JP7193392B2 - Information communication device and information communication method - Google Patents

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Description

本開示は情報通信装置および情報通信方法に関する。 The present disclosure relates to an information communication device and an information communication method.

従来、使用者の呼気を検出して、呼気に応じた信号を出力する装置が知られている。装置から出力される信号を、外部装置の制御に用いることで、使用者は呼気によって外部装置を操作することが可能である。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a device that detects a user's exhalation and outputs a signal corresponding to the exhalation. By using the signal output from the device to control the external device, the user can operate the external device by exhalation.

例えば、特許文献1は、MEMS検知および処理モジュールが、使用者の呼気の排出によって生成された運動エネルギーを検知し、検知した運動エネルギーに応じた1つまたは複数の制御信号を生成するシステムを開示する。 For example, US Pat. No. 6,200,000 discloses a system in which a MEMS sensing and processing module senses kinetic energy produced by exhalation of a user's exhaled breath and generates one or more control signals responsive to the sensed kinetic energy. do.

特表2013-542470号公報Japanese translation of PCT publication No. 2013-542470

しかし、特許文献1の技術では、使用者の呼気に類似する運動エネルギーを有する現象によって、誤検出をするおそれがある。例えば、MEMS検知および処理モジュールに風が吹き込むことで、誤って制御信号を生成するおそれがあった。 However, with the technique of Patent Document 1, there is a risk of erroneous detection due to a phenomenon having kinetic energy similar to the user's exhalation. For example, wind blowing into the MEMS sensing and processing module could erroneously generate control signals.

本開示は、使用者の呼気を正確に検出して、外部装置を操作するために、検出した呼気に応じて複数パターンの制御信号を生成できる情報通信装置および情報通信方法の提供を目的とする。 An object of the present disclosure is to provide an information communication device and an information communication method capable of accurately detecting user's exhalation and generating multiple patterns of control signals according to the detected exhalation in order to operate an external device. .

本開示の情報通信装置は、
使用者の呼気に基づいて変化する二酸化炭素濃度を検出する第1の検出部と、
前記二酸化炭素濃度が第1の条件を満たす場合に起動し、前記使用者の前記呼気に含まれる呼気情報を検出する第2の検出部と、
外部装置の動作の制御に用いられる、前記呼気情報に応じた制御信号を生成する信号生成部と、
生成された前記制御信号を出力する通信部と、を備え、
前記第1の条件は、第1の閾値未満であった前記二酸化炭素濃度が前記第1の閾値以上になることを含む。
The information communication device of the present disclosure is
a first detection unit that detects a carbon dioxide concentration that changes based on the user's exhalation;
a second detection unit activated when the carbon dioxide concentration satisfies a first condition and detecting exhalation information contained in the exhalation of the user;
a signal generator that generates a control signal according to the expiration information, which is used to control the operation of an external device;
a communication unit that outputs the generated control signal,
The first condition includes that the carbon dioxide concentration that was less than the first threshold becomes greater than or equal to the first threshold.

本開示の情報通信方法は、
使用者の呼気に基づいて変化する二酸化炭素濃度を第1の検出部によって検出するステップと、
前記二酸化炭素濃度が第1の条件を満たす場合に動作する第2の検出部によって、前記使用者の前記呼気に含まれる呼気情報を検出するステップと、
外部装置の動作の制御に用いられる、前記呼気情報に応じた制御信号を生成するステップと、
生成された前記制御信号を出力するステップと、を含み、
前記第1の条件は、第1の閾値未満であった前記二酸化炭素濃度が前記第1の閾値以上になることを含む。
The information communication method of the present disclosure includes:
detecting, by a first detection unit, a carbon dioxide concentration that changes based on the exhalation of the user;
a step of detecting exhalation information contained in the exhalation of the user by a second detection unit that operates when the carbon dioxide concentration satisfies a first condition;
generating a control signal responsive to the exhalation information for use in controlling the operation of an external device;
and outputting the generated control signal;
The first condition includes that the carbon dioxide concentration that was less than the first threshold becomes greater than or equal to the first threshold.

本開示によれば、使用者の呼気を正確に検出して、外部装置を操作するために、検出した呼気に応じて複数パターンの制御信号を生成できる情報通信装置および情報通信方法を提供することができる。 According to the present disclosure, to provide an information communication device and an information communication method capable of accurately detecting user's exhalation and generating multiple patterns of control signals according to the detected exhalation in order to operate an external device. can be done.

情報通信装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an example of an information communication device; FIG. 複数の呼気情報の組み合わせと生成される制御信号との対応関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a correspondence relationship between combinations of a plurality of breath information and generated control signals; 口を大きく開いている場合の呼気の出し方を例示する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating how to exhale when the mouth is wide open; 口をすぼめている場合の呼気の出し方を例示する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating how to exhale when the mouth is pursed. 情報通信装置の動作の第1例を説明するためのフローチャート図である。FIG. 4 is a flow chart diagram for explaining a first example of the operation of the information communication device; 情報通信装置の動作の第2例を説明するためのフローチャート図である。FIG. 10 is a flow chart diagram for explaining a second example of the operation of the information communication device;

図1は、本開示の一実施形態に係る情報通信装置10を示す概略構成図である。情報通信装置10は、使用者が呼気によって外部装置を操作することを可能にする。すなわち、情報通信装置10は、呼気によって外部装置を操作するユーザインタフェースとして機能する。ここで、外部装置は、情報通信装置10と異なる機器または装置である。後述するように、使用者は、呼気の出し方を変えることによって、外部装置の複数の動作を制御可能である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an information communication device 10 according to an embodiment of the present disclosure. The information communication device 10 allows a user to operate an external device by exhalation. That is, the information communication device 10 functions as a user interface for operating an external device with breath. Here, the external device is a device or device different from the information communication device 10 . As will be described later, the user can control multiple operations of the external device by changing the way the user exhales.

(情報通信装置)
情報通信装置10は、第2の検出部20と、第1の検出部30と、制御部50と、記憶部70と、通信部100と、を備える。第2の検出部20は、圧力を測定する圧力センサ21と、温度を測定する温度センサ22と、湿度を測定する湿度センサ23と、を備える。制御部50は、判定部40と、信号生成部90と、を備える。
(Information communication device)
The information communication device 10 includes a second detection section 20 , a first detection section 30 , a control section 50 , a storage section 70 and a communication section 100 . The second detection unit 20 includes a pressure sensor 21 that measures pressure, a temperature sensor 22 that measures temperature, and a humidity sensor 23 that measures humidity. The control section 50 includes a determination section 40 and a signal generation section 90 .

情報通信装置10は、使用者の呼気に含まれる情報(以下「呼気情報」ともいう。)を検出し、検出された呼気情報に応じた制御信号を外部装置に出力する。制御信号は、外部装置の動作の制御に用いられる信号である。使用者は、情報通信装置10を用いることによって、呼気で外部装置の動作を制御できる。 The information communication device 10 detects information contained in the user's breath (hereinafter also referred to as "breath information") and outputs a control signal corresponding to the detected breath information to an external device. A control signal is a signal used to control the operation of an external device. By using the information communication device 10, the user can control the operation of the external device by exhalation.

外部装置は、一例として医療現場で患者が呼気によって意思を表示するために用いられる支援装置であり得る。情報通信装置10は、患者が息を吹き込むことによって、呼気の出し方に応じて、支援装置に様々な表示を行わせる制御装置として機能してもよい。別の例として、外部装置は、ゲームコントローラであり得る。情報通信装置10は、使用者の頭部に装着可能であってもよいし、ゲームコントローラの一部に設けられてもよい。情報通信装置10は、使用者が息を吹きかけることによって、ボタンを押すこととは異なる動作を実行可能であってよい。別の例として、外部装置は、車両に設けられたオーディオ機器等の車載装置であり得る。情報通信装置10は、例えば使用者の頭部に装着される。情報通信装置10は、使用者が息を吹きかけることによって、使用者が接触することなく曲の選択およびボリュームの制御を実行可能であってよい。ここで、外部装置は、これらの例に限定されず、複数の動作を実行する多様な機器であり得る。例えば、外部装置は、デジタルカメラ等の撮像装置、コンピュータもしくはスマートフォン等の情報処理装置、マイクロフォン等の収音装置、スピーカー、パネルディスプレイもしくはヘッドマウントディスプレイ等の表示装置、または医療機器等であってもよい。 The external device may be, for example, a support device used by a patient to express his/her intention by exhalation at a medical site. The information communication device 10 may function as a control device that causes the support device to perform various displays according to how the patient exhales. As another example, the external device may be a game controller. The information communication device 10 may be wearable on the user's head, or may be provided as part of a game controller. The information communication device 10 may be able to perform an operation different from pressing a button by blowing on the user's breath. As another example, the external device may be an in-vehicle device such as an audio device provided in the vehicle. The information communication device 10 is worn, for example, on the user's head. The information communication device 10 may be capable of selecting songs and controlling the volume by blowing on the device without the user's contact. Here, the external device is not limited to these examples, and may be various devices that perform multiple operations. For example, the external device may be an imaging device such as a digital camera, an information processing device such as a computer or a smartphone, a sound collecting device such as a microphone, a display device such as a speaker, a panel display or a head-mounted display, or a medical device. good.

(第1の検出部)
第1の検出部30は、使用者の呼気に基づいて変化する二酸化炭素濃度を検出するCOセンサを含む。なお、二酸化炭素濃度が「呼気に基づいて変化する」とは、使用者が呼気を吹き込むことによって二酸化炭素濃度が変化することを意味する。COセンサは、情報通信装置10の外気を取り込む開口部の近くに設けられて、開口部に取り込まれた外気の二酸化炭素濃度を検出する。使用者が開口部に息を吹き込むと、開口部に取り込まれる外気の二酸化炭素濃度が増加する。このことは、COセンサの検出値(二酸化炭素濃度)に基づいて、例えば息が吹き込まれたか否かを判定可能であることを意味する。使用者が開口部に息を吹き込むことによって生じる二酸化炭素濃度の変化を逃さないように、COセンサは常時、または、適切な間隔(例えば1秒間隔)で動作する。COセンサは、例えば非分散型赤外線分析法を用いたガスセンサを用いてもよい。COセンサは、例えば電気化学式ガスセンサを用いてもよい。ただし、COセンサは、これらのセンサに限定されない。第1の検出部30は、二酸化炭素濃度の検出値を、制御部50に出力する。
(First detection unit)
The first detection unit 30 includes a CO2 sensor that detects the carbon dioxide concentration that changes based on the user's exhalation. Note that the carbon dioxide concentration "changes based on exhalation" means that the carbon dioxide concentration changes as the user exhales. The CO 2 sensor is provided near the opening for taking in the outside air of the information communication device 10 and detects the carbon dioxide concentration of the outside air taken into the opening. When the user blows into the opening, the carbon dioxide concentration of the outside air taken into the opening increases. This means that it is possible to determine, for example, whether or not breath is blown in based on the detected value (carbon dioxide concentration) of the CO 2 sensor. The CO2 sensor operates all the time or at appropriate intervals (for example, 1 second intervals) so as not to miss changes in carbon dioxide concentration caused by the user blowing into the opening. The CO2 sensor may be a gas sensor using, for example, non-dispersive infrared spectroscopy. The CO2 sensor may use, for example, an electrochemical gas sensor. However, the CO2 sensor is not limited to these sensors. The first detection unit 30 outputs the detected value of carbon dioxide concentration to the control unit 50 .

(第2の検出部)
第2の検出部20は、呼気に含まれる呼気情報を検出する。第2の検出部20は、第1の検出部30によって検出された二酸化炭素濃度に基づいて息が吹き込まれたと判定された場合に起動する。すなわち、第2の検出部20は、息が吹き込まれるまで動作しないため、消費電力を抑えることが可能である。第2の検出部20は、例えば圧力センサ21を含んでよい。第2の検出部20は、例えば温度センサ22を含んでよい。第2の検出部20は、例えば湿度センサ23を含んでよい。本実施形態において、第2の検出部20は複数のセンサを含んでおり、それぞれが互いに異なる呼気情報を検出する。具体的には、第2の検出部20は、圧力センサ21、温度センサ22および湿度センサ23を含む。第2の検出部20は、これらのセンサの検出値を制御部50に出力する。息が吹き込まれているときにこれらのセンサが検出した検出値は、呼気に含まれる呼気情報に対応する。すなわち、「呼気情報」は、息が吹き込まれているときの各センサの検出値(例えば圧力、温度および湿度)である。ここで、第2の検出部20は、これらのセンサの一部を備えなくてよい。例えば、第2の検出部20は、圧力センサ21だけを備えてもよい。また、第2の検出部20は、これらのセンサに限定されない。例えば、第2の検出部20は、圧力センサ21に代えて、気体用流量センサを含んでもよい。
(Second detector)
The second detector 20 detects exhalation information contained in exhalation. The second detection unit 20 is activated when it is determined that breath has been blown in based on the carbon dioxide concentration detected by the first detection unit 30 . That is, since the second detection unit 20 does not operate until the breath is blown, power consumption can be suppressed. The second detector 20 may include a pressure sensor 21, for example. The second detector 20 may include a temperature sensor 22, for example. The 2nd detection part 20 may contain the humidity sensor 23, for example. In this embodiment, the second detection unit 20 includes a plurality of sensors, each of which detects different expiration information. Specifically, second detector 20 includes pressure sensor 21 , temperature sensor 22 and humidity sensor 23 . The second detection section 20 outputs the detection values of these sensors to the control section 50 . Detected values detected by these sensors while breathing in correspond to exhalation information contained in the exhalation. That is, the "breath information" is the detected values (for example, pressure, temperature and humidity) of each sensor when breath is blown. Here, the second detection unit 20 does not have to include some of these sensors. For example, the second detection section 20 may include only the pressure sensor 21 . Moreover, the second detection unit 20 is not limited to these sensors. For example, the second detector 20 may include a gas flow sensor instead of the pressure sensor 21 .

(圧力センサ)
圧力センサ21は、呼気の出し方に応じて変化する圧力を検出するセンサである。使用者が呼気を強く出した場合(例えば使用者が息を強く吹き込んだ場合)には、呼気を弱く出した場合(例えば息を弱く吹き込んだ場合)と比べて、圧力が高くなる。このことは、圧力センサ21の検出値(圧力)に基づいて、呼気の強弱を判定可能であることを意味する。圧力センサ21は例えばピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化を原理とするセンサを用いてもよい。圧力センサ21は、圧力による金属ゲージの歪みによって生じる電気信号の変化を原理とする薄膜式圧力センサを用いてもよい。ただし、圧力センサ21は、これらのセンサに限定されない。
(pressure sensor)
The pressure sensor 21 is a sensor that detects pressure that changes according to how the breath is exhaled. When the user exhales strongly (for example, the user blows strongly), the pressure is higher than when the user exhales weakly (for example, blows weakly). This means that the intensity of expiration can be determined based on the detected value (pressure) of the pressure sensor 21 . For the pressure sensor 21, for example, a sensor based on a change in electrical resistance due to the piezoresistive effect may be used. The pressure sensor 21 may be a thin-film pressure sensor based on a change in electrical signal caused by strain of a metal gauge due to pressure. However, the pressure sensor 21 is not limited to these sensors.

(温度センサ)
温度センサ22は呼気の出し方に応じて変化する温度を検出するセンサである。後述するように、使用者が口を大きく開けて呼気を出した場合には、口をすぼめて呼気を出した場合と比べて、温度が高くなる。このことは、温度センサ22の検出値(温度)に基づいて、使用者の口の開け方(例えば口を大きく開いているかすぼめているか)を判定可能であることを意味する。温度センサ22は、例えば温度により抵抗が変化する白金抵抗を用いてもよい。温度センサ22は、例えば温度に応じた出力電圧を出すIC(Integrated Circuit)温度センサを用いてもよい。ただし、温度センサ22は、これらのセンサに限定されない。
(temperature sensor)
The temperature sensor 22 is a sensor that detects temperature that changes according to how the breath is exhaled. As will be described later, when the user opens the mouth wide and exhales, the temperature is higher than when the user puckers the mouth and exhales. This means that it is possible to determine how the user's mouth is opened (for example, whether the mouth is wide open or narrowed) based on the detected value (temperature) of the temperature sensor 22 . The temperature sensor 22 may be a platinum resistor whose resistance changes with temperature, for example. As the temperature sensor 22, for example, an IC (Integrated Circuit) temperature sensor that outputs an output voltage according to temperature may be used. However, the temperature sensor 22 is not limited to these sensors.

(湿度センサ)
湿度センサ23は呼気の出し方に応じて変化する湿度を検出するセンサである。後述するように、使用者が口を大きく開けて呼気を出した場合には、口をすぼめて呼気を出した場合と比べて、湿度が高くなる。このことは、上述した温度センサ22と同様に、湿度センサ23の検出値(湿度)に基づいて、使用者の口の開け方(例えば口を大きく開けているかすぼめているか)を判定可能であることを意味する。湿度センサ23は、湿度変化によって生じる電極間の抵抗の変化を原理とする高分子抵抗式湿度センサを用いてもよい。湿度センサ23は、湿度変化によって生じる電極間の静電容量の変化を原理とする高分子静電容量式湿度センサを用いてもよい。ただし、湿度センサ23は、これらのセンサに限定されない。
(humidity sensor)
Humidity sensor 23 is a sensor that detects humidity that changes according to how exhaled air is exhaled. As will be described later, when the user exhales with the mouth wide open, the humidity is higher than when the user exhales with the mouth pursed. As with the temperature sensor 22 described above, it is possible to determine how the user opens his/her mouth (for example, whether the mouth is wide open or closed) based on the detected value (humidity) of the humidity sensor 23. means that The humidity sensor 23 may be a polymer resistance humidity sensor based on a change in resistance between electrodes caused by a change in humidity. The humidity sensor 23 may be a polymer capacitance type humidity sensor based on the principle of change in capacitance between electrodes caused by changes in humidity. However, the humidity sensor 23 is not limited to these sensors.

(制御部)
制御部50は、情報通信装置10を全体的に制御する。本実施形態において、制御部50は、判定部40および信号生成部90として機能する。制御部50は、例えばマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置により実現される。
(control part)
The control unit 50 controls the information communication device 10 as a whole. In this embodiment, the control section 50 functions as the determination section 40 and the signal generation section 90 . The control unit 50 is realized by, for example, a microprocessor, a microcontroller, or an arithmetic processing device such as a CPU (Central Processing Unit).

(判定部)
判定部40は、第1の検出部30によって検出された二酸化炭素濃度に基づいて息が吹き込まれたか否かを判定する。この判定は、二酸化炭素濃度が第1の条件を満たすか否かで行われる。具体的には、判定部40は、二酸化炭素濃度が第1の条件を満たす場合、息が吹き込まれたと判定し、二酸化炭素濃度が第1の条件を満たさない場合、息が吹き込まれていないと判定する。本実施形態において、第1の条件は、第1の閾値th1未満であった二酸化炭素濃度が当該第1の閾値th1以上になることを含むが、これに限られない。例えば、第1の条件は、第1の閾値th1未満であった二酸化炭素濃度が当該第1の閾値th1以上になった後、第1の閾値th1以上である状態が所定時間継続したことをさらに含んでもよい。
(Judgment part)
The determination unit 40 determines whether or not the breath is blown based on the carbon dioxide concentration detected by the first detection unit 30 . This determination is made based on whether the carbon dioxide concentration satisfies the first condition. Specifically, when the carbon dioxide concentration satisfies the first condition, the determination unit 40 determines that the breath has been blown in, and when the carbon dioxide concentration does not satisfy the first condition, the determination unit 40 determines that the breath has not been blown in. judge. In the present embodiment, the first condition includes, but is not limited to, that the carbon dioxide concentration, which was less than the first threshold th1, becomes equal to or greater than the first threshold th1. For example, the first condition is that after the carbon dioxide concentration that was less than the first threshold th1 becomes equal to or greater than the first threshold th1, the state of being equal to or greater than the first threshold th1 continues for a predetermined time. may contain.

ここで、第1の閾値th1は、空気中の二酸化炭素濃度の参照値(以下、「空気中参照値」ともいう。)よりも大きく、且つ、呼気中の二酸化炭素濃度の参照値(以下、「呼気中参照値」ともいう。)よりも小さい範囲において、任意に定められてもよい。本実施形態において「空気中参照値」は、人間の一般的な生活環境における空気中の二酸化炭素濃度とみなすことができる値である。例えば、空気中参照値は、換気された屋内における一般的な二酸化炭素濃度とされる250ppm以上1000ppm以下の任意の値であるが、これに限られず、実用上空気中の二酸化炭素濃度とみなすことができる任意の値であってもよい。一方、本実施形態において「呼気中参照値」は、呼気中の二酸化炭素濃度とみなすことができる値である。例えば、呼気中参照値は、人間の呼気における一般的な二酸化炭素濃度とされる20000ppm以上60000ppm以下の任意の値であるが、これに限られず、実用上呼気中の二酸化炭素濃度とみなすことができる任意の値であってもよい。第1の閾値th1未満であった二酸化炭素濃度が当該第1の閾値以上になることは、使用者によって息が吹き込まれたことを意味する。一例において、第1の閾値th1は、二酸化炭素濃度の空気中参照値よりも十分大きくなるように定められてもよい。本実施形態では、第1の閾値th1は、例えば20000ppmに設定されてよい。第1の閾値th1を空気中参照値に比べて十分高い値に設定することによって、判定部40は息が吹き込まれたことを確実に判定することができる。 Here, the first threshold th1 is greater than the reference value for the carbon dioxide concentration in the air (hereinafter also referred to as the “reference value in the air”), and the reference value for the carbon dioxide concentration in the exhaled breath (hereinafter referred to as It may be arbitrarily set within a range smaller than the reference value during exhalation). In this embodiment, the "reference value in air" is a value that can be regarded as the concentration of carbon dioxide in the air in a general human living environment. For example, the air reference value is any value of 250 ppm or more and 1000 ppm or less, which is considered to be a general carbon dioxide concentration in a ventilated room, but is not limited to this. can be any value that On the other hand, in the present embodiment, the “breath reference value” is a value that can be regarded as the carbon dioxide concentration in breath. For example, the breath reference value is an arbitrary value of 20000 ppm or more and 60000 ppm or less, which is a general carbon dioxide concentration in human breath, but is not limited to this, and can be regarded as the carbon dioxide concentration in breath in practice. can be any value possible. When the carbon dioxide concentration, which was less than the first threshold th1, becomes equal to or higher than the first threshold, it means that the user has breathed. In one example, the first threshold th1 may be set to be sufficiently larger than the reference carbon dioxide concentration in air. In this embodiment, the first threshold th1 may be set to 20000 ppm, for example. By setting the first threshold th1 to a value sufficiently higher than the in-air reference value, the determination unit 40 can reliably determine that breath has been blown.

判定部40は、二酸化炭素濃度が第1の条件を満たした場合に、第2の検出部20を起動させる起動信号を生成する。判定部40は、生成した起動信号を、第2の検出部20に出力する。第2の検出部20が備える圧力センサ21、温度センサ22および湿度センサ23は、起動信号によって起動する。つまり、非動作状態であった圧力センサ21、温度センサ22および湿度センサ23は、起動信号によって動作状態に変化して、使用者の呼気に含まれる呼気情報を検出する。なお、第2の検出部20が非動作状態(すなわち、停止した状態)であるときの消費電力は、動作状態(すなわち、起動した状態)と比べて小さく、あるいはゼロである。 The determination unit 40 generates an activation signal for activating the second detection unit 20 when the carbon dioxide concentration satisfies the first condition. The determination unit 40 outputs the generated activation signal to the second detection unit 20 . The pressure sensor 21, the temperature sensor 22, and the humidity sensor 23 included in the second detection unit 20 are activated by the activation signal. That is, the pressure sensor 21, the temperature sensor 22, and the humidity sensor 23, which have been in a non-operating state, are changed to an operating state by the activation signal, and detect exhalation information contained in the user's exhalation. Power consumption when the second detection unit 20 is in a non-operating state (that is, a stopped state) is smaller than that in an operating state (that is, a started state), or is zero.

判定部40は、第1の検出部30によって検出された二酸化炭素濃度が第1の条件を満たした後で(すなわち、息が吹き込まれたと判定した後で)、息の吹き込みが終わったか否かを判定する。この判定は、二酸化炭素濃度が第2の条件を満たすか否かで行われる。具体的には、判定部40は、二酸化炭素濃度が第2の条件を満たす場合、息の吹き込みが終わったと判定し、二酸化炭素濃度が第2の条件を満たさない場合、息の吹き込みが終わっていないと判定する。本実施形態において、第2の条件は、第2の閾値th2以上であった二酸化炭素濃度が当該第2の閾値th2未満になることを含むが、これに限られない。例えば、第2の条件は、第2の閾値th2以上であった二酸化炭素濃度が当該第2の閾値th2未満になってから所定時間が経過することをさらに含んでもよい。 After the carbon dioxide concentration detected by the first detection unit 30 satisfies the first condition (that is, after determining that the breath has been blown in), the determination unit 40 determines whether or not the blowing has ended. judge. This determination is made based on whether the carbon dioxide concentration satisfies the second condition. Specifically, if the carbon dioxide concentration satisfies the second condition, the determining unit 40 determines that the blowing has ended, and if the carbon dioxide concentration does not satisfy the second condition, the blowing has finished. judge not. In the present embodiment, the second condition includes, but is not limited to, that the carbon dioxide concentration that was equal to or higher than the second threshold th2 becomes less than the second threshold th2. For example, the second condition may further include that a predetermined period of time has elapsed after the carbon dioxide concentration, which was equal to or greater than the second threshold th2, became less than the second threshold th2.

ここで、第2の閾値th2は、二酸化炭素濃度の空気中参照値よりも大きく、且つ、二酸化炭素濃度の呼気中参照値よりも小さい範囲において、任意に定められてもよい。第2の閾値th2以上であった二酸化炭素濃度が当該第2の閾値th2未満になることは、使用者による息の吹き込みが終わったことを意味する。一例において、第2の閾値th2は、二酸化炭素濃度の空気中参照値よりも大きく、且つ、第1の閾値th1以下となるように定められてもよい。かかる構成によれば、二酸化炭素濃度が第1の条件を満たした後、息の吹き込みが終わったことによって第2の条件が満たされる確実性(すなわち、息の吹き込みが終わったと判定する精度)が向上する。逆にいえば、二酸化炭素濃度が第1の条件を満たした後、息の吹き込みが終わっても第2の条件が満たされないという不都合(すなわち、息の吹き込みが終わったことを判定できないという不都合)の発生する蓋然性が低減する。本実施形態では、第2の閾値th2は、例えば第1の閾値th1の10分の1である2000ppmに設定されてよい。第2の閾値th2を第1の閾値th1に比べて十分低い値に設定することによって、判定部40は、息の吹き込みが終わったことを確実に判定することができる。 Here, the second threshold th2 may be arbitrarily determined within a range that is larger than the reference value of carbon dioxide concentration in air and smaller than the reference value of carbon dioxide concentration in breath. When the carbon dioxide concentration, which was equal to or higher than the second threshold th2, becomes less than the second threshold th2, it means that the user has finished blowing. In one example, the second threshold th2 may be set to be greater than the reference value of carbon dioxide concentration in air and equal to or less than the first threshold th1. According to such a configuration, after the carbon dioxide concentration satisfies the first condition, the certainty that the second condition is satisfied by the end of blowing (that is, the accuracy of determining that the blowing is finished) is increased. improves. Conversely, after the carbon dioxide concentration satisfies the first condition, the second condition is not satisfied even if the blowing is finished (that is, the inconvenience that it cannot be determined that the blowing is finished). The probability of occurrence is reduced. In the present embodiment, the second threshold th2 may be set to 2000 ppm, which is 1/10 of the first threshold th1, for example. By setting the second threshold th2 to a value sufficiently lower than the first threshold th1, the determination section 40 can reliably determine that the blowing has ended.

判定部40は、二酸化炭素濃度が第2の条件を満たした場合に、第2の検出部20を停止させる停止信号を生成する。判定部40は、生成した停止信号を、第2の検出部20に出力する。第2の検出部20が備える圧力センサ21、温度センサ22および湿度センサ23は、停止信号によって停止する。つまり、動作状態であった圧力センサ21、温度センサ22および湿度センサ23は、停止信号によって非動作状態に変化して、使用者の呼気に含まれる呼気情報を検出することを停止する。 The determination unit 40 generates a stop signal for stopping the second detection unit 20 when the carbon dioxide concentration satisfies the second condition. The determination unit 40 outputs the generated stop signal to the second detection unit 20 . The pressure sensor 21, the temperature sensor 22, and the humidity sensor 23 included in the second detection section 20 are stopped by the stop signal. That is, the pressure sensor 21, the temperature sensor 22, and the humidity sensor 23, which were in the operating state, are changed to the non-operating state by the stop signal, and stop detecting the breath information contained in the user's breath.

上記のように、第2の検出部20(圧力センサ21、温度センサ22および湿度センサ23)は、第1の検出部30が検出した二酸化炭素濃度に応じた間欠動作を行う。一方、第1の検出部30は、使用者が開口部に息を吹き込むことによって生じる二酸化炭素濃度の変化を逃さないように、常時、または、比較的短い間隔で動作する。つまり、第1の検出部30は、第2の検出部20に比べて動作時間が長い。したがって、第1の検出部30として消費電力の小さいセンサを用いることで、情報通信装置10の全体の消費電力を低下させることができる。換言すると、情報通信装置10は、第2の検出部20を常時または比較的短い間隔で動作させる必要が無いので、情報通信装置10の全体の消費電力を低下させることができる。 As described above, the second detector 20 (the pressure sensor 21, the temperature sensor 22, and the humidity sensor 23) intermittently operates according to the carbon dioxide concentration detected by the first detector 30. FIG. On the other hand, the first detection unit 30 operates all the time or at relatively short intervals so as not to miss changes in the carbon dioxide concentration caused by the user blowing into the opening. That is, the first detection section 30 has a longer operating time than the second detection section 20 . Therefore, by using a sensor with low power consumption as the first detection unit 30, the overall power consumption of the information communication device 10 can be reduced. In other words, the information communication device 10 does not need to operate the second detection unit 20 all the time or at relatively short intervals, so the power consumption of the entire information communication device 10 can be reduced.

(信号生成部)
信号生成部90は、外部装置の動作の制御に用いられる、呼気情報に応じた制御信号を生成する。本実施形態において、第2の検出部20は互いに異なる複数の呼気情報(圧力、温度および湿度)を検出する。信号生成部90は、複数の呼気情報の組み合わせに応じた制御信号を生成する。したがって、信号生成部90は、複数の呼気情報の組み合わせに応じて、複数パターンの制御信号を生成可能である。ここで、複数パターンの制御信号の候補(以下、複数パターンの候補制御信号)は、記憶部70に記憶されている。また、複数の呼気情報の組み合わせと生成される制御信号との対応関係も、記憶部70に記憶されている。図2に示す例では、それぞれ呼気情報である「圧力」および「温度または湿度」の組み合わせに応じた4パターンの候補制御信号(制御信号A~D)が示されている。詳細には、呼気情報の1つである「圧力」が、例えば所定の基準値以上であるか否かに基づいて「低」または「高」の2パターンに分類されている。また、それぞれ呼気情報の1つである「温度」または「湿度」が、例えば所定の基準値以上であるか否かに基づいて「低」または「高」の2パターンに分類されている。「圧力」が「低」且つ「温度または湿度」が「低」である場合に対応する候補制御信号は「制御信号A」である。「圧力」が「低」且つ「温度または湿度」が「高」である場合に対応する候補制御信号は「制御信号B」である。「圧力」が「高」且つ「温度または湿度」が「低」である場合に対応する候補制御信号は「制御信号C」である。そして、「圧力」が「高」且つ「温度または湿度」が「高」である場合に対応する候補制御信号は「制御信号D」である。ただし、候補制御信号の種類数、および複数の呼気情報の組み合わせと生成される制御信号との対応関係は、図2に示す例に限られない。信号生成部90による制御信号の生成の詳細については後述する。
(signal generator)
The signal generator 90 generates a control signal according to expiration information, which is used to control the operation of the external device. In this embodiment, the second detection unit 20 detects a plurality of mutually different expiration information (pressure, temperature and humidity). The signal generator 90 generates a control signal according to a combination of multiple pieces of breath information. Therefore, the signal generator 90 can generate a plurality of patterns of control signals according to a combination of a plurality of breath information. Here, multiple patterns of control signal candidates (hereinafter referred to as multiple patterns of candidate control signals) are stored in the storage unit 70 . The storage unit 70 also stores correspondence relationships between combinations of a plurality of breath information and generated control signals. In the example shown in FIG. 2, four patterns of candidate control signals (control signals A to D) corresponding to combinations of breath information "pressure" and "temperature or humidity" are shown. Specifically, "pressure", which is one of the expiration information, is classified into two patterns, "low" and "high", based on whether it is equal to or higher than a predetermined reference value, for example. Also, "temperature" or "humidity", which is one piece of breath information, is classified into two patterns of "low" or "high" based on whether it is equal to or higher than a predetermined reference value, for example. The candidate control signal corresponding to "pressure" being "low" and "temperature or humidity" being "low" is "control signal A". The candidate control signal corresponding to "pressure" being "low" and "temperature or humidity" being "high" is "control signal B". The candidate control signal corresponding to "pressure" being "high" and "temperature or humidity" being "low" is "control signal C". The candidate control signal corresponding to the case where the "pressure" is "high" and the "temperature or humidity" is "high" is "control signal D". However, the number of types of candidate control signals and the correspondence relationship between combinations of a plurality of breath information and generated control signals are not limited to the example shown in FIG. The details of the generation of the control signal by the signal generator 90 will be described later.

(記憶部)
記憶部70は、制御部50が用いるデータおよびプログラムを記憶する。記憶部70は、例えば測定前の初期状態の圧力、温度および湿度のデータ(すなわち、息が吹き込まれるより前に第2の検出部20が検出した圧力、温度および湿度の検出値)を記憶してもよい。また、記憶部70は、例えば各測定データを記憶してもよい。記憶部70は、例えば、メモリ等の記憶装置により実現される。記憶部70は1つのメモリで構成されても、複数のメモリで構成されてもよい。ただし、測定データが記憶されれば特に制限されない。
(storage unit)
Storage unit 70 stores data and programs used by control unit 50 . The storage unit 70 stores, for example, initial pressure, temperature, and humidity data before measurement (that is, the pressure, temperature, and humidity values detected by the second detection unit 20 before the breath is blown in). may Further, the storage unit 70 may store each measurement data, for example. The storage unit 70 is implemented by, for example, a storage device such as a memory. The storage unit 70 may be composed of one memory or may be composed of a plurality of memories. However, there is no particular limitation as long as measurement data is stored.

記憶部70は、例えばCPUである制御部50を、判定部40として機能させるプログラムを記憶してよい。また、記憶部70は、制御部50を、信号生成部90として機能させるプログラムを記憶してよい。つまり、制御部50が記憶部70からプログラムを読み込むことによって、ソフトウェアとして判定部40および信号生成部90の処理が実行されてもよい。 The storage unit 70 may store a program that causes the control unit 50, which is a CPU, to function as the determination unit 40, for example. Moreover, the storage unit 70 may store a program that causes the control unit 50 to function as the signal generation unit 90 . In other words, the processing of the determination unit 40 and the signal generation unit 90 may be executed as software by the control unit 50 reading a program from the storage unit 70 .

(通信部)
通信部100は、外部装置との通信を実行する。本実施形態において、通信部100は、信号生成部90において生成された制御信号を外部装置に出力する。通信部100は、例えば外部メモリインタフェース、汎用非同期送受信器(UART:Universal Asynchronous Receiver Transmitter)インタフェース、拡張シリアル・ペリフェラル・インタフェース(eSPI:)、汎用入出力(GPIO:General-purpose input/output)インタフェース、パルス符号変調(PCM:Pulse Code Modulation)および/もしくはIC間サウンド(I2S:Inter-IC Sound)インタフェース、集積回路間(I2C:Inter-Integrated Circuit)バスインタフェース、ユニバーサルシリアルバス(USB:Universal Serial Bus)インタフェース、ブルートゥース(登録商標)インタフェース、ジグビー(登録商標)インタフェース、IrDA(Infrared Data Association)インタフェース、または、無線USB(W-USB:Wireless―Universal Serial Bus)インタフェースのうち、1つまたは複数を介して実現される。通信部100は、制御対象の機器(すなわち、外部装置)と有線無線どちらで接続されてもよい。ただし、通信部100は、これらの実現手段に限定されるものではなく、信号生成部90において生成された信号が外部に出力されれば特に制限されない。
(communication department)
The communication unit 100 executes communication with an external device. In this embodiment, the communication unit 100 outputs the control signal generated by the signal generation unit 90 to an external device. The communication unit 100 includes, for example, an external memory interface, a universal asynchronous receiver transmitter (UART) interface, an extended serial peripheral interface (eSPI), a general-purpose input/output (GPIO) interface, Pulse Code Modulation (PCM) and/or Inter-IC Sound (I2S) interface, Inter-Integrated Circuit (I2C) bus interface, Universal Serial Bus (USB) via one or more of the following: a Bluetooth® interface, a ZigBee® interface, an IrDA (Infrared Data Association) interface, or a Wireless—Universal Serial Bus (W-USB) interface. Realized. The communication unit 100 may be connected to a device to be controlled (that is, an external device) either by wire or wirelessly. However, the communication unit 100 is not limited to these implementation means, and is not particularly limited as long as the signal generated by the signal generation unit 90 is output to the outside.

(制御信号の生成)
本実施形態において、複数の呼気情報である「圧力」および「温度または湿度」の組み合わせに応じた制御信号が生成される。使用者は、呼気の出し方によって、「圧力」および「温度または湿度」を調整し得る。例えば呼気の出し方は、「呼気の強さ」および「使用者の口の開け方」の2つの要素によって定まる。図3は、使用者が口を大きく開いている場合の呼気の出し方を例示する図である。一方、図4は、使用者が口をすぼめている場合の呼気の出し方を例示する図である。図3のように口を大きく開いている場合には、図4のように口をすぼめている場合と比べて、周囲の空気の巻き込み量が少なくなり、結果として呼気の温度および湿度が高くなる。また、図3のように口を大きく開いている場合、および図4のように口をすぼめている場合のどちらの場合であっても、使用者は呼気に強弱をつけることができる。つまり、使用者は、呼気の強弱を、口の形にかかわらず調整することが可能である。具体的には、呼気が強い場合(すなわち、息を強く吹き込んでいる場合)には、呼気が弱い場合(すなわち、息を弱く吹き込んでいる場合)と比べて、呼気の強さが強くなる。したがって、口の開け方と呼気の強弱の組み合わせによって、合計4パターンの「呼気の出し方」が存在する。情報通信装置10は、呼気を圧力センサ21、温度センサ22および湿度センサ23で検出し、検出された値の大小を判定することで、図2に示すように合計4パターンの制御信号A~Dを生成できる。
(Generation of control signal)
In this embodiment, a control signal is generated according to a combination of a plurality of pieces of exhalation information "pressure" and "temperature or humidity". The user can adjust "pressure" and "temperature or humidity" by exhaling. For example, the way to exhale is determined by two factors, ie, 'strength of exhalation' and 'how to open the user's mouth'. FIG. 3 is a diagram exemplifying how to exhale when the user opens his/her mouth wide. On the other hand, FIG. 4 is a diagram illustrating how to exhale when the user is pursed. When the mouth is wide open as shown in Fig. 3, the amount of surrounding air entrained is smaller than when the mouth is pursed as shown in Fig. 4, resulting in higher exhaled air temperature and humidity. . In addition, the user can adjust the intensity of exhalation whether the mouth is wide open as shown in FIG. 3 or the mouth is pursed as shown in FIG. In other words, the user can adjust the intensity of exhalation regardless of the shape of the mouth. Specifically, when the breath is strong (that is, when the breath is blown strongly), the strength of the breath is stronger than when the breath is weak (that is, when the breath is blown weakly). Therefore, there are a total of four patterns of "how to exhale" depending on the combination of how to open the mouth and the strength of exhalation. The information communication device 10 detects exhalation with the pressure sensor 21, the temperature sensor 22, and the humidity sensor 23, and determines the magnitude of the detected values to generate a total of four patterns of control signals A to D as shown in FIG. can generate

例えば、圧力センサ21および温度センサ22で呼気情報を検出することによって上記の4パターンの制御信号A~Dのいずれかが生成される場合、あらかじめ圧力の閾値と温度の閾値とが記憶部70に記憶される。信号生成部90は、圧力センサ21の検出値と圧力の閾値とを比較する。信号生成部90は、圧力センサ21の検出値が圧力の閾値を超える場合に、呼気の圧力が第1状態(例えば「高」)であると判定する。信号生成部90は、圧力センサ21の検出値が圧力の閾値以下の場合に、呼気の圧力が第2状態(例えば「低」)であると判定する。信号生成部90は、温度センサ22の検出値が温度の閾値を超える場合に、呼気の温度が第1状態(例えば「高」)であると判定する。信号生成部90は、温度センサ22の検出値が温度の閾値以下の場合に、呼気の温度が第2状態(例えば「低」)であると判定する。信号生成部90は、呼気の圧力が第1状態(例えば「高」)であって、且つ、呼気の温度が第1状態(例えば「高」)である場合に、第1の制御信号(制御信号D)を生成する。信号生成部90は、呼気の圧力が第1状態(例えば「高」)であって、且つ、呼気の温度が第2状態(例えば「低」)である場合に、第2の制御信号(制御信号C)を生成する。信号生成部90は、呼気の圧力が第2状態(例えば「低」)であって、且つ、呼気の温度が第1状態(例えば「高」)である場合に、第3の制御信号(制御信号B)を生成する。信号生成部90は、呼気の圧力が第2状態(例えば「低」)であって、且つ、呼気の温度が第2状態(例えば「低」)である場合に、第4の制御信号(制御信号A)を生成する。このように、信号生成部90は、複数の呼気情報の組み合わせに応じて、複数パターンの制御信号を生成することができる。ここで、別の例として、圧力センサ21および湿度センサ23で呼気を検出してもよい。このとき、あらかじめ圧力の閾値と湿度の閾値とが記憶部70に記憶され、信号生成部90は上記と同じように複数パターンの制御信号を生成することができる。また、信号生成部90は、さらに第1の検出部30が検出した二酸化炭素濃度も「呼気情報」として取得してよい。例えば、信号生成部90は、二酸化炭素濃度の時間変化の違いに応じて、呼気の出し方を分類してよい。このとき、信号生成部90は、さらに多くのパターンの制御信号の生成が可能になる。 For example, when one of the four patterns of control signals A to D is generated by detecting exhalation information with the pressure sensor 21 and the temperature sensor 22, the pressure threshold value and the temperature threshold value are stored in the storage unit 70 in advance. remembered. The signal generator 90 compares the detection value of the pressure sensor 21 with the pressure threshold. When the detected value of the pressure sensor 21 exceeds the pressure threshold, the signal generator 90 determines that the breath pressure is in the first state (for example, "high"). The signal generation unit 90 determines that the pressure of exhalation is in the second state (for example, “low”) when the detected value of the pressure sensor 21 is equal to or less than the pressure threshold. The signal generator 90 determines that the temperature of the breath is in the first state (for example, “high”) when the detected value of the temperature sensor 22 exceeds the temperature threshold. The signal generator 90 determines that the temperature of the breath is in the second state (for example, “low”) when the detected value of the temperature sensor 22 is equal to or less than the temperature threshold. The signal generator 90 generates a first control signal (control generate signal D). The signal generator 90 generates a second control signal (control generate signal C). The signal generator 90 generates a third control signal (control generate signal B). The signal generator 90 generates a fourth control signal (control Generate signal A). In this way, the signal generator 90 can generate multiple patterns of control signals in accordance with combinations of multiple pieces of breath information. Here, as another example, the pressure sensor 21 and the humidity sensor 23 may detect exhalation. At this time, the pressure threshold value and the humidity threshold value are stored in the storage unit 70 in advance, and the signal generation unit 90 can generate a plurality of patterns of control signals in the same manner as described above. Further, the signal generator 90 may also acquire the carbon dioxide concentration detected by the first detector 30 as "breath information". For example, the signal generation unit 90 may classify the way of exhaling according to the difference in time change of the carbon dioxide concentration. At this time, the signal generator 90 can generate more patterns of control signals.

(フローチャート)
情報通信装置10の制御部50は、図5のフローチャートの処理を実行することによって、呼気に応じて複数の制御信号を生成できる情報通信方法を実現する。
(flowchart)
The control unit 50 of the information communication device 10 implements an information communication method capable of generating a plurality of control signals according to exhalation by executing the processing of the flowchart of FIG.

情報通信装置10は、第1の検出部30によって、二酸化炭素濃度の検出を開始する(ステップS1)。ステップS1以降、例えば一定間隔で二酸化炭素濃度が検出される。 The information communication device 10 starts detecting carbon dioxide concentration by the first detection unit 30 (step S1). After step S1, for example, the carbon dioxide concentration is detected at regular intervals.

ステップS2は、息が吹き込まれたか否かを判定するステップである。具体的には、情報通信装置10は、第1の検出部30のよって検出された二酸化炭素濃度が第1の条件を満たす場合に(ステップS2のYES)、息が吹き込まれたと判定し、第2の検出部20を起動させて、呼気情報を検出可能な状態にする(ステップS3)。一方、情報通信装置10は、第1の検出部30のよって検出された二酸化炭素濃度が第1の条件を満たさない場合に(ステップS2のNO)、息が吹き込まれていないと判定し、ステップS2の処理を繰り返す。 Step S2 is a step for determining whether or not breath is blown. Specifically, when the carbon dioxide concentration detected by the first detection unit 30 satisfies the first condition (YES in step S2), the information communication device 10 determines that breath has been blown, 2 is activated to enable detection of breath information (step S3). On the other hand, when the carbon dioxide concentration detected by the first detection unit 30 does not satisfy the first condition (NO in step S2), the information communication device 10 determines that breath is not blown, and performs step The processing of S2 is repeated.

情報通信装置10は、起動した第2の検出部20(圧力センサ21、温度センサ22および湿度センサ23)によって、複数の呼気情報(圧力、温度および湿度)を検出する(ステップS4)。情報通信装置10は、温度および湿度の一方を選択的に検出してもよい。検出されたデータは記憶部70に保存される。 The information communication device 10 detects a plurality of breath information (pressure, temperature and humidity) by the activated second detection unit 20 (pressure sensor 21, temperature sensor 22 and humidity sensor 23) (step S4). Information communication device 10 may selectively detect one of temperature and humidity. The detected data is stored in the storage unit 70 .

ステップS5は、息の吹き込みが終わったか否かを判定するステップである。具体的には、情報通信装置10は、第1の検出部30にて検出された二酸化炭素濃度が第2の条件を満たす場合に(ステップS5のYES)、息の吹き込みが終わったと判定し、第2の検出部20を停止させる(ステップS6)。一方、情報通信装置10は、第1の検出部30にて検出された二酸化炭素濃度が第2の条件を満たさない場合に(ステップS5のNO)、息の吹き込みが終わっていないと判定し、ステップS5の処理を繰り返す。 Step S5 is a step for determining whether or not the blowing has ended. Specifically, when the carbon dioxide concentration detected by the first detection unit 30 satisfies the second condition (YES in step S5), the information communication device 10 determines that the blowing has ended, The second detector 20 is stopped (step S6). On the other hand, when the carbon dioxide concentration detected by the first detection unit 30 does not satisfy the second condition (NO in step S5), the information communication device 10 determines that the blowing has not ended, The process of step S5 is repeated.

情報通信装置10は、ステップS4で検出された呼気情報に応じた制御信号を生成し、外部装置に出力する(ステップS7)。詳細には、情報通信装置10は、ステップS4で検出された複数の呼気情報(圧力、温度および湿度)の組み合わせに応じた制御信号(例えば制御信号A、B、CまたはD)を生成する。そして、情報通信装置10は、生成した制御信号を通信部100から外部機器に出力する。その後、情報処理装置10は、ステップS2の処理に戻る。 The information communication device 10 generates a control signal according to the breath information detected in step S4, and outputs it to the external device (step S7). Specifically, the information communication device 10 generates a control signal (for example, control signal A, B, C or D) according to the combination of the plurality of pieces of breath information (pressure, temperature and humidity) detected in step S4. Then, the information communication device 10 outputs the generated control signal from the communication section 100 to the external device. After that, the information processing apparatus 10 returns to the process of step S2.

以上述べたように、本実施形態に係る情報通信装置10は、使用者の呼気に基づいて変化する二酸化炭素濃度を検出する第1の検出部30と、二酸化炭素濃度が第1の条件を満たす場合に起動し、使用者の呼気に含まれる呼気情報を検出する第2の検出部20と、外部装置の動作の制御に用いられる、呼気情報に応じた制御信号を生成する信号生成部90と、生成された制御信号を出力する通信部100と、を備える。ここで、第1の条件は、第1の閾値th1未満であった二酸化炭素濃度が当該第1の閾値th1以上になることを含む。かかる構成によれば、使用者の呼気を正確に検出して、外部装置を操作するために、検出した呼気に応じて複数パターンの制御信号を生成できる。このため、使用者は、呼気の出し方を変えることによって、外部装置の複数の動作を制御可能である。 As described above, the information communication device 10 according to the present embodiment includes the first detection unit 30 that detects the carbon dioxide concentration that changes based on the user's exhalation, and the carbon dioxide concentration satisfies the first condition. a second detection unit 20 that is activated when the device is activated and detects exhalation information contained in the user's exhalation; , and a communication unit 100 that outputs the generated control signal. Here, the first condition includes that the carbon dioxide concentration, which was less than the first threshold th1, becomes equal to or greater than the first threshold th1. According to such a configuration, it is possible to accurately detect the user's exhalation and generate a plurality of patterns of control signals according to the detected exhalation in order to operate the external device. Therefore, the user can control multiple operations of the external device by changing the way of exhaling.

本発明を諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形および修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形および修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段または各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段またはステップ等を1つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。 Although the present invention has been described with reference to the drawings and examples, it should be noted that various variations and modifications will be readily apparent to those skilled in the art based on this disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included within the scope of the present invention. For example, functions included in each means or each step can be rearranged so as not to be logically inconsistent, and multiple means or steps can be combined into one or divided. .

例えば、上述した実施形態において、情報通信装置10が、息の吹き込みが終わったと判定すると、第2の検出部20を停止させる構成について説明した(ステップS5およびS6)。ここで、情報通信装置10は、第2の検出部20を用いて「大気情報」を検出してから第2の検出部20を停止させてもよい。「大気情報」は、息の吹き込みが終わった後に、第2の検出部20に含まれる各センサが検出した検出値に対応する。すなわち、第2の検出部20は、息の吹き込みが終わった後の各センサの検出値(圧力、温度および湿度)を、大気情報として検出する。かかる構成における情報通信装置10の動作について、図6のフローチャートを参照して詳細に説明する。図6に示すステップS11-S15は、それぞれ図5に示すステップS1-S5と同一であるため、説明は省略する。情報通信装置10は、第1の検出部30にて検出された二酸化炭素濃度が第2の条件を満たす場合に(ステップS15のYES)、息の吹き込みが終わったと判定し、第2の検出部20によって、少なくとも1つの大気情報(例えば、圧力、温度および湿度のうち少なくとも1つ)を検出する(ステップS16)。ここで、情報通信装置10は、息の吹き込みが終わった後に第1の検出部30によって検出された二酸化炭素濃度も、大気情報として取得してよい。したがって、例えば圧力、温度、湿度、および二酸化炭素濃度のうち、少なくとも1つに対応する少なくとも1つの大気情報が検出される。大気情報を検出すると、情報通信装置10は、判定部40により、第2の検出部20を停止させる停止信号を生成し、第2の検出部20に出力することによって、第2の検出部20を停止させる(ステップS17)。情報通信装置10は、呼気情報と大気情報との差分を算出する(ステップS18)。そして、情報通信装置10は、当該差分に応じた制御信号を信号生成部90により生成し、通信部100を介して外部装置に出力する(ステップS19)。このように、呼気情報そのものに代えて、呼気情報と大気情報との差分に応じた制御信号を生成および出力する構成も可能である。 For example, in the above-described embodiment, a configuration has been described in which the second detection unit 20 is stopped when the information communication device 10 determines that the breath has ended (steps S5 and S6). Here, the information communication device 10 may stop the second detection unit 20 after detecting the “atmospheric information” using the second detection unit 20 . “Atmospheric information” corresponds to detection values detected by the sensors included in the second detection unit 20 after the blowing of breath is finished. That is, the second detection unit 20 detects the detection values (pressure, temperature, and humidity) of each sensor after blowing is finished as atmospheric information. The operation of the information communication device 10 having such a configuration will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. Steps S11-S15 shown in FIG. 6 are the same as steps S1-S5 shown in FIG. 5, respectively, so description thereof will be omitted. When the carbon dioxide concentration detected by the first detection unit 30 satisfies the second condition (YES in step S15), the information communication device 10 determines that the blowing has ended, and the second detection unit 20 detects at least one atmospheric information (eg, at least one of pressure, temperature and humidity) (step S16). Here, the information communication device 10 may also acquire the carbon dioxide concentration detected by the first detection unit 30 after the end of breathing as atmospheric information. Accordingly, at least one atmospheric information corresponding to at least one of pressure, temperature, humidity, and carbon dioxide concentration, for example, is detected. When atmospheric information is detected, the information communication device 10 causes the determination unit 40 to generate a stop signal for stopping the second detection unit 20, and outputs the signal to the second detection unit 20 so that the second detection unit 20 is stopped (step S17). The information communication device 10 calculates the difference between the breath information and the atmosphere information (step S18). Then, the information communication device 10 generates a control signal corresponding to the difference by the signal generation section 90, and outputs it to the external device via the communication section 100 (step S19). In this way, it is possible to generate and output a control signal corresponding to the difference between the breath information and the atmosphere information instead of the breath information itself.

また、上述した実施形態において、情報通信装置10が、使用者の口の開け方と呼気の強弱の組み合わせに応じて、合計4パターンの「呼気の出し方」を判別する構成について説明した。しかしながら、情報通信装置10が判別する「呼気の出し方」は、4パターンより少なくてもよいし、多くてもよい。例えば、情報通信装置10は、呼気の圧力を「低」、「中」および「高」の3パターンに分類し、呼気の温度または湿度を「低」、「中」および「高」の3パターンに分類してもよい。かかる場合、情報通信装置10が、使用者の口の開け方と呼気の強弱の組み合わせに応じて、合計9パターンの「呼気の出し方」を判別可能である。 Further, in the above-described embodiment, a configuration has been described in which the information communication device 10 determines a total of four patterns of "how to exhale" in accordance with the combination of how the user's mouth is opened and the intensity of exhalation. However, the "how to exhale" determined by the information communication device 10 may be less than or more than four patterns. For example, the information communication device 10 classifies the pressure of breath into three patterns of "low", "medium" and "high", and the temperature or humidity of breath into three patterns of "low", "medium" and "high". can be classified into In such a case, the information communication device 10 can determine a total of 9 patterns of "how to exhale" according to the combination of how the user opens his/her mouth and the intensity of exhalation.

10 情報通信装置
20 第2の検出部
21 圧力センサ
22 温度センサ
23 湿度センサ
30 第1の検出部
40 判定部
50 制御部
70 記憶部
90 信号生成部
100 通信部
10 information communication device 20 second detection unit 21 pressure sensor 22 temperature sensor 23 humidity sensor 30 first detection unit 40 determination unit 50 control unit 70 storage unit 90 signal generation unit 100 communication unit

Claims (10)

使用者の呼気に基づいて変化する二酸化炭素濃度を検出する第1の検出部と、
前記二酸化炭素濃度が第1の条件を満たす場合に起動し、前記使用者の前記呼気に含まれる呼気情報を検出する第2の検出部と、
外部装置の動作の制御に用いられる、前記呼気情報に応じた制御信号を生成する信号生成部と、
生成された前記制御信号を出力する通信部と、を備え、
前記第1の条件は、第1の閾値未満であった前記二酸化炭素濃度が前記第1の閾値以上になることを含む、情報通信装置。
a first detection unit that detects a carbon dioxide concentration that changes based on the user's exhalation;
a second detection unit activated when the carbon dioxide concentration satisfies a first condition and detecting exhalation information contained in the exhalation of the user;
a signal generator that generates a control signal according to the expiration information, which is used to control the operation of an external device;
a communication unit that outputs the generated control signal,
The information communication device, wherein the first condition includes that the carbon dioxide concentration, which was less than the first threshold, becomes equal to or greater than the first threshold.
前記第1の閾値は、空気中の二酸化炭素濃度の参照値よりも大きく、且つ、呼気中の二酸化炭素濃度の参照値よりも小さい、請求項1に記載の情報通信装置。 2. The information communication device according to claim 1, wherein the first threshold is greater than a reference value for carbon dioxide concentration in air and less than a reference value for carbon dioxide concentration in exhaled breath. 前記第2の検出部は、互いに異なる複数の前記呼気情報を検出し、
前記信号生成部は、前記複数の呼気情報の組み合わせに応じて、前記制御信号を生成する、請求項1または2に記載の情報通信装置。
The second detection unit detects a plurality of pieces of exhalation information that are different from each other,
3. The information communication device according to claim 1, wherein said signal generator generates said control signal according to a combination of said plurality of breath information.
前記第2の検出部は、前記呼気の出し方に応じて変化する圧力を前記呼気情報として検出する圧力センサを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の情報通信装置。 4. The information communication device according to any one of claims 1 to 3, wherein said second detection unit includes a pressure sensor that detects, as said exhalation information, a pressure that changes according to how said exhalation is exhaled. 前記第2の検出部は、前記呼気の出し方に応じて変化する温度を前記呼気情報として検出する温度センサを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の情報通信装置。 5. The information communication device according to any one of claims 1 to 4, wherein said second detection unit includes a temperature sensor that detects, as said breath information, a temperature that changes according to said manner of exhalation. 前記第2の検出部は、前記呼気の出し方に応じて変化する湿度を前記呼気情報として検出する湿度センサを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の情報通信装置。 6. The information communication device according to any one of claims 1 to 5, wherein said second detection unit includes a humidity sensor that detects, as said breath information, humidity that changes according to said way of exhaling. 前記第2の検出部は、前記二酸化炭素濃度が前記第1の条件を満たした後で、前記二酸化炭素濃度が第2の条件を満たす場合に、前記第2の検出部を停止する、請求項1から6のいずれか一項に記載の情報通信装置。 The second detector stops the second detector when the carbon dioxide concentration satisfies a second condition after the carbon dioxide concentration satisfies the first condition. 7. The information communication device according to any one of 1 to 6. 前記第2の条件は、第2の閾値以上であった前記二酸化炭素濃度が前記第2の閾値未満になることを含む、請求項7に記載の情報通信装置。 8. The information communication device according to claim 7, wherein said second condition includes that said carbon dioxide concentration, which was equal to or greater than a second threshold, becomes less than said second threshold. 前記第2の閾値は、空気中の二酸化炭素濃度の参照値よりも大きく、且つ、前記第1の閾値以下である、請求項8に記載の情報通信装置。 9. The information communication device according to claim 8, wherein said second threshold is greater than a reference value of carbon dioxide concentration in air and is equal to or less than said first threshold. 使用者の呼気に基づいて変化する二酸化炭素濃度を第1の検出部によって検出するステップと、
前記二酸化炭素濃度が第1の条件を満たす場合に動作する第2の検出部によって、前記使用者の前記呼気に含まれる呼気情報を検出するステップと、
外部装置の動作の制御に用いられる、前記呼気情報に応じた制御信号を生成するステップと、
生成された前記制御信号を出力するステップと、を含み、
前記第1の条件は、第1の閾値未満であった前記二酸化炭素濃度が前記第1の閾値以上になることを含む、情報通信方法。
detecting, by a first detection unit, a carbon dioxide concentration that changes based on the exhalation of the user;
a step of detecting exhalation information contained in the exhalation of the user by a second detection unit that operates when the carbon dioxide concentration satisfies a first condition;
generating a control signal responsive to the exhalation information for use in controlling the operation of an external device;
and outputting the generated control signal;
The information communication method, wherein the first condition includes that the carbon dioxide concentration that was less than the first threshold becomes equal to or greater than the first threshold.
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