JP5160673B2 - Wearable information input device - Google Patents
Wearable information input device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5160673B2 JP5160673B2 JP2011178895A JP2011178895A JP5160673B2 JP 5160673 B2 JP5160673 B2 JP 5160673B2 JP 2011178895 A JP2011178895 A JP 2011178895A JP 2011178895 A JP2011178895 A JP 2011178895A JP 5160673 B2 JP5160673 B2 JP 5160673B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- human body
- change pattern
- input device
- sensor
- wearable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、装着型情報入力装置に関し、特に人体に装着して使用者の動作状態を検出することによりコンピュータへの情報入力を可能とする装着型情報入力装置に関する。 The present invention relates to a wearable information input device, and more particularly to a wearable information input device that enables information input to a computer by being worn on a human body and detecting a user's operating state.
従来から、パソコン等の電子機器への入力をキーボードやマウスなどに替えて代替の入力手段を提供する装置が提案されている(例えば、特許文献1または2参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed an apparatus that provides an alternative input means by replacing an input to an electronic device such as a personal computer with a keyboard or a mouse (see, for example, Patent Document 1 or 2).
しかし、従来の装着型機器を操作する場合には、以下のような問題点がある。
(1)装着型機器に設置されたスイッチなどに直接触れる方式では、手が届きにくい場所への機器装着が困難である。
(2)装着型機器に設置されたマイクに声などの音を入力する方式では、足首や背中など、装着場所が口から離れる場合には周囲騒音との切り分けが困難になり、また公共空間など使用場所によっては周囲の迷惑になる。
(3)身体を動かして、装着型機器に設置された振動加速度センサを駆動する方式(万歩計(登録商標)など)では、装着場所(体幹部など)によっては大きな動作が必要とされる。
(4)指先などを叩いて、衝撃を骨伝導を用いて装着型機器に設置された振動加速度センサに伝えるという、特許文献1の単一センサ型常装着入力装置では、伝達距離が30センチ程度しかないので、近接した位置にセンサを装着しなければならならず、装着場所が制限される。
However, when operating a conventional wearable device, there are the following problems.
(1) The method of directly touching a switch or the like installed on a wearable device makes it difficult to mount the device in a place where it is difficult to reach.
(2) With a method of inputting sound such as voice to a microphone installed in a wearable device, it becomes difficult to separate it from ambient noise when the wearing place is away from the mouth, such as an ankle or back, and public spaces, etc. Depending on the place of use, it may be a nuisance to the surroundings.
(3) In a method of moving a body and driving a vibration acceleration sensor installed in a wearable device (such as a pedometer (registered trademark)), a large operation is required depending on the wearing place (trunk, etc.) .
(4) In the single-sensor type always-on input device of Patent Document 1 in which the impact is transmitted to the vibration acceleration sensor installed in the wearable device using bone conduction by hitting a fingertip or the like, the transmission distance is about 30 cm. Therefore, the sensor must be mounted in a close position, and the mounting location is limited.
本発明はこのような問題を解決するものであり、導電体である人体を利用して、人体のどの部分にセンサを装着しても、人体の帯電量もしくは電位等の変化パターンを検出することができるようにして、センサの装着位置を制限しない装着型情報入力装置を提供することを目的とする。 The present invention solves such a problem, and uses a human body that is a conductor to detect a change pattern of a charge amount or a potential of a human body, regardless of where the sensor is attached. An object of the present invention is to provide a wearable information input device that does not restrict the mounting position of a sensor.
このような目的を達成するために、本発明に係る着型情報入力装置は、人体が周囲の物体に触れる動作の態様と関連付けて、前記動作に伴って前記人体に誘導される電磁ノイズの変化パターンを示す情報を記憶する記憶手段と、人体に装着されて、前記人体が周囲の物体に触れる動作に伴って前記人体に誘導される電磁ノイズの変化パターンを検出する検出手段と、前記検出手段により検出された変化パターンと、前記記憶手段から読み出された変化パターンとを比較して、前記検出された変化パターンがいずれの動作態様に伴って発生したかを特定する特定手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve such an object, a wearable information input device according to the present invention relates to a mode of an operation in which a human body touches a surrounding object, and changes in electromagnetic noise induced in the human body with the operation. Storage means for storing information indicating a pattern; detection means for detecting a change pattern of electromagnetic noise that is attached to a human body and that is induced by the human body when the human body touches a surrounding object; and the detection means The change pattern detected by step (b) is compared with the change pattern read from the storage means, and specifying means for specifying in which operation mode the detected change pattern has occurred is provided. It is characterized by that.
また、本発明に係る着型情報入力装置は、人体が周囲の物体に触れる動作の態様と関連付けて、前記動作に伴って前記人体に発生する静電容量の変化パターンを示す情報を記憶する記憶手段と、人体に装着されて、前記人体が周囲の物体に触れる動作に伴って前記人体に発生する静電容量の変化パターンを検出する検出手段と、前記検出手段により検出された変化パターンと、前記記憶手段から読み出された変化パターンとを比較して、前記検出された変化パターンがいずれの動作態様に伴って発生したかを特定する特定手段とを備えたことを特徴とする。 The wearable information input device according to the present invention stores information indicating a change pattern of a capacitance generated in the human body in association with the operation in association with a mode of operation in which the human body touches a surrounding object. Means, detection means for detecting a change pattern of capacitance generated in the human body when the human body touches a surrounding object, and a change pattern detected by the detection means; It comprises comparison means for comparing with the change pattern read from the storage means, and specifying means for specifying in which operation mode the detected change pattern has occurred.
なお、本発明は、着型情報入力装置であって、予め人体の動作に伴って発生する電磁気情報を動作の態様と関連付けて格納する電磁気情報記憶手段と、人体に装着されて電磁気情報を検出する電磁気情報検出手段と、電磁気情報検出手段により検出された電磁気情報と、電磁気情報記憶手段から読み出された電磁気情報とを比較して、電磁気情報がいずれの動作態様に伴って発生したかを特定する動作態様特定手段とを備えてもよい。 The present invention is a wearable information input device for detecting electromagnetic information attached to a human body and electromagnetic information storage means for storing electromagnetic information generated in advance with the movement of the human body in association with the mode of operation. Comparing the electromagnetic information detected by the electromagnetic information detection means, the electromagnetic information detected by the electromagnetic information detection means, and the electromagnetic information read from the electromagnetic information storage means to determine which operation mode the electromagnetic information is generated with You may provide the operation mode specific | specification means to identify.
この場合、電磁気情報検出手段は、人体の電位を電磁気関連量として測定する電位測定手段を含み、電磁気情報は、人体の電位の変化パターンであってもよい。 In this case, the electromagnetic information detecting means may include a potential measuring means for measuring the potential of the human body as an electromagnetic related quantity, and the electromagnetic information may be a change pattern of the potential of the human body.
また、電磁気情報検出手段は、人体の帯電量を電磁気関連量として測定する帯電量測定手段を含み、電磁気情報は、帯電量の変化パターンであってもよい。 The electromagnetic information detecting means may include a charge amount measuring means for measuring the charge amount of the human body as an electromagnetic related amount, and the electromagnetic information may be a change pattern of the charge amount.
また、電磁気情報検出手段は、人体に誘導される電磁ノイズを電磁気関連量として測定する電磁ノイズ測定手段を含み、電磁気情報は、人体に誘導される電磁ノイズの変化パターンであってもよい。 The electromagnetic information detecting means may include electromagnetic noise measuring means for measuring electromagnetic noise induced in the human body as an electromagnetic related quantity, and the electromagnetic information may be a change pattern of electromagnetic noise induced in the human body.
また、電磁気情報検出手段は、人体の静電容量を電磁気関連量として測定する静電容量測定手段を含み、電磁気情報は、静電容量の変化パターンであってもよい。 The electromagnetic information detecting means may include capacitance measuring means for measuring the capacitance of the human body as an electromagnetic related quantity, and the electromagnetic information may be a capacitance change pattern.
また、電磁気情報検出手段は、測定される電磁気関連量の急激な増減を前記電磁気情報として検出してもよい。 The electromagnetic information detection means may detect a sudden increase or decrease in the measured electromagnetic related amount as the electromagnetic information.
また、変化パターンは、所定のリズムを有してもよい。 The change pattern may have a predetermined rhythm.
また、検出対象の人体に装着される正の静電量を発生させる材料を含む正電気発生手段をさらに備え、電磁気情報検出手段は、検出対象の人体に装着されていてもよい。 Further, the apparatus may further include a positive electricity generating means including a material that generates a positive electrostatic quantity to be worn on the detection target human body, and the electromagnetic information detection means may be worn on the detection target human body.
また、検出対象の人体に装着される負の静電量を発生させる材料を含む負電気発生手段をさらに備え、電磁気情報検出手段は、検出対象の人体に装着されていてもよい。 Further, the apparatus may further include negative electricity generating means including a material that generates a negative electrostatic quantity to be attached to the detection target human body, and the electromagnetic information detection means may be attached to the detection target human body.
また、検出対象の人体に装着される圧力により電気を発生する圧電材料を含む圧電発生手段をさらに備え、電磁気情報検出手段は、検出対象の人体に装着されていてもよい。 Further, the apparatus may further include a piezoelectric generating unit including a piezoelectric material that generates electricity by pressure applied to a detection target human body, and the electromagnetic information detection unit may be mounted on the detection target human body.
本発明によれば、導電体である人体を利用して、人体のどの部分にセンサを装着しても、人体の帯電量もしくは電位等の変化パターンを検出することができるようにして、センサの装着位置を制限しない装着型情報入力装置を提供することができる。 According to the present invention, a human body, which is a conductor, can be used to detect a change pattern such as a charge amount or a potential of a human body, regardless of where the sensor is attached. It is possible to provide a wearable information input device that does not limit the wearing position.
また、足先や指先等の簡単な動きて、所望の変化パターンを生じさせることにより、機器をコントロールすることができ、簡単なリズムを用いて機器をコントロールすることができる。 In addition, the device can be controlled by generating a desired change pattern by a simple movement of a toe or a fingertip, and the device can be controlled using a simple rhythm.
さらに、既に産業用に使用されている安価なセンサ機構が利用可能であり、より簡単に変化パターンの生成が可能になる。 Furthermore, an inexpensive sensor mechanism already used for industrial use can be used, and a change pattern can be generated more easily.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態としての装着型入力装置の概要を説明するための図であり、(a)は、人体110に装着型入力装置120が装着され、足130を動かす様子を示している。図1(b)は、装着型入力装置120が衣服(シャツ111および下着112)を介して人体110に装着されており、装着型入力装置120内部では絶縁板122を介してセンサ121が取り付けられている様子を示しており、(c)は、人体110の足130がソックス132を介して靴133をはいて足指134を動かしている様子を示している。図1(b)を参照すると、センサ121は、人体110に装着されているが、間に絶縁板122を介しており、金属部分が人体110に触れることは無いことが理解できる。このような絶縁板122があれば、衣服(シャツ111および下着112)がなくても直接センサ121が接触することを避けるようにすることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of a wearable input device as a first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a state where the
使用者の人体110が動くと、着衣が擦れ合って静電気が発生する。静電気は、人物の足130が床から離合する際にも床との間で発生するほか、蓄積された電荷の充放電も行なわれる。静電気は、通常の歩行時以外にも、足130の踵を床に接触させたままで、爪先を床に離合させるなど、微小な動きでも発生する。また、靴の中で足指134を握る動作によっても発生させることができる。特に、足先を急激に床に接触させたり、足指134を急激に動かしたりすることで、パルス状の変化を生じさせることができる。これらの動作によって発生した静電気は、人体の電位、もしくは電荷量の変化となって現れ、センサ121では、これらの変化量を測定する。
When the user's
図2は、本実施形態の装着型入力装置120の内部構成を示すブロック図である。装着型入力装置120は、センサ121、プリアンプ201、フィルタ202、パルスディテクタ203、リズム検出器204、リズムメモリ207、出力モジュール205を備える。図2を参照すると理解できるように、センサ121で読み取った電磁気関連情報をプリアンプ201およびフィルタ202を介してパルスディテクタ203で信号として検出し、リズム検出器204でリズムメモリ207に記憶されたリズムパターンとマッチングをとって、どのような動作であるかを判定する。このように判定された動作の内容を出力モジュール205からアンテナ206を介して無線でシステムに送信することができる。ここで、信号をリズムパターンとマッチングを取るが、リズムという語に限定されることなくいずれの変化パターンも含むものとする。また、上位システムへの通信は無線に限らず種々の本技術分野で知られた方法を用いることができる。
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the
図3は、本実施形態の装着型入力装置を用いた入力システムの構成を示す図である。この入力システムは、一例としてパーソナルコンピュータ301、無線基地局302およびデータベース303がLANで接続されたものを示すが、これに限られず種々の形態のシステムとすることができる。通常このようなシステムのデータ入力はパーソナルコンピュータ301のキーボードやマウスを使用して行われるが、本実施形態では、装着型入力装置120から無線を使用して無線基地局302を介し入力する動作態様に基づき、入力データを決定することができる。データベース303にこのための動作態様とその解釈についてのルールを格納しておくこともできる。また、後述するように装着型入力装置120にこのような機能を持たせることもでき、また分担して機能させることもできる。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an input system using the wearable input device of the present embodiment. This input system shows an example in which a
図4は、本実施形態のリズム検出器204のモジュール構成を示す図である。図4に示すようにリズム検出器204は、電磁気関連情報を受信するデータ受信部401、リズムメモリ207からリズムパターンを読み出すアクセス部402、マッチングを取って変化パターンを判定する電位変化パターン判定部403および変化パターンに対応する動作態様をいずれかの方法で出力するデータ入力変換部404を備える。
FIG. 4 is a diagram showing a module configuration of the
図5は、本実施形態のセンサの実施例としてのチャージアンプタイプのセンサの一例を示す図であり、電磁気関連情報である人体110の電荷量を検出する。電極501は、絶縁板122を介して人体110と接触しており、人体110との間でキャパシタを構成する。キャパシタの電荷量は、OPアンプ502で増幅されて後段の回路に送られる。なお、検出回路のグラウンドは人体110とは接続されていないため、キャパシタのリターン側は人体110との浮遊容量のみとなるが、回路の人体110への装着状態が安定していれば、人体110の蓄積電荷量の変化分の検出が可能である。チャージアンプ回路自体は産業用に広く利用されており、安価に実現できる。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a charge amplifier type sensor as an example of the sensor of the present embodiment, and detects the charge amount of the
同様に、図6は、本実施形態のセンサの実施例としての帯電量測定タイプのセンサの一例を示す図である。電極501は、絶縁板122を介して人体110と接触している。電極501の電位は、高入力インピーダンスのFET(電界効果トランジスタ)603でバッファリングされ、後段の回路に送られる。電極501には、一定の分極電位を持つエレクトレット膜601が設置されている。従って、電極501の電位は、エレクトレット膜601の分極電位を基準に、近接する人体110の電位に従って変化するため、人体110の電位を検出できる。なお、検出回路のグラウンドは人体110とは接続されていないため、電位の「絶対量」は検出できないが、極めて低周波までの「変化量」が検出可能である。このタイプの帯電量測定センサは、例えば特許文献2(歩行検出方法)等で用いられているものである。この他にも、「非接触型検電器」等で用いられている電位測定センサも同様に使用可能である。
Similarly, FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a charge amount measurement type sensor as an example of the sensor of the present embodiment. The
これらのセンサ121によって検出された、人体110の電位もしくは蓄積電荷量は、プリアンプ201で増幅された後、フィルタ202で電源ハム等のノイズを除去したあと、パルスディテクタ203でパルス成分の検出を行なう。パルス状の成分だけを抽出することにより、人間によって行なわれた意図的な入力動作のみを取り出すことが容易になる。このようにして取り出されたパルス状の変化分から、さらに「特定のリズムを持つパルス列」を抽出する。
The potential or accumulated charge amount of the
特定のリズムパターンは、あらかじめリズムメモリ207に蓄積されているので、これをテンプレートとして比較する。リズムによる入力は、例えば特許文献1(単一センサ型常装着入力装置)等で用いられている。本実施形態では、このような変化パターンとして使用する信号波形の一例として図15および16にタッピング等で生成される信号波形を示す。図15および16に示すような方法で、人体の動作の態様を一定の確かさで判定することができる。
The specific rhythm pattern is stored in the
特定のリズムパターンが検出された場合、あらかじめ定められたコマンドが出力モジュール205に送出され、アンテナ206を通じて外部機器に伝えられる。コマンドは外部機器に伝える他にも、装着型入力装置120内部の別の機器をコントロールしても構わない。これによって、足先等でリズミカルに床を叩く動作(タップ動作)によって、図3に示すシステム以外にも、身体に装着した機器を装着部位によることなく操作することができる他、携帯端末への入力とすることもできる。なお、これ以外の手法によって静電気の変化を発生させても同じように入力が可能である。
When a specific rhythm pattern is detected, a predetermined command is sent to the
図7に、帯電量を効率良く変化させるための例を示す。図7(a)に示すように、衣服701の一部を素早く動かしたり、摘んで離したりしても良い。この場合、衣服701がウールやアクリル等のように、静電気を発生しやすい材質であればなお良い。また、図7(b)のように、衣服701と手袋702を素早く擦り併せるのも良い。この場合、衣服701と手袋702の材質は、互いに正負の静電気を発生させやすい組合せ(例:衣服701はウールかナイロン、手袋702はアクリルかポリエステル など)であればなお良い。
FIG. 7 shows an example for efficiently changing the charge amount. As shown in FIG. 7A, a part of the
図7(c)は、手袋を二重構造にした例である。上記のような、「静電気を発生しやすい組合せ」の材料で2重構造を形成することにより、手を握るなど簡単な動作で静電気を発生できる。図7(d)は、身体の一部にPZTやPVDF のような圧電材料704を設置した例である。圧電材料704に対して急激な圧力や歪みを加えることで、電荷を発生させ、前述のセンサで変化量を検出することができる。
FIG.7 (c) is the example which made the glove the double structure. By forming a double structure with the above-mentioned “combination that easily generates static electricity”, static electricity can be generated by a simple operation such as grasping a hand. FIG. 7D shows an example in which a
(第2実施形態)
次に、本発明の別の実施形態について説明する。図8は、本発明の第2実施形態としての装着型入力装置120であり、図9はそのブロック図である。装着型入力装置120は、センサ121、プリアンプ201、フィルタ202、パルスディテクタ203、リズム検出器204、リズムメモリ903、出力モジュール205を備える。
(Second Embodiment)
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 shows a
センサ121は、人体110に装着されているが、間に絶縁板122を介しており、金属部分が人体110に触れることは無い。また、人体110との間に下着112 やシャツ111 等の薄い布を介していても構わない。
Although the
図10は、センサ121の構造の一例である。電極501は高入力インピーダンスのバッファに接続されている。電極501は、人体110とAC結合されており、人体110に誘導された外来ノイズを検出している。人体110が指先801等で机802等の周囲の物体に触れると、人体110に誘導される外来ノイズが変化する。外来ノイズは、プリアンプ201で増幅された後、フィルタ202で特に目的とする周波数のノイズ成分を取り出したあと、検波器901で目的成分の増減値として抽出し、さらにパルスディテクタ203でパルス成分の検出を行なう。
FIG. 10 is an example of the structure of the
パルス状の成分だけを抽出することにより、人間によって行なわれた意図的な入力動作のみを取り出すことが容易になる。このようにして取り出されたパルス状の変化分から、さらに「特定のリズムを持つパルス列」を抽出する。特定のリズムパターンは、あらかじめリズムメモリ903に蓄積されているので、これをテンプレートとして比較する。リズムによる入力は、例えば特許文献1(単一センサ型常装着入力装置)等で用いられているものである。
By extracting only the pulse-like component, it becomes easy to extract only an intentional input operation performed by a human. A “pulse train having a specific rhythm” is further extracted from the pulse-like change thus extracted. Since the specific rhythm pattern is stored in the
特定のリズムパターンが検出された場合には、あらかじめ定められたコマンドが出力モジュール205に送出され、アンテナ206を通じて外部機器に伝えられる。コマンドは外部機器に伝える他にも、装着型入力装置120内部の別の機器をコントロールしても構わない。これによって、指先等でリズミカルに周囲物体(机や柱や壁)を叩く動作(タップ動作)によって、身体に装着した機器を、装着部位によることなく、操作することができる。
When a specific rhythm pattern is detected, a predetermined command is sent to the
外来ノイズの成分としては、建物内や街路であれば商用交流電源の 50Hz もしくは60Hz 成分が利用できる。この他にも、インバータ機器の発生する数十〜数百KHz のノイズや、中波や短波の放送波を用いることもできる。指先で触れる物体としては、なるべく大きな物体か、導電性の高い物体である方が、誘導ノイズの変化量が大きくなるので都合が良い。 As an external noise component, the 50 Hz or 60 Hz component of commercial AC power can be used in buildings and streets. In addition to this, it is also possible to use noise of several tens to several hundreds KHz generated by inverter equipment, and medium-wave and short-wave broadcast waves. As an object to be touched with a fingertip, an object that is as large as possible or an object having high conductivity is more convenient because the amount of change in induced noise increases.
また、物体が大地アースと接続されている場合には、より大きな変化量を得ることができる。なお、第1実施形態とは異なり、指先などは露出していた方が変化量が大きくなる。本実施形態では、単なる電圧増幅器をセンサとして用いているが、ハイインピーダンスの入力機構であれば、この他のセンサを用いても同様の効果が得られる。 Further, when the object is connected to the earth ground, a larger amount of change can be obtained. Unlike the first embodiment, the amount of change is larger when the fingertips are exposed. In this embodiment, a simple voltage amplifier is used as a sensor, but the same effect can be obtained by using other sensors as long as the input mechanism has a high impedance.
例えば、第1実施形態で示したチャージアンプや帯電量センサを用いることも可能である。これによって、単一のセンサを双方に用いることができ、経済性が向上する。 For example, the charge amplifier and the charge amount sensor shown in the first embodiment can be used. As a result, a single sensor can be used for both, improving the economic efficiency.
本実施形態で示したセンサは、(パッシブ方式の)タッチスイッチとして用いられていることがある。従来のタッチスイッチは、「人間が機器にタッチしたか」を検出するものであるのに対して、本発明は、「機器を装着した人間が、さらに別の物体にタッチしたか」を検出するものである。 The sensor shown in this embodiment may be used as a (passive) touch switch. A conventional touch switch detects “whether a human touches a device”, whereas the present invention detects “whether a human wearing the device touches another object”. Is.
両者は目的が異なるが、センサ部分は共用化が可能である。なお、使用者の動作以外でパターンを生成する、例えば特定の周波数成分を発生する発信器を設置した物体を、周囲環境にあらかじめ設置しておき、その物体を触ることにより、より確実に動作させることもできる。発信器の周波数にのみ反応するようにフィルタ202を設定すれば、その他のノイズによる誤動作を避けることができるほか、異なった発信周波数を持つ発信器を複数個設置しておけば、触れる場所によって異なったコマンドを実行することも可能である。
Although both have different purposes, the sensor part can be shared. Note that an object that generates a pattern other than the user's action, for example, an object with a transmitter that generates a specific frequency component, is installed in the surrounding environment in advance, and the object can be operated more reliably by touching the object. You can also. If the
(第3実施形態)
次に、本発明のさらに別の実施形態について述べる。本発明の第3実施形態としての装着型入力装置は第2実施形態と同様に図8および図12に示されており、図11はそのブロック図である。装着型入力装置120は、センサ121、オシレータ1201、プリアンプ201、フィルタ202、パルスディテクタ203、リズム検出器204、リズムメモリ207、出力モジュール205を備えている。
(Third embodiment)
Next, still another embodiment of the present invention will be described. A wearable input device as a third embodiment of the present invention is shown in FIGS. 8 and 12 as in the second embodiment, and FIG. 11 is a block diagram thereof. The
センサ121は、人体110に装着されているが、間に絶縁板122を介しており、金属部分が人体110に触れることは無い。また、人体110との間に下着112やシャツ111等の薄い布を介していても構わない。
Although the
オシレータ1201は数十Kz - 数100kHz の間の周波数で発振しており、その発振波形が極板501を通じて人体110に印加されている。人体110が指先801等で机802等の周囲物体に接触すると、極板501と人体110で構成されるキャパシタの容量が増えるため、アンプ1202で観測される波形の振幅が減少する。
The
これらの変化量を検出し、第1および第2実施形態と同様に、パルス状の変化量のみを抽出し、リズムパターンからコマンドを決定し、実行する。本実施形態で示したセンサは、(アクティブ方式の)タッチスイッチとして用いられていることがある。 These change amounts are detected, and, as in the first and second embodiments, only a pulse-like change amount is extracted, a command is determined from the rhythm pattern, and executed. The sensor shown in this embodiment may be used as an (active type) touch switch.
従来のタッチスイッチは、「人間が機器にタッチしたか」を検出するものであるのに対して、本発明は、「機器を装着した人間が、さらに別の物体にタッチしたか」を検出するものである。両者は目的が異なるが、センサ部分は共用化が可能である。 A conventional touch switch detects “whether a human touches a device”, whereas the present invention detects “whether a human wearing the device touches another object”. Is. Although both have different purposes, the sensor part can be shared.
なお、第1実施形態(帯電量変化)と、第2および3実施形態(外来ノイズ変化、静電容量変化)を同時に用いることができる。 The first embodiment (charge amount change) and the second and third embodiments (external noise change, capacitance change) can be used simultaneously.
従って、足先でのタップと、指先でのタップを分離し、異なったコマンドとして用いることができる。 Therefore, the tap at the tip of the foot and the tap at the tip of the finger can be separated and used as different commands.
(第4実施形態)
次に、本発明のさらにまた別の実施形態について述べる。図13は、本発明の第4実施形態としての装着型活動量把握装置であり、図14はそのブロック図である。装着型入力装置120は、センサ121、プリアンプ201、フィルタ(1)1401、フィルタ(2)1402、パルスディテクタ(1)1403、パルスディテクタ(2)1404、処理ユニット1405、メモリ1407、出力モジュール205を備えている。
(Fourth embodiment)
Next, still another embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a wearable activity amount grasping device as a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a block diagram thereof. The
センサ121、プリアンプ201、フィルタ(1)1401、パルスディテクタ(1)1403の構造及び動作は第1実施形態と同様である。一方、センサ121、プリアンプ201、フィルタ(2)1402、パルスディテクタ(2)1404の構造及び動作は第2実施形態と同様である。なお、センサ121、プリアンプ201は共用している。歩行や体全体の動きに伴う静電気の変化(以下「出力A」)は、フィルタ(1)1401、パルスディテクタ(1)1403で検出される。一方、手で周囲の物体(机802やパソコン1301)に触れた場合の誘導ノイズの変化(以下「出力B」)は、フィルタ(2)1402、パルスディテクタ(2)1404で検出される。
The structures and operations of the
両者は同じセンサ121を利用しているが、例えばフィルタ(1)1401では電源ハムノイズより低い30Hz以下の変化量を抽出し、逆にフィルタ(2)1402では電源ハムノイズや周囲の支配的な空間ノイズ「のみ」を抽出した後に検波器901で変化量として検出することで、両者の分離が可能である。
Both use the
抽出された各々の出力A/B は、処理ユニット1405に送られる。また、アナログ量ではなく、パルスディテクタ1403,1404を通してパルスの頻度情報に変換することで、情報量の圧縮が可能である。
Each extracted output A / B is sent to the
処理ユニット1405は、タイマ1406とメモリ1407を持っており、各時刻毎の出力A及びBを記録するほか、出力モジュール205とアンテナ206を通じて外部機器に伝達する。これ以外にも、GPSなど他のセンサ類の出力も同時に蓄積&報告しても構わない。
The
なお、メモリ1407に「装着者の平常時の活動の際の信号パターン」、あるいは「典型的な異常パターン」を記録しておき、これと入力波形を比較することで、緊急通報を行なわせることもできる。
In addition, “signal pattern during wearer's normal activity” or “typical abnormal pattern” is recorded in the
以上のように、従来の加速度センサを用いた活動量把握装置では、装置の取付位置によっては十分な測定ができなかったり、足先や手先の小さい動きに反応しにくいなどの問題があったが、本実施形態では、身体のいずれの場所に装着しても同じような出力が得られるほか、従来は困難であった「マウスを動かす」などの微小な動きの検出が可能である。 As described above, the activity amount grasping device using the conventional acceleration sensor has problems such as insufficient measurement depending on the mounting position of the device and difficulty in reacting to small movements of the toes and hands. In this embodiment, the same output can be obtained regardless of where the body is mounted, and minute movement such as “move the mouse”, which has been difficult in the past, can be detected.
110 人体
111 シャツ
112 下着
120 装着型入力装置
121 センサ
122 絶縁板
130 足
132 ソックス
133 靴
134 足指
201 プリアンプ
202 フィルタ
203 パルスディテクタ
204 リズム検出器
205 出力モジュール
206 アンテナ
207 リズムメモリ
301 パーソナルコンピュータ
302 無線基地局
303 データベース
501 電極
502 OPアンプ
601 エレクトレット膜
603 FET(電界効果トランジスタ)
701 衣服
702 手袋
704 圧電材料
801 指先
802 机
901 検波器
110
701
Claims (2)
人体に装着されて、前記人体が周囲の物体に触れる動作に伴って前記人体に誘導される電磁ノイズの変化パターンを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された変化パターンと、前記記憶手段から読み出された変化パターンとを比較して、前記検出された変化パターンがいずれの動作態様に伴って発生したかを特定する特定手段と
を備えたことを特徴とする装着型情報入力装置。 Storage means for storing information indicating a change pattern of electromagnetic noise induced in the human body in association with the movement in association with an aspect of the movement of the human body touching surrounding objects;
Detecting means for detecting a change pattern of electromagnetic noise induced on the human body when the human body is attached to the human body and touches a surrounding object;
A specifying unit that compares the change pattern detected by the detection unit with the change pattern read from the storage unit and identifies which operation mode the detected change pattern has occurred with; A wearable information input device comprising:
人体に装着されて、前記人体が周囲の物体に触れる動作に伴って前記人体に発生する静電容量の変化パターンを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された変化パターンと、前記記憶手段から読み出された変化パターンとを比較して、前記検出された変化パターンがいずれの動作態様に伴って発生したかを特定する特定手段と
を備えたことを特徴とする装着型情報入力装置。
Storage means for storing information indicating a change pattern of capacitance generated in the human body in association with the movement in association with an aspect of the movement of the human body touching surrounding objects;
Detecting means for detecting a change pattern of capacitance generated in the human body when the human body is attached to the human body and touches a surrounding object;
A specifying unit that compares the change pattern detected by the detection unit with the change pattern read from the storage unit and identifies which operation mode the detected change pattern has occurred with; A wearable information input device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011178895A JP5160673B2 (en) | 2011-08-18 | 2011-08-18 | Wearable information input device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011178895A JP5160673B2 (en) | 2011-08-18 | 2011-08-18 | Wearable information input device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007030666A Division JP4837590B2 (en) | 2007-02-09 | 2007-02-09 | Wearable information input device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011253560A JP2011253560A (en) | 2011-12-15 |
JP5160673B2 true JP5160673B2 (en) | 2013-03-13 |
Family
ID=45417376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011178895A Active JP5160673B2 (en) | 2011-08-18 | 2011-08-18 | Wearable information input device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5160673B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002358149A (en) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Sony Corp | User inputting device |
JP2004013209A (en) * | 2002-06-03 | 2004-01-15 | Japan Science & Technology Corp | Wrist-mounted finger operation information processor |
JP2005192699A (en) * | 2004-01-05 | 2005-07-21 | Konica Minolta Holdings Inc | Information transmitter and information transmitting system |
-
2011
- 2011-08-18 JP JP2011178895A patent/JP5160673B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011253560A (en) | 2011-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10274992B2 (en) | Wearable device with muscle activity detector | |
JP4837590B2 (en) | Wearable information input device | |
Cohn et al. | An ultra-low-power human body motion sensor using static electric field sensing | |
US10620012B2 (en) | Step counting method, device, and terminal | |
WO2014115153A1 (en) | Digitizer system with improved response time to wake up signal | |
CN101620465B (en) | Instruction input method and data processing system | |
CN108140295A (en) | Motion detection device and corresponding method | |
CN109256146A (en) | Audio-frequency detection, device and storage medium | |
JP2016206803A (en) | Instruction device and touch detection system | |
Dementyev et al. | Haptics with input: back-EMF in linear resonant actuators to enable touch, pressure and environmental awareness | |
Zhang et al. | idial: Enabling a virtual dial plate on the hand back for around-device interaction | |
Bian et al. | Wrist-worn capacitive sensor for activity and physical collaboration recognition | |
US10037111B2 (en) | Single point charger | |
JP2003029899A (en) | User input device | |
Zhao et al. | Fall detecting and alarming based on mobile phone | |
JP5160673B2 (en) | Wearable information input device | |
Wang et al. | Comparison of four machine learning algorithms for a pre-impact fall detection system | |
US10901814B2 (en) | Information processing apparatus and information processing method | |
WO2013031481A1 (en) | Object proximity and contact detection device | |
CN201837980U (en) | Touch input device and electronic equipment | |
KR101623773B1 (en) | System for inducing gait correction and control method for the same | |
JP2005192699A (en) | Information transmitter and information transmitting system | |
CN108848247A (en) | Terminal pattern is from selection method, bendable pack terminal and computer readable storage medium | |
JP2022178973A (en) | input device | |
Bian et al. | Body-Area Capacitive or Electric Field Sensing for Human Activity Recognition and Human-Computer Interaction: A Comprehensive Survey |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120921 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5160673 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151221 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |