CN102802516B

CN102802516B - 生物信号测量装置

Info

Publication number: CN102802516B
Application number: CN201080027985.7A
Authority: CN
Inventors: 早川智广; 相马温彦; 和田成司; 王凡; 木村奈月; 中村光宏; 山下志功; 中岛悠策; 山本拓郎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2030-06-28
Also published as: CN102802516A; US20120190959A1; TWI432177B; WO2011002093A1; EP2449961A1; EP2449961A4; KR20120049188A; TW201114407A; JP5589593B2; JP2011104337A; US9693705B2

Abstract

本发明提出了一种可以提高测量精度而不对受试者施加过大的负担的生物信号测量装置。用于测量头部中的生物信号的生物信号测量装置包括能够支撑头部的支撑部和对支撑部设置的电极。所述电极具有多个齿，每个齿包括环形部和杆状部，在环形部中，具有导电性的一对线性部件被形成为环形形状，在杆状部中，这对线性部件在相对的方向上缠绕并被形成为杆状形状。多个齿中的每个齿中的杆状部在一端处直接或间接地固定至支撑部。

Description

生物信号测量装置

技术领域

本发明涉及一种生物信号测量装置，并适合于获取活体中产生和传播的波作为电信号等的技术领域。

背景技术

变得越来越明显的是，睡眠的质量或量(时间)的减少增加了各种与生活方式相关的疾病的风险，包括循环系统疾病，例如，心肌梗塞和脑梗塞，或内分泌疾病，例如，糖尿病。此外，强烈怀疑REM(快速眼动)睡眠的延长或其密度的降低是抑郁的原因。由于睡眠由此与现代人所遭受的许多疾病和社会问题相关，所以，在未来的日子里，评估睡眠质量的重要性将不断增长。

顺便提及，多导睡眠监测(polysomnography)被认为是一种评估睡眠的方法。此外，已经提出一种根据心跳来测量(无需测量脑电波)评估睡眠周期和睡眠质量所需的参数的装置(例如，见PTL 1)。

参考文献列表

专利文献

PTL 1：日本未审查专利申请公开第2009-078139号

发明内容

然而，多导睡眠监测具有对受试者施加了过多负担的问题，因为受试者长时间被限制在测试机构(例如医院)，并且还对受试者附接了大量的附加装置。

另一方面，虽然所述专利文献与多导睡眠监测相比减轻了受试者的负担，但是，评估睡眠质量所需的参数仅是间接的估计。因此，难以掌握非REM睡眠的深度、REM睡眠的持续时间和密度等这些在评估睡眠质量中重要的参数，这导致了差的测量精度的问题。

已经考虑到以上提及的几点做出了本发明，并且，本发明提出了一种能够提高测量精度而无需对受试者施加过多负担的生物信号测量装置。

为了这些解决问题，本发明涉及一种用于测量头部中的生物信号的生物信号测量装置，包括可支撑头部的支撑部和设置至支撑部的电极。

根据第一发明的电极具有多个齿，每个齿包括环形部和杆状部，在环形部中，具有导电性的一对线性部件被形成为环形形状，在杆状部中，这对线性部件在相对的方向上缠绕并被形成为杆状形状，并且，多个齿中的每个齿中的杆状部在一端处直接或间接地固定至支撑部。

根据第二发明的电极具有多个线性部件，所述多个线性部件在行方向和列方向上以规则的间隔在一端处固定至支撑部的面向头皮的表面，从一端至在一端和另一端之间的弯曲位置的根部与所述表面正交地直立，并且，从弯曲位置至另一端的部分向根部倾斜地弯曲。

根据第三发明的电极包括多个导电纤维，所述多个导电纤维以预定间隔在一端处固定至支撑部的面向头皮的表面，以与表面垂直。

在本发明中，由于通过导电线性部件或导电纤维形成电极，所以电极被平滑地插入头发的根部，以提高与头皮的附着性。

此外，由于该电极被固定在以其一端作为固定点的单个点处，所以电极能够围绕作为中心的固定端各向同性地均匀移动。因此，不管由于在床中辗转或翻动等的原因而从哪个方向施加力，可以灵活地适应该力而同时保持对头皮的一定的附着性。结果，可减少电极与头皮的瞬时分离。

因此，由于本发明可保持电极对头皮的一定的附着性，所以即使不用浆糊将电极粘在头皮上，也可以一定的灵敏度获得对于精确地确定睡眠状态来说重要的生物信号。

以这种方式，可以实现能够提高测量精度而不对受试者施加过多的负担的生物信号测量装置。

附图说明

图1是示意性地示出了根据第一实施方式的生物信号测量装置的结构的示图。

图2是示意性地示出了基准电极的结构的示图。

图3是示意性地示出了生物信号测量装置的附接状态的示图。

图4是示意性地示出了测量部的电路结构的示图。

图5是示意性地示出了根据第二实施方式的生物信号测量装置的结构的示图。

图6是示意性地示出了探针电极的结构的示图。

图7是示意性地示出了基准电极的结构的示图。

图8是示意性地示出了生物信号测量装置的附接状态的示图。

图9是示意性地示出了头部装置的示图(透视图)。

图10是示意性地示出了头部装置的示图(左侧视图)。

图11是示意性地示出了头部装置的示图(右侧视图)。

图12是示意性地示出了头部装置的示图(顶视图)。

图13是示意性地示出了头部装置的示图(底视图)。

图14是示意性地示出了头部装置的示图(前视图)。

图15是示意性地示出了头部装置的示图(后视图)。

图16是示意性地示出了臂分离的头部装置的示图。

图17是示意性地示出了探针电极的结构的示图。

图18是示出了发带后端的细节的示图。

图19是示意性地示出了下巴装置的示图(透视图)。

图20是示意性地示出了下巴装置的示图(前视图)。

图21是示意性地示出了下巴装置的示图(侧视图)。

图22是示意性地示出了下巴装置的示图(顶视图)。

图23是示出了从面部表面延伸至头部的神经系统的示图。

图24是示出了从面部表面延伸至头部的血管系统的示图。

图25是示出了从面部表面延伸至头部的淋巴系统的示图。

图26是示出了从面部表面延伸至头部的肌肉和面部表情之间的关系的示图。

图27是示出了咀嚼肌和眼肌/耳肌的示图。

图28是示出了实验结果的曲线图。

图29是示出了实验结果的曲线图。

图30是示出了实验结果的曲线图。

图31是示意性地示出了生物信号测量装置的附接状态的示图。

图32是示意性地示出了测量部的电路结构的示图。

图33是示出了实验结果的曲线图。

图34是示意性地示出了根据另一实施方式的生物信号测量装置的附接状态的示图。

图35是示意性地示出了根据另一实施方式的电极的结构的示图。

图36是示意性地示出了根据另一实施方式的电极结构的示图。

图37是示意性地示出了根据另一实施方式的生物信号测量装置的结构的示图。

图38是示意性地示出了根据另一实施方式的电极结构的示图。

图39是示意性地示出了根据另一实施方式的发带及其附接状态的示图。

图40是示意性地示出了根据另一实施方式的发带及其附接状态的示图。

图41是示意性地示出了根据另一实施方式的发带及其附接状态的示图。

图42是示意性地示出了根据另一实施方式的发带及其附接状态的示图。

图43是示意性地示出了根据另一实施方式的前额邻接部的结构的示图。

图44是示意性地示出了生物信号测量枕头的结构的示图。

图45是示意性地示出了根据另一实施方式的电极布置的示图。

图46是示意性地示出了根据另一实施方式的电极形状的示图。

图47是示意性地示出了生物信号测量枕头的结构的示图。

图48是示意性地示出了支撑部的结构的示图。

图49是示意性地示出了睡眠状态的示图。

图50是用于说明探针通道的分配的示意图。

图51是示意性地示出了生物信号测量枕头的接地状态的示图。

图52是示意性地示出了根据另一实施方式的测量部的结构的示图。

图53是示出了电极选择步骤的流程图。

图54是示出了实验结果的曲线图。

图55是示出了实验结果的曲线图。

图56是示意性地示出了在实验过程中的电极的布置的示图。

具体实施方式

在下文中，将描述执行本发明的模式。应该注意的是，将以以下顺序给出描述。

<1.第一实施方式>

[1-1.生物信号测量装置的结构]

[1-2.附接步骤]

[1-3.测量部的结构]

<2.第二实施方式>

[2-1.生物信号测量装置的结构]

[2-2.附接步骤]

<3.第三实施方式>

[3-1.生物信号测量装置的结构]

[3-2.附接步骤]

[3-3.测量部的结构]

<4.其他实施方式>

<1.第一实施方式>

[1-1.生物信号测量装置的结构]

图1示出了生物信号测量装置1的结构。生物信号测量装置1具有可支撑于头上的支撑部(在下文中，也将其称为发带)2。发带2由板状塑性材料或具有弹性的金属材料制成，并形成为C形。

由诸如橡胶的材料制成的非滑动部(non-slip section)11设置在发带2的一端。将非滑动部11在末梢端部处弯曲，使得可以防止刺痛头部。

另一方面，基准电极12设置在发带2的另一端。如图2所示，基准电极12包括其中多个均由导体制成的齿被设置成一行的部分(在下文中，也称为齿部)12A以及支撑齿部12A的杆状部(在下文中，也称为齿支撑杆)12B。

齿部12A的齿由导电的线性部件构成，所述导电的线性部件在齿顶侧上从它们中部和根部之间的预定位置开始以环形形状形成，而在根部侧上，从该预定位置开始以相互接触的状态在相反的方向上被缠绕成杆形并被固定至齿支撑杆12B而同时在相邻的齿之间保持规则的间隔。

齿支撑杆12B由比齿部12A中的线性部件厚的非弹性导体制成。齿支撑杆12B附接在发带2的另一端，齿部12A的齿的端部指向与从发带2的中部指向末端的方向相同的方向。此外，将齿支撑杆12B弯曲至发带2的非滑动部11一侧一定程度，从而与头部侧的形状一致。

另一方面，探针电极13设置在发带2的中部中。探针电极13包括与基准电极12具有相同结构的齿部13A和齿支撑杆13B。齿支撑杆13B附接在发带2的中部中，齿部13A的齿的端部在发带2的曲线的顶部的平面内并指向与从中部指向末端的方向垂直的方向。

[1-2.附接步骤]

接下来，将描述生物信号测量装置1的附接步骤。在第一步中，佩戴发带2，直到其背面与头顶和前额之间的区域接触为止。发带2被形成为具有弹性的C形(见图1)，因此，可以以在其两端彼此接近的方向上施加的预定的力将头夹住。因此，可减小发带2本身相对于头部的位移。

一方面，将设置于发带2的另一端的基准电极12附接，使得齿部12A的齿的端部指向与从发带2的中部指向末端的方向相同的方向，并使得齿部12A的结构为多个齿被设置成一行的结构(见图1)。因此，当将发带2戴在头上时，齿可以平滑地插入头发的根部。

另一方面，从在齿的中部和根部之间的预定位置开始的齿部12A的齿端侧通过线性部件被形成为环形(见图2)。因此，发带2中的齿在头发的根部周围扭曲，与点接触相比，这可以提高齿对头皮的附着性且还可减小位移。另外，可减少给受试者造成的疼痛，从而提高了附接舒适性。

在第二步中，将与头顶和前额之间的区域接触的发带2滑至头顶位置。将设置在发带2的中部中的探针电极13附接，使得齿部13A的齿的端部在发带2的曲线的顶部的平面内并指向与从中部指向末端的方向垂直的方向(见图1)。因此，当发带2滑至头顶位置时，齿可以平滑地插入头发的根部。

此外，从在齿的中部和根部之间的预定位置开始的齿部13A的齿顶侧通过线性部件被形成为环形(见图2)。因此，发带2中的齿在头发的根部周围扭曲，与点接触相比，这可以提高齿对头皮的附着性且还可减小位移。

通过以上附接步骤，例如，如图3所示，生物信号测量装置1被附接至头部，并且基准电极12和探针电极13被固定至头皮。

因为基准电极12通过设置多个被设置成一行的线性齿来形成，所以基准电极12非常薄。因此，即使当基准电极12位于枕头和受试者之间时，也可减少由基准电极12的存在而导致的不舒适的感觉。另一方面，探针电极13所处的头顶是即使当受试者在正常睡眠过程中在床上辗转和翻动时也几乎与枕头没有接触的部分，可减少由探针电极13的存在而导致的不舒适的感觉。

此外，基准电极12和探针电极13中的从它们中部和根部之间的预定位置开始位于根部侧的齿部12A和13A的部分以相互接触的状态在相反的方向上被缠绕成杆状并被固定至齿支撑杆12B和13B(见图2)。即，由于线性齿以单个点被固定至齿支撑杆12B，所以齿能够围绕作为中心的固定点各向同性地均匀移动。不管由于在床中辗转或翻动等而导致从哪个方向施加力，这都确保了弹性适应性，并使得一旦力消失，便能够快速返回至原始状态。

因此，生物信号测量装置1可显著降低对受试者的睡眠损伤。此外，与包括大量附接至受试者的附加装置的多导睡眠监测相比，可减轻受试者的负担，而不会降低受试者的附接舒适性。

顺便提及，生物信号测量装置1中的电极12和13由发带2支撑。因此，生物信号测量装置1可防止，例如，电极在附接和分离过程中的掉落，还允许将连接至电极12和13的配线设置在发带2内部。结果，生物信号测量装置1可避免，例如，电极在附接和分离过程中的遗失，或与绳索的缠结，从而提高了可用性。

应该注意的是，上述附接顺序仅是一个实例，该附接顺序并不是限制性的。

[1-3.测量部的结构]

图4示出了测量由每个基准电极12和探针电极13感测的生物信号的测量部的结构。例如，测量部中的电子板等设置在发带2的表面或其内部。

该测量部30包括放大部31、滤波器部32、A(模拟)/D(数字)转换部33、分析部34、存储器35以及通信部36。

例如，测量部30被配置为根据从设置在发带2的表面的操作部接收的测量开始命令，从电池等向31至36这些部中的每个供应电源电压，并根据从操作部接收的测量停止命令，切断电源电压的供应。

放大部31具有差分放大器31A。差分放大器31A将基准电极12和探针电极13之间的电位差放大以作为信号(在下文中，也称作生物波形信号)，并将放大的生物信号输出至滤波器部32。由于探针电极13是位于头顶位置的电极，所以从差分放大器31A输出的生物波形信号是主要反映脑电波的信号。

如上所述，基准电极12和探针电极13的结构是在提高齿部12A和13A对头皮的附着性的同时减小位移的结构。因此，即使不用浆糊将电极粘在头皮上，放大部31也可精确地放大活体内的电位差，结果提高了测量部的灵敏度。

此外，基准电极12所处的头部侧位置和探针电极13所述的头顶位置都是头骨上的位置。因此，从基准电极12和探针电极13的每个获得的生物波形信号具有减小的肌电分量，从而提高对脑电波的灵敏度。

在滤波器部32中设置对应于脑电波的频带。滤波器部32从生物波形信号中过滤掉除了所设置的频带以外的信号分量，并将经过过滤的生物波形信号供应至A/D转换部33。

顺便提及，脑电波包括δ波(delta wave)(1至3[Hz])，θ波(thetawave)(4至7[Hz])、α波(alpha wave)(8至13[Hz])、β波(beta wave)(14至30[Hz])、γ波(gamma wave)(31至64[Hz])、ρ波(rho wave)(129至512[Hz])以及σ波(sigma wave)(513至1024[Hz])。将部分或所有这些波设置为可随着预定操作部而改变，作为对应于脑电波的频带。

A/D转换部33将生物波形信号转换成数字数据(在下文中，也称作生物波形数据)，并将该生物波形数据供应至分析部34。

分析部34包括CPU、ROM、用作CPU的工作存储器的RAM、扬声器以及时钟(计时部)。在该ROM中，存储了用来使得分析处理被执行的程序、表示一种电平(在该电平(level)之下应将电极认为与人体表面不接触(在下文中，其也被称作非接触电平阈值))的数据等。

一旦接收到测量开始命令，分析部34将存储在ROM中的程序扩展至RAM，根据该程序，执行分析电极是否接触的处理(在下文中，也称作电极接触检测处理)以及波形分析处理。

将描述该电极接触检测处理的具体细节的一个实例。分析部34将用于每个具体周期的生物波形数据的平均电平与对此平均值设置的非接触电平阈值进行比较。

如果此电平平均值低于非接触电平阈值，分析部34则通过认为电极与人体表面不接触而停止处理，并经由扬声器告知应再次附接电极。

相反，如果电平平均值高于非接触电平阈值，分析部34则认为电极与人体表面接触，并将用于对应的具体周期的生物波形数据储存在存储器35中。

以这种方式执行电极接触检测处理。然而，应该注意的是，所示处理仅是一个实例。

接下来，将描述波形分析处理的具体细节的一个实例。即，作为第一阶段，分析部34根据生物波形数据来识别脑电图波形、眼电图波形以及肌电图波形分量。

如上所述，由于基准电极12所处的头部侧位置和探针电极13所处的头顶位置都是头骨上的位置，所以生物波形信号具有减小的肌电分量。此外，一般来说，在使用浆糊而电极没有粘在头皮上的情况下，生物波形信号的波形电平变小。然而，已经确认的是，可根据生物波形数据的频谱来获得脑电图波形、眼电图波形和肌电图波形。

作为第二阶段，分析部34通过使用脑电图波形和眼电图波形来确定睡眠开始时间。具体地，将睡眠开始时间确定为当满足包括α波消失和SEM(缓慢眼动)出现的条件时的时间点。

作为第三阶段，分析部34通过使用脑电图波形、眼电图波形和肌电图波形来进行各种与睡眠相关的判断。在该实施方式中，分析部34确定非REM睡眠的深度和质量，并确定REM睡眠的起始时间、结束时间和质量。

通过使用每个单位时间出现δ波的次数(出现密度)和δ波的振幅值，来确定非REM睡眠的深度和质量。

一方面，将REM睡眠的起始时间确定为当满足包括δ波消失、REM出现和肌电电位消失的条件时的时间点，并将REM睡眠的结束时间确定为当满足包括REM消失和肌电电位出现的条件时的时间点。

另一方面，通过使用从REM睡眠的起始时间到结束时间的每个单位时间的REM的出现次数(出现密度)，来确定REM睡眠的质量。

作为第四阶段，分析部34通过使用脑电图波形和肌电图波形来确定唤醒时间。具体地，将唤醒时间确定为当满足包括β波形出现和肌电电位出现的条件时的时间点。

作为第五阶段，分析部34通过使用非REM睡眠和REM睡眠的出现次数、比例、出现周期等，来确定循环模式(cycle pattern)。

作为第六阶段，分析部34产生相应步骤中的确定结果和用于确定的参数(确定元素)作为数据(在下文中，也称作确定结果数据)，并与生物波形数据相关联地将数据存储在存储器35中。

以这种方式执行波形分析处理。然而，应该注意的是，所示过程仅是一个实例。

存储器35被配置为根据从分析部34或通信部36提供的命令来执行写入处理或读出处理。应该注意的是，存储器35不限于包含在测量部30中的存储器，而是可以采用可移动的存储器，诸如USB存储器、SD卡存储器或CF卡存储器。

当从操作部给出传输命令时，通信部36被配置为例如通过无线电通信将储存在存储器35中的各种数据传输至预定的外部设备。

<2.第二实施方式>

[2-1.生物信号测量装置的结构]

图5示出了生物信号测量装置50的结构。生物信号测量装置50具有可支撑于头部上的支撑部(在下文中，也称作发带)51。发带51由布料或橡胶材料制成，并形成为带形或环形。

由具有弹性的材料(诸如橡胶)制成的板状或线性臂52(52A、52B)通过可从臂52拆卸的连接部件附接在面对发带51的位置处。板状电极支撑部54连接至臂52的末端。

例如，在该实施方式中，采用按扣(snap button)53(53A，53B)作为连接部件。将臂52的长度设置为比发带51所附接的按扣53的位置与电极支撑部54所附接的位置之间的直线距离短。

探针电极55设置在电极支撑部54的一个表面上。此外，在电极支撑部54的表面上的预定位置处，导线56从电极支撑部54内部伸出。基准电极57设置在导线56的末端。

如图6所示，探针电极55的结构为均由导电的线性部件制成的多个齿在行方向和列方向上以规则的间隔设置的结构。这些齿的每个在其根部和末端之间的预定位置处弯曲，且所述末端具有圆形形状。弯曲角度被设置为约为90[°]和几度之和，从而使得从齿端部至弯曲位置的齿部变得相对于从齿根部至弯曲位置的齿部倾斜。

如图7所示，基准电极57包括表面积与耳垂大约相同的硬币形的夹紧部件57A、与夹紧部件57A接合的夹紧部件57B以及设置在面向夹紧部件57A的夹紧部件57B的表面上的铆钉57C。

在夹紧部件57A和夹紧部件57B的接合部57D处，将夹紧部件57A和夹紧部件57B接合，从而以附接部57D作为轴，可彼此远离或靠近。导线56的末端电且机械地固定在铆钉57C和夹紧部件57B之间位置中。

[2-2.附接步骤]

接下来，将描述生物信号测量装置50的附接步骤。在第一步中，将发带51附接在头部周围。

在第二步中，将经由臂52与发带51连接的电极支撑部54附接至头顶。具体地，电极支撑部54位于头顶位置，其具有探针电极55的表面面向头部，其后，电极支撑部54在与探针电极55中的齿端部的方向相同的方向上滑动。

臂52由具有弹性的材料(诸如橡胶)制成，并且，臂的长度被设置为比发带51所附接的位置处的按扣53的位置和电极支撑部54所附接的位置之间的直线距离短。因此，当电极支撑部54附接至头顶时，臂52试图返回至原始臂长而施加的力作为将电极支撑部54按压在头顶上的力而作用在电极支撑部54上，从而将设置在电极支撑部54上的探针电极55粘在头皮上。

此外，形成探针电极55的多个线性齿均在其根部和末端之间的预定位置处弯曲，且末端具有圆形形状(见图6)。因此，当使电极支撑部54滑动时，齿可以平滑地插入头发的根部中，而齿不会刮擦头皮。此外，当使电极支撑部54滑动时，探针电极55的齿在头发的根部周围扭曲。因此，与采用非弯曲的齿的情况相比，可以提高探针电极55对头皮的附着性，且还可减少其位移。

另一方面，由于探针电极55所处的头顶为即使当受试者在正常睡眠过程中在床上辗转和翻动时仍几乎与枕头没有任何接触的部分，所以可减轻由探针电极55的存在而导致的不舒适的感觉，并且还可以避免由于在床上的辗转和翻动而导致的探针电极55的位移。

因此，生物信号测量装置50可显著减少对受试者的睡眠损伤。此外，与包括大量附接至受试者的附加装置的多导睡眠监测相比，可以减轻受试者的负担，而不会降低对受试者的附接舒适性。

在第三步中，将基准电极57附接至耳垂。具体地，用硬币形的夹紧部件57A和设置在夹紧部件57B上的铆钉57C(见图7)夹住耳垂。由于耳垂由为圆形部分的夹紧部件57A和铆钉57C夹住，所以可以减轻对受试者产生的疼痛，结果，使得可以显著减少对于受试者的睡眠损伤。

通过以上附接步骤，例如，如图8所示，将生物信号测量装置50附接至头部，探针电极55和基准电极57分别固定至头皮和耳垂。然而，应该注意的是，上述附接顺序仅是一个实例，该附接顺序并不是限制性的。

顺便提及，例如，生物信号测量装置50中的测量部设置在电极支撑部54的表面或内部。由于该测量部的结构与生物信号测量装置1中的测量部的结构相同，所以这里省略其描述。

应该注意的是，探针电极55的结构为使得在提高齿对头皮的附着性的同时减少位移的结构。因此，即使不用浆糊将电极粘在头皮上，测量部也可精确地放大活体内的电位差，结果，提高了测量部的灵敏度。

此外，探针电极55所处的头顶位置是头骨上的位置。另一方面，基准电极57位于没有肌肉的耳垂上。因此，减小了从探针电极55和基准电极57获得的电位差中的肌电分量，从而提高了对脑电波的灵敏度。

此外，基准电极57位于其上的耳垂位于离头部相对远的地方。因此，可以将耳垂位置和定位探针电极55的头顶位置之间的脑活动直接理解为探针电极55和基准电极57之间的电位差。

应该注意的是，探针电极55和基准电极57经由臂52和电极支撑部54被支撑于发带51。因此，例如，生物信号测量装置50可防止电极在附接和分离过程中的掉落，还允许连接至电极55和57的配线位于发带51内部。结果，例如，生物信号测量装置50可以避免电极在附接和分离过程中的遗失或与绳索缠结，从而提高了可用性。

此外，臂52和电极支撑部54可经由按扣53去除。因此，生物信号测量装置50允许清洗发带51，或仅仅将发带51用作发夹或防御寒冷的保护装置。

<3.第三实施方式>

[3-1.生物信号测量装置的结构]

根据第三实施方式的生物信号测量装置包括头部装置(300)(图9至图16)和下巴装置500(图19至图22)。

头部装置300具有可支撑于头部上的支撑部(发带)310。发带310由具有弯曲性和刚性的平板材料(诸如塑料或金属)制成，并形成为C形。因此，发带310可弹性地(柔性地，flexibly)适合任何头形并保持该状态。

为了在视觉上识别一端是前额侧而另一端是枕骨侧，发带310被形成为一端(在下文中，也称作前端)比另一端(在下文中，称作后端)高(见图10和图11)。

即，发带310的横截面关于穿过发带310的长度方向和宽度方向上作为边界的中心的垂线从前面至后面并不对称，并且，发带310从中心到前端的长度比发带310从中心到后端的长度短。

此外，将发带310的宽度设置为比国际10-20系统中的连接“F3”和“P3”的直线与连接“F4”和“P4”的直线之间的距离小。具体地，该宽度优选地不大于25[mm]。因此，发带310可以弹性地适合穿过头部的中央面的轮廓部分，而同时使得头部的侧部不受限制(open)。

在发带310的内表面中，凹槽(凹坑)311和312以彼此相隔预定间隔设置在发带310的中间位置中(见图9)。例如，以前端作为基准，将此间隔设置为成人中的中间中心(国际10-20系统中的Cz)和中间顶骨(国际10-20系统中的Pz)之间的平均距离。

探针电极320A和320B设置在凹槽311和312中(见图9至图11)。如图17所示，探针电极320A和320B为刷状结构，该刷状结构具有多个在水平方向和垂直方向上以预定间隔垂直地植入基板322的导电纤维321。

例如，导电纤维321的材料为碳、无定形碳、不锈钢或thunderon纤维(一种有机导电性纤维)。导电纤维321的粗度(纤维粗度)或粗度使得导电纤维321具有弹性的刚性，而不会引起受试者疼痛。在该实施方式中，导电纤维321的粗度被设置为25[μm]，而导电纤维321的长度被设置为10[mm]。

基板322被固定至凹槽311和312的底部。应该注意的是，将导电纤维321的植入区域以及凹槽311和312的表面区域分别设置为不会影响导电纤维321的移动性。此外，将导电纤维321的长度以及凹槽311和312的深度分别设置为使得导电纤维321的末端从发带310的内表面伸出不会影响将发带310安装至头部的程度。

在凹槽312和发带310的后端之间，多个沟槽(groove)313以预定间隔形成在发带310的长度方向上(见图9)。在形成沟槽313的部分中，设置了调节器部330，其可以该部分为中心在发带310的长度方向上滑动(见图9至图11以及图14至图16)。

调节器部330的面向发带310的沟槽313的内表面的部分设置有可以被安装在每个沟槽313中的爪部(未示出)，允许沿着发带的整个长度逐步调节发带310。因此，根据头部的尺寸和形状提高了发带310的附接性。

在该实施方式中，将爪部被安装在沟槽313的最靠近前端的沟槽313A(图18)中时的发带310的全长和爪部被安装在最远的沟槽313B(图18)中时的发带310的全长之间的差值设置为30[mm]。

此外，在该实施方式中，以沟槽313中部的沟槽313C(图18)作为基准，将调节器部330相对于中部的沟槽313C的长度设置为使得调节器部330的打开端(open end)在爪部被安装在中部的沟槽313C中时直接位于枕中线(midline occipital)(国际10-20系统中的Oz)的上方。

因此，调节器部330的打开端被放置为避免调节器部330的末端部与头部的凸出部分接触，所以可减轻在睡眠过程中对受试者引起的疼痛，结果，使得可以显著减低对受试者的睡眠损伤。

应该注意的是，从由凹槽312开始向后端隔开预定间隔的位置延伸至后端的部分被形成为比从该位置延伸至前端的部分窄(见图18)。在该位置处的阶梯部分用作调节器部330的挡块。因此，与单独设置挡块的情况相比，部件的数量减少，这使得能够相应地减小尺寸。

与枕骨部邻接的部分(在下文中，也称作枕骨邻接部)附接在发带310的后端(调节器部330的打开端)(见图9至图11以及图13至图16)。枕骨邻接部340具有尖形鳍形或铲形，其在接合部较窄，逐渐变宽，然后从折中位置向末端变窄。枕骨邻接部340具有比与附接在发带310的前端的邻接前额的部分(后述的前额邻接部350)宽的面积。因此，提高了相对于头部的稳定性。

枕骨邻接部340的中部的中心区域340A以及其附近区域由硬质材料制成，并且，除了中心区域340A以外的外围区域340B由软质材料(诸如硅树脂或聚氨脂)制成(见图18)。因此，提高了对头部的附着性，还防止了刺痛头部。

经由钻孔341A和341B将发夹(未示出)或吸盘(未示出)可拆卸地连接至中心区域340A的内侧。因此，进一步提高了相对于头部的稳定性而不考虑头发的存在。

应该注意的是，与外围区域340B相比，中心区域340A内陷至大致等于发夹或吸盘的高度的程度。因此，防止了由于发夹或吸盘的附接而导致的枕骨邻接部340从头部上凸的情况的发生。

在中心区域340A和调节器部330之间的连接部中，设置了角度调节机构342，其使得枕骨邻接部340的角度相对于发带310的内表面而变化。可调节枕骨邻接部340的内表面相对于与头部的接触部分的角度。结果，进一步提高了相对于头部的稳定性。

邻接前额的部分(在下文中，也称作前额邻接部)350被附接在发带310的前端(见图9至图16)。前额邻接部350具有泪珠形，且由诸如硅树脂或聚氨脂的软质材料制成。因此，提高了至前额的附接性，且还防止了刺痛前额。

在前额邻接部350的内表面中，形成了将内表面划分为上部区域和下部区域的内凹凹槽351(见图9至图11、图15以及图16)。通过内凹凹槽351提高了前额邻接部350的弹性。结果，进一步提高了前额邻接部350对前额的附着性。

发带310的外表面设置有凸出形式的容纳电子设备的壳体(在下文中，也称作凸出壳体)360(见图9至图16)。凸出壳体360包括固定区域361和凸出区域362(见图9至图12，图14和图16)。固定区域361被固定至直接位于前额邻接部350的上方的发带310的外表面。多对臂附接端口101和102以及103和104分别设置在固定区域361的侧表面的上部和下部中(见图16)。

凸出区域362与发带310分离，并以离开发带310的顶部处的外表面预定的距离向上凸出。因此，通过考虑附接至头部的简便性，而将板隔开。即，可平滑地附接发带310，而在附接时不会妨碍发带310的弯曲状态的变化。

凸出区域362具有与发带310相比稍微弯曲的扁平轮廓。因此，与电子设备容纳在发带310内的情况相比，可扩大电子板选择的范围，且避免了由于发带310的弯曲而产生的影响。

凸出区域362的上表面设置有长压按钮(long-press button)363(见图9、图10、图12和图16)，当对该长压按钮按压几秒时通电或断电。因此，防止了睡眠或站立时碰到附近物体而导致的意外的通电或断电。

例如，凸出区域362的侧面设置有多种用于可移动介质(诸如SD(安全数字)卡和USB(通用串行总线)存储器)的连接器364(见图9至图12，图14和图16)。

支撑一对基准电极370A和370B的臂380A和380B可拆卸地附接至上部中的臂附接端口101和102(见图9至图11)。臂380A和380B的长度使得臂380A和380B通过沿着头部表面延伸而分别经由耳朵后部到达耳垂。用于将基准电极370A和370B附接至与耳垂的部分(在下文中，也称作耳垂附接部)390A和390B设置在臂380A和380B的末端(见图9至图11)。

支撑一对探针电极400A和400B的臂380C和380D可拆卸地附接至下部中的臂附接端口103和104(见图9至图11)。臂380C和380D的长度使得壁部380C和380D分别到达由额骨、颧弓和颧骨眶突(zygomaticorbital process)包围的凹陷(在下文中，也称作太阳穴)。用于将探针电极400A和400B附接至太阳穴的部分(在下文中，它们也称作太阳穴附接部)410A和410B设置在臂380C和380D的末端(见图9至图11)。

每个臂380由软质材料(诸如PBT或PP)制成，并形成为圆柱形。将刚性线性部件(诸如钢丝或金属丝)(未示出)设置在每个臂380内部。因此，可灵活地调节臂380的形状，还可保持所调节的状态。

耳垂附接部390A和390B(图9至图11)具有接合至臂380A和380B的末端的框架(底座，frame)391A和391B。插孔型连接器392A和392B设置在框架391A和391B的下端。

框架391A和391B被构造为使得将具有磁性的基准电极370A和370B暴露于框架391A和391B的整个平面区域或除了外边缘以外的中心区域上。此外，盘形磁铁394A和394B经由具有弹性的板状接合部件393A和393B附接至框架391A和391B。

因此，耳垂附接部390A和390B被配置为使得接合部件393A和393B可以折叠以将耳垂夹在耳垂附接部390A和390B与基准电极370A和370B之间，并通过磁力将基准电极370A和370B固定至耳垂。

太阳穴附接部410A和410B(图9)具有接合至臂380C和380D的末端的框架411A和411B，探针电极400A和400B暴露于框架411A和411B的整个平面区域或除了外边缘以外的中心区域上。将对皮肤具有粘性的薄片(例如，固体胶等)附接至每个框架411A和411B的外边缘。因此，确保了探针电极400A和400B相对于太阳穴的稳定性和附着性。

应该注意的是，将框架391A、391B、411A和411B分别指定为不同的形状，以允许视觉识别“上右”、“上左”、“下右”和“下左”。

导线(未示出)连接至每个基准电极370和每个探针电极400。导线沿着置于对应的臂380的内部中空管中的线性部件(未示出)延伸至凸出壳体360的固定区域361的内部。此外，导线(未示出)还连接至每个附接至发带310的探针电极320。导线经由发带310的内部延伸至凸出壳体360的固定区域361的内部。

在固定区域361的内部中，将分配给相应电极320、370和400的放大器(未示出)连接，并将这些放大器的地线均连接至单个接地点。这是称作星形接地的接地技术。

固定区域361被设置在这样的位置，使得每个电极320、370和400位于离此位置最短的距离处。因此，显著减小了在到电极320、370和400的导线上叠加的干扰噪声。此外，由于分配给相应电极320、370和400的放大器的地线聚集在固定区域361内的单个点处，所以，减少了由于接地点而产生的回路。

应该注意的是，在固定区域361中，除了放大器以外，优选地设置非常容易受到噪声影响的模拟电子装置。相反，在凸出区域362中，优选地设置非常不容易受到噪声影响的数字电子装置。

下巴装置500具有由具有弹性的材料和具有刚性的材料的组合形成壳体501。对应于下颏的颏隆凸形状的表面(下文中，也称作颏隆凸面对表面)502形成在壳体501中。具有粘性的薄片(诸如固体胶等)附接至颏隆凸面对表面502。

因此，颏隆凸面对表面502的形状确保了甚至不照镜子等也能通过摸索颏隆凸而简单地佩戴，并可使安装状态稳定。

探针电极510A和510B、电子板520以及轨道530安装在壳体501的内部。

例如，探针电极510A和510B是盘形的且每个探针电极被定位为与颏隆凸垂直。

电子板520形成为柔性板(flexible board)，且位于一个探针电极510A和另一个探针电极510B之间而同时沿着颏隆凸面对表面502弯曲。用于放大由每个探针电极510A和510B感测的生物信号的放大器(未示出)位于电子板520上。

轨道530由具有高滑动性的材料(诸如POM)制成，且水平设置而同时沿着颏隆凸面对表面502弯曲。上导槽531A和下导槽531B形成在轨道530中。

柱状挡块532A固定在上导槽531A的一端。沿着上导槽531A的轨道膨胀和收缩的弹簧533A的一端固定至挡块532A。插入上导槽531A的臂534A的一端固定至弹簧533A的另一端。在臂534A的另一端，设置对应于耳垂附接部390A的连接器392A的栓型连接器(pin-type connector)(未示出)，其附接至连接器392A和从该连接器分离。

柱状挡块532B固定在下导槽531B的一端。该端位于与挡块532A设置于上导槽531A中的一端相对的一侧上。

如上导槽531A的情况，弹簧(未示出)的一端固定至挡块532B，臂534B的一端固定至弹簧的另一端(未示出)。在臂的另一端，设置对应于耳垂附接部390B的连接器392B的栓型连接器(未示出)，其附接至连接器392B和从该连接器分开。

因此，弹簧533A使得可以将臂534A和534B调节至对应于下巴装置500与耳垂附接部390A和390B之间的距离的长度，且还通过施加彼此相反地作用的压力来防止下巴装置500的位移。

应该注意的是，臂534A和534B由软质材料(例如，硅树脂、PBT或PP)制成，并形成为圆柱形形状。刚性线性部件(例如，钢丝(piano string)或金属丝)(未示出)设置在每个臂534A和534B内部。因此，臂534A和534B可沿着下颏的角部上方的面部表面设置，并可保持所调节的状态。

此外，可以通过在以一定间隔形成在上和下导槽531A和531B的轨道方向上的多个安装凹槽535(见图20)中改变安装挡块532A和532B的凹槽来调节挡块532A和532B的固定位置。

[3-2.附接步骤]

接下来，将描述生物信号测量装置的附接步骤。在第一步中，将发带310从前向后戴在头上。

由于发带310前端形成的位置比后端高(见图10和图11)，所以，受试者可直观地了解哪个方向是头部装置300的前方和后方。此外，发带310由具有弯曲性和刚性的平板材料(plate material)(诸如塑料或金属)制成，且其宽度被设置为比连接国际10-20系统中的“F3”和“P3”的直线与连接“F4”和“P4”的直线之间的距离小的值。

因此，发带310可以灵活地适应穿过正中面(median plane)的轮廓部分而同时使得头部的侧部不受约束，从而明显地减轻了受试者躺下时引起的偏头痛或不舒适。

此外，由于发带310也被构造为经由通过正中面的轮廓部分而从前向后地夹住头部，所以发带310的自重用来压缩通过正中面的轮廓部分。

然而，如图23至图25所示，从面部延伸至头部的神经、血管、淋巴管并不位于与发带310的内表面接触的部分(通过正中面的轮廓部分)中。此外，如图26和图27所示，从面部表面延伸至头部的肌肉也并不位于与发带310的内表面接触的部分(通过正中面的轮廓部分)中。

因此，与如第一实施方式中的夹住头部而不通过正中面的轮廓部分的结构的情况相比，例如，可将由发带310施加至神经系统、血管系统、淋巴系统和肌肉系统的压力的量减到最小。结果，可明显地减轻由附接而引起的偏头痛或不舒适。

应该注意的是，在“Facial nerve”，Wikipedia，the free encyclopedia，[2010年5月27日搜索]，Internet<URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/％E9％A1％94％E9％9D％A2％E7％A5％9E％E7％B5％8C>示出了图23(在线)。另一方面，在F.H.Martini，“HumanAnatomy”，Nishimura Co.，Ltd.，2003，page 8中示出了图24和图25。另一方面，在Yoshinori Kawai，ed.，“Nikutan”，NTS Inc.，June 8，2007，26th ed.，pages 7-8中示出了图26和图27。

另一方面，探针电极320A和320B的末端(导电纤维321)从发带310的内表面凸出至不会影响将发带310安装至头部的程度，从而提高了导电纤维321对头部的附着性。

一般来说，由于头皮比具有相对少的毛发的皮肤(诸如面部表面)分泌更多的皮脂且更快的新陈代谢，所以，容易形成角质层。因此，在传统的脑电图描记法中，在附接电极之前必须清洗头皮。

然而，由于探针电极320A和320B的结构是使得多个导电纤维321垂直地植入基板322上，所以，所有或部分导电纤维321穿透皮脂和角质层与头皮接触而同时避开了头发。因此，即使在省略了电极位置处的头皮清洗时，也可执行脑电图描记法。结果，减轻了对受试者的负担而基本上不会影响测量精度，从而使得能够长时间执行脑电图描记法。

此外，当在传统的脑电图描记法中附接电极时，必须涂覆浆糊以保持电极与头皮接触。

然而，在探针电极320A和320B中，每个导电纤维321均以单个点固定至基板322。因此，导电纤维321均可绕着作为中心的固定点各向同性地移动。

为此，不管头部的形状如何，甚至在省略涂覆浆糊时都可保持导电纤维321与头皮接触。此外，不管由于在床中的辗转和翻动等而在哪个方向上施加力，导电纤维321适应于所施加的力而同时保持其接触，且一旦力消失，导电纤维321返回至原始状态而同时在保持其接触。

这里，在图28至图30中示出了实验结果。图28示出了用浆糊将盘形电极放置在头顶(中心中央，central median)上时和不用浆糊将反转U形电极放置在头顶(中心中央)上的情况下的生物信号感测结果。

图29示出了将Biorode(产品名，一种一次性心电用电极)放置在前额上和不用浆糊将反转U形电极放置在前额的情况下的生物信号感测结果。图30示出了将Biorode放置在头顶(中心中央)上，不用浆糊将刷状结构的电极(探针电极320的原型)放置在头顶(中心中央)上和不用浆糊将反转U形电极放置在头顶(中心中央)上的情况下的生物信号感测结果。

从这些实验结果可以理解，甚至省略了涂覆浆糊，刷状结构的电极(探针电极320的原型)也能够提供与使用传统的涂覆有浆糊的盘式电极执行感测的相关技术相同的结果。

在第二步中，对枕骨邻接部340相对于头部的位置进行微调。即，用调节器部330调节发带310的长度，使得枕骨邻接部340直接位于枕中线(国际10-20系统中的Oz)的上方。由于枕骨邻接部340被放置为避免与头部的凸出部分接触，所以可减轻对受试者引起的疼痛，结果，可以显著减少对于受试者的睡眠损伤。

此外，枕骨邻接部340的角度由角度调节机构342(图18)调节，从而使得枕骨邻接部340的内表面变得基本上平行于与头部接触的表面。因此，提高了相对于头部的稳定性。

在第三步中，将可拆卸地附接至枕骨邻接部340的发夹(未示出)或吸盘(未示出)附接至头发或头皮。因此，不管是否存在头发，都可进一步提高相对于头部的稳定性。

在第四步中，适当地改变臂380A和380B的形状，使得其末端沿着头部的表面经由耳朵的后面位于耳垂处，并且，适当地改变臂380C和380D的形状，使得将其末端沿着面部的表面位于太阳穴处。

由于每个臂380由软质材料形成为圆柱形且刚性线性部件(未示出)置于其内部，所以可以为受试者灵活地调节臂380的形状，且还可保持所调节的状态。

在第五步中，将设置于臂380A和380B末端的耳垂附接部390A和390B附接至耳垂，并将设置于臂380C和380D末端的太阳穴附接部410A和410B附接至太阳穴。

由于耳垂附接部390A和390B被构造为将耳垂夹在磁铁394A和394B与基准电极370A和370B之间，所以可确保基准电极370A和370B相对于耳垂的稳定性和附着性。此外，可以快速地将基准电极370A和370B固定至受试者。

由于对皮肤具有粘性的薄片附接至太阳穴附接部410A和410B的框架411A和411B的每个外边缘，所以可确保探针电极400A和400B相对于耳垂的稳定性和附着性。此外，可以快速地将探针电极400A和400B固定至受试者。

在第六步中，将壳体501戴下巴上。对应于下颏的颏隆凸的形状的表面(颏隆凸面对表面)502形成在壳体501中。因此，颏隆凸面对表面502的形状允许受试者通过摸索颏隆凸无需照镜子等而快速地安装至颏隆凸，并可使安装状态稳定。

在第七步中，臂534A和534B伸出，适当地改变臂534A和534B的形状，以符合下颏的转角部分上方的面部表面。由于臂534A和534B由软质材料分别形成为圆柱形，且刚性线性部件(未示出)置于其内部，所以可以对受试者灵活地调节每个臂534的形状，且还可以保持所调节的状态。

在第八步中，将臂534A和534B末端处的栓型连接器插入耳垂附接部390A和390B的插孔型的连接器中。臂534经由弹簧533接合至固定在与轨道530的导槽531中从左至右的臂534相对的一侧上的挡块532。

因此，通过弹簧533，臂534被调节至对应于下巴装置500与耳垂附接部390之间的距离的长度，并且，由弹簧533施加的彼此相反地作用的压力还防止下巴装置500的位移，从而确保了稳定性。

通过以上附接步骤，如图31所示，例如，将头部装置300和下巴装置500附接至头部和下巴。结果，探针电极320A和320B、探针电极400A和400B、基准电极370A和370B以及探针电极510A和510B分别被固定至头皮、太阳穴、耳垂和颏隆凸。然而，应该注意的是，上述附接顺序仅是一个实例，且该附接顺序不是限制性的。

[3-3.测量部的结构]

在图32中示出了测量部600的结构，其中，用相同的符号表示与图4中的部分相应的部分。测量部600包括放大部631、A/D转换部33、滤波器部632、计算部650、分析部634、存储器35以及通信部36。

放大部631具有分配给相应电极320、370和400的放大器631A至631F，并放大每个电极320、370和400与基准电位(接地点)之间的差值。

滤波器部632与滤波器部32(其是模拟滤波器)相同，除了滤波器部632是数字滤波器之外。滤波器部632具有分配给相应电极320、370和400的滤波器部632A至632F，并且在去除了信号分量而不是设置频率带之后，在相应的A/D转换部33A至33F中获得转换结果。

具体地，选择脑电波的频带的带通滤波器、去除AC噪声的陷波滤波器或它们的组合等是优选的。

顺便体积，在多导睡眠监测中，测量设备放置在与附接至受试者的仪器所处的房间不同的房间中。因此，在传统的多导睡眠监测中，需要提供屏蔽的房间，以避免叠加在仪器和测量设备之间的连接线上的干扰噪声等影响。

然而，固定区域361在凸出壳体360中所处的位置是使得每个电极320、370和400距离此位置最短的位置，且分配给相应电极320、370和400的放大器的地线聚集在固定区域361内部的单个点处。因此，即使没有屏蔽的房间，也可显著地降低噪声的影响，从而在普通家庭中也允许执行脑电图描记法。

顺便提及，如果可在普通家庭中执行脑电图描记法，则存在各种干扰噪声。由插座导致的噪声是一个典型实例。例如，由插座导致的噪声的频带因区域(诸如东京和关西区域)而不同，这意味着，将由滤波器部632去除的频带是不同的。

然而，以图4所示的模拟滤波器，难以通过单个滤波器来切换将被去除的频带，从而，需要多个等于将去除的频带的数量的滤波器。相反，由于测量部600中的滤波器部632是数字滤波器，所以可包括计算部650，并且通过使用单个能够流水线处理的DSP，可通过编程来执行将将去除的频带的切换等。

因此，即使在普通家庭中执行脑电图描记法成为可能，滤波器部632也可用最少量的滤波器部精确地去除被认为是干扰噪声的频带。结果，可提高测量精度。

这里，在图33中示出了实验结果。图33的上部区域示出了用具有和传统脑电图描记法中的电缆长度相等的电缆长度(1.5[m])的缆索在除了屏蔽的房间以外的位置中执行的测量。在这种情况下，生物信号由于AC噪声而饱和，并且即使在应用陷波滤波器时，生物信号也会淹没在噪声中。

另一方面，图33的下部区域示出了用具有和下巴装置300中的电缆长度相等的电缆长度(0.2[m])的缆索在除了屏蔽的房间以外的位置中执行的测量。在这种情况下，AC噪声的幅值基本上和生物信号的相同，从而，在应用陷波滤波器之后出现了生物信号。

应该注意的是，由于下巴装置500中的探针电极510A和510B离固定区域361的距离比离其他电极320、370和400的距离更长，所以，探针电极510A和510B被分别连接至独立于固定区域361而位于下巴装置500内部的放大器。因此，对由每个探针电极510A和510B感测的生物信号基本上没有噪声影响。

计算部650获得分配给探针电极320的滤波器部632A或632B的输出和分配给基准电极370的滤波器部632C或632D的输出之间的差值，并将结果输出给后续阶段。

此外，计算部650获得分配给探针电极400的滤波器部632E或632F的输出和分配给基准电极370的滤波器部632C或632D的输出之间的差值，并将结果输出给后续阶段。

应该注意的是，通过放大和过滤位于下巴装置500的壳体501内部的电子板520中的探针电极510A或510B和基准电位(接地点)之间的差值而获得的结果经由臂534A或534B和连接器392A或392B顺序输出至计算部650。

计算部650获得来自对应于探针电极510A或510B的连接器392A或392B的输入和分配给基准电极370的滤波器部632C或632D的输出之间的差值，并将结果输出给后续阶段。

以这种方式，计算部650被配置为获得对应于探针电极320、400或510的输出和对应于基准电极370的输出之间的差值。这是因为放大部631放大的不是基准电极和探针电极之间的电位差，而是每个电极320、370和400与基准点(应该是共用的)之间的差值。

除了由探针电极400A和400B感测的眼睛的肌电位以外，分析部634通过使用由探针电极510A和510B感测的颏部的肌电位，来确定REM睡眠的开始时间、结束时间和质量。

通常，已知的是，与除了REM睡眠以外的时期相比，颏部的肌力在REM睡眠的过程中变弱。因此，与仅通过由探针电极400A和400B感测的眼睛的肌电位来确定REM睡眠的开始时间、结束时间和质量的分析部34相比，进一步提高了确定的精度。

<4.其他实施方式>

在上述第一实施方式中，发带2被附接为夹住头部的左侧和右侧部分。然而，附接方法并不限于此。例如，发带2还可以被附接为夹住头部的前侧和后侧部分。

在上述第一实施方式中，采用发带2、基准电极12和探针电极13作为生物信号测量装置1的部件。然而，生物信号测量装置1的部件并不限于上述实施方式中示出的形状、结构等。

例如，如图34所示，可以采用生物信号测量装置60，其中，具有比发带2的曲线更平缓的曲线并且比发带2的总长短的辅助支撑部61在垂直于发带2的方向上被接合至发带2的曲线顶部。

与头部装置300的发带310相似，生物信号测量装置60的发带2夹住头部的前侧和后侧部分，因此，其结构与夹住头部的左侧和右侧部分的生物信号测量装置1的发带2相似但不同。

具体地，生物信号测量装置1的发带2相对于与曲率半径最大处的头顶邻接的位置是对称的(左右对称的)，并且，从此位置到末端的长度大致上是相同的。此外，当附接时，发带2的两端的高度位置基本上是相同的。

相反，与头部装置300的发带310相似，生物信号测量装置60的发带2相对于与曲率半径最大处的头顶邻接的位置是不对称的(前后不对称的)，并且从此位置到前端的长度比从此位置到后端的长度短。此外，当附接时，发带2的两端的高度位置之间的位置关系为在枕骨邻接部处的基准电极12的位置低于在前额邻接部处的非滑动部11的位置。

辅助支撑部61的长度被设置为使得辅助支撑部61的端部位于国际10-20系统中的“C3”和“C4”位置的长度。

在采用生物信号测量装置60的情况下，可以以头部上的四个点(包括前额和枕骨部处的两个点以及国际10-20系统中的“C3”和“C4”处的两个点)在从前向后地夹住头部的同时支撑头部，从而，与生物信号测量装置1相比，减小了电极12和13相对于头皮的位移。

此外，生物信号测量装置60的发带2的宽度在长度上比国际10-20系统中的“C3”和“C4”之间的距离小，而辅助支撑部61的长度与此距离大致相等。因此，通过生物信号测量装置60，可明显地减轻受试者躺下时产生的偏头痛或不舒适，还可将施加至神经系统、血管系统、淋巴系统和肌肉系统的压力的量减到最小，从而还显著地减轻由附接而引起的偏头痛或不舒适。

应该注意的是，生物信号测量装置60的发带2和辅助支撑部61的形状并不限于板状形状。例如，形状可以是横截面为圆形或椭圆的中空或实心的管状形状，或可以是除了这样的形状以外的形状。

顺便提及，在采用其横截面是椭圆形的管状形状的情况下，考虑到减轻偏头痛或不舒适，例如，将沿着纵向直径方向的表面设置为与头部表面邻接的表面更具有优势。此外，探针电极13可以设置在辅助支撑部61的一端或任一端。

作为另一实例，如图35所示，取代基准电极12或探针电极13，可以采用其齿端部向后折叠的基准电极或探针电极。与基准电极12或探针电极13相比，采用此电极可增加齿在头发根部周围的扭曲，从而在进一步减小位移的同时进一步提高了齿对头皮的附着性。

作为另一实例，可以省略基准电极12和探针电极13中的齿支撑杆12B和13B，基准电极12和探针电极13中的齿部12A和13A可以直接固定至发带2的内表面。

除了上述实例以外，生物信号测量装置1的部件并不限于以上实施方式中示出的形状、结构等，并且在不脱离本发明的范围的前提下，可以进行变形。

在上述第二实施方式中，基准电极57被附接至耳垂。然而，基准电极57的附接位置并不限于该实施方式。例如，附接位置可以是外耳的上部或太阳穴位置。

在上述第二实施方式中，采用发带51、臂52、按扣53、电极支撑部54、基准电极55和探针电极57作为生物信号测量装置50的部件。然而，生物信号测量装置50的部件并不限于上述实施方式中示出的形状、结构等。

例如，如图36所示，代替基准电极57，可以采用具有包围形成为凹槽部的基准电极77的吸盘78的电极结构。此外，与用于心电图的电极相似，可以采用其中管子附接至杯形电极的电极结构。当然，还可以采用除了吸盘结构以外的电极结构。

作为另一实例，可以采用省略臂52A和52B以及按扣53A和53B中的一个的模式。

除了以上示出的实例以外，生物信号测量装置50的部件并不限于在以上实施方式中示出的形状、结构等，并且在不脱离本发明的范围的前提下，可以进行变形。

应该注意的是，还可以采用将根据上述第一实施方式的生物信号测量装置1的部件与根据第二实施方式的生物信号测量装置50的部件适当地组合的模式。

例如，可以采用图37所示的生物信号测量装置80，其中，用相同的符号表示与图1或图5中的那些部分相应的部分。在生物信号测量装置80中，设置在发带2的另一端的基准电极12被改变成非滑动部11，而基准电极57设置在从发带2的内部伸出的导线56的末端。此外，在发带2中，设置探针电极55来代替探针电极13。

作为另一实例，可以采用图5所示的探针电极55的齿作为图1所示的探针电极13的齿。在这种情况下，如图38所示，以杆状形状(扭曲部分(见图2))形成的探针电极13的各齿的部分固定在其根部而同时倾斜面向电极支撑部54的表面，而以环形形状(见图2)形成的部分平行面向该表面。以这种方式，可以保证较大面积与头皮接触。此外，当将电极支撑部54附接至头顶时，在面向头部的电极支撑部54的表面上，图38中所示的探针电极的环形部试图返回至原始状态时所施加的力，用作施加于头顶的压力，从而进一步提高了对头皮的附着性。应该注意的是，作为用来将面向头部的表面压在头部上的结构，也可以采用除了图5所示的以外。

图37所示的生物信号测量装置80仅是组合的一个示例性实例，还可以采用其他组合模式。

在上述第三实施方式中，探针电极320A和320B具有刷状结构。然而，探针电极的结构并不限于该实施方式。例如，可以采用图2、图6或图35所示的结构。

在上述第三实施方式中，调节器部330设置在凹槽312和发带310的后端之间。然而，调节器部330在发带310中的安装位置并不限于该实施方式。例如，调节器部330可以设置在凹槽311和凹槽312之间，或在凹槽311和凸出壳体360的固定区域361之间。然而，应该注意的是，考虑到将其末端位置放置在直接位于点O上的位置，上述实施方式是更优选的。应该注意的是，可以从发带310中省略调节器部330。

在上述第三实施方式中，设置了滑块型调节器部330。可选地，还可以使得发带310本身由具有拉伸性的材料制成，并对发带310的侧面设置刚性框架，从而使得发带310本身可以沿着纵向方向来调节长度。

在上述第三实施方式中，按钮363设置在凸出区域362的上表面上，而连接器364设置在凸出区域362的侧表面上。按钮363和连接器364的安装位置并不限于该实施方式，可以采用各种位置。

在上述第三实施方式中，所采用的按钮363是当按压几秒时通电或断电的类型。然而，通电/断电的类型并不限于该实施方式。

例如，可以采用滑动型。作为另一实例，可以以与凸出区域362的上表面相比为凹入的方式设置当被按压时立即通电或断电的按钮型。作为另一实例，可以设置触摸传感器。简而言之，只要可以防止在睡眠或站立时意外通电/断电的发生，可以使用任何的类型。

在上述第三实施方式中，固定臂380、534的长度。然而，与发带310相似，可以设置滑动型调节器部，或可以使臂380、534本身沿着纵向方向上长度是可调节的。

在上述第三实施方式中，采用了放大每个电极320、370和400与共用接地点之间的差值的放大部631。然而，还可以采用放大探针电极320A或320B与基准电极370A或370B之间的差值、探针电极400A和基准电极370A之间的差值，以及探针电极400B和基准电极370B之间的差值的放大部。此外，耳部处的基准电极370A和370B可以作为整个测量部的基准。已经确认的是，在这种情况下，获得了不会使得测量实际上不可能的测量灵敏度。

除了上述示出的实例以外，头部装置300和下巴装置500的部件并不限于在上述第三实施方式中示出的形状、结构等，而是在不脱离本发明的范围的前提下，可以进行各种变形。

尽管在上述第一至第三实施方式中，电极直接按压在人体的表面上，但可以将用来有效地传输波的接合介质(诸如水、酒精、油或甘油)附接至电极。应该注意的是，还可以设置用来将接合介质传递至电极的机构。

例如，可以采用以下结构。在每个发带2、电极支撑部54和凸出区域362内部设置用于储存接合介质的容器，将用于将接合介质传递至电极的针形管接合至设置在容器中的阀，并将管子的末端设置在电极的一个端部。

尽管在上述第一至第三实施方式中测量了脑电波，但是也可加入体温或脉搏。在这种情况下，生物信号测量装置1、50，头部装置300或下巴装置500例如设置有光学体温传感器或脉搏传感器，并且，从传感器提供的信号经由A/D转换部33被提供至分析部34。分析部34将体温数据或脉搏数据与脑电图数据相关地存储在存储器35中。这样的相关性可用作用于识别失眠和疾病的索引。

顺便提及，支撑在头部上而同时在作为端部的邻接于前额的部分和邻接于枕骨的部分之间从前之后夹住头部的支撑部(发带)并不限于生物信号测量装置60的发带2或头部装置300的发带310。例如，可以采用图39所示的发带600。

在发带600的两端，安装由树脂(例如橡胶)制成的挡块，并将其形成为前额邻接部610和枕骨邻接部620。发带600由横截面为圆形或椭圆形的中空或实心的管线形式(在下文中，也称作线状管)的塑性材料或金属材料制成，并形成为C形。

具体地，发带600相对于与曲率半径最大的头顶邻接的位置是不对称的(前后不对称的)，并且从该位置至前端的长度比从该位置至后端的长度短。此外，当附接时，发带600的两端的高度位置之间的位置关系为使得在后侧的枕骨邻接部620所处的位置比在前侧的前额邻接部610所处的位置低。

因此，不管头部的形状如何，发带600都允许灵活地安装，且还可保持安装状态。

此外，将发带600的宽度设置为比连接国际10-20系统中的“F3”和“P3”的直线与连接“F4”和“P4”的直线之间的距离小的值，优选地，不大于25[mm]。

因此，通过发带600，可显著减轻受试者躺下时产生的偏头痛或不舒适，还可将施加至神经系统、血管系统、淋巴系统和肌肉系统的压力的量减到最小，从而还显著地减轻由附接而引起的偏头痛或不舒适。

作为另一实例，可以采用图40所示的发带700。在发带700中，单个线状管在中部折叠，形成从折叠端延伸至一个打开端(open end)的管部(在下文中，还称作第一管部)710，以及延伸至另一打开端的管部(在下文中，还称作第二管部)720。

将第一管部710和第二管部720形成为相同的C形，并将使得这对管子保持为平行的关系的部件(在下文中，还称作管保持部)730和740分别附接在距离各打开端相同距离的折中位置(midway position)。

通过管支持部730，第一管部710和第二管部720形成在从折叠端至靠近折叠端的第一折中位置的邻接前额的环路中(前额邻接部750)。此外，通过管支持部740，第一管部710和第二管部720被形成为彼此平行，像从第一折中位置至第二折中位置的轨道，并从作为分叉位置的第二折中位置远离彼此地分叉。

该分叉位置(第二折中位置)沿着第一管部710和第二管部720位于比对应于头部的中心的位置(国际10-20系统中的“Cz”位置)更朝向后部(枕骨侧)的位置。如果该分叉位置位于比头部的中心位置更朝向前部(前额侧)的位置，由于诸如额骨的曲率半径和顶骨的曲率半径之间的差异的各种原因，例如，则会出现各第一管部710和第二管部720的从该分叉位置至打开端的部分会从枕骨部的表面凸出的情况。因此，通过将分叉位置位于比头部的中心位置更朝向后部(打开端)的地方，与当将分叉位置位于比头部的中心位置更朝向前部(折叠端)的地方时相比，提高从分叉位置到每个第一管部710和第二管部720的打开端的对枕骨部的安装量。

在第一管部710和第二管部720的打开端处，形成了与枕外隆凸的颈侧倾斜部邻接的部分(在下文中，也称作隆凸倾斜邻接部)760和770。隆凸倾斜邻接部760和770比位于隆凸倾斜邻接部760和770附近的第一管部710和第二管部720更向内倾斜。因此，一旦进行了附接，隆凸倾斜邻接部760和770将会位于枕外隆凸的颈侧倾斜部上，从而保持与前额邻接部750的夹紧状态。结果，与隆凸倾斜邻接部760和770比位于它们附近的第一管部710和第二管部720不更向内折回的情况相比，提高了相对于头部的支撑。

此外，将由树脂(例如橡胶)制成的挡块安装在每个隆凸倾斜邻接部760和770中，因此，进一步提高了相对于头部的支撑。

当采用发带700时，可以通过以三个点(一个在前额，而两个在枕外隆凸的颈侧倾斜部)从前至后地夹住头部来支撑头部。因此，与发带600相比，可减小电极相对于头皮的位移。

此外，使得第一管部710和第二管部720的从第一折中位置到第二折中位置的被设置为平行的部分比国际10-20系统中的“C3”和“C4”之间的距离窄。因此，通过发带700，可显著地减轻受试者躺下时而引起的偏头痛或不舒适，还可将施加至神经系统、血管系统、淋巴系统和肌肉系统的压力的量减到最小，从而还显著地减轻了由附接而引起的偏头痛或不舒适。

作为另一实例，可以采用图41所示的发带800。在发带800中，参考将与位于比头部的中心位置更朝向枕骨的地方的位置邻接的部分，接合均由液压凝固树脂制成并具有预定宽度的三个薄片部件810、820和830(具有弯曲形状)。将前额邻接部840、隆凸倾斜邻接部850和隆凸倾斜邻接部860分别附接至薄片部件810、820和830的末端。

发带800中用作基准的三个薄片部件810、820和830的交叉点JP为应该不是与位于比头部的中心位置更朝向前额的位置邻接而是与位于更朝向枕骨的位置邻接的部分。因此，如发带800的情况，与交叉点JP位于比头部的中心位置更朝向前额相比，提高了对枕骨的从交叉点JP至隆凸倾斜邻接部850和860的安装量。

此外，在附接有隆凸倾斜邻接部850和860的薄片部件820和830中，与从薄片部件820和830的长度方向上的中心附近至交叉点JP的区域AR1相比，从中心附近至隆凸倾斜邻接部850和860的区域AR2更向内弯曲。因此，一旦附接，隆凸倾斜邻接部850和860将会位于枕外隆凸的颈侧倾斜部上，从而保持与前额邻接部840的夹紧状态。结果，与当从中心附近至隆凸倾斜邻接部850和860的区域AR2不比从中心附近至交叉点JP的区域AR1更向内弯曲时的情况相比，提高了安装性，并提高了相对于头部的支撑。

当采用发带800时，如采用发带700的情况，可能通过以三个点(一个在前额，而两个在枕外隆凸的颈侧倾斜部)从前至后地夹住头部来支撑头部。因此，可减少电极相对于头皮的位移。

此外，薄片部件的宽度被设置为比国际10-20系统中的“C3”和“C4”之间的距离小。因此，通过发带800，与发带700相似，可显著地减轻受试者躺下时而引起的偏头痛或不舒适，还可将施加至神经系统、血管系统、淋巴系统和肌肉系统的压力的量减到最小，从而还显著地减轻了由附接而引起的偏头痛或不舒适。

此外，由于发带800由液压凝固树脂形成，所以发带800是一次性的，从降低成本和易于处理考虑，这是具有优势的。

作为另一实例，可以采用图42所示的发带900。由树脂(例如橡胶)制成的挡块安装在发带900的两端，并被形成为前额邻接部910和枕骨邻接部920。发带900由线状管形成，并形成为V形形状。

即，发带900相对于与头顶邻接的位置是不对称的(前后不对称)，并且与图39所示的发带600的相同之处在于，一旦附接，枕骨邻接部920位于比前额邻接部910低的位置。

然而，发带900从与前额邻接的位置朝向前额邻接部910直线延伸，并在与前额邻接部910接触的点附近的部分CRP朝向内侧(枕骨邻接部920一侧)急剧地折回。在这方面，发带900与发带600不同，发带600沿着头部的形状从与头顶邻接的位置朝向前额邻接部610的位置弯曲。

因此，一旦附接，发带900仅在两个点处(前额和枕骨)接触头部，且处于通过正中面的轮廓的一部分(如图42所示，除了头部前面的间隙OPG以外的部分)中。因此，通过发带900，与生物信号测量装置60的发带2、发带600等相比，减小了由于自重而在头部上产生的压力。结果，进一步减轻了由附接而引起的偏头痛或不舒适。

此外，发带900的宽度被设置为比连接国际10-20系统中的“F3”和“P3”的直线与连接“F4”和“P4”的直线之间的距离小的值，优选地，不大于25[mm]。

因此，通过发带900，可显著地减轻受试者躺下时而引起的偏头痛或不舒适，还可将施加至神经系统、血管系统、淋巴系统和肌肉系统的压力的量减到最小，从而还显著地减轻由附接而引起的偏头痛或不舒适。

顺便提及，可以采用图43所示的结构作为与发带2、600、700、800或900的前额邻接的部分的结构。

即，通过球型接点BJT将发带2、600、700、800或900的末端与和前额邻接的板状部件(在下文中，也称作前额邻接板)1000接合。

球型接点BJT的部件为球形凸钮和可滑动地安装至凸钮的球形部的凹钮。这些部件被固定至发带2、600、700、800或900的末端或前额邻接板1000。

将具有粘性的网状部件(在下文中，也称作粘结网)附接至与邻接前额的表面F1相对的前额邻接板1000的背面F2。粘结网1010具有比前额邻接板1000的表面F1和F2大的面积，并且，附接至表面F2的区域以外的区域(图43(B)中的阴影部分)用作固定至前额的区域(在下文中，还称作前额固定区域)PAR。

即，粘结网1010的结构被构造为使得与前额邻接的部分(表面F1)与固定至前额的部分(前额固定区域PAR)彼此分开，并以从表面F1的后侧覆盖表面F1的方式固定至前额。

因此，与和前额邻接的表面F1本身被形成为粘结薄片的情况相比，即使在前额的表面中出现变化时(例如，当某人皱眉时形成的皱纹)，也可减少与前额邻接的部分(表面F1)的位移。

同样，前额邻接板1000经由可移动部分(球型接点BJT)与发带(2、600、700、800或900)接合。因此，球型接点BJT吸收由于前额表面中的变化而施加至前额邻接板1000或粘结网1010的力。结果，与前额邻接板1000和发带之间的部分是不可移动的情况相比，减少了由前额表面中的变化而导致的前额邻接板1000的位移和粘结网1010的移动。

此外，粘结网1010是网状的，并形成为具有一定的拉伸性。因此，与仅使用片状粘结部件的情况相比，可减少由前额表面中的变化而导致的前额邻接板1000的位移和粘结网1010的移动。

应该注意的是，可以将前额邻接板1000形成为电极，以与上述分析部34中的电极接触检测处理相同的方式，来确定前额邻接板1000与前额是否接触。

顺便提及，代替上述第一至第三实施方式的每个中的生物信号测量装置1、50、60，头部装置300或下巴装置500，也可以采用图44中所示的生物信号测量枕头90。

生物信号测量枕头90具有这样的结构，其中，该枕头的一个部分91(在下文中，称作凸起部)其一端与另一端相比以凸起形状上升从而适应颈部的底部。在凸起部91的斜面中，片状基准电极92设置在与斜面面对的另一端相对的斜面的表面中。

另一方面，在生物信号测量枕头90的表面中，多个板状探针电极93以规则间隔排列在面向凸起部91的另一端的斜面的底部与根部和另一端之间的预定位置之间。此外，测量每个探针电极93和基准电极92之间的电位差的测量部94设置在生物信号测量枕头90的内部。作为测量部94，可以采用第一实施方式或第三实施方式中的上述测量部。

根据生物信号测量枕头90，由于并不强迫受试者附接设备，所以可减轻受试者的负担。此外，由于基准电极92和探针电极93由受试者的自重压在颈部底部的表面和头皮上，所以同样可以确保一定程度的测量灵敏度。

应该注意的是，生物信号测量枕头90的结构并不限于图44所示的结构。例如，可以采用各种结构，例如，在中部以凹入形状凹陷的结构，以及在中部以凸出形状升高的结构。

此外，探针电极93的布置方式不限于图44所示的方式。例如，如图45所示，可以在行或列的方向上以规则间隔排列多个线性电极(图45(A))，可以在行和列的方向上以规则间隔排列多个线性电极(图45(B))，或可以径向地排列多个线性电极(图45(C))。

此外，探针电极93的形状不限于图44所示的形状。例如，如图46所示，所述形状可以是梳形(图46(A))，V形(图46(B))，或雌蕊形(图46(C))。应该注意的是，图46中的粗线表示固定部分。此外，可以采用这些电极形状作为形成上述探针电极13、55或基准电极12的齿的形状。

此外，代替生物信号测量枕头90，还可以采用图47中所示的生物信号测量枕头100。生物信号测量枕头100具有片状壳体101以及支撑头部的部分(在下文中，也称作头部支撑部)102。

壳体101是不导电的，壳体101的一个表面用作将头部支撑部102放在其上的底座。

头部支撑部102具有这样的结构，在该结构中，多个支撑部120_i(i＝2，3，......，或m(m是整数))在行方向和列方向上以规则间隔排列。如图48所示，每个支撑部120_i具有导电的管状部件121以及可滑动地插入管状部件121的中空部中的导电的芯部件122。具有弹性的圆形导电帽123附接在芯部件122的一端，导电的弹簧124附接在另一端。具体地，例如，作为帽123，可以采用导电橡胶等。

当将头部放在头部支撑部102上睡觉时，每个支撑部120_i的芯部件122由于头部的施加在相应部分上的重力(自重)和附接在芯部件122的另一端的弹簧的弹力而平滑地滑入管状部件121的中空部中。

因此，如图49所示，头部支撑部102允许支撑部120_i适应头部的形状而不考虑个体差异，并且还可减轻当将头部放在头部支撑部102上时的冲击。另外，与生物信号测量枕头90相比，提高了导电帽123对头皮的附着性，从而提高了测量灵敏度。

此外，由于将圆形的且具有弹性的导电帽123附接在芯部件122的一端，所以，当头部放在头部支撑部102上时，减轻了由与头部邻接的部分导致的疼痛等。

应该注意的是，可以采用上述支撑部120_i作为形成探针电极13、55、320A、320B、400A、400B、510A、510B、基准电极57C、77、370A、370B或基准电极12的齿。此外，可以用图46所示的形式来代替支撑部120_i。此外，还可以将支撑部120_i用于上述导电纤维321。

另一方面，还可以将各支撑部120_i用作探针电极。在生物信号测量枕头100中，如图50所示，将x行×y列的支撑部分配为探针信道PCH_j(j＝2，3，......，或n(n是整数))。

每个组成探针信道PCH_j的支撑部连接至相应的放大器130_j的一个输入端接，基准电极131连接至放大器130_j的另一输入端。放大器130_j和基准电极131容纳在壳体101内。

应该注意的是，如图51所示，生物信号测量枕头100经由人体或放在人体上的寝具接地，且是物理地不接地的。

这里，在图52中示出了容纳于壳体101内部的测量部的结构，其中，与图4对应的部分由相同的符号表示。该测量部与图4所示的测量部的不同之处在于，增加了从探针信道PCH_j中选择将被感测的探针信道的功能。具体地，采用了具有添加至分析部34中的处理的新处理的分析部134，并另外设置了选择器部140。

对于单个探针信道PCH_j，从构成相应的探针信道PCH_j的支撑部获得的电位之和与从基准电极131获得电位之和的差值被放大，然后作为生物信号经由相应的滤波器部32_j和A/D转换部33_j输入至分析部134。

通过使用这些生物信号，分析部134被配置为执行与分析部34的上述处理相同的处理，例如，还根据图53所示的流程图执行电极(探针信道)选择处理。

即，作为第一阶段，分析部134评估对象(头部)相对于头部支撑部102的状态(姿势)。该评估所需的参数(评估元素)例如为，对应于单个探针PCH_j的生物信号中的单位时间周期内的生物信号电平，以及分配给对应的探针PCH_j的位置信息。

作为第二阶段，分析部134基于对象(头部)相对于头部支撑部102的状态(姿势)的评估结果检测待选择的探针信道PCH_j，并将对应于检测结果的选择命令供应至选择器部140。具体地，例如，将除了那些对应于生物信号电平变得小于预定值的位置的探针信道PCH_j以外的探针信道PCH_j检测为待选择的探针信道PCH_j。因此，在选择器部140中，切断了用于对应于生物信号电平变得小于预定值的位置的探针信道PCH_j的传输线。结果，仅选择用于头部位于头部支撑部102上的探针信道PCH_j的传输线。

作为第三阶段，分析部134基于对应于在第二阶段中选择的探针信道PCH_j的生物信号检测对象(头部)相对于头部支撑部102的状态(姿势)的变化。该检测所需的参数(检测元素)例如为，每单位时间的生物信号电平的减小速度以及其减小速度变得比为下降速率所设置的阈值大的生物信号的数量。在该实例中，在对应于第二阶段中选择的探针信道PCH_j的生物信号中，如果其减小速度变得比阈值大的生物信号的数量超过预定数量，则认为放在头部支撑部102上的头部的姿势已经改变。

如果检测到对象(头部)相对于头部支撑部102的状态(姿势)的变化，则作为第四阶段，分析部134向选择器部140提供表示用于所有探针信道PCH_j的传输线断开的命令，然后再次执行从第一阶段到第三阶段的处理。

分析部134被配置为以这样的方式执行电极(探针信道)选择处理。

应该注意的是，在图54和图55中示出了采用生物信号测量枕头100的实验结果，并在图56中示出了实验中的电极布置。从实验结果可以理解，可以以没有实际问题的测量灵敏度来测量生物信号。

工业实用性

本发明在医疗行业、游戏行业等中具有实用性。

参考符号列表

1、50、60、80生物信号测量装置

2、51、61、310、600、700、800、900发带

11非滑动部

12、57、77、370A、370B基准电极

13、55、320A、320B、400A、400B、510A、510B探针电极

12A、13A齿部 12B、13B齿支撑杆

31放大部 32滤波器部

33A/D转换部 34分析部

35存储器 36通信部

52臂 53按扣

54电极支撑部 56导线

57A、57B夹紧部件 57C铆钉

61辅助支撑部 78吸盘

90、100生物信号测量枕头 300头部装置

330调节器部 340、620、920枕骨邻接部

350、610、750、840、910前额邻接部

360凸出壳体 380A至380D臂

390A，390B耳垂附接部 500下巴装置

501壳体 520电子板

530轨道 710第一管部

720第二管部 730、740管支持部

760、770、850、860隆凸倾斜邻接部

Claims

1.一种用于测量头部中的生物信号的生物信号测量装置，包括：

支撑部，能够附接至所述头部；以及

电极，被支撑在所述支撑部上，

其中，所述电极具有多个齿，每个齿包括环形部和杆状部，在所述环形部中，具有导电性的线性部件形成为环形形状，在所述杆状部中，所述线性部件被卷绕并形成为杆状形状，并且

所述多个齿的每个齿中的杆状部在一端处直接或间接地固定至所述支撑部。

2.根据权利要求1所述的生物信号测量装置，其中，

所述多个齿的每个齿中的所述杆状部相对于所述支撑部的面向头皮的表面垂直地直立，并且

所述多个齿的每个齿中的所述环形部相对于所述杆状部倾斜地弯曲。

3.根据权利要求2所述的生物信号测量装置，其中，

所述多个齿的每个齿中的所述环形部的末端具有圆形形状。

4.根据权利要求2所述的生物信号测量装置，进一步包括：

按压装置，用于将所述支撑部的面向头皮的所述表面压在所述头皮上，所述按压装置设置至所述支撑部。

5.一种用于测量头部中的生物信号的生物信号测量装置，包括：

支撑部，能够附接至所述头部；以及

电极，被支撑在所述支撑部上，

其中，所述电极包括多个线性部件，

所述多个线性部件在行方向和列方向上以规则的间隔在一端处固定至所述支撑部的面向头皮的表面，

从所述一端开始到所述一端和另一端之间的弯曲位置为止的根部相对于所述表面正交地直立，并且

从所述弯曲位置至所述另一端的部分相对于所述根部倾斜地弯曲。

6.根据权利要求5所述的生物信号测量装置，进一步包括：

7.一种用于测量头部中的生物信号的生物信号测量装置，包括：

支撑部，能够附接至所述头部；以及

电极，被支撑在所述支撑部上，

其中，所述电极包括多个导电纤维，并且

所述多个导电纤维以预定间隔在一端处固定至所述支撑部的面向头皮的表面，以与所述表面垂直或基本垂直，

其中，所述多个导电纤维在一端处被固定至形成于所述表面中的凹陷；并且

所述凹陷具有使得每个所述导电纤维的末端部分从所述表面突出的深度，并且所述凹陷的表面积比固定所述多个导电纤维的一端所占的表面积大。

8.根据权利要求7所述的生物信号测量装置，

其中，所述支撑部能够在作为端部的与前额邻接的前额邻接部和与枕骨邻接的枕骨邻接部之间从前至后地夹住所述头部的同时而被附接至所述头部。