JP2009247361A - Living body detector and electronic device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気的に機能制御を行う電子機器の電源制御に関するものであり、特に人体に接触した状態で使用される電子機器の電源制御の技術に関する。 The present invention relates to power control of an electronic device that performs functional control electrically, and particularly relates to a power control technology for an electronic device that is used in contact with a human body.
人体に接触した状態にて電気的に機能制御を行う電子機器の一つに電子眼鏡がある。これには、レンズの中に液晶などの誘電体材料を封入し、これに電圧をかけて誘電率を変化させて屈折率を制御する可変焦点眼鏡や、電気的にレンズの色を変化させる電子眼鏡として、レンズの中にEC素子や液晶を用い、これに電圧をかけて色や透過率を変化させる調光サングラスがある。 There is an electronic spectacle as one of electronic devices that electrically control a function while in contact with a human body. This can be achieved by encapsulating a dielectric material such as liquid crystal in the lens and applying voltage to the lens to change the dielectric constant to control the refractive index, or to change the lens color electrically. As spectacles, there are dimming sunglasses that use an EC element or liquid crystal in a lens and apply a voltage to the lens to change the color and transmittance.
一方、これらの電子眼鏡を駆動させるためには電力が必要であるが、昨今の環境問題や、使用者における長時間駆動の要望といった観点から、これらの電子眼鏡に対しても低消費電力化が求められている。低消費電力化において効果的な一例としては、不必要な電力の消費を抑え、必要な時のみ自動で電源が入ることが望ましい。そのため、鼻パッドに接触センサを用い、接触センサが接触を感知した場合に電源部や電気信号処理手段等の電子眼鏡の駆動に必要な機器の電源が投入される構成が知られている。 On the other hand, power is required to drive these electronic glasses. However, from the viewpoint of recent environmental problems and long-time driving demands by users, low power consumption is also required for these electronic glasses. It has been demanded. As an effective example in reducing power consumption, it is desirable to suppress unnecessary power consumption and to automatically turn on the power only when necessary. Therefore, a configuration is known in which a contact sensor is used for the nose pad, and when the contact sensor senses contact, the power of devices necessary for driving the electronic glasses such as the power supply unit and the electric signal processing means is turned on.
この従来の電子眼鏡の電源スイッチ装置の構成を図5に示す。図5に示すように、電子眼鏡101には、鼻パッド109に圧力センサや感圧センサ等からなる接触センサ113が設置されたている。電子眼鏡101を装着することにより、接触センサ113が使用者の鼻部に接触し、接触センサ113が検出信号を送出し、電源制御手段によって電源の電力を電気信号処理手段119に供給し電子眼鏡を駆動させる。接触センサ113が接触を感知しなくなった場合には一定時間後に電源を切る(例えば、特許文献1参照。)。
FIG. 5 shows the configuration of the power switch device of the conventional electronic glasses. As shown in FIG. 5, in the
また、電子眼鏡に用いる電源スイッチとして、鼻パッドのフレーム側にスイッチを設けて、眼鏡を装着することにより鼻パッドが鼻に押されてフレーム側のスイッチがオン状態になる方式がある。この方式の構成を、図6に示す。図6に示すように、電子眼鏡201には鼻パッド209が蝶足220に保持されており、鼻パッド209と蝶足220は上下移動可能な状態に構成されている。蝶足220の端部には、電源スイッチ221が備えられており、内部に固定電極と可動電極が設けられている。可動電極は、蝶足220の端部に固定されており、電子眼鏡を装着することにより、鼻パッド209と蝶足220が鼻に押されて、上方向(図示のA方向)に移動し、電源スイッチ221内部において、固定電極と可動電極が接触することにより、スイッチがオンの状態になる。電子眼鏡201を取り外すと、鼻パッド209が鼻から離れることにより、鼻パッド209と蝶足220が下方に移動し、電源スイッチ221内部の固定電極と可動電極が離れることによりスイッチがオフの状態になる( 例えば、特許文献2 参照・) 。
しかしながら前記従来の構成では、電源の制御が接触式のセンサやスイッチにより行われる為、電子眼鏡を使用していないときにおいても接触センサや接触スイッチ部に物が触れてしまうと電源が入ってしまい、誤作動を起こしてしまう。すなわち必要な時のみ電源を入れる構成としては不十分であり、不必要に電力を消費してしまう課題を有していた。 However, in the conventional configuration, since the power supply is controlled by a contact sensor or switch, the power is turned on if an object touches the contact sensor or the contact switch even when the electronic glasses are not used. Cause malfunction. In other words, it is insufficient as a configuration for turning on the power only when necessary, and has a problem of unnecessarily consuming power.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、人体への装着を自動認識するとともに確実に電子機器の電源をON/OFF出来る生体検出装置およびそれを用いた電子機器の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a living body detection device that can automatically recognize attachment to a human body and can reliably turn on / off the power of an electronic device, and an electronic device using the same. .
前記従来の課題を解決するために、本発明の生体検出装置およびそれを用いた電子機器は、電子回路を駆動するための電源と、人体装着時に装着信号を発する接触センサと、人体装着時に脈拍を検出するための脈拍センサと、前記装着信号を受信した時に前記電源の電力を前記脈拍センサに供給する第1の電源制御手段と、前記脈拍センサからの検出信号が脈拍と判断した時に前記電源の電力を前記電子回路に供給する第2の電源制御手段とからなることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a living body detection device of the present invention and an electronic apparatus using the same include a power source for driving an electronic circuit, a contact sensor that emits a wearing signal when worn on the human body, and a pulse when worn on the human body. A pulse sensor for detecting the pulse, first power control means for supplying power of the power source to the pulse sensor when the mounting signal is received, and the power source when the detection signal from the pulse sensor is determined to be a pulse. Second power control means for supplying the electric power to the electronic circuit.
本発明の生体検出装置およびそれを用いた電子機器によれば、人体への装着を自動認識するとともに確実に電子機器の電源をON/OFFすることが出来る。 According to the living body detection apparatus and the electronic apparatus using the same of the present invention, it is possible to automatically recognize attachment to a human body and to reliably turn on / off the electronic apparatus.
以下に、本発明の生体検出装置とそれを用いた電子機器として電子眼鏡を例に挙げ、図面と共に詳細に説明する。 In the following, the living body detection apparatus of the present invention and electronic glasses using the same will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第一の実施の形態として、本発明の生体検出装置を用いた電子眼鏡を示す。図1に示す電子眼鏡1は、電気的に制御される機能制御素子としてレンズ2、レンズ2を固定する為のリム3、左右のリム3を連結する為のブリッジ4、リム3とテンプル5を接続する為の鎧6、眼鏡1を耳にかける為のテンプル5に接続するモダン7、鼻部にて眼鏡を保持する為のクリングス8a、8b及び鼻パッド9a、9b等の構成部品から成る。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows electronic glasses using the living body detection apparatus of the present invention as a first embodiment of the present invention. 1 includes a
本発明の構成要素である脈拍センサ10は鼻パッド9aの使用者の鼻部があたる部分に、また接触センサ13はもう一方の鼻パッド9bの使用者の鼻部があたる部分に設置されている。また、後述する第1の電源制御手段15と第2の電源制御手段16と電池や昇圧回路などを含む電源部17からなる電子回路14は、ブリッジ4に設置されている。ここでは図示しないが、脈拍センサ10および接触センサ13と電子回路14や、電子回路14とレンズ部2の接続はフレキなどの配線により接続すればよい。上記構成による具体的な電子眼鏡の例としては、機能制御素子としてレンズ2に液晶素子を用いた可変焦点眼鏡や、レンズ2にEC素子などを用いた調光サングラス等が挙げられる。
The
図2に、脈拍センサ10と接触センサ13の設置例を示す。
FIG. 2 shows an installation example of the
脈拍センサ10は、近赤外線を照射する発光部11と、発光部11から照射された近赤外線の反射光を受光するように設置される受光部12から構成することにより、公知の手法である酸化ヘモグロビンによる近赤外線の吸収原理を用いて脈拍を測定することが可能である。より具体的には、発光部11にLEDを用い、受光部12にフォトトランジスタを用いる構成であれば良い。本実施例では、鼻パッド9aに発光部11と受光部12を1個ずつ配置したが、各々複数個ある形であっても良い。別の方法として、発光部11と受光部12が一体となったフォトインタラプタを用いても良い。一方、接触センサ13は、物体の接触を感知できるものであれば良く、機械的スイッチの他に2つの電極間の抵抗値変化から物体の接触を感知する方式のセンサでも良い。
The
図3に、生体検出装置の機能ブロック図を示す。本発明の生体検出装置19は、接触センサ13、脈拍センサ10と、第1の電源制御手段15、第2の電源制御手段16と電源部17らを含む電子回路14から構成される。生体検出装置19における第1の電源制御手段15は接触センサ13が物体の接触を感知した場合に発信される接触信号を受けて起動し、電源部17からの電力を脈拍センサ10と第2の電源制御手段16へ供給開始する。なおここで、接触センサ13は機械的なON/OFFスイッチであっても良い。
FIG. 3 shows a functional block diagram of the living body detection apparatus. The living
脈拍センサ10は、第1の電源制御手段15を経由した電力の供給により起動し、脈拍の有無を検知する。ここで、第1の電源制御手段15からの電力供給時間は所定の時間、例えば十秒とし、その間に第1の電源制御手段15から脈拍センサ10と第2の電源制御手段16に電力が供給される。すなわちこの電力供給時間が脈拍の測定時間となる。そして十秒間の測定時間中に脈拍センサ10の受光部12において計測される反射近赤外線に基づく電流が第2の電源制御手段16に送られる。このとき、脈拍センサ10が脈拍を検知した場合は第2の電源制御手段16に送られる電流波形に一定の周期性が表れる。そして第2の電源制御手段16が測定開始から十秒間で脈拍センサ10から送られる電流波形のピークを認識した時点で第2の電源制御手段16が、電源部17から機能制御素子18としてのレンズ部2へ電力の供給・制御を開始し、電子機器としての電子眼鏡1を使用可能な状態とする。
The
しかし、先の電流のピーク値はノイズである可能性もあるため、ピークを検出後も測定を継続し、測定開始から十秒の間に周期性を持つ波形が表れない場合や、ピーク値にばらつきが表れる場合は第2の電源制御手段16をOFF状態とし、誤動作を防ぐようにする。一方、接触センサ13が物体への接触を感知したが、脈拍センサ10からの電流波形にピークが見られない場合や、一定の周期性が無い場合は、第2の電源制御手段16からレンズ2への電力供給は行われず、脈拍センサ10が測定する測定時間を超えた時点で第1の電源制御手段15の電源もOFFとなり、装置全体の電力の消費はストップする。
However, since the peak value of the previous current may be noise, measurement will continue even after the peak is detected, and if a waveform with periodicity does not appear within 10 seconds from the start of measurement, or the peak value If variations appear, the second power control means 16 is turned off to prevent malfunction. On the other hand, when the
また、電子眼鏡1が駆動している状態において、接触センサ13が物体の接触を感知しなくなった場合には第2の電源制御手段16からレンズ2への電力の供給を停止するようにすれば、使用者が電子眼鏡1を外した時に自動的に電源が切れるようにすることが出来る。なお、このとき、接触センサ13が物体の接触を感知しなくなった状態から一定の時間後に第2の電源制御手段16の電源が切れるように設定しておけば、運動中の一時的な接触センサ13のはずれなどによる電子眼鏡の停止を防ぐことが出来る。
Further, when the electronic glasses 1 are driven, if the
以上のように、脈拍センサ10を用いた生体検出装置19によって、電子眼鏡1などの電子機器の人体への装着を検知し、誤動作を確実に抑え、かつ自動的に電源のON/OFFを切替えることを可能とし、余分な電力の消費を抑え、低消費電力化において大きな効果を得ることが可能となる。
As described above, the living
なお、図1、図2の電子眼鏡の説明では、脈拍センサ10と接触センサ13を鼻パッド9に設置し、電子回路14をブリッジ4に設置する形とした。このように配置することにより生体検出装置19をブリッジ4の周辺に集約することが出来、電気配線を簡略化することが出来る。しかしながら、脈拍センサ10、接触センサ13は、人体に接する部分であれば良いので、モダン7に設けても良い。
In the description of the electronic glasses of FIGS. 1 and 2, the
図4に、脈拍センサ10、接触センサ13をモダン7に設置し、電子回路14を鎧6に配置した例を示す。このように脈拍センサ10、接触センサ13をモダン7に設置することにより、外観上その存在を分かりにくくすることが可能である。また電子回路14を電子眼鏡1のテンプル5、鎧6、モダン7など、またはそれらにまたがるように配置することにより、配置の自由度が向上し、電子眼鏡1のデザイン性の幅を広げることが出来る。但しこの場合、脈拍センサ10は耳の後ろなど皮膚に直接接する部分に設置するのが好ましい。また、言うまでも無く、脈拍センサ10、接触センサ13の設置箇所は夫々が異なる場所にあっても問題なく、例えば脈拍センサ10を鼻パッド9に、接触センサ13をモダン7に設置する例や、右側の耳にかかるモダン7に脈拍センサ10を、左側の耳にかかるモダンに接触センサ13を配置するなど、組み合わせによって数種類の組み合わせを想定することが出来る。また電子回路14については、内部の構成要素である第1電源制御手段15、第2電源制御手段16、電源部17を夫々別々に分散させて配置してもなんら問題は無い。
FIG. 4 shows an example in which the
ここでの例は、電気的な制御を有する電子眼鏡を示したが、具体的な電子眼鏡の例としては機能制御素子として可変焦点レンズを用いる可変焦点眼鏡や、調光レンズを用いる電子サングラスなどの電子眼鏡に用いることが出来る。また、機能制御素子に液晶表示素子などの映像表示手段用いるヘッドマウントディスプレイや、機能制御素子に外部データ入力装置と音声出力手段を有するような音楽再生機能つき眼鏡およびサングラスなどに適用することも出来る。また、眼鏡型の人体装着電子機器に限らず、機能制御素子に音声入力手段と音声出力手段を有する補聴器など人体に装着し使用する電子機器全般に用いることが可能である。 The example here shows electronic glasses having electrical control, but specific examples of electronic glasses include variable focus glasses using variable focus lenses as function control elements, electronic sunglasses using dimming lenses, etc. It can be used for electronic glasses. It can also be applied to head mounted displays that use video display means such as liquid crystal display elements as function control elements, and glasses and sunglasses with music playback functions that have an external data input device and audio output means as function control elements. . Further, the present invention can be used not only for eyeglass-type electronic devices mounted on the human body, but also for all electronic devices that are mounted on and used by the human body, such as hearing aids having function input elements and sound output means.
本発明にかかる生体検出装置およびそれを用いた電子機器は、脈拍センサを用いることによって、電子機器の着脱時における電源の自動ON/OFFを可能とし、かつ人体への装着時のみ電源を自動でON状態にするものであり、電子機器の低消費電力化に有用である。本発明にかかる生体検出装置およびそれを用いた電子機器は、低消費電力化が必要な電気的に制御する機能制御素子を有し、人体に装着する電子機器全般において適用することが出来る。 The living body detection apparatus according to the present invention and an electronic device using the same can automatically turn on / off the power when the electronic device is attached / detached by using the pulse sensor, and the power is automatically turned on only when attached to the human body. It is in an ON state and is useful for reducing power consumption of electronic devices. The living body detection apparatus according to the present invention and an electronic apparatus using the same have a function control element that is electrically controlled and requires low power consumption, and can be applied to all electronic apparatuses that are attached to a human body.
1、101、201 電子眼鏡
2 レンズ
3 リム
4 ブリッジ
5 テンプル
6 鎧
7 モダン
8 クリングス
9、9a、9b、109、209 鼻パッド
10 脈拍センサ
11 発光部
12 受光部
13、113 接触センサ
14 電子回路
15 第1の電源制御手段
16 第2の電源制御手段
17 電源部
18 機能制御素子
19 生体検出装置
120 電気信号処理手段
208 蝶足
221 電源スイッチ
1, 101, 201
Claims (6)
人体装着時に装着信号を発する接触センサと、
人体装着時に脈拍を検出するための脈拍センサと、
前記装着信号を受信した時に前記電源の電力を前記脈拍センサに供給する第1の電源制御手段と、
前記脈拍センサからの検出信号が脈拍と判断した時に前記電源の電力を前記電子回路に供給する第2の電源制御手段とからなる生体検出装置。 A power supply for driving the electronic circuit;
A contact sensor that emits a wearing signal when worn on the human body;
A pulse sensor for detecting a pulse when worn on a human body;
First power control means for supplying power of the power source to the pulse sensor when receiving the mounting signal;
A biological detection apparatus comprising: a second power supply control unit that supplies power of the power supply to the electronic circuit when a detection signal from the pulse sensor is determined to be a pulse.
前記第2の電源制御手段の指示で前記電源の電力が供給される機能制御素子を有する電子機器。 The living body detection device according to claim 1 is provided,
An electronic apparatus having a function control element to which power of the power supply is supplied in accordance with an instruction from the second power supply control means.
前記電源と前記第1の電源制御手段及び前記第2の電源制御手段がブリッジに設けられた請求項3に記載の電子眼鏡。 The pulse sensor and the contact sensor are each provided on a nose pad,
The electronic glasses according to claim 3, wherein the power source, the first power source control unit, and the second power source control unit are provided in a bridge.
前記電源と前記第1の電源制御手段及び前記第2の電源制御手段が鎧、テンプル、モダンのいずれかに設けられている請求項3記載の電子眼鏡。 The pulse sensor and the contact sensor are provided in a modern manner,
4. The electronic glasses according to claim 3, wherein the power source, the first power source control unit, and the second power source control unit are provided in any one of armor, temple, and modern.
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