(57)【要約】      （修正有）【課題】加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させるシステムを提供する。【解決手段】取得部１は、脳波信号及びその脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。前処理部２は、取得部１で取得した脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて脳波信号から複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。相関算出部３は、前処理部２で抽出された複数の脳波データに関する相関データを算出する。選択部４は、相関算出部３で算出された相関データに基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。データ算出部５は、選択部４により選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。出力部６は、データ算出部５で算出された加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。【選択図】図１
2020028430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脳波信号及び前記脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する取得部と、
前記取得部で取得した前記脳波信号及び前記複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて前記脳波信号から前記複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する前処理部と、
前記前処理部で抽出された前記複数の脳波データに関する相関データを算出する相関算出部と、
前記相関算出部で算出された前記相関データに基づいて前記複数の脳波データから一群の脳波データを選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出するデータ算出部と、
前記データ算出部で算出された前記加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する出力部と、を備える、
脳波解析システム。
【請求項２】
前記前処理部で抽出された前記複数の脳波データの加算平均を行うことによって加算平均脳波データを算出する単純加算平均部を更に備え、
前記相関算出部は、前記前処理部で抽出された前記複数の脳波データそれぞれと前記単純加算平均部で算出された前記加算平均脳波データとの相関係数を前記相関データとして算出し、
前記選択部は、前記複数の脳波データから、前記相関算出部で算出された複数の前記相関係数のうち所定値以上である相関係数に対応する脳波データを選択する、
請求項１に記載の脳波解析システム。
【請求項３】
前記相関算出部は、前記前処理部で抽出された前記複数の脳波データのうち２つの脳波データの全ての組み合わせそれぞれにおける相関係数を算出してから、前記複数の脳波データごとの相関係数平均値を相関データとして算出し、
前記選択部は、前記複数の脳波データから、前記相関算出部で算出された複数の相関係数平均値のうち所定値以上である相関係数平均値に対応する脳波データを選択する、
請求項１に記載の脳波解析システム。
【請求項４】
前記前処理部で抽出された前記複数の脳波データのそれぞれを１つずつ除いた場合ごとの残りの脳波データを加算平均することによって複数の加算平均データを算出する加算平均部を更に備え、
前記相関算出部は、前記加算平均部で算出された前記複数の加算平均データの全ての組み合わせそれぞれにおける相関係数を算出してから、前記加算平均データごとの相関係数平均値を前記相関データとして算出し、
前記選択部は、前記相関算出部で算出された複数の相関係数平均値のうち所定値以上である相関係数平均値に対応する脳波データを選択する、
請求項１に記載の脳波解析システム。
【請求項５】
前記データ算出部で算出された前記加算平均脳波データから事象関連電位に関する特徴量を抽出する解析部を更に備え、
前記出力部から出力する前記脳波情報は、前記解析部で抽出された前記特徴量の情報を含む、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の脳波解析システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の脳波解析システムと、
前記脳波解析システムの前記出力部から出力された前記脳波情報に基づいて被験者の視認性を判定する判定部と、
前記判定部で判定された結果を出力する結果出力部と、を備える、
視認性評価システム。
【請求項７】
前記判定部は、前記脳波情報に基づく事象関連電位の潜時から前記被験者の視認性を判定する、
請求項６に記載の視認性評価システム。
【請求項８】
脳波信号及び前記脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する第１ステップと、
前記第１ステップにおいて取得した前記脳波信号及び前記複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて前記脳波信号から前記複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する第２ステップと、
前記第２ステップにおいて抽出された前記複数の脳波データに関する相関データを算出する第３ステップと、
前記第３ステップにおいて算出された前記相関データに基づいて前記複数の脳波データから一群の脳波データを選択する第４ステップと、
前記第４ステップにおいて選択された前記一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する第５ステップと、
前記第５ステップにおいて算出された前記加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する第６ステップと、を備える、
脳波解析方法。
【請求項９】
コンピュータシステムに、
脳波信号及び前記脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する第１処理と、
前記第１処理において取得した前記脳波信号及び前記複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて前記脳波信号から前記複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する第２処理と、
前記第２処理において抽出された前記複数の脳波データに関する相関データを算出する第３処理と、
前記第３処理において算出された前記相関データに基づいて前記複数の脳波データから一群の脳波データを選択する第４処理と、
前記第４処理において選択された前記一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する第５処理と、
前記第５処理において算出された前記加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する第６処理と、を実行させる、
ためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に脳波解析システム、視認性評価システム、脳波解析方法及びプログラムに関し、より詳細には、複数の脳波データから加算平均された脳波データ（加算平均脳波データ）を算出する脳波解析システム、並びに、この脳波解析システムを備える視認性評価システム、脳波解析方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脳波解析装置の一例として、脳波を用いて運転者の状態を判定し安全運転支援を行う運転注意量判定装置が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載された運転注意量判定装置は、脳波計測部と、注意量判定部と、出力部と、を備える。
【０００４】
脳波計測部は、運転者の脳波信号を計測する。注意量判定部は、運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された脳波信号から、運転者の周辺視野領域に対する注意量を判定する。出力部は、注意量判定部の判定結果に基づいて信号を出力することにより、運転者に対して注意を喚起する。
【０００５】
特許文献１には、事象関連電位の研究では、脳波データの加算平均を求めてから解析が行われる旨が記載されている。
【０００６】
また、特許文献１に記載された注意量判定部は、蓄積した必要回数分の脳波データの加算平均処理を行い、さらに当該加算平均後の脳波データから事象関連電位の３００ミリ秒から６００ミリ秒の振幅を解析して、その振幅の大小に基づき注意量の判定を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０１６２４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
脳波解析システムでは、加算平均する脳波データの数を、より少なくすることが望まれる場合がある。
【０００９】
しかしながら、必要回数分の脳波データの加算平均処理を行う際に、運転者が視覚刺激の発生に気付かなかったときの脳波データ、運転者の注意が視覚刺激以外の物体に向いていたことにより視覚刺激の認知が遅れたときの脳波データ等が含まれている場合がある。このような場合、加算平均する脳波データの数を少なくすると、加算平均処理後の脳波データの精度が低くなってしまうことがある。
【００１０】
本開示の目的は、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能な脳波解析システム、視認性評価システム、脳波解析方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示の一態様の脳波解析システムは、取得部と、前処理部と、相関算出部と、選択部と、データ算出部と、出力部と、を備える。前記取得部は、脳波信号及び前記脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。前記前処理部は、前記取得部で取得した前記脳波信号及び前記複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて前記脳波信号から前記複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。前記相関算出部は、前記前処理部で抽出された前記複数の脳波データに関する相関データを算出する。前記選択部は、前記相関算出部で算出された前記相関データに基づいて前記複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。前記データ算出部は、前記選択部により選択された前記一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。前記出力部は、前記データ算出部で算出された前記加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。
【００１２】
本開示の一態様に係る視認性評価システムは、前記脳波解析システムと、判定部と、結果出力部と、を備える。前記判定部は、前記脳波解析システムの前記出力部から出力された前記脳波情報に基づいて被験者の視認性を判定する。前記結果出力部は、前記判定部で判定された結果を出力する。
【００１３】
本開示の一態様に係る脳波解析方法は、第１ステップと、第２ステップと、第３ステップと、第４ステップと、第５ステップと、第６ステップと、を備える。前記第１ステップは、脳波信号及び前記脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。前記第２ステップは、前記第１ステップにおいて取得した前記脳波信号及び前記複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて前記脳波信号から前記複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。前記第３ステップは、前記第２ステップにおいて抽出された前記複数の脳波データに関する相関データを算出する。前記第４ステップは、前記第３ステップにおいて算出された前記相関データに基づいて前記複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。前記第５ステップは、前記第４ステップにおいて選択された前記一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。前記第６ステップは、前記第５ステップにおいて算出された前記加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。
【００１４】
本開示の一態様に係るプログラムは、コンピュータシステムに、第１処理と、第２処理と、第３処理と、第４処理と、第５処理と、第６処理と、を実行させるためのプログラムである。前記第１処理は、脳波信号及び前記脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。前記第２処理は、前記第１処理において取得した前記脳波信号及び前記複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて前記脳波信号から前記複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。前記第３処理は、前記第２処理において抽出された前記複数の脳波データに関する相関データを算出する。前記第４処理は、前記第３処理において算出された前記相関データに基づいて前記複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。前記第５処理は、前記第４処理において選択された前記一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。前記第６処理は、前記第５処理において算出された前記加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。
【発明の効果】
【００１５】
本開示の脳波解析システム、視認性評価システム、脳波解析方法及びプログラムは、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施形態１に係る脳波解析システムを備える視認性評価システムの構成図である。
【図２】図２は、同上の脳波解析システムにおいて取得部が取得した脳波信号から抽出した複数の脳波データの波形図である。
【図３】図３Ａは、同上の脳波解析システムにおいて単純加算平均部が複数の脳波データの加算平均を行うことによって算出された加算平均脳波データの波形図である。図３Ｂは、同上の脳波解析システムにおいて選択部で選択されなかった脳波データの波形図である。図３Ｃは、同上の脳波解析システムにおいて選択部で選択された一群の脳波データをデータ算出部で加算平均することによって算出された加算平均脳波データの波形図である。図３Ｄは、図３Ａに示した加算平均脳波データの波形図と図３Ｃに示した加算平均脳波データの波形図との比較図である。
【図４】図４Ａは、同上の脳波解析システムにおいて算出された加算平均脳波データの波形図である。図４Ｂは、同上の脳波解析システムを備える視認性評価システムにおいて抽出される潜時の説明図である。
【図５】図５は、同上の脳波解析システムを備える視認性評価システムの動作を説明するフローチャートである。
【図６】図６Ａは、同上の脳波解析システムにおいて、第１条件、第２条件、第３条件及び第４条件それぞれで被験者に提示された視覚刺激に対応する脳波信号から抽出した複数の脳波データの全てを加算平均したと仮定した場合の加算平均脳波データの波形図である。図６Ｂは、同上の脳波解析システムにおいて、第１条件、第２条件、第３条件及び第４条件それぞれで被験者に提示された視覚刺激に対応する脳波信号から抽出した複数の脳波データのうち一群の脳波データを加算平均した場合の加算平均脳波データの波形図である。
【図７】図７Ａは、実施形態１に係る脳波解析システムを備える視認性評価システムにおいて抽出された潜時と脳波データの数との関係説明図である。図７Ｂは、比較例に係る脳波解析システムを備える視認性評価システムにおいて抽出された潜時と脳波データの数との関係説明図である。
【図８】図８は、実施形態２に係る脳波解析システムを備える視認性評価システムの構成図である。
【図９】図９は、同上の脳波解析システムにおいて選択部で選択された一群の脳波データをデータ算出部で加算平均することによって算出された加算平均脳波データの波形図である。
【図１０】図１０は、同上の脳波解析システムを備える視認性評価システムの動作を説明するフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施形態３に係る脳波解析システムを備える視認性評価システムの構成図である。
【図１２】図１２Ａは、同上の脳波解析システムにおいて加算平均部で算出された複数の加算平均データの波形図である。図１２Ｂは、同上の脳波解析システムにおいて選択部で選択された一群の脳波データをデータ算出部で加算平均することによって算出された加算平均脳波データの波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態１）
以下、実施形態１に係る脳波解析システム及びそれを備える視認性評価システムについて、図１〜６Ｂを参照して説明する。
【００１８】
（１）概要
実施形態１に係る脳波解析システム１０（図１参照）は、例えば、自動車（移動体）を運転する被験者の脳波（脳波信号）の解析に用いられるシステムである。ここにおいて、脳波解析システム１０では、例えば、被験者に自動車の運転中の視環境を模擬した模擬視環境を見せたときの被験者の脳波の解析に用いられる。「視環境」とは、被験者の視覚を通じて被験者に認識される環境である。脳波解析システム１０は、被験者に自動車を実際に運転してもらうことなく得られた被験者の脳波を解析することができる。
【００１９】
また、視認性評価システム１００（図１参照）は、例えば、自動車（移動体）を運転する被験者の視環境に出現する視対象に対する被験者の視認性を評価するシステムである。視認性評価システム１００は、被験者の視環境に被験者に対する感覚刺激（視覚刺激）としての視対象が提示されたときに得られた被験者の脳波の事象関連電位（Event-Related Potential：ＥＲＰ）を利用して視認性を評価する。「事象関連電位」とは、脳波の一部であり、外的な事象に時間的に関連して生じる脳の一過性の電位変動をいう。視認性評価システム１００では、「事象関連電位」として、運転者の脳波において、外的な視覚刺激の発生タイミングを起点として約３００ミリ秒付近に出現する陽性成分（「Ｐ３００」と呼ばれている）を利用する。「陽性成分」とは、０μＶよりも大きい電位をいう。Ｐ３００の潜時は、例えば、２５０ミリ秒〜６００ミリ秒の範囲である。
【００２０】
（２）構成
（２．１）脳波解析システム及び視認性評価システムの全体構成
脳波解析システム１０は、図１に示すように、取得部１と、前処理部２と、相関算出部３と、選択部４と、データ算出部５と、出力部６と、を備える。取得部１は、脳波信号及びその脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。前処理部２は、取得部１で取得した脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて脳波信号から複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。相関算出部３は、前処理部２で抽出された複数の脳波データに関する相関データを算出する。選択部４は、相関算出部３で算出された相関データに基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。データ算出部５は、選択部４により選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。出力部６は、データ算出部５で算出された加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。
【００２１】
取得部１は、脳波計測部１１から脳波信号を取得する。また、取得部１は、視覚刺激制御部１５から脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。脳波計測部１１及び視覚刺激制御部１５は、脳波解析システム１０、視認性評価システム１００いずれの構成要素でもないが、説明の便宜上、脳波解析システム１０の各構成要素についてより詳細に説明する前に、脳波計測部１１及び視覚刺激制御部１５について説明する。なお、脳波計測部１１は、脳波解析システム１０の構成要素であってもよい。また、脳波計測部１１と視覚刺激制御部１５との少なくとも一方は、視認性評価システム１００の構成要素であってもよい。
【００２２】
脳波計測部１１は、被験者の脳波を計測する。脳波計測部１１は、例えば、脳波計である。脳波計測部１１は、例えば、被験者の頭部に装着された複数の電極における電位変化を計測することによって脳波信号を検出する。
【００２３】
被験者の頭部に装着する複数の電極は、導出電極、基準電極及び接地電極を含む。複数の電極は、例えば、国際１０−２０法に基づいて、例えば、導出電極をＰｚ（正中頭頂）、基準電極をＡ１（右耳朶）、接地電極を前額部に配置する。導出電極は、Ｐｚ（正中頭頂）の代わりに、Ｐｚ周辺のＣｚ（頭蓋頂）又はＯｚ（後頭部）に配置してもよい。脳波計は、ヘッドマウント式脳波計であってもよい。
【００２４】
また、取得部１は、例えば、視覚刺激制御部１５から脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。視覚刺激制御部１５は、被験者の模擬視環境に視対象（視覚刺激）を提示させる刺激提示タイミングを制御する。視覚刺激は、例えば、モータによって回転駆動される支持部材に回転可能に支持された円板状の提示部材である。提示部材は、第１主面が提示面、第２主面が非提示面であり、第１主面の色が白色、第２面の色が黒色である。提示部材は、視覚刺激を提示させるときには第１主面が被験者側に位置し、視覚刺激を提示しないときには第２主面が被験者側に位置する。視覚刺激制御部１５は、例えば、コンピュータに適宜のプログラムを実行させることにより実現できる。
【００２５】
模擬視環境は、自動車の運転座席に着座した運転者が前方を向いた状態で自動車の運転中に見える視環境（自動車の前方）を、カメラで撮影して生成された映像である。視環境は、夜間に自動車のヘッドライト（前照灯）を点灯させた状態で自動車が道路上を走行しているときに運転者に見える環境である。したがって、模擬視環境は、自動車のヘッドライトで自動車の前方を照らした状況を再現した映像である。ここでいう映像は、動画である。模擬視環境は、映像として、被験者の前方の表示部に表示される。
【００２６】
映像は、撮像画像そのものに限らず、例えば、撮像画像を画像処理した画像でもよいし、撮像画像をもとに作成したＣＧ（Computer Graphics）画像でもよい。例えば、夜間にはカメラで撮像された画像は暗くなるので、撮像画像に基づく画像は、カメラで撮像された画像に対して明るさ補正を行った画像でもよい。また、撮像画像に基づく画像は、カメラで撮像された画像から障害物を抽出し、障害物を示すＣＧ（Computer Graphics）画像を撮像画像に重畳した画像でもよい。
【００２７】
表示部が表示する映像には、被験者に注視させる注視点が重畳されている。注視点は、表示部に表示される模擬視環境の左右方向の中心付近に表示される。注視点の位置は、模擬視環境として表示される映像における道路の形状等に応じて変更されてもよい。例えば、道路が左側にカーブしている場合には、注視点が模擬視環境の左右方向の中心よりも左側に偏って表示されるようにしてもよい。
【００２８】
脳波解析システム１０は、単純加算平均部７を更に備える。単純加算平均部７は、前処理部２で抽出された複数の脳波データの加算平均を行うことによって加算平均脳波データ（単純加算平均脳波データ）を算出する。相関算出部３は、前処理部２で抽出された複数の脳波データそれぞれと単純加算平均部７で算出された加算平均脳波データとの相関係数を相関データとして算出する。選択部４は、複数の脳波データから、相関算出部３で算出された複数の相関係数のうち所定値以上である相関係数に対応する脳波データを選択する。
【００２９】
脳波解析システム１０は、解析部８を更に備える。解析部８は、データ算出部５で算出された加算平均脳波データから事象関連電位に関する特徴量を抽出する。出力部６から出力する脳波情報は、解析部８で抽出された特徴量の情報を含む。
【００３０】
事象関連電位に関する特徴量は、例えば、事象関連電位及び事象関連電位の潜時である。ここにおいて、「潜時」とは、視覚刺激が発生した時点を起点としてＰ３００のピークが出現するまでの時間である。つまり、「潜時」とは、視覚刺激の提示タイミング（発生時点）から脳波のＰ３００に対応する上記範囲において電位がピークになるまでの時点である。
【００３１】
視認性評価システム１００は、脳波解析システム１０と、判定部１２と、結果出力部１３と、を備える。脳波計測部１１は、被験者の脳波を計測して脳波信号を出力する。判定部１２は、脳波解析システム１０の出力部６から出力された脳波情報に基づいて被験者の視認性を判定する。結果出力部１３は、判定部１２で判定された結果を出力する。
【００３２】
（２．２）脳波解析システム及び視認性評価システムの詳細
以下、脳波解析システム及び視認性評価システムについて、より詳細に説明する。
【００３３】
上述のように、脳波解析システム１０は、取得部１と、前処理部２と、相関算出部３と、選択部４と、データ算出部５と、出力部６と、を備える。また、脳波解析システム１０は、単純加算平均部７を更に備え、解析部８を更に備えている。
【００３４】
取得部１は、脳波信号を脳波計測部１１から取得する。また、取得部１は、複数の視覚刺激提示タイミングの情報を視覚刺激制御部１５から取得する。取得部１は、脳波信号と複数の視覚刺激提示タイミングの情報との少なくとも一方を外部記憶装置から取得してもよい。
【００３５】
前処理部２は、脳波計測部１１から取得した脳波信号を、視覚刺激制御部１５から取得した複数の視覚刺激提示タイミングの情報に基づいて視覚刺激提示タイミングごとの解析区間に区切り、複数の脳波データを抽出する。複数の解析区間の各々は、例えば、対応する視覚刺激提示タイミングの１００ｍｓ前から視覚刺激提示タイミングの６００ｍｓ後までの区間である。前処理部２は、複数の視覚刺激提示タイミングに一対一に対応する複数（例えば、２０個）の脳波データの各々の起点Ｔ０を一つの時間軸上で揃えることができる（図２参照）。取得部１は、複数の脳波データを記憶する記憶部を含んでいる。
【００３６】
前処理部２は、複数の視覚刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データの加算起点Ｔ０を決定する（図３Ａ、３Ｃ参照）。より詳細には、前処理部２は、取得部１が取得した脳波信号のうち、各視覚刺激提示タイミングを起点として、−１００ｍｓから６００ミリ秒までの解析区間の脳波データを抽出する。なお、脳波データを抽出する時間幅（解析区間の時間幅）は、事象関連電位のＰ３００成分を必ず含む範囲として定められたものである。Ｐ３００成分が含まれるのであれば、この時間幅とは異なる時間幅で脳波データを抽出してもよい。
【００３７】
前処理部２は、脳波データに含まれているノイズを低減するために、例えば０．０５〜３０Ｈｚのバンドパスフィルタを含んでいる。また、前処理部２は、被験者の脳波信号において定常的に頻度高く発生する、視対象に関係ない脳活動に対する電位変化の影響を除去するのが好ましい。例えば、前処理部２は、試行の際の被験者の瞬きによる電位変化を含む脳波データを予め除去するために、所定電位（例えば、８０μＶ）以上の電位を含む脳波データを除去する。ここにおいて、試行とは、脳波を計測中の被験者に対して視覚刺激を提示することを含む。
【００３８】
相関算出部３は、前処理部２で抽出された複数の脳波データに関する相関データを算出する。ところで、上述のように脳波解析システム１０は、単純加算平均部７を備えており、相関算出部３は、前処理部２で抽出された複数の脳波データ（図２参照）と単純加算平均部７で算出された加算平均脳波データ（図３Ａ参照）との相関関数を相関データとして算出する。相関関数は、例えば、複数の脳波データの各々をｘ、複数の脳波データの各々の平均をｘa、全加算平均波形データをｙ、全加算平均波形データの平均をｙaとし、相関係数をｒとして、下記（１）式により算出する。ここにおいて、ｒは、ｘとｙとの相関係数である。また、各脳波データは、時系列データであり、ｘiは、ｘのｉ番目のデータの値であり、ｙiは、ｙのｉ番目のデータの値である。
【００３９】
【数１】
2020028430.tif 000003
【００４０】
（１）式により算出した相関係数を下記表１に示す。なお、表１では、一人の被験者に対して２０回の試行を行った場合の脳波信号から１回目〜２０回目の試行それぞれに対応する２０個の脳波データと加算平均脳波データとについて算出した相関係数を記載してある。
【００４１】
【表１】
2020028430.tif 000004
【００４２】
選択部４では、相関算出部３で算出された相関データ（相関係数）に基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。選択部４は、複数の脳波データから、相関算出部３で算出された複数の相関係数のうち所定値以上である相関係数に対応する一群の脳波データを選択する。ここにおいて、所定値は、例えば、〔複数の相関係数の平均値〕−〔複数の相関係数の標準偏差〕の値である。これにより、選択部４では、複数の脳波データのうち相関係数の小さな脳波データ（図３Ｂ参照）が除外される。表１では、相関係数が小さい脳波データに対応する試行及び相関係数に網掛けを付してある。すなわち、表１では、１回目の試行の際の脳波データ、３回目の試行の際の脳波データ、１０回目の試行の際の脳波データそれぞれと、単純加算平均部７で算出された加算平均脳波データとの相関係数が所定値よりも小さい。
【００４３】
データ算出部５は、選択部４により選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。図３Ｃは、データ算出部５により算出された加算平均脳波データの波形である。また、図３Ｄでは、データ算出部５により算出された加算平均脳波データ（選択加算平均波形）を実線で示し、単純加算平均部７により算出された加算平均脳波データ（全試行加算平均波形）を破線で示してある。図３Ｄから、選択加算平均波形のほうが、Ｐ３００の波形がシャープになっていることが分かる。
【００４４】
出力部６は、データ算出部５で算出された加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。実施形態１に係る脳波解析システム１０では、出力部６は、データ算出部５で算出された加算平均脳波データと、解析部８で抽出された事象関連電位に関する特徴量と、を含む脳波情報を例えば視認性評価システム１００の判定部１２へ出力する。事象関連電位に関する特徴量としては、例えば、Ｐ３００の潜時、振幅等がある。
【００４５】
図４Ａは、互いに異なる条件１、２、３及び４それぞれに関して、データ算出部５により算出された加算平均脳波データ（事象関連電位）を示す。また、図４Ｂは、図４Ａの事象関連電位の潜時の説明図である。より詳細には、図４Ｂは、Ｐ３００の潜時に関連して、視覚刺激提示タイミングから３００ｍｓｅｃ付近（例えば、２５０ｍｓｅｃ〜６００ｍｓｅｃ）においてプラス電位が最大値となる時点を示している。
【００４６】
条件１、２、３及び４は、互いに実験条件が異なる。実験条件は、試行の条件である。条件４、条件３、条件２、条件１は、この順に被験者が視覚刺激に気づきやすい条件である。すなわち、条件４が、被験者が視覚刺激に最も気づきやすい条件であり、条件１が、被験者が視覚刺激に最も気づきにくい条件である。実験条件としては、例えば、自動車のヘッドライトの光学特性（配光特性、輝度、色等）、視覚刺激の大きさ、色、移動速度、位置等がある。
【００４７】
【表２】
2020028430.tif 000005
【００４８】
表２から、条件１〜４のうち条件４の場合が潜時が最も短く、条件４、条件３、条件２、条件１の順に潜時が長くなっていることが分かる。
【００４９】
視認性評価システム１００の判定部１２は、脳波情報に含まれている事象関連電位の潜時に基づいて運転者の視認性を判定する。判定部１２は、潜時が短いほど視認性が高いと判定し、潜時が長いほど視認性が低いと判定する。判定部１２は、判定結果を結果出力部１３へ出力する。
【００５０】
視認性評価システム１００の結果出力部１３は、例えば、画像と音声との少なくとも一方を出力可能な機器であってもよい。画像は液晶表示装置、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイ等の表示装置を利用して出力される。音声は、スピーカを用いて出力される。結果出力部１３は、判定部１２の判定結果を画像と音声との少なくとも一方によって提示する。
【００５１】
本開示における脳波解析システム１０は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における脳波解析システム１０としての機能（取得部１、前処理部２、相関算出部３、選択部４、データ算出部５、出力部６、単純加算平均部７及び解析部８それぞれの機能）が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。
【００５２】
また、脳波解析システム１０における複数の機能が、１つの筐体内に集約されていることは脳波解析システム１０に必須の構成ではなく、脳波解析システム１０の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、脳波解析システム１０の少なくとも一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。
【００５３】
本開示における視認性評価システム１００は、脳波解析システム１０のコンピュータシステムを含んでいる。また、視認性評価システム１００は、脳波解析システム１０とは別に、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における視認性評価システム１００の機能（判定部１２の機能）が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。視認性評価システム１００の判定部１２は、脳波解析システム１０のコンピュータシステムがプログラムを実行することによって実現されてもよい。
【００５４】
（２．２）脳波解析システムの動作
脳波解析システム１０の動作について図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００５５】
まず、取得部１において、データ（脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報）を取得する（ステップＳ１）。
【００５６】
次に、前処理部２において、取得部１において取得したデータの前処理を行う（ステップＳ２）。ステップＳ２では、前処理部２は、取得部１で取得した脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて脳波信号から複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する（ステップＳ２）。なお、前処理には、脳波信号のノイズを除去するためのフィルタ処理、脳波信号から複数の解析区間ごとの脳波データを抽出する処理が含まれる。複数の刺激提示タイミングの各々が１回の試行に対応している。したがって、複数の刺激提示タイミングがあれば、刺激提示タイミングの数と同数の試行が行われたことになる。
【００５７】
次に、単純加算平均部７において、第１加算平均処理を行う（ステップＳ３）。ここにおいて、第１加算平均処理は、前処理部２で抽出された複数の脳波データの加算平均を行うことによって加算平均脳波データ（単純加算平均脳波データ）を算出する処理である。ここで、複数の脳波データは、全試行の脳波データである。また、単純加算平均脳波データは、複数の脳波データを加算平均して得られる加算平均脳波データである。
【００５８】
次に、相関算出部３において、前処理部２で抽出された複数の脳波データに関する相関データを算出し、選択部４において、第３ステップにおいて算出された相関データに基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、まず、相関算出部３において、前処理部２で抽出された全試行に対応する複数の脳波データに関する相関データを算出する。その後、選択部４において、相関算出部３で算出された相関データに基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。ここにおいて、選択部４は、全ての試行に対応する全ての脳波データのうち後述の第２加算平均処理の対象とする一群の試行に対応する一群の脳波データを選択する。
【００５９】
次に、データ算出部５において、第２加算平均処理を行う（ステップＳ５）。ここにおいて、第２加算平均処理は、選択部４で選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する処理である。
【００６０】
次に、解析部８において、事象関連電位（ＥＲＰ）の特徴量を抽出する（ステップＳ６）。ステップＳ６では、解析部８は、データ算出部５で算出された加算平均脳波データから事象関連電位に関する特徴量を抽出する。解析部８は、加算平均脳波データから、事象関連電位の特徴量として、Ｐ３００の潜時及び振幅を抽出する。
【００６１】
次に、出力部６は、データ（データ算出部５で算出された加算平均脳波データと、解析部８で抽出された事象関連電位の特徴量の情報と、を含む脳波情報）を出力する（ステップＳ７）。
【００６２】
（３）効果
実施形態１に係る脳波解析システム１０は、取得部１と、前処理部２と、相関算出部３と、選択部４と、データ算出部５と、出力部６と、を備える。取得部１は、脳波信号及び脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。前処理部２は、取得部１で取得した脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて脳波信号から複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。相関算出部３は、前処理部２で抽出された複数の脳波データに関する相関データを算出する。選択部４は、相関算出部３で算出された相関データに基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。データ算出部５は、選択部４により選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。出力部６は、データ算出部５で算出された加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。
【００６３】
実施形態１に係る脳波解析システム１０では、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【００６４】
上述の条件１〜４の各々において試行回数を１５として、全試行回数に相当する複数（１５個）の脳波データを加算平均した場合の加算平均脳波データを図６Ａに示し、選択部４にて選択した一群（１３個）の脳波データを加算平均した場合の加算平均脳波データを図６Ｂに示す。上述のように条件１、２、３及び４は、互いに実験条件が異なる。また、条件４、条件３、条件２、条件１は、この順に運転者が視覚刺激に気づきやすい条件であり、条件４の場合の潜時＜条件３の場合の潜時、条件２の場合の潜時＜条件１の場合の潜時となるのが理想的である。図６Ａと図６Ｂとを比較すると、図６ＢのほうがＰ３００の波形がよりシャープになっていることが分かる。
【００６５】
また、条件１〜４の各々において試行回数を変えた場合それぞれについて、全試行回数に相当する複数の脳波データを加算平均した加算平均脳波データから求めた潜時を図７Ａに示し、選択部４にて選択した一群の脳波データを加算平均した加算平均脳波データから求めた潜時を図７Ｂに示す。
【００６６】
図７Ａから、全試行回数に相当する複数の脳波データを加算平均した加算平均脳波データから潜時を求めた場合には試行回数が１４回以下になると条件１〜４間での潜時の順位が、試行回数１５回以上の場合と比べて変動してしまうことが分かる。これに対して、図７Ｂから、選択部４にて選択した一群の脳波データを加算平均した加算平均脳波データから潜時を求めた場合には試行回数が１２回以下になると条件１〜４間での潜時の順位が、試行回数１３回以上の場合と比べて変動してしまうことが分かる。以上より、実施形態１に係る脳波解析システム１０では、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となることが分かる。
【００６７】
また、実施形態１に係る視認性評価システム１００は、脳波解析システム１０と、判定部１２と、結果出力部１３と、を備える。判定部１２は、脳波解析システム１０の出力部６から出力された脳波情報に基づいて被験者の視認性を判定する。結果出力部１３は、判定部１２で判定された結果を出力する。ここにおいて、被験者は、脳波解析システム１０で取得する脳波信号を発生した人である。
【００６８】
実施形態１に係る視認性評価システム１００では、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【００６９】
また、実施形態１に係る脳波解析システム１０は、単純加算平均部７を更に備える。単純加算平均部７は、前処理部２で抽出された複数の脳波データの加算平均を行うことによって加算平均脳波データを算出する。相関算出部３は、前処理部２で抽出された複数の脳波データそれぞれと単純加算平均部７で算出された加算平均脳波データとの相関係数を相関データとして算出する。選択部４は、複数の脳波データから、相関算出部３で算出された複数の相関係数のうち所定値以上である相関係数に対応する脳波データを選択する。これにより、実施形態１に係る脳波解析システム１０では、単純加算平均部７で算出された加算平均脳波データとの相関係数が所定値未満の脳波データが選択部４において選択されないので、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【００７０】
また、実施形態１に係る脳波解析システム１０は、解析部８を更に備える。解析部８は、データ算出部５で算出された加算平均脳波データから事象関連電位に関する特徴量を抽出する。出力部６から出力する脳波情報は、解析部８で抽出された特徴量の情報を含む。これにより、実施形態１に係る脳波解析システム１０では、事象関連電位に関する特徴量を出力することが可能となる。
【００７１】
また、実施形態１に係る脳波解析方法は、第１ステップと、第２ステップと、第３ステップと、第４ステップと、第５ステップと、第６ステップと、を備える。第１ステップは、脳波信号及び脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。第２ステップは、第１ステップにおいて取得した脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて脳波信号から複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。第３ステップは、第２ステップにおいて抽出された複数の脳波データに関する相関データを算出する。第４ステップは、第３ステップにおいて算出された相関データに基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。第５ステップは、第４ステップにおいて選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。第６ステップは、第５ステップにおいて算出された加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。
【００７２】
実施形態１に係る脳波解析方法では、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【００７３】
実施形態１に係るプログラムは、コンピュータシステムに、第１処理と、第２処理と、第３処理と、第４処理と、第５処理と、第６処理と、を実行させるためのプログラムである。第１処理は、脳波信号及び脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。第２処理は、第１処理において取得した脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて脳波信号から複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。第３処理は、第２処理において抽出された複数の脳波データに関する相関データを算出する。第４処理は、第３処理において算出された相関データに基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。第５処理は、第４処理において選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。第６処理は、第５処理において算出された加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。
【００７４】
実施形態１に係るプログラムでは、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【００７５】
（実施形態２）
以下、実施形態２に係る脳波解析システム１０ａ及びそれを備える視認性評価システム１００ａについて、図８に基づいて説明する。
【００７６】
実施形態２に係る脳波解析システム１０ａは、実施形態１に係る脳波解析システム１０に係る脳波解析システム１０の単純加算平均部７を備えておらず、実施形態１に係る脳波解析システム１０の相関算出部３及び選択部４の代わりに、相関算出部３ａ及び選択部４ａを備えている。実施形態２に係る脳波解析システム１０ａに関し、実施形態１に係る脳波解析システム１０と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００７７】
実施形態２に係る脳波解析システム１０ａでは、実施形態１に係る脳波解析システム１０と同様、前処理部２において、取得部１にて取得された脳波信号から複数の脳波データを抽出する。複数の脳波データは、全試行（複数回の試行）に一対一に対応する。前処理部２は、複数の視覚刺激提示タイミングに一対一に対応する複数（例えば、２０個）の脳波データの各々の起点Ｔ０を一つの時間軸上で揃えることができる（図２参照）。
【００７８】
相関算出部３ａは、前処理部２で抽出された複数の脳波データの各々について残りの脳波データそれぞれとの相関係数を総当たりで算出してから、複数の脳波データごとの相関係数平均値を相関データとして算出する。選択部４ａは、複数の脳波データから、相関算出部３で算出された複数の相関係数平均値のうち所定値以上である相関係数平均値に対応する脳波データを選択する。
【００７９】
上述の相関算出部３ａで算出された総当たりの各組み合わせにおける相関係数の例を下記表３に示す。
【００８０】
【表３】
2020028430.tif 000006
【００８１】
上述の相関算出部３ａで算出された、複数の脳波データごとの相関係数平均値の例を下記表４に示す。
【００８２】
【表４】
2020028430.tif 000007
【００８３】
選択部４ａは、複数の脳波データから、相関算出部３で算出された複数の相関係数平均値のうち所定値以上である相関係数平均値に対応する脳波データを選択する。ここにおいて、所定値は、例えば、〔複数の相関係数平均値の平均値〕−〔複数の相関係数平均値の標準偏差〕の値である。これにより、選択部４ａでは、複数の脳波データのうち相関係数平均値の小さな脳波データが除外される。また、表４では、相関係数平均値が小さな脳波データ及びその相関係数平均値に網掛けを付してある。すなわち、表４では、１回目の試行の際の脳波データ、１０回目の試行の際の脳波データの相関係数平均値が小さい。
【００８４】
データ算出部５は、選択部４ａにより選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データ（図９参照）を算出する。
【００８５】
実施形態２に係る脳波解析システム１０ａの動作について図１０のフローチャートに基づいて説明する。なお、実施形態１に係る脳波解析システム１０と同様の動作については説明を適宜省略する。
【００８６】
まず、取得部１において、データ（脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報）を取得する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１は、実施形態１に係る脳波解析システム１０の動作を説明した図５のフォローチャートにおけるステップＳ１と同様である。
【００８７】
次に、前処理部２において、取得部１において取得したデータの前処理を行う（ステップＳ１２）。ステップＳ１２では、前処理部２は、取得部１で取得した脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて脳波信号から複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。ステップＳ１２は、図５のフローチャートにおけるステップＳ２と同様である。
【００８８】
次に、相関算出部３ａにおいて、上述の複数の相関係数平均値を算出し、選択部４ａにおいて、複数の相関係数平均値に基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する（ステップＳ１３）。
【００８９】
次に、データ算出部５において、加算平均処理を行う（ステップＳ１４）。ここにおいて、加算平均処理は、選択部４ａで選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する処理である。
【００９０】
次に、解析部８において、事象関連電位（ＥＲＰ）の特徴量を抽出する（ステップＳ１５）。ここにおいて、ステップＳ１５では、解析部８は、データ算出部５で算出された加算平均脳波データから事象関連電位に関する特徴量を抽出する。解析部８は、加算平均脳波データから、事象関連電位の特徴量として、Ｐ３００の潜時及び振幅を抽出する。
【００９１】
次に、出力部６は、データ（データ算出部５で算出された加算平均脳波データと、解析部８で抽出された事象関連電位の特徴量の情報と、を含む脳波情報）を出力する（ステップＳ１６）。
【００９２】
実施形態２に係る脳波解析システム１０ａは、取得部１と、前処理部２と、相関算出部３ａと、選択部４ａと、データ算出部５と、出力部６と、を備える。取得部１は、脳波信号及び脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。前処理部２は、取得部１で取得した脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて脳波信号から複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。相関算出部３ａは、前処理部２で抽出された複数の脳波データに関する相関データを算出する。選択部４ａは、相関算出部３ａで算出された相関データに基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。データ算出部５は、選択部４ａにより選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。出力部６は、データ算出部５で算出された加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。
【００９３】
実施形態２に係る脳波解析システム１０ａでは、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【００９４】
また、実施形態２に係る脳波解析システム１０ａでは、相関算出部３ａは、前処理部２で抽出された複数の脳波データの総当たり組み合わせそれぞれにおける相関係数を算出してから、複数の脳波データごとの相関係数平均値を相関データとして算出する。選択部４ａは、複数の脳波データから、相関算出部３ａで算出された複数の相関係数平均値のうち所定値以上である相関係数平均値に対応する脳波データを選択する。これにより、実施形態２に係る脳波解析システム１０ａでは、相関算出部３ａで算出された複数の相関係数平均値のうち所定値未満である相関係数平均値に対応する脳波データが選択部４ａにおいて選択されないので、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【００９５】
また、実施形態２に係る視認性評価システム１００ａは、脳波解析システム１０ａと、判定部１２と、結果出力部１３と、を備える。判定部１２は、脳波解析システム１０ａの出力部６から出力された脳波情報に基づいて被験者の視認性を判定する。結果出力部１３は、判定部１２で判定された結果を出力する。
【００９６】
実施形態２に係る視認性評価システム１００ａでは、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【００９７】
（実施形態３）
以下、実施形態３に係る脳波解析システム１０ｂ及びそれを備える視認性評価システム１００ｂについて、図１１に基づいて説明する。
【００９８】
実施形態３に係る脳波解析システム１０ｂは、実施形態１に係る脳波解析システム１０に係る脳波解析システム１０の単純加算平均部７、相関算出部３及び選択部４の代わりに、加算平均部９、相関算出部３ｂ及び選択部４ｂを備えている。実施形態３に係る脳波解析システム１０ｂに関し、実施形態１に係る脳波解析システム１０と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００９９】
実施形態３に係る脳波解析システム１０ｂでは、実施形態１に係る脳波解析システム１０と同様、前処理部２において、取得部１にて取得された脳波信号から複数の脳波データを抽出する。複数の脳波データは、全試行（複数回の試行）に一対一に対応する。前処理部２は、複数の視覚刺激提示タイミングに一対一に対応する複数（例えば、２０個）の脳波データの各々の起点Ｔ０を一つの時間軸上で揃えることができる（図２参照）。
【０１００】
加算平均部９は、前処理部２で抽出された複数の脳波データのそれぞれを１つずつ除いた場合ごとの残りの脳波データを加算平均することによって複数の加算平均データ（図１２Ａ参照）を算出する。
【０１０１】
相関算出部３ｂは、加算平均部９で算出された複数の加算平均データの全ての組み合わせそれぞれにおける相関係数を算出してから、加算平均データごとの相関係数平均値を相関データとして算出する。
【０１０２】
選択部４ｂは、相関算出部３ｂで算出された複数の相関係数平均値のうち所定値以上である相関係数平均値に対応する脳波データを選択する。ここにおいて、所定値は、例えば、〔複数の相関係数平均値の平均値〕−〔複数の相関係数平均値の標準偏差〕の値である。これにより、選択部４ｂでは、複数の脳波データのうち相関係数平均値の小さな脳波データが除外される。
【０１０３】
上述の相関算出部３ｂで算出された相関関数平均値の例を下記表５に示す。下記表５では、複数の脳波データのうち除いた１つの脳波データに一対一に対応する試行を除去試行としてある。また、表５では、相関係数平均値が所定値よりも小さな脳波データ及びその相関係数平均値に網掛けを付してある。すなわち、表５では、１３回目の試行の際の脳波データ、１５回目の試行の際の脳波データ、１６回目の試行の際の脳波データの相関係数平均値が所定値よりも小さい。
【０１０４】
【表５】
2020028430.tif 000008
【０１０５】
データ算出部５は、選択部４ｂにより選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データ（図１２Ｂ参照）を算出する。
【０１０６】
実施形態３に係る脳波解析システム１０ｂは、取得部１と、前処理部２と、相関算出部３ｂと、選択部４ｂと、データ算出部５と、出力部６と、を備える。取得部１は、脳波信号及び脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。前処理部２は、取得部１で取得した脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて脳波信号から複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。相関算出部３ｂは、前処理部２で抽出された複数の脳波データに関する相関データを算出する。選択部４ｂは、相関算出部３ｂで算出された相関データに基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。データ算出部５は、選択部４ｂにより選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。出力部６は、データ算出部５で算出された加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。
【０１０７】
実施形態３に係る脳波解析システム１０ｂでは、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【０１０８】
また、実施形態３に係る脳波解析システム１０ｂは、加算平均部９を更に備える。加算平均部９は、前処理部２で抽出された複数の脳波データのそれぞれを１つずつ除いた場合ごとの残りの脳波データを加算平均することによって複数の加算平均データを算出する。相関算出部３ｂは、加算平均部９で算出された複数の加算平均データの全ての組み合わせそれぞれにおける相関係数を算出してから、加算平均データごとの相関係数平均値を相関データとして算出する。選択部４ｂは、相関算出部３ｂで算出された複数の相関係数平均値のうち所定値以上である相関係数平均値に対応する脳波データを選択する。これにより、実施形態３に係る脳波解析システム１０ｂでは、相関算出部３ｂで算出された複数の相関係数平均値のうち所定値未満である相関係数平均値に対応する脳波データが選択部４ｂで選択されないので、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【０１０９】
また、実施形態３に係る視認性評価システム１００ｂは、脳波解析システム１０ｂと、判定部１２と、結果出力部１３と、を備える。判定部１２は、脳波解析システム１０ｂの出力部６から出力された脳波情報に基づいて被験者の視認性を判定する。結果出力部１３は、判定部１２で判定された結果を出力する。
【０１１０】
実施形態３に係る視認性評価システム１００ｂでは、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【０１１１】
実施形態１〜３は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態１〜３は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【０１１２】
例えば、実施形態１に係る相関データは、上記（１）式で求められる相関係数に限らず、例えば、下記（２）式で求められる相関係数であってもよい。
【０１１３】
【数２】
2020028430.tif 000009
【０１１４】
（２）式において、Ｘ（ｔ）は、脳波データであり、Ｙ（ｔ＋τ）は、全加算平均波形データである。
【０１１５】
また、脳波解析システム１０、１０ａ及び１０ｂは、解析部８を備えているが、これに限らず、解析部８を備えていない構成であってもよい。脳波解析システム１０、１０ａ及び１０ｂは、解析部８を備えていない場合、データ算出部５で算出された加算平均波形データを出力部６から出力するように構成されていてもよい。この場合、視認性評価システム１００、１００ａ及び１００ｂが、脳波解析システム１０、１０ａ及び１０ｂの出力部６から出力された加算平均波形データから事象関連電位の特徴量を抽出する解析部を備えていてもよい。
【０１１６】
また、視認性評価システム１００の判定部１２は、Ｐ３００の潜時だけでなく、例えば、潜時とＰ３００の振幅とに基づいて視認性を判定してもよい。
【０１１７】
視認性評価システム１００で想定する移動体は、自動車に限らない。例えば、移動体は、二輪車、電車、航空機、建設機械及び船舶等の自動車以外の移動体でもよい。
【０１１８】
また、脳波解析システム１０において、出力部６は、例えば、画像と音声との少なくとも一方を出力可能な機器であってもよい。画像は液晶表示装置、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイ等の表示装置を利用して出力される。音声は、スピーカを用いて出力される。出力部６は、脳波情報を画像と音声との少なくとも一方によって提示する。
【０１１９】
（５）まとめ
以上説明した実施形態等から以下の態様が開示されている。
【０１２０】
第１の態様に係る脳波解析システム（１０；１０ａ；１０ｂ）は、取得部（１）と、前処理部（２）と、相関算出部（３；３ａ；３ｂ）と、選択部（４；４ａ；４ｂ）と、データ算出部（５）と、出力部（６）と、を備える。取得部（１）は、脳波信号及び脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。前処理部（２）は、取得部（１）で取得した脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて脳波信号から複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。相関算出部（３；３ａ；３ｂ）は、前処理部（２）で抽出された複数の脳波データに関する相関データを算出する。選択部（４；４ａ；４ｂ）は、相関算出部（３；３ａ；３ｂ）で算出された相関データに基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。データ算出部（５）は、選択部（４；４ａ；４ｂ）により選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。出力部（６）は、データ算出部（５）で算出された加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。
【０１２１】
第１の態様に係る脳波解析システム（１０；１０ａ；１０ｂ）では、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【０１２２】
第２の態様に係る脳波解析システム（１０）は、第１の態様において、単純加算平均部（７）を更に備える。単純加算平均部（７）は、前処理部（２）で抽出された複数の脳波データの加算平均を行うことによって加算平均脳波データを算出する。相関算出部（３）は、前処理部（２）で抽出された複数の脳波データそれぞれと単純加算平均部（７）で算出された加算平均脳波データとの相関係数を相関データとして算出する。選択部（４）は、複数の脳波データから、相関算出部（３）で算出された複数の相関係数のうち所定値以上である相関係数に対応する脳波データを選択する。
【０１２３】
第２の態様に係る脳波解析システム（１０）では、単純加算平均部（７）で算出された加算平均脳波データとの相関係数が所定値未満の脳波データが選択部（４）において選択されないので、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【０１２４】
第３の態様に係る脳波解析システム（１０ａ）では、第１の態様において、相関算出部（３ａ）は、前処理部（２）で抽出された複数の脳波データの総当たり組み合わせそれぞれにおける相関係数を算出してから、複数の脳波データごとの相関係数平均値を相関データとして算出する。選択部（４ａ）は、複数の脳波データから、相関算出部（３ａ）で算出された複数の相関係数平均値のうち所定値以上である相関係数平均値に対応する脳波データを選択する。
【０１２５】
第３の態様に係る脳波解析システム（１０ａ）では、相関算出部（３ａ）で算出された複数の相関係数平均値のうち所定値未満である相関係数平均値に対応する脳波データが選択部（４ａ）において選択されないので、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【０１２６】
第４の態様に係る脳波解析システム（１０ｂ）は、第１の態様において、加算平均部（９）を更に備える。加算平均部（９）は、前処理部（２）で抽出された複数の脳波データのそれぞれを１つずつ除いた場合ごとの残りの脳波データを加算平均することによって複数の加算平均データを算出する。相関算出部（３ｂ）は、加算平均部（９）で算出された複数の加算平均データの全ての組み合わせそれぞれにおける相関係数を算出してから、加算平均データごとの相関係数平均値を相関データとして算出する。選択部（４ｂ）は、相関算出部（３ｂ）で算出された複数の相関係数平均値のうち所定値以上である相関係数平均値に対応する脳波データを選択する。
【０１２７】
第４の態様に係る脳波解析システム（１０ｂ）では、相関算出部（３ｂ）で算出された複数の相関係数平均値のうち所定値未満である相関係数平均値に対応する脳波データが選択部（４ｂ）で選択されないので、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【０１２８】
第５の態様に係る脳波解析システム（１０；１０ａ；１０ｂ）は、第１〜４の態様のいずれか一つにおいて、解析部（８）を更に備える。解析部（８）は、データ算出部（５）で算出された加算平均脳波データから事象関連電位に関する特徴量を抽出する。出力部（６）から出力する脳波情報は、解析部（８）で抽出された特徴量の情報を含む。
【０１２９】
第５の態様に係る脳波解析システム（１０；１０ａ；１０ｂ）では、事象関連電位に関する特徴量を出力することが可能となる。
【０１３０】
第６の態様に係る視認性評価システム（１００；１００ａ；１００ｂ）は、第１〜５の態様のいずれか一つの脳波解析システム（１０；１０ａ；１０ｂ）と、判定部（１２）と、結果出力部（１３）と、を備える。判定部（１２）は、脳波解析システム（１０；１０ａ；１０ｂ）の出力部（６）から出力された脳波情報に基づいて被験者の視認性を判定する。結果出力部（１３）は、判定部（１２）で判定された結果を出力する。
【０１３１】
第６の態様に係る視認性評価システム（１００；１００ａ；１００ｂ）では、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【０１３２】
第７の態様に係る視認性評価システム（１００；１００ａ；１００ｂ）では、第６の態様において、判定部（１２）は、脳波情報に基づく事象関連電位の潜時から被験者の視認性を判定する。
【０１３３】
第７の態様に係る視認性評価システム（１００；１００ａ；１００ｂ）では、潜時の長さによって視認性を判定することが可能となる。
【０１３４】
第８の態様に係る脳波解析方法は、第１ステップと、第２ステップと、第３ステップと、第４ステップと、第５ステップと、第６ステップと、を備える。第１ステップは、脳波信号及び脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。第２ステップは、第１ステップにおいて取得した脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて脳波信号から複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。第３ステップは、第２ステップにおいて抽出された複数の脳波データに関する相関データを算出する。第４ステップは、第３ステップにおいて算出された相関データに基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。第５ステップは、第４ステップにおいて選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。第６ステップは、第５ステップにおいて算出された加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。
【０１３５】
第８の態様に係る脳波解析方法では、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【０１３６】
第９の態様に係るプログラムは、コンピュータシステムに、第１処理と、第２処理と、第３処理と、第４処理と、第５処理と、第６処理と、を実行させるためのプログラムである。第１処理は、脳波信号及び脳波信号に関連する複数の刺激提示タイミングの情報を取得する。第２処理は、第１処理において取得した脳波信号及び複数の刺激提示タイミングの情報に基づいて脳波信号から複数の刺激提示タイミングに一対一に対応する複数の脳波データを抽出する。第３処理は、第２処理において抽出された複数の脳波データに関する相関データを算出する。第４処理は、第３処理において算出された相関データに基づいて複数の脳波データから一群の脳波データを選択する。第５処理は、第４処理において選択された一群の脳波データを加算平均することによって加算平均脳波データを算出する。第６処理は、第５処理において算出された加算平均脳波データを含む脳波情報を出力する。
【０１３７】
第９の態様に係るプログラムでは、加算平均する脳波データの数の低減を図りつつ加算平均脳波データの精度を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【０１３８】
１  取得部
２  前処理部
３、３ａ、３ｂ  相関算出部
４、４ａ、４ｂ  選択部
５  データ算出部
６  出力部
７  単純加算平均部
８  解析部
９  加算平均部
１０、１０ａ、１０ｂ  脳波解析システム
１１  脳波計測部
１２  判定部
１３  結果出力部
１５  視覚刺激制御部
１００、１００ａ、１００ｂ  視認性評価システム
【図１】
2020028430.tif 000010
【図２】
2020028430.tif 000011
【図３】
2020028430.tif 000012
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020028430.tif 000019
【図１１】
2020028430.tif 000020
【図１２】
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