JP2000259318A - 可搬型筋電検出装置 - Google Patents
可搬型筋電検出装置Info
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- JP2000259318A JP2000259318A JP6084699A JP6084699A JP2000259318A JP 2000259318 A JP2000259318 A JP 2000259318A JP 6084699 A JP6084699 A JP 6084699A JP 6084699 A JP6084699 A JP 6084699A JP 2000259318 A JP2000259318 A JP 2000259318A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、可搬型のシステムを構成すると共
に、信号処理のために外部に特別構成のコンピュータを
用いる必要のない可搬型筋電検出装置を提供することを
目的としている。 【解決手段】本発明の可搬型筋電検出装置は、指、手
首、又は腕等の利用者の動きを検出するための筋電入力
型の複数のセンサ電極２と、該センサに接続された処理
装置（マイクロプロセッサ１２）とを利用者に装着す
る。該処理装置は、前記センサの出力に応じて外部の制
御対象機器を制御するためのインターフェース（ＵＳ
Ｂ）を有している。これによって、可搬型のシステムを
構成すると共に、信号処理のために外部に特別構成のコ
ンピュータを用いる必要がない。また、本発明の処理装
置は、個人差を吸収するアルゴリズムを搭載したＲＯＭ
７を備えている。
に、信号処理のために外部に特別構成のコンピュータを
用いる必要のない可搬型筋電検出装置を提供することを
目的としている。 【解決手段】本発明の可搬型筋電検出装置は、指、手
首、又は腕等の利用者の動きを検出するための筋電入力
型の複数のセンサ電極２と、該センサに接続された処理
装置（マイクロプロセッサ１２）とを利用者に装着す
る。該処理装置は、前記センサの出力に応じて外部の制
御対象機器を制御するためのインターフェース（ＵＳ
Ｂ）を有している。これによって、可搬型のシステムを
構成すると共に、信号処理のために外部に特別構成のコ
ンピュータを用いる必要がない。また、本発明の処理装
置は、個人差を吸収するアルゴリズムを搭載したＲＯＭ
７を備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可搬型筋電検出装置に
関し、特に、ノートパソコンなどの制御対象の電気製品
に入力する信号を利用者に取り付けて検出するだけでな
く、必要な処理を行うことのできる可搬型筋電検出装置
に関する。
関し、特に、ノートパソコンなどの制御対象の電気製品
に入力する信号を利用者に取り付けて検出するだけでな
く、必要な処理を行うことのできる可搬型筋電検出装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、データグローブを装着するな
ど指の部分に何らかの装置を装着することにより、モバ
イルコンピュータ或いはウエアラブルコンピュータのた
めのバーチャルキーボードを構成することは知られてい
た。ただ、このようなデータグローブは、入力が不自由
であるだけでなく、その重さのために、持ち運びも不自
由なものであった。
ど指の部分に何らかの装置を装着することにより、モバ
イルコンピュータ或いはウエアラブルコンピュータのた
めのバーチャルキーボードを構成することは知られてい
た。ただ、このようなデータグローブは、入力が不自由
であるだけでなく、その重さのために、持ち運びも不自
由なものであった。
【０００３】また、従来、このようなデータグローブの
欠点を解決するものとして、筋電入力型のセンサが知ら
れている。特開平６−３３７６５０号公報は、このよう
な筋電入力型のセンサを用いた携帯型手話入力装置を開
示している。この携帯型手話入力装置は、聴覚障害者の
手首または指の位置を、装着した筋電入力型等のセンサ
を用いて電気信号に変換すると共に、電波にのせて、同
じく聴覚障害者に装着した端末に送り、さらに、この端
末は、信号を集約し、電波にのせて携帯型コンピュータ
に送る。携帯型コンピュータでは、これらの結果を分析
して、文章を表示することができる。
欠点を解決するものとして、筋電入力型のセンサが知ら
れている。特開平６−３３７６５０号公報は、このよう
な筋電入力型のセンサを用いた携帯型手話入力装置を開
示している。この携帯型手話入力装置は、聴覚障害者の
手首または指の位置を、装着した筋電入力型等のセンサ
を用いて電気信号に変換すると共に、電波にのせて、同
じく聴覚障害者に装着した端末に送り、さらに、この端
末は、信号を集約し、電波にのせて携帯型コンピュータ
に送る。携帯型コンピュータでは、これらの結果を分析
して、文章を表示することができる。
【０００４】このように、従来の装置は、入力装置とし
て筋電入力型のセンサを用いることにより可搬型のシス
テムを構成することが可能になるが、聴覚障害者に装着
するセンサ及び端末によっては、手首または指の位置検
出、及び検出した信号を発信することができるのみであ
って、その信号の処理は、健聴者の使用する携帯型コン
ピュータにおいて行われていた。それ故、従来の装置
は、信号処理のための特別構成（ソフトウエア）のコン
ピュータを必要とするという問題があった。
て筋電入力型のセンサを用いることにより可搬型のシス
テムを構成することが可能になるが、聴覚障害者に装着
するセンサ及び端末によっては、手首または指の位置検
出、及び検出した信号を発信することができるのみであ
って、その信号の処理は、健聴者の使用する携帯型コン
ピュータにおいて行われていた。それ故、従来の装置
は、信号処理のための特別構成（ソフトウエア）のコン
ピュータを必要とするという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点を解決し、可搬型のシステムを構成すると共に、信号
処理のために外部に特別構成のコンピュータを用いる必
要のない可搬型筋電検出装置を提供することを目的とし
ている。さらに、本発明は、例えばＵＳＢ等の汎用イン
ターフェースを装備したものであれば、電子機器用のス
イッチとしても利用することのできる汎用性のある可搬
型筋電検出装置を提供することを目的としている。
点を解決し、可搬型のシステムを構成すると共に、信号
処理のために外部に特別構成のコンピュータを用いる必
要のない可搬型筋電検出装置を提供することを目的とし
ている。さらに、本発明は、例えばＵＳＢ等の汎用イン
ターフェースを装備したものであれば、電子機器用のス
イッチとしても利用することのできる汎用性のある可搬
型筋電検出装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の可搬型筋電検出
装置は、指、手首、又は腕等の利用者の動きを検出する
ための筋電入力型の複数のセンサ（センサ電極２）と、
該センサに接続された処理装置（マイクロプロセッサ１
２）とを利用者に装着する。該処理装置は、前記センサ
の出力に応じて外部の制御対象機器を制御するためのイ
ンターフェース（ＵＳＢ）を有している。これによっ
て、可搬型のシステムを構成すると共に、信号処理のた
めに外部に特別構成のコンピュータを用いる必要がな
い。
装置は、指、手首、又は腕等の利用者の動きを検出する
ための筋電入力型の複数のセンサ（センサ電極２）と、
該センサに接続された処理装置（マイクロプロセッサ１
２）とを利用者に装着する。該処理装置は、前記センサ
の出力に応じて外部の制御対象機器を制御するためのイ
ンターフェース（ＵＳＢ）を有している。これによっ
て、可搬型のシステムを構成すると共に、信号処理のた
めに外部に特別構成のコンピュータを用いる必要がな
い。
【０００７】また、本発明の処理装置は、個人差を吸収
するアルゴリズムを搭載した記憶装置（例えば、ＲＯＭ
７）を備えている。また、本発明の複数のセンサは、処
理装置に切替手段３を介して接続している。これによっ
て、一測定装置当たりのチャンネル数を飛躍的に増加さ
せることができる。
するアルゴリズムを搭載した記憶装置（例えば、ＲＯＭ
７）を備えている。また、本発明の複数のセンサは、処
理装置に切替手段３を介して接続している。これによっ
て、一測定装置当たりのチャンネル数を飛躍的に増加さ
せることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の可搬型筋電検出
装置の一例を示す概略構成図である。図において、２
は、利用者の手首、指等の筋肉の動きを検出するために
利用者に装着される複数のセンサ電極である。このセン
サ電極は、腕，目のまわり，肩等にばんそうこうのよう
に、望ましくは肌色の粘着テープにより貼りつけること
ができる。このセンサ電極２からは、望ましくは肌色の
センサケーブルによって、マイクロプロセッサ１２に切
替手段３を介して入力される。切替手段３は、複数のチ
ャネル(センサからの入力)を，一定時間ごとに循環して
A/D変換手段４に接続する。メモリ５は、A/D変換の結果
を、メモリ上の決まった位置に格納する。処理手段６は
また、筋電センサ電極２の入力に応じて異なる出力を出
す。
装置の一例を示す概略構成図である。図において、２
は、利用者の手首、指等の筋肉の動きを検出するために
利用者に装着される複数のセンサ電極である。このセン
サ電極は、腕，目のまわり，肩等にばんそうこうのよう
に、望ましくは肌色の粘着テープにより貼りつけること
ができる。このセンサ電極２からは、望ましくは肌色の
センサケーブルによって、マイクロプロセッサ１２に切
替手段３を介して入力される。切替手段３は、複数のチ
ャネル(センサからの入力)を，一定時間ごとに循環して
A/D変換手段４に接続する。メモリ５は、A/D変換の結果
を、メモリ上の決まった位置に格納する。処理手段６は
また、筋電センサ電極２の入力に応じて異なる出力を出
す。
【０００９】ＲＯＭ７は、マイクロプロセッサ１２のID
の他，個人差の学習ソフトウェアやUSBに出力する信号
を規定したデータが格納される。このＲＯＭ７に格納さ
れたデータ及びA/D変換された結果等を用いて、処理手
段６において処理された信号は、バッファメモリ８を通
して低速シリアル回線のUSBに出力される。そして、こ
こから、制御対象の電気製品（制御対象機器１０）に出
力される。これによって、種々の電子機器への入力とし
て利用できるように筋電検出装置本体の内部に，個人差
を吸収するアルゴリズムを搭載可能になっている。
の他，個人差の学習ソフトウェアやUSBに出力する信号
を規定したデータが格納される。このＲＯＭ７に格納さ
れたデータ及びA/D変換された結果等を用いて、処理手
段６において処理された信号は、バッファメモリ８を通
して低速シリアル回線のUSBに出力される。そして、こ
こから、制御対象の電気製品（制御対象機器１０）に出
力される。これによって、種々の電子機器への入力とし
て利用できるように筋電検出装置本体の内部に，個人差
を吸収するアルゴリズムを搭載可能になっている。
【００１０】このような可搬型筋電検出装置において、
センサ電極を貼り付けた、例えば１本の指が動くことで
センサ電極からパルス状の電位差が検出される。このパ
ルス状の電位差を見ただけでは、「動いた」ということ
がわかるだけある。どの筋肉が動いたかを推定するため
には、特定の筋肉にだけ反応して電位を生じる部位にセ
ンサを設置すれば、そのパルスが特定の筋肉の動きを反
映したものであると確定することができる。しかし一般
的には複数の筋肉の動きが影響を及ぼすので、それらの
影響を間引いて目的とする筋肉が動いたかどうかを推測
する必要がある。さらに「動いた」ということがわかる
だけで現在の状態（例えば指を立てているのか寝かせて
いるのかなど）もソフトウェア的に推定する必要があ
る。
センサ電極を貼り付けた、例えば１本の指が動くことで
センサ電極からパルス状の電位差が検出される。このパ
ルス状の電位差を見ただけでは、「動いた」ということ
がわかるだけある。どの筋肉が動いたかを推定するため
には、特定の筋肉にだけ反応して電位を生じる部位にセ
ンサを設置すれば、そのパルスが特定の筋肉の動きを反
映したものであると確定することができる。しかし一般
的には複数の筋肉の動きが影響を及ぼすので、それらの
影響を間引いて目的とする筋肉が動いたかどうかを推測
する必要がある。さらに「動いた」ということがわかる
だけで現在の状態（例えば指を立てているのか寝かせて
いるのかなど）もソフトウェア的に推定する必要があ
る。
【００１１】さらに、察知したい筋肉よりセンサのチャ
ネル数が少ないときには、かなり高度な技術が必要にな
る。複数の情報源（筋肉）からのパルスが同時にセンサ
に入力してくるが、そのときのパルスの強弱の関係か
ら、センサと情報源の距離を推測することができる。充
分なチャネル数があることによって、かなり有利に情報
源の特定をすることが可能になる。
ネル数が少ないときには、かなり高度な技術が必要にな
る。複数の情報源（筋肉）からのパルスが同時にセンサ
に入力してくるが、そのときのパルスの強弱の関係か
ら、センサと情報源の距離を推測することができる。充
分なチャネル数があることによって、かなり有利に情報
源の特定をすることが可能になる。
【００１２】このような推定作業は、処理手段６におい
て行っている。まず、利用者が装置を装着したら、あら
かじめ設定された手順か、あるいはコンピュータから指
示された手順どおりに指を動かす。そのときに発生した
パルスを監視し、パルスと指運動との相関表をつくるこ
とができる。マイクロプロセッサ１２は、手首に取り付
けることができる。このように筋電を発生する部位に近
付けて設置することで、センサが雑音を拾うことを最小
限に抑えることが期待できる。時計のように巻き付ける
ことも可能であるし、胸ポケットに設置してセンサのケ
ーブルだけを手に沿って装着することも可能である。
て行っている。まず、利用者が装置を装着したら、あら
かじめ設定された手順か、あるいはコンピュータから指
示された手順どおりに指を動かす。そのときに発生した
パルスを監視し、パルスと指運動との相関表をつくるこ
とができる。マイクロプロセッサ１２は、手首に取り付
けることができる。このように筋電を発生する部位に近
付けて設置することで、センサが雑音を拾うことを最小
限に抑えることが期待できる。時計のように巻き付ける
ことも可能であるし、胸ポケットに設置してセンサのケ
ーブルだけを手に沿って装着することも可能である。
【００１３】USB規格によって有線で接続することので
きる制御対象の電気製品としては、一般的に普及してい
るコンピュータを用いることができ、そしてその場合
は、本発明の可搬型筋電検出装置は、バーチャルキーボ
ードを構成する。指の動きと筋電の相関は、人によって
それぞれ異なる。そのため、例示の装置においては、前
述したように、ＲＯＭ７に学習ソフトウエアが搭載され
ており、これによって、利用に先立ち、利用者に決まっ
た指、手首、腕等の形をしてもらい、そのときの筋電状
態を学習することで個人差を吸収することができる。
きる制御対象の電気製品としては、一般的に普及してい
るコンピュータを用いることができ、そしてその場合
は、本発明の可搬型筋電検出装置は、バーチャルキーボ
ードを構成する。指の動きと筋電の相関は、人によって
それぞれ異なる。そのため、例示の装置においては、前
述したように、ＲＯＭ７に学習ソフトウエアが搭載され
ており、これによって、利用に先立ち、利用者に決まっ
た指、手首、腕等の形をしてもらい、そのときの筋電状
態を学習することで個人差を吸収することができる。
【００１４】また、本発明は、聴覚障害者の携帯する手
話認識装置に適用することができる。本発明の可搬型筋
電検出装置を、聴覚障害者が利用する場合においては健
聴者がコンピュータを携帯する必要はない。つまり，必
要な処理を聴覚障害者の携帯するマイクロプロセッサー
１２上で行なうことができる。対話したい健聴者がコン
ピュータをもっていなくても，聴覚障害者自身のジェス
チャーで聴覚障害者自身の持つマイクロプロセッサ１２
から、ＵＳＢインターフェースを介して接続されたスピ
ーカに発声をさせることができる。
話認識装置に適用することができる。本発明の可搬型筋
電検出装置を、聴覚障害者が利用する場合においては健
聴者がコンピュータを携帯する必要はない。つまり，必
要な処理を聴覚障害者の携帯するマイクロプロセッサー
１２上で行なうことができる。対話したい健聴者がコン
ピュータをもっていなくても，聴覚障害者自身のジェス
チャーで聴覚障害者自身の持つマイクロプロセッサ１２
から、ＵＳＢインターフェースを介して接続されたスピ
ーカに発声をさせることができる。
【００１５】制御対象の電気製品としては、前述したも
の以外にも、例えば、以下のようなものに応用すること
ができる。 ・見なくても（音や刺激など何らかの手段で）時間を知
らせてくれる時計のスイッチ ・両手が塞がっているときのリモコンを操作する手段 ・悟られずに写真をとるためのシャッター ・悟られずに録音するためのスイッチ ・筋肉のモニタや，万歩計のような健康器具 ・眼球運動を知ることによって視線方向を得ることから
マウスとして ・自分の動きを知らせずに，対戦ゲームを行ないたいと
き ・心理的な反応をつかうゲームに利用 ・手話を利用した発声システム
の以外にも、例えば、以下のようなものに応用すること
ができる。 ・見なくても（音や刺激など何らかの手段で）時間を知
らせてくれる時計のスイッチ ・両手が塞がっているときのリモコンを操作する手段 ・悟られずに写真をとるためのシャッター ・悟られずに録音するためのスイッチ ・筋肉のモニタや，万歩計のような健康器具 ・眼球運動を知ることによって視線方向を得ることから
マウスとして ・自分の動きを知らせずに，対戦ゲームを行ないたいと
き ・心理的な反応をつかうゲームに利用 ・手話を利用した発声システム
【００１６】
【発明の効果】本発明は、指、手首、又は腕等の利用者
の動きを検出するための筋電入力型の複数のセンサと、
該センサに接続された処理装置とを利用者に装着し、該
処理装置は、前記センサの出力に応じて外部の制御対象
機器を制御するためのインターフェース（ＵＳＢ）を有
していることによって、可搬型のシステムを構成すると
共に、信号処理のために外部に特別構成のコンピュータ
を用いる必要がないという効果がある。
の動きを検出するための筋電入力型の複数のセンサと、
該センサに接続された処理装置とを利用者に装着し、該
処理装置は、前記センサの出力に応じて外部の制御対象
機器を制御するためのインターフェース（ＵＳＢ）を有
していることによって、可搬型のシステムを構成すると
共に、信号処理のために外部に特別構成のコンピュータ
を用いる必要がないという効果がある。
【００１７】また、本発明の処理装置は、個人差を吸収
するアルゴリズムを搭載した記憶装置を備えることによ
って、他の電子機器への入力として利用可能となってい
る。また、本発明の複数のセンサは、処理装置に切替手
段３を介して接続していることによって、一測定装置当
たりのチャンネル数を飛躍的に増加させることができ
る。また、本発明は、超小型にし，かつ装置内部にバッ
テリーを不要に構成することができる。また、本発明
は、センサ電極を全身の皮膚のどの位置にでも張り付け
可能であり、たとえば目の周囲にはりつけて眼球運動の
推定にも利用できる。
するアルゴリズムを搭載した記憶装置を備えることによ
って、他の電子機器への入力として利用可能となってい
る。また、本発明の複数のセンサは、処理装置に切替手
段３を介して接続していることによって、一測定装置当
たりのチャンネル数を飛躍的に増加させることができ
る。また、本発明は、超小型にし，かつ装置内部にバッ
テリーを不要に構成することができる。また、本発明
は、センサ電極を全身の皮膚のどの位置にでも張り付け
可能であり、たとえば目の周囲にはりつけて眼球運動の
推定にも利用できる。
【図１】本発明の可搬型筋電検出装置の一例を示す概略
構成図である。
構成図である。
２ センサ電極 ３ 切替手段 ４ Ａ／Ｄ変換手段 ５ メモリ ６ 処理手段 ７ ＲＯＭ ８ バッファメモリ ９ ＵＳＢ １０ 制御対象機器
Claims (4)
- 【請求項１】 指、手首、又は腕等の利用者の動きを検
出するための筋電入力型の複数のセンサと、該センサに
接続された処理装置とを利用者に装着し、該処理装置
は、前記センサの出力に応じて外部の制御対象機器を制
御するためのインターフェースを有している可搬型筋電
検出装置。 - 【請求項２】 前記処理装置は、個人差を吸収するアル
ゴリズムを搭載した記憶装置を備えた請求項１に記載の
可搬型筋電検出装置。 - 【請求項３】 前記複数のセンサは、前記処理装置に切
替手段を介して接続した請求項１に記載の可搬型筋電検
出装置。 - 【請求項４】 前記処理装置はＡ／Ｄ変換手段を備え、
かつ前記切替手段は前記複数のセンサと前記Ａ／Ｄ変換
手段の間に接続した請求項３に記載の可搬型筋電検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6084699A JP2000259318A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 可搬型筋電検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6084699A JP2000259318A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 可搬型筋電検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000259318A true JP2000259318A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13154153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6084699A Pending JP2000259318A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 可搬型筋電検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000259318A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2253943A1 (es) * | 2003-05-13 | 2006-06-01 | Salvador Miravalls Renart | Aparato de control de dispositivos mediante señales bioelectricas producidas por movimiento de un musculo. |
| JP2008197801A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Ntt Docomo Inc | 装着型情報入力装置 |
| JP4783782B2 (ja) * | 2004-03-08 | 2011-09-28 | ノア，マーク | インテリジェント自己解釈型内臓筋電図システム及び方法 |
-
1999
- 1999-03-08 JP JP6084699A patent/JP2000259318A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2253943A1 (es) * | 2003-05-13 | 2006-06-01 | Salvador Miravalls Renart | Aparato de control de dispositivos mediante señales bioelectricas producidas por movimiento de un musculo. |
| JP4783782B2 (ja) * | 2004-03-08 | 2011-09-28 | ノア，マーク | インテリジェント自己解釈型内臓筋電図システム及び方法 |
| JP2008197801A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Ntt Docomo Inc | 装着型情報入力装置 |
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