(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが右手及び左手で把持する筐体で構成され、前記ユーザの第１の指の電位、および第２の指の電位を計測する電子機器であって、
前記第１の指は前記左手または前記右手の一方のいずれかの指であり、前記第２の指は前記左手または前記右手の他方のいずれかの指であり、
前記第１の指に接触する位置に設けられた第１電極群であって、前記第１電極群は、第１主電極、および前記第１主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第１補助電極を含み、
前記第２の指に接触する位置に設けられた第２電極群であって、前記第２電極群は、第２主電極、および前記第２主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第２補助電極を含み、
前記第１電極群で計測される電位の値、および前記第２電極群で計測される電位の値から、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する接触状態を判定する生体信号処理部と、
前記生体信号処理部で判定された結果に基づいて、前記ユーザに指の接触状態に関する情報を提供する出力部と
を備えた、電子機器。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第１補助電極は複数の第１補助電極を含み、
前記少なくとも１つの第２補助電極は複数の第２補助電極を含み、
前記生体信号処理部は、前記複数の第１補助電極を含む前記第１電極群で計測される電位の値、および前記複数の第２補助電極を含む前記第２電極群で計測される電位の値から、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する指のずれの度合いをさらに判定する、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記複数の第１補助電極は、前記第１主電極に関して対称の位置に配置されており、
前記生体信号処理部は、前記第１主電極および前記複数の第１補助電極の電位が同じ場合には、前記第１の指のずれの度合いは十分小さいと判定する、請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記複数の第１補助電極は、前記第１主電極から所定の方向に沿って順に配置されており、
前記生体信号処理部は、前記第１主電極および前記複数の第１補助電極の電位が同じ場合には、前記第１の指のずれの度合いは相対的に大きいと判定する、請求項２に記載の電子機器。
【請求項５】
前記第１主電極は、直径Ｘの第１の円の形状を有し、
前記第１の円の法線方向に関し、前記少なくとも１つの第１補助電極の長さをＹとし、
前記主電極および前記少なくとも１つの第１補助電極の間隔の最小値をＤとし、
前記第１の指の接触範囲を囲む第２の円の直径をＦとし、Ｆ＝１４ｍｍとしたとき、
Ｆ≧Ｘ＋Ｄ＋Ｙが成り立つ、請求項１に記載の電子機器。
【請求項６】
前記第１主電極は、直径Ｘの第１の円の形状を有し、
前記第１主電極および前記少なくとも１つの第１補助電極の間隔の最小値をＤとし、
前記第１の指の接触範囲を囲む第２の円の直径をＦとし、Ｆ＝１４ｍｍとしたとき、
Ｆ≦Ｘ＋Ｄが成り立つ、請求項１に記載の電子機器。
【請求項７】
前記生体信号処理部は、前記ユーザの接触状態の時間的な変化から、生体電位を計測する電極を前記第１主電極か、前記少なくとも１つの第１補助電極かを切り替える、請求項１に記載の電子機器。
【請求項８】
前記第１電極群、および前記第２電極群は１つの参照電極を含み、前記第１電極群で計測される電位の値、および前記第２電極群で計測される電位の値は、前記参照電極に対する電位差であり、
前記生体信号処理部は、前記ユーザの接触状態の時間的な変化から、前記参照電極を切り替える、請求項１に記載の電子機器。
【請求項９】
前記第１電極群、および前記第２電極群に含まれる各電極はアクティブ電極である、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記第１電極群、および前記第２電極群の各電極と接続され、電流を印加する電流印加部と、
印加された前記電流を用いて、前記各電極と前記第１の指および前記第２の指の接触インピーダンスを計測するインピーダンス計測部と
をさらに備え、
前記生体信号処理部は、前記接触インピーダンスの計測結果を基に前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する接触状態を判定する、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの第１補助電極は複数の第１補助電極を含んでおり、
前記少なくとも１つの第２補助電極は複数の第２補助電極を含んでおり、
前記筐体にはさらにユーザが操作するボタンが設けられ、
前記複数の第１補助電極、および前記複数の第２補助電極は、それぞれ、前記ボタンが設けられている面と反対側の背面、および前記ボタンに設けられている、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１２】
前記第１主電極および前記第２主電極は前記背面に設けられており、
前記ボタン上に設けられた前記第１補助電極、および前記第２補助電極における各電位を計測する操作面電極信号検出部と、
前記背面に設置された前記第１主電極、前記第２主電極、前記第１補助電極、および前記第２補助電極の各電位を計測する裏面電極信号検出部と
をさらに備え、
前記生体信号処理部は、前記操作面電極信号検出部が計測した各電位、および前記裏面電極信号検出部が計測した各電位を比較することにより、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する接触状態を判定する、請求項１１に記載の電子機器。
【請求項１３】
複数の操作部を有する電子機器から、操作信号と生体信号とを受信して処理する情報処理装置であって、
前記生体信号は、前記電子機器の筐体を把持する前記ユーザの第１の指に接触する位置に設けられた第１電極群で計測される電位の値、及び第２の指に接触する位置に設けられた第２電極群で計測される電位の値であり、
前記第１の指は前記左手または前記右手の一方のいずれかの指であり、前記第２の指は前記左手または前記右手の他方のいずれかの指であり、
前記第１電極群は、第１主電極、および前記第１主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第１補助電極を含み、
前記第２電極群は、第２主電極、および前記第２主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第２補助電極を含んでおり、
前記電子機器から送信された前記操作信号を受信する操作信号取得部と、
前記電子機器から送信された前記生体信号を取得する生体信号取得部と、
前記第１電極群で計測される電位の値、および前記第２電極群で計測される電位の値から、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する接触状態を判定する生体信号処理部と、
前記生体信号処理部で判定された結果に基づいて、前記ユーザに指の接触状態に関する情報を提供する出力部と
を備えた、情報処理装置。
【請求項１４】
電子機器を用いた情報処理方法であって、
前記電子機器は、ユーザが右手及び左手で把持する筐体で構成され、ユーザの第１の指に接触する位置に設けられた第１電極群と、前記ユーザの第２の指に接触する位置に設けられた第２電極群とを備えており、
前記第１電極群は、第１主電極、および前記第１主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第１補助電極を含み、前記第２電極群は、第２主電極、および前記第２主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第２補助電極を含み、
前記第１の指の電位、および前記第２の指の電位を計測するステップであって、前記第１の指は前記左手または前記右手の一方のいずれかの指であり、前記第２の指は前記左手または前記右手の他方のいずれかの指である、ステップと、
前記第１電極群で計測される電位の値、および前記第２電極群で計測される電位の値から、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する接触状態を判定するステップと、
接触状態を判定する前記ステップで判定された結果に基づいて、前記ユーザに指の接触状態に関する情報を提供するステップと
を包含する、情報処理方法。
【請求項１５】
電子機器に設けられたコンピュータによって実行されるコンピュータプログラムであって、
前記電子機器は、ユーザが右手及び左手で把持する筐体で構成され、ユーザの第１の指に接触する位置に設けられた第１電極群と、前記ユーザの第２の指に接触する位置に設けられた第２電極群とを備えており、
前記第１電極群は、第１主電極、および前記第１主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第１補助電極を含み、前記第２電極群は、第２主電極、および前記第２主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第２補助電極を含み、
前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに対し、
前記電子機器によって計測された前記第１の指の電位、および前記第２の指の電位の情報を受け取るステップであって、前記第１の指は前記左手または前記右手の一方のいずれかの指であり、前記第２の指は前記左手または前記右手の他方のいずれかの指である、ステップと、
前記第１電極群で計測される電位の値、および前記第２電極群で計測される電位の値から、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する接触状態を判定するステップと、
接触状態を判定する前記ステップで判定された結果に基づいて、前記ユーザに指の接触状態に関する情報を提供するステップと
を実行させる、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子機器、および情報処理システムに関する。さらに詳しくは、本開示は、コントローラ等の操作入力装置である電子機器を用いてユーザが操作を行う情報処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゲーム機を操作するユーザは、両手でコントローラを持ち、操作ボタンを両方の手で操作することによって、ゲームを進めることができる。近年、そのようなゲーム機にユーザの生体電位を計測する機能を設け、心電図等を計測することにより、ユーザの健康状態のモニタリングや、ゲーム中のユーザの心理状態を推定すること等を行うことが考えられている。そして、生体電位の計測機能を設ける対象はゲーム機に限られず、種々の機器にも広がろうとしている。そのような機器を含む、独立した機器、または複合的な機器群を、以下では情報処理システムと称する。【０００３】
従来、手の指に電極を固定してユーザの生体電位を計測する情報処理システムが知られていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４９１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の情報処理システムでは、指を電極に固定する手段が必ず存在していたため接触状態が確保されていた。しかしながら、そのような固定手段を有しない情報処理システムの場合には、指が拘束されず、さらにユーザが直接視認できない位置で指が電極に触れている場合は、指が電極からずれて安定した計測ができないという課題を有していた。指が拘束されないことにより、必ずしも電極の真上に指が当たるとは限らないからである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示による電子機器は、ユーザが右手及び左手で把持する筐体で構成され、前記ユーザの第１の指の電位、および第２の指の電位を計測する電子機器であって、前記第１の指は前記左手または前記右手の一方のいずれかの指であり、前記第２の指は前記左手または前記右手の他方のいずれかの指であり、前記第１の指に接触する位置に設けられた第１電極群であって、前記第１電極群は、第１主電極、および前記第１主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第１補助電極を含み、前記第２の指に接触する位置に設けられた第２電極群であって、前記第２電極群は、第２主電極、および前記第２主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第２補助電極を含み、前記第１電極群で計測される電位の値、および前記第２電極群で計測される電位の値から、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する接触状態を判定する生体信号処理部と、前記生体信号処理部で判定された結果に基づいて、前記ユーザに指の接触状態に関する情報を提供する出力部とを備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様に係る電子機器によれば、電極に当たる指のずれ方向をユーザに知らせ、より安定した生体電位の計測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】情報処理システムの利用シーンを示す図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、コントローラ形状の例と面の呼び方を示す図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、電極が裏面に設置された場合の電極位置の例を示す図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、電極が上側面に設置された場合の電極位置の例を示す図である。
【図５】（ａ）から（ｄ）は、電極形状と個数の例を示す図である。
【図６】（ａ）から（ｃ）は、電極形状に関する他の例を示す図である。
【図７】情報処理システムのシステム構成を示す図である。
【図８】情報処理システムのコントローラ及び情報処理システムの構成を示す図である。
【図９】コントローラのハードウェア構成を示す図である。
【図１０】情報処理システムのハードウェア構成を示す図である。
【図１１】情報処理システムの基本的な処理のフローを示す図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、実施の形態１における電極配置を示す図である。
【図１３】実施の形態１における電極部と生体信号増幅部との接続を示す図である。
【図１４】実施の形態１における生体信号処理部の構成を示す図である。
【図１５】実施の形態１における接触状態解析部のフローを示す図である。
【図１６】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１における指ずれ状態を示す図である。
【図１７】実施の形態１における信号検出器のフローを示す図である。
【図１８】実施の形態１における信号検出の判定表を示す図である。
【図１９】実施の形態１における指ずれ状態判定部のフローを示す図である。
【図２０Ａ】実施の形態１における第１の指ずれ状態（第１状態）のデータ例を示す図である。
【図２０Ｂ】実施の形態１における第２の指ずれ状態（第２状態）のデータ例を示す図である。
【図２０Ｃ】実施の形態１における第３の指ずれ状態（第３状態）のデータ例を示す図である。
【図２０Ｄ】実施の形態１における第４の指ずれ状態（第４状態）のデータ例を示す図である。
【図２１】実施の形態１におけるアプリケーション処理部のフローを示す図である。
【図２２】実施の形態１における表示部を示す図である。
【図２３】実施の形態１の別の例における参照電極選択部の構成を示す図である。
【図２４】実施の形態１の別の例におけるアクティブ電極部の構成を示す図である。
【図２５】実施の形態１の別の例における電極配置を示す図である。
【図２６】（ａ）および（ｂ）は、実施の形態１の他の例における電極配置を示す図である。
【図２７】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１の他の例における電極配置を示す図である。
【図２８】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１の他の例における電極配置を示す図である。
【図２９】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１の他の例における電極配置を示す図である。
【図３０】実施の形態１の他の例における電極部と生体信号増幅部の接続を示す図である。
【図３１】実施の形態１の他の例における生体信号処理部の構成を示す図である。
【図３２】実施の形態１の他の例における接触インピーダンス計測の判定表を示す図である。
【図３３】（ａ）および（ｂ）は、実施の形態２における電極配置を示す図である。
【図３４】実施の形態２における接触状態解析部を示す図である。
【図３５】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態２における指ずれ状態の例を示す図である。
【図３６】実施の形態２における信号検出および指ずれ状態の判定表を示す図である。
【図３７】実施の形態２における指ずれ状態判定部のフローを示す図である。
【図３８Ａ】実施の形態２における第１の指ずれ状態（第１状態）のデータ例を示す図である。
【図３８Ｂ】実施の形態２における第２の指ずれ状態（第２状態）のデータ例を示す図である。
【図３８Ｃ】実施の形態２における第３の指ずれ状態（第３状態）のデータ例を示す図である。
【図３９】実施の形態２におけるアプリケーション処理部のフローを示す図である。
【図４０】実施の形態２の表示部を示す図である。
【図４１】実施の形態２の変形例における電極配置を示す図である。
【図４２】実施の形態２の変形例におけるシステム構成を示す図である。
【図４３】（ａ）および（ｂ）は、実施の形態２の変形例における指ずれ系列パターン記憶部の内容を示す図である。
【図４４】（ａ）および（ｂ）は、実施の形態３における電極配置を示す図である。
【図４５】実施の形態３における生体信号処理部の構成を示す図である。
【図４６】実施の形態３における電極配置を示す図である。
【図４７】実施の形態３における画面表示を示す図である。
【図４８】実施の形態３におけるデータ例を示す図である。
【図４９】実施の形態３における画面表示を示す図である。
【図５０】（ａ）および（ｂ）は、実施の形態３におけるデータ例を示す図である。
【図５１】実施の形態３におけるフローを示す図である。
【図５２】図８の構成の変形例を示す図である。
【図５３】アタッチメント２５０、およびスマートフォン２５１を組み合わせたコントローラ１の例を示す図である。
【図５４】実施の形態１または２による情報処理システムの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の基礎となった知見は以下のとおりである。
【００１０】
従来の技術は、必ずしもユーザが扱いやすいとは言えなかった。その理由は、電極に当たる指のずれ方向が不明であり、安定した生体電位の計測が行えなかったためである。
【００１１】
本発明の一態様の概要は以下のとおりである。
【００１２】
本発明の一態様である電子機器は、ユーザが右手及び左手で把持する筐体で構成され、前記ユーザの第１の指の電位、および第２の指の電位を計測する電子機器であって、前記第１の指は前記左手または前記右手の一方のいずれかの指であり、前記第２の指は前記左手または前記右手の他方のいずれかの指であり、前記第１の指に接触する位置に設けられた第１電極群であって、前記第１電極群は、第１主電極、および前記第１主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第１補助電極を含み、前記第２の指に接触する位置に設けられた第２電極群であって、前記第２電極群は、第２主電極、および前記第２主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第２補助電極を含み、前記第１電極群で計測される電位の値、および前記第２電極群で計測される電位の値から、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する接触状態を判定する生体信号処理部と、前記生体信号処理部で判定された結果に基づいて、前記ユーザに指の接触状態に関する情報を提供する出力部とを備えている。
【００１３】
ある実施形態において、前記少なくとも１つの第１補助電極は複数の第１補助電極を含み、前記少なくとも１つの第２補助電極は複数の第２補助電極を含み、前記生体信号処理部は、前記複数の第１補助電極を含む前記第１電極群で計測される電位の値、および前記複数の第２補助電極を含む前記第２電極群で計測される電位の値から、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する指のずれの度合いをさらに判定する。
【００１４】
ある実施形態において、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関し、ずれる方向が予め判明している場合において、前記第１電極群、および前記第２電極群は、前記ずれる方向に沿って配置されており、前記生体信号処理部は、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する指のずれの度合いを判定し、前記ずれ度合いが所定の値を超えている場合には、前記出力部は前記指のずれの度合いに関する情報をさらに出力する。
【００１５】
ある実施形態において、前記複数の第１補助電極は、前記第１主電極に関して対称の位置に配置されており、前記生体信号処理部は、前記第１主電極および前記複数の第１補助電極の電位が同じ場合には、前記第１の指のずれの度合いは十分小さいと判定する。
【００１６】
ある実施形態において、前記複数の第１補助電極は、前記第１主電極から所定の方向に沿って順に配置されており、前記生体信号処理部は、前記第１主電極および前記複数の第１補助電極の電位が同じ場合には、前記第１の指のずれの度合いは相対的に大きいと判定する。
【００１７】
ある実施形態において、前記第１主電極は、直径Ｘの第１の円の形状を有し、前記第１の円の法線方向に関し、前記少なくとも１つの第１補助電極の長さをＹとし、前記主電極および前記少なくとも１つの第１補助電極の間隔の最小値をＤとし、前記第１の指の接触範囲を囲む第２の円の直径をＦとしたとき、Ｆ≧Ｘ＋Ｄ＋Ｙが成り立つ。
【００１８】
ある実施形態において、前記第１主電極は、直径Ｘの第１の円の形状を有し、前記第１主電極および前記少なくとも１つの第１補助電極の間隔の最小値をＤとし、前記第１の指の接触範囲を囲む第２の円の直径をＦとしたとき、Ｆ≦Ｘ＋Ｄが成り立つ。
【００１９】
ある実施形態において、前記生体信号処理部は、前記ユーザの接触状態の時間的な変化から、生体電位を計測する電極を前記第１主電極か、前記少なくとも１つの第１補助電極かを切り替える。
【００２０】
ある実施形態において、前記第１電極群、および前記第２電極群は１つの参照電極を含み、前記第１電極群で計測される電位の値、および前記第２電極群で計測される電位の値は、前記参照電極に対する電位差であり、前記生体信号処理部は、前記ユーザの接触状態の時間的な変化から、前記参照電極を切り替える。
【００２１】
ある実施形態において、前記第１電極群、および前記第２電極群に含まれる各電極はアクティブ電極である。
【００２２】
ある実施形態において、前記電子機器は、前記第１電極群、および前記第２電極群の各電極と接続され、電流を印加する電流印加部と、印加された前記電流を用いて、前記各電極と前記第１の指および前記第２の指の接触インピーダンスを計測するインピーダンス計測部とをさらに備え、前記生体信号処理部は、前記接触インピーダンスの計測結果を基に前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する接触状態を判定する。
【００２３】
ある実施形態において、前記少なくとも１つの第１補助電極は複数の第１補助電極を含んでおり、前記少なくとも１つの第２補助電極は複数の第２補助電極を含んでおり、前記筐体にはさらにユーザが操作するボタンが設けられ、前記複数の第１補助電極、および前記複数の第２補助電極は、それぞれ、前記ボタンが設けられている面と反対側の背面、および前記ボタンに設けられている。
【００２４】
ある実施形態において、前記第１主電極および前記第２主電極は前記背面に設けられており、前記電子機器は、前記ボタン上に設けられた前記第１補助電極、および前記第２補助電極における各電位を計測する操作面電極信号検出部と、前記背面に設置された前記第１主電極、前記第２主電極、前記第１補助電極、および前記第２補助電極の各電位を計測する裏面電極信号検出部とをさらに備え、前記生体信号処理部は、前記操作面電極信号検出部が計測した各電位、および前記裏面電極信号検出部が計測した各電位を比較することにより、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する接触状態を判定する。
【００２５】
本発明の一態様である情報処理装置は、複数の操作部を有する電子機器から、操作信号と生体信号とを受信して処理する情報処理装置であって、前記生体信号は、前記電子機器の筐体を把持する前記ユーザの第１の指に接触する位置に設けられた第１電極群で計測される電位の値、及び第２の指に接触する位置に設けられた第２電極群で計測される電位の値であり、前記第１の指は前記左手または前記右手の一方のいずれかの指であり、前記第２の指は前記左手または前記右手の他方のいずれかの指であり、前記第１電極群は、第１主電極、および前記第１主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第１補助電極を含み、前記第２電極群は、第２主電極、および前記第２主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第２補助電極を含んでおり、前記電子機器から送信された前記操作信号を受信する操作信号取得部と、前記電子機器から送信された前記生体信号を取得する生体信号取得部と、前記第１電極群で計測される電位の値、および前記第２電極群で計測される電位の値から、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する接触状態を判定する生体信号処理部と、前記生体信号処理部で判定された結果に基づいて、前記ユーザに指の接触状態に関する情報を提供する出力部とを備えている。
【００２６】
本発明の一態様である情報処理方法は、電子機器を用いた情報処理方法であって、前記電子機器は、ユーザが右手及び左手で把持する筐体で構成され、ユーザの第１の指に接触する位置に設けられた第１電極群と、前記ユーザの第２の指に接触する位置に設けられた第２電極群とを備えており、前記第１電極群は、第１主電極、および前記第１主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第１補助電極を含み、前記第２電極群は、第２主電極、および前記第２主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第２補助電極を含み、前記第１の指の電位、および前記第２の指の電位を計測するステップであって、前記第１の指は前記左手または前記右手の一方のいずれかの指であり、前記第２の指は前記左手または前記右手の他方のいずれかの指である、ステップと、前記第１電極群で計測される電位の値、および前記第２電極群で計測される電位の値から、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する接触状態を判定するステップと、接触状態を判定する前記ステップで判定された結果に基づいて、前記ユーザに指の接触状態に関する情報を提供するステップとを包含する。
【００２７】
本発明の一態様であるコンピュータプログラムは、電子機器に設けられたコンピュータによって実行されるコンピュータプログラムであって、前記電子機器は、ユーザが右手及び左手で把持する筐体で構成され、ユーザの第１の指に接触する位置に設けられた第１電極群と、前記ユーザの第２の指に接触する位置に設けられた第２電極群とを備えており、前記第１電極群は、第１主電極、および前記第１主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第１補助電極を含み、前記第２電極群は、第２主電極、および前記第２主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第２補助電極を含み、前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに対し、前記電子機器によって計測された前記第１の指の電位、および前記第２の指の電位の情報を受け取るステップであって、前記第１の指は前記左手または前記右手の一方のいずれかの指であり、前記第２の指は前記左手または前記右手の他方のいずれかの指である、ステップと、前記第１電極群で計測される電位の値、および前記第２電極群で計測される電位の値から、前記第１の指、および前記第２の指の各々に関する接触状態を判定するステップと、接触状態を判定する前記ステップで判定された結果に基づいて、前記ユーザに指の接触状態に関する情報を提供するステップとを実行させる。
【００２８】
以下、添付の図面を参照しながら、、本開示の一態様による「情報処理システム」の各実施形態を説明する。
【００２９】
（コントローラおよび情報処理装置を含む情報処理システムの説明）
図１は、情報処理システム１００の利用シーンを示す。図１に示す情報処理システム１００は、コントローラ１と、情報処理装置２と、表示装置３とを備える。コントローラ１、情報処理装置２、及び表示装置３は、それぞれ有線又は無線で接続されており、情報を送受信する。
【００３０】
コントローラ１は、ユーザが情報処理システムを操作するための操作情報を入力する入力装置を備え、所望の処理を実現するための操作が入力される。
【００３１】
情報処理装置２は、コントローラ１からの操作入力を受け取り、所定の処理を実施する。本明細書において、「所定の処理」とは、ゲーム、健康管理、学習等、家庭用のコンピュータで実施されるようなアプリケーションの総称である。
【００３２】
表示装置３は、情報処理装置２で行われた処理結果を表示する。ここでいう「表示する」とは、映像をディスプレイに出力すること、および／または音声をスピーカから出力することの両方を含む。すなわち表示装置３は、画像情報を表示し、又は音響情報を表示する。
【００３３】
（コントローラの形状）
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、コントローラ１の形状の一例を示す。例えば、ユーザは両手でコントローラ１を持って、操作する。コントローラ１の概観の例は、図２（ａ）スティック型、及び図２（ｂ）パッド型である。
【００３４】
図２（ａ）に示すスティック型コントローラ１は、横長棒状のスティック型をしている。ユーザは、その両端を持ち、左手親指で操作ボタン４１を、右手親指で操作ボタン４２を操作する。操作ボタン４１は、上下左右の方向の入力が可能なタイプ、操作ボタン４２は２つの制御が行えるような２つのボタンから構成されている例である。
【００３５】
図２（ｂ）に示すパッド型コントローラ１は、板状のパッド型の形状をしている。ユーザはその両側を持ち、左手親指で操作ボタン４１を、右手親指で操作ボタン４２を操作する。パッドの中央部には、表示部４７を備え、操作の状態や、アプリケーションの処理結果を表示することができる。
【００３６】
（面の定義）
図２を用いて、本願明細書で用いる面の呼称を定義する。
【００３７】
コントローラ１は、操作面４３と、左側面（図示せず）と、右側面４４、上側面４５、下側面（図示せず）と、裏面４６とを有する。
【００３８】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す操作面４３は、操作ボタン４１及び操作ボタン４２が設置されている面である。
【００３９】
操作面４３に向かって上下左右の側面のそれぞれが、左側面（図示せず）、右側面４４、上側面４５、下側面（図示せず）である。操作面４３の反対側の面が、裏面４６である。
【００４０】
スティック型コントローラ、パッド型コントローラにおいても、操作面が同様に定義され得る。
【００４１】
なお、表示部４７に操作ボタン４１及び４２が表示される場合は、コントローラの表示部４７を有する面を操作面４３とする。または、表示部４７の情報を表示する画面のみを操作面４３としても良い。また、操作面４３がタッチパネルで構成される場合、操作ボタン４１及び４２は操作面４３に表示される操作入力表示を含む。操作面４３がタッチパネルで構成されるコントロ―ラは、典型的にはスマートフォン、タブレット型コンピュータである。このようなスマートフォンや、タブレット型コンピュータは、情報処理装置２を操作するためのアプリケーションソフトウェアを実行することにより、ハードウェアとしての操作ボタン４１及び４２を有するコントローラ１と同等の機能を有することになる。ハードウェアとしての操作ボタン４１及び４２を有するコントローラ、および、ソフトウェアによる操作ボタン４１及び４２（操作入力表示）を有するコントローラを包括して、本願明細書では「電子機器」と呼ぶ。
【００４２】
操作面４３と、左側面（図示せず）と、右側面４４、上側面４５、下側面（図示せず）と、裏面４６とが１つの面で形成されている場合には、左側面（図示せず）と、右側面４４、上側面４５、下側面（図示せず）と、裏面４６とは、操作面４３との位置関係で規定される部分を意味する。
【００４３】
（電極位置について）
次に、コントローラ１に設置される生体信号計測用電極の位置について説明する。図３（ａ）および（ｂ）は、コントローラ１の裏面４６に、生体信号計測用電極を設置した例を示す。
【００４４】
コントローラ１には、生体信号を計測するために、少なくとも複数の電極が設置されている。生体信号とは、ユーザとコントローラとが接触する複数の位置の間の電位差を意味する。生体信号の一例は、右手のいずれかの指と左手のいずれかの指との間の電位差であり、心電由来の生体信号などを含む。
【００４５】
ユーザは、スティック型ｂのコントローラを両手で持って、親指で操作ボタン４１、４２を操作する。このとき、人差し指又は中指で裏面４６を支えることにより、親指で操作ボタン４１、４２を押す力に対抗する必要がある。裏面４６を支えるために、ユーザの人差し指又は中指は、裏面４６に接触する。
【００４６】
ユーザがコントローラを把持するとき、ユーザの指がコントローラに接触する位置に、コントローラは電極を有する。
【００４７】
例えば、裏面４６は、操作面４３の操作ボタン４１、４２の位置と対抗する位置を含む所定の範囲に、複数の電極を有する。所定の範囲の一例は、操作ボタン４１、４２の位置と対抗する位置を基準として、ユーザの指の可動範囲を半径とする範囲である。
【００４８】
図３（ａ）に示すコントローラは、左手の指が接触する部分に左手用電極４８を、右手の指が接触する部分に右手用電極４９を有する。
【００４９】
ユーザは、図３（ｂ）に示すパッド型コントローラ１Ｂも、操作面４３に設置された操作ボタン４１、４２を押す力に対抗するためには、裏面４６を指で支える。裏面４６を支えるために、ユーザが裏面４６に接触する位置に、左手用電極４８と右手用電極４９を設置する。この位置に電極を設置することで、操作中でも継続した生体信号計測が可能になる。
【００５０】
図４は、コントローラ１の上側面４５に、生体信号計測用電極を設置した例を示す。ユーザがスティック型ｂのコントローラを両手で持つ際に、人差し指を上側面４５に置き、中指、薬指、小指を裏面４６に置く持ち方も考えられる。
【００５１】
この場合には、操作ボタン４１、４２を押す力に対抗する裏面４６を支えるだけではなく、上側面４５にも常にユーザの人差し指が置かれることになる。コントローラは、人差し指の設置位置である上側面４５に、左手用電極４８と右手用電極４９を有しても良い。パッド型コントローラ１Ｂにおいても、上側面４５に人差し指を置く持ち方も想定されるので、コントローラ１Ｂは、上側面に左手用電極４８と右手用電極４９を有していても良い。
【００５２】
（電極形状と個数）
図５（ａ）〜（ｄ）は、電極形状の例を示す。電極の材料は、導電性の物質によって構成される。電極の材料の一例は、金、銀である。望ましい電極の材料は、銀塩化銀である。銀塩化銀は生体と接触した場合の分極が少ないためである。
【００５３】
電極の形状及び個数は、医療用で使われる電極と同様の図５（ａ）の丸型の電極５１以外にも、用途によって、さまざまな形状が想定される。例えば、一方の手が接触するための電極の個数もひとつでなくて良い。図５（ｂ）のように半円状の２つの電極５２ａ、５２ｂや、図５（ｃ）のように同心円状の２つの電極５３ａ、５３ｂや、図５（ｄ）のように３つの電極５４ａ、５４ｂ、５４ｃで構成することができる。片手に対して２つ以上の電極を準備することで、それぞれの電極の信号取得状態から指の接触状態や指の置かれている位置が推定可能になる。特に、片手に対して電極を多く設けることにより、それぞれの電極の信号取得状態から指の接触状態や指の置かれている位置が推定可能になる。
【００５４】
また、図６に示すように電極形状は丸型には限定されない。例えば図６（ａ）に示すように、手が接触しそうな部分の広い範囲に電極を設置して、常に接触が維持されるようにしてもよいし、裏面４６のみならず、上側面４５、下側面にもつながっているような帯状の電極（図６（ｂ））や、複数の帯状の電極（図６（ｃ））を用いることで、さまざまな持ち方が想定されていても、生体信号の計測が可能になる。
【００５５】
（システム構成図）
図７は、情報処理システム１００のシステム構成を示す。コントローラ１は、操作入力装置１ａと生体信号計測装置１ｂとを備える。
【００５６】
コントローラ１は、ユーザの操作入力、及び操作時のユーザの生体信号が計測する。計測した生体信号を含む情報は情報処理装置２に送信される。
【００５７】
情報処理装置２は、操作入力装置１ａや生体信号計測装置１ｂの入力を受けて、所定の処理を実施して、表示部３に対して処理結果を出力する。コントローラ１と情報処理装置２との間は、無線又は有線によって接続される。
【００５８】
図８は、コントローラ１と情報処理装置２との構成を示す。コントローラ１と情報処理装置２が無線で接続された場合で説明する。
【００５９】
コントローラ１に含まれる操作入力装置１ａは、操作入力部１１と、操作信号出力部１２とを備える。操作入力部１１は、操作ボタン４１、４２から入力された操作信号を取得・判定する部分である。取得された操作情報は、操作信号出力部１２から情報処理装置２に向けて送信される。
【００６０】
コントローラ１に含まれる生体信号計測装置１ｂは、電極部１３と、生体信号増幅部１４と、生体信号出力部１５とを備える。
【００６１】
電極部１３は、複数の電極で構成される。複数の電極は、例えば、ユーザの右手がコントローラ１の接触する位置と、ユーザの左手がコントローラ１に接触する位置に配置されている。
【００６２】
生体信号増幅部１４は、複数の電極の間の電位差に相当する生体信号を増幅する。例えば、右手と左手の間の電位差が生体信号増幅部１４にて増幅される。増幅された信号はＡ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変換され、生体信号の情報は生体信号出力部より情報処理装置２に送信される。なお、生体信号増幅部１４は、所定以上の電位の大きさの生体信号を計測できる場合には、生体信号を増幅する必要は無く、複数の電極の電位を測定するだけでも良い。よって、以下、生体信号増幅部１４は生体信号計測部とも表記する。
【００６３】
情報処理装置２においては、操作入力情報を操作信号取得部２１にて受信し、生体信号を生体信号取得部２２で受信することで、コントローラ１からの情報を受信する。
【００６４】
生体信号は、記録されただけの源信号では情報として使用できないことが多いため、生体信号処理部２３にて、源信号から意味のある情報を抽出する処理が行われる。例えば、両手の間の電位変化の信号の時系列変化から、ピーク検出をして心拍情報を取得するなどの作業が該当する。
【００６５】
アプリケーション処理部２４では、情報処理装置２の中心的な処理が行われる。アプリケーション処理の例は、ゲームアプリケーションにおけるゲーム進行、健康管理アプリケーションにおける記録・データ管理・表示、学習アプリケーションにおける出題・採点・結果表示などである。アプリケーション処理は、コントローラ１からの入力を受けて所定の処理を行うことで実現される。
【００６６】
アプリケーション処理部２４で処理した結果をユーザにフィードバックするために、表示情報出力部２５および音響情報出力部２６によって、視覚的又は聴覚的な信号が出力される。この出力信号は表示部３に送られる。
【００６７】
表示部３は、表示情報出力部２５および音響情報出力部２６から出力された信号を表示する。これにより、信号がユーザに提示される。表示部３の例は、テレビ、ディスプレイ、又はスピーカである。
【００６８】
（ハードウェア構成）
図９はコントローラ１のハードウェア構成を示す。コントローラ１は、操作ボタン群６１と、制御信号変換回路６２と、計測電極６３ａと、参照電極６３ｂと、アース６３ｃと、生体アンプ６４と、ＡＤ変換回路６５と、送信回路６７と、信号処理ユニット６６と、アンテナ６８と、バッテリ６９とを備えている。
【００６９】
このうち、操作ボタン群６１と制御信号変換回路６２とは、図８に示す操作入力部１１に対応する。また、計測電極６３ａと参照電極６３ｂとアース６３ｃとは、図８に示す電極部１３に対応し、生体アンプ６４は図８に示す生体信号増幅部１４に対応する。なお、ＡＤ変換回路６５は生体信号増幅部１４に含まれてもよい。また信号処理ユニット６６は、ＣＰＵ１０１とＲＡＭ１０２とプログラム１０３とＲＯＭ１０４とを有する。また、送信回路６７とアンテナ６８とは、図８に示す生体信号出力部１５および／または操作信号出力部１２として機能する。これらを「出力部」または「送信部」と呼ぶこともある。これらの各構成要素は互いにバス１０５で接続され、相互にデータの授受が可能である。また、それぞれの回路にはバッテリ６９から電力が供給されている。
【００７０】
操作ボタン群６１に関する各ボタンの押下情報は、制御信号変換回路６２にて変換されバスを経由してＣＰＵ１０１に送られる。
【００７１】
生体アンプ６４には計測電極６３ａと参照電極６３ｂとアース６３ｃが接続され、これらの電極はコントローラの所定の場所に設置されている。計測電極６３ａと参照電極６３ｂの間の電位差は生体アンプ６４で増幅され、ＡＤ変換回路６５でアナログの生体信号からデジタル信号に変換され、処理や送信可能な生体信号としてバスを経由してＣＰＵ１０１に送られる。
【００７２】
ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２に格納されているプログラム１０３を実行する。プログラム１０３には、後述するフローチャートに示される処理手順が記述されている。コントローラは、このプログラム１０３にしたがって、操作信号と生体信号を変換し、送信回路６７を経由してアンテナ６８より送信される。プログラム１０３はＲＯＭ１０４に格納される場合もある。
【００７３】
なお、信号処理ユニット６６と制御信号変換回路６２と送信回路６７と生体アンプ６４とＡＤ変換回路６５は、１つの半導体回路にプログラム組み込んだＤＳＰ等のハードウェアとして実現されてもよい。一つの半導体回路にすると、消費電力が低減される効果も得られる。
【００７４】
図１０は情報処理装置２のハードウェア構成を示す。情報処理装置２は、アンテナ７１と、受信回路７２と、信号処理ユニット７３と、画像制御回路７４と、表示情報出力回路７５と、音響制御回路７６と、音響情報出力回路７７と、電源７８とを備えている。
【００７５】
このうち、アンテナ７１と受信回路７２とは、図８に示す生体信号取得部２２および／または操作信号取得部２１として機能する。これらを「受信部」と呼ぶこともある。
【００７６】
信号処理ユニット７３は、ＣＰＵ１１１とＲＡＭ１１２とプログラム１１３とＲＯＭ１１４とを有する。信号処理ユニット７３は、図８の生体信号処理部２３および／またはアプリケーション処理部２４として機能する。画像制御回路部７４および表示情報出力回路７５は、図８の表示情報出力部２５として機能する。また音響制御回路部７６および音響情報出力回路部７７は、図８の音響情報出力部２６として機能する。これらは互いにバス１１５で接続され、相互にデータの授受が可能である。また、それぞれの回路には電源７８から電力が供給されている。
【００７７】
コントローラ１からの操作情報および生体情報はアンテナ７１を経由して受信回路７２で受信され、バス１１５を経由してＣＰＵ１１１に送られる。
【００７８】
ＣＰＵ１１１は、メモリ１１２に格納されているプログラム１１３を実行する。プログラム１１３には、後述するフローチャートに示される処理手順が記述されている。情報処理システムは、このプログラム１１３にしたがって、操作信号と生体信号を変換し、所定のアプリケーションを実行するための処理を行って、ユーザに画像や音響によってフィードバックを行うための信号を作成する。プログラム１１３はＲＯＭ１１４に格納される場合もある。
【００７９】
信号処理ユニット７３で生成された画像のフィードバック信号は、画像制御回路７４を経由して表示情報出力回路７５から出力され、音響のフィードバックは音響制御回路７６を経由して音響情報出力回路７７から出力される。
【００８０】
なお、信号処理ユニット７３と受信回路７２と画像制御回路７４と音響制御回路７６は、１つの半導体回路にプログラムを組み込んだＤＳＰ等のハードウェアとして実現されてもよい。一つの半導体回路にすると、消費電力が低減される効果も得られる。
【００８１】
（処理フローの概要）
図１１は、コントローラ１と情報処理装置２の処理のフローを示す。ステップＳ１１からステップＳ１４までが、コントローラ１の内部処理、ステップＳ２１からステップＳ２５までが情報処理装置２の処理を示している。
【００８２】
＜ステップＳ１１＞
操作入力部１１は、操作入力を受け付ける。具体的には、操作入力を受け付たタイミングで、いずれの操作ボタンが押されているかを検出する。受付のタイミングの例は、操作ボタンが押下されたときである。
【００８３】
＜ステップＳ１２＞
操作信号出力部１２は、操作入力部１１が受け付けた操作入力の操作信号を出力する。
【００８４】
＜ステップＳ１３＞
生体信号増幅部１４は、複数の電極部１３の間の電位差に相当する生体信号を測定する。例えば、コントローラに接触した右手と左手との間の電位差を測定する。また、生体信号増幅部１４は測定した生体信号を増幅しても良い。
【００８５】
＜ステップＳ１４＞
生体信号出力部１５が生体信号を出力する。
【００８６】
なお、ステップＳ１１及びステップＳ１２と、ステップＳ１３及びステップＳ１４とは、それぞれ並列な処理として行っても良く、ステップＳ１１からステップＳ１４の処理を、全て順序どおりに行う必要は無い。
【００８７】
＜ステップＳ２１＞
操作信号取得部２１は、操作信号出力部１２からの操作信号を受信する。
【００８８】
＜ステップＳ２２＞
生体信号取得部２２は、生体信号出力部１５からの生体信号を受信する。
【００８９】
＜ステップＳ２３＞
生体信号処理部２３は、生体信号取得部２２にて受信した生体信号から、生体情報を抽出する。
【００９０】
＜ステップＳ２４＞
アプリケーション処理部２４は、操作信号取得部２１からの操作情報と生体信号処理部２３からの生体情報とを受けて、現在のアプリケーションを実行するための所定の処理がなされる。
【００９１】
＜ステップＳ２５＞
アプリケーション処理部２４の処理結果をユーザにフィードバックするために、表示情報出力部２５は映像情報を出力し、音響情報出力部２６は音響情報を出力する。
【００９２】
なお、図１１に示す処理フローに記載していないが、表示部３は、情報処理装置２から出力された情報を表示する。
【００９３】
なお、アプリケーション処理部２４は、操作信号取得部２１からの操作情報及び生体信号処理部２３からの生体情報のいずれの情報を用いて処理を行う必要はなく、生体信号のみを用いて処理を行っても良い。その場合には、操作信号を受信するステップＳ２１を省略することもできる。
【００９４】
（実施の形態１）
図８は、実施の形態１による情報処理システム１００の全体の構成を示す。実施形態１の情報処理システムは、少なくとも電極部１３と、生体信号増幅部１４と、生体信号処理部２３とを備える。
【００９５】
コントローラ１を構成する筐体に、電極部１３と、生体信号増幅部１４と、生体信号出力部１５とは含まれる。また、図８に示す例と異なる例として、コントローラ１が生体信号処理部２３を含んでいても良い。その場合には、情報処理装置２は、生体信号処理部２３を省略し、生体信号取得部２２で取得した生体信号をアプリケーション処理部２４に送信する。
【００９６】
以下、本実施形態の特徴の１つである、電極部１３、生体信号処理部２３、アプリケーション処理部２４の構成を説明する。
【００９７】
（電極部）
電極部１３は、コントローラ１の筐体に配置されており、主電極と、主電極の少なくとも一部の周囲を囲むように配置されている複数の補助電極とを備える。複数の補助電極は、主電極を中心として、異なる複数の方向に配置されている。
【００９８】
図１２（ａ）は、電極部１３の配置の一例を示す。中心に円形の主電極５４ａが配置されている。補助電極５４ｂ、５４ｃは、主電極５４ａの同心円を左右に分割した形状であり、主電極５４ａの周囲に配置されている。補助電極５４ｂ及び５４ｃは、主電極５４ａの中心を基準として、異なる方向に配置されている。
【００９９】
成人の男性が中指の先端部分のみが裏面４６に接触している場合、ユーザがコントローラ１に接触している範囲は、おおよそ直径１４ｍｍとなる。成人男性の人差し指及び薬指は、おおよそ中指と同様の範囲で、コントローラ１と接触する。成人女性又は子供に対応する電極は、成人男性に対応する電極の大きさより所定程度小さくなる。
【０１００】
図１２（ｂ）に示す補助電極５４ｂ、５４ｃの配置は、指のずれが左右方向のみである場合の一例である。電極部で想定している大きさは、図１２（ａ）に示す寸法の通りで、人差し指、中指、薬指の接触範囲が直径Ｆ＝１４ｍｍの円形をなしていることから電極部１３の寸法を決めている。円形の主電極５４ａの直径Ｘは１０ｍｍであり、補助電極５４ｂの幅（主電極５４ａの法線方向の長さ）Ｙは１ｍｍである。なお、ここでいう法線とは、円形の主電極５４ａの接線に垂直な方向の直線である。したがって、法線方向とは、円形の主電極５４ａの中心を通る直線が延びる方向に一致する。
【０１０１】
指の腹を主電極５４ａの中心に当てると、２個の補助電極５４ｂ、５４ｃがいずれも指に当たる位置関係になっている。すなわち、主電極５４ａ、２個の補助電極５４ｂ、５４ｃが所定の範囲内に位置する。所定の範囲内とは、例えば、ユーザの指の接触範囲である。少なくとも主電極５４ａと、各補助電極５４ｂ及び５４ｃの一部が、上述した所定の範囲内に位置する。主電極５４ａの大きさにより、主電極５４ａと、補助電極５４ｂ及び５４ｃとの所定の距離が決定される。
【０１０２】
主電極５４ａの直径Ｘ、補助電極５４ｂの幅Ｙ、主電極５４ａと補助電極５４ｂ、５４ｃとの間隔をＤとすると、以下の数１の関係を満たしていることが望ましい。
（数１）  Ｘ＋２Ｄ＋２Ｙ≦Ｆ
【０１０３】
電極の大きさは、指の実際の接触範囲を基に図１２（ａ）の寸法と相似形をしていることが望ましい。
【０１０４】
電極部１３の配置の一例として、コントローラ１の左側面（図示せず）と、右側面４４、上側面４５、下側面（図示せず）と、裏面４６に配置する。
【０１０５】
図１２（ｂ）は、コントローラ１の裏面４６に電極を配置したときの一例を示す。図１２（ｂ）では、図面右側に配置されている電極４８ａ〜４８ｃがユーザの左手の指と接触し、図面左側に配置されている電極４９ａ〜４９ｃがユーザの右手の指と接触する。本願明細書および図面では、混乱を防ぐため、図１２（ｂ）に示すように図面右方向を＋Ｐ方向、図面左方向を−Ｐ方向と呼ぶことがある。
【０１０６】
両手でコントローラを把持した状態において、電極部１３は、右側に配置した主電極４８ａ、２個の補助電極４８ｂ、４８ｃと、左側に配置した主電極４９ａ、２個の補助電極４９ｂ、４９ｃとで構成される。主電極４８ａ、４９ａを主電極部１３ａ、補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃを補助電極部１３ｂと呼ぶ。図１２（ｂ）の例のように、ユーザの右手の中指と左手の中指の腹が、それぞれ主電極４９ａ、４８ａに当たっている場合、全ての主電極部と補助電極部の電極に指が当たっている。図１２（ｂ）において、右の主電極４８ａを測定電極（Ｃｈ１）、左の主電極４８ｂを参照電極（Ｒｅｆ）として以降を説明する。さらに、図１２（ｂ）のように、補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃに、それぞれＣｈ２、Ｃｈ３、Ｃｈ４、Ｃｈ５を割り当てる。
【０１０７】
図１３は、コントローラ１の電極部１３から生体信号増幅部１４への接続を示す。主電極部について、主電極４８ａ、４９ａは、生体信号増幅部１４のＣｈ１、Ｒｅｆにそれぞれ接続される。補助電極部について、補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃは、生体信号増幅部１４のＣｈ２、Ｃｈ３、Ｃｈ４、Ｃｈ５にそれぞれ接続される。生体信号増幅部１４において、Ｃｈ１〜Ｃｈ５の信号はそれぞれ、Ｒｅｆの信号との差を取った後に増幅（差動増幅）され、増幅された信号は、低域通過フィルタでフィルタリングされ、Ａ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変換され、Ｃｈ１〜Ｃｈ５のデジタルデータは、生体信号出力部１５へ出力される。
【０１０８】
（生体信号処理部）
図１４は、生体信号処理部２３の構成を示す。図１４に示す生体信号処理部２３は、生体信号解析部２３ａと、接触状態解析部２３ｂとを備える。コントローラ１の一例は、少なくとも生体信号取得部２２と、接触状態解析部２３ｂとを備える。
【０１０９】
生体信号取得部２２は、主電極４８ａ（４９ａ）と、複数の補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、及び４９ｃとの間の生体信号の情報を取得する。接触状態解析部２３ｂは、生体信号取得部２２から取得した生体信号から電極部２３の接触状態を判定する。接触状態解析部２３ｂは、予め保持する接触状態と接触のずれ方向との関係に関する情報を参照して、電極部２３とユーザとの接触のずれ方向（すなわち＋Ｐ方向か、−Ｐ方向か）を決定する。以下、詳細に説明する。
【０１１０】
生体信号取得部２２で取得したＣｈ１〜Ｃｈ５のデータは、生体信号解析部２３ａおよび接触状態解析部２３ｂに送られる。生体信号解析部２３ａは、設定可能なカットオフ周波数を有する高域通過フィルタ、および低域通過フィルタ等を備えている。生体信号解析部２３ａは、これらのフィルタ等を用いて信号処理を行い、表示情報出力部２５を経由して表示部３で表示する生体電位波形を生成する。接触状態解析部２３ｂは、信号検出器２３ｃ、および指ずれ度合判定器２３ｄを有する。信号検出器２３ｃで、Ｃｈ１〜Ｃｈ５の電位波形を基に、各Ｃｈについて生体信号の有無を判定する。指ずれ度合判定器２３ｄでは、信号検出器２３ｃで判定した各Ｃｈの信号の有無に関する情報を基に、電極部１３に当たっている指の位置がずれているかの判定を行う。接触状態解析部２３ｂの信号検出器２３ｃ、指ずれ度合判定器２３ｄの詳細な動作は後述する。
【０１１１】
図１５は、接触状態解析部２３ｂによる、接触状態解析処理のフローの一例を示す。ステップＳ１１１は、信号検出器２３ｃで処理が行われる。ステップＳ１１２とＳ１１３は、指ずれ度合判定器２３ｄで処理が行われる。
【０１１２】
＜ステップＳ１１１＞
信号検出器２３ｃは、Ｃｈ１〜Ｃｈ５の信号を検出する。例えば、表示装置３に計測開始前にユーザに準備を促す画像を表示し、または音声を出力しても良い。
【０１１３】
＜ステップＳ１１２＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、Ｃｈ１〜Ｃｈ５の信号に対応する電極の接触位置を検出する。
【０１１４】
＜ステップＳ１１３＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、電極の位置及びユーザの電極の接触情報とユーザのずれ方向との関係を予め保持する。詳細は、図１８を用いて、後述する。
【０１１５】
指ずれ度合判定器２３ｄは、電極の位置及びユーザの電極への接触情報とユーザのずれ方向との関係と、検出した電極の接触位置の情報とに基づいて、指ずれの方向を決定する。なお、指ずれ度合判定器２３ｄを指ずれ方向決定部とも表記する。
【０１１６】
（指ずれ状態の例）
図１６（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態でコントローラ１を両手で把持した場合に起こりうる、各種の指ずれ状態について示している。図１６（ａ）に示す第１状態は、左右のいずれの電極にも指が当たっていない場合である。図１６（ｂ）に示す第２状態は、右手の指が主電極４９ｂ、補助電極４９ｂ、４９ｃの全てに当たっており、左手の指が、＋Ｐ方向にずれているため補助電極４８ｃだけに当たっている場合である。図１６（ｃ）に示す第３状態は、右手の指が主電極４９ｂ、補助電極４９ｂ、４９ｃの全てに当たっており、左手の指が＋Ｐ方向に若干ずれているため主電極４８ａと補助電極４８ｃだけに当たっている場合である。図１６（ｄ）に示す第４状態は、左右の全ての電極に指が当たっている場合である。図１４の接触状態解析部２３ｂにおける信号検出器２３ｃ、および指ずれ度合判定器２３ｄを用いると、前記４つの状態のそれぞれを判別することができる。なお、上述の図１６（ｂ）および（ｃ）は、ユーザの左手の指が＋Ｐ方向にずれた例を示している。ユーザの左手の指が−Ｐ方向にずれることもあるし、ユーザの右手の指が＋Ｐ方向または−Ｐ方向にずれることも当然に想定されることに留意されたい。
【０１１７】
（信号検出器）
図１７は、信号検出器２３ｃによる、信号検出処理のフローの一例を示す。ステップＳ１３１からＳ１３４までの処理がある。
【０１１８】
＜ステップＳ１３１＞
信号検出器２３ｃで信号波形の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行し、信号の周波数特性を求める。
【０１１９】
＜ステップＳ１３２＞
信号の周波数特性に１０Ｈｚ以下の成分が含まれるかどうかを判定する。１０Ｈｚ以下の周波数成分が含まれれば、生体信号が含まれていると見なす。
【０１２０】
＜ステップＳ１３３＞
信号の周波数特性に１０Ｈｚ以下の成分が含まれるため、信号有りと判定する。
【０１２１】
＜ステップＳ１３４＞
信号の周波数特性に１０Ｈｚ以下の成分が含まれないため、信号無しと判定する。
【０１２２】
なお、図１７のステップＳ１３２の処理は、所定の周波数以下の成分が有るかどうかで判定しているが、所定の周波数は１０Ｈｚに限らなくても良い。なお、ステップＳ３１の処理は、ＦＦＴの演算に限らなくても良い。カットオフ周波数が１０Ｈｚの低域通過フィルタであっても良い。
【０１２３】
図１８は、信号検出器２３ｃを用いて、図１６（ａ）〜（ｄ）に示す指ずれ状態の一例について判定したＣｈ１〜Ｃｈ５の信号検出の関係を示す。
【０１２４】
図１８に示す関係は、Ｃｈ１〜Ｃｈ５に関する電極の位置毎の接触情報と、ユーザの指のずれ方向とを対応付けた情報である。
【０１２５】
第１状態から第４状態において、各Ｃｈについて、生体信号が有りと判定された場合は「有」、無しと判定された場合は「無」と表示されている。後段の指ずれ度合判定器２３ｄで、生体信号が有りの場合は、当該電極に「当たっている」と判定され、生体信号が無しの場合は、当該電極に「当たっていない」と判定される。本明細書において、生体信号の有無とユーザが電極と接しているか否かの情報と対応していると考える。
【０１２６】
生体信号の有無に基づいて、ユーザの指のずれ方向を予め規定している。例えば、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、主電極及び複数の補助電極が、ユーザの指の接触範囲より小さい範囲に位置する場合には、生体信号無しと判定された電極の位置する方向と反対方向に指がずれていると判定する。
【０１２７】
第１状態から第４状態の指の接触状態と、ユーザの指のずれ方向との関係について、以下の接触状態解析部の処理フローを用いて説明する。
【０１２８】
（接触状態解析部の処理フローの概要）
図１９は、接触状態解析部２３ｂの処理のフローを示す。ステップＳ１４１からステップＳ１５３までの処理がある。
【０１２９】
＜ステップＳ１４１＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、Ｃｈ２の信号の有無を基に、右手の指がＣｈ２すなわち補助電極４８ｂに当たっているかどうかを判定する。
【０１３０】
＜ステップＳ１４２＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、指が「Ｃｈ２に当たっていない」と出力する。
【０１３１】
＜ステップＳ１４３＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、Ｃｈ３の信号の有無を基に、右手の指がＣｈ３すなわち補助電極４８ｃに当たっているかどうかを判定する。
【０１３２】
＜ステップＳ１４４＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、指が「Ｃｈ３に当たっていない」と出力する。
【０１３３】
＜ステップＳ１４５＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、Ｃｈ１の信号の有無を基に、右手の指がＣｈ１すなわち主電極４８ａに当たっているかどうかを判定する。
【０１３４】
＜ステップＳ１４６＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、指が「右（＋Ｐ）方向にずれている」と出力する。
【０１３５】
＜ステップＳ１４７＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、指が「Ｃｈ１に当たっていない」と出力する。
【０１３６】
＜ステップＳ１４８＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、Ｃｈ１の信号の有無を基に、右手の指がＣｈ１すなわち主電極４８ａに当たっているかどうかを判定する。
【０１３７】
＜ステップＳ１４９＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、指が「Ｃｈ１に当たっていない」と出力する。
【０１３８】
＜ステップＳ１５０＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、指が「左（−Ｐ）方向にずれている」と出力する。
【０１３９】
＜ステップＳ１５１＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、Ｃｈ３の信号の有無を基に、右手の指がＣｈ３すなわち補助電極４８ｃに当たっているかどうかを判定する。
【０１４０】
＜ステップＳ１５２＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、指が「右（＋Ｐ）方向にずれている」と出力する。
【０１４１】
＜ステップＳ１５３＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、指がいずれの電極にも「当たっていない」と出力する。
【０１４２】
（指ずれ状態の判定例）
図１６（ａ）〜（ｄ）に示す指ずれ状態のバリエーションのうち、図１６（ｂ）および（ｃ）の第２状態および第３状態について、図１９に示すフローに基づいた処理を説明する。
【０１４３】
第２状態の場合、ステップＳ１４１において、Ｃｈ２に信号が無いと判定され、ステップＳ１４２に進み、「Ｃｈ２が当たっていない」と出力される。ステップＳ１４５に進み、Ｃｈ１に信号が無いと判定され、ステップＳ１４７に進み、「Ｃｈ１が当たっていない」と出力される。ステップＳ１５１に進み、Ｃｈ３に信号が有ると判定され、ステップＳ５３に進み、図１８に示すように指が「右（＋Ｐ）方向にずれている」と出力され、接触状態の解析処理は終了する。
【０１４４】
第３状態の場合、ステップＳ１４１において、Ｃｈ２に信号が無いと判定され、ステップＳ１４２に進み、「Ｃｈ２が当たっていない」と出力される。ステップＳ１４５に進み、Ｃｈ１に信号が有ると判定され、図１８に示すように指が「右（＋Ｐ）方向にずれている」と出力され、接触状態の解析処理は終了する。
【０１４５】
図２０Ａから図２０Ｄは、図１６（ａ）〜（ｄ）の指ずれ状態（第１状態から第４状態）のデータ例を示す。
【０１４６】
図２０Ａに示す第１状態について、主電極４８ａおよび補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃのいずれにも指が当たっていないため、Ｃｈ１〜Ｃｈ５の全てに、生体信号の波形ではなく、外来ノイズが増幅された波形が観測される。
【０１４７】
図２０Ｂに示す第２状態について、主電極４８ａに指が当たっていないため、Ｃｈ１では、生体信号の波形ではなく、外来ノイズが増幅された波形が観測される。補助電極４８ｂに指が当たっていないため、Ｃｈ２では、外来ノイズが増幅された波形が観測される。補助電極４８ｃに指が当たっているため、Ｃｈ３では、Ｃｈ３とＲｅｆで測定した心電波形が観測される。それぞれ補助電極４９ｂ、４９ｃに指が当たっているため、Ｃｈ４およびＣｈ５は、Ｒｅｆとの電位差を取った生体電位波形が観測される。
【０１４８】
図２０Ｃに示す第３状態について、第２状態と異なっている点は、Ｃｈ１の接触状態である。すなわち、主電極４８ａに指が当たっているため、Ｃｈ１では、Ｃｈ１とＲｅｆで測定した心電波形が観測される。Ｃｈ２〜Ｃｈ５では、第２状態と同程度の波形が観測される。しかしながら、Ｃｈ３で観測される心電波形は、補助電極４８ｃでの接触面積が主電極４８ａでの接触面積より小さいため、Ｃｈ１の心電波形より振幅が小さい。
【０１４９】
図２０Ｄに示す第４状態について、主電極４８ａおよび補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃのいずれにも指が当たっている、あるいは指のずれの度合いが十分小さいため、Ｃｈ１〜Ｃｈ５の全てで、生体信号が観測される。主電極４８ａおよび補助電極４８ｂ、４８ｃでは同じ電位が計測される。
【０１５０】
後述する接触状態判定部は、計測された波形の関係から、指の位置と、主電極４８ａおよび補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃの位置とのずれの度合い（接触状態）を判定する。
【０１５１】
（アプリケーション処理部）
図２１は、アプリケーション処理部２４で生体情報を処理するフローを示す。ステップＳ１６１からステップＳ１７７までの処理を行っている。図２１のフローについて、図２２の表示のイメージを参照しながら説明する。なお、図２２は、コントローラ１の裏面に設けられた電極を、コントローラ１を表面側から透過的に見たときの電極の配置を示している。そのため、図２２で表示している指のずれ状態は、右手が−Ｐ方向にずれていることを示している。一方、図１６（ｃ）の指ずれの第３状態は左手が＋Ｐ方向にずれていることを示していることを示している。図２２のイメージを表示する表示部は、図１の表示部３であっても、図２（ｂ）の表示部４７であっても良い。なお、図２２は表示部の例である。図２２には、現在計測されている波形４７ａに加えて、裏面に設置された電極と指とが接触している場合には、画面上の対応する電極の絵４７ｂに色をつけて表示される。指と接触していない電極に対応する電極の絵４７ｂについては、白色のままである。
【０１５２】
＜ステップＳ１６１＞
生体信号処理部２３の出力結果に基づいて、Ｃｈ１〜Ｃｈ３に対応する電極が全て当たっていない状態かどうかを判定する。
【０１５３】
＜ステップＳ１６２＞
Ｃｈ１〜Ｃｈ３に対応する電極が全て当たっていないため、「当たっていません」というメッセージを表示部４７で表示し、処理を終了する。当該メッセージは、図２２の接触状態表示部４７ｃで表示される。
【０１５４】
＜ステップＳ１６３＞
生体信号処理部２３の出力結果を用いて、Ｃｈ１に対応する電極が当たっているかどうかを判定する。
【０１５５】
＜ステップＳ１６４＞
Ｃｈ１に対応する電極が当たっているので、表示部のＣｈ１に対応する電極の絵をハイライトする。当該のハイライトは、図２２の接触状態図示部４７ｃの電極の絵４７ｂ１で表示される。
【０１５６】
＜ステップＳ１６５＞
Ｃｈ１で測定された信号波形は、図２２の波形表示部４７ａで表示される。
【０１５７】
＜ステップＳ１６６＞
生体信号処理部２３の出力結果を用いて、Ｃｈ２に対応する電極が当たっているかどうかを判定する。
【０１５８】
＜ステップＳ１６７＞
Ｃｈ２に対応する電極が当たっているので、表示部のＣｈ２に対応する電極の絵をハイライトする。当該のハイライトは、図２２の接触状態図示部４７ｃの電極の絵４７ｂ２で表示される。
【０１５９】
＜ステップＳ１６８＞
表示部４７の波形表示部４７ａに、Ｃｈ１の信号波形を既に表示させているどうかを判定する。
【０１６０】
＜ステップＳ１６９＞
Ｃｈ２で測定された信号波形は、図２２の波形表示部４７ａで表示される。
【０１６１】
＜ステップＳ１７０＞
生体信号処理部２３の出力結果を用いて、Ｃｈ３に対応する電極が当たっているかどうかを判定する。
【０１６２】
＜ステップＳ１７１＞
Ｃｈ３に対応する電極が当たっているので、表示部のＣｈ３に対応する電極の絵をハイライトする。当該のハイライトは、図２２の接触状態図示部４７ｃの電極の絵４７ｂ３で表示される。
【０１６３】
＜ステップＳ１７２＞
表示部４７の波形表示部４７ａに、Ｃｈ１またはＣｈ２の信号波形を既に表示させているどうかを判定する。
【０１６４】
＜ステップＳ１７３＞
Ｃｈ３で測定された信号波形は、図２２の波形表示部４７ａで表示される。
【０１６５】
＜ステップＳ１７４＞
生体信号処理部２３の出力結果を用いて、指が右にずれているかどうかを判定する。
【０１６６】
＜ステップＳ１７５＞
図２２に示す表示部４７の指ずれ情報表示部４７ｄで、「右（−Ｐ）方向にずれている」というメッセージを表示する。さらに、ずれ方向図示部４７ｅで、ずれ方向を示す右向き矢印を表示し、処理を終了する。
【０１６７】
＜ステップＳ１７６＞
生体信号処理部２３の出力結果を用いて、指が左にずれているかどうかを判定する。
【０１６８】
＜ステップＳ１７７＞
図２２に示す表示部４７の指ずれ情報表示部４７ｄで、「左（＋Ｐ）方向にずれている」というメッセージを表示する。さらに、ずれ方向図示部４７ｅで、ずれ方向を示す左向き矢印を表示し、処理を終了する。
【０１６９】
（効果）
以上のように、コントローラ１に搭載された生体電位センサによって、主電極部１３ａと補助電極部１３ｂで取得した生体電位の情報から、電極と指の接触位置と、ずれの状態を判定することが可能になる。
【０１７０】
（その他の実施形態）
指がずれ易い方向に補助電極部１３ｂを配置することで、指のずれが生じたときに、直ちにユーザに注意喚起を行うことができ、より安定した生体電位の計測が可能になる。また、補助電極部１３ｂを配置することによって、主電極部１３ａに指が当たっていない場合でも、指の当たっている補助電極を測定電極に切り替えて、補助電極で測定した生体電位を出力電位波形として採用することができる。補助電極で僅かでも生体電位が測定できるため、生体信号増幅部において測定対象の信号を増幅させる増幅器が飽和することを防ぐことができ、より安定した生体電位の計測が可能になる。
【０１７１】
なお、本実施形態において、電極の配置は、コントローラ１の左側の主電極４９ａを参照電極（Ｒｅｆ）と定義したが、接触状態の変化に応じて、左側の主電極４８ａが参照電極に切り替えても良い。左右の電極で拾った信号を逆に読めば、同様の処理が可能である。
【０１７２】
切り替え方法は、図２３に示すように生体信号増幅部１４の前段に、参照電極選択部１４ａを設け、参照電極選択用信号Ｒｅｆ＿ＣＨのレジスタ値に応じて、参照電極として設定したい電極を生体信号増幅部１４の参照電極側の入力（Ｒｅｆ）に接続する。例えば、主電極４８ａを参照電極にしたい場合は、参照電極選択用信号Ｒｅｆ＿ＣＨのレジスタ値を主電極４８ａに対応する値に設定すればよい。主電極４８ａが生体信号増幅部１４のＲｅｆに接続され、代わりに主電極４９ａが生体信号増幅部１４のＣｈ１に接続される。その他のＣｈ２〜Ｃｈ４の接続関係は、図１３における接続と同じである。このとき、生体信号増幅部１４では、Ｃｈ１〜Ｃｈ５の差分を取る信号は、主電極４８ａの電位に変わる。このように、参照電極選択部１４ａを設けることにより、参照電極をＲｅｆの代わりにＣｈ１〜Ｃｈ５のいずれの信号にも切り替えることができるため、接触状態の変化に応じて、より柔軟に生体電位の測定が可能になる。
【０１７３】
なお、図２４に示すように、電極部１３は、アクティブ電極部１３ｃで構成されても良い。アクティブ電極用アンプ８０の入力に接続された電極をアクティブ電極と呼ぶ。アクティブ電極部１３ｃは、主電極４８ａ、４９ａ、補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃのそれぞれにアクティブ電極用アンプ８０の入力に接続し、それぞれのアクティブ電極用アンプ８０の出力は、生体信号増幅部の対応する入力Ｃｈ１〜Ｃｈ５、Ｒｅｆに接続される。さらに、アクティブ電極用アンプ８０により、ハムノイズと呼ばれる、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの商用電源に起因する外来ノイズの成分を抑圧することができるため、生体信号増幅部１４で不要な信号を増幅することなく、安定に生体電位の計測を行うことができる。さらに、手の振動によりアクティブ電極部１３ｃと生体信号増幅部１４を結ぶ配線が振動しても、アクティブ電極用アンプ８０が配線の振動に起因する電位変動を抑圧し、より安定な生体電位の計測を行うことができる。
【０１７４】
なお、図２５に示すように、コントローラ１の形状等により、あらかじめ指の方向が分かっていれば、電極部１３は、主電極５４ａと、１個の補助電極５４ｂで構成されても良い。図２５の一例では、指が右方向にだけずれる場合の電極部１３の配置を示している。指の腹を主電極５４ａの中心に当てると、２個の補助電極５４ｂ、５４ｃがいずれも指に当たる位置関係になっている。すなわち、主電極５４ａの直径Ｘ、補助電極５４ｂの幅Ｙ、主電極５４ａと補助電極５４ｂ、５４ｃとの間隔をＤ、指の接触範囲を直径Ｆとすると、以下の数２の関係を満たしていることが望ましい。
（数２）  Ｘ＋Ｄ＋Ｙ≦Ｆ
【０１７５】
なお、図１２に示す主電極部と補助電極部の位置関係に代えて、図２６（ａ）に示す電極配置で有っても良い。主電極５４ａが指の腹に当たっているとき、指の接触範囲の外に補助電極５４ｂ、５４ｃが位置する。図２６（ｂ）は、コントローラを両手で把持したときに、指と電極が当たる範囲を示す。通常、指のずれが無い場合、指は補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃのいずれにも当たらない。主電極５４ａの中心から所定の範囲（たとえばユーザの指の接触範囲）から離れた位置に、補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃが位置する。例えば、主電極５４ａの中心から補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃの端部までの距離が、ユーザの指の接触範囲の半径より小さい。主電極５４ａの大きさにより、主電極５４ａと、補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃとの所定の距離が決定される。
【０１７６】
補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃのいずれの電極に、ユーザの指が接触していることで、ユーザの指がずれていると判定することができる。
【０１７７】
例えば、左手の指が図面右（＋Ｐ）方向にずれたとき、指は主電極４８ａの他に、補助電極４８ｃにも当たるため、指が右側にずれていることが判定できる。左手の指がさらに右側にずれて、補助電極４８ｃだけに当たる場合は、指が主電極４８ａから右にずれすぎていることも判定できる。本電極配置は、さらに、コントローラに配置している電極部の近くにねじ穴やくぼみ等、指が主電極部からずれたときに接触状態が著しく悪化する恐れがある場合に、指のずれの許容範囲を限定できるため有用である。
【０１７８】
図２６（ｂ）に示すように、主電極と補助電極とが所定以上の距離の間隔で配置されている場合、接触情報がありという状態を示す補助電極の位置の方向に、ユーザの指がずれている。このとき、図１８に示す電極の位置及びユーザの電極の接触情報とユーザのずれ方向との関係とは異なり、予め保持する関係は、ユーザの接触情報と、接触情報を有する補助電極の位置の方向が、ユーザの指がずれている方向であるとして対応付けられている。
【０１７９】
なお、電極部１３の電極配置について、図２７、図２８、図２９のように、中心に主電極部１３ａを配置し、その周囲に多角形型に補助電極部１３ｂを配置しても良い。例えば、図２７（ａ）の場合は、指のずれが３方向で検出できる。図２７（ｂ）の場合は、指のずれが上下左右の４方向で検出できる。図２７（ｃ）の場合は、指のずれが星型の５方向で検出できる。図２７（ｄ）の場合は、指のずれが６方向で検出できる。図２８は、図２６と同様に、同じ円形の電極で構成された主電極部１３ａと補助電極１３ｂとを示す。また、図２９に、主電極部１３ａと補助電極１３ｂの電極の形状が多角形の例を示す。特に、図２９（ｄ）は主電極部１３ａと補助電極１３ｂを同じ六角形の電極で構成されるため、電極の周囲を囲む面積効率の点で最も優れており、効率的にずれの方向を特定できるという利点がある。
【０１８０】
いずれにしても、複数の補助電極同士が主電極に関して対称となる位置に配置されていると言える。より具体的には、複数の補助電極が、主電極を中心として点対称の位置に配置されているか、または主電極を通過する軸に対して線対称の位置に配置されている。
【０１８１】
なお、図３０に示すように、電極部１３の主電極４８ａ、４９ａ、補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃのそれぞれと接続された電流印加部９０を追加し、電極と指の接触インピーダンスが測定できる機能を備えても良い。電流印加部９０が発生する交流電流（例えば、周波数１ｋＨｚの矩形波）により、各電極と指の接触インピーダンスを測定できる。各電極で計測される電位は、低周波の生体信号と、高周波の接触インピーダンスに対応する電位が重畳される。生体信号増幅部１４では生体信号のみを増幅し、接触インピーダンス計測部１４ｚでは交流電流の帯域（周波数１ｋＨｚ）の近辺の周波数成分のみを抽出するため、生体信号と接触インピーダンスを同時に測定しても、それぞれを分離することができる。接触インピーダンス計測部で計測された信号Ｃｈ１ｚ〜Ｃｈ５ｚは生体信号出力部１５に送られる。
【０１８２】
図３１は、生体信号処理部２３の構成を示す。接触状態解析部２３ｂの接触インピーダンス評価部２３ｃは、生体信号取得部２２で取得された信号Ｃｈ１ｚ〜Ｃｈ５ｚより、図２５のＣｈ１〜Ｃｈ５に対応する電極の接触インピーダンスを定量的に算出する。指ずれ度合判定器２３ｄは接触インピーダンスの値を基に、図１９と同様のフローチャートで電極の接触位置と、指ずれの状態を判定することができる。
【０１８３】
図３２は、図１５の指ずれ状態に対応した、各Ｃｈにおける接触インピーダンスの大小関係を示す判定表である。一般に、電極に当たっている場合は、接触インピーダンスが低く、電極に当たっていない場合は接触インピーダンスが低くなる。本構成により、接触インピーダンスの大小関係から接触の細かな度合いを詳しく知ることができるという利点がある。
【０１８４】
なお、生体電位波形が心電波形の場合は、Ｒ波を抽出し、Ｒ波の間隔から毎分当たりの瞬時心拍数を算出し、図２２に示すように表示しても良い。これにより、ユーザに運動・安静状態もしくは健康状態を知らせることができるという効果を奏する。
【０１８５】
（実施の形態２）
本実施の形態による情報処理システムの全体の基本的な構成は、図７及び図８に示す構成と同じである。そこで以下では、実施の形態１の構成と異なる構成である電極部１３の構成、および生体信号処理部２３の接触状態解析部２３ｂの処理、アプリケーション処理部２４の処理を説明する。
【０１８６】
（電極部）
図３３（ａ）は電極部１３の構成を示す。中心に円形の主電極５４ａが配置されている。主電極５４ａの外側の一方向（この図では下方）に、２個の補助電極５４ｂ、５４を配置されている。つまり、主電極を中心として同じ方向に、少なくとも複数の補助電極が配置されている。例えば、指がずれにくいと予め分かっている方向には、補助電極を付けていない。
【０１８７】
ユーザの指がずれやすい方向及び指がずれにくい方向は、例えば、操作面４３に配置されている操作ボタンの位置関係、コントローラ１の筐体の形状、又は主電極の位置等により決定される。
【０１８８】
例えば、コントローラ１の裏面４６における操作ボタンと対応する対抗する位置から重力方向に対して、ユーザの指がずれる可能性があるため、複数の補助電極を位置する。
【０１８９】
例えば、主電極がコントローラ１の裏面４６における中心に近い部分に位置する場合には、ユーザのコントローラ１の把持方法を考慮した場合、コントローラ１の中心方向には指がずれにくいと考えられるため、補助電極を付けなくてもよい。
【０１９０】
電極部で想定している大きさは、図３３（ａ）に示す寸法の通りで、指の接触範囲が直径Ｆ＝１４ｍｍの円形をなしていることから電極部１３の寸法を決めている。主電極５４ａの直径Ｘは１０ｍｍであり、補助電極５４ｂの幅（主電極５４ａの法線方向の長さ）Ｙは１ｍｍである。
【０１９１】
指の腹を主電極５４ａの中心に当てると、２個の補助電極５４ｂ、５４ｃがいずれも指に当たらない位置関係になっている。すなわち、主電極５４ａの直径Ｘ、主電極５４ａと補助電極５４ｂとの間隔をＤとすると、以下の数３の関係を満たしていることが望ましい。
（数３）  Ｘ＋Ｄ≧Ｆ
【０１９２】
電極の大きさは、指の実際の接触範囲を基に図３３（ａ）の寸法と相似形をしていることが望ましい。
【０１９３】
図３３（ｂ）は、コントローラ１の裏面に電極を配置したときの一例を示す。両手でコントローラを把持した状態において、電極部１３は、図面右側に配置した主電極４８ａ、２個の補助電極４８ｂ、４８ｃと、図面左側に配置した主電極４９ａ、２個の補助電極４９ｂ、４９ｃとで構成される。上述のとおり、ユーザの左手は主電極４８ａ、２個の補助電極４８ｂ、４８ｃに接触し、右手は主電極４９ａ、２個の補助電極４９ｂ、４９ｃに接触し得る。補助電極４８ｂ、４８ｃは、主電極４８ａの図面の右斜め下方（＋Ｑ方向）に配置され、補助電極４９ｂ、４９ｃは、主電極４９ａの左斜め下方（＋Ｒ方向）に配置されている。
【０１９４】
図３３（ｂ）の例では、ユーザの左手中指の腹と右手中指の腹が、それぞれ主電極４８ａ、４９ａに当たっている場合、補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃの電極には指が当たっていない。以下、図３３（ｂ）において、右の主電極４８ａを測定電極（Ｃｈ１）、左の主電極４８ｂを参照電極（Ｒｅｆ）として説明する。さらに、図３３（ｂ）のように、補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃに、それぞれＣｈ２、Ｃｈ３、Ｃｈ４、Ｃｈ５を割り当てる。
【０１９５】
（接触状態解析部の処理）
図３４は、接触状態解析部２３ｂによる、接触状態解析処理のフローの一例を示す。図１５に示すフローと異なる点は、ステップＳ１１１からＳ１１３の処理に加えて、ステップＳ１１４が加わったことである。ステップＳ１１１は、信号検出器２３ｃで処理が行われる。ステップＳ１１２からＳ１１４は、指ずれ度合判定器２３ｄで処理が行われる。
【０１９６】
指ずれ度合い判定器２３ｄは、電極の位置及びユーザの電極への接触情報と、ユーザのずれ方向と、指のずれの程度との関係を予め保持する。
【０１９７】
＜ステップＳ１１１＞
信号検出器２３ｃは、Ｃｈ１〜Ｃｈ５の信号を検出する。
【０１９８】
＜ステップＳ１１２＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、Ｃｈ１〜Ｃｈ５の信号に対応する電極の接触位置を検出する。
【０１９９】
＜ステップＳ１１３＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、予め保持する関係を参照して、電極の接触位置の情報を基に指ずれの方向を検出する。
【０２００】
＜ステップＳ１１４＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、予め保持する関係を参照して、電極の接触位置の情報を基に指ずれの程度を検出する。
【０２０１】
（指ずれ状態の例）
図３５（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態でコントローラ１を両手で把持した場合に起こりうる、各種の指ずれ状態について示している。図３５（ａ）に示す第１状態は、左手の指が主電極４８ａだけに当たっており、右手の指が主電極４９ｂだけに当たっている場合である。図３５（ｂ）に示す第２状態は、右手の指が主電極４９ａだけに当たっており、左手の指が矢印で示している図面右斜め下方にずれて補助電極４８ｂと４８ｃに当たっている場合である。図３５（ｃ）に示す第３状態は、右手の指が主電極４９ａだけに当たっており、左手の指が第２状態に比べ、さらに右斜め下方にずれて、補助電極４８ｃだけに当たっている場合である。図１４の接触状態解析部２３ｂにおける信号検出器２３ｃ、および指ずれ度合判定器２３ｄを用いると、前記３つの状態のそれぞれの状態を判別することができる。
【０２０２】
信号検出器２３ｃを用いて、図３５（ａ）〜（ｃ）に示す指ずれ状態の一例について判定したＣｈ１〜Ｃｈ５の信号検出の判定表を図３６に示す。第１状態から第３状態において、各Ｃｈについて、生体信号が有りと判定された場合は「有」、無しと判定された場合は「無」と表示されている。
【０２０３】
（接触状態解析部の処理フローの概要）
図３７は、接触状態解析部２３ｂの処理のフローを示す。ステップＳ２４１からステップＳ２４８までの処理がある。
【０２０４】
＜ステップＳ２４１＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、Ｃｈ１の信号の有無を基に、右手の指がＣｈ１すなわち主電極４８ａに当たっているかどうかを判定する。
【０２０５】
＜ステップＳ２４２＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、指が「Ｃｈ１に当たっていない」と出力する。
【０２０６】
＜ステップＳ２４３＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、Ｃｈ２の信号の有無を基に、右手の指がＣｈ２すなわち補助電極４８ｂに当たっているかどうかを判定する。
【０２０７】
＜ステップＳ２４４＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、ずれの方向と程度の情報を出力し、処理を終了する。具体的には、指ずれ度合判定器２３ｄは、指が「右下（＋Ｑ）方向に電極１個分ずれている」ことを示す情報を出力する。
【０２０８】
＜ステップＳ２４５＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、指が「Ｃｈ２に当たっていない」と出力する。
【０２０９】
＜ステップＳ２４６＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、Ｃｈ３の信号の有無を基に、右手の指がＣｈ３すなわち補助電極４８ｃに当たっているかどうかを判定する。
【０２１０】
＜ステップＳ２４７＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、ずれの方向と程度の情報を出力し、処理を終了する。具体的には、指ずれ度合判定器２３ｄは、指が「右下（＋Ｑ）方向に電極２個分ずれている」ことを示す情報を出力する。
【０２１１】
＜ステップＳ２４８＞
指ずれ度合判定器２３ｄは、指がいずれの電極にも「当たっていない」と出力し、処理を終了する。
【０２１２】
（指ずれ状態の判定例）
図３５（ａ）〜（ｃ）に示す指ずれ状態のバリエーションのうち、図３５（ｂ）および（ｃ）の第２状態および第３状態について、図３７に示すフローに基づいた処理を説明する。
【０２１３】
第２状態の場合、ステップＳ２４１において、Ｃｈ１に信号が無いと判定され、ステップＳ２４２に進み、「Ｃｈ１が当たっていない」と出力される。ステップＳ２４３に進み、Ｃｈ２に信号が有ると判定され、ステップＳ２４４に進み、図３６に示すように、指が「右下（＋Ｑ）方向に電極１個分ずれている」と出力され、接触状態の解析処理は終了する。
【０２１４】
第３状態の場合、ステップＳ２４１において、Ｃｈ１に信号が無いと判定され、ステップＳ２４２に進み、「Ｃｈ１が当たっていない」と出力される。ステップＳ２４３に進み、Ｃｈ２に信号が無いと判定され、ステップＳ２４５に進み、「Ｃｈ２が当たっていない」と出力される。ステップＳ２４６に進み、Ｃｈ３に信号が有ると判定され、ステップ２４７に進み、図３６に示すように、「右下（＋Ｑ）方向に電極２個分ずれている」と出力され、接触状態の解析処理は終了する。
【０２１５】
図３８Ａから図３８Ｃは、図３５（ａ）〜（ｃ）の指ずれ状態（第１状態から第３状態）のデータ例を示す。
【０２１６】
図３８Ａに示す第１状態について、主電極４８ａに指が当たっているため、Ｃｈ１では、Ｃｈ１とＲｅｆで測定した心電波形が観測される。一方、補助電極４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃには指が当たっていないため、Ｃｈ２〜Ｃｈ５の全てに、生体信号の波形ではなく、外来ノイズが増幅された波形が観測される。
【０２１７】
第２状態について、主電極４８ａに指が当たっていないため、Ｃｈ１では、生体信号の波形ではなく、外来ノイズが増幅された波形が観測される。補助電極４８ｂに指が当たっているため、Ｃｈ２では、Ｃｈ２とＲｅｆで測定した心電波形が観測される。補助電極４８ｃに指が当たっているため、Ｃｈ３では、Ｃｈ３とＲｅｆで測定した心電波形が観測される。それぞれ補助電極４９ｂ、４９ｃに指が当たっていないため、Ｃｈ４およびＣｈ５では、外来ノイズが増幅された波形が観測される。
【０２１８】
第３状態について、第２状態と異なっている点は、Ｃｈ２の接触状態である。補助電極４８ｂに指が当たっていないため、Ｃｈ２では、生体信号ではなく、外来ノイズが増幅された波形が観測される。
【０２１９】
（アプリケーション処理部）
図３９は、アプリケーション処理部２４で生体情報を処理するフローを示す。ステップＳ１６１からステップＳ１７３、ステップＳ１８１からステップＳ１８４までの処理を行っている。図２１と異なるところは、ステップＳ１８１からステップＳ１８４までの処理である。
【０２２０】
図３９のフローについて、図４０の表示のイメージを参照しながら説明する。なお、図４０は、コントローラ１の裏面に設けられた電極を、コントローラ１を表面側から透過的に見たときの電極の配置を示している。そのため、図４０で表示している指のずれ状態は、右手が＋Ｒ方向にずれていることを示している。一方、図３５（ｃ）の指ずれの第３状態は左手が＋Ｑ方向にずれていることを示していることを示している。図４０のイメージを表示する表示部は、図１の表示部３であっても、図２（ｂ）の表示部４７であっても良い。なお、図４０は表示部の例である。図４０には、現在計測されている波形４７ａに加えて、裏面に設置された電極と指とが接触している場合には、画面上の対応する電極の絵４７ｂに色をつけて表示される。指と接触していない電極に対応する電極の絵４７ｂについては、白色のままである。
【０２２１】
＜ステップＳ１６１＞
生体信号処理部２３の出力結果に基づいて、Ｃｈ１〜Ｃｈ３に対応する電極が全て当たっていない状態かどうかを判定する。
【０２２２】
＜ステップＳ１６２＞
Ｃｈ１〜Ｃｈ３に対応する電極が全て当たっていないため、「当たっていません」というメッセージを表示部４７で表示し、処理を終了する。当該メッセージは、図３５（ａ）〜（ｃ）の接触状態表示部４７ｃで表示される。
【０２２３】
＜ステップＳ１６３＞
生体信号処理部２３の出力結果を用いて、Ｃｈ１に対応する電極が当たっているかどうかを判定する。
【０２２４】
＜ステップＳ１６４＞
Ｃｈ１に対応する電極が当たっているので、表示部のＣｈ１に対応する電極の絵をハイライトする。当該のハイライトは、図４０の接触状態図示部４７ｃの電極の絵４７ｂ１で表示される。
【０２２５】
＜ステップＳ１６５＞
Ｃｈ１で測定された信号波形は、図４０の波形表示部４７ａで表示される。
【０２２６】
＜ステップＳ１６６＞
生体信号処理部２３の出力結果を用いて、Ｃｈ２に対応する電極が当たっているかどうかを判定する。
【０２２７】
＜ステップＳ１６７＞
Ｃｈ２に対応する電極が当たっているので、表示部のＣｈ２に対応する電極の絵をハイライトする。当該のハイライトは、図４０の接触状態図示部４７ｃの電極の絵４７ｂ２で表示される。
【０２２８】
＜ステップＳ１６８＞
表示部４７の波形表示部４７ａに、Ｃｈ１の信号波形を既に表示させているどうかを判定する。
【０２２９】
＜ステップＳ１６９＞
Ｃｈ２で測定された信号波形は、図４０の波形表示部４７ａで表示される。
【０２３０】
＜ステップＳ１７０＞
生体信号処理部２３の出力結果を用いて、Ｃｈ３に対応する電極が当たっているかどうかを判定する。
【０２３１】
＜ステップＳ１７１＞
Ｃｈ３に対応する電極が当たっているので、表示部のＣｈ３に対応する電極の絵をハイライトする。当該のハイライトは、図４０の接触状態図示部４７ｃの電極の絵４７ｂ３で表示される。
【０２３２】
＜ステップＳ１７２＞
表示部４７の波形表示部４７ａに、Ｃｈ１またはＣｈ２の信号波形を既に表示させているどうかを判定する。
【０２３３】
＜ステップＳ１７３＞
Ｃｈ３で測定された信号波形は、図４０の波形表示部４７ａで表示される。例えば、図３０の第３状態について、Ｃｈ１、Ｃｈ２には電極が当たってなく、Ｃｈ３だけに電極が当たっているため、Ｃｈ３を測定電極で取った心電波形のデータと見なし、波形表示部４７ａで心電波形を表示する。
【０２３４】
＜ステップＳ１８１＞
生体信号処理部２３の出力結果を用いて、指が右下に電極１個分ずれているかどうかを判定する。
【０２３５】
＜ステップＳ１８２＞
図４０に示す表示部４７の指ずれ情報表示部４７ｄで、「右下（＋Ｒ）方向に電極１個分ずれている」というメッセージを表示する。さらに、ずれ方向図示部４７ｅで、ずれ方向を示す右向き矢印を表示し、処理を終了する。
【０２３６】
＜ステップＳ１８３＞
生体信号処理部２３の出力結果を用いて、指が右下に電極２個分ずれているかどうかを判定する。
【０２３７】
＜ステップＳ１８４＞
図４０に示す表示部４７の指ずれ情報表示部４７ｄで、「右下（＋Ｒ）方向に電極２個分ずれている」というメッセージを表示する。さらに、ずれ方向図示部４７ｅで、ずれ方向を示す左向き矢印を表示し、処理を終了する。
【０２３８】
（効果）
以上のように、コントローラ１に搭載された生体電位センサによって、主電極部１３ａと補助電極部１３ｂで拾った生体電位の情報から、電極と指の接触位置と、ずれの状態を判定することが可能になる。指がずれ易い方向に複数の補助電極４８ｂ、４８ｃを配置することで、指のずれの方向だけでなく、ずれの程度を直ちにユーザに知らせることができる。また、本実施形態により、ある程度指がずれても、生体信号を出力し続けられることが可能になるため、さまざまな手の大きさに対応でき、さらにコントローラ１を把持したときの、さまざまな指の置き方にも対応できる。
【０２３９】
なお、図３３（ｂ）に示すコントローラ１の裏面４６における補助電極部１３ｂは、コントローラ１の長手方向の両端に配置されており、電極部１３と生体信号増幅部１４との間を交差させることなく配線できるため、不要な外来ノイズを発生させること無く、生体信号を安定に計測できるという効果がある。
【０２４０】
（実施の形態２の変形例）
実施の形態２においては、主電極の周囲に複数の補助電極を設置することで、指のずれ度合いを計測し、ユーザに対して注意を喚起することができた。本変形例においては、指のずれる可能性が高い方向に、さらに、多くの補助電極を設置する。例えば、図４１に示すように、１つの主電極４８ａ（Ｃｈ１）に対して４つの補助電極４８ｂ（Ｃｈ２）、４８ｃ（Ｃｈ３）、４８ｄ（Ｃｈ４）、４８ｅ（Ｃｈ５）を設置する。多くの電極を設置することで、指のずれの度合いを詳細に計測することができる。さらに、指のずれの度合いの時系列変化の情報を利用して、ユーザの指の電極への接触度合いを、詳細に計測することができる。
【０２４１】
例えば、ユーザの指が主電極Ｃｈ１とＣｈ２の間を短時間で移動している場合には、ユーザの指が電極から外れる可能性は低いと考えられる。しかしながら、指が接触している電極がＣｈ１からＣｈ２、Ｃｈ３、Ｃｈ４、Ｃｈ５へ移動している場合には、その後に指が電極から外れる可能性が高い。実施の形態２のシステム構成に対して、図４２に示すように、指ずれ時系列パターン記憶部４３０１を追加する。その他の構成および動作は、実施の形態２と同様であるため説明を省略する。
【０２４２】
指ずれ時系列パターン記憶部４３０１では、時間の経過に伴う指ずれの状態が記憶されている。例えば、図４３の内容が記憶されている。図４３（ａ）においては、Ｃｈ１からＣｈ５において、どの電極で生体電位が計測されているかの状況に対して、その状態が定義されている。例えば、Ｓ１の状態は、Ｃｈ１で電位が計測されている場合、または、Ｃｈ１、Ｃｈ２の２つで電位が計測されている場合、Ｃｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３の３つの電極で電位が計測されている場合の３つである。このように、計測されている電極で状態が定義され、図４３（ｂ）に示すように指ずれの時系列変化に対する（ａ）の状態の変化パターンが記憶されている。
【０２４３】
例えば、所定の時間内に、Ｓ１からＳ３、Ｓ１からＳ４へ移動している場合には、指がずれていることが確認できる。一方で、所定時間内に、Ｓ１からＳ２の後に再びＳ１に戻るような移動をしている場合には、指が電極間を振動していると解釈することが可能である。このように、指が電極間を移動している時系列パターンから指の状態を検出し、ユーザに対して通知することが可能になる。
【０２４４】
（実施の形態３）
実施の形態１、２においてはコントローラ１の裏面４６に電極を設置し、主電極に対する指のずれを計測する例について述べた。さらに、本実施の形態においては、コントローラの操作面４３においても電極を設置することで、より確実な生体電位計測を実現する例について述べる。実施の形態１、２においては、ゲームを実施しているときに、指のずれを検出した。一方、本実施の形態は、ゲームを実行する前に、ユーザが電極に接触している感覚を認識させるときに行う。
【０２４５】
操作面においては、ゲーム等の操作をボタンで実施するために、指の位置が大きく移動する。しかしながら、裏面とは異なり、ユーザが自分の目で押さえている場所を確認することも可能であり、さらには、ボタンに電極が設置されている場合には、ボタンが押されているときには、必ず電極にも指が接触することになる。
【０２４６】
そこで、本実施の形態においては、コントローラの操作面に設置されたボタンに電極を設置し、ユーザに所定のボタンを押下するように指示することで、確実に指を電極に接触させることが可能になる。例えば、図４４に示すように電極を設置する。図４４（ａ）は、スティック型コントローラの操作面のボタン上に設置された補助電極部１３ｂを示す。図４４（ｂ）は、パッド型コントローラの操作面のボタン上に設置された補助電極部１３ｂを示す。また、本実施の形態のシステムの構成、特に生体信号処理部２３の構成を図４５に示す。図４５においては、接触状態解析部２３ｂにおいて、操作面に設置された電極の生体信号を検出する操作面電極信号検出器４６０１と、コントローラの裏面に設置された電極の生体信号を検出する裏面電極信号検出器４６０２が追加されている。また、図４６に示すように、操作面に設置された電極の１つをＣｈ１（Ｒｅｆ）用の電極とし、別の手の指で接触される電極をＣｈ２の電極とする。これらの電極間の電位を操作面電極信号検出器４６０１で電位を計測する。また、裏面においては、主電極Ｃｈ３、Ｃｈ５と補助電極Ｃｈ４、Ｃｈ６を設置する。Ｃｈ１（Ｒｅｆ）を基準電位とした場合の、Ｃｈ３、Ｃｈ４、Ｃｈ５、Ｃｈ６の電位を裏面電極信号検出器４６０２において計測する。
【０２４７】
本実施の形態においては、コントローラをもってゲーム等をしようとするユーザに対して、最初に、図４７に示すように、操作面の電極を触れるように指示する。ユーザが操作面にあるボタンを押すのが確認できると、操作面電極信号検出器４６０１において図４８に示すような電位が計測される。このような電位が計測されたのちに、図４９に示すように、次にコントローラの裏面に設置された電極を指で押さえるようにユーザに指示する。このとき、正確にコントローラの裏面の電極に指が接触していると、図５０（ａ）および（ｂ）に示すようなデータが計測される。図５０（ａ）は正確に計測されているときの波形例を示し、図５０（ｂ）は右手の指が少しずれているときの波形例を示す。正確に計測されている場合には、Ｃｈ５において心拍が計測される。また、Ｃｈ５とＣｈ６に指が接触している場合には、Ｃｈ５、Ｃｈ６において心拍が計測される。このような電位が計測されると、ユーザの指が電極に接触していることを確認できる。
【０２４８】
このように、電極に指が接触されているのを確認した後に、ユーザにゲームをさせることが可能になる。
【０２４９】
以上のシステムの動作を説明する。図５１は、本実施の形態による生体信号処理部２３の処理を示すフローチャートである。
【０２５０】
＜ステップＳ５２０１＞
図４６に示すようにコントローラの操作面に設置された電極に対して、左右の指を接触させるように指示する画面を提示する。
【０２５１】
＜ステップＳ５２０２＞
操作面において補助電極が設置されているボタンが押下されているか否かを判断する。なお、ボタンが押されていることが確認できない場合には、ステップＳ５２０１へ戻る。ボタンが押下されているときには次のステップへ進む。
【０２５２】
＜ステップＳ５２０３＞
操作面電極信号検出器４６０１において、Ｃｈ１、Ｃｈ２間の電位差を計測する。例えば、図４８に示す電位差の時系列データが計測されていることを確認する。
【０２５３】
＜ステップＳ５２０４＞
さらに、操作面電極信号検出器４６０１において、心拍情報が検出されていることを確認する。心拍情報が検出されていないときには、再びＳ５２０１へ戻る。心拍成分が検出されているときには、次のステップへ進む。
【０２５４】
＜ステップＳ５２０５＞
次に、図４９で示すように、コントローラの裏面に設置されている電極に指を接触させるようにユーザに指示する。
【０２５５】
＜ステップＳ５２０６＞
裏面電極信号検出器４６０２において、Ｃｈ１を基準にしたＣｈ３、Ｃｈ４、Ｃｈ５、Ｃｈ６の電位のデータを計測する。
【０２５６】
＜ステップＳ５２０７＞
さらに、裏面電極信号検出器４６０２において、図５０（ａ）および（ｂ）に示すような信号が検出されているか否かを確認する。検出されていないときには、Ｓ５２０５へ戻る。Ｃｈ５において、Ｃｈ２と同様の心拍成分が検出されていることが確認できた場合には、裏面において指が接触できていることがわかる。ここで、フローは終了し、ユーザに対してゲーム等の操作に入るように指示する。
【０２５７】
以上、説明してきたように、コントローラの操作面にも補助電極を設置することで、ユーザは接触を確認しやすく、さらに、コントローラを使ったゲームをする前に、上記のフローを実施することで、より確実な心拍を計測することが可能になる。
【０２５８】
上述の実施の形態（たとえば図８）では、情報処理装置２が生体信号処理部２３を有し、生体信号処理部２３において、指の各々に関する接触状態を判定する処理を行うとした。しかしながら、それらの処理はコントローラ１において行われてもよい。
【０２５９】
図５２は、図８の構成の変形例を示す。本変形例にかかる情報処理システムは、コントローラ２４１および情報処理装置２４２を有する。コントローラ２４１は図８のコントローラ１に対応し、情報処理装置２４２は、図８の情報処理装置２に対応する。
【０２６０】
本変形例では、コントローラ２４１において指の接触状態を判定する処理を行う。そのため、情報処理装置２（図８）に包含されていた生体信号処理部２３は、本変形例ではコントローラ２４１に設けられている。また、図８の生体信号出力部１５、および生体信号取得部２２は存在しない。コントローラ２４１に設けられた生体信号処理部２３の具体的な構成および動作は、図１４に示す通りであるため、それらの説明は省略する。
【０２６１】
コントローラ２４１は、操作入力装置２４１ａおよび生体信号計測装置２４１ｂを有する。
【０２６２】
操作入力装置２４１ａの操作信号出力部２４１２は、操作入力部１１からの操作信号と、生体信号処理部２３による指の接触状態の判定結果とを受け取る。そして、操作信号出力部２４１２は、それらの情報を情報処理装置２４２に出力する。
【０２６３】
操作信号取得部２１は、操作信号を取得してアプリケーション処理部２４に送信する。アプリケーション処理部２４は、受け取った操作信号にしたがって処理を行う。以降の処理の説明は既に説明した通りである。
【０２６４】
なお、説明の便宜のため、表示部３（図１）に対応する構成の記載は、図５２では省略している。表示部は含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。
【０２６５】
上述の実施の形態では、コントローラ１の例として、スティック型（図２（ａ））、パッド型（図２（ｂ））、タブレット型（図１７Ｂ）を挙げた。しかしながら、これらは一例である。さらに他の例として、たとえばアタッチメントにスマートフォンをはめ込むことによって完成されるコントローラ１が考えられる。
【０２６６】
図５３は、アタッチメント２５０、およびスマートフォン２５１を組み合わせたコントローラ１の例を示す。アタッチメント２５０の操作面４３上に、操作ボタン４１、４２が設けられ、その背面または上側面には、図３、図４と同様の電極（図示せず）が設けられている。スマートフォン２５１のディスプレイが上述の表示部４７に該当する。アタッチメント２５０とスマートフォン２５１とは有線または無線で接続され、操作ボタン４１、４２による操作は、スマートフォン２５１またはアタッチメント２５０に設けられた通信機能により、情報処理装置２に送信される。このようなコントローラ１であれば、電極や操作ボタン４１、４２を有していないスマートフォンのユーザが、必要な時だけ、電極や操作ボタンを利用してゲームを行うことが可能となる。
【０２６７】
なお、図５３には、スマートフォン２５１の側面および背面の全てを覆うアタッチメント２５０を例示したが、これは一例である。たとえば、操作ボタン４１、４２を表示部４７に表示させ、タッチスクリーンパネルを利用した入力を実現することにより、操作ボタン４１、４２をハードウェアとして設ける必要がなくなる。そして、電極が設けられた、スマートフォン２５１の背面または上側面の一部のみを覆うシート状の部材（図示せず）と、スマートフォン２５１とによってコントローラ１が構成されてもよい。
【０２６８】
図５４は、実施の形態１または２にかかる情報処理システムの変形例である情報処理システム２００の構成を示す。情報処理システム２００では、左手用電極４８と右手用電極４９とが背面に貼り付けられたスマートフォン２５１が、図１のコントローラ１として機能する。また、インターネット等のネットワーク２６３を介してコントローラ１と通信するサーバ装置２６２が、図１の情報処理装置２として機能する。なお、図１の表示装置３は、スマートフォン２５１の表示部４８に相当する。
【０２６９】
このような情報処理システム２００では、スマートフォン２５１での操作がサーバ装置２６２に送信され、サーバ装置２６２においてユーザの操作、および生体信号が処理される。
【０２７０】
サーバ装置２６２は、処理の結果に基づいて、スマートフォン２５１の表示部４８に表示させるためのデータをスマートフォン２５１に送信する。スマートフォン２５１はそのデータを受信して表示部４８に表示する。ユーザの操作、および生体信号や、その処理の内容は、たとえば図８、および図１１を参照しながら説明した通りである。
【０２７１】
図５４に示すコントローラ１に代えて、図５２に示すコントローラ２４１を用いることも可能である。その場合には、生体信号はコントローラ２４１において処理され、操作信号がサーバ装置２６２に送信されることになる。
【産業上の利用可能性】
【０２７２】
本開示にかかる情報処理システムは、生体電位計測装置を有し、健康モニタリング機器等として有用である。またゲーム等の用途にも応用できる。
【符号の説明】
【０２７３】
１    コントローラ
１ａ  操作入力装置
１ｂ  生体信号計測装置
２  情報処理装置
１００    情報処理システム
３    表示装置
１１  操作入力部
１３  電極部
１３ａ  主電極部
１３ｂ  補助電極部
１４  生体信号増幅部
１４ａ  参照電極選択部
１４ｚ  接触インピーダンス計測部
１５  生体信号出力部
２１  操作信号取得部
２２  生体信号取得部
２３  生体信号処理部
２３ａ  生体信号解析部
２３ｂ  接触状態解析部
２３ｃ  信号検出器
２３ｄ  指ずれ度合判定器
２４  アプリケーション処理部
２５、７５  表示情報出力回路
２６、７７  音響情報出力回路
４１  操作ボタン
４２  操作ボタン
４３  操作面
４４  右側面
４５  上側面
４６  裏面
４７ａ  波形表示部
４７ｂ  電極接触状態図示部
４７ｃ  接触状態表示部
４７ｄ  ずれ方向情報表示部
４７ｅ  ずれ方向図示部
４８ａ、４９ａ  主電極
４８ｂ、４８ｃ、４９ｂ、４９ｃ  補助電極
５４ａ  主電極
６１  操作ボタン群
６２  制御信号変換回路
６３ａ  計測電極
６３ｂ  参照電極
６３ｃ  アース
６４  生体アンプ
６５  ＡＤ変換回路
６６  信号処理ユニット
６７  送信回路
６８、７１  アンテナ
６９  バッテリ
９０  電流印加部
１０１，１１１  ＣＰＵ
１０２、１１２  メモリ
１０３、１１３  プログラム
１０４、１１４  ＲＯＭ
４６０１  操作面電極信号検出器
４６０２  裏面電極信号検出器
【要約】
指と電極の固定手段を有しない場合、電極と指のずれが起こっても接触状態を確保しながら、安定した生体電位の計測を行う。
本開示の一態様に係る電子機器は、ユーザが右手及び左手で把持する筐体で構成され、ユーザの第１および第２の指の各電位を計測する。第１および第２の指は互いに異なる手の指である。電子機器は、第１の指に接触する位置に設けられた、第１主電極、および第１主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第１補助電極を含む第１電極群と、第２の指に接触する位置に設けられた、第２主電極、および第２主電極から離れた位置に設けられた少なくとも１つの第２補助電極を含む第２電極群と、第１電極群で計測される電位の値、および第２電極群で計測される電位の値から、第１および第２の各指に関する接触状態を判定する生体信号処理部と、判定結果に基づいて、ユーザに指の接触状態に関する情報を提供する出力部とを備えている。【図１】
0005577002.tif 000002
【図２】
0005577002.tif 000003
【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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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８Ａ】
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【図３８Ｂ】
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【図３８Ｃ】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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