特許 6084823 インターフェイス装置及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6084823

(24)【登録日】2017年2月3日

(45)【発行日】2017年2月22日

(54)【発明の名称】インターフェイス装置及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/01 20060101AFI20170213BHJP

   A61B 5/0488 20060101ALI20170213BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/01 515

   A61B5/04 330

【請求項の数】6

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2012-257387(P2012-257387)

(22)【出願日】2012年11月26日

(65)【公開番号】特開2014-106601(P2014-106601A)

(43)【公開日】2014年6月9日

【審査請求日】2015年11月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】504171134

【氏名又は名称】国立大学法人 筑波大学

(73)【特許権者】

【識別番号】506310865

【氏名又は名称】ＣＹＢＥＲＤＹＮＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】山海 嘉之

(72)【発明者】

【氏名】新宮 正弘

【審査官】 加内 慎也

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５４−１２１０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０２６０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０５１３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０２９９６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２８１４４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−０５１３４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ａ６１Ｂ ５／０４８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作者の皮膚の異なる箇所に貼り付けられ、当該操作者の神経細胞から生成される神経信号をそれぞれ検出する複数の信号検出センサと、
前記複数の信号検出センサより得られた各神経信号の差分に基づく電位を所定電圧値に増幅して、時間軸上においてゼロ電位から＋側に立ち上り、最大値に達すると、−側に低下した後、再び＋側に推移しながらゼロ電位に戻る傾向を示す生体信号を出力する差動増幅器と、
前記差動増幅器により増幅された前記生体信号をアナログ信号のまま所定周波数範囲のみ通過させて増幅して出力する増幅・フィルタ回路と、
前記増幅・フィルタ回路により増幅されたアナログ信号の前記生体信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、
デジタル化された前記生体信号の電位と予め設定された＋側の閾値とを比較し、当該閾値以上になった時点の立ち上がりエッジの一定時間内の連続数が所定数を越えた時点を始点とし、かつ、当該始点から所定時間の経過時点を終点とする矩形波信号を出力する出力信号生成手段と、
前記矩形波信号を、当該矩形波信号の時間軸長さに応じた操作内容が予め割り当てられている外部機器に送信する送信手段と
を備え、前記出力信号生成手段は、前記矩形波信号の前記始点を常時検出し、最初の始点から前記所定時間の経過時までに次の始点を検出した場合には、当該検出された次の始点を基準に前記所定時間の経過時まで終点を延長することにより、前記矩形波信号の時間軸長さを変更する
ことを特徴とするインターフェイス装置。

【請求項2】

前記出力信号生成手段は、前記操作者の個人特有の性質の差異に応じた長さを、前記矩形波信号の時間軸の長さを決定する前記所定時間として設定する
ことを特徴とする請求項１に記載のインターフェイス装置。

【請求項3】

前記出力信号生成手段は、前記閾値以外の要素を不感帯として、前記操作者の意図と連動する前記生体信号のみに基づいて前記矩形波信号を生成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のインターフェイス装置。

【請求項4】

操作者の皮膚の異なる箇所において、当該操作者の神経細胞から生成される神経信号をそれぞれ検出する第１の過程と、
前記第１の過程より得られた各神経信号の差分に基づく電位を所定電圧値に増幅して、時間軸上においてゼロ電位から＋側に立ち上がり、最大値に達すると、−側に低下した後、再び＋側に推移しながらゼロ電位に戻る傾向を示す生体信号を出力する第２の過程と、
前記第２の過程により増幅された前記生体信号をアナログ信号のまま所定周波数範囲のみ通過させて増幅して出力する第３の過程と、
前記第３の過程により増幅されたアナログ信号の前記生体信号をデジタル変換する第４の過程と、
前記第４の過程によりデジタル化された前記生体信号の電位と予め設定された＋側の閾値とを比較し、当該閾値以上になった時点の立ち上がりエッジの一定時間内の連続数が所定数を越えた時点を始点とし、かつ、当該始点から所定時間の経過時点を終点とする矩形波信号を出力する第５の過程と、
前記矩形波信号を、当該矩形波信号の時間軸長さに応じた操作内容が予め割り当てられている外部機器に送信する第６の過程と、
を行い、前記第５の過程では、前記矩形波信号の前記始点を常時検出し、最初の始点から前記所定時間の経過時までに次の始点を検出した場合には、当該検出された次の始点を基準に前記所定時間の経過時まで終点を延長することにより、前記矩形波信号の時間軸長さを変更する
ことを特徴とするインターフェイス装置の制御方法。

【請求項5】

前記第５の過程では、前記操作者の個人特有の性質の差異に応じた長さを、前記矩形波信号の時間軸の長さを決定する前記所定時間として設定する
ことを特徴とする請求項４に記載のインターフェイス装置の制御方法。

【請求項6】

前記第５の過程では、前記閾値以外の要素を不感帯として、前記操作者の意図と連動する前記生体信号のみに基づいて前記矩形波信号を生成する
ことを特徴とする請求項４または５に記載のインターフェイス装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は神経細胞から得られる生体信号を外部機器に出力するインターフェイス装置及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば重度の障害者から筋電位信号、脳波、呼気、眼の動き、手足の動き等の生体信号を検出し、当該筋電位等の生体信号に基づいてアクチュエータ装置を動作させて障害者を支援する支援システムがある（例えば、特許文献１参照）。また、この支援システムでは、障害者（操作者）から検出した生体信号をデータベースに登録されたパターンデータと比較することで、当該障害者が希望するパターンを認識してアクチュエータ装置が所定の動作を行うことで当該障害者に対する作業支援を可能にしている。

【0003】

また、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ：Ａｍｙｏｔｒｏｐｈｉｃ Ｌａｔｅｒａｌ Ｓｃｌｅｒｏｓｉｓ）の場合、例えば手足を自由に動かすことができないばかりか呼吸することも難しいような障害者からの筋電位を検出することが難しく、極めて微弱な信号を検出できたとしても当該障害者自身の意思との関係性を確認することが困難であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−１８０８１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来は、上記パターン認識システムでは、筋電位信号等の生体信号のパターンをデータベースに登録する必要がある。そして、障害者から検出された生体信号をデータベースに登録されたパターンと比較して当該障害者の意思を認識する方式のため、例えば筋萎縮性側索硬化症の場合のように、筋電位自体が十分に検出できない場合、予め本人による生体信号のパターンを登録することができないことから、別人（例えば健常者）の筋電位に対応する動作パターンを登録せざるをえない。
そのため、従来は、検出された筋電位が微弱な場合、検出された筋電位と予め登録されたパターンとが正確に一致しないことから、アクチュエータ装置に入力される制御信号が本人の意思に対応していないことがあり、アクチュエータ装置を正確に動作制御することが難しかった。

【0006】

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したインターフェイス装置及びその制御方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１）本発明は、操作者の皮膚の異なる箇所に貼り付けられ、当該操作者の神経細胞から生成される神経信号をそれぞれ検出する複数の信号検出センサと、複数の信号検出センサより得られた各神経信号の差分に基づく電位を所定電圧値に増幅して、時間軸上においてゼロ電位から＋側に立ち上り、最大値に達すると、−側に低下した後、再び＋側に推移しながらゼロ電位に戻る傾向を示す生体信号を出力する差動増幅器と、差動増幅器により増幅された生体信号をアナログ信号のまま所定周波数範囲のみ通過させて増幅して出力する増幅・フィルタ回路と、増幅・フィルタ回路により増幅されたアナログ信号の生体信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、デジタル化された生体信号の電位と予め設定された＋側の閾値とを比較し、当該閾値以上になった時点の立ち上がりエッジの一定時間内の連続数が所定数を越えた時点を始点とし、かつ、当該始点から所定時間の経過時点を終点とする矩形波信号を出力する出力信号生成手段と、矩形波信号を、当該矩形波信号の時間軸長さに応じた操作内容が予め割り当てられている外部機器に送信する送信手段とを備え、出力信号生成手段は、矩形波信号の始点を常時検出し、最初の始点から所定時間の経過時までに次の始点を検出した場合には、当該検出された次の始点を基準に所定時間の経過時まで終点を延長することにより、矩形波信号の時間軸長さを変更することを特徴とする。
（２）本発明は、操作者の皮膚の異なる箇所において、当該操作者の神経細胞から生成される神経信号をそれぞれ検出する第１の過程と、第１の過程より得られた各神経信号の差分に基づく電位を所定電圧値に増幅して、時間軸上においてゼロ電位から＋側に立ち上がり、最大値に達すると、−側に低下した後、再び＋側に推移しながらゼロ電位に戻る傾向を示す生体信号を出力する第２の過程と、第２の過程により増幅された生体信号をアナログ信号のまま所定周波数範囲のみ通過させて増幅して出力する第３の過程と、第３の過程により増幅されたアナログ信号の生体信号をデジタル変換する第４の過程と、第４の過程によりデジタル化された生体信号の電位と予め設定された＋側の閾値とを比較し、当該閾値以上になった時点の立ち上がりエッジの一定時間内の連続数が所定数を越えた時点を始点とし、かつ、当該始点から所定時間の経過時点を終点とする矩形波信号を出力する第５の過程と、矩形波信号を、当該矩形波信号の時間軸長さに応じた操作内容が予め割り当てられている外部機器に送信する第６の過程とを行い、第５の過程では、矩形波信号の始点を常時検出し、最初の始点から所定時間の経過時までに次の始点を検出した場合には、当該検出された次の始点を基準に所定時間の経過時まで終点を延長することにより、矩形波信号の時間軸長さを変更することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、神経細胞から生成される神経信号に相当する生体信号による時系列的な時間軸データを作成して外部機器に出力するため、例えば微弱な信号しか検出できないような操作者でも、外部機器を操作することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】本発明によるインターフェイス装置及びその制御方法の一実施例を示すブロック図である。

【図1B】本発明によるインターフェイス装置の変形例を示すブロック図である。

【図2】本発明のインターフェイス装置を外部機器に接続した場合の構成例を模式的に示す図である。

【図3】本発明のインターフェイス装置を複数の外部機器に接続した場合の構成例を模式的に示す図である。

【図4】神経細胞からの神経信号による生体信号及び時間軸データのパターン例を示す図である。

【図5A】モード選択制御処理を説明するための概念図である。

【図5B】モード選択制御処理を説明するためのフローチャートである。

【図6A】文字入力モードの表示画面を説明するための概念図である。

【図6B】文字入力モードの制御方法を説明するためのフローチャートである。

【図7A】エアコン設定モードの表示画面を説明するための概念図である。

【図7B】エアコン設定モードの制御方法を説明するためのフローチャートである。

【図8A】テレビ操作モードの場合の制御処理方法を説明するための概念図である。

【図8B】テレビ操作モードの制御方法を説明するためのフローチャートである。

【図9A】照明スイッチの切替え操作の制御処理方法を説明するための概念図である。

【図9B】照明スイッチ切替操作モードの制御方法を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

【0011】

〔インターフェイス装置の構成〕
図１Ａは本発明によるインターフェイス装置及びその制御方法の一実施例を示すブロック図である。図１Ａに示されるように、インターフェイス装置１０は、生体信号検出センサ（生体信号検出手段）２０と、差動増幅器（増幅手段）３０と、増幅・フィルタ回路４０と、ＡＤコンバータ５０と、制御部（データ変換手段）６０と、送信回路（送信手段）７０と、モニタ（表示手段）８０とを有する。

【0012】

生体信号検出センサ（生体信号検出手段）２０は、操作者の意思に基づき脳から筋肉に伝達される神経信号に相当する電位（生体信号）を検出する電位検出センサである。また、生体信号検出センサ２０は、操作者の皮膚の複数箇所に貼り付けられ、操作者が意識的に生体電位（神経信号）を発生させた場合に得られる生体信号（生体電位信号）をセンサ信号として出力する。また、生体信号検出センサ２０は、例えば、重度の障害者等のように手足の筋肉を自由に動かすことができない場合、骨格筋のなかにあって、その伸縮状態を感知する筋紡錘から得られる生体信号（神経信号に相当する電位信号）を検出する。尚、生体信号検出センサ２０は、筋紡錘以外の筋肉を動作させる際に生成される電位を生体信号として検出するように操作者に貼り付けても良い。

【0013】

筋紡錘は、骨格筋の伸縮を感知しており、錘内筋線維と呼ばれる筋と、それに巻きついた数本の感覚神経終末、錘内筋線維を運動神経支配するガンマ運動ニューロンとから構成されている。また、筋紡錘は、骨格筋線維の間に散在し、それらと平行に並んでいるが、例えば眼球や指など細かくコントロールされた動きをする筋には多く存在する。そして、骨格筋に合わせて錘内筋線維が伸張すると、それに巻きついた感覚神経終末が刺激され固有感覚のインパルスを生じ、筋紡錘による神経信号が検出される。

【0014】

例えば、操作者が筋萎縮性側索硬化症の場合、筋肉を動かす際の筋電位は殆ど発生しないことから、重度の障害者の筋電位を検出することは難しい。しかしながら、重度の障害者であっても筋肉の動きは見られないまでも、錘内筋線維が伸縮し信号を発する場合があり、神経信号が発生する箇所に生体信号検出センサ２０を貼り付けることで当該神経信号を検出可能になる。尚、神経信号が得られる箇所は、各個人によって様々で異なるため、予め複数の生体信号検出センサ２０を当該操作者に装着して生体信号が得られる箇所を探し出しておく。

【0015】

差動増幅器３０は、複数の生体信号検出センサ２０からの各生体信号（神経信号に相当）が入力されると、二つの信号の差分を一定係数（差動利得）で増幅する。従って、差動増幅器３０は、複数箇所のうち１箇所あるいは複数箇所で神経信号が得られると、各信号の差に基づく電位を増幅して生体信号を出力する。

【0016】

増幅・フィルタ回路４０は、生体信号の高周波成分を除去して所定の周波数以下の成分だけを通過させるローパスフィルタと、生体信号の低周波成分を除去して所定の周波数以上の成分だけを通過させるハイパスフィルタとを有する。そして、生体信号は、増幅・フィルタ回路４０によりノイズ成分が除去され、その後を二つのフィルタ回路を介して取出された所定周波数範囲の生体信号を増幅して出力する。

【0017】

ＡＤコンバータ５０は、増幅・フィルタ回路４０及びその他機器からの信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して制御部６０に入力する。また、増幅・フィルタ回路４０で増幅された生体信号は、制御部６０へ直接的に入力されており、制御部６０において時間軸データに変換される。

【0018】

制御部６０は、制御プログラムを実行するマイクロコンピュータからなり、増幅・フィルタ回路４０で増幅された各生体信号を時間軸データに変換して外部機器１１０へ出力される制御信号を生成する。また、制御部６０は、生体信号検出センサ２０より得られた生体信号を時間軸データとして変換する時間軸データ変換手段６２と、時間軸データに基づく外部機器に応じた制御信号を生成する制御信号変換手段６４とを有する。上記制御信号は、各外部機器において判別可能なデータ形式の信号に変換されたものである。

【0019】

また、制御部６０は、後述するように、神経細胞から生成される神経信号に相当する生体信号を検出する第１の過程と、第１の過程より得られた生体信号を所定電圧値に増幅する第２の過程と、第２の過程により所定振幅に増幅された生体信号を時間軸データとして変換する第３の過程と、第３の過程により生成された生体信号の時間軸データに対応する制御信号を外部機器を操作する操作信号として当該外部機器に送信する第４の過程と、を実行する制御プログラムがメモリに格納されている。

【0020】

送信回路７０は、近距離無線通信を行う送信機であり、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（ブルートゥース：登録商標）等の通信システムに対応している。また、送信回路７０は、上記制御部６０において生体信号に対応する制御信号が生成されると、当該制御信号を無線によりモニタ８０の受信回路８２に送信する。または、外部機器１１０に制御信号を送信する外部機器制御部７２に送信する。尚、外部機器制御部７２は、例えば光あるいは無線あるいは有線などを用いた通信手段に対応するインターフェイスであり、外部機器１１０の構成や機能に合わせて通信方式が適宜選択される。

【0021】

モニタ８０は、表示専用のディスプレイあるいはタブレット型端末装置あるいはスマートホンなどの携帯電話機あるいはパーソナルコンピュータのディスプレイ（液晶パネル）などの表示手段からなり、送信回路７０から送信された制御信号を受信する受信回路８２を有し、制御信号に応じた画像を表示する。また、モニタ８０は、操作者が介護ベットあるいは車椅子を利用している場合、ブラケットなどの支持部材により操作者から見やすい高さ位置、角度に支持されており、後述するモード選択画面２００、文字入力画面３００、エアコン制御画面５００、テレビ制御画面７００、照明スイッチ制御画面９００などが表示される。そして、操作者は、神経信号を出力することで生成された入力データ（制御信号による指示内容）をモニタ８０の表示をみることで、本人が目視により入力されたデータを確認することができ、神経信号と入力データとの関連性を視覚的に認識することが可能になる。

【0022】

また、外部機器１１０としては、携帯電話機、電子メール送信機、チャット送受信を行うインターネット接続機器等の通信機器があり、その他に通信機能を有する端末装置（例えば、ナースコールのような緊急信号を送受信する緊急連絡機器）などがある。また、外部機器１１０の取付箇所としては、上記車椅子やストレッチャーなどの移動体やエレベータ、押しボタンを有する信号機などの公共設備などでも良い。

【0023】

〔インターフェイス装置の変形例〕
図１Ｂは本発明によるインターフェイス装置の変形例を示すブロック図である。図１Ｂに示されるように、変形例のインターフェイス装置１０Ａは、モニタ８０に接続された外部機器制御部８４より外部機器１１０に制御信号を送信できる。この場合、モニタ８０は、通信機能を有するタブレット型端末装置あるいはスマートホンなどの携帯電話機あるいはパーソナルコンピュータのディスプレイ（液晶パネル）であり、後述するモード選択画面２００、文字入力画面３００、エアコン制御画面５００、テレビ制御画面７００、照明スイッチ制御画面９００などが表示される。

【0024】

インターフェイス装置１０Ａは、前述したインターフェイス装置１０と外部機器制御部８４がモニタ８０側に配置されている点が異なる構成であり、主要部（生体信号検出センサ２０、差動増幅器３０、増幅・フィルタ回路４０、ＡＤコンバータ５０、制御部６０、送信回路７０）は同じ構成である。そのため、操作者は上記インターフェイス装置１０、１０Ａの中から使いやすい何れかの方式を任意に選択することが可能になる。

【0025】

図２は本発明のインターフェイス装置１０を外部機器に接続した場合の構成例を模式的に示す図である。図２に示されるように、インターフェイス装置１０は、操作者１００と外部機器１１０との間に介在し、生体信号検出センサ２０により操作者から検出された神経信号に相当する生体信号が検出されると、増幅・フィルタ回路４０により識別可能なレベルまで増幅（生体信号検出・増幅処理）すると共に、所定以上の高周波数及び所定以下の低周波数のノイズ成分を除去してＡＤコンバータ５０によりデジタル信号に変換した後、さらに時間軸データ変換手段６２によりデジタル信号を時間軸データに変換（データ変換処理）し、さらに外部機器１１０で認識可能なデータ形式とされた制御信号を各入力端子１１２ａ〜１１２ｃに入力する。

【0026】

尚、制御部６０で生成された時間軸データによる制御信号は、各外部機器に搭載されたマイクロコンピュータの制御方式に対応するデータ形式に変換されており、送信回路７０から無線信号として送信される。また、送信回路７０において、無線信号で送信する代わりに、通信ケーブル又は光通信用の光ファイバを介して外部機器１１０に送信する通信方式を用いても良いのは勿論である。

【0027】

外部機器１１０では、インターフェイス装置１０の送信回路７０から送信された制御信号を受信する受信手段としての入力端子１１２ａ〜１１２ｃを有し、時間軸データに基づく制御信号ａ〜ｃが各入力端子１１２ａ〜１１２ｃに入力されると、各制御信号に対応する制御動作ａ〜ｃを行うように駆動制御を行う。尚、外部機器１１０の構成例としては、後述するように、例えば文字入力装置、エアコンのコントローラ、テレビのリモコン、照明の切替えスイッチなどがある。

【0028】

図３は本発明のインターフェイス装置１０を複数の外部機器に接続した場合の構成例を模式的に示す図である。図３に示されるように、インターフェイス装置１０は、操作者１００と複数の外部機器１１０Ａ〜１１０Ｃとの間に介在し、生体信号検出センサ２０により操作者から検出された神経信号に相当する生体信号が検出されると、増幅・フィルタ回路４０により識別可能なレベルまで増幅（生体信号検出・増幅処理）すると共に、所定以上の高周波数及び所定以下の低周波数のノイズ成分を除去してＡＤコンバータ５０によりデジタル信号に変換した後、さらに時間軸データ変換手段６２によりデジタル信号を時間軸データに変換（データ変換処理）して外部機器１１０Ａ〜１１０Ｃの各入力端子１１２ａ、１１２ｂ、１１２ａ'、１１２ｂ'、１１２ａ''、１１２ｂ''に入力する。

【0029】

外部機器１１０Ａ〜１１０Ｃでは、インターフェイス装置１０からの時間軸データに応じた制御信号ａ、ｂが各入力端子１１２ａ、１１２ｂ、１１２ａ'、１１２ｂ'、１１２ａ''、１１２ｂ''に入力されると、各制御信号に対応する制御動作ａ〜ｃを行うように駆動制御を行う。尚、外部機器１１０Ａ〜１１０Ｃの構成例としては、後述するように、例えば文字入力装置、エアコンのコントローラ、テレビのリモコン、照明の切替えスイッチなどがある。

【0030】

〔制御部６０のデータ変換制御処理〕
図４は神経細胞からの神経信号による生体信号及び時間軸データのパターン例を示す図である。図４（Ａ）に示されるように、生体信号検出センサ２０は、操作者１００が神経信号を生成すると、当該神経信号に応じた生体信号Ｅ１を出力する。この生体信号Ｅ１は、差動増幅器３０により増幅されるが、時間軸上において、ゼロＶより＋側に立ち上がり、最大値に達すると、−側に低下した後、再び＋側に推移しながら緩やかにゼロＶに戻る傾向にある。

【0031】

制御部６０は、生体信号検出センサ２０により検出された神経信号に応じた生体信号Ｅ１がノイズ除去及び増幅されて入力されると、時間軸データに変換した出力信号Ｐ１を生成する。この出力信号Ｐ１は、下記のとおり出力条件を変えることで様々なパターンの生体信号入力に対応することができる。

【0032】

（第１出力条件）
制御部６０は、生体信号Ｅ１の電位と予め設定された閾値Ｖａとを比較（閾値比較手段）し、比較結果がＥ１＞Ｖａになった時点で出力信号Ｐ１（時間軸データ）を所定時間が経過するまで出力（出力信号生成手段）する。

【0033】

図４（Ｂ）に示されるように、２個の生体信号Ｅ１、Ｅ２が連続して閾値Ｖａ以上になったことが検出された場合、すなわち、１番目の生体信号Ｅ１が検出されてから所定時間Ｔ１が経過する前に２番目の生体信号Ｅ２が検出された場合は、時間軸Ｔ２（＞Ｔ１）の出力信号Ｐ２が生成される。

【0034】

図４（Ｃ）に示されるように、３個の生体信号Ｅ１〜Ｅ３が連続して閾値Ｖａ以上に達したことが検出された場合、すなわち、１番目の生体信号Ｅ１が検出されてから所定時間Ｔ１が経過する前に２番目の生体信号Ｅ２が検出され、さらに所定時間Ｔ１が経過する前に３番目の生体信号Ｅ３が検出された場合は、時間軸Ｔ３の出力信号Ｐ３（＞Ｔ２）が生成される。このように、生体信号Ｅの数に応じた時間軸長さが異なる時間軸データＰ１〜Ｐ３が生成される。

【0035】

従って、外部機器１１０では、上記時間軸（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）の長さが異なる時間軸データＰ１〜Ｐ３に基づく制御信号が入力されると、入力された制御信号、すなわち各時間軸データＰ１〜Ｐ３の時間軸（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）の長さに応じた動作を行うように制御が行われる。

【0036】

（第２出力条件）
図４（Ａ）に示されるように、制御部６０は、入力された生体信号Ｅが、一定時間内にｎ回以上の立ち上がりエッジを数えた場合（エッジカウンタ手段）、矩形波信号（パルス波形）Ｐ１を出力する（出力信号生成手段）。なお、エッジカウンタ手段の閾値ｎは１以上の任意の値を自由に設定できる。また、図４（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、エッジカウンタの値が２又は３になると、エッジカウント値に応じた矩形波信号（パルス波形）Ｐ２，Ｐ３を出力する。

【0037】

（第３出力条件）
図４（Ａ）に示されるように、制御部６０は、入力された生体信号Ｅが示す個人特有の性質（信号の振幅、発火頻度など）を考慮し、適切な条件を満たす場合に矩形波信号（パルス波形）Ｐ１を出力する。個人特有の性質は、残存する筋肉や神経の量などが異なるために生じる差異であり、固定の出力条件下では適正な出力が実現しない。また、図４（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、個人特有の性質（信号の振幅、発火頻度など）を考慮し、個人差に応じた矩形波信号（パルス波形）Ｐ２，Ｐ３を出力する。

【0038】

（第４出力条件）
図４（Ａ）に示されるように、制御部６０は、入力された生体信号Ｅに応じ何らかの出力条件（閾値以外の要素、例えば生体信号の電流値あるいは電圧値の変化率など）を満たす場合に矩形波信号（パルス波形）Ｐ１を出力し、次の出力Ｐ２までの間に不感帯を設けることができる。これにより、操作者の意図と連動した生体信号Ｅ１とＥ２との間に、操作者の意図と連動しない生体信号が連続して入力されてしまう誤入力を回避することができる。また、図４（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、入力された生体信号Ｅに応じ何らかの出力条件を満たす場合に、その回数に応じた矩形波信号（パルス波形）Ｐ２，Ｐ３を出力する。

【0039】

尚、上記の時間軸データＰ１〜Ｐ３については、Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３として認識させることもできる。例えば、生体信号Ｅの性質には個人差が大きく、誤入力を防止するために上記設定が必要な場合がある。Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３として認識する場合、パルス数をカウントして指示内容を判別しても良い。

【0040】

また、上記データ変換処理のための各出力条件は、単独で設定する方式でも良いし、複数の出力条件を組み合わせても良い。さらには、複数の出力条件の中から各操作者に適した出力条件を選択できるようにしておき、予め操作者の生体信号の検出しやすさなど各人の個性に合った出力条件を登録することで、生体信号から出力信号を生成する過程での精度をより高められる。

【0041】

また、生体信号検出センサ２０により検出される生体信号の検出精度は、各操作者の個人差があるので、制御部６０において、当該操作者から検出された生体信号を出力信号にデータ変換する処理を行う際は、過去に検出された生体信号の波形を記憶したデータベースを作成し、各操作者の固有の生体信号を学習することで、例えば操作者が体調不良で微弱な生体信号しか検出されない場合でも、過去に検出された通常レベルの生体信号に変換して出力信号を生成するように演算処理しても良い。

【0042】

〔制御部６０からの出力信号を受信した外部機器１１０が実行する制御処理例〕
尚、以下では、上記第１出力条件に基づいて制御する場合について説明する。

【0043】

図５Ａはモード選択処理を説明するための概念図である。図５Ａに示されるように、最初はモード選択画面２００が表示される。モード選択画面２００には、「初期モード」の第１のアイコン２１０と、「文字入力モード」の第２のアイコン２２０と、「エアコンモード」の第３のアイコン２３０と、「テレビモード」の第４のアイコン２４０と、「照明スイッチモード」の第５のアイコン２５０が表示されており、各アイコン２１０、２２０、２３０、２４０、２５０が同一半径上に所定間隔おいて表示される。

【0044】

また、モード選択画面２００には、各アイコン２１０、２２０、２３０、２４０、２５０の中から何れかを選択したことを示すモード選択カーソル２６０が表示されており、時間軸データＰ１〜Ｐ３の何れかが入力されると、入力された時間軸データＰ１〜Ｐ３の時間軸Ｔ１〜Ｔ３に応じたカーソル移動処理が行われる。

【0045】

図５Ｂはモード選択制御処理を説明するためのフローチャートである。図５Ｂに示されるように、制御部６０からの出力信号を受信した外部機器１１０のコントローラは、Ｓ１１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されたか否かをチェックする。Ｓ１１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１２に進み、モード選択カーソル２６０が時計方向（右回り）に１ステップ移動する。例えば、初期モード２１０のモード選択カーソル２６０が一つ右隣の文字入力モードのアイコン２２０と一致する位置に移動する。さらに、時間軸Ｔ１の時間軸データＰ１が生成された場合、モード選択カーソル２６０が時計方向（右回り）に１ステップ移動して一つ右隣のエアコンモードのアイコン２３０と一致する位置に移動する。

【0046】

尚、モード選択カーソル２６０の位置を分かりやすくするため、モード選択カーソル２６０の囲まれた範囲内側を外側とは異なる色で表示しても良い。

【0047】

次のＳ１３では、予め設定された所定時間（例えば、２〜３秒）が経過したか否かをチェックする。Ｓ１３において、モード選択カーソル２６０が停止したまま所定時間が経過すると、Ｓ１４に進み、当該カーソル停止位置と一致するアイコンの制御モードが選択（設定）される。

【0048】

また、上記Ｓ１３において、所定時間が経過していない場合（ＮＯの場合）、Ｓ１５に進み、時間軸Ｔ３に相当する時間軸データＰ３が生成されたか否かをチェックする。Ｓ１５において、時間軸Ｔ３に相当する時間軸データＰ３が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１４に進み、当該カーソル停止位置のアイコンの制御モードが選択（設定）される。この後は上記Ｓ１１の処理に戻る。

【0049】

また、上記Ｓ１５において、時間軸Ｔ３に相当する時間軸データＰ３が生成されない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ１１の処理に戻り、Ｓ１１以降の処理を実行する。また、Ｓ１１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されない場合（ＮＯの場合）、Ｓ１６に進み、時間軸Ｔ２に相当する時間軸データＰ２が生成されたか否かをチェックする。Ｓ１６において、時間軸Ｔ２に相当する時間軸データＰ２が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１７に進み、モード選択カーソル２６０が時計方向（右回り）に２ステップ移動する。例えば、「初期モード」のアイコン２１０に位置するモード選択カーソル２６０が二つ右隣の「エアコンモード」のアイコン２３０と一致する位置に移動する。この後は、上記Ｓ１３以降の処理を行う。

【0050】

このように生体信号検出センサ２０から生体信号Ｅ１〜Ｅ３が検出され、時間軸データＰ１〜Ｐ３が生成されることで、モード選択カーソル２６０がモニタ８０に表示された各アイコン２１０、２２０、２３０、２４０、２５０のうち何れかのアイコンと一致する位置に移動し、「初期モード」、「文字入力モード」、「エアコンモード」、「テレビモード」、「照明スイッチモード」の中から操作者が希望する任意のモードを選択（設定）することが可能になる。

【0051】

尚、制御部６０において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合、モード選択カーソル２６０が時計方向（右回り）に１ステップずつ自動的に移動させ、時間軸Ｔ２の時間軸データＰ２が生成された場合、モード選択カーソル２６０を停止させ、時間軸Ｔ３の時間軸データＰ３が生成された場合、当該カーソル停止位置のアイコンの制御モードが設定されるように制御することも可能である。

【0052】

〔文字入力モードの制御処理方法〕
図６Ａは文字入力モードの表示画面を説明するための概念図である。図６Ａに示されるように、前述したモード選択カーソル２６０の移動により文字入力モードが選択されると、モニタ８０に文字入力画面３００が表示される。文字入力画面３００には、ひらがなを選択できるように「あいうえお」を選択できる「あ行」３１０Ａ、「かきくけこ」を選択できる「か行」３２０Ａ、「さしすせそ」を選択できる「さ行」３３０Ａ、「たちつてと」を選択できる「た行」３４０Ａ、「なにぬねの」を選択できる「な行」３５０Ａ、「はひふへほ」を選択できる「は行」３６０Ａ、「まみむめも」を選択できる「ま行」３７０Ａ、「やゆよ」を選択できる「や行」３８０Ａ、「らりるれろ」を選択できる「ら行」３９０Ａ、「わをん」を選択できる「わ行」４００Ａが表示される。

【0053】

さらに、文字入力画面３００には、各行の中から任意の行を選択する第１の文字選択カーソル４１０と、上記５０音のひらがなから任意の文字を選択するための第２の文字選択カーソル４２０が表示される。この文字選択カーソル４１０、４２０は、入力される時間軸データＰ１〜Ｐ３に応じてＸ方向（各文字列方向）またはＹ方向（文字行方向）に移動して任意の文字の座標位置へ移動する。

【0054】

例えば、第１の文字選択カーソル４１０が「あ行」３１０に停止している場合、「へ」の位置へカーソル移動させる操作方法について説明する。操作者１００は、モニタ８０に表示された文字入力画面３００をみながら時間軸Ｔ１の時間軸データＰ１が出力されるように、神経信号を出力する。このとき、操作者１００は、モニタ８０に表示された文字入力画面３００をみながらどの筋肉を動かすと神経信号が検出されるかを予め学習しており、そのとき検出された生体信号の波形パターンを制御部６０に登録してある。尚、当該操作者が例えば筋萎縮性側索硬化症の場合には、十分な振幅（電圧）を有する筋電位信号が発せられなくても、筋紡錘からの微弱な生体信号を検出することができる。

【0055】

図６Ｂは文字入力モードの制御方法を説明するためのフローチャートである。図６Ｂに示されるように、制御部６０からの出力信号を受信した外部機器１１０のコントローラは、Ｓ２１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されたか否かをチェックする。Ｓ２１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２２に進み、第１の文字選択カーソル４１０を横方向（Ｘ方向）に１ステップ移動させる。

【0056】

例えば、第１の文字選択カーソル４１０が文字入力画面３００の「あ」の位置にある場合について説明する。生体信号検出センサ２０から生体信号Ｅ１が検出されると、インターフェイス装置１０の制御部６０において、時間軸データＰ１が生成される。そして、時間軸データＰ１に対応する制御信号が入力されると、文字入力画面３００に表示された第１の文字選択カーソル４１０が「あ行」３１０Ａの位置からＸ方向に移動する。

【0057】

次のＳ２３では、再度、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されたか否かをチェックする。Ｓ２３において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されない場合（ＮＯの場合）、Ｓ２２に戻り、第１の文字選択カーソル４１０を横方向（Ｘ方向）に１ステップ移動させる。これを６回繰り返すことにより、例えば、文字入力画面３００の第１の文字選択カーソル４１０は、「は行」３６０Ａの位置に移動する。

【0058】

また、上記Ｓ２３において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２４に進み、「あ」〜「わ」行の何れかが確定（設定）する。この後は上記Ｓ２１の処理に戻る。

【0059】

次にＳ２１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されない場合（ＮＯの場合）、Ｓ２５に進み、時間軸Ｔ２に相当する時間軸データＰ２が生成されたか否かをチェックする。Ｓ２５において、時間軸Ｔ２に相当する時間軸データＰ２が生成されない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ２１に戻り、Ｓ２１、Ｓ２５の処理を繰り返す待機状態となる。

【0060】

また、上記Ｓ２５において、時間軸Ｔ２に相当する時間軸データＰ２が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２６に進み、第２の文字選択カーソル４２０を縦方向（Ｙ方向）に１ステップ移動させる。続いて、Ｓ２７では、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されたか否かをチェックする。Ｓ２７において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ２６に戻り、第２の文字選択カーソル４２０を縦方向（Ｙ方向）に１ステップ移動させる。これを３回繰り返すと、文字入力画面３００に表示された第２の文字選択カーソル４２０は、「へ」の位置に移動する。

【0061】

そして、Ｓ２７において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２８に進み、「へ」の入力が確定（設定）する。この後は上記Ｓ２１の処理に戻る。

【0062】

このように生体信号検出センサ２０から生体信号Ｅ１、Ｅ２が検出され、時間軸データＰ１、Ｐ２が生成されることで、任意の文字を入力することが可能になる。

【0063】

〔エアコン設定モードの制御処理方法〕
図７Ａはエアコン設定モードの表示画面を説明するための概念図である。図７Ａに示されるように、前述したモード選択カーソル２６０の移動によりエアコンモードが選択されると、モニタ８０にエアコン制御画面５００が表示される。

【0064】

エアコン制御画面５００の左側には、「冷房モード」のアイコン５１０と、「除湿モード」のアイコン５２０と、「暖房モード」のアイコン５３０と、「換気モード」のアイコン５４０とが表示される。また、エアコン制御画面５００の上側には、「風量設定」のアイコン５６０Ａと、「温度設定」のアイコン５７０Ａと、「切タイマ設定」のアイコン５８０Ａと、「入タイマ設定」のアイコン５９０Ａと、「風向き設定」のアイコン６００Ａとが表示される。

【0065】

各アイコンは、モード選択カーソル６１０、６２０、６３０を移動・停止させることで、任意のアイコンが選択、設定される。このアイコンの選択・設定操作は、前述した時間軸データＰ１〜Ｐ３の時間軸Ｔ１〜Ｔ３に基づいて行われる。

【0066】

さらに、「風量設定」のアイコン５６０Ａの下方には、風量を選択するための「弱」「中」「強」のアイコンが縦方向（Ｙ方向）に並ぶ風量設定領域５６０Ｂが表示される。また、「温度設定」のアイコン５７０Ａの下方には、「現設定」「マイナス１度〜５度」「プラス１〜５度」のアイコンが縦方向（Ｙ方向）に並ぶ温度設定領域５７０Ｂが表示される。「切タイマ設定」のアイコン５８０Ａに下方には、「３０分、１時間〜１０時間」のアイコンが縦方向（Ｙ方向）に並ぶ切タイマ設定領域５８０Ｂが表示される。

【0067】

また、「入タイマ設定」のアイコン５９０Ａの下方には、「３０分、１時間〜１０時間」の各アイコンが縦方向（Ｙ方向）に並ぶ入タイマ設定領域５９０Ｂが表示される。また、「風向き設定」のアイコン６００Ａの下方には、「現設定、下へ１段階〜５段階、上へ１段階〜５段階」のアイコンが縦方向（Ｙ方向）に並ぶ風向き設定領域６００Ｂが表示される。

【0068】

さらに、エアコン制御画面５００には、上記アイコン５１０〜５４０の中からメイン動作モードを選択する第１のモード選択カーソル６１０と、上記アイコン５６０Ａ〜６００Ａの中からサブ動作モードを選択するための第２のモード選択カーソル６２０と、サブ動作モードの各制御データを選択するための第３のモード選択カーソル６３０とが表示される。このモード選択カーソル６１０、６２０、６３０は、入力される時間軸データＰ１〜Ｐ３に応じて任意の制御モードを選択する位置（Ｘ方向又はＹ方向の位置）へ移動する。

【0069】

図７Ｂはエアコン設定モードの制御方法を説明するためのフローチャートである。図７Ｂに示されるように、制御部６０からの出力信号を受信した外部機器１１０のコントローラは、Ｓ３１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されたか否かをチェックする。Ｓ３１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ３２に進み、第１のモード選択カーソル６１０を縦方向（Ｙ方向）に１ステップ移動させる。例えば、メイン動作モードである「冷房モード」のアイコン５１０、「除湿モード」のアイコン５２０、「暖房モード」のアイコン５３０、「換気モード」のアイコン５４０の何れかを選択できる。

【0070】

次のＳ３３では、再度、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されたか否かをチェックする。Ｓ３３において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されない場合（ＮＯの場合）、Ｓ３２に戻り、第１のモード選択カーソル６１０を縦方向（下方向）に１ステップ移動させる。これを１〜４回繰り返すことにより、第１のモード選択カーソル６１０は、メイン動作モードである「冷房モード」、「除湿モード」、「暖房モード」、「換気モード」のアイコン５１０、５２０、５３０、５４０の何れかの位置に移動する。

【0071】

また、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ３４に進み、「冷房モード」、「除湿モード」、「暖房モード」、「換気モード」の中から第１のモード選択カーソル６１０のカーソル停止位置と一致するメイン動作モードが選択され、「冷房モード」、「除湿モード」、「暖房モード」、「換気モード」の何れかのモードに確定（設定）する。この後は上記Ｓ３１の処理に戻る。

【0072】

上記Ｓ３１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されない場合（ＮＯの場合）、Ｓ３５に進み、時間軸Ｔ２に相当する時間軸データＰ２が生成されたか否かをチェックする。上記Ｓ３５において、時間軸Ｔ２に相当する時間軸データＰ２が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ３６に進み、第２のモード選択カーソル６２０を横方向（Ｘ方向）に１ステップ移動させる。続いて、Ｓ３７では、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されたか否かをチェックする。Ｓ３７において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ３６に戻り、第２のモード選択カーソル６２０を横方向（Ｘ方向）に１ステップ移動させる。

【0073】

これを１〜５回繰り返すと、文字入力画面３００に表示された第２のモード選択カーソル６２０は、「風量設定」のアイコン５６０Ａ、「温度設定」のアイコン５７０Ａ、「切タイマ設定」のアイコン５８０Ａ、「入タイマ設定」のアイコン５９０Ａ、「風向き設定」のアイコン６００Ａの何れかの位置に移動する。

【0074】

上記Ｓ３７において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ３８に進み、「風量設定」、「温度設定」、「切タイマ設定」、「入タイマ設定」、「風向き設定」の中から第２のモード選択カーソル６２０のカーソル停止位置と一致する任意のサブ動作モードが確定（設定）する。この後は上記Ｓ３１の処理に戻る。

【0075】

また、上記Ｓ３５において、時間軸Ｔ２に相当する時間軸データＰ２が生成されない場合（ＮＯの場合）、Ｓ３９に進み、時間軸Ｔ３に相当する時間軸データＰ３が生成されたか否かをチェックする。Ｓ３９において、時間軸Ｔ３に相当する時間軸データＰ３が生成されない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ３１に戻り、Ｓ３１、Ｓ３５、Ｓ３９の処理を繰り返す待機状態となる。

【0076】

上記Ｓ３９において、時間軸Ｔ３に相当する時間軸データＰ３が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ４０に進み、第３のモード選択カーソル６３０を縦方向（Ｙ方向）に１ステップ移動させる。続いて、Ｓ４１では、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されたか否かをチェックする。Ｓ４１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ４０に戻り、第３のモード選択カーソル６３０を縦方向（Ｙ方向）に１ステップ移動させる。

【0077】

上記Ｓ４１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ４２に進み、「風量設定」、「温度設定」、「切タイマ設定」、「入タイマ設定」、「風向き設定」の中から選択された任意のサブ動作モードの制御量（例えば、温度をマイナス３度）が確定（設定）する。この後は上記Ｓ３１の処理に戻る。

【0078】

このように生体信号検出センサ２０から生体信号Ｅ１〜Ｅ３が検出され、時間軸データＰ１〜Ｐ３が生成されることで、エアコンの任意のモードあるいは温度や湿度、風向きなどの調整データ（制御信号）を入力することが可能になる。

【0079】

〔テレビ操作モードの制御処理方法〕
図８Ａはテレビ操作モードの場合の制御処理方法を説明するための概念図である。図８Ａに示されるように、前述したモード選択カーソル２６０の移動によりテレビモードが選択されると、モニタ８０にテレビ制御画面７００が表示される。

【0080】

テレビ制御画面７００には、「チャンネル切替モード」のアイコン７１０Ａと、「音量調整モード」のアイコン７２０Ａと、「予約モード」のアイコン７３０Ａとが表示される。さらに、テレビ制御画面７００には、「チャンネル切替モード」の各チャンネル番号１〜１２の表示領域７１０Ｂと、「音量調整モード」の音量調整表示領域７２０Ｂと、「予約モード」の番組予約表示領域７３０Ｂとが表示される。

【0081】

また、テレビ制御画面７００には、「チャンネル切替モード」のアイコン７１０Ａ、「音量調整モード」のアイコン７２０Ａ、「予約モード」のアイコン７３０Ａの中から何れかのメイン動作モードを選択するための第１のモード選択カーソル８１０と、各モード７１０Ｂ、７２０Ｂ、７３０Ｂの中に表示されるサブ動作モードの制御データを選択する第２のモード選択カーソル８２０とが表示される。このモード選択カーソル８１０、８２０は、入力される時間軸データＰ１、Ｐ２に応じて任意の制御モードを選択する位置へ移動する。

【0082】

図８Ｂはテレビ操作モードの制御方法を説明するためのフローチャートである。図８Ｂに示されるように、制御部６０からの出力信号を受信した外部機器１１０のコントローラは、Ｓ５１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されたか否かをチェックする。Ｓ５１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２２に進み、第１のモード選択カーソル８１０を横方向（Ｘ方向）に１ステップ移動させる。

【0083】

例えば、第１のモード選択カーソル８１０が「チャンネル切替モード」のアイコン７１０Ａの位置にある場合について説明する。生体信号検出センサ２０から生体信号Ｅ１が検出されると、インターフェイス装置１０の制御部６０において、時間軸データＰ１が生成される。そして、時間軸データＰ１が入力されると、テレビ制御画面７００に表示された第１のモード選択カーソル８１０がアイコン７１０Ａの位置から右隣の「音量調整モード」のアイコン７２０Ａの位置に移動する。

【0084】

次のＳ５３では、再度、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されたか否かをチェックする。Ｓ５３において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されない場合（ＮＯの場合）、Ｓ５２に戻り、第１のモード選択カーソル８１０を横方向（Ｘ方向）に１ステップ移動させる。これを２回繰り返すことにより、第１のモード選択カーソル８１０は、「音量調整モード」のアイコン７２０Ａ、「予約モード」のアイコン７３０Ａの位置に移動する。

【0085】

また、上記Ｓ５３において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ５４に進み、「チャンネル切替モード」、「音量調整モード」、「予約モード」の何れかが確定（設定）する。この後は上記Ｓ５１の処理に戻る。

【0086】

次に上記Ｓ５１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されない場合（ＮＯの場合）、Ｓ５５に進み、時間軸Ｔ２に相当する時間軸データＰ２が生成されたか否かをチェックする。Ｓ５５において、時間軸Ｔ２に相当する時間軸データＰ２が生成されない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ５１に戻り、Ｓ５１、Ｓ５５の処理を繰り返す待機状態となる。

【0087】

また、上記Ｓ５５において、時間軸Ｔ２に相当する時間軸データＰ２が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ５６に進み、第２のモード選択カーソル８２０を縦方向（Ｙ方向）に１ステップ移動させる。続いて、Ｓ５７では、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されたか否かをチェックする。Ｓ５７において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ５６に戻り、第２のモード選択カーソル８２０を縦方向（Ｙ方向）に１ステップ移動させる。これを５回繰り返すと、例えばテレビ制御画面７００に表示された第２のモード選択カーソル８２０は、「音量調整モード」の「１目盛」の位置から「５目盛」の位置に移動する。

【0088】

そして、Ｓ５７において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ５８に進み、「音量調整モード」の「５目盛」又は「消音」の入力が確定（設定）する。この後は上記Ｓ５１の処理に戻る。

【0089】

このように生体信号検出センサ２０から生体信号Ｅ１、Ｅ２が検出され、時間軸データＰ１、Ｐ２が生成されることで、テレビのチャンネル、音量、番組の予約を設定することが可能になる。

【0090】

〔照明スイッチ切替操作モードの制御処理方法〕
図９Ａは照明スイッチの切替え操作の制御処理方法を説明するための概念図である。図９Ａに示されるように、前述したモード選択カーソル２６０の移動により照明スイッチモードが選択されると、モニタ８０に照明スイッチ制御画面９００が表示される。

【0091】

照明スイッチ制御画面９００には、「消灯モード」のアイコン９１０と、「半灯モード（複数の照明灯の半分を点灯）」のアイコン９２０と、「全灯モード（複数の照明灯を全て点灯）」のアイコン９３０と、「半灯モード（全灯の半分の照度）」のアイコン９４０と、「豆灯モード（小電球点灯）」のアイコン９５０とが同一半径上に配置されて表示される。また、照明スイッチ制御画面９００には、「消灯モード」のアイコン９１０、「半灯モード」のアイコン９２０、「全灯モード」のアイコン９３０、「半灯モード」のアイコン９４０、「豆灯モード」のアイコン９５０の何れかを選択するためのモード選択カーソル９６０が表示される。このモード選択カーソル９６０は、入力される時間軸データＰ１〜Ｐ３に応じて任意の制御モードを選択する位置へ移動する。

【0092】

図９Ｂは照明スイッチ切替操作モードの制御方法を説明するためのフローチャートである。図９Ｂに示されるように、制御部６０からの出力信号を受信した外部機器１１０のコントローラは、Ｓ６１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されたか否かをチェックする。Ｓ６１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ６２に進み、モード選択カーソル９６０が時計方向（右回り）に１ステップ移動する。例えば、モード選択カーソル９６０が「消灯」のアイコン９１０にある場合、時計方向（右回り）に１ステップ移動して一つ右隣の「半灯モード」のアイコン９２０と一致する位置に移動する。さらに、時間軸Ｔ１の時間軸データＰ１が生成された場合、モード選択カーソル９６０が時計方向（右回り）に１ステップ移動して一つ右隣の「全灯モード」のアイコン９３０と一致する位置に移動する。

【0093】

次のＳ６３では、予め設定された所定時間（例えば、２〜３秒）が経過したか否かをチェックする。Ｓ６３において、モード選択カーソル９６０が停止したまま所定時間が経過すると、Ｓ６４に進み、「消灯モード」、「半灯モード」、「全灯モード」、「半灯モード」、「豆灯モード」のうち当該カーソル停止位置と一致する制御モードが選択（設定）される。

【0094】

また、上記Ｓ６３において、所定時間が経過していない場合（ＮＯの場合）、Ｓ６５に進み、時間軸Ｔ３に相当する時間軸データＰ３が生成されたか否かをチェックする。Ｓ６５において、時間軸Ｔ３に相当する時間軸データＰ３が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ６４に進み、当該カーソル停止位置のアイコンの制御モードが設定される。この後は上記Ｓ６１の処理に戻る。

【0095】

また、上記Ｓ６５において、時間軸Ｔ３に相当する時間軸データＰ３が生成されない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ６１の処理に戻り、Ｓ６１以降の処理を実行する。また、Ｓ６１において、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成されない場合（ＮＯの場合）、Ｓ６６に進み、時間軸Ｔ２に相当する時間軸データＰ２が生成されたか否かをチェックする。Ｓ６６において、時間軸Ｔ２に相当する時間軸データＰ２が生成された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ６７に進み、モード選択カーソル２６０が時計方向（右回り）に２ステップ移動する。例えば、「消灯モード」のアイコン９１０に位置するモード選択カーソル９６０が二つ右隣の「全灯コンモード」のアイコン９３０と一致する位置に移動する。この後は、上記Ｓ６３以降の処理を行う。

【0096】

尚、制御部６０からの出力信号を受信した外部機器１１０のコントローラにおいて、時間軸Ｔ１に相当する時間軸データＰ１が生成された場合、モード選択カーソル９６０が時計方向（右回り）に１ステップずつ自動的に移動させ、時間軸Ｔ２の時間軸データＰ２が生成された場合、モード選択カーソル９６０を停止させ、時間軸Ｔ３の時間軸データＰ３が生成された場合、当該カーソル停止位置のアイコンの制御モードが設定されるように制御することも可能である。

【0097】

上記実施例では、外部機器として文字入力装置、エアコンのコントローラ、テレビのリモコン、照明の切替えスイッチなどを例示したが、これに限らず、これ以外の装置にも適用できるのは、勿論である。

【0098】

また、上記実施例で説明したもの以外の外部機器としては、例えば車椅子のロボットハンドを取り付けて車椅子に座った操作者の生体信号に基づいてロボットハンドを動作させることも可能である。尚、ロボットハンドとしては、肩関節、肘関節、手首関節に相当する複数の関節を有し、人間の手のように複数の指が駆動可能に設けられたものでも良い。また、ロボットハンドの動作としては、皿や茶碗などの食器を持ち上げて移動させたり、あるいは各指を動作させてピアノの鍵盤を押して曲を演奏したり、あるいは車椅子の進行方向のドアを開けたりと多目的に動作させることも可能である。

【符号の説明】

【0099】

１０、１０Ａ インターフェイス装置
２０ 生体信号検出センサ
３０ 差動増幅器
４０ 増幅・フィルタ回路
５０ ＡＤコンバータ
６０ 制御部
６２ 時間軸データ変換手段
６４ 制御信号変換手段
７０ 送信回路
８０ モニタ
８２ 受信回路
１００ 操作者
１１０Ａ〜１１０Ｃ 外部機器
１１２ａ、１１２ｂ、１１２ａ'、１１２ｂ'、１１２ａ''、１１２ｂ'' 入力端子
２００ モード選択画面
２６０、５５０、９６０ モード選択カーソル
３００ 文字入力画面
４１０ 第１の文字選択カーソル
４２０ 第２の文字選択カーソル
５００ エアコン制御画面
６１０ 第１のモード選択カーソル
６２０ 第２のモード選択カーソル
６３０ 第３のモード選択カーソル
７００ テレビ制御画面
８１０ 第１のモード選択カーソル
８２０ 第２のモード選択カーソル
９００ 照明スイッチ制御画面

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】