JP3892754B2

JP3892754B2 - 測定装置

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Publication number: JP3892754B2
Application number: JP2002145384A
Authority: JP
Inventors: 宏幸真鍋; 明平岩; 利明杉村
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2022-05-20
Also published as: EP1364614A1; CN1462606A; US20040015094A1; CN1256914C; JP2003334173A; EP1364614B1; DE60328241D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧を測定する測定装置に関する。特に、本発明は電圧に基づく信号を利用する場合に用いられる電圧を測定する測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
筋電信号や脳波等の生体信号を検出する場合、測定対象物である人体の皮膚の電圧の変化を測定する電極が用いられている。従来、この電極として金属製の皿電極が用いられている。皿電極は、電極と皮膚との接触インピーダンスを低下させるためにペーストが塗布されて、人体の皮膚に貼り付けられ、テープ等で固定される。そして、皿電極は、このテープで固定された状態で皮膚の電圧の変化を測定する。又、皿電極以外にも、電極自体や電極の周囲の部材に粘着性を持たせ、テープ等で固定することなく、電極を皮膚に接触させて、皮膚の電圧の変化を測定するディスポーサブル電極と呼ばれる使い捨て電極も用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のテープで固定する皿電極を用いた測定装置では、電極がテープで固定されているため、測定対象物である皮膚が動いた際に、貼り付けられた電極がずれてしまったり、皮膚表面と適切な接触状態を保てなくなったりしてしまい、測定対象物の動きに追従できないという問題点があった。又、電極をテープで貼り付けるという作業が繁雑であるという問題点もあった。
【０００４】
又、使い捨て電極の場合には、測定対象物である皮膚が動いても、皮膚から剥がれずに接触状態を保つために、電極や周囲の部材の粘着性を高めたり、電極の皮膚との接触面積を大きくしたりする必要があった。しかし、粘着性を高めると、皮膚等の測定対象物に悪影響を及ぼすおそれがあった。又、接触面積を大きくすると、測定対象物の細かな動きに追従できないという問題点があった。又、使い捨てであるために、再利用ができないという問題点もあった。
【０００５】
そこで、本発明は、測定対象物の動きに追従して、必要な電圧を適切に測定可能な測定装置を提供することを目的とする。又、他の発明は、固定対象物に電極を容易に固定でき、固定対象物への影響を抑えることが可能な測定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】
本発明に係る測定装置は、固定対象物に固定され、その固定対象物との接触面が非導電性物質で形成される固定部材と、その固定部材の固定対象物との接触面の反対側に設けられ、測定対象物の電圧を測定する電極と、その電極が測定した電圧を外部に送出する送出手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
このような測定装置によれば、固定部材を備え、電極が固定部材の固定対象物との接触面の反対側に設けられる。そのため、測定装置は、固定部材により固定対象物に固定され、電極を測定対象物に押し当てて測定することが可能となる。よって、測定装置は、測定対象物の動きに十分に追従することができる。更に、固定部材は、固定対象物との接触面が非導電性物質で形成されているため、固定部材によって固定対象物と電極とを電気的に切断することができる。よって、電極は、固定対象物に生じる電圧、即ち、不要な電圧の影響を受けることなく、必要な測定対象物についての電圧だけを適切に測定することができる。そして、送出手段により測定した電圧を外部に送出できるため、その電圧から信号を検出し、各種用途に用いることができる。
【０００８】
又、固定部材は、固定対象物と嵌合可能な環状であることが好ましい。これによれば、環状の固定部材を固定対象物に嵌めるだけで、テープ等を用いずに電極を固定対象物に容易に安定して固定でき、電極自体や周辺部材に粘着性がある必要もないため固定対象物への影響もない。即ち、固定対象物に固定するのにテープなどで固定する必要がなく、さらに測定対象物に固定する際にも押し当てるのみでよいために、テープで固定する必要や粘着物で固定する必要がない。よって、例えば、固定対象物が手の指等であっても、電極を容易に指に固定でき、皮膚への影響も抑えることができる。
【０００９】
又、固定部材は、固定対象物と嵌合可能な凹部を有するようにしてもよい。これによれば、固定部材が有する凹部を、固定対象物に嵌めるだけで、テープ等を用いずに電極を固定対象物に容易に安定して固定でき、電極自体や周辺部材に粘着性がある必要もないため固定対象物への影響もない。即ち、固定対象物に固定するのにテープなどで固定する必要がなく、さらに測定対象物に固定する際にも押し当てるのみでよいために、テープで固定する必要や粘着物で固定する必要がない。よって、例えば、固定対象物が手の指等であっても、電極を容易に指に固定でき、皮膚への影響も抑えることができる。
【００１０】
又、固定部材は、固定対象物を把持する把持部を有するようにしてもよい。これによれば、把持部により固定対象物を把持するだけで、テープ等を用いずに電極を固定対象物に容易に安定して固定でき、電極自体や周辺部材に粘着性がある必要もないため固定対象物への影響もない。即ち、固定対象物に固定するのにテープなどで固定する必要がなく、さらに測定対象物に固定する際にも押し当てるのみでよいために、テープで固定する必要や粘着物で固定する必要がない。よって、例えば、固定対象物が手の指や手首等であっても、電極を容易に指や手首に固定でき、皮膚への影響も抑えることができる。
【００１１】
又、固定部材は、固定対象物に沿う湾曲部を有するようにしてもよい。これによれば、固定部材の湾曲部が固定対象物に沿うため、例えば、固定対象物が爪のように湾曲した形状のものであっても、電極を容易に固定対象物に固定できる。
【００１２】
又、固定部材の固定対象物との接触面の反対側が非導電性物質で形成され、複数の電極が電極間に間隔をおいて設けられてもよい。これによれば、測定装置は、複数の電極を非導電性物質を介して電気的に切断した状態で、かつ、一定の間隔をおいた状態で接続できる。よって、常に複数の電極間に一定の間隔を設けて、両者の電圧の差を測定することができる。従って、例えば、測定条件を常に一定にして電圧を測定したい場合に有効である。
【００１３】
更に、測定装置は、電極が測定した電圧を増幅する増幅器を備えることが好ましい。これによれば、測定した電圧が増幅器によって増幅されるため、測定装置は、測定した電圧に外部から混入するノイズを低減することができる。
【００１４】
又、測定装置は、電極が測定した電圧に基づく信号を用いた処理を行う演算器を備えることが好ましい。これによれば、測定装置は測定した電圧に基づく信号を用いた処理を行うことができる。そのため、測定装置は、測定した電圧をそのままの状態ではなく、その電圧に基づく信号を検出し、その信号を用いた処理を施した後の状態で外部に送出することができる。電極が測定した電圧に基づく信号を用いた処理としては、例えば、信号を用いて音声を認識する音声認識処理や、信号を用いて動きや動作を認識する認識処理等がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る測定装置１０の斜視図であり、図２は、本発明の第１の実施の形態に係る測定装置１０の構造を説明する説明図である。図１に示すように、測定装置１０は、固定部材１１と、電極１２と、リード線１３とから構成される。又、図１、図２に示すように、測定装置１０は、固定部材１１と電極１２との２層構造になっている。
【００１６】
固定部材１１は、固定対象物に固定される。固定部材１１は、固定対象物と嵌合可能な環状をなしている。固定対象物とは、測定装置１０を固定する対象物であり、本実施形態では、固定対象物は人体の指である。そのため、固定部材１１は指に嵌められる環状をなし、指輪形状となっている。固定部材１１は、指等の固定対象物に安定して固定できるように、その内径は、固定対象物の固定部分の外径にほぼ一致することが好ましい。但し、固定部材１１の内径は、固定部材１１を固定対象物に嵌めたり、固定対象物から外したりすることが可能な範囲内で決定する必要がある。
【００１７】
固定部材１１は、固定部材１１と電極１２とから構成される２層構造の内側を形成する。そして、固定部材１１は、固定対象物に固定した際に、固定対象物と接触する接触面を有する。即ち、固定部材１１は、測定装置１０を指に嵌めた際に、指と接触する接触面を有する。ここでは、固定部材１１の環の内側の表面全体が接触面となる。図２に示すように、固定部材１１は、非導電性物質から形成される。そのため、固定対象物である指と接触する接触面１１ａは、非導電性物質で形成されることとなる。これにより、固定部材１１によって指と電極１２とを電気的に切断できる。固定部材１１を形成する非導電性物質としては、例えば、プラスチックや樹脂、ゴム等を用いることができる。又、固定部材１１は、固形状、シート状、電極１２の環の内側の表面をコーティングする薄膜状のものを用いることができる。
【００１８】
又、固定部材１１は、電極１２を保持する。具体的には、固定部材１１の接触面１１ａの反対側、即ち、固定部材１１の環の外側に、電極１２が１つ設けられる。そのため、固定部材１１の幅は、電極１２を１つ設けることができ、指と電極１２が接触しないだけの幅を有することが好ましい。例えば、固定部材１１の幅は、電極１２の幅以上とすることができる。本実施形態では、固定部材１１の幅は、電極１２の幅と等しい。
【００１９】
電極１２は、測定対象物の電圧を測定する。又、図１に示すように、電極１２は、固定部材１１の固定対象物である指との接触面１１ａの反対側に１つ設けられる。具体的には、電極１２は、固定部材１１の環の外側を覆う環状をなして、接触面１１ａの反対側に設けられる。電極１２は、固定部材１１と幅が同じで、かつ、指輪を横から見たときに幅の両端が一致している。ここで、指輪を横から見るというのは指輪の輪が見えない方向から見るということである。これによれば、測定装置１０が固定対象物に固定された際に、電極１２が固定対象物に接触しないようにすることができる。尚、電極１２の幅が固定部材１１の幅よりも小さい場合には、電極１２は、固定部材１１の幅方向の内側に位置するように固定部材１１に設けられる。
【００２０】
電極１２は、固定部材１１と電極１２から構成される２層構造の外側を形成して、測定対象物と接触し、電位を測定する測定面１２ａを有する。ここでは、電極１２の固定部材１１との接触面の反対側の面全体が測定面１２ａとなる。測定対象物は、測定装置１０が電圧を測定する対象物であり、人体の一部、例えば、頭部、顔、腕、脚部等の表面の皮膚等がある。測定対象物が頭部表面の皮膚であれば、測定した電圧の変化から脳波を検出でき、口元等の顔面や、腕表面、脚部表面の皮膚であれば、測定した電圧の変化から筋電信号を検出できる。電極１２は、図２に示すように、導電性物質から形成される。そのため、測定対象物である頭部表面や顔面の皮膚と接触する測定面１２ａは、導電性物質で形成されることとなる。よって、測定面１２ａを測定対象物に押し当てて接触させると、電極１２に電圧が誘導される。これにより、電極１２は、電圧を測定できる。
【００２１】
電極１２を形成する導電性物質としては、例えば、銀、白金、塩化銀等を用いることができる。又、電極１２は、固形状、シート状、あるいは、固定部材１１環の外側の表面をコーティングする薄膜状のものを用いることができる。よって、固定部材１１と電極１２が両方とも固形状であれば、電極１２の環の内側に固定部材１１を嵌め込むことにより、固定部材１１と電極１２の２層構造からなる指輪形状を形成できる。又、固定部材１１と電極１２が両方ともシート状であれば、電極１２の環の内側に固定部材１１を貼り付けることにより、固定部材１１と電極１２の２層構造の指輪形状を形成できる。
【００２２】
又、固定部材１１が固形状で、電極１２がシート状や薄膜状であれば、固定部材１１の環の外側の表面にシート状の電極１２を貼り付けたり、固定部材１１の環の外側の表面を電極１２の材料でコーティングして薄膜状の電極１２を形成したりすることにより、固定部材１１と電極１２の２層構造の指輪形状を形成できる。一方、固定部材１１がシート状や薄膜状であり、電極１２が固形状であれば、反対に、電極１２の環の内側の表面にシート状の固定部材１１を貼り付けたり、電極１２の環の内側の表面を固定部材１１の材料でコーティングして薄膜状の固定部材１１を形成したりすることにより、固定部材１１と電極１２の２層構造の指輪形状を形成できる。
【００２３】
リード線１３は、電極１２が測定した電圧を外部に送出する送出手段である。リード線１３の一端は、電極１２の測定面１２ａの一部に取り付けられる。リード線１３の他端は、外部装置に接続される。リード線１３が接続される外部装置としては、例えば、電極１２が測定した電圧を増幅する増幅器、測定した電圧から信号を検出し、その信号を用いて音声を認識する音声認識処理や、動きや動作を認識する処理等、所定の処理を行う演算器、測定した電圧や、その電圧から検出される信号を、測定値として出力するディスプレイやプリンタ等の出力装置がある。そして、リード線１３は、電極１２が測定した電圧を伝送して、増幅器や演算器、出力装置等の外部装置に送出する。増幅器や演算器は、測定装置１０から取得した測定対象物の電圧の変化から、脳波や筋電信号等の生体信号を検出することができる。
【００２４】
次に、このような測定装置１０を用いた電圧の測定方法を説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る測定装置１０を用いた電圧の測定方法を説明する説明図である。図３に示すように、電圧を測定される被験者は、２つの測定装置１０の固定部材１１を、１本の指２に嵌める。これにより、固定部材１１が指に固定される。次に、頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚３の測定したい領域に、電極１２を押し当てて接触させる。これにより、２つの電極１２に電圧が誘導されるため、電極１２はその電圧を測定する。リード線１３は、測定された電圧を伝送して、増幅器や演算器等の外部に送出する。これにより、測定した電圧は、リード線１３を介して、外部に送出される。増幅器や演算器等の外部装置が、２つの電極１２間の電圧の差（電位差）の変化（以下「電位変化」という）を検出し、その電位変化から脳波や筋電信号等の生体信号を検出する。そして、演算器が、その生体信号を用いて音声認識処理や、動きや動作の認識処理を行ったり、出力装置が、検出された生体信号を測定値として出力したりすることができる。
【００２５】
尚、固定対象物（被験者の指）に固定される測定装置１０の個数は限定されない。但し、測定装置１０には、電極１２が１つ設けられているため、差動増幅により信号を検出する場合や、複数箇所の電圧を測定する場合には、測定箇所の個数だけ測定装置１０を固定対象物に固定する。又、測定装置１０が定対象物に固定される位置も限定されない。図３では、１本の指２に２つの電極１２を嵌めているが、２本の指に電極１２を１つずつ嵌めてもよい。
【００２６】
このような本実施形態に係る測定装置１０によれば、固定部材１１を備え、電極１２が固定部材１１の固定対象物である指との接触面１１ａの反対側に設けられる。そのため、測定装置１０は、固定部材１１を指２に嵌めるだけで固定部材１１により指２に固定され、電極１２を頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚３等の測定したい領域に押し当てるだけで、電圧を容易に測定することが可能となる。よって、測定装置１０は、頭部や顔、腕や脚部の筋肉が動き、皮膚が動いても、その動きに十分に追従し、その動きに柔軟に対応することができる。
【００２７】
又、固定部材１１が、指２と嵌合可能な環状であるため、環状の固定部材１１を指２に嵌めるだけで、テープ等を用いずに電極１２を指２に容易に安定して固定でき、電極１２自体や電極１２の周辺部材に粘着性がある必要もないため、指の皮膚等の固定対象物への影響もなく、頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚３等、測定対象物への影響もない。即ち、固定対象物に固定するのにテープなどで固定する必要がなく、さらに測定対象物に固定する際にも押し当てるのみでよいために、テープで固定する必要や粘着物で固定する必要がない。更に、指２に電極１２を固定できるため、電極１２が固定された指２を頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚３に押し当て易く、その押し当てる力を調整するだけで、電極１２の測定対象物に対する接触の具合を容易に調整することができる。その結果、測定装置１０は、より一層、筋肉の動きに柔軟に対応することができる。
【００２８】
従って、本実施形態に係る測定装置１０は、頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚３の電位変化から脳波や筋電信号等の生体信号を検出して、その生体信号を解析して利用する際に用いられる新しいインタフェースとして利用することができる。具体的には、測定装置１０は、上記したように、測定装置１０をインタフェースとして用いた場合に入力データとなる電圧を、電極１２を測定したい領域に押し当てるだけで、測定対象物の動きに十分に追従して容易に測定でき、指２への固定も容易で、指の皮膚への影響もない。よって、電圧を正確に測定して正確なデータの入力を行うことができ、日常利用するインタフェースとしての利用のし易さも実現できるため、インタフェースに対する要求を満たすことができる。もちろん、本実施形態に係る測定装置１０は、工学的に脳波や筋電信号を検出して何かに利用するだけでなく、医学的に簡易に脳波や筋電信号を測定することにも利用可能である。
【００２９】
更に、固定部材１１は、固定対象物である指２との接触面１１ａが非導電性物質で形成されているため、固定部材１１によって指２と電極１２とを電気的に切断することができる。よって、電極１２は、指に生じる電圧といった不要な電圧の影響を受けることなく、測定対象物である頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚３についての電圧だけ、即ち、必要な電圧だけを適切に測定することができる。そして、リード線１３により測定した電圧を外部に送出できる。よって、増幅器や演算器等の外部装置は、その電圧から測定対象物の電位変化だけを検出し、その電位変化から、測定対象物の筋電信号や脳波等、必要な生体信号のみを検出できる。即ち、増幅器や演算器等の外部装置は、指の筋電信号のような不要な信号の影響を受けることなく、必要な生体信号のみを検出できる。そして、増幅器や演算器は、その生体信号を音声認識処理や、動きや動作の認識処理等の各種用途に用いることができる。このように測定装置１０は、脳誘発電位検査、筋電図検査を目的とした電極を備える装置のように、電極が固定対象物である人体と電気的に接続し、電極から固定されている人体に電気刺激を与える装置とは、大きく異なっているのである。
【００３０】
又、本実施形態の測定装置１０は、固定部材１１が指２と嵌合可能な環状であり、電極１２が１つ設けられている。そのため、測定個所の数だけ指２に測定装置１０を嵌めるだけで、測定個所の数の変化に臨機応変に対応できる。更に、測定装置１０は、固定部材１１を指２に嵌める位置を変化させるだけで、測定したい電極１２間の距離を容易に変化させることができる。例えば、１本の指２に２つの測定装置１０を固定したり、２本の指２に１つずつ測定装置１０を固定したりすることによって、電極１２間の距離を変化させることができる。又、測定装置１０を親指と小指に嵌めたり、中指と薬指に嵌めたりして測定装置１０を嵌める指を変えたり、測定装置１０を嵌めた指２を広げたり狭めたりすることによっても、容易に臨機応変に電極間１２の距離を変えることができる。そのため、増幅器や演算器等の外部装置は、離れた電極１２間、即ち、離れた２点間の電位差を検出することができる。
【００３１】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態に係る測定装置２０の斜視図である。図４に示すように、測定装置２０は、固定部材２１と、電極２２ａ，２２ｂと、リード線２３とから構成される。本実施形態においても固定対象物は人体の指であり、測定対象物は人体の頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚である。
【００３２】
固定部材２１は、第１の実施の形態と同様に、固定対象物である指と嵌合可能な環状をなしている。即ち、固定部材２１は、指に嵌められる環状をなし、指輪形状となっている。１つの固定部材２１の指との接触面の反対側、即ち、固定部材２１の環の外側に、２つの電極２２ａ，２２ｂが、電極２２ａ，２２ｂ間に隙間２１ａという間隔をおいて設けられる。そのため、固定部材２１の幅は、間に隙間２１ａという間隔をおいて２つの電極２２ａ，２２ｂを設けることができ、指と電極２２ａ，２２ｂが接触しないだけの幅を有する。本実施形態では、固定部材２１の幅は、２つの電極２２ａ，２２ｂの幅、隙間２１ａの幅の合計と等しい。
【００３３】
図４においては、固定部材２１の環の外側は平坦になっており、電極２２ａ，２２ｂを設けた際に、固定部材２１の環の外側には、電極２２ａ，２２ｂ間に形成された凹部のような隙間２１ａが形成される。これによれば、固定部材２１を単なる環状とできるので製造しやすい。この場合、固定部材２１は、電極２２ａ，２２ｂを固定部材２１に隙間２１ａを設けて固定するために、固形状やシート状の非導電性物質により形成される。
【００３４】
尚、固定部材２１の環の外側に隙間２１ａを埋める凸部が、非導電性物質で形成されてもよい。これによれば、２つの電極２２ａ，２２ｂに間隔を設けて、非導電性物質の凸部で画することができる。この場合にも、固定部材２１は、固形状やシート状の非導電性物質により形成することができる。又、凸部を形成する部材の両端面に電極２２ａ，２２ｂを固定した場合には、固定部材２１は、電極２２ａ，２２ｂの環の内側の表面をコーティングして形成される薄膜状のものを用いることができる。
【００３５】
又、固定部材２１は、非導電性物質で形成されている。そのため、固定部材２１の固定対象物である指との接触面は、非導電性物質で形成されることとなる。更に、固定部材２１の固定対象物である指との接触面の反対側であり、電極２２ａ，２２ｂが設けられる設置面も非導電性物質で形成されることとなる。これにより、固定部材２１によって、指と電極２２ａ，２２ｂとが電気的に切断され、電極２２ａ，２２ｂ同士も電気的に切断される。以上説明した点以外は、固定部材２１は、第１の実施の形態に係る固定部材１１と実質的に同様である。
【００３６】
２つの電極２２ａ，２２ｂは、１つの固定部材２１の指との接触面の反対側に設けられる。電極２２ａ，２２ｂは、固定部材２１の環の外側の一部を覆う幅を持つ環状をなす。そして、電極２２ａ，２２ｂは、電極２２ａ，２２ｂ間に隙間２１ａという間隔を設けて、電極２２ａ，２２ｂと、隙間２１ａの幅の合計が、固定部材２１の幅と同じで、かつ指輪を横から見たときに幅の両端が一致するようにして設けられる。あるいは、電極２２ａ，２２ｂは、電極２２ａの隙間２１ａと反対側の端面が、固定部材２１の一端の端面よりも幅方向の内側に位置するようにし、電極２２ｂの隙間２１ａと反対側の端面が、固定部材２１の他端の端面よりも幅方向の内側に位置するようにして設けられてもよい。これによれば、電極２２ａ，２２ｂは、指に測定装置２０が固定された際に、指に接触しないようにできる。以上説明した点以外は、電極２２ａ，２２ｂは、第１の実施の形態に係る電極１２と実質的に同様である。リード線２３の一端は、電極２２ａ，２２ｂが測定対象物と接触し、電圧を測定する測定面の一部に取り付けられる。この点以外は、リード線２３は、第１の実施の形態に係るリード線１３と実質的に同様である。
【００３７】
このような測定装置２０を用いて電圧を測定する場合、電圧を測定される被験者は、１つの測定装置２０を１本の指に嵌める。次に、頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚の測定したい領域に、電極２２ａ，２２ｂを押し当てて接触させる。これにより、２つの電極２２ａ，２２ｂ間に電圧が誘導されるため、電極２２ａ，２２ｂはその電圧を測定する。リード線２３は、測定した電圧を伝送して、増幅器や演算器、出力装置等の外部装置に送出する。これにより、測定した電圧は、リード線２３を介して外部に送出される。増幅器や演算器等の外部装置が、２つの電極２２ａ，２２ｂ間の電位変化を検出し、その電位変化から脳波や筋電信号等の生体信号を検出する。そして、演算器がその生体信号を用いて音声認識処理や、動きや動作の認識処理を行ったり、出力装置が検出された信号を測定値として出力したりすることができる。
【００３８】
このような本実施形態に係る測定装置２０によれば、１つの固定部材２１に２つの電極２２ａ，２２ｂが隙間２１ａという間隔をおいて設けられている。又、固定部材２１は、非導電性物質で形成されているため、固定部材２１の固定対象物である指との接触面の反対側であり、電極２２ａ，２２ｂが設けられる設置面が非導電性物質で形成されることとなる。よって、測定装置２０は、２つの電極２２ａ，２２ｂを、固定部材２１という非導電性物質を介して電気的に切断した状態で、かつ、一定の間隔をおいた状態で接続できる。これによれば、測定装置２０は、常に２つの電極２２ａ，２２ｂ間に一定の間隔を設けて、両者の電位変化を測定できる。従って、測定装置２０は、例えば、測定条件を常に一定にして電圧を測定したい場合に、有効である。
【００３９】
又、１つの固定部材２１に複数の電極２２ａ，２２ｂを設けることができるため、１つの測定装置２０で測定できる。尚、本実施形態では、１つの固定部材２１に２つの電極２２ａ，２２ｂを設けたが、１つの固定部材２１に設けられる個数は限定されず、電極間に間隔を設ければ３つ以上の複数の電極を設けることができ、この場合には、１つの測定装置で複数の箇所を測定することができる。
【００４０】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図５は、本発明の第３の実施の形態に係るアクティブ電極型測定装置３０を示す図である。図５（ａ）は、アクティブ電極型測定装置３０の斜視図であり、図５（ｂ）は、アクティブ電極型測定装置３０を図５（ａ）中矢印Ａ方向から見た正面図の斜視図であり、図５（ｃ）は、アクティブ電極型測定装置３０を図５（ａ）中矢印Ｂ方向から見た側面図である。図５（ａ）に示すように、アクティブ電極型測定装置３０は、２つの本体部３０ａ，３０ｂと、リード線３３と、増幅器３４とから構成される。本実施形態においても固定対象物は人体の指であり、測定対象物は人体の頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚である。ここで、アクティブ電極型測定装置３０とは、電極３２ａ，３２ｂが測定した電圧を増幅する増幅器３４を備える測定装置をいう。
【００４１】
本体部３０ａ，３０ｂは、それぞれ固定部材３１ａ，３１ｂと、電極３２ａ，３２ｂとから構成される。固定部材３１ａ，３１ｂ、電極３２ａ，３２ｂは、第１の実施の形態に係る固定部材１１、電極１２と実質的に同様である。そのため、本体部３０ａ，３０ｂは、電極３２ａ，３２ｂの測定面にリード線が設けられていない以外は、第１の実施の形態に係る測定装置１０と実質的に同様の構成となっている。
【００４２】
増幅器３４は、電極３２ａ，３２ｂが測定した電圧を増幅する。増幅器３４は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、一定の間隔を設けて、側面が向かい合うようにして平行に配列された本体部３０ａ，３０ｂの上部に、電極３２ａ，３２ｂと接触して設けられる。増幅器３４の電極３２ａ，３２ｂとの接触面の一部には、電極３２ａ，３２ｂから電圧を取得する測定電圧取得部が設けられている。例えば、測定電圧取得部は導電性物質で形成され、電極３２ａ，３２ｂと電気的に接続されている。そして、増幅器３４はその測定電圧取得部により電極３２ａ，３２ｂから電圧を取得する。このように増幅器３４は、電極３２ａ，３２ｂと接触した状態で設けられ、その接触面の一部に測定電圧取得部が設けられることにより、リード線等を用いずに電極３２ａ，３２ｂが測定した電圧を電極から３２ａ，３２ｂ取得できる。尚、増幅器３４表面の測定電圧取得部以外の部分は、非導電性物質で形成されている。
【００４３】
又、増幅器３４は、電極３２ａ，３２ｂと接触して設けられることにより、測定した電圧を最も電極３２ａ，３２ｂの近くで増幅することができる。よって、増幅器３４は、電極３２ａ，３２ｂと接触して設けられることが好ましい。又、増幅器３４は、電極３２ａ，３２ｂと接触しない場合であっても、電極３２ａ，３２ｂのできるだけ近傍に設けられることが好ましい。例えば、電極３２ａ，３２ｂを指に固定した場合、増幅器３４は、指から手首までの範囲内とすることができる。具体的には、増幅器３４と電極３２ａ，３２ｂとの間の距離は、２０ｃｍ程度とすることが好ましい。手首に増幅器３４を固定する場合、増幅器３４は、腕時計と同様にして手首に固定される腕時計型増幅器を用いることができる。
【００４４】
このように増幅器３４が、電極３２ａ，３２ｂと接触せずに、離れて設けられる場合、増幅器３４は、リード線や、測定した電圧に外部からノイズが混入することを防止可能なシールドケーブル等を用いて電極３２ａ，３２ｂが測定した電圧を電極から３２ａ，３２ｂ取得する。この場合、増幅器３４は、増幅した電圧をリード線３３に入力するリード線入力部を備えている。更に、電極３２ａ，３２ｂにプリアンプを内蔵させることにより、測定した電圧へのノイズ混入を防止することもできる。
【００４５】
リード線３３は、電極３２ａ，３２ｂが測定した電圧を、増幅器３４が増幅した後の状態で、外部に送出する。リード線３３の一端は、増幅器３４のリード線入力部に取り付けられる。リード線３３の他端は、電極３２ａ，３２ｂが測定し、増幅器３４が増幅した電圧から信号を検出し、その信号を用いて音声認識処理や動きや動作の認識処理等、所定の処理を行う演算器や、電圧から検出される信号を測定値として出力する出力装置等の外部装置に接続される。そして、リード線３３は、増幅器３４が増幅した電圧を伝送して、演算器や出力装置等の外部装置に送出する。
【００４６】
次に、このようなアクティブ電極型測定装置３０を用いた電圧の測定方法を説明する。図６は、本発明の第３の実施の形態に係るアクティブ電極型測定装置３０を用いた測定方法を説明する説明図である。図６に示すように、電圧を測定される被験者は、１つのアクティブ電極型測定装置３０の固定部材３１ａ，３１ｂを、１本の指２に嵌める。次に、頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚３等の測定したい領域に、電極３２ａ，３２ｂを押し当てて接触させる。これにより、２つの電極３２ａ，３２ｂ間に、電圧が誘導され、電極３２ａ，３２ｂはその電圧を測定する。
【００４７】
増幅器３４は、電極３２ａ，３２ｂとの接触面の一部に設けられた測定電圧取得部により、電極３２ａ，３２ｂから測定した電圧を取得する。そして、増幅器３４は電圧を増幅し、リード線入力部からリード線３３に増幅した電圧を入力する。リード線３３は、増幅器３４から取得した増幅された電圧を伝送して、演算器等の外部装置に送出する。これにより、電極３２ａ，３２ｂが測定し、増幅器３４が増幅した電圧は、リード線３３を介して外部に送出される。演算器等の外部装置は、２つの電極３２ａ，３２ｂ間の電位変化を検出し、その電位変化から脳波や筋電信号等の生体信号を検出する。
【００４８】
このような本実施形態に係るアクティブ電極型測定装置３０によれば、電極３２ａ，３２ｂが測定した電圧を増幅する増幅器３４を備えることにより、測定した電圧が増幅器３４によって増幅される。そのため、アクティブ電極型測定装置３０は、測定した電圧に外部から混入するノイズを低減することができる。特に、本実施形態では、増幅器３４は、電極３２ａ，３２ｂと接触して設けられているため、測定した電圧を最も電極３２ａ，３２ｂの近くで増幅することができ、より一層、測定した電圧に混入するノイズを低減できる。
【００４９】
又、増幅器３４は、一定の間隔を設けて、側面が向かい合うようにして平行に配列された本体部３０ａ，３０ｂの上部に、電極３２ａ，３２ｂと接触して設けられる。よって、アクティブ電極型測定装置３０は、増幅器３４を介して、複数の電極３２ａ，３２ｂを一定の間隔をおいた状態で接続できる。従って、常に２つの電極３２ａ，３２ｂ間に一定の間隔を設けて、両者の電位変化を測定できる。更に、増幅器３４に対して複数の電極３２ａ，３２ｂを接続することができるため、１つのアクティブ電極型測定装置３０を用いて複数箇所を測定できる。尚、本実施形態では、１つの増幅器３４に対して、２つの本体部３０ａ，３０ｂを設けたが、１つの増幅器３４に対して設けられる本体部の個数は限定されず、電極間に間隔を設ければ３つ以上の複数の本体部を設けることができる。又、第２の実施の形態のように、１つの固定部材に複数の電極が設けられてもよい。即ち、第２の実施の形態に係る固定部材２１と電極２２ａ，２２ｂとを本体部とし、その本体部の上部に、電極２２ａ，２２ｂと接触するようにして、増幅器３４が設けられてもよい。
【００５０】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図７は、本発明の第４の実施の形態に係るアクティブ電極型測定装置４０の斜視図である。図７に示すように、アクティブ電極型測定装置４０は、２つの本体部４０ａ，４０ｂと、リード線４３と、増幅器４４と、演算器４５とから構成される。本実施形態においても固定対象物は人体の指であり、測定対象物は人体の頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚である。
【００５１】
本体部４０ａ，４０ｂは、それぞれ固定部材４１ａ，４１ｂと、電極４２ａ，４２ｂとから構成され、第３の実施の形態と実質的に同様である。増幅器４４は、その上部に接触した状態で演算器４５が設けられている。増幅器４４の演算器４５との接触面の一部には、増幅した電圧を演算器４５に入力する演算器入力部が設けられている。例えば、演算器入力部は、導電性物質で形成され、演算器４５の増幅器４４との接触面の一部と電気的に接続されている。この点以外は、増幅器４４は、第３の実施の形態に係る増幅器３４と実質的に同様である。
【００５２】
演算器４５は、電極４２ａ，４２ｂが測定した電圧に基づく信号を用いて、音声を認識する音声認識処理や、動きや動作を認識する認識処理を行う。演算器４５は、増幅器４４の上部に、増幅器４４の上面と、演算器４５の下面とが接触するようにして設けられる。演算器４５の増幅器との接触面の一部には、増幅器４４から増幅された電圧を取得する増幅電圧取得部が設けられている。例えば、増幅電圧取得部は、導電性物質で形成され、増幅器４４の演算器４５との接触面に設けられた演算器入力部と電気的に接続されている。そして、演算器４５は、その増幅電圧取得部により、増幅器４４から増幅後の電圧を取得する。
【００５３】
このように演算器４５は、増幅器４４と接触した状態で設けられ、演算器４５の増幅器４４との接触面の一部に増幅電圧取得部が設けられ、その増幅電圧取得部と、増幅器４４の演算器入力部とを電気的に接続することにより、リード線等を用いずに増幅器４４が増幅した電圧を増幅器４４から取得できる。尚、演算器４５表面の増幅電圧取得部以外の部分は、非導電性物質で形成されている。
【００５４】
又、演算器４５は、電極４２ａ，４２ｂと接触して設けられている増幅器４４と接触して設けられることにより、電極４２ａ，４２ｂの近傍に設けられていることとなる。このように、演算器４５が、電極４２ａ，４２ｂの近傍に設けられたり、増幅器４４と接触して設けられたりすることにより、電極４２ａ，４２ｂや増幅器４４から、電圧が演算器４５まで伝送される距離を短くすることができる。そのため、電圧への外部からのノイズの混入や、増幅された電圧の減衰を抑えることができる。又、アクティブ電極型測定装置４０全体を小型化することも可能である。よって、演算器４５は、増幅器４４と接触して設けられたり、電極４２ａ，４２ｂの近傍に設けられたりすることが好ましい。尚、演算器４５は、増幅器４４と接触しない場合であっても、増幅器４４のできるだけ近傍に設けられることが好ましい。具体的には、演算器４５と増幅器４４との間の距離は、２０ｃｍ程度とすることが好ましい。この場合、演算器４５は、リード線やシールドケーブル等を用いて増幅器４４から増幅した電圧を取得できる。
【００５５】
演算器４５は、取得した増幅後の電圧に基づいて、２つの電極４２ａ，４２ｂ間の電位変化を検出する。演算器４５は、その電位変化から脳波や筋電信号等の生体信号を検出する。そして、演算器４５は、その検出した生体信号を用いて、音声認識処理や、動きや動作の認識処理を行う。演算器４５は、その音声認識結果や、動きや動作の認識結果をリード線４３に入力する認識結果入力部を備える。音声認識処理は、例えば、検出した筋電信号をバンドパスフィルタを通し、閾値の交差回数をカウントして５母音（ａ、ｉ、ｕ、ｅ、ｏ）を認識する処理や、検出した筋電信号をニュートラルネットや隠れマルコフモデル（ＨＭＭ）等を用いて処理し、母音、子音を含めた音声を認識する処理等がある。
【００５６】
例えば、ニュートラルネットを用いた処理は、次のように行われる。まず、演算器４５は、検出した筋電信号を一定の時間毎に区切り、区切られた筋電信号に対して、スペクトル分析、二乗平均平方（ＲＭＳ）、整流化平均値（ＡＲＶ）、積分筋電図（ＩＥＭＧ）等の処理を行い、筋電信号に基づくパラメータ（以下「筋電信号パラメータ」という）を算出する。ニュートラルネットワークとは、パラメータの入力部及び出力部を備えた非線形素子の集合である素子群を上流から下流に向けて階層的に配置し、隣接する素子群間において、上流の非線形素子の入力部と、下流の非線形素子の出力部とを相互に接続して構築されるものである。そして、入力部に筋電信号パラメータが入力され、出力部からその筋電信号パラメータに対応する母音や子音が出力されて、音声が認識される。ニュートラルネットワークには、例えば、全結合型の３層のニュートラルネットワーク等がある。
【００５７】
リード線４３は、電極４２ａ，４２ｂが測定した電圧を、増幅器４４が増幅し、その電圧から演算器４５が脳波や筋電信号等の生体信号を検出し、その生体信号を用いた音声認識処理や、動きや動作の認識処理を施した後の状態で、外部に送出する。リード線４３の一端は、演算器４５の認識結果入力部に取り付けられる。リード線４３の他端は、音声認識結果や、動きや動作の認識結果を出力する出力装置や、音声認識結果や、動きや動作の認識結果を利用する装置等の外部装置に接続される。そして、リード線４３は、電極４２ａ，４２ｂが測定した電圧を、その電圧に基づく生体信号を用いて音声認識処理を行った後の音声認識結果や、動きや動作の認識処理を行った後の認識結果として伝送し、出力装置等の外部装置に送出する。
【００５８】
このようなアクティブ電極型測定装置４０を用いて電圧を測定する場合、電圧を測定される被験者は、１つのアクティブ電極型測定装置４０を１本の指に嵌める。次に、頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚等の測定したい領域に、電極４２ａ，４２ｂを押し当てて接触させる。これにより、２つの電極４２ａ，４２ｂ間に、電圧が誘導されるため、電極４２ａ，４２ｂはその電圧を測定する。増幅器４４は、測定電圧取得部により、電極４２ａ，４２ｂから測定した電圧を取得する。そして、増幅器４４は、電圧を増幅し、増幅した電圧を演算器入力部から演算器４５に入力する。演算器４５は、増幅電圧取得部を介して増幅器４４から増幅後の電圧を取得する。演算器４５は、取得した増幅後の電圧に基づいて、２つの電極４２ａ，４２ｂ間の電位変化を検出する。演算器４５は、その電位変化から脳波や筋電信号等の生体信号を検出する。そして、演算器４５は、その検出した生体信号を用いて、音声認識処理や、動きや動作の認識処理を行う。最後に、演算器４５は、音声認識結果や、動きや動作の認識結果を認識結果入力部からリード線４３に入力する。そして、リード線４３が、音声認識結果や、動きや動作の認識結果を伝送して、出力装置等の外部装置に送出する。これにより、電極４２ａ，４２ｂが測定し、増幅器４４が増幅した電圧に基づく生体信号を用いた音声認識結果や、動きや動作の認識結果が、リード線４３を介して出力装置等の外部装置に送出される。
【００５９】
このような本実施形態に係るアクティブ電極型測定装置４０によれば、電極４２ａ，４２ｂが測定し、増幅器４４が増幅した電圧に基づく生体信号を用いて、音声認識処理を行う演算器４５を備えるため、アクティブ電極型測定装置４０は測定した電圧に基づく生体信号を用いて、音声認識処理や、動きや動作の認識処理を行うことができる。よって、アクティブ電極型測定装置４０は、測定した電圧をそのままではなく、その電圧に基づく生体信号を検出し、音声認識処理や、動きや動作の認識処理を施した後の状態で、出力装置等の外部装置に送出することができる。即ち、アクティブ電極型測定装置４０それ自体で音声認識処理や、動きや動作の認識処理までを完結させることができる。
【００６０】
尚、本実施形態では、増幅器４４が設けられたアクティブ電極型測定装置４０としたが、増幅器４４が設けられていないパッシブ電極型の測定装置としてもよい。増幅器４４が設けられない場合には、演算器４５は、電極４２ａ，４２ｂと直接接続して、電極４２ａ，４２ｂから測定した電圧を取得することができる。その場合には、演算器４５は、電極４２ａ，４２ｂと接触した状態で設けられることが好ましい。あるいは、演算器４５と電極４２ａ，４２ｂと間の距離は、第３の実施の形態に係る電極３２ａ，３２ｂと増幅器３４との間の距離と同程度とすることが好ましい。更に、電極４２ａ，４２ｂにプリアンプを内蔵させることにより、測定した電圧へのノイズ混入を防止することもできる。
【００６１】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図８は、本発明の第５の実施の形態に係るアクティブ電極型測定装置５０の斜視図である。図８に示すように、アクティブ電極型測定装置５０は、固定部材５１と、電極５２と、リード線５３と、増幅器５４とから構成される。図８に示すように、アクティブ電極型測定装置５０は、固定部材５１と増幅器５４との２層構造になっている。本実施形態においても固定対象物は人体の指であり、測定対象物は人体の頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚である。
【００６２】
固定部材５１は、固定部材５１と増幅器５４とから構成される２層構造の内側を形成する。固定部材５１の固定対象物との接触面の反対側、即ち、固定部材５１の環の外側には、増幅器５４が設けられる。この点以外は、固定部材５１は、第１の実施の形態に係る固定部材１１と実質的に同一である。増幅器５４は、固定部材５１の固定対象物である指との接触面の反対側に設けられる。具体的には、増幅器５４は、固定部材５１の環の外側を覆う環状をなして、指との接触面の反対側に設けられる。よって、増幅器５４は、固定部材５１と増幅器５４とから構成される２層構造の外側を形成する。
【００６３】
又、増幅器５４は、複数の電極５２を保持する。具体的には、増幅器５４の固定部材５１との接触面の反対側、即ち、増幅器５４の環の外側に、複数の電極５２が設けられる。尚、固定部材５１が固形状であれば、増幅器５４の環の内側に固定部材５１を嵌め込むことにより、固定部材５１と増幅器５４との２層構造の指輪形状を形成できる。又、固定部材５１がシート状や薄膜状であれば、増幅器５４の環の内側に固定部材５１を貼り付けたり、固定部材５１の材料でコーティングして薄膜状の固定部材５１を形成したりすることにより、固定部材５１と増幅器５４との２層構造の指輪形状を形成できる。これらの点以外は、増幅器５４は、第３の実施の形態に係る増幅器３４と実質的に同一である。
【００６４】
電極５２は、増幅器５４の固定部材５１との接触面の反対側、即ち、増幅器５４の環の外側に設けられる。即ち、電極５２は、増幅器５４を介して、固定部材５１の固定対象物との接触面の反対側に設けられる。電極５２は、円柱状である。電極５２は、円柱状以外にも角柱状、円錐状や角錐状のものを用いることができる。電極５２は、一端が増幅器５４の環の外側の面と接触して、増幅器５４に固定される。そして、電極５２の他端を構成する電極５２の先端部が測定対象物と接触し、電位を測定する測定面となる。２つの電極５２は、一定の間隔をおいて増幅器５４に設けられる。尚、増幅器５４に設ける電極５２の個数は限定されず、間隔をおけば複数設けることができる。以上説明した点以外は、電極５２は、本発明の第１の実施の形態に係る電極１２と実質的に同様である。
【００６５】
リード線５３は、第３の実施の形態に係るリード線３３と実質的に同様である。又、このようなアクティブ電極型測定装置５０を用いて電圧を測定する場合、電圧を測定される被験者は、１つのアクティブ電極型測定装置５０１本の指に嵌める。次に、頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚等の測定したい領域に、２つの電極５２の測定面である先端部を押し当てて接触させる。これにより、２つの電極５２間に、電圧が誘導されるため、電極５２はその電圧を測定する。以下は、第３の実施の形態に係る測定方法と実質的に同様である。
【００６６】
このような本実施形態に係るアクティブ電極型測定装置５０によれば、電極５２が円柱状をなし、電極５２の先端部が、測定対象物と接触して、電位を測定する測定面となる。そのため、環状の電極等に比べて、測定対象物である頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚と、電極５２の測定面が接触する面積を小さくできる。よって、電極５２は、頭部や顔、腕や脚部の筋肉の微細な動き、皮膚の微細な動きによる電圧の変化を、測定することができる。よって、アクティブ電極型測定装置５０は、測定対象物の細かな動きに、より一層追従して測定を行うことができる。
【００６７】
又、電極５２は、一定の間隔をおいて増幅器５４に設けられる。よって、アクティブ電極型測定装置５０は、常に２つの電極５２間に一定の間隔を設けて、両者の電位変化を測定できる。又、１つの増幅器５４に対して複数の電極５２を設けることができるため、１つのアクティブ電極型測定装置５０で複数箇所を測定できる。
【００６８】
尚、本実施形態では、増幅器５４が設けられたアクティブ電極型測定装置５０としたが、増幅器５４が設けられていないパッシブ電極型の測定装置としてもよい。この場合には、第１の実施の形態と同様に、固定部材５１が複数の電極５２を保持する。即ち、電極５２は、固定部材５１の固定対象物との接触面の反対側、即ち、固定部材５１の環の外側に設けられる。又、リード線５３の一端は、電極５２に取り付けられる。更に、この場合、電極５２にプリアンプを内蔵させることにより、測定した電圧へのノイズ混入を防止することができる。
【００６９】
（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図９は、本発明の第６の実施の形態に係るアクティブ電極型測定装置６０の斜視図である。図９に示すように、アクティブ電極型測定装置６０は、固定部材６１と、電極６２と、リード線６３と、増幅器６４とから構成される。本実施形態においても固定対象物は人体の指であり、測定対象物は人体の頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚である。
【００７０】
固定部材６１は、固定対象物である指と嵌合可能な凹部を有する。固定部材６１の凹部は、その開口部から固定対象物である指の先端部が挿入されて、固定対象物である指と嵌合する。よって、固定部材６１の凹部の内面が、固定対象物に固定された際に、固定対象物と接触する接触面となる。又、固定部材６１は、増幅器６４を保持する。具体的には、固定部材６１の固定対象物との接触面の反対側、即ち、固定部材６１の凹部の外側の一部に、増幅器６４が設けられる。そのため、固定部材６１は、固形状やシート状のものを用いる。これらの点以外は、固定部材６１は、第１の実施の形態に係る固定部材１１と実質的に同様である。
【００７１】
増幅器６４は、固定部材６１の固定対象物である指との接触面の反対側に設けられる。具体的には、増幅器６４は、固定部材６１の凹部の外側に設けられる。又、増幅器６４は、複数の電極６２を保持する。具体的には、増幅器６４の固定部材６１との接触面の反対側、即ち、増幅器６４の外側に、複数の電極６２が設けられる。これらの点以外は、増幅器６４は、第３の実施の形態に係る増幅器３４と実質的に同一である。
【００７２】
電極６２は、増幅器６４の固定部材６１との接触面の反対側、即ち、増幅器６４の外側に設けられる。即ち、電極６２は、増幅器６４を介して固定部材６１の固定対象物との接触面の反対側に設けられる。電極６２は、帯状である。電極６２は、帯状に限らず、円柱状、角柱状、円錐状、角錐状のものを用いることができる。電極６２は、一方の面が増幅器６４の外側の面と接触して、増幅器６４に固定される。そして、電極６２の他方の面が測定対象物と接触し、電位を測定する測定面となる。２つの電極６２は、間隔をおいて増幅器６４に設けられる。尚、増幅器６４に設ける電極５２の個数は限定されず、間隔をおけば複数設けることができる。これらの点以外は、電極６２は、第１の実施の形態に係る電極１２と実質的に同様である。
【００７３】
リード線６３は、第３の実施の形態に係るリード線３３と実質的に同様である。又、このようなアクティブ電極型測定装置６０を用いて電圧を測定する場合、電圧を測定される被験者は、固定部材６１の凹部の開口部から指を挿入して、１つのアクティブ電極型測定装置６０を１本の指に嵌める。以下は、第３の実施の形態に係る測定方法と実質的に同様である。
【００７４】
このような本実施形態に係るアクティブ電極型測定装置６０によれば、固定部材６１が有する凹部を、固定対象物である指に嵌めるだけで、テープ等を用いずに電極６２を指に容易に固定でき、電極自体や周辺部材に粘着性がある必要もないため固定対象物である指の皮膚への影響もなく、頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚への影響もない。即ち、固定対象物に固定するのにテープなどで固定する必要がなく、さらに測定対象物に固定する際にも押し当てるのみでよいために、テープで固定する必要や粘着物で固定する必要がない。特に、固定部材６１の凹部が指の先端を包み込むようにして指に固定されるため、電極６２を安定して指に固定することができ、測定対象物にも押し当て易い。
【００７５】
又、電極６２は、一定の間隔をおいて増幅器６４に設けられる。よって、アクティブ電極型測定装置６０は、常に２つの電極６２間に一定の間隔を設けて、両者の電位変化を測定できる。又、１つの増幅器６４に対して複数の電極６２を設けることができるため、１つのアクティブ電極型測定装置６０で複数箇所を測定できる。
【００７６】
尚、本実施形態では、増幅器６４が設けられたアクティブ電極型測定装置６０としたが、増幅器６４が設けられていないパッシブ電極型の測定装置としてもよい。この場合には、第１の実施の形態と同様に、固定部材６１が複数の電極６２を保持する。即ち、電極６２は、固定部材６１の固定対象物との接触面の反対側、即ち、固定部材６１の凹部の外側に設けられる。又、リード線６３の一端は、電極６２に取り付けられる。更に、この場合、電極６２にプリアンプを内蔵させることにより、測定した電圧へのノイズ混入を防止することができる。
【００７７】
（第７の実施の形態）
本発明の第７の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１０は、本発明の第７の実施の形態に係るアクティブ電極型測定装置７０の斜視図である。図１０に示すように、アクティブ電極型測定装置７０は、固定部材７１と、電極７２と、リード線７３と、増幅器７４とから構成される。本実施形態においては、固定対象物は人体の爪２ａであり、測定対象物は人体の頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚である。固定部材７１と増幅器７４は２層構造を構成する。
【００７８】
固定部材７１は、固定対象物である爪２ａに沿う湾曲部を有する。固定部材７１は、湾曲部と爪２ａの湾曲面とが一致するように、爪２ａに重ね合わせることにより、固定対象物である爪２ａに固定される。よって、固定部材７１の湾曲部の内側の面が、固定対象物に固定された際に、固定対象物と接触する接触面となる。尚、固定部材７１の爪２ａとの接触面の一部に粘着性のある付着部材を設けたり、固定部材７１の爪２ａとの接触面の一部に粘着性を持たせたりしてもよいこれによれば、固定部材７１は、より安定して爪２ａに固定される。固定部材７１は、固定部材７１と増幅器７４とから構成される２層構造の下部を形成する。具体的には、固定部材７１の固定対象物との接触面の反対側、即ち、固定部材７１の湾曲部の外側に、増幅器７４が設けられる。これらの点以外は、固定部材７１は、第１の実施の形態に係る固定部材１１と実質的に同一である。
【００７９】
増幅器７４は、固定部材７１の固定対象物である爪２ａとの接触面の反対側に設けられる。具体的には、増幅器７４は、固定部材７１の湾曲部の外側を覆う湾曲形状をなして、固定部材７１の爪２ａとの接触面の反対側に設けられる。そのため、増幅器７４は、固定部材７１と増幅器７４とから構成される２層構造の上部を形成する。又、増幅器７４は、複数の電極７２を保持する。具体的には、増幅器７４の固定部材７１との接触面の反対側、即ち、増幅器７４の外側に、複数の電極７２が設けられる。
【００８０】
尚、固定部材７１が固形状であれば、固定部材７１と増幅器７４とを重ね合わせることにより、固定部材７１と増幅器７４の２層構造を形成できる。又、固定部材７１がシート状や薄膜状であれば、増幅器７４の内側に固定部材７１を貼り付けたり、固定部材７１の材料でコーティングして薄膜状の固定部材７１を形成したりすることにより、湾曲部を有する固定部材７１を設けることができる。これらの点以外は、増幅器７４は、第３の実施の形態に係る増幅器３４と実質的に同一である。
【００８１】
電極７２は、第６の実施の形態に係る電極６２と実質的に同様である。又、リード線７３は、第３の実施の形態に係るリード線３３と実質的に同様である。このようなアクティブ電極型測定装置７０を用いて電圧を測定する場合、電圧を測定される被験者は、固定部材７１の湾曲部と爪２ａの湾曲面とが一致するように、固定部材７１を爪２ａに重ね合わせることにより、１つのアクティブ電極型測定装置７０を爪２ａに固定する。以下は、第３の実施の形態に係る測定方法と実質的に同様である。
【００８２】
このような本実施形態に係るアクティブ電極型測定装置７０によれば、固定部材７１の湾曲部が固定対象物である爪２ａに沿うため、固定対象物が爪２ａのように湾曲した形状であっても、電極７２を容易に固定できる。又、電極７２は、一定の間隔をおいて増幅器７４に設けられる。従って、常に２つの電極７２間に一定の間隔を設けて、両者の電位変化を測定できる。又、１つの増幅器７４に対して複数の電極７２を設けることができるため、１つのアクティブ電極型測定装置７０で複数箇所を測定できる。
【００８３】
尚、本実施形態では、増幅器７４が設けられたアクティブ電極型測定装置７０としたが、増幅器７４が設けられていないパッシブ電極型の測定装置としてもよい。この場合には、第１の実施の形態と同様に、固定部材７１が複数の電極７２を保持する。即ち、電極７２は、固定部材７１の固定対象物との接触面の反対側、即ち、固定部材７１の湾曲部の外側に設けられる。又、リード線７３の一端は、電極７２に取り付けられる。更に、この場合、電極７２にプリアンプを内蔵させることにより、測定した電圧へのノイズ混入を防止することができる。
【００８４】
（第８の実施の形態）
本発明の第８の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１１は、本発明の第８の実施の形態に係る測定装置８０の斜視図である。図１１に示すように、測定装置８０は、固定部材８１と、電極８２と、リード線８３とから構成される。本実施形態においては、固定対象物は人体の指や手首であり、測定対象物は人体の頭部表面や顔面、腕表面や脚部表面の皮膚である。固定部材８１と電極８２は２層構造を構成する。
【００８５】
固定部材８１は、固定対象物である指や手首を把持する把持部を有する。具体的には、固定部材８１は、環状の一部を切り欠いたＣ字形状をなしている。固定部材８１は、Ｃ字形状からなる把持部で、指や手首を把持することにより、指や手首に固定される。よって、固定部材８１の把持部の内側の表面が、固定対象物に固定された際に、固定対象物と接触する接触面となる。固定部材８１は、固定部材８１と電極８２とから構成される２層構造の内側を形成し、電極８２を保持する。具体的には、１つの固定部材８１の固定対象物との接触面の反対側、即ち、１つの固定部材８１の把持部の外側に、電極８２が１つ設けられる。
【００８６】
電極８２は、固定部材８１の固定対象物である指との接触面の反対側に設けられる。具体的には、電極８２は、固定部材８１の把持部の外側を覆うＣ字形状をなして、固定部材８１の固定対象物との接触面の反対側に設けられる。よって、電極８２は、固定部材８１と電極８２の２層構造の外側を形成して、測定対象物と接触し、電位を測定する測定面を有する。ここでは、電極８２の固定部材８１との接触面の反対側の面全体が測定面となる。
【００８７】
これらの点以外は、固定部材８１、電極８２は、第１の実施の形態に係る固定部材１１、電極８２と実質的に同一である。又、リード線８３は、第１の実施の形態に係るリード線１３と実質的に同様である。このような測定装置８０を用いて電圧を測定する場合、電圧を測定される被験者は、固定部材８１のＣ字形状からなる把持部で指や手首を把持することにより、１本の指や片方の手首に測定装置８０を２つ固定する。以下は、第１の実施の形態に係る測定方法と実質的に同様である。
【００８８】
このような本実施形態に係る測定装置８０によれば、固定部材８１の把持部により固定対象物である指や手首を把持するだけで、テープ等を用いずに電極８２を固定対象物に容易に安定して固定でき、電極自体や周辺部材に粘着性がある必要もないため固定対象物や測定対象物への影響もない。即ち、固定対象物に固定するのにテープなどで固定する必要がなく、さらに測定対象物に固定する際にも押し当てるのみでよいために、テープで固定する必要や粘着物で固定する必要がない。更に、固定部材８１の把持部により固定対象物を把持するだけで固定対象物に固定されるので、指の太さなどに対してフレキシブルに対応することが可能となる。尚、把持部は、固定対象物を把持可能であれば形状は限定されず、例えば、クリップ形状等であってもよい。
【００８９】
又、本実施形態の測定装置８０は、固定部材８１が指や手首を把持する把持部を有し、電極８２が１つ設けられている。そのため、測定個所の数だけ指や手首に測定装置８０を固定するだけで、測定個所の数の変化に臨機応変に対応できる。更に、測定装置８０は、固定部材８１を指や手首に固定させる位置を変化させるだけで、測定したい電極８２間の距離を容易に変化させることができる。
【００９０】
（変更例）
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。上記第１〜第８の実施の形態においては、電極１２，２２ａ，２２ｂ，８２が測定した電圧や、増幅器３４，５４，６４，７４が増幅した電圧、演算器４５が音声認識処理を行った音声認識結果は、リード線１３，２３，３３，４３，５３，６３，７３，８３により外部に送出していたが、測定装置１０，２０，８０やアクティブ電極型測定装置３０，４０，５０，６０，７０は、リード線に代えて、リード線以外のシールドケーブル等の有線や、無線の通信手段を設けるようにしてもよい。又、測定装置１０，２０，８０やアクティブ電極型測定装置３０，４０，５０，６０，７０は、リード線等の有線や無線の通信手段を用いて、電極が測定した電圧や、増幅器が増幅した電圧、演算器が音声認識処理を行った音声認識結果を外部に送出するだけでなく、外部からの指示の信号を受信したり、それに対する応答信号を送信したりして、外部と信号のやりとりを行うようにしてもよい。
【００９１】
又、上記第１〜第８の実施の形態においては、固定部材１１，２１，３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ，５１，６１，７１，８１を非導電性物質で形成したが、固定部材の固定対象物との接触面だけを非導電性物質で形成すればよく、接触面以外の部分は導電性物質で形成しても構わない。又、固定部材１１，２１，３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ，５１，６１，７１，８１や電極１２，２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ，４２ａ，４２ｂ，５２，６２，７２，８２、増幅器３４，４４，５４，６４，７４の形状は、上記実施形態に限定されない。固定部材は、固定対象物に嵌合可能であったり、固定対象物を把持することが可能であったりすればよく、電極は、測定対象物に測定面を押し当てることが可能であればよい。又、電極１２，２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ，４２ａ，４２ｂ，５２，６２，７２，８２の測定対象物と接触する測定面側に、非導電性物質の層を設けてもよい。又、上記第１、第２、第８の実施の形態において、電極１２，２２ａ，２２ｂ，８２に、プリアンプを内蔵させることにより、測定した電圧へのノイズ混入を防止するようにしてもよい。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、測定対象物の動きに追従して、必要な電圧を適切に測定可能な測定装置を提供することができる。又、他の発明によれば、固定対象物に電極を容易に固定でき、固定対象物への影響を抑えることが可能な測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る測定装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る測定装置の構造を説明する説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る測定装置を用いた電圧の測定方法を説明する説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る測定装置２０の斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るアクティブ電極型測定装置を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る測定装置を用いた電圧の測定方法を説明する説明図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係るアクティブ電極型測定装置の斜視図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係るアクティブ電極型測定装置の斜視図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係るアクティブ電極型測定装置の斜視図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態に係るアクティブ電極型測定装置の斜視図である。
【図１１】本発明の第８の実施の形態に係る測定装置の斜視図である。
【符号の説明】
１０，２０，８０測定装置
３０，４０，５０，６０，７０アクティブ電極型測定装置
１１，２１，３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ，５１，６１，７１，８１固定部材
１１ａ接触面
１２，２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ，４２ａ，４２ｂ，５２，６２，７２，８２電極
１２ａ測定面
１３，２３，３３，４３，５３，６３，７３，８３リード線
３０ａ，３０ｂ，４０ａ，４０ｂ本体部
３３，４３，５３，６３，７３増幅器
４５演算器

Claims

人体の一部に固定され、前記人体の一部との接触面が非導電性物質で形成される固定部材と、
該固定部材の前記人体の一部との接触面の反対側に設けられ、前記人体の一部と異なる部位の電圧を測定する電極と、
該電極が測定した電圧を外部に送出する送出手段とを備え、
前記固定部材は、前記人体の一部と嵌合可能な円環状又は凹状である
ことを特徴とする測定装置。
前記電極が測定した電圧を増幅する増幅器を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
前記増幅器が、前記固定部材の前記固定対象物との接触面の反対側に設けられ、
複数の前記電極が、前記増幅器の前記固定部材との接触面の反対側に、該電極間に間隔をおいて設けられる
ことを特徴とする請求項２に記載の測定装置。
前記電極が測定した電圧に基づく信号を用いて、前記人体による音声又は動作を認識する認識処理を行う演算器を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の測定装置。