(57)【要約】【課題】データ収集のタイミングが電源周期とは独立に決められる測定においても電源ハムノイズを除去したデータを得る。【解決手段】基本トリガＢtr以後の電源周期の正スロープのゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、次の基本トリガＢtr以後の周期的ノイズの負スロープのゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返し、得られたデータを加算する。【効果】任意のタイミングでデータ収集を繰り返すことが出来ると共に電源ハムノイズを抑制できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある基本トリガ以後の周期的ノイズの正または負のスロープのゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの次の基本トリガ以後の周期的ノイズの前回と逆向きのスロープのゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返し、得られたデータを加算することを特徴とするデータ収集方法。
【請求項２】
Ｎを０以上の整数とするとき、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの所定位相θ(０)に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの次の基本トリガ以後の前記所定位相θ(０)と周期的ノイズの周期の「１／２＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ(π)に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返し、得られたデータを加算することを特徴とするデータ収集方法。
【請求項３】
ある基本トリガ以後の周期的ノイズの正または負のゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの後の１番目の基本トリガ以後の前記周期的ノイズの前回と同向きのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の１／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの後の２番目の基本トリガ以後の前記周期的ノイズの前回と同向きのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の２／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの後の３番目の基本トリガ以後の前記周期的ノイズの前回と同向きのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の３／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返し、得られたデータを加算することを特徴とするデータ収集方法。
【請求項４】
Ｎを０以上の整数とし、Ｋを２以上の２のべき乗とし、ｉを１から「Ｋ−１」までの整数とするとき、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの所定位相θ(０)に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガからｉ番目の基本トリガ以後の前記所定位相θ(０)と周期的ノイズの周期の「ｉ／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ(２・π・ｉ／Ｋ)に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返し、得られたデータを加算することを特徴とするデータ収集方法。
【請求項５】
Ｎを０以上の整数とし、Ｋを４以上の２のべき乗とし、ｉを１から「Ｋ−１」までの整数とするとき、周期的ノイズの所定位相θ(０)に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記所定位相θ(０)と周期的ノイズの周期の「ｉ／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ(２・π・ｉ／Ｋ)に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、得られたデータを加算することを特徴とするデータ収集方法。
【請求項６】
基本トリガを発生する基本トリガ発生手段と、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの正または負のスロープのゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集すると共に前記基本トリガの次の基本トリガ以後の周期的ノイズの前回と逆向きのスロープのゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返すデータ収集手段と、得られたデータを加算するデータ加算手段とを具備することを特徴とするデータ収集装置。
【請求項７】
Ｎを０以上の整数とするとき、基本トリガを発生する基本トリガ発生手段と、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの所定位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集すると共に前記基本トリガの次の基本トリガ以後の前記所定位相と周期的ノイズの周期の「１／２＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返すデータ収集手段と、得られたデータを加算するデータ加算手段とを具備することを特徴とするデータ収集装置。
【請求項８】
基本トリガを発生する基本トリガ発生手段と、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの正または負のゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの後の１番目の基本トリガ以後の前記周期的ノイズの前回と同向きのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の１／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの後の２番目の基本トリガ以後の前記周期的ノイズの前回と同向きのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の２／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの後の３番目の基本トリガ以後の前記周期的ノイズの前回と同向きのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の３／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返すデータ収集手段と、得られたデータを加算するデータ加算手段とを具備したことを特徴とするデータ収集装置。
【請求項９】
Ｎを０以上の整数とし、Ｋを２以上の２のべき乗とし、ｉを１から「Ｋ−１」までの整数とするとき、基本トリガを発生する基本トリガ発生手段と、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの所定位相θ(０)に同期したタイミングでデータを一定期間収集すると共に前記基本トリガからｉ番目の基本トリガ以後の前記所定位相θ(０)と周期的ノイズの周期の「ｉ／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ(２・π・ｉ／Ｋ)に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返すデータ収集手段と、得られたデータを加算するデータ加算手段とを具備したことを特徴とするデータ収集装置。
【請求項１０】
Ｎを０以上の整数とし、Ｋを４以上の２のべき乗とし、ｉを１から「Ｋ−１」までの整数とするとき、周期的ノイズの所定位相θ(０)に同期したタイミングでデータを一定期間収集すると共に前記所定位相θ(０)と周期的ノイズの周期の「ｉ／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ(２・π・ｉ／Ｋ)に同期したタイミングでデータを一定期間収集するデータ収集手段と、得られたデータを加算するデータ加算手段とを具備したことを特徴とするデータ収集装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ収集方法および装置に関し、さらに詳しくは、データ収集間隔が周期的ノイズの周期とは独立に決められる測定においても周期的ノイズを除去したデータを得ることが出来るデータ収集方法および装置、並びに、周期的ノイズの偶数次高調波をも除去したデータを得ることが出来るデータ収集方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電源ハムノイズを除去するため、電源周期の整数倍のデータ収集時間に渡って第１のデータを収集し、それから電源周期の「１／２＋Ｎ」倍の時間後に第１のデータと同じデータ収集時間に渡って第２のデータを収集し、第１のデータと第２のデータを平均する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２５７８６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、聴覚刺激により誘発される脳磁気反応を測定するために、聴覚刺激を与えるのと同期してデータ収集時間９００ｍｓ，サンプリング周期５ｋＨｚでデータを収集することを、データ収集間隔２秒間毎に、２６回繰り返し、得られたデータを加算する、ということが行われる。
このような刺激誘発反応測定では、データ収集間隔は電源周期とは独立に決められているが、前記従来技術では、１回目のデータ収集が行われた後、電源周期の「１／２＋Ｎ」倍の時間後に２回目のデータ収集が自動的に行われてしまい、データ収集間隔が整合しない。すなわち、電源ハムノイズを除去する前記従来技術は、データ収集間隔が電源周期とは独立に決められる測定に対して適用しにくい問題点があった。
【０００５】
また、前記従来技術は、電源周期の基本波および奇数次高調波に対しては有効であるが、偶数次高調波に対しては無力であるという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明の第１の目的は、データ収集間隔が周期的ノイズの周期とは独立に決められる測定においても周期的ノイズを除去したデータを得ることが出来るデータ収集方法および装置を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、周期的ノイズの偶数次高調波をも除去したデータを得ることが出来るデータ収集方法および装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの正または負のスロープのゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの次の基本トリガ以後の周期的ノイズの前回と逆向きのスロープのゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返し、得られたデータを加算することを特徴とするデータ収集方法を提供する。
上記第１の観点によるデータ収集方法では、基本トリガが発生されると、それ以後の周期的ノイズの正または負のスロープのゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。次の基本トリガが発生されると、それ以後の周期的ノイズの前回と逆向きのスロープのゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。この２回一組のデータ収集を繰り返し、得られたデータを加算するが、２回一組のデータ収集で収集したデータに含まれる周期的ノイズの基本波および奇数次高調波の極性が逆になるため、周期的ノイズの基本波および奇数次高調波をキャンセルできる。そして、基本トリガの発生間隔は、周期的ノイズの周期とは独立に決めることが出来る。また、基本トリガを任意の回数発生してもよい。なお、基本トリガの発生回数が偶数回でないと、１回分の周期的ノイズがキャンセルされないが、基本トリガの発生回数を多くすれば、１回分の周期的ノイズは無視できる。例えば、基本トリガの発生回数を２５回とすれば、被測定信号と周期的ノイズの比が２５：１になるため、周期的ノイズは実質的に無視できる。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、Ｎを０以上の整数とするとき、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの所定位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの次の基本トリガ以後の前記所定位相と周期的ノイズの周期の「１／２＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返し、得られたデータを加算することを特徴とするデータ収集方法を提供する。
上記第２の観点によるデータ収集方法では、基本トリガが発生されると、それ以後の周期的ノイズの所定位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。次の基本トリガが発生されると、それ以後の周期的ノイズの所定位相と周期的ノイズの周期の「１／２＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。この２回一組のデータ収集を繰り返し、得られたデータを加算するが、２回一組のデータ収集で収集したデータに含まれる周期的ノイズの基本波および奇数次高調波の極性が逆になるため、周期的ノイズの基本波および奇数次高調波をキャンセルできる。そして、基本トリガの発生間隔は、周期的ノイズの周期とは独立に決めることが出来る。また、基本トリガを任意の回数発生してもよい。なお、基本トリガの発生回数が偶数回でないと、１回分の周期的ノイズがキャンセルされないが、基本トリガの発生回数を多くすれば、１回分の周期的ノイズは無視できる。例えば、基本トリガの発生回数を２５回とすれば、被測定信号と周期的ノイズの比が２５：１になるため、周期的ノイズは実質的に無視できる。
【０００９】
第３の観点では、本発明は、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの正または負のゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの後の１番目の基本トリガ以後の前記周期的ノイズの前回と同向きのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の１／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの後の２番目の基本トリガ以後の前記周期的ノイズの前回と同向きのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の２／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの後の３番目の基本トリガ以後の前記周期的ノイズの前回と同向きのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の３／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返し、得られたデータを加算することを特徴とするデータ収集方法を提供する。
上記第３の観点によるデータ収集方法では、基本トリガが発生されると、それ以後の周期的ノイズの正または負のスロープのゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。次の基本トリガが発生されると、それ以後の周期的ノイズの最初と同向きのスロープのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の１／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。また、次の基本トリガが発生されると、それ以後の周期的ノイズの最初と同向きのスロープのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の２／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。さらに次の基本トリガが発生されると、それ以後の周期的ノイズの最初と同向きのスロープのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の３／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。この４回一組のデータ収集を繰り返し、得られたデータを加算するが、４回一組のデータ収集で収集したデータに含まれる周期的ノイズの基本波および奇数次高調波および２次高調波の極性が逆になるため、周期的ノイズの基本波および奇数次高調波および２次高調波をキャンセルできる。そして、基本トリガの発生間隔は、周期的ノイズの周期とは独立に決めることが出来る。また、基本トリガを任意の回数発生してもよい。なお、基本トリガの発生回数が４の倍数回でないと、１回分〜３回分の周期的ノイズがキャンセルされないが、基本トリガの発生回数を多くすれば、１回分〜３回分の周期的ノイズは無視できる。例えば、基本トリガの発生回数を２５回〜２７回とすれば、被測定信号と周期的ノイズの比が２５：１〜２７：３になるため、周期的ノイズは実質的に無視できる。
【００１０】
第４の観点では、本発明は、Ｎを０以上の整数とし、Ｋを２以上の２のべき乗とし、ｉを１から「Ｋ−１」までの整数とするとき、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの所定位相θ(０)に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガからｉ番目の基本トリガ以後の前記所定位相θ(０)と周期的ノイズの周期の「ｉ／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ(２・π・ｉ／Ｋ)に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返し、得られたデータを加算することを特徴とするデータ収集方法を提供する。
上記第４の観点によるデータ収集方法では、基本トリガが発生されると、それ以後の周期的ノイズの所定位相θ(０)に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。最初の基本トリガから１番目の基本トリガが発生されると、それ以後の周期的ノイズの所定位相θ(０)と周期的ノイズの周期の「１／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ１に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。また、最初の基本トリガから２番目の基本トリガが発生されると、それ以後の周期的ノイズの所定位相θ(０)と周期的ノイズの周期の「２／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ２に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。同様の処理を行って、最初の基本トリガから「Ｋ−１」番目の基本トリガが発生されると、それ以後の周期的ノイズの所定位相θ(０)と周期的ノイズの周期の「（Ｋ−１）／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θＫ−１に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。このＫ回一組のデータ収集を繰り返し、得られたデータを加算するが、Ｋ回一組のデータ収集で収集したデータに含まれる周期的ノイズの基本波および奇数次高調波および２(log2{Ｋ}−１)次高調波までの偶数時高調波の極性が逆になるため、周期的ノイズの基本波および奇数次高調波および２(log2{Ｋ}−１)次高調波までの偶数時高調波をキャンセルできる。なお、log2{}は、２を底とする対数とする。そして、基本トリガの発生間隔は、周期的ノイズの周期とは独立に決めることが出来る。また、基本トリガを任意の回数発生してもよい。なお、基本トリガの発生回数がＫの倍数回でないと、１回分〜「Ｋ−１」回分の周期的ノイズがキャンセルされないが、基本トリガの発生回数を多くすれば、１回分〜「Ｋ−１」回分の周期的ノイズは無視できる。例えば、Ｋ＝８とし、基本トリガの発生回数を２５回〜３１回とすれば、被測定信号と周期的ノイズの比が２５：１〜３１：７になるため、周期的ノイズは実質的に無視できる。
【００１１】
第５の観点では、本発明は、Ｎを０以上の整数とし、Ｋを４以上の２のべき乗とし、ｉを１から「Ｋ−１」までの整数とするとき、周期的ノイズの所定位相θ(０)に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記所定位相と周期的ノイズの周期の「ｉ／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ(２・π・ｉ／Ｋ)に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、得られたデータを加算することを特徴とするデータ収集方法を提供する。
上記第５の観点によるデータ収集方法では、周期的ノイズの所定位相θ(０)に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。次に、所定位相θ(０)と周期的ノイズの周期の「１／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ１に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。また、所定位相θ(０)と周期的ノイズの周期の「２／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ２に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。同様の処理を行って、所定位相θ(０)と周期的ノイズの周期の「（Ｋ−１）／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θＫ−１に同期したタイミングでデータを一定期間収集する。このＫ回一組のデータ収集を繰り返し、得られたデータを加算するが、Ｋ回一組のデータ収集で収集したデータに含まれる周期的ノイズの基本波および奇数次高調波および２(log2{Ｋ}−１)次高調波までの偶数時高調波の極性が逆になるため、周期的ノイズの基本波および奇数次高調波および２(log2{Ｋ}−１)次高調波までの偶数時高調波をキャンセルできる。なお、log2{}は、２を底とする対数とする。
【００１２】
第６の観点では、本発明は、基本トリガを発生する基本トリガ発生手段と、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの正または負のスロープのゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集すると共に前記基本トリガの次の基本トリガ以後の周期的ノイズの前回と逆向きのスロープのゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返すデータ収集手段と、得られたデータを加算するデータ加算手段とを具備することを特徴とするデータ収集装置を提供する。
上記第６の観点によるデータ収集装置では、前記第１の観点によるデータ収集方法を好適に実施できる。
【００１３】
第７の観点では、本発明は、Ｎを０以上の整数とするとき、基本トリガを発生する基本トリガ発生手段と、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの所定位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集すると共に前記基本トリガの次の基本トリガ以後の前記所定位相と周期的ノイズの周期の「１／２＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返すデータ収集手段と、得られたデータを加算するデータ加算手段とを具備することを特徴とするデータ収集装置を提供する。
上記第７の観点によるデータ収集装置では、前記第２の観点によるデータ収集方法を好適に実施できる。
【００１４】
第８の観点では、本発明は、基本トリガを発生する基本トリガ発生手段と、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの正または負のゼロクロス点に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの後の１番目の基本トリガ以後の前記周期的ノイズの前回と同向きのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の１／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの後の２番目の基本トリガ以後の前記周期的ノイズの前回と同向きのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の２／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、前記基本トリガの後の３番目の基本トリガ以後の前記周期的ノイズの前回と同向きのゼロクロス点から周期的ノイズの周期の３／４倍の時間だけ遅れた位相に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返すデータ収集手段と、得られたデータを加算するデータ加算手段とを具備したことを特徴とするデータ収集装置を提供する。
上記第８の観点によるデータ収集装置では、前記第３の観点によるデータ収集方法を好適に実施できる。
【００１５】
第９の観点では、本発明は、Ｎを０以上の整数とし、Ｋを２以上の２のべき乗とし、ｉを１から「Ｋ−１」までの整数とするとき、基本トリガを発生する基本トリガ発生手段と、ある基本トリガ以後の周期的ノイズの所定位相θ(０)に同期したタイミングでデータを一定期間収集すると共に前記基本トリガからｉ番目の基本トリガ以後の前記所定位相と周期的ノイズの周期の「ｉ／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ(２・π・ｉ／Ｋ)に同期したタイミングでデータを一定期間収集することを繰り返すデータ収集手段と、得られたデータを加算するデータ加算手段とを具備したことを特徴とするデータ収集装置を提供する。
上記第９の観点によるデータ収集装置では、前記第４の観点によるデータ収集方法を好適に実施できる。
【００１６】
第１０の観点では、本発明は、Ｎを０以上の整数とし、Ｋを４以上の２のべき乗とし、ｉを１から「Ｋ−１」までの整数とするとき、周期的ノイズの所定位相θ(０)に同期したタイミングでデータを一定期間収集すると共に前記所定位相と周期的ノイズの周期の「ｉ／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ(２・π・ｉ／Ｋ)に同期したタイミングでデータを一定期間収集するデータ収集手段と、得られたデータを加算するデータ加算手段とを具備したことを特徴とするデータ収集装置を提供する。
上記第１０の観点によるデータ収集装置では、前記第５の観点によるデータ収集方法を好適に実施できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１８】
−第１の実施形態−
図１は、第１の実施形態に係る脳磁気データ収集装置の構成図である
脳磁気データ収集装置１００は、コンピュータ１と、基本トリガＢtrを発生する基本トリガ発生部２と、電源波形を出力する電源波形出力部３と、基本トリガの入力以後の電源波形の所定位相θに同期したシンクロトリガＳtrを出力するシンクロトリガ発生部４と、シンクロトリガＳtrに応じて刺激を発生し被検体Ｈに与える刺激発生部５と、被検体Ｈの脳磁気を検出し脳磁気信号を出力する脳磁気検出部６と、脳磁気信号を増幅する信号増幅部７と、脳磁気信号をデジタル値に変換するＡＤ変換部８とを具備している。
【００１９】
コンピュータ１は、制御部１ａと、データ収集部１ｂと、データ加算部１ｃとを含んでいる。
制御部１ａは、基本トリガＢtrを例えば２秒間隔で２６回発生する指示を基本トリガ発生部２に与える。また、シンクロトリガＳtrに応じて、ＡＤ変換部８に制御信号を送る。
データ収集部は、シンクロトリガＳtrに応じてＡＤ変換部８から脳磁気信号のデジタル値Ｄ(j)を取り込む。例えば、データ収集時間９００ｍｓ，サンプリング周期５ｋＨｚとすると、１回のシンクロトリガＳtrでＤ(1)〜Ｄ(4500)の４５００個のデータを取り込む。
データ加算部１ｃは、シンクロトリガＳtr毎に取り込んだデータＤ(1)〜Ｄ(4500)を、サンプリング順ｊを合わせて加算し、測定データｄ(1)〜ｄ(4500)とする。例えば、２６回のデータＤ(1)〜Ｄ(4500)を加算するなら、ｍを回数として、
ｄ(j)＝ｍ＝１Σ２６Ｄ(j)
ｊ＝１，２，…，４５００
である。
【００２０】
図２は、第１の実施形態に係るシンクロトリガ発生部４の構成を示すブロック図である。
このシンクロトリガ発生部４は、基本トリガＢtrをカウントし「０」個または偶数個なら第０出力に「１」を出力し奇数個なら第１出力に「１」を出力するカウンタ４１と、電源波形の正スロープのゼロクロス点（電圧が負から正に変わる点）で「１」になり電源波形の１／２周期後に「０」に戻る第０フェーズ信号θ(０)を出力すると共に電源波形の負スロープのゼロクロス点（電圧が正から負に変わる点）で「１」になり電源波形の１／２周期後に「０」に戻る第１フェーズ信号θ(π)を出力するフェーズ信号発生部４２と、第０フェーズ信号θ(０)の立上りでカウンタ４１の第０出力の値を読み込んで保持する第０ラッチ４３０と、第１フェーズ信号θ(π)の立上りでカウンタ４１の第１出力の値を読み込んで保持する第１ラッチ４３１と、第０ラッチ４３０の出力ａ０の立上りで短い時間幅のパルスｂ０を出力する第０ワンショット回路４４０と、第１ラッチ４３１の出力ａ１の立上りで短い時間幅のパルスｂ１を出力する第１ワンショット回路４４１と、第０ワンショット回路４４０の出力ｂ０および第１ワンショット回路４４１の出力ｂ１の論理和を出力するＯＲ回路４５と、基本トリガＢtrが「０」個の時は「０」であり基本トリガＢtrが「１」個でも来ると「１」になるマスク信号Ｍを出力するマスク用ラッチ４６と、ＯＲ回路４５の出力およびマスク信号Ｍの論理積をシンクロトリガＳtrとして出力するＡＮＤ回路４７とを具備している。
【００２１】
図３は、第１の実施形態に係る脳磁気データ収集装置１００の動作を示すタイムチャートである。
電源波形は、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの正弦波である。
第０フェーズ信号θ(０)は、電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で「１」になり、電源波形の１／２周期後に「０」に戻る。
第１フェーズ信号θ(π)は、電源波形の電圧が正から負に変わるゼロクロス点で「１」になり、電源波形の１／２周期後に「０」に戻る。
【００２２】
基本トリガＢtrは、電源周期の数倍の間隔で発生されるように図示しているが、これは図示の都合上であり、実際には秒オーダーの間隔（電源周期の１００倍以上の間隔）で発生される。
【００２３】
カウンタ４１の第０出力は、基本トリガＢtrが「０」個または偶数個なら「１」となり、奇数個なら「０」となる。
カウンタ４１の第１出力は、基本トリガＢtrが奇数個なら「１」となり、「０」個または偶数個なら「０」となる。
【００２４】
第０ラッチ４３０の出力ａ０は、電源投入後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で「１」になり、１個目の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で「０」に戻る。また、偶数個目の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で「１」になり、次の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で「０」に戻る。
第１ラッチ４３１の出力ａ１は、奇数個目の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が正から負に変わるゼロクロス点で「１」になり、次の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が正から負に変わるゼロクロス点で「０」に戻る。
【００２５】
第０ワンショット回路４４０の出力パルスｂ０は、電源投入後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点および偶数個目の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で出力される。
第１ワンショット回路４４１の出力パルスｂ１は、奇数個目の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が正から負に変わるゼロクロス点で出力される。
【００２６】
マスク信号Ｍは、基本トリガＢtrが来る前は「０」であり、１個目の基本トリガＢtrが来ると「１」になる。
【００２７】
シンクロトリガＳtrは、奇数個目の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が正から負に変わるゼロクロス点および偶数個目の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で出力される。
【００２８】
データ収集期間の開始タイミングは、シンクロトリガＳtrの立上りである。
データ収集期間の長さは、電源周期の２倍であるように図示しているが、これは図示の都合上であり、実際には数百ミリ秒オーダーの間隔（電源周期の１０倍以上の長さ）であり、且つ、電源周期とは独立に決めてよい。
データ収集期間に、数百マイクロ秒オーダーのサンプリング間隔でデータＤ(j)を収集する。
【００２９】
電源ハムノイズ（基本波）は、データ収集期間に対応する電源波形であるが、図３から判るように、奇数番目のデータ収集期間に含まれる波形と偶数番目のデータ収集期間に含まれる波形とは、極性が逆で、大きさが等しくなっている。
このため、データ加算部１ｃで、奇数番目のデータ収集期間と偶数番目のデータ収集期間とに取り込んだデータＤ(j)を、サンプリング順ｊを合わせて加算すれば、電源ハムノイズ（基本波）はキャンセルされる。
【００３０】
第１の実施形態に係る脳磁気データ収集装置１００によれば、電源周期とは独立に基本トリガＢtrを発生させても、電源ハムノイズの基本波を除去した脳磁気データを得ることが出来る。
なお、電源ハムノイズの奇数次高調波は、基本波と同様に奇数番目のデータ収集期間に含まれる波形と偶数番目のデータ収集期間に含まれる波形とが逆極性で大きさが等しくなるため、加算により除去される。
【００３１】
一方、電源ハムノイズの偶数次高調波は、奇数番目のデータ収集期間に含まれる波形と偶数番目のデータ収集期間に含まれる波形とが同極性で大きさが等しくなるため、加算しても除去されない。例えば、図４に示すように、電源ハムノイズの２次高調波は、奇数番目のデータ収集期間に含まれる波形と偶数番目のデータ収集期間に含まれる波形とが同極性で大きさが等しい。このため、加算してもキャンセルされない。但し、電源ハムノイズの偶数次高調波は、基本波に比べて大きさが小さいため、それほど問題にならない場合が多い。
【００３２】
−第２の実施形態−
第２の実施形態の脳磁気データ収集装置は、第１の実施形態の脳磁気データ収集装置１００のシンクロトリガ発生部４として、図５に示すシンクロトリガ発生部４を用いた構成である。
【００３３】
カウンタ４１は、基本トリガＢtrをカウントし、「０」個または「４で割った余りが０になる個数番目」なら第０出力に「１」を出力し、「４で割った余りが１になる個数番目」なら第１出力に「１」を出力し、「４で割った余りが２になる個数番目」なら第２出力に「１」を出力し、「４で割った余りが３になる個数番目」なら第３出力に「１」を出力する。
【００３４】
フェーズ信号発生部４２は、電源波形の正スロープのゼロクロス点（電圧が負から正に変わる点）で「１」になり電源波形の１／２周期後に「０」に戻る第０フェーズ信号θ(０)と、第０フェーズ信号θ(０)を電源波形の１／４周期だけ遅延させた第１フェーズ信号θ(π／２)と、電源波形の負スロープのゼロクロス点（電圧が正から負に変わる点）で「１」になり電源波形の１／２周期後に「０」に戻る第２フェーズ信号θ(π)と、第２フェーズ信号θ(π)を電源波形の１／４周期だけ遅延させた第３フェーズ信号θ(３π／２)とを出力する。
【００３５】
第０ラッチ４３０は、第０フェーズ信号θ(０)の立上りでカウンタ４１の第０出力の値を読み込んで保持する。
第１ラッチ４３１は、第１フェーズ信号θ(π／２)の立上りでカウンタ４１の第１出力の値を読み込んで保持する。
第２ラッチ４３２は、第２フェーズ信号θ(π)の立上りでカウンタ４１の第２出力の値を読み込んで保持する。
第３ラッチ４３３は、第３フェーズ信号θ(３π／２)の立上りでカウンタ４１の第３出力の値を読み込んで保持する。
【００３６】
第０ワンショット回路４４０は、第０ラッチ４３０の出力ａ０の立上りで短い時間幅のパルスｂ０を出力する。
第１ワンショット回路４４１は、第１ラッチ４３１の出力ａ１の立上りで短い時間幅のパルスｂ１を出力する。
第２ワンショット回路４４２は、第２ラッチ４３２の出力ａ２の立上りで短い時間幅のパルスｂ２を出力する。
第３ワンショット回路４４３は、第３ラッチ４３３の出力ａ３の立上りで短い時間幅のパルスｂ３を出力する。
【００３７】
ＯＲ回路４５は、第０ワンショット回路４４０の出力ｂ０，第１ワンショット回路４４１の出力ｂ１，第２ワンショット回路４４２の出力ｂ２および第３ワンショット回路４４３の出力ｂ３の論理和を出力する。
【００３８】
マスク用ラッチ４６は、基本トリガＢtrが「０」個の時は「０」であり、基本トリガＢtrが「１」個でも来ると「１」になるマスク信号Ｍを出力する。
ＡＮＤ回路４７は、ＯＲ回路４５の出力およびマスク信号Ｍの論理積をシンクロトリガＳtrとして出力する。
【００３９】
図６および図７は、第２の実施形態に係る脳磁気データ収集装置の動作を示すタイムチャートである。
図６に示す電源波形は、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの正弦波である。
第０フェーズ信号θ(０)は、電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で「１」になり、電源波形の１／２周期後に「０」に戻る。
第１フェーズ信号θ(π／２)は、第０フェーズ信号θ(０)を電源波形の１／４周期だけ遅延させた信号である。
第２フェーズ信号θ(π)は、第０フェーズ信号θ(０)を電源波形の２／４周期だけ遅延させた信号になっている。
第３フェーズ信号θ(３π／２)は、第０フェーズ信号θ(０)を電源波形の３／４周期だけ遅延させた信号になっている。
【００４０】
基本トリガＢtrは、電源周期の数倍の間隔で発生されるように図示しているが、これは図示の都合上であり、実際には秒オーダーの間隔（電源周期の１００倍以上の間隔）で発生される。
【００４１】
カウンタ４１の第０出力は、基本トリガＢtrが「０」個または「４で割った余りが０になる個数番目」なら「１」となり、他では「０」となる。
カウンタ４１の第１出力は、基本トリガＢtrが「４で割った余りが１になる個数番目」なら「１」となり、他では「０」となる。
カウンタ４１の第２出力は、基本トリガＢtrが「４で割った余りが２になる個数番目」なら「１」となり、他では「０」となる。
カウンタ４１の第３出力は、基本トリガＢtrが「４で割った余りが３になる個数番目」なら「１」となり、他では「０」となる。
【００４２】
第０ラッチ４３０の出力ａ０は、電源投入後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で「１」になり、１個目の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で「０」に戻る。また、「４で割った余りが０になる個数番目」の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で「１」になり、次の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で「０」に戻る。
第１ラッチ４３１の出力ａ１は、「４で割った余りが１になる個数番目」の基本トリガＢtr以後最初の「電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点を電源周期の１／４だけ遅延させた点」で「１」になり、次の基本トリガＢtr以後最初の「電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点を電源周期の１／４だけ遅延させた点」で「０」に戻る。
第２ラッチ４３２の出力ａ２は、「４で割った余りが２になる個数番目」の基本トリガＢtr以後最初の「電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点を電源周期の２／４だけ遅延させた点」で「１」になり、次の基本トリガＢtr以後最初の「電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点を電源周期の２／４だけ遅延させた点」で「０」に戻る。
第３ラッチ４３３の出力ａ３は、「４で割った余りが３になる個数番目」の基本トリガＢtr以後最初の「電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点を電源周期の３／４だけ遅延させた点」で「１」になり、次の基本トリガＢtr以後最初の「電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点を電源周期の３／４だけ遅延させた点」で「０」に戻る。
【００４３】
第０ワンショット回路４４０の出力パルスｂ０は、電源投入後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点および「４で割った余りが０になる個数番目」の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で出力される。
第１ワンショット回路４４１の出力パルスｂ１は、「４で割った余りが１になる個数番目」の基本トリガＢtr以後最初の「電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点を電源周期の１／４だけ遅延させた点」で出力される。
第２ワンショット回路４４２の出力パルスｂ２は、「４で割った余りが２になる個数番目」の基本トリガＢtr以後最初の「電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点を電源周期の２／４だけ遅延させた点」で出力される。
第３ワンショット回路４４３の出力パルスｂ３は、「４で割った余りが３になる個数番目」の基本トリガＢtr以後最初の「電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点を電源周期の３／４だけ遅延させた点」で出力される。
【００４４】
図７に示すマスク信号Ｍは、基本トリガＢtrが来る前は「０」であり、１個目の基本トリガＢtrが来ると「１」になる。
【００４５】
シンクロトリガＳtrは、「４で割った余りが１になる個数番目」の基本トリガＢtr以後最初の「電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点を電源周期の１／４だけ遅延させた点」、「４で割った余りが２になる個数番目」の基本トリガＢtr以後最初の「電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点を電源周期の２／４だけ遅延させた点」、「４で割った余りが３になる個数番目」の基本トリガＢtr以後最初の「電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点を電源周期の３／４だけ遅延させた点」、および、「４で割った余りが０になる個数番目」の基本トリガＢtr以後最初に電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点で出力される。
【００４６】
データ収集期間の開始タイミングは、シンクロトリガＳtrの立上りである。
データ収集期間の長さは、電源周期の２倍であるように図示しているが、これは図示の都合上であり、実際には数百ミリ秒オーダーの間隔（電源周期の１０倍以上の長さ）であり、且つ、電源周期とは独立に決めてよい。
データ収集期間に、数百マイクロ秒オーダーのサンプリング間隔でデータＤ(j)を収集する。
【００４７】
電源ハムノイズの基本波は、データ収集期間に対応する電源波形であるが、図７から判るように、「４で割った余りが１になる個数番目」のデータ収集期間に含まれる波形と「４で割った余りが３になる個数番目」のデータ収集期間に含まれる波形とは、極性が逆で、大きさが等しくなっている。また、「４で割った余りが２になる個数番目」のデータ収集期間に含まれる波形と「４で割った余りが０になる個数番目」のデータ収集期間に含まれる波形とは、極性が逆で、大きさが等しくなっている。
このため、データ加算部１ｃで、「４で割った余りが１になる個数番目」のデータ収集期間と「４で割った余りが３になる個数番目」のデータ収集期間と「４で割った余りが２になる個数番目」のデータ収集期間と「４で割った余りが０になる個数番目」のデータ収集期間とに取り込んだデータＤ(j)を、サンプリング順ｊを合わせて加算すれば、電源ハムノイズの基本波はキャンセルされる。
【００４８】
電源ハムノイズの２次高調波は、データ収集期間に対応する電源波形の２次高調波であるが、図７から判るように、奇数番目のデータ収集期間に含まれる波形と偶数番目のデータ収集期間に含まれる波形とは、極性が逆で、大きさが等しくなっている。
このため、データ加算部１ｃで、「４で割った余りが１になる個数番目」のデータ収集期間と「４で割った余りが３になる個数番目」のデータ収集期間と「４で割った余りが２になる個数番目」のデータ収集期間と「４で割った余りが０になる個数番目」のデータ収集期間とに取り込んだデータＤ(j)を、サンプリング順ｊを合わせて加算すれば、電源ハムノイズの２次高調波はキャンセルされる。
【００４９】
第２の実施形態に係る脳磁気データ収集装置によれば、電源周期とは独立に基本トリガＢtrを発生させても、電源ハムノイズの基本波および２次高調波を除去した脳磁気データを得ることが出来る。
なお、電源ハムノイズの奇数次高調波は、基本波と同様に「４で割った余りが１になる個数番目」のデータ収集期間に含まれる波形と「４で割った余りが３になる個数番目」のデータ収集期間に含まれる波形とが逆極性で大きさが等しくなり、また、「４で割った余りが２になる個数番目」のデータ収集期間に含まれる波形と「４で割った余りが０になる個数番目」のデータ収集期間に含まれる波形とが逆極性で大きさが等しくなるため、加算により除去される。
【００５０】
一方、電源ハムノイズの４次以上の偶数次高調波は、除去されない。但し、電源ハムノイズの４次以上の偶数次高調波は、基本波に比べて大きさがずっと小さいため、問題にならない場合が多い。
【００５１】
−第３の実施形態−
第３の実施形態は、第１および第２の実施形態を一般的に拡張したものである。
すなわち、Ｎを０以上の整数とし、Ｋを４以上の２のべき乗とし、ｉを１から「Ｋ−１」までの整数とするとき、電源周期の所定位相θ(０)に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、所定位相θ(０)と周期的ノイズの周期の「ｉ／Ｋ＋Ｎ」倍の時間だけ異なる位相θ(２・π・ｉ／Ｋ)に同期したタイミングでデータを一定期間収集し、得られたデータを加算する構成とする。
【００５２】
第３の実施形態に係る脳磁気データ収集装置によれば、電源ハムノイズの基本波および奇数次高調波および２(log2{Ｋ}−１)次高調波までの偶数時高調波をキャンセルできる。なお、log2{}は、２を底とする対数とする。
【００５３】
なお、Ｎ＝０，Ｋ＝４，電源波形の電圧が負から正に変わるゼロクロス点を所定位相θ(０)とすると、第２の実施形態となる。
【００５４】
−第４の実施形態−
刺激誘発反応測定以外の測定に対しても本発明を適用することが出来る。この場合、刺激発生部５を省略すればよい。
【００５５】
−第５の実施形態−
電源ハムノイズ以外の周期的ノイズ（例えばコンピュータのクロックノイズ）に対しても本発明を適用することが出来る。
【００５６】
【発明の効果】
本発明のデータ収集方法および装置によれば、データ収集間隔が周期的ノイズの周期とは独立に決められる測定においても周期的ノイズを除去したデータを得ることが出来る。また、周期的ノイズの偶数次高調波をも除去したデータを得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る脳磁気データ収集装置を示す構成図である。
【図２】第１の実施形態に係るシンクロトリガ発生部を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る脳磁気データ収集装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】第１の実施形態に係る脳磁気データ収集装置のデータ収集期間と交流電源の２次高調波の関係を示すタイミングチャートである。
【図５】第２の実施形態に係るシンクロトリガ発生部を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態に係る脳磁気データ収集装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】図６の続きのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１          コンピュータ
１ａ        制御部
１ｂ        データ収集部
１ｃ        データ加算部
２          基本トリガ発生器
３          電源波形出力部
４          シンクロトリガ発生部
５          刺激発生装置
６          脳磁気検出部
７          信号増幅部
８          ＡＤ変換部
１００      脳磁気データ収集装置
【図１】
2004187951.tif 000003
【図２】
2004187951.tif 000004
【図３】
2004187951.tif 000005
【図４】
2004187951.tif 000006
【図５】
2004187951.tif 000007
【図６】
2004187951.tif 000008
【図７】
2004187951.tif 000009