Mind&VR
UC-win/Road for MindWave Mobile
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使用脑电仪装置MindWave
Mobile在UC-win/Road上进行驾驶模拟
●背景
以前，人与电脑相互作用的装置被限制在键盘、鼠标、操纵杆、3D鼠标等输入功能的装置上。现在，游戏中通过动作来进行输入的输入方法渐渐增加。任天堂的Wii以及PlayStation Move、Microsoft
Kinect™等不需要使用专用的装置可以与人进行相互作用。在此背景下，为了实行操作汽车或者机器人等高等级的任务，以EEG为基础的装置正在进行开发。
●研究无手柄控制
MindWave Mobile（开发公司：NeuroSky）是搭载了脑波传感器的无线立体声头戴装置。
戴上它，会测出alpha、beta等不同频率的脑波。并且通过独自的演算法把脑电波与注意力集中程度、放松程度等心理状态进行转换。
MindWave Mobile插件与VR数据项结合，运用所取得的数据可以进行操作模拟。左图的驾驶模拟是通过注意力的集中度来控制速度，如果凝视画面中的一个点速度就会变快，注意力散漫的话速度就会变慢。 |
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| ▲MindWave
Mobile（Neurosky） |
▲“脑电波Visualizer”（Neurosky） |
●应用事例
脑电波Driving ～运用脑电波来驾驶！～ UC-win/Road MindWave Mobile插件
戴上MindWave Mobile，在连接好的状态下开始驾驶模拟的话就可以根据脑电波来行驶。
用脑电波来控制车辆的油门跟刹车。
F1赛道
列举F1赛道作为EEG技术应用事例。为增加游戏趣味性，2个玩家可以进行竞争。为此，在2个MindSet装置进行实时（＠60Hz）导入（图1），开发了可抽出Meditation和Attention系数的界面。
此图是美国亚利桑那州的凤凰街道赛道中预计举行的F1竞赛的假想VR数据（図2）。在作为服务器功能的界面中2位玩家在各自的机器中参加竞赛。
车的加速度是以Attention参数来控制，使用者的注意力集中时车辆行驶速度就会加速。最初实验时加速比刹车更加容易，如不提前训练同时控制两者会较为困难。
FORUM8利用脑电波等生物信息进行研究系统提案。 |
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▲图1 从2个MindSet装置
（左右）中导出各自的
Meditation系数跟Attention系数（红和绿色调) |
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| ▲图2 Phoenix F1 circuit |
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▲图3 具有游戏性，作为展示用系统受到好评
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Kinect™驾驶模拟器
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通过红外线深度传感器进行UC-win/Road驾驶操作的系统
在Kinect™前面像操舵操作一样进行UC-win/Road驾驶操作的系统。
Kinect™检出的驾驶员两手的位置信息转换为车辆的操舵，油门，刹车。
●Kinect™ 感知器
Kinect™感知器是作为Microsoft公司的家庭用游戏机「Xbox360(R)」的周边机器，它是不使用手柄而是利用身体动作、手势、声音等进行操作的设备。Kinect搭载了照相机跟感知器，可以自动感知站在它面前的玩家。
此
技术是研究开发公司PrimeSense所开发的以远程摄像技术为基础，在感知器中包含了VGA照相机、3D扫描仪、4只话筒、倾斜马达等基本部件。3D
扫描仪是由连续供给点模式的红外线激光器（频率比红光稍低）所构成的。虽然激光是人眼不可见的（波长大约780nm），但可以通过也是摄像机来检测（图
1a、1b）。
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| ▲图1a Kinect感知器的夜视模式画面 |
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▲图1b 投影在墙壁上的点模式的扩大视图 |
使用红外线照相机预测出感知器与点之间的距离，制作成周边环境的深度图。图2分别是照相机输出（图2a）、深度视图（图2b）、合成图（图2c）。
| ▼图2 摄像头中所拍摄的周边环境深度图 |
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▲图2a VGA照相机输出
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▲图2b 周边环境的深度图 |
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▲图2c 照相机输出与深度图
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Kinect具有以下功能
- 动作捕捉（最多6人为止）以及手势识别功能。可以用动作控制界面。
- 表情识别功能。选择用户后自动选择过去所保存的设置。
- 声音识别功能。执行语音命令
- 回转基准。根据追踪调整最适合的倾斜角度。
●通过Kinect™ー进行车辆控制和驾驶操作的示意
与UC-win/Road相连接，只需活动手就可以体验手握「假想方向盘」进行驾驶模拟，可以保持非常接近实际驾驶的自然状态。
- 操作方向盘(在空挡状态下右转弯・左转弯)
操作油门、刹车要求Kinect™与双手保持距离，在空挡的状态下前后移动。双手模仿方向盘转动来操作方向盘。通过手腕的旋转可以与实车一样进行左转、右转。
- 油门操作
在空挡状态下向前伸出双手。伸出越长油门踩踏量越大。
- 操作刹车
刹车的操作是将双手向身体侧收缩。收缩距离越多刹车踩踏量越多。
- 检测出方向盘的方向以及转向量
从出拳的左右手的位置来检测出左转、右转的方向以及角度的模拟值。检测量从绿色到红色的变化显示在变化棒上。越接近红色说明越受到控制。
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▲前进
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▲右转弯：越向右转弯，
右方的条中红色就会变多。 |
▲左转弯：越向左转弯，
左方的条中红色就会变多。 |
- 识别油门跟刹车
通过右脚脚尖的左右打开角度进行检测。
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▲油门位置
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▲刹车位置 |
- 检测出油门与刹车踩踏量
●油门
油门的踩踏量是根据脚尖的位置的模拟值来测出。油门的检测结果在显示条上显示向上。
●刹车
刹车的踩踏量是根据脚尖的位置的模拟值来测出。刹车的检测结果在显示条上显示向下。
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