JP2015002939A - Biopotential input interface system, biopotential input sensor device, biopotential input method, and program thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体電位(たとえば、筋電位)を用いて、機器を操作する生体電位入力インタフェースシステム、生体電位入力センサ装置、生体電位入力方法、およびそのプログラムに関する。 The present invention relates to a biopotential input interface system, a biopotential input sensor device, a biopotential input method, and a program for operating a device using a biopotential (for example, myoelectric potential).
特許文献1及び2には、筋電図を用いたインタフェースが開示されている。
特許文献1及び2には、ユーザの機器を制御するための動作とその他の動作とを用いて、操作機器を制御する詳細な開示はない。
In
本開示の一態様に係る生体電位入力インタフェースシステムは、複数の計測電極を用いて、ユーザの生体電位を計測する生体電位計測部と、第1の閾値の電圧を含む検出基準を参照して、前記ユーザの生体電位から前記ユーザの第1の動作に対応する動作を検出する動作検出部と、前記動作検出部が第1の動作に対応する動作を検出した時、ユーザの動作と生体電位とを対応付けた判定基準を参照して、前記計測したユーザの生体電位に対応する前記ユーザ動作を判定する動作判定部と、制御対象機器の操作とユーザの動作とを対応付けた操作基準を参照して、前記判定したユーザの動作に対応する操作を決定し、前記決定した操作を制御対象機器本体に対して送信する機器制御部とを備える。 The biopotential input interface system according to an aspect of the present disclosure refers to a bioelectric potential measurement unit that measures a user's biopotential using a plurality of measurement electrodes, and a detection standard that includes a first threshold voltage. An operation detection unit that detects an operation corresponding to the first operation of the user from the bioelectric potential of the user, and when the operation detection unit detects an operation corresponding to the first operation, The operation determination unit that determines the user action corresponding to the measured bioelectric potential of the user, and the operation reference that associates the operation of the control target device and the user action are referred to And a device control unit that determines an operation corresponding to the determined user action and transmits the determined operation to the control target device main body.
本開示に係る生体電位入力インタフェースは、ユーザの機器を制御するための動作とその他の動作とを用いて、操作機器を制御する。 The biopotential input interface according to the present disclosure controls the operation device using an operation for controlling the user's device and other operations.
以下、添付の図面を参照しながら、生体電位入力インタフェースシステムの実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of a biopotential input interface system will be described with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
図1に、生体電位入力インタフェースシステム1000の実現形態の一例を示す。生体電位入力インタフェースシステム1000は、センサ部100と、認識部101と、制御対象機器102とを備える。図1に生体電位入力インタフェースシステム1000を利用するユーザ1を示しているが、ユーザ1は生体電位入力インタフェースシステム1000の構成ではない。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an example of an implementation form of the biopotential
センサ部100はユーザ1に装着される。図2(a)に、ユーザ1の腕にセンサ部100が装着されている例を示す。図2(b)に、センサ部100の形状の一例を示す。センサ部100の詳細は後述する。
The
ユーザ1は、センサ部100を装着した状態で、制御対象機器102の操作と対応するジェスチャをする。センサ部100は、ユーザ1がジェスチャしている時の生体電位を計測する。生体電位は、ユーザのジェスチャに対応して発生する電位を意味する。ユーザ1の生体電位の例は筋電位である。
The
認識部101は、予め保持する基準を参照し、センサ部100が計測した生体電位に対応するユーザ1のジェスチャを認識する。認識部101は、認識したジェスチャに対応する操作指示を、制御対象機器102に送信する。制御対象機器102の例は、TVを含む表示装置、BDレコーダーを含む映像情報を記録再生する機器、照明機器などを含む電子機器である。
The recognizing
以下、センサ部100の一例を詳細に説明する。
Hereinafter, an example of the
<センサ部100>
センサ部100は、複数の中空体110と、計測中空体111と、収納中空体112とで構成される。中空体とは、少なくとも側面の一部が囲まれており、かつ、内部に空間を有する構成を意味する。
<
The
複数の中空体110と、計測中空体111と、収納中空体112とがそれぞれ結合されることにより、環形状を構成する。複数の中空体110の内部空間と、計測中空体111の内部空間と、収納中空体112の内部空間とは、繋がっている。
A plurality of
各中空体110は、計測電極113を有する。計測中空体111は、内部に生体電位計測部2を有する。生体電位計測部2は、各計測電極113と、金属配線により電気的に接続されている。
Each
また、計測中空体111は、アース電極及び参照電極を有しても良い。生体電位計測部2は、アース電極及び参照電極と、電気的に接続されている。
Moreover, the measurement
生体電位計測部2は、計測電極113を用いて、ユーザ1の生体電位を計測する。
The bioelectric
図3に、複数の中空体110に含まれる中空体110a、110b、110cを示す。
FIG. 3 shows
各中空体110は、側面114と第1の開口部115と第2の開口部116とを有する。中空体110の内部は、第1の開口部115から第2の開口部116まで繋がる内部空間が形成される。中空体110の側面114の例は、中空体110の側面全体を囲む面である。計測中空体111及び収納中空体112も同様である。
Each
中空体110の側面114のうち、複数の中空体110で形成される環形状の内側の表面に、計測電極113が配置される。図2(a)に示すように、ユーザ1がセンサ部100を装着することにより、計測電極113はユーザ1に接する。
Of the
図3に示す複数の中空体110のうち、第1の中空体110aと第2の中空体110bとを例に説明する。第1の中空体110aの第2の開口部116aと、第2中空体110bの第1の開口部115bとが対向するように位置する。同様に、複数の中空体110と、計測中空体111と、収納中空体112は、それぞれ順に接続されることによって、センサ部100は環形状を構成する。また、これにより、複数の中空体110の内部空間と、計測中空体111の内部空間と、収納中空体112の内部空間とは繋がっている。
Of the plurality of
図4(a)に、図2(a)と同様に、センサ部100の形状を示す。図4(b)及び(c)に、センサ部100から収納中空体112を除去したセンサの展開例を示す。図4(b)及び(c)におけるA及びBは、図4(a)のA及びBに対応する。
FIG. 4A shows the shape of the
図4(b)は、前腕が細いユーザ1が前腕にセンサを装着した場合を示し、図4(c)は、前腕が太いユーザ1が前腕にセンサを装着した場合を示す。図4(b)では、各中空体110がそれぞれ開口部で接触した状態である。図4(c)では、センサの内側表面の長さが、前腕の太さに対応するために、中空体110aと中空体110bとの間は広がっている。図4(b)に示す生体電位計測部2と各計測電極113とを電気的に接続する金属配線と、図4(c)に示す生体電位計測部2と各計測電極113とを電気的に接続する金属配線とは長さが異なる。
FIG. 4B shows a case where the
この違いに対応するように、生体電位計測部2と各計測電極113とを電気的に接続する金属配線は、ユーザ1がセンサを装着する部位の太さに応じて伸縮させることは困難である。
In order to cope with this difference, it is difficult for the
図5に、ユーザ1がセンサ部100を装着する部位の一例である前腕の最大囲(長さ)の例を示す(AIST人体寸法データベース1991−92)。図5のパーセンタイルの数値(mm)に示す前腕の最大囲(長さ)の90%以上のデータは、210mm以上280mm以下の範囲に含まれる。つまり、センサ部100の環形状の長さ(円周の長さ)は、少なくとも70mmの範囲の長さを調整できることが望ましい。
FIG. 5 shows an example of the maximum circumference (length) of the forearm, which is an example of a part where the
また、ユーザ1の生体電位を計測するためには、ユーザ1と計測電極113との接触強度(密着度)を大きくし、接触インピーダンスを低減することが望ましい。そのため、ユーザ1がセンサ部100を装着している時に、センサ部100を装着しているユーザ1の部位は、環形状を有するセンサ部100の環と同等程度の大きさを有することが望ましい。これにより、ユーザ1と計測電極113との接触を向上できる。
Further, in order to measure the bioelectric potential of the
また、例えば、センサ部100の複数の中空体110と、計測中空体111と、収納中空体112とを接続を外せないように構成する場合が考えられる。例えば、複数の中空体110の内部空間と、計測中空体111の内部空間と、収納中空体112の内部空間とを貫通する接続線で、複数の中空体110と、計測中空体111と、収納中空体112とを接続する場合がある。接続線は、伸縮性の部材で構成される。接続線の例は、天然ゴム又は合成ゴムなどを含む弾性ゴムである。
Further, for example, a case where the plurality of
このとき、ユーザ1が前腕にセンサ部100を装着する場合において、ユーザ1は手先から甲などを通過させて、前腕にセンサ部100を装着する。よって、センサ部100の金属配線は、ユーザ1がセンサ部100を装着する部位の太さのみではなく、装着時に通過するユーザ1の部位の大きさにも対応する大きさであることが望ましい。
At this time, when the
本開示に係るセンサ部100は、収納中空体112を有することにより、伸縮性に対応する金属配線を構成する。図6(a)に、本開示に係るセンサ部100の形状を示す。図6(b)及び(c)に、収納中空体112を有するセンサ部100の展開例を示す。図6(b)及び(c)におけるA及びBは、図6(a)のA及びBに対応する。
The
図6(a)及び(b)にセンサ部100は、複数の中空体110の間に、収納中空体112を有する。図6(a)及び(b)に示すように、計測中空体111、複数の中空体110(第1の中空体群1101とも表記する。)、収納中空体112、複数の中空体110(第2の中空体群1102とも表記する。)の順に配置される。収納中空体112は、計測電極を有さず、生体電位計測部2と、第2の中空体群1102に含まれる中空体の計測電極とを接続する金属配線が収納される。収納中空体112は突起を有する。金属配線は、生体電位計測部2から、収納中空体112の突起の周囲を回転して、計測電極に繋がっている。収納中空体112の突起は、収納中空体112の内部空間における第1の側面と、第1の側面と対向する第2の側面とに接するように配置されても良い。または、突起は、収納中空体112の内部空間における第1の側面から所定以上の高さを有していれば良い。例えば、突起の高さの例は、生体電位計測部2から第2の第2の中空体群1102の計測電極114まで接続されている全て金属配線が突起に引っ掛かる高さである。
6A and 6B, the
図6(b)に示す前腕の太さが小さいユーザ1がセンサ部100を装着している場合の金属配線は、図6(c)に示す図6(b)に示す前腕の太さが小さいユーザ1がセンサ部100を装着している場合の金属配線よりも、収納中空体112の内部に位置する長さが大きくなる。つまり、収納中空体112に位置する金属配線の長さを変化させることにより、センサ部100の環形状の環の直径を変更することができ、ユーザ1の装着部位の太さ等に対応することができる。具体的には、図6(b)及び(c)に示すように、収納中空体112の内部に配置される金属配線の長さにより、金属配線自体が伸縮しなくても、第1の中空体群1101及び第2の中空体群1102と、収納中空体112との間の長さを調整できる。
The metal wiring when the
図7(a)及び(b)に、センサ部100の形成する環形状の内側から見た、センサ部100の一部を拡大した図を示す。図7(a)及び(b)は、複数の中空体110の一部を省略し、中空体110a、110bのみを示す。また、図7(a)及び(b)は、センサ部100に含まれる金属配線の一部を省略し、計測中空体111に含まれる生体電位計測部2と中空体110bに位置する計測電極114bとを電気的に接続する金属配線のみを示す。
7A and 7B are enlarged views of a part of the
接続線117a及び117bにより、計測中空体111と、中空体110aと、収納中空体112と、中空体110bとは接続されている。
The measurement
図7(a)及び(b)に示す金属配線は、収納中空体112の突起1121の周囲を回転して、生体電位計測部2と計測電極114bとを接続している。
The metal wiring shown in FIGS. 7A and 7B rotates around the
図7(b)に示す中空体110aと収納中空体112との間の距離は、図7(a)に示中空体110aと収納中空体112との間の距離よりも大きい。この距離の差は、センサ部100が形成する環形状の直径に対応する。
The distance between the
図7(a)では、金属配線が収納中空体112の突起の周囲を大きく周回していることにより、収納中空体112の内部に位置する金属配線の長さが大きくなり、センサ部100が形成する環形状の直径を小さくできる。一方、図7(b)では、金属配線が収納中空体112の突起の周囲に接するように周回していることにより、収納中空体112の内部に位置する金属配線の長さが小さくなり、センサ部100が形成する環形状の直径を大きくできる。
In FIG. 7 (a), the metal wiring wraps around the projection of the housing
このように、収納中空体112の突起1121の周囲を回転させて配置されていることにより、金属配線が伸縮することなく、センサ部100の環形状の直径を変更することができる。
As described above, the ring-shaped diameter of the
図8(a)に、センサ部100の一例の外観を側面から見た図を示す。図8(b)に、センサ部100の一例の外観を斜めから見た図を示す。
FIG. 8A shows a view of an external appearance of an example of the
図8(a)に示すセンサ部100がユーザ1の腕に装着され、筋電位を計測する場合、ユーザ1の掌の方向(以下、腕の下面方向とも表記する。)が計測中空体111と接し、かつ、ユーザ1の手の甲の方向(以下、腕の上面方向とも表記する。)が収納中空体112と接する。
When the
ユーザの腕の筋肉(主に伸筋)は、腕の上面及び腕の側面に位置する。ユーザの筋電位を取得するために、センサ部100の計測電極114は、腕の上面及び腕の側面に接するように配置することが望ましい。特に、計測電極114は、ユーザの筋肉の動きが大きい部分と接するように位置することが望ましい。
The arm muscles (mainly extensors) of the user are located on the upper surface of the arm and the side surface of the arm. In order to acquire the myoelectric potential of the user, it is desirable that the
腕の下面は他の部分と比較して筋肉が少ないため、計測電極114を有さない計測中空体111が腕の下面と接するように、計測中空体111を配置する。計測中空体111が参照電極又はアース電極を有する場合には、腕の下面は比較的平坦であるため、参照電極又はアース電極がユーザ1と接触しやすいため望ましい。このとき、センサ部100が形成する環の円周方向における計測中空体111の長さは、中空体110の長さより大きいことが望ましい。計測中空体111の参照電極又はアース電極がユーザ1に接しやすく、筋電位の測定の基準を設定しやすいためである。
Since the lower surface of the arm has fewer muscles than other parts, the measurement
また、ユーザの腕の上面には骨が位置しており、計測電極114と腕の上面とを密着させることが難しい場合がある。特に、ひじに近い位置は骨が張り出しており、電極と腕とを接触させることが難しい場合がある。よって、計測電極114を有さない収納中空体112がユーザの腕の上面に接するように配置される。
In addition, bones are located on the upper surface of the user's arm, and it may be difficult to bring the
収納中空体112と計測中空体111とは、中空体110を挟んで対向する位置に配置される。腕の下面の平らな部分の位置と、腕の上面の骨が位置する部分の位置とは、完全に対向しないことも考えられる。図8(a)に示すように、センサ部100の環形状の中心に対して、収納中空体112と計測中空体111とは、対称な位置ではなく、ユーザの腕の形状に合わせて対称な位置から所定以下の距離ずらした非対称な位置に配置しても良い。ユーザの腕の形状に合わせて対称な位置から所定以下の距離ずらした非対称な位置に配置する場合も、収納中空体112と計測中空体111とは対向しているに含まれる。
The storage
<生体電位入力インタフェースシステム1000>
図9に、生体電位入力インタフェースシステム1000の構成の一例を示す。図9に示す生体電位入力インタフェースシステム1000は、センサ部100と、制御対象機器102とを備える。センサ部100は、生体電位計測部2と、動作検出部3と、動作判定部4と、判定基準蓄積部5と、判定結果送信部6とを備える。制御対象機器102は、判定結果受信部7と、機器制御部8と、制御対象機器本体9を備える。センサ部100は制御対象機器102と有線又は無線で接続されており、情報が送受信される。なお、センサ部100のみを生体電位入力センサ装置とも表記する。
<Biopotential
FIG. 9 shows an example of the configuration of the biopotential
<センサ部100>
生体電位計測部2は電気的に接続された複数の計測電極を用いて、ユーザ1の生体電位を計測する。ユーザ1の生体電位の例は、筋電位である。
<
The bioelectric
動作検出部3は、予め保持する検出基準を参照して、生体電位計測部2で計測された複数の生体電位からユーザ1の意図的な動作(ジェスチャ)に対応する複数の生体電位を検出する。例えば、動作検出部3は、検出基準として所定の閾値の電圧を保持し、生体電位計測部2で計測された生体電位から所定の閾値以上の電位を検出する。所定の閾値以上の電位は絶対値であっても良く、前の時刻の電位との電位の変化の大きさであっても良い。
The
または、検出基準としてユーザの所定の動作に対応する筋電位を予め保持する。所定の動作に対応する筋電位とは、各チャンネルの電位の大きさ又は電位の変化である。計測された生体電位と予め保持する筋電位とが所定の閾値以上の一致度以上である場合に、計測された生体電位を意図的な動作として検出する。動作検出部3は、一致度を判断する所定の閾値を予め保持する。所定の動作に対応する筋電位とは、各計測電極の電位の大きさの情報である。各計測電極の電位の大きさは絶対値でも良いし、電位の大きさの割合でも良い。
Alternatively, a myoelectric potential corresponding to a user's predetermined action is held in advance as a detection reference. The myoelectric potential corresponding to a predetermined action is the magnitude of the potential of each channel or a change in potential. When the measured bioelectric potential and the myoelectric potential held in advance are equal to or greater than a predetermined threshold value, the measured bioelectric potential is detected as an intentional action. The
動作判定部4は、判定基準蓄積部5が保持する判定基準を参照して、動作検出部3が検出した生体電位に対応するジェスチャを判定する。
The
判定基準蓄積部5は、電位と動作(ジェスチャ)とを対応付けた判定基準を保持する。基準の一例は、各計測電極を用いて計測した電位の大きさと動作(ジェスチャ)とを対応付けた情報である。各計測電極の電位の大きさは絶対値でも良いし、電位の大きさの割合でも良い。
The determination
判定結果送信部6は、動作判定部4が判定したジェスチャを制御対象機器102に送信する。
The determination
なお、動作判定部4は、センサ部100の外部に存在する判定基準蓄積部5から有線又は無線を通じて判定基準を取得し、取得した判定基準に基づいて動作を判定しても良い。つまり、センサ部100は、判定基準蓄積部5を備えていなくても良い。同様に、動作検出部3は、外部の記憶部から検出基準を取得し、取得した検出基準に基づいて検出しても良い。
Note that the
以下、意図的な動作を第1の動作とも表記し、動作判定部4が判定する動作を第2の動作とも表記する。第1の動作と第2の動作は同じ動作の場合を含む。
Hereinafter, the intentional operation is also expressed as a first operation, and the operation determined by the
<制御対象機器102>
判定結果受信部7は、センサ部100(判定結果送信部6)からユーザ1のジェスチャを受信する。
<
The determination
機器制御部8は、予め保持する操作基準を参照して、ユーザ1のジェスチャに対応する操作を決定する。機器制御部8は、決定した操作に基づいて、制御対象機器本体9の操作を制御する。
The
<生体電位入力インタフェースシステム1000の処理>
図10に、生体電位入力インタフェースシステム1000の処理のフローチャートを示す。図2(a)に示すように、センサ部100はユーザ1の前腕に装着されている場合の例を説明する。
<Processing of Biopotential
FIG. 10 shows a flowchart of processing of the biopotential
(S101)
生体電位計測部2は、複数の計測電極を用いて、ユーザ1の生体電位として筋電位を計測する。図11に、生体電位計測部2により計測された筋電位の例を示す。図11の縦軸は、電位の大きさ(μV)であり、横軸の数字は、各測定電極を意味する。図11に示す筋電位の例は、生体電位計測部2により8個の計測電極を用いて計測した。横軸に示す1〜7の電位は、生体電位計測部2と、第1の計測電極から第7の計測電極のそれぞれとで測定した電位を意味する。以下、図11に示す1〜7の電位をチャンネル1〜7とも表記する。
(S101)
The bioelectric
(S102)
動作検出部3は、所定の閾値以上の電位を有するユーザ1の生体電位(筋電位)を検出する。所定の閾値は、平常時の動作の電位より大きく、かつ、ユーザ1の意図的な動作をした時の電位の範囲に含まれる電位の大きさである。ユーザ1がセンサ部100を装着する部位又はセンサ部100を装着するユーザ1に応じて、予め計測した電位に基づいて設定できる。
(S102)
The
例えば、動作検出部3は、計測した複数の筋電位の少なくとも1個の筋電位が所定の閾値以上の電位を有する時刻を取得する。なお、取得した時刻は、一定の幅を有していても良い。取得した時刻を用いて、生体電位計測部2が計測した筋電位をユーザ1の動作(ジェスチャ)に対応する生体電位として決定する。
For example, the
図11に示す例において、所定の閾値が縦軸の200を示す電位の場合、チャンネル5〜7の電位が閾値を超えている。よって、動作検出部3は、閾値を超えた電位を有する時刻でのチャンネル1〜7の電位を、ユーザ1の意図的な動作(ジェスチャ)に対応する生体電位として決定する。
In the example shown in FIG. 11, when the predetermined threshold is a potential indicating 200 on the vertical axis, the potentials of the
動作検出部3がユーザ1の意図的な動作に対応する生体電位を検出できなかった場合には、S101に戻る。動作検出部3がユーザ1の意図的な動作に対応する生体電位を検出した場合には、S103に進む。
When the
(S103)
動作判定部4は、判定基準蓄積部5が保持する基準を参照して、動作検出部3が検出した生体電位に対応する動作を判定する。図12に、判定基準蓄積部5に蓄積されている、動作と生体電位とを対応付けた情報の一例を示す。図12に示す手の動作は、手をグー(stone)にする動作、親指を曲げて手を開いた動作などの時の各チャンネルの電位の大きさである。
(S103)
The
例えば、動作判定部4は、図12に示す判定基準蓄積部5に蓄積されている基準を参照して、図11示す動作検出部3が検出した電位に対応する動作を判定する。このとき、動作判定部4は、図11に示す電位は、動作aに対応すると判定する。
For example, the
判定結果送信部6は動作判定部4が判定した動作を制御対象機器102に送信する。
The determination
(S104)
判定結果受信部7は、判定結果送信部6から動作判定部4が判定した動作を受信する。
(S104)
The determination
機器制御部8は、予め保持する操作基準を参照して、ユーザ1のジェスチャに対応する操作を決定する。機器制御部8は、決定した操作に基づいて、制御対象機器本体9の操作を制御する。
The
図13に、機器制御部8が予め保持する操作基準の例を示す。図13に示す例は、動作と制御対象機器102の操作とが対応付けられた情報である。制御対象機器102の操作の例は、制御対象機器102の電源のON、電源のOFF、音量の調節(音量を上げる又は音量を下げる)、設定した動作の実行(進む、戻る、ズームイン、ズームアウトなど)などである。
In FIG. 13, the example of the operation reference | standard which the
<図10の処理フローの変形例1>
S102において、動作判定部4は、取得した時刻から所定時間後の筋電位を、ユーザ1の動作(ジェスチャ)に対応する生体電位とし決定しても良い。動作検出部3に含まれる記憶部に、所定時間を予め保持する。
<
In S <b> 102, the
または、動作判定部4が予め所定時間を保持し、動作検出部3から時刻を取得し、判定する動作に対応する生体電位を取得しても良い。
Alternatively, the
このとき、動作検出部3が検出する意図的な動作(第1の動作とも表記する)と、S103で動作判定部4が判定する動作(第2の動作とも表記する)とは異なる。ユーザ1は、生体電位入力インタフェースの処理を開始させるための第1の動作と、制御対象機器102の操作入力のための第2の動作とをする。
At this time, the intentional motion (also referred to as the first motion) detected by the
<図10の処理フローの変形例2>
図10に示す例では、生体電位入力インタフェースシステム1000は、図12及び図13の基準を用いて、ユーザ1の生体電位から制御対象機器の操作を求める。
<
In the example illustrated in FIG. 10, the biopotential
判定基準蓄積部5は、図14に示すユーザの生体電位と制御対象機器102の操作とを対応付けた情報を保持しても良い。動作判定部4は、ユーザの生体電位と制御対象機器102の操作とを対応付けた情報を参照して、ユーザの生体電位から制御対象機器102の操作を判定する。センサ部100は(判定結果送信部6)、制御対象機器102に制御対象機器102の操作を送信する。
The
機器制御部8は、センサ部100から受信した制御対象機器102の操作に基づいて、制御対象機器の操作を制御する。
The
<生体電位入力インタフェースシステムの変形例1>
図15に、生体電位入力インタフェースシステム1001の構成を示す。図15に示す生体電位入力インタフェースシステム1001は、センサ部100と、認識部101と、制御対象機器102とを備えている。センサ部100と認識部101とを認識装置とも表記する。
センサ部100と、認識部101と、制御対象機器102とは、有線又は無線で接続されており、情報が送受信される。
<
FIG. 15 shows the configuration of the biopotential
The
実施形態1の生体電位入力インタフェースシステムと異なる点は、動作検出部3、動作判定部4、判定基準蓄積部5、及び判定結果送信部6を含む認識部101が追加され、認識部101に含まれる構成がセンサ部100から除かれていることである。
A difference from the biopotential input interface system of the first embodiment is that a
センサ部100Aは、生体電位計測部2と、計測電位送信部2Aとを備える。認識部101は、計測電位受信部2Bと、動作検出部3と、動作判定部4と、判定基準蓄積部5と、判定結果送信部6とを備える。制御対象機器102は、機器制御部8と、制御対象機器本体9とを備える。
The sensor unit 100A includes a bioelectric
センサ部100に含まれる計測電位送信部2Aは、認識部101に含まれる計測受信部2Bに、測定した生体電位を送信する。
The measurement
図15に示す生体電位入力インタフェースシステム1001は、図10に示すフローチャートと同様の処理を行う。
The biopotential
<ハードウェア構成>
図16に、図9に示すセンサ部100のハードウェア構成を示す。
<Hardware configuration>
FIG. 16 shows a hardware configuration of the
センサ部100は生体計測部210と、信号処理部220と、送信部230と、バッテリ部202とを備える。生体計測部210と、信号処理部220と、送信部230とは、バス201を介して接続される。
The
生体計測部210は、生体電位計測部2と、計測電極114と、参照電極と、アース電極とに対応する。生体計測部210は、アース211と、参照電極212と、計測電極213a〜213hと、生体アンプ214と、AD変換部215とを備える。アース211と、参照電極212と、計測電極213a〜213hと用いて計測された電位を生体アンプ214で増幅する。AD変換部215は生体アンプ214で増幅した電位が変換する。
The biometric measurement unit 210 corresponds to the
信号処理部220は、CPU221と、RAM222と、RAMに含まれるプログラム223と、ROM224とを備える。信号処理部220は、動作検出部3と、動作判定部4と、判定基準蓄積部5とに対応する。
The signal processing unit 220 includes a
送信部230は、アンテナ232aと、送信制御部231とを備える。送信部230は、判定結果送信部6に対応する。
The transmission unit 230 includes an
(実施の形態2)
図17に、生体電位入力インタフェースシステム1002は、センサ部100と、制御対象機器102とを備える。センサ部100は、生体電位計測部2と、動作検出部3と、動作判定部4と、判定基準蓄積部5と、判定結果送信部6とを備える。制御対象機器102は、判定結果受信部7と、機器制御部8と、制御対象機器本体9と、画面遷移制御部10と、表示制御部11と、表示部12とを備える。なお、判定結果受信部7と、機器制御部8と、画面遷移制御部10と、表示制御部11とを機器制御装置とも表記する。
(Embodiment 2)
In FIG. 17, the biopotential
図17に示す生体電位入力インタフェースシステム1002は、図9に示す生体電位入力インタフェースシステム1000と異なり、制御対象機器102が画面遷移制御部10と、表示制御部11と、表示部12とを備える。なお、
表示部12は、ユーザの動作(ジェスチャ)及び操作の対応付けの関係を表示する。詳細は後述する。また、表示部12は制御対象機器本体9と一体として形成され、制御対象機器102の操作された結果などを表示しても良い。
A biopotential
The
画面遷移制御部10は、ユーザの動作に対応する操作の情報に基づいて、表示部10の表示画面の遷移の制御情報を決定する。表示制御部11は、画面遷移制御部10が決定した制御情報に従って表示部12の表示を制御する。
The screen
図18(a)〜(c)に、表示部12が表示するユーザの動作(ジェスチャ)及び操作の対応付けと映像情報(コンテンツ)との一例を示す。
FIGS. 18A to 18C show examples of user operations (gestures) and operation associations displayed on the
図18(a)に示す表示部12は、映像情報121a及び121bが表示されている。映像情報121a及び121bを含む映像情報を総称して、映像情報121と表記する。映像情報121a及び121bの例は、動画情報、画像情報、又は制御対象機器本体の操作情報などである。また、表示部12には、複数の映像情報を囲むように枠122と、枠122の移動方向の矢印123とが表示されている。表示部12には、ユーザ1の動作に対応する操作の一例を示す判定基準124を示す。判定基準124は、機器制御部8の保持する操作基準、又は実施の形態1の変形例2の判定基準蓄積部5に蓄積される基準の操作に対応する。
The
図18に示す状態で、Zoom inの操作に対応するユーザ1の動作を認識された場合、画面遷移制御部10は、図18(b)に示す表示画面に遷移するように決定する。表示制御部11により表示部12が制御され、図18に示す表示に遷移する。
In the state illustrated in FIG. 18, when the operation of the
例えば、表示部12の映像情報121aは猫(cat)の情報を示し、映像情報121bは犬(dog)の情報を示す。各映像情報121の右下部分に、各映像情報121の決定操作に対応する動作が表示されている。例えば、猫(cat)の映像情報121aに示されるCに対応するユーザの動作を、認識部により認識された場合、画面遷移制御部10及び表示制御部11により、図18(c)に示すように、表示部12の表示を遷移させる。
For example, the
図19(a)〜(c)に、映像情報121の決定方法に関する動作の割り当ての例を示す。図19(a)及び(b)に示すように、映像情報121の表示画面における位置に合わせて動作を決定しても良いし、図19(c)に示すように、映像情報121の内容に応じて動作を決定しても良い。
FIGS. 19A to 19C show an example of assignment of operations related to the
図20に、映像情報121の決定の動作の例を示す。例えば、猫(cat)の映像情報を決定するためには、Cの文字の横に示す動作を行えばよい。例えば、表示部12で決定動作ができる場合のみ、決定操作に対応する動作を表示することにより、決定の誤操作を低減できる。
FIG. 20 shows an example of the operation for determining the
表示画面遷移部10は、表示画面12の表示画面に応じて、動作判定部4が用いる判定基準を決定しても良い。図18(a)〜(c)に示す表示画面における情報124はそれぞれ異なる。例えば、図18(a)に示す表示画面を表示時の判定基準124には、映像情報121の決定の操作に対応する動作は含まれていない。図18(b)示す表示画面を表示時の判定基準124には、映像情報121の決定の操作(C、D、L、S、B、H)が含まれているのに対して、Zoom inの操作が含まれていない。図18(c)示す表示画面を表示時の判定基準124には、Returnの操作(図18(b)の状態に戻る)のみが含まれている。
The display
このように、表示部12に表示されている表示画面に応じて、可能な操作に対応する動作のみを含む判定基準124を用いることにより、誤判定時の制御対象機器の動作の不具合を低減できる。例えば、制御対象機器に対して制御できない操作が決定された場合の他処理は難しい可能性がある。ただし、制御対象機器に対して制御できない操作であれば、間違った操作として進んだ場合でも、ユーザは前に戻る操作を行えば良い。
As described above, by using the
図21に、表示部12の表示画面遷移の処理のフローチャートを示す。
FIG. 21 shows a flowchart of the display screen transition process of the
(S201)
画面遷移制御部10は、を決定する。
(S201)
The screen
画面遷移制御部10は、操作に対応する画面の情報と判定基準との対応関係の情報に基づいて、前回測定した生体電位に対応する操作に対応して表示される画面に対応する判定基準を動作判定部4(又は、判定基準蓄積部5)に送信することにより、判定基準(ジェスチャDBとも表記する)を切り替える
(S202)
動作判定部4は、切り替えられた判定基準を参照して、ユーザの生体電位に対応する動作を判定する。
The screen
The
(S203)
機器制御部8は、動作判定部4が判定した動作に対応する操作を決定する。画面遷移制御部10は、機器制御部8からユーザの動作に対応する操作を受信し、操作に対応して表示する画面を決定する。表示制御部11は、決定した画面に基づいて、画面を遷移させる。
(S203)
The
なお、動作判定部4が操作基準を参照して、ユーザの生体電位から操作を決定する場合には、動作判定部4がユーザの動作に対応する操作を決定する。
Note that when the
<変形例1>
図22(a)及び(b)に、映像情報121の選択画面における動作の速度を変更する例を示す。図22(a)に示す例では、ユーザ1は人差し指のみを立てて動作を行っている。図22(b)に示す例では、ユーザ1は人差し指と中指を立てて動作を行っている。図22(a)及び(b)では、ユーザ1は、映像情報121を上、下、右、又は左にスクロールする動作をしている。
<
22A and 22B show an example of changing the operation speed on the selection screen of the
このとき、図22(b)に示す例の動作をした場合の画面の移動速度を、図22(a)に示す例の動作をした場合の画面の移動速度よりも速くする。 At this time, the moving speed of the screen when the operation shown in FIG. 22B is performed is made faster than the moving speed of the screen when the operation shown in FIG. 22A is performed.
上、下、右、又は左に指又は腕を動作させる際に、人差し指と中指を立てた動作は、人差し指のみを立てた動作よりも不自然な動きである。全ての指を立てた状態又は図22(a)に示す状態で指又は腕を動作させることが通常の動作であると考えられる。 When the finger or arm is moved up, down, right, or left, the operation with the index finger and the middle finger raised is more unnatural than the operation with only the index finger raised. It is considered that the normal operation is to move the fingers or arms with all fingers raised or in the state shown in FIG.
そこで、ユーザ1はあえて人差し指と中指を立てた動作をする場合には、生体電位入力インタフェースシステムの動作を理解していることを意味すると考えられる。システムの動作を理解している(習熟している)場合には、速くスムースに動くことが求められる。したがって、比較的不自然な動きをした場合には、自然な動きをした場合よりも、ユーザ1の動作に対応する操作が速く又は大きくなるようにする。
Therefore, when the
例えば、ユーザの動作に応じて、指を立てる本数が所定の本数より多い場合に、操作を速く又は大きくするようにしても良い。または、指を立てる本数が所定の本数より少ない場合に、操作を速く又は大きくするようにしても良い。 For example, according to the user's action, when the number of fingers to be raised is larger than a predetermined number, the operation may be made faster or larger. Alternatively, when the number of fingers to be raised is less than a predetermined number, the operation may be made faster or larger.
また、例えば、表示画面の遷移中にユーザが動作した場合には、表示画面の表示後にユーザが動作した場合よりも速く又は大きく操作されるようにする。 Further, for example, when the user operates during the transition of the display screen, the operation is performed faster or larger than when the user operates after the display screen is displayed.
<変形例2>
動作検出部3を加速度センサにより構成する。加速度センサはユーザ1に装着される。生体電位計測部2又は計測電極の付近に配置することが望ましい。ユーザの動作を、生体電位と加速度との異なる観点から取得できる。
<
The
例えば、ユーザ1が図13に示すaの動作(石の形)を行う場合を例に説明する。ユーザ1がaの動作(石の形)をするときの動作は、2つの動作に分けることができると考えられる。第1の動作は、ひじから指先の上から下に振り下ろす動作である。第2の動作は、腕を振り下ろす間に、指先を動かして石の形にする動作である。
For example, the case where the
ユーザ1が腕の前腕にセンサ部100を装着し、センサ部100により筋電を測定する場合、第1の動作は前腕の筋肉の動きは少なく検出されにくくなる。したがって、センサ部100が加速度センサで構成される動作検出部3を備えることにより、動作検出部3が第1の動作を検出し、動作判定部4が第2の動作を判定することができる。通常、ユーザ1は第1の動作及び第2の動作を一連の動きとして行うことにより、生体電位入力を行うことができる。
When the
例えば、操作に対応するユーザの動作に応じて、動作検出部3を加速度センサ又は生体電位センサで構成するかを決定しても良い。
For example, it may be determined whether the
<DBの作成方法>
図23に、判定基準作成部が図18(a)〜(c)に示す判定基準(DB)の作成方法を示す。判定基準作成部は、生体電位入力インターフェースシステムの構成に含まれていても良い。
<DB creation method>
FIG. 23 shows a method for creating the determination standard (DB) shown in FIGS. 18A to 18C by the determination standard creation unit. The determination reference creation unit may be included in the configuration of the biopotential input interface system.
(S301)
ユーザの動作(ジェスチャ)の種類を決定する。例えば、図20の映像情報121に示されるC、D、L、S、B、Hの動作である。
(S301)
The type of user action (gesture) is determined. For example, the operations are C, D, L, S, B, and H shown in the
(S302)
各動作(ジェスチャ)の動作をした時の生体電位(例えば、筋電位)を取得する。
(S302)
A bioelectric potential (for example, myoelectric potential) when each operation (gesture) is performed is acquired.
(303)
表示部12に表示する画面と、S301で決定した動作とを対応付ける。
(303)
The screen displayed on the
(S304)
各動作(ジェスチャ)について、取得した生体電位の情報から規則(例えば、線形判別係数)を抽出する。
(S304)
For each operation (gesture), a rule (for example, a linear discrimination coefficient) is extracted from the acquired bioelectric potential information.
(S305)
表示部12に表示する画面毎に、複数の動作に対応する生体電位を判別する規則(例えば、線形判別係数)を判定基準蓄積部5に蓄積させる。
(S305)
For each screen displayed on the
<具体的な計測結果>
図24に、センサ部100が測定した筋電位の例を示す。縦軸は電位の大きさを示し、横軸は時間を示す。図24に示す筋電位は、ユーザが動作をしていない通常状態Aの時間範囲の電位と、ユーザが意図的な動作をしている動作(起点)Bの時間範囲の電位と、認識対象空間Cの時間範囲の電位とを有する。ユーザが動作をしていないとは、制御対象機器を操作するための動作をしていないことを意味する。
<Specific measurement results>
FIG. 24 shows an example of myoelectric potential measured by the
図24に示すユーザが動作をしていない通常状態Aの時間範囲では、筋電位の時間変化は小さい。 In the time range of the normal state A in which the user is not operating as shown in FIG. 24, the time change of the myoelectric potential is small.
図24に示す動作(起点)Bの時間範囲では、筋電位の時間変化が大きく、かつ、通常状態Aの筋電位と比較して非常に大きい電位が観測されている。このような電位を計測した場合に、動作検出部3はユーザの意図的な動作があると検出する。
In the time range of the operation (starting point) B shown in FIG. 24, the time change of the myoelectric potential is large and a very large potential is observed as compared with the myoelectric potential in the normal state A. When such a potential is measured, the
図24に示す認識対象区間Cの時間範囲の電位に基づいて、ユーザの動作を検出する。 Based on the potential in the time range of the recognition target section C shown in FIG. 24, the user's action is detected.
図25に、図24に示す電位からユーザの動作を認識する処理のフローチャートを示す。 FIG. 25 shows a flowchart of processing for recognizing the user's operation from the potential shown in FIG.
(S401)
生体電位計測部2は、ユーザ1の生体電位を計測する。
(S401)
The bioelectric
(S402)
動作検出部3は、検出基準を参照して、ユーザ1の生体電位に対応する意図的な動作を検出する。
(S402)
The
(S403)
動作検出部3が意図的な動作を検出した場合には、S404に進む。このとき、動作検出部3が意図的な動作を検出した時刻を、動作判定部4に送信する。動作検出部3が意図的な動作を検出しなかった場合には、S401に戻る。
(S403)
If the
(S404)
動作判定部4は、動作検出部3が意図的な動作を検出した時刻から所定時間の範囲の分析区間を決定する。図24に示す例では、所定時間の範囲は、意図的な動作を検出した時刻から数秒後の時間範囲(認識対象空間Cの時間範囲)である。
(S404)
The
(S405)
動作判定部4は、決定した分析区間における電位の特徴量を抽出する。特徴量は、分析区間における電位の大きさ、電位の時間変化などの情報を含む。動作判定部4は、特徴量として、判定基準蓄積部5に蓄積されている判定基準の情報と対応する情報を抽出する。
(S405)
The
(S406)
動作判定部4は、判定基準を参照して、分析区間の特徴量に対応する動作を判定する。
(S406)
The
(S407)
判定結果送信部6は、動作判定部4が判定した動作を、制御対象機器102に送信する。
(S407)
The determination
なお、S406で、動作判定部4は、操作基準を用いて、分析区間の特徴量に対応する操作を判定しても良い。そのとき、判定結果送信部6は、動作判定部4が判定した操作を、制御対象機器102に送信する。
In S406, the
筋電入力インタフェース装置によれば、ジェスチャの特性を活用し、上下左右の伝達については、そのままの動作を認識し、画面上に表示された複数のアイコンの選択には、指文字のジェスチャ等を併用することで、より簡便な操作になる。本発明は、機器操作の中でも、複数のアイコンからの選択が必要な操作、具体的には、テレビ上の操作、スマートフォンの操作、家庭内機器の操作パネル等に応用可能である。 According to the myoelectric input interface device, the gesture characteristics are utilized, the movements of up, down, left, and right are recognized as they are, and a finger character gesture is used to select a plurality of icons displayed on the screen. By using together, it becomes a simpler operation. The present invention can be applied to operations that require selection from a plurality of icons among device operations, specifically, operations on televisions, smartphone operations, operation panels of household devices, and the like.
複数の電極をユーザの前腕部の円周上に装着し、
手の動きに連動して発生する電極間の電位差を計測する生体電位計測部と、
前記生体電位計測部にて計測された電位差の時間変化からユーザの制御意図を検出する意図的動作検出部と、
ユーザの制御動作によって生じた生体電位のパターンと動作の対応を記憶する判定基準蓄積部と、
前記意図的動作検出部にて、意図的動作が検出された場合に、前記判定基準蓄積部に記憶された基準にしたがって、ユーザの動作を判定する動作判定部と、
前記動作判定部によって判定されたユーザの動作を制御対象の機器制御のために外部に送信する判定結果送信部を備えた筋電入力インタフェース装置。
Wear multiple electrodes on the circumference of the user's forearm,
A biopotential measurement unit that measures the potential difference between the electrodes generated in conjunction with the movement of the hand;
An intentional motion detection unit that detects a user's control intention from the time change of the potential difference measured by the biopotential measurement unit;
A criterion storage for storing the correspondence between the biopotential pattern generated by the user's control operation and the operation;
When the intentional motion is detected by the intentional motion detection unit, an operation determination unit that determines the user's motion according to the criterion stored in the determination criterion storage unit;
A myoelectric input interface device including a determination result transmission unit configured to transmit a user operation determined by the operation determination unit to the outside for device control of a control target.
筋電入力インタフェース装置と、
筋電入力インタフェース装置が出力したユーザの動作結果を受信する判定結果受信部と、
前記判定結果受信部が受信した判定結果に基づいてユーザへの表示する画面の遷移状態を算出する画面遷移制御部と、
前記画面遷移制御部は前記判定基準蓄積部に蓄積された判定基準の切り替えを行った後に、前記画面遷移制御部の出力に基づき表示内容を制御する表示制御部と、
前記表示制御部の制御を受けてユーザに情報表示をする表示部とを備えた筋電入力インタフェースシステム。
A myoelectric input interface device;
A determination result receiving unit that receives a user operation result output from the myoelectric input interface device;
A screen transition control unit that calculates a transition state of a screen to be displayed to the user based on the determination result received by the determination result receiving unit;
The screen transition control unit, after switching the criterion stored in the criterion storage unit, a display control unit for controlling display content based on the output of the screen transition control unit;
A myoelectric input interface system comprising: a display unit that displays information to a user under the control of the display control unit.
前記判定基準蓄積部には、指を上下左右に移動させるジェスチャが含まれ、前記動作判定部で上下左右が判定された時に、前記表示制御部では画面全体を上下左右にスクロールさせる表示制御を行う筋電入力インタフェースシステム。 The determination reference accumulation unit includes a gesture for moving a finger up, down, left, and right. When the operation determination unit determines up, down, left, and right, the display control unit performs display control to scroll the entire screen up, down, left, and right. Myoelectric input interface system.
前記画面制御部で制御される画面には複数選択肢が表示され、各選択肢には所定のジェスチャが対応付けられており、前記動作判定部にて所定のジェスチャが判定された場合には、対応付けられた選択肢が選択される筋電入力インタフェースシステム。 A plurality of options are displayed on the screen controlled by the screen control unit, each option is associated with a predetermined gesture, and when a predetermined gesture is determined by the motion determination unit, an association is performed. EMG input interface system where selected options are selected.
前記画面制御部で制御される画面には複数選択肢が表示され、各選択肢の近くに対応付けられたジェスチャが文字や画像で示されており、ユーザは示された文字や画像に従って各選択肢に対応したジェスチャを入力する筋電入力インタフェースシステム。 Multiple options are displayed on the screen controlled by the screen control unit, and gestures associated with each option are indicated by characters and images, and the user responds to each option according to the displayed characters and images. EMG input interface system to input gestures made.
前記画面制御部で制御される画面には複数選択肢が表示され、各選択肢の近くに数字が示されており、ユーザは示された数字をジェスチャで入力する筋電入力インタフェースシステム。 A myoelectric input interface system in which a plurality of options are displayed on the screen controlled by the screen control unit, and numerals are displayed near each option, and the user inputs the displayed numerals with a gesture.
前記画面制御部で制御される画面には複数選択肢が表示され、各選択肢の近くに文字が示されており、ユーザは示された文字をジェスチャで入力する筋電入力インタフェースシステム。 A myoelectric input interface system in which a plurality of options are displayed on the screen controlled by the screen control unit, characters are shown near each option, and the user inputs the displayed characters with a gesture.
前記画面制御部で制御される画面には複数選択肢が表示され、各選択肢の近くには選択肢に関連した文字が示されており、ユーザは示された文字をジェスチャで入力する筋電入力インタフェースシステム。 A plurality of choices are displayed on the screen controlled by the screen control unit, and characters related to the choices are displayed near each choice, and the user inputs the indicated characters with a gesture. .
前記画面制御部で制御される画面には複数選択肢が表示され、各選択肢の近くには選択肢の最初の文字が示されており、ユーザは示された文字をジェスチャで入力する筋電入力インタフェースシステム。 A plurality of choices are displayed on the screen controlled by the screen control unit, the first letter of the choice is shown near each choice, and the myoelectric input interface system in which the user inputs the indicated letter with a gesture .
前記画面制御部で制御される画面には複数選択肢が表示され、各選択肢の近くには指文字のジェスチャ画像が示されており、ユーザは示された画像を見ながらジェスチャで入力する筋電入力インタフェースシステム。 A plurality of choices are displayed on the screen controlled by the screen control unit, and finger gesture images are shown near each choice. Interface system.
手の動きに連動して発生する電極間の電位差を計測する生体電位計測ステップと、
前記生体電位計測部にて計測された電位差の時間変化からユーザの制御意図を検出する意図的動作検出ステップと、
ユーザの制御動作によって生じた生体電位のパターンと動作の対応を記憶する判定基準蓄積ステップと、
前記意図的動作検出部にて、意図的動作が検出された場合に、前記判定基準蓄積部に記憶された基準にしたがって、ユーザの動作を判定する動作判定ステップと、
前記動作判定部によって判定されたユーザの動作を制御対象の機器制御のために外部に送信する判定結果送信ステップを包含する。
A biopotential measurement step for measuring the potential difference between the electrodes generated in conjunction with the movement of the hand;
An intentional motion detection step of detecting the user's control intention from the time change of the potential difference measured by the biopotential measurement unit;
A criterion accumulation step for storing the correspondence between the biopotential pattern generated by the user's control action and the action;
In the intentional motion detection unit, when an intentional motion is detected, an operation determination step of determining a user's operation according to the criterion stored in the determination criterion accumulation unit;
A determination result transmission step of transmitting the user's operation determined by the operation determination unit to the outside for controlling a device to be controlled;
手の動きに連動して発生する電極間の電位差を計測する生体電位計測ステップと、
前記生体電位計測部にて計測された電位差の時間変化からユーザの制御意図を検出する意図的動作検出ステップと、
ユーザの制御動作によって生じた生体電位のパターンと動作の対応を記憶する判定基準蓄積ステップと、
前記意図的動作検出部にて、意図的動作が検出された場合に、前記判定基準蓄積部に記憶された基準にしたがって、ユーザの動作を判定する動作判定ステップと、
前記動作判定部によって判定されたユーザの動作を制御対象の機器制御のために外部に送信する判定結果送信ステップを実行させるコンピュータプログラム。
A biopotential measurement step for measuring the potential difference between the electrodes generated in conjunction with the movement of the hand;
An intentional motion detection step of detecting the user's control intention from the time change of the potential difference measured by the biopotential measurement unit;
A criterion accumulation step for storing the correspondence between the biopotential pattern generated by the user's control action and the action;
In the intentional motion detection unit, when an intentional motion is detected, an operation determination step of determining a user's operation according to the criterion stored in the determination criterion accumulation unit;
A computer program for executing a determination result transmission step of transmitting a user operation determined by the operation determination unit to the outside for controlling a device to be controlled.
1 ユーザ
2 生体電位計測部
3 動作検出部
4 動作判定部
5 判定基準蓄積部
6 判定結果送信部
7 判定結果受信部
8 機器制御部
9 制御対象機器本体
100、100A センサ部
101 認識部
102 制御対象機器
DESCRIPTION OF
Claims (10)
第1の閾値の電圧を含む検出基準を参照して、前記ユーザの生体電位から前記ユーザの第1の動作に対応する動作を検出する動作検出部と、
前記動作検出部が第1の動作に対応する動作を検出した時、ユーザの動作と生体電位とを対応付けた判定基準を参照して、前記計測したユーザの生体電位に対応する前記ユーザ動作を判定する動作判定部と、
制御対象機器の操作とユーザの動作とを対応付けた操作基準を参照して、前記判定したユーザの動作に対応する操作を決定し、前記決定した操作を制御対象機器本体に対して送信する機器制御部とを備える、
生体電位入力インタフェースシステム。 A biopotential measurement unit that measures a user's biopotential using a plurality of measurement electrodes;
An operation detection unit that detects an operation corresponding to the first operation of the user from the bioelectric potential of the user with reference to a detection standard including a voltage of a first threshold;
When the motion detection unit detects a motion corresponding to the first motion, the user motion corresponding to the measured user biopotential is referred to with reference to a determination criterion that correlates the user motion and the biopotential. An operation determining unit for determining;
A device that determines an operation corresponding to the determined user's operation with reference to an operation standard that associates the operation of the control target device with the user's operation, and transmits the determined operation to the control target device main body. A control unit;
Biopotential input interface system.
表示部と、
前記機器制御部が決定した動作に従って、前記表示部に表示する画面を決定する画面遷移制御部と、
前記表示部に表示する画面毎に、判定基準を蓄積する判定基準蓄積部とを備え、
前記動作判定部は、前記機器制御部が決定した動作の次のユーザの動作に対して、前記判定基準蓄積部に蓄積されている判定基準のうち、前記画面遷移制御部が決定した画面に対応する判定基準を参照して、前記計測したユーザの生体電位に対応する前記ユーザ動作を判定する、
請求項1に記載の生体電位入力インタフェースシステム。 further,
A display unit;
According to the operation determined by the device control unit, a screen transition control unit that determines a screen to be displayed on the display unit,
For each screen displayed on the display unit, a determination criterion storage unit that stores the determination criterion,
The operation determination unit corresponds to the screen determined by the screen transition control unit among the determination criteria stored in the determination criterion storage unit for the user's operation subsequent to the operation determined by the device control unit. Determining the user action corresponding to the measured bioelectric potential of the user with reference to a determination criterion to
The biopotential input interface system according to claim 1.
加速度センサで構成され、所定の閾値以上の変化を検出した時に、前記ユーザの第1の動作に対応する動作を検出する動作検出部と、
前記動作検出部が第1の動作に対応する動作を検出した時、ユーザの動作と生体電位とを対応付けた判定基準を参照して、前記計測したユーザの生体電位に対応する前記ユーザ動作を判定する動作判定部と、
制御対象機器の操作とユーザの動作とを対応付けた操作基準を参照して、前記判定したユーザの動作に対応する操作を決定し、前記決定した操作を制御対象機器本体に対して送信する機器制御部とを備える、
生体電位入力インタフェースシステム。 A biopotential measurement unit that measures a user's biopotential using a plurality of measurement electrodes;
An operation detection unit configured by an acceleration sensor and detecting an operation corresponding to the first operation of the user when a change equal to or greater than a predetermined threshold is detected;
When the motion detection unit detects a motion corresponding to the first motion, the user motion corresponding to the measured user biopotential is referred to with reference to a determination criterion that correlates the user motion and the biopotential. An operation determining unit for determining;
A device that determines an operation corresponding to the determined user's operation with reference to an operation standard that associates the operation of the control target device with the user's operation, and transmits the determined operation to the control target device main body. A control unit;
Biopotential input interface system.
前記ユーザの動作が、前記ユーザの動作時の指を立てている本数が多い状態の動作である場合には、前記決定した操作の速度を大きくする、
請求項1又は3に記載の生体電位入力インタフェースシステム。 The device controller is
When the user's action is an action in a state where the number of fingers that are standing at the time of the user's action is large, the speed of the determined operation is increased.
The biopotential input interface system according to claim 1 or 3.
前記ユーザの動作が、前記ユーザの動作時の指を立てている本数が多い状態の動作である場合には、前記決定した操作の速度を小さくする、
請求項1又は3に記載の生体電位入力インタフェースシステム。 The device controller is
If the user's action is an action with a large number of fingers that are raised during the user's action, the speed of the determined operation is reduced.
The biopotential input interface system according to claim 1 or 3.
第1の閾値の電圧を含む検出基準を参照して、前記ユーザの生体電位から前記ユーザの第1の動作に対応する動作を検出する動作検出ステップと、
前記動作検出ステップで第1の動作に対応する動作を検出した時、ユーザの動作と生体電位とを対応付けた判定基準を参照して、前記計測したユーザの生体電位に対応する前記ユーザ動作を判定する動作判定ステップと、
制御対象機器の操作とユーザの動作とを対応付けた操作基準を参照して、前記判定したユーザの動作に対応する操作を決定し、前記決定した操作を制御対象機器本体に対して送信する機器制御ステップとを備える、
生体電位入力方法。 A biopotential measurement step for measuring a user's biopotential using a plurality of measurement electrodes;
An operation detecting step of detecting an operation corresponding to the first operation of the user from the bioelectric potential of the user with reference to a detection standard including a voltage of the first threshold;
When an operation corresponding to the first operation is detected in the operation detection step, the user operation corresponding to the measured user bioelectric potential is referred to with reference to a determination criterion that associates the user operation with the bioelectric potential. An operation determining step for determining;
A device that determines an operation corresponding to the determined user's operation with reference to an operation standard that associates the operation of the control target device with the user's operation, and transmits the determined operation to the control target device main body. A control step,
Biopotential input method.
前記機器制御部が決定した動作に従って、前記表示部に表示する画面を決定する画面遷移制御ステップを含み、
前記機器制御部が決定した動作の次のユーザの動作に対して、前記表示部に表示する画面毎に、判定基準を蓄積する判定基準蓄積部に蓄積されている判定基準のうち、前記画面遷移制御部が決定した画面に対応する判定基準を参照して、前記計測したユーザの生体電位に対応する前記ユーザ動作を判定する、
請求項6に記載の生体電位入力方法。 further,
In accordance with the operation determined by the device control unit, including a screen transition control step for determining a screen to be displayed on the display unit,
Of the determination criteria stored in the determination reference storage unit that stores the determination reference for each screen displayed on the display unit with respect to the user's operation subsequent to the operation determined by the device control unit, the screen transition With reference to a determination criterion corresponding to the screen determined by the control unit, the user action corresponding to the measured bioelectric potential of the user is determined.
The biopotential input method according to claim 6.
前記ユーザに装着された加速度センサ、所定の閾値以上の変化を検出した時に、前記ユーザの第1の動作に対応する動作を検出する動作検出ステップと、
前記動作検出ステップが第1の動作に対応する動作を検出した時、ユーザの動作と生体電位とを対応付けた判定基準を参照して、前記計測したユーザの生体電位に対応する前記ユーザ動作を判定する動作判定ステップと、
制御対象機器の操作とユーザの動作とを対応付けた操作基準を参照して、前記判定したユーザの動作に対応する操作を決定し、前記決定した操作を制御対象機器本体に対して送信する機器制御ステップとを備える、
生体電位入力方法。 A biopotential measurement step for measuring a user's biopotential using a plurality of measurement electrodes;
An operation detection step of detecting an operation corresponding to the first operation of the user when an acceleration sensor mounted on the user detects a change greater than or equal to a predetermined threshold;
When the motion detection step detects a motion corresponding to the first motion, the user motion corresponding to the measured user biopotential is referred to with reference to a determination criterion that correlates the user motion with the biopotential. An operation determining step for determining;
A device that determines an operation corresponding to the determined user's operation with reference to an operation standard that associates the operation of the control target device with the user's operation, and transmits the determined operation to the control target device main body. A control step,
Biopotential input method.
前記ユーザの動作が、前記ユーザの動作時の指を立てている本数が多い状態の動作である場合には、前記決定した操作の速度を大きくする、
請求項6又は8に記載の生体電位入力方法。 The device control step includes
When the user's action is an action in a state where the number of fingers that are standing at the time of the user's action is large, the speed of the determined operation is increased.
The biopotential input method according to claim 6 or 8.
前記ユーザの動作が、前記ユーザの動作時の指を立てている本数が多い状態の動作である場合には、前記決定した操作の速度を小さくする、
請求項6又は8に記載の生体電位入力方法。 The device control step includes
If the user's action is an action with a large number of fingers that are raised during the user's action, the speed of the determined operation is reduced.
The biopotential input method according to claim 6 or 8.
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JP2013131367A JP2015002939A (en) | 2013-06-24 | 2013-06-24 | Biopotential input interface system, biopotential input sensor device, biopotential input method, and program thereof |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10120444B2 (en) | 2015-09-30 | 2018-11-06 | Kyocera Corporation | Wearable device |
-
2013
- 2013-06-24 JP JP2013131367A patent/JP2015002939A/en active Pending
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