JPH10146323A - Brain wave measuring device - Google Patents
Brain wave measuring deviceInfo
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- JPH10146323A JPH10146323A JP8322269A JP32226996A JPH10146323A JP H10146323 A JPH10146323 A JP H10146323A JP 8322269 A JP8322269 A JP 8322269A JP 32226996 A JP32226996 A JP 32226996A JP H10146323 A JPH10146323 A JP H10146323A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electroencephalogram
- brain wave
- blink
- measurement
- section
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、脳波測定装置に係
り、特に、眼電位の測定と同時に脳波を測定する脳波測
定装置に関する。具体的には、生理情報のうち脳波（el
ectro-encephalography: EEG）の計測を行う装置であ
り、特に、同時計測される眼電位（electro-occulograp
hy: EOG）によって得られた瞬目運動による波形を応用
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electroencephalogram measurement apparatus, and more particularly to an electroencephalogram measurement apparatus that measures electroencephalogram simultaneously with electrooculogram measurement. Specifically, brain waves (el
This is a device that measures ectro-encephalography (EEG), especially electro-occulograp
hy: EOG) to apply the waveform of the blinking motion obtained.
【０００２】[0002]
【従来の技術】脳波は、種々の周波数や波形をもつ多く
の構成要素から成立する。最も一般的な脳波の分類は、
出現した波形を周波数帯域に分類する方法である。この
方法によって、δ波（０．５〜３Ｈｚ），θ波（４〜８
Ｈｚ），α波（８〜１３Ｈｚ）β波（１３〜２０Ｈｚ）
と分類できる。このときの脳波は、自発脳波とされる。
他方、視聴覚刺激などの特定の事象に対しては特定の波
形が出現する。これは、事象関連電位と称されている。
事象関連電位の特徴波形は、刺激呈示から約１秒で収束
する。2. Description of the Related Art An electroencephalogram consists of many components having various frequencies and waveforms. The most common EEG classification is
This is a method of classifying the appearing waveform into frequency bands. By this method, a δ wave (0.5 to 3 Hz) and a θ wave (4 to 8
Hz), α wave (8-13 Hz), β wave (13-20 Hz)
Can be classified. The brain wave at this time is a spontaneous brain wave.
On the other hand, a specific waveform appears for a specific event such as an audiovisual stimulus. This is called the event-related potential.
The characteristic waveform of the event-related potential converges about one second after the presentation of the stimulus.
【０００３】従来より、脳波の計測では、脳波と眼電位
を同時計測することが多い。脳波の出力電位は、自発脳
波で数十μＶオーダであり、眼電位から得られる瞬目波
形の電位は、数百μＶオーダである。脳波１と眼電位２
の波形を図１０に示す。図１０に示すように、瞬目運動
が行われると眼電位２の電位は大きく上昇して瞬目運動
波形２２となる。このとき、瞬目運動波形２２の電位は
同時に計測している脳波の電位にアーチファクトとして
混入する。この脳波１に混入するノイズは、瞬目運動の
イズ波形２３となる。この瞬目波形の電位が混入してい
る脳波データは、計測対象外のデータとして取り扱う。[0003] Conventionally, in the measurement of the electroencephalogram, the electroencephalogram and the electro-oculogram are often measured simultaneously. The output potential of the electroencephalogram is of the order of several tens of microvolts in spontaneous electroencephalogram, and the potential of the blink waveform obtained from the electrooculogram is of the order of several hundred microvolts. EEG 1 and electro-oculogram 2
10 is shown in FIG. As shown in FIG. 10, when the blinking motion is performed, the potential of the electro-oculography 2 rises greatly and becomes a blinking motion waveform 22. At this time, the potential of the blink motion waveform 22 is mixed as an artifact into the potential of the electroencephalogram measured simultaneously. The noise mixed into the brain wave 1 becomes the quiz waveform 23 of the blink movement. The electroencephalogram data in which the potential of the blink waveform is mixed is treated as data not to be measured.
【０００４】また、脳波の電位は、相対電位であり、任
意の点を０Ｖとして設定される。このように、相対電位
であることから、低周波波形の影響が現れないようにす
るには、このような低周波波形のピーク間隔よりも十分
に短い一定時間毎にｍ脳波の電圧値を０Ｖにリセットす
る方法が考えられる。しかし、このような一定時間毎の
再設定では、瞬目運動によるノイズの混入を避けること
はできない。[0004] The potential of an electroencephalogram is a relative potential, and an arbitrary point is set to 0V. As described above, in order to prevent the influence of the low-frequency waveform from appearing because of the relative potential, the voltage value of the m-electroencephalogram is set to 0 V every certain time that is sufficiently shorter than the peak interval of such a low-frequency waveform. There is a method of resetting. However, with such resetting at regular intervals, it is not possible to avoid mixing noise due to blinking motion.
【０００５】そして、このような脳波の計測対象となる
周波数特性は、自発脳波及び事象関連電位において０．
０５Ｈｚ〜１００Ｈｚである。[0005] The frequency characteristics to be measured for such an electroencephalogram are 0. 0 in spontaneous electroencephalogram and event-related potential.
05 Hz to 100 Hz.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな計測環境では、０．０５Ｈｚ〜１００Ｈｚの計測レ
ンジ内での低周波成分が特に優勢のとき、この低周波成
分の電位によって計測器の入力レンジを越え、脳波デー
タが得られない状態となる、という不都合があった。こ
の入力レンジを越えてしまうという不都合を改善する手
法として、計測器の入力レンジを大きくとる方法があ
る。しかし、入力レンジを大きくとると、コンピュータ
処理のためのＡ／Ｄ変換時の分解能の関係により、特に
事象関連電位成分を構成する重要な成分を有する脳波波
形が失われてしまう。However, in such a measurement environment, when a low frequency component in the measurement range of 0.05 Hz to 100 Hz is particularly dominant, the input range of the measuring instrument is determined by the potential of the low frequency component. , And there is a problem that brain wave data cannot be obtained. As a method of improving the inconvenience of exceeding the input range, there is a method of increasing the input range of the measuring instrument. However, if the input range is widened, an electroencephalogram waveform particularly having an important component constituting an event-related potential component is lost due to the relationship of resolution at the time of A / D conversion for computer processing.
【０００７】また、脳波と眼電位は同時計測されるが、
眼電位は、瞬目運動によって生じるノイズ（アーチファ
クト）監視用にしか用いられていかった。[0007] Further, although the electroencephalogram and the electro-oculogram are measured simultaneously,
Electro-oculography has been used only for monitoring noise (artifact) caused by blink movement.
【０００８】[0008]
【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、脳波の低周波成分が優勢のときであって
も、一定の計測レンジを越えずに測定することのできる
脳波計測装置を提供することを、その目的とする。An object of the present invention is to solve the disadvantages of the prior art, and in particular, to measure an electroencephalogram which can be measured without exceeding a certain measurement range even when the low frequency component of the electroencephalogram is dominant. Its purpose is to provide a device.
【０００９】さらに、本発明は、係る従来例の有する不
都合を解決し、特に、瞬目によって生ずる脳波へのノイ
ズの混入の影響を除去することのできる脳波計測装置を
提供することをも、その目的とする。Further, the present invention is to solve the inconvenience of the conventional example, and in particular, to provide an electroencephalogram measuring apparatus capable of eliminating the influence of noise mixing into the electroencephalogram caused by blinking. Aim.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、脳
波を計測すると共に初期値を中心とした相対電位で当該
脳波の電圧値を出力する脳波計測部と、この脳波計測部
による脳波の計測と同時に眼電位を計測する眼電位計測
部と、この眼電位計測部によって計測された眼電位に基
づいて瞬目運動を検出する瞬目運動検出部とを備えてい
る。しかも、脳波計測部に、瞬目運動検出部によって瞬
目運動の終了が検出されたときに脳波計測部によって計
測された脳波の電圧値を初期値に再設定する脳波補正部
を併設した、という構成を採っている。瞬目運動は１分
間当たり約２０回程度生ずるため、脳波補正部は、約３
秒に１回程度脳波の電圧値を初期値に再設定（リセッ
ト）する。従って、一定以上の低周波成分の電位が一定
時間毎に初期化されることとなり、このため、解析対象
とならない帯域の低周波成分が優勢のときであっても、
この低周波成分による電位変化が除去される。Accordingly, the present invention provides an electroencephalogram measurement section for measuring an electroencephalogram and outputting a voltage value of the electroencephalogram at a relative potential centered on an initial value, and a measurement of the electroencephalogram by the electroencephalogram measurement section. At the same time, it includes an electro-oculography measuring unit for measuring electro-oculography, and a blinking motion detecting unit for detecting blinking motion based on electro-oculography measured by the electro-oculography measuring unit. Moreover, the electroencephalogram measurement unit is provided with an electroencephalogram correction unit that resets the voltage value of the electroencephalogram measured by the electroencephalogram measurement unit to an initial value when the end of the blink motion is detected by the blink motion detection unit. It has a configuration. Since the blinking movement occurs about 20 times per minute, the
About once a second, the voltage value of the brain wave is reset (reset) to the initial value. Therefore, the potential of the low-frequency component equal to or higher than a certain value is initialized at a certain time interval, and therefore, even when the low-frequency component of the band not to be analyzed is dominant,
The potential change due to this low frequency component is removed.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１２】図１は、本発明による脳波計測装置の構成
を示すブロック図である。脳波計測装置は、脳波１を計
測すると共に初期値を中心とした相対電位で当該脳波１
の電圧値を出力する脳波計測部１０と、この脳波計測部
１０による脳波１の計測と同時に眼電位を計測する眼電
位計測部１２と、この眼電位計測部１２によって計測さ
れた眼電位２に基づいて瞬目運動を検出する瞬目運動検
出部１６とを備えている。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electroencephalogram measuring apparatus according to the present invention. The electroencephalogram measurement device measures the electroencephalogram 1 and calculates the electroencephalogram 1 with a relative potential centered on the initial value.
The electroencephalogram measurement unit 10 outputs the voltage value of the electroencephalogram, the electroencephalogram measurement unit 12 measures the electrooculogram simultaneously with the measurement of the electroencephalogram 1 by the electroencephalogram measurement unit 10, and the electrooculogram 2 measured by the electroencephalography measurement unit 12. A blink movement detecting unit 16 for detecting blink movement based on the blink movement.
【００１３】しかも、脳波計測部１０に、瞬目運動検出
部１６によって瞬目運動が終了したと検出されたときに
脳波計測部１０によって計測された脳波の電圧値を初期
値に再設定する脳波補正部１４を併設している。In addition, the electroencephalogram measuring unit 10 resets the voltage value of the electroencephalogram measured by the electroencephalogram measuring unit 10 to the initial value when the blinking motion detecting unit 16 detects that the blinking motion has ended. The correction unit 14 is also provided.
【００１４】本実施形態では、同時計測している脳波と
眼電位のうち、眼電位から瞬目運動を検出し、検出した
瞬目運動終了後に脳波の電位を任意に定めた出力値にリ
セットする。すると、脳波の電位は相対電位であるた
め、瞬目運動終了毎にそのときの電位を初期値に再設定
すると、低周波成分の影響によって電位が大きくなって
計測器の入力レンジを越えそうになっていても、そのと
きの電位が０Ｖなどの初期値に戻される。そして、自発
脳波によって意識水準を評価するような場合、周波数解
析とその分類をコンピュータ処理によって行なうとき、
Ａ／Ｄ変換のサンプリング周波数は、次式（１）により
決定できる。In this embodiment, of the electroencephalogram and the electrooculogram measured simultaneously, a blinking motion is detected from the electrooculogram, and the potential of the electroencephalogram is reset to an arbitrarily determined output value after the end of the detected blinking motion. . Then, since the potential of the electroencephalogram is a relative potential, if the potential at that time is reset to the initial value each time the blink movement ends, the potential becomes large due to the effect of the low frequency component and it seems to exceed the input range of the measuring instrument However, the potential at that time is returned to an initial value such as 0V. Then, when the level of consciousness is evaluated by spontaneous brain waves, when performing frequency analysis and its classification by computer processing,
The sampling frequency of the A / D conversion can be determined by the following equation (1).
【００１５】標本化定理 ｆs≦２ｆh ..... 式（１） （ｆs: 標本化周波数，２ｆh: 脳波信号の持つ最高周波
数）Sampling theorem fs ≦ 2fh ..... Equation (1) (fs: sampling frequency, 2fh: highest frequency of brain wave signal)
【００１６】この式（１）により、例えば、周波数解析
を上限５０Ｈｚまで行なうとき、Ａ／Ｄ変換時のサンプ
リング周波数（標本化周波数）は、１００Ｈｚとなる。
そして、例えば人の場合安静状態で一定の意識水準を維
持しようとした場合でも３０秒程度が限度であるという
経験的な事実から、また、３０秒を分析空間としてデー
タを周波数解析するには、標本化点数を２５６点や５１
２点といった小空間データから周波数を算出して分析空
間内で加算平均をとることにより、スペクトルの平滑化
をはかるという統計的手法からも、このようにある間隔
で初期値にもどしても、不都合は生じない。According to equation (1), for example, when the frequency analysis is performed up to the upper limit of 50 Hz, the sampling frequency (sampling frequency) at the time of A / D conversion is 100 Hz.
From the empirical fact that, for example, in the case of humans, when trying to maintain a certain level of consciousness in a resting state, the limit is about 30 seconds, and to analyze the data with 30 seconds as the analysis space, 256 or 51 sampling points
It is inconvenient to calculate the frequency from the small space data such as two points and take the averaging in the analysis space to smooth the spectrum. Does not occur.
【００１７】さらに、本実施形態では、瞬目運動に基づ
いて脳波の電位を初期化するため、瞬目運動によるノイ
ズの影響を除去することができる。さらに、瞬目運動が
起こらない限り、その間は連続した分析区間となるた
め、解析対象となる周波数成分のうち比較的低周波であ
る成分を損なうことがない。これは、被験者によっては
瞬目の間隔が長い場合があり、本実施形態によると、瞬
目間隔が長い場合には、その長さまでの低周波成分を保
持することができるためである。Furthermore, in the present embodiment, since the potential of the brain wave is initialized based on the blink movement, the influence of noise due to the blink movement can be removed. Further, as long as no blinking motion occurs, a continuous analysis section is performed during the period, so that a relatively low frequency component among the frequency components to be analyzed is not damaged. This is because the blink interval may be long depending on the subject, and according to the present embodiment, when the blink interval is long, the low-frequency component up to the length can be held.
【００１８】これを詳細に説明する。This will be described in detail.
【００１９】脳波計測部１０は、被験者に配置した電極
間の電位差を脳波として計測する。眼電位計測部１２
は、被験者の眼球周辺に取り付けた電極間の電位差を眼
電位として出力する。The electroencephalogram measuring unit 10 measures a potential difference between electrodes arranged on the subject as an electroencephalogram. Electro-oculogram measurement unit 12
Outputs the potential difference between the electrodes attached around the eyeball of the subject as the electrooculogram.
【００２０】瞬目運動検出部１６は、図２に示すよう
に、眼電位２から得られる瞬目運動を検出する。図２中
符号２０で示す部分はサッケイド（下方５度移動）であ
り、符号２２で示す部分が瞬目運動である。図２に示す
ように、瞬目運動波形２２の電位変化は他の電位変化と
比較して極めて急激であるため、眼電位の変化率をとる
ことによって瞬目運動を検出する。The blinking movement detecting section 16 detects blinking movement obtained from the electro-oculogram 2 as shown in FIG. In FIG. 2, a portion indicated by reference numeral 20 is a saccade (moving downward by 5 degrees), and a portion indicated by reference numeral 22 is blinking movement. As shown in FIG. 2, since the potential change of the blink motion waveform 22 is extremely sharp as compared with other potential changes, the blink motion is detected by calculating the rate of change of the electro-oculogram.
【００２１】また、眼電位からサッケイドと瞬目運動を
分離し、瞬目運動のみを検出する手法として、図３に示
すものがある。これは、湯瀬裕昭、田多英興，瞬目の自
動検出と瞬目波形解析，人間工学３０（５）、３３１−
３３７，１９９４に記載されている。これによると、眼
電位の微分値に基づいて、その微分値の推移から瞬目運
動とその他これに類似する運動とを分離する。瞬目の場
合には、図３（ａ）に示すように、微分値が一方に増加
して最大値に至ったのちに、連続して正負が逆になり、
その後、緩やかに微分値が０となる。飛越眼球運動の場
合には、図３（ｂ）に示すように、微分値は一度増加し
た後に正負が逆になることがなく、また、長期間閉眼の
場合には、図３（ｃ）に示すように、やはり連続して正
負が逆になることがない。FIG. 3 shows a method for separating the saccade and the blinking motion from the electro-oculogram and detecting only the blinking motion. This is based on Hiroaki Yuze, Hideko Tada, automatic blink detection and blink waveform analysis, Ergonomics 30 (5), 331-
337, 1994. According to this, on the basis of the differential value of the electro-oculogram, the blink motion and other similar motions are separated from the transition of the differential value. In the case of a blink, as shown in FIG. 3 (a), after the differential value increases to one side and reaches the maximum value, the sign continuously reverses,
Thereafter, the differential value gradually becomes zero. In the case of the jumping eye movement, as shown in FIG. 3 (b), the positive / negative value does not reverse after the differential value has increased once. As shown, the sign does not continuously reverse.
【００２２】図４は瞬目運動の検出によって脳波１を再
設定した場合の例を示す波形図である。図４に示すよう
に、瞬目運動が検出されると、符号２４で示すように、
脳波は再設定され、初期値となる。本実施形態では、相
対電位の中心値である０Ｖに再設定している。FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of the case where the brain wave 1 is reset by detecting the blink movement. As shown in FIG. 4, when the blinking motion is detected, as indicated by reference numeral 24,
The brain wave is reset and becomes the initial value. In the present embodiment, it is reset to 0 V which is the center value of the relative potential.
【００２３】脳波の解析方法として、自発脳波において
は、小区間データに分割し、帯域スペクトル法、調和解
析法、相関分析法等を適用する。一方、事象関連電位で
は、刺激呈示点からの任意小空間を抽出し、他の要素に
よるノイズを除去するために同期加算法を用いる。これ
ら両脳波解析とも、脳波を小区間データに分割して解析
する。As an electroencephalogram analysis method, a spontaneous electroencephalogram is divided into small section data, and a band spectrum method, a harmonic analysis method, a correlation analysis method, or the like is applied. On the other hand, in the event-related potential, an arbitrary small space from the stimulus presentation point is extracted, and a synchronous addition method is used to remove noise due to other elements. In both of these EEG analyzes, the EEG is divided into small section data and analyzed.
【００２４】本実施形態では、瞬目運動と瞬目運動との
間を小空間として脳波を出力する。瞬目運動が生じたと
きの脳波はこのような解析の対象外となるため、本実施
形態では、被験者の瞬目に応じた最も長い小空間で脳波
を区分して出力することができる。従って、解析対象外
の低周波成分の影響を除去しながら、意識レベルや脳活
動の程度によってゆっくりと変化する緩変動電位が現れ
る０．５Ｈｚ以下の低周波成分を損なわずに脳波を出力
することができる。In the present embodiment, brain waves are output as a small space between the blink movements. Since the electroencephalogram at the time of the blink movement is out of the scope of such analysis, in the present embodiment, the electroencephalogram can be classified and output in the longest small space corresponding to the subject's blink. Therefore, while removing the effects of low-frequency components that are not analyzed, output brain waves without losing the low-frequency components of 0.5 Hz or less where slowly varying potentials that slowly change depending on the level of consciousness and the degree of brain activity appear. Can be.
【００２５】次に、脳波測定のための計測レンジについ
て図５乃至図７を参照して説明する。図５は脳波補正部
１４による補正前の波形を示す図である。図５に示すよ
うに、補正前では、脳波測定のためには＋１００〜−８
０μＶ必要である。このように計測レンジを大きくする
と、変化の小さい低周波成分が損なわれてしまう。Next, a measurement range for measuring an electroencephalogram will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram showing a waveform before correction by the electroencephalogram correction unit 14. As shown in FIG. 5, before the correction, +100 to -8 for the electroencephalogram measurement.
0 μV is required. When the measurement range is increased in this manner, the low-frequency component having a small change is lost.
【００２６】図６は瞬目運動検出部１６によって瞬目運
動が検出された眼電位２を示す図である。瞬目運動波形
２２とされた部分は不要であるため除去している。図７
はこの瞬目時に脳波をリセットした波形を示す図であ
る。図５と比較すると、瞬目の終了毎に電位を０Ｖに再
設定しているため、その都度低周波成分の影響が除去さ
れ、脳波測定のために必要なレンジは＋８０〜−６０μ
Ｖとなっている。FIG. 6 is a diagram showing the electro-oculogram 2 in which the blinking motion has been detected by the blinking motion detecting section 16. The portion of the blinking motion waveform 22 is unnecessary and is removed. FIG.
Is a diagram showing a waveform in which brain waves are reset at the time of this blink. Compared to FIG. 5, since the potential is reset to 0 V each time the blink ends, the effect of the low frequency component is removed each time, and the range required for the electroencephalogram measurement is +80 to -60 μm.
V.
【００２７】計測器の入力レンジについては、まず、瞬
目運動は、一般に、１分間当たり２０回程度の頻度で出
現すため、３秒に１回程度リセットすることとなる。そ
して、脳波計測におけるバンドパスフィルタの低周波遮
断周波数が０．０５Ｈｚのとき、この低域遮断周波数と
次定数の関係は次式（２）により算出できる。Regarding the input range of the measuring instrument, first, the blinking motion generally occurs at a frequency of about 20 times per minute, so that it is reset about once every 3 seconds. When the low-frequency cutoff frequency of the band-pass filter in the electroencephalogram measurement is 0.05 Hz, the relationship between this low-frequency cutoff frequency and the next constant can be calculated by the following equation (2).
【００２８】 関係式 ｆLC＝１／２πＴL ...... 式（２） （ｆLC: 低域遮断周波数，ＴL: 時定数） この式（２）より、ＴL＝約３．２秒となる。したがっ
て、瞬目運動によるリセットが３秒に１回程度の場合、
脳波の計測レンジの低周波成分に影響を与えない。Relational Expression fLC = 1 / 2πTL Equation (2) (fLC: low-frequency cutoff frequency, TL: time constant) From this equation (2), TL = approximately 3.2 seconds. Therefore, when reset by blinking is about once every 3 seconds,
Does not affect the low frequency components of the EEG measurement range.
【００２９】上述したように本実施形態によると、同時
計測している脳波と眼電位のうち、脳波波形中にノイズ
として混入する瞬目運動を応用できる。さらに、瞬目運
動によって脳波出力のリセット回路を設けているため、
一定時間毎のリセット装置と比較して、より装置が簡便
となる。As described above, according to the present embodiment, of the brain waves and electro-oculograms measured simultaneously, the blink movement mixed as noise in the brain wave waveform can be applied. Furthermore, since the reset circuit of the brain wave output is provided by the blink movement,
The device becomes simpler than a reset device at a fixed time interval.
【００３０】また、脳波計測中、低周波が優勢であって
もリセットされるため、計測レンジを越えずに計測する
ことができる。さらに、一定時間毎にリセットする場合
と比較して、脳波計測において重要な帯域の低周波成分
を損なうことがない。Also, during the electroencephalogram measurement, even if the low frequency is dominant, it is reset, so that the measurement can be performed without exceeding the measurement range. Further, compared to the case where the reset is performed at regular intervals, the low-frequency component of the important band in the electroencephalogram measurement is not damaged.
【００３１】次に、図８及び図９を参照して実施例を説
明する。図８及び図９に示すように、脳波計測部１０
は、頭皮に配置する電極Ｃと、耳垂に配置する電極Ｄ
と、このＣ−Ｄ間電位差を増幅する作動増幅装置１１
と、このＣ−Ｄ間電位差である脳波１の高域及び低域を
除去するバンドパス・フィルタ１３とを備えている。Next, an embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 8 and FIG.
Is an electrode C placed on the scalp and an electrode D placed on the earlobe
Operating amplifying device 11 for amplifying the potential difference between CD
And a band-pass filter 13 for removing high and low frequencies of the electroencephalogram 1 which is the potential difference between C and D.
【００３２】また、眼電位計測部１２は、眼球の上部に
配置する電極Ａと、眼球の下部に配置する電極Ｂと、Ａ
−Ｂ間電位差を増幅する作動増幅装置１１と、このＡ−
Ｂ間電位差である眼電位２の高域及び低域を除去するバ
ンドパス・フィルタ１３とを備えている。Further, the electro-oculography measuring unit 12 includes an electrode A disposed on the upper part of the eyeball, an electrode B disposed on the lower part of the eyeball,
-A operational amplifier 11 for amplifying the potential difference between B and A-
A band-pass filter 13 for removing high and low ranges of the electro-oculogram 2 which is a potential difference between B;
【００３３】さらに、本実施形態では、瞬目運動検出部
はバンドパスフィルタ１３から出力された眼電位２に基
づいて瞬目運動を検出すると共に当該眼電位２を外部出
力する瞬目運動検出回路１６により構成される。この瞬
目運動検出回路１６は、眼電位の微分値に基づいて、瞬
目運動の開始と終了とを検出する。Further, in the present embodiment, the blink movement detecting section detects the blink movement based on the electro-oculogram 2 output from the band-pass filter 13 and outputs the eye potential 2 to the outside. 16. The blink motion detection circuit 16 detects the start and end of the blink motion based on the differential value of the electro-oculogram.
【００３４】さらに、脳波補正部１４は、ここでは、瞬
目運動検出回路によって瞬目運動の開始が検出されてか
ら当該瞬目運動の終了が検出されるまでバンドパスフィ
ルタ１３から出力される脳波を０Ｖにリセットするゼロ
リセット回路（瞬目時脳波除去機能）１４で構成する。Further, the electroencephalogram correction unit 14 is configured to output an electroencephalogram output from the band-pass filter 13 from the start of the blink movement to the end of the blink movement detected by the blink movement detection circuit. Reset circuit (blinking brain wave removal function) 14 for resetting to 0V.
【００３５】ゼロリセット回路１４と瞬目運動検出回路
それぞれから出力される瞬目時にゼロリセットされた脳
波１及び眼電位２とは、並列に出力され記録される。こ
のように、ゼロリセット回路１４が、瞬目運動時の脳波
を除去するため、瞬目運動混入データのようなノイズ混
入データが計測中に除去される。また、このように脳波
を不定期に除去しても、元来脳波解析は小区間（短時
間）データにより行われるため、不都合は生じない。The brain wave 1 and the electro-oculogram 2 which are zero-reset at the time of the blink output from the zero-reset circuit 14 and the blink-motion detecting circuit are output and recorded in parallel. Thus, since the zero reset circuit 14 removes the brain wave at the time of the blink movement, noise inclusion data such as the blink movement inclusion data is removed during measurement. Even if the brain waves are irregularly removed in this manner, no inconvenience arises because the brain wave analysis is originally performed based on small section (short-time) data.
【００３６】さらに、瞬目運動混入データの確認は、従
来例ではデータ記録後にオフラインでチェックする必要
があったが、瞬目時脳波除去機能により、オンラインで
チェックすることができ、このため、脳波データのオン
ライン評価が可能となる。そして、高振幅の瞬目運動ノ
イズが脳波データから除去されているため、デジタル変
換時に分解能を高くとることができる。In addition, in the conventional example, it was necessary to check the blink motion mixing data offline after recording the data. However, it can be checked online by the blink electroencephalogram removal function. Data can be evaluated online. Since the blinking noise of high amplitude is removed from the brain wave data, the resolution can be increased at the time of digital conversion.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、脳波補正部が、瞬目運動検出部に
よって瞬目運動の終了が検出されたときに脳波計測部に
よって計測された脳波の電圧値を初期値に再設定するた
め、一定以上の低周波成分の電位が一定時間毎に初期化
されることとなり、従って、解析対象とならない帯域の
低周波成分が優勢のときであっても、この低周波成分に
よる電位変化を除去することができ、さらに、瞬目運動
の検出によって初期化するため、瞬目と瞬目の間の脳波
を１つの区分として出力することとなり、従って、当該
区分間に瞬目の影響によるノイズを含まない波形を出力
することができる。さらに、解析対象外の低周波成分の
影響を除去するために予め定められた一定時間毎にリセ
ットする方法と比較して、瞬目の間隔が長い場合には当
該長い間隔で脳波を出力することとなり、従って、解析
対象となり得る帯域の低周波成分を保持したまま脳波を
出力することができる。このように、脳波の解析対象外
となる低周波成分が優勢のときであっても、計測レンジ
を越えずに測定することのできる脳波計測装置を提供す
ることができる従来にない優れた脳波計測装置を提供す
ることができる。The present invention is constructed and functions as described above. According to this, according to this, the electroencephalogram correction unit is measured by the electroencephalogram measurement unit when the blink motion detection unit detects the end of the blink motion. In order to reset the voltage value of the brain wave to the initial value, the potential of the low-frequency component that is equal to or more than a certain value is initialized at regular intervals, and therefore, when the low-frequency component of the band that is not to be analyzed is dominant, Even if there is, it is possible to remove the potential change due to this low frequency component, and to initialize by detecting the blink motion, so that the brain wave between the blinks will be output as one segment, Therefore, it is possible to output a waveform that does not include noise due to the effect of blinking between the sections. Furthermore, when the interval between blinks is long, the brain wave is output at the long interval, as compared with a method of resetting at a predetermined time interval in order to remove the influence of low frequency components not to be analyzed. Therefore, it is possible to output an electroencephalogram while holding the low-frequency component of the band that can be analyzed. In this way, an excellent EEG measurement that can provide an EEG measurement device that can measure without exceeding the measurement range even when a low frequency component that is not to be analyzed for EEG is dominant. An apparatus can be provided.
【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】瞬目運動波形が現れた眼電位とその影響を受け
た脳波とを示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing an electro-oculogram on which a blinking motion waveform appears and an electroencephalogram affected by the electro-oculography.
【図３】眼電位の微分値により瞬目運動を他の類似する
運動から分離する手法を示す説明図であり、図３（ａ）
は瞬目の場合の眼電位とその微分値を示す波形図であ
り、図３（ｂ）は飛越眼球運動の場合の眼電位とその微
分値を示す波形図であり、図３（ｃ）は長期間の閉眼の
場合の眼電位とその微分値を示す波形図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method of separating a blinking motion from other similar motions by a differential value of an electro-oculogram, and FIG.
FIG. 3B is a waveform diagram showing an electro-oculogram and its differential value in the case of a blink, FIG. 3B is a waveform diagram showing an electro-oculogram and its differential value in the case of jumping eye movement, and FIG. FIG. 7 is a waveform chart showing electrooculograms and their differential values in the case of long-term eye closure.
【図４】図１に示した瞬目検出部によって瞬目が検出さ
れたときに脳波補正部によって脳波が補正された場合の
波形を示す波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram showing a waveform when an electroencephalogram is corrected by an electroencephalogram correction unit when a blink is detected by the blink detection unit shown in FIG. 1;
【図５】脳波補正部によって補正される前の脳波と眼電
位とを示す波形図である。FIG. 5 is a waveform chart showing an electroencephalogram and an electro-oculogram before being corrected by an electroencephalogram correction unit.
【図６】眼電位検出部によって瞬目運動波形が抽出され
た状態を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing a state in which a blink movement waveform is extracted by an electro-oculography detection unit.
【図７】脳波補正部によって図６に示す瞬目運動終了時
に脳波を０ｖに再設定した状態を示す波形図である。7 is a waveform diagram showing a state in which an electroencephalogram is reset to 0v at the end of the blink movement shown in FIG. 6 by the electroencephalogram correction unit.
【図８】本発明の一実施例による脳波及び眼電位の計測
状態を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a measurement state of an electroencephalogram and an electro-oculogram according to an embodiment of the present invention.
【図９】本実施例により測定された脳波と眼電位を処理
する構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration for processing an electroencephalogram and an electro-oculogram measured according to the present embodiment.
【図１０】瞬目運動が現れた眼電位とその影響を受けた
脳波を示す波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram showing an electro-oculogram in which a blinking motion appears and an electroencephalogram affected by the electro-oculography.
１ 脳波 ２ 眼電位 １０ 脳波計測部 １２ 眼電位計測部 １４ 脳波補正部 １６ 瞬目運動検出部 REFERENCE SIGNS LIST 1 electroencephalogram 2 electrooculogram 10 electroencephalogram measurement unit 12 electrooculogram measurement unit 14 electroencephalogram correction unit 16 blink motion detection unit
Claims (2)
た相対電位で当該脳波の電圧値を出力する脳波計測部
と、この脳波計測部による脳波の計測と同時に眼電位を
計測する眼電位計測部と、この眼電位計測部によって計
測された眼電位に基づいて瞬目運動を検出する瞬目運動
検出部とを備え、 前記脳波計測部に、前記瞬目運動検出部によって瞬目運
動の終了が検出されたときに前記脳波計測部によって計
測された脳波の電圧値を初期値に再設定する脳波補正部
を併設したことを特徴とする脳波測定装置。1. An electroencephalogram measurement section for measuring an electroencephalogram and outputting a voltage value of the electroencephalogram at a relative potential centered on an initial value, and an electrooculogram measurement for measuring an electrooculogram simultaneously with the electroencephalogram measurement by the electroencephalogram measurement section. And a blink movement detecting section that detects blink movement based on electro-oculography measured by the electro-oculography measuring section. The brain wave measuring section includes an end of blink movement by the blink movement detecting section. An electroencephalogram measurement device, further comprising an electroencephalogram correction unit that resets a voltage value of an electroencephalogram measured by the electroencephalogram measurement unit to an initial value when the EEG is detected.
によって瞬目運動の開始が検出されたときに前記脳波計
測部によって計測された脳波を当該瞬目運動が終了する
まで除去する瞬目時脳波除去機能を備えたことを特徴と
する脳波測定装置。2. The method according to claim 1, wherein the brain wave measuring section removes the brain wave measured by the brain wave measuring section when the blink movement detecting section detects the start of the blink movement until the blink movement ends. An electroencephalogram measurement device having an eye electroencephalogram removal function.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8322269A JPH10146323A (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Brain wave measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8322269A JPH10146323A (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Brain wave measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10146323A true JPH10146323A (en) | 1998-06-02 |
Family
ID=18141766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8322269A Withdrawn JPH10146323A (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Brain wave measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10146323A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2001061801A (en) * | 1999-08-25 | 2001-03-13 | Fuji Xerox Co Ltd | Device and method of wink act analysis |
| US8126541B2 (en) | 2007-03-28 | 2012-02-28 | Panasonic Corporation | Device and method for deciding necessity of brainwave identification |
| US8326409B2 (en) | 2008-04-04 | 2012-12-04 | Panasonic Corporation | Adjustment device, method, and computer program for a brainwave identification system |
| CN106333677A (en) * | 2016-09-21 | 2017-01-18 | 广州视源电子科技股份有限公司 | Blinking activity detection method and blinking activity detection system in sleep state analysis |
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-
1996
- 1996-11-18 JP JP8322269A patent/JPH10146323A/en not_active Withdrawn
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