小ネタ 2010-022
脳波玩具MindFlexを改造してPCにデータを取り込んでみる
脳波を測定して、リラックスした状態にあるのか緊張した状態にあるのかというような脳の状態を測定して遊ぶ玩具MindFlex(マインドフレックス)というのが安価に売っている。
改造してデータをPCに取り込むことができるというので、試してみた。(2010-12-31)
1. MindFlexとMindTuneの比較
MindFlex以前に似たような脳波測定デバイスで東芝のMindTuneというのが出ており、PCにデータ取り込みをしたかったのだが、うまくいっていない。
結局hack方法が簡単で安価なMindFlexの改造の方が面白そうという結論に至った。
写真左 東芝MindTuneと、写真右 MindFlex
(1)MindTune
Bluetoothのワイヤレス式ヘッドフォンに脳波計測デバイスが内蔵されている。高価なだけあって、作りは高級感がある。電極は、マイクのように生えているアーム先端部分を額に押し当てる電極と、左耳に当てる電極部分とが存在している。
MindTuneのヘッドセットの外観
PCでは、普通のBluetooth HeadSet + HID + シリアル通信デバイスとして認識される。
(2)MindFlex
MindFlexのヘッドセットは、MindTuneに比べると かなりチープな感じだ。金属の電極を額に押し当てて、両耳にクリップを挟んで、3点で計測している。
MindFlexのヘッドセットの外観
土台部分とヘッドセットはワイヤレス通信している。通信は一方通行なのだろうか。
技適はちゃんとしてるんだろうか?と思ったが、ちゃんとシールが貼ってあった。
2. MindFlexのハードウェア改造
ヘッドセットを分解してワイヤレス通信する前の部分でシリアル通信の信号を取り出すという改造が簡単らしい。
MindFlexのヘッドセットを分解した写真
シリアル通信の送信信号を引っ張り出して、PCに取り込む改造をしてみた。
シリアル通信を取り出す配線を半田付けした写真(白い電線がシリアルのTXD信号で、灰色の電線がGND)
PCとの接続用のSparkfunのUSB-UART変換キットに半田付けした写真
3. MindFlexのデータ取り込みソフトの自作
MindFlexのシリアル通信プロトコルは、以下のソフトのソースコードを参考にした。
Link - kitschpatrol Arduino-Brain-Library / http://github.com/kitschpatrol/Arduino-Brain-Library
通信速度は9600bps。
パケット毎に区切られて、データが送信される。
1秒毎に1パケットが出力される。
パケットの形式は、以下の通り。
1バイト目は、0xAA
2バイト目は、0xAA
3バイト目は、パケットのデータ長
4バイト目からデータ長のサイズがデータ本体
パケットデータ部分の最終バイトの次の1バイトは、チェックサム
データ本体は、脳波の波形データと、MindFlexの状態を表すデータがある。
波形データは全部で24バイトあり、3バイトずつ8つ分のデータとなっている。
順番に、
1番目が、Delta波
2番目が、Theta波
3番目が、Low Alpha波
4番目が、High Alpha波
5番目が、Low Beta波
6番目が、High Beta波
7番目が、Low Gamma波
8番目が、Mid Gamma波
という並び順になっている。
実際に、受信するサンプルソフトを作成してみた。 (2011-01-03)
[ MindFlexサンプルの実行ファイル+source code ... mindflex_test_v01.zip (download) 176KB ]
実際に動かしてみたが、出力の数字があまり安定していない気がする。
PCにMindFlexが接続できたので、同じPCにキネクトを接続したらどうだろうかと考えている。
Xbox360のモーション入力用周辺機器のキネクトは、hackが進んでいて、PCに接続して人間のモーションの取り込みなどが可能となっている。
MindFlexとキネクトを合わせて、人間の動きでゲーム等の制御したり、人間が動かずに脳で制御したりするのを同時にできると面白いかと思った。
具体的にどういうものにするか実際考えてみると難しい感じ。
あるいは、単純にゲーム風に、リラックスするとアルファー波ゲージが溜まって波動拳みたいな必殺技が出せるとか。
(後日加筆 2011-03-07)
新しい脳波入力装置が出るらしい。
Link - ［GDC 2011］今年もやっぱり脳波だ。低価格になったNeuroSkyの新型デバイスを試してみた
(後日加筆 2011-05-05)
脳波で動くネコミミを付けるというデバイスがあるらしい。
Link - アナタにもし猫耳がついていたら？ -- 脳波で動く猫耳「necomimi」が話題
(後日加筆 2012-09-23)
脳波でしっぽというのが出たらしい。脳波で動くターンテーブルというのもあるのだとか。集中して音楽を聴くという装置らしい。
Link - ネコミミの次は「脳波しっぽ。」、脳波で動くターンテーブルも登場
脳波に反応して電撃を発生して、強制的にリラックスさせる装置というのが前にあった。アメとムチのムチの方向性だ。
逆に脳波に反応してチューブで口の中に砂糖を溶かした液体を送り込んでリラックスさせる装置は作れないだろうか。
(後日加筆 2013-06-23)
necomimiを入手したので、分解＆改造してみた。
http://www.kako.com/neta/2013-019/2013-019.html