(57)【要約】【課題】頭部装着装置のセンサの望ましい位置を算出する。【解決手段】利用者の頭部の血流及び血行動態の変化のうちの少なくとも１つを測定する光学センサと前記利用者の頭部外周で位置決め可能に前記光学センサを保持するための可撓性を有する装着部と前記装着部が前記利用者の頭部に装着されたときのたわみに応じたひずみを検出するひずみセンサとを含む頭部装着装置の装着を支援するプログラムであり、コンピュータが、前記ひずみセンサの検出信号を取得し、前記ひずみセンサの検出信号にしたがって前記装着部上での前記光学センサの位置決め目標位置を決定し、前記利用者を支援する、ことを実行するための装着支援プログラムとする。【選択図】図１
2017060659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の頭部の血流及び血行動態の変化のうちの少なくとも１つを測定する光学センサと前記利用者の頭部外周で位置決め可能に前記光学センサを保持するための可撓性を有する装着部と前記装着部が前記利用者の頭部に装着されたときのたわみに応じたひずみを検出するひずみセンサとを含む頭部装着装置の装着を支援するプログラムであり、コンピュータが、
前記ひずみセンサの検出信号を取得し、
前記ひずみセンサの検出信号にしたがって前記装着部上での前記光学センサの位置決め目標位置を決定し、前記利用者を支援する、
ことを実行するための装着支援プログラム。
【請求項２】
利用者の頭部の血流及び血行動態の変化のうちの少なくとも１つを測定する光学センサと前記利用者の頭部外周で位置決め可能に前記光学センサを保持するための可撓性を有する装着部と前記装着部が前記利用者の頭部に装着されたときのたわみに応じたひずみを検出するひずみセンサとを含む頭部装着装置の装着を支援する方法であり、コンピュータが、
前記ひずみセンサの検出信号を取得し、
前記ひずみセンサの検出信号にしたがって前記装着部上での前記光学センサの位置決め目標位置を決定し、前記利用者を支援する、
ことを実行する装着支援方法。
【請求項３】
利用者の頭部の血流及び血行動態の変化のうちの少なくとも１つを測定する光学センサと、
前記利用者の頭部外周で位置決め可能に前記光学センサを保持するための可撓性を有する装着部と、
前記装着部が前記利用者の頭部に装着されたときのたわみに応じたひずみを検出するひずみセンサと、
を含む頭部装着装置。
【請求項４】
前記ひずみセンサは、前記光学センサが前記利用者に対して望ましい位置にあるか否かを判断するのに用いる請求項３に記載の頭部装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装着支援プログラム、装着支援方法、頭部装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ヘッドセットと呼ばれる頭部に装着され、複数のプローブ（センサ）を有する生体光計測装置（頭部装着装置）に、近赤外線照射部と近赤外線検出部を設け、脳表面の血流量の変化を検出し、検出されたデータをデータ処理装置で処理することで、脳の活動状態を示す情報を取得する情報処理システムが提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３７５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
効率的に脳活動を計測するには、被検者の頭部の構造、若しくは、課題に依存して、適切な位置にセンサを設置することが求められる。しかし、被検者に依存した頭囲長のばらつきのため、国際的な基準（国際１０−２０電極配置法）によって、手動にて頭囲長を測定することが求められる。そこで、より簡便に、センサを適切な位置に配置することが求められている。
【０００５】
本発明は、頭部装着装置のセンサの望ましい位置を算出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、第１の態様は、
利用者の頭部の血流および血行動態の変化のうちすくなくとも１つを測定する光学センサと前記利用者の頭部外周で位置決め可能に前記光学センサを保持するための可撓性を有する装着部と前記装着部が前記利用者の頭部に装着されたときのたわみに応じたひずみを検出するひずみセンサとを含む頭部装着装置の装着を支援するプログラムであり、コンピュータが、
前記ひずみセンサの検出信号を取得し、
前記ひずみセンサの検出信号にしたがって前記装着部上での前記光学センサの位置決め目標位置を決定し、前記利用者を支援する、
ことを実行するための装着支援プログラムである。
【０００７】
開示の態様は、プログラムが情報処理装置によって実行されることによって実現されてもよい。即ち、開示の構成は、上記した態様における各手段が実行する処理を、情報処理装置に対して実行させるためのプログラム、或いは当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として特定することができる。また、開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を情報処理装置が実行する方法をもって特定されてもよい。開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を行う情報処理装置を含むシステムとして特定されてもよい。
【０００８】
プログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくても、並列的または個別に実行される処理を含む。プログラムを記述するステップの一部が省略されてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、頭部装着装置のセンサの望ましい位置を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る情報処理システムの情報処理に関与する構成を例示する図である。
【図２】図２は、頭部装着装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は、利用者端末の構成例を示す図である。
【図４】図４は、頭部装着装置を下後方から見た外観を例示する斜視図である。
【図５】図５は、頭部装着装置を前方から見た正面図である。
【図６】図６は、情報処理システムの動作フローの例を示す図である。
【図７】図７は、頭部装着装置のひずみと頭囲長との関係を示すグラフの例を示す図である。
【図８】図８は、利用者の頭囲長とセンサ位置（センサの望ましい位置）との関係を示すグラフの例を示す図である。
【図９】図９は、変形例１の頭部装着装置の構成例１を示す図である。
【図１０】図１０は、変形例１の頭部装着装置の構成例２を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、発明の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
【００１２】
〔実施形態〕
（構成例）
図１は、本発明の一実施形態に係る情報処理システムの情報処理に関与する構成を例示する図である。図１のように、本情報処理システムは、頭部装着装置１０と利用者端末２０とを有する。本情報処理システムは、利用者の頭部から血流量の変化及び／又は血行動態の変化を示す計測データ（検出値ともいう）を検出し、利用者の脳の活動状態を示す脳活動情報を取得する。
【００１３】
図２は、頭部装着装置の構成例を示す図である。頭部装着装置１０は、情報処理の側面としては、制御部１１と、無線通信部１３と、センサ１１５、１２５と、ひずみ計測部１５を有する。制御部１１は、頭部装着装置１０の計測と通信を制御する。制御部１１は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、あるいはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサとメモリとを有し、メモリ上に実行可能に展開されたコンピュータプ
ログラム、ファームウェア等により処理を実行する。ただし、制御部１１は、無線通信部１３とセンサ１１５、１２５、ひずみ計測部１５を起動し、各構成要素との連携処理を実行する専用のハードウェア回路、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等であっ
てもよい。また、制御部１１は、ＣＰＵ、ＤＳＰ、専用のハードウェア回路等が混在したものであってもよい。ここでは、頭部装着装置１０が２個のセンサ１１５、１２５を有するとしているが、頭部装着装置１０が、３個以上のセンサを有してもよい。
【００１４】
頭部装着装置１０は、鉢巻き状に利用者の頭部に巻きつけて装着され、固定用部材を締めつけることによって利用者の頭部に固定される構造を有する。
【００１５】
無線通信部１３は、所定のインターフェースによって、制御部１１およびセンサ１１５、１２５、ひずみ計測部１５と接続される。ただし、無線通信部１３は、制御部１１を介して、センサ１１５、１２５からデータを取得する構成であってもよい。無線通信部１３
は、ネットワークＮ１を介して、利用者端末２０と通信する。ネットワークＮ１は、例えば、Bluetooth（登録商標）、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、ZigBee等の規格にし
たがったネットワークワークである。無線通信部１３が転送手段の一例である。ただし、本情報処理システムにおいて、無線通信部１３の無線インターフェースの規格が限定されるものではない。
【００１６】
ネットワークＮ１での通信時、通信ヘッダのヘッダ部分、あるいは、通信データ中の利用者データ部分（ペイロード部分）に、頭部装着装置１０を識別する識別子を埋め込んで、利用者端末２０が利用者（被験者）を識別できるようにする。
【００１７】
また、本情報処理システムにおいて、無線通信部１３に代えて、あるいは、無線通信部１３とともに有線で通信を行う通信部を設けてもよい。すなわち、頭部装着装置１０と利用者端末２０とが有線通信のインターフェースで接続されてもよい。この場合の有線通信のインターフェースに限定がある訳ではなく、情報処理システムの用途に応じてＵＳＢ（Universal Serial Bus）、PCI Express等の各種インターフェースを使用できる。
【００１８】
センサ１１５、１２５は、可視光線又は近赤外線を頭部に照射し、脳の大脳皮質付近で一部吸収されて散乱された可視光線又は近赤外線を受光し、電気信号に変換する。脳の大脳皮質は、例えば、脳の活動状態に応じて、血流量及び／又は血行動態の変化が異なる。その結果、大脳皮質の各部において、血液中の酸素と結合したヘモグロビンの量と、酸素と結合していないヘモグロビンの量が変化する。ヘモグロビンの量の変化、酸素量の変化等に起因して、大脳皮質付近での可視光線又は近赤外線の吸収特性、あるいは、散乱特性が変化する。センサ１１５、１２５は、このような大脳皮質付近の血流及び／又は血行動態の状態に応じた可視光線又は近赤外線の吸収率の変化あるいは透過率の変化により光量が変化する可視光線又は近赤外線を電気信号に変換して出力する。センサ１１５、１２５は、例えば、識別子によって識別される。
【００１９】
センサ１１５、１２５は、例えば、可視光線又は近赤外線を照射する可視光線又は近赤外線用の光源と、可視光線又は近赤外線を受光する受光部を含む。可視光線又は近赤外線用の光源は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diodes）、可視光線ランプ、赤外線ラン
プ等である。また、受光部は、フォトダイオード、フォトトランジスタ等の光電素子と、増幅器と、ＡＤ（Analog Digital）コンバータとを含む。なお、可視光線又は近赤外線用の光源と受光部とが対にして設けられなくてもよい。例えば、１つの可視光線又は近赤外線用の光源に対して、複数の受光部を設けてもよい。受光部は光検出手段の一例である。また、センサ１１５、１２５は、装着状態検出用の光源を、さらに、有してもよい。装着状態検出用の光源は、例えば、ＬＥＤ等である。センサ１１５、１２５が装着状態検出用の光源を有しない場合、装着状態検出用の光源は、可視光線又は近赤外線用の光源で代用される。各光源は、光照射手段の例である。
【００２０】
ひずみ計測部１５は、頭部装着装置１０のひずみを計測する。頭部装着装置１０は、利用者（被検者）の頭部の形状に沿って、湾曲して（たわんで）、頭部に接触する。頭部の形状によって、頭部装着装置１０の湾曲する部分の曲率が変わる。ひずみ計測部１５は、当該湾曲する部分のひずみを計測する。ひずみ計測部１５は、ひずみを検出するひずみゲージ１５０を含む。ひずみゲージ１５０は、頭部装着装置１０の湾曲する部分に貼り付けられる。ひずみゲージ１５０は、電気抵抗が歪の量に応じて変化することを利用してひずみを検出するデバイスである。ひずみゲージ１５０は、ひずみセンサの一例である。
【００２１】
利用者端末２０は、頭部装着装置１０から、利用者の大脳皮質付近での可視光線又は近赤外線の吸収率または透過率の変化データを取得し、利用者の脳の活動状態に関連する様々な情報処理を含むサービスを提供する。利用者端末２０は、情報処理装置（コンピュー
タ）の一例である。利用者端末２０は、ＰＣ（Personal Computer）、スマートフォン、
携帯電話、タブレット型端末、カーナビゲーション装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ゲーム機（遊戯装置）のような専用または汎用のコンピュータ、あるいは、コンピュータを搭載した電子機器を使用して実現可能である。利用者端末２０は、例えば、フィットネスクラブ、学習塾などに設置され得る。
【００２２】
図３は、利用者端末の構成例を示す図である。利用者端末２０は、ＣＰＵ２１と、メモリ２２と、無線通信部２３と、公衆回線通信部２４と、表示部２５と、操作部２６と、出力部２７と、撮像部２８と、測位部２９と、物理センサ部２Ａを有する。ＣＰＵ２１は、メモリ２２に実行可能に展開されたコンピュータプログラムにより、利用者端末２０としての処理を実行する。利用者端末２０としての処理とは、例えば、上記利用者の脳の活動状態に関連する様々な情報処理を含むサービスである。このようなコンピュータプログラムを実行するＣＰＵ２１が解析手段の一例である。
【００２３】
メモリ２２は、ＣＰＵ２１で実行されるコンピュータプログラム、あるいは、ＣＰＵ２１が処理するデータを記憶する。メモリ２２は、揮発性メモリと不揮発性メモリを含んでよい。
【００２４】
無線通信部２３は、頭部装着装置１０の無線通信部１３と同様である。無線通信部２３が受信手段の一例である。また、利用者端末２０は、無線通信部２３に代えて、あるいは、無線通信部２３とともに有線で通信を行う通信部を有してもよい。
【００２５】
公衆回線通信部２４は、ネットワークＮ２を介して、ネットワークＮ２上のサーバ、例えば、サーバ（演算装置）３等と通信する（図示なし）。ネットワークＮ２は、公衆回線網であり、例えば、携帯電話網である。ネットワークＮ２が携帯電話網である場合には、公衆回線通信部２４は、携帯電話網の基地局を介してネットワークＮ２に接続する。ただし、ネットワークＮ２は、インターネット接続業者の通信装置へのアクセス網とインターネットを含むネットワークであってもよい。インターネット接続業者の通信装置へのアクセス網は、例えば、通信事業者が提供する光ネットワーク、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）等である。ネットワークＮ２が公衆無線ネットワークの一例である。また、公衆回線通信部２４が公衆無線通信手段の一例である。ただし、本情報処理システムにおいて、ネットワークＮ２が公衆回線網に限定される訳ではなく、例えば、ＬＡＮ(Local Area Network)等の構内ネットワーク、企業、事業者、役所、学校、研究機関等の専用回線、ＶＰＮ(Virtual Private Network)等の広域ネットワークであってもよい。以
下、企業、事業者、役所、学校、研究機関等を企業等ともいう。
【００２６】
表示部２５は、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル等であり、ＣＰＵ２１からの出力情報を表示する。操作部２６は、例えば、押しボタン、タッチパネル等であり、利用者の操作を受け付ける。出力部２７は、例えば、振動を出力するバイブレータ、音響あるいは音声を出力するスピーカ等である。撮像部２８は、例えば、固体撮像素子を含むカメラである。固体撮像素子としては、ＣＣＤ（Charge-coupled device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を利用できる。
【００２７】
測位部２９は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機であり、ＧＰＳ
衛星からの電波を受信し、現在位置（緯度、経度等）、時刻等を算出する。ただし、測位部２９としては、ＧＰＳ受信機を有するものに限定される訳ではない。例えば、公衆回線通信部２４が携帯電話網である場合には、測位部２９は、携帯電話基地局からの距離を基に測位を実行してもよい。
【００２８】
物理センサ部２Ａは、例えば、加速度センサ、あるいは角加速度センサ等である。ただし、物理センサ部２Ａは、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、または水圧センサであってもよい。
【００２９】
〈頭部装着装置の構造例〉
図４は、頭部装着装置１０を下後方から見た外観を例示する斜視図である。また、図５は、頭部装着装置１０を前方から見た正面図である。ただし、図５では、図４に例示する固定用部材１０１が省略されている。ここで、下後方とは、利用者が頭部装着装置１０を装着したときの利用者の背後かつ、利用者の頭部を下から見上げる位置をいう。また、前方とは、例えば、利用者が頭部装着装置１０を装着したときの利用者（装着者）の前方をいう。さらに、上方とは、例えば、利用者の上方をいう。なお、以下、頭部装着装置１０を装着した利用者に向かって右側に位置する頭部装着装置１０の部分を右側部分、あるいは右側という。また、頭部装着装置１０を装着した利用者に向かって左側に位置する頭部装着装置１０の部分を左側部分、あるいは左側という。また、利用者に接触する頭部装着装置１０の面を裏面という。裏面の反対面を表面という。表面は、利用者が頭部装着装置１０を装着したときに、利用者の周囲から見える面である。
【００３０】
図４に例示するように、頭部装着装置１０は、鉢巻き状に利用者の頭部に巻き付けて装着し、固定用部材１０１を締めつけることで利用者の頭部に固定される構造を有する。そのため、頭部装着装置１０は、人の頭部よりやや大きい空間で湾曲するベルト状の基材１００と、基材１００の両端に固定される固定用部材１０１を有する。固定部材１０１は、基材１００の両端から延伸する線材１１０、１２０と、線材１１０、１２０を対にして引き込んで固定する留め具を有する。基材１００は、利用者の頭部表面から離れた外側面を形成する。すなわち、頭部装着装置１０は、頭部から離れた外側面に形状を保つ部材である基材１００を配する構造となっている。基材１００は例えば樹脂製である。ただし、基材１００の材質に限定がある訳ではない。
【００３１】
なお、本実施の形態において、固定用部材１０１の構造、形状、材質に限定がある訳ではない。例えば、図４では、固定部材１０１は、線材１１０、１２０を有するが、線材の代わりに帯状の部材を用いてもよい。また、留め具はどのような構造のものでもよい。
【００３２】
図４のように、頭部装着装置１０の基材１００の右側端部に電池ボックス１０２が設けられている。電池ボックス１０２は、扁平な略六面体であり、表面の面積と裏面の面積がいずれも４つの側面の面積よりも大きくなっている。電池ボックス１０２の裏面には、図示しない溝が設けられている。この溝には、基材１００の右側端部から延伸する線材１２０の途中部分がはめ込まれている。したがって、電池ボックス１０２は、基材１００の右側端部で固定されるとともに、線材１２０が溝にはめ込まれることで、頭部装着装置１０に固定される。
【００３３】
頭部装着装置１０の基材１００の表側両端近傍には、丸みを帯びた２つのハウジング１１１、１２１が設けられている。ハウジング１１１、１２１には、信号処理回路、および通信回路を有する制御基板等が収納される。図５のように、頭部装着装置１０を正面から見ると、頭部装着装置１０の両脇に２つのハウジング１１１、１２１が位置して見える。
【００３４】
図５のように、基材１００の表側正面付近には、帯状の開口１１４、１２４が形成され、開口１１４、１２４にはそれぞれ、つまみ１１２、１２２が挿入されている。つまみ１１４、１２４は、基材１００の裏面に沿って設けられる図示しない、左右のスライダとそれぞれ連結されている。一方、図４に例示するように、基材１００の裏面では、センサ１１５、１２５がスライダに固定されている。したがって、基材１００に対して、つまみ１１２、あるいは、つまみ１２２を帯状の開口１１４、あるいは、開口１２４に沿って相対
移動することで、裏面側でセンサ１１５、あるいは１２５をそれぞれ移動することが可能である。さらに、つまみ１１２、１２２と同軸でねじが形成されており、センサの位置は、ねじ式にて固定することができる。つまみ１１２、１２２が、位置決めする手段の一例である。
【００３５】
図５では、つまみは背の低い円筒形状であるが、つまみの形状に限定がある訳ではない。また、図５では、帯状の開口１１４、開口１２４の長手方向に沿って目盛りが刻まれている。目盛りは、中心位置が分かるように、中心位置の目盛りと中心位置以外の目盛りが異なる形状となっている。図５では、中心位置の目盛りは、開口１１４、１２４に頂点を向けた三角形の形状であり、一方、中心位置以外の目盛りは、円形状、あるいは点状で形成されている。また、各目盛りには内側から外側に向かって大きくなるように数字（値）が割り当てられている。例えば、中心位置の数字が０であり、内側から、−１、−２、−３、０、＋１、＋２、＋３となるように、目盛りの数字が割り当てられる。
【００３６】
図４に例示するように、センサ１１５、１２５は、平板に、３つの窓部を設けた形状となっている。センサ１１５、１２５それぞれの１つの窓部には、可視光線又は近赤外線用の光源として可視光線又は近赤外線ＬＥＤが設けられている。また、センサ１１５、１２５それぞれの残り２つの窓部には、受光部として、フォトダイオードあるいはフォトトランジスタが設けられている。
【００３７】
なお、センサ１１５、１２５の受光部の数がそれぞれ２個に限定される訳ではない。例えば、受光部はセンサ１１５、１２５にそれぞれ１個ずつ設けてもよいし、３個以上設けてもよい。例えば、センサ１１５、１２５にそれぞれ受光部を２個設け、それぞれの受光部を異なるセンサとして区別する場合には、センサ１１５−１、１１５−２、１２５−１、１２５−２のように呼ぶことにする。ただし、本明細書においては、可視光線又は近赤外線用の光源および受光部を一体としてセンサ１１５、１２５のように呼ぶ。
【００３８】
また、基材１００の上下の縁には、遮光部１０４、１０５が設けられる。したがって、センサ１１５、１２５は、基材１００の裏面で、上下の縁の遮光部１０４、１０５に挟まれた空間に設置されている。そして、遮光部１０４、１０５は、頭部装着装置１０の裏面で額と触れる部分で緩衝材としても作用する。遮光部１０４、１０５の材質に限定がある訳ではないが、利用者の頭部に接触するために、軽く柔らかい部材が望ましい。遮光部１０４、１０５は、例えば，ウレタン等の樹脂、ゴム等である。
【００３９】
また、基材１００の裏面で、上下の縁の遮光部１０４、１０５に挟まれ、さらに、センサ１１５、１２５に挟まれる位置に、ひずみゲージ１５０が設けられる。即ち、ひずみゲージ１５０は、図４の正面図で点線で示す位置の裏側に、設けられる。ひずみゲージ１５０は、頭部装着装置１０を頭部に装着した際の基材１００のたわみ（湾曲）によるひずみを測定できればよい。よって、ひずみゲージ１５０のその取り付け位置は、図５、図４に示される位置に限定されるものではない。例えば、ひずみゲージ１５０は、基材１００の表面に取り付けられてもよい。
【００４０】
さらに、基材１００の裏面では、電池ボックス１０２、センサ１１５、１２５、ひずみゲージ１５０、ハウジング１１１、１２１内の基板を接続する配線が敷設されている。ただし、基材１００の裏面のセンサ１１５、１２５が設けられた部分以外は、カバー１０６で被覆されている。カバー１０６は、頭部側に接触する頭部装着装置１０の裏面側で、基板・配線等が直接利用者の皮膚に触れないようする遮蔽板として作用する。したがって、配線は、基材１００とカバー１０６との間の空間に敷設されている。
【００４１】
（動作例）
本情報処理システムでは、利用者端末２０のＣＰＵ２１がメモリ２２に実行可能に展開された位置合わせ用アプリケーションプログラム（以下、位置合わせアプリ）にしたがって、利用者によるセンサ１１５、１２５の位置合わせを支援する。利用者端末２０が利用者によるセンサ１１５、１２５の位置合わせを支援する処理をキャリブレーションとも呼ぶ。キャリブレーションによって、利用者端末２０はセンサ１１５、１２５が利用者の頭部の望ましい位置に配置されるように利用者をガイドする。適切なキャリブレーションが行われた場合には、センサ１１５、１２５が利用者頭部の望ましい位置で血流量の変化及び／又は血行動態変化を検出することになる。
【００４２】
ただし、キャリブレーションの目標となる利用者頭部の望ましい位置は、本計測システムで利用される様々なサービス、機能、応用によって異なる。例えば、利用者端末２０は、アプリケーションプログラム（以下、脳アプリ）を実行することで、頭部装着装置１０から送信された計測データを用いて、様々なサービス、あるいは、機能を提供する。そこで、脳アプリ実行前に脳アプリごとの計測部位にセンサ１１５、１２５を配置することが望ましい。
【００４３】
図６は、情報処理システムの動作フローの例を示す図である。ここでは、利用者の頭部に、頭部装着装置１０が装着されているとする。
【００４４】
Ｓ１０１では、利用者端末２０は、頭部装着装置１０の制御部１１に、頭部装着装置１０のひずみを検出することを指示する。頭部装着装置１０の制御部１１は、当該指示を受けると、ひずみ計測部１５に、ひずみを検出させる。ひずみ計測部１５は、ひずみゲージ１５０により、頭部装着装置１０のひずみ（ひずみゲージ１５０が貼り付けられている部分のひずみ）量を計測する。頭部装着装置１０が利用者の頭部に装着されている場合、頭部装着装置１０は利用者の頭部の形状に沿って湾曲している。湾曲（たわみ）の度合いが、ひずみとして計測される。撓みが大きいほど、ひずみが大きくなる。ひずみ計測部１５は、ひずみゲージ１５０の電気抵抗を、電気信号に変換して出力する。頭部装着装置１０の制御部１は、ひずみ計測部１５で出力される電気信号を、ひずみの量を示すひずみ計測データ（検出信号）に変換する。頭部装着装置１０の制御部１１は、無線通信部１３を介して、ひずみ計測データを、利用者端末２０に送信する。利用者端末２０は、無線通信部２３を介して、頭部装着装置１０からのデータを受信すると、受信したデータをメモリ２２に格納する。
【００４５】
Ｓ１０２では、利用者端末２０のＣＰＵ２１は、受信した頭部装着装置１０のひずみから、頭部装着装置１０を装着する利用者の頭囲長を算出する。頭囲長は、頭部の周囲の長さである。利用者端末２０のＣＰＵ２１は、所定の関係式から、ひずみに基づいて、頭囲長を算出する。また、利用者端末２０は、あらかじめ、頭囲長が判明している利用者の頭部と当該利用者が頭部装着装置１０を装着した時のひずみとを計測し、頭囲長とひずみとの対応テーブルを作成し、当該対応テーブルに基づいて、ひずみから頭囲長を求めてもよい。ここでは、ひずみゲージ１５０が縮むほど、ひずみ量が大きくなるとする。ひずみゲージ１５０の位置によって、頭部装着装置１０のひずみと頭囲長との関係は変わり得る。
【００４６】
図７は、頭部装着装置のひずみと頭囲長との関係を示すグラフの例を示す図である。図７のグラフのように、ひずみが大きくなるほど、頭囲長が短くなる。頭囲長は、ひずみに対して単調減少する。頭囲長が短いほど、頭部の大きさが小さいため、頭部の周囲の曲率半径が小さくなる。頭部の曲率半径が小さいほど、頭部装着装置１０を頭部に装着した時に、頭部装着装置１０は、より湾曲する（たわむ）。したがって、ひずみが大きくなるにつれて、頭囲長が短くなる。図７の例では、ひずみと頭囲長との関係は、線形であるが、線形に限定されるものではない。
【００４７】
利用者端末２０のＣＰＵ２１は、算出した利用者の頭囲長から、頭部装着装置１０のセンサ１１５、１２５の望ましい位置を算出する。センサ１１５、１２５の望ましい位置は、利用者の頭囲長によって、異なる。一般に、利用者の頭囲長が大きいほど、センサ１１５、１２５をより外側に配置することが望ましい。利用者端末２０のＣＰＵ２１は、所定の関係式から、頭囲長に基づいて、センサ１１５、１２５の望ましい位置を算出する。センサ１１５、１２５の望ましい位置は、例えば、開口１１４、開口１２４に沿って刻まれる目盛りに割り当てられる数字（値）によって、表される。利用者端末２０のＣＰＵ２１は、算出されたセンサ１１５、１２５の望ましい位置を、メモリ２２に格納する。センサ１１５、１２５の望ましい位置は、センサの位置決め目標位置の一例である。頭囲長と、センサ１１５、１２５の望ましい位置との関係は、利用者端末２０で、頭部装着装置１０を用いて実行されるアプリケーションに依存して、変更されてもよい。
【００４８】
図８は、利用者の頭囲長とセンサ位置（センサの望ましい位置）との関係を示すグラフの例を示す図である。ここでは、センサ位置は、開口１１４、開口１２４に沿って刻まれる各目盛りに割り当てられる数字（値）に対応する。当該数字（値）は、開口１１４、開口１２４に沿って刻まれる各目盛りには内側から外側に向かって大きくなるように、割り当てられているとする。図８のグラフのように、頭囲長が長くなるほど、センサ位置が外側になる。即ち、２つのセンサの間隔は、頭囲長に対して単調増加する。頭囲長が長いほど、頭部の大きさが大きいため、センサ位置がより外側になる。図８の例では、頭囲長とセンサ位置との関係は、線形であるが、線形に限定されるものではない。
【００４９】
ここで、利用者端末２０は、ひずみと頭囲長との関係と、頭囲長とセンサ位置との関係とを用いて、ひずみから、直接、センサ１１５、１２５の望ましい位置を算出してもよい。
【００５０】
Ｓ１０３では、利用者端末２０のＣＰＵ２１は、Ｓ１０２で算出されたセンサ位置を、表示部２５に出力する。センサ位置は、メモリに割り当てられる数字によって、表される。表示部２５に出力されるセンサ位置を確認した利用者または利用者の補助者は、出力されたセンサ位置にしたがって、つまみ１１２、１２２を移動することにより、センサ１１５、１２５の位置を調整する。これによって、利用者が頭部装着装置１０を装着すると、頭部装着装置１０のセンサ１１５、１２５の望ましい位置が算出されて表示されるため、利用者等は、センサ１１５、１２５の位置を容易に望ましい位置に移動することができる。
【００５１】
（実施形態の作用、効果）
情報処理システムは、利用者に装着された頭部装着装置１０のひずみ計測部１５から頭部装着装置１０のたわみに応じたひずみを検出する。利用者端末２０は、検出されたひずみに基づいて、頭部装着装置１０を装着する利用者の頭囲長を算出し、頭囲長に基づいてセンサ１１５、１２５の望ましい位置を算出する。利用者端末２０は、算出したセンサ１１５、１２５の望ましい位置を表示部２５に表示する。頭部装着装置１０を装着された利用者や当該利用者の補助者は、表示部２５に表示された望ましい位置を認識することで、頭部装着装置１０のセンサ位置を調整することができる。センサ１４の位置を、利用者の頭囲長に応じた望ましい位置にすることで、脳活動状態の測定の際に、より正確な測定を行うことができる。
【００５２】
〈コンピュータ読み取り可能な記録媒体〉
コンピュータその他の機械、装置（以下、コンピュータ等）に上記いずれかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。そして、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
【００５３】
ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体内には、ＣＰＵ、メモリ等のコンピュータを構成する要素を設け、そのＣＰＵにプログラムを実行させてもよい。
【００５４】
また、このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、ＤＡＴ、８mmテープ、メモリカード等がある。
【００５５】
また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスクやＲＯＭ（Read Only memory）等がある。
【００５６】
（頭部装着装置の変形例１）
頭部装着装置１０の変形例１について説明する。変形例１では、折りたたみのできる頭部装着装置について説明する。
【００５７】
図９は、変形例１の頭部装着装置の構成例１を示す図である。図９は、変形例１の頭部装着装置１−１を下方から見た図である。変形例１の頭部装着装置１−１は、図４の頭部装着装置１０とは異なり、頭部装着装置１０の２つのセンサの間の中央部分を２つに切断し、切断された中央部分を連結部１７０で連結した構成である。頭部装着装置１−１の右側部分（センサ１１５を含む部分）、及び、頭部装着装置１−１の左側部分（センサ１２５を含む部分）は、それぞれ、連結部１７０で連結される。頭部装着装置１−１の右側部分及び左側部分は、それぞれ、連結部１７０を回転軸として、回動可能である。連結部１７０は、例えば、蝶番、弾性体で構成される。
【００５８】
図１０は、変形例１の頭部装着装置の構成例２を示す図である。図１０は、図９の頭部装着装置１−１のハウジング１１１とハウジング１２１とを近づけた例を示す。頭部装着装置１−１の一方の部分を連結部１７０で回転させることで、ハウジング１１１とハウジング１２１と近づけることができる。このように頭部装着装置１−１の形状を変形させることで、頭部装着装置１−１の体積を小さくすることができる。体積が小さくなることで、頭部装着装置１−１の持ち運びが容易になる。また、連結部１７０を更に多く配置することで、より体積を小さくすることもできる。
【００５９】
（頭部装着装置の変形例２）
頭部装着装置１０の変形例２について説明する。変形例２の頭部装着装置１−２（図示なし）は、頭部を衝撃等から保護する防御帽（ヘルメット）を含む。ヘルメットは、利用者の頭部の上部を覆うドーム状殻部材を含む。ヘルメットには、産業用保護帽、二輪車乗車用ヘルメット、スポーツ用ヘルメット、軍用ヘルメット、警察用ヘルメット等が含まれる。頭部装着装置１−２は、ヘルメットのドーム状殻部材の縁部分と、図４の頭部装着装置１０の上端部とが接続されて、一体化している。
【００６０】
工場や工事現場等で作業する利用者に頭部装着装置１−２を装着させることで、安全に、作業中の脳活動状態を計測することができ、作業中の利用者の疲労度をモニタリングすることができる。また、危険作業時の脳活動状態から、緊張度、緊張時間、緊張の持続性をモニタリングすることができる。さらに、作業中の脳活動状態から、作業者の危険ポテンシャル、個別休憩タイミング、作業者の作業特性評価、機械運転中の安全性の評価、製品使用時の快適性等の評価を行うことができる。
【００６１】
（頭部装着装置の変形例３）
頭部装着装置１０の変形例３について説明する。変形例３では、頭部装着装置１０が水中で使用されることを想定する。頭部装着装置１０を装着した利用者が水中に居るとき、利用者の体表を流れる水流により、頭部装着装置１０と頭部との間に水及び空気が入り、照射光に揺れが生じ、頭部装着装置１０の光の測定に影響が出る。また、照射光が頭部の表面に対して垂直ではなく、斜め方向から照射される場合、空気と水との屈折率の違いにより、センサの受光部で光を受光できなくなることがある。
【００６２】
変形例３の頭部装着装置１−３は、図４の頭部装着装置１０のセンサ１１５、１２５の光源の光照射面及び受光部の光受光面に透明物質を配置する。透明物質としては、プラスチック、アクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂、ポリカーボネート、石英ガラス等が挙げられる。当該透明物質を、光源と頭部の表面の間、受光部と頭部の表面の間に配置することで、光源と頭部の表面の間、受光部と頭部の表面の間に水が進入することがなくなり、光が頭部の表面との間で、光に揺れが生じたり、光が屈折することを回避することができる。これにより、センサ１１５、１２５の受光部において、頭部の表面からの反射光を受光することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１          頭部装着装置
１１          制御部
１３          無線通信部
１１５          センサ
１２５          センサ
１５          ひずみ計測部
１５０          ひずみゲージ
２          利用者端末
２１          ＣＰＵ
２２          メモリ
２３          無線通信部
２４          公衆回線通信部
２５          表示部
２６          操作部
２７          出力部
２８          撮像部
２９          測位部
２Ａ          物理センサ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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