JP5899698B2

JP5899698B2 - Human body part position measuring device and electronic device system

Info

Publication number: JP5899698B2
Application number: JP2011173746A
Authority: JP
Inventors: 宇田　尚典; 尚典宇田; 亮小玉
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2031-08-09
Also published as: JP2013036880A

Description

本発明は、人体の特定位置、たとえば手の位置を非接触で検出することができる人体部位位置測定装置に関する。また、その人体部位位置測定装置を利用した電子機器システムに関する。 The present invention relates to a human body part position measuring apparatus capable of detecting a specific position of a human body, for example, the position of a hand without contact. The present invention also relates to an electronic device system using the human body part position measuring device.

人体の特定部位の位置、たとえば手先の位置を測定する装置として、従来マウスやタッチパネルディスプレイなどの機器があるが、これらはいずれも人体との接触を必要とするものであり、非接触では位置を測定することができない。 Conventionally, there are devices such as a mouse and a touch panel display as devices for measuring the position of a specific part of the human body, for example, the position of the hand, but these all require contact with the human body. It cannot be measured.

非接触で人体の特定位置を検出する装置としては、テルミンと呼ばれる楽器がよく知られている。テルミンは２本のアンテナを有し、アンテナはそれぞれ発振回路に接続されている。アンテナと人体との相対距離の違いによる静電容量の変化によって発振周波数を変化させ、２つの発振回路の周波数のうなりを音に変換する楽器である。このテルミンの原理を利用した位置測定装置として、特許文献１がある。特許文献１では、第１方向に沿って平行に配置された複数の第１アンテナと、第１方向に直交する第２方向に沿って平行に配置された複数の第２アンテナと、によって構成されたアンテナパネルを有したセンサ装置が示されている。センサ装置には、第１、２アンテナにそれぞれスイッチで切り換えられて接続する１つの発振回路が設けられており、人の手がアンテナパネルに近づいた場合に、第１アンテナと発振回路とを接続して発振周波数の変化から第１方向の座標を決定し、第２アンテナと発振回路との接続に切り換えて発振周波数の変化から第２方向の座標を決定することで、アンテナパネル上部に位置する人の手の位置を非接触で検出することができる。 As a device for detecting a specific position of a human body in a non-contact manner, a musical instrument called a theremin is well known. Theremin has two antennas, and each antenna is connected to an oscillation circuit. It is a musical instrument that changes the oscillation frequency by changing the capacitance due to the difference in relative distance between the antenna and the human body, and converts the beat of the frequency of the two oscillation circuits into sound. As a position measuring apparatus using the principle of theremin, there is Patent Document 1. In Patent Document 1, a plurality of first antennas arranged in parallel along a first direction and a plurality of second antennas arranged in parallel along a second direction orthogonal to the first direction are configured. A sensor device having an antenna panel is shown. The sensor device is provided with one oscillation circuit that is connected to the first and second antennas with a switch. When the hand of the person approaches the antenna panel, the first antenna and the oscillation circuit are connected. Then, the coordinates in the first direction are determined from the change in the oscillation frequency, and the second direction coordinates are determined from the change in the oscillation frequency by switching to the connection between the second antenna and the oscillation circuit. The position of a human hand can be detected without contact.

また、ハエの視覚系の信号処理回路を、視覚センサ（速度検出器）として用いた例が知られている（たとえば非特許文献１）。これは、Δｘ離れた左右２つの光センサを用い、２つの光センサによる光の強度をそれぞれ電気信号に変換して、一方の電気信号をΔｔ遅延させ、２つの電気信号の相関を取ることによって速度を検出するものである。 In addition, an example in which a signal processing circuit of a fly's visual system is used as a visual sensor (speed detector) is known (for example, Non-Patent Document 1). This is done by using two left and right optical sensors separated by Δx, converting the light intensity from the two optical sensors into electrical signals, delaying one electrical signal by Δt, and correlating the two electrical signals. The speed is detected.

さらに、上記非接触での人体位置測定技術とは別の技術として、人体表面に電磁場を伝搬させる技術が知られている（たとえば非特許文献２）。 Further, as a technique different from the non-contact human body position measurement technique, a technique for propagating an electromagnetic field to the human body surface is known (for example, Non-Patent Document 2).

特開２０１０−１３９２８０JP2010-139280

R. Harrison,"A Biologically Inspired Analog IC for Visual Collosion Detection",IEEE Transactions on Circuits and Systems-1:Regular papers,Vol.52,NO.11,pp.2308-2318,2005R. Harrison, "A Biologically Inspired Analog IC for Visual Collosion Detection", IEEE Transactions on Circuits and Systems-1: Regular papers, Vol.52, NO.11, pp.2308-2318,2005 根日屋英之，”人体通信の最新技術”，電波技術協会報ＦＯＲＮ−２０１０．１Ｎｏ．２７２，ｐｐ．２４−２７Hideyuki Negiya, “The latest technology of human body communication”, Radio Technology Association Bulletin FORN-200.1 No. 272, pp. 24-27

しかし、特許文献１の位置測定装置では、特定の人だけの手の位置を測定したい場合であっても、その特定の人と他の人との区別ができず、選択的に人の手の位置を測定するということができない。 However, in the position measuring device of Patent Document 1, even when it is desired to measure the position of a hand of a specific person, the specific person cannot be distinguished from another person, and the hand of the person can be selectively selected. The position cannot be measured.

また、ハエの視覚系回路のように、光センサによって人体の位置を検出する装置を構成することが考えられる。しかし、光によるセンシングでは奥行き方向の検知精度の悪化や、ダイナミックレンジの問題、暗い場所では検知することが困難、レンズの汚れに弱い、など多数の問題があると考えられる。 It is also conceivable to construct a device that detects the position of the human body with a light sensor, such as a visual circuit of a fly. However, it is considered that there are a number of problems in sensing with light, such as deterioration in detection accuracy in the depth direction, dynamic range problems, difficulty in detection in dark places, and weakness in lens dirt.

また、人体の電磁場の表面伝搬を利用した、人体の位置測定装置は知られていない。 In addition, a human body position measuring device using surface propagation of a human electromagnetic field is not known.

本発明は、ハエの視覚系回路と、人体表面の電磁場伝搬技術とに着想を得てなされた従来にない新規な人体の特定位置を測定する装置を提供するものである。 The present invention provides an unprecedented new device for measuring a specific position of a human body, which has been inspired by the visual circuit of a fly and the electromagnetic field propagation technology on the surface of the human body.

第１の発明は、人体の特定位置を非接触で測定する人体部位位置測定装置において、１〜１００ＭＨｚの発振周波数で人体を励振し、人体表面に電磁場をまとわりつかせて伝搬させる励振器と、人体から離間し、かつ互いに離間して配置された第１電極と第２電極とを有して、人体表面を伝搬する電磁場の近傍界の範囲内に前記第１電極および前記第２電極が入るように前記人体の特定位置を近づけた際に、その２つの第１電極および第２電極に至る電磁場の位相差から、人体の特定位置を測定する電磁場変動検出器と、を有し、電磁場変動検出器は、第１電極に接続する第１移相器と、第２電極に接続し、移相量が第１移相器と等しい第２移相器と、第１電極で受信する電気信号と、第２電極で受信し、第２移相器によって移相された電気信号とを乗算して出力する第１乗算器と、第１電極で受信し、第１移相器によって移相された電気信号と、第２電極で受信した電気信号とを乗算して出力する第２乗算器と、第１乗算器の出力と、第２乗算器の出力との差分をとる減算器と、減算器の出力のうち、高周波成分をカットして出力するローパスフィルタと、を有することを特徴とする人体部位位置測定装置である。 1st invention is the human body part position measuring apparatus which measures the specific position of a human body in a non-contact manner, an exciter that excites a human body at an oscillation frequency of 1 to 100 MHz and propagates an electromagnetic field in a convoluted manner on the human body surface, The first electrode and the second electrode are disposed within the range of the near field of the electromagnetic field propagating on the surface of the human body. to when the closer the particular position of the human body, from the phase difference of the electromagnetic field reaching the first electrode and the second electrode of the two thereof possess electromagnetic field variation detector for measuring a specific position of the human body, the electromagnetic field fluctuations detected A first phase shifter connected to the first electrode, a second phase shifter connected to the second electrode and having a phase shift amount equal to the first phase shifter, and an electrical signal received by the first electrode; Received at the second electrode and phase shifted by the second phase shifter A first multiplier that multiplies and outputs the signal, and an electric signal received by the first electrode and phase-shifted by the first phase shifter and an electric signal received by the second electrode are multiplied and output. A second multiplier; a subtractor that takes a difference between an output of the first multiplier and an output of the second multiplier; and a low-pass filter that outputs a high frequency component out of the output of the subtractor. This is a human body part position measuring apparatus.

励振器は、人体表面に電磁波を伝搬することができる位置に取り付けられていればよく、人体に直接取り付けられていてもよいし、イスなどの人体と接触する物体に取り付けられていてもよい。励振器の発振周波数は、人体表面を電磁場が伝搬することができる周波数帯であればよく、たとえば１〜１００ＭＨｚである。 The exciter need only be attached to a position where it can propagate electromagnetic waves on the surface of the human body, and may be attached directly to the human body, or may be attached to an object such as a chair that contacts the human body. The oscillation frequency of the exciter may be a frequency band in which an electromagnetic field can propagate on the human body surface, and is, for example, 1 to 100 MHz.

電磁場変動検出器は、たとえば下記のように構成することができる。本発明のように構成すれば、オフセットが安定し、位置の測定精度を向上させることができる。また、下記の別の発明のように構成すれば、位置測定精度は落ちるが、構成が簡単となるため位置測定装置の低コスト化を図ることができる。 Field variation detector may be configured for example as follows. According to the present invention, the offset can be stabilized and the position measurement accuracy can be improved. Further, if configured as in another invention described below , the position measurement accuracy is lowered, but the structure becomes simple, so that the cost of the position measuring device can be reduced.

また、本発明における「人体の特定位置」とは、人体のあらゆる箇所を示すものであるが、特に手先などの先端が細くなっている部分がよい。位置測定精度が向上するためである。 In addition, the “specific position of the human body” in the present invention indicates every part of the human body, but a portion with a thin tip such as a hand is particularly preferable. This is because the position measurement accuracy is improved.

本発明とは別に、電磁場変動検出器は、第１電極と第２電極とで受信する電気信号とを乗算して出力する乗算器と、乗算器の出力のうち、高周波成分をカットして出力するローパスフィルタと、を有する構成としてもよい。 Separately from the present invention, the electromagnetic field fluctuation detector is a multiplier that multiplies and outputs an electrical signal received by the first electrode and the second electrode, and outputs a high frequency component out of the multiplier output. It is good also as a structure which has a low-pass filter to perform .

本発明において、電磁場変動検出器は、第１電極に接続する第１移相器と、第２電極に接続し、移相量が第１移相器と等しい第２移相器と、第１電極で受信する電気信号と、第２電極で受信し、第２移相器によって移相された電気信号とを乗算して出力する第１乗算器と、第１電極で受信し、第１移相器によって移相された電気信号と、第２電極で受信した電気信号とを乗算して出力する第２乗算器と、第１乗算器の出力と、第２乗算器の出力との差分をとる減算器と、減算器の出力のうち、高周波成分をカットして出力するローパスフィルタと、を有することを特徴とする人体部位位置測定装置である。 In the present invention, the electromagnetic field fluctuation detector includes a first phase shifter connected to the first electrode, a second phase shifter connected to the second electrode and having a phase shift amount equal to the first phase shifter, A first multiplier that multiplies and outputs the electrical signal received by the electrode and the electrical signal received by the second electrode and phase-shifted by the second phase shifter; and received by the first electrode and received by the first shifter. A difference between the output of the second multiplier, the output of the first multiplier, and the output of the second multiplier is obtained by multiplying the electric signal shifted by the phase shifter with the electric signal received by the second electrode. And a low-pass filter that cuts out and outputs a high-frequency component of the output of the subtractor.

第２の発明は、人体の特定位置を非接触で測定する人体部位位置測定装置において、人体表面に電磁場を伝搬させる励振器と、人体から離間し、かつ互いに離間して配置された第１電極と第２電極とを有して、その２つの第１電極および第２電極に至る電磁場の位相差から、人体の特定位置を測定する電磁場変動検出器とを有し、電磁場変動検出器は、第１電極に接続する第１移相器と、第２電極に接続し、移相量が第１移相器と等しい第２移相器と、第１電極で受信する電気信号と、第２電極で受信し、第２移相器によって移相された電気信号とを乗算して出力する第１乗算器と、第１電極で受信し、第１移相器によって移相された電気信号と、第２電極で受信した電気信号とを乗算して出力する第２乗算器と、第１乗算器の出力と、第２乗算器の出力との差分をとる減算器と、減算器の出力のうち、高周波成分をカットして出力するローパスフィルタと、を有することを特徴とする人体部位位置測定装置である。
第３の発明は、第２の発明において、励振器の発振周波数は１〜１００ＭＨｚであることを特徴とする。
第４の発明は、第１の発明から第３の発明において、第１移相器および第２移相器の移相量は、９０°であることを特徴とする。このように移相量を９０°とすると、電磁場変動検出器の出力を向上させることができるため、人体位置の測定感度を向上させることができる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a human body part position measuring apparatus that measures a specific position of a human body in a non-contact manner, an exciter that propagates an electromagnetic field to the human body surface, and a first electrode that is spaced apart from the human body and spaced apart from each other And a second electrode, and an electromagnetic field fluctuation detector for measuring a specific position of the human body from the phase difference of the electromagnetic field reaching the two first electrodes and the second electrode, A first phase shifter connected to the first electrode, a second phase shifter connected to the second electrode and having a phase shift amount equal to the first phase shifter, an electrical signal received by the first electrode, and a second A first multiplier that receives and multiplies the electrical signal received by the electrode and phase-shifted by the second phase shifter; and an electrical signal that is received by the first electrode and phase-shifted by the first phase shifter; , A second multiplier that multiplies and outputs the electrical signal received by the second electrode, an output of the first multiplier, and a second A subtractor for taking the difference between the output of the adder, of the output of the subtracter, a body portion position measuring apparatus characterized by having a low-pass filter for outputting to cut high frequency components, a.
According to a third aspect, in the second aspect, the oscillation frequency of the exciter is 1 to 100 MHz.
According to a fourth aspect, in the first to third aspects, the amount of phase shift of the first phase shifter and the second phase shifter is 90 °. When the phase shift amount is 90 ° in this way, the output of the electromagnetic field fluctuation detector can be improved, so that the measurement sensitivity of the human body position can be improved.

第５の発明は、第１の発明から第４の発明において、電磁場変動検出器をさらにもう１台備え、一方の電磁場変動検出器の第１電極と第２電極とを結ぶ第１直線と、他方の電磁場変動検出器の第１電極と第２電極とを結ぶ第２直線とが、角度を成すように、２台の電磁場変動検出器における前記第１電極および第２電極が配置されている、ことを特徴とする人体部位位置測定装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, the electromagnetic field variation detector further includes another unit, and the first straight line connecting the first electrode and the second electrode of the one electromagnetic field variation detector; The first electrode and the second electrode in the two electromagnetic field fluctuation detectors are arranged so that the second straight line connecting the first electrode and the second electrode of the other electromagnetic field fluctuation detector forms an angle. This is a human body part position measuring apparatus.

第６の発明は、第５の発明において、第１直線と第２直線は直交することを特徴とする。 In a sixth aspect based on the fifth aspect , the first straight line and the second straight line are orthogonal to each other.

第７の発明は、第１の発明から第６の発明において、人体の特定位置は、手先の位置であることを特徴とする。 According to a seventh invention, in the first to sixth inventions, the specific position of the human body is a position of a hand.

第８の発明は、第１の発明から第７の発明において、励振器は座席に取り付けられ、人が座席に座った場合に励振器と人体が接触することにより、人体表面に電磁場を伝搬させる、ことを特徴とする人体部位位置測定装置である。 In an eighth aspect based on the first to seventh aspects, the exciter is attached to the seat, and when the person sits on the seat, the exciter and the human body come into contact with each other to propagate the electromagnetic field to the human body surface. This is a human body part position measuring apparatus.

第９の発明は、第１の発明から第８の発明の人体部位位置測定装置と、電子機器とを有し、人体部位位置測定装置により人体の特定位置を測定し、その人体の特定位置の変動を元に電子機器の操作を行うことを特徴とする電子機器システムである。 A ninth invention includes the human body part position measuring device according to the first to eighth inventions and an electronic device, and the human body part position measuring device measures a specific position of the human body, and the specific position of the human body is measured. An electronic device system is characterized in that an electronic device is operated based on fluctuations.

第１０の発明は、第９の発明において、電子機器は、カーオーディオ、カーナビ（カーナビゲーションシステム）、身体障害者用装置、またはゲーム機であることを特徴とする。 According to a tenth aspect , in the ninth aspect , the electronic device is a car audio, a car navigation system (car navigation system), a device for a handicapped person, or a game machine.

本発明の人体の特定位置測定装置は、人体表面を伝搬する電磁場を、２つの離間した第１、２電極で受信し、その位相差を電磁場変動検出器により測定することで、人体の特定位置（たとえば手先の位置）を測定するものであり、人体の特定位置を非接触で検出して測定することができる。特に、人体の特定位置検知のために電磁場変動検出器の２つの第１、２電極を人体の特定位置を検出したい領域の近傍に配置すればよいだけであるため、場所をとらず、設置の自由度が高い。また、本発明の人体の特定位置測定装置では、励振器によって励振された人体の特定位置のみを検出することができ、励振器によって励振されていない人体の特定位置は検出しない。つまり、励振器によって特定の人のみの位置を選択的に検出することができる。 The apparatus for measuring a specific position of a human body according to the present invention receives an electromagnetic field propagating on the surface of a human body with two spaced apart first and second electrodes, and measures a phase difference thereof by using an electromagnetic field fluctuation detector. (For example, the position of the hand), and a specific position of the human body can be detected and measured without contact. In particular, it is only necessary to place the two first and second electrodes of the electromagnetic field fluctuation detector in the vicinity of the region where the specific position of the human body is to be detected in order to detect the specific position of the human body. High degree of freedom. In the human body specific position measuring apparatus of the present invention, only the specific position of the human body excited by the exciter can be detected, and the specific position of the human body not excited by the exciter is not detected. That is, the position of only a specific person can be selectively detected by the exciter.

また、第５の発明によれば、人体の特定位置を２次元的に測定することができ、第６の発明によればその測定精度を向上させることができる。 According to the fifth aspect , the specific position of the human body can be measured two-dimensionally, and according to the sixth aspect , the measurement accuracy can be improved.

また、第９、１０の発明のように、本発明の人体部位位置測定装置を利用すれば、非接触で電子機器の操作を行うことができる電子機器システムを構築することができる。 Further, as in the ninth and tenth inventions, if the human body part position measuring apparatus of the present invention is used, an electronic device system capable of operating an electronic device in a non-contact manner can be constructed.

実施例１の人体部位位置測定装置の構成を示した図。The figure which showed the structure of the human body part position measuring apparatus of Example 1. FIG. 変形例の電磁場変動検出器の構成を示した図。The figure which showed the structure of the electromagnetic field fluctuation | variation detector of a modification. 人体の特定位置の測定結果を示したグラフ。The graph which showed the measurement result of the specific position of a human body. 実施例２の人体部位位置測定装置の構成を示した図。The figure which showed the structure of the human body part position measuring apparatus of Example 2. FIG. 実施例３の電子機器システムの構成を示した図。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an electronic device system according to a third embodiment.

以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the examples.

図１は、実施例１の人体部位位置測定装置の構成を示した図である。この人体部位位置測定装置は、人体に取り付けられる励振器１と、励振器から離間して配置された電磁場変動検出器２とによって構成されている。 FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the human body part position measuring apparatus according to the first embodiment. This human body part position measuring device is composed of an exciter 1 attached to a human body and an electromagnetic field fluctuation detector 2 arranged away from the exciter.

励振器１は、発振器１０と、バンドパスフィルタ１１および増幅器１３を介して発振器１０と接続する電極１２と、によって構成されている。発振器１０の発振周波数は、電磁場が人体表面を伝搬することができる周波数であり、１〜１００ＭＨｚである。バンドパスフィルタ１１は、発振器１０の発振する電気信号の周波数帯のみを透過するものであり、増幅器１３はバンドパスフィルタ１１を透過した電気信号を増幅するものである。また、電極１２は、増幅器１３からの電気信号によって電磁場を励振し、人体表面に電磁場を伝搬させるものである。バンドパスフィルタ１１や増幅器１３は必ずしも必要なものではないが、ノイズ等を除去して位置測定精度を高めるためにはこれらを設けることが望ましい。 The exciter 1 includes an oscillator 10 and an electrode 12 connected to the oscillator 10 via a band pass filter 11 and an amplifier 13. The oscillation frequency of the oscillator 10 is a frequency at which an electromagnetic field can propagate on the human body surface, and is 1 to 100 MHz. The band pass filter 11 transmits only the frequency band of the electric signal oscillated by the oscillator 10, and the amplifier 13 amplifies the electric signal transmitted through the band pass filter 11. The electrode 12 excites an electromagnetic field by an electric signal from the amplifier 13 and propagates the electromagnetic field to the human body surface. The bandpass filter 11 and the amplifier 13 are not necessarily required, but it is desirable to provide them in order to remove noise and improve the position measurement accuracy.

電磁場変動検出器２は、互いに離間して設けられた２つの電極２０Ａ、Ｂ（本発明の第１電極、第２電極に相当）を有している。電極２０Ａ、Ｂは、励振器１によって人体表面を伝搬する電磁場を電気信号として受信するものである。電極２０Ａにはバンドパスフィルタ２１Ａ、増幅器２２Ａが、電極２０Ｂにはバンドパスフィルタ２１Ｂ、増幅器２２Ｂが、それぞれ接続されている。バンドパスフィルタ２１Ａ、Ｂは、発振器１０の発振周波数帯のみを透過するものであり、増幅器２２Ａ、Ｂは、それぞれバンドパスフィルタ２１Ａ、Ｂからの電気信号を増幅するものである。 The electromagnetic field fluctuation detector 2 has two electrodes 20A and 20B (corresponding to the first electrode and the second electrode of the present invention) that are provided apart from each other. The electrodes 20 </ b> A and 20 </ b> B receive an electromagnetic field propagating on the human body surface as an electric signal by the exciter 1. A band pass filter 21A and an amplifier 22A are connected to the electrode 20A, and a band pass filter 21B and an amplifier 22B are connected to the electrode 20B, respectively. The bandpass filters 21A and B transmit only the oscillation frequency band of the oscillator 10, and the amplifiers 22A and 22A amplify electric signals from the bandpass filters 21A and B, respectively.

また、電磁場変動検出器２は、乗算器２３Ａ、Ｂをそれぞれ有している。乗算器２３Ａには、増幅器２４を介して増幅器２２Ａと接続し、移相器２５Ａ、増幅器２４を介して増幅器２２Ｂと接続している。一方、乗算器２３Ｂには、移相器２５Ｂ、増幅器２４を介して増幅器２２Ａと接続し、増幅器２４を介して増幅器２２Ｂと接続している。移相器２５Ａは電極２０Ｂからの、移相器２５Ｂは電極２０Ｂからの電気信号を移相して出力するものであり、その移相量は等しく設定されている。乗算器２３Ａは、電極２０Ａからの電気信号と、移相器２５Ａによって移相された電極２０Ｂからの電気信号とを乗算して出力するものである。また、乗算器２３Ｂは、電極２０Ｂからの電気信号と、移相器２５Ｂによって移相された電極２０Ａからの電気信号とを乗算して出力するものである。 The electromagnetic field fluctuation detector 2 includes multipliers 23A and B, respectively. The multiplier 23A is connected to the amplifier 22A via the amplifier 24, and is connected to the amplifier 22B via the phase shifter 25A and the amplifier 24. On the other hand, the multiplier 23B is connected to the amplifier 22A via the phase shifter 25B and the amplifier 24, and is connected to the amplifier 22B via the amplifier 24. The phase shifter 25A shifts and outputs the electrical signal from the electrode 20B, and the phase shifter 25B shifts and outputs the electrical signal from the electrode 20B, and the phase shift amount is set equal. The multiplier 23A multiplies the electrical signal from the electrode 20A by the electrical signal from the electrode 20B phase-shifted by the phase shifter 25A and outputs the product. The multiplier 23B multiplies the electrical signal from the electrode 20B and the electrical signal from the electrode 20A phase-shifted by the phase shifter 25B and outputs the result.

乗算器２３Ａ、Ｂの出力側は減算器２６に接続していて、それぞれの出力する電気信号の差分をとって出力する。減算器２６の出力側は、増幅器２７、ローパスフィルタ２８を介してオシロスコープ（図示しない）に接続している。増幅器２７は、減算器２６の出力する電気信号を増幅するものであり、ローパスフィルタ２８は、高周波成分（直流成分に近い電気信号以外）をカットして出力するものである。 The output sides of the multipliers 23A and 23B are connected to the subtractor 26, and the difference between the output electric signals is taken and output. The output side of the subtractor 26 is connected to an oscilloscope (not shown) via an amplifier 27 and a low-pass filter 28. The amplifier 27 amplifies the electric signal output from the subtractor 26, and the low-pass filter 28 cuts and outputs a high frequency component (other than an electric signal close to a direct current component).

次に、人体部位位置測定装置の動作について説明する。 Next, the operation of the human body part position measuring device will be described.

まず、人体に取り付けられた励振器１によって、人体表面に電磁場を伝搬させる。つまり、発振器１０によって１〜１００ＭＨｚ帯の周波数の電気信号を発振させ、バンドパスフィルタ１１を通してノイズ成分等を除去して増幅器１３によって電気信号を増幅したのち、電極１２より電磁場を励振させて人体表面に電磁場を伝搬させる。励振器１の発振器１０の周波数が１〜１００ＭＨｚの範囲であれば、励振された電磁場を人体表面に伝搬させることができる。なお、人体は比誘電率が高いため、波長が大きく短縮されて伝搬しているものと推察される。たとえば１０．７ＭＨｚでは人体の比誘電率はおよそ１６０程度となり、非常に高い値となっている。 First, an electromagnetic field is propagated to the human body surface by the exciter 1 attached to the human body. That is, an oscillator 10 oscillates an electrical signal having a frequency of 1 to 100 MHz, removes noise components and the like through a band-pass filter 11 and amplifies the electrical signal by an amplifier 13, and then excites an electromagnetic field from the electrode 12, thereby To propagate the electromagnetic field. If the frequency of the oscillator 10 of the exciter 1 is in the range of 1 to 100 MHz, the excited electromagnetic field can be propagated to the human body surface. Since the human body has a high relative dielectric constant, it is assumed that the wavelength is greatly shortened and propagates. For example, at 10.7 MHz, the relative dielectric constant of the human body is about 160, which is a very high value.

電磁場変動検出器２の２つの電極２０Ａ、Ｂは、人体に近い位置（たとえば、人体の手先近傍）に、人体には接触させずに配置されており、２つの電極２０Ａ、Ｂによって、人体表面を伝搬する電磁場を電気信号として受信する。この電極２０Ａ、Ｂで受信する電気信号は、人体位置と電極２０Ａ、Ｂとの相対的な距離に応じて位相が異なる。以下、説明の簡略化のため、電磁場変動検出器２の電極２０Ａで受信する電気信号をｃｏｓ（ωｔ＋θＡ）、電極２０Ｂで受信する電気信号をｃｏｓ（ωｔ＋θＢ）として考察する。ωは２πｆであり、ｆは発振器１０の発振周波数である。なお、位置測定精度を高めるために、なるべく電極２０Ａ、Ｂ間を結ぶ直線に近い位置に人体を近づけることが望ましく、およそｃ／（２πｆ（εｒ）^1/2）、ここでｆは発振器１０の発振周波数、εｒは人体の比誘電率、以下まで人体を電極２０Ａ、Ｂ間を結ぶ直線に近づけるのがよい。たとえば１０．７ＭＨｚでは５０ｃｍ以下まで近づける。励振器１から電磁波が放射されているわけではなく、人体表面に電磁場がまとわりついて伝搬している状態であり、人体の近傍界の範囲に電極２０Ａ、Ｂが入る必要があるためである。そのため、電極２０Ａ、Ｂ間の距離はｃ／（２πｆ（εｒ）^1/2）以下の距離にある必要がある。 The two electrodes 20A, B of the electromagnetic field fluctuation detector 2 are arranged at positions close to the human body (for example, in the vicinity of the hand of the human body) without being in contact with the human body. The electromagnetic field propagating through the signal is received as an electrical signal. The electrical signals received by the electrodes 20A and 20B have different phases depending on the relative distance between the human body position and the electrodes 20A and 20B. Hereinafter, for simplification of description, an electrical signal received at the electrode 20A of the electromagnetic field fluctuation detector 2 is considered as cos (ωt + θA), and an electrical signal received at the electrode 20B is considered as cos (ωt + θB). ω is 2πf, and f is the oscillation frequency of the oscillator 10. In order to improve the position measurement accuracy, it is desirable to bring the human body close to a position as close as possible to the straight line connecting the electrodes 20A and 20B, approximately c / (2πf (εr) ^1/2 ), where f is the oscillator 10 The oscillation frequency, εr, is the relative permittivity of the human body, and it is preferable to bring the human body closer to the straight line connecting the electrodes 20A and B to the following. For example, it is close to 50 cm or less at 10.7 MHz. This is because the electromagnetic wave is not radiated from the exciter 1 but the electromagnetic field is clumping and propagating on the surface of the human body, and the electrodes 20A and B need to enter the range of the near field of the human body. Therefore, the distance between the electrodes 20A and B needs to be a distance of c / (2πf (εr) ^1/2 ) or less.

電極２０Ａで受信した電気信号ｃｏｓ（ωｔ＋θＡ）は、バンドパスフィルタ２１Ａによって発振器１０の周波数帯域のみが透過され、増幅器２２Ａによって信号が増幅される。 The electric signal cos (ωt + θA) received by the electrode 20A is transmitted only through the frequency band of the oscillator 10 by the band-pass filter 21A, and the signal is amplified by the amplifier 22A.

また、電極２０Ｂで受信した電気信号ｃｏｓ（ωｔ＋θＢ）は、バンドパスフィルタ２１Ｂによって発振器１０の周波数帯域のみが透過され、増幅器２２Ｂによって信号が増幅される。 Further, the electric signal cos (ωt + θB) received by the electrode 20B is transmitted only through the frequency band of the oscillator 10 by the band-pass filter 21B, and the signal is amplified by the amplifier 22B.

増幅器２２Ａからの出力は、２つに分岐されて一方は増幅器２４によってさらに信号が増幅されたのち乗算器２３Ａへ、他方は移相器２５Ｂによって位相がφ遅らされてｃｏｓ（ωｔ＋θＡ−φ）の電気信号となり、その電気信号が増幅器２４によって増幅されたのち乗算器２３Ｂへ入力される。 The output from the amplifier 22A is branched into two, one of which is further amplified by the amplifier 24 and then to the multiplier 23A, and the other is delayed by φ by the phase shifter 25B and cos (ωt + θA−φ). The electric signal is amplified by the amplifier 24 and then input to the multiplier 23B.

また、増幅器２２Ｂからの出力は、２つに分岐されて一方は増幅器２４によってさらに信号が増幅されたのち、乗算器２３Ｂへ、他方は移相器２５Ａによって位相がφ遅らされてｃｏｓ（ωｔ＋θＢ−φ）の電気信号となり、その電気信号が増幅器２４によって増幅されたのち乗算器２３Ａへ入力される。 Further, the output from the amplifier 22B is branched into two, one of which is further amplified by the amplifier 24 and then the phase is delayed by φ by the phase shifter 25A to the multiplier 23B and the other is cos (ωt + θB −φ), which is amplified by the amplifier 24 and then input to the multiplier 23A.

つまり、乗算器２３Ａには、ｃｏｓ（ωｔ＋θＡ）の電気信号と、ｃｏｓ（ωｔ＋θＢ−φ）の電気信号が入力され、乗算器２３Ｂには、ｃｏｓ（ωｔ＋θＡ−φ）の電気信号と、ｃｏｓ（ωｔ＋θＢ）の電気信号が入力される。したがって、乗算器２３Ａの出力は、ｃｏｓ（ωｔ＋θＡ）・ｃｏｓ（ωｔ＋θＢ−φ）であり、後段のローパスフィルタ２８でカットされる高周波成分を除けば、（１／２）・ｃｏｓ（ψ＋φ）である。ここで、θＡ−θＢ、すなわち位相差をψと置いた。同様に乗算器２３Ｂの出力は、（１／２）・ｃｏｓ（ψ−φ）となる。 That is, the electrical signal of cos (ωt + θA) and the electrical signal of cos (ωt + θB−φ) are input to the multiplier 23A, and the electrical signal of cos (ωt + θA−φ) and cos (ωt + θB) are input to the multiplier 23B. ) Electrical signal is input. Therefore, the output of the multiplier 23A is cos (ωt + θA) · cos (ωt + θB−φ), and is (½) · cos (ψ + φ) except for the high-frequency component cut by the low-pass filter 28 at the subsequent stage. . Here, θA−θB, that is, the phase difference is set as ψ. Similarly, the output of the multiplier 23B is (1/2) · cos (ψ−φ).

乗算器２３Ａ、Ｂから出力される電気信号（１／２）・ｃｏｓ（ψ＋φ）および（１／２）・ｃｏｓ（ψ−φ）は、減算器２６に入力される。減算器２６からの出力は、（１／２）・ｃｏｓ（ψ−φ）−（１／２）・ｃｏｓ（ψ＋φ）＝ｓｉｎψ・ｓｉｎφとなる。その後、増幅器２７で信号が増幅されたのち、ローパスフィルタ２８によってすでに計算上省略した高周波数成分がカットされて、ｓｉｎψ・ｓｉｎφがオシロスコープへと入力される。 The electrical signals (1/2) · cos (ψ + φ) and (1/2) · cos (ψ−φ) output from the multipliers 23A and 23B are input to the subtractor 26. The output from the subtractor 26 is (1/2) · cos (ψ−φ) − (1/2) · cos (ψ + φ) = sinψ · sinφ. Thereafter, after the signal is amplified by the amplifier 27, the high-frequency component which has been omitted in the calculation is cut by the low-pass filter 28, and sinφ · sinφ is input to the oscilloscope.

オシロスコープでは、電気信号ｓｉｎψ・ｓｉｎφの電圧値が測定される。この電圧値は、電極２０Ａ、Ｂで受信する電気信号の位相差ψ（＝θＡ−θＢ）に対応した値であり、さらにその位相差ψは、電極２０Ａ、Ｂの近傍にある人体表面の位置に対応した値である。したがって、電気信号ｓｉｎψ・ｓｉｎφの電圧値から、電極２０Ａ、Ｂの近傍にある人体表面の位置を測定することができる。なお、この結果が示すように、φが９０°のときにｓｉｎφ＝１より出力が最大となるため、移相器２５Ａ、Ｂの移相量φは９０°に設定することが望ましい。位置測定の感度を向上させることができるためである。 The oscilloscope measures the voltage value of the electrical signal sinψ · sinφ. This voltage value is a value corresponding to the phase difference ψ (= θA−θB) of the electrical signal received by the electrodes 20A, B, and the phase difference ψ is the position of the human body surface in the vicinity of the electrodes 20A, B. Is a value corresponding to. Therefore, the position of the surface of the human body in the vicinity of the electrodes 20A and 20B can be measured from the voltage value of the electrical signal sinψ · sinφ. As shown in this result, when φ is 90 °, the output becomes maximum from sin φ = 1, so that the phase shift amount φ of the phase shifters 25A and 25B is desirably set to 90 °. This is because the sensitivity of position measurement can be improved.

上記のように、電磁場変動検出器２では、受信した２つの電気信号をそれぞれ２つに分割し、それぞれの一方をディレイしたのち乗算して差分を取っている。これは、単に受信した電気信号を乗算して高周波成分をカットするだけではオフセットが安定せず、位置の測定精度が悪化してしまうためである。ただし、高い位置精度が求められていない場合には、図２のように、電磁場変動検出器２から移相器２５Ａ、Ｂ、乗算器２３Ｂ、減算器２６を削除した構成とすることもできる。 As described above, the electromagnetic field fluctuation detector 2 divides two received electric signals into two, delays one of the two, and multiplies them to obtain a difference. This is because the offset is not stabilized simply by multiplying the received electrical signal to cut the high frequency component, and the position measurement accuracy deteriorates. However, when high position accuracy is not required, the phase shifters 25A and 25B, the multiplier 23B, and the subtractor 26 may be omitted from the electromagnetic field fluctuation detector 2 as shown in FIG.

以上のようにして、実施例１の人体部位位置測定装置では、人体の一次元的な位置を非接触で測定することができる。また、励振器１によって励振されていない人の位置は測定されず、励振器１によって励振された人のみの位置を選択的に測定することができる。 As described above, the human body part position measuring apparatus according to the first embodiment can measure the one-dimensional position of the human body in a non-contact manner. Further, the position of the person who is not excited by the exciter 1 is not measured, and the position of only the person who is excited by the exciter 1 can be selectively measured.

図３は、実施例１の人体部位位置測定装置によって人体の特定位置を測定した結果を示したグラフである。図３のグラフの横軸は測定時間、縦軸は電磁場変動検出器２の出力する電圧値である。電磁場変動検出器２の電極２０Ａ、Ｂは、２２ｃｍ離間して段ボール箱上に貼り付けて設置した。また、励振器１の発振器１０は腕に取り付け、励振器１の電極１２は手の甲に貼り付けて設置した。発振器１０の周波数は１０．７ＭＨｚとした。そして、電極２０Ａ、Ｂ間近傍（電極２０Ａ、Ｂの設置された段ボール箱上方１０ｃｍ離れた領域）に手先をかざし、その手先を電極２０Ａ近傍と電極２０Ｂ近傍との間で複数回往復させた。 FIG. 3 is a graph showing a result of measuring a specific position of the human body using the human body part position measuring apparatus according to the first embodiment. The horizontal axis of the graph of FIG. 3 is the measurement time, and the vertical axis is the voltage value output by the electromagnetic field fluctuation detector 2. The electrodes 20A and 20B of the electromagnetic field fluctuation detector 2 were placed on a cardboard box with a spacing of 22 cm. The oscillator 10 of the exciter 1 was attached to the arm, and the electrode 12 of the exciter 1 was attached to the back of the hand. The frequency of the oscillator 10 was 10.7 MHz. Then, the hand was held in the vicinity between the electrodes 20A and 20B (region 10 cm above the cardboard box where the electrodes 20A and B were installed), and the hand was reciprocated a plurality of times between the vicinity of the electrode 20A and the vicinity of the electrode 20B.

図３に示すように、電極２０Ａ近傍では電圧値が最も低くなり、電極２０Ａ近傍から電極２０Ｂ近傍の方へ手先を動かしていくと電圧値が増加していき、電極２０Ｂ近傍で電圧値が最も高くなり、電極２０Ｂ近傍から電極２０Ａ近傍の方へ手先を動かしていくと電圧値が減少していく、というのを繰り返していることがわかる。つまり、実施例１の人体部位位置測定装置によって、手先を電極２０Ａ近傍と電極２０Ｂ近傍との間で複数回往復させている様子を測定できていることがわかる。また、図３のように、手先の位置の時間的変化を測定することで、グラフの曲線の傾きとして、手先の速度も測定できることがわかる。 As shown in FIG. 3, the voltage value is the lowest in the vicinity of the electrode 20A, the voltage value increases as the hand is moved from the vicinity of the electrode 20A toward the vicinity of the electrode 20B, and the voltage value is the highest in the vicinity of the electrode 20B. It turns out that the voltage value decreases as the hand is moved from the vicinity of the electrode 20B toward the vicinity of the electrode 20A. In other words, it can be seen that the human body part position measuring apparatus of Example 1 can measure the manner in which the hand is reciprocated a plurality of times between the vicinity of the electrode 20A and the vicinity of the electrode 20B. Further, as shown in FIG. 3, it can be seen that the speed of the hand can be measured as the slope of the curve of the graph by measuring the temporal change in the position of the hand.

なお、図３のグラフにおいて電圧値が最も低い部分が平らになっているが、これは電磁場変動検出器２の回路を構成した素子の性能により飽和してしまったためであり、飽和しないように素子を選択すれば、電圧値が最も低い部分のグラフ形状が正弦波の谷に近い形状となり、より正確に人体位置の測定をできるものと考えられる。 In the graph of FIG. 3, the portion with the lowest voltage value is flat. This is because the element has been saturated due to the performance of the elements constituting the circuit of the electromagnetic field fluctuation detector 2. Is selected, the shape of the graph with the lowest voltage value becomes a shape close to a trough of a sine wave, and it is considered that the human body position can be measured more accurately.

図４は、実施例２の人体部位位置測定装置の構成を示した図である。実施例２の人体部位位置測定装置は、実施例１の人体部位位置測定装置に、さらに以下の構成を加えたものである。すなわち、電磁場変動検出器２と同一構成の電磁場変動検出器３をさらに加えたものである。電磁場変動検出器３は、電磁場変動検出器２の電極２０Ａ、Ｂに対応する電極として、電極２０Ｃ、Ｄを有している。そして、電磁場変動検出器３は、電磁場変動検出器２の電極２０Ａ、Ｂ間を結ぶ直線（ｘ軸方向に平行な直線）と、電磁場変動検出器３の電極２０Ｃ、Ｄ間を結ぶ直線（ｙ軸方向に平行な直線）が、直交するように、プラスチックの矩形枠状のフレーム３０上に配置されている。 FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the human body part position measuring apparatus according to the second embodiment. The human body part position measuring apparatus according to the second embodiment is obtained by adding the following configuration to the human body part position measuring apparatus according to the first embodiment. That is, an electromagnetic field fluctuation detector 3 having the same configuration as that of the electromagnetic field fluctuation detector 2 is further added. The electromagnetic field fluctuation detector 3 includes electrodes 20C and D as electrodes corresponding to the electrodes 20A and B of the electromagnetic field fluctuation detector 2. The electromagnetic field fluctuation detector 3 includes a straight line connecting the electrodes 20A and B of the electromagnetic field fluctuation detector 2 (straight line parallel to the x-axis direction) and a straight line connecting the electrodes 20C and D of the electromagnetic field fluctuation detector 3 (y (Straight lines parallel to the axial direction) are arranged on a plastic rectangular frame 30 so as to be orthogonal to each other.

この実施例２の人体部位位置測定装置では、フレーム３０に人体（たとえば指先）４０を近づけた場合に、電磁場変動検出器２の出力する電圧値と、電磁場変動検出器３の出力する電圧値とから、ｘ軸方向における人体の特定位置と、ｙ軸方向における人体の特定位置を測定することができる。つまり、人体の二次元的な位置を非接触で測定することができる。 In the human body part position measuring apparatus according to the second embodiment, when the human body (for example, fingertip) 40 is brought close to the frame 30, the voltage value output from the electromagnetic field fluctuation detector 2 and the voltage value output from the electromagnetic field fluctuation detector 3 are Thus, the specific position of the human body in the x-axis direction and the specific position of the human body in the y-axis direction can be measured. That is, the two-dimensional position of the human body can be measured without contact.

なお、実施例２では、電極２０Ａ、Ｂを結ぶ直線と電極２０Ｃ、Ｄを結ぶ直線が直交するように配置したが、必ずしもその必要はなく、２つの直線が角度を成すように配置すればよい。ただし、位置測定の精度向上のためには直交させることが望ましい。 In the second embodiment, the straight line connecting the electrodes 20A, 20B and the straight line connecting the electrodes 20C, D are arranged so as to be orthogonal to each other. However, it is not always necessary, and the two straight lines may be arranged at an angle. . However, in order to improve the accuracy of position measurement, it is desirable to make them orthogonal.

また、実施例では励振器１を人体に直接取り付けたが、励振器１は必ずしも人体に取り付ける必要はなく、電磁場を励振して人体表面に伝搬させることができる位置に取り付けられていればよい。たとえば、座席の背もたれの部分に励振器１を設置することで、座席に座った人の表面に電磁場を伝搬させるようにしてもよい。この場合には、座席に座った状態では位置を検出することができ、座席を立った状態では位置を検出できないようにすることができ、人体部位位置測定装置の誤動作の防止等に利用することができる。また、車両の座席においては、励振器１を座席に設置しておけば、運転席か助手席の区別に利用することもできる。 In the embodiment, the exciter 1 is directly attached to the human body. However, the exciter 1 is not necessarily attached to the human body, and may be attached to a position where the electromagnetic field can be excited and propagated to the human body surface. For example, the electromagnetic field may be propagated to the surface of the person sitting on the seat by installing the exciter 1 on the backrest portion of the seat. In this case, the position can be detected while sitting on the seat, and the position cannot be detected while standing on the seat, which can be used to prevent malfunction of the human body part position measuring device. Can do. Further, in the vehicle seat, if the exciter 1 is installed in the seat, it can be used to distinguish between the driver seat and the passenger seat.

実施例３は、実施例１に示した人体部位位置測定装置を利用した電子機器システムである。図５は、その電子機器システムの構成を示した図である。図５のように、人体４０に励振器１が取り付けられ、人体４０と非接触な位置に電磁場変動検出器２が配置されている。電磁場変動検出器２の出力する電圧値は、デジタルないしアナログの信号として電子機器４に入力される。電磁場変動検出器２と電子機器４との接続は、ブルートゥースなどの無線によるものであってもよいし、有線によるものであってもよい。電子機器４は、たとえばカーオーディオ、カーナビ（カーナビゲーションシステム）、身体障害者用装置、ゲーム機、携帯機器（携帯電話、スマートフォン、ノートパソコンなど）、ＴＶ、等である。電子機器４は、電磁場変動検出器２からの電圧値に基づく人体４０の位置を元にして、自身の機能の制御を行う。これにより、人体４０の位置の変動（たとえば手先を振る）によって電子機器４の制御を行うことができる。電子機器４の制御とは、たとえば、電子機器４の電源のオンオフや、カーオーディオであればＡＭ、ＦＭ、ＴＶの切換や、チャンネルの変更などである。より具体的には、手先を左右に３回振ったときにはＡＭに、手先を左右に４回振ったときにはＦＭに、というようなカーオーディオの制御を非接触で行うことができる。 The third embodiment is an electronic apparatus system that uses the human body part position measuring apparatus shown in the first embodiment. FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the electronic device system. As shown in FIG. 5, the exciter 1 is attached to the human body 40, and the electromagnetic field fluctuation detector 2 is arranged at a position not in contact with the human body 40. The voltage value output from the electromagnetic field fluctuation detector 2 is input to the electronic device 4 as a digital or analog signal. The connection between the electromagnetic field fluctuation detector 2 and the electronic device 4 may be wireless such as Bluetooth or may be wired. The electronic device 4 is, for example, a car audio, a car navigation system (car navigation system), a device for a handicapped person, a game machine, a mobile device (such as a mobile phone, a smartphone, a laptop computer), a TV, or the like. The electronic device 4 controls its function based on the position of the human body 40 based on the voltage value from the electromagnetic field fluctuation detector 2. Thereby, the control of the electronic device 4 can be performed by the change of the position of the human body 40 (for example, the hand is shaken). The control of the electronic device 4 includes, for example, turning on / off the power of the electronic device 4, switching between AM, FM, and TV for a car audio, changing a channel, and the like. More specifically, the car audio can be controlled in a non-contact manner such as AM when the hand is swung left and right three times, and FM when the hand is swung left and right four times.

本発明の人体部位位置測定装置は、たとえばオーディオ装置、カーナビ装置などの非接触操作に用いることができる。また、身体障害者用装置やゲーム機、携帯機器等を非接触で操作する装置に応用することができる。 The human body part position measuring apparatus of the present invention can be used for non-contact operations such as an audio apparatus and a car navigation apparatus. Further, the present invention can be applied to a device for operating a device for a physically handicapped person, a game machine, a portable device or the like in a non-contact manner.

１：励振器
２、３：電磁場変動検出器
４：電子機器
１０：発振器
１０、２０Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ：電極
２３Ａ、Ｂ：乗算器
２５Ａ、Ｂ：移相器
２６：減算器
２８：ローパスフィルタ 1: Exciter 2, 3: Electromagnetic field fluctuation detector 4: Electronic equipment 10: Oscillator 10, 20A, B, C, D: Electrode 23A, B: Multiplier 25A, B: Phase shifter 26: Subtractor 28: Low pass filter

Claims

In a human body part position measuring device that measures a specific position of a human body in a non-contact manner,
An exciter that excites a human body at an oscillation frequency of 1 to 100 MHz and propagates an electromagnetic field around the human body surface;
The first electrode and the second electrode have a first electrode and a second electrode that are spaced apart from the human body and spaced apart from each other, and the first electrode and the second electrode are within a range of a near field of an electromagnetic field propagating on the human body surface. An electromagnetic field fluctuation detector for measuring the specific position of the human body from the phase difference of the electromagnetic fields reaching the two first electrodes and the second electrode when the specific position of the human body is approached so as to enter;
I have a,
The electromagnetic field fluctuation detector is
A first phase shifter connected to the first electrode;
A second phase shifter connected to the second electrode and having a phase shift amount equal to the first phase shifter;
A first multiplier that multiplies and outputs an electrical signal received by the first electrode and an electrical signal received by the second electrode and phase-shifted by the second phase shifter;
A second multiplier that multiplies and outputs the electrical signal received by the first electrode and phase-shifted by the first phase shifter and the electrical signal received by the second electrode;
A subtractor that takes a difference between the output of the first multiplier and the output of the second multiplier;
Of the output of the subtractor, a low-pass filter that cuts out and outputs a high-frequency component,
Body parts position measuring apparatus characterized by having a.

In a human body part position measuring device that measures a specific position of a human body in a non-contact manner,
An exciter that propagates an electromagnetic field on the surface of the human body;
A first electrode and a second electrode that are spaced apart from the human body and spaced apart from each other, and from the phase difference of the electromagnetic fields reaching the two first electrodes and the second electrode, An electromagnetic field fluctuation detector for measuring a specific position;
Have
The electromagnetic field fluctuation detector is
A first phase shifter connected to the first electrode;
A second phase shifter connected to the second electrode and having a phase shift amount equal to the first phase shifter;
A first multiplier that multiplies and outputs an electrical signal received by the first electrode and an electrical signal received by the second electrode and phase-shifted by the second phase shifter;
A second multiplier that multiplies and outputs the electrical signal received by the first electrode and phase-shifted by the first phase shifter and the electrical signal received by the second electrode;
A subtractor that takes a difference between the output of the first multiplier and the output of the second multiplier;
Of the output of the subtractor, a low-pass filter that cuts out and outputs a high-frequency component,
A human body part position measuring apparatus comprising:

The human body part position measuring apparatus according to claim 2 , wherein an oscillation frequency of the exciter is 1 to 100 MHz.

The amount of phase shift of the first phase shifter and the second phase shifter, the body portion position measuring device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is 90 °.

A further one of the electromagnetic field fluctuation detectors,
A first straight line connecting the first electrode and the second electrode of one of the electromagnetic field fluctuation detectors, and a second straight line connecting the first electrode and the second electrode of the other electromagnetic field fluctuation detector The first electrode and the second electrode in the two electromagnetic field fluctuation detectors are arranged to form an angle,
Body parts position measuring device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that.

6. The human body part position measuring apparatus according to claim 5 , wherein the first straight line and the second straight line are orthogonal to each other.

Specific position of the human body, body part position measuring device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the position of the hand.

The exciter is mounted on the seat, by a person to the exciter and the human body contact when seated on the seat, to propagate the electromagnetic field on the human body surface, either of claims 1 to 7, characterized in that The human body part position measuring apparatus according to claim 1.

The has a body portion position measuring device and an electronic device, wherein the body portion position measuring device to measure the specific location of the human body, a specific position of the human body according to any one of claims 1 to 8 The electronic device system is characterized in that the electronic device is operated on the basis of the fluctuation of the electronic device.

The electronic device system according to claim 9 , wherein the electronic device is a car audio, a car navigation, a device for a handicapped person, or a game machine.