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視覚刺激呈示タイミングの制御による脳波を用いた文字入力の高速化

研究課題

研究課題/領域番号 16K00263
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ヒューマンインタフェース・インタラクション
研究機関山形大学

研究代表者

深見 忠典  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (70333987)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード脳波 / ブレインコンピュータインターフェイス / 視覚刺激 / 文字入力 / BCI / ユーザインターフェース
研究成果の概要

本研究では,脳波を用いた文字入力において広く使用されているP300と定常視覚誘発電位(SSVEP)のそれぞれの長所を引き出し,互いの短所を補完するため,ハイブリッドタイプの入力システムの開発を目指している。本研究課題において,まず同時生成する刺激呈示方法を確立した。次にその呈示方法において,候補文字の呈示タイミングを制御することで,同時に異なる2種類の脳波を効率良く分離し,それが有効であることを確認した。また,この独自の技術による入力の高速化が実現可能であることを示した。しかしながら,その程度は被験者による差が大きく,今後の解決すべき課題として残された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の目的は,脳波を用いて高速にコンピュータへ情報を入力する手法を開発することである。ここでは,文字を対象とし,ユーザが入力したい文字が光った際に出現する脳波を検出することで,入力対象の文字を特定する。本研究課題では,候補となる文字とその背景を利用して,異なる2種類の脳波を生成し,それぞれから得られる情報を合わせて判断することで入力性能を向上させる。ここで,我々は文字やその背景が光るタイミングを制御することにより効率よく2つの脳波を分離する方法を開発した。これを用いることで,高速に文字が入力可能であることを確認したが,性能向上に個人差があり,その解決は今後の課題として残された。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Authentication System Preventing Unauthorized Access of a Third Person Based on Steady State Visual Evoked Potentials2018

    • 著者名/発表者名
      T.Fukami, Y.Abe, T.Shimada, B.Ishikawa
    • 雑誌名

      革新的コンピューティング・情報・制御に関する国際誌

      巻: 14 号: 06 ページ: 2091

    • DOI

      10.24507/ijicic.14.06.2091

    • ISSN
      1349-4198
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 色彩の効果によるBCIにおける意思判読能力の改善2017

    • 著者名/発表者名
      島田 尊正, 深見 忠典, 今野 紀子, 宮保 憲治
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 137 号: 11 ページ: 1472-1478

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.137.1472

    • NAID

      130006191827

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast Spike Detection in EEG Using Eigenvalue Analysis and Clustering of Spatial Amplitude Distribution2017

    • 著者名/発表者名
      T.Fukami, T.Shimada, B.Ishikawa
    • 雑誌名

      Proc. of 39th Annual International Conference of IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2017)

      ページ: 467-470

    • DOI

      10.1109/embc.2017.8036863

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Enhancement of P300 amplitude by feedback stimulus presentation reflecting evaluation value in BCI2018

    • 著者名/発表者名
      T.Fukami, T.Shimada
    • 学会等名
      Proc. of 40th Annual International Conference of IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (IEEE EMBC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 視覚刺激呈示タイミングの制御によるSSVEP/P300高速文字入力法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      五十嵐 史也,深見 忠典
    • 学会等名
      第48回日本生体医工学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 定常状態視覚誘発電位による個人認証2017

    • 著者名/発表者名
      阿部 裕人,秋山 翔平,深見 忠典
    • 学会等名
      第48回日本生体医工学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 右利き左側頭葉損傷の 2 例の聴性 ERP の N1,P300 成分について2017

    • 著者名/発表者名
      石川文之進,鈴木 三夫,手塚 英夫,岡上 拓己,増渕 直幸,深見 忠典,加我 君孝
    • 学会等名
      第47回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 色彩の効果を用いた BCI における意思判読正答率の向上2016

    • 著者名/発表者名
      森 啓祐,島田 尊正,深見 忠典,阪田 治
    • 学会等名
      第46回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 発表場所
      郡山・ホテルハマツ(福島県)
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] SSVEP型BCIにおける視覚刺激の色相特性の影響2016

    • 著者名/発表者名
      高田 駿,島田 尊正,深見 忠典,阪田 治
    • 学会等名
      第46回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 発表場所
      郡山・ホテルハマツ(福島県)
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Effective Estimation Method of P300 and SSVEP in Hybrid BCI2016

    • 著者名/発表者名
      R.Mihira, R.Sawaki, T.Suzuki, T.Fukami, F.Ishikawa
    • 学会等名
      SCIS-ISIS 2016
    • 発表場所
      北海学園大学(北海道)
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Fundamental and Harmonic Frequency Components in Photic Driving Response2016

    • 著者名/発表者名
      Y.Abe, T.Fukami, T.Shimada, F.Ishikawa
    • 学会等名
      SCIS-ISIS 2016
    • 発表場所
      北海学園大学(北海道)
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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