脳波利用の基礎知識 2017/5/8
• 脳波のうち、アルファ波、ベータ波の利用 についての基本知識をまとめる
• 用途は、ドライバーの疲労管理、健康管理、
居眠り予兆検出を想定する
• 関連して多くの知見が公表されている
例：
技術情報協会、「ドライバ状態の検出、推 定技術と自動運転、運転支援システムへ応用」、2016
年4
月28
日脳波利用の基礎知識 2017/5/8
•
脳波データの取得システム構成•
センサーデバイスは低価格市販品を想定する・
NeuroSky
社のMindWave
（約1.4
万円）https://www.amazon.co.jp/%E2%97%8FNeuroSky%E7%A4%BE%E8%A3%BD- MindWave-Mobile-Plus-
Kit%EF%BC%BD%EF%BC%BB%E5%9E%8B%E7%95%AA80027-
022%EF%BC%BDUSA%E7%9B%B4%E8%BC%B8%E5%85%A5%E5%93%81/dp/B 01M7N0PVK/ref=pd_lpo_vtph_21_bs_t_2?_encoding=UTF8&psc=1&refRID=ZTC93 R8Q1FCZMP1MR6XE
・
muse
社の脳波計（約3
万円）https://www.amazon.co.jp/dp/B00NFABUX8/ref=dra_a_rv_mr_ho_xx _P1300_1000?tag=dradisplay0jp-
22&ascsubtag=ca8ef192544209209298f19ac12c5630_S
•
大元のセンサーは、人体表面での微小電位差（電圧）を 感知する•
センサーデバイスは、FFT
チップを内臓しFFT
結果をBLE
などで、PC
に送信する脳波利用の基礎知識 2017/5/8
• 脳波データの取得 システム構成例
ADC FFT
電極
BT
通信PC
BlueTooth
無線 デバイス脳波利用の基礎知識 2017/5/8
• 脳波の種類（概略の数値）
–
デルタ波0.5
～3Hz
–
シータ波4
～7Hz
–
アルファ波8
～12Hz
•
低アルファ波8
～10Hz
•
高アルファ波10
～12Hz
–
ベータ波13
～29Hz
•
低ベータ波13
～17Hz
•
高ベータ波18
～29Hz
–
ガンマ波30Hz
以上脳波利用の基礎知識 2017/5/8
•
アルファ波の特性–
リラックス時に強まる•
ベータ波の特性–
集中時に強まる•
応用 宮西案（ドライバーの疲労状態の推定）–
アルファ波の低い状態（またはベータ波が高い状態）が長時間継続した場合には、休憩をうながすアラーム を行う。
–
アルファ波の高い状態（またはベータ波が低い状態）が長時間継続した場合には、居眠り防止のため、緊 張をうながすアラームを行う。
脳波利用の基礎知識 2017/5/8
•
応用 宮西案（ドライバーの健康状態の推定）–
上記のどちらかの状態が、一定日数連続するような 場合には、この運転手の疲労状態は一過性とはみな さず、健康状態に問題があると判定する。•
上記のアルゴリズムは、ドライバーごとの閾値を 設定し、それとの比較を行うという単純なアルゴ リズムであるが、次の研究段階では、AI
技術の 利用を検討する。脳波利用の基礎知識 2017/5/8
• 脳波データ取得 プロセス例
• 電位差 → 周波数変換 →BlueTooth→PC
ADC
FFT
電極帯域で 集約
1秒間のアナログデータを 128HzでADC
1Hzの周波数成分データ f1 2Hzの周波数成分データ f2
・・・・・・
64Hzの周波数成分データ f64
BT
通信PC
アルファ波、ベータ波、・・・・
