專利名稱：腦電波測量系統(tǒng)、腦電波測量方法及其程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在頭部裝載配置了電極的一個框體來測量用戶的腦電波的系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明涉及判定電極的裝載狀態(tài)并根據(jù)不良情況電極的位置來推測不良情況要因的腦電波測量系統(tǒng)。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，作為腦電波(Electroencephalogram :EEG)的測量方法，公知有記錄頭皮上2點間的電位(基準極與測量對象極的電位)的變化的方法。腦電波是作為基準極與測量對象極的電位差而測量出的電信號?？梢哉f腦電波反映腦活動(腦神經(jīng)細胞的電活動)，更具體而言是反映了大腦皮質的電活動。將電位的變化作為腦電波來測量的上述的
方法與以非侵襲的方法測量腦活動的其他方法相比，具有時間分辨率高且能夠以簡便的方法進行測量的特點。在現(xiàn)有技術中，使用了電位的腦電波測量方法在醫(yī)療機構中用于診斷癲癇或阿耳茨海默氏病等。此外，使用了電位的腦電波測量方法在研究機構中用作調查作為人的腦內信息處理的知覺/認知過程的基礎研究的工具。為了測量腦電波，必須在頭部上裝載電極。因此，說明電極的裝載方法。首先，向電極涂敷膏劑。膏劑是導電性高的霜，起到提高皮膚與電極間的導電性的作用。不同于用戶的專業(yè)人員(第三者)使涂敷了膏劑的電極緊貼于用戶的頭皮。在現(xiàn)有技術中，由于經(jīng)由自由度高的引線連接了電極和腦電波計，因此第三者可在用戶頭部的任意位置上粘貼電扱。此外，在進行利用了多個電極的多點測量的情況下，具有使用伸縮性高的電極帽的方法。無論在哪種方法中，都能夠在不受用戶的頭部形狀的影響的情況下穩(wěn)定地在頭部的規(guī)定位置上裝載電扱。另外，電極裝載過程中，每個電極需要數(shù)分鐘左右的比較長的時間。但是，到目前為止都是用于診斷或基礎研究的準備階段，電極裝載的時間并沒有被視為問題。近幾年，伴隨著腦電波計的小型化、信號處理方法的高精度化，正在開發(fā)通過腦電波推測用戶的心理狀態(tài)、且推測表示想要如何操作設備的操作意圖、或表示想要選擇多個選擇項中的哪ー個的選擇意圖的腦電波接ロ。例如，作為針對健康的用戶利用的腦電波接ロ，非專利文獻I公開了推測用戶的選擇意圖的腦電波接ロ。非專利文獻I的腦電波接ロ利用腦電波的現(xiàn)象關聯(lián)電位中的被稱為“P300”的特征性信號成分來判斷用戶想要選擇的選擇項。在此，“現(xiàn)象關聯(lián)電位”是腦電波的一部分，是指與外在或內在的現(xiàn)象在時間上相關聯(lián)地產生的大腦的短暫性電位變動。此外，“P300”是指在以某ー現(xiàn)象為起點的200毫秒至400毫秒內的腦電波信號中在陽性(正的方向)上具有振幅的峰值的現(xiàn)象關聯(lián)電位的成分。但是，如上所述，在必須由專門人員裝載引線或專用帽的使用方式中，在日常生活環(huán)境下，用戶很難自己裝載電極來測量腦電波，從而在腦電波接ロ等中使用獲得的腦電波?，F(xiàn)在，作為腦電波測量用的框體，假設在頭戴式顯示器(Head-Mount-Display HMD)或耳機等可佩帶的設備中組裝腦電波測量裝置(電極及放大器)來測量腦電波的例子。例如，HMD或耳機等框體與上述的引線或電極帽相比剛性更高，裝載比較容易。因此，例如，在裝載HMD或耳機的同時，用戶并不難自己在測量預定的周邊位置設置組裝到框體中的腦電波測量用的電極。但是，在上述的現(xiàn)有方法中，用戶必須自己在電極上涂敷膏劑。并且，卸下裝置之后，用戶必須自己擦掉電極或電極設置位置上殘留的膏劑。因此，為了用戶方便地自己裝載腦電波測量設備，優(yōu)選采用不使用膏劑的電極(以下，記載為“干式電極”)。但是，在采用干式電極的情況下，產生裝載的穩(wěn)定性課題。說明這一例。若向干式電極施力，則由于不存在膏劑，因此皮膚與干式電極之間的接觸狀態(tài)會產生變化。其結果，產生與皮膚接觸的狀態(tài)下電極的位置變化的“電極偏離”、或者電極從皮膚浮起來之后在皮膚與電極之間產生空間而無法測量腦電波的“電極脫落”。另外，由于膏劑的粘度高，因此除了提高皮膚與電極間的導電性之外，還起到防止電極偏離或電極脫落的作用。由于這些作用，即使向電極施力而導致位置多少產生變化，從 而引起粘度高的膏劑的形變，也能夠保持皮膚與電極之間的良好的接觸狀態(tài)，能夠適當?shù)販y量腦電波。若產生電極偏離，則皮膚與電極面相互摩擦，測量的腦電波中容易混入噪聲。此夕卜，若處于電極脫落的狀態(tài)，則產生不能測量腦電波的影響。在日常生活環(huán)境下，用戶并不是靜止狀態(tài)，而是進行各種動作，因此容易產生如電極偏離或電極脫落這樣的與電極的接觸相關的不良情況。另外，在本申請的說明書中，將產生了與接觸或裝載相關的不良情況的電極稱作“不良情況電扱”。不良情況電極意味著裝載狀態(tài)不好的電極，換言之，是與皮膚的裝載狀態(tài)不良好而不能適當?shù)販y量腦電波的電極。為了減少這些電極偏離/電極脫落引起的測量的不良情況，需要盡早檢測出在腦電波測量中產生了了不良狀況。作為在腦電波測量中檢測不良狀況的現(xiàn)有的方法，公知有以下示出的專利文獻I至專利文獻4的方法。專利文獻I公開了通過使微弱的電流流過腦電波電極，從而根據(jù)測量出的電壓值計算皮膚與電極之間的電阻值(接觸電阻)來推測皮膚與電極的接觸狀態(tài)的方法。由此，檢測出了電極裝載狀態(tài)的不良情況(參照專利文獻I的第3頁左段第2段落)。在專利文獻2中，在電極附近設置線圈(專利文獻2的圖2)，使電流流過線圏。由此，通過在電極上產生的感應電流是否重疊在腦電波波形上來判斷電極與頭皮是否接觸(專利文獻2的段落0038)。在專利文獻3中，測量被稱為“腦電波頻道”的與多個頻道相應的根據(jù)I組電極間的電位差測量的腦電波信號。即，設置多組電極，在各組中測量腦電波信號。并且，按每個腦電波頻道計算Signal (=想要測量的信號)和Noise(=想要測量的信號以外的信號)，從而比較S/N比和閾值，判斷在哪個腦電波頻道中存在測量不良情況(專利文獻3的段落0028)。在專利文獻4中，通過阻抗檢查，進行用于腦電波測量的電極間的裝載不良情況判斷。由此，能夠確定電極與用戶的皮膚是否接觸。專利文獻4中的阻抗檢查時通過在2個電極間使微量的電流流過，從而測量在2個電極與皮膚接地的位置產生了多少電阻值的方式。在電極脫離的情況下或者因用戶出汗等而導致不能適當?shù)貦z測腦電波的情況下，電極的電阻值變高。因此，進行阻抗檢查來測量電極的電阻值，從而能夠判斷哪個組合的電極沒有被正確地接地(專利文獻4的段落0167、0168)。
在先技術文獻專利文獻專利文獻IJP實公平7-3347號公報專利文獻2JP特開2006-212348號公報專利文獻3JP特開2006-6665號公報專利文獻4JP專利第4465414號說明書非專利文獻非專利文獻Iヱマニュヱル·ドンチン以及其他2名、“The Mental Prosthesis Assessing the Speed of a P300_Based Brain -Computer Interface”、TRANSACTIONS ONREHABILITATION ENGINEERING 2000、Vol. 8,2000 年 6 月

發(fā)明內容
(發(fā)明想要解決的課題)但是，即使是上述的現(xiàn)有方式的任一種技術，在日常生活環(huán)境下的腦電波測量中，目的都是檢測關于單一電極的裝載的不良情況。因此，不能確定產生不良情況的要因(不良情況要因)。用戶為了確定不良情況要因，不得不捜索多個電極，對于用戶而言很麻煩。以下，詳細敘述上述的專利文獻I至4記載的各技術的課題。在專利文獻I及專利文獻2中，并沒有考慮電極裝載狀態(tài)變化的環(huán)境下的不良情況電極檢測，很難確定產生了不良情況的電扱。這更不可能確定關于不良情況電極的不良情況要因。在專利文獻I的方式中，需要停止腦電波的測量來測量接觸電阻，沒有同時考慮腦電波測量和接觸電阻。在該方式中，以電極的接觸狀態(tài)不變化的情況為前提，假設了僅在測量的最初測量接觸電阻。但是，在日常生活環(huán)境下，電極裝載狀態(tài)會時刻變化。因此，為了確認裝載狀態(tài)的頻度變高，相應地，需要停止腦電波的測量來測量接觸電阻，伴隨著很大程度的不便。在專利文獻2的方式中，判定電極是否與皮膚接觸。因此，并沒有考慮到伴隨著用戶的動作產生的電極的偏離或電極的按壓變化等的、關于電極的接觸狀態(tài)的不良情況。相對于此，在專利文獻3中，即使在裝載狀態(tài)變化的環(huán)境下也能夠判定在腦電波測量中產生了不良情況。但是，不能確定在哪個電極中產生了裝載不良情況。因此，專利文獻3也不能確定不良情況電極中產生的不良情況要因。專利文獻4在判定為存在裝載的不良情況的電極的組合存在多個的情況下，搜索與存在裝載的不良情況的電極的組合一同被包含在一起的電極，來確定不良情況電扱。但是，專利文獻4并沒有言及與存在不良情況的電極的組合一同被包含在一起的電極存在多個的情形。專利文獻4的系統(tǒng)能夠在存在I個不良情況電極時確定不良情況電極，但是并沒有假定存在多個不良情況電極的情形。根據(jù)專利文獻4的系統(tǒng)的動作原理，在存在多個不良情況電極時，不能確定其中的每ー個。其結果，不可能確定在各不良情況電極中產生的不良情況要因。如上所述，在通過干式電極測量腦電波的情況下，用戶能夠減少與膏劑處理關聯(lián)的工夫，但是會產生伴隨著用戶的動作的電極偏離或電極脫落。此外，在HMD或耳機等的框體中組裝電極來測量腦電波的情況下，需要在規(guī)定的位置上適當?shù)匮b載電扱。由于框體的剛性比較高，因此不能自如地調整電極位置。因此，特別是存在因頭部形狀與框體形狀的不一致引起的電極脫落的問題。除此之外，在存在頭發(fā)的部位，很難進行自己分開頭發(fā)來裝載電極這樣的作業(yè)，假設即使電極與頭部接觸，在電極與皮膚之間產生夾頭發(fā)的“夾頭發(fā)”。認為該夾頭發(fā)在具有頭發(fā)的頭部中測量腦電波時比較多，因此是高頻度產生的。這些不良情況因各種不同的要因而單獨或者同時產生，用戶自己不可能確定是因哪個要因而導致腦電波測量不穩(wěn)定。因此，用戶面對這種不良情況，需加強搜索應對。其結果，例如，面對夾頭發(fā)，有時會進行錯開框體的裝載角度等不適當?shù)膽獙?，對于用戶而言很麻煩。特別是，在多個電極中同時產生了各種不良情況的情況下，用戶按順序消除各不良情況要因是極其困難的。本發(fā)明為了解決上述課題而完成，其目的在于在日常生活環(huán)境下的腦電波測量中，判定在多個電極之中的哪個電極上因何種要因產生了不良情況來推測不良情況要因，從而實現(xiàn)簡單且穩(wěn)定的腦電波測量。
(用于解決課題的手段)本發(fā)明的腦電波測量系統(tǒng)具備腦電波測量部，其被配置在ー個框體內，且由包括基準電極、測量電極和地線在內的多個電極構成，測量以所述地線為基準的所述基準電極與所述測量電極之間的腦電波信號；電極位置存儲部，其在用戶裝載了所述腦電波測量部時，存儲所述多個電極中的每個電極與所述用戶接觸的位置；頻率分析部，其至少按所述基準電極與所述測量電極組成的每個組、即腦電波測量頻道，分析由所述腦電波測量部測量到的腦電波信號的頻率功率；不良情況電極判定部，其通過比較由所述頻率分析部分析的所述頻率功率、和預先設定的第I閾值，從而判定每個電極的裝載狀態(tài)是否良好；和不良情況要因推測部，其決定由所述不良情況電極判定部判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量、和參照由所述電極位置存儲部存儲的所述多個電極的位置而由所述不良情況電極判定部判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極接觸于用戶的位置，參照將所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量及所述不良情況電極接觸于用戶的位置、與電極的裝載狀態(tài)不好的要因對應起來的不良情況模式，推測與所決定的裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量及裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的位置相對應的、電極的裝載狀態(tài)不好的要因。所述不良情況模式也可以如下這樣建立對應在不良情況所述裝載狀態(tài)不好的電極的數(shù)量大于第2閾值，且所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的位置彼此相鄰且連續(xù)的情況下，所述用戶的頭部形狀與所述腦電波測量部的框體形狀的不一致是所述裝載狀態(tài)不好的不良情況的要因。所述不良情況電極判定部也可以從所述頻率功率的分析結果中提取所述噪聲混入量的參數(shù)，在所述噪聲混入量的參數(shù)的值超過預先設定的第3閾值的情況下，判定為所述地線的裝載狀態(tài)不好。所述不良情況電極判定部也可以進ー步從所述頻率功率的分析結果中提取總頻率功率的參數(shù)，在所述總頻率功率的參數(shù)的值超過預先設定的第2閾值的情況下，判定為所述基準極或所述測量極的裝載狀態(tài)不好。所述腦電波測量部也可以利用由包括所述地線、所述基準極和所述測量極在內的多個電極組成的組，測量每個組的腦電波信號，所述頻率分析部分析各腦電波信號的頻率功率，所述不良情況電極判定部從各腦電波信號的頻率的分析結果中提取噪聲混入量的各參數(shù)，在所述噪聲混入量的所有參數(shù)的值超過預先設定的第3閾值的情況下，判定為所述地線的裝載狀態(tài)不好，從各腦電波信號的頻率功率的分析結果中提取總頻率功率的各參數(shù)，在所述總頻率功率的所有參數(shù)的值超過第2閾值的情況下，判定為所述基準極的裝載狀態(tài)不好，在所述總頻率功率的一部 分參數(shù)的值超過所述第4閾值的情況下，判定為所述測量極的裝載狀態(tài)不好。所述腦電波測量部也可以測量作為所述地線與基準極之間的電位差的第I電位差、和作為所述地線與所述測量極之間的電位差的第2電位差，基于所述第2電位差和所述第I電位差之間的差分，測量所述腦電波信號。也可以在所述腦電波信號中重疊了以預先確定的頻率從外部環(huán)境恒定地混入的噪聲，所述不良情況電極判定部根據(jù)所述分析結果，將所述噪聲的頻率功率作為所述噪聲混入量的參數(shù)來提取。所述預先確定的頻率也可以是位于外部環(huán)境中的設備的商用電源噪聲的頻率。所述腦電波測量系統(tǒng)也可以還具備輸出部，其輸出由所述不良情況電極推測部推測出的結果，在所述不良情況電極判定部中沒有檢測到裝載狀態(tài)不好的不良情況電極時，所述輸出部輸出表示裝載狀態(tài)良好的顯示。所述腦電波測量系統(tǒng)也可以還具備輸出部，其輸出由所述不良情況電極推測部推測出的結果，在所述不良情況電極判定部中檢測出裝載狀態(tài)不好的不良情況電極時，所述輸出部輸出表示裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的位置的顯示。也可以在由所述不良情況電極判定部判定的裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量大于第2閾值的情況下，當判定為所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的電極位置、與所述不良情況模式中的裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的位置的相關系數(shù)超過了規(guī)定閾值吋，推測所述用戶的頭部形狀與所述腦電波測量部的框體形狀的不一致是所述電極的裝載狀態(tài)不好的要因。所述腦電波測量系統(tǒng)也可以還具備電極恢復判定部，其基于利用判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極而測量到的信號，判定是否解除了所述不良情況電極的裝載狀態(tài)，在判定為所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極是所述地線時，所述電極恢復判定部從利用所述不良情況電極測量到的所述信號的頻率的分析結果中提取所述噪聲混入量的參數(shù)，根據(jù)所述噪聲混入量的參數(shù)的值是否超過預先設定的第3閾值，來判定是否解除了判定為所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的裝載狀態(tài)。所述腦電波測量系統(tǒng)也可以還具備最佳框體推薦部，其在所述不良情況要因推測部中推測頭部形狀與框體形狀的不一致為不良情況要因時，基于形狀不一致和當前框體形狀的信息，推薦最佳的框體。本發(fā)明的某一腦電波測量系統(tǒng)具備腦電波測量部，其被配置在ー個框體內，且由包括基準電極和測量電極在內的多個電極構成，測量所述基準電極與所述測量電極之間的腦電波信號；頻率分析部，其至少按所述基準電極與所述測量電極組成的每個組、即腦電波測量頻道，分析由所述腦電波測量部測量到的腦電波信號的頻率功率；不良情況電極判定部，其通過比較由所述頻率分析部分析過的所述頻率功率、和預先設定的第I閾值，從而判定每個電極的裝載狀態(tài)是否良好；和不良情況電極要因推測部，當由所述不良情況電極判定部判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量在第2閾值以下時，推測所述電極的裝載狀態(tài)不好的要因是在所述用戶的頭部與判定為所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極之間夾住了所述用戶的頭發(fā)。本發(fā)明的又一腦電波測量系統(tǒng)具備頻率分析部，其至少按每個基準電極與測量電極的組、即腦電波測量頻道，分析由腦電波測量部測量到的腦電波信號的頻率功率，其中，所述腦電波測量部配置在ー個框體內、且由包括所述基準電極、所述測量電極和地線在內的多個電極構成，并且所述腦電波測量部測量以所述地線為基準的所述基準電極與所述測量電極之間的腦電波信號；不良情況電極判定部，其通過比較由所述頻率分析部分析的所述頻率功率、和預先設定的第I閾值，從而判定每個電極的裝載狀態(tài)是否良好；和不良情況要因推測部，其決定由所述不良情況電極判定部判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量、和所述不良情況電極接觸于用戶的位置，參照將所述不良情況電極的數(shù)量及所述不良情況電極接觸于用戶的位置、和裝載狀態(tài)成為不良情況的要因對應起來的不良情況模式，推測確定的所述不良情況電極的數(shù)量、及與數(shù)量對應的不良情況電 極的要因，所述不良情況電極接觸于用戶的位置是用戶裝載了所述腦電波測量部時，所述不良情況要因推測部參照由電極位置存儲部存儲的所述多個電極的位置而求出的、由所述不良情況電極判定部判定為裝載狀態(tài)不好的電極的位置，其中電極位置存儲部存儲的是所述多個電極中的每一個與所述用戶接觸的位置。本發(fā)明的腦電波測量方法包括腦電波測量步驟，配置在ー個框體內、且由包括基準電極、測量電極和地線在內的多個電極構成，并且測量以所述地線為基準的所述基準電極與所述測量電極之間的腦電波信號；頻率分析步驟，至少按所述基準電極與所述測量電極組成的每個組、即腦電波測量頻道，分析在所述腦電波測量步驟中測量到的腦電波信號的頻率功率；不良情況電極判定步驟，通過比較在所述頻率分析步驟中分析的頻率功率、和預先設定的第I閾值，從而判定每個電極的裝載狀態(tài)是否良好；決定步驟，決定在所述不良情況電極判定步驟中判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量、和參照在所述腦電波測量步驟中用戶裝載了所述框體時接觸于所述用戶的所述多個電極的位置的信息而在所述不良情況電極判定步驟中判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極接觸于用戶的位置；和不良情況要因推測步驟，參照將所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量及所述不良情況電極接觸于用戶的位置、與裝載狀態(tài)不好的要因對應起來的不良情況模式，推測與所決定的裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量及裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的位置相對應的、電極的裝載狀態(tài)不好的要因。本發(fā)明的計算機程序是由計算機執(zhí)行的計算機程序，所述計算機程序使所述計算機執(zhí)行如下步驟腦電波測量步驟，配置在ー個框體內、且由包括基準電極、測量電極和地線在內的多個電極構成，并且測量以所述地線為基準的所述基準電極與所述測量電極之間的腦電波信號；頻率分析步驟，至少按所述基準電極與所述測量電極組成的每個組、即腦電波測量頻道，分析在所述腦電波測量步驟中測量到的腦電波信號的頻率功率；不良情況電極判定步驟，通過比較在所述頻率分析步驟中分析的頻率功率、和預先設定的第I閾值，從而判定每個電極的裝載狀態(tài)是否良好；決定步驟，決定在所述不良情況電極判定步驟中判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量、和參照在所述腦電波測量步驟中用戶裝載了所述框體時接觸于所述用戶的所述多個電極的位置的信息而求出的、在所述不良情況電極判定步驟中判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極接觸于用戶的位置；和不良情況要因推測步驟，參照將所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量及所述不良情況電極接觸于用戶的位置、與裝載狀態(tài)不好的要因對應起來的不良情況模式，推測與所決定的裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量及裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的位置相對應的、電極的裝載狀態(tài)不好的要因。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，在用戶的頭部裝載組裝到ー個框體內的電極的腦電波測量系統(tǒng)中，提取測量到的電位波形的總頻率功率及噪聲混入量的至少ー個參數(shù)，并通過比較參數(shù)的值和預先設定的閾值，從而檢測不良情況電扱。并且，根據(jù)不良情況電極的數(shù)量及空間圖案來推測不良情況要因，并輸出給用戶。由此，可減少相對于電極裝載的不良情況的探索性的應對，能夠以簡單的方式實現(xiàn)穩(wěn)定的腦電波測量。


圖I是表示具有多種電極41 43的電極腦電波計39的結構的圖。圖2(a) (f)是表示組裝了腦電波測量用的干式電極的眼鏡型頭戴式顯示器(HMD) 50與其裝載狀態(tài)的例子的圖。圖3(a)及(b)是表示在HMD的發(fā)帶25的形狀的范圍內設置的電極的配置的圖。圖4是表示腦電波分析的結果的圖。圖5 (a)是表示平常吋、(b)是表示地線脫落、(C)是表示測量極脫落的3個狀態(tài)下的交流噪聲混入量的所有被檢查者的平均值、和被檢查者所有人員的偏差的幅度的圖。 圖6是表示(a)、(b)、(c) 3個狀態(tài)下的總頻率功率的所有被檢查者的平均值及被檢查者所有人員的偏差的幅度的圖。圖7(a) (d)是表示耳機型框體的裝載例、和不良情況電極的空間圖案的例的圖。圖8是表示每個不良情況電極判定結果的不良情況要因推測方法、輸出的圖。圖9是表示實施方式I的簡易腦電波測量系統(tǒng)20的功能框的結構的圖。圖10是表示將簡易腦電波測量系統(tǒng)20具體化為耳機時的裝置的形狀的一例的圖。圖11是表示簡易腦電波測量系統(tǒng)20的硬件結構的例子的圖。圖12是簡易腦電波測量系統(tǒng)20的整體處理的流程圖。圖13是表示頻率分析部13所處理的腦電波波形的例子的圖。圖14是表示在圖13的步驟S1103中進行的不良情況電極判定部14的處理的詳細處理順序的流程圖。圖15是表示將正常裝載了地線21時(平常時)的頻率分析結果、和地線脫落時(地線不良情況時)的頻率分析結果以圖表形式示出的例子的圖。圖16是表示在不良情況電極測量部14中檢測出的不良情況電極的例子的圖。圖17是不良情況要因推測部15的處理的流程圖。圖18是由不良情況要因推測部15保持的不良情況模式的例子的圖。圖19(a) (C)是表示不良情況要因推測結果的一例的圖。
圖20(a) (d)是表示實驗結果的圖。圖21是表示實施方式2的簡易腦電波測量系統(tǒng)30的圖。圖22是表示追加了電極恢復判定部21的處理的簡易腦電波測量系統(tǒng)30的處理順序的流程圖。圖23是說明電極恢復判定部21進行的電極恢復判定處理(圖20的步驟S2000)的流程圖。圖24是表示實施方式3的簡易腦電波測量系統(tǒng)40的功能塊結構的圖。圖25是表示實施方式3中的不良情況要因推測部31及最佳框體推測部32的處理的流程圖。圖26是表示由最佳框體推薦部32保持的與多個框體的形狀相關的信息的例子的 圖。圖27是表示最佳框體推測結果的輸出的一例的圖。
具體實施例方式本申請的發(fā)明人發(fā)明了如下的用于簡易電極裝載的方法在頭部上裝載組裝了電極的框體來測量腦電波的系統(tǒng)中，根據(jù)不良情況電極的空間位置的圖案來推測不良情況要因，并按每個要因推薦適當?shù)膽獙Α＿@是通過本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的、基于在不良情況電極中測量的特征信號的不良情況電極判定來首次實現(xiàn)的。首先，詳細敘述關于不良情況電極判定的本發(fā)明的原理，之后說明利用了不良情況電極判定的結果的不良情況要因推測方法。表示本發(fā)明的各實施方式。(不良情況電極判定方法)本申請的發(fā)明人實施了如下的實驗在腦電波計的多種電極(“測量扱”、“基準扱”及“地線”)中分別產生了不同的不良情況的情況下，分別調查了在腦電波波形中產生什么影響。其結果，發(fā)現(xiàn)了根據(jù)噪聲的混入狀況或不良情況的種類，能夠僅基于腦電波波形確定產生了不良情況的電極的種類的特征。在此，“測量扱”是在產生想要測量的腦活動的部位裝載的電扱。此外，測量極也被稱為測量電極、或者關電扱?！盎鶞蕵O”是在腦活動產生的電位的變化少的部裝載的電極?；鶞蕵O例如裝載在耳周邊部(耳朵或乳突)等。此外，基準極也被稱為基準電極、或者不關電扱。“地線”是為了通過差動放大除去同相的噪聲而裝載的電扱。地線設定在容易受到腦活動引起的電位變動的影響的位置上。例如，若是HMD，則可設置在鼻子托的位置上，若是耳機，則可設置在耳周邊。將在后面敘述噪聲的除去方法。以下，示出具有上述的電極(“測量扱”、“基準扱”及“地線”)的腦電波計的結構例。之后，說明根據(jù)本申請的發(fā)明人進行的實驗內容及實驗結果獲得的新的見解。圖I表示具有多種電極41 43的電極腦電波計39的結構。參考該圖，說明電極的種類與根據(jù)I組電極間的電位差測量的腦電波信號(腦電波頻道)之間的關系。腦電波是被作為裝載于被檢查者的頭部上的2個電極間的電位差而測量出的。蓋電位差對應于因神經(jīng)活動而在被檢查者的腦內產生的電位變化。腦電波的波形表示經(jīng)過規(guī)定的期間測量出的電位差。
腦電波計39具有N個測量極41、各I個地線42及基準極43。此外，腦電波計39與N個測量極41對應地具有N個差動放大器40。一般，測量極41被設置在產生想要測量的腦活動的部位。此外，基準極43被設置在腦活動的影響少的耳周邊部(耳朵或乳突)等。各差動放大器40以由基準極43獲取到的電位為基準并對與由對應于差動放大器40的測量極41獲取到的電位之間的電位差進行差動放大后進行輸出。該輸出是該測量對象部位的腦電波信號。通過設置差動放大器40，能夠放大在體內產生的非常微弱的電位。此外，通過設置差動放大器40，在放大腦電波吋，能夠除去由商用設備產生的交流噪聲等從外部以同相混入的成分。在放大2個電極(測量極41、基準極43)間的電位差來進行測量時，在差動放大器40中，除了 2個電極之外還另行利用地線42的輸入。差動放大器40放大地線42與測量極41之間的電位差(以地線為基準測量出的測量極41的電壓)、及地線42與基準極43、之間的電位差(以地線為基準測量出的基準極43的電壓)。并且，進一歩取測量極41的電壓與基準極43的電壓的差分。由此，能夠除去測量極41和基準極43都包含的相同的噪聲分量。如上所述，放大后的測量極41的電壓與基準極43的電壓之間的電位差被測量為I個腦電波信號(或者腦電波數(shù)據(jù))。放大2個電極(測量極41、基準極43)間的電位差進行測量的方法只是一例，也可以采用其他方法。例如，也可以取地線42與測量極41之間的電位差(以地線為基準測量出的測量極41的電壓)、和地線42與基準極43之間的電位差(以地線為基準測量出的基準極43的電壓)的差分。之后，放大該差分，作為I個腦電波信號來測量。將通過上述的方法獲得到I個腦電波信號(或者腦電波數(shù)據(jù))稱作“腦電波頻道，，。在進行除去噪聲的工作放大的情況下，對I個差動放大器40輸出I個腦電波頻道。在圖I所示的例子中，腦電波頻道的頻道數(shù)是N。如上所述，為了根據(jù)測量極41、地線42、基準極43這3個電極測量I個腦電波，無論在3個電極中的哪ー個電極產生了不良情況的情況下，都會處于無法正常測量腦電波頻道的波形的狀態(tài)。在日常生活環(huán)境下，“測量扱”、“地線”、“基準扱”中的任何一個極都有可能產生裝載不良情況。以下，說明有可能產生裝載不良情況的形態(tài)。例如，圖2(a) (f)表示組裝了腦電波測量用的干式電極的眼鏡型的頭戴式顯示器(HMD)50及其裝載狀態(tài)的例子。在圖2的例子中，在眼睛上方的位置的兩處配置測量極41，在鼻子上配置地線42，在耳朵后方配置基準極43。在正常裝載了 HMD50的(a)的正常狀態(tài)下，電極適當?shù)亟佑|著皮膚。若在日常生活中用戶活動，則例如在成為向前傾斜的狀態(tài)時，HMD50向前偏離，成為(b)的狀態(tài)。此時，眼睛上方的測量極41或鼻子的地線42會遠離用戶的皮膚。由此，電極的裝載狀態(tài)惡化，弓丨起裝載不良情況。此外，在長時間裝載了 HMD50的情況下，由于HMD的重量，HMD50向下方偏離，成為(c)的狀態(tài)。此時，眼睛上方的測量極41產生裝載不良情況。此外，為了進行操作或調整觸碰了 HMD50時、或者進行了過激的動作之后等，認為HMD50的ー側向上，成為(d)的狀態(tài)。其結果，眼睛上方的測量極41或耳朵的基準極41遠離用戶的皮膚，引起裝載不良情況。并且，撞到其它東西吋，HMD50在橫向上偏離，成為(e)的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，假設ー側眼睛上方的測量極41或鼻子的地線42、耳朵的基準極43中的任ー個偏離。由此，因動作或HMD50的位置偏離，不僅僅是測量極41有可能引起裝載不良情況，地線、基準極也同樣有可能會弓I起裝載不良情況。此外，在用戶的頭發(fā)被夾到基準極與皮膚之間的(f)的狀態(tài)下，在基準極43中引起裝載不良情況。因此，本申請的發(fā)明人進行了如下的實驗。
本申請的發(fā)明人假設了在上述的頭戴式顯示器(HMD)中組裝腦電波計的方式，并在HMD的形狀范圍內配置了腦電波計的電極。在本申請的說明書中，HMD等的可佩帶的裝置的“形狀范圍”是指該裝置通常所需的形狀所占的范圍。例如，圖3(a)及(b)表示在HMD的發(fā)帶25的形狀范圍內設置的電極的配置。電極被設置在被由虛線表示的發(fā)帶25覆蓋的、被檢查者的頭部的范圍內。HMD的形狀范圍包括被發(fā)帶25覆蓋的范圍。測量電極位置的具體例如下。首先，在右耳后方配置基準極22，在左眼上方配置測量極I (圖3的測量極23b)，在右眼上方配置測量極2(圖3的測量極23a)。并且，在圖示的位置(根據(jù)國際10-20法的場所標記，該位置相當于FPz的位置)上配置地線21。在距作為腦電波的產生源的大腦的距離較遠的耳朵的后方配置基準極22，在靠近大腦的兩眼上的2個位置上配置測量極23。由此，能夠進行2個腦電波頻道的測量。具體而言，通過地線21、基準極22及測量極I的組合來獲得頻道I (Chl)，通過地線21、基準極22及測量極2的組合獲得頻道2 (Ch2)。如上所述，“頻道”是由I個差動放大器(I個測量極、基準極、地線的組合)測量的腦電波信號(或者腦電波數(shù)據(jù))。在實驗中使用的電極是在測量極、基準極及地線上都沒有使用膏劑而裝載的干式電極。作為測量極、及基準極，使用了氯化銀的有源電極(除了在腦電波計內部之外還在電極內部進行放大的電扱)。此外，地線使用了氯化銀的盤式電扱。利用發(fā)帶25，固定了測量極、基準極及地線的位置。腦電波測量使用了 Polymate AP-1124 (日本TEAC株式會社制)。設采樣頻率為200Hz、時間常數(shù)為O. 3秒。在這些條件下，本申請的發(fā)明人對30多歲的I名被檢查者進行了測量實驗。本申請的發(fā)明人假設了在電極中產生了不良情況時，噪聲混入量會變動。因此，觀察了正常裝載電極的狀態(tài)、和在電極裝載種產生了不良情況的狀態(tài)下的各頻率的功率變化。在其中，尤其關注了來自認為是最大的外部噪聲源的商用電源的60Hz的功率、和認為是反映噪聲混入量的整體量而測量的腦電波的頻帶整體的功率。在腦電波測量中觀測到的腦電波信號的振幅電壓的單位是μν，很微弱。另一方面，以來自商用電源的60Hz的噪聲為代表的噪聲分量的振幅電壓的單位是mV，比腦電波信號的振幅電壓大。此外，由于起因于腦的信號是30Hz以下的頻帶，因此能夠容易區(qū)別來自商用電源的60Hz的噪聲和起因于腦的信號。另外，例如，在測量肌電圖時，一般可以說肌電圖的平均電位是數(shù)μ V 數(shù)mV左右，頻率成分是數(shù)Hz 數(shù)IOOHz，因此很難區(qū)分肌電圖起因的電位和來自商用電源的60Hz的噪聲。因此,本申請的發(fā)明人分析了噪聲混入量及總頻率功率這2種參數(shù)。在實驗中，作為噪聲混入量的一例，求出了交流噪聲混入量?！敖涣髟肼暬烊肓俊笔峭獠吭O備的商用電源噪聲量。例如，意味著60Hz的頻率功率。
作為總頻率功率，求出可可分析的頻帶的功率的平均值。更具體而言,總頻率功率是按如下方式計算出的從測量到的腦電波中提取I秒內的數(shù)據(jù)，通過實施快速傅立葉變換(FFT)來求出各頻率的功率值，井根據(jù)O IOOHz的功率的平均值來計算出總頻率功率。取“O 100Hz”的理由在于，由于在本實驗中以200Hz的采樣頻率進行了腦電波的測量，因此根據(jù)采樣定理，可利用的頻帶就到IOOHz。在本實施方式中，將總頻率功率用作觀察在可利用的幅度較寬的頻帶內混入的噪聲功率的變化的指標?；蛘撸部梢詫⒖傤l率功率用作調查在不引起腦活動的頻帶(30Hz以上的區(qū)域)內是否混入了幅度較寬的噪聲的指標。因此，在30Hz以上的區(qū)域內，計算了可利用的頻帶的一半以上的區(qū)域的功率的平均時，認為可看到與可利用的頻帶整體O IOOHz的功率的平均值相同的傾向。例如，是30 100Hz、或O 60Hz的范圍。圖4表示腦電波分析的結果。在圖4中，分別示出了 5個不同狀態(tài)下的、頻道I及2(Chl、Ch2)的交流噪聲混入量、總頻率功率。5個不同的狀態(tài)是“所有的電極都被適當裝載的情況(平常)”;“使測量極I偏離的情況(測量極I偏離)”;“使測量極2偏離的情況(測量極2偏離)”使基準極偏離的情況(基準極偏離)”;和“地線脫落的情況(地線脫落)”。在此，“偏離”是在電極裝載于皮膚的狀態(tài)下使電極繼續(xù)向左右移動的狀態(tài)。根據(jù)圖4的最右欄所示的框501內的值可知，交流噪聲混入量僅在地線產生不良情況時(地線脫落)會増大，平常時或其他電極的不良情況時不會出現(xiàn)大的増加。另一方面，如圖4的2處的框502的值所示，在產生了測量極的不良情況時(測量極I或者測量極2偏離)，只有對應于產生了不良情況的測量極的頻道的總頻率功率會増大。此外，如圖4的框503的值所示，產生了基準極的不良情況時(基準極偏離)，頻道I、頻道2的總頻率功率都會増大。根據(jù)這些實驗結果，得到了如下的見解在產生了地線的不良情況時，交流噪聲混入量會増大，在產生了測量極不良情況時，測量極的對應頻道的總頻率功率會増大，而在產生了基準極的不良情況時，所有頻道的頻率功率都會増大。另外，本申請的發(fā)明人為了確認上述的見解是否是在其他被檢查者中也會同樣地產生的現(xiàn)象，對14名20多歲的被檢查者進行了腦電波測量實驗。實驗在與上述相同的腦電波計、電極、電極位置下的、(a)所有的電極都被正常裝載的狀態(tài)、(b)地線中產生了不良情況的狀態(tài)(移除了地線時)、(C)測量極中產生了不良情況的狀態(tài)(移除了測量極I吋)的3個狀態(tài)下測量了交流噪聲混入量、總頻率功率。圖5表示(a)平常吋、(b)地線脫落、(C)測量極脫落的3狀態(tài)下的交流噪聲混入量的所有被檢查者的平均值、和被檢查者所有人員的偏差的幅度。在圖5中可知，與圖4的框501所示的地線脫落的結果相同，與其他狀態(tài)相比，在(b)地線脫落時，在所有被檢查者中發(fā)現(xiàn)了交流噪聲混入量増大的傾向。此外，圖6表示(a)平常狀態(tài)、(b)地線脫落狀態(tài)、(C)測量極脫落狀態(tài)的3狀態(tài)下的總頻率功率的所有被檢查者的平均值及被檢查者所有人員的偏差的幅度。如圖6所示，與圖4的框502的結果相同，與其他狀態(tài)相比，在(c)測量極脫落狀態(tài)時，在所有被檢查者中發(fā)現(xiàn)了總頻率功率增大的傾向。這一次沒有對基準極不良情況進行實驗。但是，鑒于以測量極與基準極的電位差作為電位波形記錄的情況、及在產生了測量極不良情況時發(fā)現(xiàn)總頻率功率増大的情況(圖4的框503和圖6)，可推測在基準極中產生了不良情況時，也會與測量極中的不良情況同樣地，所有頻道的總頻率功率會増大。此外，出現(xiàn)夾頭發(fā)現(xiàn)象時，鑒于頭發(fā)是絕緣體，即使頭部(頭發(fā))與電極接觸，也可以說是不導電的狀態(tài)。因此，在出現(xiàn)夾頭發(fā)現(xiàn)象時，也與電極脫落同樣地，存在無法測量腦電波程度的影響，推測為總頻率功率會増大。根據(jù)上述的結果可知，在產生了地線的不良情況時交流噪聲混入量會増大、在產生了測量極不良情況時測量極的對應頻道的總頻率功率會増大、而產生了基準極不良情況時、所有頻道的頻率功率會増大的見解并不依賴于被檢查者，并不是特殊的傾向。本申請的發(fā)明人獲得上述的見解之后，進ー步基于該見解，假設了 可通過交流噪聲混入量的增大來判定地線的不良情況,并且可通過特定頻道內的總頻率功率的增大來判定測量極的不良情況，而通過所有頻道內的總頻率功率的増大可判定基準極的不良情況。 (不良情況要因推測方法)接著，說明本申請的發(fā)明人完成的、利用了不良情況電極的空間圖案的不良情況要因的推測方法，并說明按每個不良情況要因切換對策是適當?shù)睦碛?。首先，作為前提，在利用組裝了電極的框體測量腦電波的情況下，因框體形狀，會制約電極裝載的自由度。因此，在框體形狀相對于頭部形狀并不適合的情況下，產生電極從皮膚浮起來而導致不與皮膚接觸的“電極脫落”。因此，為了穩(wěn)定地測量腦電波，需要采用適合用戶的頭部形狀的適當?shù)目蝮w。一般，人的頭部例如因男女差或年齡，其尺寸或形狀是不同的。與孩子的頭部相比，大多情況下成人的頭部更大，而與女性的頭部相比，大多情況下男性的頭部更大。現(xiàn)有技術中的電極帽也準備了 Small (小)/Middle(中)/Large(大)這3種尺寸。但是，即使年齡或性別相同，用戶的頭部的形狀。例如，關于頭部形狀都知道與東洋人相比，大多情況下西洋人的頭部是橢圓形。除了這種差異以外，還知道每個人的頭部形狀是左右非對稱這樣的關于形狀的走形程度的差異、或關于頭部形狀的凸/凹情況等的差異。如現(xiàn)有技術所示，在使用電極帽的情況下，可通過電極帽的伸縮性克服相對于形狀的個人差異。但是，在利用電極位置的自由度低的框體來進行腦電波測量的情況下，僅通過S/M/L這3種尺寸并不能應對所有用戶。認為至少需要準備形狀不同的10種以上的框體。作為降低頭部形狀與框體形狀的不一致的其他方法，例如，想到了在框體內采用的彈簧等的設置用于吸收頭部形狀差的機構的方法、或者預先測量頭部形狀后按每個用戶準備最佳形狀的框體的方法。但是，前者需要特殊的機構，會增加框體的重量，且耐久性會降低。除此之外，通過彈簧等機構可應對的范圍有限，因此很難應對所有用戶的頭部形狀。后者需要用于測量頭部形狀的特殊裝置。本申請的發(fā)明人想到了可利用采用了框體的腦電波測量中的電極配置的空間自由度低的情況，來確定不良情況要因。具體而言，根據(jù)通過上述的方法判定的不良情況電極的空間圖案，實現(xiàn)是因框體形狀和頭部形狀的不一致而引起的電極脫落的不良情況、還是因夾頭發(fā)而引起的不良情況的區(qū)分。例如，圖7(a)表示組裝了腦電波測量用的干式電極的耳機型框體70與其裝載狀態(tài)的例子。圖7 (b)表示測量極411 417的位置。示意性示出了測量極41到測量極417從右耳上方(測量極411 ;在國際10-20法中是T6)經(jīng)過中心部(測量極414 ;在國際10-20法中是Cz)而掛在左耳上方(測量極417;國際10-20法中是T7)來進行裝載的情形。用戶裝載了框體70吋，地線42配置成與右耳上方的位置接觸，基準極43配置成與左耳上方的位置接觸。圖7(b)進ー步表示了不良情況電極判定的結果、即在測量極413至測量極415中判定為不良情況(電極脫落)的例子。更具體而言，使測量極413至測量極415點亮來表示它們產生了不良情況。圖7(c)表示不良情況電極判定的結果、即判定為測量極411與測量極412、測量極416與測量極417的不良情況(電極脫落)的例子。如圖7(b)所示，在空間位置靠近的多個部位中判定為不良情況時，如圖7(c)所示，在空間上以規(guī)定的圖案判定為不良情況時，可推測用戶的頭部形狀與耳機型框體70的框體形狀不一致是不良情況要因。具體而言，例如，在圖7(b)中，認為不是因框體形狀，而是因為用戶的頭部在中心部周邊凹下去的影響，導致產生了在測量極414周邊電極浮起的電極脫落。此外，例如，在圖7(c)中，認為不是 因框體形狀，而是因為用戶頭部的寬度較小的影響，導致側頭的測量極浮起，產生了電極脫落。圖7(d)表示不良情況電極判定的結果、即判定為只有測量極413出現(xiàn)了不良情況的例子。由此，在檢測出了単獨的不良情況時，推測為框體形狀與頭部形狀一致，但是因夾頭發(fā)，而僅在該電極中產生了不良情況。另外，也可以根據(jù)組裝到框體中的電極間的距離，在電極間距離較近時在多個電極中產生了不良情況的情形下，推測為夾頭發(fā)。用于穩(wěn)定地測量腦電波的對策隨著每個不良情況要因而不同。若是前者(頭部形狀與框體形狀的不一致；圖7(b)和圖7(c))，則需要變更框體形狀。但是，若是后者(夾頭發(fā)；圖7(d))，則不需要變更框體形狀，而是需要在測量極413中撥開頭發(fā)。例如，若是前者，即便是做了夾頭發(fā)的應對或探索性地裝載形狀不同的框體，電極裝載的狀態(tài)也會惡化，或者不會改變。此外，如后者那樣，顯然頭部形狀與框體形狀一致，但變更框體形狀吋，認為電極裝載的狀態(tài)會惡化。這種探索性的應對對于用戶而言是負擔，因此需要按每個不良情況要因來進行適當?shù)膽獙?。同樣地，例如是HMD時，在用戶的頭部尺寸、與HMD的前端寬度或架子長度不同的形狀不一致的情況下，產生與形狀不一致的種類相應的特定圖案的電極脫落。例如，HMD的前端寬度比用戶的頭部寬度短吋，乳突周邊的電極浮起，從而成為電極脫落的狀態(tài)。相反，在HMD的前端寬度較長時，認為外眼角周邊的電極會浮起。因此，在使用HMD時，也能夠根據(jù)不良情況電極的空間圖案來推薦適當?shù)腍MD。圖8表示由本申請的發(fā)明人總結的、每個不良情況電極判定結果的不良情況要因及所需的對應(輸出)之間的關系。圖8中的(a)至⑷與圖7中的(a)至⑷相對應。如圖8(a)所示，在不存在不良情況電極時，不實施不良情況要因的推測，但是也可以向用戶通知電極裝載適當?shù)那樾?。由此，用戶可以放心地開始腦電波測量。在本實施方式中，說明了還輸出電極裝載適當?shù)耐ㄖ睦?，但是并不是一定要進行通知。也可以是僅在存在不良情況電極時進行通知的應對。如圖8(b)所示，在多個電極中產生了不良情況時，推測為頭部形狀與框體形狀的不一致是不良情況要因，形狀的不一致產生在不良情況電極周邊。并且，指示需要更換耳機。此外，推薦不良情況電極周邊更緊的框體。如圖8(c)所示，在以特定的空間圖案產生了不良情況電極時，推測為頭部形狀與框體形狀的不一致是不良情況要因。之后，指示需要更換耳機，并根據(jù)不良情況電極的空間圖案來推薦適當?shù)亩鷻C。如圖8(d)所示，在有頭發(fā)的部位中單獨產生了不良情況電極時，推測為夾頭發(fā)是不良情況要因。之后，表示不良情況電極的位置，并輸出要撥開頭發(fā)的指示。另外，頭發(fā)的某一部位如何的判斷也可以基于預定了與框體的形狀的接觸的部位來預先決定。由此，基于不良情況電極判定結果的不良情況電極的數(shù)量/空間圖案來推測不良情況要因，并按每個推測出的不良情況要因來切換應對(輸出)，從而減少對于用戶而言較麻煩的探索性的不良情況應對，能夠簡單地實現(xiàn)組裝了電極的框體的裝載。以下，參照附圖，說明基于這些想法構成的本發(fā)明的電極裝載狀態(tài)判定系統(tǒng)的實施方式。作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，本申請的發(fā)明人例示了如下的腦電波測量系統(tǒng)(以下，即在為“簡易腦電波測量系統(tǒng)”)裝載組裝了電極的框體，測量用戶的腦電波，并反饋電極裝載狀態(tài)。在簡易腦電波測量系統(tǒng)中，假設在HMD或耳機等框體中組裝了干式電扱。并且，簡易腦電波測量系統(tǒng)判定電極裝載狀態(tài)，根據(jù)不良情況電極的數(shù)量及空間圖案來·推測不良情況要因，并作為電極裝載狀態(tài)而反饋給用戶。此外，除了電極裝載狀態(tài)之外，還按每個不良情況要因指示適當?shù)膶Σ?。另外，簡易腦電波測量系統(tǒng)例如可以根據(jù)測量出的腦電波的特征信號來判定用戶狀態(tài)或意圖，并在反饋判定結果的腦電波接ロ系統(tǒng)中加以利用。(實施方式I)圖9表示本實施方式的簡易腦電波測量系統(tǒng)20的功能框的結構。圖10是將簡易腦電波測量系統(tǒng)20具體化為耳機時的裝置的形狀的一例。圖11表示簡易腦電波測量系統(tǒng)20的硬件結構的例子。在各圖所示的結構要素中，對共同的結構要素附加相同的參考符號。在本申請的說明書中，基于圖10所示的耳機形狀來說明簡易腦電波測量系統(tǒng)20。如圖9所示,簡易腦電波測量系統(tǒng)20具有腦電波測量處理部18及電極狀態(tài)判定處理部19。另外，在圖9中，用戶10是為了便于理解而記載的。腦電波測量處理部18具有腦電波測量部11及輸出部12。此外，電極狀態(tài)判定處理部19具有頻率分析部13、不良情況電極判定部14、不良情況要因推測部15、和電極位置存儲部16。以下，說明各結構要素。腦電波測量處理部18的腦電波測量部11具有圖10所示的地線21、基準極22、7個測量極23a 23g、及腦電波測量電路24。地線21設置在與右耳上方接觸的位置上，基準極22設置在與左耳上上接觸的位置上，7個測量極23a 23g分別設置在耳機的內側，腦電波測量電路24在耳機內設置在地線21的周邊。裝載耳機時，配置成各電極與用戶10的皮膚相接處。輸出部12是顯示器等，可以與簡易腦電波測量系統(tǒng)20分開設置并通過電線來連接。此外，也可以使耳機具備顯示器。反饋被實現(xiàn)為向顯示器輸出圖像等動作。另外，也可以通過聲音等來呈現(xiàn)輸出部12。電極狀態(tài)判定處理部19的頻率分析部13設置在耳機的內部，分析由腦電波測量部11測量出的腦電波的頻率。不良情況電極判定部14根據(jù)頻率分析值來判定產生了不良情況的電扱。
不良情況要因推測部15基于由不良情況電極判定部14判定的不良情況電極的數(shù)量及空間圖案來推測不良情況要因，并通過輸出部12向用戶通知電極裝載狀態(tài)。關于不良情況電極的位置的信息可參照電極位置存儲部16所保持的不良情況模式來獲得。更詳細而言，“不良情況模式”是將不良情況電極的數(shù)量及不良情況電極接觸用戶的位置、及裝載狀態(tài)呈不良情況的要因對應起來的不良情況模式。電極位置存儲部16保持地線、測量極及基準極的電極位置的信息。電極位置的信息例如可以以直角坐標系(x、y、z)方式進行保持，也可以以極坐標系(r、θ、φ)方式進行保持。另外，圖10的各功能框、電極的位置是一例，各功能框的位置、各電極的位置、個數(shù)并不限于此。接著，參照圖11，說明簡易腦電波測量系統(tǒng)20的硬件結構。 地線21、基準極22、多個測量極23及腦電波測量電路24構成本實施方式的腦電波測量部11。地線21、基準極22、多個測量極23與腦電波測量電路24連接，腦電波測量電路24與總線100連接，從而能夠與其他結構要素進行腦電波信號的收發(fā)。接著，CPU131、RAM132、R0M133構成本實施方式的頻率分析部13JPU131向RAMl32讀出保存在R0M133中的計算機程序134，并在RAM132上展開之后執(zhí)行該程序。本實施方式的頻率分析部13通過該計算機程序134，實現(xiàn)腦電波波形的頻率分析處理。CPU131、RAMl32, ROMl33與總線100連接，向不良情況電極判定部14發(fā)送表示分析結果的數(shù)據(jù)。CPU141、RAM142、R0M143構成本實施方式的不良情況電極判定部14。CPU141向RAMl42讀出保存在R0M143中的計算機程序144，在RAM142上展開之后執(zhí)行該程序。本實施方式的不良情況電極判定部14通過該計算機程序144來實現(xiàn)后述的不良情況電極判定處理。CPU141、RAM142、R0M143與總線100連接，在與輸出部12之間進行控制信號或數(shù)據(jù)的收發(fā)。CPU151、RAM152、ROMl53構成本實施方式的不良情況要因推測部15。CPU151向RAMl52讀出保存在R0M153中的計算機程序154，在RAM152上展開之后執(zhí)行該程序。本實施方式的不良情況電極判定部15通過該計算機程序154來實現(xiàn)后述的不良情況電極判定處理。CPU151、RAM152、ROMl53與總線100連接，在與輸出部12之間進行控制信號或數(shù)據(jù)的收發(fā)。輸出部12具有圖像處理電路121及畫面122。圖像處理電路121根據(jù)來自CPU121及151的控制信號或數(shù)據(jù)，向用戶10輸出電極裝載狀態(tài)的信息。輸出部12也可以具備提不耳機所需的彳目息的功能。上述的計算機程序134、144及154分別被記錄在半導體存儲介質或⑶-ROM等記錄介質中并作為產品而在市場上流通、或者可通過因特網(wǎng)等電通信線路而被傳送。另外，頻率分析部13、不良情況電極判定部14及不良情況要因推測部15可實現(xiàn)為在半導體電路中組合了計算機程序的DSP等硬件、或不具備CPU而是作為電路進行運算的半導體。此外，說明了頻率分析部13、不良情況電極判定部14及不良情況要因推測部15分別獨立地具備CPU、RAM、ROM的功能框，但是也可以由同一個CPU、RAM、ROM來實現(xiàn)同樣的功能。接著，概括說明本發(fā)明的簡易腦電波測量系統(tǒng)20，并概括說明其處理之后，詳細敘述電極裝載狀態(tài)的不良情況判定方法及不良情況要因推測方法。簡易腦電波測量系統(tǒng)20分析測量出的腦電波，確定電極裝載狀態(tài)中是否產生了不良情況，在存在不良情況電極時，推測不良情況要因，井向用戶進行通知。在未發(fā)生不良情況時，也向用戶通知電極裝載狀態(tài)良好的情況。圖12表示簡易腦電波測量系統(tǒng)20的處理整體的流程圖。以下，沿著圖12的簡易腦電波測量系統(tǒng)20的流程圖來說明動作。在步驟SllOl中，腦電波測量部11測量用戶10的腦電波。腦電波的測量將圖10所示的地線21、基準極22、對應于測量頻道的測量極(測量極23a 23g中的任ー個)這3種電極作為I組來進行利用，并按每個組(每個頻道)由腦電波測量電路24進行測量。另夕卜，地線21及基準極22在各組中是共用的。腦電波測量電路24以地線21的電位為基準進行差動放大。即，腦電波測量電路 24以地線21的電位為基準，放大基準極22的電位、測量極23的電位，井根據(jù)放大后的測量極23的電位，求出放大后的基準極22的電位的差分。由此，能夠測量以基準極22為基準的測量極23的腦電波電位。在對微弱的信號進行放大時采用該差動放大，在腦電波測量中也采用該差動放大。將如上所述那樣測量出的腦電波電位作為I頻道的腦電波數(shù)據(jù)，發(fā)送給腦電波處理部12、頻率分析部13。在步驟SI 102中，頻率分析部13進行頻率分析處理。圖13表示頻率分析部13處理的腦電波波形的例子。頻率分析部13接收腦電波測量部11測量到的腦電波信號301，并提取作為判定對象的區(qū)間的腦電波波形302。在此提取的區(qū)間例如被設定為I秒。接著，頻率分析部13對提取出的腦電波信號302例如實施基于快速傅立葉變換(FFT)的頻率分析，計算出各頻率的功率值303。各頻率的功率值303對應于快速傅立葉變換(FFT)的結果得到的傅立葉系數(shù)的值。計算出功率值之后，頻率分析部13向不良情況電極判定部14輸出頻率分析結果。輸出頻率分析結果之后，頻率分析部13待機到測量I秒內的腦電波為止，過了 I秒之后，再次執(zhí)行頻率分析。但是，在分析對象區(qū)間以上的期間內沒有在頻率分析部13中產生處理時刻的情況下，對處理時刻前I秒內的腦電波數(shù)據(jù)進行頻率分析。在步驟S1103中，不良情況電極判定部14判定正在進行腦電波測量的各電極中是否產生了裝載不良情況。不良情況電極判定部14根據(jù)頻率分析部13的頻率分析結果，提取電極裝載狀態(tài)判定所需的噪聲混入量、總頻率功率的分析參數(shù)。并且，不良情況電極判定部14通過對各分析參數(shù)和預先設定的閾值進行比較，從而判定在地線、基準扱、測量極的各電極中是否產生了電極裝載狀態(tài)的不良情況。在產生了不良情況時，不良情況電極判定部14進行確定是否在地線、基準極、測量極中的所有電極中都產生了不良情況的處理。詳細敘述具體的判定方法。在檢測到不良情況電極時，進入步驟S1104，在沒有檢測到時，進入步驟S1105。在步驟SI 104中，不良情況要因推測部15接受不良情況電極判定部14檢測出的不良情況電極序號的信息，并參照電極位置存儲部16，確定不良情況電極的空間位置。之后，根據(jù)不良情況電極的數(shù)量及產生不良情況電極的空間圖案，推測不良情況要因。將在后面敘述不良情況要因推測方法。在步驟S1105中，輸出部12從不良情況電極判定部14接受未檢測到不良情況的信息，井向用戶通知適當?shù)剡M行了電極裝載的內容?；蛘?，從不良情況要因推測部15接受推測出的不良情況要因的信息，并通知給用戶10。圖19是從輸出部12輸出的電極的裝載狀態(tài)的例。圖19(a)是不存在不良情況電極且適當裝載了組裝了電極的框體時的輸出例。圖19(b)是存在多個不良情況電極，井根據(jù)其空間圖案推測出不良情況要因是頭部形狀與框體形狀不一致時的輸出例。圖19(c)是推測出夾頭發(fā)為不良情況要因時的輸出例。此外，在推測出頭部形狀與框體形狀不一致的情況下，通過用戶重新裝載腦電波計，從而能夠正常進行裝載。因此，代替圖19(c)，也可以是“請重新裝載”等催促再次裝載的輸出。如圖19(c)所示，推測為在中心部的電極處夾住了頭發(fā)時，也可以輸出“請注意中心部的電極，請重新裝載”。另外，面向用戶的輸出方法并不限于上述，也可以采用其他方法。例如，也可以在畫面外部設置LED燈，井利用該LED燈的顔色來通知裝載狀態(tài)的解除?？梢栽谡r以綠色點亮，在產生了不良情況時以紅色點亮，已解除時再次以綠色點亮。此外，也可以產生“已解除”等，并利用聲音來進行通知。并且，在從不良情況恢復時停止產生了不良情況時進行 通知之際輸出的鬧鐘音等視覺以外的通知方法也是本發(fā)明的范疇。另外，也有時裝載HMD的用戶和收到不良情況通知的人不是同一個。通過這種處理，在電極裝載狀態(tài)是否良好、產生了不良情況時，可向用戶通知該不良情況的要因。(不良情況電極判定處理的詳細內容)接著，說明在圖12中的步驟S1103中不良情況電極判定部14進行的、判定不良情況電極的處理。圖14表示在步驟S1103(圖12)中進行的不良情況電極判定部14的處理的流程圖。以下，詳細說明在步驟S1103中進行的處理。在步驟S1201中，不良情況電極判定部14獲取從頻率分析部13輸出的頻率分析結果。這里的頻率分析結果在各頻帶中相當于頻率功率值的數(shù)據(jù)。例如，在以200Hz采樣周期記錄了腦電波的情況下，是該周期的一半周期的O IOOHz的頻率分析(FFT)的結果。在步驟S1202中，不良情況電極判定部14根據(jù)各腦電波頻道(Ch)的頻率分析結果，計算出特征噪聲頻率功率。在此，“特征噪聲頻率”是在腦電波測量環(huán)境下從外部設備等中產生的噪聲的頻率。腦電波信號的該頻率中包括該噪聲。例如，在被電設備包圍的環(huán)境下，作為特征噪聲，可以列舉來自電源的交流噪聲。此外，作為同樣的特征噪聲，例如，在汽車中認為是由發(fā)動機產生的脈沖波。由發(fā)動機產生的脈沖波的頻率與發(fā)動機轉速成比例。因此，不良情況電極判定部14通過從汽車的轉速計或計算機等獲取表示發(fā)動機轉速的信息，從而能夠確定脈沖波的頻率。根據(jù)各頻道的頻率分析結果，計算出上述的交流噪聲的頻率或發(fā)動機的脈沖波噪聲的頻率。將該計算出的頻率稱作“特征噪聲頻率”。在本實施方式中，假設在室內利用簡易腦電波測量系統(tǒng)，并假設交流噪聲為特征噪聲來進行說明。交流噪聲的頻帶例如在日本的關西西區(qū)是60Hz，在關東地區(qū)是50Hz。由于進行了上述實驗的環(huán)境是關西地區(qū)，因此設特征噪聲頻率為60Hz，將特征噪聲頻率功率改叫為交流噪聲混入量來進行說明。另外，各外國的交流噪聲的頻帶例如在美國是60Hz、在歐洲各國或中國是50Hz?；谝韵抡f明的60Hz的例子，對于本領域的技術人員而言，考慮頻率的差異之后即使在50Hz的地區(qū)中也同樣能夠進行實驗及簡易腦電波測量系統(tǒng)的利用。在步驟S1203中，不良情況電極判定部14根據(jù)各腦電波頻道的頻率分析結果，計算出總頻率功率?？傤l率功率是根據(jù)頻率分析結果的功率的平均值(O IOOHz的頻率功率的平均)來計算的。在步驟S1204以后的處理中，基于噪聲混入量、總頻率功率值，不良情況電極判定部14判定在地線21、基準極22、測量極23中的哪個電極上產生了不良情況。判定的流程是按地線21的不良情況判定(步驟S1205)、測量極23的不良情況判定(步驟S1205、S1206、S1208)、基準極22的不良情況判定(步驟S1209)的順序進行的。以下，具體說明各個判定方法。首先，說明不良情況電極判定部14進行的地線不良情況判定(步驟S1204)。不良情況電極判定部14參照在步驟S1202中計算出的交流噪聲混入量，判定在地線21中是否產生了不良情況。圖15以上述的本申請的發(fā)明人實施的實驗結果(圖4)為例，表示以坐標圖方式表現(xiàn)正常裝載了地線21時(平常吋)的頻率分析結果、和移除了地線時(地線不良情況吋)的頻率分析結果的例子。坐標圖的橫軸表示頻率(単位Hz)，縱軸表示頻率功率(單位μ V~2)。在此，利用圖4的Chl的交流噪聲混入量畫出了 60Hz下的平常時和地線不良情況時的與頻率功率之間的關系。根據(jù)圖16可知，與平常時82.3μν~2相比，在地線不良情況時取了 35502. 3 μ V~2這樣的非常偏的值。因此，在不良情況電極判定部14中預先設定了地線的不良情況判定的閾值，且交流噪聲混入量超過了閾值時，不良情況電極判定部14判定為在地線21中產生了不良情況。作為“閾值”，期望設定平常時和地線不良情況時的中間值。但是，考慮到平常時和地線不良情況時的值背離，因此在本實施方式中，對平常時的交流噪聲混入量的對數(shù)、和地線不良情況時的交流噪聲混入量的對數(shù)進行平均，設定了取該平均值的頻率功率、即1700 μ V~2。作為其他的閾值設定方法，考慮如下的方法僅將平常時的值考慮為基準，例如設定為將平常時的10倍判定為異常的狀態(tài)(地線不良情況狀態(tài))的823μν~2。通過比較該閾值和交流噪聲混入量，在圖4的實驗例中，平常時判定為“不存在地線不良情況”，并轉移到步驟S1205。此外，在地線脫落時判定為“地線不良情況”，轉移到向輸出部12輸出不良情況通知的步驟S1210。圖19(a)表不判定為地線不良情況時的不良情況通知的一例。如圖19(a)所不，在畫面132上顯示告知地線脫落的警告?；蛘呷鐖D19(b)所示，在表示產生了裝載異常的電極位置的畫面132上顯示圖像及說明。再次參照圖14，說明不良情況電極判定部14進行的測量極23的不良情況判定處理(步驟 S1205、S1206、S1208)。在步驟S1205中，不良情況電極判定部14利用本申請的發(fā)明人實施的上述的實驗的特征，比較測量出的任一頻道的總頻率功率值、和判定電極的不良情況的閾值。在判定出的腦電波頻道的總頻率功率超過了閾值的情況下，不良情況電極判定部14判定為懷疑在 判定出的頻道序號的測量極中產生了不良情況，在步驟S1208中，將頻道序號記錄到不良情況列表中。圖16表示記錄了產生了不良情況的頻道的序號的不良情況列表的一例。
根據(jù)上述實驗結果，將閾值設定為例如平常時的總頻率功率大的值5.2 μ V~2、與產生了電極不良情況時增大了的總頻率功率的最小值67. I μ V~2的中間值，S卩36μν~2。在圖4的實驗例中，使測量極I偏離時，將總頻率功率超過36 μ V~2的Chl檢測為不良情況，并追加到不良情況列表中。作為其他的閾值設定方法，也可以按每個頻道設定閾值，并僅將平常時的值考慮為基準，設定成將平常時的2倍判定為異常的狀態(tài)(測量極不良情況狀態(tài))(例如，Chl 是 10. 4 μ r 2，Ch2 是 5· 6 μ V~2)。在本次實驗中分析出的不良情況時的頻率功率值并不是在電極不良情況時始終都為該值，而是根據(jù)電極偏離的強度或幅度、皮膚的狀態(tài)，考慮各種變化。但是，在產生了不良情況時，與平常時相比總頻率功率増大的傾向不變。因此，也可以考慮產生了不良情況時的總頻率功率值的偏移，將用于判斷的閾值設定得低于上述的值(例如，20 μ V~2)。在步驟S1206中，不良情況電極判定部14判斷是否存在還未進行步驟S1205的比較處理的腦電波頻道。若存在，則返回步驟S1205，對該腦電波頻道進行步驟S1205的比較 處理。對所有的腦電波頻道結束了步驟S1205的比較處理之后，處理進入步驟S1207。在步驟S1207中，不良情況電極判定部14確認不良情況列表的內容，并確認記錄在不良情況列表中的頻道序號。若不良情況列表中沒有任何記錄，是空白時，不良情況電極判定部14判斷為不存在不良情況電極，在步驟S1213中判定為不存在不良情況電極。若不良情況列表不是空白，則在步驟S1209中，不良情況電極判定部14判斷當前測量的所有腦電波頻道是否都已被列舉到不良情況列表中。在所有的頻道都被列舉到不良情況列表中的情況下，認為基準極22中產生了不良情況。因此，不良情況電極判定部14在步驟S1211中判定為是基準極不良情況。在步驟S1209中，在不良情況列表和所有頻道序號不一致的情況下，認為在個別的測量極中產生了不良情況。在步驟S1212中，不良情況電極判定部14判定為與不良情況列表的Ch序號(頻道序號)對應的測量極產生了不良情況。在此，參照圖4所示的平常時、測量極I不良情況、測量極2不良情況、基準極不良情況的狀態(tài)下的FFT的結果的圖表、和總頻率功率值，確認圖14所示的判定處理的流程。平常時，通過圖14的步驟S1205 S1207的處理，不良情況電極判定部14不在不良情況列表中追加Chl及Ch2。這是因為Chl、Ch2的總頻率功率是5. 2 μ V~2和2. 8 μ V~2,都小于閾值36 μ V~2。并且，不良情況電極判定部14在步驟S1207中確認不良情況列表為空白的事實，因此判定為“不存在不良情況電扱”。測量極I偏離時，Chl (頻道I)的總頻率功率為93. 7μ V~2，超過了閾值36μ V~2。因此，不良情況電極判定部14通過圖14的步驟S1205、步驟S1208的處理，向不良情況列表追加包括測量極I的頻道序號。不良情況電極判定部14在步驟S1209中僅將Chl判斷為存在不良情況，因此將測量極I判定為不良情況電扱?；鶞蕵O偏離時，ChU Ch2的總頻率功率為357. 6 μ V~2、194. 6 μ V~2，都超過了閾值36μν~2。因此，通過圖14的步驟S1205、步驟S1208的處理，不良情況電極判定部14在不良情況列表中追加Chl、Ch2。在步驟S1209中，不良情況電極判定部14判斷為在所有頻道中產生了不良情況時，將基準極判定為不良情況電扱。通過以上的處理，能夠判定產生了不良情況的電極是測量極、基準極、地線中的哪ー個。并且，能夠在多個測量極中確定并判定是在哪個電極上產生了不良情況。(不良情況要因推測處理的詳細內容)接著，說明在圖12中的步驟S1104中不良情況要因推測部15進行的、基于不良情況電極的數(shù)量及空間圖案的不良情況要因推測處理。圖17表示在步驟S1104(圖12)中進行的不良情況要因推測部15的處理的流程圖。以下，詳細說明在步驟S1104中進行的處理。在步驟S1501中，不良情況要因推測部15從不良情況電極判定部14接受如圖16所示的不良情況電極的頻道序號的列表。之后，求出不良情況電極的數(shù)量，并參照電極位置存儲部16，確定與不良情況電極的頻道序號對應的3維電極位置。例如，在電極位置存儲部16中，以直角坐標系保持了每個頻道的電極位置時，作為不良情況電極的位置接受x、y、 z的值。在步驟S1502中，不良情況要因推測部15判定在步驟S1501中求出的不良情況電極的數(shù)量是多個還是單個。在步驟S1502為“是”(不良情況電極的數(shù)量為多個)的情況下，處理進入步驟S1503，在步驟S1502為“否”(不良情況電極的數(shù)量是I個)的情況下，處理進入步驟S1506。在步驟S1503中，不良情況要因推測部15比較在不良情況要因推測部15的存儲部中保持的不良情況模式、和在步驟S1501中確定的不良情況電極的空間圖案，作為其ー致度，例如計算出相關系數(shù)。圖18表示在不良情況要因推測部15中保持的不良情況模式的例子。圖18示出例如作為電極位置而保持標準化之后的直角坐標系值，按每個頭部與框體的形狀不一致的種類保持多個不良情況模式的樣式?！?X ”符號是按每個形狀不一致情形而容易產生不良情況的電極位置的例子。例如，在與框體形狀相比用戶頭部的中心部凹下去的情況下，如中心部凹陷的ー欄所示，在中心部中保持標記了 X符號的不良情況模式。此外，如上所述，若是基準極脫落，則由于在所有電極中總頻率功率増大，因此成為在所有電極中標記了 X符號的不良情況模式。另外，不良情況模式也可以基于假想用戶群的典型頭部形狀的模樣來生成并適當更新。再次參照圖17。步驟S1504是不良情況要因推測部15中的與步驟S1503的一致度相應的分支。在一致度高于規(guī)定閾值的情況下，處理進入步驟S1505，在低于規(guī)定閾值的情況下，進入步驟S1506。一致度例如可根據(jù)不良情況模式與不良情況電極的結果之間的相關系數(shù)來求出，也可以與不良情況模式一致的電極的數(shù)量除以所有電極數(shù)來求出。在根據(jù)相關系數(shù)求出了一致度的情況下，作為規(guī)定閾值的一例，設定O. 7。在步驟S1505中，不良情況要因推測部15推測不良情況要因是頭部形狀與框體形狀的不一致。在步驟S1506中，不良情況電極推測部15推測不良情況要因是夾頭發(fā)。通過以上的處理，基于不良情況電極的數(shù)量及空間圖案，能夠劃分不良情況要因是頭部形狀與框體形狀的不一致、還是夾頭發(fā)。另外，在步驟S1502中，判斷了在步驟S1501中由不良情況要因推測部15求出的不良情況電極的數(shù)量是否為多個，但是也可以判斷是否存在該規(guī)定閾值以上的個數(shù)的不良情況電扱?；陔姌O間的距離，能夠設定判斷是夾頭發(fā)還是頭部形狀與框體形狀的不一致的規(guī)定閾值。例如，該電極間的距離越短，則設定越大的閾值。此外，不良情況模式例如表示規(guī)定閾值以上的數(shù)量的電極存在不良情況、且該不良情況的電極彼此相鄰而位于連續(xù)的位置上的電極位置。在步驟1504中，并不是判斷不良情況模式與判定為不良情況的電極一致還是不一致，而是利用一致度來進行判斷。通過利用一致度，能夠判斷產生了多個夾頭發(fā)現(xiàn)象的情況、和產生了夾頭發(fā)和頭部形狀與框體形狀的不一致這兩種現(xiàn)象的情況。例如，對假想的用戶群，預先使他們利用由某一框體構成的腦電波計，按照產生夾頭發(fā)的頻度越高則越降低規(guī)定閾值的方式，按每個框體來決定閾值。經(jīng)由輸出部12輸出該不良情況要因推測的結果，從而在存在電極裝載不適當?shù)牟涣记闆r電極時，用戶能夠立即確認該不良情況要因。根據(jù)本實施方式的簡易腦電波測量系統(tǒng)20，裝載組裝了電極的框體來測量腦電波 吋，能夠判定電極裝載狀態(tài)是否良好。此外，在電極裝載中存在不良情況時，根據(jù)不良情況電極的數(shù)量及空間圖案推測不良情況要因，并且能夠通知用戶。由此，降低對電極裝載的不良情況的探索性的應對，能夠簡單地實現(xiàn)穩(wěn)定的腦電波測量。(實施方式2)通過利用實施方式I所涉及的簡易腦電波測量系統(tǒng)，用戶10在裝載組裝了電極的框體來測量腦電波時，能夠立即確認電極裝載狀態(tài)是否良好。此外，在電極裝載中存在不良情況時，能夠知道不良情況要因是框體形狀的不一致還是夾頭發(fā)。由此，不需要對電極裝載的不良情況進行探索性的應對，能夠簡單地實現(xiàn)穩(wěn)定的腦電波測量。但是，在不良情況要因是夾頭發(fā)時，若用戶10想要除去被不良情況電極與皮膚夾住的頭發(fā)，則有可能在不良情況電極附近的原本不存在不良情況的電極中產生新的電極偏離等不良情況。其結果，存在整體上始終不能結束電極位置的修正的課題。因此，在本實施方式中，設置新的不良情況恢復判定部，直到不良情況電極的恢復結束為止不檢測電極不良情況，減輕不良情況修正時所產生的用戶10的負擔。首先，以下說明不良情況電極恢復的判定方法。本申請的發(fā)明人在上述實驗的基礎上還進行了驗證對電極不良情況繼續(xù)存在的狀態(tài)和電極恢復的狀態(tài)進行區(qū)分的腦電波特征的實驗。其結果，發(fā)現(xiàn)通過檢測不良情況電極已恢復時出現(xiàn)的特征，能夠進行電極恢復判定處理。以下，說明從該實驗內容及實驗結果得到的新的見解，之后詳細說明有效利用了該見解的不良情況電極的恢復判定處理。在實驗中，電極與之前實驗中的電極相同，對I名30多歲的被檢查者，在圖3所示的位置上裝載了電極。在右耳后方配置基準極21，在右眼上方配置測量極23a，在左眼上方配置測量極23b，地線21設為基于國際10-20法的場所標記的FPz。電極中，測量極、基準極使用氯化銀的有源電極，地線使用氯化銀的盤式電極，且在分別不使用膏劑的情況下使用電極，并在發(fā)帶25中固定。腦電波計使用Polymate AP-1124 (日本DIGITEX株式會社制)。以200Hz的采樣頻率、O. 3秒的時間常數(shù)進行了測量。以測量極、地線作為不良情況電極的對象實施了實驗。認為基準極出現(xiàn)與測量極相同的特征。此外，假設不良情況狀態(tài)是“電極脫落”，比較了繼續(xù)移除電極時、和移除電極之后立即修正而回到正常的狀態(tài)時的電位波形。具體而言，在如下4個狀態(tài)下實施了試驗(a)直接移除測量極23b的情況；(b)將測量極23b移除一瞬間之后恢復到正確的狀態(tài)的情況；(c)直接移除了地線21的情況；和(d)將地線21移除一瞬間之后恢復到正確的狀態(tài)的情況。本申請的發(fā)明人測量各狀態(tài)下的腦電波，在作為測量極23的比較的上述(a)及(b)中進行了腦電波波形的比較，在作為地線21的比較的(c)及⑷中進行了交流噪聲混入量的比較。圖20(a) (d)表示實驗的結果。各圖表中，橫軸表示時間(單位秒)，在(a)、 (b)中縱軸表示電位(単位μ V)，用實線表示了 Chl的腦電波的電位。在(C)、(d)中縱軸表示頻率功率(単位tV~2)，用虛線表示了交流噪聲混入量的推移。從圖20的(a)、(b)的狀態(tài)的比較可知，在(a)直接移除了測量極的狀態(tài)下，電位在3000 μ V下振蕩之后，波形繼續(xù)維持平坦。相對于此，在(b)的立即恢復了測量極的狀態(tài)下，波形暫時維持平坦，但是電極恢復后的幾秒左右之后，出現(xiàn)了腦電波的波形。在此，“立即”例如是約2、3秒之后。此外，從圖20的(c)、(d)的狀態(tài)的比較可知，在(C)直接移除了地線的狀態(tài)下，交流噪聲混入量以超過10000 μ V~2的值繼續(xù)推移，而相對于此，在(C)的立即恢復了地線的狀態(tài)下，在地線脫落后，交流噪聲混入量暫時增加至5000 μ V~2，但是恢復地線后的交流噪聲混入量回到了與移除地線前同等程度的低的值。根據(jù)上述的(a)及(b)與(C)及(d)的比較結果，關于測量極，得到了在不良情況檢測之后通過電極恢復會立即出現(xiàn)腦電波波形的見解。因此，通過檢測在電極不良情況檢測之后是否出現(xiàn)腦電波波形(腦電波數(shù)據(jù)的平均、分散不是O)，能夠判定測量極的恢復。可以說關于基準極也是，通過以同樣的基準判定任意的腦電波頻道的腦電波，能夠判定基準極的恢復。此外，關于地線得到了如下見解在產生地線不良情況之后，交流噪聲混入量的值會増大，通過恢復，交流噪聲混入量的值回到平常狀態(tài)的值。因此，在地線不良情況檢測之后，檢測增加的交流噪聲混入量是否回到平常的值，從而能夠判定地線的恢復。以下、參照附圖，說明基于該思想而構成的電極恢復判定部21。圖21表示本實施方式所涉及的簡易腦電波測量系統(tǒng)30的功能塊的結構。對于與圖9所示的實施方式I相同的框賦予同一參考符號，并省略說明。在簡易腦電波測量系統(tǒng)30中，代替圖9所示的電極狀態(tài)判定處理部19而設置了電極狀態(tài)判定處理部19a。與電極狀態(tài)判定處理部19相比，在電極狀態(tài)判定處理部19a中還追加了判定電極的恢復的電極恢復判定部21。電極恢復判定部21判定產生了不良情況的電極是否再次恢復到可測量腦電波的狀態(tài)。電極恢復判定部21例如設置了與圖11所示的不良情況電極判定部14相同的新的硬件，經(jīng)由總線100連接。或者，也可以構成為通過變更圖11所示的程序144，使CPU141、RAM142及R0M143在某一時刻起到不良情況電極判定部14的作用，在其他時刻起到電極恢復判定部21的作用。后一例中，程序144除了由不良情況電極判定部14的處理順序之外，還包括以下說明的電極恢復判定部21的處理順序而構成。另外，通過不良情況電極判定部14的處理判定的電極狀態(tài)的信息被引到電極恢復判定部21的處理，從而執(zhí)行后述的處理。圖22是表示追加了電極恢復判定部21的處理的簡易腦電波測量系統(tǒng)30的處理順序的流程圖。在追加了電極恢復判定部21的處理中，進行通知電極不良情況的處理(步-Siioe)之后，追加了判定是否從裝載不良情況的狀態(tài)恢復到適當?shù)难b載狀態(tài)的處理(步驟 S2000)。圖23詳細表示了電極恢復判定部21進行的電極恢復判定處理(圖22的步驟S2000)。以下，參照圖23，詳細說明電極恢復判定部21進行的該電極恢復判定處理。在圖21中，若由不良情況電極判定部14檢測并判定出電極不良情況(圖22的步驟S1106)，則執(zhí)行圖23的流程圖。在步驟S2101中，電極恢復判定部21開始用于電極恢復判定的腦電波測量。腦電波測量是由腦電波測量部11進行的。在步驟S2102中，電極恢復判定部21基于不良情況電極判定部14的種類，變更恢復的處理。在不良情況電極為基準極22或者測量極23時，基于步驟S2103、S2104來進行電極恢復的判定。另ー方面，在不良情況電極為地線21時，在步驟S2105、S2106的處理中進行恢復判定。首先，說明基準極22/測量極23的恢復判定處理。在步驟S2103中，電極恢復判定部21從測量到的腦電波中提取包括不良情況電極的腦電波頻道。例如，若是測量極23b，則提取Chi。若是基準極，則包括Chi、Ch2，因此 Chi、Ch2都被提取。電極恢復判定部21計算出一定期間(例如I秒)內的腦電波信號的平均值、分散值。另外，若是沒有恢復電極的裝載狀態(tài)的狀態(tài)，則作為此處的處理對象的信號正確來說不應被稱為“腦電波信號”。但是，為了便于說明，也稱作“腦電波信號”。在步驟S2104中，電極恢復判定部21判定在步驟S2103中計算出的平均值、分散值是否都為O。這相當于判定測量出的腦電波是否是平坦的狀態(tài)。當平均值、分散值都為O時，腦電波是平坦的，換言之，從該電極無法檢測到腦電波，可以說依然繼續(xù)存在不良情況。因此，可以說腦電波平坦的情況是不良情況電極未被解決的情況，因此電極恢復判定部21使處理回到步驟S2101，直到解決不良情況為止繼續(xù)電極恢復判定。若腦電波不平坦且開始測量了腦電波時，可以說是解決了電極的不良情況，因此電極恢復判定部21向不良情況要因推測部15通知解決了測量極23或者基準極22的不良情況。之后，處理結束。不良情況要因推測部15接受電極恢復判定部21的通知，再次實施不良情況要因推測。接著，說明地線21的恢復判定處理。再次參照圖23。在步驟S2105中，電極恢復判定部21針對測量出的腦電波的各頻道提取一定期間(例如I秒)內的腦電波，并計算出交流噪聲混入量。在步驟S2106中，電極恢復判定部21判定計算出的所有頻道的交流噪聲混入量是否低于閾值。例如，閾值設定為在不良情況電極判定部14判定地線21的不良情況的產生時所利用的1700 μ V~2。在所有頻道的交流噪聲混入量超過該閾值時，電極恢復判定部21判斷為地線21的不良情況還未解決，使處理回到步驟S2101。由此，直到解決地線不良情況為止繼續(xù)電極恢復判定。若交流噪聲混入量的増大收斂且低于閾值，則電極恢復判定部21判斷為解決了地線21的不良情況。并且，電極恢復判定部21指示輸出部12向用戶10通知解決了地線21的不良情況，結束電極恢復判定部21的處理。以與步驟S2107的測量極23或者基準極22的恢復通知同樣的方式進行基于輸出部12的地線的恢復通知。如上述的步驟S2104或S2106所示,通過檢測不良情況電極恢復時出現(xiàn)的與不良情況電極吻合的特征，能夠進行電極恢復判定處理。由此，通過追加電極恢復判定部21，在產生電極的不良情況之后，直到不良情況電極恢復為止不進行不良情況判定。因此，用戶不需要修正剩下的電極的裝載狀態(tài)，能夠減輕裝載組裝了電極的框體來測量穩(wěn)定的腦電波的負擔。(實施方式3)通過利用實施方式I所涉及的簡易腦電波測量系統(tǒng)，用戶10裝載組裝了電極的框體來測量腦電波時，能夠立即確認電極裝載狀態(tài)是否良好。此外，在電極裝載中存在不良情況時，能夠知道不良情況要因是框體形狀的不一致還是夾頭發(fā)。由此，例如不需要對頭部形狀與框體形狀的不一致進行如應對夾頭發(fā)這樣的要因不同的錯誤的應對，能夠以簡單的方式實現(xiàn)穩(wěn)定的腦電波測量。·但是，在頭部形狀與框體形狀不一致的情況下，用戶不能確定接下來應該裝載哪個框體，因此需要試著裝載多個框體。對于用戶而言，這很麻煩。因此，在本實施方式中，保持多個框體形狀的特征，在形狀不一致吋，推薦最佳的框體。由此，減少用戶進行的框體的試裝次數(shù)，減少用戶的麻煩。圖24表示本實施方式的簡易腦電波測量系統(tǒng)40的功能框的結構。簡易腦電波測量系統(tǒng)40具有腦電波測量處理部18及電極狀態(tài)判定處理部1%。對與圖9相同的框附加同一參考符號，并省略說明。另外，簡易腦電波測量系統(tǒng)40的硬件結構如圖11所示。通過執(zhí)行對不同于在實施方式I中說明的不良情況要因推測部15中的程序15的處理進行規(guī)定的程序，從而實現(xiàn)圖24所示的簡易腦電波測量系統(tǒng)40。本實施方式的簡易腦電波測量系統(tǒng)40與實施方式I的簡易腦電波測量系統(tǒng)20的最大的不同點是，設置了新的最佳框體推薦部32。此外，不同點還在于，為了改變每個不良情況要因的處理，代替不良情況要因推測部15而設置了不良情況要因推測部31。以下，說明不良情況要因推測部31和最佳框體推薦部32。與不良情況要因推測部15相同，不良情況要因推測部31基于由不良情況電極判定部14判定出的不良情況電極的數(shù)量及空間圖案來推測不良情況要因。通過參照電極位置存儲部16來獲取關于不良情況電極位置的信息。本實施方式的不良情況要因推測部31與不良情況要因推測部15的不同點在于，在不良情況要因是頭部形狀與框體形狀的不一致吋，向最佳框體推薦部32通知該信息。最佳框體推薦部32保持多個框體形狀的特征，并基于從不良情況要因推測部31接受的形狀不一致的信息、和當前用戶裝載的框體的形狀，確定接下來用戶應裝載的最佳框體。接著，參照圖25的流程圖，說明在不良情況要因推測部31和最佳框體推薦部32中進行的處理的順序。在圖25中，對于進行與簡易腦電波測量系統(tǒng)20的處理(圖17)相同的處理的步驟附加同一參考符號，并省略說明。在步驟S3101中，不良情況要因推測部31推測不良情況要因是頭部形狀與框體形狀的不一致，井向最佳框體推薦部32通知不良情況電極的空間圖案的信息。在步驟S3102中，最佳框體推薦部32基于從不良情況要因推測部31接受的不良情況電極的空間圖案和當前用戶裝載的框體的形狀、及在最佳框體推薦部32中保持的多個框體形狀的特征，確定接下來用戶應裝載的最佳框體。圖26表示最佳框體推薦部32所保持的、多個框體形狀的特征的例子。例如，在圖26中，作為框體形狀的特征，按每個框體，例如保持尺寸、作為形狀I而保持關于大致形狀的信息、作為形狀2而保持關于細部形狀的信息。在此，假設從不良情況要因推測部31接受的當前的框體形狀是圖26中的框體A，不良情況電極的空間圖案與圖18所示的中心部凹陷相同。此時，最佳框體推薦部32針對當前用戶裝載的框體A并不改變尺寸、和作為大致形狀的形狀1，將 中心部比框體A更凹陷的框體B確定為最佳。之后，最佳框體推薦部32經(jīng)由輸出部12向用戶輸出關于應裝載的框體的信息。圖27表示呈現(xiàn)給用戶的、關于接下來用戶應裝載的框體的信息的例子。通過這種處理，在不良情況要因是頭部形狀與框體形狀的不一致吋，接下來能夠推薦最佳的框體。根據(jù)本實施方式的簡易腦電波測量系統(tǒng)40，在電極裝載的不良情況要因是頭部形狀與框體形狀的不一致時，能夠確定并推薦接下來用戶應裝載的框體。由此，減少試裝次數(shù)，容易確定適合于頭部形狀的最佳的框體，因此能夠極其降低可進行穩(wěn)定的腦電波測量的框體形狀探索的工夫。(產業(yè)上的可利用性)本發(fā)明所涉及的簡易腦電波測量系統(tǒng)根據(jù)測量到的腦電波信號判定用戶的狀態(tài)或意圖，能夠在反饋判定結果的腦電波接ロ系統(tǒng)中廣泛利用。具體而言，在日常生活環(huán)境下且利用干式電極進行腦電波測量時，判定在該干式電極的裝載狀態(tài)中是否產生了不良情況，因此將本發(fā)明所涉及的簡易腦電波測量系統(tǒng)組裝到腦電波計或HMD、耳機等可佩帶的設備中是很有用的。本發(fā)明所涉及的簡易腦電波測量系統(tǒng)適用于這種推測用戶的狀態(tài)或意圖的腦電波接ロ系統(tǒng)的結構、并且可實現(xiàn)為用于組裝的計算機程序。符號說明10用戶11腦電波測量部12輸出部13頻率分析部14不良情況電極判定部15,31不良情況要因推測部16電極位置存儲部21電極恢復判定部32最佳框體推測部20、30、40 電極裝載狀態(tài)判定系統(tǒng)
權利要求
1.一種腦電波測量系統(tǒng)，具備 腦電波測量部，其被配置在一個框體內，且由包括基準電極、測量電極和地線在內的多個電極構成，測量以所述地線為基準的所述基準電極與所述測量電極之間的腦電波信號； 電極位置存儲部，在用戶裝載了所述腦電波測量部時，該電極位置存儲部存儲所述多個電極中的每個電極與所述用戶接觸的位置； 頻率分析部，其至少按所述基準電極與所述測量電極組成的每個組、即腦電波測量頻道，分析由所述腦電波測量部測量到的腦電波信號的頻率功率； 不良情況電極判定部，其通過比較由所述頻率分析部分析過的所述頻率功率、和預先設定的第I閾值，從而判定每個電極的裝載狀態(tài)是否良好；和 不良情況要因推測部，其決定由所述不良情況電極判定部判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量、和參照由所述電極位置存儲部存儲的所述多個電極的位置而由所述不良情況電極判定部判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極接觸于用戶的位置，參照將所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量及所述不良情況電極接觸于用戶的位置、與電極的裝載狀態(tài)不好的要因對應起來的不良情況模式，推測與所決定的裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量及裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的位置相對應的、電極的裝載狀態(tài)不好的要因。
2.根據(jù)權利要求I所述的腦電波測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述不良情況模式對應為在不良情況所述裝載狀態(tài)不好的電極的數(shù)量大于第2閾值，且所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的位置彼此相鄰且連續(xù)的情況下，所述用戶的頭部形狀與所述腦電波測量部的框體形狀的不一致是所述裝載狀態(tài)不好的不良情況的要因。
3.根據(jù)權利要求I所述的腦電波測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述不良情況電極判定部從所述頻率功率的分析結果中提取所述噪聲混入量的參數(shù)，在所述噪聲混入量的參數(shù)的值超過預先設定的第3閾值的情況下，判定為所述地線的裝載狀態(tài)不好。
4.根據(jù)權利要求3所述的腦電波測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述不良情況電極判定部進一步從所述頻率功率的分析結果中提取總頻率功率的參數(shù)，在所述總頻率功率的參數(shù)的值超過預先設定的第2閾值的情況下，判定為所述基準極或所述測量極的裝載狀態(tài)不好。
5.根據(jù)權利要求I所述的腦電波測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述腦電波測量部利用由包括所述地線、所述基準極和所述測量極在內的多個電極組成的多個組，測量每個組的腦電波信號，所述頻率分析部分析各腦電波信號的頻率功率， 所述不良情況電極判定部從各腦電波信號的頻率的分析結果中提取噪聲混入量的各參數(shù)，在所述噪聲混入量的所有參數(shù)的值超過預先設定的第3閾值的情況下，判定為所述地線的裝載狀態(tài)不好， 從各腦電波信號的頻率功率的分析結果中提取總頻率功率的各參數(shù)，在所述總頻率功率的所有參數(shù)的值超過第2閾值的情況下，判定為所述基準極的裝載狀態(tài)不好，在所述總頻率功率的一部分參數(shù)的值超過所述第4閾值的情況下，判定為所述測量極的裝載狀態(tài)不好。
6.根據(jù)權利要求I所述的腦電波測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述腦電波測量部測量作為所述地線與基準極之間的電位差的第I電位差、和作為所述地線與所述測量極之間的電位差的第2電位差，基于所述第2電位差和所述第I電位差之間的差分，測量所述腦電波信號。
7.根據(jù)權利要求I所述的腦電波測量系統(tǒng)，其特征在于， 在所述腦電波信號中重疊了以預先確定的頻率從外部環(huán)境恒定地混入的噪聲，所述不良情況電極判定部根據(jù)所述分析結果，將所述噪聲的頻率功率作為所述噪聲混入量的參數(shù)來提取。
8.根據(jù)權利要求7所述的腦電波測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述預先確定的頻率是位于外部環(huán)境中的設備的商用電源噪聲的頻率。
9.根據(jù)權利要求I所述的腦電波測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述腦電波測量系統(tǒng)還具備輸出部，其輸出由所述不良情況電極推測部推測出的結果， 在所述不良情況電極判定部中沒有檢測到裝載狀態(tài)不好的不良情況電極時，所述輸出部輸出表示裝載狀態(tài)良好的顯示。
10.根據(jù)權利要求I所述的腦電波測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述腦電波測量系統(tǒng)還具備輸出部，其輸出由所述不良情況電極推測部推測出的結果， 在所述不良情況電極判定部中檢測出裝載狀態(tài)不好的不良情況電極時，所述輸出部輸出表示裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的位置的顯示。
11.根據(jù)權利要求I所述的腦電波測量系統(tǒng)，其特征在于， 在由所述不良情況電極判定部判定的裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量大于第2閾值的情況下，當判定為所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的電極位置、與所述不良情況模式中的裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的位置的相關系數(shù)超過了規(guī)定閾值時，推測所述用戶的頭部形狀與所述腦電波測量部的框體形狀的不一致是所述電極的裝載狀態(tài)不好的要因。
12.根據(jù)權利要求7所述的腦電波測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述腦電波測量系統(tǒng)還具備電極恢復判定部，其基于利用判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極而測量到的信號，判定是否解除了所述不良情況電極的裝載狀態(tài)， 在判定為所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極是所述地線時，所述電極恢復判定部從利用所述不良情況電極測量到的所述信號的頻率的分析結果中提取所述噪聲混入量的參數(shù)，根據(jù)所述噪聲混入量的參數(shù)的值是否超過預先設定的第3閾值，來判定是否解除了被判定為所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的裝載狀態(tài)。
13.根據(jù)權利要求11所述的腦電波測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述腦電波測量系統(tǒng)還具備最佳框體推薦部，其在所述不良情況要因推測部中推測頭部形狀與框體形狀的不一致為不良情況要因時，基于形狀不一致和當前框體形狀的信息，推薦最佳的框體。
14.一種腦電波測量系統(tǒng)，具備 腦電波測量部，其被配置在一個框體內，且由包括基準電極和測量電極在內的多個電極構成，測量所述基準電極與所述測量電極之間的腦電波信號； 頻率分析部，其至少按所述基準電極與所述測量電極組成的每個組、即腦電波測量頻道，分析由所述腦電波測量部測量到的腦電波信號的頻率功率； 不良情況電極判定部，其通過比較由所述頻率分析部分析過的所述頻率功率、和預先設定的第I閾值，從而判定每個電極的裝載狀態(tài)是否良好；和 不良情況電極要因推測部，當由所述不良情況電極判定部判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量在第2閾值以下時，推測所述電極的裝載狀態(tài)不好的要因是在所述用戶的頭部與判定為所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極之間夾住了所述用戶的頭發(fā)。
15.一種腦電波測量系統(tǒng)，其具備 頻率分析部，其至少按每個基準電極與測量電極的組、即腦電波測量頻道，分析由腦電波測量部測量到的腦電波信號的頻率功率，其中，所述腦電波測量部被配置在一個框體內、且由包括所述基準電極、所述測量電極和地線在內的多個電極構成，并且所述腦電波測量部測量以所述地線為基準的所述基準電極與所述測量電極之間的腦電波信號； 不良情況電極判定部，其通過比較由所述頻率分析部分析過的所述頻率功率、和預先設定的第I閾值，從而判定每個電極的裝載狀態(tài)是否良好；和 不良情況要因推測部，其決定由所述不良情況電極判定部判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量、和所述不良情況電極接觸于用戶的位置，參照將所述不良情況電極的數(shù)量及所述不良情況電極接觸于用戶的位置、和裝載狀態(tài)成為不良情況的要因對應起來的不良情況模式，推測確定的所述不良情況電極的數(shù)量、及與數(shù)量對應的不良情況電極的要因，所述不良情況電極接觸于用戶的位置是用戶裝載了所述腦電波測量部時，所述不良情況要因推測部參照由電極位置存儲部存儲的所述多個電極的位置而求出的、由所述不良情況電極判定部判定為裝載狀態(tài)不好的電極的位置，其中電極位置存儲部存儲的是所述多個電極中的每一個與所述用戶接觸的位置。
16.—種腦電波測量方法,包括 腦電波測量步驟，配置在一個框體內、且由包括基準電極、測量電極和地線在內的多個電極構成，并且測量以所述地線為基準的所述基準電極與所述測量電極之間的腦電波信號; 頻率分析步驟，至少按所述基準電極與所述測量電極組成的每個組、即腦電波測量頻道，分析在所述腦電波測量步驟中測量到的腦電波信號的頻率功率； 不良情況電極判定步驟，通過比較在所述頻率分析步驟中分析過的頻率功率、和預先設定的第I閾值，從而判定每個電極的裝載狀態(tài)是否良好； 決定步驟，決定在所述不良情況電極判定步驟中判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量、和參照在所述腦電波測量步驟中用戶裝載了所述框體時接觸于所述用戶的所述多個電極的位置的信息而在所述不良情況電極判定步驟中判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極接觸于用戶的位置；和 不良情況要因推測步驟，參照將所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量及所述不良情況電極接觸于用戶的位置、與裝載狀態(tài)不好的要因對應起來的不良情況模式，推測與所決定的裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量及裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的位置相對應的、電極的裝載狀態(tài)不好的要因。
17.一種計算機程序，是由計算機執(zhí)行的計算機程序，所述計算機程序使所述計算機執(zhí)行如下步驟腦電波測量步驟，配置在一個框體內、且由包括基準電極、測量電極和地線在內的多個電極構成，并且測量以所述地線為基準的所述基準電極與所述測量電極之間的腦電波信號; 頻率分析步驟，至少按所述基準電極與所述測量電極組成的每個組、即腦電波測量頻道，分析在所述腦電波測量步驟中測量到的腦電波信號的頻率功率； 不良情況電極判定步驟，通過比較在所述頻率分析步驟中分析的頻率功率、和預先設定的第I閾值，從而判定每個電極的裝載狀態(tài)是否良好； 決定步驟，決定在所述不良情況電極判定步驟中判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量、和參照在所述腦電波測量步驟中用戶裝載了所述框體時接觸于所述用戶的所述多個電極的位置的信息而求出的、在所述不良情況電極判定步驟中判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極接觸于用戶的位置；和 不良情況要因推測步驟，參照將所述裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量及所述不良 情況電極接觸于用戶的位置、與裝載狀態(tài)不好的要因對應起來的不良情況模式，推測與所決定的裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的數(shù)量及裝載狀態(tài)不好的不良情況電極的位置相對應的、電極的裝載狀態(tài)不好的要因。
全文摘要
本發(fā)明提供一種腦電波測量系統(tǒng)、腦電波測量方法及其程序。腦電波測量系統(tǒng)具備頻率分析部，其在用戶裝載了測量腦電波信號的腦電波測量部時，將腦電波信號的頻率功率按每個基準電極與測量電極的組來進行分析；不良情況電極判定部，其通過比較分析出的頻率功率和第1閾值，判定每個電極的裝載狀態(tài)是否良好；不良情況要因推測部，其決定判定為裝載狀態(tài)不好的不良情況電極數(shù)、和參考預先存儲的多個電極的位置而求出的不良情況電極接觸于用戶的位置，并參照不良情況模式，推測電極的裝載狀態(tài)不好的要因。由此，在日常生活環(huán)境下的腦電波測量中，判定在多個電極之中哪個電極因何種要因產生了不良情況，來推測不良情況要因，從而以簡單的方式實現(xiàn)穩(wěn)定的腦電波測量。
文檔編號A61B5/0476GK102711601SQ20118000522
公開日2012年10月3日 申請日期2011年6月13日 優(yōu)先權日2010年6月14日
發(fā)明者寺田佳久, 小澤順, 森川幸治, 足立信夫 申請人:松下電器產業(yè)株式會社