(57)【要約】  被計測体の計測点の電位を簡便に計測する。  電位計測装置（１０）は、検出部（１１）、生成部（１２）及び計測部（１３）を有する。検出部（１１）は、被計測体（１００）の表面に設けられ、被計測体（１００）から第１周波数範囲の第１信号を含む第２信号を検出する。生成部（１２）は、第１周波数範囲外の第２周波数範囲の第３信号を平均化して第４信号を生成する。計測部（１３）は、検出部（１１）によって検出された第２信号に含まれる第１信号の電位を、生成部（１２）によって生成された第４信号の電位を基準にして計測する。
2012085996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測体表面に接触して、前記被計測体を伝播する電位計測対象の信号であり、且つ第１周波数範囲を有する第１信号が含まれる第２信号を、前記被計測体から検出する検出部と、
前記第１周波数範囲と異なる第２周波数範囲を有する第３信号を平均化して第４信号を生成する生成部と、
前記第１信号の電位を、前記第４信号の電位を基準にして計測する計測部と
を備えることを特徴とする電位計測装置。
【請求項２】
更に、前記第３信号を発生する発生部を備えることを特徴とする請求の範囲第１項記載の電位計測装置。
【請求項３】
前記検出部、前記生成部及び前記計測部を有する第１ユニットと、
前記第１ユニットと別体であり、前記発生部を有する第２ユニットと
を備え、
前記第２ユニットは、前記発生部によって発生された前記第３信号を前記被計測体に供給し、
前記第１ユニットは、前記第１信号と前記第３信号とを含む前記第２信号を前記検出部によって検出し、検出された前記第２信号に含まれる前記第３信号を前記生成部によって平均化して前記第４信号を生成する
ことを特徴とする請求の範囲第２項記載の電位計測装置。
【請求項４】
前記第１ユニットを複数備えることを特徴とする請求の範囲第３項記載の電位計測装置。
【請求項５】
前記第１ユニットは、前記生成部及び前記計測部を収容する第１筐体を有し、前記検出部が前記第１筐体表面に設けられ、
前記第２ユニットは、前記発生部を収容する第２筐体を有し、前記発生部によって発生された前記第３信号を前記被計測体に供給する供給部が前記第２筐体表面に設けられる
ことを特徴とする請求の範囲第３項記載の電位計測装置。
【請求項６】
前記第１筐体の、前記検出部が設けられた表面、及び、前記第２筐体の、前記供給部が設けられた表面に、前記被計測体に接着可能な接着部が設けられていることを特徴とする請求の範囲第５項記載の電位計測装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記第２信号を検出する第１電極及び第２電極を有し、
前記生成部は、前記第１電極で検出された前記第２信号に含まれる前記第３信号を平均化して前記第４信号を生成し、
前記計測部は、前記第２電極で検出された前記第２信号に含まれる前記第１信号の電位を計測する
ことを特徴とする請求の範囲第３項記載の電位計測装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記第１信号を検出する単一の電極を有し、
前記生成部は、前記電極で検出されて分岐された前記第２信号に含まれる前記第３信号を平均化して前記第４信号を生成し、
前記計測部は、前記電極で検出されて分岐された前記第２信号に含まれる前記第１信号の電位を計測する
ことを特徴とする請求の範囲第３項記載の電位計測装置。
【請求項９】
前記検出部、前記生成部、前記計測部及び前記発生部を含む第１ユニットを備え、
前記第１ユニットは、前記発生部によって発生された前記第３信号を前記生成部によって平均化して前記第４信号を生成する
ことを特徴とする請求の範囲第２項記載の電位計測装置。
【請求項１０】
前記第１ユニットと、
被計測体表面に接触し、前記被計測体から前記第１信号を含む前記第２信号を検出する第２検出部と、前記第１ユニットから発生される前記第３信号を平均化して前記第４信号を生成する第２生成部と、前記第２検出部によって検出された前記第２信号に含まれる前記第１信号の電位を、前記第２生成部によって生成された前記第４信号の電位を基準にして計測する第２計測部と、を有する第２ユニットと
を備えることを特徴とする請求の範囲第９項記載の電位計測装置。
【請求項１１】
前記第２ユニットを複数備えることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の電位計測装置。
【請求項１２】
前記第１ユニットは、前記検出部、前記生成部、前記計測部及び前記発生部を収容する第３筐体を有し、前記発生部によって発生された前記第３信号を前記被計測体に供給する供給部が前記第３筐体表面に設けられることを特徴とする請求の範囲第９項記載の電位計測装置。
【請求項１３】
前記第３筐体の、前記供給部が設けられた表面に、前記被計測体に接着可能な接着部が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の電位計測装置。
【請求項１４】
前記発生部は、発振回路であることを特徴とする請求の範囲第９項記載の電位計測装置。
【請求項１５】
前記計測部によって計測された電位の情報を情報処理端末に無線送信する送信部を備えることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１４項記載の電位計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電位を計測する電位計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人も含めた動物の生体信号の電位、植物の生体信号の電位、地面等の環境中の低周波信号の電位等、様々な被計測体の信号の電位を計測する電位計測方法、電位計測装置が知られている。また、そのような電位計測装置で計測した電位の情報を、有線又は無線の通信回線を利用して、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の情報処理端末に送信し、収集する技術も知られている。【０００３】
例えば、人が着用する衣服に電極を設け、その電極を用いて被験者の生体信号を検出する技術、人体に植え込んだ医療用装置で検出された信号を、外部に送信、収集する技術等が知られている。また、心電計本体に配線（リード）を介して接続された、例えば３つの外部電極（正電極、負電極、不関電極）を被験者の体表面に貼り付け、心電図を計測する技術が知られている。更に、心電計表面の所定位置に、露出する３つの電極（正電極、負電極、不関電極）を設け、被験者がそれらの電極と触れるような測定姿勢をとったときに、心電波形を計測する技術も知られている。【０００４】
電位計測装置を用いた被計測体の電位計測においては、複数の計測点で信号が検出され、電位が計測される。複数の計測点で検出される信号の電位のうち１つは、別の計測点で検出される信号の電位の基準（基準電位）として利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２６２３号公報
【特許文献２】特許第２６５５２０４号公報
【特許文献３】特開２００９−１１８９９９号公報
【特許文献４】特開２０１０−１２１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数の計測点の電位を計測する際、基準電位用の計測点を含む各計測点の信号を検出するための電極と、装置本体との間を配線で繋ぐような電位計測装置では、結線に手間がかかる等の問題あった。各計測点のうち、基準電位用の計測点以外は、計測データを無線送信する等すれば、電極と装置本体間の配線を無くすことも可能である。しかし、基準電位とする信号（基準信号）を検出するための電極と、装置本体との間の配線まで無くしてしまうと、信号が乱れて基準電位が変動し、適正な電位計測を行うことができなくなる場合がある。【０００７】
また、装置本体の表面に、基準信号検出用の電極を含む、複数の露出する電極を設け、計測点と装置本体との間に配線を用いることなく信号を検出する、携帯型の電位計測装置も知られている。このような携帯型の電位計測装置の場合、上記のように結線に手間がかかるといった問題は生じない。しかし、このような電位計測装置では、装置本体に露出する複数の電極のうち、基準信号検出用の電極が、その他の信号検出用の電極から、被計測体内の信号伝播経路上、遠ざけられた位置に配置される。そのため、電極の装置本体上での配置がほぼ決まってきてしまい、計測可能な被計測体の形状が制限される、被計測体上での計測点の位置が制限される、計測可能な被計測体の種類が限定される等の問題が生じ得る。【０００８】
上記のように、これまでの電位計測装置では、複数の計測点で同じように検出した信号のうち、いずれかを基準信号として利用し、それ以外を電位計測対象の信号として利用する。このような電位計測装置において、複数の計測点に配置する電極と装置本体とを配線で接続すると、被計測体の電位が簡便に計測できない場合がある。また、そのような配線を不要とした電位計測装置では、基準電位が乱れ、電位計測対象の信号の電位を適正に計測できない場合がある。或いは、基準信号検出用の電極を、電位計測対象の信号検出用の電極から、被計測体内の信号伝播経路上、遠ざけるように配置するために、電位計測装置を使用できる対象が限定的になる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、被計測体表面に接触して、前記被計測体を伝播する電位計測対象の信号であり、且つ第１周波数範囲を有する第１信号が含まれる第２信号を、前記被計測体から検出する検出部と、前記第１周波数範囲と異なる第２周波数範囲を有する第３信号を平均化して第４信号を生成する生成部と、前記第１信号の電位を、前記第４信号の電位を基準にして計測する計測部とを備える電位計測装置が提供される。【００１０】
この電位計測装置では、電位計測対象である信号の周波数範囲とは異なる周波数範囲の信号を平均化し、その平均化した信号の電位を基準にして、被計測体から検出される電位計測対象の信号の電位を計測する。そのため、複数の計測点で同じように計測される信号のいずれかを基準信号に用いる場合において適正な基準信号を得るために設ける配線は不要になる。更に、複数の計測点で同じように計測される信号のいずれかを基準信号に用いる場合のように、基準信号とその他の信号を検出するための電極の位置関係を限定することを要せず、様々な被計測体の、様々な計測点の信号検出に対応することが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
開示の電位計測装置によれば、様々な被計測体の、様々な計測点の信号電位を、簡便かつ適正に計測することが可能になる。
本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電位計測装置の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る信号発生ユニットの一例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る電位計測ユニットの一例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る信号発生ユニット及び電位計測ユニットを被計測体上に配置した状態の一例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態に係る信号発生ユニットの構成例を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係る電位計測ユニットの構成例を示す図である。
【図７】波形平均化回路の構成例を示す図である。
【図８】第１の実施の形態に係る電位計測装置を用いた電位計測システムの一例を示す図である。
【図９】第２の実施の形態に係る電位計測ユニットの一例を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る電位計測ユニットの構成例を示す図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る電位計測ユニットの一例を示す図である。
【図１２】第３の実施の形態に係る電位計測ユニットの構成例を示す図である。
【図１３】第４の実施の形態に係る電位計測ユニットの構成例を示す図である。
【図１４】第５の実施の形態に係る電位計測ユニットの構成例を示す図である。
【図１５】受信部及びアンテナを設けた情報処理端末の一例の説明図である。
【図１６】情報処理端末での処理の一例の説明図（その１）である。
【図１７】情報処理端末での処理の一例の説明図（その２）である。
【図１８】情報処理端末のハードウェアの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は電位計測装置の構成例を示す図である。
図１に示す電位計測装置１０は、検出部１１、生成部１２及び計測部１３を有している。
【００１４】
検出部１１は、被計測体１００から信号を検出する。検出部１１は、被計測体１００に接触され、被計測体１００から直接、信号を検出する。
被計測体１００としては、動植物等の生物のほか、地面、機械装置等、様々なものが挙げられる。このような被計測体１００には、低周波、長期変動波等の信号が伝播することによる電位分布が存在し得る。検出部１１は、被計測体１００の所定計測点に接触され、当該計測点における、被計測体１００を伝播する信号を検出する。
【００１５】
生成部１２は、検出部１１で検出された信号から計測点の電位を計測するために用いる、基準の電位（基準電位）を示す信号（基準信号）を生成する。生成部１２は、被計測体１００に元々伝播する信号の周波数範囲とは異なる所定周波数範囲の信号、換言すれば、被計測体１００に元々は伝播していないような所定周波数範囲の信号、例えば高周波信号を用い、それを平均化することによって基準信号を生成する。
【００１６】
基準信号の生成に用いる、上記所定周波数範囲の信号は、電位計測装置１０で発生させることができる。例えば、オシレータやノイズ生成回路等の発振回路を用い、上記所定周波数範囲の信号を、電位計測装置１０で発生させる。
【００１７】
生成部１２は、電位計測装置１０で発生された、その所定周波数範囲の信号を、例えば、直接的に用い、それを平均化して基準信号を生成する。
或いは、電位計測装置１０で発生された、その所定周波数範囲の信号が、被計測体１００に供給される。この場合、検出部１１では、供給されたその所定周波数範囲の信号と、被計測体１００を元々伝播する信号の、双方を含む信号が検出される。生成部１２は、このように検出部１１で検出された信号のうち、電位計測装置１０側から供給された、その所定周波数範囲の信号を用い、それを平均化して、基準信号を生成する。
【００１８】
計測部１３は、生成部１２で生成された基準信号の電位を基準にして、検出部１１で検出された信号から、計測点の電位を計測する。
ここで、検出部１１において、被計測体１００を元々伝播する信号のみが検出される場合、計測部１３は、当該信号の電位を、生成部１２で生成された基準信号の電位を基準にして計測する。
【００１９】
また、検出部１１では、上記のように、電位計測装置１０から被計測体１００に供給された所定周波数範囲の信号と、被計測体１００を元々伝播する信号とを含んだ信号が検出される場合がある。その場合、計測部１３は、検出部１１で検出された信号のうち、被計測体１００を元々伝播する信号を選別し、その選別した信号の電位を、生成部１２で生成された基準信号の電位を基準にして計測する。
【００２０】
電位計測装置１０は、検出部１１、生成部１２及び計測部１３を含む装置を１ユニットとすることができ、また、そのようなユニットを複数備える形態とすることができる。例えば、一の被計測体１００に対し、そのようなユニットを複数設け、各ユニットで計測された電位を用い、その被計測体１００の電位分布を取得する。
【００２１】
生成部１２で基準信号を生成する際に用いる上記所定周波数範囲の信号を発生させるための機構は、例えば、各ユニットに設けることができる。それにより、各ユニット内で基準信号を生成し、計測点で検出した信号の電位を計測することができる。
【００２２】
また、上記所定周波数範囲の信号を被計測体１００に供給する場合には、当該信号を発生させ、供給する機構を、例えば、検出部１１、生成部１２及び計測部１３を含む各ユニット、又はいずれか１つのユニットに設けることができる。或いは、そのような機構を含むユニットを別途用意し、検出部１１、生成部１２及び計測部１３を含む各ユニットと共に、用いるようにすることもできる。
【００２３】
電位計測装置１０では、被計測体１００と電位計測装置１０の間に配線を設けず、電位計測装置１０（電位計測装置１０が備えるユニット）を、被計測体１００に接触させて、被計測体１００の電位を計測することができる。また、被計測体１００の複数の任意の計測点にそれぞれ、電位計測装置１０（電位計測装置１０が備えるユニット）を配置することができ、様々な被計測体１００の電位分布を取得することができる。電位計測装置１０は、計測された信号のいずれかを基準信号に用いるのではなく、計測対象信号（被計測体１００に元々伝播する信号）の周波数範囲外である所定周波数範囲の信号から基準信号を生成し、その電位を基準電位として計測対象信号の電位を計測する。
【００２４】
以下、電位計測装置について、より詳細に説明する。
まず、第１の実施の形態について説明する。
ここでは、基準信号の生成に用いる信号を発生させて被計測体に供給するユニット（信号発生ユニット）と、被計測体から信号を検出して計測点の電位を計測するユニット（電位計測ユニット）とを含む電位計測装置について説明する。
【００２５】
図２は第１の実施の形態に係る信号発生ユニットの一例を示す図である。
図２に示す信号発生ユニット２００は、筐体２０１、及び信号供給用の電極２０２ａ，２０２ｂを有している。筐体２０１は、例えば、高抵抗で導電性を示す材料を用いて形成される。筐体２０１の内部には、少なくとも、基準信号の生成に用いる、所定周波数範囲の信号を発生させるための機構（発生部）が収容される。筐体２０１の内部に収容された発生部で発生された信号は、筐体２０１の表面に露出する電極２０２ａ，２０２ｂから、筐体２０１の外部へ出力可能になっている。筐体２０１の、電極２０２ａ，２０２ｂの配設面側には、電極２０２ａ，２０２ｂが露出するように、絶縁性の粘着材２０３が設けられている。
【００２６】
第１の実施の形態に係る電位計測装置は、このような信号発生ユニット２００を、例えば１個、備えている。
図３は第１の実施の形態に係る電位計測ユニットの一例を示す図である。
【００２７】
図３に示す電位計測ユニット３００Ａは、筐体３０１、及び信号検出用の電極３０２ａ，３０２ｂを有している。筐体３０１は、例えば、高抵抗で導電性を示す材料を用いて形成される。筐体３０１の内部には、少なくとも、基準信号を生成する生成部、及び電位を計測する計測部が収容される。筐体３０１の内部に収容された生成部で基準信号が生成され、その基準信号、及び電極３０２ａ，３０２ｂで検出された信号を用いて、計測部で電位が計測される。筐体３０１の、電極３０２ａ，３０２ｂの配設面側には、電極３０２ａ，３０２ｂが露出するように、絶縁性の粘着材３０３が設けられている。
【００２８】
第１の実施の形態に係る電位計測装置は、このような電位計測ユニット３００Ａを、例えば複数個、備えている。
図４は第１の実施の形態に係る信号発生ユニット及び電位計測ユニットを被計測体上に配置した状態の一例を示す図である。
【００２９】
図４には一例として、曲面状の表面を有する被計測体１１０を示している。尚、被計測体１１０は、平面状の表面を有するものでもよい。被計測体１１０としては、生物、地面、機械装置等、様々なものが挙げられる。
【００３０】
図４には、被計測体１１０の表面に、図２に示したような信号発生ユニット２００が１個、図３に示したような電位計測ユニット３００Ａが２個、配置されている状態を例示している。被計測体１１０として人体の例を考えると、人体の表面には電流が流れる。したがって、信号発生ユニット２００から発生された信号を、人体の表面を経由して電位計測ユニット３００Ａに伝えることができる。
【００３１】
信号発生ユニット２００は、被計測体１１０の表面に、電極２０２ａ，２０２ｂの配設面を対向させるようにして、配置される。信号発生ユニット２００は、電極２０２ａ，２０２ｂの配設面側に設けた粘着材２０３により、被計測体１１０の表面に接着される。それにより、電極２０２ａ，２０２ｂが被計測体１１０の表面に接触し、信号発生ユニット２００で発生された信号が、電極２０２ａ，２０２ｂから被計測体１１０へと供給される。
【００３２】
電位計測ユニット３００Ａも同様に、被計測体１１０の表面に、電極３０２ａ，３０２ｂの配設面を対向させるようにして、配置される。電位計測ユニット３００Ａは、電極３０２ａ，３０２ｂの配設面側に設けた粘着材３０３により、被計測体１１０の表面に接着される。それにより、電極３０２ａ，３０２ｂが被計測体１１０の表面に接触し、被計測体１１０を伝播する信号が、電極３０２ａ，３０２ｂで検出される。この第１の実施の形態に係る電位計測装置の場合、電極３０２ａ，３０２ｂでは、信号発生ユニット２００から供給された信号と、被計測体１００を元々伝播する信号の、双方を含む信号が検出される。
【００３３】
続いて、信号発生ユニット２００及び電位計測ユニット３００Ａの構成について、より詳細に説明する。
図５は第１の実施の形態に係る信号発生ユニットの構成例を示す図である。
【００３４】
信号発生ユニット２００は、図５に示すように、所定周波数範囲の信号を発生させる発生部として、筐体２０１内にオシレータ（ＯＳＣ）２０４を有している。オシレータ２０４から発振された信号は、アンプ回路２０５で増幅され、増幅された信号２０６が電極２０２ａから出力される。もう一方の電極２０２ｂは、グランド（ＧＮＤ）になっている。信号発生ユニット２００が被計測体１１０上に配置されたときに、信号発生ユニット２００で発生された信号２０６が、その被計測体１１０に供給、伝播される。
【００３５】
オシレータ２０４から発振する信号の周波数は、被計測体１１０を元々伝播する信号の周波数範囲から外れた周波数範囲の値に設定する。例えば、被計測体１１０を元々伝播する信号の周波数範囲が数十Ｈｚ程度までであるならば、オシレータ２０４からの発振信号の周波数として、ｋＨｚ〜ＭＨｚオーダーの周波数を適用する。例えば、信号発生ユニット２００に、１．２ＭＨｚの信号を発振するオシレータ２０４を用いる。
【００３６】
尚、オシレータ２０４からの発振信号の周波数が高い場合の方が、同じ被計測体１１０上に配置した複数の電位計測ユニット３００Ａに対し、安定した波形を供給し易くなり、その後の平均化等の処理に比較的有効である。被計測体１１０の形態によっては、ＧＨｚオーダーといった、より高い周波数を適用することも可能である。
【００３７】
図６は第１の実施の形態に係る電位計測ユニットの構成例を示す図である。
電位計測ユニット３００Ａは、図６に示すように、一方の電極３０２ａ側に、ＡＣカップリング回路３０４、アンプ回路３０５、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）回路３０６の各回路を有している。
【００３８】
ここで、ＡＣカップリング回路３０４は、所定のカットオフ周波数ｆｃに設定されたハイパスフィルタ（ＨＰＦ）回路により、電極３０２ａで検出される信号の直流（ＤＣ）成分を除去し、交流（ＡＣ）成分を通過させる。アンプ回路３０５は、ＡＣカップリング回路３０４からの出力信号を増幅する。ＬＰＦ回路３０６は、アンプ回路３０５からの出力信号のうち、所定のカットオフ周波数ｆｃより低い周波数の信号成分を通過させ、当該カットオフ周波数ｆｃより高い周波数の信号成分を遮断する。
【００３９】
電位計測ユニット３００Ａは、図６に示すように、もう一方の電極３０２ｂ側に、ＨＰＦ回路３０７、アンプ回路３０８、波形平均化回路３０９の各回路を有している。
ここで、ＨＰＦ回路３０７は、電極３０２ｂで検出される信号のうち、所定のカットオフ周波数ｆｃより高い周波数の信号成分を通過させ、当該カットオフ周波数ｆｃより低い周波数の信号成分を遮断する。アンプ回路３０８は、ＨＰＦ回路３０７からの出力信号を増幅する。波形平均化回路３０９は、アンプ回路３０５からの出力信号の波形を平均化（平滑化）する。
【００４０】
電位計測ユニット３００Ａは、ＬＰＦ回路３０６からの出力信号、及び波形平均化回路３０９からの出力信号を入力とし、それらを差動増幅して出力する差動アンプ回路３１０を有している。
【００４１】
更に、電位計測ユニット３００Ａは、ＡＡＦ（Antialiasing filter）及びＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）を含む回路（ＡＡＦ／ＡＤＣ）回路３１１、マイクロコントローラ３１２、変調回路３１３、アンテナ３１４を有している。
【００４２】
ここで、ＡＡＦ／ＡＤＣ回路３１１は、差動アンプ回路３１０から出力されるアナログ信号を、ＡＡＦ回路を介してＡＤＣ回路でデジタル信号に変換する。マイクロコントローラ３１２は、ＡＡＦ／ＡＤＣ回路３１１で変換されたデジタル信号に所定の制御処理を実行する。変調回路３１３は、マイクロコントローラ３１２からの出力信号に対して変調処理（位相変調、周波数変調等）を行い、所定の周波数帯の信号を生成する。アンテナ３１４は、変調回路３１３で生成された信号を、電波として放射する。
【００４３】
電位計測ユニット３００Ａの各回路は、グランド（ＧＮＤ）に接続されている。ここではグランドとして、筐体３０１（抵抗成分Ｒ及びキャパシタ成分Ｃを含む）を用いている。
【００４４】
続いて、上記のような構成を有する信号発生ユニット２００及び電位計測ユニット３００Ａを備えた電位計測装置を用いた電位計測について説明する。
電位計測の際には、まず、信号発生ユニット２００及び電位計測ユニット３００Ａが、図４に示したように、被計測体１１０上の所定の位置に配置される。
【００４５】
信号発生ユニット２００からは、図５に示したオシレータ２０４で発振された、例えば周波数１．２ＭＨｚの信号が、アンプ回路２０５で増幅された後、電極２０２ａ，２０２ｂによって、被計測体１１０に供給される。
【００４６】
電位計測ユニット３００Ａでは、電極３０２ａ，３０２ｂによって、被計測体１１０を伝播する信号が検出される。この第１の実施の形態に示す例では、被計測体１１０を元々伝播する信号と、信号発生ユニット２００から供給されて被計測体１１０を伝播する信号とを含む信号が、電極３０２ａ，３０２ｂの双方でそれぞれ検出される。
【００４７】
電極３０２ａで検出された信号は、ＡＣカップリング回路３０４により、そのＤＣ成分が除去される。ＡＣカップリング回路３０４におけるカットオフ周波数ｆｃは、被計測体１１０からの計測対象の信号の周波数、即ち被計測体１１０を元々伝播する信号の周波数よりも低い周波数に設定される。例えば、被計測体１１０からの計測対象の信号の周波数が２０Ｈｚを超えないような周波数範囲であるときには、ＡＣカップリング回路３０４におけるカットオフ周波数ｆｃを０．１Ｈｚに設定する。
【００４８】
ＡＣカップリング回路３０４からの出力信号は、アンプ回路３０５で増幅された後、ＬＰＦ回路３０６により、所定のカットオフ周波数ｆｃより高い周波数の信号成分が遮断される。ＬＰＦ回路３０６のカットオフ周波数ｆｃは、被計測体１１０からの計測対象の信号（被計測体１１０を元々伝播する信号）の周波数より高い周波数に設定される。例えば、上記のように、被計測体１１０からの計測対象の信号の周波数が２０Ｈｚを超えないような周波数範囲であるときには、ＬＰＦ回路３０６のカットオフ周波数ｆｃを２０Ｈｚに設定する。
【００４９】
ＬＰＦ回路３０６からの出力信号は、差動アンプ回路３１０に入力される。即ち、差動アンプ回路３１０には、電極３０２ａで検出された信号のうち、信号発生ユニット２００から供給された信号（ここでは周波数１．２ＭＨｚ）がカットされた、被計測体１１０を元々伝播する信号が入力される。
【００５０】
一方、電極３０２ｂで検出された信号は、ＨＰＦ回路３０７により、所定のカットオフ周波数ｆｃより低い周波数の信号成分が遮断される。ＨＰＦ回路３０７のカットオフ周波数ｆｃは、被計測体１１０からの計測対象の信号（被計測体１１０を元々伝播する信号）の周波数より高い周波数で、信号発生ユニット２００から供給される信号の周波数より低い周波数に設定される。例えば、被計測体１１０からの計測対象の信号の周波数が２０Ｈｚを超えないような周波数範囲であり、信号発生ユニット２００から供給される信号の周波数が１．２ＭＨｚであるときには、ＨＰＦ回路３０７のカットオフ周波数ｆｃを１ＭＨｚに設定する。
【００５１】
尚、電極３０２ｂとアンプ回路３０８の間には、被計測体１１０からの計測対象の信号（被計測体１１０を元々伝播する信号）の周波数より低いカットオフ周波数ｆｃ（例えば０．１Ｈｚ）に設定された、ＬＰＦ回路を設けてもよい。
【００５２】
ＨＰＦ回路３０７からの出力信号は、アンプ回路３０８に入力される。即ち、アンプ回路３０８には、電極３０２ｂで検出された信号のうち、被計測体１１０を元々伝播する信号がカットされた、信号発生ユニット２００からの供給信号が入力される。
【００５３】
アンプ回路３０８で増幅された信号は、波形平均化回路３０９に入力される。波形平均化回路３０９は、ミラー積分回路を用いて実現することができる。
図７は波形平均化回路の構成例を示す図である。
【００５４】
図７には、多段（ここでは２段）接続したミラー積分回路３０９ａ，３０９ｂを含む波形平均化回路３０９を例示している。１段目のミラー積分回路３０９ａと２段目のミラー積分回路３０９ｂは、カットオフ周波数ｆｃが異なるように、各構成要素（アンプＡ１，Ａ２、キャパシタＣ１，Ｃ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ４）が設定されている。
【００５５】
図６に示したアンプ回路３０８で増幅された信号３１５ａは、この波形平均化回路３０９の、まず１段目のミラー積分回路３０９ａに入力され、平均化される。ミラー積分回路３０９ａから出力された信号３１５ｂは、２段目のミラー積分回路３０９ｂに入力されて更に平均化され、信号３１５ｃが出力される。このようにして平均化された信号３１５ｃが、図６に示した差動アンプ回路３１０に入力されるようになる。この信号３１５ｃが基準信号となる。
【００５６】
図６に示した差動アンプ回路３１０には、被計測体１１０を元々伝播する比較的低周波の信号と、信号発生ユニット２００から比較的高周波で供給された後平均化された信号（基準信号）との、２種類の信号が入力される。そして、差動アンプ回路３１０では、これら２種類の信号が差動増幅される。即ち、波形平均化回路３０９で平均化された信号（基準信号）の電位を基準とした、ＬＰＦ回路３０６通過後の信号（被計測体１１０を元々伝播する信号）の電位が得られ、その電位が増幅されて差動アンプ回路３１０から出力される。
【００５７】
差動アンプ回路３１０の出力信号は、ＡＡＦ／ＡＤＣ回路３１１でデジタル信号に変換された後、マイクロコントローラ３１２での処理を経て変調回路３１３に入力され、変調回路３１３で生成された信号が、アンテナ３１４から出力される。
【００５８】
被計測体１１０上に複数の電位計測ユニット３００Ａを配置している場合には、以上のような処理が、各電位計測ユニット３００Ａでそれぞれ行われる。
アンテナ３１４から出力された信号は、例えば、信号受信機能を備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の情報処理端末に収集される。
【００５９】
図８は第１の実施の形態に係る電位計測装置を用いた電位計測システムの一例を示す図である。
図８に示す電位計測システム４００は、信号発生ユニット２００及び電位計測ユニット３００Ａを備える電位計測装置５００と、ＰＣ等の情報処理端末６００とを有している。ここでは、電位計測装置５００が、１個の信号発生ユニット２００と、３個の電位計測ユニット３００Ａとを備えている場合を例示している。また、情報処理端末６００に、受信部７００及びアンテナ７０１が設けられている場合を例示している。
【００６０】
被計測体１１０上には、１個の信号発生ユニット２００及び３個の電位計測ユニット３００Ａが配置されている。上記のように、各電位計測ユニット３００Ａは、被計測体１１０を元々伝播する信号と共に、信号発生ユニット２００から供給された信号（図８では鎖線矢印で図示）を検出する。各電位計測ユニット３００Ａは、被計測体１１０を元々伝播する信号の電位を、信号発生ユニット２００から供給された信号を平均化して得られる基準信号の電位を基準にして、計測する。そして、各電位計測ユニット３００Ａは、その電位の情報を、アンテナ３１４から送信する。
【００６１】
各電位計測ユニット３００Ａのアンテナ３１４から送信された信号は、いずれも、アンテナ７０１を介して受信部７００で受信される。受信部７００は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子等を介して情報処理端末６００に接続され、受信部７００で生成されたデータが、情報処理端末６００へと送信される。受信部７００から情報処理端末６００に送信されたデータは、情報処理端末６００が備える記憶装置、或いは情報処理端末６００に接続された記憶装置に格納される。情報処理端末６００では、このように記憶装置に格納されたデータを用い、被計測体１１０の電位分布の解析処理、解析結果のモニタ等への表示が行われる。
【００６２】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る電位計測装置では、信号発生ユニット２００から被計測体１１０に供給した信号を、被計測体１１０上の計測点に配置した電位計測ユニット３００Ａにおいて、被計測体１１０を元々伝播する信号と共に検出する。そして、信号発生ユニット２００からの供給信号を平均化して基準信号を生成し、その基準信号の電位を基準に、被計測体１１０を元々伝播する信号の電位を計測する。
【００６３】
第１の実施の形態に係る電位計測装置によれば、被計測体１１０上に信号発生ユニット２００及び電位計測ユニット３００Ａを配置することで、電位計測ユニット３００Ａを配置した計測点の電位を計測することができる。信号発生ユニット２００及び電位計測ユニット３００Ａは、被計測体１１０上の様々な位置に配置することができる。このように信号発生ユニット２００及び電位計測ユニット３００Ａの配置自由度が高いため、動植物、地面、機械装置等、様々な被計測体１１０に適用することができ、被計測体１１０上の様々な位置の電位計測を行うことができる。
【００６４】
また、電位計測ユニット３００Ａを、配線を用いずに被計測体１１０上に配置することができるため、電位計測の際、例えば複数点の電位計測の際に、結線作業に手間がかかる等の煩雑さを回避することができる。更に、このように配線を用いないため、被計測体１１０に取り付けた電極やプローブが配線に引っ張られてしまい被計測体１１０の自立を妨げるといった状況も回避することができる。
【００６５】
このように第１の実施の形態に係る電位計測装置によれば、様々な被計測体１１０の、様々な計測点の電位を、簡便に計測することができる。
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００６６】
図９は第２の実施の形態に係る電位計測ユニットの一例を示す図である。
図９に示す電位計測ユニット３００Ｂは、筐体３０１、及び信号検出用の単一の電極３０２ａを有している。筐体３０１の、電極３０２ａの配設面側には、電極３０２ａが露出するように、絶縁性の粘着材３０３が設けられている。電位計測ユニット３００Ｂは、このような単一の電極３０２ａを有している点で、上記の電位計測ユニット３００Ａと相違する。
【００６７】
第２の実施の形態に係る電位計測装置は、このような電位計測ユニット３００Ｂを、例えば複数個、備えている。
図１０は第２の実施の形態に係る電位計測ユニットの構成例を示す図である。
【００６８】
電位計測ユニット３００Ｂは、図１０に示すように、電極３０２ａで検出された信号が分岐され、分岐された一方の信号がＡＣカップリング回路３０４に入力され、分岐されたもう一方の信号がＨＰＦ回路３０７に入力されるようになっている。その他の構成は、上記の電位計測ユニット３００Ａと同じである。
【００６９】
電位計測ユニット３００Ｂは、図４に示した電位計測ユニット３００Ａと同様に、信号発生ユニット２００と共に、被計測体１１０の表面に電極３０２ａの配設面を対向させるようにして、配置される。電位計測ユニット３００Ｂは、電極３０２ａの配設面側に設けた、図９の粘着材３０３により、被計測体１１０の表面に接着される。それにより、電極３０２ａが被計測体１１０の表面に接触し、被計測体１１０を伝播する信号が、電極３０２ａで検出される。電極３０２ａでは、信号発生ユニット２００から供給された信号と、被計測体１００を元々伝播する信号の、双方を含む信号が検出される。電位計測ユニット３００Ｂは、その検出された信号を用い、電位計測ユニット３００Ｂが配置された計測点の電位を計測し、その電位の情報を生成する。
【００７０】
電位計測ユニット３００Ｂで生成された、計測点の電位の情報は、例えば、図８に示した電位計測システム４００と同様に、情報処理端末６００に収集される。そして、情報処理端末６００により、被計測体１１０の電位分布の解析処理、解析結果のモニタ等への表示が行われる。
【００７１】
このように電位計測ユニット３００Ｂでは、単一の電極３０２ａを被計測体１１０に接触させることで、その被計測体１１０からの信号を検出し、電位計測ユニット３００Ｂが配置された計測点の電位を計測する。そのため、被計測体１１０の表面が、比較的平坦な場合は勿論、比較的大きな曲率で膨らんでいるような場合であっても、そのような表面に電極３０２ａを接触させて信号を検出することができる。
【００７２】
このような電位計測ユニット３００Ｂを備える電位計測装置によっても、様々な被計測体１１０の、様々な計測点の電位を、簡便に計測することができる。
尚、１個の信号発生ユニット２００に加え、電位計測ユニット３００Ａ，３００Ｂを共に用いて、被計測体１１０の電位計測を行ってもよい。例えば、被計測体１１０の、比較的平坦な表面にある計測点には、２つの電極３０２ａ，３０２ｂを設けた電位計測ユニット３００Ａを配置し、比較的大きな曲率で膨らんだ表面にある計測点には、単一の電極３０２ａを設けた電位計測ユニット３００Ｂを配置する。即ち、被計測体１１０の、２つの電極３０２ａ，３０２ｂが共に接触可能な表面には電位計測ユニット３００Ａを配置し、単一の電極３０２ａであれば接触可能な湾曲表面には電位計測ユニット３００Ｂを配置する。このように計測点の表面形状に応じて、用いる電位計測ユニット３００Ａ，３００Ｂのいずれかを選択するようにしてもよい。
【００７３】
次に、第３の実施の形態について説明する。
図１１は第３の実施の形態に係る電位計測ユニットの一例を示す図である。
図１１に示す電位計測ユニット３００Ｃは、筐体３０１、信号検出用の単一の電極３０２ａ、及び信号供給用の２つの電極２０２ａ，２０２ｂを有している。筐体３０１の、電極３０２ａ，２０２ａ，２０２ｂの配設面側には、それら各電極３０２ａ，２０２ａ，２０２ｂが露出するように、絶縁性の粘着材３０３が設けられている。
【００７４】
第３の実施の形態に係る電位計測装置は、少なくとも１個のこのような電位計測ユニット３００Ｃと、上記の電位計測ユニット３００Ａ又は電位計測ユニット３００Ｂ、或いはその両方を、備えている。第３の実施の形態に係る電位計測装置では、必ずしも上記の信号発生ユニット２００を用いることを要しない。尚、ここでは信号発生ユニット２００を用いない場合を例にして説明する。
【００７５】
図１２は第３の実施の形態に係る電位計測ユニットの構成例を示す図である。
電位計測ユニット３００Ｃは、図１２に示すように、所定周波数範囲の信号を発生させる発生部として、筐体３０１内にオシレータ（ＯＳＣ）２０４を有している。オシレータ２０４から発振された信号は、分岐され、分岐された一方の信号がアンプ回路２０５で増幅され、増幅された信号が電極２０２ａから出力される。電極２０２ｂは、グランド（ＧＮＤ）になっている。電位計測ユニット３００Ｃが被計測体１１０上に配置されたときに、電位計測ユニット３００Ｃで発生された信号が、その被計測体１１０に供給、伝播される。即ち、この電位計測ユニット３００Ｃが、上記の信号発生ユニット２００の役割を果たす。更に、電位計測ユニット３００Ｃは、オシレータ２０４で発振され、分岐されたもう一方の信号のゲイン調整を行うアッテネータ（ＡＴＴ）３１６を有している。アッテネータ３１６からの出力信号は、波形平均化回路３０９に入力される。
【００７６】
電位計測ユニット３００Ｃは、電位計測ユニット３００Ａ又は電位計測ユニット３００Ｂと共に、被計測体１１０の表面に電極３０２ａ，２０２ａ，２０２ｂの配設面を対向させるようにして、配置される。電位計測ユニット３００Ｃは、図１１の粘着材３０３により、被計測体１１０の表面に接着される。それにより、電極３０２ａ，２０２ａ，２０２ｂが被計測体１１０の表面に接触し、被計測体１１０に電極２０２ａ，２０２ｂから信号が供給され、被計測体１１０を伝播する信号が電極３０２ａで検出される。
【００７７】
前述のように、被計測体１１０上には、電位計測ユニット３００Ａ又は電位計測ユニット３００Ｂ、或いはその両方が配置され得る。その場合、電位計測ユニット３００Ａの電極３０２ａ，３０２ｂ、電位計測ユニット３００Ｂの電極３０２ａでは、電位計測ユニット３００Ｃから供給された信号と、被計測体１００を元々伝播する信号とが、検出される。電位計測ユニット３００Ａの電極３０２ａ，３０２ｂで検出された信号は、上記第１の実施の形態で述べたようにして処理され、それにより、その電位計測ユニット３００Ａが配置された計測点の電位が計測されて、その電位の情報が生成される。電位計測ユニット３００Ｂの電極３０２ａで検出された信号も同様に処理され、その電位計測ユニット３００Ｂが配置された計測点の電位が計測されて、その電位の情報が生成される。
【００７８】
被計測体１１０上に配置された電位計測ユニット３００Ｃの電極３０２ａでも同様に、電位計測ユニット３００Ｃから供給された信号と、被計測体１００を元々伝播する信号とが、検出される。電位計測ユニット３００Ｃの電極３０２ａで検出された信号からは、ＡＣカップリング回路３０４、アンプ回路３０５、ＬＰＦ回路３０６により、被計測体１００を元々伝播する信号が選別され、選別された信号が差動アンプ回路３１０に入力される。一方、オシレータ２０４で発振され、分岐された信号は、アッテネータ３１６でゲイン調整された後、波形平均化回路３０９に入力され、平均化された信号が差動アンプ回路３１０に入力される。これにより、波形平均化回路３０９で平均化された信号（基準信号）の電位を基準とした、ＬＰＦ回路３０６通過後の信号（被計測体１１０を元々伝播する信号）の電位が得られ、その電位が増幅されて差動アンプ回路３１０から出力される。このようにして電位計測ユニット３００Ｃが配置された計測点の電位が計測され、その電位の情報が生成される。
【００７９】
各電位計測ユニット３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃで生成された、計測点の電位の情報は、例えば、図８に示した電位計測システム４００と同様に、情報処理端末６００に収集される。そして、情報処理端末６００により、被計測体１１０の電位分布の解析処理、解析結果のモニタ等への表示が行われる。
【００８０】
このような電位計測ユニット３００Ｃを備える電位計測装置によれば、信号発生ユニット２００を用いずに、様々な被計測体１１０の、様々な計測点の電位を、簡便に計測することができる。尚、このような電位計測ユニット３００Ｃを用いる場合であっても、信号発生ユニット２００を用いることは可能である。
【００８１】
次に、第４の実施の形態について説明する。
図１３は第４の実施の形態に係る電位計測ユニットの構成例を示す図である。
図１３に示す電位計測ユニット３００Ｄは、その内部に設けたオシレータ２０４の信号を分岐せずに、アッテネータ３１６に入力するようにしている点で、上記の電位計測ユニット３００Ｃと相違する。電位計測ユニット３００Ｄでは、オシレータ２０４から発振される信号を、被計測体１１０に供給せず、直接的に用いて、差動アンプ回路３１０に入力する基準信号が生成される。
【００８２】
第４の実施の形態に係る電位計測装置は、このような電位計測ユニット３００Ｄを、例えば複数個、備えている。電位計測ユニット３００Ｄで生成された、計測点の電位の情報は、例えば、図８に示した電位計測システム４００と同様に、情報処理端末６００に収集される。そして、情報処理端末６００により、被計測体１１０の電位分布の解析処理、解析結果のモニタ等への表示が行われる。
【００８３】
このような電位計測ユニット３００Ｄを備える電位計測装置によれば、被計測体１１０に基準信号生成用の信号を供給せずに、個々の電位計測ユニット３００Ｄ内で基準信号を生成し、それが配置された計測点の電位計測を行うことができる。このような電位計測装置によっても、様々な被計測体１１０の、様々な計測点の電位を、簡便に計測することができる。
【００８４】
次に、第５の実施の形態について説明する。
図１４は第５の実施の形態に係る電位計測ユニットの構成例を示す図である。
図１４に示す電位計測ユニット３００Ｅは、ノイズ生成回路３１７を有している。ノイズ生成回路３１７には、抵抗、ノイズダイオード等を用いることができる。電位計測ユニット３００Ｅでは、そのようなノイズ生成回路３１７で生成されたノイズ信号が、ＨＰＦ回路３０７に入力されるようになっている。ノイズ生成回路３１７で生成されたノイズ信号は、被計測体１１０には供給されない。電位計測ユニット３００Ｅでは、ノイズ生成回路３１７で生成されたノイズ信号が用いられて、差動アンプ回路３１０に入力する基準信号が生成される。
【００８５】
第５の実施の形態に係る電位計測装置は、このような電位計測ユニット３００Ｅを、例えば複数個、備えている。電位計測ユニット３００Ｅで生成された、計測点の電位の情報は、例えば、図８に示した電位計測システム４００と同様に、情報処理端末６００に収集される。そして、情報処理端末６００により、被計測体１１０の電位分布の解析処理、解析結果のモニタ等への表示が行われる。
【００８６】
このような電位計測ユニット３００Ｅを備える電位計測装置では、被計測体１１０に基準信号生成用の信号を供給せずに、個々の電位計測ユニット３００Ｅ内で安定した基準信号を生成し、それが配置された計測点の電位計測を行うことができる。このような電位計測装置によれば、様々な被計測体１１０の、様々な計測点の電位を、簡便かつ適正に、計測することができる。
【００８７】
以上、第１〜第５の実施の形態に係る電位計測装置について説明した。前述のように、電位計測装置で取得される、被計測体１１０の電位の情報は、情報処理端末に収集され、情報処理端末によって処理される。
【００８８】
続いて、そのような情報処理端末におけるデータ処理を、第６の実施の形態として説明する。ここでは図８に示したような、受信部７００及びアンテナ７０１を設けた情報処理端末６００を例にして説明する。
【００８９】
図１５は受信部及びアンテナを設けた情報処理端末の一例の説明図である。図１６及び図１７は情報処理端末での処理の一例の説明図である。
被計測体上に配置した電位計測ユニット（電位計測ユニット３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅ）で生成された、電位の情報を含む信号は、そのアンテナ（アンテナ３１４）から送信される。アンテナから送信された信号は、図１５に示すような、情報処理端末６００側のアンテナ７０１及び受信部７００で受信される。
【００９０】
受信部７００は、例えば、図１５に示すように、同調回路７０２、アンプ回路７０３、ミキサ７０４、ローカルオシレータ７０５、フィルタ／アンプ回路７０６、復調回路７０７、ベースバンド処理回路７０８を含む。
【００９１】
ここで、同調回路７０２は、アンテナ７０１で受信された信号から目的の周波数の信号を選別する。アンプ回路７０３は、同調回路７０２の出力信号を増幅する。ミキサ７０４は、アンプ回路７０３からの出力信号の周波数変換を行う（中間周波数（Intermediate Frequency；ＩＦ）に変換）。ローカルオシレータ７０５は、ミキサ７０４での周波数変換に利用する、目的の周波数の信号を、ミキサ７０４に供給する。フィルタ／アンプ回路７０６は、フィルタ回路で中間周波数を中心とする所定範囲の周波数の信号を通過させ、アンプ回路でその信号を増幅する。復調回路７０７は、フィルタ／アンプ回路７０６からの出力信号を用いて復調を行う。ベースバンド処理回路７０８は、所定のベースバンド処理を行う。
【００９２】
アンテナ７０１で受信された信号がこのような受信部７００で処理されることにより、図１５及び図１６に示したような、デジタル信号（ｂｉｔ信号）のパルス列７１０が生成され、ＵＳＢ端子等を介して情報処理端末６００に送信される。パルス列７１０のデータには、例えば、ＡＳＣＩＩ（American Standard Code for Information Interchange）コードが利用されている。被計測体に配置した各電位計測ユニットには、予めアドレスを割り当てておき、そのアドレスがバイナリ（binary）コード（hexaコード）で表現され、パルス列７１０のデータに含まれている。また、パルス列７１０のデータには、各種制御コード（ヘッダ、ＥＯＦ（End OF File）等）が含まれている。
【００９３】
情報処理端末６００では、受信部７００から送信されたパルス列７１０から、各電位計測ユニット、ここではＮｏ．１とＮｏ．２の２つの電位計測ユニットから送信されてくる電位の情報が、経時的に抽出される。例えば、電位計測ユニットＮｏ．１，２でそれぞれ、１秒間当たり５０回の抽出が行われる。図１７に、各電位計測ユニットＮｏ．１，２についての抽出データの一例（抽出データ７１１，７１２）を示す。抽出データ７１１，７１２内の電位の値は、各電位計測ユニットＮｏ．１，２において、上記のように平均化された基準信号の電位を基準にして計測された電位の値である。
【００９４】
情報処理端末６００は、抽出データ７１１，７１２のような、経時的な電位の取得と共に、時間ごとに、電位計測ユニットＮｏ．１，２の電位の差分を計算していく。そして、情報処理端末６００は、時間と、電位の差分の計算結果とを、ＣＳＶ（Comma Separated Values）形式等の表データとして、記憶装置に蓄積していく。図１７に、取得される表データの一例（表データ７１３）を示す。
【００９５】
情報処理端末６００は、逐次蓄積される記憶装置内の表データ、或いは、全計測時間内に取得した記憶装置内の表データを、数値やグラフにして、モニタ等の表示装置に表示する。このような処理により、電位計測ユニットＮｏ．１，２を配置した計測点間の電位差の経時変化が取得される。
【００９６】
尚、情報処理端末６００は、データが暗号化（ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）暗号等）、符号化（マンチェスタ符号等）されている場合には、その復号処理も行う。
情報処理端末６００には、ＰＣ等のコンピュータを用いることができる。
【００９７】
図１８は情報処理端末のハードウェアの構成例を示す図である。
情報処理端末６００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０１によってその全体が制御されている。ＣＰＵ６０１にバス６０８を介して接続されたＲＡＭ（Random Access Memory）６０２には、ＣＰＵ６０１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラム、ＣＰＵ６０１による処理に必要な各種データが格納される。
【００９８】
バス６０８に接続されている周辺機器としては、ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive；ＨＤＤ）６０３、グラフィック処理装置６０４、入力インタフェース６０５、光学ドライブ装置６０６、及び通信インタフェース６０７がある。
【００９９】
ＨＤＤ６０３には、ＯＳのプログラム、アプリケーションプログラム、及び各種データが格納される。グラフィック処理装置６０４は、ＣＰＵ６０１からの命令に従って、画像をＣＲＴ（Cathode Ray Tube）を用いた表示装置や液晶表示装置等のモニタ６１１の画面に表示させる。入力インタフェース６０５は、キーボード６１２やマウス６１３から送られてくる信号をＣＰＵ６０１に送信する。光学ドライブ装置６０６は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の光ディスク６１４に記録されたデータの読み取りを行う。通信インタフェース６０７は、ネットワーク６１０を介して、他のコンピュータ又は通信機器との間でデータの送受信を行う。
【０１００】
以上のようなハードウェア構成によって、情報処理端末６００の処理機能を実現することができる。
上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができ、情報処理端末６００が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。
【０１０１】
以上、信号発生ユニット、電位計測ユニットを備える電位計測装置、及び電位計測装置を用いた電位計測システムについて説明した。上記の電位計測装置及び電位計測システムによれば、様々な被計測体の、様々な計測点の電位を、簡便に計測することができる。
【０１０２】
尚、電位計測装置が備える信号発生ユニット、電位計測ユニットには、熱、振動、光等を電気に変換する素子を設け、それによって生成されたエネルギーを電源に利用する、いわゆるハーベスト電源を用いることが可能である。
【０１０３】
上記については単に本発明の原理を示すものである。更に、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成及び応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例及び均等物は、添付の請求項及びその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０，５００  電位計測装置
１１  検出部
１２  生成部
１３  計測部
１００，１１０  被計測体
２００  信号発生ユニット
３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅ  電位計測ユニット
２０１，３０１  筐体
２０２ａ，２０２ｂ，３０２ａ，３０２ｂ  電極
２０３，３０３  粘着材
２０４  オシレータ
２０５，３０５，３０８，７０３  アンプ回路
２０６，３１５ａ，３１５ｂ，３１５ｃ  信号
３０４  ＡＣカップリング回路
３０６  ＬＰＦ回路
３０７  ＨＰＦ回路
３０９  波形平均化回路
３０９ａ，３０９ｂ  ミラー積分回路
３１０  差動アンプ回路
３１１  ＡＡＦ／ＡＤＣ回路
３１２  マイクロコントローラ
３１３  変調回路
３１４，７０１  アンテナ
３１６  アッテネータ
３１７  ノイズ生成回路
４００  電位計測システム
６００  情報処理端末
６０１  ＣＰＵ
６０２  ＲＡＭ
６０３  ＨＤＤ
６０４  グラフィック処理装置
６０５  入力インタフェース
６０６  光学ドライブ装置
６０７  通信インタフェース
６０８  バス
６１０  ネットワーク
６１１  モニタ
６１２  キーボード
６１３  マウス
６１４  光ディスク
７００  受信部
７０２  同調回路
７０４  ミキサ
７０５  ローカルオシレータ
７０６  フィルタ／アンプ回路
７０７  復調回路
７０８  ベースバンド処理回路
７１０  パルス列
７１１，７１２  抽出データ
７１３  表データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年5月23日(2013.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測体表面に接触して、前記被計測体を伝播する電位計測対象の信号であり、且つ第１周波数範囲を有する第１信号が含まれる第２信号を、前記被計測体から検出する検出部と、
前記第１周波数範囲と異なる第２周波数範囲を有する第３信号を平均化して第４信号を生成する生成部と、
前記第１信号の電位を、前記第４信号の電位を基準にして計測する計測部と
を備えることを特徴とする電位計測装置。
【請求項２】
更に、前記第３信号を発生する発生部を備えることを特徴とする請求項１記載の電位計測装置。
【請求項３】
前記検出部、前記生成部及び前記計測部を有する第１ユニットと、
前記第１ユニットと別体であり、前記発生部を有する第２ユニットと
を備え、
前記第２ユニットは、前記発生部によって発生された前記第３信号を前記被計測体に供給し、
前記第１ユニットは、前記第１信号と前記第３信号とを含む前記第２信号を前記検出部によって検出し、検出された前記第２信号に含まれる前記第３信号を前記生成部によって平均化して前記第４信号を生成する
ことを特徴とする請求項２記載の電位計測装置。
【請求項４】
前記第１ユニットは、前記生成部及び前記計測部を収容する第１筐体を有し、前記検出部が前記第１筐体表面に設けられ、
前記第２ユニットは、前記発生部を収容する第２筐体を有し、前記発生部によって発生された前記第３信号を前記被計測体に供給する供給部が前記第２筐体表面に設けられる
ことを特徴とする請求項３記載の電位計測装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記第２信号を検出する第１電極及び第２電極を有し、
前記生成部は、前記第１電極で検出された前記第２信号に含まれる前記第３信号を平均化して前記第４信号を生成し、
前記計測部は、前記第２電極で検出された前記第２信号に含まれる前記第１信号の電位を計測する
ことを特徴とする請求項３記載の電位計測装置。
【請求項６】
前記検出部は、前記第１信号を検出する単一の電極を有し、
前記生成部は、前記電極で検出されて分岐された前記第２信号に含まれる前記第３信号を平均化して前記第４信号を生成し、
前記計測部は、前記電極で検出されて分岐された前記第２信号に含まれる前記第１信号の電位を計測する
ことを特徴とする請求項３記載の電位計測装置。
【請求項７】
前記検出部、前記生成部、前記計測部及び前記発生部を含む第１ユニットを備え、
前記第１ユニットは、前記発生部によって発生された前記第３信号を前記生成部によって平均化して前記第４信号を生成する
ことを特徴とする請求項２記載の電位計測装置。
【請求項８】
前記第１ユニットは、前記検出部、前記生成部、前記計測部及び前記発生部を収容する第３筐体を有し、前記発生部によって発生された前記第３信号を前記被計測体に供給する供給部が前記第３筐体表面に設けられることを特徴とする請求項７記載の電位計測装置。
【請求項９】
前記発生部は、発振回路であることを特徴とする請求項７記載の電位計測装置。
【請求項１０】
前記計測部によって計測された電位の情報を情報処理端末に無線送信する送信部を備えることを特徴とする請求項１乃至９記載の電位計測装置。
【国際調査報告】
2012085996.tif 000021
2012085996.tif 000022