特許 6254155 皮膚電気活動を取得するための方法及びデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6254155

(24)【登録日】2017年12月8日

(45)【発行日】2017年12月27日

(54)【発明の名称】皮膚電気活動を取得するための方法及びデバイス

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/05 20060101AFI20171218BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/05 CZDM

【請求項の数】36

【全頁数】34

(21)【出願番号】特願2015-514202(P2015-514202)

(86)(22)【出願日】2013年5月23日

(65)【公表番号】特表2015-520656(P2015-520656A)

(43)【公表日】2015年7月23日

(86)【国際出願番号】US2013042507

(87)【国際公開番号】WO2013177451

(87)【国際公開日】20131128

【審査請求日】2016年4月25日

(31)【優先権主張番号】61/651,955

(32)【優先日】2012年5月25日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/692,363

(32)【優先日】2012年12月3日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】595020643

【氏名又は名称】クゥアルコム・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100109830

【弁理士】

【氏名又は名称】福原 淑弘

(74)【代理人】

【識別番号】100158805

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 守三

(74)【代理人】

【識別番号】100194814

【弁理士】

【氏名又は名称】奥村 元宏

(72)【発明者】

【氏名】ターツ、ロバート・エス．

(72)【発明者】

【氏名】キング、ジャイ・エス．

(72)【発明者】

【氏名】バータク、アニケット・エー．

【審査官】 門田 宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２０１７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／００４７１８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００３−５１０１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５０１９６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０４ − ５／０５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

デバイスであって、
ステンレス鋼製電極の配列と、
前記ステンレス鋼製電極の前記配列内の電極の極性を切り換えて、皮膚を通る電流方向を反転させるためにステンレス鋼製電極の前記配列に結合された極性切り換えモジュールと、
メモリデバイスと、
ステンレス鋼製電極の前記配列及び前記メモリデバイスに結合された少なくとも１つのプロセッサであって、
前記皮膚が前記ステンレス鋼製電極の前記配列に触れているかどうかを決定する皮膚コンダクタンス反応スレショルドを調整するために前記皮膚に接触されたステンレス鋼製電極の前記配列内の隣接する電極対の数を決定し、
前記隣接する電極対の前記決定された数に基づいて、ステンレス鋼製電極の前記配列内の前記電極の活性化時点でステンレス鋼製電極の前記配列内のすべての負の極性の電極をまとめて融合し及びすべての正の極性の電極をまとめて融合し、ここにおいて、前記活性化時点では、ステンレス鋼製電極の前記配列内の前記電極の極性は正及び負の間で交互され、
及び
総皮膚電気活動測定値を入手するために、前記融合された負及び正の極性の電極に関連して、単一の皮膚コンダクタンス反応を各々測定し、前記測定された単一の皮膚コンダクタンス反応を合計するように構成された前記少なくとも１つのプロセッサと、を備える、デバイス。

【請求項2】

握力を検出するためにステンレス鋼製電極の前記配列内の各電極対に結合された力センサ配列をさらに備える請求項１に記載のデバイス。

【請求項3】

前記少なくとも１つのプロセッサは、
握力が変化する場合又は前記握力が握力スレショルドを超える場合に前記単一の皮膚コンダクタンス反応を表す皮膚電気活動データを無効化するようにさらに構成される請求項２に記載のデバイス。

【請求項4】

前記少なくとも１つのプロセッサは、
各電極対が活性化されたときにステンレス鋼製電極の前記配列内の前記１つ以上の電極対内を通る前記電流方向を反転させるようにさらに構成される請求項１に記載のデバイス。

【請求項5】

前記総皮膚電気活動測定値は、前記デバイス上に現れている広告に対する個人の反応を測定する請求項１に記載のデバイス。

【請求項6】

前記少なくとも１つのプロセッサは、前記総皮膚電気活動測定値を使用して個人のストレスレベルを追跡する手段を備える請求項１に記載のデバイス。

【請求項7】

前記少なくとも１つのプロセッサは、
ある期間にわたって入手された前記総皮膚電気活動測定値のグラフを生成し、及び
履歴データに基づいて感情覚醒の指標を計算するようにさらに構成される手段を備える請求項６に記載のデバイス。

【請求項8】

前記少なくとも１つのプロセッサは、
接触される電極対の前記数を用いて適正な皮膚コンダクタンス反応をカウントするために前記皮膚コンダクタンス反応スレショルドを自動的に調整し、
前記カウントされた適正な皮膚コンダクタンス反応を用いて覚醒状態を決定するようにさらに構成される請求項１に記載のデバイス。

【請求項9】

前記デバイスは、前面、裏面、底部、頂部、左側面、および右側面を有するプレート形状を有し、ステンレス鋼製電極の前記配列は、前記デバイスの前記右側面及び前記左側面に埋め込まれる請求項１に記載のデバイス。

【請求項10】

前記デバイスは、前面、裏面、底部、頂部、左側面、および右側面を有するプレート形状を有し、ステンレス鋼製電極の前記配列は、前記デバイスの前記左側面及び前記右側面及び前記裏面に差し挟まれる請求項１に記載のデバイス。

【請求項11】

前記デバイスは、前面、裏面、底部、頂部、左側面、および右側面を有するプレート形状を有し、ステンレス鋼製電極の前記配列は、頂部縁部及び底部縁部に埋め込まれ、前記デバイスの前記裏面まで包み込む請求項１に記載のデバイス。

【請求項12】

前記デバイスは、対話型ハンドヘルドデバイスである請求項１に記載のデバイス。

【請求項13】

デバイスに埋め込まれたステンレス鋼製電極の配列を用いて前記デバイスで皮膚電気活動を取得するための方法であって、
皮膚が前記ステンレス鋼製電極の前記配列に触れているかどうかを決定する皮膚コンダクタンス反応スレショルドを調整するために前記皮膚に接触されたステンレス鋼製電極の前記配列内の隣接する電極対の数を決定することと、
前記隣接する電極対の前記決定された数に基づいて、ステンレス鋼製電極の前記配列内の電極の活性化時点でステンレス鋼製電極の前記配列内のすべての負の極性の電極をまとめて融合し及びすべての正の極性の電極をまとめて融合することと、ここにおいて、前記活性化時点では、ステンレス鋼製電極の前記配列内の前記電極の極性は正及び負の間で交互され、
総皮膚電気活動測定値を入手するために、前記融合された負及び正の極性の電極に関連して、単一の皮膚コンダクタンス反応を各々測定し、前記測定された単一の皮膚コンダクタンス反応を合計することと、を備える、方法。

【請求項14】

ステンレス鋼製電極の前記配列内の前記１つ以上の電極対の一時的な握りから握力を検出することをさらに備える請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

握力が変化する場合又は前記握力が握力スレショルドを超える場合に前記単一の皮膚コンダクタンス反応を表す皮膚電気活動データを無効化することをさらに備える請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

各電極対が活性化されたときにステンレス鋼製電極の前記配列内の前記１つ以上の電極対内を通る電流方向を反転させることをさらに備える請求項１３に記載の方法。

【請求項17】

前記総皮膚電気活動測定値は、前記デバイス上に現れている広告に対する個人の反応を測定する請求項１３に記載の方法。

【請求項18】

前記方法は、前記総皮膚電気活動測定値を使用して個人のストレスレベルを追跡するステップを備える請求項１３に記載の方法。

【請求項19】

ある期間にわたって入手された前記総皮膚電気活動測定値のグラフを生成することと、
履歴データに基づいて感情覚醒の指標を計算することと、をさらに備える請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

接触される電極対の前記数を用いて適正な皮膚コンダクタンス反応をカウントするために前記皮膚コンダクタンス反応スレショルドを自動的に調整し、
前記カウントされた適正な皮膚コンダクタンス反応を用いて覚醒状態を決定することをさらに備える請求項１３に記載の方法。

【請求項21】

前記デバイスは、前面、裏面、底部、頂部、左側面、および右側面を有するプレート形状を有し、ステンレス鋼製電極の前記配列は、前記デバイスの前記右側面及び前記左側面に埋め込まれる請求項１３に記載の方法。

【請求項22】

前記デバイスは、前面、裏面、底部、頂部、左側面、および右側面を有するプレート形状を有し、ステンレス鋼製電極の前記配列は、前記デバイスの前記左側面及び前記右側面及び前記裏面に差し挟まれる請求項１３に記載の方法。

【請求項23】

前記デバイスは、前面、裏面、底部、頂部、左側面、および右側面を有するプレート形状を有し、ステンレス鋼製電極の前記配列は、頂部縁部及び底部縁部に埋め込まれ、前記デバイスの前記裏面まで包み込む請求項１３に記載の方法。

【請求項24】

前記デバイスは、対話型ハンドヘルドデバイスである請求項１３に記載の方法。

【請求項25】

デバイスであって、
皮膚がステンレス鋼製電極の配列に触れているかどうかを決定する皮膚コンダクタンス反応スレショルドを調整するために前記皮膚に接触されたステンレス鋼製電極の配列内の隣接する電極対の数を決定する手段と、
前記隣接する電極対の前記決定された数に基づいて、ステンレス鋼製電極の前記配列内の電極の活性化時点でステンレス鋼製電極の前記配列内のすべての負の極性の電極をまとめて融合し及びすべての正の極性の電極をまとめて融合する手段と、ここにおいて、前記活性化時点では、ステンレス鋼製電極の前記配列内の前記電極の極性は正及び負の間で交互され、
総皮膚電気活動測定値を入手するために、前記融合された負及び正の極性の電極に関連して、単一の皮膚コンダクタンス反応を各々測定し、前記測定された単一の皮膚コンダクタンス反応を合計する手段と、を備える、デバイス。

【請求項26】

ステンレス鋼製電極の前記配列内の前記１つ以上の電極対の一時的な握りから握力の変化を検出する手段をさらに備える請求項２５に記載のデバイス。

【請求項27】

握力が変化する場合又は握力が握力スレショルドを超える場合に前記単一の皮膚コンダクタンス反応を表す皮膚電気活動データを無効化する手段をさらに備える請求項２６に記載のデバイス。

【請求項28】

各電極対が活性化されたときにステンレス鋼製電極の前記配列内の前記１つ以上の電極対内を通る電流方向を反転させる手段をさらに備える請求項２６に記載のデバイス。

【請求項29】

前記総皮膚電気活動測定値は、前記デバイス上に現れている広告に対する個人の反応を測定する請求項２６に記載のデバイス。

【請求項30】

前記デバイスは、前記総皮膚電気活動測定値を使用して個人のストレスレベルを追跡する手段を備える請求項２６に記載のデバイス。

【請求項31】

ある期間にわたって入手された前記総皮膚電気活動測定値のグラフを生成する手段と、
履歴データに基づいて感情覚醒の指標を計算する手段と、をさらに備える請求項３０に記載のデバイス。

【請求項32】

接触される電極対の前記数を用いて適正な皮膚コンダクタンス反応をカウントするために前記皮膚コンダクタンス反応スレショルドを自動的に調整し、前記カウントされた適正な皮膚コンダクタンス反応を用いて覚醒状態を決定する手段をさらに備える請求項２６に記載のデバイス。

【請求項33】

前記デバイスは、前面、裏面、底部、頂部、左側面、および右側面を有するプレート形状を有し、ステンレス鋼製電極の前記配列は、前記デバイスの前記右側面及び前記左側面に埋め込まれる請求項２６に記載のデバイス。

【請求項34】

前記デバイスは、前面、裏面、底部、頂部、左側面、および右側面を有するプレート形状を有し、ステンレス鋼製電極の前記配列は、前記デバイスの前記左側面及び前記右側面及び前記裏面に差し挟まれる請求項２６に記載のデバイス。

【請求項35】

前記デバイスは、前面、裏面、底部、頂部、左側面、および右側面を有するプレート形状を有し、ステンレス鋼製電極の前記配列は、頂部縁部及び底部縁部に埋め込まれ、前記デバイスの前記裏面まで包み込む請求項２６に記載のデバイス。

【請求項36】

前記デバイスは、対話型ハンドヘルドデバイスである請求項２６に記載のデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
［０００１］本特許出願は、“METHODS AND DEVICES FOR ACQUIRING ELECTRODERMAL ACTIVITY ON A HANDHELD DEVICE USING STAINLESS STEEL ELECTRODES”（ステンレス鋼製電極を用いてハンドヘルドデバイスにおいて皮膚電気活動を取得するための方法及びデバイス）という題名を有し、これの譲受人に対して譲渡されており、ここにおける引用によって明示でここに組み入れられている仮特許出願第６１／６５１，９５５号（出願日：２０１２年５月２５日）に対する優先権を主張するものである。

【0002】

［０００２］本開示の態様は、概して、皮膚電気活動を取得するための方法及びデバイス関するものである。

【背景技術】

【0003】

［０００３］皮膚電気活動（ＥＤＡ）は、マイクロジーメンス（μＳ）の単位で測定され、外部の直流電流（ＤＣ）又は定電圧が印加されたときに皮膚がどれだけ良く電気を伝導するかを意味する用語である。すなわち、ＥＤＡは、個々人の皮膚のコンダクタンスを測定し、体全体にみられるが手のひら及び足の裏に最も密集しているエクリン汗腺から出る汗による水分レベルに伴って変動する。皮膚電気活動（ＥＤＡ）は、皮膚コンダクタンス、ガルバニック皮膚反応（ＧＳＲ）、皮膚電気反応（ＥＤＲ）、精神電流反射（ＰＧＲ）及び皮膚コンダクタンス反応（ＳＣＲ）とも呼ばれる。

【0004】

［０００４］皮膚電気活動及びその他の生物電位信号の測定には典型的には標準的な銀−塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）電極が使用され、その理由は、それらは実際上分極化不能であるためである。

【0005】

［０００５］現在は、実験室での皮膚電気活動測定設定において使用される皮膚電気記録デバイスが存在する。現在市販されているデバイスはすべて、皮膚電気活動を測定するために典型的には個人の最初の２本指の末節骨又は中節骨に固定される何らかのタイプの装着可能な電極から成る（例えば、Ｔｈｏｕｇｈｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（登録商標））。現在市販されている他の装着可能なデバイスは、個人の手首に取り付けるＡｆｆｅｃｔｉｖａ Ｑ Ｓｅｎｓｏｒ（登録商標）である。

【0006】

［０００６］しかしながら、手で持ったフォームファクタ（ｆｏｒｍ ｆａｃｔｏｒ）で展開可能な皮膚電気活動を正確に測定するために個人によって握ることができるデバイスは存在していない。ハンドヘルドデバイスの表面からの皮膚電気活動（ＥＤＡ）の信頼できる測定を要求する用途は、湾曲表面の周囲が耐久性及び可鍛性の、乾燥した再使用可能な電極を要求する。該デバイスにおいては焼結されたＡｇ／ＡｇＣｌ電極を使用可能であるかもしれないが、それらは、多少高価であり、さらに、耐久性及び可鍛性に問題がある。一般的なステンレス製の電極は対費用効果が非常に良いためそれらを使用するのが可能であるかもしれないが、ステンレス製の電極は、簡単に分極化するためＤＣ電流を通すときの性能が不良である。

【0007】

［０００７］ハンドヘルド式の皮膚電気活動測定デバイスを設計する上では３つの大きな障害が存在する。これらの障害は、電極の材料、電極の形状及び握力であり、握力を変化させると、及び握力が強すぎると皮膚電気信号の歪みが生じてしまう可能性がある。

【発明の概要】

【0008】

［０００８］以下は、本開示の１つ以上の態様についての基本的な理解を提供することを目的として該態様の単純化された概要を示すものである。この概要は、本開示のすべての企図される特徴の広範な概略ではなく、又、本開示の全態様の主要な又は非常に重要な要素を特定するわけではないこと、及び本開示の態様のいずれの態様の適用範囲も詳述はせず及び全態様の適用範囲を詳述するわけではないことが意図される。それの唯一の目的は、後述されるより詳細な発明を実施するための形態の準備段階として、本開示の１つ以上の態様の幾つかの概念を簡略化された形で提示することである。

【0009】

［０００９］一態様では、本開示は、皮膚電気活動を取得するためのデバイス、例えば、携帯電話、を提供する。デバイスは、デバイスを保持する個人の皮膚電気活動を取得するためのデバイスの縁部及び／又は裏部に配置されたステンレス鋼製電極の配列を備えることができる。皮膚コンダクタンス測定のためにステンレス鋼製電極の分極化を防止するためにステンレス鋼製電極の配列内での電極を切り換えるために極性切り換えモジュールをステンレス鋼製電極の配列に結合することができる。デバイスは、受信された入力（又は着信）信号及び／又はステンレス鋼製電極の配列からのフィードバック信号（すなわち、皮膚電気活動データ）を格納するための動作（命令）を含むことができるメモリデバイスを含むこともできる。

【0010】

［００１０］少なくとも１つのプロセッサをステンレス鋼製電極の配列及びメモリデバイスに結合することができ及び皮膚コンダクタンス反応スレショルドをスケーリングするために個人の皮膚、例えば、手、と接触しているステンレス鋼製電極の配列内の隣接する電極対の数を決定するように構成することができる。次に、プロセッサは、ステンレス鋼製電極の配列内の電極の活性化の時点でステンレス鋼製電極の配列内のすべての負の電極をまとめて融合し及びすべての正の電極をまとめて融合するように構成することができる。電極の配列内の電極は、デバイス内の電極が活性化して極性を交互させる、例えば、＋−＋−＋−＋−、時点で活性化される。極性を交互させるために、ステンレス鋼製電極の配列内の各電極対が活性化したときに１つ以上の電極対内の電流方向を反転させることができる。プロセッサは、総電極活動測定値を入手するために単一の全体的な皮膚コンダクタンス反応を測定し、接触されている電極対の数を用いて適正な皮膚コンダクタンス反応をカウントするように皮膚コンダクタンス反応スレショルドを自動的に調整するように構成することができ、ここで、カウントされた適正な皮膚コンダクタンス反応は、覚醒（ａｒｏｕｓａｌ）の決定である。

【0011】

［００１１］一例では、総皮膚電気活動測定値は、デバイス上に現れている広告に対する個人の反応を測定する。他の例では、総皮膚電気活動測定値は、個人のストレスレベルを追跡するために使用することができる。総皮膚電気活動測定値のグラフを生成することができ及び履歴データに基づく感情覚醒の指標を計算することができる。

【0012】

［００１２］他の態様では、デバイスは、握力を検出するためにステンレス鋼製電極の配列内の各電極対に結合された力センサ配列を含むこともできる。握力は、デバイスのステンレス鋼製電極に対して個人によって一時的に加えることができる力である。握力を変化させること又は強すぎる握力を加えることは、その結果として、デバイスにおける皮膚電気信号の歪みを発生させる可能性があり、それは、データにおいて偽りの正の及び偽りの負の人工産物（ａｒｔｆａｃｔ）を作り出す可能性がある。力センサ配列から入手されたデータを用いて、少なくとも１つのプロセッサは、握力が変化した場合又は握力が握力スレショルドを超えた場合には入手された皮膚電気活動データを無効化するようにさらに構成することができる。

【0013】

［００１３］ステンレス鋼製電極の配列は、デバイスの右側及び左側に埋め込むことができ、ステンレス鋼製電極の配列は、デバイスの側面及び裏面に差し挟まれる。ステンレス鋼製電極の配列は、上部縁部及び下部縁部に埋め込み、デバイスの裏面に至るまで包み込む（ｗｒａｐ ａｒｏｕｎｄ）ようにすることもできる。

【0014】

［００１４］さらに他の態様では、本開示は、デバイスに埋め込まれたステンレス鋼製電極の配列を用いてデバイスにおいて皮膚電気活動を取得するための方法を提供する。方法は、皮膚コンダクタンス反応スレショルドをスケーリングするために接触されているステンレス鋼製電極の配列内の隣接する電極対の数を決定することと、ステンレス鋼製電極の配列内の電極が活性化した時点でステンレス鋼製電極の配列内のすべての負の電極をまとめて融合し及びすべての正の電極をまとめて融合することと、総電極活動測定値を入手するために単一の全体的皮膚コンダクタンス反応を測定することと、接触されている電極対の数を用いて適正な皮膚コンダクタンス応答をカウントするように皮膚コンダクタンス反応スレショルドを自動的に調整することであって、カウントされた適正な皮膚コンダクタンス反応は、覚醒の決定であることと、を含むことができる。

【0015】

［００１５］一例では、方法は、ステンレス鋼製電極の配列内の１つ以上の電極対を一時的に握ることから握力を検出することと、握力が変化して場合又は握力が握力スレショルドを超える場合は入手された皮膚電気活動データを無効化することと、をさらに備えることができる。さらに、方法は、各電極対が活性化されたときにステンレス鋼製電極の配列内の１つ以上の電極対内の電流方向を反転させることと、ある期間にわたって入手された総皮膚電気活動測定値のグラフを生成することと、履歴データに基づいて感情的覚醒の指標を計算することと、を備えることができる。

【0016】

［００１６］さらに他の態様では、本開示は、皮膚電気活動を取得するためのデバイス、例えば、携帯電話、を提供し、デバイスは、皮膚コンダクタンス反応スレショルドをスケーリングするために接触されているステンレス鋼製電極の配列内の隣接電極対の数を決定するための手段と、ステンレス鋼製電極の配列内の電極が活性化した時点でステンレス鋼製電極の配列内のすべての負の電極をまとめて融合し及びすべての正の電極をまとめて融合するための手段と、総電極活動測定値を入手するために単一の全体的皮膚コンダクタンス反応を測定するための手段と、を備える。デバイスは、ステンレス鋼製電極の配列内の１つ以上の電極対を一時的に握ることから握力を検出するための手段と、握力が変化して場合又は握力が握力スレショルドを超える場合は入手された皮膚電気活動データを無効化するための手段と、をさらに備えることができる。

【0017】

［００１７］デバイスは、各電極対が活性化されたときにステンレス鋼製電極の配列内の１つ以上の電極対内の電流方向を反転させるための手段と、ある期間にわたって入手された総皮膚電気活動測定値のグラフを生成するための手段と、履歴データに基づいて感情的覚醒の指標を計算するための手段と、をさらに備えることができる。さらに、デバイスは、接触されている電極対の数を用いて適正な皮膚コンダクタンス応答をカウントするように皮膚コンダクタンス反応スレショルドを自動的に調整するための手段であって、カウントされた適正な皮膚コンダクタンス反応は、覚醒の決定である手段と、を備えることができる。

【0018】

［００１８］後続する詳細な発明を実施するための形態を吟味した時点で本開示のこれらの及びその他の態様がより完全に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0019】

［００１９］添付された図面は、明細書とともに、本発明の典型的な実施形態を例示するものであり、説明と関連させることで、本開示の原理について説明するのに役立つ。

【図1】［００２０］一対の銀／塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）電極において発生するイオン／電子交換のモデルを例示した図である。

【図2】［００２１］一対のステンレス鋼製電極の電気モデルを例示した図である。

【図3A】［００２２］第１の例による、装着可能な一対の標準的なＡｇ／ＡｇＣｌ電極と比較した場合の、個人によって握られた一対のステンレス鋼製電極からの同時皮膚コンダクタンス測定中の分極化の影響を例示した図である。

【図3B】［００２３］第２の例による、装着可能な一対の標準的なＡｇ／ＡｇＣｌ電極と比較した場合の、個人によって握られた一対のステンレス鋼製電極からの同時皮膚コンダクタンス測定中の分極化の影響を例示した図である。

【図4】［００２４］極性切り換えなしの２つのＡｇ／ＡｇＣｌ電極を例示した高位ブロック図である。

【図5】［００２５］極性切り換え有りの２つのステンレス鋼製電極を例示した高位ブロック図である。

【図6】［００２６］一定の間隔で経時で電極の極性を切り換えるための図５の電極スイッチネットワークの内部構造の例を示した図である。

【図7】［００２７］極性切り換えを有するステンレス鋼製電極配列を例示した高位ブロック図である。

【図8】［００２８］極性切り換えを有する図７のステンレス鋼製電極配列を例示した低位ブロック図である。

【図9A】［００２９］一例による、個人の指に固定された一対の標準的なＡｇ／ＡｇＣｌ電極を用いた皮膚コンダクタンスの測定を例示したグラフである。

【図9B】［００３０］一例による、ハンドヘルドデバイスに配置された一対のステンレス鋼製電極を握ることによって基準電極と同時並行して収集された皮膚コンダクタンスデータを例示した図であり、経時での電極の極性の切り換えを有する。

【図10A】［００３１］皮膚コンダクタンスレベルの急低下によって示されるように、極性切り換えが実装されないときにハンドヘルドデバイスで握られたステンレス鋼製電極の電極分極化の影響を例示した図である。

【図10B】［００３２］極性切り換え回路を有するハンドヘルドデバイス上で握られた電極から収集された同時データを例示した図であり、皮膚コンダクタンスレベルの低下がない明確なコンダクタンス信号を示す。

【図11A】［００３３］一例による差し挟まれた電極配列を有する部分的なハンドヘルドデバイスの前面図である。

【図11B】［００３４］図１１Ａのハンドヘルドデバイスの裏面図である。

【図11C】［００３５］第１の電極対が活性化された状態の図１１Ａに関するハンドヘルドデバイスの側面図である。

【図11D】［００３６］第２の電極対が活性化された状態の図１１Ａに関するハンドヘルドデバイスの側面図である。

【図12】［００３７］図７の極性切り換えを有するステンレス鋼製電極配列の低位ブロック図であり、電極対の融合を示す。

【図13A】［００３８］一例による、裏部上で差し挟まれた電極配列のレイアウトを有する部分的ハンドヘルドデバイスの裏面図であり、第１の組の電極をサンプリングする。

【図13B】［００３９］第２の組の電極をサンプリングする図１３Ａのハンドヘルドデバイスの裏面図である。

【図14A】［００４０］一例による底部縁部に差し挟まれた電極配列を有する部分的ハンドヘルドデバイスの裏面図であり、第１の組の電極をサンプリングする。

【図14B】［００４１］一例による頂部縁部に差し挟まれた電極配列のレイアウトを有する、１８０度回転された、図１４Ａの部分的ハンドヘルドデバイスの裏面図であり、第１の組の電極をサンプリングする。

【図14C】［００４２］一例による図１４Ａの部分的ハンドヘルドデバイスの裏面図であり、第２の組の電極をサンプリングする。

【図14D】［００４３］一例による図１４Ｂの部分的ハンドヘルドデバイスの裏面図であり、第２の組の電極をサンプリングする。

【図15】［００４４］Ａｇ／ＡｇＣｌ電極に加えられた様々な静的握力が皮膚コンダクタンス信号に及ぼす影響を示したグラフである。

【図16】［００４５］Ａｇ／ＡｇＣｌ電極に加えられた動的な握力が皮膚コンダクタンス信号に及ぼす影響を示したグラフである。

【図17】［００４６］ハンドヘルドデバイスの側面図であり、各々の電極対の真下に置かれた力センサを示す。

【図18】［００４７］一例による、対話型ハンドヘルドデバイスの内部構造のブロック図である。

【図19】［００４８］一例による皮膚電気活動を取得するための、対話型ハンドヘルドデバイスにおいて動作可能な、方法の流れ図である。

【図20】［００４９］一例による皮膚電気活動を取得するための、対話型ハンドヘルドデバイスにおいて動作可能な、方法の流れ図である。

【0020】

［００５０］図内の要素及びステップは、簡略化及び明確化を目的として例示されたものであり、必ずしも特定の順序通りには提供されていない。例えば、図内では、本示の様々な態様についての理解を深めるのに役立てるために、同時並行して又は異なる順序で行うことができるステップが例示されている。

【発明を実施するための形態】

【0021】

［００５１］以下の詳細な発明を実施するための形態は、添付図と関係され、様々な構成に関する説明であることが意図され、ここにおいて説明される概念を実践することができる唯一の構成を表すことは意図されない。詳細な発明を実施するための形態は、様々な概念に関する徹底的な理解を提供することを目的とする具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの概念はこれらの具体的な詳細なしに実践可能であることが当業者にとって明確であろう。幾つかの例においては、該概念を曖昧にすることを回避するために、よく知られた構造及びコンポーネントは、ブロック図形で示される。

【0022】

［００５２］語句“典型的な”は、“１つの例、事例、又は実例を提供すること”を意味するためにここにおいて用いられる。ここにおいて“典型的な”として説明されるいずれの実装又は実施形態も、その他の実施形態よりも好ましい又は有利であるとは必ずしも解釈されるべきではない。同様に、用語“実施形態”は、全実施形態が説明される特徴、利点又は動作モードを含むことを要求するわけではない。

【0023】

［００５３］用語“ハンドヘルドデバイス”は、典型的には個人によって携帯され及び／又は何らかの形態の通信能力（例えば、無線、赤外線、短距離無線、等）を有するモバイルデバイス、無線デバイス、携帯電話、モバイル通信デバイス、ユーザ通信デバイス、パーソナルデジタルアシスタント、モバイルパームヘルドコンピュータ、ラップトップコンピュータ、リモートコントロール及び／又はその他のタイプのモバイルデバイスを意味することができる。

【0024】

［００５４］本開示は、主にハンドヘルドデバイスに関して説明されるが、本開示は、様々なデバイスに適用すること及び好適化することができる。本開示は、皮膚電気活動を測定することが希望される場合に、握ること、保持すること又は個人の皮膚と接触することができるあらゆるタイプのデバイスに適用することができ、運動装置、例えば、トレッドミル、のハンドルバー、バイオフィードバック療法デバイス、ユーザインタフェース、例えば、コンピュータ用マウスを含むがこれらに限定されない。さらに、本開示の以下で説明される特徴の異なる組み合わせを有する、ここにおいて説明される特徴以外のそれらを有する、さらにはそれらの特徴のうちの１つ以上が欠けている様々なその他の実施形態が企図される。従って、本開示は、様々なその他の適切なモードで実行できることが理解される。

【0025】

総論
［００５５］皮膚電気活動を取得するために縁部及び／又は裏面に配置されたステンレス鋼製電極対を用いたデバイスが提供される。ステンレス鋼製電極は、個人の皮膚コンダクタンス又は皮膚電気活動（ＥＤＡ）を測定及び収集することを可能にする。ステンレス鋼製電極対の極性は、皮膚コンダクタンス測定のためにステンレス鋼製電極の分極化を防止するために変化することができる。皮膚電気活動は、体系的な神経系統の活性化を反映させたものであり、覚醒と呼ばれる人間の感情の主要な構成要素に関連する（Ｂｏｕｃｓｅｉｎ，１９９２）。感情覚醒は、ＥＤＡが適切に測定することができない人間の感情の他の主要な構成要素である感情価と直交する（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ）感情強度に類似する。価は、円環モデルによって提案される評価構成要素（例えば、ポジティブ、ネガティブ）である（Ｒｕｓｓｅｌｌ，１９８０）。例えば、高い感情覚醒は、様々な感情状態、例えば、不安、恐怖、又は怒り（ネガティブな状態）又はよりポジティブな状態、例えば、興奮、において経験することができる。

【0026】

［００５６］一特徴により、収集された皮膚コンダクタンスデータは、マーケティング目的で使用することができる。例えば、ハンドヘルドデバイスは、個人がそのハンドヘルドデバイスに現れている広告に対してどのように反応するかを検知するために使用することができる。個人には、この特徴にオプトイン（ｏｐｔ−ｉｎ）するか又は参加するための割引又はその他の報奨を提供することができる。

【0027】

［００５７］他の特徴により、収集された皮膚コンダクタンスデータは、無線での健康用途とともに使用することができる。例えば、ハンドヘルドデバイスは、個人のストレスレベルを追跡するために使用することができる。ハンドヘルドデバイスでの健康用途は、特定の期間における、例えば、毎日における、個人の皮膚コンダクタンスレベルのグラフを生成するために収集されたデータを使用することができる。個人は、例えば、ＥＤＡを下方調整してよりリラックスした状態に引き下げるために、バイオフィードバック用途においてこの情報を使用することができる。さらに、収集された皮膚コンダクタンスデータは、医療専門家の間で共有することができる。

【0028】

［００５８］他の特徴により、収集された皮膚コンダクタンスデータは、様々なその他の用途において使用することができる。例えば、収集された皮膚コンダクタンスデータは、個人の感情、感情状態又は感情覚醒又は競争相手であるプレーヤーのそれを決定するためにゲームに関連して使用することができる。例えば、ゲームは、１人以上の個人の感情状態に関する入力を受け取ることができる。１人以上の個人の感情状態は、個人に関する推論を行うことができる。感情覚醒が増大中である場合は、個人がゲームに興奮しているか又は非常に興奮しつつあるためうまくやっていないと推論することができ、ゲームは、異なるより簡単なレベルに移行することによって自動的により簡単になることができる。逆に、個人が退屈であることをデータが示す場合は、ゲームは自動的により難しくなることができる。すなわち、データは、ゲームの難しさをリアルタイムで調整するのを可能にするフィードバックループとして使用することができる。

【0029】

［００５９］収集された皮膚コンダクタンスデータは、ソーシャルネットワーキングと関連させて使用することもできる。個人がハンドヘルドデバイスを用いて自己のソーシャルネットワークページ、例えば、Ｆａｃｅｂｏｏｋ（登録商標）にログオンしたときに、収集された皮膚コンダクタンスデータは、ソーシャルネットワークページ上での個人の状態（例えば、ストレスがかかっている）を更新するために使用することができる。換言すると、収集された皮膚コンダクタンスデータは、上述されるゲームのそれと同様に、ユーザインタフェースの向上として又はコンテキスト上の認識のために使用することができる。データに基づいて、ユーザインタフェースは、関与又は刺激をより強めるか又はより弱めることができる。

【0030】

電極材料：
［００６０］皮膚コンダクタンスデータを収集するためには、電極をハンドヘルドデバイスの縁部及び／又は裏部に配置し、個人がデバイスを握ったときに個人の皮膚コンダクタンスが簡単に測定されるようにすることができる。上述されるように、典型的には、皮膚電気活動又はその他の生物電位信号（例えば、心電図（ＥＣＧ）、筋電図描画法（ＥＭＧ））を取得するためには標準的な銀−塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）電極が使用される。図１は、一対のＡｇ／ＡｇＣｌ電極のモデル１００を例示する。一対のＡｇ／ＡｇＣｌ電極は、正のＡｇ／ＡｇＣｌ電極１０２と、負のＡｇ／ＡｇＣｌ電極１０４と、を備えることができる。

【0031】

［００６１］示されるように、塩溶液１０６、例えば、人間の汗内でみられる１％塩溶液、を、正（＋）のＡｇ／ＡｇＣｌ電極と負（−）のＡｇ／ＡｇＣｌ電極との間に置くことができる。塩溶液１０６は、水性の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）であることができ、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）及び塩化イオン（Ｃｌ−）イオンの両方を含有する。小さい直流（ＤＣ）電圧がＡｇ／ＡｇＣｌ電極に印加されると（典型的には皮膚コンダクタンスを測定するための＋０．５ｖ ＤＣ）、負の電極１０４上の塩化物が溶解し、負の電荷のＣｌ−イオンが正の電極１０２に移動し、銀（Ａｇ）と混合してＡｇＣｌプラス自由電子を形成する。従って、Ａｇ／ＡｇＣｌは、人間の汗（ＮａＣｌ）内でのイオンの流れと回路内での電子の流れの間のトランスデューサとして動作し、皮膚コンダクタンスが正確に計算されることを可能にする。Ａｇ／ＡｇＣｌ電極はよく機能するが、焼結されたＡｇ／ＡｇＣｌ電極は非常に高価であり、さらに、焼結されたＡｇ／ＡｇＣｌ電極は耐久性があるが、湾曲した表面には適合しない。Ａｇ／ＡｇＣｌ電極のプリントされたタイプに関しては、Ａｇ／ＡｇＣｌ電極は、数多く使用後に摩滅してしまう薄いＡｇ／ＡｇＣｌ層を有し、さらに経時で酸化してしまう。従って、Ａｇ／ＡｇＣｌ電極のプリントされたタイプは、おそらく長年にわたって、繰り返し使用されることになるデバイスのハウジングでは使用できない。

【0032】

［００６２］図２は、一対のステンレス鋼製電極の電気モデル２００を例示する。ステンレス鋼は、耐久性があり、腐食しないため皮膚コンダクタンスを測定する上で望ましい材料であり、さらに、デバイスのハウジングに合わせて簡単に成形することができる。さらに、ステンレス鋼は、焼結されたＡｇ／ＡｇＣｌ電極と比較して対費用効果が非常に高い。ステンレス鋼は数多くの変形が存在するが、最も共通のタイプ、１８／８鋼、は、概して、６５乃至７４％の鉄、１８％のクロム、８％のニッケル、２％のマンガン、０．０８％以上の炭素及び微量のその他の元素から成る。ステンレス鋼は、伝導性が高いが、人間の汗内でみられるイオンとよく反応する元素を含んでおらず、電極表面付近でイオンが堆積するのに応じて経時で電気的二重層を形成させる。

【0033】

［００６３］図２に示されるように、対のステンレス鋼製電極は、正のステンレス鋼製電極２０２と、負のステンレス鋼製電極２０４とを備えることができる。個人が対のステンレス鋼製電極の上に手及び／又は指を置くと、その手及び／又は指の皮膚２０６が正のステンレス鋼製電極２０２及び負のステンレス鋼製電極２０４と接触し及び正のステンレス鋼製電極２０２と負のステンレス鋼製電極２０４と間に置くことができる。図２に示されるように、皮膚の組織及びエクリン汗腺の簡略化されたモデルを作成することができ、Ｒ−Ｃ回路は、コンデンサ（Ｃｓ）と並列の抵抗器（Ｒｓ）を備える。小さい直流（ＤＣ）電圧を一対のステンレス鋼製電極に印加することができ（典型的には＋０．５ｖ ＤＣ）、皮膚コンダクタンスが測定される。

【0034】

［００６４］直流電流によって電極が励起された後に電気的二重層が形成され、印加された電圧と正反対の誤り電圧を電極と皮膚の間で現せさせることがある。その正味の影響は、“電極分極化”と呼ばれ、回路内の電流の流れを低減させ、計算された皮膚コンダクタンスをゼロに近づけ、実際上使用不能状態にする。ステンレス鋼での電極分極化は、非常に高速で開始し、徐々に増大する。図３Ａは、第１の例による、装着可能な一対の標準的なＡｇ／ＡｇＣｌ電極と比較した場合の、個人によって握られた一対のステンレス鋼製電極からの同時の皮膚コンダクタンス測定中における分極化の影響を例示する。図３Ｂは、第２の例による、装着可能な一対の標準的なＡｇ／ＡｇＣｌ電極と比較した場合の、個人によって握られた一対のステンレス鋼製電極からの同時の皮膚コンダクタンス測定中における分極化の影響を例示する。これらの図に示されるように、皮膚コンダクタンスレベルは、ステンレス鋼製電極を握ってからまもなく劇的に低下するようであり、他方、基準Ａｇ／ＡｇＣｌ電極は、実際の皮膚コンダクタンスレベルを示す。

【0035】

［００６５］さらに、分極化の影響は、電極の材料に依存することができる。図３Ａ及び３Ｂに示されるように、ステンレス鋼製電極は、強い分極化の影響を有することがある。一実施形態により、個人の手の指及び／又は手のひらには感情的およびその他の心理的刺激に反応することが知られているエクリン汗腺が非常に密集しているため、皮膚コンダクタンス反応を測定するためにそれらの指及び／又は手のひらを使用することができる。以下においてさらに詳細に説明されるように、コンダクタンスは、皮膚の隣に２つの電極を置き、２点間に小さい電流を流すことによって測定することができる。個人が増大した感情覚醒を経験すると、皮膚が汗で濡れることに起因して、その個人の皮膚はただちに導電性がわずかに向上し、この反応を測定して伝達することができる。

【0036】

［００６６］一例により、対のステンレス鋼製電極の極性は、＋０．５ｖと−０．５ｖとの間で１００ｍｓｅｃごとに切り換えることができる（１０Ｈｚ切り換え周波数）。回路及びステンレス鋼製電極に接触する皮膚が落ち着く機会を有するようになった時点で、＋０．５ｖ状態中に測定されたコンダクタンスをサンプリングすることができ、その結果、最終的な出力サンプル率は、毎秒５つのサンプルになる。

【0037】

［００６７］図３Ａ及び３Ｂの両方において示されるように、装着可能なＡｇ／ＡｇＣｌ基準電極からの皮膚コンダクタンス信号は、分極化の影響がないことを例示し、他方、モバイルデバイス上の握られたステンレス鋼製電極からの皮膚コンダクタンス信号は、個人が一対のステンレス鋼製電極を握っているときの分極化の影響を例示する。ステンレス鋼製電極に関して生じる分極化問題の１つの解決方法は、以下において説明されるように、一定の間隔で経時で電極の極性を切り換え、それにより電気的二重層が形成されるのを防止することである。該方法は、サンプルが採取される間に電流が短時間流れるのを可能にし、次に、電流が反対方向に流れるのを可能にするために極性が反転される。負の荷電された塩化物イオン、例えば、（Ｃｌ−）は、電極と皮膚の間に堆積して誤った電圧を形成させる上で十分な時間を有さない。

【0038】

［００６８］図４は、極性切り換えなしの２つのＡｇ／ＡｇＣｌ電極を例示した高位ブロック図４００である。示されるように、２つのＡｇ／ＡｇＣｌ電極４０２、４０４は、コンダクタンス−電圧変換器４０６の入力部に接続することができ、それの出力は、アナログ−デジタル変換器に送られる。電極からのコンダクタンスは、電圧に変換され、アナログ−デジタル変換器に送られる。上述されるように極性切り換えが行われないと、ステンレス鋼製電極対は、分極化されることがある。

【0039】

［００６９］図５は、極性切り換えを有する２つのステンレス鋼製電極を例示した高位ブロック図５００である。示されるように、２つのステンレス鋼製電極５０２、５０４は、電極５０２、５０４の極性を切り換えるために電極スイッチネットワーク５０６の入力部に接続することができる。電極スイッチネットワーク５０６は、電極制御スイッチ５０８によって制御することができる。電極スイッチネットワーク５０６からの出力は、コンダクタンス−電圧変換器５０８内に入力することができ、それは、コンダクタンスを電圧に変換し、それは、アナログ−デジタル変換器に送られる。

【0040】

［００７０］図６は、一定の間隔で経時で電極の極性を切り換えるための図５の電極スイッチネットワークの内部構造の例を示す。電極スイッチネットワーク６００は、皮膚を通る電流方向が一定の間隔で周期的に反転される極性スイッチシステムを提供することができる。５０％公称デューティサイクル方形波生成器６０２は、アナログスイッチ回路６０８を介して第１の電極６０４と第２の電極６０６との間の電流の方向を制御することができる。第１の電極６０４と第２の電極６０６との間の電圧は、方形波の極性に依存して、公称値、例えば、＋０．５ｖ、であることができる。本来的にゆっくり変化する信号である皮膚コンダクタンス信号に適した切り換え周波数を選択することができる。コンダクタンス−電圧変換器６１０（ｏｐ−ａｍｐ回路）は、第１の電極６０４と第２の電極６０６との間における皮膚コンダクタンスに線形的に比例する電圧を生成することができる。電圧は、３２Ｈｚローパスフィルタ６１２内を通ることができ、次に、データ抽出段階において、ＶＯＵＴ電圧信号６１４をマイクロジーメンス単位の皮膚コンダクタンス読み取り値に変換するために、当業において知られている一組の方程式を使用することができる。

【0041】

［００７１］図７は、極性切り換えを有するステンレス鋼製電極配列を例示した高位ブロック図７００である。示されるように、ステンレス鋼製電極配列７０２は、Ｎ個のステンレス鋼製電極を含むことができ、ここでＮ＞２である。ステンレス鋼製電極配列７０２は、電極の極性を切り換えるために電極スイッチネットワーク７０４の入力部に接続することができる。電極スイッチネットワーク７０４は、電極制御スイッチ７０６によって制御することができる。電極スイッチネットワーク７０４から出力は、コンダクタンス−電圧変換器７０８内に入力することができ、コンダクタンスを電圧に変換し、それは、アナログ−デジタル変換器に送られる。

【0042】

［００７２］図８は、極性切り換えを有する図７のステンレス鋼製電極配列の低位ブロック図である。上において示されて説明されるように、ステンレス鋼製電極配列７０２は、Ｎ個のステンレス鋼製電極を含むことができ、ここでＮ＞２であり、皮膚を通る電流方向が一定の間隔で周期的に反転される極性切り換えシステムを提供するために電極スイッチネットワーク７００の入力部に接続することができる。電極スイッチネットワーク７０４は、電極制御スイッチ７０６によって制御され、開いた位置と閉じた位置との間で動作可能なＮ個のスイッチ７１０を含むことができ、ここで、Ｎ＞２は、配列７０２内の電極数に等しい。開いた位置では、スイッチ７１０からの出力は、皮膚コンダクタンスに線形的に比例する電圧を生成するためにコンダクタンス−電圧変換器７０８内に入力することができる。一実施形態により、コンダクタンス−電圧変換器７０８は、ｏｐ ａｍｐ７１２を含むことができ、スイッチ７１０からの出力は、ｏｐ ａｍｐの反転入力部（ｉｎｖｅｒｔｉｎｇ ｉｎｐｕｔ）内に入力することができ、他方、非反転入力は、基準電圧であることができる。コンデンサ（Ｃ）と並列の抵抗器（Ｒ）を備えるＲ−Ｃ回路は、ｏｐ ａｍｐ７１２の反転入力部及びｏｐ ａｍｐ７１２の出力部７１４と並列であることができる。

【0043】

［００７３］図９Ａは、一例による、個人の指に固定された一対の標準的なＡｇ／ＡｇＣｌ電極を用いた皮膚コンダクタンスの測定を例示したグラフである。例えば、一対のＡｇ／ＡｇＣｌ電極は、個人の人差し指及び中指にそれぞれ取り付けることができ及び小さい定電圧を印加することができる。示されるように、装着されたＡｇ／ＡｇＣｌ電極の固定された対を用いた場合、マイクロジーメンス単位で測定される皮膚コンダクタンスが経時で絶えず変化しており、クリーンな皮膚電気信号を測定／取得することができる。

【0044】

［００７４］図９Ｂは、一例による、ハンドヘルドデバイスに配置された一対のステンレス鋼製電極を握ることによって基準電極と同時並行して収集された皮膚コンダクタンスデータを例示したグラフであり、経時で電極の極性を切り換える。図９Ｂに示されるように、握られたステンレス鋼製電極の対は、極性が正のときに予め決定された間隔で極性を切り換えて皮膚電気活動をサンプリングし、一対のＡｇ／ＡｇＣｌ電極を用いる他の標準的な装着可能なセンサと高い相関関係にあることができる電極分極化なしでクリーンな皮膚電気信号を取得するのを可能にすることができる（図９Ａ参照）。

【0045】

［００７５］図９Ａ及び９Ｂのグラフ内のデータは、各グラフ内のデータが１人の特定の個人に関して特定の時点に採取されたという点で相関関係にある。異なる個人に関してその他の時間に採取されたデータは異なることになる。

【0046】

［００７６］皮膚コンダクタンス測定のために（極性切り換えのない）共通のステンレス鋼製電極を使用したことは、ステンレス鋼上での電極分極化が非常に高速で開始し、徐々に増大することを示している。上述される図６又は８の極性切り換え回路を用いることによって、ステンレス鋼製電極の電荷の蓄積及び最終的な分極化を軽減することができる。図１０Ａは、皮膚コンダクタンスレベルの急低下によって示されるように、極性切り換えが実装されないときのハンドヘルドデバイスで握られたステンレス鋼製電極の電極分極化の影響を例示する。極性切り換え回路を有するハンドヘルドデバイスで握られた状態で収集された同時データが図１０Ｂに示され、それは、ステンレス鋼製電極からの分極化を軽減するコンダクタンスレベルの低下のないクリアな皮膚コンダクタンス信号を示す。

【0047】

電極構成：
［００７７］皮膚コンダクタンスは、最低限の皮膚の接触による電極（正又は負）によって示すことができる。従って、一例では、デバイスがどのように握られても皮膚によって接触された正及び負の電極エリアの均一な分布を考慮した電極配置が提供される。さらに、個々の電極セグメントの配置及び接触される電極数に関して調整することは、デバイスがどのようにして握られているかにかかわらずセンサが正確であることを可能にする。従って、個人は、デバイスのどこをどのように握るかを考える必要がない。

【0048】

［００７８］図１１Ａ乃至１１Ｄは、一例による、電極配列が差し挟まれているレイアウトのハンドヘルドデバイスを例示する。示されるように、正及び負の電極対をデバイスの側面に差し挟むことは、皮膚と接触状態の電極の均一な分布を最大にすることができる。一例により、各電極対を人間の指先のほぼ平均サイズにすることは、デバイスがどのように接触されるかにかかわらず正及び負の電極に関する均一の接触エリアを保証することができる。一実施形態においては、各電極対は間を約１ｃｍにすることができ、皮膚コンダクタンスの正確な測定のために電極間のスペースを少なくとも２ｍｍにし、各電極の幅を約４ｍｍにする。図１１Ｃ及び１１Ｄに示されるように、一度に単一の対のみが活性化される。各電極対をサンプリングすることは、自動的に極性を反転させる。

【0049】

［００７９］さらに、ＳＣＲ（皮膚コンダクタンス反応）をカウントすることは、典型的には、標準の直径１ｃｍのＡｇ／ＡｇＣｌ電極（典型的には０．０５マイクロジーメンス）に関する絶対的スレショルドレベルを用いて行われるため、デバイスが異なる形で握られているときにいずれかの時点でどれだけの正／負の電極対が接触されるかに依存してスレショルドを調整するのを可能にする方法が提供される。

【0050】

正及び負の電極の融合
［００８０］デバイスが異なる形で握られているときにいずれかの時点でどれだけの正／負の電極対が接触されるかに依存して皮膚コンダクタンス反応スレショルドを調整するのを可能にするための１つの方法は、配列内の正電極をまとめて融合し、配列内の負電極をまとめて融合することを含む。その方法は、各電極対に関する皮膚コンダクタンスをサンプリングすることによって各々の隣接する電極対を個々に簡単に“走査”することができる。隣接する電極の対に関する皮膚コンダクタンスがあるスレショルド値（例えば、０．１マイクロジーメンス）を超える場合は、その電極対は、触れられている。測定された皮膚コンダクタンスは加算も合計もされず、単に、電極対が触れられているかどうかを決定するために使用される。

【0051】

［００８１］各々の隣接する電極対が走査されるのに応じて、電極対が活性化され、すなわち、デバイスの電極が活性化し、極性が交互する、例えば、＋−＋−＋−＋−。次に、すべての正の電極がまとめて融合され（すなわち、配列内の１つおきの電極）、すべての負の電極がまとめて融合される（すなわち、配列内の１つおきの電極）。図１２は、電極の融合を示す図７の極性切り換えを有するステンレス鋼製電極配列の低位ブロック図である。すべての正の電極がまとめて融合され、すべての負の電極がまとめて融合された時点で、総皮膚電気活動測定値を入手するために単一の全体的な皮膚コンダクタンス測定値を得ることができる。次に、ＳＣＲスレショルドレベルは、ＳＣＲが発生したかどうかを決定するために接触された電極数に基づいて自動的に調整することができる。該戦略は、各々の隣接する電極対が個々に走査されるのに応じて各電極の極性を自動的に反転させることである。

【0052】

皮膚電気活動の結合
［００８２］デバイスが異なる形で握られているときにいずれかの時点でどれだけの正／負の電極対が接触されるかに依存してスレショルドを調整するのを可能にするための１つの方法は、総皮膚電気活動測定値を決定するために皮膚電気活動データを結合することを含む。その方法は、各隣接する電極対に関する皮膚コンダクタンスをサンプリングすることによって各対を簡単に“測定”することができる。スレショルド（例えば、０．１マイクロジーメンス）を超える場合は、電極対は、接触していると決定され、接触されている電極対の合計がカウントされ、各接触されている対からの皮膚コンダクタンスが合計されて総皮膚コンダクタンスレベル結果が得られる。次に、ＳＣＲが生じたかどうかを決定するために接触されている電極の数に基づいてＳＣＲスレショルドレベルを調整することができる。該戦略は、各々の隣接する電極対が走査されるのに応じて、各電極の極性を自動的に反転させることもできる。

【0053】

［００８３］図１３Ａ及び１３Ｂは、一例による、差し挟まれた電極配列のレイアウトを裏面に有するハンドヘルドデバイスを例示する。示されるように、デバイスの側面及び裏面に正及び負の電極対を差し挟むことは、上述されるように、すべての正の電極がまとめて融合され、すべての負の電極がまとめて融合されるときに総皮膚電気活動測定値を入手するために正確な単一の総合的皮膚コンダクタンス測定値を採取するのを可能にすることができる。電極の最大化された均一の分布は、個人がハンドヘルドデバイスを手中に置いているときに各々の接触されている対からの皮膚コンダクタンスを採取して総皮膚コンダクタンスレベル結果を得るために合計又は結合することを可能にすることができる。

【0054】

［００８４］示されるように、デバイスの裏面は、約４ｍｍ×４ｍｍの正方形である電極の複数の行及び列を含むことができ、電極の各行及び列は、すべての側面において約２ｍｍのスペースをあけることができ、すなわち、１つの正方形は、周囲に２ｍｍのギャップを有する。一例により、各電極対を人間の指先のほぼ平均サイズにすることは、デバイスがどのように接触されるかにかかわらず正及び負の電極に関する均一の接触エリアを保証することができる。示されるように、一度に単一の電極対が活性化される。各電極対をサンプリングすることは、自動的に極性を反転させる。さらに、上述されるように、各電極対は、各対に関する皮膚コンダクタンスをサンプリングし、総結果を得るために各接触された対からの皮膚コンダクタンスを加え、次に、ＳＣＲが発生したかどうかを決定するために接触された対の数に基づいてスレショルドレベルを調整することによって個々に簡単に走査することができる。該戦略は、各々の隣接する電極対が個々に走査されるのに応じて各電極の極性を自動的に反転させることもできる。

【0055】

［００８５］図１４乃至１４Ｄは、一例による、差し挟まれた電極配列のレイアウトを有するハンドヘルドデバイスを例示する。示されるように、正及び負の電極対を頂部縁部及び底部縁部に差し挟み、ハンドヘルドデバイスの裏面に至るまで包み込むようにすることは、電極の均一な分布を最大にすることができる。具体的には、図１４Ａは、頂部縁部に差し挟まれた電極配列のレイアウトを有し、裏面に至るまで包み込むようにされている部分的ハンドヘルドデバイスの裏面を例示し、第１の組の電極をサンプリングし、他方、図１４Ｂは、１８０度回転された図１４Ａの部分的ハンドヘルドデバイスの裏面図を例示し、底部縁部に差し挟まれた電極配列のレイアウトを有し、裏面に至るまで包み込まれており、第１の組の電極をサンプリングする。図１４Ｃは、第２の組の電極をサンプリングする図１４Ａの部分的ハンドヘルドデバイスの裏面図を例示し、他方、図１４Ｄは、第２の組みの電極をサンプリングする図１４Ｂの部分的ハンドヘルドデバイスの裏面図を例示する。頂部縁部及び底部縁部に差し挟み、ハンドヘルドデバイスの裏面に至るまで包み込む電極配列のレイアウトは、デバイスがランドスケープモード（ｌａｎｄｓｃａａｐｅ ｍｏｄｅ）で保持されている状態で個人がビデオを観ているか又はゲームをしている場合に皮膚コンダクタンスを測定するのに便利であることができる。

【0056】

［００８６］示されるように、デバイスの頂部及び底部において正及び負の電極対を差し挟むことは、電子の均一な分布を最大にすることができる。一例により、各電極対を人間の指先のほぼ平均サイズにすることは、デバイスがどのように接触されるかにかかわらず正及び負の電極に関する均一の接触エリアを保証することができる。一度に単一の電極対が活性化される。各電極対をサンプリングすることは、自動的に極性を反転させる。さらに、上述されるように、各隣接電極対は、いずれの電極対が触れられているかを決定するために各対に関する皮膚コンダクタンスをサンプリングすることによって個々に簡単に走査することができる。次に、すべての正の電極をまとめて融合させることができ及びすべての負の電極をまとめて融合されることができ、総皮膚電気活動測定値を入手するために１つの全体的な皮膚コンダクタンス測定値を得ることができる。次に、ＳＣＲが発生したかどうかを決定するために接触された電極数に基づいてＳＣＲスレショルドレベルを自動的に調整することができる。代替として、上述されるように、各々の隣接する電極対は、各対に関する皮膚コンダクタンスをサンプリングし、総結果を得るために各接触された対からの皮膚コンダクタンスを加え、次に、ＳＣＲが発生したかどうかを決定するために接触された対の数に基づいてスレショルドレベルを調整することによって個々に簡単に測定することができる。該戦略は、各々の隣接する電極対が個々に走査されるのに応じて各電極の極性を自動的に反転させることもできる。

【0057】

握力：
［００８７］握力は、ハンドヘルドデバイスのステンレス鋼製電極に対して個人によって一時的に加えることができる力である。握力を変化させること又は強すぎる握力を加えることは、その結果として、ハンドヘルドデバイスにおける皮膚電気信号の歪みを発生させる可能性があり、それは、データにおいて偽りの正の及び偽りの負の人工産物（ａｒｔｆａｃｔ）を作り出す可能性がある。図１５は、Ａｇ／ＡｇＣｌ電極に加えられた様々な静的握力の皮膚コンダクタンス信号に対する影響を例示したグラフである。グラフは、握られたＡｇ／ＡｇＣｌ電極に加えられた弱いレベルから中度のレベル、強いレベル及び非常に強いレベルの様々な静的握力を例示し、その結果生じる皮膚コンダクタンス信号に対する影響を第１のｙ軸１５０２に示し、固定された装着された基準皮膚コンダクタンスセンサを第２のｙ軸１５０４に示す。握力は、時分秒の形の時間にわたってマイクロジーメンス単位で測定することができる。図１５に示されるように、ＳＣＲ振幅及び皮膚コンダクタンスレベル（ＳＣＬ）は、両方とも、結果的にデータにおいて誤った負になることがある何らかの臨界スレショルド（個々に特定の）を握力が超えると低下する。図１５の例は、強い及び非常に強いレベルにおける皮膚コンダクタンス信号の歪みを示す。これは、個人の手内の血流の有意な収縮を引き起こす強いから非常に強い握りの結果であることができる。収縮した血流は、その結果とて、発汗が低下し、汗は、人間の汗（ＮａＣｌ）内のイオン流と回路内での電子の流れの間の変換器として動作し、それは、皮膚コンダクタンスが正確に計算されることを可能にする。皮膚コンダクタンスの正確な測定のために、いつ臨界の握力スレショルドが超えたかをモニタリングするために握力を検出する何らかの方法を実装することができる。臨界握力を超えている場合は、皮膚コンダクタンス測定を停止するか又はデータを無効化することができる。

【0058】

［００８８］図１６は、Ａｇ／ＡｇＣｌ電極に加えられた様々な動的握力の皮膚コンダクタンス信号に対する影響を例示したグラフである。すなわち、完璧な電極において握力の変化が生じたときの皮膚電気活動に対する影響を示す。グラフで示されるように、握力を変えることは、握力を加えるときに皮膚がどれだけ乾燥しているか（又は湿っている）に依存して皮膚コンダクタンスを増大又は低下させることができる。グラフは、握力を中レベルから強いレベルまで増大させ、次に、握力を強いレベルから中レベルに低下させるサイクルを示す。皮膚が乾燥しておりさらに皮膚と電極の接触が不良である場合、握力を増大させると、汗が手／指から絞り出されるため皮膚コンダクタンスを増大させることが可能である。皮膚が湿っており、皮膚と電極の接触が良好である場合は、握力を増大させても、上述される臨界握力スレショルドの下方にある場合は信号をまったく変化させない。加えられた握力が臨界スレショルドを超える場合は、皮膚コンダクタンスは実際には低下する。さらに、握力を変化させる行為は、皮膚と電極の結合を向上させて皮膚コンダクタンスに対する握力の影響を変える可能性がある。皮膚コンダクタンスの正確な測定のために、握力がいつ変化しているかをモニタリングするために握力を検出する何らかの方法を実装することができる。握力が有意な量だけ変化した場合は、皮膚コンダクタンスの測定を停止させるか又はデータを無効化することが可能である。グラフは、握られたＡｇ／ＡｇＣｌ電極に対して加えられる握力の様々な変化を例示し、その結果としての皮膚コンダクタンス信号への影響を第１のｙ軸１６０２に、固定された、装着された基準皮膚コンダクタンスセンサを第２のｙ軸１６０４に示す。

【0059】

［００８９］一実施形態により、皮膚電気電極配列の下方に力センサの配列を組み入れることは、握力の変化をとらえること及び静的握力をモニタリングすることを可能にすることができる。皮膚コンダクタンスデータは、握力が変化しているとき又は握力が校正段階で決定された何らかの臨界スレショルドよりも大きい場合は無効になる可能性がある。図１７は、ハンドヘルドデバイスの側面図を例示し、各電極の真下に力センサが配置されている。図１７は、ハンドヘルドデバイスの側面の電極の真下に置かれた力センサを例示しているが、これは例であるにすぎず、力センサは、例えば、図１３Ａ−１３Ｂ及び図１４Ａ乃至９Ｄのように、異なる構成で配置された電極の真下に置くことができる。

【0060】

典型的なハンドヘルドデバイス及びその内部での動作
［００９０］図１８は、一例による、ハンドヘルドデバイス１８００の内部構造のブロック図を示す。ハンドヘルドデバイス１８００は、コンピュータによって実行可能なプロセスステップを実行するための処理回路（例えば、プロセッサ、処理モジュール、等）１８０２と、メモリ／記憶装置１８０４と、を含むことができる。メモリ／記憶装置１８０４は、受信された入力（又は着信）信号及び／又は皮膚電気電極からのフィードバック信号（すなわち、皮膚電気活動データ）を格納するための動作（命令）を含むことができる。

【0061】

［００９１］ハンドヘルドデバイス１８００は、ハンドヘルドデバイス１８００を無線通信ネットワークに通信可能な形で結合するための通信インタフェース１８０６、及び高い接触位置、例えば、ハンドヘルドデバイス１８００の側面、に配置されたステンレス鋼製電極配列１８０８も含むことができる。一例では、ステンレス鋼製電極配列１８０８は、ハンドヘルドデバイス１８００の側面に１０の湾曲電極の対を含み、このため、デバイス１８００がどのように握られるかにかかわらず＋／−電極の等しい部分に接触することができる。他の例では、ステンレス鋼製電極配列１８０８は、ハンドヘルドデバイスの裏面での差し挟まれた電極配列のレイアウトであることができる。さらに他の例では、ステンレス鋼製電極配列１８０８は、ハンドヘルドデバイスの頂部縁部及び底部縁部に配置され、裏面に至るまで包み込んでいる複数の電極を含むことができる。複数の電極における電極数は、デバイスの長さ及び／又は幅に基づいて変わることができる。例えば、ステンレス鋼製電極配列１８０８は、１０の電極、１００の電極、１０未満の電極、１０乃至１００の電極又は１００超の電極を含むことができる。各対の電極からの皮膚電気活動データを結合して総皮膚電気活動測定値を得ることができる。一例では、皮膚電気活動データは、皮膚コンダクタンス信号の形であることができ、各隣接する電極対を走査し、正の電極をまとめて融合し、負の電極をまとめて融合し、次に、総皮膚電気活動測定値を得るために１つの全体的な皮膚コンダクタンス測定を行うことによって得ることができる。他の例では、皮膚電気活動データは、各対の電極からの皮膚コンダクタンス信号の形であることができ、すべての信号を結合することは、総皮膚コンダクタンスレベルを決定する。

【0062】

［００９２］ハンドヘルドデバイス１８００は、皮膚内を通る電流方向が一定の間隔で周期的に反転されるようにハンドヘルドデバイスに埋め込まれたステンレス鋼製電極の配列１８０８内の電極対の極性を切り換えるために、配列に結合された極性切り換えモジュール１８１０を含むこともできる。さらに、握力を検出するために力センサの配列１８１２を電極対の配列１８０８の下方に配置することができる。握力がスレショルドを超えるか又は握力が変化している場合は、測定される皮膚コンダクタンスは人工物を有している可能性があり、感情覚醒を正確に反映させない可能性がある。

【0063】

［００９３］図１９は、一例による、皮膚電気活動を取得するための、デバイスで動作可能な方法の流れ図である。ここで、ステンレス鋼製電極の配列は、デバイスの側面及び／又は裏面に埋め込むことができる。代替として、ステンレス鋼製電極の配列は、頂部縁部及び底部縁部に埋め込み、デバイスの裏側に至るまで包み込むことができる。

【0064】

［００９４］最初に、皮膚コンダクタンス反応（ＳＣＲ）スレショルドをスケーリングすることができるように触れられている又は握られている電極対の数を決定することができる１９０２。すなわち、スレショルドは、デバイスが握られている時点でどれだけの数の正／負の電極対が接触されているかに依存して調整することができる。

【0065】

［００９５］次に、各隣接する電極対が活性化されたときにステンレス鋼製電極の配列内の１つ以上の電極対内を通る電流方向を反転させることができる１９０４。次に、ステンレス鋼製電極の配列内の電極が活性化された時点でステンレス鋼製電極の配列内においてすべての負の電極をまとめて融合することができ、すべての正の電極をまとめて融合することができる１９０６。電極の配列内の電極は、デバイスの電極が活性化した時点で活性化され、極性が交互する。例えば、＋−＋−＋−＋−。すべての正の電極がまとめて融合され、すべての負の電極がまとめて融合された時点で、総皮膚電気活動測定値を得るために単一の（すなわち１つの）全体的な皮膚コンダクタンス測定を行うことができる１９０８。次に、接触された電極対の数を用いて適正なＳＣＲをカウントするためにＳＣＲスレショルドを自動的に調整することができる１９１０。

【0066】

［００９６］合計のカウントされた適性皮膚伝導性反応は、個人の覚醒の決定であることができる。ＳＣＲ振幅は、接触された表面積の増大とともに増大するため、ＳＣＲスレショルドの下方を好適化することは、数多くの電極に触れられたときよりも幾つかの電極のみに触れられたときのほうがＳＣＲを見つけやすくすることができる。任意選択で、ある期間にわたって入手された総皮膚電気活動測定値は、例えばグラフ内で生成することができ、履歴データに基づく感情覚醒の指標を計算することができる１９１２。個人は、例えば、自己の皮膚コンダクタンスレベルをより低い値に自動的に調整するためにバイオフィードバック用途においてこの情報を使用することができ、その結果よりリラックスした主観的状態が得られる。

【0067】

［００９７］代替として、覚醒の指標は、履歴又は個人の皮膚コンダクタンスデータに基づいて計算し、デバイスで実行中のアプリケーション、例えば、個人の基本的感情状態を利用することが可能なゲーム、ソーシャルネットワーキングアプリケーション又はデバイス上で実行中のその他のアプリケーション、内に供給することができる。

【0068】

［００９８］ステンレス鋼製電極の配列内の電極対上の握力を変化させること又は大きすぎる握力は、その結果として、ハンドヘルドデバイス上の皮膚電気活動データの歪みを生じさせ、それが、データ内において偽りの正の及び偽りの負の人工物を生成する可能性がある。従って、電極切り換え及び走査と独立して、データ内の可能性のある偽りの正の及び偽りの負の人工物を補償するために、握力がスレショルドよりも大きい場合又は握力が変化している場合は、入手された皮膚電気活動データを無効化することができる。

【0069】

［００９９］図２０は、一例による、皮膚電気活動を取得するための、デバイス上で動作可能であることができる方法の流れ図である。ここで、ステンレス鋼製電極の配列は、モバイルデバイスの側面及び／又は裏面に埋め込むことができる。代替として、ステンレス鋼製電極の配列は、頂部縁部及び底部縁部に埋め込み、デバイスの裏側まで包み込むことができる。

【0070】

［００１００］最初に、皮膚コンダクタンス反応（ＳＣＲ）スレショルドをスケーリングすることができるようにするために触れられている又は握られている電極対の数を決定することができる２００２。すなわち、スレショルドは、デバイスが握られている時点でどれだけの数の正／負の電極対が接触されているかに依存して調整することができる。

【0071】

［００１０１］次に、各々の隣接する電極対が活性化されたときにステンレス鋼製電極の配列内の１つ以上の電極対内を通る電流方向を反転させることができる２００４。総皮膚電気活動測定値を決定するためにステンレス鋼製電極の配列内の触れられている電極対からの皮膚電気活動データを結合することができる２００６。サンプリングされた皮膚コンダクタンスレベルがある規定されたレベル（例えば、０．１マイクロジーメンス）を超える場合は、電極対に触れられている又は接触されているとみなすことができる。

【0072】

［００１０２］合計のカウントされた適性皮膚伝導性反応は、個人の覚醒の決定であることができる。ＳＣＲ振幅は、接触された表面積の増大とともに増大するため、ＳＣＲスレショルドの下方を好適化することは、数多くの電極に触れられたときよりも幾つかの電極のみに触れられたときのほうがＳＣＲを見つけやすくすることができる。ＳＣＲスレショルドは、接触されている電極対の数を用いて適正なＳＣＲをカウントするように自動的に調整することができる。

【0073】

［００１０３］任意選択で、ある期間にわたって入手された総皮膚電気活動測定値は、例えばグラフ内で生成することができ、履歴データに基づく感情覚醒の指標を計算することができる２０１０。個人は、例えば、自己の皮膚コンダクタンスレベルをより低い値に自動的に調整するためにバイオフィードバック用途においてこの情報を使用することができ、その結果よりリラックスした主観的状態が得られる。

【0074】

［００１０４］代替として、覚醒の指標は、履歴又は個人の皮膚コンダクタンスデータに基づいて計算し、デバイスで実行中のアプリケーション、例えば、個人の基本的感情状態を利用することが可能なゲーム、ソーシャルネットワーキングアプリケーション又はデバイス上で実行中のその他のアプリケーション、内に供給することができる。

【0075】

［００１０５］ステンレス鋼製電極の配列内の電極対上の握力を変化させること又は大きすぎる握力は、その結果として、ハンドヘルドデバイス上の皮膚電気活動データの歪みを生じさせ、それが、データ内において偽りの正の及び偽りの負の人工物を生成する可能性がある。従って、電極切り換え及び走査と独立して、データ内の可能性のある偽りの正の及び偽りの負の人工物を補償するために、握力がスレショルドよりも大きい場合又は握力が変化している場合は、入手された皮膚電気活動データを無効化することができる。

【0076】

［００１０６］上記の仕様において、本発明の幾つかの代表的な態様は、特定の例を参照して説明されている。しかしながら、請求項において示される本発明の範囲を逸脱することなしに様々な修正及び変更を行うことができる。仕様および図は、制限するのではなく例示することが目的であり、修正は、本発明の範囲内に含まれることが意図される。従って、本発明の範囲は、単なる説明される例によってではなく請求項及びそれらの法律上の同等物によって決定されるべきである。

【0077】

［００１０７］例えば、方法又はプロセス請求項で示されるステップは、あらゆる順序で実行することができ、請求項において示される特定の順序に限定されない。さらに、装置請求項で示されるコンポーネント及び／又は要素は、様々な並べ換えで組み立てること又は動作可能な形で構成することができ、従って、請求項で示される特定の構成には限定されない。

【0078】

［００１０８］さらに、上記においては、その他の利点及び問題解決方法は、特定の実施形態に関して説明されているが、利益、利点、問題解決方法、又は特定の利益、利点、又は解決方法を発生させるか又はより顕著にする要素は、すべての請求項の重要な、要求される、又は不可欠な特徴又はコンポーネントであるとは解釈されるべきでない。

【0079】

［００１０９］ここにおいて使用される場合において、表現“備える”、“備える”（単数）、“備えている”、“有している”、“含んでいる”、“含む”又はそれらのあらゆる変形は、非排他的含有を意味することが意図され、従って、要素のリストを備えるプロセス、方法、項目、構成又は装置は、示されている要素のみを含むわけではなく、明示されていない又は該プロセス、方法、項目、構成、又は装置に固有でないその他の要素も含むことができる。本発明の実践において使用される上記の構造、配置、用途、比率、要素、材料、又はコンポーネントのその他の組み合わせ及び／又は変更も、具体的に示されてないそれらに加えて、一般原理を逸脱することなしに、変形させること又は特定の環境、製造仕様、設計パラメータ、又はその他の動作要求に合わせて好適化することができる。

【0080】

［００１１０］一構成では、埋め込まれたステンレス鋼製電極の配列から皮膚電気活動を取得するための対話型ハンドヘルドデバイス１８００は、皮膚コンダクタンス反応スレショルドをスケーリングするために接触されたステンレス鋼製電極の配列内の隣接する電極対の数を決定するための手段と、ステンレス鋼製電極の配列内の負及び正の電極対をまとめて融合するための手段と、総電極活動測定値を入手するために単一の全体的な皮膚コンダクタンス反応を測定するための手段と、ステンレス鋼製電極の配列内の１つ以上の電極対の一時的な握りから握力の変化を検出するための手段と、握力が変化している場合又は握力が握力スレショルドを超える場合は入手された総皮膚電気活動データを無効化するための手段と、ステンレス鋼製電極の配列内の各電極対が活性化されたときに１つ以上の電極対内を通る電流方向を反転させるための手段と、を含む。一態様においては、上記の手段は、上記の手段によって示される機能を実行するように構成されたプロセッサ１８０２であることができる。他の態様では、上記の手段は、上記の手段によって示される機能を実行するように構成されたモジュール又は装置であることができる。

【0081】

［００１１１］さらに、本開示の一態様では、図１８において例示される処理回路１８０２は、図１９及び２０において説明されるアルゴリズム、方法、及び／又はステップを実施するために特別に設計された及び／又はハードワイヤされた専用プロセッサ（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））であることができる。従って、該専用プロセッサ（ＡＳＩＣ）は、図１９及び２０において説明されるアルゴリズム、方法、及び／又はステップを実行するための手段の一例であることができる。メモリ回路１８０４は、プロセッサ１８０２の専用プロセッサ（例えば、ＡＳＩＣ）によって実行されたときに、図１９及び２０において説明されるアルゴリズム、方法、及び／又はステップを実行することを専用プロセッサに行わせるプロセッサ１８０２によって読み取り可能な命令を格納することもできる。

【0082】

［００１１２］開示される方法におけるステップの特定の順序又は階層は、典型的なプロセスを例示したものであることが理解されるべきである。設計上の選好に基づき、方法におけるステップの特定順序又は階層は、再編可能であることが理解される。添付される方法請求項は、様々なステップの要素を見本の順序で提示したものであり、特別の記載がないかぎり特定の順序又は階層に限定されることは意味されない。

【0083】

［００１１３］上記の説明は、当業者がここにおいて説明される様々な態様を実践するのを可能にするために提供される。これらの態様の様々な変更は当業者にとって容易に明確になるであろう、及び、ここにおいて定められる一般原理は、その他の態様に対して適用することができる。従って、請求項は、ここにおいて示される態様に限定されることは意図されず、請求項の文言に一致するかぎり完全な範囲が認められるべきであり、ここで、単数形の要素への言及は、その旨特記されないかぎり“１つ及び１つのみ”を意味することは意図されず、むしろ“１つ以上”であることが意図される。別の特記がないかぎり、表現“幾つか”は、１つ以上を意味する。項目又は品目のリストのうちの“少なくとも１つ”という句は、それらの項目又は品目のあらゆる組み合わせを意味し、単数を含む。一例として、“ａ、ｂ、又はｃのうちの少なくとも１つ”は、ａ、ｂ、ｃ、ａ及びｂ、ａ及びｃ、ｂ及びｃ、及び、ａ、ｂ及びｃを網羅することが意図される。当業者に知られている又はのちに知られることになる本開示全体を通じて説明される様々な態様の要素のすべての構造上及び機能上の同等物は、引用によって明示でここに組み入れられており、請求項によって包含されることが意図される。さらに、ここにおいて開示されるいずれも、該開示が請求項において明示で記載されているかどうかにかかわらず、公衆に提供されたものではないことが意図される。いずれの請求項要素も、その要素が句“ための手段”を用いて明示で記述されていない限り、又は、方法請求項の場合は、その要素が句“ためのステップ”を用いて記述されていない限り、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２の第6段落の規定に基づいて解釈されるべきではない。

【0084】

［００１１４］さらに、実施形態は、フローチャート、流れ図、構造図、又はブロック図として描かれるプロセスとして説明できることが注記される。フローチャートは、動作を逐次プロセスとして記述するが、動作の多くは、並行して又は同時に行うことができる。さらに、動作の順序は再編することができる。プロセスは、それの動作が完了されたときに終了される。プロセスは、方法、関数、プロシージャ、サブルーチン、サブプログラム、等に対応することができる。プロセスが関数に対応するときには、それの終了は、その関数が呼び出し関数又は主関数に戻ることに対応する。

【0085】

［００１１５］さらに、記憶媒体は、データを格納するための１つ以上のデバイスを表すことができ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス及び／又はその他の機械によって読み取り可能な媒体、プロセッサによって読み取り可能な媒体、及び／又は情報を格納するためのコンピュータによって読み取り可能な媒体を含む。用語“機械によって読み取り可能な媒体”、“コンピュータによって読み取り可能な媒体”、及び／又は“プロセッサによって読み取り可能な媒体”は、非一時的な媒体、例えば、命令及び／又はデータを格納、含有又は搬送することが可能なポータブルな又は固定式のデバイス、光学記憶装置、及び様々なその他の媒体を含むことができ、ただしそれらに限定されない。従って、ここにおいて説明される様々な方法は、機械によって読み取り可能な媒体”、“コンピュータによって読み取り可能な媒体”、及び／又は“プロセッサによって読み取り可能な媒体”に格納することができる命令及び／又はデータによって全体を又は一部を実装することができ、及び、１つ以上のプロセッサ、機械及び／又はデバイスによって実行することができる。

【0086】

［００１１６］さらに、実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、又はそれらのあらゆる組み合わせによって実装することができる。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア又はマイクロコードにおいて実装されるときには、必要なタスクを実行するためのプログラムコード又はコードセグメントは、機械によって読み取り可能な媒体、例えば、記憶媒体又はその他の記憶装置、に格納することができる。プロセッサは、必要なタスクを実行することができる。コードセグメントは、プロシージャ、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、又は、命令、データ構造、又はプログラムステートメントのあらゆる組み合わせを表すことができる。コードセグメントは、情報、データ、引数、パラメータ、又はメモリ内容を渡す及び／又は受け取ることによって他のコードセグメント又はハードウェア回路に結合することができる。情報、引数、パラメータ、データ、等は、あらゆる適切な手段を介して渡す、転送する、又は送信することができ、メモリシェアリング、メッセージ渡し、トークン渡し、ネットワーク送信、等を含む。

【0087】

［００１１７］ここにおいて開示される例と関係させて説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、要素、及び／又はコンポーネントは、ここにおいて説明される機能を果たすように設計された汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、その他のプログラマブル論理コンポーネント、ディスクリートゲートロジック、ディスクリートトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、又はそれらのあらゆる組み合わせを用いて実装又は実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであることができるが、代替においては、そのプロセッサは従来のどのようなプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンであってもよい。プロセッサは、計算コンポーネントの組合せ、例えば、ＤＳＰと、１つのマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサとの組合せ、ＤＳＰコアと関連する１つ以上のマイクロプロセッサとの組合せ、又はあらゆるその他の該構成、として実装することも可能である。

【0088】

［００１１８］ここにおいて開示される例と関係させて説明される方法又はアルゴリズムは、直接ハードウェア内において、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール内において、又は両方の組み合わせ内において、処理ユニット、プログラミング命令、又はその他の指示の形態で、具現化することが可能であり、単一のデバイスに内蔵すること又は複数のデバイス間で分散させることができる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能なディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は当業において既知であるその他のあらゆる形態の記憶媒体において常駐することができる。記憶媒体は、プロセッサに結合することができ、このため、プロセッサは、記憶媒体から情報を読み出すこと及び記憶媒体に情報を書き込むことができる。代替においては、記憶媒体は、プロセッサと一体化させることができる。

【0089】

［００１１９］ここにおいて開示される態様と関係させて説明される様々な例示的論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズム上のステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、又は両方の組み合わせとして実装可能であることを当業者はさらに理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に例示するため、上記においては、様々な例示的コンポーネント、ブロック、モジュール、回路、及びステップが、各々の機能の観点で一般的に説明されている。該機能がハードウェアとして又はソフトウェアとして実装されるかは、特定の用途及び全体的システムに対する設計上の制約事項に依存する。

【0090】

［００１２０］ここにおいて説明される発明の様々な特徴は、本開示を逸脱せずに異なるシステムにおいて実装することができる。上記の実施形態は、単なる例であるにすぎず、本発明を制限するとは解釈されるべきでないことが注目されるべきである。実施形態に関する説明は、例示的であることが意図され、請求項の範囲を限定することは意図されない。以上のように、本教示は、その他のタイプの装置に対して容易に適用可能であり、多くの代替、変更、及び変形が当業者にとって明確になるであろう。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
デバイスであって、
ステンレス鋼製電極の配列と、
ステンレス鋼製電極の前記配列内の電極の極性を切り換えるためにステンレス鋼製電極の前記配列に結合された極性切り換えモジュールと、
メモリデバイスと、
ステンレス鋼製電極の前記配列及び前記メモリデバイスに結合された少なくとも１つのプロセッサであって、
皮膚コンダクタンス反応スレショルドをスケーリングするために接触されたステンレス鋼製電極の前記配列内の隣接する電極対の数を決定し、
ステンレス鋼製電極の前記配列内の前記電極の活性化時点でステンレス鋼製電極の前記配列内のすべての負の電極をまとめて融合し及びすべての正の電極をまとめて融合し、及び
総電極活動測定値を入手するために単一の全体的な皮膚コンダクタンス反応を測定するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、を備える、デバイス。
［Ｃ２］
握力を検出するためにステンレス鋼製電極の前記配列内の各電極対に結合された力センサ配列をさらに備えるＣ１に記載のデバイス。
［Ｃ３］
前記少なくとも１つのプロセッサは、
握力が変化している場合又は前記握力が握力スレショルドを超える場合に入手された皮膚電気活動データを無効化するようにさらに構成されるＣ２に記載のデバイス。
［Ｃ４］
前記少なくとも１つのプロセッサは、
各電極対が活性化されたときにステンレス鋼製電極の前記配列内の前記１つ以上の電極対内を通る電流方向を反転させるようにさらに構成されるＣ１に記載のデバイス。
［Ｃ５］
前記総皮膚電気活動測定値は、前記デバイス上に現れている広告に対する個人の反応を測定するＣ１に記載のデバイス。
［Ｃ６］
前記総皮膚電気活動測定値は、個人のストレスレベルを追跡するために使用されるＣ１に記載のデバイス。
［Ｃ７］
前記少なくとも１つのプロセッサは、
ある期間にわたって入手された前記総皮膚電気活動測定値のグラフを生成し、及び
履歴データに基づいて感情覚醒の指標を計算するようにさらに構成されるＣ６に記載のデバイス。
［Ｃ８］
前記少なくとも１つのプロセッサは、
接触される電極対の前記数を用いて適正な皮膚伝導性反応をカウントするために前記皮膚伝導性反応スレショルドを自動的に調整するようにさらに構成され、前記カウントされた適性皮膚伝導性反応は、覚醒の決定であるＣ１に記載のデバイス。
［Ｃ９］
ステンレス鋼製電極の前記配列は、前記デバイスの右側及び左側に埋め込まれるＣ１に記載のデバイス。
［Ｃ１０］
ステンレス鋼製電極の前記配列は、前記デバイスの側面下方及び裏面に差し挟まれるＣ１に記載のデバイス。
［Ｃ１１］
ステンレス鋼製電極の前記配列は、上方縁部及び下方縁部に埋め込まれ、前記デバイスの裏側まで包み込むＣ１に記載のデバイス。
［Ｃ１２］
前記デバイスは、対話型ハンドヘルドデバイスであるＣ１に記載のデバイス。
［Ｃ１３］
デバイスに埋め込まれたステンレス鋼製電極の配列を用いて前記デバイスで皮膚電気活動を取得するための方法であって、
皮膚コンダクタンス反応スレショルドをスケーリングするために接触されたステンレス鋼製電極の前記配列内の隣接する電極対の数を決定することと、
ステンレス鋼製電極の前記配列内の電極の活性化時点でステンレス鋼製電極の前記配列内のすべての負の電極をまとめて融合し及びすべての正の電極をまとめて融合することと、
総電極活動測定値を入手するために単一の全体的な皮膚コンダクタンス反応を測定することと、を備える、方法。
［Ｃ１４］
ステンレス鋼製電極の前記配列内の前記１つ以上の電極対を一時的に握ることから握力を検出することをさらに備えるＣ１３に記載の方法。
［Ｃ１５］
握力が変化している場合又は前記握力が握力スレショルドを超える場合に入手された皮膚電気活動データを無効化することをさらに備えるＣ１４に記載の方法。
［Ｃ１６］
各電極対が活性化されたときにステンレス鋼製電極の前記配列内の前記１つ以上の電極対内を通る前記電流方向を反転させることをさらに備えるＣ１３に記載の方法。
［Ｃ１７］
前記総皮膚電気活動測定値は、前記デバイス上に現れている広告に対する個人の反応を測定するＣ１３に記載の方法。
［Ｃ１８］
前記総皮膚電気活動測定値は、個人のストレスレベルを追跡するために使用されるＣ１３に記載の方法。
［Ｃ１９］
ある期間にわたって入手された前記総皮膚電気活動測定値のグラフを生成することと、
履歴データに基づいて感情覚醒の指標を計算することと、をさらに備えるＣ１８に記載の方法。
［Ｃ２０］
接触される電極対の前記数を用いて適正な皮膚コンダクタンス反応をカウントするために前記皮膚コンダクタンス反応スレショルドを自動的に調整することをさらに備え、前記カウントされた適性皮膚コンダクタンス反応は、覚醒の決定であるＣ１３に記載の方法。
［Ｃ２１］
ステンレス鋼製電極の前記配列は、前記デバイスの右側及び左側に埋め込まれるＣ１３に記載の方法。
［Ｃ２２］
ステンレス鋼製電極の前記配列は、前記デバイスの側面下方及び裏面に差し挟まれるＣ１３に記載の方法。
［Ｃ２３］
ステンレス鋼製電極の前記配列は、上方縁部及び下方縁部に埋め込まれ、前記デバイスの裏側まで包み込むＣ１３に記載の方法。
［Ｃ２４］
前記デバイスは、対話型ハンドヘルドデバイスであるＣ１３に記載の方法。
［Ｃ２５］
デバイスであって、
皮膚コンダクタンス反応スレショルドをスケーリングするために接触されたステンレス鋼製電極の配列内の隣接する電極対の数を決定するための手段と、
ステンレス鋼製電極の前記配列内の電極の活性化時点でステンレス鋼製電極の前記配列内のすべての負の電極をまとめて融合し及びすべての正の電極をまとめて融合するための手段と、
総電極活動測定値を入手するために単一の全体的な皮膚コンダクタンス反応を測定するための手段と、を備える、デバイス。
［Ｃ２６］
ステンレス鋼製電極の前記配列内の前記１つ以上の電極対を一時的に握ることから握力を検出するための手段をさらに備えるＣ２５に記載のデバイス。
［Ｃ２７］
握力が変化している場合又は握力が握力スレショルドを超える場合に入手された皮膚電気活動データを無効化するための手段をさらに備えるＣ２６に記載のデバイス。
［Ｃ２８］
各電極対が活性化されたときにステンレス鋼製電極の前記配列内の前記１つ以上の電極対内を通る前記電流方向を反転させるための手段をさらに備えるＣ２６に記載のデバイス。
［Ｃ２９］
前記総皮膚電気活動測定値は、前記デバイス上に現れている広告に対する個人の反応を測定するＣ２６に記載のデバイス。
［Ｃ３０］
前記総皮膚電気活動測定値は、個人のストレスレベルを追跡するために使用されるＣ２６に記載のデバイス。
［Ｃ３１］
ある期間にわたって入手された前記総皮膚電気活動測定値のグラフを生成するための手段と、
履歴データに基づいて感情覚醒の指標を計算するための手段と、をさらに備えるＣ３０に記載のデバイス。
［Ｃ３２］
接触される電極対の前記数を用いて適正な皮膚コンダクタンス反応をカウントするために前記皮膚コンダクタンス反応スレショルドを自動的に調整するための手段をさらに備え、前記カウントされた適性皮膚コンダクタンス反応は、覚醒の決定であるＣ２６に記載のデバイス。
［Ｃ３３］
ステンレス鋼製電極の前記配列は、前記デバイスの右側及び左側に埋め込まれるＣ２６に記載のデバイス。
［Ｃ３４］
ステンレス鋼製電極の前記配列は、前記デバイスの側面下方及び裏面に差し挟まれるＣ２６に記載のデバイス。
［Ｃ３５］
ステンレス鋼製電極の前記配列は、上方縁部及び下方縁部に埋め込まれ、前記デバイスの裏側まで包み込むＣ２６に記載のデバイス。
［Ｃ３６］
前記デバイスは、対話型ハンドヘルドデバイスであるＣ２６に記載のデバイス。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図14D】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】