檔編號G05B15/02GK101359220SQ20081008154
公開日2009年2月4日 申請日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者宇都木契, 敦 牧 申請人:株式會社日立制作所