(57)【要約】【解決手段】  心理生理学的信号処理システムであって、精神的及び身体的活動を利用して、被験者が情報を隠そうとする、若しくは検査官または訓練を受けた観察者を騙そうとする意図を判断する。脳波；眼、心臓、筋肉、及び／または発話活動；皮膚コンダクタンス、抵抗、及び／またはインピーダンス；体温、体位、姿勢、表情、及び／またはジェスチャー動作；血流及び血量；及び呼吸、血圧、心拍数、及び／または身体から感知され得る他のそのような現象を用いることが可能である。これらの心理測定データの１若しくはそれ以上を分析するコンピュータ適応システムは、前記被験者に刺激を提供する仮想現実システムと組み合わせて用いることが可能であり、それにより、個人のスクリーニング、聴取、情報の識別及び／または認定、尋問、及び／または欺瞞の発見のために使用される既存のうそ発見方法を強化することができる。前記仮想現実システムは、前記被験者の特定の測定可能な反応を引き出すか、欺瞞の発見を避けようとする前記被験者の試みを封じるか、あるいは前記被験者の注意を散漫にするように設計された刺激を提供することが可能である。
2006525829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
欺瞞検証システムであって、
複数のセンサーを有するセンサー配置装置と、
前記センサー配置装置から信号を受信するデジタル取得装置であって、
１若しくはそれ以上のマルチチャネル増幅器と、
１若しくはそれ以上のデジタル信号処理装置と、
１若しくはそれ以上の演算処理装置及び１若しくはそれ以上のメモリを有する演算器と
を有するデジタル取得装置と、
仮想現実システムと
を有する欺瞞検証システム。
【請求項２】
請求項１の欺瞞検証システムにおいて、前記センサー配置装置は着用できるものである。
【請求項３】
請求項１の欺瞞検証システムにおいて、前記センサー配置装置は約１８〜約４２のセンサーを有し、１つのセンサーがイベント・チャネルを有し、１つのセンサーがビデオ・チャネルを有し、残りのそれぞれのセンサーが多目的チャネルを有するものである。
【請求項４】
請求項１の欺瞞検証システムにおいて、前記複数のセンサーは、脳波（ＥＥＧ）信号、筋電位（ＥＭＧ）信号、眼電位（ＥＯＧ）信号、心電位（ＥＣＧ）信号、体位、動作および加速現象、発振、皮膚コンダクタンス、呼吸、及び体温のうち１若しくはそれ以上を含む生理的信号を受信するものである。
【請求項５】
請求項１の欺瞞検証システムにおいて、前記複数のセンサーはそれぞれ、電解質プラグを有する表面電極を含むものである。
【請求項６】
請求項５の欺瞞検証システムにおいて、各電解質プラグは、取り外し可能な方法で前記表面電極に取り付けられるものである。
【請求項７】
請求項１の欺瞞検証システムにおいて、前記デジタル取得装置は着用できるものである。
【請求項８】
請求項１の欺瞞検証システムにおいて、前記デジタル取得装置は、前記複数のセンサーから受信される継続的な信号の認知評価、ストレス評価、及び動作評価をリアルタイムで行い、空間周波数指標、線形若しくは非線形データ変換、及び正規化データ結果のうち１若しくはそれ以上を生成するものである。
【請求項９】
請求項１の欺瞞検証システムにおいて、前記仮想現実システムは、仮想現実メガネ、聴覚システム、及び触覚システムのうち少なくとも１つを含むものである。
【請求項１０】
請求項１の欺瞞検証システムにおいて、前記仮想現実システムは、聴覚及び視覚システムを含む構造を有するものである。
【請求項１１】
欺瞞検証システムであって、
１若しくはそれ以上のセンサー配置装置であって、各センサー配置装置が複数のトランスデューサ装置を有する、前記センサー配置装置と、
１若しくはそれ以上のマルチチャネル増幅器であって、各増幅器が１若しくはそれ以上の信号を少なくとも１つのセンサー配置装置から受信する、前記１若しくはそれ以上のマルチチャネル増幅器と、
１若しくはそれ以上のデジタル信号処理装置であって、各デジタル信号処理装置が少なくとも１つのマルチチャネル増幅器から増幅信号を受信する、前記１若しくはそれ以上のデジタル信号処理装置と、
１若しくはそれ以上の演算処理装置と１若しくはそれ以上のメモリとを有する第１の演算器であって、処理済信号を少なくとも１つのデジタル信号処理装置から受信する、前記第１の演算器と、
仮想現実システムと
を有する欺瞞検証システム。
【請求項１２】
請求項１１の欺瞞検証システムであって、この欺瞞検証システムは、さらに、
１若しくはそれ以上の演算処理装置と１若しくはそれ以上のメモリとを有する第２の演算器を有するものである。
【請求項１３】
請求項１２の欺瞞検証システムにおいて、前記第１の演算器の前記１若しくはそれ以上のメモリは、
前記仮想現実システムに１若しくはそれ以上の刺激を生成するためのコマンドを送信する工程と、
前記１若しくはそれ以上のデジタル信号処理装置から送られる生理的発現を表す１若しくはそれ以上の信号を受信する工程と、
前記第２の演算器へ前記１若しくはそれ以上の信号を表すデータを送信する工程と
を実行する命令を含むものである。
【請求項１４】
請求項１３の欺瞞検証システムにおいて、前記第２の演算器の前記１若しくはそれ以上のメモリは、
前記第１の演算器から前記データを受信する工程と、
前記データの空間周波数分析を実行して欺瞞の可能性に関する情報を取得する、前記空間周波数分析を実行する工程と、
前記情報を前記第１の演算器へ送信する工程と
を実行する命令を含むものである。
【請求項１５】
請求項１２の欺瞞検証システムにおいて、前記第２の演算器は前記第１の演算器にワイヤレスに接続されているものである。
【請求項１６】
請求項１２の欺瞞検証システムにおいて、前記第２の演算器は前記第１の演算器に電気的に接続されているものである。
【請求項１７】
欺瞞検証を実行する方法であって、
被験者の１若しくはそれ以上の感覚を仮想現実システムで刺激する工程と、
前記被験者に質問する工程と、
複数のセンサーを用いて前記被験者から得た心理生理学的データを判断する工程と、
前記心理生理学的データを分析する工程と、
前記被験者による欺瞞の可能性を判断する工程と
を有する欺瞞検証を実行する方法。
【請求項１８】
請求項１７の方法において、前記複数のセンサーのうち少なくとも１つは前記被験者の皮膚に取り付けられるものである。
【請求項１９】
請求項１７の方法において、前記心理生理学的データの分析は、１若しくはそれ以上のコンピュータを用いて実行されるものである。
【請求項２０】
請求項１９の方法において、前記コンピュータのうち少なくとも１つは、
眼電位検出
アーチファクト補正と、
空間フィルタリングと、
周波数フィルタリングと、
ウェーブレット・フィルタリングと、
境界要素モデリング・ソース局在化と、
有限要素モデリング・ソース局在化と、
適応神経回路網パターン認識及び分類と、
高速ファジークラスタ特徴分析法と
のうち１若しくはそれ以上を実行するための命令を含むプログラムを有するものである。
【請求項２１】
請求項１７の方法において、前記心理生理学的データの分析は、
各センサーにつき１若しくはそれ以上の周波数で１若しくはそれ以上の信号を受信する工程と、
各センサーにつき各信号の電気振幅を決定する工程と、
１若しくはそれ以上の周波数で、１若しくはそれ以上のセンサーからの１若しくはそれ以上の信号の前記電気振幅間の１若しくはそれ以上の関係を分析する工程と
を有するものである。
【請求項２２】
請求項２１の方法において、前記１若しくはそれ以上の周波数はそれぞれ、約１Ｈｚ〜約４０Ｈｚの間である。
【請求項２３】
請求項１７の方法において、前記心理生理学的データの分析は、
高位実行作業負荷と、
覚醒と、
関与と、
注意と、
ストレスと
のうち１若しくはそれ以上の値を定める工程を有する。
【請求項２４】
請求項１７の方法において、前記仮想現実システムは、
前記被験者に視覚的刺激を与えるための仮想現実メガネと、
前記被験者に聴覚的刺激を与えるための聴覚システムと、
前記被験者に触覚的刺激を与えるための触覚システムと
のうち少なくとも１つを含むものである。
【請求項２５】
請求項１７の方法において、前記仮想現実システムは、
前記被験者に聴覚的刺激を与えるための聴覚システムと、
前記被験者に視覚的刺激を与えるための視覚システムと、
前記被験者に触覚的刺激を与えるための触覚システムと
のうち少なくとも１つを含む構造を有するものである。
【請求項２６】
請求項１７の方法において、前記欺瞞の可能性を判断する工程は、前記仮想現実システムを用いて１若しくはそれ以上の特定の刺激を提供することに少なくとも部分的に基づくものである。
【請求項２７】
欺瞞検証システムであって、
複数のセンサーを有するセンサー配置装置と、
前記センサー配置装置から信号を受信するデジタル取得装置と、
仮想現実システムと
を有するものである。
【請求項２８】
請求項２７の欺瞞検証システムにおいて、前記仮想現実システムは、被験者に合わせて用意された１若しくはそれ以上の刺激を提供するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、２００２年１２月２０日に同時係属出願済みの「インテリジェント欺瞞検証システム（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｄｅｃｅｐｔｉｏｎ  Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）」と題する米国特許仮出願第６０／４３５，５１１号に対する優先権を主張するものであり、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれるものである。
【０００２】
本特許出願は、２００１年１２月１８日にＤｏｎａｌｄ  Ｒ．ＤｕＲｏｕｓｓｅａｕにより出願済みの「電気生理学的データ感知に基づく開始活動のための方法とシステム（Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ  Ａｃｔｉｖｉｔｙ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｓｅｎｓｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｄａｔａ）」と題する米国特許出願第１０／０２８，９０２号に関連するものであり、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれるものである。
【０００３】
本発明は全般に、自動欺瞞発見装置に関するものである。より具体的には、本発明は、人体から発する精神的及び身体的信号を感知及び処理するための方法とシステムに関するものであり、能動的に取り付けられたセンサー、受動的に接触されているセンサー、及び／または近接してまたは距離を置いた非接触センサーの使用によってその感知または処理を行うものであり、前記センサーは、人を欺く意図を発見する目的のために、個人または集団の生理的及び行動的活動に関連する情報を収集する。また、本発明の好ましい実施形態では、被験者に没入型マルチメディア仮想現実環境プレゼンテーションを提供し、その間に被験者の行動的及び／または生理的活動をモニターすることを説明する。
【背景技術】
【０００４】
心理生理学的欺瞞発見法（ＰＤＤ）は、関心事に関する真実を人が述べているかを判断するために、米国防省（ＤｏＤ）、各種法執行機関、裁判官などにごく普通に使われている手段である。理論上、前記被験者の生理的反応性は、与えられた刺激との個人的関連により変化するものであり、特に、その関連を検査官から隠そうと試みることによって変化する。ＰＤＤ分野において、心理生理学的反応の変動は、血圧、皮膚電気反応、心拍数、呼吸数及び量、脳波（ＥＥＧ）、誘発電位、及び目の動きを測定することによって発見することができる。典型的にこれらの測定は、訓練された検査官により（目視）評価され、主観性、及び精度と感度の変動性の影響をかなり受ける。反応性の上昇は、一部の刺激のみに対する反応レベルの変化として定義され、前記被験者に与えられた刺激との個人的関連を反映するものと考えられている。
【０００５】
典型的なＰＤＤ検査は、関心事に関する特定の質問に対し前記被験者が示す、外的に観測可能な生理的反応を引き出すように設計されている。次にこれら生理的反応は、１若しくはそれ以上の方法により記録され、検査官により、関心事の質問に対する前記被験者の口頭反応の真実性を示すものとして解釈される。
【０００６】
既存のＰＤＤ法は、比較的大型で取り扱いにくいアナログうそ発見器を必要とする。ある程度ポータブルなデジタル装置を使う場合でさえ、検査官はなお、かさばる感知装置、計算装置、監視装置、及び分析装置を別個に使う必要がある。
【０００７】
前記装置サイズの問題に加え、ＰＤＤの科学は今なお、前記検査官の尋問技術と、前記検査官がうそ発見器データを主観的に目視観察して行う解釈に依存している。残念なことに、検査官によって結果の精度はばらつき、人間の検査官は自動検出方法のように迅速にまたは規定どおりに動作することができない。更に、舌を噛む、つま先を丸める、括約筋の緊張、あるいは数字の精神的操作といった対策を身につけた者は、しばしば検査官を欺くことができる。一部の研究者がコントロール質問技法（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｑｕｅｓｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）テストの間、身体的及び精神的な対策を使用したテストをしたところ、前記対策方法は、うそ発見器検査を欺く上で、人間の検査官によって行われときと同等に有効であった。１つの調査では、被験者の５０パーセントが検査官を騙すことができ、対策を発見することが非常に難しいことが報告された。
【０００８】
将来的にＰＤＤ法をより有用な方法とするには、ＰＤＤ法から人間の検査官の主観を取り除かなくてはならない、それには、被験者が前記検査官を騙そうとしているかどうか、若しくは対策を用いて尋問を失敗させようとしているかどうかを正確に判断できる自動発見アルゴリズムを提供する必要がある。ＰＤＤデータを分析して判断する自動ソフトウェア・システムが開発され市販されているが、コンピュータを利用するこれまでの発見方法の正解率がわずか８８％〜９１％であることが調査から判っている。
【０００９】
従って、対策の使用の兆候を発見し、欺瞞発見精度を好ましくは９５％以上に向上するための、自動化された知的ルーチンが必要とされている。
【００１０】
また、欺瞞発見精度を向上するために、被験者による対策の使用を妨害するために使用する方法及びシステムも必要とされている。
従って、改良された欺瞞発見装置及びシステムの提供が望まれている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
好ましい実施形態において、本発明は携帯用インテリジェント欺瞞検証システム（ＩＤＶＳ）を提供し、（好ましくは超軽量の）センサーと、処理用ハードウェア・システムと、洗練された信号処理用ソフトウェア（またはファームウェア）とを利用し、現実の世界の条件下で心理測定データを取得及び計測する。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態では、没入型マルチモード仮想現実刺激プレゼンテーション・システムも提供し、前記システムは心理測定データの取得及び測定と同期することができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態ではまた、マルチチャネル信号処理システムを統合し、認知及びストレスの測定に関連する心理生理学的及び身体的プロセスと、血液の流れ、動作、ジェスチャー、表情、眼差し、及びその他の活動に関連するその他のプロセスとを記録及び分析する。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態ではまた、特別に設定されたセンサー及び／またはトランスデューサのキットを提供し、前記キットは、前記被験者へのアクセスのしやすさに依存してアプリケーション特定の信号セットを取得する。例えば、前記被験者が存在する場合は、身体上または身体の近くに取り付けられたセンサーを使うことができる。カメラ、レーザー、赤外線、超音波装置、磁気及びレーダー画像機、及びその他の装置を任意に、身体に接触させずに離れた場所から使うことができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態ではまた、前記信号処理システムへの共通インターフェイスを提供し、前記インターフェイスはモジュール式であり、多くの異なるセンサー、トランスデューサ、あるいはその他の前述のような測定装置またはシステムへの取り付けが可能である。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態ではまた、審査官がテキスト、スピーチ、音、写真、ビデオ詳細、証言、及び／または他の前述のような証拠を含めて、本発明の没入型マルチメディア刺激プレゼンテーション・コンポーネントの中で用いるためのシンプルな機構を提供する。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態ではまた、没入型仮想現実プレゼンテーション及び分析的信号処理方法を使用して、様々な心理測定データを測定及び定量化し、欺瞞発見を意図的に欺くための精神的及び／または身体的対策の使用を示す具体的指標を結果として出力する。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態ではまた、認知及びストレスに関連する信号を処理するアルゴリズム及び方法のライブラリを提供し、前記ライブラリは、前記被験者の精神的、身体的、生理的、姿勢、及び／または活動に関連した体位から引き出される数々の心理測定指標を測定及び定量化する。
【００１９】
本発明の好ましい実施形態ではまた、インターネットのような通信システムを介して心理測定データを収集、処理、伝達し、好ましくは世界中のどこででも行うことにより、前記オペレータまたは被験者から離れた場所で、評価またはオーグメンテーションにそれが利用できることを可能にする。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態ではまた、コンピュータを利用した尋問作成システムを提供し、その尋問作成システムを、ユーザー特定の尋問プロトコルをプログラムするためのグラフィカル・ユーザー・インターフェイス（ＧＵＩ）を提供するソフトウェア開発者キット（ＳＤＫ）として搭載することが可能である。本発明のＳＤＫは、好ましくはＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、ＬＩＮＵＸ（登録商標）のような標準的オペレーティング・システム内で動作可能である。
【００２１】
本発明の好ましい実施形態ではまた、ＳＤＫと共にサブルーチンを含み、前記サブルーチンは、当該被験者によって測定される心理測定活動に基づき、マルチメディアによる刺激のプレゼンテーションを瞬時に調整する能力を持つソフトウェアを開発者が作成することを可能にする。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態ではまた、単独のセンサーまたはセンサー群を提供し、それを用いて、頭皮、顔面、胸部、及び／または身体の適切な部位にセンサーを配置する手段を提供することにより、脳、目、皮膚、心臓、及び／または筋肉から信号を取得することができる。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態ではまた、単独のリード線またはリード線群を提供し、それを用いて、身体装着及び遠隔のトランスデューサ装置と接続及び信号の伝達が行われ、前記装置は、手足、胸部、腹部、腰部、及び／またはその他の身体の部分の適切な部位にそれらを配置する手段を提供することにより、呼吸、血流、体温、心拍数、インピーダンス、動作、加速現象、負荷、圧力、及び／またはその他の属性を測定するために用いられる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態では、センサー、トランスデューサ、及び／またはその他の測定装置への直接またはワイヤレスのアクセスを提供し、前記測定装置はビデオ、オーディオ、赤外線、レーザー、レーダー、長音波、無線周波、マイクロ波、発振、動作、及び／または加速現象を用いて欺瞞を発見する。
【００２５】
本発明は、本明細書に含まれる説明または図面が示す構造の詳細及び前記コンポーネントの配置への応用に限定されないものと理解されるべきである。本発明は、他の形態も可能であり、様々な方法で実用及び実行されることが可能である。従って、本書及び本書の要約で使われている表現及び用語は説明を目的とするものであり、限定するものではないことは理解されるべきである。
【００２６】
従って、当業者は、本開示に基づく概念を基本として容易に利用し、本発明の幾つかの目的を実行するための他の構造、方法、及びシステムが設計可能であることを理解するであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明は、人とコンピュータの相互運用方法論を用いるものであって、前記方法論において、マルチモード心理生理学的測定の分析は認知とストレスに関連するものである。これらの認知及びストレス評価方法は、高度に制約された時空間的ＥＥＧ分析と、専門家による心臓、眼、筋肉、声、皮膚電気、体温、循環、及び／または呼吸データ処理アルゴリズムと、適応神経回路網（ＡＮＮ）パターン認識及び分類技法とを用いて得られるものであり、それにより、個人または集団の虚偽または欺瞞的活動の心理生理学的指標を識別する。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態は着用可能なコンピュータ・システムを用い、前記計算システムが脳波、眼、心臓及び／または筋肉の活動；皮膚コンダクタンス、抵抗及び／またはインピーダンス；体位、姿勢、表情、及び／またはジェスチャー；スピーチ；及び／または体温を検出及び記録する。前記システムは血流センサーと、呼吸、血圧、心拍数及び／またはその他の前述のような現象を処理するストレス測定センサーとを含むことができる。任意に且つ好ましくは、前記システムは警官または警備員の作業ベルトの上に着用できるほど小さいものである。
【００２９】
本発明は、好ましくはポータブルなデジタルうそ発見器を、コンピュータを利用し自動化された尋問ソフトウェア・システムと共に提供することにより、ＰＤＤの分野を進歩させるものであり、前記ソフトウェア・システムは以下を提供する。１）例えばテキスト、写真／絵、ビデオ、音声、及び／または感覚から成るマルチメディア刺激を与える時間制御式没入型仮想現実（ＶＲ）プレゼンテーション。２）これらの刺激に対する被験者の身体的及び心理生理学的反応のリアルタイム分析。そのような最新技術の心理測定分析ツールを有する便利で迅速、好ましくはポータブルであるデジタルうそ発見器の存在は、乗客、目撃者、及び証言スクリーニングと、定期的なスパイ及びサボタージュの検証と、法律及び司法の実施と、その他の領域でのＰＤＤの使用を加速させる機会を提供する。また、前記インテリジェント欺瞞検証システム（ＩＤＶＳ）技術は、尋問研究者が最新技術を用いて欺瞞発見方法を改良し、他者及び／または財産に危害を及ぼすテロリストの悪意を発見する前記研究者の能力を強化するのに役立つ。
【００３０】
そのようなシステムの好ましい実施形態は、改良された人とコンピュータ間のインターフェイス（ＨＣＩ）を提供し、前記ＨＣＩは従来の入力装置と同様の多くの機能性、例えばキーボード、マウス、あるいはスピーチ・プロセッサなどを有する。好ましい実施形態では、脳及び身体、更に動作からの生理的信号、及び喉頭、喉、舌、または口からの運動及び発振動信号に依存し、またはそれらを検出する。
【００３１】
前記ＨＣＩの好ましいシステム実施形態を図１に示す。図１が示すように、前記システムは少なくとも以下の３つの主要部分を含む。（１）着用可能なセンサー配置装置１０（好ましくは人目につかず、着用が容易）であって、Ｇｅｖｉｎｓらに与えられた米国特許第５，０３８，７８２号の図１〜６及び第４カラムの５４行目から第６カラムの６０行目に開示されている配置装置のようなセンサー配置装置であり、これらはこの参照により本明細書に組み込まれるものである。（２）統合マルチチャネル増幅器１２、デジタル信号処理（ＤＳＰ）装置１４、及びパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）１６であって、好ましくはこれらすべてが、人が身に着けるのに十分に小さいサイズである。（３）仮想現実システム１８。前記ＰＣ１６は、処理装置及びメモリの両方を含む。前記増幅器１２及び／またはＤＳＰ１４はまた、システムのサイズを全体的に小さくするためにＰＣ１６の筐体内に含めることも可能であり、そうすることにより、統合デジタル取得装置１７を作成することができる。好ましい実施形態において、Ｆｌａｇａ（アイスランド、レイキャビク市）製のＥｍｂｌａ（登録商標）レコーディング装置を、前記デジタル取得装置１７として用いることができる。その他のデータ取得及び処理装置を、単独若しくは組み合わせて用いることができ、それらも本発明の範囲に含まれるものである。
【００３２】
好ましくは、前記センサー配置装置１０は様々な形の電気生理学的情報を受け取ることが可能であり、例えば、脳波（ＥＥＧ）信号、筋電位（ＥＭＧ）信号、眼電位（ＥＯＧ）信号、心電位（ＥＣＧ）信号、及び体位、動作及び加速現象、発振、皮膚コンダクタンス、呼吸、体温、及び／または他のトランスデューサ及び／または他のセンサーから得られる身体計測などである。前記システムは、汚染されていないか、実質的に汚染されていない信号を、前記デジタル取得装置１７に伝達する能力を必要とする。
【００３３】
前記センサー配置装置１０は、好ましくは以下の特徴の一部またはすべてを有する。（１）比較的少数の入力タイプ（好ましくは１８未満だが、４０以上もの数を含むこともできる）を有し、前記オペレータの身体に迅速に取り付けることが可能である。（２）生理物理的（ＥＥＧ、ＥＯＧ、ＥＣＧ、ＥＭＧなど）な表面電極と、発振、皮膚電気反応（ＧＳＲ）、呼吸、酸素測定、動作、体位、加速現象、負荷、及び／または抵抗などを取得するためのトランスデューサとを配置する。（３）前記センサー付属部品は邪魔にならず、容易に適用される。（４）前記センサー配置装置１０は電極及び／またはトランスデューサの複数の組み合わせを受け入れる。（５）前記表面電極は再利用可能及び／または交換可能な粘着性ゲルの電解質プラグであり、使いやすく清潔に保てる。（６）任意に、ＥＥＧ、ＥＯＧ、ＥＣＧ、及びＥＭＧ電極を同時に且つ瞬時に人の頭及び／または他の身体部位に、単独の配置装置によって配置することができる。
【００３４】
好ましい実施形態において、センサー配置装置１０は、ＥＯＧ、ＥＭＧ、ＥＣＧ、発振、ＧＳＲ、呼吸、加速現象、動作などのセンサー、及び／または頭部及び身体に装着されるその他のセンサーを配置することが可能な、人目につかないＥＥＧ配置システムを有する。前記センサー及びトランスデューサ配置ストラップは、好ましくは迅速に取り付けられ、複数のタイプのセンサーまたはトランスデューサを運ぶ。好ましい実施形態において、前記装置は４つのＥＥＧセンサー、２つのＥＯＧセンサー、４つのＥＭＧセンサー、及び発振、加速現象、血流、ＧＳＲ及びポジションセンサーの組み合わせを含むものである。ただし、アプリケーションによっては、あらゆる数及びタイプのセンサー及びトランスデューサの組み合わせを用いることが可能である。
【００３５】
各センサーは、好ましくはセミドライの、インピーダンスを低下させる特別な能力を有する電解質プラグとともに適用される。好ましい実施形態において、単独の電解質プラグが各表面電極に取り付けられ、皮膚からの信号の瞬時の収集を可能にする。好ましくは、前記電解質プラグは交換可能であって、擦過傷または皮膚の準備を実質的に若しくは一切行わずに、センサーからの信号情報を素早く記録するために用いることが可能である。前記電解質プラグは取り外し可能であるため、前記センサー配置装置１０を液体で直ちに洗浄及び殺菌する必要がない。毎回の使用後に前記システムを洗浄する必要をなくすことにより、前記好ましいセンサー配置システム１０は、家庭またはオフィスでの使用に理想的でしょう。
【００３６】
前記センサー配置装置１０は、好ましくは、増幅器１２、ＤＳＰ１４、及びＰＣ１６を含む前記デジタル取得装置１７と通信する。前記のアセンブリ全体は、好ましくは以下の特徴の一部またはすべてを有する。（１）十分に小さく、身体に着用することができる。（２）Ｃｏｎｆｏｒｍｉｔｅ  Ｅｕｒｏｐｅｅｎｅ（ＣＥ）マーク認定及び／または国際標準化機構（ＩＳＯ）認定を取得しており、米国で医療装置として用いるための承認を得ている。（３）複数の、好ましくは少なくとも１６から最高４０までの多目的チャネル、更に専用の事象及びビデオ・チャネルを処理する。（４）様々なセンサーからの入力を受け入れる共通インターフェイスを提供し、身体に装着されたいくつかのトランスデューサに電力を供給する。（５）ＥＥＧ、ＥＯＧ、ＥＣＧ、ＥＭＧ及び／または他の生理学的信号を高速デジタル信号処理する能力がある。（６）数多くのトランスデューサ装置からの測定を分析する能力がある。（７）リアルタイムで着信するデータを表示及び分析するための信号処理ソフトウェア群を提供する。
【００３７】
前記デジタル取得装置１７は、好ましくは、継続的信号（例えばＥＥＧ、ＥＭＧ、発振、加速現象など）の認知、ストレス、及び動作の評価をリアルタイムで実行し、空間周波数指標、線形及び非線形データ変換、及び／または正規化データ結果を生成する能力を有する内部ＤＳＰシステムを提供する。処理要件として、以下を含むことができる。（ｉ）ＥＯＧ発見及びアーチファクト補正、（ｉｉ）空間、周波数、及び／またはウェーブレット・フィルタリング、（ｉｉｉ）境界要素モデリング（ＢＥＭ）及び有限要素モデリング（ＦＥＭ）ソース局在化（ｓｏｕｒｃｅ  ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ）、（ｉｖ）適応神経回路網パターン認識及び分類（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｎｅｕｒａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｐａｔｔｅｒｎ  ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、（ｖ）高速ファジークラスタ特徴分析法（ｆａｓｔ  ｆｕｚｚｙ  ｃｌｕｓｔｅｒ  ｆｅａｔｕｒｅ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｍｅｔｈｏｄｓ）、（ｖｉ）基準から派生する出力制御信号のリアルタイムによる生成。こられの基準には、（ａ）発振、加速現象、力、負荷、体位、角度、傾斜、及び／または他のそのような基準である動作データの分析、（ｂ）心理生理学的ストレス関連データ、例えば瞳孔の動き、心拍数、まばたき数、皮膚コンダクタンス、体温、呼吸、血流、脈拍、及び／または他のそのような基準の分析、（ｃ）継続的な生理学的波形の空間、時間、周波数、及びウェーブレット・フィルタリング、（ｄ）ＢＥＭ及びＦＥＭに基づく活動の局在化及び再構築、（ｅ）適応神経回路網パターン認知及び分類、（ｆ）高速ファジークラスタ特徴抽出及び分析法。
【００３８】
前記センサー配置システム１０及びホストＰＣ１６間のデータ・インターフェイスは、様々な方法で達成される。これらには、直接（医学的に隔離された）接続または他の接続、例えばシリアル、パラレル、ＳＣＳＩ、ＵＳＢ、イーサネット（登録商標）、またはファイヤーワイヤー（Ｆｉｒｅｗｉｒｅ）ポートを介する接続が含まれる。あるいは、前記センサー配置システム１０からのデータ送信を間接的にすることも可能であり、例えば、前記着用可能なコンピュータのＰＣＭＣＩＡベイにあるネットワークカードへのＲＦまたはＩＲリンクを使ったワイヤレス・インターネット接続を介することができる。
【００３９】
本発明は、好ましくはマルチメディア仮想現実システム１８と、数学的に高度な認知生理学的信号処理、及びストレス分析とを用い、高度に制約された空間周波数パターン認識技法を用いて、欺瞞方法を発見する革新的な心理生理学的検出を提供する。
【００４０】
本発明のＩＤＶＳの好ましい実施形態は、研究ベース及び市販の尋問システムとの広範な相互操作を提供し、且つ高度分散型学習コラボ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｌｅａｒｎｉｎｇ  Ｃｏ−Ｌａｂ）のＳＣＯＲＭイニシアチブに準拠して、米陸軍の着用可能なコンピュータ・プラットフォームと相互作用する。前記米陸軍は、身体防護具、防護ヘルメット、武器に取り付けたセンサー及び頭部搭載ディスプレーと一体化する着用可能コンピュータを有する「地上軍のための個人防護システム」（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｍｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｇｒｏｕｎｄ  Ｔｒｏｏｐｓ：ＰＡＳＧＴ）の仕様を定めている。ただし、他のプラットフォームを使用することもできる。
【００４１】
本発明は、好ましくは以下を提供する。（１）マルチメディア・プレゼンテーション機能を有し迅速に使用できる着用可能なデジタルうそ発見器、（２）研究者及び現場検査官が自動尋問プロトコルを作成するのを容易にするプログラミング環境であって、前記プロトコルがマルチメディア刺激（例えばテキスト、画像、ビデオクリップ、オーディオレコーディング、触感）を提供し、数多くの異なる信号タイプのデータ分析を自動的に実行し、前記信号タイプには、電気生理学、皮膚電気、熱、発振、赤外線、レーザー、超音波、ビデオ、動作、及び／または加速現象を測定する装置により取得される脳、心臓、眼、皮膚、筋肉、音声、ジェスチャー及び／または体位から得られる基準が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００４２】
没入型視聴覚仮想現実環境１８（大型マルチメディア構造内にあり、仮想現実ゲームで使われるようなポータブルＶＲメガネを用い；ヘッドホンのような聴覚システムを用い、及び／または例えば小さな振動するペン若しくは椅子の動きなどの皮膚を通した情報を検査官に伝えるために使われる触覚システムを用いることにより行われる）の中へ人を置くことにより、この今までにない環境は、欺瞞発見を欺くために用いられる精神的及び身体的対策の使用を隠そうとする被験者の試みを妨害する認知要求を前記被験者に最小限に与えることができる。没入型マルチメディア仮想現実（ＩＭＶＲ）１８は、欺瞞発見方法を大幅に改良する可能性があり、コンピュータを使った尋問及び欺瞞技術の心理生理学的検出において重要な役割を果たす可能性がある。
【００４３】
例えば、ＩＭＶＲシステム１８は、移動中のローラーコースターに乗っているような刺激を前記被験者に提供することができる。前記被験者に、視角、聴覚、触覚による刺激のうち少なくとも１つを提供することにより、ＩＭＶＲ環境１８は前記被験者の注意を散漫にし、前記被験者が欺瞞発見を欺くために使う対策を用いる能力を制限することができる。
【００４４】
更に、前記ＩＭＶＲシステム１８は刺激的描写を提供することができ、例えば１若しくはそれ以上の犯罪場面、犯罪に使われた武器、犯罪に関与している人物（すなわち前記犯罪の犯行に参加した別の人物または被害者）の画像または他の画像を提供することができる。その画像に対する被験者の心理生理学的反応を監視し、前記被験者が以前にその画像を見たことがあるかどうかを判断することができる。例えば、殺人場面の画像を、その殺人の犯人ではない被験者に見せると、前記被験者がその場面を見て、予期される反応、例えばショックなどを示すと期待される。しかし、その殺人場面を以前に目撃した被験者は（おそらくその被験者はその犯罪に加わったために）、反応を示さないか、期待されるような反応ほど顕著ではない反応、またはそのような反応とは異なる反応を示すかもしれない。前記デジタル取得装置１７は、その画像のプレゼンテーション中に心理生理学的入力信号を記録し、その画像を見せられた前記被験者が、期待される反応を示したかどうかを前記検査官に報告する。あるいは、前記ＩＭＶＲシステム１８は他の感覚、例えば音、匂い、香味、及び／または触覚などに影響を与える刺激を提供することによって、前記被験者の反応を引き出すことができる。
【００４５】
身体的対策の問題に対処するための好ましい実施形態は、次の監視のための方法及びシステムを含むことができ、それによって脳波；眼、心臓、及び／または筋肉活動；体温；皮膚コンダクタンス、皮膚抵抗、及び／または皮膚インピーダンス；体位、姿勢、表情、及び／またはジェスチャー；動作；発話；血流及び血量；及び／または呼吸、血圧、心拍数、及び／または接触により若しくは離れた場所から、身体から感知され得る他のそのような現象のストレスを示す基準を監視する。特に、（つま先の丸まりを発見するための）踝から及び（舌を噛む動作の検出及び音声ストレス・パターンの記録のための）喉、舌または喉頭からの筋肉活動が有用である。ＩＭＶＲ技法を用い、例えば数を数える、想像パターン操作、または他のそのような認知処理計画など、身体的及びより複雑な精神的対策に対処することができる。従って、好ましい実施形態は広範なセンサー技術をデジタルうそ発見器の枠組みの中に統合することであり、前記枠組みには、コンピュータを利用する刺激プレゼンテーション及び自動化されたマルチモード信号分析機能が含まれる。
【００４６】
好ましい実施形態は没入型３次元マルチメディア仮想現実刺激提供技法１８と、専門家によるデジタル信号処理アルゴリズムと、適応神経回路網（ＡＮＮ）デジタル信号分類及び認知技法とを適用してマルチモード心理測定信号を処理することにより、本発明の精度を従来のＰＤＤ法のもの以上に改善することができる。好ましくは、前記信号処理アルゴリズムは、着用可能センサー装置１０から周波数ドメインで受信される信号の力を調査することができるものである。関心のある周波数は、検出される欺瞞テクニックと前記センサーの配置とに基づいて選択することができる。好ましくは、関心のある周波数ドメインは１〜４０Ｈｚの間である。前記ＰＣ１６または電気的若しくはワイヤレスに接続された処理装置は、選択された周波数及び異なるセンサーからの信号間の相互作用を分析することにより、空間周波数分析を実行することができる。空間周波数分析を用い、例えば、実行負荷、覚醒、関与、注意、ストレスの基準を定めることができる。
【００４７】
また、本発明は、通常は前記検査官によって行われる質問のプレゼンテーション及び分析を自動化することにより、実質的または完全に検査官の主観性による曖昧さを取り除くことができる。更に、前記被験者の視覚的、聴覚的、及び／または触覚的環境を実質的に操作することにより、本発明は、うその発見（検出）を欺くための対策の使用が成功しないようにすることができる。本発明が具体化する技術は、認知神経科学及び数学的信号処理法を没入型３Ｄグラフィック・ビジュアリゼーション・ツール及び強力なオーディオ・シンセサイザー１８と組み合わせて新しい種類のマルチモード環境を作り出すことによって達成することができ、前記のマルチモード環境は被験者の精神及びストレス関連プロセスを惑わしてそのプロセスの方向を変えることによって、被験者の内的認知枠組みを混乱させる。
【００４８】
真の携帯性と信頼性を提供するために、本発明の好ましい実施形態はワイヤレスのウェブ対応データ送信機能を提供することにより、被験者データを安全で確実なウェブサイトにアップロードし、必要に応じてドメイン固有の専門家によるリアルタイムの検査を受けることができる。好ましい実施形態において、システム全体は作業ベルトにつけて運ぶのに十分なほど小さくすることができ、使い易いマルチセンサー・アセンブリを提供し、センサー、トランスデューサ、カメラ、及び他のそのような画像装置を前記被験者の身体またはその近くに置くことができる。
【００４９】
図２は、本発明の実施形態に従った、典型的なエージェント・フロー制御図である。前記実施例のアルゴリズムの目的は、前記センサー配置装置１０が与える情報の中に一貫性のある周波数ピークを発見することと、前述のピークが被験者による欺瞞を示すものかどうかを判断することである。まず、前記データ取得装置１７は、データ読み取り機２００を用いて前記センサー配置装置１０からの初期チャネル・データを読み取る。前記初期チャネル・データを用い、前記データ取得装置１７を始動する。前記データ２２０は、チャネル毎の情報をフィルタするデータ・エンジン２０２に送信される。前記データ２２０は時刻印と、前記センサー配置装置１０からのチャネル名及びタイプとのリストを含む。次に各チャネルのデータ・エンジン２０２は、このフィルタされたチャネル情報２２２をデータ平均化装置２０４に送信する。前記フィルタされたチャネル情報２２２は時刻印、チャネル名、及び前記チャネルの初期データを含むことができる。
【００５０】
初期化が完了すると、データは前記センサー配置装置１０から必要に応じて受信される。前記データ読み取り機２００は、前記の受信されたデータをロードし、それを前記データ・エンジン２０２に転送２２４することができる。前記転送データ２２４は時刻印と、全チャネルのデータリストとを含むことができる。前記データ・エンジン２０２は、チャネル毎の情報をフィルタし、各チャネルのフィルタ済みデータ２２６をデータ平均化装置２０４に送信することができる。前記データ平均化装置２０４は、例えばその前の２秒間など任意の期間、チャネル毎にフィルタ済みデータのバッファを維持することができる。前記データ平均化装置２０４は、前記バッファ・データの累積データ平均を実行し、結果として得られる情報（バッファ・データ）２２８をＤＦＴ２０６及び決定処理モジュール２０８に送信することができる。前記バッファ・データ２２８は、時刻印、情報ポイント数、及び前記情報の累積平均を含むことができる。前記ＤＦＴ２０６は、前記バッファ・データのピーク間の周波数を分析することにより、前記バッファ・データ２２８からの信号に関する周波数データを作り出すことができる。前記ＤＦＴ２０６は、時刻印及び周波数ピーク情報のような周波数データ２３０を周波数コンパレータ２１０に送信することができる。前記周波数コンパレータ２１０は、前記周波数ピーク情報を周波数ピーク・バッファに保管することができる。前記決定プロセス・モジュール２０８は前記周波数ピーク・バッファ値２３２と前記バッファ・データ２２８とを用いて特徴２３４を判断することができる。前記特徴２３４により、前記データ取得装置１７は、前記被験者がＩＤＶＳを欺こうとする試みがあると確信しているかどうかを決める。
【００５１】
例えば、一定期間（例えば２分間）に亘り被験者に関する一連の測定値を取ることにより、各入力信号の基準または平均値を生成することができる。前記測定値は、「通常の」環境（すなわち、前記ＩＭＶＲシステム１８が、反応を引き起こすようにする、前記被験者の注意を散漫にする、または前記被験者が欺瞞発見を逃れないようにするための刺激を提供していない環境）で前記被験者に提供された質問に基づくものでよい。次に前記被験者に、前記被験者の反応を引き出すか、またはその注意を散漫にすることによって欺瞞を発見するように設計された新規環境をシミュレートするＩＭＶＲ刺激を提供することができる。前記ＩＭＶＲ環境が実行されている間、前記被験者に質問することができる。前記の非正常環境が提供されている期間中の入力信号の値を各信号の基準値と比較することにより、前記被験者が欺瞞発見を逃れようと試みているかどうかを判断することができる。
【００５２】
図３は実施例の内部ハードウェアのブロック図であり、前記ハードウェアは本発明のシステム実施形態のプログラム命令を含有または実施するために用いることが可能である。図３を参照すると、バス２５６は、他の図示されている前記ハードウェア・コンポーネントと相互接続するメイン情報ハイウェーとしての役割を果たす。ＣＰＵ２５８は前記システムの中央演算処理装置であり、プログラムの実行に必要とされる計算及び論理演算を行う。読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）２６０及びランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２６２がメモリ装置を構成する。
【００５３】
ディスク・コントローラ２６４は、１若しくはそれ以上の任意のディスク・ドライブを前記システム・バス２５６へ相互接続する。これらのディスク・ドライブは、外部または内部フロッピー（登録商標）ディスク・ドライブ（例えば２７０）、外部または内部ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、またはＤＶＤドライブ（例えば２６６）、または外部または内部ハードドライブ２６８である。前述したように、これらの様々なディスク・ドライブ及びディスク・コントローラの装置は任意である。
【００５４】
プログラム命令は、ＲＯＭ２６０及び／またはＲＡＭ２６２に保管される。任意に、プログラム命令を、例えばフロッピー（登録商標）ディスクまたはデジタルディスク若しくは他の記録媒体、通信信号、あるいは搬送波など、コンピュータ読み取り可能な搬送波に保管することができる。
【００５５】
任意のディスプレー・インターフェイス２７２は、バス２５６からの情報を音声、グラフィック、または英数字形式で前記ディスプレー２４８に表示させることができる。外部装置との通信は、様々な通信ポート（例えば２７４）を用いて任意に行うことが可能である。
【００５６】
前記標準的なコンピュータ・タイプのコンポーネントに加え、前記ハードウェアにインターフェイス２５４を含めることにより、前記センサー若しくはトランスデューサ、及び／またはキーボード２５０などのその他のデータ入力装置若しくは例えばリモート・コントロール、ポインター、マウス、ジョイスティック、及び／またはセンサー／トランスデューサ入力などの他の入力デバイス２５２からデータの受信が可能となる。
【００５７】
本発明の多くの特徴及び利点は、この説明から明らかである。しかしながら、数々の修正及びバリエーションが当業者によって容易に可能であるので、本発明を図示及び説明された通りの構成及びオペレーションに限定することは望ましくない。従って、あらゆる適切な修正及び等価物は、本発明の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
本発明の実施形態の特徴、機能、利益、及び利点は、以下の説明及び付随の図面を参照して明らかにされる。
【図１】図１は、本発明の好ましいシステム実施形態のいくつかのハードウェア要素である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に従った、典型的なエージェント・フロー制御図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に従ったデジタル・プロセッサ、メモリ、及びその他の電子ハードウェアの典型的要素を示すブロック図である。
【図１】
2006525829.tif 000003
【図２】
2006525829.tif 000004
【図３】
2006525829.tif 000005