理研BSI-トヨタ連携センター(BTCC)における「脳波計測から電動車いす制御の流れ」

脳波計測から電動車いす制御の流れ

BMI(Brain Machine Interface)の新しい脳信号処理技術を開発

脳波計測のための電極装置(頭を上から見た図)

 トヨタ自動車は、独立行政法人理化学研究所、豊田中央研究所、コンポン研究所と2007年に設立した理研BSI-トヨタ連携センター(BTCC)において、脳波を用いて電動車いすを制御するシステムの開発に成功した。
 筋肉や体の動き、声の指令に頼らず、脳信号だけで外部世界と相互作用ができるBMI(ブレイン・マシン・インターフェイス:Brain Machine Interface)。理研BSI-トヨタ連携センター(BTCC)は、信号処理技術を脳波解析に応用し、従来数秒程度必要だったBMIシステムの脳波解析結果を125ミリ秒で得るとともに、脳波の解析結果をリアルタイムでディスプレイに表示。「自分の意思」と比較できるシステムを構築した。ノートパソコンをベースとしたコンパクトなシステムとして電動車いすに搭載し電動車いすの制御に応用。脳波の解析の信頼性を検証した。脳波の解析結果をその場で確認することで、車いす操作者は短期間でシステムとのコミュニケーションのコツを効率的に習得する。その結果、95%以上の信頼度で車いすの前進および左右旋回の3方向を制御することに成功した。
 今後、高齢者や要介護者のリハビリや日常生活における物理的・精神的支援の要素技術への応用に期待がかかる。

操作トレーニング風景
操作トレーニング風景。操作者がシステムの判定結果の表示を見ながら操作の訓練をする様子。
判定結果の表示例
操作者が右手を動かすと想像したときに、システムが判定する操作意図の確立を表示した図。車いす操作者はこれを見てシステムと想起の判定が一致するよう訓練を行う。
試作したBMIによる電動車いす制御システム
試作したBMIによる電動車いす制御システム。右上の写真は電極装着状態を上から見たもの。○で囲んだ5つの電極を使用する。

偶然にも!?「ホンダ」も研究を進めていたBMI(ブレイン・マシン・インターフェイス)技術の話題はコチラ!!

念じるとASIMOが動く!? ホンダ・ATR・島津製作所が、頭の中で考えるだけでロボットを動かすBMI(brain Machine Interface)技術を共同開発した!

【新車情報】  written by 松下 宏 (2009.04.01)

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