JP2010203792A - Electric apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric apparatus wherein a detector is reduced in size by making components common in use. <P>SOLUTION: The detector includes an annular signal electrode 10, a reference electrode 20, and a current transformer 31, and measures a current flowing in a finger of a user put in the internal space of the ring of the current transformer in the axial direction through the current transformer. The reference electrode surrounds the current transformer, and functions also as a shield for protecting the current transformer from external noise. However, the reference electrode is so constituted as to have an approximately U-shaped cross section vertical to the circumferential direction, and a gap 23. By the presence of this gap, any current which flows in the axial direction of the current transformer is not generated in a K-domain surrounded by the internal surface of the ring of the current transformer, and no current is measured by the current transformer when the finger fitted to the detector is separated from the other body region. On the other hand, a current which flows in the axial direction of the current transformer is generated in the K-domain, and a large current value is measured when a finger fitted to the detector is in contact with the other body region. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、導体を流れる電流を計測する電気機器に関する。   The present invention relates to an electrical device that measures a current flowing through a conductor.

従来、ユーザの身体に装着された送信機からユーザの身体に電気信号を入力する一方で、受信機側に、ユーザの身体を接触させる又は近づけるための電極を有し、送信機が装着されたユーザが上記電極に接触する又は近づくと、ユーザの身体を伝播する上記送信機から送信された電気信号が、上記電極を通じて受信機側に入力されることを利用して、ユーザの上記電極への接触動作等を検知し、各種処理を行うシステムが知られている。   Conventionally, while an electric signal is input to a user's body from a transmitter attached to the user's body, an electrode for contacting or approaching the user's body is provided on the receiver side, and the transmitter is attached When the user touches or approaches the electrode, the electrical signal transmitted from the transmitter propagating through the user's body is input to the receiver side through the electrode, and the user is sent to the electrode. A system that detects a contact operation and performs various processes is known.

具体的には、ユーザの腕に装着された送信機からID情報を含む送信信号をユーザの身体に入力し、ユーザがゲート周囲に設けられた受信側電極に指を近づけると静電結合により受信側電極に伝播する上記送信機からの送信信号に基づいて、受信機がユーザを認証しゲートを開閉するシステムが知られている(特許文献1参照)。   Specifically, a transmission signal including ID information is input to the user's body from a transmitter worn on the user's arm, and is received by electrostatic coupling when the user brings a finger close to the receiving electrode provided around the gate. A system in which a receiver authenticates a user and opens and closes a gate based on a transmission signal from the transmitter propagating to a side electrode is known (see Patent Document 1).

また、人体通信の手法としては、ユーザの身体に微弱電波を入力して通信を実現する手法、及び、ユーザの身体に微弱電流を入力して通信を実現する手法が知られている。
この他、導体を流れる電流を計測するための計測器としては、円環状のコア周囲にコイルが巻回された電流トランスを備え、電流トランスの中心部に導体を配置すると、導体を流れる電流により生じる磁界に作用されて、電磁誘導によりコイル両端に電圧が生じることを利用して、導体内を電流トランスの軸方向に流れる電流を、計測する計測器が知られている(特許文献2参照)。
As a human body communication method, a method for realizing communication by inputting a weak radio wave to the user's body and a method for realizing communication by inputting a weak current to the user's body are known.
In addition, as a measuring instrument for measuring the current flowing through the conductor, a current transformer in which a coil is wound around an annular core is provided, and when the conductor is arranged at the center of the current transformer, the current flowing through the conductor There is known a measuring instrument that measures the current flowing in the axial direction of a current transformer in a conductor by using the fact that a voltage is generated at both ends of a coil by electromagnetic induction due to the magnetic field generated (see Patent Document 2). .

また、この種の計測器としては、外部からのノイズの影響を抑制するために、電流トランスの周囲をシールドにて被覆した計測器が知られている。この他、電極を、内部回路に対するシールドとして用いる技術も従来知られている(特許文献1参照)。   Further, as this type of measuring instrument, there is known a measuring instrument in which the periphery of a current transformer is covered with a shield in order to suppress the influence of external noise. In addition, a technique using an electrode as a shield for an internal circuit is also conventionally known (see Patent Document 1).

特開平10−229357号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-229357 特開平7−325109号公報JP 7-325109 A

ところで、上述した従来の人体通信技術では、送信機をユーザの身体に取り付け、外部装置である受信機側で、送信機から出力される電気信号を検知することで、受信機に設けられた電極へのユーザの接触動作を検知しているが、単にユーザの接触動作を検知する程度であれば、ユーザが導体に接触すると、ユーザの身体を流れる電流の伝播路が変化することを利用して、身体装着用の単体装置にて、ユーザの接触動作を検知することが可能である。   By the way, in the above-described conventional human body communication technology, the transmitter is attached to the user's body, and the electric signal output from the transmitter is detected on the receiver side which is an external device, so that the electrodes provided in the receiver The user's contact movement is detected, but if the user's contact movement is only detected, the user's contact with the conductor can be used to change the propagation path of the current flowing through the user's body. It is possible to detect a user's contact operation with a single device for body wearing.

そして、本発明者らは、この思想を利用した新しい検知装置の開発を行っている。具体的には、対象物体に一対の電極を接触させて、当該一対の電極間に電気信号を印加すると共に、当該一対の電極に囲まれた領域Pから外れた領域において、対象物体に流れる電流を計測することで、対象物体が閉環形状であるか否かを検知する検知装置の開発を行っている。   And the present inventors are developing the new detection apparatus using this thought. Specifically, a pair of electrodes are brought into contact with the target object, an electric signal is applied between the pair of electrodes, and a current flowing through the target object in a region outside the region P surrounded by the pair of electrodes. We are developing a detection device that detects whether or not the target object has a closed ring shape by measuring.

図9は、その原理を説明した図である。同図(a)に示すように、対象物体が開環形状である場合には、一対の電極に囲まれた領域Pにしか電流が流れないが、同図(b)に示すように、対象物体が閉環形状である場合には、領域Pの外部領域にも電流が流れるため、領域Pの外部領域(例えば、同図(b)に示される点Z)で、上記計測器により、対象物体内を流れる電流を計測することで、対象物体が閉環形状であるか否かを検知することができる。   FIG. 9 is a diagram illustrating the principle. As shown in FIG. 6A, when the target object has an open ring shape, current flows only in the region P surrounded by the pair of electrodes. However, as shown in FIG. When the object has a closed ring shape, current flows also in the external region of the region P. Therefore, in the external region of the region P (for example, the point Z shown in FIG. 5B), the object is measured by the measuring instrument. By measuring the current flowing through the body, it is possible to detect whether or not the target object has a closed ring shape.

尚、上述の対象物体としては、特にユーザの身体を想定しており、この技術を応用すれば、ユーザが両手や二本の指を接触させたり離間させたりする動作を検知することが可能である。   Note that the above-described target object is particularly assumed to be the user's body, and if this technology is applied, it is possible to detect an operation in which the user touches or separates both hands or two fingers. is there.

しかしながら、上記検知装置を、身体装着用の装置として構成する場合には、装置が大きすぎると、ユーザにとって使い勝手が悪い。一方で、電流計測では、ユーザの身体を流れる微弱電流を計測する必要があるため、計測器として上記電流トランスを用いる場合には、その電流トランスの周囲にシールドを設ける等、検知精度向上のための対策が必要であり、これが装置大型化の原因となる。   However, when the detection device is configured as a device for body wearing, if the device is too large, it is not convenient for the user. On the other hand, in current measurement, since it is necessary to measure the weak current flowing through the user's body, when using the current transformer as a measuring instrument, a shield is provided around the current transformer to improve detection accuracy. Therefore, this is the cause of the increase in the size of the apparatus.

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、上記検知装置を小型化可能な技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of downsizing the detection device.

かかる目的を達成するためになされた本発明の電気機器は、環状コアにコイルが巻回されてなる環状素子を備えると共に、この環状素子によって包囲される空間に収容される計測対象物体における上記環状素子の軸方向に流れる電流を計測し、その計測結果を出力する計測器を備える。この計測器は、環状コアでの磁束変化によってコイルの両端に生じる電圧を指標に、上記計測対象物体において環状素子の軸方向に流れる電流を計測する。   An electrical device of the present invention made to achieve the above object includes an annular element in which a coil is wound around an annular core, and the annular object in the measurement target object accommodated in a space surrounded by the annular element. A measuring instrument that measures the current flowing in the axial direction of the element and outputs the measurement result is provided. This measuring instrument measures the current flowing in the axial direction of the annular element in the measurement target object, using as an index the voltage generated at both ends of the coil due to the magnetic flux change in the annular core.

また、本発明の電気機器には、ノイズによる計測器での電流計測誤差を抑えるため、上記環状素子を包囲する環状のシールドが設けられている。この他、上記シールドの軸方向において、シールドとは離れた位置には、信号印加用の信号電極が設けられている。   In addition, the electrical device of the present invention is provided with an annular shield that surrounds the annular element in order to suppress current measurement errors in the measuring instrument due to noise. In addition, a signal electrode for applying a signal is provided at a position away from the shield in the axial direction of the shield.

この電気機器は、更に印加回路を備え、印加回路は、信号電極及びシールドと電気的に接続され、シールドを基準電極として用いて、当該基準電極と信号電極との間に位置する計測対象物体の部位に交流信号を印加する構成にされている。尚、シールドは、計測対象物体と環の内側にて接触し、上記信号電極は、シールドの軸方向に延びる計測対象物体に接触するように、配置されている。   The electrical apparatus further includes an application circuit, and the application circuit is electrically connected to the signal electrode and the shield, and the shield is used as the reference electrode, and the measurement target object positioned between the reference electrode and the signal electrode is used. An AC signal is applied to the part. The shield is in contact with the measurement target object on the inner side of the ring, and the signal electrode is disposed so as to contact the measurement target object extending in the axial direction of the shield.

この他、上記シールドは、周方向に垂直な断面が、ギャップを有した開環形状にされている。即ち、シールドは、印加回路とシールドとの接続点と、計測対象物体とシールドとの接触点と、を結ぶ上記開環に沿う経路の内、信号電極側に位置する第一経路が電気的に連続で、第一経路とは反対側に位置する第二経路が、ギャップを有して電気的に不連続な構成にされている。   In addition, the shield has a ring-opening shape with a gap in the cross section perpendicular to the circumferential direction. In other words, the shield is electrically connected to the first path located on the signal electrode side among the paths along the above-mentioned ring opening that connects the connection point between the application circuit and the shield and the contact point between the object to be measured and the shield. The second path that is continuous and located on the opposite side of the first path is configured to be electrically discontinuous with a gap.

そして、環状素子は、周方向に垂直な断面において、上記開環の内側に配置されてシールドに包囲されている。
上述したように、本発明の電気機器は、計測対象物体が閉環であるか否かを検知するためのものである。計測対象物体が開環であるとき、信号電極から印加された電気信号が基準電極に伝播するルートは、一つである(図9(a))。一方、計測対象物体が閉環である場合には、電気信号が隣接する基準電極に直接伝播するルート(以下、「直接ルート」と表現する。)と、電気信号が閉環を回り込んで基準電極に伝播するルート(以下、「迂回ルート」と表現する。)との二つが存在する(図9(b))。
The annular element is arranged inside the ring opening and surrounded by the shield in a cross section perpendicular to the circumferential direction.
As described above, the electrical apparatus of the present invention is for detecting whether or not the measurement target object is a closed ring. When the measurement object is open, there is only one route through which the electrical signal applied from the signal electrode propagates to the reference electrode (FIG. 9A). On the other hand, when the object to be measured is a closed ring, a route in which the electrical signal propagates directly to the adjacent reference electrode (hereinafter referred to as “direct route”), and the electrical signal goes around the closed ring to the reference electrode. There are two types of routes (hereinafter referred to as “detour routes”) that propagate (FIG. 9B).

従って、このような現象を利用すれば、基準電極と信号電極との間に囲まれた計測対象物体の領域P外部に、環状素子を配置して、上記迂回ルートを流れる電流を計測することにより、計測対象物体が閉環形状であるか否かを検知することが可能である。   Therefore, by utilizing such a phenomenon, an annular element is arranged outside the region P of the measurement target object surrounded between the reference electrode and the signal electrode, and the current flowing through the detour route is measured. It is possible to detect whether the measurement target object has a closed ring shape.

しかしながら、環状素子、基準電極、信号電極が、計測対象物体に対して順に並ぶように電気機器を構成すると、電気機器が大型化してしまう。更に言えば、ノイズ対策のために、環状素子は、シールドで包囲されるのが好ましいが、環状素子、基準電極及び信号電極を順に配置しつつ、環状素子をシールドで包囲するように、電気機器を構成すると、更に電気機器が大型化する。   However, if the electric device is configured such that the annular element, the reference electrode, and the signal electrode are arranged in order with respect to the measurement target object, the electric device becomes large. Furthermore, for noise countermeasures, the annular element is preferably surrounded by a shield. However, an electrical device is configured so that the annular element is surrounded by the shield while the annular element, the reference electrode, and the signal electrode are sequentially arranged. If this is configured, the electric equipment is further increased in size.

そこで、本発明では、シールドと基準電極とを共通化して、電気機器の小型化を図っている。
但し、シールドを単に基準電極として用いるだけでは、次のような問題が生じる。シールドは、ノイズ対策の目的から言えば、環状素子を完全に包囲するように、周方向に垂直な断面が閉環形状となる構成にされるのが好ましい(図10参照)。
Therefore, in the present invention, the shield and the reference electrode are used in common to reduce the size of the electric device.
However, simply using the shield as a reference electrode causes the following problems. For the purpose of noise suppression, the shield is preferably configured so that the cross section perpendicular to the circumferential direction is a closed ring shape so as to completely surround the annular element (see FIG. 10).

しかしながら、シールドがこのような閉環形状であると、図10(a)(b)に示すように、計測対象物体が閉環形状であろうが、開環形状であろうが、信号電極から印加された電気信号が、環状素子101の周りにあるシールド103を伝って、環状素子101周囲を包み込むように伝播する。   However, when the shield has such a closed ring shape, as shown in FIGS. 10A and 10B, the measurement target object is applied from the signal electrode regardless of whether it is a closed ring shape or an open ring shape. The electric signal propagates through the shield 103 around the annular element 101 so as to wrap around the annular element 101.

即ち、計測対象物体が閉環形状であろうが、開環形状であろうが、環状素子101の環の内側領域を軸方向に通過する電流が生じてしまい、環状素子101を通じて得られる電流値について、計測対象物体の状態に応じた差異がなくなってしまうといった問題が生じる。尚、図10(a)は、計測対象物体が開環形状であるときの電気信号の伝播態様を示した図であり、図10(b)は、計測対象物体が閉環形状であるときの電気信号の伝播態様を示した図である。   That is, whether the measurement target object is a closed ring shape or an open ring shape, a current passing through the inner region of the ring of the annular element 101 in the axial direction is generated, and the current value obtained through the annular element 101 is There arises a problem that the difference according to the state of the measurement target object disappears. FIG. 10A is a diagram showing a propagation mode of an electric signal when the measurement target object has an open ring shape, and FIG. 10B shows an electric current when the measurement target object has a ring-closed shape. It is the figure which showed the propagation mode of the signal.

これでは、計測対象物体が閉環形状であるか否かを検知するといった当初の目的が果たせなくなってしまう。
このため、本発明では、シールドの周方向に垂直な断面を上記開環形状とすることにより、信号電極から印加された電気信号がシールドを伝って、環状素子を包み込むように伝播するのを阻止している。即ち、信号電極から印加される電気信号が上記迂回ルートにより基準電極に伝播しない限りにおいては、環状素子の環の内側領域を軸方向に通過する電流が生じないようにし、これによって、上記問題の発生を防止している。
In this case, the initial purpose of detecting whether or not the measurement target object has a closed ring shape cannot be achieved.
For this reason, in the present invention, the cross section perpendicular to the circumferential direction of the shield is formed into the above-described ring-opening shape, thereby preventing the electric signal applied from the signal electrode from propagating through the shield so as to enclose the annular element. is doing. That is, as long as the electric signal applied from the signal electrode does not propagate to the reference electrode by the detour route, no current passing through the inner region of the ring of the annular element in the axial direction is generated. Occurrence is prevented.

従って、本発明によれば、計測対象物体が閉環であるか否かを検知するための電気機器を、検知精度を良好に維持して小型化することができる。尚、電流計測精度を上げるためには、計測対象物体が開環形状であるときにシールド内において軸方向に流れる電流を可能な限り阻止するのが好ましい。従って、印加回路とシールドとの接続点は、シールドにおける信号電極側の端部に設けられるのが好ましい。   Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the size of an electric device for detecting whether or not a measurement target object is a closed ring while maintaining good detection accuracy. In order to increase current measurement accuracy, it is preferable to prevent current flowing in the axial direction in the shield as much as possible when the object to be measured has an open ring shape. Therefore, the connection point between the application circuit and the shield is preferably provided at the end of the shield on the signal electrode side.

ところで、上記環状素子をノイズから保護するためには、先程述べた通り、シールドの周方向に垂直な断面を閉環状として、環状素子の周囲を完全にシールドで包囲するのが理想的である。しかしながら、上述の問題を回避するためには、このようなシールドの構成を採用することはできない。   By the way, in order to protect the annular element from noise, as described above, it is ideal that the section perpendicular to the circumferential direction of the shield is closed and the periphery of the annular element is completely surrounded by the shield. However, in order to avoid the above-mentioned problem, such a shield configuration cannot be adopted.

そこで、シールドは、周方向に垂直な断面において、開環の両端部が、上記ギャップを有した状態及び当該開環の径方向にずれた状態で、重ね合わされた構成にされるとよい(請求項2)。シールドをこのように構成すれば、当該シールドによって環状素子を外部からは見えないように包囲することができるので、直線的に飛来してくるノイズ(電波)がギャップから侵入して環状素子に到達し、環状素子に悪影響が及ぶのを抑えることができる。よって、シールドをこのような構成とすれば、ノイズに強い電気機器を構成することができる。   In view of this, the shield may be configured such that, in a cross section perpendicular to the circumferential direction, both ends of the ring opening are overlapped in a state having the gap and a state shifted in the radial direction of the ring opening. Item 2). If the shield is configured in this way, the annular element can be surrounded by the shield so that it cannot be seen from the outside. Therefore, noise (radio waves) that fly linearly enters the gap and reaches the annular element. In addition, adverse effects on the annular element can be suppressed. Therefore, if the shield has such a configuration, it is possible to configure an electric device that is resistant to noise.

また、シールドは、周方向において波状のギャップを有した構成にされてもよい(請求項3)。ギャップは、周方向において上記波状ではなく真っ直ぐ設けられてもよいが、このようにギャップを設けると、周方向に真っ直ぐな幅広の開口部が形成されてしまうため、外部から飛来してくるノイズがギャップを通じて環状素子に到達する可能性が高くなる。一方、ギャップを波状とすれば、周方向に真っ直ぐな幅広の開口部が形成されないようにすることができて、外部から飛来してくるノイズがギャップを通じて環状素子に到達する可能性を低くすることができる。   Further, the shield may be configured to have a wavy gap in the circumferential direction (claim 3). The gap may be provided straight instead of the wavy shape in the circumferential direction.However, if the gap is provided in this manner, a straight wide opening is formed in the circumferential direction. The possibility of reaching the annular element through the gap is increased. On the other hand, if the gap is wave-shaped, it is possible to prevent the formation of a straight and wide opening in the circumferential direction, and reduce the possibility that noise flying from the outside will reach the annular element through the gap. Can do.

この他、上記計測対象物体としては、ユーザの身体を挙げることができ、上述の電気機器は、ユーザの身体に装着される電気機器であって、計測器から計測結果として出力される電流の計測値に基づき、シールドとの接触部位よりも信号電極から遠ざかる方向に位置するユーザの身体部位に、当該ユーザの他の身体部位が接触したことを検知する検知手段を備えた構成とすることができる。   In addition, examples of the measurement target object include a user's body, and the above-described electrical device is an electrical device attached to the user's body, and measures the current output as a measurement result from the measuring instrument. Based on the value, it can be configured to include a detecting unit that detects that another body part of the user is in contact with the body part of the user located in a direction farther from the signal electrode than the contact part with the shield. .

具体的に、検知手段は、計測器から得られる電流の計測値が基準値を上回ると、上記接触を検知し、計測器から得られる電流の計測値が基準値を下回ると、上記接触部位の離間を検知する構成にすることができる。   Specifically, the detection means detects the contact when the measured current value obtained from the measuring instrument exceeds a reference value, and detects the contact portion when the measured current value obtained from the measuring instrument falls below the reference value. It can be set as the structure which detects separation.

この電気機器を用いれば、例えば、腕に電気機器が取り付けられた右手の指先を、左手に接触させる動作などを検知することが可能である。即ち、腕に電気機器が取り付けられた右手の指先を、左手に接触させた場合には、右腕及び左腕及び胴体によって閉環状の導体路が形成されることになり、この接触部位が離間した場合には、閉環状の導体路が消滅することとなって、環状素子を通じて計測される電流の計測値が大きく変化する。従って、この電気機器によれば、ユーザ身体の接触/離間動作を検知することができるのである。   By using this electric device, for example, it is possible to detect an operation of bringing the fingertip of the right hand with the electric device attached to the arm into contact with the left hand. That is, when the fingertip of the right hand with an electrical device attached to the arm is brought into contact with the left hand, a closed ring conductor path is formed by the right arm, the left arm, and the trunk, and this contact part is separated In this case, the closed annular conductor path disappears, and the measured value of the current measured through the annular element changes greatly. Therefore, according to this electric device, the contact / separation operation of the user body can be detected.

検知装置1の基本構成及び動作原理を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the basic composition and the operation principle of the detection apparatus 1. 検知装置1の電気的構成を表すブロック図である。2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the detection apparatus 1. FIG. 検知装置1の周方向に垂直な断面図である。2 is a cross-sectional view perpendicular to the circumferential direction of the detection device 1. FIG. 信号電極10から電気信号を印加したときの電気信号の伝播態様を表す図である。It is a figure showing the propagation mode of an electric signal when an electric signal is impressed from signal electrode. 制御部60が実行する処理の内容を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the content of the process which the control part 60 performs. 第二実施例の検知装置2に関する図である。It is a figure regarding the detection apparatus 2 of a 2nd Example. ギャップ83を周方向に波状としたときの基準電極80の側面構成を表す図である。It is a figure showing the side surface composition of reference electrode 80 when gap 83 is made into a wave in the peripheral direction. 第三実施例の検知装置3に関する図である。It is a figure regarding the detection apparatus 3 of a 3rd Example. 対象物体が閉環形状であるか否かを検知する原理を示した図である。It is the figure which showed the principle which detects whether a target object is a closed ring shape. シールドにて素子を完全に包囲したときの電気信号の伝播態様を示す図である。It is a figure which shows the propagation aspect of an electric signal when an element is completely enclosed by a shield.

以下に本発明の実施例について、図面と共に説明する。
図1は、本実施例の検知装置1の基本構成及び動作原理を示した説明図である。図1(a)に示すように、本実施例の検知装置1は、ユーザの指に装着されるものであり、指輪形状にされている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the basic configuration and operation principle of the detection device 1 of the present embodiment. As shown to Fig.1 (a), the detection apparatus 1 of a present Example is mounted | worn with a user's finger | toe, and is made into the ring shape.

この検知装置1は、ユーザの身体に電気信号を印加するための一対の電極である信号電極10及び基準電極20と、電流計測用の電流センサ30と、を備え、当該検知装置1が装着された指(以下、検知装置装着指と表現する。)が、他の身体部位に接触すると、ユーザの身体に閉環状の導体路が形成されることを利用して、検知装置装着指の他の身体部位への接触/離間を検知する。   The detection device 1 includes a signal electrode 10 and a reference electrode 20 that are a pair of electrodes for applying an electrical signal to the user's body, and a current sensor 30 for current measurement. When a finger (hereinafter referred to as a detection device wearing finger) comes into contact with another body part, a closed ring-shaped conductor path is formed in the user's body. Detect contact / separation to body parts.

図1(b)左図に示すように、ユーザの身体に閉環状の導体路が形成されていない場合には、信号電極10から電気信号を印加しても、この電気信号は、信号電極10及び基準電極20に囲まれた領域Pに対応する身体部位を、伝播するのみである。   As shown in the left diagram of FIG. 1B, even when an electric signal is applied from the signal electrode 10 when a closed ring conductor path is not formed on the user's body, the electric signal is And the body part corresponding to the region P surrounded by the reference electrode 20 is only propagated.

一方、検知装置装着指と他の身体部位との接触により、ユーザの身体に閉環状の導体路が形成されると、図1(b)右図に示すように、電気信号の伝播ルートとして、信号電極10から閉環状の導体路を回り込んで基準電極20に伝播する迂回ルートが発生する。   On the other hand, when a closed ring-shaped conductor path is formed in the user's body due to contact between the detection device wearing finger and another body part, as shown in the right diagram of FIG. A detour route that propagates from the signal electrode 10 to the reference electrode 20 around the closed annular conductor path is generated.

本実施例の検知装置1は、電流センサ30により、信号電極10及び基準電極20に囲まれた領域Pの外部において、この迂回ルートに対応するユーザの身体を流れる電流を計測することにより、検知装置装着指の他の身体部位への接触/離間を検知する。   The detection device 1 according to the present embodiment detects the current by measuring the current flowing through the body of the user corresponding to the detour route outside the area P surrounded by the signal electrode 10 and the reference electrode 20 by the current sensor 30. Detects contact / separation of the device wearing finger to other body parts.

図2は、検知装置1の電気的構成を表すブロック図である。本実施例の検知装置1は、上述の信号電極10及び基準電極20及び電流センサ30を備えると共に、信号電極10−基準電極20間に、電気信号(交流信号)を印加する印加回路40と、外部装置70と無線通信するための無線送信部50と、電流センサ30より出力される電流計測値に基づき、検知装置装着指の他の身体部位への接触/離間を検知し、この検知結果を、無線送信部50を通じて外部装置70に送信する制御部60と、を備える。   FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the detection apparatus 1. The detection apparatus 1 according to the present embodiment includes the signal electrode 10, the reference electrode 20, and the current sensor 30 described above, and an application circuit 40 that applies an electrical signal (alternating current signal) between the signal electrode 10 and the reference electrode 20; Based on the wireless transmitter 50 for wireless communication with the external device 70 and the current measurement value output from the current sensor 30, contact / separation of the detection device wearing finger to other body parts is detected, and the detection result is obtained. And a control unit 60 that transmits to the external device 70 through the wireless transmission unit 50.

外部装置70は、検知装置1から無線にて送信される上記検知結果を表すステータス信号を受信し、この検知結果に基づいた処理を実行する。例えば、検知結果に従い、バーチャル空間でキャラクターの指を開閉する動画を、ディスプレイを通じて表示する処理を実行する。このような外部装置70の動作により、検知装置1は、外部装置70に対する入力インタフェースとして機能する。   The external device 70 receives the status signal representing the detection result transmitted from the detection device 1 wirelessly, and executes processing based on the detection result. For example, according to a detection result, the process which displays the moving image which opens and closes a character's finger | toe in virtual space through a display is performed. With such an operation of the external device 70, the detection device 1 functions as an input interface to the external device 70.

続いて、検知装置1を構成する各部の詳細構成について説明する。まず、本実施例の検知装置1が備える信号電極10は、円環状の電極として構成されている。この信号電極10によって包囲される空間(環の内側空間)には、検知装置1の装着時にユーザの指が嵌挿される。そして、この信号電極10は、ユーザの指が嵌挿された状態で、環の内面11においてユーザの指に接触するように、検知装置1内に設けられている。   Then, the detailed structure of each part which comprises the detection apparatus 1 is demonstrated. First, the signal electrode 10 provided in the detection device 1 of the present embodiment is configured as an annular electrode. A user's finger is inserted into the space surrounded by the signal electrode 10 (the inner space of the ring) when the detector 1 is worn. The signal electrode 10 is provided in the detection device 1 so as to come into contact with the user's finger on the inner surface 11 of the ring with the user's finger inserted.

また、電流センサ30は、環状コア31aにコイル31bが巻回されてなる円環状の電流トランス31と、電流トランス31が備えるコイル31bの両端に接続される信号処理回路35とから構成されている。この電流トランス31によって包囲される空間(環の内側空間)には、信号電極10と同様、検知装置1の装着時にユーザの指が挿入される。   The current sensor 30 includes an annular current transformer 31 formed by winding a coil 31b around an annular core 31a, and a signal processing circuit 35 connected to both ends of the coil 31b included in the current transformer 31. . Like the signal electrode 10, the user's finger is inserted into the space (inner ring space) surrounded by the current transformer 31 when the detection device 1 is worn.

即ち、電流センサ30は、電流トランス31の中心部を軸方向に流れる電流により生じる磁界に作用されて、電磁誘導によりコイル31bの両端に電圧が生じることを利用して、電流トランス31によって包囲される空間に収容されるユーザの指を電流トランス31の軸方向に流れる電流を、計測する。   That is, the current sensor 30 is surrounded by the current transformer 31 by utilizing the fact that a voltage is generated at both ends of the coil 31b due to electromagnetic induction by acting on the magnetic field generated by the current flowing in the axial direction in the central portion of the current transformer 31. The current flowing in the axial direction of the current transformer 31 is measured with the user's finger housed in the space.

尚、信号処理回路35は、電流トランス31のコイル31b両端に接続されて、コイル31b両端から入力される信号の差分を増幅し、この増幅信号を出力する差動増幅回路35aと、差動増幅回路35aの出力信号(交流信号)を整流して直流信号に変換する整流器35bと、を備え、整流器35bからの出力信号を、電流計測値として出力する。   The signal processing circuit 35 is connected to both ends of the coil 31b of the current transformer 31, amplifies a difference between signals input from both ends of the coil 31b, and outputs a differential amplification circuit 35a. And a rectifier 35b that rectifies the output signal (AC signal) of the circuit 35a and converts it into a DC signal, and outputs the output signal from the rectifier 35b as a current measurement value.

このようにして、電流センサ30からは、電流トランス31のコイル31b両端に生じる電圧の実効値が、電流トランス31によって包囲される空間において軸方向に流れる電流の計測値(実効値)に変換されて出力される。   In this way, the effective value of the voltage generated at both ends of the coil 31b of the current transformer 31 is converted from the current sensor 30 into a measured value (effective value) of the current flowing in the axial direction in the space surrounded by the current transformer 31. Is output.

この他、基準電極20は、信号電極10と同様、円環状の電極として構成されている。この基準電極20によって包囲される空間(環の内側空間)においても、検知装置1の装着時には、ユーザの指が嵌挿される。即ち、基準電極20は、ユーザの指が嵌挿された状態で、環の内面21側においてユーザの指に接触するように、検知装置1内に設けられている。   In addition, the reference electrode 20 is configured as an annular electrode like the signal electrode 10. Even in the space surrounded by the reference electrode 20 (the inner space of the ring), the user's finger is inserted when the detection device 1 is worn. That is, the reference electrode 20 is provided in the detection device 1 so as to come into contact with the user's finger on the inner surface 21 side of the ring with the user's finger inserted.

ところで、この基準電極20は、周方向に垂直な断面がギャップ23を有した開環形状となるように構成されている。換言すれば、基準電極20は、周方向に垂直な断面が概略コの字状となるように構成されている。   By the way, the reference electrode 20 is configured so that a cross section perpendicular to the circumferential direction has a ring-opening shape having a gap 23. In other words, the reference electrode 20 is configured such that a cross section perpendicular to the circumferential direction is substantially U-shaped.

即ち、基準電極20は、径の異なる二つの円筒部材20a,20bが重ね合わせた状態で、二つの円筒部材20a,20b間に挟まれた領域が片側の円筒部材端部で閉塞された構成にされ、小径の円筒部材20aの内面が、当該検知装置1がユーザの指に装着された状態で、当該ユーザの指に接触するように構成にされている。   That is, the reference electrode 20 has a configuration in which a region sandwiched between two cylindrical members 20a and 20b is closed at one cylindrical member end in a state where two cylindrical members 20a and 20b having different diameters are overlapped. The inner surface of the small-diameter cylindrical member 20a is configured to come into contact with the user's finger in a state where the detection device 1 is mounted on the user's finger.

そして、本実施例の検知装置1においては、この二つの円筒部材20a,20bに挟まれる領域に、電流トランス31が収納されている。この構成により、基準電極20は、電流トランス31を包囲し、電流トランス31を外部ノイズ(電波)から保護するためのシールドとして機能する。   And in the detection apparatus 1 of a present Example, the current transformer 31 is accommodated in the area | region pinched | interposed into these two cylindrical members 20a and 20b. With this configuration, the reference electrode 20 surrounds the current transformer 31 and functions as a shield for protecting the current transformer 31 from external noise (radio waves).

尚、電流トランス31は、当該電流トランス31の中心軸と基準電極20の中心軸とが一致するようにして、基準電極20の上記二つの円筒部材20a,20bに挟まれた空間に収納されている。   The current transformer 31 is housed in a space sandwiched between the two cylindrical members 20a and 20b of the reference electrode 20 so that the central axis of the current transformer 31 and the central axis of the reference electrode 20 coincide with each other. Yes.

この他、信号電極10の内径R1及び基準電極20の内径R2は同一に設定されており、信号電極10及び基準電極20は、その中心軸が一致するようにして、軸方向に所定間隔空けて配置されている。この構成より、検知装置1は、信号電極10及び基準電極20が連通した指装着用の孔部1aを有した構成にされている。   In addition, the inner diameter R1 of the signal electrode 10 and the inner diameter R2 of the reference electrode 20 are set to be the same, and the signal electrode 10 and the reference electrode 20 are spaced apart by a predetermined interval in the axial direction so that the central axes thereof coincide with each other. Has been placed. With this configuration, the detection device 1 is configured to have a finger mounting hole 1a through which the signal electrode 10 and the reference electrode 20 communicate.

尚、図3は、図2において概念的に表される信号電極10及び基準電極20及び電流トランス31の配置を、当該検知装置1の周方向に垂直な断面図にて具体的に表したものである。但し、図3において電流トランス31の詳細構成の図示は省略する。   FIG. 3 specifically shows the arrangement of the signal electrode 10, the reference electrode 20, and the current transformer 31 conceptually represented in FIG. 2 in a cross-sectional view perpendicular to the circumferential direction of the detection device 1. It is. However, the detailed configuration of the current transformer 31 is not shown in FIG.

図3に示すように、信号電極10及び基準電極20及び電流トランス31との間には絶縁材INSが充填されており、この絶縁材INSによって、信号電極10及び基準電極20及び電流トランス31は、夫々、検知装置1内において所定位置に固定されている。   As shown in FIG. 3, an insulating material INS is filled between the signal electrode 10, the reference electrode 20, and the current transformer 31, and the signal electrode 10, the reference electrode 20, and the current transformer 31 are filled with the insulating material INS. Each is fixed at a predetermined position in the detection apparatus 1.

続いて、信号電極10から電気信号をユーザの身体に印加したときの電気信号の伝播態様を、図4を用いて説明する。図4(a)は、検知装置装着指と他の身体部位とが離間された状態での電気信号の伝播態様を示した図であり、図4(b)は、検知装置装着指と他の身体部位とが接触して、ユーザの身体に閉環状の導体路が形成された状態での電気信号の伝播態様を示した図である。   Next, a propagation mode of the electric signal when the electric signal is applied from the signal electrode 10 to the user's body will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a diagram illustrating a propagation mode of an electric signal in a state in which the detection device wearing finger is separated from another body part, and FIG. It is the figure which showed the propagation aspect of the electrical signal in the state in which the body part contacted and the closed ring-shaped conductor path was formed in the user's body.

本実施例では、印加回路40と基準電極20との接続点Eが基準電極20における信号電極10側の端部に設けられている。また、基準電極20は、ユーザの身体と基準電極20との接触点であって信号電極10から最も離れた位置にある接触点Fと、上記接続点Eと、を結ぶ上記開環に沿う経路の内、信号電極10側に位置する第一経路J1(詳述すれば、点E及び点Fを通る直線を基準として信号電極10側に位置する第一経路J1)が電気的に連続にされ、第一経路とは反対側に位置する第二経路J2が、ギャップ23を有して電気的に不連続な構成にされている。   In this embodiment, the connection point E between the application circuit 40 and the reference electrode 20 is provided at the end of the reference electrode 20 on the signal electrode 10 side. The reference electrode 20 is a path along the ring opening that connects the contact point F, which is the contact point between the user's body and the reference electrode 20 and is farthest from the signal electrode 10, and the connection point E. 1, the first path J1 located on the signal electrode 10 side (more specifically, the first path J1 located on the signal electrode 10 side with respect to the straight line passing through the points E and F) is made electrically continuous. The second path J2 located on the opposite side of the first path has a gap 23 and is electrically discontinuous.

従って、検知装置装着指と他の身体部位とが離間された状態では、信号電極10から印加された電気信号は、図4(a)において一点鎖線で示すように、ユーザの身体と基準電極20との接触点であって信号電極10から最も近い位置にある接触点Gから基準電極20に伝播して、上記接続点Eに流れることになり、電流トランス31の周囲を包み込むような電流は発生しない。即ち、電流トランス31の環の内側空間を伝播する電流は発生しない。   Therefore, in a state where the detection device wearing finger and the other body part are separated from each other, the electrical signal applied from the signal electrode 10 is the user's body and the reference electrode 20 as shown by a one-dot chain line in FIG. Is propagated from the contact point G closest to the signal electrode 10 to the reference electrode 20 and flows to the connection point E, and a current that wraps around the current transformer 31 is generated. do not do. That is, no current that propagates through the inner space of the ring of the current transformer 31 is generated.

従って、検知装置装着指と他の身体部位とが離間された状態では、電流トランス31の環状コア31aに沿う磁束は略発生せず、結果として、電流センサ30では、電流がほとんど計測されないことになる。   Therefore, in a state where the detection device wearing finger and the other body part are separated from each other, the magnetic flux along the annular core 31a of the current transformer 31 is not substantially generated. As a result, the current sensor 30 hardly measures the current. Become.

一方、検知装置装着指と他の身体部位とが接触した状態では、図4(b)に太実線で示すように、検知装置装着指と他の身体部位との接触点Cを介して、信号電極10から基準電極20に伝播する電気信号の伝播路(迂回ルート)が生じるため、電流トランス31の環の内面に包囲された領域Kに、電流トランス31の軸方向を流れる電流が生じ、これが環状コア31aに沿う磁束を形成することで、結果として、電流センサ30において、検知装置装着指と他の身体部位とが離間された状態よりも格段に大きな電流が計測される。   On the other hand, in a state in which the detection device wearing finger is in contact with another body part, as shown by a thick solid line in FIG. 4B, a signal is transmitted via a contact point C between the detection device wearing finger and the other body part. Since a propagation path (detour route) of an electric signal propagating from the electrode 10 to the reference electrode 20 is generated, a current flowing in the axial direction of the current transformer 31 is generated in the region K surrounded by the inner surface of the ring of the current transformer 31. By forming the magnetic flux along the annular core 31a, as a result, in the current sensor 30, a much larger current is measured than in the state where the detection device wearing finger and the other body part are separated from each other.

従って、本実施例では、基準電極20にシールド機能を持たせながらも、電流センサ30から出力される電流計測値に基づいて、検知装置装着指と他の身体部位との接触/離間を検知することができるのである。   Therefore, in the present embodiment, contact / separation between the detection apparatus wearing finger and another body part is detected based on the current measurement value output from the current sensor 30 while the reference electrode 20 has a shielding function. It can be done.

尚、本実施例の制御部60は、このように発生する電流を計測する電流センサ30から出力される電流計測値に基づき、検知装置装着指と他の身体部位との接触/離間を検知し、この検知結果を表すステータス信号を、無線送信部50を通じて外部装置70に送信する。   The control unit 60 according to the present embodiment detects contact / separation between the detection device wearing finger and another body part based on the current measurement value output from the current sensor 30 that measures the current generated in this way. The status signal representing the detection result is transmitted to the external device 70 through the wireless transmission unit 50.

具体的に、制御部60は、図5に示すように、電流計測値が予め定められた閾値を超えているか否かを判断し(S110)、電流計測値が予め定められた閾値を超えている場合(S110でYes)、無線送信部50を通じて、外部装置70に、指接触の旨のステータス信号を送信し(S120)、電流計測値が予め定められた閾値以下である場合には、無線送信部50を通じて、外部装置70に、指離間の旨のステータス信号を送信する(S130)処理を繰返し実行する。これによって、制御部60は、逐次、検知結果を表す上記ステータス信号を外部装置70に送信する。   Specifically, as shown in FIG. 5, the control unit 60 determines whether or not the current measurement value exceeds a predetermined threshold value (S110), and the current measurement value exceeds the predetermined threshold value. If it is (Yes in S110), a status signal indicating finger contact is transmitted to the external device 70 through the wireless transmission unit 50 (S120), and if the current measurement value is equal to or less than a predetermined threshold value, wireless The process of transmitting a status signal indicating finger separation to the external device 70 through the transmission unit 50 (S130) is repeatedly executed. Accordingly, the control unit 60 sequentially transmits the status signal indicating the detection result to the external device 70.

以上、本実施例の検知装置1の構成について説明したが、本実施例では、電流トランス31の周囲に基準電極20を配置することにより、基準電極20を、電流トランス31を保護するシールドとして機能させるようにしたので、基準電極20とは独立して別途シールドを設ける必要がなく、検知装置1を小型にすることができる。   The configuration of the detection device 1 of the present embodiment has been described above. In this embodiment, the reference electrode 20 functions as a shield that protects the current transformer 31 by arranging the reference electrode 20 around the current transformer 31. Therefore, it is not necessary to provide a separate shield independently from the reference electrode 20, and the detection device 1 can be downsized.

また、本実施例では、基準電極20の周方向に垂直な断面を開環形状とすることにより、信号電極10から印加された電気信号が基準電極20を伝って、電流トランス31を包み込むように伝播するのを阻止するようにした。従って、基準電極20に、シールドとしての機能を持たせた場合でも、電流トランス31を通じて得られる電流計測値から、良好に、検知装置装着指と他の身体部位との接触/離間を検知することができる。   Further, in this embodiment, the cross section perpendicular to the circumferential direction of the reference electrode 20 is formed in an open shape so that the electric signal applied from the signal electrode 10 is transmitted through the reference electrode 20 and encloses the current transformer 31. I tried to prevent it from propagating. Therefore, even when the reference electrode 20 has a function as a shield, the contact / separation between the detection device wearing finger and another body part can be satisfactorily detected from the current measurement value obtained through the current transformer 31. Can do.

[第二実施例]
続いて、第二実施例の検知装置2について説明する。但し、第二実施例の検知装置2は、基準電極80の形状が、第一実施例の基準電極20と異なる程度であり、その他の構成は、第一実施例と同様である。従って、以下では、基準電極80の構成のみを説明する。
[Second Example]
Then, the detection apparatus 2 of 2nd Example is demonstrated. However, in the detection apparatus 2 of the second embodiment, the shape of the reference electrode 80 is different from that of the reference electrode 20 of the first embodiment, and other configurations are the same as those of the first embodiment. Accordingly, only the configuration of the reference electrode 80 will be described below.

図6(a)は、第二実施例の検知装置2が有する基準電極80の周方向に垂直な断面を表した図であり、図6(b)は、この基準電極80の側面を表した図である。また、図6(c)は、検知装置2の周方向に垂直な断面図である。但し、図6(c)において電流トランス31の詳細構成の図示は省略する。   6A is a diagram showing a cross section perpendicular to the circumferential direction of the reference electrode 80 included in the detection device 2 of the second embodiment, and FIG. 6B shows a side surface of the reference electrode 80. FIG. FIG. 6C is a cross-sectional view perpendicular to the circumferential direction of the detection device 2. However, the detailed configuration of the current transformer 31 is not shown in FIG.

図6(a)に示すように、第二実施例の検知装置2が備える基準電極80は、径の異なる二つの円筒部材80a,80bが重ね合わせた状態で、二つの円筒部材80a,80b間に挟まれた領域が片側の円筒部材端部で閉塞された構成にされ、これによって閉塞部80cを有した構成にされている。   As shown in FIG. 6 (a), the reference electrode 80 provided in the detection device 2 of the second embodiment has a structure in which two cylindrical members 80a and 80b having different diameters are overlapped with each other. The region sandwiched between the two is closed at the end of the cylindrical member on one side, thereby having a closed portion 80c.

また、この基準電極80は、大径の円筒部材80bにおける閉塞部80cが形成された端部とは軸方向に反対側の端部が、円筒部材80bの軸方向とは垂直な面に沿って中心方向に延びる鍔部80fを有した鉤形状にされ、小径の円筒部材80aにおける閉塞部80cが形成された端部とは、軸方向に反対側の端部が、当該円筒部材80aの軸方向とは垂直な面に沿って、円筒部材80bに接近する方向に延びる鍔部80eを有した鉤形状にされた構成にされている。   The reference electrode 80 has an end opposite to the end of the large-diameter cylindrical member 80b where the blocking portion 80c is formed, along a plane perpendicular to the axial direction of the cylindrical member 80b. The end of the small-diameter cylindrical member 80a, which has a flange 80f extending in the central direction, is opposite to the end of the cylindrical member 80a in the axial direction. Is configured to have a flange shape having a flange portion 80e extending in a direction approaching the cylindrical member 80b along a vertical surface.

この鍔部80e,80fによって、本実施例の基準電極80が有するギャップ83は、図6(b)に示すように、径方向の幅が、第一実施例のギャップ23よりも狭くなるように形成されている。   Due to the flanges 80e and 80f, the gap 83 of the reference electrode 80 of this embodiment is narrower in the radial direction than the gap 23 of the first embodiment, as shown in FIG. 6B. Is formed.

この検知装置2においては、基準電極80における円筒部材80a,80b、及び、閉塞部80c、及び、鍔部80e,80fによって囲まれた内部空間に、電流トランス31が収容されることで、電流トランス31が基準電極80により外部ノイズから保護される。   In the detection device 2, the current transformer 31 is accommodated in the internal space surrounded by the cylindrical members 80 a and 80 b, the closed portion 80 c, and the flange portions 80 e and 80 f in the reference electrode 80. 31 is protected from external noise by the reference electrode 80.

このように構成された検知装置2では、ギャップ83の径方向の幅が、第一実施例におけるギャップ23の径方向の幅よりも狭いので、ギャップ83から外部ノイズが侵入して、電流トランス31を用いた電流計測の精度が悪化するのを、第一実施例よりも抑えることができる。従って、本実施例によれば、検知装置装着指と他の身体部位との接触/離間を高精度に検知することができる。   In the detection device 2 configured in this way, the radial width of the gap 83 is narrower than the radial width of the gap 23 in the first embodiment, so that external noise enters from the gap 83 and the current transformer 31. It is possible to suppress the deterioration of the accuracy of the current measurement using the method as compared with the first embodiment. Therefore, according to the present embodiment, contact / separation between the detection device wearing finger and another body part can be detected with high accuracy.

尚、本実施例においては、ギャップ83を周方向に真っ直ぐ設ける例を以上に説明したが、ギャップ83は、周方向において、波状に設けられると一層好ましい。
図7(a)は、ギャップ83を波状(具体的にはジグザグ状)に設けた場合の基準電極80の側面構成を表した図である。尚、波状のギャップ83は、鍔部80e,80fの長さを調整することにより実現することができる。
In this embodiment, the example in which the gap 83 is provided straight in the circumferential direction has been described above. However, it is more preferable that the gap 83 is provided in a wave shape in the circumferential direction.
FIG. 7A is a diagram illustrating a side configuration of the reference electrode 80 when the gap 83 is provided in a wave shape (specifically, zigzag shape). The wavy gap 83 can be realized by adjusting the lengths of the flange portions 80e and 80f.

周方向に真っ直ぐギャップ83を設けた場合(図6(b)参照)には、周方向において、直線的に開口されるギャップ83の開口幅L0が大きくなるが、ギャップ83を波状にすると、図7(b)に示すように、周方向において直線的に開口されるギャップ83の開口幅L1が短くなる。   When the straight gap 83 is provided in the circumferential direction (see FIG. 6B), the opening width L0 of the gap 83 that is linearly opened in the circumferential direction increases. As shown in FIG. 7B, the opening width L1 of the gap 83 opened linearly in the circumferential direction is shortened.

従って、ギャップ83を波状とすると、ギャップ83を周方向に真っ直ぐ設ける場合よりも、外部ノイズがギャップ83を通じて電流トランス31側に伝播しにくくなり、電流トランス31を強固に外部ノイズから保護することができる。   Therefore, when the gap 83 is wave-shaped, external noise is less likely to propagate to the current transformer 31 side through the gap 83 than when the gap 83 is provided straight in the circumferential direction, and the current transformer 31 can be strongly protected from external noise. it can.

[第三実施例]
続いて、第三実施例の検知装置3について説明する。但し、第三実施例の検知装置3は、基準電極90の形状が、第一実施例の基準電極20と異なる程度であり、その他の構成は、第一実施例と同様である。従って、以下では、基準電極90の構成のみを説明する。
[Third embodiment]
Next, the detection device 3 of the third embodiment will be described. However, in the detection device 3 of the third embodiment, the shape of the reference electrode 90 is different from that of the reference electrode 20 of the first embodiment, and other configurations are the same as those of the first embodiment. Accordingly, only the configuration of the reference electrode 90 will be described below.

図8(a)は、第三実施例の検知装置3が有する基準電極90の周方向に垂直な断面の形状を表した図であり、図8(b)は、検知装置3の周方向に垂直な断面図である。但し、図8(b)において電流トランス31の詳細構成の図示は省略する。   FIG. 8A is a diagram showing a cross-sectional shape perpendicular to the circumferential direction of the reference electrode 90 included in the detection device 3 of the third embodiment, and FIG. It is a vertical sectional view. However, the detailed configuration of the current transformer 31 is not shown in FIG.

図8(a)に示すように、第三実施例の検知装置3が備える基準電極90は、径の異なる二つの円筒部材90a,90bが重ね合わせた状態で、二つの円筒部材90a,90b間に挟まれた領域が片側の円筒部材端部で閉塞された構成にされ、これによって閉塞部90cを有した構成にされている。   As shown in FIG. 8 (a), the reference electrode 90 provided in the detection device 3 of the third embodiment is a state in which two cylindrical members 90a and 90b having different diameters are overlapped with each other. The region sandwiched between the two is closed at the end of the cylindrical member on one side, thereby having a closed portion 90c.

また、上記二つの円筒部材90a,90bの内、大径の円筒部材90bの軸方向長さDbは、小径の円筒部材90aの軸方向長さDaよりも小さい値に設定されている。即ち、大径の円筒部材90bは、小径の円筒部材90aよりも軸方向に短い形状とされている。   Of the two cylindrical members 90a and 90b, the axial length Db of the large-diameter cylindrical member 90b is set to a value smaller than the axial length Da of the small-diameter cylindrical member 90a. In other words, the large-diameter cylindrical member 90b is shorter in the axial direction than the small-diameter cylindrical member 90a.

そして、この円筒部材90a,90bは、閉塞部90cを有する側の端部が揃えられた状態で重ね合わされている。
この他、大径の円筒部材90bにおける閉塞部90cが形成された端部とは軸方向に反対側の端部は、円筒部材90bの軸方向とは垂直な面に沿って中心方向に延びる鍔部90fを有した鉤形状にされている。この鍔部90fは、小径の円筒部材90aに接触しない範囲で、円筒部材90aに接近するように設けられる。
The cylindrical members 90a and 90b are overlapped with the end portion on the side having the closing portion 90c being aligned.
In addition, the end of the large-diameter cylindrical member 90b opposite to the end where the blocking portion 90c is formed extends in the central direction along a plane perpendicular to the axial direction of the cylindrical member 90b. It has a bowl shape having a portion 90f. The flange portion 90f is provided so as to approach the cylindrical member 90a as long as it does not contact the small-diameter cylindrical member 90a.

一方、小径の円筒部材90aにおける閉塞部90cが形成された端部とは軸方向に反対側の端部は、当該円筒部材90aの軸方向とは垂直な面に沿って、大径方向に延びる鍔部90eを有した鉤形状にされている。   On the other hand, the end of the small-diameter cylindrical member 90a opposite to the end where the blocking portion 90c is formed extends in the large-diameter direction along a plane perpendicular to the axial direction of the cylindrical member 90a. It has a hook shape having a hook portion 90e.

具体的に、鍔部90eは、鍔部90fと円筒部材90aとの間に形成される隙間SPを外部から被覆するようにして、大径方向に延びている。
即ち、本実施例の基準電極90は、周方向に垂直な断面において、ギャップ93を有した開環形状となるように構成されているが、この開環の両端部を構成する鍔部90e,90fが、当該開環の径方向にずれた状態で、重ね合わされた構成にされている。
Specifically, the flange portion 90e extends in the large-diameter direction so as to cover the gap SP formed between the flange portion 90f and the cylindrical member 90a from the outside.
That is, the reference electrode 90 of the present embodiment is configured to have a ring-opening shape having a gap 93 in a cross section perpendicular to the circumferential direction, but the flanges 90e, 90b constituting both ends of the ring-opening. 90f is superposed in a state shifted in the radial direction of the ring opening.

以上、第三実施例の検知装置3について説明したが、本実施例では、鍔部90e,90fを重ね合わせることで、電流トランス31が外部から見えないようにしているので、直線的に飛来してくるノイズ(電波)がギャップ93から侵入して電流トランス31に到達し、電流トランス31に悪影響が及ぶ可能性を小さくすることができる。従って、本実施例によれば、ノイズに強く検知精度の高い検知装置3を構成することができる。   Although the detection device 3 of the third embodiment has been described above, in this embodiment, the current transformer 31 is prevented from being seen from the outside by overlapping the flange portions 90e and 90f, so that it jumps linearly. The possibility that incoming noise (radio waves) enters from the gap 93 and reaches the current transformer 31 to adversely affect the current transformer 31 can be reduced. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to configure the detection device 3 that is resistant to noise and has high detection accuracy.

[特許請求の範囲との対応関係]
「特許請求の範囲」に記載の検知装置と、上記実施例との対応関係は、次の通りである。即ち、「特許請求の範囲」に記載の環状素子は、上記実施例の電流トランス31に対応し、計測器は、信号処理回路35に対応する。また、「特許請求の範囲」に記載の信号電極は、上記実施例の信号電極10に対応し、シールドは、基準電極20,80,90に対応する。この他、印加回路は、上記実施例の印加回路40に対応し、検知手段は、制御部60が実行する処理に対応する。
[Correspondence with Claims]
The correspondence relationship between the detection device described in “Claims” and the above-described embodiment is as follows. That is, the annular element described in “Claims” corresponds to the current transformer 31 of the above embodiment, and the measuring instrument corresponds to the signal processing circuit 35. The signal electrode described in “Claims” corresponds to the signal electrode 10 of the above embodiment, and the shield corresponds to the reference electrodes 20, 80, and 90. In addition, the application circuit corresponds to the application circuit 40 of the above-described embodiment, and the detection unit corresponds to processing executed by the control unit 60.

[その他]
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例では、指輪形状の検知装置1〜3の構成について説明したが、この検知装置1〜3は、腕輪形状にされても構わない。このように検知装置1〜3を腕輪形状にして、検知装置1〜3をユーザの腕に取り付けるようにすれば、当該検知装置1〜3が装着された手が、反対側の手に接触したこと等を検知することが可能である。
[Others]
As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, It can take a various aspect. For example, although the configuration of the ring-shaped detection devices 1 to 3 has been described in the above embodiment, the detection devices 1 to 3 may be formed in a bracelet shape. Thus, if the detection devices 1 to 3 are made into bracelet shapes and the detection devices 1 to 3 are attached to the user's arm, the hand on which the detection devices 1 to 3 are attached comes into contact with the opposite hand. This can be detected.

1〜3…検知装置、10…信号電極、20,80,90…基準電極、20a,20b,80a,80b,90a,90b…円筒部材、23,83,93…ギャップ、30…電流センサ、31…電流トランス、31a…環状コア、31b…コイル、35…信号処理回路、35a…差動増幅回路、35b…整流器、40…印加回路、50…無線送信部、60…制御部、70…外部装置、80c,90c…閉塞部、80e,80f,90e,90f…鍔部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-3 ... Detection apparatus, 10 ... Signal electrode, 20, 80, 90 ... Reference electrode, 20a, 20b, 80a, 80b, 90a, 90b ... Cylindrical member, 23, 83, 93 ... Gap, 30 ... Current sensor, 31 ... Current transformer, 31a ... annular core, 31b ... coil, 35 ... signal processing circuit, 35a ... differential amplifier circuit, 35b ... rectifier, 40 ... application circuit, 50 ... radio transmission part, 60 ... control part, 70 ... external device , 80c, 90c ... closed part, 80e, 80f, 90e, 90f ... buttocks

Claims (4)

環状コアにコイルが巻回されてなる環状素子と、
前記環状コアでの磁束変化によって前記コイルの両端に生じる電圧を指標に、前記環状素子によって包囲される空間に収容される計測対象物体において、前記環状素子の軸方向に流れる電流を計測し、その計測結果を出力する計測器と、
前記環状素子を包囲する環状のシールドであって、前記計測対象物体と環の内側にて接触するシールドと、
前記シールドの軸方向において、前記シールドとは離れた位置に設けられ、前記シールドの軸方向に延びる前記計測対象物体に接触する信号印加用の信号電極と、
前記信号電極及び前記シールドと電気的に接続され、前記シールドを基準電極として用いて、当該基準電極と前記信号電極との間に位置する前記計測対象物体の部位に交流信号を印加する印加回路と、
を備え、
前記シールドは、周方向に垂直な断面が、ギャップを有した開環形状にされ、前記印加回路と前記シールドとの接続点と、前記計測対象物体と前記シールドとの接触点と、を結ぶ前記開環に沿う経路の内、前記信号電極側に位置する第一経路が電気的に連続で、前記第一経路とは反対側に位置する第二経路が、前記ギャップを有して電気的に不連続な構成にされ、
前記環状素子は、周方向に垂直な断面において、前記開環の内側に配置されて前記シールドに包囲されていること
を特徴とする電気機器。
An annular element in which a coil is wound around an annular core;
Using the voltage generated at both ends of the coil due to the magnetic flux change in the annular core as an index, the current flowing in the axial direction of the annular element is measured in the measurement object housed in the space surrounded by the annular element, A measuring instrument that outputs measurement results;
An annular shield surrounding the annular element, wherein the shield is in contact with the object to be measured inside the ring;
In the axial direction of the shield, a signal electrode for signal application that is provided at a position away from the shield and that contacts the measurement object extending in the axial direction of the shield;
An application circuit that is electrically connected to the signal electrode and the shield, and that uses the shield as a reference electrode and applies an AC signal to a portion of the measurement target object located between the reference electrode and the signal electrode; ,
With
The shield has a cross section perpendicular to the circumferential direction in an open ring shape having a gap, and connects the connection point between the application circuit and the shield and the contact point between the object to be measured and the shield. Of the paths along the ring opening, the first path located on the signal electrode side is electrically continuous, and the second path located on the opposite side of the first path is electrically connected with the gap. A discontinuous configuration,
The electrical device, wherein the annular element is disposed inside the ring opening and surrounded by the shield in a cross section perpendicular to a circumferential direction.
前記シールドは、周方向に垂直な断面において、前記開環の両端部が、前記ギャップを有した状態及び当該開環の径方向にずれた状態で、重ね合わされた構成にされていることを特徴とする請求項1記載の電気機器。   The shield is configured such that, in a cross section perpendicular to the circumferential direction, both ends of the ring opening are overlapped in a state having the gap and a state shifted in a radial direction of the ring opening. The electric device according to claim 1. 前記シールドは、周方向において波状の前記ギャップを有した構成にされていることを特徴とする請求項1記載の電気機器。   The electric device according to claim 1, wherein the shield is configured to have the wavy gap in the circumferential direction. 前記計測対象物体としてのユーザの身体に装着される電気機器であって、
前記計測器から前記計測結果として出力される電流の計測値に基づき、前記シールドとの接触部位よりも前記信号電極から遠ざかる方向に位置するユーザの身体部位に、当該ユーザの他の身体部位が接触したことを検知する検知手段
を備えることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の電気機器。
An electrical device to be worn on the user's body as the measurement target object,
Based on the measurement value of the current output as the measurement result from the measuring instrument, the other body part of the user is in contact with the body part of the user located in a direction away from the signal electrode rather than the contact part with the shield. The electric device according to claim 1, further comprising: a detecting unit that detects that the operation has been performed.
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