CN101933805B - 耳廓安装设备和生物信号测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耳廓安装设备和生物信号测量装置，该耳廓安装设备包括：位于耳朵的耳垂上的基准电极、位于与耳朵的耳廓周边的骨头相对的表面上的检测电极以及用于支撑基准和检测电极的支撑体。

Description

耳廓安装设备和生物信号测量装置

相关申请的交叉参考

本申请包含于2009年6月29日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-153984的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

总的来说，本发明涉及一种耳廓安装设备和一种使用该耳廓安装设备的生物信号测量装置。例如，本发明很好地应用于获取生物体内产生且通过生物体传播的波作为电信号的典型领域中的装置和设备。

背景技术

迄今为止，已知的用于获取诸如脑电波(brain wave)的生物信号的传统装置典型地采用具有多个电极的头部啮合装置(headgear)。通过将头部啮合装置安装在医学受试者的头部上，使头部啮合装置的多个电极与医学受试者的头部接触。然后，已知的生物信号获取装置从多个电极获取均表示在受试者的生物体内产生并且传播的生物信号的电信号。

如上所述，通过将装置的头部啮合装置安装在医学受试者的头部，已知的生物信号获取装置的多个电极必须与医学受试者的头部接触。因此，不仅医学试验工作变得复杂，而且医学受试者还受到多个电极长时间与其头部接触的约束。结果，由于多个电极与医学受试者的头部长时间接触，所以这对于医学受试者来说可能是一种负担，使受试者感到不舒服。

为了解决上述问题，已经在日本专利公开第2008-67911号中提出了外耳道电极单元(external auditory meatus electrode uni)，用于通过使用插入医学受试者的外耳道的弹簧状电极来获取脑电波等。

发明内容

顺便地，由于上述的外耳道电极单元是插入医学受试者的外耳道的单元，所以该单元必须设计为具有允许该单元被置于具有比外耳道的内径更窄的区域的位置上的尺寸。因此，当将弹簧状的电极插入医学受试者的外耳道时，在弹簧状的电极和外耳道之间形成了间隙。结果，该间隙不可避免地成为使获取表示通过医学受试者的生物体传播的波的电信号的处理的灵敏度极端恶化的原因。

此外，在外耳道的后端，神经集中于此。因此，在将电极插入外耳道的情况下，很自然地会想到，当医学受试者在床上翻身时，例如在睡眠期间与枕头接触的电极会被枕头向外耳道的后端进一步插入，从而损伤神经。

鉴于上述问题，本发明的发明者已经发明了一种在将生物信号测量灵敏度维持在一定水平的同时能够更好地保证医学受试者安全的耳廓安装设备，并且发明了使用该耳廓安装设备的生物信号测量装置。

为了解决上述问题，本发明的发明者已经发明了一种耳廓安装设备(诸如图1A和图1B示出的耳廓安装设备)，该耳廓安装设备采用了位于耳垂上的基准电极(比如基准电极3)、位于与耳廓周边的骨头相对的表面上的检测电极(比如检测电极6)和用于支撑基准电极和检测电极的支撑体(比如支撑板2)。

同样为了解决上述问题，本发明的发明者已经发明了使用上述耳廓安装设备和用于放大基准电极和检测电极之间的电位差作为生物信号的放大器的生物信号测量装置。该放大器包括在嵌入上述支撑体内部的信号处理部中。如上所述，耳廓安装设备采用位于耳垂上的基准电极、位于与耳廓周边的骨头相对的表面上的检测电极和用于支撑基准电极和检测电极的支撑体。

当将具有上述结构的耳廓安装设备安装在医学受试者的耳廓上时，耳廓安装设备的基准电极位于耳垂上，而耳廓安装设备的检测电极位于与耳廓周边的骨头相对的表面上。因此，可以直接而无须通过空气层传播波来获取受试者的生物体中产生并且通过生物体传播的波作为生物信号。此外，由于耳廓安装设备的检测电极位于与耳廓周边的骨头相对的表面上，所以还可以更好地保证医学受试者的安全。

如上所述，根据本发明，当将具有上述结构的耳廓安装设备安装在医学受试者的耳廓上时，耳廓安装设备的基准电极位于耳垂上，而耳廓安装设备的检测电极位于与耳廓周边的骨头相对的表面上。因此，可以直接而无需通过空气层传播波来获取在受试者的生物体中产生并且通过生物体传播的波作为生物信号。此外，由于耳廓安装设备的检测电极位于与耳廓周边的骨头相对的表面上，所以还可以更好地保证医学受试者的安全。结果，耳廓安装设备和使用耳廓安装设备的生物信号测量装置能够更好地保证医学受试者的安全，同时将生物信号测量灵敏度维持在一定水平。

附图说明

图1A是概略地示出从根据第一实施例的生物信号测量装置的特定侧的位置看到的装置的示图；

图1B是概略地示出从根据第一实施例的生物信号测量装置的特定侧的相对侧的位置看到的装置的示图；

图2是概略地示出根据第一实施例的生物信号测量装置中采用的基准电极的结构的示图；

图3是概略地示出根据第一实施例的生物信号测量装置中使用的主弹性杆(spring rod)的结构的示图；

图4A是概略地示出根据第一实施例的生物信号测量装置中采用的基准电极牢固地保持在耳垂上的安装状态的示图；

图4B是概略地示出根据第一实施例的生物信号测量装置中采用的检测电极可以插入外耳道中的安装状态的示图；

图5是示出根据第一实施例的生物信号测量装置中采用的信号处理部的电路结构的电路图；

图6A是概略地示出根据第二实施例的生物信号测量装置的顶视图；

图6B是概略地示出根据第二实施例的生物信号测量装置的底视图；

图6C是概略地示出根据第二实施例的生物信号测量装置的侧视图；

图7A是概略地示出从装置的特定侧的位置看到的安装状态的示图；

图7B是概略地示出从与装置的特定侧不同的一侧的位置看到的安装状态的示图；

图8是示出根据第二实施例的生物信号测量装置中采用的信号处理部的电路结构的电路图；

图9A是示出根据第二实施例的脑电波测量的典型结果的示图；

图9B是示出为了比较的目的而进行的根据第二实施例的脑电波测量的其他典型结果的示图；

图10是概略地示出根据第三实施例的生物信号测量装置的示图；

图11是示出在根据第三实施例的生物信号测量装置中采用的信号处理部的电路结构的电路图；

图12A是示出根据第三实施例的脑电波测量的典型结果的示图；

图12B是示出根据第三实施例的脑电波测量的其他典型结果的示图；

图13A是概略地示出根据第一其他实施例的生物信号测量装置的实施的示图；

图13B是概略地示出根据第一其他实施例的生物信号测量装置的另一实施的示图；

图14是概略地示出根据第二其他实施例的生物信号测量装置的示图；以及

图15是概略地示出根据第一实施例的生物信号测量装置和根据第三其他实施例的生物信号测量装置的示图。

具体实施方式

下面说明本发明的优选实施例。注意，以如下排列的章节说明优选实施例。

1.第一实施例

2.第二实施例

3.第三实施例

4.其它实施例

1.第一实施例

1-1.生物信号测量装置的结构

如图1A和图1B所示，生物信号测量装置1采用被形成为适合医学受试者的耳廓根部的支撑板2、设置在耳垂上的基准电极3、连接体4、可以钩住耳廓的主弹性杆5以及检测电极6。

支撑板2典型地由塑料材料制成。将支撑板2设计为具有被形成以适合耳廓根部的弓状。制造支撑板2为这种形式，当将生物信号测量装置1安装在医学受试者的耳廓上时，支撑板2的两端中的特定端位于极接近耳垂的位置处。

基准电极3附装至支撑板2的特定端的表面2A。基准电极3是典型地由金属材料制成的导体。图2是概略地示出基准电极3的结构的示图。如该图所示，基准电极3的双头螺栓3C用于将支撑板2的特定端与基准电极3的夹子3B的两端中的特定端彼此固定。

基准电极3还具有设置在夹子3B的另一端上的电极板3A。电极板3A通过附装至夹子3B的另一端的连结部3D设置在夹子3B的另一端上。电极板3A具有像硬币的形状，其具有大约与耳垂相同的表面面积。因此，电极板3A以如下状态连结至支撑板2，即，连结部3D用作支点，电极板3A可以在离开支撑板2的方向或接近支撑板2的方向上旋转。

如图1所示，支撑板2的另一端通过连接体4连接至主弹性杆5。连接体4、主弹性杆5以及检测电极6形成检测单元7。检测电极6典型地由导电塑料材料制成。检测单元7可以附装至支撑板2，并且可以高度自由地从支撑板2移开。

如图3所示，主弹性杆5由信号线5A、屏蔽(shield)5B、线状弹簧5C以及覆盖信号线5A、屏蔽5B和线状弹簧5C的管子5D构成。管子5D由诸如橡胶的弹性材料制成。信号线5A的两端中的特定端连接至检测电极6，而信号线5A的另一端连接至连接体4。

屏蔽5B由金属材料制成。屏蔽5B为覆盖信号线5A的网状。屏蔽5B保护信号线5A不受诸如电波的输入噪声的影响。屏蔽5B的两端中的特定端通过连接体4接地。

线状弹簧5C形成为圆弧状。从而形成具有可调整至圆弧状形状的整个主弹性杆5。如果对线状弹簧5C施加预先确定的外力，那么线状弹簧5C产生试图使线状弹簧5C恢复原始的圆弧状的反作用力。

如上所述，在主弹性杆5中采用的信号线5A将连接体4连接至检测电极6，并且通过屏蔽5B屏蔽外部源产生的噪声。此外，线状弹簧5C产生抵抗施加至主弹性杆5的外力的反作用力，以持续维持线状弹簧5C为原始的圆弧状。

检测电极6的两端中的特定端具有近似圆锥的形状。将生物信号测量装置1制造为当将生物信号测量装置1安装在医学受试者的耳廓上时，生物信号测量装置1中采用的检测电极6的上述特定端与耳轮脚(crus of helix)和对耳轮上脚(superior crux of antihelix)之间的区域啮合这样的结构。此外，将检测电极6设计为当将检测电极6的特定端与耳廓的上脚和下脚之间的区域啮合时，检测电极6的特定端的圆锥形表面与下文中也称为耳凹(ear pocket)的区域的表面接触这样的形状。

在支撑板2的内部，设置了信号处理部30(图1A～图3中未示出)。信号处理部30连接至基准电极3。此外，信号处理部30还通过连接体4和信号线5A连接至检测电极6。

顺便地，为了在医学受试者的耳朵的耳廓上安装生物信号测量装置1，首先，拉伸主弹性杆5，使得检测电极6与支撑板2分离。然后，使支撑板2与耳廓的根部接触，以便将支撑板2的一端置于极接近耳垂的位置上。此外，主弹性杆5和与舟状窝(scaphoid fossa)相对的耳廓根部的上侧部接触。

接着，通过将耳垂夹在如图3所示的电极板3A和设置在夹子3B上的螺柱3C之间而牢固地固定基准电极3。在该状态中，通过使电极板3A、夹子3B以及螺柱3C与耳垂接触而牢固地固定基准电极3。因此，电极板3A、夹子3B以及螺柱3C起到电极的作用。注意，如先前所述，电极板3A具有硬币般的形状，其具有大约与耳垂相同的表面面积。因此，对于医学受试者来说，易于通过将耳垂夹在电极板3A和设置在夹子3B上的螺柱3C之间而携带生物信号测量装置1。

另一方面，通过将检测电极6的两端中的特定端设置在使其特定端与耳凹接触的位置上，而将生物信号测量装置1安装在耳朵的耳廓上。随着将检测电极6插入耳凹中，由主弹性杆5产生的力将支撑板2推向耳廓根部。

如图4A所示，基准电极3被牢固地夹持在耳垂上，主弹性杆5与耳廓根部的上侧部接触，而检测电极6与耳凹啮合。因此，生物信号测量装置1以3个支撑点被牢固地保持在医学受试者的耳朵上。

设计主弹性杆5，以便将生物信号测量装置1安装在医学受试者耳廓上时，主弹性杆5产生在驱使支撑板2和检测电极6互相接近的方向上起作用的力。生物信号测量装置1安装在耳廓上时，通过由主弹性杆5产生的推动支撑板2抵住耳廓根部的力，支撑板2被牢固地保持在耳廓根部上。因此，可以防止生物信号测量装置1从医学受试者的耳朵上掉落。

通过如上所述地设计主弹性杆5，对于医学受试者来说易于在其耳廓上安装生物信号测量装置1或从耳廓上取下生物信号测量装置1。每个个体医学受试者具有唯一的耳廓形状，并且从一个受试者到另一个受试者耳廓形的状变化导致了从一个受试者到另一个受试者的耳凹位置的变化。然而，该生物信号测量装置1能够适应从一个受试者到另一个受试者的耳凹位置的变化。

顺便地，生物信号测量装置1不仅允许检测电极6牢固地固定在耳凹中(如图4A所示)，而且，通过使主弹性杆5变形，生物信号测量装置1还允许检测电极6插入外耳道中(如图4B所示)。此外，在如图4B所示的生物信号测量装置1的情况下，主弹性杆5产生的力通过推动支撑板2抵住耳廓根部而牢固地保持生物信号测量装置1。因此，可以防止生物信号测量装置1从医学受试者的耳朵上掉落。

1-2.信号处理装置的结构

在图5中，信号处理部30设置在支撑板2的内部。如图所示，信号处理部30由差动放大器(differential amplifier)31、滤波器32、A/D(模-数)转换模块33、分析模块34、存储器35以及通信模块36构成。

当在支撑板2中采用的操作部向信号处理部30发出开始测量的命令时，信号处理部30向差动放大器31、滤波器32、A/D转换模块33、分析模块34、存储器35以及通信模块36提供由诸如电池的电源产生的电压。另一方面，当操作部向信号处理部30发出停止测量的命令时，信号处理部30停止向差动放大器31、滤波器32、A/D转换模块33、分析模块34、存储器35以及通信模块36提供由电源产生的电压的操作。

差动放大器31是用来放大基准电极3和检测电极6之间的电位差作为生物信号的部件，并且向滤波器32提供放大的生物信号。如前所述，基准电极3设置在支撑板2的一端，而检测电极6通过连接体4和信号线5A连接至支撑板2。

滤波器32具有测量的生物信号的频带。具体地，滤波器32从生物信号中去除具有为滤波器32设定的频带之外的频率的信号成分，并且将剩余的信号成分传递至A/D转换模块33。

在该实施例中，测量的生物信号的频带是脑电波的频带。脑电波信号被定义为已经从中去除了具有脑电波频带以外的频率的信号成分的生物信号。滤波器32将脑电波信号传递至A/D转换模块33。

顺便地，具有在频带中的频率的脑电波包括频率在1Hz～3Hz范围内的德耳塔(delta)波、频率在4Hz～7Hz范围内的西塔(theta)波、频率在8Hz～13Hz范围内的阿尔法(alpha)波、频率在14Hz～30Hz范围内的贝塔(beta)波、频率在31Hz～64Hz范围内的伽马(gamma)波、频率在65Hz～128Hz范围内的欧米伽(omega)波、频率在129Hz～512Hz范围内的rho波以及频率在512Hz～1024Hz范围内的西格玛(sigma)波。通过使用操作部可以设定覆盖这些脑电波的一部分或全部的频带。

A/D转换模块33是将模拟脑电波信号转换为(在下文中称为脑电波数据的)数字数据并且向分析模块34提供脑电波数据的部件。

分析模块34配置为采用CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)以及充当CPU的工作存储器的RAM(随机存取存储器)。ROM是用于存储包括(由CPU执行的以对从A/D转换模块33接收的脑电波数据执行分析的)程序的信息的存储器。

当信号处理部30从操作部接收开始测量的命令时，分析模块34将存储在ROM中的程序加载到RAM中。然后，CPU执行RAM中加载的程序以执行各种处理并且在存储器35中存储从A/D转换模块33接收的脑电波数据。

基于从A/D转换模块33接收的脑电波数据，分析模块34确定睡眠阶段是REM(快速眼动)睡眠阶段还是非REM睡眠阶段。阶段确定的结果与脑电波数据相关联。

注意，分析模块34通过使用每单位时间的出现率或维持预先确定的出现率的周期作为要素来确定睡眠阶段是REM(快速眼动)睡眠阶段还是非REM睡眠阶段。每单位时间的出现率的典型实例是德耳塔波、西塔波以及阿尔法波出现的比率。

通信模块36是根据从操作部接收的命令通过典型的无线电通信向预先确定的外部装置传输从分析模块34接收的脑电波数据或存储在存储器35中的脑电波数据的部件。

1-3.操作和效果

在如上所述的结构中，生物信号测量装置1采用了被形成以适合于耳廓根部的支撑板2以及设置在支撑板2的两端中的一端上的基准电极3。此外，生物信号测量装置1还包括主弹性杆5和通过主弹性杆5(是由柔性材料制成的线状部件)连接至支撑板2的检测电极6。检测电极6具有可以固定在耳凹中的结构。

当将生物信号测量装置1安装在医学受试者的耳廓上时，由于基准电极3位于耳垂上，而检测电极6与耳凹啮合，所以生物信号测量装置1与耳廓接触且被牢固地保持在耳廓上。由于生物信号测量装置1与耳廓接触且被牢固地保持在耳廓上，所以可以保证足够的接触面积，从而可以将生物信号测量的灵敏度维持在一定水平。因此，生物信号测量装置1能够直接而无须通过空气层传播波来获取通过医学受试者的生物体传播的波作为生物信号。

此外，检测电极6与面向颞骨(temporal bone)的耳凹啮合，并且被牢固地保持在耳凹中。很自然地会想到，医学受试者在睡眠期间在床上翻身时与枕头接触的检测电极6由枕头向耳凹的内侧进一步插入。但即使在这种情况下，检测电极6也几乎不会伤害到医学受试者。因此，可以更好地保证医学受试者的安全。

另外，与已知的外耳道电极单元相比，生物信号测量装置1中使用的检测电极6不会阻塞外耳道。因此，当生物信号测量装置1处于被安装在受检者的耳廓上的状态中时，生物信号测量装置1能够向医学受检者提供舒适的装置安装感觉，而不造成由于医学受检者被强制处于难以听到声音的状态中的事实而引起问题。

此外，将生物信号测量装置1设计为这种结构，当将生物信号测量装置1安装在医学受试者的耳朵的耳廓上时，在生物信号测量装置1中采用的检测电极6的上述特定端与耳凹啮合。如上所述，耳凹是耳廓的耳轮脚与对耳轮上脚之间的与颞骨相对的区域，并且几乎不包含肌肉。因此，当将生物信号测量装置1中采用的检测电极6用于测量脑电波时，测量几乎不受肌肉电位的影响。结果，可以以高精度测量脑电波。

此外，如上所述，将生物信号测量装置1设计为这种结构且将在生物信号测量装置1中采用的检测电极6设计为这种形状，即，当将生物信号测量装置1安装在耳廓上时，检测电极6的特定端与耳凹啮合。因此，当检测电极6的特定端与耳凹啮合时，可以增加与耳凹的表面接触的面积。结果，可以进一步提高脑电波测量的灵敏度。

另外，生物信号测量装置1具有较小的与在睡眠期间使用的枕头接触的面积。因此，可以显著地降低医学受试者在睡眠期间受到的干扰的程度。

在作为生物信号测量装置1的结构的上述结构中，将基准电极3设置在被形成以适合于医学受试者的耳朵的耳廓根部的支撑板2的两端中的特定端上。因此，在保证检测电极6与耳凹的表面之间的接触面积的同时，生物信号测量装置1可以和与耳廓周边的骨头相对的表面接触。结果，在将生物信号测量的灵敏度维持在特定水平的同时，可以提高医学受试者的安全等级。

2.第二实施例

2-1.生物信号测量装置的结构

如图6A、图6B和图6C所示，根据第二实施例的生物信号测量装置51采用支撑板52、基准电极53、第一检测电极54、第二检测电极55、上侧钩部56以及下侧钩部57。

支撑板52典型地由塑料材料制成。支撑板52被设计为适合于耳朵的耳廓根部的弓状。支撑板52被制造为具有这样的长度，即，当将生物信号测量装置51安装在耳廓上时，支撑板52从耳廓根部的上侧部与发际线之间的空间延伸到与乳突(mastoid process)相对的位置以适合于耳廓根部。

由诸如乙烯基(vinyl)的材料覆盖的信号线53E将基准电极53连接支撑板52的两端中的特定端。基准电极53是典型地由金属材料制成的导体。如同根据第一实施例的生物信号测量装置1中采用的基准电极3被配置为使用电极板3A、夹子3B以及双头螺栓3C，基准电极53被配置为使用电极板53A、夹子53B以及双头螺栓53C。

第一检测电极54设置在支撑板52的接触面52A上的位置处。接触面52A上的该位置是当将生物信号测量装置51安装在耳廓上时和与医学受试者的乳突相对的表面接触的位置。在下面的描述中，与乳突相对的表面称为乳突对向面(mastoid-process facingsurface)。

此外，第二检测电极55也设置在支撑板52的接触面52A上的另一位置处。接触面52A上的该另一位置是当将生物信号测量装置51安装在耳廓上时与从耳廓根部的上侧部与发际线之间的空间伸展到乳突对向面上方的位置的另一表面接触的位置。在下面的描述中，从耳廓根部的上侧部与发际线之间的空间伸展到乳突对向面上方的位置的另一表面称为耳上面(above-ear surface)。

另外，上侧钩部56也设置在支撑板52上。当将生物信号测量装置51安装在耳廓上时，上侧钩部56的两端中的特定端位于极接近耳廓的位置上。上侧钩部56是其两端中的特定端由诸如橡胶的弹性材料覆盖的线。该线本身由诸如金属的材料制成。

上侧钩部56被设计为包括折点56A和56B的近似字母Z的形状。折点56A是上侧钩部56弯曲以适合于耳廓根部的上侧部的点。上侧钩部56被设计为包括在折点56A和56B之间的部分，作为具有当将生物信号测量装置51安装在耳廓上时折点56B位于三角窝(triangular fossa)和外耳(concha)之间的位置处的在支撑板52的纵向方向上伸展的这样的长度的部分。

此外，下侧钩部57也设置支撑板52上。当将生物信号测量装置51安装在耳廓上时，下侧钩部57的两端中的特定端位于极接近耳廓的位置上。下侧钩部57也是其两端中的特定端由诸如橡胶的弹性材料覆盖的线。该线本身由诸如金属的材料制成。

下侧钩部57被设计为包括折点57A和57B的近似字母Z的形状。下侧钩部57被设计为包括从下侧钩部57与支撑板52之间的接触点开始而在折点57A结束的部分，作为具有当将生物信号测量装置51安装在耳廓上时折点57A位于耳垂下方的位置处的这样的长度的部分。折点57A是下侧钩部57弯曲以适合于耳廓根部的下侧部的点。

下侧钩部57被设计为还包括被制造为折点57A和57B之间的部分，作为具有当将生物信号测量装置51安装在耳廓上时折点57B位于外耳上的在支撑板52的纵向方向上伸展的长度的部分。

此外，上侧钩部56和下侧钩部57均被设计为在偏离支撑板52的背面52B的方向上向接触面52A轻微弯曲的形状。在图6C的侧视图中，偏离支撑板52的背面52B的方向是由箭头A表示的方向。

在支撑板52内部，设置了未在图6A、图6B和图6C中示出的信号处理部60。信号处理部60连接至基准电极53、第一检测电极54和第二检测电极55。

顺便地，当将生物信号测量装置51安装在医学受试者的耳朵的耳廓上时，首先，生物信号测量装置51伸展以使上侧钩部56和下侧钩部57彼此分离。然后，支撑板52位于耳廓根部，上侧钩部56的折点56A位于根部的上侧部，而下侧钩部57的折点57A位于耳垂下方的位置上。

接下来，上侧钩部56的折点56B位于三角窝和外耳之间的位置处，而下侧钩部57的折点57B与外耳接触。

这时，上侧钩部56的折点56B充当支点，上侧钩部56产生的试图使上侧钩部56恢复至上侧钩部56的原始形状的力牵拉支撑板52，这使支撑板52附着至耳廓。基于同样原因，下侧钩部57的折点57B充当支点，由下侧钩部57产生的试图使下侧钩部57恢复至下侧钩部57的原始形状的力牵拉支撑板52，这使支撑板52附着至耳廓。

如图7A和图7B所示，上侧钩部56和下侧钩部57这样牵拉支撑板52，这使支撑板52附着至耳廓。在这种状态中，以第一检测电极54和第二检测电极55分别与乳突对向面和耳上面接触的方式，一定的拉力将支撑板52牢固地保持在耳廓上。

此外，将支撑板52牢固地保持在耳廓上，使得耳垂夹在基准电极53的电极板53A和基准电极53的夹子53B之间。在该状态中，支撑板52被牢固地保持在耳廓上，基准电极53的电极板53A和基准电极53的夹子53B与耳垂接触。因此，基准电极53的电极板53A和基准电极53的夹子53B能够起到电极的作用。注意，由于基准电极53的电极板53A具有与耳垂相同大小的硬币般的形状，所以通过将耳垂夹在基准电极53的电极板53A和基准电极53的夹子53B之间，医学受试者能够方便地携带生物信号测量装置51。

如上所述，当将生物信号测量装置51安装在耳廓上时，上侧钩部56的折点56B接触三角窝和外耳之间的部分，而下侧钩部57的折点57B与外耳接触。此外，支撑板52与耳廓根部接触并牢固地保持在耳廓上。

由于使上侧钩部56和下侧钩部57恢复至原始形状的力按压支撑板52抵住医学受试者的耳朵的耳廓，并且将支撑板52牢固地保持在耳廓上，所以可以防止生物信号测量装置51从耳朵上掉落。

通过使上侧钩部56和下侧钩部57变形，生物信号测量装置51可以方便地安装在医学受试者的耳廓上或从耳廓上取下。生物信号测量装置51的上侧钩部56在上侧钩部56的折点56A处弯曲，而生物信号测量装置51的下侧钩部57在下侧钩部57的折点57A处弯曲。因此，与上侧和下侧钩部未弯曲的结构相比，生物信号测量装置51保证了医学受试者的安全，并且几乎不给受试者带来疼痛。

2-2.支撑板中的信号处理部的结构

图8是示出在根据第二实施例的支撑板52内部设置的信号处理部60的电路结构的电路图。如图所示，信号处理部60采用了差动放大器61、滤波器62、A/D转换模块63、分析模块64、存储器65以及通信模块66。

响应于从设置在支撑板52的表面上的操作部接收的测量开始命令，信号处理部60向差动放大器61、滤波器62、A/D转换模块63、分析模块64、存储器65以及通信模块66提供诸如电池的电源的电压。另一方面，当从操作部接收到停止生物信号的测量的命令时，信号处理部60停止向差动放大器61、滤波器62、A/D转换模块63、分析模块64、存储器65以及通信模块66提供诸如电池的电源的电压的操作。

差动放大器61是放大基准电极53与第一检测电极54之间的电位差以及基准电极53与第二检测电极55之间的电位差作为生物信号并向滤波器62提供放大的生物信号的放大器。

滤波器62是设定作为当测量对象的生物信号的频带的部件。具体地，滤波器62从生物信号中去除具有为滤波器62设定的频带之外的频率的信号成分，并且将生物信号剩余的信号成分传递至A/D转换模块63。

A/D转换模块63将模拟脑电波信号变换为数字脑电波数据，并且向分析模块64提供脑电波数据。

分析模块64被配置为采用CPU、ROM以及充当CPU的工作存储器的RAM。ROM是用于存储(包括由CPU执行的以对从A/D转换模块63接收的脑电波数据执行分析的程序的)信息的存储器。

当信号处理部60从上述操作部接收到开始测量的命令时，分析模块64将存储在ROM中的程序加载到RAM中。然后，CPU执行RAM中加载的程序以执行各种处理。

分析模块64将从A/D转换模块63接收的脑电波数据存储在存储器65中。此外，基于从A/D转换模块63接收的脑电波数据，分析模块64确定睡眠阶段是REM(快速眼动)睡眠阶段还是非REM睡眠阶段。阶段确定的结果与脑电波数据相关联。

通信模块66是根据从操作部接收的命令，通过典型的无线电通信将从分析模块64接收的脑电波数据或存储在存储器65中的脑电波数据传输至预先确定的外部装置的部件。

2-3.测量结果

对在第一检测电极54处检测的脑电波数据执行频率分析，作为生物信号测量装置51执行的测量的结果。在图9A中以表示包括在脑电波数据中的阿尔法波、德耳塔波、西塔波以及贝塔波的相对幅度(relative magnitude)的柱状图示出了测量结果。

此外，为了上述与生物信号测量装置51测量的脑电波数据相比较的目的，将检测电极放在医学受试者的头部上，而将生物信号测量装置51中采用的基准电极53用作基准电极，并且基于基准电极53和放在头部上的检测电极之间的电位差来测量脑电波数据。图9B中以表示包括在脑电波数据中的阿尔法波、德耳塔波、西塔波以及贝塔波的相对幅度的柱状图示出了测量结果。

从图9A和图9B显而易见的是，位于医学受试者的乳突对向面上的第一检测电极54导致了与由检测电极位于受试者头部的生物信号测量装置51所产生的脑电波频率成分的相对幅度几乎相同的检测的脑电波频率成分的相对幅度。

图9A和图9B示出的柱状图表明，即使在生物信号测量装置51具有基准电极53位于医学受试者的耳垂上而第一检测电极54位于乳突对向面上的结构的情况下，仍然可以以与包括位于受试者头上的检测电极的结构几乎相同程度的精度检测脑电波。

注意，通过使用位于医学受试者耳上面的第二检测电极55，生物信号测量装置51也能够以与包括位于受试者头部上的检测电极的结构几乎相同程度的精度检测脑电波。

2-4.操作和效果

在作为生物信号测量装置51的结构的上述结构中，接触面52A具有适合于耳廓根部的形状。当将生物信号测量装置51安装在耳廓上时，接触面52A与耳廓根部的上侧部和发际线之间的空间的表面相对。

此外，生物信号测量装置51还设置有通过信号线53E连接至支撑板52的两端中的特定端的基准电极53。另外，生物信号测量装置51还(在存在于支撑板52的接触面52A上作为与乳突的部分相对的部分上)设置有第一检测电极54。此外，生物信号测量装置51还(在存在于支撑板52的接触面52A上作为与耳廓根部的上侧部和发际线之间的空间的表面的部分相对的部分上)设置有第二检测电极55。

当将生物信号测量装置51安装在医学受试者的耳廓上时，生物信号测量装置51中采用的基准电极53位于耳垂上，生物信号测量装置51中采用的第一检测电极54与乳突对向面接触，而生物信号测量装置51中采用的第二检测电极55与耳上面接触。因此可以保证足够的接触面积，并且将生物信号测量的灵敏度维持在一定水平。结果，生物信号测量装置51能够直接而无须通过空气层传播波来获取通过受试者的生物体传播的波作为生物信号。

此外，当将生物信号测量装置51安装在医学受试者的耳廓上时，第一检测电极54和第二检测电极55和与颞骨相对的表面接触。因此，即使对于典型地当医学受试者在睡眠期间在床上翻身时第一检测电极54和第二检测电极55与枕头接触的情况而言，生物信号测量装置51仍然能够保证医学受试者的安全，并且几乎不给受试者带来疼痛。

与已知的外耳道电极单元相比，生物信号测量装置51中采用的第一检测电极54和第二检测电极55不阻塞外耳道。因此，当生物信号测量装置51处于被安装在受试者的耳廓上的状态中时，生物信号测量装置51能够向医学受试者提供舒适的装置安装感觉，而不引起使医学受试者被强制处于难以听到声音的状态中的问题。

生物信号测量装置51被设计为这样的结构，即，当将生物信号测量装置51安装在医学受试者的耳朵的耳廓上时，生物信号测量装置51中采用的第一和第二检测电极54和55的上述特定端分别位于与颞骨相对且几乎不包含肌肉的乳突对向面和耳上面上。因此，当生物信号测量装置51中采用的第一和第二检测电极54和55用于测量脑电波时，测量几乎不受肌肉电位的影响。结果，可以以高精度测量脑电波。

另外，生物信号测量装置51具有较小的与在睡眠期间使用的枕头接触的面积。因此，可以显著地降低医学受试者在睡眠期间受到的干扰的程度。

此外，生物信号测量装置51设置有具有与三角窝和外耳之间的部分接触的折点56B的上侧钩部56。上侧钩部56具有在折点56A处弯曲以适合于耳廓根部的上侧部的形状。上侧钩部56是线状部件。上侧钩部56连接至支撑板52的上侧部。

另外，生物信号测量装置51还设置有具有与外耳接触的折点57B的下侧钩部57。下侧钩部57在折点57A处弯曲以适合于耳廓根部的下侧部。下侧钩部57也是线状部件。下侧钩部57连接至支撑板52的下侧部。

由于上述结构，当将生物信号测量装置51安装在医学受试者的耳廓上时，以折点56B和折点57B作为支点按压支撑板52抵住医学受试者的耳廓。因此，可以防止生物信号测量装置51从耳朵上掉落。

根据上述结构，生物信号测量装置51采用了被形成以适合于耳廓根部并具有与耳廓根部和发际线之间的表面相对的接触面52A的支撑板52。另外，生物信号测量装置51还采用了接触耳垂的基准电极53。此外，生物信号测量装置51还采用了设置在接触面52A上的第一检测电极54和第二检测电极55。因此，生物信号测量装置51和与颞骨相对的表面接触而同时保证了第一检测电极54与乳突对向面之间的接触面积以及第二检测电极55与耳上面之间的接触面积。结果，可以提高医学受试者的安全等级并将生物信号测量的灵敏度维持在一定水平。

3.第三实施例

3-1.生物信号测量装置的结构

图10是概略地示出根据第三实施例的生物信号测量装置71的示图。如图所示，根据第三实施例的生物信号测量装置71采用基准电极72、检测电极73以及用于按压检测电极73抵住耳凹的电极按压部74。

基准电极72是典型地由金属材料制成的导体。基准电极72采用具有分别与根据前述的第一实施例的生物信号测量装置1的基准电极3中使用的电极板3A、夹子3B以及双头螺栓3C相同的结构的电极板、夹子以及连结部。

检测电极73也是板状的导体。检测电极73与耳凹接触以适合于耳轮脚和对耳轮下脚。位于检测电极73上方的电极按压部74在向下的方向上按下检测电极73。

电极按压部74是典型地由粘土材料制成的部件。检测电极73夹在电极按压部74与耳凹的表面之间。电极按压部74具有适合于耳凹的柔性形状，使得检测电极73与耳凹接触。

图10中未示出的信号处理部80设置在电极按压部74的内部。信号处理部80连接至检测电极73。此外，信号处理部80也通过信号线72A连接至基准电极72。

3-2.信号处理装置的结构

图11是示出根据第三实施例的生物信号测量装置71中采用的信号处理部80的电路结构的电路图。如上所述，信号处理部80设置在电极按压部74的内部。如图所示，信号处理部80被配置为采用差动放大器81、滤波器82、A/D(模-数)转换模块83、分析模块84、存储器85以及通信模块86。

差动放大器81是放大基准电极72与检测电极73之间的电位差作为生物信号向滤波器82提供放大的生物信号的放大器。

滤波器82是设定作为当测量对象的生物信号的频带的部件。具体地，滤波器82从生物信号中去除具有为滤波器82设定的频带之外的频率的信号成分，并且将生物信号剩余的信号成分传递至A/D转换模块83。

A/D转换模块83是将模拟脑电波信号(其为由滤波器82传递给A/D转换模块83的生物信号)转换为数字脑电波数据并且向分析模块84提供脑电波数据的部件。

分析模块84被配置为采用CPU、ROM以及充当CPU的工作存储器的RAM。ROM是用于存储(包括由CPU执行的以对从A/D转换模块83接收的脑电波数据执行分析的程序的)信息的存储器。

当信号处理部80从操作部接收开始测量的命令时，分析模块84将存储在ROM中的程序加载到RAM中。然后，CPU执行RAM中加载的程序以执行各种处理。

分析模块84将从A/D转换模块83接收的脑电波数据存储在存储器85中。此外，基于从A/D转换模块83接收的脑电波数据，分析模块84确定睡眠阶段是REM睡眠阶段还是非REM睡眠阶段。阶段确定的结果与脑电波数据相关联。

通信模块86是根据从操作部接收的命令，通过典型的无线电通信将从分析模块84接收的脑电波数据或存储在存储器85中的脑电波数据传输至预先确定的外部装置的部件。

3-3.测量结果

对在检测电极73处检测的脑电波数据执行频率分析，作为由生物信号测量装置71执行的测量的结果。在图12A中以表示脑电波数据中包括的阿尔法波、德耳塔波、西塔波以及贝塔波的相对幅度的柱状图来示出测量结果。

此外，为了与由生物信号测量装置71测量的脑电波数据相比较的前述目的，将检测电极放在医学受试者的头部上，而将生物信号测量装置71中采用的基准电极72用作基准电极，并且基于基准电极72和放在头部上的检测电极之间的电位差来测量脑电波数据。图12B中以表示脑电波数据中包括的阿尔法波、德耳塔波、西塔波以及贝塔波的相对幅度的柱状图来示出测量结果。

从图12A和图12B显而易见的是，位于医学受试者的耳凹中的第一检测电极73导致了与由检测电极位于受试者头部的生物信号测量装置71所产生的脑电波频率成分的相对幅度几乎相同的检测的脑电波频率成分的相对幅度。

图12A和图12B所示的柱状图表明，即使在生物信号测量装置71具有基准电极72位于医学受试者的耳垂上而检测电极73位于耳凹中的结构的情况下，仍然可以以与包括位于受试者头部上的检测电极的结构几乎相同程度的精度检测脑电波。

3-4.操作和效果

根据上述结构，生物信号测量装置71采用位于医学受试者的耳垂上的基准电极72、与耳凹的表面接触的检测电极73以及通过信号线72A支持基准电极72并且支持检测电极73的电极按压部74。

当将生物信号测量装置71安装在医学受试者的耳廓上时，基准电极72位于医学受试者的耳垂上，而典型地由粘土材料制成的电极按压部74变形为耳凹的形状，以便将检测电极73夹在电极按压部74和耳凹的表面之间。

因此，检测电极73能够保证足够的与耳凹接触的面积，并且可以将生物信号测量的灵敏度维持在一定水平。结果，生物信号测量装置71能够直接而无须通过空气层传播波来获取通过受试者的生物体传播的波作为生物信号。

此外，在生物信号测量装置71中采用的检测电极73和与于颞骨相对的耳凹接触。因此，即使对于典型地当医学受试者在睡眠期间在床上翻身时检测电极73与枕头接触的情况而言，生物信号测量装置71仍然能够保证医学受试者的安全，并且几乎不给受试者带来疼痛。

与迄今为止已知的外耳道电极单元相比，生物信号测量装置71中使用的检测电极73不阻塞外耳道。因此，当生物信号测量装置71处于被安装在受试者的耳廓上的状态中时，生物信号测量装置71能够向医学受试者提供舒适的装置安装感觉，而不引起医学受试者被强制处于难以听到声音的状态中的问题。

另外，生物信号测量装置71具有较小的与在睡眠期间使用的枕头接触的面积。因此，可以显著地降低医学受试者在睡眠期间受到的干扰的程度。

根据上述结构，生物信号测量装置71使用位于医学受试者的耳垂上的基准电极72、与耳凹的表面接触的检测电极73以及通过信号线72A支持基准电极72并且支持检测电极73的电极按压部74。因此，由于生物信号测量装置71和与颞骨相对的表面接触，所以生物信号测量装置71能够保证检测电极73与耳凹之间足够的接触面积。结果，生物信号测量装置71能够更好地保证医学受试者的安全，并且将生物信号测量的灵敏度维持在一定水平。

4.其它实施例

前述的第一实施例实施包括设置在支撑板2中的信号处理部30的生物信号测量装置1。出于同样原因，前述的第二实施例实施包括设置在支撑板52中的信号处理部60的生物信号测量装置51，而前述的第三实施例实施包括设置在电极按压部74中的信号处理部80的生物信号测量装置71。然而，注意，本发明的范围决不限于第一、第二和第三实施例。例如，可以提供实施(其中信号处理部30与支撑板2分离设置，并且通过使用预先确定的电缆连接至基准电极3和检测电极6中的每个的)生物信号处理装置的实施例。作为另一个实施例，第二实施例的信号处理部60可以与支撑板52物理地分离。作为又一个实施例，第三实施例的信号处理部80可以与电极按压部74物理地分离。

此外，在第一、第二和第三实施例的情况下，分析模块34、64和84在接收到开始测量的命令之后根据接收的命令分别将脑电波数据存储在存储器35、65和85中。然而，注意，本发明的范围决不限于第一、第二和第三实施例。例如，在第一、第二和第三实施例的情况下，比较在从测量开始点开始的预定时间段内分别从A/D转换模块33、63和83接收的脑电波数据的平均电平与非接触电平阈值。在下面的描述中，从测量开始点开始的预定时间段称为校准周期(calibration period)。

在第一、第二和第三实施例的情况下，如果发现在校准周期获得的脑电波数据电平的平均值小于非接触电平阈值，那么分析模块34、64和84将小于非接触电平阈值的脑电波数据电平的平均值看作示出检测电极6处于非接触状态的标志(indicator)。在这种情况下，分析模块34、64和84可以向通常设置在支撑板2和52上的扬声器(未示出)发出消息，通知应该将生物信号测量装置1、51和71重新安装在耳廓上。

此外，在第一实施例的情况下，检测电极6是导体，其两端中的特定端具有近似圆锥的形状。生物信号测量装置1被制造具有这样的结构，即，当将生物信号测量装置1安装在医学受试者的耳廓上时，生物信号测量装置1中采用的检测电极6的上述特定端与耳凹啮合。此外，检测电极6被设计为这样的形状，即，当检测电极6的特定端与耳凹啮合时或当检测电极6的特定端已经处于与耳凹啮合的状态中时，检测电极6的特定端的圆锥形表面与耳凹的表面接触。然而，注意，本发明的范围决不限于第一实施例，并且检测电极6的形态决不限于其两端中的特定端具有近似于圆锥的形状的形态。例如，可以提供如下所述的另一个实施例。

在图13A和图13B中，与其在图1A和图1B所示的生物信号测量装置1中使用的各对应部分相同的元件由相同的参考标号表示。如图13A所示，生物信号测量装置101采用检测电极106代替生物信号测量装置1中采用的检测电极6。检测电极106是球状的导体，并且其大小略大于耳凹。

当将生物信号测量装置101安装在医学受试者的耳廓上时，通过使耳凹撑宽，将检测电极106插入耳凹中以与耳凹啮合。这是因为检测电极106为球状，其大小略大于耳凹的大小。

因此，向检测电极106施加了试图使耳凹周边的部件恢复至其原始位置的力。该力将检测电极106牢固地保持在耳凹中，防止了检测电极106沿着耳凹内部移动。此外，该力使检测电极106紧密地附着至耳凹表面，因此，增加了检测电极106与耳凹表面之间的接触面积。结果，提高了生物信号检测的灵敏度。

注意，检测电极106的形状决不限于球状。即，当通过使耳凹撑宽来将检测电极106插入耳凹中以与耳凹啮合时，检测电极106可以具有诸如半球状或圆锥状的其它形状，只要其它形状向检测电极106施加使耳凹周边的部件恢复至其原始位置的力，并且将检测电极106牢固地保持在耳凹中。

另一方面，图13B所示的作为第一其它实施例的另一实施的生物信号测量装置111使用检测电极116代替生物信号测量装置1中使用的检测电极6。检测电极116是具有网状结构的导体，其相对于耳凹表现出略强的弹性性质。如上所述，在图13B中，与其在图1A和图1B所示的生物信号测量装置1中使用的各对应部分相同的元件由相同的参考标号表示。

具体地，以将导电金属板形成为近似圆形(其大小略大于耳凹的大小)的方式，通过平织(plain-weave)导电金属板来制造检测电极116。

当将生物信号测量装置111安装在医学受试者的耳廓上时，检测电极116以旋紧的状态插入耳凹中以与耳凹啮合。这是因为检测电极106为球状，其大小略大于耳凹的大小，并且相对于耳凹表现出略强的弹性性质。

因此，向检测电极116施加了试图使耳凹周边的部件恢复至其原始位置的力。该力将检测电极116牢固地保持在耳凹中，防止了检测电极116沿着耳凹内部移动。此外，该力使检测电极106紧密地附着至耳凹表面，因此，增加了检测电极116与耳凹表面之间的接触面积。结果，提高了生物信号测量的灵敏度。

注意，还可以通过磨圆(rounding)具有线状或板状的导体来制造检测电极116，假设得到的检测电极116相对于耳凹表现出略强的弹性性质。期望使用细线状或薄板状的导体来制造检测电极116，以便当将生物信号测量装置111安装在医学受试者的耳廓上时，形成检测电极116与耳凹表面之间更大的接触面积。

在前述第一实施例的情况下，检测单元7包括连接体4、主弹性杆5和检测电极6。然而，注意，本发明的实施决不限于这种结构。例如，可以改变主弹性杆5的长度和形状以制造各种与支撑板2结合使用的检测单元7。

通过使根据前述的第一实施例的生物信号测量装置1中采用的主弹性杆5具有可变的弹性形式，即使在医学受试者中存在一定程度的耳廓形状的个体差异，检测电极6仍然可以与耳凹或外耳道啮合。然而，如果个体差异大，如成人与儿童之间的耳廓形状的差异的情况，在某些情况下个体差异无法被吸收。

在这种情况下，通过从不同的检测单元中选择适合于医学受试者的耳廓形状的检测单元7，可以将生物信号测量装置1安装在医学受试者的耳廓上，并且可以向医学受试者提供舒适的装置安装感觉。适合于医学受试者的耳廓形状的检测单元7是采用了具有合适于耳廓的长度和形状的主弹性杆5的检测单元7。

此外，前述的第一实施例采用了具有连接体4、主弹性杆5和检测电极6的一个检测单元7用于支撑板2。然而，注意，本发明的实施决不限于第一实施例。即，对于支撑板2，可以设置多个检测单元7。

图14是概略地示出根据用作其他实施例的另一典型实例的第二其他实施例的生物信号测量装置121的示图。在图14中，与其在图1A和图1B所示的生物信号测量装置1中使用的各对应部分相同的元件由相同的参考标号表示。如图所示，除了检测单元7之外，生物信号测量装置121还使用具有连接体124、主弹性杆125和检测电极126的检测单元127。

以与生物信号测量装置1相同的方式，当将生物信号测量装置121安装在医学受试者的耳廓上时，通过基准电极3、主弹性杆125以及检测电极126，生物信号测量装置121被牢固地保持在医学受试者的耳廓上。

此外，在生物信号测量装置121的情况下，主弹性杆125伸展以使检测电极126与支撑板2分离。由于主弹性杆125伸展，所以检测电极126可以位于根据电极放置的国际10-20系统(international10-20system of electrode placement)确定的左中心C3处。试图使主弹性杆125恢复至其原始形状的力按压检测电极126抵住头部皮肤，将检测电极126牢固地保持在头部皮肤上。

当信号处理部30从操作部接收到命令作为开始生物信号测量的命令时，信号处理部30放大基准电极3与检测电极126之间的电位差，并且将具有包括在(用作测量对象的)生物信号的频率设置范围内的频率的脑电波数据存储在信号处理部30中采用的存储器35中。

通过为生物信号测量装置121设置包括如上所述的检测单元127的附加的简单结构，生物信号测量装置121能够检测在更靠近大脑的测量位置处观察的检测脑电波。

注意，能够在根据电极放置的国际10-20系统确定的其它任意位置(以用作不同于前述的左中心C3的位置)处，将检测电极126设置在医学受试者的头部上。其它位置的典型实例是左前极(leftfrontal pole)Fp1、右前极(right frontal pole)Fp2、左前头(left frontal)F3、右前头(right frontal)F4、右中心C4、左头顶(left parietal)P3以及右头顶(right parietal)P4。

此外，将根据第一实施例的生物信号测量装置1、根据第二实施例的生物信号测量装置51或根据第三实施例的生物信号测量装置71安装在医学受试者的一个耳廓上以测量脑电波。然而，注意，本发明的实施决不限于第一、第二和第三实施例。作为进一步的实例，图15概略地示出根据第一实施例的生物信号测量装置1和根据第三其他实施例的生物信号测量装置131。在图15中，与其在图1A和图1B所示的生物信号测量装置1中使用的各对应部分相同的元件由相同的参考标号表示。如图15所示，将生物信号测量装置1和131分别安装在医学受试者的2个耳廓上以测量脑电波。

在该结构的情况下，生物信号测量装置1和131中的至少一个中采用的信号处理部接收由生物信号测量装置1中包括的基准电极3和检测电极6产生的信号以及由生物信号测量装置131中包括的基准电极133和检测电极136产生的生物信号。注意，信号处理部本身没有在图15的示图中示出。

信号处理部检测生物信号测量装置1中采用的基准电极3和生物信号测量装置131中采用的检测电极136之间的电位差作为脑电波信号，或检测生物信号测量装置1中采用的检测电极6和生物信号测量装置131中采用的基准电极133之间的电位差作为脑电波信号。

具体地，安装在医学受试者的耳廓中的特定的一个上的生物信号测量装置1中采用的信号处理部检测生物信号测量装置1中采用的基准电极3和在安装在2个耳廓中的另一个上的生物信号测量装置131中采用的检测电极136之间的电位差，作为脑电波信号。另一方面，安装在另一个耳廓上的生物信号测量装置131中采用的信号处理部检测生物信号测量装置131中采用的基准电极133和安装在特定耳廓上的生物信号测量装置1中采用的检测电极6之间的电位差，作为脑电波信号。因此，由于与生物信号测量装置1中采用的基准和检测电极3和6之间的距离以及生物信号测量装置131中采用的基准和检测电极133和136之间的距离相比，安装在特定耳廓上的生物信号测量装置1中采用的基准电极3与在安装在另一个耳廓上的生物信号测量装置131中采用的检测电极136之间的距离比较长，所以检测的脑电波信号的电平比较高，从而检测精度也比较高。出于同样原因，由于与生物信号测量装置1中采用的基准和检测电极3和6之间的距离以及生物信号测量装置131中采用的基准和检测电极133和136之间的距离相比，安装在另一个耳廓上的生物信号测量装置131中采用的基准电极133与安装在特定耳廓上的生物信号测量装置1中采用的检测电极6之间的距离比较长，所以检测的脑电波信号的电平比较高，从而检测精度也比较高。

此外，前面说明的第二实施例包括两个检测电极，即，第一检测电极54和第二检测电极55。然而，注意，本发明的实施决不限于第二实施例。即，可以提供仅包括第一检测电极54和第二检测电极55中的一个的实施例。

另外，在前面说明的第一、第二和第三实施例中，测量对象是脑电波。然而，测量对象也可以是肌肉电位。事实上，还可以提供其中测量对象可以从脑电波切换至肌肉电位以及反之亦然的生物信号测量装置。注意，在其中将肌肉电位视为测量对象的生物信号测量装置的情况下，为滤波器32、62或82均设定表示肌肉电位的生物信号的频带。即，滤波器32、62或82从生物信号中去除具有频带以外的频率的信号成分。

在前面说明的第二实施例的情况下，可以在下侧钩部57的折点57B上设置辐射温度传感器。如前所述，下侧钩部57具有稍弯曲的形状，并且折点57B设置为环绕外耳道。因此，通过在折点57B上设置辐射温度传感器，可以测量外耳道的最深部的温度。

此外，在前面说明的第一、第二和第三实施例中，检测电极可以设置在头部、眼窝或下巴上，并且预先确定的电缆用于将检测电极分别连接至生物信号测量装置1、生物信号测量装置51或生物信号测量装置71中采用的信号处理部。在这样的生物信号测量装置的情况下，可想而知，可以通过适当应用第一实施例中使用的主弹性杆5的结构设计预先确定的电缆。因此，可以测量脑电波、眼电信号以及肌电信号。眼电信号是用于REM睡眠观察的EOG(眼动电图)，而肌电信号是下巴肌肉的EMG(肌电图)。

另外，在前面说明的第一、第二和第三实施例中，可以分别在基准电极3、基准电极53或基准电极72上设置红外线传感器。使用这样的红外线传感器，还可以同时测量医学受试者的脉动(beat)。

此外，在前面说明的第一、第二或第三实施例中，基准电极3、基准电极53或基准电极72分别用作基准电极。然而，注意，本发明的实施决不限于第一、第二和第三实施例。即，可以将基准电极设计为不同于基准电极3、基准电极53和基准电极72的各种结构中的任意一种。

另外，在前面说明的第一或第三实施例中，检测电极6或检测电极73分别用作检测电极，而在前面说明的第二实施例中，第一检测电极54和第二检测电极55用作检测电极。然而，注意，本发明的实施决不限于第一、第二和第三实施例。即，可以将检测电极设计为不同于检测电极6、由第一检测电极54和第二检测电极55组成的检测电极对以及检测电极73的各种结构中的任意一种。

此外，在前面说明的第一实施例中，主弹性杆5用作支撑体，在前面说明的第二实施例中，支撑板52和信号线53E用作支撑体，而在前面说明的第三实施例中，电极按压部74和信号线72A用作支撑体。然而，注意，本发明的实施决不限于第一、第二和第三实施例。即，可以将支撑体设计为不同于主弹性杆5、支撑板52和信号线53E以及电极按压部74和信号线72A的各种结构中的任一种

本发明可以应用于诸如医疗产业和游戏产业的各种领域。

本领域技术人员应当理解，根据设计要求和其它因素，可以在所附权利要求或其等同范围内进行各种变形、组合、再组合以及修改。

Claims (5)

1.一种耳廓安装设备，包括：

基准电极，位于耳朵的耳垂上；

检测电极，位于与所述耳朵的耳廓周边的骨头相对的表面上；以及

支撑体，用于支撑所述基准电极和所述检测电极，

其中，所述检测电极具有网状结构。

2.根据权利要求1所述的耳廓安装设备，其中，

所述支撑体包括：

主体部，被形成为适合于所述耳廓的根部，并且在所述主体部的一端设置有所述基准电极；和

柔性线状部件，用于将所述主体部连接至所述检测电极；以及

所述检测电极具有可以保持在所述耳廓的耳轮脚和所述耳廓的对耳轮上脚之间的凹部中的结构。

3.根据权利要求1所述的耳廓安装设备，其中，

所述支撑体具有与所述耳廓根部和发际线之间的位置处的所述表面相对的面，以及

所述检测电极设置在所述面上。

4.根据权利要求3所述的耳廓安装设备，所述耳廓安装设备还包括：

上侧钩部，所述上侧钩部设置有与三角窝和外耳之间的空间接触的端部，被弯曲以适合于所述耳廓根部的上侧部，并且形成为连接至所述支撑体上侧部的线状；以及

下侧钩部，所述下侧钩部设置有与所述外耳接触的端部，被弯曲以适合于所述耳廓根部的下侧部，并且形成为连接至所述支撑体下侧部的线状。

5.一种生物信号测量装置，包括：

耳廓安装设备，采用位于耳朵的耳垂上的基准电极、位于与所述耳朵的耳廓周边的骨头相对的表面上的检测电极和用于支撑所述基准电极和所述检测电极的支撑体；以及

放大器，用于放大所述基准电极和所述检测电极之间的电位差作为生物信号，

其中，所述检测电极具有网状结构。

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