自律走行車いすをより自由に制御できるBMI操作画面に関する研究

BMI操作屏研究，让自主轮椅控制更自由

• 批准号: 21K11207
• 负责人: 大西 章也
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kagawa National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11207/
• 关键词: BMI; P300; 電動車いす; 自律走行; 脳波; BCI; 車椅子

ブレイン・マシン・インタフェース(BMI)は脳波により機器を制御するインタフェースである．BMIを用いて電動車いすを制御した事例は数多いが，それら実験は命令数が実験を通して一定であり，制御命令とBMI操作画面が一対一で対応付けられてきた．しかし，実際の生活場面では電動車いすのみを制御する場面はほとんどなく，移動した先の物に対して働きかけるなどする必要がある．そのような場合，先行研究のように命令とBMI操作画面を一対一に対応付けるだけでは不十分であり，周囲の機器などの状況に応じて最適なBMI操作画面を提供するのがよいと考える．本研究では自律走行ロボットが移動し，周囲の機器などから自動的にBMI操作画面を生成するシステムを開発し，評価することを目的とした．初年度は小型のロボットであるラズベリーパイマウスV3とライトローバーで自律走行ロボットの試作を行った．また電動車いすを購入し，自律走行制御を可能とするシステムを開発した．本年度は移動した先の物を制御するための小型無線制御装置を複数台開発した．さらにそれらの状態を読み取りランドマークマップを用いて画面を自動生成するシステムを開発した．また，中学生向けの公開講座を開催し，脳波計の取り付け方や，計測した脳波を使ったプログラミングなどを行った．さらに本研究に関する研究成果を発表した．本研究と関連して，脳波で日本語フレーズ入力を行う装置の開発や，刺激提示に用いる動物画像についての検討を行った．

脑机界面（BMI）是一种使用脑波控制设备的接口。在许多情况下，使用BMI控制电动轮椅，但是这些实验在整个实验过程中具有恒定的指令数量，并且控制说明和BMI操作屏幕已与一对一相关联。但是，在实际的生活情况下，很少有只能控制电动轮椅的情况，因此有必要在移动到的物体上工作。在这种情况下，像先前的研究一样，将指令与BMI操作一对一筛选相关联是不够的，并且最好根据周围设备的状况提供最佳的BMI操作屏幕。这项研究旨在开发和评估自动驾驶机器人移动并自动从周围设备中生成BMI操作筛网的系统。在第一年，我们使用小机器人覆盆子Pi鼠标V3和轻型流动站制作了原型自动驾驶机器人。他还购买了电动轮椅，并开发了一个可以自动驾驶控制的系统。今年，我们开发了几种小型无线电控制设备，以控制移至目的地的对象。此外，我们已经开发了一个读取这些状态并自动使用地标地图自动生成屏幕的系统。此外，还为初中学生举行了公开演讲，他们在那里进行了有关如何使用测量的脑电图安装脑电图和编程的信息。此外，提出了与这项研究有关的研究结果。关于这项研究，我们开发了一种使用脑电图输入日本短语的设备，并检查了用于提出刺激的动物图像。

项目成果

Educational Effects of the Extension Lecture on the Brain-Machine Interface for Elementary and Junior High School Students in Addition to Their Parents

脑机接口延伸讲座对中小学生及家长的教育效果

• DOI: 10.4307/jsee.70.4_77
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of JSEE
• 作者: 大西 章也;森岡 大介
• 通讯作者: 森岡 大介

P300BMI刺激呈示に用いる動物画像の検討

检查用于 P300BMI 刺激呈现的动物图像

• 发表时间: 2023
• 作者: Katsuya Miyake;Shizuka Majima;Katsuya Miyake;多田羅愛乃，大西章也
• 通讯作者: 多田羅愛乃，大西章也

脳波で目的地と移動方向を指定し自律走行ロボットを制御する方法の開発

开发一种通过脑电波指定目的地和运动方向来控制自主机器人的方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Nakayama Atsuko;Kamiya Chizuko A.;Kanki Sachiko;Ide Tomomi;Bando Yasuko K.;Uemura Yukari;Tsukada Yayoi Tetsuou;森岡大介，大西章也
• 通讯作者: 森岡大介，大西章也

Brain-computer interface with rapid serial multimodal presentation using artificial facial images and voice

• DOI: 10.1016/j.compbiomed.2021.104685
• 发表时间: 2021-02
• 期刊: Computers in biology and medicine
• 影响因子: 7.7
• 作者: Akinari Onishi

脳波を用いて効率よく日本語入力するためのフレーズ比較による入力候補呈示に関する検討

研究通过短语比较呈现输入候选，以实现使用脑电波的高效日语输入

• 发表时间: 2023
• 作者: Kakuda Nobutaka;Nakayama Atsuko;Ishizuka Masato;Takeda Norifumi;Morita Hiroyuki;Itoda Yoshifumi;Ono Minoru;Komuro Issei;松下剛芽，大西章也
• 通讯作者: 松下剛芽，大西章也