JP5138101B2 - ノイズ処理装置及びノイズ処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、ノイズ処理装置及びノイズ処理プログラムに関する。

被験者の脈拍や心拍の状態を用いて、被験者の生理状態を検出する検出装置がある。例えば、車両に設けられた検出装置は、運転者の生理状態を検出することで、生理状態悪化による事故発生を抑止する。

例えば、検出装置は、被験者と接触した２つの電極間の電位差信号を測定し、測定した電位差信号から被験者の脈拍や心拍を示す心電信号を識別する。そして、検出装置は、識別した心電信号を用いて、被験者の生理状態として眠気や覚醒度などを検出する。

例えば、被験者に接触される電極は、車両の操舵部（ハンドル）や座面などに設けられる。座面に設けられた電極は、被験者が座席に座わることで、被験者の臀部と接触する。ハンドルに設けられた電極は、被験者がハンドルを握ることで、被験者の手と接触する。

ここで、電位差信号に含まれるノイズを減少させる減少処理を実行する処理装置がある。処理装置が設けられた車両は、基準電位として用いられる電極と、操舵部に設けられた電極と、座面に設けられた電極とを有する。処理装置は、基準電位として用いられる電極と操舵部に設けられた電極との間の電位差信号を測定し、基準電位として用いられる電極と座面に設けられた電極との間の電位差信号を測定する。そして、処理装置は、２つの電位差信号の差を算出することで、電位差信号に含まれるノイズを減少させる。

なお、心拍ごとに心拍間隔を算出し、心拍間隔の標準偏差や逐次差分の２乗平均（root means square of successive difference）を算出することで、算出した心拍間隔から不規則な心拍間隔を除去する装置がある。

特開２００９−１４２５７６号公報 特開２００６−１９８４０３号公報

しかしながら、上述の処理装置では、電位差信号に含まれるノイズが適切に減少しなかったという課題があった。具体的には、被験者が体を動かしたり装置が振動したりした場合に、ノイズの減少量は、被験者が体を動かしていなかったり装置が振動しない場合と比較して少なかった。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、電位差信号に含まれるノイズを適切に減少可能であるノイズ処理装置及びノイズ処理プログラムを提供することを目的とする。

開示するノイズ処理装置は、一つの態様において、装置の操舵部とは別の箇所に設けられた第１の電極と、基準電極として用いられる第２の電極との間の第１の電位差信号を測定する第１の測定部を有する。また、ノイズ処理装置は、前記装置の操舵部に設けられた第３の電極と前記第２の電極との間の第２の電位差信号を測定する第２の測定部を有する。また、ノイズ処理装置は、前記第１の測定部によって測定された第１の電位差信号の強度と、前記第２の測定部によって測定された第２の電位差信号の強度とを、所定間隔ごとに算出する強度算出部を有する。また、ノイズ処理装置は、前記強度算出部によって所定間隔ごとに算出された前記第１の電位差信号の強度と前記第２の電位差信号の強度との差を算出する差算出部を有する。また、ノイズ処理装置は、前記第１の電位差信号の強度と前記第２の電位差信号の強度との差が無くなる方向に、前記差算出部によって算出された差を用いて所定間隔ごとに該第１の電位差信号及び／又は該第２の電位差信号を補正する補正部を有する。また、ノイズ処理装置は、前記補正部によって所定間隔ごとに補正された後の電位差信号を用いて、前記第１の電位差信号と前記第２の電位差信号との間の差分を示す差分信号を算出する差分算出部を有する。また、ノイズ処理装置は、前記差分算出部によって算出された差分信号を出力する出力処理部を有する。

開示するノイズ処理装置の一つの態様によれば、電位差信号に含まれるノイズを適切に減少可能であるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係るノイズ処理装置の構成の一例について説明するブロック図である。 図２は、実施例２に係るノイズ処理装置の構成の一例について説明するブロック図である。 図３は、実施例２におけるハンドル電極の一例について説明する図である。 図４は、車両のシートに設けられたシート上部電極やシート下部電極の一例について説明する図である。 図５は、実施例２における電位測定部により測定される電位について説明する図である。 図６Ａは、実施例２における第１の電位差信号の一例について説明する図である。 図６Ｂは、実施例２における第２の電位差信号の一例について説明する図である。 図７は、ＲＭＳを算出する数２について説明する図である。 図８は、実施例２における差分算出部による補正について説明する図である。 図９Ａは、実施例２における差分算出部による減算処理について説明する図である。 図９Ｂは、実施例２における差分算出部による加算処理について説明する図である。 図１０は、実施例２における出力処理部による処理について説明する図である。 図１１は、差分信号に含まれる心拍信号の一例について説明する図である。 図１２は、実施例２に係るノイズ処理装置による処理の流れの一例について説明するフローチャートである。 図１３Ａは、実施例２の効果の一例について説明する図である。 図１３Ｂは、実施例２の効果の一例について説明する図である。 図１３Ｃは、実施例２の効果の一例について説明する図である。 図１４は、極性と電位差信号の位相との関係について説明する図である。 図１５は、実施例３に係るノイズ処理装置の構成の一例について説明するブロック図である。 図１６は、実施例３における波形記憶部によって記憶された電位差信号の波形の一例について説明する図である。 図１７は、図１６に示すような電位差信号の波形に対応付けられた間隔について説明する図である。 図１８は、実施例３におけるＲＭＳ算出部により間隔変更処理の流れの一例について説明するフローチャートである。 図１９Ａは、アイドリング時に測定される電位差信号の一例について説明する図である。 図１９Ｂは、一般道走行時に測定される電位差信号の一例について説明する図である。 図１９Ｃは、高速道路走行時に測定される電位差信号の一例について説明する図である。 図２０Ａは、アイドリング時に算出されるＲＭＳの一例について説明する図である。 図２０Ｂは、一般道走行時に算出されるＲＭＳの一例について説明する図である。 図２０Ｃは、高速道路走行時に算出されるＲＭＳの一例について説明する図である。 図２１は、実施例４に係るノイズ処理装置の構成の一例について説明するブロック図である。 図２２は、実施例４における閾値変更部による処理の流れの一例について説明するフローチャートである。 図２３Ａは、実施例５における差分算出部について説明する図である。 図２３Ｂは、実施例５における差分算出部について説明する図である。 図２４は、実施例５に係るノイズ処理装置による処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図２５は、実施例２に係るノイズ処理プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する図である。

以下に、開示するノイズ処理装置及びノイズ処理プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例により開示する発明が限定されるものではない。各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

図１を用いて、実施例１に係るノイズ処理装置１００の構成の一例について説明する。図１は、実施例１に係るノイズ処理装置の構成の一例について説明するブロック図である。ノイズ処理装置１００は、図１に示す例では、第１の測定部１０１と、第２の測定部１０２と、強度算出部１０３と、差算出部１０４と、補正部１０５と、差分算出部１０６と出力処理部１０７とを有する。

第１の測定部１０１は、装置の操舵部とは別の箇所に設けられた第１の電極と、基準電極として用いられる第２の電極との間の第１の電位差信号を測定する。また、第２の測定部１０２は、装置の操舵部に設けられた第３の電極と第２の電極との間の第２の電位差信号を測定する。第１の電極が設けられる箇所は、操舵部を利用する操作者の心臓の位置に対して操舵部とは反対側で、操作者に電気的に接触できる箇所であれば良い。一例として、操舵部を利用する操作者が腰掛けるシートの座面に設けることが考えられる。

強度算出部１０３は、第１の測定部１０１によって測定された第１の電位差信号の強度と、第２の測定部１０２によって測定された第２の電位差信号の強度とを、所定間隔ごとに算出する。そして、差算出部１０４は、強度算出部１０３によって所定間隔ごとに算出された第１の電位差信号の強度と第２の電位差信号の強度との差を算出する。

そして、補正部１０５は、第１の電位差信号の強度と第２の電位差信号の強度との差が無くなる方向に、差算出部１０４によって算出された差を用いて所定間隔ごとに第１の電位差信号や第２の電位差信号を補正する。そして、差分算出部１０６は、補正部１０５によって所定間隔ごとに補正された後の電位差信号を用いて、第１の電位差信号と第２の電位差信号との間の差分を示す差分信号を算出する。そして、出力処理部１０７は、差分算出部１０６によって算出された差分信号を出力する。ここで、出力処理部１０７によって出力される差分信号は、第１の電極と第３の電極との間の電位差を示す電位差信号であり、心臓を挟む２つの位置と接触した電極間の電位差信号となる。差分信号は、電位差信号とも称される。

すなわち、実施例１によれば、心臓を挟む２つの位置にて被験者と電極とが接触した状態にて、電極ごとに測定した電位信号の強度を同じに補正した上で差分信号を算出する。この結果、実施例１によれば、心臓を挟む２つの位置と接触した電極間の電位差信号から、ノイズを適切に減少可能である。具体的には、被験者が体を動かしたり装置が振動したりした場合であっても、被験者が体を動かさなかったり装置が振動しなかったりした場合と同じように、ノイズを減少可能である。

ここで、被験者が体を動かしたり装置が振動したりした場合に、ノイズの減少量は、被験者が体を動かしていなかったり装置が振動しなかった場合と比較して少なくなる理由について検討する。まず、２つの電位差信号の差を算出することでノイズを減少させる場合には、２つの電位差信号の強度が同じでなければ、各電位差信号に含まれるノイズの強度が同じにならず、２つの電位差信号の差を算出したとしてもノイズが適切に減少しない。ここで、例えば、電極の面積を調整することで、２つの電位差信号の強度が同じになるように調整する手法がある。

電位差信号の強さは、電極自体のインピーダンスや、電極と被験者との接触部のインピーダンスによって変化する。インピーダンスが上がると、電位差信号に含まれるノイズが強くなり、心拍に起因する電位差信号に加算されるため、電位差信号の強さも強くなる。接触部のインピーダンスは、電極と被験者との接触状態によって変化する。ここで、被験者が体を動かしたり、装置が振動したりすることで、座面に設けられた電極と被験者との接触状態は、操舵部に設けられた電極と被験者との接触状態と比較して簡単に変化すると考えられる。

つまり、座面に設けられた電極と被験者との接触状態は、操舵部に設けられた電極と被験者との接触状態と比較して変化しやすく、座面に設けられた電極のインピーダンスは、操舵部に設けられた電極のインピーダンスと比較して変化しやすいと考えられる。そして、座面に設けられた電極からの電位差信号と、操舵部に設けられた電極からの電位差信号とが同じように変化しないと、各電位差信号に含まれるノイズの強度が異なってくると考えられる。この結果、２つの電位差信号の差分を算出したとしても、差分信号に含まれるノイズが上手く相殺されずにノイズが減少しなかったと考えられる。

このことを踏まえ、実施例１によれば、２つの電位差信号の強度を同じに補正した上で差分を算出するので、差分信号に含まれるノイズを適切に減少可能である。つまり、実施例１によれば、２つの電位差信号が異なる変化をしたとしても、ノイズを適切に減少可能である。

［ノイズ処理装置の構成］
次に、実施例２に係るノイズ処理装置２００について説明する。図２を用いて、実施例２に係るノイズ処理装置２００の構成の一例について説明する。図２は、実施例２に係るノイズ処理装置の構成の一例について説明するブロック図である。ノイズ処理装置２００は、図２に示す例では、ハンドル電極２０１と、シート上部電極２０２と、シート下部電極２０３と、電位測定部２０４と、出力部２０５と、記憶部３００と、制御部４００とを有する。

（電極）
以下では、特に言及しない限り、第２の電極としてハンドル電極２０１が車両のハンドルに設けられ、第１の電極としてシート上部電極２０２と第３の電極としてシート下部電極２０３とが車両のシート座面に設けられる場合を例に説明する。また、電位を測定する対象となる人を被験者と呼ぶことにする。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。ハンドル電極２０１およびシート上部電極２０２とも、被験者が、電位を計測する対象となる期間において、継続して被験者に電気的に接触できる場所に設けられれば良い。例えば、被験者が装置の操作を行なっている間の心電に関する電位を計測する場合、被験者が操作をする動作の中で自然に被験者と電気的に接触できる場所にハンドル電極２０１およびシート上部電極２０２を設けることが考えられる。このような場所にハンドル電極２０１およびシート上部電極２０２を設ければ、被験者が意図的に電位を計測するための手間をとることを必要としないで済む。

また、ハンドル電極２０１とシート上部電極２０２とは、被験者の心臓を間に挟む２つの位置に設けられれば良い。例えば、ハンドル電極２０１とシート上部電極２０２とは、車両のハンドルとシートの背もたれとにそれぞれ設けられても良く、任意の位置を組み合わせて良い。また、シート上部電極２０２とシート下部電極２０３とは、被験者の心臓を間に挟む２つの位置の一方に両方が設けられれば良い。例えば、シート上部電極２０２とシート下部電極２０３とは、シートの背もたれに設けられても良く、任意の場所に設けられて良い。被験者が立ったままの状態で電位を計測するのであれば、シート上部電極２０２とシート下部電極２０３とは、例えば、被験者が踏む場所に設けられても良い。

ハンドル電極２０１は、電位測定部２０４と接続される。なお、ハンドルは、操舵部やステアリングホイールとも称される。図３を用いて、ハンドル電極２０１の構造の一例について説明する。図３は、実施例２におけるハンドル電極の一例について説明する図である。図３の５０１は、ハンドルを示す。図３の「１」及び「２」は、それぞれ、ハンドル電極２０１を示す。図３の（１）に示すように、２個のハンドル電極２０１が、ハンドル５０１の円周方向に沿って均等な大きさで設けられた場合を例に示した。以下では、「２」個あるハンドル電極２０１それぞれについて、ハンドル電極「１」やハンドル電極「２」と記載する。

なお、以下では、特に言及しない限り、ハンドル電極２０１は、ハンドル５０１に２個設けられる場合を例に説明する。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ハンドル５０１に１個設けられても良く、３個以上設けられても良く、任意の数設けられて良い。

ハンドル電極２０１は、ハンドル５０１が被験者に握られることで、被験者と電気的に接触する。図３の（２）に示す例では、ハンドル電極「１」は被験者の右手と接触し、ハンドル電極「２」は被験者の左手と接触する。

シート上部電極２０２とシート下部電極２０３とについて説明する。シート上部電極２０２とシート下部電極２０３とは、電位測定部２０４と接続される。シート上部電極２０２は、ハンドル５０１に設けられた電極とは別の箇所に設けられる。例えば、シート上部電極２０２とシート下部電極２０３とは、車両のシート５０２に設けられる。シート下部電極２０３は、アースと接地され、車両の電位と等しくなる。シート下部電極２０３は、ノイズ処理装置１００によって基準電極として用いられる。

図４を用いて、車両のシート５０２に設けられたシート上部電極２０２やシート下部電極２０３の一例について説明する。図４は、車両のシートに設けられたシート上部電極やシート下部電極の一例について説明する図である。図４の（１）は、車両のシート上部から見た図であり、図４の（２）は、車両のシートの断面図である。図４において、５０２は車両のシートを示し、５０３はシート５０２の部材であるシート部材を示し、５０４はシート下部電極２０３を示し、５０５は絶縁層を示し、５０６と５０７とはシート上部電極２０２を示す。また、図４において、５０８は保護部材を示し、５０９は導電部を示す。

図４に示す例では、シート部材５０３上に、シート下部電極５０４、絶縁層５０５、シート上部電極５０６や５０７、保護部材５０８が順に積層される。また、保護部材５０８には、導電部５０９が設けられる。導電部５０９は、シート上部電極５０６や５０７と接続される。例えば、保護部材５０８は、開口部を有し、導電部５０９は、開口部の内壁に設けられる。図４に示す例では、図４の５０６と５０７とに示すように、シート上部電極５０６や５０７は、２つに分離している場合を例に示した。この場合、シート上部電極５０６と５０７とは、それぞれ、被験者の臀部の右側と左側とに対応する。シート下部電極５０４は、絶縁層５０５を介してシート上部電極５０６や５０７と対向する。なお、シート上部電極２０２は、複数に分離している場合に限定されるものではなく、分離していなくても良い。

なお、以下では、２つに分離したシート上部電極５０６と５０７とを区別しない場合を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、２つに分離したシート上部電極５０６と５０７と、それぞれ電気的に独立し、後述する電位測定部２０４が、シート上部電極５０６と５０７とについて、別個に電位を測定しても良い。

図２の説明に戻る。シート上部電極２０２は、被験者がシート５０２に着座することで被験者と電気的に接触する。図４に示す例では、被験者がシート５０２に着座する結果、シート上部電極２０２が導電部５０９を介して被験者の臀部と接触する。なお、実施例２では、特に言及しない限り、シート上部電極２０２が被験者と接触した場合を例に説明する。つまり、実施例２では、被験者がシート５０２に着座した場合を例に説明する。

（電位測定部）
電位測定部２０４は、ハンドル電極２０１、シート上部電極２０２、シート下部電極２０３及び制御部４００と接続される。電位測定部２０４は、オペアンプが該当する。電位測定部２０４は、被験者の心臓を間に挟む２つの位置の電位をそれぞれ測定する。具体的には、電位測定部２０４は、車両の電位を基準電位とした場合におけるハンドル電極２０１やシート上部電極２０２の電位をそれぞれ測定する。つまり、電位測定部２０４は、ハンドル電極「１」やハンドル電極「２」の電位を測定することで被験者の手の電位を測定し、シート上部電極２０２の電位を測定することで被験者の臀部の電位を測定する。

より詳細には、電位測定部２０４は、基準電位として用いられるシート下部電極２０３とシート上部電極２０２との間の電位差を測定し、測定した電位差をシート上部電極２０２の電位とする。また、電位測定部２０４は、基準電位として用いられるシート下部電極２０３とハンドル電極２０１との間の電位差を測定し、測定した電位差をハンドル電極２０１の電位とする。

以下では、ある瞬間の電位差の値に限定せず、ある時間位置から継続して測定された電位差の値各々を電位差信号と記載する。また、電位測定部２０４によってシート上部電極２０２について測定された電位差信号を第１の電位差信号と称する。電位測定部２０４によってハンドル電極２０１について測定された電位差信号を第２の電位差信号と称する。

図５を用いて、電位測定部２０４により測定される電位について更に説明する。図５は、実施例２における電位測定部により測定される電位について説明する図である。図５では、説明の便宜上、「２」個あるハンドル電極２０１が、それぞれ、被験者の左右の手によって接触された場合を例に説明する。

被験者の心臓から腕までは、電気的には抵抗成分とみなせる。被験者の手は、電気的にはＲＣ（resistor capacitor）並列回路とみなせる。被験者の心臓から臀部までは電気的には抵抗成分とみなせる。また、ズボンやスカートなどの着衣は電気的にはＲＣ並列回路とみなせる。この結果、被験者自身を含む等価回路は図５に示すようになる。図５において、５１０から５１２は、オペアンプを示し、電位測定部２０４に対応する。５１３は被験者の心臓を示す。５１４は、被験者の心臓５１３から右腕までの抵抗成分を示す。５１５は、右手に対応するＲＣ並列回路を示す。５１６は、被験者の心臓５１３から左腕までの抵抗成分を示す。５１７は、左手に対応するＲＣ並列回路を示す。５１８は、心臓５１３から臀部までの抵抗成分を示す。５１９は、被験者の衣服に対応するＲＣ並列回路を示す。

図５に示すように、オペアンプ５１０は、２つの入力を有する。オペアンプ５１０は、一方の入力に対して、抵抗５１４とＲＣ並列回路５１５とを経由して心臓５１３の心筋活動電位がハンドル電極「１」から入力され、他方の入力に対して、基準電位となる車体の電位がシート下部電極２０３から入力される。そして、オペアンプ５１０は、車体フレームの電位を基準電位とした場合における心筋活動電位を増幅した上で出力する。つまり、図５に示す例では、オペアンプ５１０は、被験者の右手から心筋活動電位を検知し、検出した心筋活動電位を増幅した上で出力する。

また、オペアンプ５１１は、オペアンプ５１０と同様に、抵抗５１６とＲＣ並列回路５１７とを経由して心臓５１３の心筋活動電位がハンドル電極「２」から入力され、心筋活動電位を増幅した上で出力する。つまり、オペアンプ５１１は、被験者の左手から心筋活動電位を検知し、増幅した上で出力する。

また、オペアンプ５１２は、オペアンプ５１０と同様に、抵抗５１８とＲＣ並列回路５１９とを経由して心臓５１３の心筋活動電位がシート上部電極２０２から入力され、心筋活動電位を増幅した上で出力する。つまり、オペアンプ５１２は、被験者の臀部から心筋活動電位を検知し、増幅した上で出力する。

なお、オペアンプ５１０〜５１２が心筋活動電位を増幅した上で送るのは、車体フレームの電位を基準電位とした場合における心筋活動電位が微弱だからである。また、オペアンプ５１０〜５１２は、固定の増幅率を用いて増幅する。また、被験者の臀部から検知される心筋活動電位は、ＲＣ並列回路５１９を介して検知される結果、つまり、被験者の衣服を介して検知される結果、被験者の手から検知される心筋活動電位と比較して小さい。言い換えると、被験者の臀部から検知される心筋活動電位は、被験者の手から検知される心筋活動電位と比較して、ノイズが大きい。

図６Ａと図６Ｂとを用いて、電位測定部２０４によって測定された第１の電位差信号と第２の電位差信号の一例について説明する。図６Ａは、実施例２における第１の電位差信号の一例について説明する図である。図６Ｂは、実施例２における第２の電位差信号の一例について説明する図である。６０１は、第１の電位差信号の一例を示し、６０２は、第２の電位差信号の一例を示す。６０１や６０２において、縦軸は電位差信号の値を示し、横軸は時間軸を示す。なお、以下では、時間軸は、処理を開始した時点を示す「０」からの経過時間を示すものとして説明する。また、６１１は、第１の電位差信号の振幅を示し、図６Ａの６１１に示す例では、約４０ｍＶとなっている。６１２は、第２の電位差信号の振幅を示し、図６Ｂの６１２に示す例では、約２５ｍＶとなっている。

出力部２０５は、制御部４００と接続される。出力部２０５は、制御部４００から情報を受け付け、受け付けた情報を出力する。なお、出力部２０５によって出力される情報の詳細については、ここでは説明を省略し、関係する各部について説明する際に併せて説明する。

（記憶部）
記憶部３００は、制御部４００と接続される。記憶部３００は、制御部４００による各種処理に用いるデータを記憶する。記憶部３００は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、又は、ハードディスクや光ディスクなどの記憶装置である。

（制御部）
制御部４００は、電位測定部２０４、出力部２０５及び記憶部３００と接続される。制御部４００は、各種の処理手順などを規定したプログラムを記憶する内部メモリを有し、種々の処理を制御する。制御部４００は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路である。制御部４００は、図２に示す例では、ＲＭＳ算出部４０１と、増幅倍率算出部４０２と、差分算出部４０３と、ＲＭＳ再算出部４０４と、出力処理部４０５とを有する。なお、ＲＭＳは、「Root Mean Square Value」を示す。

ＲＭＳ算出部４０１は、電位測定部２０４によって測定された第１の電位差信号と第２の電位差信号とについて、それぞれ、電位差信号の強度を所定間隔ごとに算出する。なお、ＲＭＳ算出部４０１は、強度算出部とも称する。例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、３秒ごとに、３秒前から処理時点までの電位差信号を用いて、電位差信号の強度を算出する。

なお、実施例２では、ＲＭＳ算出部４０１が３秒ごとに電位差信号の強度を算出する場合を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、４秒ごとに算出しても良く、２秒ごとに算出しても良く、任意の値であって良い。また、例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、リアルタイムにて、電位差信号の強度を算出し続けても良い。また、実施例２では、ＲＭＳ算出部４０１が、処理時点から２秒前までの電位差信号を用いて算出する場合を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、処理時点から３秒前までの電位差信号を用いて算出しても良く、任意の値であって良い。

また、例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、電位差信号のＲＭＳを算出することで、電位差信号の強度を算出する。例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、「数１」や「数２」を用いてＲＭＳを算出する。

「数１」と「数２」とについて簡単に説明する。「数１」や「数２」は、時間「０」から「Ｔ」までにおけるＲＭＳを算出する式である。「数１」や「数２」の「ｉ」は、電位差信号の値を示す。つまり、「数１」は、「ｉ」の２乗について時間「０」から「Ｔ」までの平均値を算出し、算出した平均値の平方根を算出することを示す。

「数２」について、図７を用いて説明する。図７は、ＲＭＳを算出する数２について説明する図である。図７の（１）は、電位測定部２０４によって測定された電位差信号の一例を示す。図７の（２）は、電位測定部２０４によって測定された電位差信号にかかっているオフセットを示す。図７の（３）は、電位測定部２０４によって測定された電位差信号の平均強度を示す。図７の（４）は、電位測定部２０４によって測定された電位差信号からオフセットを除去した電位差信号の一例を示す。

ここで、図７の（１）や（２）に示すように、電位測定部２０４によって測定された電位差信号には、オフセットがかかっている。このため、図７の（４）に示すように、ＲＭＳ算出部４０１は、電位差信号からオフセットを除去した上でＲＭＳを算出しても良い。つまり、「数２」は、「ｉから（ｉの平均値）を減算した値」の２乗について時間「０」から「Ｔ」までの平均値を算出し、算出した平均値の平方根を算出することを示す。なお、（ｉの平均値）は、図７の（４）に示した電位差信号の平均強度が該当する。

例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、図６Ａに示した第１の電位差信号についてＲＭＳを算出すると、「１．４９ｍＶ」が得られる。また、ＲＭＳ算出部４０１は、図６Ｂに示した第２の電位差信号についてＲＭＳを算出すると、「１ｍＶ」が得られる。

増幅倍率算出部４０２は、ＲＭＳ算出部４０１によって所定間隔ごとに算出された第１の電位差信号の強度と第２の電位差信号の強度との差を算出する。具体的には、増幅倍率算出部４０２は、ＲＭＳ算出部４０１によって電位差信号の強度が算出されるごとに、算出された電位差信号の強度の差を算出する。なお、増幅倍率算出部４０２は、差算出部とも称する。例えば、増幅倍率算出部４０２は、第１の電位差信号についてのＲＭＳ「１．４９ｍＶ」を、第２の電位差信号についてのＲＭＳ「１ｍＶ」で除算することで、差「１．４９」を算出する。

差分算出部４０３は、第１の電位差信号の強度と第２の電位差信号の強度とが同じになるように、増幅倍率算出部４０２によって算出された差を用いて所定間隔ごとに第１の電位差信号や第２の電位差信号を補正する。なお、差分算出部４０３は、補正部とも称する。例えば、増幅倍率算出部４０２が、第１の電位差信号の強度を第２の電位差信号の強度で除算することで差を算出した場合を例に説明する。この場合、差分算出部４０３は、増幅倍率算出部４０２によって算出された差「１．４９」を用いて、第２の電位差信号を補正する。より詳細には、差分算出部４０３は、第２の電位差信号を「１．４９」で乗算し、乗算結果となる電位差信号を補正後の第２の電位差信号とする。

図８を用いて、実施例２における差分算出部４０３による補正について説明する。図８は、実施例２における差分算出部による補正について説明する図である。６０３は、補正後の第２の電位差信号を示す。６０３において、縦軸は電位差信号の値を示し、横軸は時間軸を示す。６１３は、補正後の第２の電位差信号の振幅を示し、図８に示す例では、約４０ｍＶとなっている。

ここで、図８の６０２と６０３とに示すように、差分算出部４０３は、補正前の第２の電位差信号を「１．４９」で乗算し、乗算結果となる電位差信号を補正後の第２の電位差信号とする。この結果、図８の６１２に示すように、補正前の第２の電位差信号では、振幅が約２５ｍＶであったのに対して、図８の６１３に示すように、補正後の第２の電位差信号では、振幅が約４０ｍＶになる。ここで、図６Ａの６１１に示した例では、第１の電位差信号の振幅は約４０ｍＶである。つまり、補正後の第２の電位差信号の強度は、第１の電位差信号の強度と等しくなる。

なお、上述した説明では、増幅倍率算出部４０２が、第１の電位差信号の強度を第２の電位差信号の強度で除算することで差を算出する場合について説明した。また、差分算出部４０３が、増幅倍率算出部４０２によって算出された差を用いて、第２の電位差信号を補正する場合を例に説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、差分算出部４０３による補正の結果、第１の電位差信号の強度と第２の電位差信号の強度とが同じになれば良く、任意の手法を用いて良い。例えば、増幅倍率算出部４０２は、第２の電位差信号の強度を第１の電位差信号の強度で除算することで差を算出し、差分算出部４０３が、増幅倍率算出部４０２によって算出された差を用いて、第１の電位差信号を補正しても良い。また、同様に、差分算出部４０３は、第１の電位差信号と第２の電位差信号との両方を補正することで、第１の電位差信号の強度と第２の電位差信号の強度とが同じになるように補正しても良い。

また、差分算出部４０３は、所定間隔ごとに補正された後の電位差信号を用いて、第１の電位差信号と第２の電位差信号との間の差分を示す差分信号を算出する。具体的には、差分算出部４０３は、第１の電位差信号から第２の電位差信号を減算する減算処理を実行したり、第２の電位差信号から第１の電位差信号を減算する減算処理を実行したりすることで、第１の差分信号を算出する。また、差分算出部４０３は、第１の電位差信号に第２の電位差信号を加算する加算処理を実行することで第２の差分信号を算出する。

図９Ａと図９Ｂとを用いて、実施例２における差分算出部４０３による減算処理と加算処理とについて説明する。図９Ａは、実施例２における差分算出部による減算処理について説明する図である。図９Ｂは、実施例２における差分算出部による加算処理について説明する図である。図９Ａを用いて減算処理について説明する際には、第１の電位差信号から第２の電位差信号を減算する場合を例に説明する。

６０４は、減算処理の結果得られた第１の差分信号の一例を示し、６０５は、加算処理の結果得られた第２の差分信号の一例を示す。６１４は、減算処理の結果得られた第１の差分信号の振幅を示し、６０４や６０５において、縦軸は差分信号の値を示し、横軸は時間軸を示す。図９Ａに示す例では、約１０ｍＶである。６１５は、加算処理の結果得られた第２の差分信号の振幅を示し、図９Ｂに示す例では、２０ｍＶ以上である。また、差分算出部４０３による補正の結果、加算処理や減算処理の対象となる電位差信号の強度は、共に、約４０ｍＶである。

図９Ａについて説明する。図９Ａの６０１や６０３に示すように、減算処理を実行する場合には、差分算出部４０３は、例えば、第１の電位差信号から補正後の第２の電位差信号を減算する。この結果、図９Ａの６０４に示すように、差分算出部４０３は、第１の差分信号を算出する。

図９Ｂについて説明する。図９Ｂの６０１や６０３に示すように、加算処理を実行する場合には、差分算出部４０３は、第１の電位差信号に補正後の第２の電位差信号を加算する。この結果、図９Ｂの６０５に示すように、差分算出部４０３は、第２の差分信号を算出する。なお、差分算出部４０３が減算処理と加算処理とを実行する意義については、実施例２の効果にて説明するため、ここでは説明を省略する。

ＲＭＳ再算出部４０４は、差分算出部４０３によって算出された第１の差分信号と第２の差分信号とについて、それぞれ、差分信号の強度を算出する。例えば、ＲＭＳ再算出部４０４は、ＲＭＳ算出部４０１と同様に、「数１」や「数２」を用いてＲＭＳを算出することで、電位差信号の強度を算出する。例えば、図９Ａの６０４に示した第１の差分信号について、ＲＭＳを算出し、図９Ｂの６０５に示した第２の差分信号についてＲＭＳを算出する。ここで、図９Ａの６１４や図９Ｂの６１５に示す例では、第１の差分信号の振幅は、第２の差分信号の振幅よりも小さい。この結果、第１の差分信号についてのＲＭＳの値は、第２の差分信号についてのＲＭＳの値よりも小さくなる。

なお、以下では、特に言及しない限り、ＲＭＳ再算出部４０４は、ＲＭＳ算出部４０１と同様の手法を用いて電位差信号の強度を算出する場合を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、ＲＭＳ再算出部４０４とＲＭＳ算出部４０１とは、それぞれ異なる手法を用いて電位差信号の強度を算出しても良い。

出力処理部４０５は、ＲＭＳ再算出部４０４によって算出された強度が他方と比較して小さい差分信号を出力部２０５から出力する。すなわち、出力処理部４０５は、差分算出部４０３による減少処理の結果得られた２つの差分信号のうち、算出された強度が他方と比較して小さい差分信号を出力する。

例えば、出力処理部４０５は、差分信号から被験者の脈拍や心拍を識別する識別装置に対して、差分信号を出力する。その後、例えば、識別装置が、被験者の脈拍や心拍を差分信号から識別したり、被験者の覚醒度を測定したりする。

なお、実施例２では、ノイズ処理装置２００と識別装置とが別装置である場合を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ノイズ処理装置２００と識別装置とが一つの装置であっても良い。この場合、ノイズ処理装置２００は、更に、差分信号から被験者の脈拍や心拍を識別したり、識別した被験者の脈拍や心拍の状態を用いて被験者の生理状態を検出したりする。また、ノイズ処理装置２００は、識別装置の１部品であっても良い。この場合、出力処理部４０５は、識別装置が有する部品のうち、差分信号から被験者の脈拍や心拍を識別する他の部品に対して、差分信号を出力する。

また、出力処理部４０５によって出力される差分信号は、ハンドル電極２０１とシート上部電極２０２との間の電位差を示す電位差信号であり、心臓を挟む２つの位置と接触した電極間の電位差信号となる。

図１０を用いて、実施例２における出力処理部４０５による処理について説明する。図１０は、実施例２における出力処理部による処理について説明する図である。図１０の（１）は、第１の差分信号を示し、図１０の（２）は、第２の差分信号を示し、図１０の（３）は、出力処理部４０５によって出力される電位差信号を示す。図１０の（１）〜（３）において、縦軸は電位の値を示し、横軸は時間軸を示す。

図１０の（１）と（２）とに示すように、出力処理部４０５は、第１の差分信号の強度と第２の差分信号の強度を比較する。ここで、第１の差分信号についてのＲＭＳの値は、第２の差分信号についてのＲＭＳの値よりも小さい。この結果、図１０の（３）に示すように、出力処理部４０５は、第１の差分信号を選択し、選択した第１の差分信号を出力する。

なお、上述したように、差分算出部４０３が補正する際に用いる差は、所定間隔ごとに異なる。この結果、出力処理部４０５が出力する差分信号は、常に同じとは限らない。例えば、ある時点において出力処理部４０５が第１の差分信号を出力したとしても、他の時点において出力処理部４０５が第１の差分信号を出力するとは限らず、出力処理部４０５が第２の差分信号を出力する場合もある。

また、２つの差分信号には、共に、同じ強度の心拍信号が含まれていると考えられる。また、被験者と電極との接触部の状態によっても異なるが、電位差信号に含まれるノイズの強度は、心拍信号の強度と比較して大きい。

図１１を用いて、差分信号に含まれる心拍信号の一例について説明する。図１１は、差分信号に含まれる心拍信号の一例について説明する図である。図１１に示した差分信号は、出力処理部４０５によって出力された差分信号の一例である。図１１において、縦軸は差分信号の値を示し、横軸は時間軸を示す。図１１の７０１は、差分信号に含まれる心拍信号を示す矢印である。図１１の７０１各々によって示されるように、差分信号の強度のうち心拍信号の強度が占める割合は、ノイズの強度と比較して小さい。

この結果、２つの差分信号の強度差は、２つの差分信号各々に含まれるノイズの強度差に対応すると考えられる。つまり、差分信号の強度が小さい方を単純に選択して出力処理部４０５が出力したとしても、２つの差分信号のうち、差分信号に含まれるノイズの強度が他方よりも少ない差分信号を出力することが可能である。

［実施例２に係るノイズ処理装置による処理］
次に、図１２を用いて、実施例２に係るノイズ処理装置２００による処理の流れの一例について説明する。図１２は、実施例２に係るノイズ処理装置による処理の流れの一例について説明するフローチャートである。なお、以下では、増幅倍率算出部４０２が、第１の電位差信号の強度を第２の電位差信号の強度で除算することで差を算出する場合を例に説明する。また、差分算出部４０３が、増幅倍率算出部４０２によって算出された差を用いて、第２の電位差信号を補正する場合を例に説明する。また、第１の差分信号についてのＲＭＳの値は、第２の差分信号についてのＲＭＳの値よりも小さい場合を例に説明する。

図１２に示すように、電位測定部２０４によって電位差信号が測定されると（ステップＳ１０１肯定）、つまり、第１の電位差信号や第２の電位差信号が測定されると、ＲＭＳ算出部４０１は、電位差信号の強度を所定間隔ごとに算出する（ステップＳ１０２）。例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、第１の電位差信号と第２の電位差信号とについて、それぞれ、ＲＭＳを算出する。

そして、増幅倍率算出部４０２は、第１の電位差信号の強度と第２の電位差信号の強度との差を算出する（ステップＳ１０３）。例えば、増幅倍率算出部４０２は、第１の電位差信号について算出したＲＭＳを、第２の電位差信号について算出したＲＭＳで除算することで、差「１．４９」を算出する。

そして、差分算出部４０３は、第１の電位差信号の強度と第２の電位差信号の強度とが同じになるように、第２の電位差信号を補正する（ステップＳ１０４）。例えば、差分算出部４０３は、第２の電位差信号を「１．４９」で乗算し、乗算結果となる電位差信号を補正後の第２の電位差信号とする。

そして、差分算出部４０３は、所定間隔ごとに補正された後の電位差信号を用いて、第１の電位差信号と第２の電位差信号との間の差分を示す差分信号を算出する（ステップＳ１０５）。例えば、差分算出部４０３は、第１の電位差信号から補正後の第２の電位差信号を減算することで、第１の差分信号を算出する。また、例えば、差分算出部４０３は、第１の電位差信号に補正後の第２の電位差信号を加算することで、第２の差分信号を算出する。

そして、ＲＭＳ再算出部４０４は、差分算出部４０３によって算出された第１の差分信号と第２の差分信号とについて、それぞれ、差分信号の強度を算出する（ステップＳ１０６）。例えば、ＲＭＳ再算出部４０４は、差分信号の強度としてＲＭＳを算出する。

そして、出力処理部４０５は、ＲＭＳ再算出部４０４によって算出された強度が他方と比較して小さい差分信号を出力部２０５から出力する（ステップＳ１０７）。ここで、第１の差分信号についてのＲＭＳの値は、第２の差分信号についてのＲＭＳの値よりも小さく、出力処理部４０５は、第１の差分信号を出力する。

［実施例２の効果］
上述したように、実施例２によれば、ノイズ処理装置２００は、第１の電位差信号と第２の電位差信号とを測定する。そして、ノイズ処理装置２００は、第１の電位差信号の強度と第２の電位差信号の強度とを、所定間隔ごとに算出する。そして、ノイズ処理装置２００は、所定間隔ごとに算出した第１の電位差信号の強度と第２の電位差信号の強度との差を算出する。そして、ノイズ処理装置２００は、第１の電位差信号の強度と第２の電位差信号の強度とが同じになるように、算出した差を用いて所定間隔ごとに第１の電位差信号や第２の電位差信号を補正する。そして、ノイズ処理装置２００は、所定間隔ごとに補正した後の電位差信号を用いて差分信号を算出し、算出した差分信号を出力する。この結果、実施例２によれば、心臓を挟む２つの位置と接触した電極間の電位差信号から、ノイズを適切に減少可能である。

例えば、図１３Ａと図１３Ｂと図１３Ｃとを用いて、実施例２の効果の一例について説明する。図１３Ａと図１３Ｂと図１３Ｃとは、実施例２の効果の一例について説明する図である。図１３Ａは、第１の電位差信号や第２の電位差信号の一例を示す。図１３Ｂは、第１の電位差信号の強度と第２の電位差信号の強度とが同じになるように補正せず、第１の電位差信号から第２の電位差信号を単純に減算した場合に得られる信号の一例である。図１３Ｃは、実施例２における出力処理部４０５によって出力された差分信号の一例である。図１３Ａ〜図１３Ｃにおいて、縦軸は電位差信号や差分信号の値を示し、横軸は時間軸を示す。ここで、図１３ＡのＲＭＳは１８６ｍＶであり、図１３ＢのＲＭＳは１０５ｍＶであり、図１３ＣのＲＭＳは１０．４ｍＶであった。

図１３ＡのＲＭＳと図１３ＢのＲＭＳとを比較すると、ＲＭＳは、１８６ｍＶから１０５ｍＶへと減少した。これに対して、図１３ＡのＲＭＳと図１３ＣのＲＭＳとを比較すると、１８６ｍＶから１０．４ｍＶに減少した。すなわち、実施例２では、ハンドル電極２０１のインピーダンスと、シート上部電極２０２のインピーダンスとは、異なる変化の仕方をすることに着目し、２つの電位差信号の強度を同じに補正した上で差分を算出する。この結果、実施例２によれば、２つの電位差信号の強度を同じに補正しない場合を比較して、ノイズの減少量が増大したという有利な効果を得られる。

また、実施例２によれば、ノイズ処理装置２００は、第１の電位差信号から第２の電位差信号を減算する減算処理又は第２の電位差信号から第１の電位差信号を減算する減算処理を実行することで、第１の差分信号を算出する。また、ノイズ処理装置２００は、第１の電位差信号に第２の電位差信号を加算する加算処理を実行することで、第２の差分信号を算出する。そして、ノイズ処理装置２００は、算出した第１の差分信号と第２の差分信号とについてそれぞれ強度を算出し、算出した強度が他方と比較して小さい差分信号を出力する。この結果、実施例２によれば、第１の電位差信号の位相と第２の電位差信号の位相とが異なっていたとしても、ノイズを減少可能である。

ここで、差分算出部４０３が減算処理と加算処理とを実行する意義について説明する。電極は、被験者の衣服を介して被験者と接触することがある。例えば、シート上部電極２０２は、スカートやジーンズなどを介して被験者と電気的に接触する。また、ハンドル電極２０１は、衣服の一種として、手袋や絆創膏や包帯などを介して被験者と電気的に接触する場合もある。被験者と衣服との間の摩擦や、衣服と電極との間の摩擦によって、衣服には静電気が発生する。また、被験者の衣服の素材によって、衣服に発生する静電気の極性は異なる。ここで、静電気の極性が異なると、電極から得られる電位差信号の位相が異なる。

図１４を用いて、極性と電位差信号の位相との関係について説明する。図１４は、極性と電位差信号の位相との関係について説明する図である。図１４において、７０２は、極性がプラスである場合における電位差信号の一例を示す。７０３は、極性がマイナスである場合における電位差信号の一例を示す。７０４は、電位差信号に含まれる心拍信号を示す。また、図１４の７０２や７０３において電位差信号の強度のうち、心拍信号に対応する強度以外の部分は、ノイズの強度になる。

図１４に示すように、極性がプラスである場合とマイナスである場合では、電位差信号の位相は逆になる。この結果、２つの電位差信号の位相が異なる場合には、２つの電位差信号の差をそのまま算出すると、差分信号に含まれるノイズが減少しないどころか、ノイズが増加してしまった。例えば、極性がプラスである場合に算出された電位差信号から、極性がマイナスである場合に算出された電位差信号を減算することで差分信号を算出すると、算出結果となる差分信号では、電位差信号に含まれるノイズの強度よりもノイズの強度が大きくなっていた。

ここで、２つの電位差信号の位相が異なる場合には、２つの電位差信号の和を算出することで、ノイズを減少させることが可能であると考えられる。つまり、２つの電位差信号の和を算出することで得られる差分信号では、電位差信号のノイズの強度よりノイズの強度が小さくなると考えられる。

このことを踏まえ、実施例２によれば、加算処理と減算処理とをそれぞれ実行して第１の差分信号と第２の差分信号とを算出し、算出した差分信号のうち他方と比較して強度が小さい方を出力する。この結果、電位差信号の位相に関係なく、ノイズを減少可能である。

実施例３では、ＲＭＳ算出部４０１が、第１の電位差信号や第２の電位差信号の状態に応じて、異なる所定間隔にて、電位差信号の強度を算出する場合について説明する。例えば、ＲＭＳ算出部４０１が、第１の電位差信号や第２の電位差信号の状態に応じて、所定間隔として３秒間を用いて算出したり、５秒間を用いて算出したりする場合について説明する。

実施例３では、第１の電位差信号や第２の電位差信号の状態の一例として、電位差信号の強度や電位差信号の波形を用いる場合を例に説明する。以下では、実施例２に係るノイズ処理装置と同様の点については、説明を省略する。

［実施例３に係るノイズ処理装置の構成］
図１５を用いて、実施例３に係るノイズ処理装置２００ａの構成の一例について説明する。図１５は、実施例３に係るノイズ処理装置の構成の一例について説明するブロック図である。図１５に示すように、ノイズ処理装置２００ａは、図２を用いて説明したノイズ処理装置２００の構成に加えて、波形記憶部３０１を有する。

波形記憶部３０１は、電位差信号の波形に対応付けて、間隔を記憶する。波形記憶部３０１によって記憶される情報は、ＲＭＳ算出部４０１によって用いられる。図１６を用いて、実施例３における波形記憶部３０１によって記憶された電位差信号の波形の一例について説明する。図１６は、実施例３における波形記憶部によって記憶された電位差信号の波形の一例について説明する図である。図１６は、被験者が座り直した場合に測定される電位差信号の一例を示す。図１６において、縦軸は電位差信号の値を示し、横軸は時間軸を示す。図１６に示す例では、被験者が座り直した結果、電位差信号の値が局所的に大きく変動している。

波形記憶部３０１は、図１６に示すような電位差信号の波形に対応付けて、電位差信号の波形が局所的に大きく変動しない場合と比較して短い間隔を記憶する。例えば、波形記憶部３０１は、図１６に示すような電位差信号の波形に対応付けて、「２秒間」を記憶する。

図１７を用いて、図１６に示すような電位差信号の波形に対応付けられた間隔について説明する。図１７は、図１６に示すような電位差信号の波形に対応付けられた間隔について説明する図である。図１７は、図１６に示す電位差信号から算出されたＲＭＳの一例を示す。図１７において、縦軸はＲＭＳの値を示し、横軸は時間軸を示す。図１７の横軸は、図１６の横軸と対応する。

被験者がシートに座り直すと、電位差信号の値は局所的に大きく変動する。この結果、図１７に示すように、被験者が座り直すと、ＲＭＳの値もまた、局所的に大きく変動する。局所的に大きく変動した部分と大きく変動していない部分とをまとめてＲＭＳを算出すると、算出されたＲＭＳの値は、局所的に大きく変動した部分から見ると小さな値になり、局所的に大きく変動していない部分から見ると大きな値になる。このため、電位差信号のうち局所的に大きく変動した部分については、局所的に変動していない部分については用いずに、大きく変動した部分を用いてＲＭＳを算出することが望ましい。また、電位差信号のうち局所的に大きく変動していない部分については、局所的に大きく変動した部分を用いずに、局所的に大きく変動していない部分を用いてＲＭＳを算出することが望ましい。波形記憶部３０１は、図１６に示すような電位差信号の波形に対応付けて短い間隔を記憶するので、後述するように、ＲＭＳ算出部４０１は、局所的に大きく変動した部分と局所的に大きく変動していない部分とを区別してＲＭＳを算出することが可能である。

なお、以下では、波形記憶部３０１が、図１６に示すような電位差信号の波形に対応付けて「２秒間」を記憶する場合を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、波形記憶部３０１は、２秒間より短い間隔を示す値を記憶しても良く、２秒間より長い間隔を示す値を記憶しても良く、任意の値を記憶して良い。ここで、電位差信号の波形に対応付けて記憶する値として、電位差信号の波形の時間間隔を利用することが考えられる。図１６の例では、特徴的な波形すなわち波形のパターンが、横軸の２９から３０の１秒間と、３１から３２の１秒間にかけて検出されている。そこで、電位差信号の波形に対応付けて記憶する値として、２９と３０との間隔、３１と３２との間隔である１秒を波形に対応付けて記憶しても良い。もしくは、図１６に示す全波形が被験者の一連の動作により検出されるものなのであれば、２９から３２までの３秒を波形に対応付けて記憶しても良い。電位差信号の局所的な大きな変動は、被験者の動作時間と見なすことができる。このように、被験者の一連の動作に対応するパターン波形に基づいて、パターン波形が発生する時間間隔を利用すれば、被験者の動作にかかる時間に合わせてＲＭＳを算出する間隔を設定できる。

また、以下では、波形記憶部３０１は、電位差信号の波形に対応付けて間隔を示す値を記憶する場合を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、波形記憶部３０１は、電位差信号の波形に対応付けて、間隔を短くする旨の情報や、間隔を長くする旨の情報などを記憶しても良い。

実施例３におけるＲＭＳ算出部４０１は、第１の電位差信号や第２の電位差信号の状態に応じて、異なる所定間隔にて電位差信号の強度を算出する。具体的には、ＲＭＳ算出部４０１は、第１の電位差信号や第２の電位差信号の波形や強度に応じて、異なる所定間隔にて電位差信号の強度を算出する。

第１の電位差信号や第２の電位差信号の波形に応じて実行する場合について説明する。ＲＭＳ算出部４０１は、第１の電位差信号や第２の電位差信号の波形のパターンに応じて、異なる所定間隔にて電位差信号の強度を算出する。例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、第１の電位差信号や第２の電位差信号の波形と、波形記憶部３０１に記憶された電位差信号の波形とが一致するかを判定する。そして、ＲＭＳ算出部４０１は、一致すると判定した場合に、一致した電位差信号の波形に対応付けられた情報を波形記憶部３０１から読み出す。そして、ＲＭＳ算出部４０１は、読み出した情報に応じて、間隔を変更する。

間隔として「５秒間」を用いている場合を例に用いて、より詳細に説明する。ＲＭＳ算出部４０１は、第１の電位差信号や第２の電位差信号の波形のパターンが図１６に示す電位差信号の波形と一致すると判定すると、波形記憶部３０１から「２秒間」を読み出す。そして、ＲＭＳ算出部４０１は、「５秒間」から「２秒間」へと間隔を変更する。この結果、その後、ＲＭＳ算出部４０１は、２秒ごとに、２秒前から処理時点までの電位差信号を用いて、電位差信号の強度を算出する。

第１の電位差信号や第２の電位差信号の強度に応じて実行する場合について説明する。ＲＭＳ算出部４０１は、第１の電位差信号や第２の電位差信号の強度が閾値よりも所定期間小さい場合には、第１の電位差信号や第２の電位差信号の強度が閾値よりも所定期間小さくない場合と比較して長い間隔を用いて強度を算出する。なお、ＲＭＳ算出部４０１によって用いられる閾値は、強度算出用閾値とも称する。

強度算出用閾値が「２００ｍＶ」であり、所定期間として「１分間」を用い、間隔として「５秒間」を用いている場合を例に用いて、より詳細に説明する。ＲＭＳ算出部４０１は、算出結果として「２００ｍＶ」より小さな値が得られた場合に、ＲＭＳの値が１分間以上「２００ｍＶ」より小さいか否かを判定する。そして、ＲＭＳ算出部４０１は、１分間以上「２００ｍＶ」より小さかったと判定すると、「５秒間」から「１０秒間」へと間隔を変更する。この結果、その後、ＲＭＳ算出部４０１は、１０秒ごとに、１０秒前から処理時点までの電位差信号を用いて、電位差信号の強度を算出する。

なお、上述の説明では、所定期間として１分間を用いる場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１分間よりも短い期間を用いても良く、１分間よりも大きな期間を用いても良く、任意の期間を用いて良い。また、上述の説明では、「５秒間」から「１０秒間」へと間隔を変更する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の値に変更して良い。

また、例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、第１の電位差信号や第２の電位差信号の強度が閾値よりも大きい場合に、第１の電位差信号や第２の電位差信号の強度が閾値よりも大きくない場合と比較して短い間隔を用いて強度を算出する。

強度算出用閾値が「２００ｍＶ」であり、間隔として「５秒間」を用いている場合を例に用いて、より詳細に説明する。ＲＭＳ算出部４０１は、算出結果として「２００ｍＶ」より大きな値が得られたか否かを判定する。そして、ＲＭＳ算出部４０１は、大きな値が得られたと判定すると、「５秒間」から「３秒間」へと間隔を変更する。この結果、その後、ＲＭＳ算出部４０１は、３秒ごとに、３秒前から処理時点までの電位差信号を用いて、電位差信号の強度を算出する。

［実施例３におけるＲＭＳ算出部４０１により間隔変更の処理］
図１８を用いて、実施例３におけるＲＭＳ算出部４０１により間隔変更処理の流れの一例について説明する。図１８は、実施例３におけるＲＭＳ算出部により間隔変更処理の流れの一例について説明するフローチャートである。以下では、第１の電位差信号や第２の電位差信号の強度に応じて異なる所定間隔を用いる場合を例に説明する。以下では、強度算出用閾値が「２００ｍＶ」であり、所定期間が「１分間」であり、間隔として「５秒間」を用いている場合を例に用いて説明する。

ＲＭＳ算出部４０１は、電位差信号の強度を算出すると（ステップＳ２０１肯定）、算出結果が強度算出用閾値より小さいかを判定する（ステップＳ２０２）。例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、「２００ｍＶ」より小さいかを判定する。ここで、ＲＭＳ算出部４０１は、小さいと判定すると（ステップＳ２０２肯定）、所定期間以上小さいかを判定する（ステップＳ２０３）。そして、ＲＭＳ算出部４０１は、所定期間以上小さいと判定すると（ステップＳ２０３肯定）、間隔を短い値に変更する（ステップＳ２０４）。例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、「５秒間」を「３秒間」に変更する。なお、ＲＭＳ算出部４０１は、所定期間以上小さいと判定しないと（ステップＳ２０３否定）、間隔を変更しない。

また、ＲＭＳ算出部４０１は、算出結果が強度算出用閾値より小さいと判定しないと（ステップＳ２０２否定）、つまり、算出結果が強度算出用閾値より大きいと、間隔を長い値に変更する（ステップＳ２０５）。例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、「５秒間」を「１０秒間」に変更する。

［実施例３の効果］
上述したように、実施例３によれば、ノイズ処理装置２００ａは、第１の電位差信号や第２の電位差信号の状態に応じて、異なる所定間隔にて強度を算出するので、電位差信号に含まれるノイズを適切に減少可能である。例えば、ＲＭＳの値が大きくなった場合には、すなわち、電位差信号に含まれるノイズの強度が大きくなった場合には、間隔を短くした上でＲＭＳを算出することで、ノイズによる影響を早く抑止することが可能である。また、ＲＭＳ値が閾値内で安定していれば、間隔を長くした上でＲＭＳを算出することで、算出回数をへらすことが可能である。

実施例４では、ノイズ処理装置２００ｂが車両に設けられ、強度算出用閾値を車両の速度に応じて変更する場合について説明する。例えば、以下に説明するように、ＲＭＳ算出部４０１は、車両の速度が高い場合には、強度算出用閾値として「３００ｍＶ」を用い、車両の速度が低い場合には、強度算出用閾値として「１００ｍＶ」を用いる場合について説明する。

速度に応じて変更する意義について簡単に説明する。被験者が体を動かしたり、装置が振動したりすることで、被験者と電極との接触状態は変化すると考えられる。また、電位差信号の強さは、電極自体のインピーダンスや、電極と被験者との接触部のインピーダンスによって変化する。インピーダンスが上がると、電位差信号に含まれるノイズが強くなり、電位差信号の強さも強くなると考えられる。接触部のインピーダンスは、電極と被験者との接触状態によって変化すると考えられる。この結果、車両の振動や被験者の体の動きによって、電位差信号に含まれるノイズの強さが変化する。また、車両の振動は、車両の速度が上がるに従って増加すると考えられる。

図１９Ａ〜図１９Ｃと図２０Ａ〜図２０Ｃとを用いて、車両の速度と電位差信号の強度との関係について説明する。図１９Ａは、アイドリング時に測定される電位差信号の一例について説明する図である。図１９Ｂは、一般道走行時に測定される電位差信号の一例について説明する図である。図１９Ｃは、高速道路走行時に測定される電位差信号の一例について説明する図である。図２０Ａは、アイドリング時に算出されるＲＭＳの一例について説明する図である。図２０Ｂは、一般道走行時に算出されるＲＭＳの一例について説明する図である。図２０Ｃは、高速道路走行時に算出されるＲＭＳの一例について説明する図である。図１９Ａ〜図１９Ｃにおいて、縦軸は電位差信号の値を示し、横軸は時間軸を示す。図２０Ａ〜図２０Ｃにおいて、縦軸はＲＭＳの値を示し、横軸は時間軸を示す。図１９Ａ〜図１９Ｃの横軸は、それぞれ、図２０Ａ〜図２０Ｃの横軸に対応する。

図１９Ａ〜図１９Ｃに示すように、電位差信号の振幅の大きさは、「アイドリング時＜一般道走行時＜高速道路走行時」になる。つまり、高速道路走行時における電位差信号の振幅は、一般道走行時における電位差信号の振幅より大きく、一般道走行時における電位差信号の振幅は、アイドリング時における電位差信号の振幅より大きい。この結果、図２０Ａ〜図２０Ｃに示すように、ＲＭＳの大きさについても、「アイドリング時＜一般道走行時＜高速道路走行時」になる。つまり、高速道路走行時におけるＲＭＳは、一般道走行時におけるＲＭＳより大きく、一般道走行時におけるＲＭＳは、アイドリング時におけるＲＭＳより大きい。

すなわち、実施例４におけるノイズ処理装置２００ｂは、以下に説明するように、強度算出用閾値を車両の速度に応じて変更することで、車両の速度に応じて適切な強度算出用閾値を用いて間隔を決定することが可能になる。

［実施例４に係るノイズ処理装置の構成］
図２１を用いて、実施例４に係るノイズ処理装置２００ｂの構成の一例について説明する。図２１は、実施例４に係るノイズ処理装置の構成の一例について説明するブロック図である。図２１に示すように、ノイズ処理装置２００ｂは、図２を用いて説明したノイズ処理装置２００の構成に加えて、閾値変更部４０６を有する。

実施例４におけるＲＭＳ算出部４０１は、第１の電位差信号や第２の電位差信号の強度が閾値よりも所定期間小さい場合には、第１の電位差信号や第２の電位差信号の強度が閾値よりも所定期間小さくない場合と比較して長い間隔を用いて強度を算出する。また、ＲＭＳ算出部４０１は、第１の電位差信号や第２の電位差信号の強度が閾値よりも大きい場合には、第１の電位差信号や第２の電位差信号の強度が閾値よりも大きくない場合と比較して短い間隔を用いて強度を算出する。強度算出用閾値を用いての処理の詳細については、実施例３と同様であるため、説明を省略する。ＲＭＳ算出部４０１は、閾値変更部４０６によって制御される強度算出用閾値を用いて、処理を実行する。

閾値変更部４０６は、車両の速度が所定の閾値よりも速い場合に、所定の閾値よりも遅い場合と比較して強度算出用閾値を大きな値に変更する。また、閾値変更部４０６は、車両の速度が所定の閾値よりも遅い場合に、所定の閾値よりも速い場合と比較して強度算出用閾値を小さい値に変更する。以下では、車両の速度を示す情報として、「アイドリング時」「一般道走行時」「高速道路走行時」の３つの走行状態を用いる場合について説明する。なお、車両の速度は、「アイドリング時」「一般道走行時」「高速道路走行時」の順に速くなる。つまり、車両の速度は、「高速道路走行時」が３つの中で一番速く、「アイドリング時」が３つの中で一番遅い。

具体的には、閾値変更部４０６は、車両の走行状態を判定する。例えば、閾値変更部４０６は、車両のＭＣＵ（Memory Control Unit）から車両の速度を取得したり、ＧＰＳ（Global Positioning System）から現在の走行位置を取得したりする。

より詳細には、閾値変更部４０６は、例えば、車両速度が１００ｋｍ以上である場合に、高速走行時であると判定する。また、例えば、閾値変更部４０６は、車両速度が４０ｋｍ以下である場合に、低速走行時であると判定する。また、例えば、閾値変更部４０６は、車両速度が０ｋｍであり、エンジンの回転数が所定回数以上である場合に、アイドリング時であると判定する。なお、上述の説明では、車両速度が１００ｋｍ以上である場合に高速走行時であると判定したりする場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の閾値を用いて良い。また、アイドリング時や一般道走行時であるかを判定する場合についても、同様に、任意の閾値を用いて良い。

また、例えば、閾値変更部４０６は、電位差信号の波形を用いて、車両の走行状態を判定する。例えば、閾値変更部４０６は、図１９Ａ〜図１９Ｃに示す電位差信号の波形を車両の走行状態と対応付けて予め記憶する。より詳細には、図１９Ａ〜図１９Ｃに示す電位差信号の波形について、それぞれ、「アイドリング時」「一般道走行時」「高速道路走行時」と対応付けてメモリに記憶する。そして、閾値変更部４０６は、電位測定部２０４によって測定された電位差信号と一致する電位差信号の波形をメモリから検索し、検索結果して得られた電位差信号の波形に対応する走行状態を取得する。

また、閾値変更部４０６は、車両の速度が所定の閾値よりも速い場合に、所定の閾値よりも遅い場合と比較して強度算出用閾値を大きな値に変更する。また、閾値変更部４０６は、車両の速度が所定の閾値よりも遅い場合に、所定の閾値よりも速い場合と比較して強度算出用閾値を小さい値に変更する。以下では、一般道走行時における強度算出用閾値が「２００ｍＶ」である場合を用いて説明する。

閾値変更部４０６は、アイドリング時である場合には、一般道走行時と比較して小さい強度算出用閾値に変更する。例えば、「２００ｍＶ」より小さい「１００ｍＶ」に強度算出用閾値を変更する。また、閾値変更部４０６は、一般道走行時である場合には、強度算出用閾値を「２００ｍＶ」に変更する。また、閾値変更部４０６は、高速道路走行時である場合には、一般道走行時と比較して大きい強度算出用閾値に変更する。例えば、閾値変更部４０６は、「２００ｍＶ」より大きい「３００ｍＶ」に変更する。

なお、上述の説明では、閾値変更部４０６が、「アイドリング時」「一般道走行時」「高速道路走行時」に、それぞれ、強度算出用閾値として「１００ｍＶ」「２００ｍＶ」「３００ｍＶ」を用いる場合を例に説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の値を用いて良い。

また、上述の説明では、閾値変更部４０６が、「アイドリング時」「一般道走行時」「高速道路走行時」の３つの走行状態を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、閾値変更部４０６は、例えば、車両の走行速度そのものを用いても良く、任意の情報を用いて良い。また、例えば、閾値変更部４０６は、「アイドリング時」「一般道走行時」「高速道路走行時」に加えて、他の走行状態を更に用いても良く、「アイドリング時」「一般道走行時」「高速道路走行時」のうち一部について用いなくても良い。

［実施例４における閾値変更部による処理］
図２２を用いて、実施例４における閾値変更部４０６による処理の流れの一例について説明する。図２２は、実施例４における閾値変更部による処理の流れの一例について説明するフローチャートである。図２２では、以下では、車両の速度を示す情報として、「アイドリング時」「一般道走行時」「高速道路走行時」の３つの走行状態を用いる場合について説明する。

図２２に示すように、閾値変更部４０６は、処理を開始すると（ステップＳ３０１肯定）、車両の状態を判定する（ステップＳ３０２）。つまり、閾値変更部４０６は、車両の速度や電位差信号の波形を用いて、「アイドリング時」か「一般道走行時」か「高速道路走行時」かを判定する。

ここで、閾値変更部４０６は、アイドリング時であると判定した場合には（ステップＳ３０３肯定）、一般道走行時と比較して小さい強度算出用閾値に変更する（ステップＳ３０４）。例えば、閾値変更部４０６は、「２００ｍＶ」より小さい「１００ｍＶ」に強度算出用閾値を変更する。また、閾値変更部４０６は、一般道走行時であると判定した場合には（ステップＳ３０３否定及びステップＳ３０５肯定）、高速道路走行時と比較して小さい強度算出用閾値に変更する（ステップＳ３０６）。例えば、閾値変更部４０６は、「３００ｍＶ」より小さい「２００ｍＶ」に変更する。また、閾値変更部４０６は、高速道路走行時であると判定した場合には（ステップＳ３０３否定及びステップＳ３０５否定及びステップＳ３０７肯定）、一般道走行時と比較して大きい強度算出用閾値に変更する（ステップＳ３０８）。例えば、閾値変更部４０６は、「２００ｍＶ」より大きい「３００ｍＶ」に変更する。なお、「アイドリング時」「一般道走行時」「高速道路走行時」のいずれでもないと判定した場合には（ステップＳ３０３否定及びステップＳ３０５否定及びステップＳ３０７否定）、閾値変更部４０６は、強度算出用閾値を変更しない。

［実施例４の効果］
このように、実施例４では、ノイズ処理装置２００ｂは車両に設けられる。また、ノイズ処理装置２００ｂは、第１の電位差信号や第２の電位差信号の強度が閾値よりも所定期間小さい場合には、所定期間小さくない場合と比較して長い間隔を用いて強度を算出する。また、ノイズ処理装置２００ｂは、第１の電位差信号や第２の電位差信号の強度が閾値よりも大きい場合には、閾値よりも大きくない場合と比較して短い間隔を用いて強度を算出する。また、ノイズ処理装置２００ｂは、車両の速度が所定の閾値よりも速い場合に、所定の閾値よりも遅い場合と比較して強度算出部によって用いられる閾値である強度算出用閾値を大きな値に変更する。また、ノイズ処理装置２００ｂは、車両の速度が所定の閾値よりも遅い場合に、所定の閾値よりも速い場合と比較して強度算出用閾値を小さい値に変更する。この結果、車両の走行速度に適した強度算出用閾値を用いて、間隔を決定することが可能である。

また、例えば、差分算出部４０３は、補正対象となる電位差信号の取得時点より後の時点において取得された電位差信号を用いて算出された差を用いて、取得時点における第１の電位差信号や第２の電位差信号を補正しても良い。言い換えると、差分算出部４０３は、取得時点が起点と終点との間に位置する間隔についての差を用いて、処理対象となる時点における第１の電位差信号や第２の電位差信号を補正しても良い。実施例５では、取得時点より後の時点において取得された電位差信号を用いて算出された差を用いて、第１の電位差信号や第２の電位差信号を補正する場合について説明する。

図２３Ａと図２３Ｂとを用いて、実施例５における差分算出部４０３について説明する。図２３Ａと図２３Ｂとは、実施例５における差分算出部について説明する図である。図２３Ａや図２３Ｂは、電位差信号の一例を示す。図２３Ａや図２３Ｂにおいて、縦軸は電位差信号の値を示し、横軸は時間軸を示す。以下では、間隔が「２秒間」であり、４秒の時点における電位差信号を補正対象とする場合を例に説明する。

図２３Ａと図２３Ｂの７０５や７０６は、電位差信号のうちＲＭＳ算出部４０１によって用いられる範囲を示す。ここで、補正対象となる４秒の時点が起点と終点との間に位置する間隔とは、例えば、図２３Ｂの７０６に示すように、起点と終点との間に４秒の時点が位置する間隔が該当する。なお、図２３Ｂに示す例では、間隔の起点は５秒の時点が該当し、間隔の終点は３秒の時点が該当する。

ここで、取得時点より後の時点において取得された電位差信号を用いて算出された差を用いる意義について簡単に説明する。補正対象となる時点を起点として２秒前までの信号についての差を用いるのと、補正対象となる時点を間に含む２秒間の信号についての差を用いるのでは、ノイズの変化状態によって信号強度の算出結果が異なると考えられる。図２３Ａに示す例では、４秒の時点にピークがある。４秒の時点にあるピークを補正する上では、４秒の時点にあるピーク全体を含んだ範囲についての差は、４秒の時点にあるピーク全体を含まない範囲についての差と比較して、４秒の時点にあるピークにおける強度の差を正確に表していると考えられる。このため、差分算出部４０３は、補正対象となる時点が起点と終点との間に位置する間隔について算出された差を用いて、電位差信号を補正する。

実施例５に係るノイズ処理装置２００ｃについて説明する。以下では、ＲＭＳ算出部４０１は、処理時点から２秒前までの電位差信号を用いて、リアルタイムにて、電位差信号の強度を算出する場合を例に説明する。なお、以下では、ＲＭＳ算出部４０１がリアルタイムにて算出する場合を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、間隔として「２秒」を用いて、１秒ごとに算出しても良い。つまり、ＲＭＳ算出部４０１は、１秒ごとに、処理時点から２秒前までの電位差信号を用いて算出しても良い。なお、実施例２にて説明した場合では、差分算出部４０３は、４秒の時点において、２秒から４秒までの電位差信号についての差を用いて、４秒の時点における電位差信号を補正することになる。

ここで、図２３Ａの７０５に示すように、増幅倍率算出部４０２は、４秒の時点において、２秒から４秒までの電位差信号についての差を算出する。また、図２３Ｂの７０６に示すように、増幅倍率算出部４０２は、５秒の時点において、３秒から５秒までの電位差信号についての差を算出する。

差分算出部４０３は、取得時点より後の時点において取得された電位差信号を用いて算出された差を用いて、取得時点における第１の電位差信号や第２の電位差信号を補正する。例えば、差分算出部４０３は、５秒の時点において、３秒から５秒までの電位差信号についての差を用いて、４秒の時点における電位差信号を補正する。つまり、起点と終点との間に４秒の時点が位置する間隔についての差を用いて、電位差信号を補正する。この場合、４秒の時点における電位差信号は、５秒の時点において算出される差を用いて補正される結果、出力処理部４０５は、１秒遅れの電位差信号を出力することになる。

このように、実施例５によれば、差分算出部４０３は、取得時点が起点と終点との間に位置する間隔について算出された差を用いて補正するので、ノイズを適切に減少することが可能である。

また、例えば、ノイズ処理装置２００ｄは、補正対象となる電位差信号の取得時点が含まれる複数の間隔ごとに差分信号を算出し、最もノイズが少ない差分信号を出力しても良い。そこで、実施例６では、図２４を用いて、ノイズ処理装置２００ｄが、複数の間隔ごとに差分信号を算出し、最もノイズが少ない差分信号を出力する場合について説明する。図２４は、実施例５に係るノイズ処理装置２００ｄによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下では、４秒の時点における電位差信号を補正対象とする場合を例に説明する。

図２４に示すように、実施例６では、電位差信号が測定されると（ステップＳ４０１肯定）、ＲＭＳ算出部４０１は、補正対象となる電位差信号の取得時点が含まれる複数の間隔ごとに、間隔に含まれる電位差信号を用いて電位差信号の強度を算出する（ステップＳ４０２）。例えば、ＲＭＳ算出部４０１は、２秒から４秒、３秒から５秒、４秒から６秒、２秒から５秒、３秒から６秒など、複数の異なる間隔ごとに、電位差信号の強度を算出する。なお、ＲＭＳ算出部４０１は、異なる間隔の幅を用いても良く、用いなくても良い。

そして、増幅倍率算出部４０２は、補正対象となる電位差信号の取得時点が含まれる複数の間隔ごとに、ＲＭＳ算出部４０１によって算出された電位差信号の強度を用いて差を算出する（ステップＳ４０３）。例えば、増幅倍率算出部４０２は、２秒から４秒、３秒から５秒、４秒から６秒、２秒から５秒、３秒から６秒などの間隔について、それぞれ、差「１．４９」「１．３」「１．９」「１．４」「１．８」を算出する。

そして、差分算出部４０３は、増幅倍率算出部４０２によって算出された差ごとに、補正対象となる電位差信号の取得時点における電位差信号を補正する（ステップＳ４０４）。例えば、差分算出部４０３は、差「１．４９」「１．３」「１．９」「１．４」「１．８」について、それぞれ、電位差信号を補正する。つまり、差分算出部４０３は、４秒の時点における電位差信号について、差「１．４９」を用いて電位差信号を補正し、差「１．３」を用いて電位差信号を補正する。また、差分算出部４０３は、差「１．９」「１．４」「１．８」についても、同様に、電位差信号を補正する。

そして、差分算出部４０３は、補正対象となる電位差信号の取得時点における補正後の電位差信号について、差ごとに、第１の差分信号と第２の差分信号とを算出する（ステップＳ４０５）。例えば、差分算出部４０３は、４秒の時点における電位差信号について、差「１．４９」を用いて補正した電位差信号を用いて第１の差分信号と第２の差分信号とを算出する。また、差分算出部４０３は、差「１．３」「１．９」「１．４」「１．８」についても、同様に、第１の差分信号と第２の差分信号とを算出する。

そして、ＲＭＳ再算出部４０４は、差分算出部４０３によって差ごとに算出された第１の差分信号と第２の差分信号とについて、それぞれ、差分信号の強度を算出する（ステップＳ４０６）。例えば、ＲＭＳ再算出部４０４は、差「１．４９」に対応する第１の差分信号と第２の差分信号とについて、それぞれ、差分信号の強度を算出する。また、ＲＭＳ再算出部４０４は、差「１．３」「１．９」「１．４」「１．８」についても、同様に、第１の差分信号と第２の差分信号とについて、それぞれ、差分信号の強度を算出する。

そして、出力処理部４０５は、差ごとに算出された第１の差分信号と第２の差分信号とのうち、差分信号の強度が最も小さい差分信号を出力する（ステップＳ４０７）。つまり、出力処理部４０５は、ＲＭＳ再算出部４０４によって算出された強度のうち、最も小さい強度を識別し、識別した強度に対応する差分信号を出力する。

このように、実施例６によれば、補正対象となる時点が含まれる複数の間隔についてそれぞれ差を算出し、複数算出された差のうち、最もノイズを減少させる差を用いるので、ノイズを精度良く減少させることが可能である。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上記した実施例以外にも、その他の実施例にて実施されても良い。そこで、以下では、その他の実施例について説明する。

［出力処理部］
例えば、上記した実施例では、出力処理部４０５が、電位差信号の強度が小さい方を単純に選択して出力する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、出力処理部４０５は、２つの電位差信号に占める心拍信号の割合を算出し、算出した心拍信号の割合が他方よりも大きい方を選択して出力しても良い。

［システム構成］
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。例えば、図２２に示す例では、車両の状態を被験者が入力しても良い。この場合、ノイズ処理装置は、被験者によって入力された車両の状態を用いて処理を実行する。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報（図１〜図２４）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、図２に示す例を用いて説明すると、ハンドル電極２０１やシート上部電極２０２をノイズ処理装置の外部装置としてネットワーク（無線ＬＡＮ（Local Area Network）など）経由で接続されて協働するようにしても良い。

［コンピュータ］
また、上記の実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図２５を用いて、上記の実施例と同様の機能を有するノイズ処理プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。なお、図２５は、実施例２に係るノイズ処理プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する図である。

図２０に示すように、実施例２におけるコンピュータ３０００は、入出力インターフェイス３００１、通信部３００６、ＣＰＵ３０１０、ＲＯＭ３０１１を有する。また、コンピュータ３０００は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３０１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０１３を有する。また、コンピュータ３０００は、各部がバス３００９で接続される。また、コンピュータ３０００は、入出力インターフェイス３００１を介して、電位測定装置４００１と接続される。なお、電位測定装置４００１は、電位測定部２０４に対応する。

ＲＯＭ３０１１は、上記の実施例２で示したＲＭＳ算出部４０１と、増幅倍率算出部４０２と、差分算出部４０３と、ＲＭＳ再算出部４０４と、出力処理部４０５と同様の機能を発揮する制御プログラムを予め記憶する。つまり、図２５に示すように、ＲＯＭ３０１１は、ＲＭＳ算出プログラム３０１１ａと、増幅倍率算出プログラム３０１１ｂと、差分算出プログラム３０１１ｃと、ＲＭＳ再算出プログラム３０１１ｄと、出力処理プログラム３０１１ｅとを予め記憶する。なお、これらのプログラム３０１１ａ〜３０１１ｅについては、図２に示したノイズ処理装置２００の各構成要素と同様、適宜統合又は分離しても良い。

そして、ＣＰＵ３０１０が、これらのプログラム３０１１ａ〜３０１１ｅをＲＯＭ３０１１から読み出して実行する。この結果、図２５に示すように、各プログラム３０１１ａ〜３０１１ｃについては、ＲＭＳ算出プロセス３０１０ａと、増幅倍率算出プロセス３０１０ｂと、差分算出プロセス３０１０ｃとして機能する。また、各プログラム３０１１ｄ〜３０１１ｅについては、ＲＭＳ再算出プロセス３０１０ｄと、出力処理プロセス３０１０ｅとして機能するようになる。なお、各プロセス３０１０ａ〜３０１０ｅは、図２に示した、ＲＭＳ算出部４０１と、増幅倍率算出部４０２と、差分算出部４０３と、ＲＭＳ再算出部４０４と、出力処理部４０５とにそれぞれ対応する。

そして、ＣＰＵ３０１０は、ＲＡＭ３０１３に格納されたデータを用いて、ノイズ処理プログラムを実行する。例えば、ＣＰＵ３０１０は、第１の電位差信号データ３０１３ａと、第２の電位差信号データ３０１３ｂと、電位差信号の強度データ３０１３ｃと、差データ３０１３ｄと、第１の差分信号データ３０１３ｅとを用いる。また、ＣＰＵ３０１０は、第２の差分信号データ３０１３ｆを用いる。

［その他］
なお、本実施例で説明したノイズ処理プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、ノイズ処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

１００ ノイズ処理装置
１０１ 第１の測定部
１０２ 第２の測定部
１０３ 強度算出部
１０４ 差算出部
１０５ 補正部
１０６ 差分算出部
１０７ 出力処理部
２００ ノイズ処理装置
２０１ ハンドル電極
２０２ シート上部電極
２０３ シート下部電極
２０４ 電位測定部
２０５ 出力部
３００ 記憶部
３０１ 波形記憶部
４００ 制御部
４０１ ＲＭＳ算出部
４０２ 増幅倍率算出部
４０３ 差分算出部
４０４ ＲＭＳ再算出部
４０５ 出力処理部
４０６ 閾値変更部

Claims (6)

1. 装置の操舵部とは別の箇所に設けられた第１の電極と、基準電極として用いられる第２の電極との間の第１の電位差信号を測定する第１の測定部と、
   前記装置の操舵部に設けられた第３の電極と前記第２の電極との間の第２の電位差信号を測定する第２の測定部と、
   前記第１の測定部によって測定された第１の電位差信号の強度と、前記第２の測定部によって測定された第２の電位差信号の強度とを、所定間隔ごとに算出する強度算出部と、
   前記強度算出部によって所定間隔ごとに算出された前記第１の電位差信号の強度と前記第２の電位差信号の強度との差を算出する差算出部と、
   前記第１の電位差信号の強度と前記第２の電位差信号の強度との差が無くなる方向に、前記差算出部によって算出された差を用いて所定間隔ごとに該第１の電位差信号及び／又は該第２の電位差信号を補正する補正部と、
   前記補正部によって所定間隔ごとに補正された後の電位差信号を用いて、前記第１の電位差信号と前記第２の電位差信号との間の差分を示す差分信号を算出する差分算出部と、
   前記差分算出部によって算出された差分信号を出力する出力処理部と
   を備えたことを特徴とするノイズ処理装置。
2. 前記差分算出部は、前記第１の電位差信号から前記第２の電位差信号を減算する減算処理又は前記第２の電位差信号から前記第１の電位差信号を減算する減算処理を実行することで第１の差分信号を算出し、前記第１の電位差信号と前記第２の電位差信号とを加算する加算処理を実行することで第２の差分信号を算出し、
   前記出力処理部は、前記差分算出部によって算出された前記第１の差分信号と前記第２の差分信号とについてそれぞれ強度を算出し、算出した強度が他方と比較して小さい差分信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のノイズ処理装置。
3. 前記強度算出部は、前記第１の電位差信号及び／又は前記第２の電位差信号の状態に応じて、異なる前記所定間隔にて強度を算出することを特徴とする請求項２に記載のノイズ処理装置。
4. 前記ノイズ処理装置は車両に設けられ、
   前記強度算出部は、前記第１の電位差信号及び／又は前記第２の電位差信号の強度が閾値よりも所定期間継続して小さい場合には、該第１の電位差信号及び／又は該第２の電位差信号の強度が閾値よりも所定期間継続して小さくない場合と比較して長い間隔を用いて強度を算出し、該第１の電位差信号及び／又は該第２の電位差信号の強度が閾値よりも大きい場合には、該第１の電位差信号及び／又は該第２の電位差信号の強度が閾値よりも大きくない場合と比較して短い間隔を用いて強度を算出し、
   前記車両の速度が所定の閾値よりも速い場合に、所定の閾値よりも遅い場合と比較して前記強度算出部によって用いられる閾値である強度算出用閾値を大きな値に変更し、該車両の速度が所定の閾値よりも遅い場合に、所定の閾値よりも速い場合と比較して該強度算出用閾値を小さい値に変更する閾値変更部を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載のノイズ処理装置。
5. 前記補正部は、補正対象となる電位差信号の取得時点より後の時点において取得された電位差信号を用いて算出された差を用いて、該補正対象となる時点における前記第１の電位差信号及び／又は前記第２の電位差信号を補正することを特徴とする請求項４に記載のノイズ処理装置。
6. 装置の操舵部とは別の箇所に設けられた第１の電極と、基準電極として用いられる第２の電極との間の第１の電位差信号を測定する第１の測定手順と、
   前記装置の操舵部に設けられた第３の電極と前記第２の電極との間の第２の電位差信号を測定する第２の測定手順と、
   前記第１の測定手順によって測定された第１の電位差信号の強度と、前記第２の測定手順によって測定された第２の電位差信号の強度とを、所定間隔ごとに算出する強度算出手順と、
   前記強度算出手順によって所定間隔ごとに算出された前記第１の電位差信号の強度と前記第２の電位差信号の強度との差を算出する差算出手順と、
   前記第１の電位差信号の強度と前記第２の電位差信号の強度との差が無くなる方向に、前記差算出手順によって算出された差を用いて所定間隔ごとに該第１の電位差信号及び／又は該第２の電位差信号を補正する補正手順と、
   前記補正手順によって所定間隔ごとに補正された後の電位差信号を用いて、前記第１の電位差信号と前記第２の電位差信号との間の差分を示す差分信号を算出する差分算出手順と、
   前記差分算出手順によって算出された差分信号を出力する出力処理手順と
   をコンピュータに実行させることを特徴とするノイズ処理プログラム。

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