专利名称：电极安装状态判定系统、电极安装状态判定方法及其程序的制作方法以往，在医疗机构中，在癫痫或阿尔茨海默病等诊断中利用了脑电波。另一方面， 也进行了根据脑电波推测健康用户的心理状态并推测对设备的操作意图或选择意图的脑电波接口的开发的配合。例如，作为对健康用户利用的脑电波接口，专利文献1公开了推测用户状态的“瞌睡驾驶防止装置”。专利文献1的脑电波接口对脑电波进行频率分析，并根据α波分量 (8Hz 13Hz)的频率功率判断用户的睡意(参照0010段)。此外，非专利文献1所示的 Emanuel Donchin等人也例举了推测用户的选择意图的接口。非专利文献1的接口利用在脑电波的事件相关电位中被称为P300的特征性信号，判断认为用户想要选择的可选项目。在上述示出的到此为止的脑电波测量中，需要在电极上涂敷被称为糊剂的导电性高的霜，由用户以外的第三者使电极紧贴用户的皮肤(头皮)。若假设在日常生活环境下使用脑电波接口等，则这样的利用糊剂以及由第三者来安装的使用方式会成为用户的负担。现在，假设如下的例子在头戴式显示器 (Head-Mount-Display =HMD)等可佩带设备中组装脑电波测量装置，为了脑电波接口而测量脑电波。用户利用HMD时，用户除了要自己安装HMD之外，还要同时安装脑电波测量装置。 此外，将糊剂涂到电极的行为也会成为用户的负担。并且，脱离装置之后，会在电极上或电极设置处残留糊剂，这也需要用户自己擦除。因此，为了使用户自己轻易安装脑电波测量设备，优选采用不使用糊剂的电极 (以下，记载为“干电极(dry electrodes)”)。但是，干电极的利用导致在安装的稳定性上产生问题。举个例子，若向干电极施加力，则由于不存在糊剂，因此皮肤和干电极之间的接触状态会产生变化。其结果， 产生如下问题等等仍然与皮肤接触但电极位置产生变化的电极偏离(shifting)，或者在皮肤和电极之间产生空间，由此无法继续进行脑电波测量的浮起(lifting)或脱离 (disengagement)。另外，由于糊剂的粘性高，因而除了提高皮肤和电极间的导电性之外，还具有防止电极偏离或电极脱离的作用。根据该作用，即使向电极施加力而导致使其位置多少产生变化，但是由于粘性高的糊剂的形状会变化，因此也能够起到保持皮肤和电极的接触状态的效果。若产生电极偏离，则皮肤和电极面互相摩擦而容易混入噪声。并且，若处于电极脱离的状态，则产生不能继续进行脑电波测量等影响。在日常生活环境下，由于用户并不是处于安静状态，而是进行各种动作，因此如电极偏离或电极脱离这样的关于电极接触的不良情况很容易产生。因此，在产生了如电极偏离或电极脱离这样的不良情况时，需要尽早检测脑电波测量中产生了不良情况的状况。 作为现有技术中检测脑电波测量的不良情况的方法，公知以下所示的专利文献2、 专利文献3和专利文献4的方法。 在专利文献2中，通过使微弱的电流流过脑电波电极，从而根据测量出的电压值来计算皮肤和电极间的电阻值(接触电阻)。由此，推测皮肤和电极的接触状态，从而能够检测电极安装状态的不良情况(参照第3页左第2段)。在专利文献3中，在电极附近设置线圈(专利文献3的图2)，并使电流流过线圈。 由此，能够根据在电极上产生的感应电流是否与脑电波波形叠加来判断电极和头皮是否接触(第0038段)。在专利文献4中，用多个通道测量被称为“脑电波通道”的根据1组电极间的电位差测量出的脑电波信号。即，设置多组电极，以各个组来测量脑电波信号。并且，按脑电波通道计算S(=想要测量的信号)和N(=想要测量的信号以外的信号)。之后，通过S/N比和阈值的比较，判断在哪个脑电波通道中存在测量不良情况(第00 段)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平7-108848号公报专利文献2 日本实公平7-3347号公报专利文献3 日本特开2006-212348号公报专利文献4 日本特开2006-6665号公报专利文献5 日本特开2006-14833号公报非专利文献非专利文献1 :工二- 工卟·卜■、> f >、他 2 名、"The Mental Prosthesis Assessing the Speed of a P300_Based Brain-Computer Interface，，、TRANSACTIONS ON REHABILITATION ENGINEERING 2000、Vol.8,2000 年 6 月
发明要解决的技术课题但是，即使是上述的现有方式的任何一种技术，在日常生活环境下的脑电波测量中，都存在无法确定哪个电极产生了不良情况的问题。以下，详细说明上述的各技术的课题。首先，在专利文献2的方式中，需要停止脑电波的测量来测量接触电阻。但是，该方式以电极的接触状态基本没有发生变化的情况为前提，若最初测量时就预先测量了接触电阻，则无需再次进行测量。因此，不需要考虑与脑电波测量并存的接触电阻的测量。但是， 在日常生活环境下，电极安装状态时时刻刻发生变化。为确认安装状态的频度会变高，与此同时停止脑电波的测量来测量接触电阻会相当不便。专利文献3的方式在判定电极是否与皮肤接触的方式中没有考虑伴随着用户的动作产生的电极的偏离或电极的按压的变化等、与电极的接触状态相关的不良情况。由此，在专利文献2、3中，没有考虑电极安装状态变化的环境下的不良情况电极检测，很难确定产生了不良情况的电极。6另一方面，在专利文献4中，即使在安装状态变化的环境下也能够判定在脑电波测量中产生了不良情况。但是，不能确定在哪个电极中产生了安装不良情况。另外，即使利用了糊剂，也不能完全消除电极偏离或电极脱离。因此，上述的现有技术的课题在于，不只是干电极，还需要在利用糊剂的电极的电极偏离或电极脱离产生了的情况下也能确定在哪个电极中产生了不良情况。本申请的发明为了解决上述课题而完成，其目的在于，在日常生活环境下的脑电波测量中，可检测电极安装的不良情况并且确定在多个电极中哪个电极上产生了不良情况，并能够实现稳定的脑电波测量。解决课题的手段本发明的一种电极安装状态判定系统，其具备脑电波测量部，其使用至少1组由接地极、基准极和测量极构成的电极的组来测量用户的脑电波信号；频率分析部，其分析所述脑电波信号的频率；不良情况电极判定部，其从所述频率的分析结果中提取总频率功率和噪声混入量中的至少一方的参数，并通过所述参数的值和预先设定的阈值的比较，判定所述接地极、所述基准极和所述测量极中的任一个的安装状态不良；和输出部，其在被判定为所述安装状态不良时，向用户提示表示所述电极安装状态不良的信息。也可以所述不良情况电极判定部从所述频率的分析结果中提取所述噪声混入量的参数，并在所述噪声混入量的参数的值超过预先设定的第1阈值的情况下，判定为所述接地极的安装状态不良。也可以所述不良情况电极判定部从所述频率的分析结果中进一步提取所述总频率功率的参数，并在所述总频率功率的参数的值超过预先设定的第2阈值的情况下，判定为所述基准极和所述测量极中的一方的安装状态不良。也可以所述脑电波测量部使用多组由接地极、基准极和测量极构成的电极的组， 以各个组测量脑电波信号，所述频率分析部分析各脑电波信号的频率，所述不良情况电极判定部从各脑电波信号的频率的分析结果中提取噪声混入量的参数，并在提取出的所有所述噪声混入量的参数的值超过预先设定的第1阈值的情况下，判定为所述接地极的安装状态不良，所述不良情况电极判定部从各脑电波信号的频率的分析结果中提取总频率功率的参数，并在提取出的所有所述总频率功率的参数的值超过第2阈值的情况下，判定为所述基准极的安装状态不良，在所述总频率功率的一部分参数的值超过所述第2阈值的情况下，判定为所述测量极的安装状态不良。也可以所述脑电波测量部测量所述接地极与基准极之间的第1电位差、以及所述接地极与所述测量极之间的第2电位差，并基于所述第2电位差与所述第1电位差之间的差分，测量所述脑电波信号。也可以所述脑电波信号中叠加有从外部环境以预先确定的频率固定混入的噪声， 所述不良情况电极判定部从所述分析结果中将所述噪声的频率功率提取为所述噪声混入量的参数。也可以所述预先确定的频率是处于外部环境中的设备的商用电源噪声的频率。也可以所述不良情况电极判定部将能分析所述脑电波信号的频带的功率的平均值提取为所述总频率功率的参数。也可以所述电极安装状态判定系统还具备电极恢复判定部，其基于使用被判定为安装状态不良的不良情况电极而测量到的信号，判定是否消除了所述不良情况电极的安装状态，在所述不良情况电极为接地极时，所述电极恢复判定部从使用所述不良情况电极而测量到的所述信号的频率的分析结果中提取所述噪声混入量的参数，并根据所述噪声混入量的参数的值是否超过预先设定的第3阈值，判定是否消除了所述不良情况电极的安装状态。也可以所述电极安装状态判定系统还具备电极恢复判定部，其基于使用被判定为安装状态不良的不良情况电极而测量到的信号，判定是否消除了所述不良情况电极的安装状态，在所述不良情况电极为基准极和测量极中的一方时，所述不良情况电极判定部计算使用所述不良情况电极而测量到的所述信号的平均值和方差，并根据所述平均值和方差是否都为0，判定是否消除了所述不良情况电极的安装状态。也可以所述电极安装状态判定系统还具备测量电极更换部，其基于预先保持的电极信息，将被判定为安装状态不良的不良情况电极更换成新电极，所述电极信息记载了为测量所述用户的脑电波信号而能利用的各电极的种类和位置的信息，在被判定为电极的安装状态不良时，所述测量电极更换部确定所述不良情况电极的种类和位置并参照所述电极信息，基于由所述不良情况电极测定的脑电波信号的脑电波特性确定新电极，所述脑电波测量部代替所述不良情况电极而利用所确定的所述新电极来测量脑电波信号。也可以所述电极安装状态判定系统还具备脑电波处理部，其利用在测量到的所述脑电波信号中所包含的特征分量，判断所述用户的意图，在所述不良情况电极为测量极时，所述测量电极更换部参照所述电极信息，将与所述不良情况电极之间的距离在一定距离以内、且距产生所述脑电波信号的特征分量的脑的位置的距离最近的电极确定为所述新电极。也可以所述电极安装状态判定系统还具备脑电波处理部，其利用在测量到的脑电波信号中所包含的特征分量，判断所述用户的意图，在所述不良情况电极为基准极时，所述测量电极更换部参照所述电极信息，将与乳突骨之间的距离在一定距离以内的电极确定为所述新电极。也可以所述电极安装状态判定系统还具备脑电波处理部，其利用在测量到的所述脑电波信号中所包含的特征分量来判定所述用户的意图，并执行与所述用户的意图相对应的处理，所述不良情况电极判定部从所述频率的分析结果中提取总频率功率和噪声混入量中的至少一方的参数，并通过所述参数的值和预先设定的阈值的比较，判定所述接地极、 所述基准极和所述测量极的任一个的安装状态的良否，所述输出部在被判定为所述安装状态不良时，向用户提示表示所述电极安装状态不良的信息，并在判定为所述安装状态良好时，输出与所述用户的意图相对应的处理的结果。本发明的一种电极安装状态判定方法，包括使用至少1组由接地极、基准极和测量极构成的电极的组来测量用户的脑电波信号的步骤；分析所述脑电波信号的频率的步骤；从所述频率的分析结果中提取总频率功率和噪声混入量中的至少一方的参数，并通过所述参数的值和预先设定的阈值的比较，判定所述接地极、所述基准极和所述测量极中的任一个的安装状态不良的步骤；和在被判定为所述安装状态不良时向用户提示表示所述电极安装状态不良的信息的步骤。本发明的一种用于判定电极安装状态的计算机程序是由计算机执行的计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行如下步骤使用至少1组由接地极、基准极和测量极构成的电极的组来测量用户的脑电波信号的步骤；分析所述脑电波信号的频率的步骤；从所述频率的分析结果中提取总频率功率和噪声混入量中的至少一方的参数，并通过所述参数的值和预先设定的阈值的比较，判定所述接地极、所述基准极和所述测量极中的任一个的安装状态不良的步骤；和在被判定为所述安装状态不良时向用户提示表示所述电极安装状态不良的信息的步骤。发明效果根据本发明，在使用了电极的电极安装状态判定系统中，能够检测电极安装的不良情况，并且在多个电极中确定在哪一个电极中产生了不良情况，从而能够进行稳定的脑电波测量。图1是表示具有多种电极41 43的电极脑电图仪39的结构的图。图2(a) (e)是表示组装了脑电波测量用的干电极的眼镜型头戴式显示器 (HMD) 50及其安装状态的例子的图。图3(a)和(b)是表示设置在HMD的发带25的形状的范围内的电极配置的图。图4是表示脑电波分析的结果的图。图5是表示(a)正常状态时、(b)接地极脱离、(c)测量极脱离这3种状态下的交流噪声混入量的全体被检验者的平均值和被检验者全员的偏差的幅度的图。图6是表示(a)、(b)、(c)这3种状态下的总频率功率的全体被检验者的平均值和被检验者全员的偏差的幅度的图。图7是表示本实施方式的电极安装状态判定系统20的功能模块的结构的图。图8是表示将电极安装状态判定系统20具体作为HMD时的装置形状的一例的图。图9是表示电极安装状态判定系统20的硬件结构的例子的图。图10是表示眼镜的各部位的名称的图。图11是表示脑电波接口的画面例的图。图12是表示脑电波处理部12的脑电波接口处理的顺序的流程图。图13是电极安装状态判定系统20的整体处理的流程图。图14是表示频率分析部14所处理的脑电波波形的例子的图。图15是表示在图13的步骤S1103中进行的不良情况电极判定部15的处理的详细处理顺序的流程图。图16是绘制出接地极21正常安装时(正常状态时)的频率分析结果、和脱离接地极时(接地极不良情况时)的频率分析结果的例子的图。图17(a) (C)是表示判定为接地极不良情况时的不良情况通知的一例的图。图18(a) (d)是表示实验结果的图。图19是表示实施方式1的变形例涉及的电极安装状态判定系统20a的图。图20是表示追加了电极恢复判定部17的处理的电极安装状态判定系统20a的处理顺序的流程图。图21是说明电极恢复判定部17进行的电极恢复判定处理(图20的步骤S1107)的流程图。图22是表示实施方式2的电极安装状态判定系统200的功能模块的结构的图。图23是表示追加了测量电极更换部16的处理的电极安装状态判定系统200的处理顺序的流程图。图M是表示实施方式2中的电极配置例的图。图25是表示测量电极更换部16所保持的电极信息的例子的图。图沈是表示在图23的步骤S1110、S1111、S1112中进行的测量电极更换部的处理顺序的流程图。

122偏离的情况(测量极2偏离)”、“使基准极偏离的情况(基准极偏离)”和“使接地极脱离的情况(接地极脱离)”。这里，“偏离”是指将电极安装到皮肤的状态下使电极继续向左右移动的状态。根据图4的最右栏所示的框501内的值可知，交流噪声混入量仅在产生接地极的不良情况时(接地极脱离)会增大，在正常状态时或其他电极的不良情况时没有观察到大的增加。另一方面，如图4的两处的框502的值所示，对于总频率功率而言，在产生测量极的不良情况时(测量极1或测量极2偏离)，只有与产生不良情况的测量极对应的通道增大。 此外，如图4的框503的值所示，可知在产生基准极的不良情况时(基准极偏离)，通道1、 通道2都增大。根据这些实验结果，得到了以下见解在产生接地极的不良情况时，交流噪声混入量增大，在产生测量极的不良情况时，测量极的对应通道的总频率功率增大，并且在产生基准极的不良情况时，整个通道的频率功率增大。进一步，本申请的发明人为了确认上述的见解是否是在其他被检验者中也同样会产生的现象，对14名20多岁的被检验者进行了脑电波测量实验。实验在与上述相同的脑电图仪、电极和电极位置中、测量了(a)所有电极都正确安装的状态、(b)接地极产生了不良情况的状态(接地极脱离的情况)、以及(c)测量极产生了不良情况的状态(测量极1脱离的状态)这3种状态下的交流噪声混入量和总频率功率。图5表示(a)正常状态时、(b)接地极脱离、以及(c)测量极脱离这3种状态下的交流噪声混入量的全体被检验者的平均值和被检验者全员的偏差的幅度。在图5中可知， 与图4的501的结果相同，与其他状态相比在(b)接地极脱离时，交流噪声混入量增大的倾向产生在所有被检验者中。此外，图6表示上述的(a)、(b)和(c)这3种状态下的总频率功率的全体被检验者的平均值以及被检验者全员的偏差的幅度。如图6所示，可知与图4的框502的结果相同， 在(c)测量极脱离时，与其他状态相比，总频率功率增大的倾向产生在所有被检验者中。本次没有对基准极不良情况进行实验。但是，鉴于从图6的结果观察到测量极不良情况产生时总频率功率增大的情形，推测在基准极中产生了不良情况时，与图4的框503 的结果相同，全部通道的总频率功率也会增大。根据上述的结果可知，在产生接地极的不良情况时交流噪声混入量增大、产生测量极不良情况时测量极的对应通道的总频率功率增大、以及产生基准极不良情况时全部通道的频率功率增大这样的见解并不依赖于被检验者，并不是特别的倾向。根据上述的见解设想到根据交流噪声混入量的增大可以判定接地极的不良情况，根据特定通道中的总频率功率的增大可判定测量极的不良情况，并且根据全部通道中的总频率功率的增大可判定基准极的不良情况。以下，参照

基于该设想而完成的本发明的电极安装状态判定系统的实施方式。作为本申请的发明的优选实施方式，本申请的发明人例示如下的具备电极安装状态判定功能的脑电波接口系统(以下，称作“电极安装状态判定系统”)测量用户的脑电波，根据测量的脑电波的特征信号判定用户的状态或意图，并反馈判定结果。电极安装状态判定系统特别是在将不利用糊剂的干电极组装到HM等可佩带设备中的状态下测量脑电波。若是干电极，则特别是在电极安装状态中产生不良情况的可能性较高。在产生了这种电极安装状态的不良情况的情况下，向用户进行通知或恢复判定。之后若有可能，可以通过电极更换来继续进行测量。(实施方式1)图7表示本实施方式的电极安装状态判定系统20的功能模块的结构。图8表示将电极安装状态判定系统20具体作为HMD时的装置的形状的一例。图9表示电极安装状态判定系统20的硬件结构的例。在各图所示的结构要素中，对共同的结构要素附加相同的参考符号。在本申请的说明书中，基于图8所示的HMD形状说明电极安装状态判定系统20。 使用表示眼镜部位的用语来表现HMD的各部位。图10表示眼镜各部位的名称。将挂在用户10的耳朵上以固定HMD主体的部分称作“终端部(end piece portions)”。将与用户10 的鼻子接触并支撑HMD主体的部分称作“鼻托部(nose pad portions)”。将保持在用户10 的各眼球前设置的输出部13并进行固定的部分称作“镜框部(rim portion)”。此外，将连接并支撑两眼前的镜框部23的部分称作“鼻梁部(bridge portion) ”，将连接并支撑镜框部和终端部的部分称作“镜腿部(temple portion)如图7所示，电极安装状态判定系统20具有脑电波测量处理部18和电极状态判定处理部19。另外，在图7中，用户10是为了便于理解而记载的。脑电波测量处理部18具有脑电波测量部11、脑电波处理部12和输出部13。此外， 电极状态判定处理部19具有频率分析部14和不良情况电极判定部15。以下，说明各结构要素。脑电波测量处理部18的脑电波测量部11具有图8所示的接地极21、基准极22、 测量极23a、2!3b和脑电波测量电路24。接地极21设置在眼镜的鼻托部，基准极22设置在眼镜的终端部22的内侧，测量极23a、测量极2 设置在眼镜的镜片上部，脑电波测量电路 M设置在眼镜的镜腿部。在安装HMD时，将各电极21、22、23a、2!3b配置成与用户10的皮肤接触。脑电波处理部12根据测量的脑电波信号判断用户10的意图或状态。输出部13是设置在HMD的镜片部的设备(例如，液晶监视器)，向用户10反馈判断出的结果。反馈作为对液晶监视器的图像输出等设备的动作而实现。另一方面，电极状态判定处理部19的频率分析部14设置在HMD的鼻梁部，对由脑电波测量部11测量的脑电波进行频率分析。不良情况电极判定部15根据频率分析值判定产生了不良情况的电极，并由输出部13向用户10通知电极状态。另外，图8的各功能模块、电极的位置是一例，但是各功能模块的位置、各电极的位置及个数并不限于此。接着，参照图9说明电极安装状态判定系统20的硬件结构。接地极21、基准极22、多个测量极23和脑电波测量电路M构成本实施方式的脑电波测量部11。接地极21、基准极22以及多个测量极23与脑电波测量电路M连接，脑电波测量电路M与总线100连接，从而与其他结构要素之间进行脑电波信号的授受。CPU12URAM122和R0M123构成本实施方式的脑电波处理部12。CPU121向RAM122读出保存在R0M123中的计算机程序124，在RAM122上展开并执行该计算机程序124。本实施方式的脑电波处理部12通过该计算机程序IM实现脑电波判断处理。CPU121、RAM122和 R0M123与总线100连接，在与各结构要素之间进行控制信号或数据的授受。接着，CPU141、RAM142和R0M143构成本实施方式的频率分析部14。CPU141向 RAM142读出保存在R0M143中的计算机程序144，在RAM142上展开并执行该计算机程序 144。本实施方式的频率分析部14通过该计算机程序144实现脑电波波形的频率分析处理。 CPU141、RAM142和R0M143与总线100连接，向不良情况电极判定部15发送表示分析结果的数据。CPU151、RAM152和R0M153构成本实施方式的不良情况电极判定部15。CPU151 向RAM152读出保存在R0M153中的计算机程序154，在RAM152上展开并执行该计算机程序 154。本实施方式的不良情况电极判定部15通过该计算机程序IM实现后述的不良情况电极判定处理。CPU151、RAM152和R0M153与总线100连接，在与输出部13之间进行控制信号或数据的授受。输出部13具有图像处理电路131和画面132。图像处理电路131根据来自CPU121 和141的控制信号或数据，向用户10输出反馈(例如，向画面显示脑电波波形等)、向画面 132输出电极安装状态的信息。输出部13还可以兼备提示HM所需的信息的功能。上述的计算机程序124、144和巧4分别被记录在半导体存储介质或⑶-ROM等记录介质中作为产品在市场上流通，或者通过因特网等电信线路来进行传送。另外，脑电波处理部12、频率分析部14和不良情况电极判定部15也可以实现成在半导体电路中安装了计算机程序的DSP等硬件、或不具有CPU而是作为电路进行运算的半导体。此外，对于脑电波处理部12、频率分析部14和不良情况电极判定部15，分别作为具有不同的CPU、RAM和ROM的功能模块进行了说明，但也可以通过同一 CPU、RAM和ROM来实现相同的功能。下面，说明本发明的电极安装状态判定系统20的概要，大致观测其处理之后说明电极安装状态的不良情况判定方法。电极安装状态判定系统分析测量的脑电波，并在电极安装状态下产生了不良情况时，确定不良情况电极并通知给用户。在没有产生不良情况时，不向用户通知安装状态，而是提供关于原本的脑电波测量和脑电波分析的功能。根据脑电波分析所提供的功能例如相当于判定用户状态和提取用于进行设备操作的意图。本实施方式中的脑电波处理以利用脑电波来判断用户的选择意图的脑电波接口为例进行说明。更具体而言，说明利用用户10的脑电波信号来操作TV，选择用户10想要视听的类型的节目的脑电波接口。图11(a)表示脑电波接口的画面例。更详细而言，图11(a)是输出部13经由TV 画面41向用户10提示的菜单例。在画面中提示“您想看什么节目？”的提问42、和作为想看的节目的候补的可选项目43a 43d。这里，显示有4种可选项目(“棒球13a、“天气预报” 43b、“动画片” 43c以及“新闻” 43d)。在图11(a)的例中，首先选择最上面的棒球43a，进行高光显示。“高光显示”是指基于比其它项目更亮的背景的显示、基于比其它项目更亮的文字色的显示或者利用光标等来指示的显示。这里，只要用户10看到时系统侧可传递当前想要注意哪个项目即可。第4个节目新闻43d之后又回到第1个节目棒球43a。图11(b)是由脑电波处理部12获取到的用户10的脑电波信号的事件相关电位。 事件相关电位的获取的起点被设定为高光显示各可选项目的瞬间。并且，从该瞬间开始，例如从脑电波信号中提取200ms前到1秒后的事件相关电位。由此，获得用户10对高光显示的项目的反应。与事件相关电位44d—起，在横轴上表示了时间，在纵轴上表示了事件相关电位。另外，纵轴的上方向对应于事件相关电位为负(阴性)的方向，下方向对应于事件相关电位为正(阳性)的方向。现在，假设认为用户10想看天气预报43b的情况。若在可选项目43a 43d各自对应的脑电波信号4 44d中观察高光显示了天气预报43b时的用户10的脑电波信号 44b，则以高光显示了天气预报43b的时刻为起点，大约在潜伏期300ms之后出现特征性阳性分量(P300分量)。因此，脑电波处理部12将检测出该P300分量的可选项目作为用户 10想视听的节目，并将频道切换到天气预报的频道。图11(c)表示选择了天气预报的频道之后的画面45。图12表示脑电波处理部12的脑电波接口的处理顺序。在步骤S1501中，脑电波处理部12经由输出部13显示图11(a)所示的菜单23。 脑电波处理部12在步骤S1502中例如选择棒球43a的项目，在下一步骤S1503中，经由输出部13高光显示所选择的棒球43a的项目。在步骤S1504中，脑电波处理部12从由脑电波测量部11输出的脑电波信号中获取以项目的高光显示时刻为起点的事件相关电位。在步骤S1505中，脑电波处理部12判定在获取到的事件相关电位中是否存在由想要选择的项目的高光而引起的波形变化。在存在波形变化的情况下进入步骤S1506，在不存在波形变化的情况下返回步骤S1502，进行下一个项目(例如天气预报43b)的高光显示。 通过识别P300分量的有无，能够判定当前获取到的脑电波的波形是对应于用户10想要选择的项目的波形还是对应于不想选择的项目的波形。最后，在步骤S1506中，脑电波处理部12执行与出现了 P300分量的项目对应的功能(频道切换)。通过上述的处理，用户10即使不操作按钮也能根据脑电波来选择菜单项目。另外，在步骤S1502中，设定为按顺序选择项目，但是也可以使用随机提示的方法。由此，由于事前不清楚会选择哪个项目，因此能够选择更高注意力的菜单。图13表示电极安装状态判定系统20的整体处理的流程图。以下，沿着图13的电极安装状态判定系统20的流程图说明动作。在步骤SllOl中，脑电波测量部11测量用户10的脑电波。脑电波的测量是将图 8所示的接地极21、基准极22以及与测量通道对应的测量极23这3种电极作为1组加以利用，并按每一组(每一通道)由脑电波测量电路M进行测量的。另外，在各组中共用接地极21和基准极22。脑电波测量电路M以接地极21的电位为基准进行差动放大。即，脑电波测量电路对以接地极21的电位为基准放大基准极22的电位和测量极23的电位，并从放大后的测量极23的电位中获取放大后的基准极22的电位的差分。由此，能够测定以基准极22为基准的测量极23的脑电波电位。该差动放大用于放大微弱的信号的情况，也可以用于脑电波测量。将如上所述那样测量的脑电波电位作为1通道的脑电波数据发送到脑电波处理部 12和频率分析部14。在步骤S1102中，由频率分析部14进行频率分析处理。图14表示频率分析部14 所处理的脑电波信号波形的例子。频率分析部14接收脑电波测量部11测量的脑电波信号 301，并提取成为判定对象的区间的脑电波波形302。这里，将提取的区间例如设定为1秒钟。接着，频率分析部14对提取出的脑电波信号302例如实施基于快速傅立叶变换(FFT) 的频率分析，并计算各频率的功率值303。各频率的功率值303对应于在快速傅立叶变换 (FFT)的结果中得到的傅立叶系数的值。计算功率值之后，频率分析部14向不良情况电极判定部15输出频率分析结果。输出频率分析结果之后，频率分析部14 一直到测量1秒钟的脑电波为止待机，1秒之后再次执行频率分析。但是，在分析对象区间以上的期间内没有在频率分析部14中产生处理的时刻的情况下，对处理时刻之前的1秒钟的脑电波数据进行频率分析。在图13的步骤S1103中，不良情况电极判定部15判定正在进行脑电波测量的各电极中是否产生了安装不良情况。不良情况电极判定部15根据频率分析部14的频率分析结果，提取电极安装状态判定所需的噪声混入量、和总频率功率的分析参数。之后，不良情况电极判定部15通过各分析参数和预先设定的阈值的比较，判定接地极、基准极以及测量极的各电极中电极安装状态是否产生了不良情况。在产生了不良情况时，不良情况电极判定部15进行确定在接地极、基准极以及测量极中的哪一个电极中产生了不良情况的处理。 详细叙述具体的判定方法。在确定了不良情况电极的情况下，在步骤S1106中，输出部13向用户10通知产生了不良情况的电极的位置和种类。在步骤S1103中判断为不存在不良情况电极的情况下，处理进入步骤S1104。在步骤S1104中，脑电波处理部12进行利用了测量到的脑电波的处理。在本实施方式中，脑电波处理部12切取以进行了可选项目高光显示的时刻为起点的脑电波，并通过进行是否出现了 P300分量的判定来判断用户10是否具有想要选择哪个可选项目的意图。在步骤S1105中，输出部13在画面等中显示由脑电波处理部12处理的结果，并反馈给用户10。在本实施方式中，输出部13在画面132中如图11(b)所示那样，反馈用户10 选择的可选项目137。通过这样的处理，既能向用户提示脑电波测量的结果，又能在电极的安装状态产生了不良情况时，确定该不良情况电极的种类和位置，并通知用户。接着，说明在步骤S1103中不良情况电极判定部15所进行的判定不良情况电极的处理。图15表示在步骤Sl 103(图13)中进行的不良情况电极判定部15的处理的流程图。以下，详细说明在步骤S1103中进行的处理。在步骤S1201中，不良情况电极判定部15获取从频率分析部14输出的频率分析结果。这里的频率分析结果在各频带中相当于频率功率的值的数据。例如，在以采样周期 200Hz记录了脑电波的情况下，结果为其一半周期、即0 IOOHz的频率分析(FFT)。在步骤S1202中，不良情况电极判定部15根据各脑电波通道(Ch)的频率分析结果，计算特征噪声频率功率。这里，特征噪声频率是指在脑电波测量环境中由外部设备等产生的噪声的频率。脑电波信号的该频率包含该噪声。例如，在被电气设备包围的环境中，作为特征噪声可以列举来自电源的交流噪声。此外，作为同样的特征噪声，在汽车等中，将由发动机产生的脉冲波考虑为特征噪声。由发动机产生的脉冲波的频率与发动机转速具有比例关系。因此，不良情况电极判定部15从汽车的转速计或计算机等中获取表示发动机转速的信息，从而能够确定脉冲波的频率。根据各通道的频率分析结果，将上述的交流噪声的频率或发动机的脉冲波噪声的频率作为特征噪声频率进行计算。在本实施方式中，假设在室内中进行利用，将特征噪声作为交流噪声来进行说明。交流噪声的频带例如在日本的关西地区是60Hz，在关东地区是 50Hz。由于进行上述实验的环境是关西地区，因此，特征噪声频率为60Hz，将特征噪声频率功率换作交流噪声混入量来进行说明。另外，诸多国外的交流噪声的频带例如在美国是 60Hz，在欧洲各国或中国是50Hz。基于以下说明的60Hz的例，本领域的技术人员可考虑频率的差异来在50Hz的地域中进行实验。在步骤S1203中，不良情况电极判定部15根据各脑电波通道的频率分析结果计算总频率功率。根据频率分析结果的功率的平均值(0 IOOHz的频率功率的平均)计算总频率功率。在步骤S1204以后的处理中，基于噪声混入量、总频率功率的值，不良情况电极判定部15判定在接地极21、基准极22以及测量极23中的哪个电极产生了不良情况。判定的流程是按接地极21的不良情况判定(步骤S1204)、测量极23的不良情况判定(步骤 S1205、S1206、S1208)以及基准极22的不良情况判定(步骤S1209)的顺序进行的。以下， 具体说明各个判定方法。首先，说明不良情况电极判定部15进行的接地极不良情况判定(步骤S1204)。不良情况电极判定部15参照在步骤S1202中计算出的交流噪声混入量，判定在接地极21中是否产生了不良情况。图16表示以上述的本申请的发明人实施的实验的结果(图4)为例绘制出了在接地极21正常安装时(正常状态时)的频率分析结果、和脱离接地极时(接地极不良情况时)的频率分析结果的例。坐标的横轴表示频率(单位Hz)，纵轴表示频率功率(单位 μ V"2)。这里，利用图4中的Chl的交流噪声混入量绘制出了 60Hz下的正常状态时和接地极不良情况时的频率功率。根据图16可知，与正常状态时的82.3μν~2相比，在接地极不良情况时得到了 35502. 3 μ V"2这样相差甚远的值。因此，在不良情况电极判定部15中预先设定接地极的不良情况判定的阈值，并在交流噪声混入量超过了阈值的情况下，不良情况电极判定部15判定为在接地极21中产生了不良情况。期望设定正常状态时和接地极不良情况时的中间值来作为“阈值”。但是，考虑到正常状态时和接地极不良情况时的值背离，因此在本实施方式中，对正常状态时的交流噪声混入量的对数和接地极不良情况时的交流噪声混入量的对数进行平均，设定取该平均值的频率功率即1700 μ V~2。作为其他阈值设定方法，仅以正常状态时的值为基准，考虑例如为了将正常状态时的10倍判断为异常状态(接地极不良情况状态)而设定为823 μ V~2的方法。通过与该阈值的比较，在图4的实验例中，在正常状态时判定为“不存在接地极不良情况”，转移到步骤S1205。此外，接地极脱离时判定为“接地极不良情况”，转移到向输出部13输出不良情
18况通知的步骤S1210。图17(a)表示判定为接地极不良情况时的不良情况通知的一例。如图17(a)所示， 在画面132上显示告知接地极脱离的警告。此外，如图17(b)所示，在表示产生了安装异常的电极位置的画面132上显示图像和说明。再次参照图15，说明不良情况电极判定部15所进行的测量极23的不良情况判定处理(步骤 S1205、S1206、S1208)。在步骤S1205中，不良情况电极判定部15利用本申请的发明人实施的上述的实验特征，比较测量出的任意1通道的总频率功率的值、和判定电极不良情况的阈值。在所判定的脑电波通道的总频率功率超过了阈值的情况下，不良情况电极判定部15判定为有必要怀疑在所判定的通道序号的测量极中产生了不良情况，在步骤S1208中，在不良情况目录中记录通道序号。表1表示记录了产生不良情况的通道的序号的不良情况目录的一例。[表1]不良情况通道序号
Ch 1
_Ch 5Ch 6
Chk根据上述实验的结果，将阈值设定为例如正常状态时的总频率功率大的一方的值 5. 2与产生电极不良情况时所增大的总频率功率的最小值67. 1的中间值、即36。在图4的实验例中，错开测量极1时，总频率功率超过36的Chl被检测为不良情况，被追加到不良情况目录中。作为其他阈值设定方法，也可以按每个通道设定阈值，并仅以正常状态时的值为基准，将正常状态时的2倍判断为异常状态(测量极不良情况状态) 地设定(例如，Chl 为 10. 4μ V"2、Ch2 为 5. 6yV"2)。在本次实验中分析出的不良情况时的频率功率的值在电极不良情况时并不是始终成为该值，可以认为是根据电极偏离的强度和幅度、皮肤的状态而产生各种变化。但是， 在产生不良情况时，与正常状态时相比总频率功率增大的倾向是不变的。因此，也可以考虑产生不良情况时的总频率功率的值的偏离，将用于判断的阈值设定得比上述的值小(例如，20μΓ2)。在步骤S1206中，不良情况电极判定部15判断是否存在还没有进行步骤S1205 的比较处理的脑电波通道。在存在的情况下，返回步骤S1205，对该脑电波通道进行步骤 S1205的比较处理。对所有的脑电波通道完成步骤S1205的比较处理之后，处理进入步骤S1207。在步骤S1207中，不良情况电极判定部15确认不良情况目录的内容，并确认记录在不良情况目录中的通道序号。在该不良情况目录中没有任何记录，即为空的情况下，不良情况电极判定部15判断为不存在不良情况电极，在步骤S1213中判定为无不良情况电极。
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在不良情况目录不为空的情况下，在步骤S1209中，不良情况电极判定部15判断当前正在测量的所有的脑电波通道是否被列举在不良情况目录中。在所有的通道被列举在不良情况目录中的情况下，认为在基准极22中产生了不良情况。因此，不良情况电极判定部15在步骤S1211中判定为有基准极不良情况。在步骤S1209中，在不良情况目录和全部通道序号不一致的情况下，认为在个别测量极中产生了不良情况。在步骤S1212中，不良情况电极判定部15判定为在与不良情况目录的Ch序号对应的测量极中存在不良情况。在此，参照图4所示的正常状态时、测量极1不良情况、测量极2不良情况、基准极不良情况的状态下的FFT的结果图表和总频率功率的值，确认图15所示的判定处理的流程。在正常状态时，通过图15的步骤S1205 S1207的处理，不良情况电极判定部15 不在不良情况目录中追加Chl和Ch2。这是因为Chl、Ch2的总频率功率是5. 2和2. 8，都小于阈值36。之后，由于在步骤S1207中确认不良情况目录为空，因而不良情况电极判定部 15判定为“无不良情况电极”。测量极1偏离时，Chl的总频率功率为93. 7，超过了阈值36。因此，不良情况电极判定部15通过图15的步骤S1205和步骤S1208的处理，在不良情况目录中追加包括测量极1的通道序号。由于在步骤S1209中判断为只有Chl存在不良情况，因而不良情况电极判定部15将测量极1判定为不良情况电极。基准极偏离时，ChU Ch2的总频率功率为357. 6、194. 6，都超过了阈值36。因此， 通过图15的步骤S1205、步骤S1208的处理，不良情况电极判定部15在不良情况目录中追加Chl、Ch2。在步骤S1209中，若判断为在全部通道中产生了不良情况，则不良情况电极判定部15将基准极判定为不良情况电极。另外，在上述的说明中，作为输出部13的输出例说明了图17(a)或图17(b)所示的通知方法，但是对于向用户通知的通知方法并不限于上述。也可以是能向用户10通知在电极安装中产生了不良情况，让用户10获知不良情况电极的场所以促使其改善的通知方法。例如，基于声音的通知方法也属于本发明的范畴。通过以上的处理，可以确定产生了不良情况的电极是测量极、基准极以及接地极中的哪一个。不仅可以确定根据多个电极所确定的测量通道，甚至可以确定正在产生不良情况的电极，从而能通知不良情况。由此，用户可以立刻改善电极的安装状态，即使在容易产生安装不良情况的日常生活环境下也能够继续进行脑电波测量。根据上述的结构，在脑电波测量中产生了不良情况时，用户10可以获知成为安装不良情况的电极的种类和位置，能够自己修正电极安装状态。但是，若用户10修正不良情况电极，则在不良情况电极附近的、原本没有不良情况的电极中有可能产生电极偏离等。其结果，会将正常安装的电极判断为不良情况电极。因此，在用户进行修正时，在其他极上也会出现不良情况通知，作为整体无法轻易完成修正。因此，不良情况电极判定部15可以直到不良情况电极的恢复完成为止停止电极不良情况判定处理，以使不对电极不良情况进行检测。此时，例如不良情况电极判定部15 可以判断不良情况电极的恢复，或者也可以设置判定不良情况电极的恢复的恢复判定部。 由此，能够削减不良情况电极修正时的用户10的负荷。
在此，说明上述的判定不良情况电极的恢复的方法。本申请的发明人进行了验证区分电极不良情况持续的状态和电极恢复的状态的脑电波特征的实验。其结果，发现了通过检测在不良情况电极恢复时出现的特征，可以进行电极恢复判定处理。以下，说明根据该实验内容和实验结果得到的新的见解，之后详细说明利用了该见解的不良情况电极的恢复判定处理。在实验中，电极与之前的实验相同，对1名30多岁的被检验者在图3所示的位置上安装了电极。在右耳后配置基准极22，在右眼上方配置测量极23a，在左眼上方配置测量极23b，接地极21是基于国际10-20法的地点标记的FPz。电极在分别不使用糊剂的情况下，测量极和基准极使用银-氯化银有效电极，接地极使用银-氯化银的盘电极，并固定在发带25中。脑电图仪使用Polymate AP-1124(Digitex Lab公司制造)。以200Hz的采样频率和0. 3秒的时间常数进行了测量。实验是将测量极、接地极作为对象对不良情况电极实施实验的。认为基准极出现与测量极相同的特征。此外，假设不良情况状态为“电极脱离”，比较了继续脱离电极时和、脱离电极之后立刻进行修正而恢复到正常状态时的脑电波波形。具体而言，在“(a) —直脱离测量极23b 的情况”、“ (b)暂时脱离测量极2 后恢复到正确状态的情况”、“(c) 一直脱离接地极21的情况”以及“(d)暂时脱离接地极21后恢复到正确状态的情况”这4种状态下进行了实验。 本申请的发明人测量了各状态下的脑电波，并在作为测量极23的比较的上述(a)和(b)中进行了脑电波波形的比较，在作为接地极21的比较的(c)和(d)中进行了交流噪声混入量的比较。图18(a) (d)分别表示关于上述的(a) (d)所示的4种状态的实验结果。各图表中，横轴表示时间(单位秒)，在(a)和(b)中纵轴表示电位(单位μ V)，用实线表示了 Chl的脑电波的电位。在(c)和(d)中纵轴表示频率功率(单位μ V~2)，用虚线表示了交流噪声混入量的变迁。根据图18的(a)和(b)的状态的比较可知，在(a)测量极2 —直脱离的状态下， 电位以3000μν振荡之后，波形继续维持平坦。相对于此，在(b)脱离测量极2 之后立刻恢复的状态下，虽然波形暂时平坦，但是电极恢复之后，在数秒左右之后才出现脑电波的波形。这里的“立刻”例如指大约2、3秒之后。此外，根据图18的(c)和(d)的状态的比较可知，在(c)接地极21 —直脱离的状态下交流噪声混入量继续变迁至超过10000 μ V~2的值，相对于此，在(C)脱离接地极21之后立刻恢复的状态下，接地极脱离之后，交流噪声混入量暂时增加至5000 μ V~2，但是使接地极恢复之后的交流噪声混入量恢复至与脱离接地极之前相同的较低的值。根据上述的(a)和(b)、(C)和(d)之间的比较的结果，关于测量极，得到了通过电极恢复，在不良情况检测之后会立刻出现脑电波波形的见解。因此，通过在电极不良情况检测之后检测是否出现脑电波波形(脑电波数据的平均、方差不为0)，能够判定测量极的恢复。对于基准极也可以说，通过以同样的基准判定任意的脑电波通道的脑电波，能够判定基准极的恢复。此外，关于接地极，得到了接地极不良情况之后交流噪声混入量的值增大，但是通过恢复使得交流噪声混入量的值恢复到正常状态的值的见解。因此，可以说检测接地极不良情况之后，能够检测增加的交流噪声混入量是否恢复到正常状态时的值，从而能够判定接地极的恢复。以下，参照附图，说明基于该设想而构成的电极恢复判定部17。图19表示本实施方式的变形例涉及的电极安装状态判定系统20a的功能模块的结构。在电极安装状态判定系统20a中，代替图7所示的电极状态判定处理部19而设置了电极状态判定处理部19a。在电极状态判定处理部19a中追加了判定电极恢复的电极恢复判定部17。电极恢复判定部17判定产生了不良情况的电极是否恢复到可再次测量脑电波的状态。电极恢复判定部17重新设置例如与图9所示 的不良情况电极判定部15相同的硬件，且经由总线100连接这些硬件而被连接。此外，通过变更图9所示的程序154，也可以构成为CPU151、RAM152和R0M153在某一时刻发挥不良情况电极判定部15的作用，在其他时刻发挥电极恢复判定部17的作用。在后一例中，对于程序154而言，不仅包括不良情况电极判定部15的处理顺序还包括以下说明的电极恢复判定部17的处理顺序而构成，从而实现程序154。另外，通过不良情况电极判定部15的处理判定出的电极状态的信息被提交到电极恢复判定部17的处理中以执行后述的处理。图20是表示追加了电极恢复判定部17的处理的电极安装状态判定系统20a的处理顺序的流程图。在追加了电极恢复判定部17的处理中，在通知电极不良情况的处理(步骤S1106)之后，追加了判定是否从安装不良情况的状态恢复到适当的安装状态的处理(步骤 Sl 107)。以下，参照图21，详细说明电极恢复判定部17进行的电极恢复判定处理(图20的步骤 Sl 107)。在图21中，若由不良情况电极判定部15检测判定出电极不良情况(图20的步骤 S1106)，则在步骤S1301中，电极恢复判定部17开始进行用于电极恢复判定的脑电波测量。 脑电波测量部11进行脑电波测量。在步骤S1302中，电极恢复判定部17基于不良情况电极判定部15的种类，变更恢复的处理。在不良情况电极为基准极22或测量极23的情况下，基于步骤S1303、S1304进行电极恢复的判定。另一方面，在不良情况电极为接地极21的情况下，在步骤S1305、S1306 的处理中进行恢复判定。首先，说明基准极22/测量极23的恢复判定处理。在步骤S1303中，电极恢复判定部17根据测量出的脑电波提取包括不良情况电极的脑电波通道。例如，是测量极23b的情况下，提取Chi。是基准极的情况下，由于包括Chl 和Ch2这两者，因此提取Chl和Ch2中的任一个。电极恢复判定部17计算一定期间(例如 1秒钟)的脑电波信号的平均值、方差。另外，若电极的安装状态是未恢复的状态，则这里所说的成为处理对象的信号不能被称作“脑电波信号”。但是，在这里为了便于说明，也称作 “脑电波信号”。在步骤S1304中，电极恢复判定部17判定在步骤S1303中计算出的平均值、方差是否都为0。这相当于判定测量出的脑电波是否是平坦的状态。当平均值、方差都为0时， 脑电波是平坦的，换言之，从该电极中没有检测到脑电波，可以说依然维持着不良情况。因此，在脑电波平坦的情况下，可以说没有消除不良情况电极，因此电极恢复判定部17使处理返回至步骤S1301，直到消除不良情况为止继续进行电极恢复判定。在脑电波不平坦且开始测量脑电波的情况下，由于可以说消除了电极的不良情况，因此电极恢复判定部17指示输出部13使其向用户10通知消除了测量极23或基准极22的不良情况。之后，结束处理。输出部13接受电极恢复判定部17的指示，在步骤S1307中向用户10通知消除了电极不良情况。例如，使图17(a)或(b)的例所示的警告画面从画面上消除，从而通知消除了电极不良情况。另外，通知方法并不限于上述，也可以采用其他通知方法。例如，如图17(c)所示， 也可以在画面外部设置LED灯，并利用该LED灯的颜色来通知安装状态的消除。例 如，也可以在正常时用绿色来点亮，在产生不良情况时用红色来点亮，在消除时再次用绿色来点亮。 此外，也可以产生“已消除”等来利用声音进行通知。另外，在从不良情况恢复时停止在产生不良情况时的通知时所输出的警告音等视觉以外的通知方法也是本发明的范畴。下面，说明接地极21的恢复判定处理。再次参照图21。在步骤S1305中，电极恢复判定部17针对测量出的脑电波的各通道，提取一定期间(例如1秒钟)的脑电波，并计算交流噪声混入量。在步骤S1306中，电极恢复判定部17判定计算出的全部通道的交流噪声混入量是否小于阈值。例如，将阈值设定为在不良情况电极判定部15判定接地极21的不良情况产生时所利用的1700 μ V~2。在全部通道的交流噪声混入量超过该阈值的情况下，电极恢复判定部17判断为没有消除接地极21的不良情况，使处理返回步骤S1301，直到接地极不良情况消除为止继续进行电极恢复判定。若交流噪声混入量的增大收敛并小于阈值，则电极恢复判定部17判断为消除了接地极21的不良情况，指示输出部13使其向用户10通知消除了接地极21的不良情况，结束电极恢复判