JP2011501106A - 四肢の位置又は位置の変化を表す信号を生成するセンサ装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
本発明に係わる入力回路と出力回路は、好ましくは独自の(六角形の)プリント基板として構成される。GND1,V+,S0〜S3の接続部は、好ましくは、LP(プリント基板)を上下に配置して、配線の直線部分で接続する。
1.電極は120°の対称性をもって配置する。
2.電界に干渉しないように電極と同等の対称性を有するLP。すなわち、三角形型、六角形型から円形型まで。
3.GND0に対して一定の信号(GND0,+20V)はまさに使用者による信号であるため、これらの信号は測定用電極により可能な限り遮蔽する。
測定値を評価するために特に2つの機能的に優れた手法が試された。第1の手法は、傾斜平面を用いて電界を近似し、保存している参照表を用いて座標を算出する。傾斜平面を用いて電界を近似する手法について、以下、図5,6及び7を参照して説明する。
この評価の手法は、六角形の周囲の電界が人間によってどのように影響されるかという比較的大まかな考えに基づいている。この方法は、比較的少ない算出能力で実行可能で、より単純な用途に適している、すなわち、到来方向や大まかなキー機能の決定に適する。この方法では、六角形の直近で精度は最低となる。
この評価方法について図8を参照して説明する。ここでの考え方は、特に、測定に対するハードウェアとソフトウェアの可能性を広げるものである。本方法は、「テーブル面」上に、全てのチャネルの値の表の存在に基づく。これらの値は測定から得られる(学習される)。測定は、二次元に配置された複数の等距離点で行う。20cmx20cmで2cmの刻みの格子が適当であることが判明している(図8)。したがって、格子の交差点の全て、すなわち、iとjの指標で表される和で121の点で測定値を取得して表に記憶する(後に使用するためファイルとして保存する)。
・ 手の位置が学習時に使用した位置と必ずしも対応しない。
・ 学習者とユーザが同一の手を有しているとは限らない。
・ 電子機器のノイズとドリフトのため、「学習時」と同様に正確に値が全体で得られるとは限らない。
Claims (20)
- 参照領域に対する四肢の位置又は動きを表す電気信号を生成するセンサ装置であって、
送信電極部と、
交流電圧を送信電極部(G)に印可するための電圧発生器と、
第1の受信電極部(K1)と、
第2の受信電極部(K2)と、
第3の受信電極部(K3)と、を備え、
前記第1の受信電極部、前記第2の受信電極部、前記第3の受信電極部が随時、高抵抗の読み出しシステムと接続されることを特徴とする、センサ装置。 - 前記第1の受信電極部、前記第2の受信電極部、前記第3の受信電極部が随時、インピーダンス変換システムの高抵抗の入力部と接続し、
随時、インピーダンス変換システムの出力部と出力部の間の差分に起因する電気的事象間の差分に基づいて、場所又は動きを示す情報を取得することを特徴とする、請求項1記載のセンサ装置。 - 前記受信電極に現れる電圧の和に相当する複合信号を生成することを特徴とする、請求項1又は2の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 前記複合信号は、インピーダンス変換システムに随時供給されることを特徴とする、請求項1から3迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 随時、インピーダンス変換システムの出力信号の同期特性、特に、励起電圧に対する電圧レベル及び/又は位相、を表す信号を供給する同期検波器を備えたことを特徴とする、請求項1から4迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 随時、前記同期検波器の出力部に生ずる電気的事象間の差分に基づいて、場所又は動きを示す情報を取得することを特徴とする、請求項1から5迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 前記受信電極が前記送信電極部の周りに対称に配置されていることを特徴とする、請求項1から6迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 送信電極が発生器(マイクロコントローラ)によって交流電圧を印可され、周囲に電界を生成することを特徴とする、請求項1から7迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 前記受信電極が前記送信電極の周りに対称に配置されていることを特徴とする、請求項1から8迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 前記受信電極に生ずる電圧が前記送信電極の電場の分布に関する情報を含むことを特徴とする、請求項1から9迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 前記受信電極(K1,K2及びK3)に生ずる電圧(ac)がチャネル1,2及び3の前記受信電極に生ずることを特徴とする、請求項1から10迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 前記受信電極が前記送信電極の電界と干渉しないように、前記インピーダンス変換器の高抵抗入力部に接続されることを特徴とする、請求項1から11迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 随時、前記インピーダンス変換器からの信号の平均値を生成することを特徴とする、請求項1から12迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 前記チャネルごとに、さらに、前記平均値と前記信号の差分を増幅してΔK1,ΔK2及びΔK3を生成することを特徴とする、請求項1から13迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 前記平均値を増幅することを特徴とする、請求項1から14迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 前記増幅された信号から同期検波器によって振幅を取得し、さらに、ADCによってデジタル化され、評価を行うためにマイクロコントローラに伝送されることを特徴とする、請求項1から15迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 前記同期検波器の代わりにダイオード整流器を用いることを特徴とする、請求項1から15迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 前記同期検波器の代わりにピーク検波器を用いることを特徴とする、請求項1から17迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- ADCによって直接交流電圧がデジタル化されることを特徴とする、請求項1から18迄の何れか1項に記載のセンサ装置。
- 参照領域に対する四肢の位置又は動きを表す電気信号を生成する方法であって、
電気的交流電界を送信電極部に印可し、
該送信電極部の近傍に配置された少なくとも3つの受信電極により電圧事象が取り出され、
前記送信電極部が前記送信電極により確定される三角形の領域の内部に延在することを特徴とする、方法。
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