脑电波测量系统、脑电波测量方法及其程序的制作方法

专利名称：脑电波测量系统、脑电波测量方法及其程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及在头部装载配置了电极的一个框体来測量用户的脑电波的系统。具体而言，本发明涉及判定电极的装载状态并根据不良情况电极的位置来推測不良情况要因的脑电波測量系统。
背景技术：
在现有技术中，作为脑电波(Electroencephalogram :EEG)的测量方法，公知有记录头皮上2点间的电位(基准极与测量对象极的电位)的变化的方法。脑电波是作为基准极与测量对象极的电位差而测量出的电信号。可以说脑电波反映脑活动(脑神经细胞的电活动)，更具体而言是反映了大脑皮质的电活动。将电位的变化作为脑电波来测量的上述的
方法与以非侵袭的方法测量脑活动的其他方法相比，具有时间分辨率高且能够以简便的方法进行测量的特点。在现有技术中，使用了电位的脑电波測量方法在医疗机构中用于诊断癫痫或阿耳茨海默氏病等。此外，使用了电位的脑电波測量方法在研究机构中用作调查作为人的脑内信息处理的知觉/认知过程的基础研究的工具。为了测量脑电波，必须在头部上装载电极。因此，说明电极的装载方法。首先，向电极涂敷膏剂。膏剂是导电性高的霜，起到提高皮肤与电极间的导电性的作用。不同于用户的专业人员(第三者)使涂敷了膏剂的电极紧贴于用户的头皮。在现有技术中，由于经由自由度高的引线连接了电极和脑电波计，因此第三者可在用户头部的任意位置上粘贴电扱。此外，在进行利用了多个电极的多点测量的情况下，具有使用伸縮性高的电极帽的方法。无论在哪种方法中，都能够在不受用户的头部形状的影响的情况下稳定地在头部的规定位置上装载电扱。另外，电极装载过程中，每个电极需要数分钟左右的比较长的时间。但是，到目前为止都是用于诊断或基础研究的准备阶段，电极装载的时间并没有被视为问题。近几年，伴随着脑电波计的小型化、信号处理方法的高精度化，正在开发通过脑电波推测用户的心理状态、且推測表示想要如何操作设备的操作意图、或表示想要选择多个选择项中的哪ー个的选择意图的脑电波接ロ。例如，作为针对健康的用户利用的脑电波接ロ，非专利文献I公开了推测用户的选择意图的脑电波接ロ。非专利文献I的脑电波接ロ利用脑电波的现象关联电位中的被称为“P300”的特征性信号成分来判断用户想要选择的选择项。在此，“现象关联电位”是脑电波的一部分，是指与外在或内在的现象在时间上相关联地产生的大脑的短暂性电位变动。此外，“P300”是指在以某ー现象为起点的200毫秒至400毫秒内的脑电波信号中在阳性(正的方向)上具有振幅的峰值的现象关联电位的成分。但是，如上所述，在必须由专门人员装载引线或专用帽的使用方式中，在日常生活环境下，用户很难自己装载电极来測量脑电波，从而在脑电波接ロ等中使用获得的脑电波。现在，作为脑电波測量用的框体，假设在头戴式显示器(Head-Mount-Display HMD)或耳机等可佩带的设备中组装脑电波測量装置(电极及放大器)来測量脑电波的例子。例如，HMD或耳机等框体与上述的引线或电极帽相比刚性更高，装载比较容易。因此，例如，在装载HMD或耳机的同时，用户并不难自己在測量预定的周边位置设置组装到框体中的脑电波測量用的电极。但是，在上述的现有方法中，用户必须自己在电极上涂敷膏剂。并且，卸下装置之后，用户必须自己擦掉电极或电极设置位置上残留的膏剂。因此，为了用户方便地自己装载脑电波測量设备，优选采用不使用膏剂的电极(以下，记载为“干式电极”)。但是，在采用干式电极的情况下，产生装载的稳定性课题。说明这一例。若向干式电极施力，则由于不存在膏剂，因此皮肤与干式电极之间的接触状态会产生变化。其結果，产生与皮肤接触的状态下电极的位置变化的“电极偏离”、或者电极从皮肤浮起来之后在皮肤与电极之间产生空间而无法測量脑电波的“电极脱落”。另外，由于膏剂的粘度高，因此除了提高皮肤与电极间的导电性之外，还起到防止电极偏离或电极脱落的作用。由于这些作用，即使向电极施力而导致位置多少产生变化，从 而引起粘度高的膏剂的形变，也能够保持皮肤与电极之间的良好的接触状态，能够适当地測量脑电波。若产生电极偏离，则皮肤与电极面相互摩擦，测量的脑电波中容易混入噪声。此夕卜，若处于电极脱落的状态，则产生不能測量脑电波的影响。在日常生活环境下，用户并不是静止状态，而是进行各种动作，因此容易产生如电极偏离或电极脱落这样的与电极的接触相关的不良情況。另外，在本申请的说明书中，将产生了与接触或装载相关的不良情况的电极称作“不良情况电扱”。不良情况电极意味着装载状态不好的电极，換言之，是与皮肤的装载状态不良好而不能适当地測量脑电波的电极。为了減少这些电极偏离/电极脱落引起的测量的不良情况，需要尽早检测出在脑电波测量中产生了了不良状況。作为在脑电波测量中检测不良状况的现有的方法，公知有以下示出的专利文献I至专利文献4的方法。专利文献I公开了通过使微弱的电流流过脑电波电极，从而根据测量出的电压值计算皮肤与电极之间的电阻值(接触电阻)来推测皮肤与电极的接触状态的方法。由此，检测出了电极装载状态的不良情况(參照专利文献I的第3页左段第2段落)。在专利文献2中，在电极附近设置线圈(专利文献2的图2)，使电流流过线圏。由此，通过在电极上产生的感应电流是否重叠在脑电波波形上来判断电极与头皮是否接触(专利文献2的段落0038)。在专利文献3中，测量被称为“脑电波频道”的与多个频道相应的根据I组电极间的电位差测量的脑电波信号。即，设置多组电极，在各组中测量脑电波信号。并且，按每个脑电波频道计算Signal (=想要测量的信号)和Noise(=想要测量的信号以外的信号)，从而比较S/N比和阈值，判断在哪个脑电波频道中存在測量不良情况(专利文献3的段落0028)。在专利文献4中，通过阻抗检查，进行用于脑电波测量的电极间的装载不良情况判断。由此，能够确定电极与用户的皮肤是否接触。专利文献4中的阻抗检查时通过在2个电极间使微量的电流流过，从而測量在2个电极与皮肤接地的位置产生了多少电阻值的方式。在电极脱离的情况下或者因用户出汗等而导致不能适当地检测脑电波的情况下，电极的电阻值变高。因此，进行阻抗检查来測量电极的电阻值，从而能够判断哪个组合的电极没有被正确地接地(专利文献4的段落0167、0168)。
在先技术文献专利文献专利文献IJP实公平7-3347号公报专利文献2JP特开2006-212348号公报专利文献3JP特开2006-6665号公报专利文献4JP专利第4465414号说明书非专利文献非专利文献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

发明内容
(发明想要解决的课题)但是，即使是上述的现有方式的任一种技术，在日常生活环境下的脑电波測量中，目的都是检测关于单一电极的装载的不良情況。因此，不能确定产生不良情况的要因(不良情况要因)。用户为了确定不良情况要因，不得不捜索多个电极，对于用户而言很麻烦。以下，详细叙述上述的专利文献I至4记载的各技术的课题。在专利文献I及专利文献2中，并没有考虑电极装载状态变化的环境下的不良情况电极检测，很难确定产生了不良情况的电扱。这更不可能确定关于不良情况电极的不良情况要因。在专利文献I的方式中，需要停止脑电波的測量来測量接触电阻，没有同时考虑脑电波測量和接触电阻。在该方式中，以电极的接触状态不变化的情况为前提，假设了仅在测量的最初測量接触电阻。但是，在日常生活环境下，电极装载状态会时刻变化。因此，为了确认装载状态的频度变高，相应地，需要停止脑电波的測量来測量接触电阻，伴随着很大程度的不便。在专利文献2的方式中，判定电极是否与皮肤接触。因此，并没有考虑到伴随着用户的动作产生的电极的偏离或电极的按压变化等的、关于电极的接触状态的不良情況。相对于此，在专利文献3中，即使在装载状态变化的环境下也能够判定在脑电波測量中产生了不良情況。但是，不能确定在哪个电极中产生了装载不良情況。因此，专利文献3也不能确定不良情况电极中产生的不良情况要因。专利文献4在判定为存在装载的不良情况的电极的组合存在多个的情况下，搜索与存在装载的不良情况的电极的组合一同被包含在一起的电极，来确定不良情况电扱。但是，专利文献4并没有言及与存在不良情况的电极的组合一同被包含在一起的电极存在多个的情形。专利文献4的系统能够在存在I个不良情况电极时确定不良情况电极，但是并没有假定存在多个不良情况电极的情形。根据专利文献4的系统的动作原理，在存在多个不良情况电极时，不能确定其中的每ー个。其结果，不可能确定在各不良情况电极中产生的不良情况要因。如上所述，在通过干式电极测量脑电波的情况下，用户能够減少与膏剂处理关联的工夫，但是会产生伴随着用户的动作的电极偏离或电极脱落。此外，在HMD或耳机等的框体中组装电极来测量脑电波的情况下，需要在规定的位置上适当地装载电扱。由于框体的刚性比较高，因此不能自如地调整电极位置。因此，特别是存在因头部形状与框体形状的不一致引起的电极脱落的问题。除此之外，在存在头发的部位，很难进行自己分开头发来装载电极这样的作业，假设即使电极与头部接触，在电极与皮肤之间产生夹头发的“夹头发”。认为该夹头发在具有头发的头部中測量脑电波时比较多，因此是高频度产生的。这些不良情况因各种不同的要因而单独或者同时产生，用户自己不可能确定是因哪个要因而导致脑电波测量不稳定。因此，用户面对这种不良情况，需加强搜索应对。其结果，例如，面对夹头发，有时会进行错开框体的装载角度等不适当的应对，对于用户而言很麻烦。特别是，在多个电极中同时产生了各种不良情况的情况下，用户按顺序消除各不良情况要因是极其困难的。本发明为了解决上述课题而完成，其目的在于在日常生活环境下的脑电波測量中，判定在多个电极之中的哪个电极上因何种要因产生了不良情况来推測不良情况要因，从而实现简单且稳定的脑电波測量。
(用于解决课题的手段)本发明的脑电波測量系统具备脑电波測量部，其被配置在ー个框体内，且由包括基准电极、測量电极和地线在内的多个电极构成，測量以所述地线为基准的所述基准电极与所述测量电极之间的脑电波信号；电极位置存储部，其在用户装载了所述脑电波測量部时，存储所述多个电极中的每个电极与所述用户接触的位置；频率分析部，其至少按所述基准电极与所述测量电极组成的每个组、即脑电波测量频道，分析由所述脑电波測量部測量到的脑电波信号的频率功率；不良情况电极判定部，其通过比较由所述频率分析部分析的所述频率功率、和预先设定的第I阈值，从而判定每个电极的装载状态是否良好；和不良情况要因推測部，其决定由所述不良情况电极判定部判定为装载状态不好的不良情况电极的数量、和參照由所述电极位置存储部存储的所述多个电极的位置而由所述不良情况电极判定部判定为装载状态不好的不良情况电极接触于用户的位置，參照将所述装载状态不好的不良情况电极的数量及所述不良情况电极接触于用户的位置、与电极的装载状态不好的要因对应起来的不良情况模式，推測与所決定的装载状态不好的不良情况电极的数量及装载状态不好的不良情况电极的位置相对应的、电极的装载状态不好的要因。所述不良情况模式也可以如下这样建立对应在不良情况所述装载状态不好的电极的数量大于第2阈值，且所述装载状态不好的不良情况电极的位置彼此相邻且连续的情况下，所述用户的头部形状与所述脑电波測量部的框体形状的不一致是所述装载状态不好的不良情况的要因。所述不良情况电极判定部也可以从所述频率功率的分析结果中提取所述噪声混入量的參数，在所述噪声混入量的參数的值超过预先设定的第3阈值的情况下，判定为所述地线的装载状态不好。所述不良情况电极判定部也可以进ー步从所述频率功率的分析结果中提取总频率功率的參数，在所述总频率功率的參数的值超过预先设定的第2阈值的情况下，判定为所述基准极或所述测量极的装载状态不好。所述脑电波測量部也可以利用由包括所述地线、所述基准极和所述测量极在内的多个电极组成的组，測量每个组的脑电波信号，所述频率分析部分析各脑电波信号的频率功率，所述不良情况电极判定部从各脑电波信号的频率的分析结果中提取噪声混入量的各參数，在所述噪声混入量的所有參数的值超过预先设定的第3阈值的情况下，判定为所述地线的装载状态不好，从各脑电波信号的频率功率的分析结果中提取总频率功率的各參数，在所述总频率功率的所有參数的值超过第2阈值的情况下，判定为所述基准极的装载状态不好，在所述总频率功率的一部 分參数的值超过所述第4阈值的情况下，判定为所述测量极的装载状态不好。所述脑电波測量部也可以测量作为所述地线与基准极之间的电位差的第I电位差、和作为所述地线与所述测量极之间的电位差的第2电位差，基于所述第2电位差和所述第I电位差之间的差分，測量所述脑电波信号。也可以在所述脑电波信号中重叠了以预先确定的频率从外部环境恒定地混入的噪声，所述不良情况电极判定部根据所述分析結果，将所述噪声的频率功率作为所述噪声混入量的參数来提取。所述预先确定的频率也可以是位于外部环境中的设备的商用电源噪声的频率。所述脑电波測量系统也可以还具备输出部，其输出由所述不良情况电极推測部推測出的结果，在所述不良情况电极判定部中没有检测到装载状态不好的不良情况电极时，所述输出部输出表示装载状态良好的显示。所述脑电波測量系统也可以还具备输出部，其输出由所述不良情况电极推測部推測出的结果，在所述不良情况电极判定部中检测出装载状态不好的不良情况电极时，所述输出部输出表示装载状态不好的不良情况电极的位置的显示。也可以在由所述不良情况电极判定部判定的装载状态不好的不良情况电极的数量大于第2阈值的情况下，当判定为所述装载状态不好的不良情况电极的电极位置、与所述不良情况模式中的装载状态不好的不良情况电极的位置的相关系数超过了规定阈值吋，推测所述用户的头部形状与所述脑电波測量部的框体形状的不一致是所述电极的装载状态不好的要因。所述脑电波測量系统也可以还具备电极恢复判定部，其基于利用判定为装载状态不好的不良情况电极而测量到的信号，判定是否解除了所述不良情况电极的装载状态，在判定为所述装载状态不好的不良情况电极是所述地线时，所述电极恢复判定部从利用所述不良情况电极測量到的所述信号的频率的分析结果中提取所述噪声混入量的參数，根据所述噪声混入量的參数的值是否超过预先设定的第3阈值，来判定是否解除了判定为所述装载状态不好的不良情况电极的装载状态。所述脑电波測量系统也可以还具备最佳框体推荐部，其在所述不良情况要因推测部中推测头部形状与框体形状的不一致为不良情况要因时，基于形状不一致和当前框体形状的信息，推荐最佳的框体。本发明的某一脑电波測量系统具备脑电波測量部，其被配置在ー个框体内，且由包括基准电极和測量电极在内的多个电极构成，測量所述基准电极与所述测量电极之间的脑电波信号；频率分析部，其至少按所述基准电极与所述测量电极组成的每个组、即脑电波测量频道，分析由所述脑电波測量部測量到的脑电波信号的频率功率；不良情况电极判定部，其通过比较由所述频率分析部分析过的所述频率功率、和预先设定的第I阈值，从而判定每个电极的装载状态是否良好；和不良情况电极要因推測部，当由所述不良情况电极判定部判定为装载状态不好的不良情况电极的数量在第2阈值以下时，推測所述电极的装载状态不好的要因是在所述用户的头部与判定为所述装载状态不好的不良情况电极之间夹住了所述用户的头发。本发明的又一脑电波測量系统具备频率分析部，其至少按每个基准电极与測量电极的组、即脑电波测量频道，分析由脑电波測量部測量到的脑电波信号的频率功率，其中，所述脑电波測量部配置在ー个框体内、且由包括所述基准电极、所述测量电极和地线在内的多个电极构成，并且所述脑电波測量部測量以所述地线为基准的所述基准电极与所述测量电极之间的脑电波信号；不良情况电极判定部，其通过比较由所述频率分析部分析的所述频率功率、和预先设定的第I阈值，从而判定每个电极的装载状态是否良好；和不良情况要因推測部，其决定由所述不良情况电极判定部判定为装载状态不好的不良情况电极的数量、和所述不良情况电极接触于用户的位置，參照将所述不良情况电极的数量及所述不良情况电极接触于用户的位置、和装载状态成为不良情况的要因对应起来的不良情况模式，推测确定的所述不良情况电极的数量、及与数量对应的不良情况电 极的要因，所述不良情况电极接触于用户的位置是用户装载了所述脑电波測量部时，所述不良情况要因推測部參照由电极位置存储部存储的所述多个电极的位置而求出的、由所述不良情况电极判定部判定为装载状态不好的电极的位置，其中电极位置存储部存储的是所述多个电极中的每一个与所述用户接触的位置。本发明的脑电波測量方法包括脑电波測量步骤，配置在ー个框体内、且由包括基准电极、測量电极和地线在内的多个电极构成，并且测量以所述地线为基准的所述基准电极与所述测量电极之间的脑电波信号；频率分析步骤，至少按所述基准电极与所述测量电极组成的每个组、即脑电波测量频道，分析在所述脑电波测量步骤中测量到的脑电波信号的频率功率；不良情况电极判定步骤，通过比较在所述频率分析步骤中分析的频率功率、和预先设定的第I阈值，从而判定每个电极的装载状态是否良好；决定步骤，决定在所述不良情况电极判定步骤中判定为装载状态不好的不良情况电极的数量、和參照在所述脑电波测量步骤中用户装载了所述框体时接触于所述用户的所述多个电极的位置的信息而在所述不良情况电极判定步骤中判定为装载状态不好的不良情况电极接触于用户的位置；和不良情况要因推測步骤，參照将所述装载状态不好的不良情况电极的数量及所述不良情况电极接触于用户的位置、与装载状态不好的要因对应起来的不良情况模式，推測与所決定的装载状态不好的不良情况电极的数量及装载状态不好的不良情况电极的位置相对应的、电极的装载状态不好的要因。本发明的计算机程序是由计算机执行的计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行如下步骤脑电波測量步骤，配置在ー个框体内、且由包括基准电极、測量电极和地线在内的多个电极构成，并且测量以所述地线为基准的所述基准电极与所述测量电极之间的脑电波信号；频率分析步骤，至少按所述基准电极与所述测量电极组成的每个组、即脑电波测量频道，分析在所述脑电波测量步骤中测量到的脑电波信号的频率功率；不良情况电极判定步骤，通过比较在所述频率分析步骤中分析的频率功率、和预先设定的第I阈值，从而判定每个电极的装载状态是否良好；决定步骤，决定在所述不良情况电极判定步骤中判定为装载状态不好的不良情况电极的数量、和參照在所述脑电波測量步骤中用户装载了所述框体时接触于所述用户的所述多个电极的位置的信息而求出的、在所述不良情况电极判定步骤中判定为装载状态不好的不良情况电极接触于用户的位置；和不良情况要因推测步骤，參照将所述装载状态不好的不良情况电极的数量及所述不良情况电极接触于用户的位置、与装载状态不好的要因对应起来的不良情况模式，推測与所決定的装载状态不好的不良情况电极的数量及装载状态不好的不良情况电极的位置相对应的、电极的装载状态不好的要因。(发明效果)根据本发明，在用户的头部装载组装到ー个框体内的电极的脑电波測量系统中，提取测量到的电位波形的总频率功率及噪声混入量的至少ー个參数，并通过比较參数的值和预先设定的阈值，从而检测不良情况电扱。并且，根据不良情况电极的数量及空间图案来推測不良情况要因，并输出给用户。由此，可減少相对于电极装载的不良情况的探索性的应对，能够以简单的方式实现稳定的脑电波测量。


图I是表示具有多种电极41 43的电极脑电波计39的结构的图。图2(a) (f)是表示组装了脑电波測量用的干式电极的眼镜型头戴式显示器(HMD) 50与其装载状态的例子的图。图3(a)及(b)是表示在HMD的发带25的形状的范围内设置的电极的配置的图。图4是表示脑电波分析的结果的图。图5 (a)是表示平常吋、(b)是表示地线脱落、(C)是表示测量极脱落的3个状态下的交流噪声混入量的所有被检查者的平均值、和被检查者所有人员的偏差的幅度的图。 图6是表示(a)、(b)、(c) 3个状态下的总频率功率的所有被检查者的平均值及被检查者所有人员的偏差的幅度的图。图7(a) (d)是表示耳机型框体的装载例、和不良情况电极的空间图案的例的图。图8是表示每个不良情况电极判定结果的不良情况要因推測方法、输出的图。图9是表示实施方式I的简易脑电波测量系统20的功能框的结构的图。图10是表示将简易脑电波測量系统20具体化为耳机时的装置的形状的一例的图。图11是表示简易脑电波测量系统20的硬件结构的例子的图。图12是简易脑电波测量系统20的整体处理的流程图。图13是表示频率分析部13所处理的脑电波波形的例子的图。图14是表示在图13的步骤S1103中进行的不良情况电极判定部14的处理的详细处理顺序的流程图。图15是表示将正常装载了地线21时(平常时)的频率分析结果、和地线脱落时(地线不良情况时)的频率分析结果以图表形式示出的例子的图。图16是表示在不良情况电极测量部14中检测出的不良情况电极的例子的图。图17是不良情况要因推测部15的处理的流程图。图18是由不良情况要因推測部15保持的不良情况模式的例子的图。图19(a) (C)是表示不良情况要因推测结果的一例的图。
图20(a) (d)是表示实验结果的图。图21是表示实施方式2的简易脑电波测量系统30的图。图22是表示追加了电极恢复判定部21的处理的简易脑电波测量系统30的处理顺序的流程图。图23是说明电极恢复判定部21进行的电极恢复判定处理(图20的步骤S2000)的流程图。图24是表示实施方式3的简易脑电波测量系统40的功能块结构的图。图25是表示实施方式3中的不良情况要因推測部31及最佳框体推測部32的处理的流程图。图26是表示由最佳框体推荐部32保持的与多个框体的形状相关的信息的例子的 图。图27是表示最佳框体推测结果的输出的一例的图。
具体实施例方式本申请的发明人发明了如下的用于简易电极装载的方法在头部上装载组装了电极的框体来测量脑电波的系统中，根据不良情况电极的空间位置的图案来推测不良情况要因，并按每个要因推荐适当的应对。这是通过本申请的发明人发现的、基于在不良情况电极中测量的特征信号的不良情况电极判定来首次实现的。首先，详细叙述关于不良情况电极判定的本发明的原理，之后说明利用了不良情况电极判定的结果的不良情况要因推測方法。表示本发明的各实施方式。(不良情况电极判定方法)本申请的发明人实施了如下的实验在脑电波计的多种电极(“測量扱”、“基准扱”及“地线”)中分别产生了不同的不良情况的情况下，分别调查了在脑电波波形中产生什么影响。其结果，发现了根据噪声的混入状况或不良情况的种类，能够仅基于脑电波波形确定产生了不良情况的电极的种类的特征。在此，“测量扱”是在产生想要测量的脑活动的部位装载的电扱。此外，测量极也被称为测量电极、或者关电扱。“基准极”是在脑活动产生的电位的变化少的部装载的电极。基准极例如装载在耳周边部(耳朵或乳突)等。此外，基准极也被称为基准电极、或者不关电扱。“地线”是为了通过差动放大除去同相的噪声而装载的电扱。地线设定在容易受到脑活动引起的电位变动的影响的位置上。例如，若是HMD，则可设置在鼻子托的位置上，若是耳机，则可设置在耳周边。将在后面叙述噪声的除去方法。以下，示出具有上述的电极(“测量扱”、“基准扱”及“地线”)的脑电波计的结构例。之后，说明根据本申请的发明人进行的实验内容及实验结果获得的新的见解。图I表示具有多种电极41 43的电极脑电波计39的结构。參考该图，说明电极的种类与根据I组电极间的电位差测量的脑电波信号(脑电波频道)之间的关系。脑电波是被作为装载于被检查者的头部上的2个电极间的电位差而测量出的。盖电位差对应于因神经活动而在被检查者的脑内产生的电位变化。脑电波的波形表示经过规定的期间测量出的电位差。
脑电波计39具有N个测量极41、各I个地线42及基准极43。此外，脑电波计39与N个测量极41对应地具有N个差动放大器40。一般，测量极41被设置在产生想要测量的脑活动的部位。此外，基准极43被设置在脑活动的影响少的耳周边部(耳朵或乳突)等。各差动放大器40以由基准极43获取到的电位为基准并对与由对应于差动放大器40的测量极41获取到的电位之间的电位差进行差动放大后进行输出。该输出是该测量对象部位的脑电波信号。通过设置差动放大器40，能够放大在体内产生的非常微弱的电位。此外，通过设置差动放大器40，在放大脑电波吋，能够除去由商用设备产生的交流噪声等从外部以同相混入的成分。在放大2个电极(测量极41、基准极43)间的电位差来进行测量时，在差动放大器40中，除了 2个电极之外还另行利用地线42的输入。差动放大器40放大地线42与测量极41之间的电位差(以地线为基准測量出的测量极41的电压)、及地线42与基准极43、之间的电位差(以地线为基准測量出的基准极43的电压)。并且，进一歩取测量极41的电压与基准极43的电压的差分。由此，能够除去测量极41和基准极43都包含的相同的噪声分量。如上所述，放大后的测量极41的电压与基准极43的电压之间的电位差被测量为I个脑电波信号(或者脑电波数据)。放大2个电极(測量极41、基准极43)间的电位差进行测量的方法只是一例，也可以采用其他方法。例如，也可以取地线42与测量极41之间的电位差(以地线为基准測量出的测量极41的电压)、和地线42与基准极43之间的电位差(以地线为基准測量出的基准极43的电压)的差分。之后，放大该差分，作为I个脑电波信号来测量。将通过上述的方法获得到I个脑电波信号(或者脑电波数据)称作“脑电波频道，，。在进行除去噪声的工作放大的情况下，对I个差动放大器40输出I个脑电波频道。在图I所示的例子中，脑电波频道的频道数是N。如上所述，为了根据测量极41、地线42、基准极43这3个电极測量I个脑电波，无论在3个电极中的哪ー个电极产生了不良情况的情况下，都会处于无法正常测量脑电波频道的波形的状态。在日常生活环境下，“測量扱”、“地线”、“基准扱”中的任何一个极都有可能产生装载不良情況。以下，说明有可能产生装载不良情况的形态。例如，图2(a) (f)表示组装了脑电波測量用的干式电极的眼镜型的头戴式显示器(HMD)50及其装载状态的例子。在图2的例子中，在眼睛上方的位置的两处配置测量极41，在鼻子上配置地线42，在耳朵后方配置基准极43。在正常装载了 HMD50的(a)的正常状态下，电极适当地接触着皮肤。若在日常生活中用户活动，则例如在成为向前倾斜的状态时，HMD50向前偏离，成为(b)的状态。此时，眼睛上方的测量极41或鼻子的地线42会远离用户的皮肤。由此，电极的装载状态恶化，弓丨起装载不良情況。此外，在长时间装载了 HMD50的情况下，由于HMD的重量，HMD50向下方偏离，成为(c)的状态。此时，眼睛上方的测量极41产生装载不良情況。此外，为了进行操作或调整触碰了 HMD50时、或者进行了过激的动作之后等，认为HMD50的ー侧向上，成为(d)的状态。其结果，眼睛上方的测量极41或耳朵的基准极41远离用户的皮肤，引起装载不良情況。并且，撞到其它东西吋，HMD50在横向上偏离，成为(e)的状态。在该状态下，假设ー侧眼睛上方的测量极41或鼻子的地线42、耳朵的基准极43中的任ー个偏离。由此，因动作或HMD50的位置偏离，不仅仅是测量极41有可能引起装载不良情况，地线、基准极也同样有可能会弓I起装载不良情况。此外，在用户的头发被夹到基准极与皮肤之间的(f)的状态下，在基准极43中引起装载不良情況。因此，本申请的发明人进行了如下的实验。
本申请的发明人假设了在上述的头戴式显示器(HMD)中组装脑电波计的方式，并在HMD的形状范围内配置了脑电波计的电极。在本申请的说明书中，HMD等的可佩带的装置的“形状范围”是指该装置通常所需的形状所占的范围。例如，图3(a)及(b)表示在HMD的发带25的形状范围内设置的电极的配置。电极被设置在被由虚线表示的发带25覆盖的、被检查者的头部的范围内。HMD的形状范围包括被发带25覆盖的范围。測量电极位置的具体例如下。首先，在右耳后方配置基准极22，在左眼上方配置测量极I (图3的测量极23b)，在右眼上方配置测量极2(图3的测量极23a)。并且，在图示的位置(根据国际10-20法的场所标记，该位置相当于FPz的位置)上配置地线21。在距作为脑电波的产生源的大脑的距离较远的耳朵的后方配置基准极22，在靠近大脑的两眼上的2个位置上配置测量极23。由此，能够进行2个脑电波频道的測量。具体而言，通过地线21、基准极22及测量极I的组合来获得频道I (Chl)，通过地线21、基准极22及测量极2的组合获得频道2 (Ch2)。如上所述，“频道”是由I个差动放大器(I个测量极、基准极、地线的组合)测量的脑电波信号(或者脑电波数据)。在实验中使用的电极是在测量极、基准极及地线上都没有使用膏剂而装载的干式电极。作为测量极、及基准极，使用了氯化银的有源电极(除了在脑电波计内部之外还在电极内部进行放大的电扱)。此外，地线使用了氯化银的盘式电扱。利用发带25，固定了測量极、基准极及地线的位置。脑电波測量使用了 Polymate AP-1124 (日本TEAC株式会社制)。设采样频率为200Hz、时间常数为O. 3秒。在这些条件下，本申请的发明人对30多岁的I名被检查者进行了測量实验。本申请的发明人假设了在电极中产生了不良情况时，噪声混入量会变动。因此，观察了正常装载电极的状态、和在电极装载种产生了不良情况的状态下的各频率的功率变化。在其中，尤其关注了来自认为是最大的外部噪声源的商用电源的60Hz的功率、和认为是反映噪声混入量的整体量而测量的脑电波的频带整体的功率。在脑电波測量中观测到的脑电波信号的振幅电压的单位是μν，很微弱。另一方面，以来自商用电源的60Hz的噪声为代表的噪声分量的振幅电压的单位是mV，比脑电波信号的振幅电压大。此外，由于起因于脑的信号是30Hz以下的频带，因此能够容易区别来自商用电源的60Hz的噪声和起因于脑的信号。另外，例如，在測量肌电图时，一般可以说肌电图的平均电位是数μ V 数mV左右，频率成分是数Hz 数IOOHz，因此很难区分肌电图起因的电位和来自商用电源的60Hz的噪声。因此,本申请的发明人分析了噪声混入量及总频率功率这2种參数。在实验中，作为噪声混入量的一例，求出了交流噪声混入量。“交流噪声混入量”是外部设备的商用电源噪声量。例如，意味着60Hz的频率功率。
作为总频率功率，求出可可分析的频带的功率的平均值。更具体而言,总频率功率是按如下方式计算出的从测量到的脑电波中提取I秒内的数据，通过实施快速傅立叶变换(FFT)来求出各频率的功率值，井根据O IOOHz的功率的平均值来计算出总频率功率。取“O 100Hz”的理由在于，由于在本实验中以200Hz的采样频率进行了脑电波的測量，因此根据采样定理，可利用的频带就到IOOHz。在本实施方式中，将总频率功率用作观察在可利用的幅度较宽的频带内混入的噪声功率的变化的指标。或者，也可以将总频率功率用作调查在不引起脑活动的频带(30Hz以上的区域)内是否混入了幅度较宽的噪声的指标。因此，在30Hz以上的区域内，计算了可利用的频带的一半以上的区域的功率的平均时，认为可看到与可利用的频带整体O IOOHz的功率的平均值相同的倾向。例如，是30 100Hz、或O 60Hz的范围。图4表示脑电波分析的結果。在图4中，分别示出了 5个不同状态下的、频道I及2(Chl、Ch2)的交流噪声混入量、总频率功率。5个不同的状态是“所有的电极都被适当装载的情况(平常)”;“使测量极I偏离的情况(测量极I偏离)”;“使测量极2偏离的情况(测量极2偏离)”使基准极偏离的情况(基准极偏离)”;和“地线脱落的情况(地线脱落)”。在此，“偏离”是在电极装载于皮肤的状态下使电极继续向左右移动的状态。根据图4的最右栏所示的框501内的值可知，交流噪声混入量仅在地线产生不良情况时(地线脱落)会増大，平常时或其他电极的不良情况时不会出现大的増加。另一方面，如图4的2处的框502的值所示，在产生了测量极的不良情况时(測量极I或者测量极2偏离)，只有对应于产生了不良情况的测量极的频道的总频率功率会増大。此外，如图4的框503的值所示，产生了基准极的不良情况时(基准极偏离)，频道I、频道2的总频率功率都会増大。根据这些实验结果，得到了如下的见解在产生了地线的不良情况时，交流噪声混入量会増大，在产生了测量极不良情况时，測量极的对应频道的总频率功率会増大，而在产生了基准极的不良情况时，所有频道的频率功率都会増大。另外，本申请的发明人为了确认上述的见解是否是在其他被检查者中也会同样地产生的现象，对14名20多岁的被检查者进行了脑电波測量实验。实验在与上述相同的脑电波计、电极、电极位置下的、(a)所有的电极都被正常装载的状态、(b)地线中产生了不良情况的状态(移除了地线时)、(C)測量极中产生了不良情况的状态(移除了测量极I吋)的3个状态下測量了交流噪声混入量、总频率功率。图5表示(a)平常吋、(b)地线脱落、(C)测量极脱落的3状态下的交流噪声混入量的所有被检查者的平均值、和被检查者所有人员的偏差的幅度。在图5中可知，与图4的框501所示的地线脱落的结果相同，与其他状态相比，在(b)地线脱落时，在所有被检查者中发现了交流噪声混入量増大的倾向。此外，图6表示(a)平常状态、(b)地线脱落状态、(C)测量极脱落状态的3状态下的总频率功率的所有被检查者的平均值及被检查者所有人员的偏差的幅度。如图6所示，与图4的框502的结果相同，与其他状态相比，在(c)测量极脱落状态时，在所有被检查者中发现了总频率功率增大的倾向。这一次没有对基准极不良情况进行实验。但是，鉴于以测量极与基准极的电位差作为电位波形记录的情况、及在产生了测量极不良情况时发现总频率功率増大的情况(图4的框503和图6)，可推測在基准极中产生了不良情况时，也会与测量极中的不良情况同样地，所有频道的总频率功率会増大。此外，出现夹头发现象时，鉴于头发是绝缘体，即使头部(头发)与电极接触，也可以说是不导电的状态。因此，在出现夹头发现象时，也与电极脱落同样地，存在无法测量脑电波程度的影响，推測为总频率功率会増大。根据上述的结果可知，在产生了地线的不良情况时交流噪声混入量会増大、在产生了测量极不良情况时测量极的对应频道的总频率功率会増大、而产生了基准极不良情况时、所有频道的频率功率会増大的见解并不依赖于被检查者，并不是特殊的倾向。本申请的发明人获得上述的见解之后，进ー步基于该见解，假设了 可通过交流噪声混入量的增大来判定地线的不良情况,并且可通过特定频道内的总频率功率的增大来判定测量极的不良情況，而通过所有频道内的总频率功率的増大可判定基准极的不良情況。 (不良情况要因推測方法)接着，说明本申请的发明人完成的、利用了不良情况电极的空间图案的不良情况要因的推測方法，并说明按每个不良情况要因切换对策是适当的理由。首先，作为前提，在利用组装了电极的框体测量脑电波的情况下，因框体形状，会制约电极装载的自由度。因此，在框体形状相对于头部形状并不适合的情况下，产生电极从皮肤浮起来而导致不与皮肤接触的“电极脱落”。因此，为了稳定地測量脑电波，需要采用适合用户的头部形状的适当的框体。一般，人的头部例如因男女差或年龄，其尺寸或形状是不同的。与孩子的头部相比，大多情况下成人的头部更大，而与女性的头部相比，大多情况下男性的头部更大。现有技术中的电极帽也准备了 Small (小)/Middle(中)/Large(大)这3种尺寸。但是，即使年龄或性别相同，用户的头部的形状。例如，关于头部形状都知道与东洋人相比，大多情况下西洋人的头部是椭圆形。除了这种差异以外，还知道每个人的头部形状是左右非对称这样的关于形状的走形程度的差异、或关于头部形状的凸/凹情况等的差异。如现有技术所示，在使用电极帽的情况下，可通过电极帽的伸縮性克服相对于形状的个人差异。但是，在利用电极位置的自由度低的框体来进行脑电波测量的情况下，仅通过S/M/L这3种尺寸并不能应对所有用户。认为至少需要准备形状不同的10种以上的框体。作为降低头部形状与框体形状的不一致的其他方法，例如，想到了在框体内采用的弹簧等的设置用于吸收头部形状差的机构的方法、或者预先测量头部形状后按每个用户准备最佳形状的框体的方法。但是，前者需要特殊的机构，会增加框体的重量，且耐久性会降低。除此之外，通过弹簧等机构可应对的范围有限，因此很难应对所有用户的头部形状。后者需要用于测量头部形状的特殊装置。本申请的发明人想到了可利用采用了框体的脑电波測量中的电极配置的空间自由度低的情况，来确定不良情况要因。具体而言，根据通过上述的方法判定的不良情况电极的空间图案，实现是因框体形状和头部形状的不一致而引起的电极脱落的不良情况、还是因夹头发而引起的不良情况的区分。例如，图7(a)表示组装了脑电波測量用的干式电极的耳机型框体70与其装载状态的例子。图7 (b)表示测量极411 417的位置。示意性示出了测量极41到测量极417从右耳上方(测量极411 ;在国际10-20法中是T6)经过中心部(测量极414 ;在国际10-20法中是Cz)而挂在左耳上方(測量极417;国际10-20法中是T7)来进行装载的情形。用户装载了框体70吋，地线42配置成与右耳上方的位置接触，基准极43配置成与左耳上方的位置接触。图7(b)进ー步表示了不良情况电极判定的结果、即在测量极413至测量极415中判定为不良情况(电极脱落)的例子。更具体而言，使测量极413至测量极415点亮来表示它们产生了不良情況。图7(c)表示不良情况电极判定的结果、即判定为测量极411与测量极412、测量极416与测量极417的不良情况(电极脱落)的例子。如图7(b)所示，在空间位置靠近的多个部位中判定为不良情况时，如图7(c)所示，在空间上以规定的图案判定为不良情况时，可推測用户的头部形状与耳机型框体70的框体形状不一致是不良情况要因。具体而言，例如，在图7(b)中，认为不是因框体形状，而是因为用户的头部在中心部周边凹下去的影响，导致产生了在测量极414周边电极浮起的电极脱落。此外，例如，在图7(c)中，认为不是 因框体形状，而是因为用户头部的宽度较小的影响，导致侧头的测量极浮起，产生了电极脱落。图7(d)表示不良情况电极判定的结果、即判定为只有测量极413出现了不良情况的例子。由此，在检测出了単独的不良情况时，推测为框体形状与头部形状一致，但是因夹头发，而仅在该电极中产生了不良情況。另外，也可以根据组装到框体中的电极间的距离，在电极间距离较近时在多个电极中产生了不良情况的情形下，推测为夹头发。用于稳定地測量脑电波的对策随着每个不良情况要因而不同。若是前者(头部形状与框体形状的不一致；图7(b)和图7(c))，则需要变更框体形状。但是，若是后者(夹头发；图7(d))，则不需要变更框体形状，而是需要在测量极413中拨开头发。例如，若是前者，即便是做了夹头发的应对或探索性地装载形状不同的框体，电极装载的状态也会恶化，或者不会改变。此外，如后者那样，显然头部形状与框体形状一致，但变更框体形状吋，认为电极装载的状态会恶化。这种探索性的应对对于用户而言是负担，因此需要按每个不良情况要因来进行适当的应对。同样地，例如是HMD时，在用户的头部尺寸、与HMD的前端宽度或架子长度不同的形状不一致的情况下，产生与形状不一致的种类相应的特定图案的电极脱落。例如，HMD的前端宽度比用户的头部宽度短吋，乳突周边的电极浮起，从而成为电极脱落的状态。相反，在HMD的前端宽度较长时，认为外眼角周边的电极会浮起。因此，在使用HMD时，也能够根据不良情况电极的空间图案来推荐适当的HMD。图8表示由本申请的发明人总结的、每个不良情况电极判定结果的不良情况要因及所需的对应(输出)之间的关系。图8中的(a)至⑷与图7中的(a)至⑷相对应。如图8(a)所示，在不存在不良情况电极时，不实施不良情况要因的推測，但是也可以向用户通知电极装载适当的情形。由此，用户可以放心地开始脑电波测量。在本实施方式中，说明了还输出电极装载适当的通知的例，但是并不是一定要进行通知。也可以是仅在存在不良情况电极时进行通知的应对。如图8(b)所示，在多个电极中产生了不良情况时，推测为头部形状与框体形状的不一致是不良情况要因，形状的不一致产生在不良情况电极周边。并且，指示需要更换耳机。此外，推荐不良情况电极周边更紧的框体。如图8(c)所示，在以特定的空间图案产生了不良情况电极时，推测为头部形状与框体形状的不一致是不良情况要因。之后，指示需要更换耳机，并根据不良情况电极的空间图案来推荐适当的耳机。如图8(d)所示，在有头发的部位中单独产生了不良情况电极时，推測为夹头发是不良情况要因。之后，表示不良情况电极的位置，并输出要拨开头发的指示。另外，头发的某一部位如何的判断也可以基于预定了与框体的形状的接触的部位来预先決定。由此，基于不良情况电极判定结果的不良情况电极的数量/空间图案来推測不良情况要因，并按每个推测出的不良情况要因来切换应对(输出)，从而减少对于用户而言较麻烦的探索性的不良情况应对，能够简单地实现组装了电极的框体的装载。以下，參照附图，说明基于这些想法构成的本发明的电极装载状态判定系统的实施方式。作为本发明的优选的实施方式，本申请的发明人例示了如下的脑电波測量系统(以下，即在为“简易脑电波測量系統”)装载组装了电极的框体，測量用户的脑电波，并反馈电极装载状态。在简易脑电波测量系统中，假设在HMD或耳机等框体中组装了干式电扱。并且，简易脑电波測量系统判定电极装载状态，根据不良情况电极的数量及空间图案来·推测不良情况要因，并作为电极装载状态而反馈给用户。此外，除了电极装载状态之外，还按每个不良情况要因指示适当的对策。另外，简易脑电波测量系统例如可以根据測量出的脑电波的特征信号来判定用户状态或意图，并在反馈判定结果的脑电波接ロ系统中加以利用。(实施方式I)图9表示本实施方式的简易脑电波测量系统20的功能框的结构。图10是将简易脑电波測量系统20具体化为耳机时的装置的形状的一例。图11表示简易脑电波测量系统20的硬件结构的例子。在各图所示的结构要素中，对共同的结构要素附加相同的參考符号。在本申请的说明书中，基于图10所示的耳机形状来说明简易脑电波測量系统20。如图9所示,简易脑电波测量系统20具有脑电波测量处理部18及电极状态判定处理部19。另外，在图9中，用户10是为了便于理解而记载的。脑电波測量处理部18具有脑电波測量部11及输出部12。此外，电极状态判定处理部19具有频率分析部13、不良情况电极判定部14、不良情况要因推測部15、和电极位置存储部16。以下，说明各结构要素。脑电波測量处理部18的脑电波測量部11具有图10所示的地线21、基准极22、7个测量极23a 23g、及脑电波測量电路24。地线21设置在与右耳上方接触的位置上，基准极22设置在与左耳上上接触的位置上，7个测量极23a 23g分别设置在耳机的内侧，脑电波测量电路24在耳机内设置在地线21的周边。装载耳机时，配置成各电极与用户10的皮肤相接处。输出部12是显示器等，可以与简易脑电波測量系统20分开设置并通过电线来连接。此外，也可以使耳机具备显示器。反馈被实现为向显示器输出图像等动作。另外，也可以通过声音等来呈现输出部12。电极状态判定处理部19的频率分析部13设置在耳机的内部，分析由脑电波測量部11測量出的脑电波的频率。不良情况电极判定部14根据频率分析值来判定产生了不良情况的电扱。
不良情况要因推測部15基于由不良情况电极判定部14判定的不良情况电极的数量及空间图案来推測不良情况要因，并通过输出部12向用户通知电极装载状态。关于不良情况电极的位置的信息可參照电极位置存储部16所保持的不良情况模式来获得。更详细而言，“不良情况模式”是将不良情况电极的数量及不良情况电极接触用户的位置、及装载状态呈不良情况的要因对应起来的不良情况模式。电极位置存储部16保持地线、測量极及基准极的电极位置的信息。电极位置的信息例如可以以直角坐标系(x、y、z)方式进行保持，也可以以极坐标系(r、θ、φ)方式进行保持。另外，图10的各功能框、电极的位置是一例，各功能框的位置、各电极的位置、个数并不限于此。接着，參照图11，说明简易脑电波測量系统20的硬件结构。 地线21、基准极22、多个测量极23及脑电波测量电路24构成本实施方式的脑电波測量部11。地线21、基准极22、多个测量极23与脑电波測量电路24连接，脑电波测量电路24与总线100连接，从而能够与其他结构要素进行脑电波信号的收发。接着，CPU131、RAM132、R0M133构成本实施方式的频率分析部13JPU131向RAMl32读出保存在R0M133中的计算机程序134，并在RAM132上展开之后执行该程序。本实施方式的频率分析部13通过该计算机程序134，实现脑电波波形的频率分析处理。CPU131、RAMl32, ROMl33与总线100连接，向不良情况电极判定部14发送表示分析结果的数据。CPU141、RAM142、R0M143构成本实施方式的不良情况电极判定部14。CPU141向RAMl42读出保存在R0M143中的计算机程序144，在RAM142上展开之后执行该程序。本实施方式的不良情况电极判定部14通过该计算机程序144来实现后述的不良情况电极判定处理。CPU141、RAM142、R0M143与总线100连接，在与输出部12之间进行控制信号或数据的收发。CPU151、RAM152、ROMl53构成本实施方式的不良情况要因推测部15。CPU151向RAMl52读出保存在R0M153中的计算机程序154，在RAM152上展开之后执行该程序。本实施方式的不良情况电极判定部15通过该计算机程序154来实现后述的不良情况电极判定处理。CPU151、RAM152、ROMl53与总线100连接，在与输出部12之间进行控制信号或数据的收发。输出部12具有图像处理电路121及画面122。图像处理电路121根据来自CPU121及151的控制信号或数据，向用户10输出电极装载状态的信息。输出部12也可以具备提不耳机所需的彳目息的功能。上述的计算机程序134、144及154分别被记录在半导体存储介质或⑶-ROM等记录介质中并作为产品而在市场上流通、或者可通过因特网等电通信线路而被传送。另外，频率分析部13、不良情况电极判定部14及不良情况要因推測部15可实现为在半导体电路中组合了计算机程序的DSP等硬件、或不具备CPU而是作为电路进行运算的半导体。此外，说明了频率分析部13、不良情况电极判定部14及不良情况要因推測部15分别独立地具备CPU、RAM、ROM的功能框，但是也可以由同一个CPU、RAM、ROM来实现同样的功能。接着，概括说明本发明的简易脑电波测量系统20，并概括说明其处理之后，详细叙述电极装载状态的不良情况判定方法及不良情况要因推測方法。简易脑电波测量系统20分析測量出的脑电波，确定电极装载状态中是否产生了不良情况，在存在不良情况电极时，推測不良情况要因，井向用户进行通知。在未发生不良情况时，也向用户通知电极装载状态良好的情况。图12表示简易脑电波测量系统20的处理整体的流程图。以下，沿着图12的简易脑电波測量系统20的流程图来说明动作。在步骤SllOl中，脑电波测量部11测量用户10的脑电波。脑电波的测量将图10所示的地线21、基准极22、对应于测量频道的测量极(測量极23a 23g中的任ー个)这3种电极作为I组来进行利用，并按每个组(每个频道)由脑电波測量电路24进行测量。另夕卜，地线21及基准极22在各组中是共用的。脑电波測量电路24以地线21的电位为基准进行差动放大。即，脑电波測量电路 24以地线21的电位为基准，放大基准极22的电位、測量极23的电位，井根据放大后的測量极23的电位，求出放大后的基准极22的电位的差分。由此，能够测量以基准极22为基准的测量极23的脑电波电位。在对微弱的信号进行放大时采用该差动放大，在脑电波測量中也采用该差动放大。将如上所述那样測量出的脑电波电位作为I频道的脑电波数据，发送给脑电波处理部12、频率分析部13。在步骤SI 102中，频率分析部13进行频率分析处理。图13表示频率分析部13处理的脑电波波形的例子。频率分析部13接收脑电波測量部11測量到的脑电波信号301，并提取作为判定对象的区间的脑电波波形302。在此提取的区间例如被设定为I秒。接着，频率分析部13对提取出的脑电波信号302例如实施基于快速傅立叶变换(FFT)的频率分析，计算出各频率的功率值303。各频率的功率值303对应于快速傅立叶变换(FFT)的结果得到的傅立叶系数的值。计算出功率值之后，频率分析部13向不良情况电极判定部14输出频率分析結果。输出频率分析结果之后，频率分析部13待机到測量I秒内的脑电波为止，过了 I秒之后，再次执行频率分析。但是，在分析对象区间以上的期间内没有在频率分析部13中产生处理时刻的情况下，对处理时刻前I秒内的脑电波数据进行频率分析。在步骤S1103中，不良情况电极判定部14判定正在进行脑电波测量的各电极中是否产生了装载不良情况。不良情况电极判定部14根据频率分析部13的频率分析结果，提取电极装载状态判定所需的噪声混入量、总频率功率的分析參数。并且，不良情况电极判定部14通过对各分析參数和预先设定的阈值进行比较，从而判定在地线、基准扱、测量极的各电极中是否产生了电极装载状态的不良情況。在产生了不良情况时，不良情况电极判定部14进行确定是否在地线、基准极、測量极中的所有电极中都产生了不良情况的处理。详细叙述具体的判定方法。在检测到不良情况电极时，进入步骤S1104，在没有检测到时，进入步骤S1105。在步骤SI 104中，不良情况要因推测部15接受不良情况电极判定部14检测出的不良情况电极序号的信息，并參照电极位置存储部16，确定不良情况电极的空间位置。之后，根据不良情况电极的数量及产生不良情况电极的空间图案，推測不良情况要因。将在后面叙述不良情况要因推測方法。在步骤S1105中，输出部12从不良情况电极判定部14接受未检测到不良情况的信息，井向用户通知适当地进行了电极装载的内容。或者，从不良情况要因推測部15接受推測出的不良情况要因的信息，并通知给用户10。图19是从输出部12输出的电极的装载状态的例。图19(a)是不存在不良情况电极且适当装载了组装了电极的框体时的输出例。图19(b)是存在多个不良情况电极，井根据其空间图案推測出不良情况要因是头部形状与框体形状不一致时的输出例。图19(c)是推测出夹头发为不良情况要因时的输出例。此外，在推测出头部形状与框体形状不一致的情况下，通过用户重新装载脑电波计，从而能够正常进行装载。因此，代替图19(c)，也可以是“请重新装载”等催促再次装载的输出。如图19(c)所示，推测为在中心部的电极处夹住了头发时，也可以输出“请注意中心部的电极，请重新装载”。另外，面向用户的输出方法并不限于上述，也可以采用其他方法。例如，也可以在画面外部设置LED灯，井利用该LED灯的顔色来通知装载状态的解除。可以在正常时以绿色点亮，在产生了不良情况时以红色点亮，已解除时再次以绿色点亮。此外，也可以产生“已解除”等，并利用声音来进行通知。并且，在从不良情况恢复时停止产生了不良情况时进行 通知之际输出的闹钟音等视觉以外的通知方法也是本发明的范畴。另外，也有时装载HMD的用户和收到不良情况通知的人不是同一个。通过这种处理，在电极装载状态是否良好、产生了不良情况时，可向用户通知该不良情况的要因。(不良情况电极判定处理的详细内容)接着，说明在图12中的步骤S1103中不良情况电极判定部14进行的、判定不良情况电极的处理。图14表示在步骤S1103(图12)中进行的不良情况电极判定部14的处理的流程图。以下，详细说明在步骤S1103中进行的处理。在步骤S1201中，不良情况电极判定部14获取从频率分析部13输出的频率分析結果。这里的频率分析结果在各频带中相当于频率功率值的数据。例如，在以200Hz采样周期记录了脑电波的情况下，是该周期的一半周期的O IOOHz的频率分析(FFT)的結果。在步骤S1202中，不良情况电极判定部14根据各脑电波频道(Ch)的频率分析结果，计算出特征噪声频率功率。在此，“特征噪声频率”是在脑电波测量环境下从外部设备等中产生的噪声的频率。脑电波信号的该频率中包括该噪声。例如，在被电设备包围的环境下，作为特征噪声，可以列举来自电源的交流噪声。此外，作为同样的特征噪声，例如，在汽车中认为是由发动机产生的脉冲波。由发动机产生的脉冲波的频率与发动机转速成比例。因此，不良情况电极判定部14通过从汽车的转速计或计算机等获取表示发动机转速的信息，从而能够确定脉冲波的频率。根据各频道的频率分析结果，计算出上述的交流噪声的频率或发动机的脉冲波噪声的频率。将该计算出的频率称作“特征噪声频率”。在本实施方式中，假设在室内利用简易脑电波测量系统，并假设交流噪声为特征噪声来进行说明。交流噪声的频带例如在日本的关西西区是60Hz，在关东地区是50Hz。由于进行了上述实验的环境是关西地区，因此设特征噪声频率为60Hz，将特征噪声频率功率改叫为交流噪声混入量来进行说明。另外，各外国的交流噪声的频带例如在美国是60Hz、在欧洲各国或中国是50Hz。基于以下说明的60Hz的例子，对于本领域的技术人员而言，考虑频率的差异之后即使在50Hz的地区中也同样能够进行实验及简易脑电波測量系统的利用。在步骤S1203中，不良情况电极判定部14根据各脑电波频道的频率分析结果，计算出总频率功率。总频率功率是根据频率分析结果的功率的平均值(O IOOHz的频率功率的平均)来计算的。在步骤S1204以后的处理中，基于噪声混入量、总频率功率值，不良情况电极判定部14判定在地线21、基准极22、测量极23中的哪个电极上产生了不良情況。判定的流程是按地线21的不良情况判定(步骤S1205)、测量极23的不良情况判定(步骤S1205、S1206、S1208)、基准极22的不良情况判定(步骤S1209)的顺序进行的。以下，具体说明各个判定方法。首先，说明不良情况电极判定部14进行的地线不良情况判定(步骤S1204)。不良情况电极判定部14參照在步骤S1202中计算出的交流噪声混入量，判定在地线21中是否产生了不良情況。图15以上述的本申请的发明人实施的实验结果(图4)为例，表示以坐标图方式表现正常装载了地线21时(平常吋)的频率分析结果、和移除了地线时(地线不良情况吋)的频率分析结果的例子。坐标图的横轴表示频率(単位Hz)，纵轴表示频率功率(单位μ V~2)。在此，利用图4的Chl的交流噪声混入量画出了 60Hz下的平常时和地线不良情况时的与频率功率之间的关系。根据图16可知，与平常时82.3μν~2相比，在地线不良情况时取了 35502. 3 μ V~2这样的非常偏的值。因此，在不良情况电极判定部14中预先设定了地线的不良情况判定的阈值，且交流噪声混入量超过了阈值时，不良情况电极判定部14判定为在地线21中产生了不良情況。作为“阈值”，期望设定平常时和地线不良情况时的中间值。但是，考虑到平常时和地线不良情况时的值背离，因此在本实施方式中，对平常时的交流噪声混入量的对数、和地线不良情况时的交流噪声混入量的对数进行平均，设定了取该平均值的频率功率、即1700 μ V~2。作为其他的阈值设定方法，考虑如下的方法仅将平常时的值考虑为基准，例如设定为将平常时的10倍判定为异常的状态(地线不良情况状态)的823μν~2。通过比较该阈值和交流噪声混入量，在图4的实验例中，平常时判定为“不存在地线不良情況”，并转移到步骤S1205。此外，在地线脱落时判定为“地线不良情況”，转移到向输出部12输出不良情况通知的步骤S1210。图19(a)表不判定为地线不良情况时的不良情况通知的一例。如图19(a)所不，在画面132上显示告知地线脱落的警告。或者如图19(b)所示，在表示产生了装载异常的电极位置的画面132上显示图像及说明。再次參照图14，说明不良情况电极判定部14进行的测量极23的不良情况判定处理(步骤 S1205、S1206、S1208)。在步骤S1205中，不良情况电极判定部14利用本申请的发明人实施的上述的实验的特征，比较测量出的任一频道的总频率功率值、和判定电极的不良情况的阈值。在判定出的脑电波频道的总频率功率超过了阈值的情况下，不良情况电极判定部14判定为怀疑在 判定出的频道序号的測量极中产生了不良情況，在步骤S1208中，将频道序号记录到不良情况列表中。图16表示记录了产生了不良情况的频道的序号的不良情况列表的一例。
根据上述实验結果，将阈值设定为例如平常时的总频率功率大的值5.2 μ V~2、与产生了电极不良情况时增大了的总频率功率的最小值67. I μ V~2的中间值，S卩36μν~2。在图4的实验例中，使测量极I偏离时，将总频率功率超过36 μ V~2的Chl检测为不良情况，并追加到不良情况列表中。作为其他的阈值设定方法，也可以按每个频道设定阈值，并仅将平常时的值考虑为基准，设定成将平常时的2倍判定为异常的状态(測量极不良情况状态)(例如，Chl 是 10. 4 μ r 2，Ch2 是 5· 6 μ V~2)。在本次实验中分析出的不良情况时的频率功率值并不是在电极不良情况时始终都为该值，而是根据电极偏离的强度或幅度、皮肤的状态，考虑各种变化。但是，在产生了不良情况时，与平常时相比总频率功率増大的倾向不变。因此，也可以考虑产生了不良情况时的总频率功率值的偏移，将用于判断的阈值设定得低于上述的值(例如，20 μ V~2)。在步骤S1206中，不良情况电极判定部14判断是否存在还未进行步骤S1205的比较处理的脑电波频道。若存在，则返回步骤S1205，对该脑电波频道进行步骤S1205的比较 处理。对所有的脑电波频道结束了步骤S1205的比较处理之后，处理进入步骤S1207。在步骤S1207中，不良情况电极判定部14确认不良情况列表的内容，并确认记录在不良情况列表中的频道序号。若不良情况列表中没有任何记录，是空白时，不良情况电极判定部14判断为不存在不良情况电极，在步骤S1213中判定为不存在不良情况电极。若不良情况列表不是空白，则在步骤S1209中，不良情况电极判定部14判断当前测量的所有脑电波频道是否都已被列举到不良情况列表中。在所有的频道都被列举到不良情况列表中的情况下，认为基准极22中产生了不良情況。因此，不良情况电极判定部14在步骤S1211中判定为是基准极不良情況。在步骤S1209中，在不良情况列表和所有频道序号不一致的情况下，认为在个别的測量极中产生了不良情況。在步骤S1212中，不良情况电极判定部14判定为与不良情况列表的Ch序号(频道序号)对应的測量极产生了不良情況。在此，參照图4所示的平常时、測量极I不良情况、測量极2不良情况、基准极不良情况的状态下的FFT的结果的图表、和总频率功率值，确认图14所示的判定处理的流程。平常时，通过图14的步骤S1205 S1207的处理，不良情况电极判定部14不在不良情况列表中追加Chl及Ch2。这是因为Chl、Ch2的总频率功率是5. 2 μ V~2和2. 8 μ V~2,都小于阈值36 μ V~2。并且，不良情况电极判定部14在步骤S1207中确认不良情况列表为空白的事实，因此判定为“不存在不良情况电扱”。测量极I偏离时，Chl (频道I)的总频率功率为93. 7μ V~2，超过了阈值36μ V~2。因此，不良情况电极判定部14通过图14的步骤S1205、步骤S1208的处理，向不良情况列表追加包括测量极I的频道序号。不良情况电极判定部14在步骤S1209中仅将Chl判断为存在不良情況，因此将测量极I判定为不良情况电扱。基准极偏离时，ChU Ch2的总频率功率为357. 6 μ V~2、194. 6 μ V~2，都超过了阈值36μν~2。因此，通过图14的步骤S1205、步骤S1208的处理，不良情况电极判定部14在不良情况列表中追加Chl、Ch2。在步骤S1209中，不良情况电极判定部14判断为在所有频道中产生了不良情况时，将基准极判定为不良情况电扱。通过以上的处理，能够判定产生了不良情况的电极是测量极、基准极、地线中的哪ー个。并且，能够在多个测量极中确定并判定是在哪个电极上产生了不良情況。(不良情况要因推测处理的详细内容)接着，说明在图12中的步骤S1104中不良情况要因推測部15进行的、基于不良情况电极的数量及空间图案的不良情况要因推測处理。图17表示在步骤S1104(图12)中进行的不良情况要因推測部15的处理的流程图。以下，详细说明在步骤S1104中进行的处理。在步骤S1501中，不良情况要因推测部15从不良情况电极判定部14接受如图16所示的不良情况电极的频道序号的列表。之后，求出不良情况电极的数量，并參照电极位置存储部16，确定与不良情况电极的频道序号对应的3维电极位置。例如，在电极位置存储部16中，以直角坐标系保持了每个频道的电极位置时，作为不良情况电极的位置接受x、y、 z的值。在步骤S1502中，不良情况要因推测部15判定在步骤S1501中求出的不良情况电极的数量是多个还是单个。在步骤S1502为“是”(不良情况电极的数量为多个)的情况下，处理进入步骤S1503，在步骤S1502为“否”(不良情况电极的数量是I个)的情况下，处理进入步骤S1506。在步骤S1503中，不良情况要因推测部15比较在不良情况要因推测部15的存储部中保持的不良情况模式、和在步骤S1501中确定的不良情况电极的空间图案，作为其ー致度，例如计算出相关系数。图18表示在不良情况要因推測部15中保持的不良情况模式的例子。图18示出例如作为电极位置而保持标准化之后的直角坐标系值，按每个头部与框体的形状不一致的种类保持多个不良情况模式的样式。“ X ”符号是按每个形状不一致情形而容易产生不良情况的电极位置的例子。例如，在与框体形状相比用户头部的中心部凹下去的情况下，如中心部凹陷的ー栏所示，在中心部中保持标记了 X符号的不良情况模式。此外，如上所述，若是基准极脱落，则由于在所有电极中总频率功率増大，因此成为在所有电极中标记了 X符号的不良情况模式。另外，不良情况模式也可以基于假想用户群的典型头部形状的模样来生成并适当更新。再次參照图17。步骤S1504是不良情况要因推測部15中的与步骤S1503的一致度相应的分支。在一致度高于规定阈值的情况下，处理进入步骤S1505，在低于规定阈值的情况下，进入步骤S1506。一致度例如可根据不良情况模式与不良情况电极的结果之间的相关系数来求出，也可以与不良情况模式一致的电极的数量除以所有电极数来求出。在根据相关系数求出了一致度的情况下，作为规定阈值的一例，设定O. 7。在步骤S1505中，不良情况要因推測部15推测不良情况要因是头部形状与框体形状的不一致。在步骤S1506中，不良情况电极推測部15推測不良情况要因是夹头发。通过以上的处理，基于不良情况电极的数量及空间图案，能够划分不良情况要因是头部形状与框体形状的不一致、还是夹头发。另外，在步骤S1502中，判断了在步骤S1501中由不良情况要因推测部15求出的不良情况电极的数量是否为多个，但是也可以判断是否存在该规定阈值以上的个数的不良情况电扱。基于电极间的距离，能够设定判断是夹头发还是头部形状与框体形状的不一致的规定阈值。例如，该电极间的距离越短，则设定越大的阈值。此外，不良情况模式例如表示规定阈值以上的数量的电极存在不良情況、且该不良情况的电极彼此相邻而位于连续的位置上的电极位置。在步骤1504中，并不是判断不良情况模式与判定为不良情况的电极一致还是不一致，而是利用一致度来进行判断。通过利用一致度，能够判断产生了多个夹头发现象的情况、和产生了夹头发和头部形状与框体形状的不一致这两种现象的情况。例如，对假想的用户群，预先使他们利用由某一框体构成的脑电波计，按照产生夹头发的频度越高则越降低规定阈值的方式，按每个框体来决定阈值。经由输出部12输出该不良情况要因推測的结果，从而在存在电极装载不适当的不良情况电极时，用户能够立即确认该不良情况要因。根据本实施方式的简易脑电波测量系统20，装载组装了电极的框体来測量脑电波 吋，能够判定电极装载状态是否良好。此外，在电极装载中存在不良情况时，根据不良情况电极的数量及空间图案推測不良情况要因，并且能够通知用户。由此，降低对电极装载的不良情况的探索性的应对，能够简单地实现稳定的脑电波测量。(实施方式2)通过利用实施方式I所涉及的简易脑电波测量系统，用户10在装载组装了电极的框体来测量脑电波时，能够立即确认电极装载状态是否良好。此外，在电极装载中存在不良情况时，能够知道不良情况要因是框体形状的不一致还是夹头发。由此，不需要对电极装载的不良情况进行探索性的应对，能够简单地实现稳定的脑电波测量。但是，在不良情况要因是夹头发时，若用户10想要除去被不良情况电极与皮肤夹住的头发，则有可能在不良情况电极附近的原本不存在不良情况的电极中产生新的电极偏离等不良情況。其结果，存在整体上始終不能结束电极位置的修正的课题。因此，在本实施方式中，设置新的不良情况恢复判定部，直到不良情况电极的恢复结束为止不检测电极不良情况，减轻不良情况修正时所产生的用户10的负担。首先，以下说明不良情况电极恢复的判定方法。本申请的发明人在上述实验的基础上还进行了验证对电极不良情况继续存在的状态和电极恢复的状态进行区分的脑电波特征的实验。其结果，发现通过检测不良情况电极已恢复时出现的特征，能够进行电极恢复判定处理。以下，说明从该实验内容及实验结果得到的新的见解，之后详细说明有效利用了该见解的不良情况电极的恢复判定处理。在实验中，电极与之前实验中的电极相同，对I名30多岁的被检查者，在图3所示的位置上装载了电极。在右耳后方配置基准极21，在右眼上方配置测量极23a，在左眼上方配置测量极23b，地线21设为基于国际10-20法的场所标记的FPz。电极中，测量极、基准极使用氯化银的有源电极，地线使用氯化银的盘式电极，且在分别不使用膏剂的情况下使用电极，并在发带25中固定。脑电波计使用Polymate AP-1124 (日本DIGITEX株式会社制)。以200Hz的采样频率、O. 3秒的时间常数进行了測量。以测量极、地线作为不良情况电极的对象实施了实验。认为基准极出现与测量极相同的特征。此外，假设不良情况状态是“电极脱落”，比较了继续移除电极时、和移除电极之后立即修正而回到正常的状态时的电位波形。具体而言，在如下4个状态下实施了试验(a)直接移除测量极23b的情况；(b)将测量极23b移除一瞬间之后恢复到正确的状态的情况；(c)直接移除了地线21的情况；和(d)将地线21移除一瞬间之后恢复到正确的状态的情況。本申请的发明人测量各状态下的脑电波，在作为测量极23的比较的上述(a)及(b)中进行了脑电波波形的比较，在作为地线21的比较的(c)及⑷中进行了交流噪声混入量的比较。图20(a) (d)表示实验的結果。各图表中，横轴表示时间(单位秒)，在(a)、 (b)中纵轴表示电位(単位μ V)，用实线表示了 Chl的脑电波的电位。在(C)、(d)中纵轴表示频率功率(単位tV~2)，用虚线表示了交流噪声混入量的推移。从图20的(a)、(b)的状态的比较可知，在(a)直接移除了测量极的状态下，电位在3000 μ V下振荡之后，波形继续维持平坦。相对于此，在(b)的立即恢复了测量极的状态下，波形暂时维持平坦，但是电极恢复后的几秒左右之后，出现了脑电波的波形。在此，“立即”例如是约2、3秒之后。此外，从图20的(c)、(d)的状态的比较可知，在(C)直接移除了地线的状态下，交流噪声混入量以超过10000 μ V~2的值继续推移，而相对于此，在(C)的立即恢复了地线的状态下，在地线脱落后，交流噪声混入量暂时增加至5000 μ V~2，但是恢复地线后的交流噪声混入量回到了与移除地线前同等程度的低的值。根据上述的(a)及(b)与(C)及(d)的比较结果，关于测量极，得到了在不良情况检测之后通过电极恢复会立即出现脑电波波形的见解。因此，通过检测在电极不良情况检测之后是否出现脑电波波形(脑电波数据的平均、分散不是O)，能够判定测量极的恢复。可以说关于基准极也是，通过以同样的基准判定任意的脑电波频道的脑电波，能够判定基准极的恢复。此外，关于地线得到了如下见解在产生地线不良情况之后，交流噪声混入量的值会増大，通过恢复，交流噪声混入量的值回到平常状态的值。因此，在地线不良情况检测之后，检测增加的交流噪声混入量是否回到平常的值，从而能够判定地线的恢复。以下、參照附图，说明基于该思想而构成的电极恢复判定部21。图21表示本实施方式所涉及的简易脑电波测量系统30的功能块的结构。对于与图9所示的实施方式I相同的框赋予同一參考符号，并省略说明。在简易脑电波测量系统30中，代替图9所示的电极状态判定处理部19而设置了电极状态判定处理部19a。与电极状态判定处理部19相比，在电极状态判定处理部19a中还追加了判定电极的恢复的电极恢复判定部21。电极恢复判定部21判定产生了不良情况的电极是否再次恢复到可测量脑电波的状态。电极恢复判定部21例如设置了与图11所示的不良情况电极判定部14相同的新的硬件，经由总线100连接。或者，也可以构成为通过变更图11所示的程序144，使CPU141、RAM142及R0M143在某一时刻起到不良情况电极判定部14的作用，在其他时刻起到电极恢复判定部21的作用。后一例中，程序144除了由不良情况电极判定部14的处理顺序之外，还包括以下说明的电极恢复判定部21的处理顺序而构成。另外，通过不良情况电极判定部14的处理判定的电极状态的信息被引到电极恢复判定部21的处理，从而执行后述的处理。图22是表示追加了电极恢复判定部21的处理的简易脑电波测量系统30的处理顺序的流程图。在追加了电极恢复判定部21的处理中，进行通知电极不良情况的处理(步-Siioe)之后，追加了判定是否从装载不良情况的状态恢复到适当的装载状态的处理(步骤 S2000)。图23详细表示了电极恢复判定部21进行的电极恢复判定处理(图22的步骤S2000)。以下，參照图23，详细说明电极恢复判定部21进行的该电极恢复判定处理。在图21中，若由不良情况电极判定部14检测并判定出电极不良情况(图22的步骤S1106)，则执行图23的流程图。在步骤S2101中，电极恢复判定部21开始用于电极恢复判定的脑电波測量。脑电波測量是由脑电波测量部11进行的。在步骤S2102中，电极恢复判定部21基于不良情况电极判定部14的种类，变更恢复的处理。在不良情况电极为基准极22或者测量极23时，基于步骤S2103、S2104来进行电极恢复的判定。另ー方面，在不良情况电极为地线21时，在步骤S2105、S2106的处理中进行恢复判定。首先，说明基准极22/测量极23的恢复判定处理。在步骤S2103中，电极恢复判定部21从测量到的脑电波中提取包括不良情况电极的脑电波频道。例如，若是测量极23b，则提取Chi。若是基准极，则包括Chi、Ch2，因此 Chi、Ch2都被提取。电极恢复判定部21计算出一定期间(例如I秒)内的脑电波信号的平均值、分散值。另外，若是没有恢复电极的装载状态的状态，则作为此处的处理对象的信号正确来说不应被称为“脑电波信号”。但是，为了便于说明，也称作“脑电波信号”。在步骤S2104中，电极恢复判定部21判定在步骤S2103中计算出的平均值、分散值是否都为O。这相当于判定測量出的脑电波是否是平坦的状态。当平均值、分散值都为O时，脑电波是平坦的，換言之，从该电极无法检测到脑电波，可以说依然继续存在不良情況。因此，可以说脑电波平坦的情况是不良情况电极未被解决的情况，因此电极恢复判定部21使处理回到步骤S2101，直到解决不良情况为止继续电极恢复判定。若脑电波不平坦且开始測量了脑电波时，可以说是解决了电极的不良情况，因此电极恢复判定部21向不良情况要因推測部15通知解决了测量极23或者基准极22的不良情況。之后，处理结束。不良情况要因推测部15接受电极恢复判定部21的通知，再次实施不良情况要因推測。接着，说明地线21的恢复判定处理。再次參照图23。在步骤S2105中，电极恢复判定部21针对测量出的脑电波的各频道提取一定期间(例如I秒)内的脑电波，并计算出交流噪声混入量。在步骤S2106中，电极恢复判定部21判定计算出的所有频道的交流噪声混入量是否低于阈值。例如，阈值设定为在不良情况电极判定部14判定地线21的不良情况的产生时所利用的1700 μ V~2。在所有频道的交流噪声混入量超过该阈值时，电极恢复判定部21判断为地线21的不良情况还未解決，使处理回到步骤S2101。由此，直到解决地线不良情况为止继续电极恢复判定。若交流噪声混入量的増大收敛且低于阈值，则电极恢复判定部21判断为解决了地线21的不良情況。并且，电极恢复判定部21指示输出部12向用户10通知解决了地线21的不良情況，结束电极恢复判定部21的处理。以与步骤S2107的测量极23或者基准极22的恢复通知同样的方式进行基于输出部12的地线的恢复通知。如上述的步骤S2104或S2106所示,通过检测不良情况电极恢复时出现的与不良情况电极吻合的特征，能够进行电极恢复判定处理。由此，通过追加电极恢复判定部21，在产生电极的不良情况之后，直到不良情况电极恢复为止不进行不良情况判定。因此，用户不需要修正剩下的电极的装载状态，能够减轻装载组装了电极的框体来测量稳定的脑电波的负担。(实施方式3)通过利用实施方式I所涉及的简易脑电波测量系统，用户10装载组装了电极的框体来测量脑电波时，能够立即确认电极装载状态是否良好。此外，在电极装载中存在不良情况时，能够知道不良情况要因是框体形状的不一致还是夹头发。由此，例如不需要对头部形状与框体形状的不一致进行如应对夹头发这样的要因不同的错误的应对，能够以简单的方式实现稳定的脑电波测量。·但是，在头部形状与框体形状不一致的情况下，用户不能确定接下来应该装载哪个框体，因此需要试着装载多个框体。对于用户而言，这很麻烦。因此，在本实施方式中，保持多个框体形状的特征，在形状不一致吋，推荐最佳的框体。由此，減少用户进行的框体的试装次数，減少用户的麻烦。图24表示本实施方式的简易脑电波测量系统40的功能框的结构。简易脑电波测量系统40具有脑电波測量处理部18及电极状态判定处理部1%。对与图9相同的框附加同一參考符号，并省略说明。另外，简易脑电波测量系统40的硬件结构如图11所示。通过执行对不同于在实施方式I中说明的不良情况要因推測部15中的程序15的处理进行规定的程序，从而实现图24所示的简易脑电波测量系统40。本实施方式的简易脑电波测量系统40与实施方式I的简易脑电波测量系统20的最大的不同点是，设置了新的最佳框体推荐部32。此外，不同点还在于，为了改变每个不良情况要因的处理，代替不良情况要因推測部15而设置了不良情况要因推測部31。以下，说明不良情况要因推測部31和最佳框体推荐部32。与不良情况要因推測部15相同，不良情况要因推測部31基于由不良情况电极判定部14判定出的不良情况电极的数量及空间图案来推測不良情况要因。通过參照电极位置存储部16来获取关于不良情况电极位置的信息。本实施方式的不良情况要因推測部31与不良情况要因推測部15的不同点在于，在不良情况要因是头部形状与框体形状的不一致吋，向最佳框体推荐部32通知该信息。最佳框体推荐部32保持多个框体形状的特征，并基于从不良情况要因推測部31接受的形状不一致的信息、和当前用户装载的框体的形状，确定接下来用户应装载的最佳框体。接着，參照图25的流程图，说明在不良情况要因推測部31和最佳框体推荐部32中进行的处理的顺序。在图25中，对于进行与简易脑电波测量系统20的处理(图17)相同的处理的步骤附加同一參考符号，并省略说明。在步骤S3101中，不良情况要因推測部31推測不良情况要因是头部形状与框体形状的不一致，井向最佳框体推荐部32通知不良情况电极的空间图案的信息。在步骤S3102中，最佳框体推荐部32基于从不良情况要因推測部31接受的不良情况电极的空间图案和当前用户装载的框体的形状、及在最佳框体推荐部32中保持的多个框体形状的特征，确定接下来用户应装载的最佳框体。图26表示最佳框体推荐部32所保持的、多个框体形状的特征的例子。例如，在图26中，作为框体形状的特征，按每个框体，例如保持尺寸、作为形状I而保持关于大致形状的信息、作为形状2而保持关于细部形状的信息。在此，假设从不良情况要因推測部31接受的当前的框体形状是图26中的框体A，不良情况电极的空间图案与图18所示的中心部凹陷相同。此时，最佳框体推荐部32针对当前用户装载的框体A并不改变尺寸、和作为大致形状的形状1，将 中心部比框体A更凹陷的框体B确定为最佳。之后，最佳框体推荐部32经由输出部12向用户输出关于应装载的框体的信息。图27表示呈现给用户的、关于接下来用户应装载的框体的信息的例子。通过这种处理，在不良情况要因是头部形状与框体形状的不一致吋，接下来能够推荐最佳的框体。根据本实施方式的简易脑电波测量系统40，在电极装载的不良情况要因是头部形状与框体形状的不一致时，能够确定并推荐接下来用户应装载的框体。由此，減少试装次数，容易确定适合于头部形状的最佳的框体，因此能够极其降低可进行稳定的脑电波测量的框体形状探索的工夫。(产业上的可利用性)本发明所涉及的简易脑电波测量系统根据測量到的脑电波信号判定用户的状态或意图，能够在反馈判定结果的脑电波接ロ系统中广泛利用。具体而言，在日常生活环境下且利用干式电极进行脑电波测量时，判定在该干式电极的装载状态中是否产生了不良情况，因此将本发明所涉及的简易脑电波测量系统组装到脑电波计或HMD、耳机等可佩带的设备中是很有用的。本发明所涉及的简易脑电波测量系统适用于这种推测用户的状态或意图的脑电波接ロ系统的结构、并且可实现为用于组装的计算机程序。符号说明10用户11脑电波测量部12输出部13频率分析部14不良情况电极判定部15,31不良情况要因推測部16电极位置存储部21电极恢复判定部32最佳框体推测部20、30、40 电极装载状态判定系统
权利要求
1.一种脑电波测量系统，具备 脑电波测量部，其被配置在一个框体内，且由包括基准电极、测量电极和地线在内的多个电极构成，测量以所述地线为基准的所述基准电极与所述测量电极之间的脑电波信号； 电极位置存储部，在用户装载了所述脑电波测量部时，该电极位置存储部存储所述多个电极中的每个电极与所述用户接触的位置； 频率分析部，其至少按所述基准电极与所述测量电极组成的每个组、即脑电波测量频道，分析由所述脑电波测量部测量到的脑电波信号的频率功率； 不良情况电极判定部，其通过比较由所述频率分析部分析过的所述频率功率、和预先设定的第I阈值，从而判定每个电极的装载状态是否良好；和 不良情况要因推测部，其决定由所述不良情况电极判定部判定为装载状态不好的不良情况电极的数量、和参照由所述电极位置存储部存储的所述多个电极的位置而由所述不良情况电极判定部判定为装载状态不好的不良情况电极接触于用户的位置，参照将所述装载状态不好的不良情况电极的数量及所述不良情况电极接触于用户的位置、与电极的装载状态不好的要因对应起来的不良情况模式，推测与所决定的装载状态不好的不良情况电极的数量及装载状态不好的不良情况电极的位置相对应的、电极的装载状态不好的要因。
2.根据权利要求I所述的脑电波测量系统，其特征在于， 所述不良情况模式对应为在不良情况所述装载状态不好的电极的数量大于第2阈值，且所述装载状态不好的不良情况电极的位置彼此相邻且连续的情况下，所述用户的头部形状与所述脑电波测量部的框体形状的不一致是所述装载状态不好的不良情况的要因。
3.根据权利要求I所述的脑电波测量系统，其特征在于， 所述不良情况电极判定部从所述频率功率的分析结果中提取所述噪声混入量的参数，在所述噪声混入量的参数的值超过预先设定的第3阈值的情况下，判定为所述地线的装载状态不好。
4.根据权利要求3所述的脑电波测量系统，其特征在于， 所述不良情况电极判定部进一步从所述频率功率的分析结果中提取总频率功率的参数，在所述总频率功率的参数的值超过预先设定的第2阈值的情况下，判定为所述基准极或所述测量极的装载状态不好。
5.根据权利要求I所述的脑电波测量系统，其特征在于， 所述脑电波测量部利用由包括所述地线、所述基准极和所述测量极在内的多个电极组成的多个组，测量每个组的脑电波信号，所述频率分析部分析各脑电波信号的频率功率， 所述不良情况电极判定部从各脑电波信号的频率的分析结果中提取噪声混入量的各参数，在所述噪声混入量的所有参数的值超过预先设定的第3阈值的情况下，判定为所述地线的装载状态不好， 从各脑电波信号的频率功率的分析结果中提取总频率功率的各参数，在所述总频率功率的所有参数的值超过第2阈值的情况下，判定为所述基准极的装载状态不好，在所述总频率功率的一部分参数的值超过所述第4阈值的情况下，判定为所述测量极的装载状态不好。
6.根据权利要求I所述的脑电波测量系统，其特征在于， 所述脑电波测量部测量作为所述地线与基准极之间的电位差的第I电位差、和作为所述地线与所述测量极之间的电位差的第2电位差，基于所述第2电位差和所述第I电位差之间的差分，测量所述脑电波信号。
7.根据权利要求I所述的脑电波测量系统，其特征在于， 在所述脑电波信号中重叠了以预先确定的频率从外部环境恒定地混入的噪声，所述不良情况电极判定部根据所述分析结果，将所述噪声的频率功率作为所述噪声混入量的参数来提取。
8.根据权利要求7所述的脑电波测量系统，其特征在于， 所述预先确定的频率是位于外部环境中的设备的商用电源噪声的频率。
9.根据权利要求I所述的脑电波测量系统，其特征在于， 所述脑电波测量系统还具备输出部，其输出由所述不良情况电极推测部推测出的结果， 在所述不良情况电极判定部中没有检测到装载状态不好的不良情况电极时，所述输出部输出表示装载状态良好的显示。
10.根据权利要求I所述的脑电波测量系统，其特征在于， 所述脑电波测量系统还具备输出部，其输出由所述不良情况电极推测部推测出的结果， 在所述不良情况电极判定部中检测出装载状态不好的不良情况电极时，所述输出部输出表示装载状态不好的不良情况电极的位置的显示。
11.根据权利要求I所述的脑电波测量系统，其特征在于， 在由所述不良情况电极判定部判定的装载状态不好的不良情况电极的数量大于第2阈值的情况下，当判定为所述装载状态不好的不良情况电极的电极位置、与所述不良情况模式中的装载状态不好的不良情况电极的位置的相关系数超过了规定阈值时，推测所述用户的头部形状与所述脑电波测量部的框体形状的不一致是所述电极的装载状态不好的要因。
12.根据权利要求7所述的脑电波测量系统，其特征在于， 所述脑电波测量系统还具备电极恢复判定部，其基于利用判定为装载状态不好的不良情况电极而测量到的信号，判定是否解除了所述不良情况电极的装载状态， 在判定为所述装载状态不好的不良情况电极是所述地线时，所述电极恢复判定部从利用所述不良情况电极测量到的所述信号的频率的分析结果中提取所述噪声混入量的参数，根据所述噪声混入量的参数的值是否超过预先设定的第3阈值，来判定是否解除了被判定为所述装载状态不好的不良情况电极的装载状态。
13.根据权利要求11所述的脑电波测量系统，其特征在于， 所述脑电波测量系统还具备最佳框体推荐部，其在所述不良情况要因推测部中推测头部形状与框体形状的不一致为不良情况要因时，基于形状不一致和当前框体形状的信息，推荐最佳的框体。
14.一种脑电波测量系统，具备 脑电波测量部，其被配置在一个框体内，且由包括基准电极和测量电极在内的多个电极构成，测量所述基准电极与所述测量电极之间的脑电波信号； 频率分析部，其至少按所述基准电极与所述测量电极组成的每个组、即脑电波测量频道，分析由所述脑电波测量部测量到的脑电波信号的频率功率； 不良情况电极判定部，其通过比较由所述频率分析部分析过的所述频率功率、和预先设定的第I阈值，从而判定每个电极的装载状态是否良好；和 不良情况电极要因推测部，当由所述不良情况电极判定部判定为装载状态不好的不良情况电极的数量在第2阈值以下时，推测所述电极的装载状态不好的要因是在所述用户的头部与判定为所述装载状态不好的不良情况电极之间夹住了所述用户的头发。
15.一种脑电波测量系统，其具备 频率分析部，其至少按每个基准电极与测量电极的组、即脑电波测量频道，分析由脑电波测量部测量到的脑电波信号的频率功率，其中，所述脑电波测量部被配置在一个框体内、且由包括所述基准电极、所述测量电极和地线在内的多个电极构成，并且所述脑电波测量部测量以所述地线为基准的所述基准电极与所述测量电极之间的脑电波信号； 不良情况电极判定部，其通过比较由所述频率分析部分析过的所述频率功率、和预先设定的第I阈值，从而判定每个电极的装载状态是否良好；和 不良情况要因推测部，其决定由所述不良情况电极判定部判定为装载状态不好的不良情况电极的数量、和所述不良情况电极接触于用户的位置，参照将所述不良情况电极的数量及所述不良情况电极接触于用户的位置、和装载状态成为不良情况的要因对应起来的不良情况模式，推测确定的所述不良情况电极的数量、及与数量对应的不良情况电极的要因，所述不良情况电极接触于用户的位置是用户装载了所述脑电波测量部时，所述不良情况要因推测部参照由电极位置存储部存储的所述多个电极的位置而求出的、由所述不良情况电极判定部判定为装载状态不好的电极的位置，其中电极位置存储部存储的是所述多个电极中的每一个与所述用户接触的位置。
16.—种脑电波测量方法,包括 脑电波测量步骤，配置在一个框体内、且由包括基准电极、测量电极和地线在内的多个电极构成，并且测量以所述地线为基准的所述基准电极与所述测量电极之间的脑电波信号; 频率分析步骤，至少按所述基准电极与所述测量电极组成的每个组、即脑电波测量频道，分析在所述脑电波测量步骤中测量到的脑电波信号的频率功率； 不良情况电极判定步骤，通过比较在所述频率分析步骤中分析过的频率功率、和预先设定的第I阈值，从而判定每个电极的装载状态是否良好； 决定步骤，决定在所述不良情况电极判定步骤中判定为装载状态不好的不良情况电极的数量、和参照在所述脑电波测量步骤中用户装载了所述框体时接触于所述用户的所述多个电极的位置的信息而在所述不良情况电极判定步骤中判定为装载状态不好的不良情况电极接触于用户的位置；和 不良情况要因推测步骤，参照将所述装载状态不好的不良情况电极的数量及所述不良情况电极接触于用户的位置、与装载状态不好的要因对应起来的不良情况模式，推测与所决定的装载状态不好的不良情况电极的数量及装载状态不好的不良情况电极的位置相对应的、电极的装载状态不好的要因。
17.一种计算机程序，是由计算机执行的计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行如下步骤脑电波测量步骤，配置在一个框体内、且由包括基准电极、测量电极和地线在内的多个电极构成，并且测量以所述地线为基准的所述基准电极与所述测量电极之间的脑电波信号; 频率分析步骤，至少按所述基准电极与所述测量电极组成的每个组、即脑电波测量频道，分析在所述脑电波测量步骤中测量到的脑电波信号的频率功率； 不良情况电极判定步骤，通过比较在所述频率分析步骤中分析的频率功率、和预先设定的第I阈值，从而判定每个电极的装载状态是否良好； 决定步骤，决定在所述不良情况电极判定步骤中判定为装载状态不好的不良情况电极的数量、和参照在所述脑电波测量步骤中用户装载了所述框体时接触于所述用户的所述多个电极的位置的信息而求出的、在所述不良情况电极判定步骤中判定为装载状态不好的不良情况电极接触于用户的位置；和 不良情况要因推测步骤，参照将所述装载状态不好的不良情况电极的数量及所述不良 情况电极接触于用户的位置、与装载状态不好的要因对应起来的不良情况模式，推测与所决定的装载状态不好的不良情况电极的数量及装载状态不好的不良情况电极的位置相对应的、电极的装载状态不好的要因。
全文摘要
本发明提供一种脑电波测量系统、脑电波测量方法及其程序。脑电波测量系统具备频率分析部，其在用户装载了测量脑电波信号的脑电波测量部时，将脑电波信号的频率功率按每个基准电极与测量电极的组来进行分析；不良情况电极判定部，其通过比较分析出的频率功率和第1阈值，判定每个电极的装载状态是否良好；不良情况要因推测部，其决定判定为装载状态不好的不良情况电极数、和参考预先存储的多个电极的位置而求出的不良情况电极接触于用户的位置，并参照不良情况模式，推测电极的装载状态不好的要因。由此，在日常生活环境下的脑电波测量中，判定在多个电极之中哪个电极因何种要因产生了不良情况，来推测不良情况要因，从而以简单的方式实现稳定的脑电波测量。
文档编号A61B5/0476GK102711601SQ20118000522
公开日2012年10月3日 申请日期2011年6月13日 优先权日2010年6月14日
发明者寺田佳久, 小泽顺, 森川幸治, 足立信夫 申请人:松下电器产业株式会社