JP2018151733A - Electronic apparatus and information system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器及び情報システムに関する。 The present invention relates to an electronic device and an information system.
近年、人の行動のセンシング、バイタル管理、運動能力の向上あるいはリハビリテーションといった分野において、センサやアクチュエータのウェアラブル化が必要とされてきている。 In recent years, it has become necessary to make sensors and actuators wearable in the fields of human behavior sensing, vital management, improvement of motor ability, or rehabilitation.
ところで、例えば運動時などにいろいろな情報を取得しようとすると、図8に示すように、取得したいデータに応じたセンサを最適な場所に複数配置することが必要になる。
この場合、例えば、図9に示すように、センサ、制御部、電源及び通信モジュールを備えるセンサモジュールを複数(ここでは1〜n)用意し、これらを必要な情報に応じた最適な場所に配置し、センサモジュールによって得られたセンシングデータを例えばスマートフォンなどの端末(外部端末)へ送るようにすることが考えられる。
By the way, if various information is to be acquired, for example, during exercise, it is necessary to arrange a plurality of sensors corresponding to the data to be acquired at an optimal location as shown in FIG.
In this case, for example, as shown in FIG. 9, a plurality of sensor modules (here, 1 to n) including sensors, a control unit, a power source, and a communication module are prepared, and these are arranged in an optimum place according to necessary information. Then, it is conceivable to send the sensing data obtained by the sensor module to a terminal (external terminal) such as a smartphone.
しかしながら、それぞれのセンサモジュールを、重量及び体積が大きい電源を備えるものとすると、例えば、運動などの妨げになることがあり、また、自重によってセンサモジュールが移動して精度の高いセンシングデータが得られないことがある。なお、センシングの頻度を少なくして電源をある程度小さくすることは可能であるが、待機電力が必要であるため限界がある。 However, if each sensor module is equipped with a power supply having a large weight and volume, it may hinder movement, for example, and the sensor module moves due to its own weight, and high-precision sensing data can be obtained. There may not be. Although it is possible to reduce the frequency of sensing and reduce the power source to some extent, there is a limit because standby power is required.
このため、例えば、図10に示すように、電源、制御部、通信モジュールを備える制御モジュールを例えば腰などのあまり動かない場所に配置するとともに、複数(ここでは1〜n)のセンサを必要な情報に応じた最適な場所に配置し、複数のセンサのそれぞれを個別の配線で制御モジュールに接続することが考えられる。
しかしながら、センサ毎に個別に配線を設けると、センサの数に応じて多くの配線を引き回すことが必要になり、これらの配線は互いに接触しないように設ける必要があるため、レイアウトが難しい。また、センサ毎に個別に設けられる配線は、あらかじめ、人体に装着する生地上に設けておく必要がある。このため、センサの設置位置の自由度が少なくなり、使用者の体型差などに対応することができず、必要な情報に応じた最適な場所にセンサを配置するのが難しくなり、結果として、精度の高いセンシングデータを取得できないことになる。
For this reason, for example, as shown in FIG. 10, a control module including a power source, a control unit, and a communication module is arranged in a place that does not move so much, such as the waist, and a plurality of sensors (here, 1 to n) are required. It is conceivable to arrange the sensors at optimal locations according to the information and connect each of the plurality of sensors to the control module by individual wiring.
However, if wirings are individually provided for each sensor, it is necessary to route many wirings according to the number of sensors, and these wirings need to be provided so as not to contact each other, so that layout is difficult. Moreover, it is necessary to provide the wiring separately provided for each sensor on the cloth to be worn on the human body in advance. For this reason, the degree of freedom of the installation position of the sensor is reduced, it is not possible to cope with the difference in the body shape of the user, and it becomes difficult to place the sensor in the optimal place according to the necessary information, It is impossible to obtain highly accurate sensing data.
なお、ここでは、センサの課題として説明しているが、これに限られるものではなく、アクチュエータについても同様の課題がある。
本発明は、使用者の体型差などの影響を排除し、各種のセンサやアクチュエータの最適な場所への設置を可能とし、精度の高いセンシングテータの取得及びアクチュエーションを可能とすることを目的とする。
In addition, although it demonstrated as a subject of a sensor here, it is not restricted to this, There exists the same subject also about an actuator.
It is an object of the present invention to eliminate the influence of a difference in the body shape of a user, to enable various sensors and actuators to be installed at optimum locations, and to acquire and actuate highly accurate sensing data. To do.
1つの態様では、電子機器は、人体に装着する生地に設けられた共通電極と、共通電極に接続されるように生地に取り付けられ、センシング又はアクチュエーションを行なう複数のモジュールと、共通電極を介して複数のモジュールに接続され、複数のモジュールへ電源信号を送る電源モジュールとを備える。
1つの態様では、情報システムは、人体に装着する生地に設けられた共通電極と、共通電極に接続されるように生地に取り付けられ、センシング又はアクチュエーションを行なう複数のモジュールと、共通電極を介して複数のモジュールに接続され、複数のモジュールへ電源信号を送る電源モジュールとを備える電子機器と、複数のモジュールによって得られたデータを受信して処理するデータ処理部とを備える。
In one aspect, an electronic device includes a common electrode provided on a cloth attached to a human body, a plurality of modules attached to the cloth so as to be connected to the common electrode, and performing sensing or actuation, and a common electrode. And a power supply module that is connected to the plurality of modules and sends a power signal to the plurality of modules.
In one aspect, an information system includes a common electrode provided on a cloth to be worn on a human body, a plurality of modules attached to the cloth so as to be connected to the common electrode, and performing sensing or actuation, and a common electrode. An electronic device including a power supply module connected to the plurality of modules and transmitting a power signal to the plurality of modules, and a data processing unit that receives and processes data obtained by the plurality of modules.
1つの側面として、使用者の体型差などの影響を排除し、各種のセンサやアクチュエータの最適な場所への設置を可能とし、精度の高いセンシングテータの取得及びアクチュエーションを可能とするという効果を有する。 As one aspect, it eliminates the influence of the user's body shape, etc., makes it possible to install various sensors and actuators in the optimal location, and enables the acquisition and actuation of highly accurate sensing data. Have.
以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる電子機器及び情報システムについて、図1〜図7を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる電子機器は、例えば人が運動するときの活量や心拍などをモニタするときに利用され、運動時などにいろいろな情報を取得しうるセンシングシステムとして用いられる。
Hereinafter, an electronic device and an information system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The electronic device according to the present embodiment is used, for example, when monitoring a person's activity or heartbeat when exercising, and is used as a sensing system that can acquire various information during exercise.
本実施形態の電子機器は、図1、図2に示すように、人体に装着する生地1に設けられた共通電極2と、共通電極2に接続されるように生地1に取り付けられ、センシング又はアクチュエーションを行なう複数のモジュール3と、共通電極2を介して複数のモジュール3に接続され、複数のモジュール3へ電源信号を送る電源モジュール4とを備える。
なお、この電子機器は、人体に装着するウェアラブルな電子機器であるため、ウェアラブル電子機器、ウェアラブル機器又はウェアラブルシステムともいう。また、複数のモジュール3は、電源モジュール4からの電源信号を受信するモジュールであるため、受信モジュールともいう。また、複数のモジュール3の中でセンシングを行なうモジュールをセンサモジュールともいう。また、複数のモジュール3の中でアクチュエーションを行なうモジュールをアクチュエータモジュールともいう。また、生地1は例えば布などである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the electronic device of the present embodiment is attached to the
Since this electronic device is a wearable electronic device that is worn on the human body, it is also referred to as a wearable electronic device, a wearable device, or a wearable system. The plurality of
本実施形態では、共通電極2は、生地1の表面側に設けられた表面電極2A、及び、生地1の裏面側に設けられた裏面電極2Bによって構成される。
ここで、共通電極2としての表面電極2A及び裏面電極2Bは、例えば全面に格子状に設けられていても良いし、全面に層状に設けられていても良いが、表面側に設けられている表面電極同士はすべてつながり、裏面側にもうけられている裏面電極同士はすべてつながるようにする。また、共通電極2は、電源モジュール4から複数のモジュール3へ電源信号を送るための電源配線として機能する。このため、共通電極2を共通電源配線ともいう。
In the present embodiment, the common electrode 2 includes a surface electrode 2A provided on the front surface side of the
Here, the front electrode 2A and the back electrode 2B as the common electrode 2 may be provided, for example, in a lattice shape on the entire surface, or may be provided in a layer shape on the entire surface, but are provided on the front surface side. The front electrodes are all connected, and the back electrodes provided on the back side are all connected. The common electrode 2 functions as a power supply wiring for sending a power supply signal from the
このような共通電極2を備える生地1は、例えば、東洋紡社製「COCOMI」(登録商標)に代表されるフィルム状導電素材、ミツフジ社製「AGposs」(登録商標)に代表される導電性繊維、東レ社製「hitoe」(登録商標)に代表される導電性生地などを用いることで容易に形成することが可能である。
このような共通電極2を備える生地1では、生地1の全面にわたって共通電極2が設けられているため、複数のモジュール3及び電源モジュール4は、生地1のどの場所にも設置することが可能である。このため、使用者の体型差などの影響を受けることなく、複数のモジュール3及び電源モジュール4を、それぞれ、最適な場所に配置することができる。
The
In the
例えば、複数のモジュール3に含まれるセンサモジュールは、必要な情報(取得したいデータ)に応じた最適な場所に配置することができる。また、複数のモジュール3に含まれるアクチュエータモジュールは、アクチュエーションを行なうのに最適な場所に配置することができる。これにより、精度の高いセンシングテータの取得及びアクチュエーションが可能となる。また、電源モジュール4は、例えば腰に近い場所などの最適な場所に配置することができる。
For example, the sensor modules included in the plurality of
これらの複数のモジュール3及び電源モジュール4は、上述のように表裏に2種の電極2A、2Bを形成した生地1にこれらの電極2A、2Bに接続されるように取り付けられる。
例えば、複数のモジュール3及び電源モジュール4は、図3に示すように、ピンバッジのように、ピンを生地に突き刺し、留め具で固定することによって、共通電極2としての表裏の2種の電極2A、2Bに接続されるように生地1に取り付けるようにすれば良い。
The plurality of
For example, as shown in FIG. 3, the plurality of
この場合、複数のモジュール3及び電源モジュール4を、ピン状の裏面引出電極5と、留め具としての表面引出電極6とを備えるものとし、ピン状の裏面引出電極5を生地1に突き刺し、生地1を挟んで反対側から留め具としての表面引出電極6で固定することで、複数のモジュール3及び電源モジュール4を、表裏の2種の電極2A、2Bに接続されるように生地1に取り付けるようにすれば良い。
In this case, the plurality of
なお、ピン状の裏面引出電極5が表面電極2Aや表面引出電極6と電気的に接続されないように、ピン状の裏面引出電極5の生地1に突き刺す部分の周囲に絶縁層7を設けるのが好ましい。
このように、複数のモジュール3及び電源モジュール4は、生地1に容易に取り付けることができる。
It should be noted that an insulating layer 7 is provided around the portion of the pin-shaped back surface extraction electrode 5 that pierces the
As described above, the plurality of
このため、使用者が必要なセンサモジュール又はアクチュエータモジュールだけを任意に取り付けることが可能である。また、使用者は、自らの体型に応じて、最適な場所(あるいは好きな場所)に取り付けることが可能である。
したがって、複数のモジュール3及び電源モジュール4の設置位置の自由度が高く、使用者の体型差にも対応することが可能であり、精度の高いセンシングデータの取得及びアクチュエーションが可能となる。
For this reason, it is possible to arbitrarily attach only the sensor module or actuator module required by the user. In addition, the user can attach to an optimal place (or a favorite place) according to his / her body shape.
Therefore, the degree of freedom of the installation positions of the plurality of
また、本実施形態では、図2に示すように、複数のモジュール3に含まれるセンサモジュール3Aは、センサ8と、制御部9と、通信モジュール10(通信部;例えばBLE、Wi-Fi、ZigBeeなど)と、フィルタ(周波数フィルタ)11とを備える。そして、通信モジュール10によって、外部の端末18と通信できるようになっている。
ここで、センサ8は、例えば、心拍センサ、発汗センサ、加速度センサ、温・湿度センサ、曲げセンサなどである。これらのセンサは、例えば図4に示すような場所に取り付けられる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
Here, the
また、複数のモジュール3に含まれるアクチュエータモジュール3Bは、アクチュエータ12と、制御部13と、フィルタ(周波数フィルタ)14とを備える(例えば図6参照)。
ここで、アクチュエータ12は、例えば、バイブレータ、インジケータ[例えばLED(light emitting diode)など]などであり、これらを活用することによって、ナビゲーションを行なったり、ランニングの際のペース配分などを指示したりすることなどが可能となる。これらのアクチュエータ12は、例えば図4に示すような場所に取り付けられる。
The
Here, the
また、本実施形態では、図2に示すように、電源モジュール4は、バッテリ(又は発電機)15と、制御部16と、発振回路17とを備える。
ここで、電源モジュール4は、バッテリのみを搭載していても良いし、発電機(発電デバイス)のみを搭載していても良いし、バッテリ及び発電機の両方を搭載していても良く、設置する種類も数量も問わない。例えば、電源モジュール4は、1つだけ設けても良いし、複数設けても良い。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
Here, the
また、例えば、電源モジュール4を、振動発電デバイスを備えるものとし、例えば足などに取り付けて、発電効率を上げることも可能である(例えば図4参照)。また、例えば、電源モジュール4を、太陽発電デバイスを備えるものとし、例えば頭などに取り付けて、発電効率を上げることも可能である(例えば図4参照)。また、例えば、電源モジュール4を、温度差を利用した発電デバイスを備えるものとし、例えば肩などに取り付けて、発電効率を上げることも可能である(例えば図4参照)。
Further, for example, the
なお、ここでは、複数のモジュール3は、それぞれ、1つのセンサ、又は、1つのアクチュエータを搭載する場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、例えば、複数のセンサ又は複数のアクチュエータを搭載するものとしても良いし、また、例えば、センサとアクチュエータを混載するものとしても良い。また、複数のモジュール3において、フィルタと制御部との間に、例えばコンデンサや小型の2次電源を搭載することで、より安定したセンシングやアクチュエーションが可能となる。
Here, the plurality of
そして、共通電極2としての表面電極2A及び裏面電極2Bが、電源モジュール4に備えられる発振回路17、及び、各モジュール3(3A、3B)に備えられるフィルタ11(14)に接続されており、電源モジュール4に備えられる制御部16による制御によって、電源モジュール4から共通電極2としての表面電極2A及び裏面電極2Bを介して各モジュール3(3A、3B)へ電源信号(任意の周波数又は波形の電源信号)が送られるようになっている。また、各モジュール3(3A、3B)では、受信した電源信号を、周波数フィルタ11(14)を介して制御部9(13)に伝達することで、制御部9(13)に電力が供給されるようになっている。
The front electrode 2A and the back electrode 2B as the common electrode 2 are connected to the
ここでは、電源モジュール4から共通電極2としての表面電極2A及び裏面電極2Bを介して各モジュール3(3A、3B)へ電源信号を送るのに、共通電極2としての表面電極2Aを+V(又は−V)とし、裏面電極2Bをグランド(GND)としている。なお、これに限られるものではなく、例えば、GND基準ではなく、差動を用いても良い。
この場合、電源モジュール4は、同一の電源信号を複数のモジュール3(3A、3B)へ送るようにすれば良い。例えば、電源モジュール4は、同一の周波数又は波形の電源信号を複数のモジュール3(3A、3B)へ送るようにすれば良い。また、例えば、一定時間毎に、あるいは、センシングやアクチュエーションを行ないたい時に、複数のモジュール3(3A、3B)のすべてに同時に電源信号を送るようにすれば良い。また、複数のモジュール3(3A、3B)は、同一の周波数の電源信号を通過させる周波数フィルタ11(14)を備えるものとすれば良い。
Here, in order to send a power signal from the
In this case, the
なお、ここでは、複数のモジュール3(3A、3B)が、それぞれ、フィルタ11(14)を備えるものとし、電源モジュール4が、発振回路17を備えるものとしているが、これに限られるものではなく、例えば、複数のモジュール3(3A、3B)はフィルタ11(14)を備えないものとして構成し、電源モジュール4は発振回路17を備えないものとして構成しても良い。また、複数のモジュール3(3A、3B)を、フィルタ11(14)を備えないものとする場合、制御部9(13)を、同一の波形の電源信号を識別できるように構成すれば良い。
Here, the plurality of modules 3 (3A, 3B) are each provided with the filter 11 (14), and the
なお、上述の実施形態の構成に限られるものではなく、例えば、複数のモジュール3(3A、3B)は、それぞれ、異なる周波数の電源信号を通過させる周波数フィルタ11(14)を備え、周波数フィルタ11(14)を通過した電源信号に応じてセンシング又はアクチュエーションを行なうようになっていても良い。
つまり、複数のモジュール3(3A、3B)を、それぞれ、各モジュール3(3A、3B)に特有の任意の周波数フィルタ11(14)を備え、受信した電源信号は周波数フィルタ11(14)を介して制御部9(13)へ送られるようにし、受信した電源信号が周波数フィルタ11(14)を通過したら制御部9(13)に電力が供給され、制御部9(13)によってセンサ8又はアクチュエータ12が制御されてセンシング又はアクチュエーションが行なわれるようにしても良い。この場合、電源モジュール4は、周波数フィルタ11(14)を通過する異なる周波数の電源信号のいずれかを複数のモジュール3(3A、3B)へ送るようになっていれば良い。
The configuration is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, the plurality of modules 3 (3A, 3B) each include a frequency filter 11 (14) that allows power supply signals having different frequencies to pass therethrough. Sensing or actuation may be performed according to the power supply signal that has passed (14).
That is, the plurality of modules 3 (3A, 3B) are each provided with an arbitrary frequency filter 11 (14) specific to each module 3 (3A, 3B), and the received power supply signal passes through the frequency filter 11 (14). When the received power signal passes through the frequency filter 11 (14), power is supplied to the control unit 9 (13), and the control unit 9 (13) supplies the
例えば、図5に示すように、周波数f1の電源信号を通過させるフィルタ11(図5中、フィルタf1)を搭載した一のセンサモジュール3A(図5中、受信モジュール1)と、周波数f2の電源信号を通過させるフィルタ11(図5中、フィルタf2)を搭載した他のセンサモジュール3A(図5中、受信モジュール2)の双方に、電源モジュール4から周波数f1の電源信号(図5中、電源信号1)を同時に送信する。
For example, as shown in FIG. 5, one
この場合、一のセンサモジュール3A(図5中、受信モジュール1)の制御部9には電力が供給され、センサ8(図5中、センサ1)によってセンシングデータの取得が行なわれる。一方、他のセンサモジュール3A(図5中、受信モジュール2)の制御部9には電力が供給されないため、センサ8(図5中、センサ2)によってセンシングデータは行なわれない。
In this case, power is supplied to the
このように、各センサモジュール3Aに特有のフィルタ11(図5中、フィルタf1、フィルタf2)を搭載し、そのフィルタ特性に応じた周波数の電源信号を電源モジュール4から供給することで、複数のセンサモジュール3Aを接続しても、目的のセンシングデータを取得することが可能となる。
また、例えば、図6に示すように、周波数f1の電源信号を通過させるフィルタ14(図6中、フィルタf1)を搭載した一のアクチュエータモジュール3Bと、周波数f2の電源信号を通過させるフィルタ14(図6中、フィルタf2)を搭載した他のアクチュエータモジュール3Bの双方に、電源モジュール4から周波数f1の電源信号(図6中、電気信号1)を同時に送信する。
As described above, the filter 11 (filter f1, filter f2 in FIG. 5) peculiar to each
For example, as shown in FIG. 6, one
この場合、一のアクチュエータモジュール3B(図6中、アクチュエータモジュール1)の制御部13には電力が供給され、アクチュエータ12(図6中、アクチュエータ1)によってアクチュエーションが行なわれる。一方、他のアクチュエーションモジュール3B(図6中、アクチュエータモジュール2)の制御部13には電力が供給されないため、アクチュエータ12(図6中、アクチュエータ2)によってアクチュエーションが行なわれない。
In this case, electric power is supplied to the
このように、各アクチュエータモジュール3Bに特有のフィルタ14(図6中、フィルタf1、フィルタf2)を搭載し、そのフィルタ特性に応じた周波数の電源信号を電源モジュール4から供給することで、複数のアクチュエータモジュール3Bを接続しても、目的のアクチュエーションが行なわれるようにすることが可能となる。
また、例えば、電源モジュール4は、変調した電源信号を複数のモジュール3(3A、3B)へ送るようになっており、複数のモジュール3(3A、3B)は、それぞれ、受信した電源信号を復調し、復調した電源信号の波形に応じてセンシング又はアクチュエーションを行なうようになっていても良い。このように電源信号として変調波を用いても良い。
In this way, a filter 14 (filter f1, filter f2 in FIG. 6) peculiar to each
For example, the
この場合、複数のモジュール3(3A、3B)はフィルタ11(14)を備えないものとし、制御部9(13)で、電源信号を復調し、復調した電源信号の波形を識別し、そのモジュールに特有の波形である場合にセンシング又はアクチュエーションを行ない、そうでない場合にセンシング又はアクチュエーションを行なわないようにすれば良い。
また、例えば、電源モジュール4は、変調した電源信号を複数のモジュール3(3A、3B)へ送るようになっており、複数のモジュール3(3A、3B)は、それぞれ、異なる周波数の電源信号を通過させる周波数フィルタ11(14)を備え、周波数フィルタ11(14)を通過した電源信号を復調し、復調した電源信号の周波数又は波形に応じてセンシング又はアクチュエーションを行なうようになっていても良い。このように電源信号として変調波を用いても良い。
In this case, it is assumed that the plurality of modules 3 (3A, 3B) do not include the filter 11 (14), the control unit 9 (13) demodulates the power signal, identifies the waveform of the demodulated power signal, and the module. Sensing or actuation may be performed when the waveform is peculiar to, and sensing or actuation should not be performed otherwise.
Further, for example, the
例えば、電源信号としてAM変調波を用い、搬送波の周波数及び信号波の周波数を用いてフィルタリングする場合、複数のモジュール3(3A、3B)において、図7に示すような手順で処理が行なわれるようにすれば良い。
ここでは、周波数f1の搬送波と周波数f2の信号波とからなるAM変調波を、電源信号として、電源モジュール4から複数のモジュール3(3A、3B)へ送るものとする。
For example, when an AM modulated wave is used as a power supply signal and filtering is performed using the frequency of the carrier wave and the frequency of the signal wave, the processing is performed in the plurality of modules 3 (3A, 3B) according to the procedure shown in FIG. You can do it.
Here, it is assumed that an AM modulated wave composed of a carrier wave of frequency f1 and a signal wave of frequency f2 is sent from the
そして、複数のモジュール3(3A、3B)は、周波数フィルタ11(14)として、周波数fa1の電源信号(搬送波)を通過させる第1周波数フィルタ(搬送波用周波数フィルタ)と、周波数fa2の電源信号(信号波)を通過させる第2周波数フィルタ(信号波用周波数フィルタ)とを備えるものとする。
まず、複数のモジュール3(3A、3B)は、周波数f1の搬送波と周波数f2の信号波とからなるAM変調波を電源信号として受信し、この電源信号の搬送波の周波数f1が第1周波数フィルタを通過しうる周波数fa1であった場合、ステップS1でYESルートへ進み、電源信号が第1周波数フィルタを通過し、制御部9(13)に電源信号が供給されて、制御部9(13)が起動される(ステップS2)。
The plurality of modules 3 (3A, 3B) include, as the frequency filter 11 (14), a first frequency filter (carrier frequency filter) that passes a power signal (carrier wave) having a frequency fa1 and a power signal (frequency filter for fa2). And a second frequency filter (signal wave frequency filter) that passes the signal wave).
First, the plurality of modules 3 (3A, 3B) receive an AM modulated wave composed of a carrier wave having a frequency f1 and a signal wave having a frequency f2 as a power supply signal, and the frequency f1 of the carrier wave of the power supply signal passes through the first frequency filter. If the frequency fa1 can pass, the process proceeds to the YES route in step S1, the power signal passes through the first frequency filter, the power signal is supplied to the control unit 9 (13), and the control unit 9 (13) It is activated (step S2).
一方、電源信号の搬送波の周波数f1が第1周波数フィルタを通過しうる周波数fa1でない場合、ステップS1でNOルートへ進み、電源信号は第1周波数フィルタを通過せず、この場合、制御部9(13)は起動しない。
次に、ステップS2で制御部9(13)が起動されると、制御部9(13)は、受信した電源信号(変調波)を復調する(ステップS3)。
On the other hand, if the frequency f1 of the carrier wave of the power supply signal is not the frequency fa1 that can pass through the first frequency filter, the process proceeds to the NO route in step S1, and the power supply signal does not pass through the first frequency filter. 13) does not start.
Next, when the control unit 9 (13) is activated in step S2, the control unit 9 (13) demodulates the received power signal (modulated wave) (step S3).
次に、復調した電源信号(信号波)の周波数f2が第2周波数フィルタを通過しうる周波数fa2であった場合、ステップS4でYESルートへ進み、電源信号が第2周波数フィルタを通過し、制御部9(13)によってセンサ8又はアクチュエータ12が制御されて、センシング又はアクチュエーションが行なわれる(ステップS5)。
そして、センシングデータを、通信モジュール10によって、外部の端末18へ送信し(ステップS6)、制御部(例えばマイコン)9(13)を停止させる(ステップS7)。
Next, when the frequency f2 of the demodulated power supply signal (signal wave) is the frequency fa2 that can pass through the second frequency filter, the process proceeds to the YES route in step S4, and the power supply signal passes through the second frequency filter and is controlled. The
And sensing data is transmitted to the
一方、復調した信号波の周波数f2が第2周波数フィルタを通過しうる周波数fa2でない場合、ステップS4でNOルートへ進み、信号波は第2周波数フィルタを通過せず、この場合、そのまま制御部9(13)を停止させる(ステップS7)。
このように、複数段の判断処理を行なうことで、1段の判断処理を行なう場合と比較して、多くのセンサモジュール3Aやアクチュエータ(インジケータ)モジュール3Bを区別して駆動することが可能となる。
On the other hand, when the frequency f2 of the demodulated signal wave is not the frequency fa2 that can pass through the second frequency filter, the process proceeds to the NO route in step S4, and the signal wave does not pass through the second frequency filter. (13) is stopped (step S7).
Thus, by performing a plurality of stages of determination processing, it becomes possible to distinguish and drive a larger number of
なお、ここでは、第1及び第2周波数フィルタを用いる場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、例えば、第1周波数フィルタのみを用い、第2周波数フィルタに代えて、制御部9(13)が、復調した電源信号の波形に応じてセンシング又はアクチュエーションを行なうようにしても良い。つまり、制御部9(13)が、復調した電源信号の波形を識別し、そのモジュールに特有の波形である場合にセンシング又はアクチュエーションを行ない、そうでない場合にセンシング又はアクチュエーションを行なわないようにしても良い。 In addition, although the case where the first and second frequency filters are used is described as an example here, the present invention is not limited to this. For example, only the first frequency filter is used and the second frequency filter is used. Thus, the control unit 9 (13) may perform sensing or actuation according to the demodulated waveform of the power signal. That is, the control unit 9 (13) identifies the waveform of the demodulated power supply signal, and performs sensing or actuation when the waveform is unique to the module, and does not perform sensing or actuation otherwise. May be.
また、例えば、時系列で電源信号(電源信号の周波数又は波形)を変化させ、複数のモジュール3(3A、3B)からセンシングデータを取得することも可能である。例えば、センサ毎に異なる時間間隔でセンシングデータを取得することも可能である。
ところで、本実施形態では、複数のモジュール3(3A、3B)は、それぞれ、電源モジュール4から共通電極2を介して送られてきた電源信号を受信して、電力が供給されると、制御部9(13)がセンサ8又はアクチュエータ12を制御して、センシング又はアクチュエーション(例えばインジケーション)を行なうようになっている。
In addition, for example, it is possible to acquire sensing data from a plurality of modules 3 (3A, 3B) by changing the power signal (frequency or waveform of the power signal) in time series. For example, sensing data can be acquired at different time intervals for each sensor.
By the way, in this embodiment, when each of the plurality of modules 3 (3A, 3B) receives a power signal sent from the
そして、複数のモジュール3(3A、3B)は、センサ8によって得られたセンシングデータ(センサ情報)を、通信モジュール10によって、例えばスマートフォン、ウェアラブル端末(例えば腕時計型など)、データロガーなどの外部の端末(外部端末;管理端末)18へ送り、端末18で例えばデータを記憶する処理、データを表示する処理あるいはその他の処理などのデータ処理が行なわれるようになっている。
Then, the plurality of modules 3 (3A, 3B) send the sensing data (sensor information) obtained by the
この場合、上述のように構成された電子機器19(例えば図1、図2、図5、図6参照)と、この電子機器19と通信可能に構成された端末18とを備えるものとして、情報システムが構成され、複数のモジュール3(3A、3B)によって得られたデータを受信して処理するデータ処理部が、端末18に備えられることになる。
また、センシングデータを、モジュール内でデータ処理し、その結果を外部の管理端末18へ送信するようにしても良い。例えば、加速度の情報をもとに歩数に換算して送信する場合などがこれにあたる。
In this case, it is assumed that the
Alternatively, the sensing data may be processed in the module and the result may be transmitted to the
なお、これに限られるものではなく、例えば、電源モジュール4も通信モジュールを備えるものとし、センサ8によって得られたセンシングデータを、通信モジュールによって、電源モジュール4へ送り、電源モジュール4でデータを記憶する処理あるいはその他の処理を行なうようにしても良い。
この場合、上述のように構成された電子機器19を備えるものとして情報システムが構成され、複数のモジュール3(3A、3B)と電源モジュール4が通信可能に構成され、複数のモジュール3(3A、3B)によって得られたデータを受信して処理するデータ処理部が、電源モジュール4に備えられることになる。なお、電源モジュール4から外部の端末18へデータを送り、さらに端末18でデータ処理するようにしても良い。この場合、情報システムは、電源モジュール4と通信可能に構成された端末18を備えることになる。
For example, the
In this case, the information system is configured to include the
なお、端末18から電源モジュール4へ指令や情報(例えばナビゲーションに関する情報)を送り、これに基づいて電源モジュール4から複数のモジュール3(3A、3B)へ上述のような電源信号が送られるようにしても良い。また、端末18や電源モジュール4でセンシングデータを処理した結果得られた情報(例えばペース配分など)に基づいて電源モジュール4からアクチュエータモジュール3Bへ上述のような電源信号が送られるようにしても良い。
A command or information (for example, information related to navigation) is sent from the terminal 18 to the
さらに、例えば図2に示すように、端末18からネットワーク20を介してサーバ21へデータを送り、サーバ21でデータ処理を行なうようにしても良い。この場合、情報システムは、端末18にネットワーク20を介して接続され、電子機器19から送信されたデータを処理するサーバ21を備えることになる。これにより、例えば、センシングデータを収集し、蓄積して、データベースを構築したり、これらのデータを解析し、その結果をフィードバックしたりするなど、クラウドサービスとして、各種サービスを提供することが可能となる。
Furthermore, for example, as shown in FIG. 2, data may be sent from the terminal 18 to the
したがって、本実施形態にかかる電子機器及び情報システムは、使用者の体型差などの影響を排除し、各種のセンサやアクチュエータの最適な場所への設置を可能とし、精度の高いセンシングテータの取得及びアクチュエーションを可能とするという効果を有する。
なお、本発明は、上述した実施形態及び変形例に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
Therefore, the electronic apparatus and information system according to the present embodiment eliminates the influence of the difference in the body shape of the user, enables various sensors and actuators to be installed at optimal locations, and acquires highly accurate sensing data. It has the effect of enabling actuation.
Note that the present invention is not limited to the configurations described in the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
以下、上述の実施形態及び変形例に関し、更に、付記を開示する。
(付記1)
人体に装着する生地に設けられた共通電極と、
前記共通電極に接続されるように前記生地に取り付けられ、センシング又はアクチュエーションを行なう複数のモジュールと、
前記共通電極を介して前記複数のモジュールに接続され、前記複数のモジュールへ電源信号を送る電源モジュールとを備えることを特徴とする電子機器。
Hereinafter, additional notes will be disclosed regarding the above-described embodiment and modifications.
(Appendix 1)
A common electrode provided on the fabric to be worn on the human body,
A plurality of modules attached to the fabric to be connected to the common electrode and performing sensing or actuation;
An electronic device comprising: a power supply module that is connected to the plurality of modules through the common electrode and that sends a power signal to the plurality of modules.
(付記2)
前記複数のモジュールは、それぞれ、異なる周波数の電源信号を通過させる周波数フィルタを備え、前記周波数フィルタを通過した電源信号に応じてセンシング又はアクチュエーションを行なうようになっており、
前記電源モジュールは、前記周波数フィルタを通過する異なる周波数の電源信号のいずれかを前記複数のモジュールへ送るようになっていることを特徴とする、付記1に記載の電子機器。
(Appendix 2)
Each of the plurality of modules includes a frequency filter that passes power signals of different frequencies, and performs sensing or actuation according to the power signal that has passed through the frequency filter.
The electronic device according to
(付記3)
前記電源モジュールは、変調した電源信号を前記複数のモジュールへ送るようになっており、
前記複数のモジュールは、それぞれ、受信した電源信号を復調し、復調した電源信号の波形に応じてセンシング又はアクチュエーションを行なうようになっていることを特徴とする、付記1に記載の電子機器。
(Appendix 3)
The power module is configured to send a modulated power signal to the plurality of modules,
The electronic device according to
(付記4)
前記電源モジュールは、変調した電源信号を前記複数のモジュールへ送るようになっており、
前記複数のモジュールは、それぞれ、異なる周波数の電源信号を通過させる周波数フィルタを備え、前記周波数フィルタを通過した電源信号を復調し、復調した電源信号の周波数又は波形に応じてセンシング又はアクチュエーションを行なうようになっていることを特徴とする、付記1に記載の電子機器。
(Appendix 4)
The power module is configured to send a modulated power signal to the plurality of modules,
Each of the plurality of modules includes a frequency filter that allows power signals having different frequencies to pass through, demodulates the power signal that has passed through the frequency filter, and performs sensing or actuation according to the frequency or waveform of the demodulated power signal. The electronic device according to
(付記5)
前記電源モジュールは、時系列で電源信号を変化させることを特徴とする、付記2〜4のいずれか1項に記載の電子機器。
(付記6)
前記電源モジュールは、同一の電源信号を前記複数のモジュールへ送ることを特徴とする、付記1に記載の電子機器。
(Appendix 5)
The electronic device according to any one of appendices 2 to 4, wherein the power module changes a power signal in time series.
(Appendix 6)
The electronic device according to
(付記7)
前記電源モジュールは、発電機を備えることを特徴とする、付記1〜6のいずれか1項に記載の電子機器。
(付記8)
前記複数のモジュールは、通信部を備えることを特徴とする、付記1〜7のいずれか1項に記載の電子機器。
(Appendix 7)
The electronic device according to any one of
(Appendix 8)
The electronic device according to any one of
(付記9)
前記共通電極は、前記生地の表面側に設けられた表面電極、及び、前記生地の裏面側に設けられた裏面電極によって構成されることを特徴とする、付記1〜8のいずれか1項に記載の電子機器。
(付記10)
人体に装着する生地に設けられた共通電極と、前記共通電極に接続されるように前記生地に取り付けられ、センシング又はアクチュエーションを行なう複数のモジュールと、前記共通電極を介して前記複数のモジュールに接続され、前記複数のモジュールへ電源信号を送る電源モジュールとを備える電子機器と、
前記複数のモジュールによって得られたデータを受信して処理するデータ処理部とを備えることを特徴とする情報システム。
(Appendix 9)
In any one of
(Appendix 10)
A common electrode provided on a cloth to be worn on a human body, a plurality of modules attached to the cloth so as to be connected to the common electrode, and performing sensing or actuation; and the plurality of modules via the common electrode. An electronic device comprising a power supply module connected and sending a power signal to the plurality of modules;
An information system comprising: a data processing unit that receives and processes data obtained by the plurality of modules.
(付記11)
前記電子機器と通信可能に構成された端末を備え、
前記データ処理部は、前記端末に備えられることを特徴とする、付記10に記載の情報システム。
(付記12)
前記複数のモジュールと前記電源モジュールが通信可能に構成されており、
前記データ処理部は、前記電源モジュールに備えられることを特徴とする、付記10に記載の情報システム。
(Appendix 11)
Comprising a terminal configured to be able to communicate with the electronic device;
The information system according to
(Appendix 12)
The plurality of modules and the power supply module are configured to be communicable,
The information system according to
(付記13)
前記電源モジュールと通信可能に構成された端末を備えることを特徴とする、付記12に記載の情報システム。
(付記14)
前記端末にネットワークを介して接続され、前記電子機器から送信されたデータを処理するサーバを備えることを特徴とする、付記11又は13に記載の情報システム。
(Appendix 13)
The information system according to
(Appendix 14)
14. The information system according to
1 生地
2 共通電極
2A 表面電極
2B 裏面電極
3 モジュール
3A センサモジュール
3B アクチュエータモジュール
4 電源モジュール
5 裏面引出電極
6 表面引出電極
7 絶縁層
8 センサ
9 制御部
10 通信モジュール(通信部)
11 フィルタ(周波数フィルタ)
12 アクチュエータ
13 制御部
14 フィルタ(周波数フィルタ)
15 バッテリ(又は発電機)
16 制御部
17 発振回路
18 端末(外部端末;管理端末)
19 電子機器
20 ネットワーク
21 サーバ
1 Fabric 2 Common Electrode 2A Front Electrode
11 Filter (frequency filter)
12
15 Battery (or generator)
16
19
Claims (10)
前記共通電極に接続されるように前記生地に取り付けられ、センシング又はアクチュエーションを行なう複数のモジュールと、
前記共通電極を介して前記複数のモジュールに接続され、前記複数のモジュールへ電源信号を送る電源モジュールとを備えることを特徴とする電子機器。 A common electrode provided on the fabric to be worn on the human body,
A plurality of modules attached to the fabric to be connected to the common electrode and performing sensing or actuation;
An electronic device comprising: a power supply module that is connected to the plurality of modules through the common electrode and that sends a power signal to the plurality of modules.
前記電源モジュールは、前記周波数フィルタを通過する異なる周波数の電源信号のいずれかを前記複数のモジュールへ送るようになっていることを特徴とする、請求項1に記載の電子機器。 Each of the plurality of modules includes a frequency filter that passes power signals of different frequencies, and performs sensing or actuation according to the power signal that has passed through the frequency filter.
The electronic device according to claim 1, wherein the power supply module is configured to send one of power signals having different frequencies passing through the frequency filter to the plurality of modules.
前記複数のモジュールは、それぞれ、受信した電源信号を復調し、復調した電源信号の波形に応じてセンシング又はアクチュエーションを行なうようになっていることを特徴とする、請求項1に記載の電子機器。 The power module is configured to send a modulated power signal to the plurality of modules,
2. The electronic device according to claim 1, wherein each of the plurality of modules demodulates a received power signal and performs sensing or actuation according to a waveform of the demodulated power signal. .
前記複数のモジュールは、それぞれ、異なる周波数の電源信号を通過させる周波数フィルタを備え、前記周波数フィルタを通過した電源信号を復調し、復調した電源信号の周波数又は波形に応じてセンシング又はアクチュエーションを行なうようになっていることを特徴とする、請求項1に記載の電子機器。 The power module is configured to send a modulated power signal to the plurality of modules,
Each of the plurality of modules includes a frequency filter that allows power signals having different frequencies to pass through, demodulates the power signal that has passed through the frequency filter, and performs sensing or actuation according to the frequency or waveform of the demodulated power signal. The electronic apparatus according to claim 1, wherein the electronic apparatus is configured as described above.
前記複数のモジュールによって得られたデータを受信して処理するデータ処理部とを備えることを特徴とする情報システム。 A common electrode provided on a cloth to be worn on a human body, a plurality of modules attached to the cloth so as to be connected to the common electrode, and performing sensing or actuation; and the plurality of modules via the common electrode. An electronic device comprising a power supply module connected and sending a power signal to the plurality of modules;
An information system comprising: a data processing unit that receives and processes data obtained by the plurality of modules.
前記データ処理部は、前記端末に備えられることを特徴とする、請求項6に記載の情報システム。 Comprising a terminal configured to be able to communicate with the electronic device;
The information system according to claim 6, wherein the data processing unit is provided in the terminal.
前記データ処理部は、前記電源モジュールに備えられることを特徴とする、請求項6に記載の情報システム。 The plurality of modules and the power supply module are configured to be communicable,
The information system according to claim 6, wherein the data processing unit is provided in the power supply module.
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