JPH10201726A - Electrodermal phenomena measuring electrode, electrodermal phenomena measuring device, game machine and automobile - Google Patents

Electrodermal phenomena measuring electrode, electrodermal phenomena measuring device, game machine and automobile

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JPH10201726A
JPH10201726A JP9020067A JP2006797A JPH10201726A JP H10201726 A JPH10201726 A JP H10201726A JP 9020067 A JP9020067 A JP 9020067A JP 2006797 A JP2006797 A JP 2006797A JP H10201726 A JPH10201726 A JP H10201726A
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JP
Japan
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electrode
skin
measurement
measuring
electrodermal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9020067A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Suzuki
正幸 鈴木
Yasuyuki Nishio
恭幸 西尾
Hiroyuki Katsuma
洋之 鹿妻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP9020067A priority Critical patent/JPH10201726A/en
Publication of JPH10201726A publication Critical patent/JPH10201726A/en
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  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Steering Controls (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 皮膚に生じる電気現象に関する物理量を簡単
かつ安定的に計測できる電極及びこの電極を備えた諸装
置を提供することにある。 【解決手段】 計測用の電極を2つ以上の要素電極から
なる要素電極群によって構成する。この要素電極群を2
つ以上のブロックに分割し、検知手段によって全ブロッ
クから皮膚による押し圧力が最大となるブロックを検出
する(S I)。次に、計測単位(押し圧力最大ブロック
とこのブロックに近接した複数個のブロックからなる
組)の押し圧力の総和を算出する(SII)。最後に、複
数の計測単位の中で押し圧力の総和が最大の計測単位を
構成する要素電極群を計測電極として用いる(SIII
)。
(57) [Problem] To provide an electrode capable of easily and stably measuring a physical quantity related to an electrical phenomenon occurring on the skin, and to provide various devices provided with the electrode. SOLUTION: An electrode for measurement is constituted by an element electrode group including two or more element electrodes. This element electrode group is
The block is divided into one or more blocks, and the block in which the pressing force by the skin is maximum is detected from all the blocks by the detection means (SI). Next, the sum of the pressing forces in the measurement unit (the set including the maximum pressing pressure block and a plurality of blocks close to this block) is calculated (SII). Finally, among the plurality of measurement units, a group of element electrodes constituting the measurement unit having the largest total pressing pressure is used as the measurement electrode (SIII
).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、皮膚に生じる電気
現象に関する物理量を計測するための電極及びこの電極
を備えた計測装置等の諸装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode for measuring a physical quantity related to an electrical phenomenon occurring on the skin and various devices such as a measuring device provided with the electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、皮膚に生じる電気現象に関する物
理量を計測するための電極としては、例えば、特開平2
−177936号に開示されているような、マイクロス
イッチにより電極の押し圧を検知し、一定値以上の押し
圧の時に皮膚抵抗を計測する皮膚電気抵抗計測用電極
や、特開昭64−5530号に開示されているような、
指輪型センサにより体動の影響なく手掌での皮膚電位変
化を計測できる皮膚電位計測装置用電極があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electrode for measuring a physical quantity related to an electrical phenomenon occurring on the skin, for example, Japanese Unexamined Patent Publication
Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-5530 discloses an electrode for measuring skin electric resistance which detects a pressing force of an electrode by a microswitch and measures skin resistance when the pressing force exceeds a certain value, as disclosed in JP-A-177936. As disclosed in
There is an electrode for a skin potential measurement device that can measure a skin potential change in the palm of a hand without influence of body movement by a ring type sensor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の皮膚電気現象計測電極にあっては、計測を行
う際に皮膚を電極に一定以上の圧力で押し当て続けなけ
ればならないため被検者への拘束感が強いという問題点
があった。また、指輪型センサを装着しなければならな
い等計測が煩雑であるという問題点もあった。
However, in such a conventional electrode for measuring skin electric phenomena, it is necessary to keep the skin pressed against the electrode with a certain pressure or more during measurement. There was a problem that there was a strong sense of restraint. There is also a problem that the measurement is complicated, for example, a ring-type sensor must be worn.

【0004】本発明は、かかる従来技術の課題を解決す
るためになされたものであって、その目的とするところ
は、皮膚に生じる電気現象に関する物理量を簡単かつ安
定的に計測できる電極及びこの電極を備えた諸装置を提
供することにある。
The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an electrode capable of simply and stably measuring a physical quantity relating to an electrical phenomenon occurring on the skin, and an electrode having the same. It is to provide various devices provided with.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、被検者の皮膚と接触させて、皮膚に
生じる電気現象に関する物理量を計測するための皮膚電
気現象計測電極において、少なくとも2つ以上の要素電
極からなり、皮膚と前記要素電極との接触状態を検知す
る検知手段を有し、該検知手段による検知結果に応じて
計測に用いる要素電極を選択することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a skin electrical phenomenon measuring electrode for measuring a physical quantity related to an electrical phenomenon occurring on the skin by contacting the skin with the subject. , Comprising detecting means comprising at least two or more element electrodes, detecting a contact state between the skin and the element electrodes, and selecting an element electrode to be used for measurement according to a detection result by the detecting means. And

【0006】皮膚に生じる電気現象には、生体の活動に
伴って皮膚に発生する生体電気現象と体外から印加され
る電気エネルギーが体内を伝播する電気現象の双方が含
まれる。このような電気現象に関する物理量としては、
神経・筋活動に伴う活動電位や、印加した電流によって
生じる電位差に基づく皮膚インピーダンス等がある。要
素電極とは、独立して皮膚電気現象に関する物理量を計
測することができる電極又は複数の電極からなるユニッ
トである。要素電極として単一の電極を用いるか、ユニ
ットを用いるかは物理量の計測方法に応じて適宜選択す
ることができる。
[0006] The electrical phenomena occurring in the skin include both bioelectric phenomena occurring in the skin due to the activity of the living body and electrical phenomena in which electric energy applied from outside the body propagates in the body. Physical quantities related to such electrical phenomena include:
There are action potentials associated with nerve and muscle activities, and skin impedance based on a potential difference generated by an applied current. The element electrode is an electrode or a unit including a plurality of electrodes that can independently measure a physical quantity related to electrodermal phenomena. Whether a single electrode or a unit is used as the element electrode can be appropriately selected according to the method of measuring the physical quantity.

【0007】このようにすれば、被検者の皮膚と接触し
ている要素電極のなかから検知手段によって接触状態が
安定している要素電極を検知して計測に用いるので、安
定した計測が可能となる。
[0007] According to this configuration, the element electrode having a stable contact state is detected by the detecting means from among the element electrodes in contact with the skin of the subject and used for measurement, so that stable measurement is possible. Becomes

【0008】また、被検者が計測の際に皮膚を接触させ
る位置及び接触状態を厳格に規制せずとも、被検者の皮
膚が接触した時に検知手段によって接触状態を検知し、
接触状態が安定している要素電極を選択して計測に用い
るので、計測に対する煩雑さが低減し、簡単に計測する
ことができる。
Further, even if the position and the contact state of the skin contacted by the subject during measurement are not strictly regulated, the contact state is detected by the detecting means when the subject's skin comes into contact,
Since element electrodes having a stable contact state are selected and used for measurement, the complexity of the measurement is reduced, and the measurement can be easily performed.

【0009】第2の発明は、第1の発明において、前記
電極を少なくとも2以上の要素電極群に分割し、前記検
知手段による検知結果に応じて計測に用いる要素電極群
を選択することを特徴とする。
A second invention is characterized in that, in the first invention, the electrode is divided into at least two or more element electrode groups, and an element electrode group to be used for measurement is selected according to a detection result by the detection means. And

【0010】ここで、要素電極群とは、少なくとも2つ
以上の互いに近接する要素電極からなる組である。
Here, the element electrode group is a set composed of at least two or more element electrodes which are close to each other.

【0011】物理量の計測の安定度を増すためには、皮
膚と電極とがある程度の大きな面積をもって接触してい
ることが望ましい。しかしながら、あまり広範囲の要素
電極を計測に用いると、接触が不安定な電極が体動によ
るアーチファクトを拾ってしまう。そのため数個〜数十
個単位の要素電極を組として電極群を構成し、検知手段
によって接触状態を検知し、計測に用いる電極群を選択
することにより、計測に用いる要素電極の範囲を限定す
ることができる。
In order to increase the stability of physical quantity measurement, it is desirable that the skin and the electrode are in contact with a certain large area. However, if a too wide range of element electrodes is used for measurement, an electrode with unstable contact will pick up an artifact due to body movement. Therefore, the range of the element electrodes used for measurement is limited by forming an electrode group as a set of several to several tens of element electrodes, detecting the contact state by the detecting means, and selecting the electrode group used for measurement. be able to.

【0012】第3の発明は、第2の発明において、計測
に用いる要素電極群として互いに隣接する2以上の要素
電極群を選択することを特徴とする。
A third invention is characterized in that, in the second invention, two or more element electrode groups adjacent to each other are selected as element electrode groups used for measurement.

【0013】このように、互いに隣接する2以上の要素
電極群を測定に用いれば、物理量計測の安定化を図るこ
とができる。また、要素電極群の境界部分で電極と皮膚
との接触状態が安定している場合でも、その境界部分で
接する要素電極群を計測に用いることができるので、安
定した計測が可能となる。
As described above, when two or more element electrode groups adjacent to each other are used for the measurement, the measurement of the physical quantity can be stabilized. In addition, even when the contact state between the electrode and the skin is stable at the boundary between the element electrode groups, the element electrode group that is in contact at the boundary can be used for measurement, so that stable measurement can be performed.

【0014】第4の発明は、第1乃至第3の発明におい
て、前記検知手段として感圧手段を備えたことを特徴と
する。
According to a fourth aspect, in the first to third aspects, a pressure sensing means is provided as the detection means.

【0015】検知手段として感圧手段を用い、電極に対
する皮膚の押圧力を指標として皮膚と電極との接触状態
を検出することができるので、簡単な機構で接触状態を
検出することができる。
Since the contact state between the skin and the electrode can be detected by using the pressure-sensitive means as the detecting means and using the pressing force of the skin against the electrode as an index, the contact state can be detected by a simple mechanism.

【0016】この感圧手段としては、圧電素子等の圧力
によって出力が変化するものであればよい。
As the pressure sensing means, any means can be used as long as the output changes according to the pressure of the piezoelectric element or the like.

【0017】第5の発明は、第1乃至第4の発明に係る
皮膚電気現象計測電極を備え、該電極によって皮膚に生
じる電気現象に関する物理量を計測することを特徴とす
る皮膚電気現象計測装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electrodermal phenomena measuring device comprising the electrodermal phenomena measuring electrodes according to the first to fourth aspects, and measuring a physical quantity related to an electric phenomenon generated on the skin by the electrodes. is there.

【0018】このようにすれば、簡単かつ安定した計測
が可能な皮膚電気現象計測装置を提供することができ
る。
According to this configuration, it is possible to provide a skin electrical phenomenon measuring apparatus capable of performing simple and stable measurement.

【0019】このような物理量を計測するだけでなく、
これらの物理量に基づき被検者に関する血圧,心拍数等
の情報を加味して、健康管理に有益な指針情報を提供す
るようにしてもよい。
In addition to measuring such physical quantities,
Based on these physical quantities, information such as the blood pressure and the heart rate of the subject may be added to provide guide information useful for health management.

【0020】第6の発明は、第1乃至第4の発明におい
て、前記物理量として皮膚インピーダンスを計測するこ
とを特徴とする。
According to a sixth aspect, in the first to fourth aspects, a skin impedance is measured as the physical quantity.

【0021】このようにすれば、皮膚インピーダンスを
簡単かつ安定的に計測することができる。
In this way, the skin impedance can be easily and stably measured.

【0022】第7の発明は、第6の発明に係る皮膚電気
現象計測電極を入力装置に設けたことを特徴とするゲー
ム機である。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a game machine characterized in that the electrode for measuring electrodermal phenomena according to the sixth aspect is provided in an input device.

【0023】このように、ゲーム機の入力装置に皮膚電
気現象計測電極を設けて、遊戯者の皮膚インピーダンス
を計測すれば、皮膚インピーダンス値から遊戯者の集中
度,興奮度、疲労度等を検出することができる。また、
この集中度等の情報をゲーム機にフィードバックするこ
とによりゲームの難易度等を制御することもできる。皮
膚インピーダンスのみではなく、他の物理量を計測して
同様に利用してもよい。
As described above, if the skin electrical phenomenon measuring electrode is provided in the input device of the game machine and the skin impedance of the player is measured, the degree of concentration, excitement, fatigue, etc. of the player can be detected from the skin impedance value. can do. Also,
By feeding back information such as the degree of concentration to the game machine, it is also possible to control the degree of difficulty of the game. Not only skin impedance but also other physical quantities may be measured and used in the same manner.

【0024】第8の発明は、第6の発明に係る皮膚電気
現象計測電極をステアリングホイールのリムに設けたこ
とを特徴とする自動車である。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an automobile having the electrode for measuring electrodermal phenomenon according to the sixth aspect provided on a rim of a steering wheel.

【0025】このように、自動車のステアリングホイー
ルのリムに皮膚電気現象計測電極を設けて、ドライバー
の皮膚インピーダンスを計測すれば、皮膚インピーダン
ス値からドライバーの覚醒状態,運転に対する集中状
態,疲労度等を検出することができる。また、ドライバ
ー等に覚醒状態等の情報を提供することにより、より安
全な運転が可能となる。
As described above, when the skin impedance measurement electrode is provided on the rim of the steering wheel of the automobile and the skin impedance of the driver is measured, the awake state of the driver, the concentration state for driving, the degree of fatigue, etc. can be determined from the skin impedance value. Can be detected. In addition, by providing information such as the arousal state to the driver or the like, safer driving becomes possible.

【0026】皮膚インピーダンスのみではなく、他の物
理量を計測して同様に利用してもよい。
Not only the skin impedance but also other physical quantities may be measured and used in the same manner.

【0027】また、自動車のみならず他の乗り物の操舵
装置に皮膚電気現象計測電極を設けてもよい。
In addition, the electromechanical sensor for measuring electrodermal phenomena may be provided not only in a car but also in a steering device of another vehicle.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.

【0029】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態として皮膚インピーダンスを計測する電極を
示す。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
1 shows an electrode for measuring skin impedance as an embodiment of the present invention.

【0030】図1(a)は円形状電極を円柱形状のハウ
ジング1の円周面上に配置した状態を示し、図1(b)
は円形状電極を平面状のハウジング2の面上に配置した
状態を示す。円形状電極は、通電電極3,電位電極4及
び基準電極5からなる。通電電極3,電位電極4及び基
準電極5はそれぞれハウジング1又はハウジング2の単
位面積当たり同じ個数だけ配置される。ここで要素電極
は、通電電極3,電位電極4,基準電極5の3つからな
るユニットである。
FIG. 1A shows a state in which a circular electrode is arranged on the circumferential surface of a cylindrical housing 1, and FIG.
Indicates a state in which the circular electrode is arranged on the plane surface of the housing 2. The circular electrode includes a conducting electrode 3, a potential electrode 4, and a reference electrode 5. The same number of the conducting electrodes 3, the potential electrodes 4 and the reference electrodes 5 are arranged per unit area of the housing 1 or the housing 2, respectively. Here, the element electrode is a unit composed of three components: a current-carrying electrode 3, a potential electrode 4, and a reference electrode 5.

【0031】図1(c)は矩形状電極を円柱形状のハウ
ジング1の円周面上に配置した状態を示し、図1(d)
は矩形状電極を平面状のハウジング2の面上に配置した
状態を示す。矩形状電極は、通電電極6,電位電極7及
び基準電極8からなる。通電電極6,電位電極7及び基
準電極8はそれぞれハウジング1又はハウジング2上の
電極の配列方向の単位長さ当たり同じ個数だけ配置され
る。ここでも要素電極は、通電電極6,電位電極7,基
準電極8の3つからなるユニットである。
FIG. 1C shows a state in which the rectangular electrodes are arranged on the circumferential surface of the cylindrical housing 1, and FIG.
Indicates a state in which the rectangular electrodes are arranged on the plane surface of the housing 2. The rectangular electrode includes a conducting electrode 6, a potential electrode 7, and a reference electrode 8. The same number of the conducting electrodes 6, the potential electrodes 7 and the reference electrodes 8 are arranged per unit length in the arrangement direction of the electrodes on the housing 1 or the housing 2, respectively. Here also, the element electrode is a unit composed of three components: a current-carrying electrode 6, a potential electrode 7, and a reference electrode 8.

【0032】電極の平面形状は、円形状,矩形状に限ら
れない。
The planar shape of the electrode is not limited to a circular shape or a rectangular shape.

【0033】このように電極を細分化することにより、
種々の形状を有するハウジングの面上に電極を配置する
ことができる。すなわち、被検者の皮膚との接触面積が
大きい箇所を選択して電極を配置できるので、安定的に
皮膚インピーダンスの計測を行うことができる。また、
被検者は電極が配置されたハウジングの面に皮膚を接触
させるだけでよいので、被検者の拘束感もなく簡単に計
測することができる。
By subdividing the electrodes in this way,
The electrodes can be arranged on a surface of the housing having various shapes. That is, since the electrode can be disposed by selecting a portion having a large contact area with the skin of the subject, the skin impedance can be stably measured. Also,
Since the subject only needs to bring the skin into contact with the surface of the housing on which the electrodes are arranged, the measurement can be easily performed without the subject's feeling of restraint.

【0034】しかし、多数の電極を接続すると、計測に
使用されない電極も接続されることとなり、ノイズ重畳
の原因となる可能性がある。また、皮膚に接触している
電極であっても接触状態が不安定であると体動によるア
ーチファクトの重畳が大きくなる。そこで、皮膚に対す
る接触状態が安定している電極を認識してその電極のみ
を計測回路に接続する機構が必要となる。
However, if a large number of electrodes are connected, electrodes not used for measurement will also be connected, which may cause noise superposition. In addition, even if the electrode is in contact with the skin, if the contact state is unstable, the superimposition of artifacts due to body movement increases. Therefore, a mechanism for recognizing an electrode whose contact state with the skin is stable and connecting only that electrode to the measurement circuit is required.

【0035】図2に本発明の第1の実施形態に係る皮膚
インピーダンス計測装置の概略構成を示すブロック図を
示す。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the skin impedance measuring device according to the first embodiment of the present invention.

【0036】ハウジングに配置された通電電極群9,電
位電極群10及び基準電極群11は、電極接触状態認識
部12に接続される。各電極はそれぞれ皮膚インピーダ
ンス信号線13と圧力信号線14によって電極接触状態
認識部12と接続されている。
The current-carrying electrode group 9, potential electrode group 10, and reference electrode group 11 arranged on the housing are connected to an electrode contact state recognition unit 12. Each electrode is connected to the electrode contact state recognition unit 12 by a skin impedance signal line 13 and a pressure signal line 14, respectively.

【0037】後述するように、電極接触状態認識部12
において、各電極と皮膚との接触状態を認識し、皮膚イ
ンピーダンス計測に用いる電極を選択する。
As will be described later, the electrode contact state recognition unit 12
In, the contact state between each electrode and the skin is recognized, and an electrode used for skin impedance measurement is selected.

【0038】電極接触状態認識部12には、通電電極に
電流を供給するための定電流出力部15が接続され、こ
の通電量は通電電流制御部16において制御電圧信号に
従って制御される。また、電極接触状態認識部12に
は、通電電極及び電位電極に接続されて電位差を計測す
る電位差計測部17も接続されている。この電位差計測
部17には計測された電位差に基づいて皮膚インピーダ
ンスを計測する皮膚インピーダンス計測部18が接続さ
れ皮膚インピーダンス信号を出力するようになってい
る。さらに、電極接触状態認識部12には、基準電極に
接続される接地線19も接続されている。
The electrode contact state recognizing unit 12 is connected to a constant current output unit 15 for supplying a current to the current-carrying electrodes, and the amount of current is controlled by a current control unit 16 according to a control voltage signal. Further, the electrode contact state recognizing unit 12 is also connected to a potential difference measuring unit 17 which is connected to the conducting electrode and the potential electrode and measures a potential difference. The potential difference measuring unit 17 is connected to a skin impedance measuring unit 18 that measures skin impedance based on the measured potential difference, and outputs a skin impedance signal. Further, a ground wire 19 connected to the reference electrode is also connected to the electrode contact state recognition unit 12.

【0039】図3に電極の断面構造の概略を示す。FIG. 3 schematically shows the cross-sectional structure of the electrode.

【0040】電極の断面構造は平面形状にかかわらず同
様である。導電性材料からなる電極20は、非導電性材
料からなるハウジング21に押圧方向に移動可能に埋設
されており、頭部がハウジング21表面から若干突出し
ている。電極20の押圧方向下方には硬度の高い非導電
性材料からなる圧力伝達部材22を介して感圧手段とし
て圧電素子23が配置されている。圧電素子23の下方
には、電極20及び圧電素子23を支持するために非導
電性材料製のシート24が設けられている。電極20は
皮膚インピーダンス信号線13によって、圧電素子23
は圧力信号線14によって電極接触状態認識部12に接
続されている。
The sectional structure of the electrode is the same regardless of the planar shape. The electrode 20 made of a conductive material is buried in a housing 21 made of a non-conductive material so as to be movable in a pressing direction, and its head slightly protrudes from the surface of the housing 21. Below the electrode 20 in the pressing direction, a piezoelectric element 23 is disposed as a pressure-sensitive means via a pressure transmitting member 22 made of a non-conductive material having high hardness. Below the piezoelectric element 23, a sheet 24 made of a non-conductive material is provided to support the electrode 20 and the piezoelectric element 23. The electrode 20 is connected to the piezoelectric element 23 by the skin impedance signal line 13.
Is connected to the electrode contact state recognition unit 12 by a pressure signal line 14.

【0041】皮膚との接触により電極20が押圧される
ので、その圧力を圧電素子23が検知する。皮膚との接
触状態がよいほど圧力値は高い値をもつので、圧電素子
23によって検出された圧力から皮膚と電極20との接
触状態を推定する。
Since the electrode 20 is pressed by contact with the skin, the pressure is detected by the piezoelectric element 23. Since the pressure value increases as the contact state with the skin increases, the contact state between the skin and the electrode 20 is estimated from the pressure detected by the piezoelectric element 23.

【0042】本実施形態では、圧電素子23を各電極2
0毎に設けているが、複数の電極当たり1つの圧電素子
を設けるようにしてもよく、後述のブロック当たり1つ
の圧電素子を設けるようにしてもよい。また、本実施形
態では、電極20の押圧方向下方に圧電素子23を設け
ているが、ハウジング21上に電極20の頭部と並列す
るように配置してもよい。
In this embodiment, the piezoelectric element 23 is connected to each electrode 2
Although provided for each 0, one piezoelectric element may be provided for a plurality of electrodes, or one piezoelectric element may be provided for each block described later. In the present embodiment, the piezoelectric element 23 is provided below the electrode 20 in the pressing direction. However, the piezoelectric element 23 may be arranged on the housing 21 so as to be parallel to the head of the electrode 20.

【0043】本実施形態では、感圧手段として圧電素子
を使用しているが、圧力によって出力が変化するもので
あればよい。光ファイバーをはりめぐらせて圧力による
光の透過量の変化を検出するようにしてもよい。
In the present embodiment, a piezoelectric element is used as the pressure sensing means, but any element can be used as long as its output changes with pressure. A change in the amount of transmitted light due to pressure may be detected by wrapping around an optical fiber.

【0044】次に、この電極を用いた皮膚接触状態の検
出方法について説明する。
Next, a description will be given of a method of detecting a skin contact state using the electrode.

【0045】皮膚インピーダンスを計測する際には、計
測の安定度を増すために皮膚と電極とがある程度の大き
な面積をもって接触していることが望ましい。しかし、
あまり広範囲の電極を計測電極とすると、接触が不安定
な電極が体動によるアーチファクトを拾ってしまう。そ
のため、本実施形態では、電極ユニットを数個〜数十個
単位で要素電極群としてのブロックに分けてブロック毎
の接触状態を認識し、ある程度の範囲の電極のみを計測
電極に適用する。
When measuring the skin impedance, it is desirable that the skin and the electrode are in contact with a certain large area in order to increase the stability of the measurement. But,
If an electrode in a very wide range is used as a measurement electrode, an electrode whose contact is unstable will pick up an artifact due to body movement. Therefore, in the present embodiment, the electrode unit is divided into blocks as an element electrode group in units of several to several tens, and the contact state of each block is recognized, and only electrodes within a certain range are applied to the measurement electrodes.

【0046】図4に、ブロック化された電極群を模式的
に示す。
FIG. 4 schematically shows a group of blocked electrodes.

【0047】図4(a)に示すようにハウジングが環状
あるいは棒状の場合には、ハウジングの長手方向に電極
群をブロック化する。
As shown in FIG. 4A, when the housing is annular or rod-shaped, the electrode group is blocked in the longitudinal direction of the housing.

【0048】また、図4(b)のようにハウジング26
が平面状の場合には2次元的にブロック化する。このよ
うに平面状のハウジングに配置された電極群をブロック
化する場合には、六角形状のブロックとすることで必要
以上に広範囲の電極を計測電極として使用しないように
することができる。
Also, as shown in FIG.
Is two-dimensionally blocked when the is flat. When the electrode group arranged in the planar housing is blocked as described above, a hexagonal block can be used so that an unnecessarily wide range of electrodes is not used as a measurement electrode.

【0049】各ブロック内には、通電電極,電位電極,
基準電極がそれぞれ同数ずつ配置されている。
In each block, an energizing electrode, a potential electrode,
The same number of reference electrodes are arranged.

【0050】ブロックの大きさは、皮膚と電極との接触
面方向の相対移動に対する分解能に応じて適宜選択する
ことができる。
The size of the block can be appropriately selected according to the resolution of the relative movement in the direction of the contact surface between the skin and the electrode.

【0051】また、ブロックの形状についても電極の平
面形状及び電極が配置されるハウジングの形状に応じて
適宜選択することができる。
The shape of the block can be appropriately selected according to the planar shape of the electrodes and the shape of the housing in which the electrodes are arranged.

【0052】次に、電極接触状態認識部12の構成につ
いて説明する。
Next, the configuration of the electrode contact state recognition unit 12 will be described.

【0053】図5に電極接触状態認識部12の概略構成
を示すブロック図を示す。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the electrode contact state recognition unit 12.

【0054】この電極接触状態認識部12の制御はCP
U27によって行う。
The control of the electrode contact state recognizing unit 12 is performed by the CP
This is performed by U27.

【0055】圧電素子の出力は加算回路28によりブロ
ック毎に加算され圧力センシング用A/D変換器29に
より圧力情報としてCPU27に取り込まれる。これに
よって、皮膚と電極との接触状態が検知される。
The output of the piezoelectric element is added for each block by the adder circuit 28 and is taken into the CPU 27 as pressure information by the A / D converter 29 for pressure sensing. Thereby, the contact state between the skin and the electrode is detected.

【0056】CPU27では、後述のアルゴリズムによ
り圧力情報から最適なブロックを選び出して、各スイッ
チングIC30,31,32に制御信号を送る。
The CPU 27 selects an optimum block from the pressure information by an algorithm described later, and sends a control signal to each of the switching ICs 30, 31, and 32.

【0057】各スイッチングIC30,31,32に
は、通電電極,電位電極及び基準電極がそれぞれ接続さ
れている。スイッチングIC31と電位電極,スイッチ
ングIC32と基準電極との間には、電位変化をより正
確に計測するためにそれぞれバッファアンプ31a,3
2aが設けられている。各スイッチングIC30,3
1,32はCPU27から送られた制御信号に従い、接
続された電極のなかから選択されたブロックの電極のみ
を計測電極とするようにスイッチングを行う。
Each of the switching ICs 30, 31, and 32 is connected to an energizing electrode, a potential electrode, and a reference electrode. Between the switching IC 31 and the potential electrode, and between the switching IC 32 and the reference electrode, buffer amplifiers 31a and 31a are provided to more accurately measure the potential change.
2a is provided. Each switching IC 30,3
In accordance with the control signal sent from the CPU 27, the switches 1 and 32 perform switching so that only the electrodes of the block selected from the connected electrodes are used as the measurement electrodes.

【0058】このようにして、通電電極の入出力端子3
3,電位電極の出力端子34及び基準電極の出力端子3
5には、選択されたブロックの電極のみが接続される。
Thus, the input / output terminal 3 of the current-carrying electrode
3. Output terminal 34 of potential electrode and output terminal 3 of reference electrode
5, only the electrodes of the selected block are connected.

【0059】以下、電極接触状態認識アルゴリズムにつ
いて説明する。
The algorithm for recognizing the electrode contact state will be described below.

【0060】図6は電極接触状態認識アルゴリズムの概
略を示すフローチャートであり、図7,図8は電極接触
状態認識アルゴリズムの手順を模式的に説明した図であ
る。
FIG. 6 is a flowchart showing the outline of the electrode contact state recognition algorithm. FIGS. 7 and 8 are diagrams schematically illustrating the procedure of the electrode contact state recognition algorithm.

【0061】まず、図7(a),図8(a)に示すよう
に、全ブロックから押し圧力最大のブロック36,39
を検出する(S I)。
First, as shown in FIGS. 7 (a) and 8 (a), blocks 36, 39 having the maximum pressing pressure are obtained from all the blocks.
Is detected (S I).

【0062】次に、図7(b),図8(b)に示すよう
に、計測単位(押し圧力最大ブロックとこのブロックに
近接した複数個のブロックからなる組)37,40の押
し圧力の総和を算出する(SII)。ここで、計測単位
は、環状又は棒状のハウジングでは2つのブロック(図
8(b)),平面状のハウジングでは3つのブロック
(図7(b))からなり、それぞれ2種類,6種類の組
み合わせがある。
Next, as shown in FIGS. 7 (b) and 8 (b), the pressing forces of the measuring units 37 and 40 (a set consisting of the maximum pressing pressure block and a plurality of blocks close to this block) are measured. Calculate the sum (SII). Here, the measurement unit consists of two blocks (FIG. 8 (b)) in the case of an annular or rod-shaped housing, and three blocks (FIG. 7 (b)) in the case of a planar housing, and two types and six types of combinations, respectively. There is.

【0063】最後に、複数の計測単位の中で押し圧力の
総和が最大の計測単位38,41を構成する電極群を計
測電極として用いる(SIII )。
Finally, an electrode group constituting the measurement units 38 and 41 having the largest sum of the pressing pressures among a plurality of measurement units is used as a measurement electrode (SIII).

【0064】以下、電極接触状態認識アルゴリズムを環
状又は棒状のハウジングと平面状のハウジングの場合に
分けて詳述する。
The algorithm for recognizing an electrode contact state will be described in detail below for an annular or rod-shaped housing and a planar housing.

【0065】図9は、環状又は棒状ハウジングの場合の
電極接触状態認識アルゴリズムのフローチャートであ
る。
FIG. 9 is a flowchart of an electrode contact state recognition algorithm in the case of an annular or rod-shaped housing.

【0066】この場合は、ブロック毎の圧力の総和をサ
ーチした後に、圧力最大のブロックを探す。そして、そ
のブロックに隣接したブロックのうち圧力の大きい方の
ブロックと上述の圧力最大のブロックとを計測対象ブロ
ックとしている。
In this case, after searching the sum of the pressure for each block, the block having the maximum pressure is searched. Then, among the blocks adjacent to the block, the block having the larger pressure and the above-described block having the maximum pressure are set as the measurement target blocks.

【0067】まず、ブロック1〜Nのブロック毎の圧力
の総和を検出する(S1)。
First, the sum of the pressures of the blocks 1 to N is detected (S1).

【0068】押し圧力の最大値を示す変数Maxに0,
押し圧力最大のブロック番号を示す変数MAXCに0,
カウンタを示す変数Cに1をそれぞれ代入する(S
2)。
A variable Max indicating the maximum value of the pressing pressure is set to 0,
The variable MAXC indicating the block number of the maximum pressing pressure is 0,
1 is substituted into a variable C indicating the counter (S
2).

【0069】ここでP(C)>Maxか否かを判定する
(S3)。Yesであれば変数MaxにP(C),MA
XCにCを代入してS5に進み(S4)、Noであれば
変数CにC+1を代入する(S5)。
Here, it is determined whether or not P (C)> Max (S3). If Yes, the variable Max is set to P (C), MA
Substitute C for XC and proceed to S5 (S4), and if No, substitute C + 1 for variable C (S5).

【0070】次に、C>Nか否かを判定する(S6)。
NoであればS3に戻り、Yesであれば次のステップ
に進んでC=1か否かを判定する(S7)。
Next, it is determined whether or not C> N (S6).
If No, the process returns to S3. If Yes, the process proceeds to the next step to determine whether or not C = 1 (S7).

【0071】S7においてYesであれば続いてP
(N)>P(2)か否かを判定する(S8)。ここでN
oであれば計測単位としてブロック1,2を選択し(S
9)、Yesであれば測定単位としてブロックN,1を
選択する(S10)。
If Yes in S7, then P
It is determined whether (N)> P (2) (S8). Where N
If o, blocks 1 and 2 are selected as the unit of measurement (S
9) If Yes, block N, 1 is selected as the unit of measurement (S10).

【0072】S7においてNoであればC=Nか否かを
判定する(S11)。
If No in S7, it is determined whether or not C = N (S11).

【0073】S11においてYesであればP(N−
1)>P(1)か否かを判定する(S12)。ここで、
NoであればS10に進んで計測単位としてブロック
N,1を選択し、Yesであれば計測単位としてブロッ
クN−1,Nを選択する(S13)。
If Yes in S11, P (N-
It is determined whether 1)> P (1) (S12). here,
If No, the process proceeds to S10, where blocks N, 1 are selected as a unit of measurement, and if Yes, blocks N-1, N are selected as a unit of measurement (S13).

【0074】S11においてNoであればP(MAXC
−1)>P(MAXC+1)か否かを判定する(S1
4)。ここで、Yesであれば計測単位としてブロック
MAXC−1,MAXCを選択する(S15)。Noで
あれば計測単位としてブロックMAXC,MAXC+1
を選択する(S16)。
If No in S11, P (MAXC
-1)> P (MAXC + 1) is determined (S1)
4). Here, if Yes, the blocks MAXC-1 and MAXC are selected as the unit of measurement (S15). If No, block MAXC, MAXC + 1 as a unit of measurement
Is selected (S16).

【0075】図10は、平面状ハウジングの場合の電極
接触状態認識アルゴリズムのフローチャートである。こ
の場合は、ブロック毎の圧力の総和をサーチした後に、
圧力総和最大のブロックを探す。次に、このブロック含
め、このブロックを囲む六角形の1つの頂点を共有する
3個のブロックからなる組の圧力の総和を求める。そし
て、この6種類の組み合わせのうち圧力の総和が最大と
なる組み合わせを計測対象ブロックとしている。
FIG. 10 is a flowchart of an electrode contact state recognition algorithm in the case of a flat housing. In this case, after searching the sum of the pressure for each block,
Find the block with the largest total pressure. Next, the sum of the pressures of a set of three blocks including the block and sharing one vertex of a hexagon surrounding the block is calculated. Then, of the six types of combinations, the combination having the maximum total pressure is set as the measurement target block.

【0076】まず、押し圧力最大値を示す変数をMax
に0,押し圧力最大のブロック番号の横座標を示す変数
MHに0,押し圧力最大のブロック番号の縦座標を示す
変数MVに0,横方向カウンタを示す変数Hに2,縦方
向カウンタを示す変数Vに2をそれぞれ代入する(S1
01)。
First, a variable indicating the maximum value of the pressing pressure is defined as Max.
0, a variable MH indicating the abscissa of the block number having the largest pressing force is 0, a variable MV indicating the ordinate of the block number having the largest pressing force is 0, a variable H indicating the horizontal counter is 2, and the vertical counter is indicated. Substitute 2 for the variable V (S1
01).

【0077】次に、P(H,V)>Maxか否かを判定
する(S102)。ここでNoであれば、HにH+1を
代入し(S103)、Yesであれば、MaxにP
(H,V),MHにH,MVにVを代入したS103に
進む(S104)。
Next, it is determined whether or not P (H, V)> Max (S102). Here, if No, H + 1 is substituted for H (S103), and if Yes, P is substituted for Max.
(H, V), the process proceeds to S103 in which H is substituted for MH and V is substituted for MV (S104).

【0078】次に、H>N−1か否かを判定する(S1
05)。ここでNoであれば、S102に戻り、Yes
であればHに2,VにV+1を代入する(S106)。
Next, it is determined whether or not H> N-1 (S1).
05). If No here, the process returns to S102 and Yes
If so, 2 is assigned to H and V + 1 is assigned to V (S106).

【0079】次に、V>M−1か否かを判定する(S1
07)。ここでNoであれば、S102に戻り、Yes
であれば、次に進み、P(MH,MV−1)+P(MH
+1,MV−1)+P(MH,MV)を算出してJ
(1)と定義する。同様に、P(MH−1,MV)+P
(MH,MV−1)+P(MH,MV)を算出してJ
(2)と定義し、P(MH,MV+1)+P(MH−
1,MV)+P(MH,MV)を算出してJ(3)と定
義し、P(MH+1,MV+1)+P(MH,MV+
1)+P(MH,MV)を算出してJ(4)と定義し、
P(MH+1,MV+1)+P(MH+1,MV)+P
(MH,MV)を算出してJ(5)と定義し、P(MH
+1,MV)+P(MH+1,MV−1)+P(MH,
MV)を算出してJ(6)と定義する(S108)。
Next, it is determined whether or not V> M-1 (S1).
07). If No here, the process returns to S102 and Yes
If so, proceed to the next and P (MH, MV-1) + P (MH
+1, MV-1) + P (MH, MV)
(1) is defined. Similarly, P (MH-1, MV) + P
Calculate (MH, MV-1) + P (MH, MV) and J
(2), and P (MH, MV + 1) + P (MH-
1, MV) + P (MH, MV) is calculated and defined as J (3), and P (MH + 1, MV + 1) + P (MH, MV +
1) + P (MH, MV) is calculated and defined as J (4),
P (MH + 1, MV + 1) + P (MH + 1, MV) + P
(MH, MV) is calculated and defined as J (5), and P (MH
+1, MV) + P (MH + 1, MV-1) + P (MH,
MV) is calculated and defined as J (6) (S108).

【0080】次に、J(1),J(2),J(3),J
(4),J(5),J(6)のうちの最大値をMAXP
に代入する(S109)。
Next, J (1), J (2), J (3), J
The maximum value among (4), J (5) and J (6) is MAXXP
(S109).

【0081】次に、Cに1を代入する(S110)。Next, 1 is substituted for C (S110).

【0082】そしてJ(C)=MAXPか否かを判定す
る(S111)。ここでNoならば、CにC+1を代入
してS111に戻り(S112)、YesであればCの
値をみる(S113)。
Then, it is determined whether or not J (C) = MAXP (S111). If No, C + 1 is substituted for C and the process returns to S111 (S112). If Yes, the value of C is checked (S113).

【0083】S113において、C=1ならば計測単位
として(MH,MV−1),(MH+1,MV−1),
(MH,MV)を選択する(S114)。C=2ならば
計測単位として(MH−1,MV),(MH,MV−
1),(MH,MV)を選択する(S115)。C=3
ならば計測単位として(MH,MV+1),(MH−
1,MV),(MH,MV)を選択する(S116)。
C=4ならば計測単位として(MH+1,MV+1),
(MH,MV+1),(MH,MV)を選択する(S1
17)。C=5ならば計測単位として(MH+1,MV
+1),(MH+1,MV),(MH,MV)を選択す
る(S118)。C=6ならば計測単位として(MH+
1,MV),(MH+1,MV−1),(MH,MV)
を選択する(S119)。
At S113, if C = 1, (MH, MV-1), (MH + 1, MV-1),
(MH, MV) is selected (S114). If C = 2, the unit of measurement is (MH-1, MV), (MH, MV-
1), (MH, MV) are selected (S115). C = 3
Then, the unit of measurement is (MH, MV + 1), (MH-
(1, MV) and (MH, MV) are selected (S116).
If C = 4, the unit of measurement is (MH + 1, MV + 1),
(MH, MV + 1) and (MH, MV) are selected (S1
17). If C = 5, the unit of measurement is (MH + 1, MV
+1), (MH + 1, MV), (MH, MV) (S118). If C = 6, the unit of measurement is (MH +
1, MV), (MH + 1, MV-1), (MH, MV)
Is selected (S119).

【0084】このように計測単位として互いに隣接する
2以上のブロックを選択すれば、皮膚インピーダンス計
測の安定化を図ることができる。また、ブロックの境界
部分で電極と皮膚との接触状態が安定している場合で
も、その境界部分で接するブロックを計測に用いること
ができるので、安定した計測が可能となる。
By selecting two or more blocks adjacent to each other as a unit of measurement as described above, the skin impedance measurement can be stabilized. In addition, even when the contact state between the electrode and the skin is stable at the boundary between the blocks, the block that is in contact at the boundary can be used for measurement, so that stable measurement can be performed.

【0085】(第2の実施形態)以下、本発明の第2の
実施形態に係るゲーム機について説明する。ゲーム機本
体に関しては既知の構成を採用することができるので、
遊戯者がゲームを行う際に種々の指示を入力するための
入力装置についてのみ説明する。
(Second Embodiment) Hereinafter, a game machine according to a second embodiment of the present invention will be described. Since a known configuration can be adopted for the game console body,
Only an input device for inputting various instructions when a player plays a game will be described.

【0086】図11に、本発明の第1の実施形態に係る
電極を適用したゲーム機の入力装置としてのコントロー
ラ42を示す。
FIG. 11 shows a controller 42 as an input device of a game machine to which the electrodes according to the first embodiment of the present invention are applied.

【0087】コントローラ42は図11(a)のように
両手で両側から保持する。この際、人差し指をコントロ
ーラ42の側面43及び上面44に添え、中指を折り曲
げて裏面45を両側から支持する。親指で前面46に配
置されたボタン47,48,49,50,51を押して
種々の指示を入力してゲームを行う。従って、本実施形
態では、図11(b)〜(e)に示すように、両手の皮
膚が接触する頻度の高いコントローラ側面43及び下面
52並びに裏面45の両端部に電極群53を設けた。
The controller 42 is held by both hands from both sides as shown in FIG. At this time, the index finger is attached to the side surface 43 and the upper surface 44 of the controller 42, and the middle finger is bent to support the back surface 45 from both sides. By pressing the buttons 47, 48, 49, 50 and 51 arranged on the front surface 46 with the thumb, various instructions are input and the game is played. Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 11B to 11E, the electrode groups 53 are provided on both sides of the controller side surface 43 and the lower surface 52 and the rear surface 45 where the skin of both hands frequently contacts.

【0088】このようにコントローラ42に皮膚インピ
ーダンス計測電極を配置することにより、ゲーム時にお
ける皮膚インピーダンスを計測し、この皮膚インピーダ
ンス値からゲーム遊戯者の集中度,興奮度,疲労度を検
出することができる。この集中度等をゲーム機にフィー
ドバックすることによりゲームの難易度等を制御するよ
うにしてもよい。。
By arranging the skin impedance measuring electrodes in the controller 42 as described above, it is possible to measure the skin impedance during the game, and to detect the concentration, excitement and fatigue of the game player from the skin impedance value. it can. The degree of difficulty or the like of the game may be controlled by feeding back the degree of concentration or the like to the game machine. .

【0089】入力装置は本実施形態に係るコントローラ
に限られるものではなく、銃のグリップ,スキーのスト
ック,ゴルフのクラブ等の形状のものでもよい。また、
ボタン操作によるコントローラに限らず、ジョイスティ
ックタイプのコントローラでもよい。
The input device is not limited to the controller according to the present embodiment, but may be in the form of a grip of a gun, a ski pole, a golf club, or the like. Also,
The controller is not limited to a button operation controller, but may be a joystick type controller.

【0090】(第3の実施形態)以下、本発明の第3の
実施形態に係る自動車について説明する。自動車のステ
アリングホイールを除く各部には既知の構成を採用する
ことができるので、ステアリングホイールについてのみ
説明する。
(Third Embodiment) Hereinafter, an automobile according to a third embodiment of the present invention will be described. Since a known configuration can be adopted for each part except the steering wheel of the automobile, only the steering wheel will be described.

【0091】図12に、自動車のステアリングホイール
54に本発明の第1の実施形態に係る電極を適用した状
態を模式的に示す。
FIG. 12 schematically shows a state in which the electrode according to the first embodiment of the present invention is applied to a steering wheel 54 of an automobile.

【0092】図12(a)のようにリム55表面に、周
方向に沿って矩形状の通電電極6,電位電極7,基準電
極8を配置してもよい。また、図12(b)のように円
形状の通電電極3,電位電極4,基準電極5を配置して
もよい。電極はステアリングホイール54のリム55全
面にわたって設ける。ドライバーによって、図12
(c)のように逆手でリム55の下方を握る者もあれ
ば、図12(d)のように順手でリム55の中間部分を
握る者もあるが、電極をリム55の全面に設けておけば
ドライバーがリム55のどの位置を握るかにかかわらず
皮膚インピーダンスを計測することができる。この皮膚
インピーダンスに基づいてドライバーの覚醒状態,運転
に対する集中状態,疲労度等を検出することができる。
また、この集中状態等に基づいてドライバーがより安全
に運転ができるように情報提供を行うこともできる。
As shown in FIG. 12A, rectangular conducting electrodes 6, potential electrodes 7, and reference electrodes 8 may be arranged on the surface of the rim 55 along the circumferential direction. Further, as shown in FIG. 12B, a circular conducting electrode 3, a potential electrode 4, and a reference electrode 5 may be arranged. The electrodes are provided over the entire surface of the rim 55 of the steering wheel 54. Fig. 12
12 (d), there is a person who holds the lower part of the rim 55 with his / her hand as shown in FIG. 12 (d). If so, the skin impedance can be measured regardless of which position of the rim 55 the driver holds. Based on the skin impedance, it is possible to detect a driver's awake state, concentration state on driving, degree of fatigue, and the like.
Further, information can be provided based on the concentration state or the like so that the driver can drive more safely.

【0093】ステアリングホイールは本実施形態のよう
な環状のものに限られるものではない。
The steering wheel is not limited to an annular one as in this embodiment.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上説明したように、第1の発明によれ
ば、被検者の皮膚と接触している要素電極のなかから検
知手段によって接触状態が安定している要素電極を検知
して計測に用いるので、安定した計測が可能となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the element electrode having a stable contact state is detected by the detecting means from the element electrodes in contact with the skin of the subject. Since it is used for measurement, stable measurement can be performed.

【0095】また、被検者が計測の際に皮膚を接触させ
る位置及び接触状態を厳格に規制せずとも、被検者の皮
膚が接触した時に検知手段によって接触状態を検知し、
接触状態が安定している要素電極を選択して計測に用い
るので、計測に対する煩雑さが低減し、簡単に計測する
ことができる。
Further, even if the subject does not strictly regulate the position and the contact state of the skin when making the measurement, the contact state is detected by the detecting means when the subject's skin comes into contact,
Since element electrodes having a stable contact state are selected and used for measurement, the complexity of the measurement is reduced, and the measurement can be easily performed.

【0096】第2の発明によれば、数個〜数十個単位の
要素電極を組として電極群を構成し、検知手段によって
接触状態を検知し、計測に用いる電極群を選択すること
により、皮膚と要素電極とがある程度の大きな接触面積
をもちながらも計測に用いる要素電極の範囲が限定され
るので、皮膚インピーダンスの計測の安定度が増す。
According to the second aspect of the present invention, an electrode group is formed by combining several to several tens of element electrodes, and the contact state is detected by the detecting means, and the electrode group used for measurement is selected. Although the skin and the element electrode have a certain large contact area, the range of the element electrode used for the measurement is limited, so that the stability of the measurement of the skin impedance is increased.

【0097】第3の発明によれば、皮膚インピーダンス
計測の安定化を図ることができる。また、要素電極群の
境界部分で電極と皮膚との接触状態が安定している場合
でも、その境界部分で接する要素電極群を計測に用いる
ことができるので、安定した計測が可能となる。
According to the third aspect, the measurement of skin impedance can be stabilized. In addition, even when the contact state between the electrode and the skin is stable at the boundary between the element electrode groups, the element electrode group that is in contact at the boundary can be used for measurement, so that stable measurement can be performed.

【0098】第4の発明によれば、皮膚の電極に対する
押圧力によって皮膚と電極との接触状態を検出すること
ができ、圧電素子を用いれば簡単な機構で接触状態を検
出することができる。
According to the fourth aspect, the contact state between the skin and the electrode can be detected by the pressing force of the skin against the electrode, and the contact state can be detected by a simple mechanism using the piezoelectric element.

【0099】第5の発明によれば、簡単かつ安定した計
測が可能な皮膚電気現象計測装置を提供することができ
る。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to provide a skin electrical phenomenon measuring apparatus capable of performing simple and stable measurement.

【0100】第6の発明によれば、皮膚インピーダンス
を簡単かつ安定的に計測することができる。
According to the sixth aspect, the skin impedance can be simply and stably measured.

【0101】第7の発明によれば、遊戯者の皮膚インピ
ーダンスを計測し、皮膚インピーダンス値から遊戯者の
集中度,興奮度、疲労度等を検出することができる。ま
た、この集中度等の情報をゲーム機にフィードバックす
ることによりゲームの難易度等を制御することもでき
る。
According to the seventh aspect, the player's skin impedance can be measured, and the concentration, excitement, fatigue, etc. of the player can be detected from the skin impedance value. Also, by feeding back information such as the degree of concentration to the game machine, the degree of difficulty of the game can be controlled.

【0102】第8の発明によれば、ドライバーの皮膚イ
ンピーダンスを計測し、皮膚インピーダンス値からドラ
イバーの覚醒状態,運転に対する集中状態,疲労度等を
検出することができる。また、ドライバー等に覚醒状態
等の情報を提供することにより、より安全な運転が可能
となる。
According to the eighth aspect, the driver's skin impedance can be measured, and the driver's awake state, concentration on driving, degree of fatigue, and the like can be detected from the skin impedance value. In addition, by providing information such as the arousal state to the driver or the like, safer driving becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1(a)は円形状電極を円柱形状のハウジン
グの円周面上に配置した状態を示す。図1(b)は円形
状電極を平面状のハウジングの面上に配置した状態を示
す。図1(c)は矩形状電極を円柱形状のハウジングの
円周面上に配置した状態を示す。図1(d)は矩形状電
極を平面状のハウジングの面上に配置した状態を示す。
FIG. 1A shows a state in which a circular electrode is arranged on a circumferential surface of a cylindrical housing. FIG. 1B shows a state in which the circular electrodes are arranged on the surface of a planar housing. FIG. 1C shows a state in which the rectangular electrodes are arranged on the circumferential surface of a cylindrical housing. FIG. 1D shows a state where the rectangular electrodes are arranged on the surface of a planar housing.

【図2】図2は本発明の第1の実施形態に係る皮膚イン
ピーダンス計測装置の概略構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a skin impedance measuring device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図3は電極の断面構造の概略を示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a sectional structure of an electrode.

【図4】図4(a)はハウジングが環状あるいは棒状の
場合のブロック化された電極群を模式的に示す図であ
る。図4(b)はハウジングが平面状の場合のブロック
化された電極群を模式的に示す図である。
FIG. 4A is a diagram schematically showing a blocked electrode group in the case where the housing is annular or rod-shaped. FIG. 4B is a diagram schematically showing a blocked electrode group when the housing is flat.

【図5】図5は電極接触状態認識部の概略構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of an electrode contact state recognition unit.

【図6】図6は電極接触状態認識アルゴリズムの概略を
示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an outline of an electrode contact state recognition algorithm.

【図7】図7(a),(b),(c)は電極接触状態認
識アルゴリズムの手順を模式的に説明した図である。
FIGS. 7A, 7B, and 7C are diagrams schematically illustrating a procedure of an electrode contact state recognition algorithm.

【図8】図8(a),(b),(c)は電極接触状態認
識アルゴリズムの手順を模式的に説明した図である。
FIGS. 8A, 8B, and 8C are diagrams schematically illustrating the procedure of an electrode contact state recognition algorithm.

【図9】図9は環状又は棒状ハウジングの場合の電極接
触状態認識アルゴリズムのフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of an electrode contact state recognition algorithm in the case of an annular or rod-shaped housing.

【図10】図10は平面状ハウジングの場合の電極接触
状態認識アルゴリズムのフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart of an electrode contact state recognition algorithm in the case of a flat housing.

【図11】図11(a)は本発明の第2の実施形態に係
るゲーム機のコントローラの使用状態を示す図である。
図11(b),(c),(d),(e)はそれぞれ同コ
ントローラの正面図,背面図,下面図,右側面図であ
る。
FIG. 11A is a diagram illustrating a use state of a controller of a game machine according to a second embodiment of the present invention.
11 (b), (c), (d) and (e) are a front view, a rear view, a bottom view and a right side view of the controller, respectively.

【図12】図12(a),(b)は本発明の第3の実施
形態に係る自動車のステアリングホイールを模式的に示
す図である。図12(c),(d)は同ステアリングホ
イールを握った状態を示す図である。
FIGS. 12A and 12B are diagrams schematically showing a steering wheel of an automobile according to a third embodiment of the present invention. FIGS. 12C and 12D are views showing a state where the steering wheel is held.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 ハウジング 3,6 通電電極 4,7 電位電極 5,8 基準電極 9 通電電極群 10 電位電極群 11 基準電極群 12 電極接触状況認識部 13 皮膚インピーダンス信号線 14 圧力信号線 15 定電流出力部 16 通電電流制御部 17 電位差計測部 18 皮膚インピーダンス計測部 19 接地線 20 電極 21 ハウジング 22 圧力伝達部材 23 圧電素子 24 シート 25,26 ハウジング 27 CPU 28 加算回路 30,31,32 スイッチングIC 33 通電電極入出力端子 34 電位電極出力端子 35 基準電極出力端子 36,39 押し圧最大ブロック 37,38,40,41 計測単位 42 コントローラ 43 側面 44 上面 45 裏面 46 前面 47,48,49,50,51 ボタン 52 下面 53 電極群 54 ステアリングホイール 55 リム Reference numerals 1, 2, housing 3, 6 conducting electrode 4, 7 potential electrode 5, 8 reference electrode 9 conducting electrode group 10, potential electrode group 11, reference electrode group 12, electrode contact status recognition unit 13, skin impedance signal line 14, pressure signal line 15, constant current output Unit 16 energization current control unit 17 potential difference measurement unit 18 skin impedance measurement unit 19 ground wire 20 electrode 21 housing 22 pressure transmission member 23 piezoelectric element 24 sheet 25, 26 housing 27 CPU 28 addition circuit 30, 31, 32 switching IC 33 energization electrode Input / output terminal 34 Potential electrode output terminal 35 Reference electrode output terminal 36, 39 Maximum pressing pressure block 37, 38, 40, 41 Measurement unit 42 Controller 43 Side surface 44 Top surface 45 Back surface 46 Front surface 47, 48, 49, 50, 51 Button 52 Lower surface 53 Electrode group 54 Steer Guhoiru 55 rim

フロントページの続き (72)発明者 鹿妻 洋之 京都府京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地 株式会社オムロンライフサイエンス研究所 内Continued on the front page (72) Inventor Hiroyuki Kazuma 24, Yamanouchi Yamanoshitamachi, Ukyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto Omron Life Science Research Institute, Inc.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検者の皮膚と接触させて、皮膚に生じ
る電気現象に関する物理量を計測するための皮膚電気現
象計測電極において、 少なくとも2つ以上の要素電極からなり、 皮膚と前記要素電極との接触状態を検知する検知手段を
有し、 該検知手段による検知結果に応じて計測に用いる要素電
極を選択することを特徴とする皮膚電気現象計測電極。
A skin electromechanical measurement electrode for measuring a physical quantity related to an electric phenomenon generated in the skin by bringing the skin into contact with the skin of a subject, comprising: at least two or more element electrodes; An electrode for measuring electrodermal phenomena, comprising: detecting means for detecting a contact state of the device; and selecting an element electrode to be used for measurement according to a detection result by the detecting means.
【請求項2】 前記電極を少なくとも2以上の要素電極
群に分割し、 前記検知手段による検知結果に応じて計測に用いる要素
電極群を選択することを特徴とする請求項1記載の皮膚
電気現象計測電極。
2. The electrodermal phenomenon according to claim 1, wherein the electrode is divided into at least two or more element electrode groups, and an element electrode group to be used for measurement is selected according to a detection result by the detection means. Measurement electrode.
【請求項3】 計測に用いる要素電極群として互いに隣
接する2以上の要素電極群を選択することを特徴とする
請求項2記載の皮膚電気現象計測電極。
3. The electrode according to claim 2, wherein two or more element electrode groups adjacent to each other are selected as the element electrode group used for measurement.
【請求項4】 前記検知手段として感圧手段を備えたこ
とを特徴とする請求項1乃至3記載の皮膚電気現象計測
電極。
4. The electrode according to claim 1, further comprising a pressure sensing means as said detection means.
【請求項5】 請求項1乃至4記載の皮膚電気現象計測
電極を備え、該電極によって皮膚に生じる電気現象に関
する物理量を計測することを特徴とする皮膚電気現象計
測装置。
5. An apparatus for measuring electrodermal phenomena, comprising the electrodermal phenomena measuring electrode according to claim 1 and measuring a physical quantity relating to an electrophenomenon generated in the skin by the electrodes.
【請求項6】 前記物理量として皮膚インピーダンスを
計測することを特徴とする請求項1乃至4記載の皮膚電
気現象計測電極。
6. The electrode according to claim 1, wherein a skin impedance is measured as the physical quantity.
【請求項7】 請求項6記載の皮膚電気現象計測電極を
入力装置に設けたことを特徴とするゲーム機。
7. A game machine provided with an electrodermal electromechanical measurement electrode according to claim 6 in an input device.
【請求項8】 請求項6記載の皮膚電気現象計測電極を
ステアリングホイールのリムに設けたことを特徴とする
自動車。
8. An automobile, wherein the electrode for measuring skin electric phenomena according to claim 6 is provided on a rim of a steering wheel.
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