JP6861380B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器、および情報処理システムに関する。

従来の情報処理システムとして、ユーザが電極を皮膚に装着し、当該電極からユーザの体にテスト信号（微弱電流）を流すことにより、ユーザの皮膚に接触した電極の接触インピーダンスを測定することにより、脳波、心電等の生体情報を取得する情報処理システムがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２８６８０号公報

しかしながら、従来の技術では、ユーザの皮膚から電極が外れかかった瞬間、情報処理システムで取得する生体電位波形には商用交流ノイズ（ハムノイズ）が重畳する。このハムノイズは、得られた生体電位波形をアンプで増幅するときに、打ち消しきれず、所望の生体電位波形を得ることができなかった。したがって、一定の信号品質の生体電位測定を行うためには、ユーザに電極の装着のやり直しの負担を掛けることになるという課題があった。

上記課題に鑑み、本発明は、ユーザに電極の装着のやり直しの負担を掛けることなく、一定の信号品質の生体電位測定を行うことができることができる電子機器、情報処理装置、情報処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様にかかる電子機器は、ユーザの第１の皮膚に接触させる計測電極と、前記ユーザの第２の皮膚に接触させる参照電極と、第１の増幅回路と、第２の増幅回路と、複数の第１の短絡線、複数の第１の抵抗、前記計測電極に接続される第１の端子、前記第１の増幅回路に接続される第２の端子を含む第１の補正回路と、複数の第２の短絡線、複数の第２の抵抗、前記参照電極に接続される第３の端子、前記第２の増幅回路に接続される第４の端子を含む第２の補正回路と、コントローラとを備え、前記第１の補正回路は、第１の情報に基づいて前記複数の第１の短絡線から１または複数の第３の短絡線を選択し、前記１または複数の第３の短絡線により、前記第１の端子と前記第２の端子との間の第１の抵抗値が決定され、前記第２の補正回路は、第２の情報に基づいて前記複数の第２の短絡線から１または複数の第４の短絡線を選択し、前記１または複数の第４の短絡線により、前記第３の端子と前記第４の端子との間の第２の抵抗値が決定され、前記第１の情報は前記１または複数の第３の短絡線を特定する情報であり、前記第２の情報は前記１または複数の第４の短絡線を特定する情報であり、前記コントローラは、第１の補正値の算出と第２の補正値の算出を、前記計測電極と前記第１の皮膚との間の第３の抵抗値と前記第１の抵抗値を加算した値と、前記参照電極と前記第２の皮膚との間の第４の抵抗値と前記第２の抵抗値を加算した値とが等しいという条件で行い、算出された前記第１の補正値に基づく前記第１の情報の決定と、算出された前記第２の補正値に基づく前記第２の情報の決定を行い、前記第１の情報を前記第１の補正回路に送付する。

また、本発明の一態様にかかる情報処理装置は、電子機器から、ユーザの生体電位を受信して処理する情報処理装置であって、前記生体電位は、前記ユーザの第１の皮膚に接触させる計測電極と前記第１の皮膚との間の第１の電位及び前記ユーザの第２の皮膚に接触させる参照電極と前記第２の皮膚との間の第２の電位であり、前記電子機器から送信された操作信号を受信する操作信号取得器と、前記第１の電位および前記第２の電位を取得する生体電位取得器と、前記生体電位取得器で取得された前記第１の電位および前記第２の電位の少なくともいずれかを補正する生体電位処理器と、前記ユーザに、前記第１の電位および前記第２電位の補正に関する情報を提供する出力器とを備え、前記生体電位取得器は、前記電子機器に設けられた第１のテスト回路における第１の電流源から第１の電流が出力されているときに第１の電圧を測定し、前記電子機器に設けられた第２のテスト回路における第２の電流源から第２の電流が出力されているときに第２の電圧を測定し、前記生体電位処理器は、前記第１の電流の電流値と前記第１の電圧の電圧値を用いて第５の抵抗値を計算し、前記第２の電流の電流値と前記第２の電圧の電圧値を用いて第６の抵抗値を計算し、前記第５の抵抗値と前記電子機器の第１の補正回路の入出力端子間の第７の抵抗値を加算した値と、前記第６の抵抗値と前記電子機器の第２の補正回路の入出力端子間の第８の抵抗値を加算した値とが等しいという条件で、第１の補正値と第２の補正値とを算出し、算出された前記第１の補正値に基づいて第１の情報を決定し、算出された前記第２の補正値に基づいて第２の情報を決定し、前記第１の情報を前記第１の補正回路に送付して前記第１の補正回路の入出力端子間の抵抗値を前記第７の抵抗値に設定し、前記第２の情報を前記第２の補正回路に送付して前記第２の補正回路の入出力端子間の抵抗値を前記第８の抵抗値に設定し、前記出力器は、前記ユーザに前記第５の抵抗値および前記第６の抵抗値と、前記第１の情報および前記第２の情報を提供する。

また、本発明一態様にかかる情報処理方法は、電子機器を用いた情報処理方法であって、前記電子機器は、ユーザの第１の皮膚に接触させる計測電極と、前記ユーザの第２の皮膚に接触させる参照電極と、前記計測電極に接続され、第１の電流源を含む第１のテスト回路と、前記参照電極に接続され、第２の電流源を含む第２のテスト回路と、複数の第１の短絡線、複数の第１の抵抗、前記計測電極に接続される第１の端子、第１の増幅回路に接続される第２の端子を含み、選択された１または複数の前記第１の短絡線により、前記第１の端子と前記第２の端子との間の抵抗値が第１の抵抗値に決定された第１の補正回路と、複数の第２の短絡線、複数の第２の抵抗、前記参照電極に接続される第３の端子、第２の増幅回路に接続される第４の端子を含み、選択された１または複数の前記第２の短絡線により、前記第３の端子と前記第４の端子との間の抵抗値が第２の抵抗値に決定された第２の補正回路と、コントローラとを備え、前記第１のテスト回路の前記第１の電流源から第１の電流が出力されているとき、前記第１の増幅回路により第１の電圧を測定するステップと、前記第２のテスト回路の前記第２の電流源から第２の電流が出力されているとき、前記第２の増幅回路により第２の電圧を測定するステップと、前記コントローラにより、前記第１の電流の電流値と前記第１の電圧の電圧値を用いて、前記計測電極と前記第１の皮膚との間の第３の抵抗値を計算するステップと、前記第２の電流の電流値と前記第２の電圧の電圧値を用いて、前記参照電極と前記第２の皮膚との間の第４の抵抗値を計算するステップと、前記第３の抵抗値と前記第１の抵抗値を加算した値と、前記第４の抵抗値と前記第２の抵抗値を加算した値とが等しいという条件で、前記第１の補正回路において前記第３の抵抗値に加算される第１の補正値と、前記第２の補正回路において前記第４の抵抗値に加算される第２の補正値とを算出するステップと、算出された前記第１の補正値に基づいて第１の情報を決定するステップと、算出された前記第２の補正値に基づいて第２の情報を決定するステップと、前記第１の情報を前記第１の補正回路に送付して前記第１の端子と前記第２の端子との間の抵抗値を前記第１の抵抗値に設定するステップと、前記第２の情報を前記第２の補正回路に送付して前記第３の端子と前記第４の端子との間の抵抗値を前記第２の抵抗値に設定するステップとを含む。

また、本発明の一態様にかかるコンピュータプログラムは、電子機器に設けられたコンピュータによって実行されるコンピュータプログラムであって、前記電子機器は、ユーザの第１の皮膚に接触させる計測電極と、前記ユーザの第２の皮膚に接触させる参照電極と、前記計測電極に接続され、第１の電流源を含む第１のテスト回路と、前記参照電極に接続され、第２の電流源を含む第２のテスト回路と、複数の第１の短絡線、複数の第１の抵抗、前記計測電極に接続される第１の端子、第１の増幅回路に接続される第２の端子を含み、選択された１または複数の前記第１の短絡線により、前記第１の端子と前記第２の端子との間の抵抗値が第１の抵抗値に決定された第１の補正回路と、複数の第２の短絡線、複数の第２の抵抗、前記参照電極に接続される第３の端子、第２の増幅回路に接続される第４の端子を含み、選択された１または複数の前記第２の短絡線により、前記第３の端子と前記第４の端子との間の抵抗値が第２の抵抗値に決定された第２の補正回路と、コントローラとを備え、前記第１のテスト回路の前記第１の電流源から第１の電流が出力されているとき、前記第１の増幅回路により第１の電圧を測定するステップと、前記第２のテスト回路の前記第２の電流源から第２の電流が出力されているとき、前記第２の増幅回路により第２の電圧を測定するステップと、前記コントローラにより、前記第１の電流の電流値と前記第１の電圧の電圧値を用いて前記計測電極と前記第１の皮膚との間の第３の抵抗値を計算するステップと、前記第２の電流の電流値と前記第２の電圧の電圧値を用いて前記参照電極と前記第２の皮膚との間の第４の抵抗値を計算するステップと、前記第３の抵抗値と前記第１の抵抗値を加算した値と、前記第４の抵抗値と前記第２の抵抗値を加算した値とが等しいという条件で、前記第１の補正回路において前記第３の抵抗値に加えられる第１の補正値と、前記第２の補正回路において前記第４の抵抗値に加えられる第２の補正値とを算出するステップと、算出された前記第１の補正値に基づいて第１の情報を決定するステップと、算出された前記第２の補正値に基づいて第２の情報を決定するステップと、前記第１の情報を前記第１の補正回路に送付して前記第１の端子と前記第２の端子との間の抵抗値を前記第１の抵抗値に設定するステップと、前記第２の情報を前記第２の補正回路に送付して前記第３の端子と前記第４の端子との間の抵抗値を前記第２の抵抗値に設定するステップとを実行させる。

本発明にかかる電子機器、情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラムによれば、ユーザに電極の装着のやり直し等の負担を掛けることなく、一定の信号品質の生体電位測定を行うことができる。

実施の形態１における情報処理システムの利用シーンを示す図 実施の形態１におけるヘッドフォン型のヘッドセットの形状および構成を示す概略図 バンド型のヘッドセットの形状および構成を示す概略図 電極の形状を示す概念図 電極の形状を示す概念図 電極の形状を示す概念図 電極の形状を示す概念図 電極の形状を示す概念図 電極の接触状態と接触インピーダンスの定義を示す図 電極の接触状態と接触インピーダンスの定義を示す図 電極の接触状態と接触インピーダンスの定義を示す図 実施の形態１における情報処理システムの全体構成を示すブロック図 実施の形態１における情報処理システムのヘッドセットおよび情報処理装置の詳細な構成を示すブロック図 実施の形態１におけるヘッドセットのハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態１における情報処理装置のハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態１におけるヘッドセットと情報処理装置の基本的な処理フローを示すフローチャート 実施の形態１にかかる生体電位計測装置の詳細な構成を示すブロック図 実施の形態１における接触インピーダンス補正器の構成を示す回路図 実施の形態１におけるアクティブ電極の位置関係を示す図 実施の形態１における生体電位処理器の構成を示す図 実施の形態１における生体電位測定系の同相弁別比の算出モデルを示す回路図 実施の形態１における生体電位測定系の同相弁別比特性を示す図 実施の形態１における接触インピーダンス補正器の動作例を示す図 実施の形態１における接触インピーダンス補正器の動作例を示す図 実施の形態１における接触インピーダンス補正器の動作表を示す図 実施の形態１における接触インピーダンス補正および振幅補正の例を示す図 実施の形態１における接触インピーダンス補正および振幅補正の手順を示すフローチャート 実施の形態１における接触インピーダンス取得の手順を示すフローチャート 実施の形態１における接触インピーダンス取得の手順を示すフローチャート 実施の形態１における接触インピーダンスを補正するパターンを示す図 実施の形態１における接触インピーダンス補正タイミングの例を示す図 実施の形態１における接触インピーダンス補正タイミングの別の例を示す図 実施の形態１におけるアプリケーション処理器のフローを示す図 実施の形態１における画面表示を示す図 実施の形態１における画面表示を示す図 実施の形態１における画面表示を示す図 実施の形態１の変形例１における画面表示を示す図 実施の形態１の変形例２における生体電位計測装置の詳細な構成を示すブロック図 実施の形態２における情報処理システムの一部の構成を示すブロック図

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の一態様にかかる情報処理システムの各実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置、接続形態、ステップ及びステップの順序などは一例であって本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。

（実施の形態１）
［情報処理システムの概要］
図１に示す情報処理システム１００は、ヘッドセット１と、情報処理装置２と、表示部３とを備える。ヘッドセット１、情報処理装置２、および表示部３は、それぞれ有線または無線で接続されており、情報を送受信する。

ヘッドセット１は、後述する脳波計の構成をしている。ユーザ１０の頭部には、複数の電極５１（図２Ａおよび２Ｂ参照）が装着される。複数の電極５１は、生体電位を計測する計測電極と、計測電極で計測した電位との差を計算するために用いられる基準電位を計測する参照電極とを含む。また、ヘッドセット１は、ユーザ１０が情報処理システムを操作するための操作情報を入力する操作入力装置１ａ（図５参照）を備え、所望の処理を実現するための操作が入力される。

情報処理装置２は、ヘッドセット１からの操作入力を受け取り、所定の処理を実施する。例えば、情報処理装置２は、コンピュータであってもよい。ここでいう「所定の処理」とは、ゲーム、健康管理、学習等、家庭用のコンピュータで実施されるようなアプリケーションの総称である。

表示部３は、情報処理装置２で行われた処理結果を表示する。ここでいう「表示する」とは、映像をディスプレイに出力すること、および／または音声をスピーカから出力することの両方を含む。すなわち、表示部３は、画像情報を表示し、または音響情報を表示するディスプレイおよび／またはスピーカである。

［ヘッドセットの構成］
図２Ａおよび図２Ｂは、ヘッドセット１の形状および概略構成の一例を示す。例えば、ユーザ１０は頭部にヘッドセット１を装着する。ヘッドセット１の概観の例は、図２Ａではヘッドフォン型、図２Ｂではバンド型である。

図２Ａに示すヘッドセット１は、ユーザ１０の頭部に沿うようにアーチ状のヘッドフォン型をしている。図２Ａに示すヘッドフォン型のヘッドセット１は、複数の電極５１と、外側面４４と、装着面４５と、耳当て４６と、操作面４３とを備えている。外側面４４は、ユーザ１０がヘッドセット１を装着したときにユーザ１０の頭部と反対側に配置される面である。装着面４５は、ユーザ１０がヘッドセット１を装着したときにユーザ１０の頭部側に配置される面である。操作面４３は、操作ボタン４１と、表示部４７とを有している。複数の電極５１は、ヘッドセット１の装着面４５と、耳当て４６の端であってヘッドセット１の装着面４５と同一側の面に設けられている。

ユーザ１０は、ヘッドセット１を装着する前に、操作面４３に配置されている操作ボタン４１を操作してヘッドセット１を起動し、ヘッドセット１をユーザ１０の頭部に装着する。ヘッドセット１は、例えば、図２Ａの紙面に向かって左の耳当て４６がユーザ１０の右耳、図２Ａの紙面に向かって右の耳当て４６がユーザ１０の左耳に位置するようにユーザ１０の頭部に装着される。また、耳当て４６は、ユーザ１０の左右の耳を覆うように当てられる。装着面４５に設けられている電極５１は、ユーザ１０の皮膚（頭皮）に当てられる。耳当て４６の端に設けられている電極５１は、ユーザ１０の耳の後ろに当てられる。図２Ａの紙面に向かって左の耳当て４６の端に設けられている電極５１は後述するアース電極、図２Ａの紙面に向かって右の耳当て４６の端に設けられている電極５１は後述する参照電極、その他の電極５１は計測電極としてもよい。なお、アース電極および参照電極の配置位置は、これに限らず、図２Ａの紙面に向かって右の耳当て４６の端に設けられている電極５１をアース電極、図２Ａの紙面に向かって左の耳当て４６の端に設けられている電極５１を参照電極としてもよい。

操作面４３は、表示部４７に操作の状態およびアプリケーションの処理結果等を表示する。

図２Ｂに示すヘッドセット１は、ユーザ１０の頭部の周囲に巻くことにより装着されるバンド型の形状をしている。図２Ｂに示すバンド型のヘッドセット１は、複数の電極５１と、外側面４４と、装着面４５と、操作面４３とを備えている。電極５１、操作面４３の構成は、ヘッドフォン型のヘッドセット１と同様である。ユーザ１０はヘッドセット１を装着する前に、操作面４３に配置されている操作ボタン４１を操作してヘッドセット１を起動し、バンド型のヘッドセット１の外側面４４の半分（操作面４３の側）がユーザ１０の額に来るように装着する。電極５１は、装着面４５に配置されており、ユーザ１０の額に接触される。なお、複数の電極５１のうちアース電極に相当する電極５１および参照電極に相当する電極５１は、装着面４５からリード線（図示せず）を延長して耳の後ろに当てる構成であってもよい。操作面４３には、さらに表示部４７を備え、操作の状態や、アプリケーションの処理結果を表示することができる。なお、アース電極とは、一般的に言うグランド電極（接地電位を有する電極）のことではなく、ユーザ１０において基準電位となる電位を有する電極のことをいう。

［電極形状］
図３Ａ〜図３Ｅは、ユーザ１０の皮膚と接触する電極５１の接触面の形状の例を示す。電極５１の材料は、導電性の物質によって構成される。電極５１の材料の一例は、金、銀である。望ましい電極５１の材料は、銀−塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）である。銀−塩化銀は生体と接触した場合の分極が少なく、かつ分極電圧が安定しているためである。

電極５１の接触面の形状は、医療用で使われる電極と同様の、図３Ａに示す円形（例えば、直径１０ｍｍ）でもよいし、円形の電極５１以外にも、用途によってさまざまな形状としてもよい。例えば、図３Ｂに示すような三角形や、図３Ｃに示すように四角形または正方形であってもよい。

また、図１のヘッドフォン型のヘッドセット１の装着面４５に配置する電極５１としては、図３Ｄの（ａ）および（ｂ）に示すように、複数の円柱（図中では５本）で構成された電極５１としてもよい。この構成によれば、ユーザ１０の皮膚に電極５１を接触させるため、髪の毛をかき分けることができる。なお、各円柱における皮膚との接触面は、図３Ｄの（ａ）に示すように円形であってもよいし、楕円等の他の形状であってもよい。また、円柱に限らず、角柱であってもよい。円柱または角柱の数は、図３Ｄの（ａ）および（ｂ）に示すように５本であってもよいし、５本に限らず変更してもよい。また、図３Ｄの個々の円柱の先端は、皮膚との接触面側に角が取れたものである形状でもよい。これにより、皮膚との接触面積を増加することができる。

また、図３Ｅに示すように、電極５１の形状は、ユーザ１０の皮膚との接触面が同心円状である電極５１であってもよい。この形状の電極５１は、例えば図２Ａのヘッドフォン型のヘッドセット１の耳当て４６または図２Ｂのバンド型のヘッドセット１で用いられ、額や耳の後ろなど、髪の毛の無い箇所に接触される。図３Ｅに示す形状の電極５１は、図３Ｄに示した形状の電極５１に比べて皮膚への圧力が緩和されるので、ユーザ１０が受ける負担を緩和させることができる。

［接触状態の定義と接触インピーダンス］
ここで、本明細書で用いる電極５１の接触インピーダンスおよび接触状態を定義する。本明細書で用いる電極の接触インピーダンスは、「当該電極または電極上にある導電性物体と身体末端部皮膚面とが接触する接触部の接触インピーダンスと、当該接触部の周辺の身体末端組織インピーダンスとの合計値」と定義する。電極５１の接触状態は、ユーザ１０と電極５１との位置関係に応じて、図４Ａ〜図４Ｃの３つの状態に区別される。

図４Ａは、電極５１がユーザ１０に「接触している」状態である。通常、接触インピーダンスＲｃの値は、周波数１０Ｈｚにおいて３０ｋΩ以下、好ましくは１０ｋΩ以下とすることが望ましい。

図４Ｂは、ユーザ１０の体動等により、電極５１がユーザ１０から「外れかかっている」（弱く接触している）状態である。図４Ｂに示す状態における電極５１の接触インピーダンスＲｃの値は、周波数１０Ｈｚにおいて３０ｋΩより大きく５ＭΩより小さい値とする。本明細書で用いる電極５１は、導電性のペーストを用いないいわゆるドライ電極であるため、ユーザ１０の体動等により、図４Ｂに示す状態は生じやすい。

図４Ｃは、電極５１がユーザ１０から「完全に外れている状態」である。このときの接触インピーダンスは、周波数１０Ｈｚにおいて５ＭΩ以上とする。電極５１とユーザ１０とは、絶縁状態である。

［情報処理システムの構成］
次に、情報処理システム１００の構成について説明する。図５は、情報処理システム１００の全体構成を示すブロック図である。

上述したように、情報処理システム１００は、ヘッドセット１と、情報処理装置２と、表示部３とを備えている。ヘッドセット１は、操作入力装置１ａと、生体電位計測装置１ｂとを備えている。

ヘッドセット１は、操作入力装置１ａにおいてユーザ１０の操作入力を受け、生体電位計測装置１ｂにおいて操作時のユーザ１０の生体電位および接触インピーダンスを計測する。ヘッドセット１で計測された生体電位を含む情報は、情報処理装置２に送信される。

情報処理装置２は、操作入力装置１ａまたは生体電位計測装置１ｂからの入力を受けて、所定の処理を実施し、表示部３に対して処理結果を出力する。ヘッドセット１と情報処理装置２との間は、無線または有線によって接続される。

図６は、ヘッドセット１および情報処理装置２の詳細な構成を示すブロック図である。ここでは、ヘッドセット１と情報処理装置２とが無線で接続される場合を例として説明する。

ヘッドセット１に含まれる操作入力装置１ａは、操作入力器１１と、操作信号出力器１２とを備えている。

操作入力器１１は、操作ボタン４１（図２Ａおよび図２Ｂ参照）から入力された操作入力情報を取得し、操作の内容を判定する入力器である。操作信号出力器１２は、操作入力器１１で取得された操作入力情報を情報処理装置２に送信する送信器である。操作入力器１１で取得された操作入力情報は、操作信号出力器１２から情報処理装置２に向けて送信される。

ヘッドセット１に含まれる生体電位計測装置１ｂは、電極部１３と、生体電位増幅器１４と、生体電位出力器１５とを備えている。

電極部１３は、複数の電極５１で構成されている。複数の電極５１は、上述したように、計測電極と参照電極とで構成されている。複数の電極５１は、例えば、ユーザの皮膚に接触する位置に配置されている。

生体電位増幅器１４は、複数の電極５１の間の電位差に相当する生体電位を増幅するアンプである。具体的には、生体電位増幅器１４は、ユーザ１０の皮膚に配置された計測電極７３ａ（図７参照）と、複数の電極５１のうちユーザ１０の耳の後ろに配置された参照電極７３ｂ（図７参照）との間の電位差を計測し、計測した電位差を増幅する。増幅された電位差は、例えば、生体電位増幅器１４に設けられているＡ／Ｄコンバータ（図示せず）によりデジタル信号に変換される。生体電位出力器１５は、生体電位増幅器１４で増幅された電位差を情報処理装置２に送信する送信器である。生体電位増幅器１４においてデジタル値に変換された生体電位の電位差は、生体電位出力器１５より情報処理装置２に送信される。

なお、生体電位増幅器１４は、所定以上の電位の大きさの生体電位を計測できる場合には、生体電位を増幅する必要は無く、複数の電極５１の電位を測定するだけでもよい。よって、以下、生体電位増幅器１４は生体信号計測部とも表記する。

情報処理装置２は、操作信号取得器２１と、生体電位取得器２２と、生体電位処理器２３と、アプリケーション処理器（アプリ処理器）２６と、表示情報出力器２７と、音響情報出力器２８とを備えている。

情報処理装置２は、操作入力情報を操作信号取得器２１において受信し、生体電位を生体電位取得器２２において受信することで、ヘッドセット１からの情報を受信する。

生体電位は、記録されただけの原信号では情報として使用できないことが多い。そのため、生体電位処理器２３において原信号から意味のある情報を抽出する処理が行われる。例えば、脳波計測の場合には、特定の周波数（例えば１０Ｈｚ）の信号を抽出し、当該周波数での信号のパワースペクトル密度（Ｐｏｗｅｒ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）を算出する。なお、生体電位処理器２３は、情報処理装置２ではなくヘッドセット１側に配置されてもよい。本実施の形態においては、ヘッドセット１と生体電位処理器２３とにより電子機器が構成されてもよい。

アプリケーション処理器２６では、情報処理装置２の中心的なアプリケーション処理（アプリ処理）が行われる。アプリケーション処理は、ヘッドセット１から信号の入力を受けて所定の処理を行うことで実現される。所定の処理とは、例えば、ゲームアプリにおけるゲーム進行、健康管理アプリにおける記録・データ管理・表示、学習アプリにおける出題・採点・結果表示などである。

アプリケーション処理器２６で処理された結果は、アプリケーション処理器２６から表示情報出力器２７および音響情報出力器２８に出力される。表示情報出力器２７および音響情報出力器２８は、アプリケーション処理器２６で処理された結果をユーザ１０にフィードバックするために、視覚的または聴覚的な信号を表示部３に出力する。

表示部３は、表示情報出力器２７および音響情報出力器２８から出力された信号を表示する。これにより、信号がユーザに提示される。表示部３は、例えば、テレビ、ディスプレイ、または、スピーカである。

［ハードウェア構成］
図７は、ヘッドセット１のハードウェア構成を示すブロック図である。ヘッドセット１は、操作ボタン群７１と、制御信号変換回路７２と、計測電極７３ａと、参照電極７３ｂと、アース電極７３ｃと、生体アンプ７４と、Ａ／Ｄコンバータ７５と、送信回路７９と、信号処理ユニット７８と、アンテナ６８と、バッテリ８１とを備えている。

このうち、操作ボタン群７１と制御信号変換回路７２とは、図６に示した操作入力器１１に対応する。操作ボタン群７１における各ボタンは、操作ボタン４１に対応する。また、計測電極７３ａと、参照電極７３ｂと、アース電極７３ｃとは、図２Ａおよび図２Ｂに示した電極５１および図６に示した電極部１３に対応する。生体アンプ７４は、図６に示した生体電位増幅器１４に対応する。なお、Ａ／Ｄコンバータ７５は、生体電位増幅器１４に含まれてもよい。

また、信号処理ユニット７８は、ＣＰＵ１０１と、ＲＡＭ１０２と、プログラム１０３と、ＲＯＭ１０４とを有している。また、送信回路７９とアンテナ６８とは、図６に示した生体電位出力器１５および／または操作信号出力器１２として機能する。送信回路７９とアンテナ６８とを「出力器」または「送信器」と呼ぶこともある。

これらの各構成要素は、互いにバス１０５で接続され、相互にデータの授受が可能である。また、ヘッドセット１は、バッテリ８１を備えている。上述したそれぞれの回路には、バッテリ８１から電力が供給されている。

操作ボタン群７１に関する各ボタンの押下情報は、制御信号変換回路７２においてヘッドセット１の動作を制御する制御信号に変換されバス１０５を経由してＣＰＵ１０１に送られる。

生体アンプ７４には、計測電極７３ａと参照電極７３ｂとアース電極７３ｃとが接続されている。これらの電極は、ヘッドセット１の所定の場所に設置されている。計測電極７３ａと参照電極７３ｂとの間の電位差は、生体アンプ７４で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ７５でアナログの生体電位信号からデジタルの生体電位信号に変換される。デジタルの生体電位信号に変換された電位差は、処理や送信可能な生体電位信号としてバス１０５を経由してＣＰＵ１０１に送られる。

ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０２に格納されているプログラム１０３を実行する。プログラム１０３には、後述する図９のフローチャートに示される、ヘッドセット１における信号の処理手順が記述されている。ヘッドセット１は、このプログラム１０３にしたがって操作信号と生体電位信号をデジタル信号に変換し、送信回路７９を経由してアンテナ６８より送信する。プログラム１０３はＲＯＭ１０４に格納される場合もある。

なお、信号処理ユニット７８と制御信号変換回路７２と送信回路７９と生体アンプ７４とＡ／Ｄコンバータ７５とは、１つの半導体集積回路にコンピュータプログラムを組み込んだＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のハードウェアとして実現されてもよい。１つの半導体集積回路に実装すると、実装面積が削減され、消費電力が低減される効果も得られる。

また、生体アンプ７４とＡ／Ｄコンバータ７５とを１つの半導体集積回路に集積し、信号処理ユニット７８と制御信号変換回路７２と送信回路７９とを別の半導体集積回路に集積し、２つの半導体集積回路同士を１つのパッケージ内で接続してＳｉＰ（システム・イン・パッケージ）として統合し、コンピュータプログラムを組み込んだＤＳＰ等のハードウェアとして実現されてもよい。上記２つの半導体集積回路を別々の製造プロセスで実現することで、１つの半導体集積回路に実装したものに比べコストが低減される効果も得られる。

図８は、情報処理装置２のハードウェア構成を示すブロック図である。情報処理装置２は、アンテナ８０と、受信回路８２と、信号処理ユニット１０８と、画像制御回路８４と、表示情報出力回路８５と、音響制御回路８６と、音響情報出力回路８７と、電源８８とを備えている。

このうち、アンテナ８０と受信回路８２とは、図６に示した生体電位取得器２２および／または操作信号取得器２１に対応する。これらを「受信器」と呼ぶこともある。

信号処理ユニット１０８は、ＣＰＵ１１１と、ＲＡＭ１１２と、プログラム１１３と、ＲＯＭ１１４とを有している。信号処理ユニット１０８は、図６に示した生体電位処理器２３および／またはアプリケーション処理器２６に対応する。画像制御回路８４および表示情報出力回路８５は、図６に示した表示情報出力器２７に対応する。また、音響制御回路８６および音響情報出力回路８７は、図６に示した音響情報出力器２８に対応する。これらは互いにバス１１５で接続され、相互にデータの授受が可能である。また、それぞれの回路には電源８８から電力が供給されている。

ヘッドセット１からの操作情報および生体情報はアンテナ８０を経由して受信回路８２で受信され、バス１１５を経由してＣＰＵ１１１に送られる。

ＣＰＵ１１１は、ＲＡＭ１１２に格納されているプログラム１１３を実行する。プログラム１１３には、後述する図９のフローチャートに示される、情報処理装置２における信号の処理手順が記述されている。情報処理装置２は、このプログラム１１３にしたがって操作信号と生体電位信号とを変換し、所定のアプリケーションを実行するための処理を行い、ユーザ１０に画像や音響によってフィードバックを行うための信号を生成する。プログラム１１３は、ＲＯＭ１１４に格納される場合もある。

信号処理ユニット１０８で生成された画像のフィードバック信号は、画像制御回路８４を経由して表示情報出力回路８５から表示部３に出力される。同様に、信号処理ユニット１０８で生成された音響のフィードバック信号は、音響制御回路８６を経由して音響情報出力回路８７から出力される。

なお、信号処理ユニット１０８と受信回路８２と画像制御回路８４と音響制御回路８６とは、１つの半導体集積回路にプログラムを組み込んだＤＳＰ等のハードウェアとして実現されてもよい。１つの半導体集積回路にすると、消費電力が低減される効果も得られる。

［情報処理システムの処理フローの概要］
図９は、ヘッドセット１と情報処理装置２の基本的な処理のフローを示すフローチャートである。ステップＳ１１からステップＳ１４まではヘッドセット１における処理（ステップＳ１０）、ステップＳ２１からステップＳ２５までは情報処理装置２における処理（ステップＳ２０）を示している。

はじめに、ヘッドセット１における処理ステップＳ１０について説明する。

＜ステップＳ１１＞
操作入力器１１は、ユーザ１０により行われた操作入力を受け付ける。具体的には、受付のタイミングでどの操作ボタン４１が押されているかを検出する。受付のタイミングの例は、操作ボタン４１が押下された時である。操作ボタン４１が押下されたか否かの検出は、例えば、操作ボタン４１が押下されたときの機械的なボタン位置の変化、または、電気信号の変化を検出することにより行われる。また、操作入力器１１は、押下された操作ボタン４１の種類により、操作入力器１１が受け付けた操作入力の種類を検出し、操作信号出力器１２に伝達する。

＜ステップＳ１２＞
操作信号出力器１２は、操作入力器１１が受け付けた操作入力に対応する操作信号を情報処理装置２に送信する。

＜ステップＳ１３＞
生体電位増幅器１４は、電極部１３における複数の電極５１の間の電位差に相当する生体電位を測定し、増幅する。例えば、電極部１３における複数の電極５１のうち、右側頭部（国際１０−２０法のＣ４の電極位置）に配置された計測電極７３ａと、参照電極７３ｂとの間の電位差を測定する。また、生体電位増幅器１４は、測定した生体電位を増幅する。増幅された生体電位の信号（生体電位信号）は、生体電位増幅器１４から生体電位出力器１５へ伝達される。

＜ステップＳ１４＞
さらに、生体電位出力器１５は、伝達された生体電位信号を情報処理装置２へ送信する。

なお、ヘッドセット１における処理ステップＳ１０において、ステップＳ１１およびステップＳ１２と、ステップＳ１３およびステップＳ１４とは、それぞれ並列な処理として行ってもよく、ステップＳ１１からステップＳ１４の処理を、全て上述した順序どおりに行う必要は無い。

次に、情報処理装置２における処理ステップＳ２０について説明する。

＜ステップＳ２１＞
情報処理装置２において、操作信号取得器２１は、操作信号出力器１２からの操作信号を受信する。操作信号取得器２１は、受信した操作信号をアプリケーション処理器２６に伝達する。

＜ステップＳ２２＞
生体電位取得器２２は、生体電位出力器１５からの生体電位信号を受信する。生体電位取得器２２は、受信した生体電位信号を、生体電位処理器２３に伝達する。

＜ステップＳ２３＞
生体電位取得器２２にて受信した生体電位信号を、生体電位処理器２３にて分析処理して、意味のある情報を抽出する。例えば、所定の周波数成分の生体電位信号を抽出する。所定の周波数成分とは、例えば脳波の計測の場合には１０Ｈｚである。

＜ステップＳ２４＞
アプリケーション処理器２６は、操作信号取得器２１からの操作信号と生体電位処理器２３からの生体電位信号を受けて、現在のアプリを実行するための所定の処理を行う。所定の処理とは、上述したように、例えば、ゲームアプリにおけるゲーム進行、健康管理アプリにおける記録・データ管理・表示、学習アプリにおける出題・採点・結果表示などである。

＜ステップＳ２５＞
アプリケーション処理器２６の処理結果をユーザ１０にフィードバックするために、表示情報出力器２７は映像情報を表示部３に出力し、音響情報出力器２８は音響情報を表示部３に出力する。これにより、表示部３からは、処理結果に対応する画像および音が出力される。

なお、情報処理装置２における処理ステップＳ２０において、ステップＳ２２およびステップＳ２３と、ステップＳ２４の処理は、それぞれ並列な処理として行ってもよい。また、アプリケーション処理器２６は、操作信号取得器２１からの操作信号と生体電位処理器２３からの生体電位信号の両方の信号を用いて処理を行う必要はなく、生体電位信号のみを用いて処理を行ってもよい。その場合には、操作信号を受信するステップＳ２１を省略することもできる。

以上のような処理のフローによって、情報処理システム１００は、ユーザ１０から脳波等の生体情報を得ることができる。

ここで、ヘッドセット１の電極５１の接触インピーダンスが変化した場合、すなわち、ユーザ１０においてヘッドセット１の装着位置がずれた場合の接触インピーダンスの補正について説明する。以下、接触インピーダンスの補正に最も関与する生体電位計測装置１ｂの構成の詳細と、接触インピーダンスの補正方法について説明する。

［アクティブ電極および接触インピーダンス補正器］
図１０は、本実施の形態における生体電位計測装置１ｂの詳細な構成を示すブロック図である。図１０には、図２のヘッドセット１の装着面４５に配置された電極部１３を配置し、ヘッドセット１を頭部に装着した時の電気的接続の一例を示している。図１０では、電極部１３を構成する複数の電極５１のうち、計測電極として用いられる電極を電極４８、参照電極として用いられる電極を電極４９としている。なお、以下では、電極４８をＣｈ１、電極４９をＲｅｆと示すこともある。

電極部１３は、ヘッドセット１の筐体に配置されており、少なくとも２つの電極４８（Ｃｈ１）と電極４９（Ｒｅｆ）が配置されている。ここで、電極４８は、図７に示した計測電極７３ａであり、複数の電極４８のうちの１つのチャンネル（Ｃｈ１）に対応している。

電極４８は、図２Ａおよび図２Ｂに示した装着面４５に設けられている複数の電極５１のうちの少なくとも１つであり、ユーザの皮膚（例えば、国際１０−２０法のＣ４の電極位置）と接触する。なお、このとき、電極５１が接触している皮膚を第１の皮膚と呼ぶ。電極４９は、図２Ａに示した右側の耳当て４６の端に設けられている電極５１または図２Ｂに示した装着面４５に設けられている複数の電極５１のうちの少なくとも１つであり、ユーザ１０の左耳の後ろの皮膚に接触する。このとき、電極５１が接触している皮膚を第２の皮膚と呼ぶ。

また、図１０に示すように、電極４８には、テスト信号生成器９２ａと、接触インピーダンス補正器９３ａと、バッファ９０ａとが接続されている。同様に、電極４９には、テスト信号生成器９２ｂと、接触インピーダンス補正器９３ｂと、バッファ９０ｂとが接続されている。一般に、電極とバッファを組み合わせたものは、アクティブ電極と呼ばれる。図１０において、電極４８とバッファ９０ａとを組み合わせた構成を第１のアクティブ電極９５ａ、電極４９とバッファ９０ｂとを組み合わせた構成を第２のアクティブ電極９５ｂと呼ぶ。アクティブ電極を用いると、電極の接触インピーダンスが高い場合（１０Ｈｚで３０ｋΩ）においても、バッファの出力で信号源のインピーダンスを低い値（例えば、１ｋΩ）に変換することができる。

なお、バッファ９０ａは、本開示における第１の増幅回路に相当する。バッファ９０ｂは、本開示における第２の増幅回路に相当する。また、テスト信号生成器９２ａは、本開示における第１のテスト回路に相当する。テスト信号生成器９２ｂは、本開示における第２のテスト回路に相当する。さらに、接触インピーダンス補正器９３ａは、本開示における第１の補正回路に相当する。接触インピーダンス補正器９３ｂは、本開示における第２の補正回路に相当する。

なお、テスト信号生成器９２ａおよび９２ｂは個別に電流源を備えず、１つの電流源を共通して使用する構成であってもよい。この場合、１つの電流源を、電極４８と接触インピーダンス補正部９３ａとの間の配線および電極４９と接触インピーダンス補正部９３ｂとの間の配線に接続されるスイッチを設け、スイッチを切り替えることにより１つの電流源を使用してもよい。

図１０における生体電位計測装置１ｂについて、図４で述べた電極の接触状態の定義を適用する。図１０に示すように、ユーザ１０と電極４８および４９の位置関係によると、電極４８および４９は接触しているとみなせる。電極４８および４９の接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２のそれぞれの値は、例えば両方とも１０ｋΩを示す。

電極４８および４９で検出した電位は、図１０に示すように、それぞれ、接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂを通り、バッファ９０ａおよび９０ｂで電圧をバッファリングし、生体電位増幅器１４に送られる。バッファ９０ａおよび９０ｂの入力インピーダンスは、１０Ｈｚにおいて５００ＭΩ以上のインピーダンスを有することが望ましい。さらに、バッファ９０ａおよび９０ｂの利得および入力インピーダンスは等しいことが望ましい。

なお、バッファ９０ａおよび９０ｂは、利得の絶対値が１以上のオペアンプ回路に置き換えてもよい。この場合には、生体電位増幅器１４における生体電位の増幅は、オペアンプ回路に続いて、２段目の増幅となるため、バッファ９０ａおよび９０ｂの場合よりも入力換算ノイズの要件が緩和されるため、低消費電力のアンプを用いることができる。

テスト信号生成器９２ａおよび９２ｂは、電極４８および４９の接触状態に関する情報を得るために、電極４８および４９それぞれの接触インピーダンスを測定する目的で設けられた交流信号発生器である。テスト信号生成器９２ａおよび９２ｂは、例えば、周波数１０Ｈｚ、振幅１０ｎＡｐｐ（ピーク・ツー・ピーク）の矩形波電流をテスト信号として出力する。当該矩形波電流は、電極４８および４９のそれぞれを通じて人体（ユーザ１０）側へ流れる。人体側へ流れた電流は、アース電極（図示せず）を介してヘッドセット１へ戻る。接触インピーダンスの測定により生じる電圧は、矩形波電流と接触インピーダンスとの積で表される。

電極４８および４９のそれぞれの接触インピーダンスを測定する方法について述べる。電極４８の接触インピーダンスは３端子法で測定される。より具体的には、３端子とは、生体電位増幅器１４（生体アンプ７４）の＋側入力の電位（電極４８）と−側入力の電位（電極４９）、および基準電位（アース電極）の３つである。つまり、電極４８の接触インピーダンスは、原理的には、矩形波電流を出力しながら、生体アンプ７４の＋側入力の電位（電極４８）と、−側入力の電位（電極４９）との差を計測し、計測した電圧を生体アンプの入力電圧に換算し、さらに矩形波電流で除算することにより得られる。より具体的には、テスト信号生成器９２ａにおいて矩形波電流を出力しながら、バッファ９０ａおよび９０ｂにおいて電極４８および４９のそれぞれにおける電圧をバッファする。そして、バッファされた電圧の差分値を生体アンプ７４において所定の利得で増幅する。さらに、増幅された電圧と出力の基準電圧（シグナルグランド：例えば、生体アンプ７４の電源電圧が１．８Ｖの時、シグナルグランドは中間電圧である０．９Ｖ）との差分を取り、生体アンプの利得で除算して入力電圧に換算し、さらに矩形波電流の値で除算する。これにより、接触インピーダンスＲｃ１を取得することができる。なお、＋側入力の電位と−側入力の電位は、＋側入力の電位をアース電極を供給する基準電位、−側入力の電位を電極４８の電位としてもよい。

一方、電極４９の接触インピーダンスは２端子法で測定される。つまり、電極４９の接触インピーダンスは、原理的には、矩形波電流を出力しながら、生体電位増幅器１４（生体アンプ７４）の＋側入力の電位（電極４９の電位）と−側入力の電位（アース電極を供給する基準電位）との差（電圧）の絶対値を計測し、計測した電圧を矩形波電流で除算することにより得られる。より具体的には、テスト信号生成器９２ｂにおいて矩形波電流を出力しながら、バッファ９０ｂにおいて電極４９における電圧をバッファする。続けて、バッファされた電圧とアース電極（図示せず）の電圧の差分値を生体アンプ７４において所定の利得で増幅する。さらに、増幅された電圧を生体アンプの入力電圧に換算し、矩形波電流の値で除算する。これにより、接触インピーダンスＲｃ２を取得することができる。なお、＋側入力の電位と−側入力の電位は、＋側入力の電位をアース電極を供給する基準電位、−側入力の電位を電極４９の電位としてもよい。

上記の方法で得られる接触インピーダンスの精度は、例えば、１ｋΩ以下である。

テスト信号生成器９２ａおよび９２ｂにおいて取得された接触インピーダンスの値は、ヘッドセット１の生体電位増幅器１４および生体電位出力器１５を経て、情報処理装置２の生体電位取得器２２に出力される。さらに、接触インピーダンスＲｃ２の値は、生体電位取得器２２から生体電位処理器２３に出力される。

なお、テスト信号生成器９２ａをテスト信号生成器９２ｂと兼用し、スイッチ（図示せず）を用いてテスト信号生成器９２ｂと電極４８または電極４９への接続を切り替えて、接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２を測定してもよい。

接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂは、電極４８および４９からバッファ９０ａおよび９０ｂの間の配線にそれぞれ追加のインピーダンス（インピーダンス補正量）を付与する。詳細については後述する。接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂのスイッチＳＷａ０〜ＳＷａ１０およびＳＷｂ０〜ＳＷｂ１０の開閉を制御する制御信号は、後述する接触インピーダンス補正用制御器２３ｂで生成される。なお、スイッチＳＷａ０〜ＳＷａ１０は、本開示における第１の短絡線に相当する。ＳＷｂ０〜ＳＷｂ１０は、本開示における第２の短絡線に相当する。

図１０の生体電位増幅器１４は、電極４８の電位と電極４９の電位の差をとり、電位差（電圧）を増幅（差動増幅）する。増幅された電圧は、低域通過フィルタ（図示せず）でフィルタリングされ、Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）により所定の解像度（例えば、１２ビット）およびサンプリング周波数（例えば、１ｋＨｚ）でデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換されたデータ（デジタルデータ）は、生体電位出力器１５へ出力される。生体電位出力器１５へ出力されたデジタルデータは、Ｃｈ１で得られた接触インピーダンスに対応するデジタルデータである。

なお、図１０の電極部１３と生体電位増幅器１４との接続は、電極４８と生体電位増幅器１４との間、および、電極４９と生体電位増幅器１４との間の経路にバッファ９０ａおよび９０ｂを設置しない構成であってもよい。その場合は、生体電位増幅器１４の入力インピーダンスが５００ＭΩ（周波数１０Ｈｚでの値）以上であることが望ましい。

［接触インピーダンス補正器の構成］
図１１は、接触インピーダンス補正器９３ａ、９３ｂの構成の一例を示す回路図である。電極４８とバッファ９０ａ、電極４９とバッファ９０ｂとを中継する接触インピーダンス補正器９３ａ、９３ｂのそれぞれは、抵抗値で重み付けされた抵抗素子Ｒａ１〜Ｒａ１０、Ｒｂ１〜Ｒｂ１０を有している。なお、接触インピーダンス補正器９３ａ、９３ｂの構成は同一であるため、以下では接触インピーダンス補正器９３ａを例に挙げて説明する。

図１１に示すように、抵抗素子Ｒａ１〜Ｒａ１０の抵抗値は、例えば、それぞれ１ｋΩ、２ｋΩ、４ｋΩ、８ｋΩ、１６ｋΩ、３２ｋΩ、６４ｋΩ、１２８ｋΩ、２５６ｋΩ、５１２ｋΩである。また、抵抗素子Ｒｂ１〜Ｒｂ１０の抵抗値も抵抗素子Ｒａ１〜Ｒａ１０と同様に、例えば、それぞれ１ｋΩ、２ｋΩ、４ｋΩ、８ｋΩ、１６ｋΩ、３２ｋΩ、６４ｋΩ、１２８ｋΩ、２５６ｋΩ、５１２ｋΩである。なお、抵抗素子Ｒａ１〜Ｒａ１０は、本開示における第１の抵抗に相当する。抵抗素子Ｒｂ１〜Ｒｂ１０は、本開示における第２の抵抗に相当する。

図１１に示すように、接触インピーダンス補正器９３ａでは、接触インピーダンス補正器９３ａの入出力端子である第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間に抵抗素子Ｒａ１〜Ｒａ１０が直列接続されており、インピーダンス補正量が加算される構成をとる。第１の端子Ｔ１は、電極４８に接続され、第２の端子Ｔ２はバッファ９０ａに接続されている。さらに、抵抗素子Ｒａ１〜Ｒａ１０のそれぞれの両端は、抵抗素子Ｒａ１〜Ｒａ１０のそれぞれと並列にスイッチＳＷａ１〜ＳＷａ１０を具備し、切り替えできる構成である。つまり、第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間には、スイッチＳＷａ１〜ＳＷａ１０のうちオフ状態のスイッチと並列に接続された抵抗素子と、スイッチＳＷａ１〜ＳＷａ１０のうちオン状態のスイッチ（短絡線）とが直列に接続される構成となる。これにより、インピーダンス補正量は、スイッチＳＷａ１〜ＳＷａ１０のうちオフ状態のスイッチと並列に接続された抵抗素子の抵抗値が加算された値となる。ここで、スイッチＳＷａ１〜ＳＷａ１０のうちオフ状態のスイッチと並列に接続された抵抗素子の抵抗値が加算された値は、本開示における第１の抵抗値および第７の抵抗値に相当する。ＳＷａ１〜ＳＷａ１０のうちのオン状態のスイッチは、本開示における第３の短絡線に相当する。

また、接触インピーダンス補正器９３ａは、抵抗素子Ｒａ１〜Ｒａ１０と並列になるように第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間に接続された、電極４８からバッファ９０ａの経路を短絡するスイッチＳＷａ０を備える。

スイッチＳＷａ０〜ＳＷａ１０の動作は、制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０がＨ（ハイ）レベルのときオン（閉じる）状態、Ｌ（ロー）レベルのときオフ（開く）状態とする。スイッチＳＷａ０〜ＳＷａ１０のオン抵抗は、１０Ω（ＤＣでの値）以下、オフリーク電流は１ｎＡ以下であることが望ましい。なお、抵抗素子Ｒａ１〜Ｒａ１０の精度は高い（例えば、精度±０．１％の金属皮膜チップ抵抗）ことが望ましい。

ヘッドセットの起動直後や、接触インピーダンスの補正を行わない時は、スイッチＳＷａ０の制御信号Ｓａ０をＨレベル（オン）に制御して、接触インピーダンス補正器９３ａをバイパスさせておく。このときの接触インピーダンスの補正量は０ｋΩである。

なお、接触インピーダンス補正器９３ｂについても、接触インピーダンス補正器９３ａと同様の構成である。スイッチＳＷｂ１〜ＳＷｂ１０のうちオフ状態のスイッチと並列に接続された抵抗素子の抵抗値が加算された値は、本開示における第２の抵抗値および第８の抵抗値に相当する。ＳＷｂ１〜ＳＷｂ１０のうちのオン状態のスイッチは、本開示における第４の短絡線に相当する。また、第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間の抵抗値は、本開示における第３の抵抗値および第５の抵抗値に相当する。第３の端子Ｔ３と第４の端子Ｔ４との間の抵抗値は、本開示における第４の抵抗値および第６の抵抗値に相当する。制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０は、本開示における第１の情報に相当する。制御信号Ｓｂ０〜Ｓｂ１０は、本開示における第２の情報に相当する。

後述する接触インピーダンスの補正を行う場合は、接触インピーダンス補正用制御器２３ｂにより、接触インピーダンス補正器９３ａ、９３ｂのそれぞれの制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０、Ｓｂ０〜Ｓｂ１０により、所望のインピーダンス補正量Ｒ１ａ、Ｒ２ａとなるようスイッチＳＷａ０〜ＳＷａ１０、ＳＷｂ０〜ＳＷｂ１０の制御が行われる。なお、接触インピーダンス補正器９３ａにおける制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０は、本開示における第１の信号である。接触インピーダンス補正器９３ｂにおける制御信号Ｓｂ０〜Ｓｂ１０は、本開示における第２の信号である。

なお、接触インピーダンス補正器９３ａのそれぞれの抵抗素子Ｒａ１〜Ｒａ１０は、１ｋΩ、２ｋΩ、４ｋΩ、８ｋΩ、１６ｋΩ、３２ｋΩ、６４ｋΩ、１２８ｋΩ、２５６ｋΩ、５１２ｋΩの重み付けでなくてもよく、抵抗値ラダー型（Ｒ−２Ｒラダー型）の構成であってもよい。接触インピーダンス補正器９３ｂのそれぞれの抵抗素子Ｒｂ１〜Ｒｂ１０についても同様である。また、接触インピーダンス補正器９３ａ、９３ｂは、半導体プロセスで実現すると実装面積を削減することができる。

なお、抵抗素子Ｒａ１〜Ｒａ１０、Ｒｂ１〜Ｒｂ１０の重み付けを変更したい場合は、抵抗素子Ｒａ１〜Ｒａ１０、Ｒｂ１〜Ｒｂ１０のうち少なくとも一つがアナログ制御式のポテンショメータ（半固定抵抗器）であっても構わない。

また、接触インピーダンス補正器９３ａ、９３ｂとして、デジタル制御式のポテンショメータを用いる場合、制御信号はデジタル制御インタフェース（２線式のＩ２Ｃ、３線／４線式のＳＰＩ等）を用いて制御してもよい。デジタル制御式のポテンショスタットにおいて、デジタルコード１ＬＳＢ（最小ビット）当たりの抵抗値は、１００Ω（０．１ｋΩ）以下であることが望ましい。

［電極と接触インピーダンス補正器およびアンプの位置関係］
次に、図１２の第１のアクティブ電極９５ａに設置される電極４８、接触インピーダンス補正器９３ａおよびバッファ９０ａの位置関係を説明する。なお、第２のアクティブ電極９５ｂは第１のアクティブ電極９５ａと同様であるため、第２のアクティブ電極９５ｂについては、詳細な説明を省略する。

図１２では、電極４８においてユーザ１０の皮膚（第１の皮膚）と接触する接触面は、円形をなしていると想定する。このときに接触面側から電極４８を平面視したときの電極４８の直径をＤ（ｍｍ）と定義する。なお、電極４８が図３Ｄと図３Ｅに示した形状の場合、接触面側から電極４８を平面視したときの電極４８を直径Ｄ（ｍｍ）の外接円で囲むことで、電極４８の寸法を外接円の直径Ｄ（ｍｍ）で定義する。

電極４８の直径をＤ（ｍｍ）、電極４８をリード線に接続するために電極４８とリード線との間に設けられた半田付け接続部９１ａの直径をＰ（ｍｍ）、接触インピーダンス補正器９３ａの長手方向の長さをＣ（ｍｍ）、バッファ９０ａの長手方向の長さをＡ（ｍｍ）とすると、以下の（式１）の関係を満たしていることが望ましい。

例えば、電極４８の直径Ｄを１０ｍｍとした場合、Ｐ＝１ｍｍ、Ｔ＝２ｍｍ、Ｃ＝３ｍｍ、Ａ＝３ｍｍに設計すると、（式１）の関係を満たしている。このとき、第１のアクティブ電極９５ａは、電極４８の直径Ｄ＝１０ｍｍの範囲に収まり、ハムノイズの影響は電極４８と皮膚の接触面のみに限定される。すなわち、電極４８に接触インピーダンス補正器９３ａを設置しても、余分のハムノイズを受けることなく接触インピーダンスの補正を行うことができる。

電極４８の大きさは、皮膚との実際の接触範囲を基に、図１２に示した電極４８の形状と相似形となる大きさであることが望ましい。

テスト信号生成器９２ａ、接触インピーダンス補正器９３ａおよびバッファ９０ａは、半導体集積回路に集積して実現することができる。テスト信号生成器９２ａ、接触インピーダンス補正器９３ａおよびバッファ９０ａを半導体集積回路に集積することで、実装面積を小面積化することができる。これにより、余分なハムノイズを受けることが無いので、高い信号品質で生体電位の取得ができる。

図１２において、バッファ９０ａを設置しない構成の場合、電極４８の直径をＤ（ｍｍ）、半田付け接続部９１ａの直径をＰ（ｍｍ）、接触インピーダンス補正器９３ａの長手方向の長さをＣ（ｍｍ）とすると、以下の（式２）の関係を満たしていることが望ましい。

例えば、電極４８の直径Ｄを１０ｍｍとした場合、Ｐ＝１ｍｍ、Ｔ＝２ｍｍ、Ｃ＝３ｍｍに設計すればよい。これにより、電極４８に接触インピーダンス補正器９３ａを設置しても、余分のハムノイズを受けることなく接触インピーダンスの補正を行うことができる。

以上に述べた電極４８、テスト信号生成器９２ａ、接触インピーダンス補正器９３ａおよびバッファ９０ａの位置関係は、第２のアクティブ電極９５ｂにおける電極４９、テスト信号生成器９２ｂ、接触インピーダンス補正器９３ｂおよびバッファ９０ｂの位置関係についても同様である。

［電極部から生体電位増幅器への接続］
ヘッドセット１の電極部１３から生体電位増幅器１４への接続について図１０を参照しながら説明する。第１のアクティブ電極９５ａおよび第２のアクティブ電極９５ｂの出力端子は、生体電位増幅器１４のＣｈ１用端子およびＲｅｆ用端子のそれぞれに接続される。生体電位増幅器１４において、Ｃｈ１の信号はＲｅｆの信号との差を取った後に増幅（差動増幅）される。増幅された信号は、低域通過フィルタ（図示せず）でフィルタリングされ、Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）によりデジタル信号に変換される。変換されたデジタル信号のデータ（デジタルデータ）は、生体電位出力器１５へ出力される。

［生体電位処理器］
図１３は、生体電位処理器２３の構成を示す。生体電位処理器２３は、接触インピーダンス評価器２３ａと、接触インピーダンス補正用制御器２３ｂと、生体電位波形補正器２３ｃと、および生体信号解析器２３ｄとを備えている。

情報処理装置２において、生体電位処理器２３は、少なくとも接触インピーダンス評価器２３ａと、接触インピーダンス補正用制御器２３ｂと、生体電位波形補正器２３ｃとを備えていればよい。

接触インピーダンス評価器２３ａは、生体電位取得器２２で取得された電極４８および電極４９に対する接触インピーダンスＣｈ１ｚ、Ｒｅｆｚの値を基に、電極４８と電極４９の接触状態を解析する。接触インピーダンス評価器２３ａは、電極４８と電極４９とがユーザ１０の皮膚に接触しているかどうかを判定する。詳細には、接触インピーダンス評価器２３ａは、生体電位取得器２２の出力結果に基づき、電極４８および電極４９の接触インピーダンスが所定の値以下かどうかを判定する。所定の値とは、例えばテスト信号生成器９２ａおよび９２ｂから出力されるテスト信号の周波数が１０Ｈｚの場合は、５ＭΩである（１ｋＨｚの場合は５００ｋΩである）。接触インピーダンス評価器２３ａは、電極４８および電極４９のそれぞれについて、接触インピーダンスの値が所定の値以下のときには（例えば、１０Ｈｚにおいて３０ｋΩ以上であっても）、電極がユーザ１０の皮膚に接触していると判定する。また、接触インピーダンスの値が所定の値より大きいときには、電極がユーザ１０の皮膚から完全に離れていると判定する。

また、接触インピーダンス評価器２３ａは、電極４８と電極４９とがユーザ１０の皮膚に接触しているかどうかの判定結果をアプリケーション処理器２６に伝達する。なお、アプリケーション処理器２６は、接触インピーダンス評価器２３ａでの判定結果に基づいて、表示情報出力器２７および音響情報出力器２８を介して電極４８および電極４９の接触状態をユーザ１０に報知する。

さらに、接触インピーダンス評価器２３ａは、電極４８および電極４９がそれぞれユーザ１０の皮膚に接触していると判定した場合は、電極４８と電極４９それぞれの接触インピーダンスの値として、生体電位取得器２２で取得された接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２の値をそれぞれ採用する。接触インピーダンス評価器２３ａは、さらに、電極４８と電極４９のどちらの接触インピーダンスが高いかを判定し、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１と電極４９の接触インピーダンスＲｃ２の差を評価する。

接触インピーダンス補正用制御器２３ｂは、接触インピーダンス評価器２３ａで判定および評価された接触インピーダンスＲｃ１と接触インピーダンスＲｃ２の大小関係と、接触インピーダンスＲｃ１と接触インピーダンスＲｃ２の差を基に、電極４８および電極４９のインピーダンス補正量を決定し、インピーダンス補正量が所定の値となるよう、接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂに出力する接触インピーダンス補正用の制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０、Ｓｂ１〜Ｓｂ１０を生成する。また、接触インピーダンス補正用制御器２３ｂは、生成した制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０、Ｓｂ１〜Ｓｂ１０を接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂに伝達する。これにより、接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂでは、スイッチＳＷａ０〜ＳＷａ１０、ＳＷｂ１〜ＳＷｂ１０が制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０、Ｓｂ１〜Ｓｂ１０によりそれぞれ制御され、インピーダンス補正が行われる。なお、接触インピーダンス補正用制御器２３ｂは、生成した制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０、Ｓｂ１〜Ｓｂ１０をアプリケーション処理器２６にも伝達してもよい。アプリケーション処理器２６は、伝達された制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０、Ｓｂ１〜Ｓｂ１０に基づいてアプリケーション処理を行ってもよい。

なお、接触インピーダンス評価器２３ａおよび接触インピーダンス補正用制御器２３ｂは、本開示におけるコントローラに相当する。

生体電位波形補正器２３ｃは、生体電位取得器２２から取得したＣｈ１の生体電位波形と、接触インピーダンス評価器２３ｂで評価した接触インピーダンスＲｃ１とＲｃ２の振幅の差を基に、生体電位の振幅補正係数Ｃａを決定し、電極４８で取得されたＣｈ１の生体電位波形の振幅を補正する。なお、生体電位波形補正器２３ｃは、本開示における第３の補正回路に相当する。

生体信号解析器２３ｄは、設定可能なカットオフ周波数を有する高域通過フィルタ、および低域通過フィルタ等を備えている。なお、生体信号解析器２３ｄは、ハムノイズの周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）のみを遮断するノッチフィルタを備えていてもよい。生体信号解析器２３ｄは、これらのフィルタ等を用いて信号処理を行い、表示情報出力器２７を経由して表示部３で表示する生体電位波形を生成する。

［接触インピーダンスを考慮した場合の同相弁別比］
次に、接触インピーダンスを考慮した場合の生体電位測定系の同相弁別比（ＣＭＲＲ：Ｃｏｍｍｏｎ−Ｍｏｄｅ Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ Ｒａｔｉｏ）について説明する。ここで、同相弁別比とは、同相信号除去比ともいい、差動増幅器など２つの入力を有する構成において２つの入力に共通する信号（同相信号）を除去する性能を表す。同相弁別比は、差動信号の利得と同相信号の利得の比で与えられる。本実施の形態では、同相弁別比は、生体電位波形補正器２３ｃにおいて生体電位の振幅を補正するときの補正係数を決定するのに用いられる。

図１４は、生体電位測定系の同相弁別比の算出モデルを示す回路図である。電極４８と電極４９は、それぞれバッファ９０ａおよび９０ｂを有する第１のアクティブ電極９５ａおよび第２のアクティブ電極９５ｂを構成し、電極４８で得られたＣｈ１の電位と電極４９で得られた参照用の電位は、生体電位増幅器１４で差動増幅される。電極４８と電極４９の接触インピーダンスを、それぞれＲｃ１およびＲｃ２とする。バッファ９０ａおよび９０ｂの入力インピーダンスは、それぞれＲｉ１およびＲｉ２とする。生体電位増幅器１４の同相弁別比をＣＭＲＲ＿ａｍｐと置いた場合、図１５に示す生体電位測定系における同相弁別比ＣＭＲＲ＿ｓｙｓは、近似的に次の（式３）で与えられる。

通常、バッファ９０ａおよび９０ｂは同一のものを用いるため、バッファ９０ａおよび９０ｂ入力インピーダンスは等しい。したがって、次の（式４）の関係が得られる。

電極４８および電極４９のそれぞれの接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２が等しい場合、次の（式５）の関係が得られる。

（式４）と（式５）を（式３）に代入すると、電極４８と電極４９の接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２が等しい場合における生体信号測定系の同相弁別比ＣＭＲＲ＿ｓｙｓは、次の（式６）で表される。

（式６）は、電極４９および電極４８に対する補正後の接触インピーダンスが常に等しくなるように接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２の平準化を行うことにより、生体電位増幅器１４の持つ同相信号（ハムノイズ等）の除去性能を発揮し、品質の高い生体電位取得が行えることを示す。

図１５は、電極４８と電極４９のそれぞれの接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２を変化させた時の生体電位測定系の同相弁別比ＣＭＲＲ＿ｓｙｓを、（式３）に基づいてプロットした図である。この例では、バッファ９０ａおよび９０ｂの入力インピーダンスをＲｉ１＝Ｒｉ２＝５００ＭΩ、生体電位増幅器１４の同相弁別比をＣＭＲＲ＿ａｍｐ＝１００ｄＢとした。例えば、図１５のＡ点（第１状態）では、電極４８および電極４９の接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２は、１０ｋΩと等しい。この場合、（式６）を参照すると、生体電位測定系の同相弁別比ＣＭＲＲ＿ｓｙｓは、生体電位増幅器１４の同相弁別比ＣＭＲＲ＿ａｍｐと等しく１００ｄＢである。次に、図１５のＢ点（第２状態）に変化する。このとき、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１は１０００ｋΩに悪化し、電極４９の接触インピーダンスＲｃ２は１０ｋΩを保ち、生体電位測定系の同相弁別比ＣＭＲＲ＿ｓｙｓは（式３）に基づいて計算すると９１ｄＢに劣化する。したがって、第２状態では生体電位測定系のハムノイズの除去性能が劣化する。

本実施の形態では、図１５のＢ点（第２状態）からＣ点（第３状態）に向かう接触インピーダンスの補正を行う。接触インピーダンス補正器９３ａで追加する電極４８に対するインピーダンスの補正量をＲａ１、接触インピーダンス補正器９３ｂで追加する電極４９に対するインピーダンスの補正量をＲａ２とする。インピーダンスの補正量Ｒａ１は、本開示における第１の補正値、インピーダンスの補正量Ｒａ２は、本開示における第２の補正値に相当する。また、インピーダンスの補正後における合成インピーダンスを、接触インピーダンスとインピーダンスの補正量との和と定義する。電極４８および電極４９のそれぞれについて合成インピーダンスをＲｔ１およびＲｔ２と置くと、次の（式７）および（式８）が成り立つ。

本実施の形態において、接触インピーダンス補正とは、合成インピーダンスＲｔ１とＲｔ２とを等しくすることである。数式で表せば、次の（式９）が成り立つようにインピーダンス補正量Ｒａ１およびＲａ２を決めることを意味する。

例えば、図１５のＢ点（第２状態）からＣ点（第３状態）に向かう接触インピーダンス補正を行う場合、Ｒｃ１＝１０００ｋΩ、Ｒｃ２＝１０ｋΩであるので、（式７）が成り立つように合成インピーダンスＲｔ１およびＲｔ２を１０００ｋΩに設定する。すなわち、電極４８では接触インピーダンス補正を行わず、Ｒａ１＝０ｋΩである。一方、電極４９では接触インピーダンス補正を行い、インピーダンス補正量Ｒａ２＝９９０ｋΩに設定する。

上述の接触インピーダンス補正を考慮した、生体電位測定系の同相弁別比ＣＭＲＲ＿ｓｙｓについて述べる。（式３）において、接触インピーダンスＲｃ１に代えて合成インピーダンスＲｔ１を、接触インピーダンスＲｃ２に代えて合成インピーダンスＲｔ２を代入すると、次の（式１０）が得られる。

接触インピーダンス補正後は、（式９）が成り立つ。（式９）を（式１０）に代入すると、次の（式１１）が成り立つ。

（式１１）は、例えば、図１５のＣ点（第３状態）では、生体電位測定系の同相弁別比ＣＭＲＲ＿ｓｙｓは生体電位増幅器１４の同相弁別比ＣＭＲＲ＿ａｍｐと等しく１００ｄＢになることを示す。本実施の形態に示した、接触インピーダンスの補正を行うと、ハムノイズによる同相除去性能の劣化を防ぐことができ、品質の高い生体電位取得を行うことができる。

［接触インピーダンスの補正］
接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂの動作の一例について、図１１、図１６、図１７、と動作表（図１８）と生体電位の取得波形（図１９）を用いて説明する。図１５の第１状態（Ａ）、第２状態（Ｂ）、第３状態（Ｃ）における接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂの動作は、それぞれ図１１、図１６、図１７に対応する。図１９に示す電圧波形は、上述の第１状態から第３状態および第４状態（後述する）における生体電位の取得波形、すなわち、第１状態から第３状態および第４状態（後述する）において接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂから出力される生体電位の波形を示す。本実施の形態においては、取得波形は、計測電極（Ｃｈ１）である電極４８および参照電極（Ｒｅｆ）である電極４９の入力波形に換算した振幅の波形を表す。第１状態から第４状態のいずれにおいても、入力波形は生体電位波形を模擬した１０Ｈｚ、５０μＶｐｐの正弦波である。

初期状態では、接触インピーダンス補正器９３ａにおけるスイッチＳＷａ０〜ＳＷａ１０、接触インピーダンス補正器９３ｂにおけるスイッチＳＷｂ０〜ＳＷｂ１０の状態は図１１に示す第１状態である。第１状態では、電極４８および電極４９の接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２は等しく、Ｒｃ１＝Ｒｃ２＝１０ｋΩである。接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂにおいて、制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０および制御信号Ｓｂ０〜Ｓｂ１０は図１８に示す通り、制御信号Ｓａ０およびＳｂ０がＨ、制御信号Ｓａ１〜Ｓａ１０およびＳｂ１〜Ｓｂ１０がＬである。つまり、接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂでは、スイッチＳＷａ０およびＳＷｂ０が閉じた状態である。したがって、インピーダンス補正は行われず、インピーダンス補正量Ｒａ１およびＲａ２はＲａ１＝Ｒａ２＝０ｋΩである。（式７）、（式８）を参照すると、電極４８および電極４９それぞれの合成インピーダンスＲｔ１およびＲｔ２はＲｔ１＝Ｒｔ２＝１０ｋΩである。図１９に示すように、接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂの第１状態における取得波形は、周波数１０Ｈｚ、振幅Ｖ１＝５０μＶｐｐの正弦波の波形であり、図１９において点線で示す入力波形に重なる。

図１６に示すように、ユーザの体動等により第１状態から第２状態に変化したとき、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１は１ＭΩ（１０００ｋΩ）に劣化する。図１８の動作表では接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂそれぞれの制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０およびＳｂ０〜Ｓｂ１０は、接触インピーダンス補正を行っていないため第１状態と同じであり、インピーダンス補正量Ｒａ１およびＲａ２はＲａ１＝Ｒａ２＝０ｋΩである。このときの電極４８と電極４９の合成インピーダンスＲｔ１およびＲｔ２のそれぞれは、Ｒｔ１＝１０００ｋΩ、Ｒｔ２＝１０ｋΩと不平衡の状態であるため、ハムノイズの影響により取得波形は劣化する。

図１９に第２状態の波形を示す。入力波形１０Ｈｚ、５０μＶｐｐの正弦波（点線のプロット）と重ねて示すと、正弦波の波形の大部分が潰れた形状を示し（振幅Ｖ２は一定しない）、生体電位の信号品質を著しく損ねていることがわかる。

第３状態は、本実施の形態に示した接触インピーダンス補正を行う状態である。第３状態における接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂの回路図を図１７で表す。図１８に示した動作表の第３状態に示すように、電極４８のインピーダンス補正量Ｒａ１はＲａ１＝０ｋΩ、電極４９のインピーダンス補正量Ｒａ２はＲａ２＝９９０ｋΩに調節され、接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂのそれぞれの制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０およびＳｂ０〜Ｓｂ１０の設定が行われる。電極４８および電極４９の合成インピーダンスＲｔ１およびＲｔ２は共にＲｔ１＝Ｒｔ２＝１０００ｋΩに平準化される。このときの出力波形を図１９に示す。

図１９に示すように、第３状態では、取得波形として周波数１０Ｈｚの正弦波に近い波形が観測されている。取得波形の振幅Ｖ３は、Ｖ３＝２２μＶｐｐであり、入力波形の振幅Ｖｄｉｆｆ＝５０μＶｐｐより２８μＶｐｐ減衰していることがわかる。

［生体電位波形の振幅補正］
本実施の形態では、さらに、第３状態で減衰した生体電位波形の振幅補正を行う。生体電位波形の振幅を補正した状態を第４状態とする。生体電位波形の振幅補正は、図１３に示した生体電位波形補正器２３ｃで行われる。

図１８に示すように、第４状態での接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂに入力される制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０およびＳｂ０〜Ｓｂ１０の設定は、第３状態と同じである。一例として、図１９に第４状態における取得波形を示す。振幅補正後の取得波形の振幅Ｖ４は、Ｖ４＝５０μＶｐｐであり、入力波形の振幅が再現されていることがわかる。

ここで、振幅補正後の振幅Ｖ４を表す式について述べる。振幅Ｖ４は、振幅補正前（第３状態）の振幅Ｖ３、電極４８および電極４９それぞれの接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２における生体信号測定系の同相弁別比ＣＭＲＲ＿ｓｙｓの値を用い、次の（式１２）で表される。

（式１２）の右辺は、図１３に示した生体電位波形補正器２３ｃで算出される振幅補正係数Ｃａで表した。（式１２）の中辺と右辺を比較して振幅Ｖ３の係数を抽出すると、振幅補正係数Ｃａは次の（式１３）で表される。

例えば、振幅Ｖ３＝２２μＶｐｐ、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１＝１０００ｋΩ、電極４９の接触インピーダンスＲｃ２＝１０ｋΩを基に、上述で算出した生体信号測定系の同相弁別比ＣＭＲＲ＿ｓｙｓ＝９１ｄＢ、差動信号の振幅Ｖｉｎ＿ｄｉｆｆ＝５０μＶｐｐ、同相信号の振幅Ｖｉｎ＿ｃｍ＝１Ｖｐｐを用いると、振幅補正係数Ｃａ＝２．２９、補正後の振幅Ｖ４＝５０μＶｐｐが算出され、生体電位波形補正器２３ｃにおいて入力波形が再現される。差動信号の振幅Ｖｉｎ＿ｄｉｆｆは、第１状態のときの振幅を代用する場合もある。

なお、接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２の値を用いること無しに振幅補正する場合は、既知の信号を入力して測定した取得波形の振幅を用いて振幅補正係数Ｃａを決定してもよい。例えば、周波数１０Ｈｚ、振幅Ｖｉｎ＿ｄｉｆｆ＝５０μＶｐｐの正弦波を入力して、第３状態で振幅Ｖ３＝２２μＶが得られる場合、生体電位波形補正器２３ｃで用いる振幅補正係数ＣａをＣａ＝５０μＶｐｐ／２２μＶｐｐ＝５０／２２で算出してもよい。

このように、計測電極である電極４８と参照電極である電極４９の接触インピーダンスに不平衡の状態が生じても、振幅補正を行うことにより取得波形の振幅の劣化は改善し、信号品質の高い生体電位計測を行うことができる。

［接触インピーダンス補正および振幅補正の処理手順］
図２０Ａは、接触インピーダンスの補正および振幅補正の手順を示すフローチャートである。図２０Ｂおよび図２０Ｃは、接触インピーダンス取得の手順を示すフローチャートである。

図２０Ａと図２０Ｂおよび図２０Ｃに示すフローチャートに基づいて、接触インピーダンスの取得、接触インピーダンス補正および振幅補正の処理手順を説明する。図２０Ａに示すステップＳ１３０からＳ１４７までは、図１３の生体電位処理器２３の処理を示している。

＜ステップＳ１３０＞
はじめに、参照電極である電極４９の接触インピーダンスＲｃ２の値を取得する。接触インピーダンスＲｃ２の計測は、テスト信号生成器９２ｂを用いて行われる。図２０Ｂは、接触インピーダンスＲｃ２取得の手順を示すフローチャートである。

はじめに、図２０Ｂに示すように、接触インピーダンス補正用制御器２３ｂにより、電極４９と接触インピーダンス補正器９３ｂとを結ぶ配線とテスト信号生成器９２ｂとの間に設けられたスイッチ９４ｂが閉じられる（ステップＳ１３０−１）。これにより、テスト信号生成器９２ｂからテスト信号が出力される。テスト信号生成器９２ｂは、例えば、周波数１０Ｈｚ、振幅１０ｎＡｐｐ（ピーク・ツー・ピーク）の矩形波電流Ｉｂをテスト信号として出力する（ステップＳ１３０−２）。そして、矩形波電流Ｉｂを出力しながら、生体電位増幅器１４において、電極４９における電位とアース電極の電位を差動増幅することにより電極４９とアース電位との間の電圧Ｖｂを測定する（ステップＳ１３０−３）。そして、測定した電圧Ｖｂと出力の基準電圧（シグナルグランド）との差分を取った後、生体アンプの利得と矩形波電流Ｉｂとで除算することにより、接触インピーダンスＲｃ２を取得する（ステップＳ１３０−４）。その後、取得した接触インピーダンスＲｃ２の値は、ヘッドセット１の生体電位増幅器１４および生体電位出力器１５を経て、情報処理装置２の生体電位取得器２２に出力される。さらに、接触インピーダンスＲｃ２の値は、生体電位取得器２２から生体電位処理器２３に出力される。その後、接触インピーダンス補正用制御器２３ｂにより、スイッチ９４ｂが開放される（ステップＳ１３０−５）。これにより、テスト信号生成器９２ｂからテスト信号の出力は停止される。

なお、電圧Ｖｂは、本開示における第２の電圧、電流Ｉｂは、本開示における第２の電流に相当する。また、接触インピーダンスＲｃ２は、本開示における第４の抵抗値に相当する。

＜ステップＳ１３１＞
次に、図２０Ａに示すように、生体電位取得器２２の出力結果に基づき、生体電位処理器２３において、接触インピーダンス評価器２３ａは、電極４９の接触インピーダンスＲｃ２（Ｒｅｆｚ）が所定の値以下かどうかを判定する。所定の値とは、例えばテスト信号の周波数が１０Ｈｚの場合は５ＭΩである（１ｋＨｚの場合は５００ｋΩである）。接触インピーダンス評価器２３ｂは、接触インピーダンスＲｃ２の値が所定の値以下のときには、電極４９がユーザ１０の皮膚に接触していると判定する。また、接触インピーダンスＲｃ２の値が所定の値より大きいときには、電極４９がユーザ１０の皮膚から完全に離れていると判定する。

＜ステップＳ１３２＞
接触インピーダンス評価器２３ｂにおいて電極４９がユーザ１０の皮膚に接触している状態であると判定された場合、接触インピーダンス評価器２３ａは、電極４９の接触インピーダンスとして接触インピーダンスＲｃ２の値を用いる。

＜ステップＳ１３３＞
接触インピーダンス評価器２３ｂにおいて、電極４９がユーザ１０の皮膚に接触していない状態、つまり、電極４９はユーザ１０の皮膚から完全に離れている状態であると判定された場合、参照電極である電極４９がユーザ１０に正しく接触されていないことをユーザ１０に報知するために、表示部３には「Ｒｅｆが当たっていない」と出力される。表示部３での表示については、後述する。

＜ステップＳ１３４＞
次に、計測電極である電極４８の接触インピーダンスＲｃ１の値を取得する。接触インピーダンスＲｃ１の計測は、テスト信号生成器９２ａを用いて行われる。接触インピーダンスＲｃ１の値を取得する手順は、上述した接触インピーダンスＲｃ２の値を取得する手順と同様である。図２０Ｃは、接触インピーダンスＲｃ１取得の手順を示すフローチャートである。

はじめに、図２０Ｃに示すように、接触インピーダンス補正用制御器２３ａにより、電極４９と接触インピーダンス補正器９３ａとを結ぶ配線とテスト信号生成器９２ａとの間に設けられたスイッチ９４ａが閉じられる（ステップＳ１３４−１）。これにより、テスト信号生成器９２ａからテスト信号が出力される。テスト信号生成器９２ａは、上述したテスト信号生成器９２ｂと同様、例えば、周波数１０Ｈｚ、振幅１０ｎＡｐｐ（ピーク・ツー・ピーク）の矩形波電流Ｉａをテスト信号として出力する（ステップＳ１３４−２）。そして、矩形波電流Ｉａを出力しながら、電極４８における電位と電極４９における電位を差動増幅することにより電極４８と電極４９との間の電圧Ｖａを計測する（ステップＳ１３４−３）。そして、計測した電圧Ｖａと基準電圧（シグナルグランド）との差分を取った後、生体アンプの利得と矩形波電流Ｉａとで除算することにより、接触インピーダンスＲｃ１を取得する（ステップＳ１３４−４）。その後、取得した接触インピーダンスＲｃ１の値は、ヘッドセット１の生体電位増幅器１４および生体電位出力器１５を経て、情報処理装置２の生体電位取得器２２に出力される。さらに、接触インピーダンスＲｃ１の値は、生体電位取得器２２から生体電位処理器２３に出力される。その後、接触インピーダンス補正用制御器２３ａにより、スイッチ９４ａが開放される（ステップＳ１３４−５）。これにより、テスト信号生成器９２ａからテスト信号の出力は停止される。

なお、電圧Ｖａは、本開示における第１の電圧、電流Ｉａは、本開示における第１の電流に相当する。また、接触インピーダンスＲｃ１は、本開示における第３の抵抗値に相当する。

＜ステップＳ１３５＞
次に、図２０Ａに示すように、生体電位取得器２２の出力結果に基づいて、生体電位処理器２３において、接触インピーダンス評価器２３ａは、電極４９と同様、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１（Ｃｈ１ｚ）が所定の値以下（例えば、５ＭΩ以下）かどうかを判定する。接触インピーダンス評価器２３ｂは、接触インピーダンスＲｃ１の値が所定の値以下のときには、電極４８がユーザ１０の皮膚に接触していると判定する。また、接触インピーダンスＲｃ１の値が所定の値より大きいときには、電極４８がユーザ１０の皮膚から完全に離れていると判定する。

＜ステップＳ１３６＞
接触インピーダンス評価器２３ｂにおいて電極４８がユーザ１０の皮膚に接触している状態であると判定された場合、接触インピーダンス評価器２３ａは、電極４８の接触インピーダンスとして接触インピーダンスＲｃ１の値を用いる。

＜ステップＳ１３７＞
接触インピーダンス評価器２３ｂにおいて、電極４８がユーザ１０の皮膚に接触していない状態、つまり、電極４８はユーザ１０の皮膚から完全に離れている状態であると判定された場合、参照電極である電極４８がユーザ１０に正しく接触されていないことをユーザ１０に報知するために、表示部３には、「Ｃｈ１が当たっていません」と出力される。

＜ステップＳ１３８＞
接触インピーダンス評価器２３ｂにおいて、電極４８および電極４９がユーザ１０の皮膚に接触している状態であると判定された場合、次に、接触インピーダンス評価器２３ａは、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１と電極４９の接触インピーダンスＲｃ２とが等しいかどうかを判定する。

＜ステップＳ１３９＞
接触インピーダンス評価器２３ａにおいて、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１と電極４９の接触インピーダンスＲｃ２が等しいと判定された場合には、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１と電極４９の接触インピーダンスＲｃ２とを補正する必要がない。したがって、表示部３には「インピーダンス補正：無、振幅補正：無」と出力される。

＜ステップＳ１４０＞
また、生体電位処理器２３は、振幅補正を行わないで、接触インピーダンス評価器２３ａで評価された電極４８の生体電位波形をＣｈ１の生体電位波形として出力する。

＜ステップＳ１４１＞
接触インピーダンス評価器２３ａにおいて、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１と電極４９の接触インピーダンスＲｃ２が等しくないと判定された場合、次に、接触インピーダンス評価器２３ａは、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１が電極４９の接触インピーダンスＲｃ２より大きいかどうかを判定する。

＜ステップＳ１４２＞
電極４８の接触インピーダンスＲｃ１が電極４９の接触インピーダンスＲｃ２より大きい場合には、電極４８の合成インピーダンスＲｔ１と電極４９の合成インピーダンス＝Ｒｔ２は、Ｒｔ１＝Ｒｔ２＝Ｒｃ１と決定される。電極４９のインピーダンス補正量Ｒａ２はＲａ２＝Ｒｃ１−Ｒｃ２で算出され、電極４８のインピーダンスの補正量Ｒａ１は０ｋΩと決定される。

＜ステップＳ１４３＞
電極４９のインピーダンス補正量Ｒａ２が決定されると、接触インピーダンス補正用制御器２３ｂは、インピーダンス補正量Ｒａ２に応じて、制御信号Ｓｂ０〜Ｓｂ１０を電極４９用の接触インピーダンス補正器９３ｂに出力する。これにより、接触インピーダンス補正器９３ｂではＳＷｂ０〜ＳＷｂ１０のスイッチの切り替えが行われる。これにより、インピーダンス補正量Ｒａ２が与えられ、電極４９の合成インピーダンスはＲｃ１となる。

＜ステップＳ１４４＞
電極４９の接触インピーダンスＲｃ２が電極４８の接触インピーダンスＲｃ１より大きい場合には、電極４８の合成インピーダンスＲｔ１と電極４９の合成インピーダンスＲｔ２はＲｔ１＝Ｒｔ２＝Ｒｃ２と決定される。電極４８のインピーダンス補正量Ｒａ１はＲｃ２−Ｒｃ１で算出され、電極４９のインピーダンスの補正量Ｒａ２は０ｋΩと決定される。

＜ステップＳ１４５＞
電極４８のインピーダンス補正量Ｒａ１が決定されると、接触インピーダンス補正用制御器２３ａは、インピーダンス補正量Ｒａ１に応じて、制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０を電極４８用の接触インピーダンス補正器９３ａに出力する。これにより、接触インピーダンス補正器９３ａではＳＷａ０〜ＳＷａ１０のスイッチの切り替えが行われる。これにより、インピーダンス補正量Ｒａ１が与えられ、電極４８の合成インピーダンスはＲｃ２となる。

＜ステップＳ１４６＞
インピーダンスの補正を行った後、生体情報処理器２３は、生体電位波形補正器２３ｃにおいて、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１および電極４９の接触インピーダンスＲｃ２の値を用いて、（式１３）に基づいて振幅補正の係数（振幅補正係数）Ｃａを算出する。その後、振幅補正係数Ｃａを用いて、生体電位波形補正器２３ｃで生体電位の振幅補正を行う。

＜ステップＳ１４７＞
振幅補正後の電極４８の生体電位波形は、生体信号解析器２３ｄで処理され、電極４８の生体電位波形を出力し、処理を終了する。

［接触インピーダンスを補正するパターン］
なお、接触インピーダンスの補正を行う際、電極４８の合成インピーダンスＲｔ１と電極４９の合成インピーダンスＲｔ２とが必ずしも厳密に（式９）の関係式を満たさなくてもよい。実際には、図１７の接触インピーダンス補正器９３ａ、９３ｂで用いる抵抗素子Ｒａ１〜Ｒａ１０、Ｒｂ１〜Ｒｂ１０の精度やスイッチＳＷａ０〜ＳＷａ１０、ＳＷｂ０〜ＳＷｂ１０のオン抵抗を考慮する必要が有るため、電極４８の合成インピーダンスＲｔ１および電極４９の合成インピーダンスＲｔ２（すなわち、インピーダンス補正量Ｒａ１およびＲａ２）に許容誤差を定めるのが望ましい。次の３つのパターンについて合成インピーダンスＲｔ１およびＲｔ２の許容誤差を定める。説明の都合上、第１状態で電極４８の接触インピーダンスＲｃ１と電極４９の接触インピーダンスＲｃ２がＲｃ１＝Ｒｃ２＝１０ｋΩのときに、第２状態で電極４８の接触インピーダンスＲｃ１のみが悪化することを前提とし、第３状態で電極４８の合成インピーダンスＲｔ１および電極４９の合成インピーダンスＲｔ２の設定について、以下の３つのパターンに分けて説明をする。

図２１に示すパターン１は、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１が１ＭΩより高い場合（例えば、４ＭΩ）である。４ＭΩの抵抗の熱ノイズは温度２７℃において数μＶ程度と、取得したい生体信号の振幅に対して無視できないため、電極４９の合成インピーダンスＲｔ２を設定する場合、電極４８の合成インピーダンスＲｔ１（すなわち、Ｒｃ１＝４ＭΩ）の０％〜１％低い抵抗値（例えば、Ｒｔ２＝３．９６ＭΩ〜４．００ＭΩ、Ｒａ２＝３．９５ＭΩ〜３．９９ＭΩ）を許容することが望ましい。

図２１に示すパターン２は、最も好ましい場合である。この場合においても、電極４９の合成インピーダンスＲｔ２の許容誤差を設定する。第２状態で述べた電極４８の接触インピーダンスＲｃ１が１ＭΩに等しい場合、電極４９のインピーダンス補正量Ｒａ２を９９０ｋΩに定め、合成インピーダンスＲｔ２の設定値を電極４８の合成インピーダンスＲｔ１と等しい１ＭΩに合わせる。このとき、合成インピーダンスＲｔ２は０．２％以下の誤差（例えば、Ｒａ２＝９８８ｋΩ、Ｒｔ２＝９９８ｋΩ）を許容してもよい。

図２１に示すパターン３として、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１が１ＭΩより低い場合（例えば、２００ｋΩの場合）、抵抗の熱ノイズが無視できるほど小さいため、電極４９の合成インピーダンスＲｔ２は、電極４８の合成インピーダンスＲｔ１（すなわち、Ｒｔ１＝２００ｋΩ）の０％〜１％高い抵抗値（例えば、Ｒｔ２＝２００ｋΩ〜２０２ｋΩ、Ｒａ２＝１９０ｋΩ〜１９２ｋΩ）が望ましい。

以上で述べたように、悪化した方の接触インピーダンスの値によって、パターン１〜パターン３に場合分けして合成インピーダンスＲｔ１およびＲｔ２の精度を許容することで、接触インピーダンス補正器９３ａおよび９３ｂの構成の簡素化や実装面積の削減をしながら、品質のよい生体電位の測定を行うことができる。

［生体電位と接触インピーダンスを計測するタイミング］
図２２に生体電位と接触インピーダンスを計測するタイミングチャートの一例を示す。図２２は、電極４８の接触インピーダンスを間欠に測定する場合を示す。

ヘッドセット１を装着したユーザ１０は、時刻ｔ＝ｔ０にヘッドセット１を起動する（ヘッドセットを装着した時間を基準としてもよい）。その後、ヘッドセット１においては、図２２に示すように、時刻ｔ＝ｔ１に電極４９の接触インピーダンスの測定が開始され、接触インピーダンスＲｃ２が取得される。次に、時刻ｔ＝ｔ２に電極４８の接触インピーダンスの測定が行われ、接触インピーダンスＲｃ１が取得される。その後、時刻ｔ＝ｔ３に、接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２の値を基に接触インピーダンスの補正および生体電位波形の振幅補正が行われる。これにより、電極４８の生体電位が取得される。

時間が経過し、電極４８と電極４９の接触状態が変動した時、再び電極４９の接触インピーダンスの測定が開始され、上述した測定が繰り返される。すなわち、時刻ｔ＝ｔ１１に電極４９の接触インピーダンスＲｃ２が取得され、時刻ｔ＝ｔ１２に電極４８の接触インピーダンスＲｃ１が取得され、時刻ｔ＝ｔ１３に生体電位が取得される。

図２３は生体電位と接触インピーダンスとを計測するタイミングチャートの他の例である。図２３は、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１と生体電位とを同時に測定する場合の例である。

図２３に示した生体電位と接触インピーダンスとを計測が、図２２に示した接触インピーダンスの計測（間欠測定）と異なる点は、図１０のテスト信号生成器９２ａで、周波数１ｋＨｚ（生体電位の周波数帯域０．５〜１００Ｈｚと異なる周波数帯域での値を選択する）、振幅１０ｎＡｐｐの矩形波電流をテスト信号として出力する点と、時刻ｔ＝ｔ２に電極４８（Ｃｈ１）の接触インピーダンスＲｃ１の計測が行われると同時に、接触インピーダンスＲｃ１の補正および生体電位波形の振幅補正が行われて生体電位が取得される点である。図１０のテスト信号生成器９２ｂは、接触インピーダンスと生体電位との同時測定は行わないため、矩形波電流の周波数は、生体電位の周波数帯域０．５〜１００Ｈｚと異なる周波数帯域であれば、例えば１０Ｈｚであっても１ｋＨｚであっても構わない。時刻ｔ＝ｔ２から時刻ｔ＝ｔ１１の間は、電極４８の接触インピーダンスＲｃ１が変化した時、接触インピーダンスの補正量Ｒａ１およびＲａ２と生体電位波形の振幅補正係数Ｃａとを逐次更新し、生体電位の測定を行うことができる。図２３で示す接触インピーダンスと生体電位との同時測定を行うことで、例えば、周囲の環境の変化による電極４８の接触インピーダンスＲｃ１の小さな変動に追従した、より精度の高い生体電位の測定を行うことができる。

［アプリケーション処理］
以下、情報処理システム１００を用いて生体電位の計測を行う際のアプリケーション処理について説明する。図２４は、アプリケーション処理器２６により生体情報をアプリケーション処理するときの手順を示すフローチャートである。

図２４に示すように、アプリケーション処理器２６は、ステップＳ１６１からステップＳ１７０までの処理を行う。ステップＳ１６１からステップＳ１７０までの各ステップについては後に詳述する。アプリケーション処理器２６により処理された情報は、図６に示したように、表示情報出力器２７および音響情報出力器２８を介して、図２５、図２６および図２７に示すように表示部３に表示される。

図２５、２６および２７は、情報処理システム１００の画面表示を示す図である。

図２５、図２６および図２７の画面表示は、表示部３に表示される。表示部３は、測定表示部３ａと、生体電位波形表示部３ｂと、電極図示部３ｃと、接触インピーダンス図示部３ｄと、補正情報表示部３ｈとを有している。

測定情報表示部３ａには、計測電極（Ｃｈ１）である電極４８における現在の測定状態が表示される。例えば、電極４８がユーザ１０の皮膚から完全に離れており生体電位の測定が行われていない場合には、図２５に示すように、「生体電位未測定」「電極Ｒｅｆが接触していません」と表示される。これにより、ユーザ１０の皮膚に電極４９が接触していないことを報知し、ユーザ１０にヘッドセット１を正常に装着するように促すことができる。

生体電位波形表示部３ｂには、計測した生体電位が時系列に沿って表示される。これにより、ユーザ１０は、生体電位の変化を視覚的に認識することができる。

また、電極図示部３ｃには、計測電極（Ｃｈ１）である電極４８の状態を示すための電極４８、および、参照電極（Ｒｅｆ）である電極４９の状態を示すための電極４９とが表示される。電極図示部３ｃは、ヘッドセット１をユーザ１０の頭頂部から見た図である。電極図示部３ｃには、電極４８および電極４９の接触状態がユーザ１０の体に対する電極４８および４９の位置とともに表示される。これにより、ユーザ１０は、どの位置の電極がずれたかを視覚的に認識することができ、ヘッドセット１を正常な位置に装着することができる。

なお、図２７に示すように、現在計測されている生体電位波形が生体電位波形表示部３ｂにて表示されることに加えて、生体電位が測定中の場合は、画面上の対応する電極４８および電極４９に色を付けて表示されるとしてもよい。生体電位を測定していない場合は、図２５に示すように、電極図示部３ｃにおいて電極４９は白抜き表示のままとしてもよい。なお、白抜き表示ではなく色を付けて表示したり点滅表示させたりすることで、他と区別することができる表示のことを「ハイライト表示」ということとする。

接触インピーダンス図示部３ｄには、電極４８および電極４９のそれぞれの接触インピーダンスが表示される。また、接触インピーダンス図示部３ｄには、接触インピーダンスと併せて電極４８および電極４９のそれぞれのインピーダンス補正量および合成インピーダンスが表示されてもよい。例えば、図２７に示すように、接触インピーダンスとインピーダンス補正量とを連続してグラフ状に表し、合計値が合成インピーダンスとなるように表示してもよい。このとき、電極４８と電極４９との表示を並べることにより、電極４８と電極４９との接触インピーダンス、インピーダンス補正量および合成インピーダンスを比較しやすく表示することができる。

補正情報表示部３ｈには、インピーダンス補正および振幅補正の有無が表示される。例えば、図２６および図２７に示すように、インピーダンス補正が行われる場合には「インピーダンス補正：有」と表示され、併せて電極４８および電極４９それぞれのインピーダンス補正量が数値表示される。また、振幅補正が行われる場合には「振幅補正：有」と表示される。これにより、ユーザ１０は各電極に対する補正の有無、補正の種類および補正量を視覚的に認識することができる。補正情報表示部３ｈは、ユーザ１０が手入力でインピーダンスを補正する場合に特に有用である。

以下、アプリケーション処理器２６で行われるアプリケーション処理の各ステップについて、図２５、図２６および図２７に示す表示イメージを参照しながら説明する。

＜ステップＳ１６１＞
はじめに、アプリケーション処理器２６は、生体電位処理器２３の出力結果に基づいて、生体電位を測定している状態かどうかを判断する。具体的には、生体電位処理器２３の接触インピーダンス評価器２３ａから伝達された、電極４８と電極４９とがユーザ１０の皮膚に接触しているかどうかの判定結果に基づき、電極部１３が生体電位を測定している状態かどうかを判断する。

＜ステップＳ１６２＞
電極部１３が生体電位を測定している状態の場合、アプリケーション処理器２６は、表示情報出力器２７を介して「生体電位測定中」というメッセージを表示部３に表示させる。表示部３の測定情報表示部３ａには、「生体電位測定中」と表示される。

＜ステップＳ１６３＞
また、表示情報出力器２７は、計測に使用されている電極４８（Ｃｈ１）および参照電極である電極４９（Ｒｅｆ）を測定情報表示部３ａにハイライト表示する。例えば、電極４８および電極４９を測定情報表示部３ａに電極の絵で表示する。

＜ステップＳ１６４＞
接触インピーダンス図示部３ｄにおいて、電極４８および電極４９のそれぞれの接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２の値に対応するゲージで接触インピーダンスの絵をＲｃ２、Ｒｃ１にハイライト表示する。例えば、図１９に示した第１状態においては、電極４９（Ｒｅｆ）の接触インピーダンスが１０ｋΩ、電極４８（Ｃｈ１）の接触インピーダンスが１０ｋΩであるので、それぞれの接触インピーダンスの絵が図２６の接触インピーダンス図示部３ｄ（Ｒｃ２、Ｒｃ１）に表示される。

＜ステップＳ１６５＞
電極部１３が生体電位を測定していない状態の場合、アプリケーション処理器２６は、表示情報出力器２７を介して、表示部３の測定情報表示部３ａに「生体電位未測定」というメッセージを表示させる。図２５に示すように、ユーザ１０の皮膚に電極４９（Ｒｅｆ）が接触していない場合には、「電極Ｒｅｆが接触していません」と測定情報表示部３ａで表示され、処理が終了する。

＜ステップＳ１６６＞
電極部１３が生体電位を測定している状態の場合であって、電極４８および電極４９のそれぞれの接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２が表示されると、次に、アプリケーション処理器２６は、生体電位処理器２３において接触インピーダンスの補正が行われているかどうかを判断する。この判断は、接触インピーダンス補正用制御器２３ｂにおいて生成された制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０、Ｓｂ０〜Ｓｂ１０がアプリケーション処理器２６にも伝達された、電極４８と電極４９とがユーザ１０の皮膚に接触しているかどうかの判定結果に基づき、電極部１３が生体電位を測定している状態かどうかを判断する。例えば、制御信号Ｓａ０、Ｓｂ０がＬレベルであれば接触インピーダンスの補正が行われており、制御信号Ｓａ０、Ｓｂ０がＨレベルであれば接触インピーダンスの補正が行われていないと判断してもよい。

＜ステップＳ１６７＞
生体電位処理器２３において接触インピーダンスの補正が行われていない場合、アプリケーション処理器２６は、表示情報出力器２７を介して、図２６に示すように補正情報表示部３ｈに「インピーダンス補正：無」および「振幅補正：無」の文字を表示させる。

＜ステップＳ１６８＞
続けて、アプリケーション処理器２６は、表示情報出力器２７を介して振幅補正無しの電極４８（Ｃｈ１）の生体信号波形を生体電位波形表示部３ｂに表示させる。

＜ステップＳ１６９＞
生体電位処理器２３において接触インピーダンスの補正が行われている場合、アプリケーション処理器２６は、表示情報出力器２７を介して、図２７に示すように「インピーダンス補正：有」および「振幅補正：有」の文字を補正情報表示部３ｈに表示させる。補正情報表示部３ｈでは、さらに、インピーダンス補正量Ｒａ１およびＲａ２の値が表示される。図２７の例において、電極４９（Ｒｅｆ）の合成インピーダンスＲｔ２の値は、合成インピーダンス図示部３ｅにおいて１０００ｋΩの位置を点線の矢印で指示することにより表示される。電極４９（Ｒｅｆ）のインピーダンス補正量Ｒａ２＝９９０ｋΩは、合成インピーダンス図示部３ｅでハイライト表示される。

＜ステップＳ１７０＞
さらに、アプリケーション処理器２６は、表示情報出力器２７を介して振幅補正後の電極４８（Ｃｈ１）の生体信号波形を生体電位波形表示部３ｂに表示させる。

［効果］
以上のように、本実施の形態にかかる情報処理システム１００では、電極４８（Ｃｈ１）と電極４９（Ｒｅｆ）の接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２の値に不平衡が生じても、接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２の値に基づいて接触インピーダンスＲｃ１およびＲｃ２の補正および生体電位波形の振幅補正を行うため、ユーザ１０に電極装着すなわちヘッドセット１の装着のやり直し等の負担を掛けることなく、高い信号品質の生体電位測定を行うことができる。

（実施の形態１の変形例１）
次に、実施の形態１の変形例１について説明する。図２８は、本変形例における情報処理システム１００の画面表示を示す図である。

本変形例にかかる情報処理システム１００では、上述したように、ヘッドセット１の操作入力器１１から入力することにより、合成インピーダンスの値を変更することができる。ユーザ１０が、操作入力器１１から手入力により合成インピーダンスの値を入力し、変更することで、電極４８（Ｃｈ１）および電極４９（Ｒｅｆ）の接触インピーダンスの時間的変動に対応することが可能になる。

例えば、操作入力器１１は、表示部３に表示される合成インピーダンス変更用ツマミ３ｇを有している。ユーザ１０は、表示部３に表示された合成インピーダンス変更用ツマミ３ｇを所望のインピーダンス値のゲージとなるように合わせることで、合成インピーダンスを変更することができる。

具体的には、ユーザ１０は、図２１に示した接触インピーダンスを補正するパターンのパターン２において、図２８の表示部３に示すように、合成インピーダンス変更用ツマミ３ｇを用いて電極４８および電極４９の合成インピーダンスＲｔ１およびＲｔ２をそれぞれ変更する。例えば、Ｒｔ１＝Ｒｔ２＝１００２ｋΩに設定する（合成インピーダンスの理想的な設定値１０００ｋΩの誤差＋０．２％を採用する）。この例では、電極４８（Ｃｈ１）のインピーダンス補正量Ｒａ１は２ｋΩ、電極４９（Ｒｅｆ）のインピーダンス補正量Ｒａ２は９９２ｋΩに設定する。

このように、実際の使用シーンにおいて、インピーダンス補正後に接触インピーダンスの変動分を考慮して予め合成インピーダンスを高めに設定することができ、ユーザの使い勝手を向上させることができる。

（実施の形態１の変形例２）
次に、実施の形態１の変形例２について説明する。図２９は、本変形例における生体電位計測装置の詳細な構成を示すブロック図である。

図２９に示すように、ヘッドセット１は２個以上の電極４８を有する構成であってもよい。図２９は、図１０に示した生体電位計測装置１ｂの構成に加えて、電極４８（Ｃｈ２）用の第１のアクティブ電極９５ａを備えている。Ｃｈ２用の第１のアクティブ電極９５ａは、図１０に示したＣｈ１用の第１のアクティブ電極９５ａと同様、テスト信号生成器９２ａと、接触インピーダンス補正器９３ａと、バッファ９０ａとを備えている。また、Ｃｈ２用の第１のアクティブ電極９５ａの出力は、生体電位増幅器２１４に接続されている。

生体電位増幅器２１４には、Ｃｈ１、Ｃｈ２およびＲｅｆの生体電位が入力される。生体電位増幅器２１４において、Ｃｈ１の電位信号およびＣｈ２の電位信号は、いずれも参照電位（Ｒｅｆ）との差分を取り増幅される。生体電位増幅器２１４で出力されたＣｈ１とＣｈ２の生体電位のデジタルデータは、生体電位出力器２１５へ出力される。

接触インピーダンス補正用制御器２２３ｂでは、生体電位評価器（図示せず）で出力されたＣｈ１用の電極４８、Ｃｈ２用の電極４８、Ｒｅｆ用の電極４９の接触インピーダンスＣｈ１ｚ（Ｒｃ１）、Ｒｅｆｚ（Ｒｃ２）、Ｃｈ２ｚ（Ｒｃ３）の値を基に、Ｃｈ１用の電極４８、Ｒｅｆ用の電極４９、Ｃｈ２用の電極４８の合成インピーダンスＲｃ１ｔ、Ｒｃ２ｔ、Ｒｃ３ｔが接触インピーダンスＲｃ１、Ｒｃ２およびＲｃ３のうちの最も高い値に平準化される。例えば、Ｒｃ１＝１ＭΩ、Ｒｃ２＝１０ｋΩ、Ｒｃ３＝１０ｋΩの場合、合成インピーダンスＲｃ１ｔ、Ｒｃ２ｔ、Ｒｃ３ｔは１ＭΩに決定される。

また、Ｃｈ１用の電極４８、Ｃｈ２用の電極４８、Ｒｅｆ用の電極４９のインピーダンス補正量Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒａ３は、Ｒａ１＝０ｋΩ、Ｒａ２＝９９０ｋΩ、Ｒａ３＝９９０ｋΩとなるように接触インピーダンス補正器９３ａのそれぞれに制御信号Ｓａ０〜Ｓａ１０が出力される。このとき、Ｃｈ１用の電極４８とＲｅｆ用の電極４９、Ｃｈ２用の電極４８とＲｅｆ用の電極４９に対しても（式９）が成り立つため、図２９の生体電位測定系の同相弁別比は（式１１）で示され、ハムノイズによる生体電位波形の劣化はインピーダンス補正前より改善される。なお、生体電位波形の振幅補正については、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

このように、本変形例にかかる情報処理システム１００では、多チャンネルでの生体電位測定においても、接触インピーダンスの高位平準化を行うことで、品質の高い生体電位測定を行うことができる。

なお、本実施の形態および変形例に示した、接触インピーダンスの補正および生体電位波形の振幅補正は、脳波測定用のヘッドセット１に限らず、例えば心電位を測定するパッチ型モジュール、筋電位を測定するリストバンドや眼電位を測定するメガネに適用することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る情報処理システムについて説明する。図３０は、本実施の形態にかかる情報処理システムの一部の構成を示すブロック図である。

本実施の形態にかかる情報処理システムが実施の形態１にかかる情報処理システム１００と異なる点は、電極４８および電極４９が、接触インピーダンス評価器を備えるデジタルアクティブ電極である点である。本実施の形態による情報処理システムの全体の基本的な構成は、図６、図７および図８に示す構成と同じである。そこで、以下では、実施の形態１の構成と異なる構成である第１のデジタルアクティブ電極３９５ａ、第２のデジタルアクティブ電極３９５ｂ、接触インピーダンス評価器３２３ａ、接触インピーダンス補正用制御器３２３ｂについて説明する。

［デジタルアクティブ電極の構成］
図３０に示すように、第１のデジタルアクティブ電極３９５ａおよび第２のデジタルアクティブ電極３９５ｂは、生体電位増幅器３１４および接触インピーダンス評価器３２３ａをさらに備えた、デジタル出力の構成である。

第１のデジタルアクティブ電極３９５ａまたは第２のデジタルアクティブ電極３９５ｂのそれぞれに配置された生体電位増幅器３１４は、電極４８（Ｃｈ１）または電極４９（Ｒｅｆ）で取得された生体電位を増幅し、Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）でデジタルコードに変換する。Ｃｈ１用の生体電位増幅器３１４は、Ｃｈ１と、Ｃｈ１（Ｒｅｆ）と同相の信号（図示せず）との差動増幅を行ってもよい。

また、実施の形態１で述べた、図１０に示した第１のアクティブ電極９５ａおよび第２のアクティブ電極９５ｂから生体電位増幅器１４への配線は、アナログ信号であるため、必要に応じてシールドによる配線を行う必要がある（シールドの電位はヘッドセット１の接地電位、アース電位等を用いる）。本実施の形態にかかる第１のデジタルアクティブ電極３９５ａでは、出力される生体電位はデジタル値であるため、デジタル値が損なわれないように配線を引回す取り扱いでよい。したがって、アナログ出力と比較して配線の制約が緩和でき、電極数を増やすことによる多チャンネル化が行いやすくなる。

図３０に示すＣｈ１用の第１のデジタルアクティブ電極３９５ａは、接触インピーダンス補正用制御器３２３ｂに電極４８（Ｃｈ１）の生体電位Ｃｈ１のデジタル値Ｃｈ１＿ｄ、Ｃｈ１の接触インピーダンスのデジタル値Ｃｈ１ｚ＿ｄを出力する。

Ｒｅｆ用の第２のデジタルアクティブ電極３９５ｂは、Ｒｅｆの生体電位Ｒｅｆのデジタル値Ｒｅｆ＿ｄ、電極４９の接触インピーダンスのデジタル値Ｒｅｆｚ＿ｄを出力する。生体電位出力器１５は、生体電位Ｃｈ１、Ｒｅｆのデジタル値Ｃｈ１＿ｄ、Ｒｅｆ＿ｄの差を取り、引き算後のＣｈ１の生体電位Ｃｈ１を出力する。

接触インピーダンス補正用制御器２３ｂは、Ｃｈ１、Ｒｅｆの接触インピーダンスのデジタル値Ｃｈ１ｚ＿ｄおよびＲｅｆｚ＿ｄを基に、図２０Ａと同様のフローで接触インピーダンスの補正を行い、接触インピーダンス補正器９３ａ、９３ｂに制御信号Ｓ０＿ｄ１〜Ｓ１０＿ｄ１、Ｓ０＿ｄ２〜Ｓ１０＿ｄ２を出力する。インピーダンス補正フローと波形補正フローは、実施の形態１と同様であるため、ここでは省略する。

第１のデジタルアクティブ電極３９５ａおよび第２のデジタルアクティブ電極３９５ｂのデジタル出力の解像度とサンプリング周波数を上げ、Ｃｈ１およびＲｅｆの接触インピーダンスＣｈ１ｚ＿ｄ、Ｒｅｆｚ＿ｄをより高精度かつ高速に測定することができるため、実施の形態１に比べ、接触状態の変化に応じて接触インピーダンスの補正と振幅補正の追従性を高めることができる。

なお、生体電位出力器１５と接触インピーダンス補正用制御器３２３ｂおよび後段のデジタル信号処理ブロックは、図３０に示すように、ＤＳＰ上で実現されてもよい。図３０の第１のデジタルアクティブ電極３９５ａとＤＳＰ１１０は、Ｃｈ１＿ｄ、Ｃｈ１ｚ＿ｄ、Ｓ０＿ｄ１〜Ｓ１０＿ｄ１のデジタル信号はＳＰＩ等のシリアルインタフェースで通信される。第２のデジタルアクティブ電極３９５ｂとＤＳＰ１１０はＲｅｆ＿ｄ、Ｒｅｆｚ＿ｄ、Ｓ０＿ｄ２〜Ｓ１０＿ｄ２のデジタル信号はＳＰＩ等のシリアルインタフェースで通信される。デジタル信号の通信をシリアルインタフェースに集約できるため、ＤＳＰ１１０の機能を市販のＭＣＵ（マイクロコンピュータ）で実現させることができる。

［効果］
このように、本実施の形態にかかる情報処理システムによると、電極部は、デジタル出力のアクティブ電極（デジタルアクティブ電極）の構成である。接触インピーダンス補正器９３ａをそれぞれのアクティブ電極に備えることにより、配線バリエーションの自由度が向上し、生体電位測定系の拡張性を高くすることができる。

なお、上述した実施の形態では、本発明の一態様として、情報処理装置、情報処理システムおよび情報処理方法について説明したが、本発明は、上述した情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであるとしてもよい。また、本発明は、上記コンピュータのプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。

さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの非一時的な記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしてもよい。

また、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。

また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。

また、上記プログラムまたは上記デジタル信号を上記非一時的な記録媒体に記録して移送することにより、または上記プログラムまたは上記デジタル信号を上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。

以上、本発明の実施の形態に係る情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法およびコンピュータプログラムについて説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上述した実施の形態では、計測する生体電位として、脳波を想定しているが、計測する生体電位は、脳波に限らず、心電であってもよいし、他の生体情報であってもよい。この場合、電子機器の形状は、上述したように、ヘッドフォン型およびバンド型に限らず、装着する位置に合わせて他の形状であってもよい。

また、接触インピーダンスの補正は、計測電極で計測された接触インピーダンスに対して行われてもよいし、参照電極で計測された接触インピーダンスに対して行われてもよい。

また、電極は、アンプを備えたアクティブ電極であってもよいし、さらに、生体信号をデジタル値に変換することができるデジタルアクティブ電極であってもよい。

また、計測電極および参照電極は、少なくとも１つあればよく、複数であってもよい。

また、電子機器と情報処理装置とは有線で接続されていてもよいし、無線で接続されていてもよい。また、情報処理装置と表示部とは有線で接続されていてもよいし、無線で接続されていてもよい。

また、上述した実施の形態におけるステップは、変更または省略してもよい。また、ステップの順序は入れ替えてもよい。

さらに、上記実施の形態を組み合わせるとしてもよい。

本発明にかかる情報処理システムは、生体電位計測装置を有し、健康モニタリング機器等として有用である。また教育機器等の用途にも応用できる。

１ ヘッドセット
１ａ 操作入力装置
１ｂ 生体電位計測装置
２ 情報処理装置
３ 表示部
３ａ 測定情報表示部
３ｂ 生体電位波形表示部
３ｃ 電極図示部
３ｄ 接触インピーダンス図示部
３ｅ 合成インピーダンス図示部
３ｇ 合成インピーダンス調整用ツマミ
３ｈ 補正情報表示部
１０ ユーザ
１１ 操作入力器
１２ 操作信号出力器
１３ 電極部
１４、２１４ 生体電位増幅器
１５、２１５、３１５ 生体電位出力器
２１ 操作信号取得器
２２ 生体電位取得器
２３ 生体電位処理器
２３ａ、３２３ａ 接触インピーダンス評価器（コントローラ）
２３ｂ、２２３ｂ、３２３ｂ 接触インピーダンス補正用制御器（コントローラ）
２３ｃ 生体電位波形補正器（第３の補正回路）
２３ｄ 生体信号解析器
２６ アプリケーション処理器
２７、８５ 表示情報出力部
２８、８７ 音響情報出力部
４１ 操作ボタン
４３ 操作面
４４ 外側面
４５ 装着面
４６ 耳当て
４８ 電極（計測電極）
４９ 電極（参照電極）
５１ 電極
６８、８０ アンテナ
７１ 操作ボタン群
７２ 制御信号変換回路
７３ａ 計測電極
７３ｂ 参照電極
７３ｃ アース電極
７４ 生体アンプ
７５ Ａ／Ｄコンバータ
７８、１０８ 信号処理ユニット
７９ 送信回路
８１ バッテリ
８２ 受信回路
８４ 画像制御回路
８５ 表示情報出力回路
８６ 音響制御回路
８７ 音響情報出力回路
８８ 電源
９０ａ バッファ（第１の増幅回路）
９０ｂ バッファ（第２の増幅回路）
９１ａ 接続端子
９２ａ テスト信号生成器（第１のテスト回路）
９２ｂ テスト信号生成器（第２のテスト回路）
９３ａ 第１の接触インピーダンス補正器（第１の補正回路）
９３ｂ 第２の接触インピーダンス補正器（第２の補正回路）
９４ａ、９４ｂ スイッチ
９５ａ 第１のアクティブ電極
９５ｂ 第２のアクティブ電極
１００ 情報処理システム
１０１、１１１ ＣＰＵ
１０２、１１２ メモリ
１０３、１１３ プログラム
１０４、１１４ ＲＯＭ
１１０ ＤＳＰ
３９５ａ 第１のデジタルアクティブ電極
３９５ｂ 第２のデジタルアクティブ電極
ＳＷａ０、ＳＷａ１、ＳＷａ２、ＳＷａ３、ＳＷａ４、ＳＷａ５、ＳＷａ６、ＳＷａ７、ＳＷａ８、ＳＷａ９、ＳＷａ１０ 第１の短絡線
ＳＷｂ０、ＳＷｂ１、ＳＷｂ２、ＳＷｂ３、ＳＷｂ４、ＳＷｂ５、ＳＷｂ６、ＳＷｂ７、ＳＷｂ８、ＳＷｂ９、ＳＷｂ１０ 第２の短絡線
Ｓａ０、Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓａ３、Ｓａ４、Ｓａ５、Ｓａ６、Ｓａ７、Ｓａ８、Ｓａ９、Ｓａ１０ 制御信号（第１の信号）
Ｓｂ０、Ｓｂ１、Ｓｂ２、Ｓｂ３、Ｓｂ４、Ｓｂ５、Ｓｂ６、Ｓｂ７、Ｓｂ８、Ｓｂ９、Ｓｂ１０ 制御信号（第２の信号）
Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒａ３、Ｒａ４、Ｒａ５、Ｒａ６、Ｒａ７、Ｒａ８、Ｒａ９、Ｒａ１０ 抵抗素子（第１の抵抗）
Ｒｂ１、Ｒｂ２、Ｒｂ３、Ｒｂ４、Ｒｂ５、Ｒｂ６、Ｒｂ７、Ｒｂ８、Ｒｂ９、Ｒｂ１０ 抵抗素子（第２の抵抗）
Ｒｃ１、Ｒｃ２ 接触インピーダンス
Ｒｉ１、Ｒｉ２ 入力インピーダンス
Ｔ１ 第１の端子
Ｔ２ 第２の端子
Ｔ３ 第３の端子
Ｔ４ 第４の端子
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４ 生体電位波形の振幅
Ｖｃｍ 同相信号源

Claims (10)

1. ユーザの第１の皮膚に接触させる計測電極と、
   前記ユーザの第２の皮膚に接触させる参照電極と、
   第１の増幅回路と、
   第２の増幅回路と、
   複数の第１の短絡線、複数の第１の抵抗、前記計測電極に接続される第１の端子、前記第１の増幅回路に接続される第２の端子を含む第１の補正回路と、
   複数の第２の短絡線、複数の第２の抵抗、前記参照電極に接続される第３の端子、前記第２の増幅回路に接続される第４の端子を含む第２の補正回路と、
   コントローラとを備え、
   前記第１の補正回路は、第１の情報に基づいて前記複数の第１の短絡線から１または複数の第３の短絡線を選択し、前記１または複数の第３の短絡線により、前記第１の端子と前記第２の端子との間の第１の抵抗値が決定され、
   前記第２の補正回路は、第２の情報に基づいて前記複数の第２の短絡線から１または複数の第４の短絡線を選択し、前記１または複数の第４の短絡線により、前記第３の端子と前記第４の端子との間の第２の抵抗値が決定され、
   前記第１の情報は前記１または複数の第３の短絡線を特定する情報であり、
   前記第２の情報は前記１または複数の第４の短絡線を特定する情報であり、
   前記コントローラは、
   第１の補正値の算出と第２の補正値の算出を、前記計測電極と前記第１の皮膚との間の第３の抵抗値と前記第１の抵抗値を加算した値と、前記参照電極と前記第２の皮膚との間の第４の抵抗値と前記第２の抵抗値を加算した値とが等しいという条件で行い、
   算出された前記第１の補正値に基づく前記第１の情報の決定と、算出された前記第２の補正値に基づく前記第２の情報の決定を行い、
   前記第１の情報を前記第１の補正回路に送付する、
   電子機器。
2. 前記複数の第１の短絡線と前記複数の第１の抵抗とはそれぞれ対応し、
   前記複数の第２の短絡線と前記複数の第２の抵抗とはそれぞれ対応し、
   前記複数の第１の短絡線のうち前記第３の短絡線が選択されると、前記第３の短絡線に対応する前記第１の抵抗の端子の両端が前記第３の短絡線で短絡され、
   前記複数の第２の短絡線のうち前記第４の短絡線が選択されると、前記第４の短絡線に対応する前記第２の抵抗の端子の両端が前記第４の短絡線で短絡される、
   請求項１に記載の電子機器。
3. 前記計測電極に接続され、第１の電流源を含む第１のテスト回路と、
   前記参照電極に接続され、第２の電流源を含む第２のテスト回路とをさらに含み、
   前記コントローラは、
   前記第１の電流源に第１の電流を出力させ、前記第１の電流が出力されているとき、前記第１の増幅回路に第１の電圧を測定させ、前記第１の電流の電流値と前記第１の電圧の電圧値を用いて前記第３の抵抗値を計算し、
   前記第２の電流源に第２の電流を出力させ、前記第２の電流が出力されているとき、前記第２の増幅回路に第２の電圧を測定させ、前記第２の電流の電流値と前記第２の電圧の電圧値を用いて前記第４の抵抗値を計算する、
   請求項１または２に記載の電子機器。
4. 前記第３の抵抗値および前記第４の抵抗値に基づいて生体電位の振幅の補正係数を決定し、前記生体電位の振幅を補正する第３の補正回路を備える、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子機器。
5. さらに、外部から前記第３の抵抗値と前記第１の補正値との和、および、前記第４の抵抗値と前記第２の補正値との和の少なくともいずれかを入力するための操作入力器を有し、
   前記操作入力器から入力された、前記第３の抵抗値と前記第１の補正値との和、および／または、前記第４の抵抗値と前記第２の補正値との和により、前記第３の抵抗値および／または前記第４の抵抗値の補正を行う、
   請求項４に記載の電子機器。
6. 前記第３の補正回路は、さらに、前記第２の端子および前記第４の端子に共通する信号を除去する性能である同相弁別比に基づいて、前記生体電位の振幅の補正係数を決定する、
   請求項４に記載の電子機器。
7. 前記計測電極は、前記第１の増幅回路を有する第１のアクティブ電極であり、
   前記参照電極は、前記第２の増幅回路を有する第２のアクティブ電極であり、
   前記計測電極は、さらに、前記第１のテスト回路と前記第１の補正回路とを備え、
   前記参照電極は、さらに、前記第２のテスト回路と前記第２の補正回路とを備える、
   請求項３に記載の電子機器。
8. 前記計測電極および前記参照電極は、それぞれ、さらに、Ａ／Ｄコンバータと、前記コントローラとを備える、
   請求項７に記載の電子機器。
9. 前記計測電極および前記参照電極は、前記計測電極および前記参照電極を前記第１の補正回路および前記第２の補正回路にそれぞれ接続するための接続部を有し、
   前記計測電極および前記参照電極のそれぞれは、直径Ｄの第１の円で囲まれる大きさであり、
   前記計測電極および前記参照電極のそれぞれにおける前記接続部は、直径Ｐの第２の円で囲まれる大きさであり、
   前記第１のテスト回路および前記第２のテスト回路のそれぞれにおける前記第１の円の法線方向の長さをＴ、
   前記第１の補正回路および前記第２の補正回路のそれぞれにおける前記第１の円の法線方向の長さをＣ、
   前記第１の増幅回路および前記第２の増幅回路における前記第１の円の法線方向の長さをＡとすると、
   Ｄ≧Ｐ＋Ｔ＋Ｃ＋Ａ
   が成り立つ、
   請求項７または８に記載の電子機器。
10. 前記計測電極および前記参照電極は、前記計測電極および前記参照電極を前記第１の補正回路および前記第２の補正回路にそれぞれ接続するための接続部を有し、
    前記計測電極および前記参照電極のそれぞれは、直径Ｄの第１の円で囲まれる大きさであり、
    前記計測電極および前記参照電極のそれぞれにおける前記接続部は、直径Ｐの第２の円で囲まれる大きさであり、
    前記第１のテスト回路および前記第２のテスト回路のそれぞれにおける前記第１の円の法線方向の長さをＴ、
    前記第１の補正回路および前記第２の補正回路のそれぞれにおける前記第１の円の法線方向の長さをＣとすると、
    Ｄ≧Ｐ＋Ｔ＋Ｃ
    が成り立つ、
    請求項３に記載の電子機器。

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