JPH08586A

JPH08586A - 信号分析装置

Info

Publication number: JPH08586A
Application number: JP6144893A
Authority: JP
Inventors: Shin Mizutani; 伸水谷; Akira Hiraiwa; 明平岩; Noboru Sonehara; 曽根原　　登; Masatoshi Horiguchi; 真寿堀口; Takuya Sano; ▲琢▼哉佐野
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1996-01-09
Anticipated expiration: 2017-01-21
Also published as: JP3248649B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ゆらぎを含んだ周期信号の分析を高精度に行
う。【構成】脳波のような生体信号をＡ／Ｄ変換回路２で
ディジタル信号とし、これを埋め込み操作回路３で所定
周期でサンプリングして時系列データをつくり、これを
所定次元の空間上の点列へ埋め込んで、アトラクタを再
構成し、リアプノフ指数計算回路４で前記点列をもとに
アトラクタの軌道上の一点から他の軌道上の各点への距
離に応じて重み付けをして平均距離を求め、該平均距離
をもとに最小自乗法を用いて、アトラクタの力学系関数
の近似行列からリアプノフ指数を求め、分析手段５にお
いて求められたリアプノフ指数から生体信号の診断を行
う構成を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、医療診断補助
に有効なものであり、人間の酩酊度を判断する生理状態
測定や、てんかん患者の長時間の脳波データからのてん
かんの検出等、医療診断装置などのゆらぎが含まれた周
期信号を対象とする産業分野に利用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明が対象とする被測定信号の一つと
して脳波の場合を例にして説明する。

【０００３】従来のてんかん脳波検出は、脳波からてん
かんに特有の性質を見いだせる医療専門家によって目で
見て判断されていた。図７に示すように、患者の脳波１
１や患者の状態１２をカメラ１３や図示しない脳波計に
よって常時測定し、一旦そのデータをビデオテープ１４
等の何等かの記憶媒体に記憶して、後にそのビデオテー
プ１４を見た臨床検査技師１５等の専門家によっててん
かんの部位や性質、治療状況などのカルテ１６を作成し
ていた。患者一人一人を医療専門家が各々常時観察出来
なかったため、そのように一旦記憶したものから医師１
７が患者１８の状態を判断していた。酩酊度など、他の
生理状態測定でも同様であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の信
号分析手段では、専門家が記憶媒体の長時間の生理状態
データ、例えば脳波データを見て判断しカルテを作成す
るのは、非常に時間と労力がかかっていた。他の生理状
態測定でも同様の課題を有していた。

【０００５】本発明の目的は、リアプノフ指数を信号分
析に用い、しかもリアプノフ指数の精度を高めた信号分
析装置を提供することを目的とする。また、リアプノフ
指数を用いて酩酊度，てんかん脳波等を測定，検出でき
る信号分析装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はリアプノフ指数
という、力学系の軌道の安定性、又は発散の程度といっ
た物理的意味を表す指数の概念を用いたものである。リ
アプノフ指数の性質は、この指数が大のとき、軌道の安
定性が小さく、小のとき、安定性は大きい。

【０００７】この指数の概念を、生理状態測定等に用い
る信号分析装置の一部手段に応用して組み合わせること
により、本発明を構成している。つまり、一般論的にい
えば、健康なときはこの指数が大で、不健康なときは小
になる。

【０００８】本発明にかかる第１の発明は、被測定信号
をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回
路の出力の時系列データを、所定次元の空間上の点列へ
埋め込んで、アトラクタを再構成する埋め込み操作回路
と、前記点列をもとに前記アトラクタの軌道上の一点か
ら他の軌道上の各点への距離に応じて重み付けをして平
均距離を求め、該平均距離をもとに最小自乗法を用い
て、アトラクタの力学系関数の近似行列を求めるよう構
成されたリアプノフ指数を求めるリアプノフ指数計算回
路と、前記リアプノフ指数をもとに信号を分析する分析
手段を有するものである。

【０００９】第２の発明は、被測定者の重心位置の変化
を計測して重心位置変化信号を得る重心位置測定回路
と、前記重心位置変化信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換
回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力の時系列データを所
定次元の空間上の点列へ埋め込んでアトラクタを再構成
する埋め込み操作回路と、前記点列をもとにリアプノフ
指数を求めるリアプノフ指数計算回路と、前記リアプノ
フ指数をもとに酩酊度を分析する酩酊度分析部とを有す
るものである。

【００１０】第３の発明は、脳波を計測して脳波信号を
得る脳波計と、前記脳波信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変
換回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力の時系列データを
所定次元の空間上の点列へ埋め込んでアトラクタを再構
成する埋め込み操作回路と、前記点列をもとにリアプノ
フ指数を求めるリアプノフ指数計算回路と、前記リアプ
ノフ指数をもとにてんかん脳波を分析するてんかん分析
部とを有するものである。

【００１１】

【作用】本発明にかかる第１の発明は、リアプノフ指数
計算回路において、再構成されたアトラクタの軌道上の
一点からの他の軌道上の一点への距離に応じて重み付け
し、その重み付けした平均距離から最小自乗法を用い
て、再構成されたアトラクタの力学系の関数を近似した
行列を求めるので、通常の最小自乗法より精度よくリア
プノフ指数を求めることができる。

【００１２】また、第２の発明は重心位置信号のゆらぎ
の程度を示すリアプノフ指数から酩酊度を求めることが
できる。

【００１３】さらに、第３の発明は脳波のゆらぎの程度
を示すリアプノフ指数からてんかん脳波を検出すること
ができる。

【００１４】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例を以下に述べる。

【００１５】図１に本発明の一実施例の全体構成のブロ
ック図を示す。

【００１６】図１において、１は被測定信号が印加され
る入力端子、２はＡ／Ｄ変換回路で、被測定信号をある
周期でサンプリングし、ディジタルデータに変換するも
のである。３は埋め込み操作回路で、被測定信号の変化
をｄ次元の力学系に従うと仮定し、そのアトラクタを再
構成するための処理を行うもので、この埋め込み操作回
路３自体は公知のものである。４はリアプノフ指数計算
回路で、後述するように従来のリアプノフ指数計算回路
より精度よくリアプノフ指数を求めることができるもの
である。５は分析手段で、リアプノフ指数計算回路４の
出力を分析してその値に基づいた判断を行う。６は表示
装置で、必要に応じ設けられる。表示が不必要であれば
分析結果を直接メモリやＣＰＵに送るようにしてもよ
い。

【００１７】図２は後述する図１の実施例の動作説明の
ためのもので、変移ベクトルｙ（ｉ）とｚ（ｉ）の関数
ｚ（ｉ）＝Ａｔｙ（ｉ）を示している。

【００１８】図３に本発明の図１の実施例の動作説明の
ためのフローチャートを示す。なお、Ｓ１〜Ｓ７は各ス
テップを示す。

【００１９】以下、図１の実施例の動作を図２，図３を
参照して説明する。

【００２０】まず、時系列データx(t)がｄ次元の力学系
に従うと仮定し（Ｓ１）、アトラクタを埋め込みの方法
により再構成する。これは、従来公知の技術である。時
系列データx(t)からｄ次元の再構成状態空間へ総数Ｎの
データの集合を以下のようにを作成する。時間遅れをτ
とするデータの集合は、

【００２１】

【数１】Ｘ(1){x(1),x(1+ τ),x(1+2 τ),…,x(1+(d-1)τ)} Ｘ(2){x(2),x(2+ τ),x(2+2 τ),…,x(2+(d-1)τ)} …… Ｘ(t){x(t),x(t+ τ),x(t+2 τ),…,x(t+(d-1)τ)} …… Ｘ( Ｎ){x(Ｎ),x(Ｎ+ τ),x(Ｎ+2τ),…,x( Ｎ+(d-1)
τ)} これでｄ次元のアトラクタ軌道上の点Ｘ(t) がＮ個得ら
れたことになる（Ｓ２）。また、従来方法と同じよう
に、一般の力学系を

【００２２】

【数２】Ｘ(t+1)=Ｆ( Ｘ(t)) と置く。Ｘ(t) の微小な変化をδＸ(t) とすると、

【００２３】

【数３】Ｘ(t+1)+δＸ(t+1)=Ｆ( Ｘ(t)+δＸ(t)) より左辺をテーラー展開して、

【００２４】

【数４】δＸ(t+1)=ＤＦ( Ｘ(t))δＸ(t) となる。ここで

【００２５】

【数５】ＤＦ( Ｘ(t))= ∂Ｆ /∂ＸはＦのt におけるヤコビアン行列である。このＤＦ( Ｘ
(t))を埋め込み操作で得られたｄ次元の点Ｎ個から推定
する。軌道上のある点Ｘ(t) を選び、その点を中心とす
る半径εの超球内に入る同じく軌道上の点Ｘ(k(i)),(i=
1,2,…, Ｍ) をＭ個選び出す。するとＸ(t) から見た半
径εの超球内の各点の変位ベクトルは

【００２６】

【数６】ｙ(i)=Ｘ(k(i))- Ｘ(t) となる。ｍだけ時間が経過したとき、Ｘ(t) はＸ(t+
ｍ) に、Ｘ(k(i))はＸ(k(i)+ｍ) となる。よって時刻t+
ｍでの変位ベクトルｚ(i) は

【００２７】

【数７】ｚ(i)=Ｘ(k(i)+ｍ)-Ｘ(t+ ｍ) となる（Ｓ３）。εを小さい値にとれば、線形で近似し
て

【００２８】

【数８】ｚ(i)=Ａty(i) となる（図２参照）。このＡt はＤＦ( Ｘ(t))と近似的
に等しくなり、Ａt を求める方法を考える。ここで各々
の変位ベクトルのノルムに応じた重み付けした平均距離
Ｓを最小にするような最小自乗法によりＡt を求める
（Ｓ４），（Ｓ５）。

【００２９】

【数９】Ｓ=(1/Ｍ) Σ(min| ｙ(j)|/|ｙ(i)|)(ｚ(i)-Ａty(i)) ここで、min|ｙ(j)|は| ｙ(i)|,(i=1,2,…, Ｍ) の中で
最小値であり、i でインデックスされたj 番目のもので
ある。Ａt の(k,l) 成分をa(k,l)とすると∂Ｓ/ ∂a(k,
l)＝０より

【００３０】

【数１０】Ａt Ｖ= ＣＶ(k,l)=(l/ Ｍ) Σｙ(i,k) ｙ(i,l) Ｃ(k,l)=(1/ Ｍ) Σｚ(i,k) ｙ(i,l) 但し、ｙ(i,k),ｚ(i,k) は、各々ベクトルｙ(i),ｚ(i)
の第k 成分を表す。Ｍ＞＝ｎで縮退がなければＡt を一
意に決めることが出来る。リアプノフ指数の全ての次元
スペクトラムを求めるには、δＸ(t) をｄ次元の直交基
底ベクトルu1(t),u2(t),…,ui(t), …,ud(t)として、そ
の変化を見る。まず

【００３１】

【数１１】ei(t+1)=Ａtui(t) によりei(t+1) を求め、その後グラムシュミット法によ
り新しい直交基底ベクトルを構成する（Ｓ６）。

【００３２】

【数１２】 ei(t+1)^*=ei(t+1)- Σ<ei(t+1),ui(t+1)>ui(t+1) ui(t+1)=ei(t+1)^*/|ei(t+1)^*| <>は内積である。このui(t+1) を直交基底ベクトルとし
て上記の変換を繰り返す。このとき、リアプノフスペク
トラムλi(i=1,2,…,d) は

【００３３】

【数１３】λi=lim(1/Ｎ) Σlog|ei(t+1)^*| として求められる。

【００３４】このように、各々の変位ベクトルのノルム
に応じた重み付けした平均距離Ｓを最小にするような最
小自乗法によりＡt を求めれば、従来の最小自乗法で求
めたリアプノフスペクトラムより正確なものが求められ
る（Ｓ７）。〔実施例２〕図４は本発明の第２の実施例を示すもの
で、図１の入力端子１の前に重心位置計測回路７を設
け、図１の分析手段５に代えて酩酊度分析部５Ａを設け
たものである。なお、８は入力端子、４Ａはリアプノフ
指数計算回路であるが、これは図１のリアプノフ指数計
算回路４と異なるもので、従来公知のものを用いてい
る。もちろん、図１と同じリアプノフ指数計算回路４を
用いれば、精度はより向上するが、従来のリアプノフ指
数計算回路４Ａでも十分に目的を達することができる。

【００３５】次に図４の第２の実施例の動作を図２，図
８を用いて説明する。なお、図８のフローチャートは従
来技術のリアプノフ指数の求め方を説明するものであ
り、Ｓ１１〜Ｓ１６は各ステップを示す。

【００３６】重心位置計測回路７は、被測定者の重心の
位置の変化を計測するものである。なお、重心の求め方
は種々公知であるのでその説明は省略する。

【００３７】Ａ／Ｄ変換回路２は、重心位置計測回路７
で測定した時系列データをある周期でサンプリングし、
デジタルデータに変換するもので、通常に使われている
ものである。

【００３８】埋め込み操作回路３は、重心の位置の変化
をｄ次元の力学系に従うと仮定し、そのアトラクタを再
構成するための処理で、サンプリングされた時系列デー
タx(t)からｄ次元の再構成状態空間へ総数Ｎのデータの
集合を作成する（Ｓ１１）。時間遅れをτとするデータ
の集合は以下のようになる。

【００３９】

【数１４】Ｘ(1){x(1),x(1+ τ),x(1+2 τ),…,x(1+(d-1)τ)} Ｘ(2){x(2),x(2+ τ),x(2+2 τ),…,x(2+(d-1)τ)} …… Ｘ(t){x(t),x(t+ τ),x(t+2 τ),…,x(t+(d-1)τ)} …… Ｘ( Ｎ){x(Ｎ),x(Ｎ+ τ),x(Ｎ+2τ),…,x( Ｎ+(d-1)
τ)} これでｄ次元の点Ｘ(t) がＮ個得られたことになる（Ｓ
１２）。

【００４０】リアプノフ指数計算回路４Ａは、得られた
時系列データがｄ次元の力学系に従うと仮定し、その軌
道不安定性、又は、発散の度合を示すリアプノフ指数を
求める回路である。一般の力学系を

【００４１】

【数１５】Ｘ(t+1)=Ｆ( Ｘ(t)) とする。Ｘ(t) の微小な変化をδＸ(t) とすると、

【００４２】

【数１６】Ｘ(t+1)+δＸ(t+1)=Ｆ( Ｘ(t)+δＸ(t)) より左辺をテーラー展開して、

【００４３】

【数１７】δＸ(t+1)=ＤＦ( Ｘ(t))δＸ(t) となる。ここで

【００４４】

【数１８】ＤＦ( Ｘ(t))= ∂Ｆ /∂ＸはＦのt におけるヤコビアン行列である。このＤＦ( Ｘ
(t))を埋め込み操作で得られたｄ次元の点Ｎ個から推定
する。軌道上のある点Ｘ(t) を選び、その点を中心とす
る半径εの超球内に入る同じく軌道上の点Ｘ(k(i)),(i=
1,2,…, Ｍ) をＭ個選び出す。するとＸ(t) から見た半
径εの超球内の各点の変位ベクトルは

【００４５】

【数１９】ｙ(i)=Ｘ(k(i))- Ｘ(t) となる。ｍだけ時間が経過したとき、Ｘ(t) はＸ(t+
ｍ) に、Ｘ(k(i))はＸ(k(i)+ｍ) となる。よって時刻t+
ｍでの変位ベクトルｚ(i) は

【００４６】

【数２０】ｚ(i)=Ｘ(k(i)+ｍ)-Ｘ(t+ ｍ) となる（Ｓ１３）。εを小さい値にとれば、線形で近似
して

【００４７】

【数２１】ｚ(i)=Ａty(i) となる（図２参照）。このＡt はＤＦ( Ｘ(t))と近似的
に等しくなり、Ａt を求める方法を考える。ここで最小
自乗法により平均距離Ｓを最小にするようにＡtを求め
る（Ｓ１４）。

【００４８】

【数２２】Ｓ=(1/Ｍ) Σ( ｚ(i)-Ａty(i)) Ａt の(k,l) 成分をa(k,l)とすると∂Ｓ/ ∂a(k,l)＝０
より

【００４９】

【数２３】Ａt Ｖ= ＣＶ(k,l)=(l/ Ｍ) Σｙ(i,k) ｙ(i,l) Ｃ(k,l)=(1/ Ｍ) Σｚ(i,k) ｙ(i,l) 但し、ｙ(i,k),ｚ(i,k) は、各々ベクトルｙ(i),ｚ(i)
の第k 成分を表す。Ｍ＞＝ｎで縮退がなければＡt を一
意に決めることが出来る。リアプノフ指数の全ての次元
スペクトラムを求めるには、δＸ(t) をｄ次元の直交基
底ベクトルu1(t),u2(t),…,ui(t), …,ud(t)として、そ
の変化を見る。まず

【００５０】

【数２４】ei(t+1)=Ａtui(t) によりei(t+1) を求め、その後グラムシュミット法によ
り新しい直交基底ベクトルを構成する（Ｓ１５）。

【００５１】

【数２５】 ei(t+1)^*=ei(t+1)- Σ<ei(t+1),ui(t+1)>ui(t+1) ui(t+1)=ei(t+1)^*/|ei(t+1)^*| <>は内積である。このui(t+1) を直交基底ベクトルとし
て上記の変換を繰り返す。このとき、リアプノフスペク
トラムλi(i=1,2,…,d) は

【００５２】

【数２６】λi=lim(1/Ｎ) Σlog|ei(t+1)^*| として求められる（Ｓ１６）。

【００５３】酩酊度分析部５Ａは、このリアプノフスペ
クトラムλi の内の最大リアプノフ指数の値により酩酊
度を判断するものである。すなわち、最大リアプノフ指
数が大きいときは酩酊度が低く、小さいときは酩酊度が
高くなるので適宜の数値を対応させておけば、数値の大
きさで酩酊度を知ることができる。

【００５４】このように重心の位置の変化を測定し、そ
の信号をＡ／Ｄ変換する。ある時間長さのサンプリング
測定データからその時間長さの個数の多次元の１点を作
成し、この操作をある一定の時間遅れで繰り返すことに
より埋め込み操作を施す。その埋め込まれたデータから
リアプノフ指数を求め、その指数に基づいて酩酊度を判
断することが出来る。〔実施例３〕本発明の第３の実施例を図５により以下に
述べる。

【００５５】図５において、９は脳波計で、１０は入力
端子であり、２，３，４Ａ，６は図４の第２の実施例と
同じであり、５Ｂはてんかん分析部である。脳波計９
は、通常に使われている頭部の皮膚電位を測定するもの
で、図５は基本構成を示しており、より実際的には図６
に示すように多チャンネルの構成となる。

【００５６】Ａ／Ｄ変換回路２は、脳波計９で測定した
時系列データをある周期でサンプリングし、デジタルデ
ータに変換するもので、これも通常に使われているもの
である。

【００５７】これらの操作を測定している時系列のチャ
ンネル全てについて行ない、各々のチャンネルにおける
リアプノフスペクトラムを求める。その求め方は図４の
第２の実施例で述べたリアプノフ指数計算回路４Ａと同
じであるので、説明は省略する。また、リアプノフスペ
クトラムを求める際に使用するｍ個のデータはある程度
の数であり、リアプノフスペクトラムは、その時間平均
であるが、このｍの値をてんかんの起こっている時間程
度にとり、リアプノフスペクトラムの時系列を求める。

【００５８】てんかん分析部５Ｂ、このリアプノフスペ
クトラムλi の内の最大リアプノフ指数の値により脳波
を通常の部分とてんかんの部分とに分離し、てんかん脳
波のみを検出するものである。一般に、脳波は、最大リ
アプノフ指数が正の値になるカオスとして知られている
が、てんかん脳波は通常の脳波と比べ、最大リアプノフ
指数が小さくなり、軌道が通常より不安定でなく、アト
ラクタの構造も単純化する。そこで、脳波の最大リアプ
ノフ指数がある値より小さくなればてんかん脳波と予測
される。測定している全てのチャンネルについて、最大
リアプノフ指数が小さくなるような変化が起こったとき
をてんかん状態として検出し、その時刻を記録してお
く。

【００５９】脳波計９より脳波を多チャンネルで計測
し、その信号をＡ／Ｄ変換回路２でＡ／Ｄ変換する。埋
め込み操作回路３により、１チャンネル分のある時間長
さのサンプリング測定データからその時間長さの個数の
多次元の１点を作成し、この操作をある一定の時間遅れ
で繰り返すことにより埋め込みを行なう。リアプノフ指
数計算回路４Ａにより、その埋め込まれたデータからリ
アプノフ指数を求める。

【００６０】次に、てんかん分析部５Ｂにより、これら
を多チャンネル全てに行なったリアプノフ指数のデータ
群からてんかん脳波に特異な部分を検出する。これによ
り長時間の脳波データからてんかんが起こっている部分
だけを検出することが出来る。

【００６１】なお、図５，図６に示す第３の実施例にお
いても、図５に示す第２の実施例と同様にリアプノフ指
数計算回路４Ａとして図１の第１の実施例に用いたリア
プノフ指数計算回路４を用いれば、より精度が上がるこ
とは言うまでもない。

【００６２】

【発明の効果】本発明にかかる第１の発明は、被測定信
号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換
回路の出力の時系列データを、所定次元の空間上の点列
へ埋め込んで、アトラクタを再構成する埋め込み操作回
路と、前記点列をもとに前記アトラクタの軌道上の一点
から他の軌道上の各点への距離に応じて重み付けをして
平均距離を求め、該平均距離をもとに最小自乗法を用い
て、アトラクタの力学系関数の近似行列を求めるよう構
成されたリアプノフ指数を求めるリアプノフ指数計算回
路と、前記リアプノフ指数をもとに信号を分析する分析
手段を有するので、ゆらぎが含まれた周期信号、例えば
生理状態信号や地表震波信号等のゆらぎの成分の検出を
高精度で測定することができる。

【００６３】また、第２の発明は、被測定者の重心位置
の変化を計測して重心位置変化信号を得る重心位置測定
回路と、前記重心位置変化信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ
変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力の時系列データ
を所定次元の空間上の点列へ埋め込んでアトラクタを再
構成する埋め込み操作回路と、前記点列をもとにリアプ
ノフ指数を求めるリアプノフ指数計算回路と、前記リア
プノフ指数をもとに酩酊度を分析する酩酊度分析部とを
有するので、これまで、人の見た目で判断されていた酩
酊度をリアプノフ指数により客観的に表すことが可能と
なった。

【００６４】さらに、第３の発明は、脳波を計測して脳
波信号を得る脳波計と、前記脳波信号をＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力の時系列
データを所定次元の空間上の点列へ埋め込んでアトラク
タを再構成する埋め込み操作回路と、前記点列をもとに
リアプノフ指数を求めるリアプノフ指数計算回路と、前
記リアプノフ指数をもとにてんかん脳波を分析するてん
かん分析部とを有するので、従来、医療専門家によって
なされていたてんかん脳波の検出が最大リアプノフ指数
のデータ群からてんかん脳波に特異な部分を自動的に検
出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図２】図１の実施例における埋め込み操作回路の動作
説明のための変位ベクトル間の関係図である。

【図３】図１の実施例の動作説明のためのフローチャー
トである。

【図４】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図５】本発明の第３の実施例の基本構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】本発明の第３の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図７】従来のてんかん脳波検出の処理手順の説明図で
ある。

【図８】従来用いられているリアプノフ指数の検出方法
を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１入力端子２Ａ／Ｄ変換回路３埋め込み操作回路４リアプノフ指数計算回路４Ａリアプノフ指数計算回路５分析手段５Ａ酩酊度分析部５Ｂてんかん分析部６表示装置７重心位置計測回路８入力端子９脳波計１０入力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者堀口真寿東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者佐野 ▲琢▼哉東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換
回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力の時系列データを、
所定次元の空間上の点列へ埋め込んで、アトラクタを再
構成する埋め込み操作回路と、前記点列をもとに前記ア
トラクタの軌道上の一点から他の軌道上の各点への距離
に応じて重み付けをして平均距離を求め、該平均距離を
もとに最小自乗法を用いて、アトラクタの力学系関数の
近似行列を求めるよう構成されたリアプノフ指数を求め
るリアプノフ指数計算回路と、前記リアプノフ指数をも
とに信号を分析する分析手段を有することを特徴とする
信号分析装置。
【請求項２】被測定者の重心位置の変化を計測して重
心位置変化信号を得る重心位置測定回路と、前記重心位
置変化信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ
／Ｄ変換回路の出力の時系列データを所定次元の空間上
の点列へ埋め込んでアトラクタを再構成する埋め込み操
作回路と、前記点列をもとにリアプノフ指数を求めるリ
アプノフ指数計算回路と、前記リアプノフ指数をもとに
酩酊度を分析する酩酊度分析部とを有することを特徴と
する信号分析装置。
【請求項３】脳波を計測して脳波信号を得る脳波計
と、前記脳波信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、
このＡ／Ｄ変換回路の出力の時系列データを所定次元の
空間上の点列へ埋め込んでアトラクタを再構成する埋め
込み操作回路と、前記点列をもとにリアプノフ指数を求
めるリアプノフ指数計算回路と、前記リアプノフ指数を
もとにてんかん脳波を分析するてんかん分析部とを有す
ることを特徴とする信号分析装置。