WO2019187833A1 - 情報処理システム、情報処理装置、及び情報処理方法 - Google Patents

情報処理システム、情報処理装置、及び情報処理方法 Download PDF

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WO2019187833A1
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    • A61B5/681Wristwatch-type devices

Definitions

  • the present disclosure relates to an information processing system, an information processing apparatus, and an information processing method.
  • Patent Document 1 discloses a technique for detecting a pulse wave of a living body.
  • a pressure sensor detects a pressing force from a living body after an air bag containing air is half pressed against the living body by an air pressing device. By detecting this pressing force, a pulse wave, blood pressure, and the like are detected.
  • various techniques for measuring heart rate, body temperature, and the like have been developed as measurement techniques for living bodies.
  • the first sensor that detects information for determining the emotion of the living body
  • the second sensor that detects the body dynamic pressure in the region corresponding to the detection region of the first sensor
  • a correction processing unit for correcting the first sensor information obtained by the first sensor based on the second sensor information obtained by the second sensor.
  • the first sensor that detects information for determining the emotion of the living body and the second sensor that detects the body dynamic pressure of the living body in a region corresponding to the detection region of the first sensor.
  • a sensor unit, and a correction processing unit that corrects the first sensor information obtained by the first sensor based on the second sensor information obtained by the second sensor.
  • the processor detects the body motion pressure of the living body in a region corresponding to the detection region of the first sensor and the detection region of the first sensor. Acquiring information detected by the second sensor and correcting the first sensor information obtained by the first sensor based on the second sensor information obtained by the second sensor. And an information processing method is provided.
  • the second sensor can detect the body motion pressure in the region corresponding to the region detected by the first sensor
  • the first sensor detects the body motion pressure in the corresponding region. Information can be corrected.
  • the quality of the first sensor information can be improved.
  • the information processing system is a system that detects information related to the state of a living body and determines the emotion of the living body based on the detected information.
  • the information processing system of this embodiment can be directly attached to a living body in order to detect information related to the state of the living body.
  • FIG. 2A and 2B are diagrams illustrating a state in which the information processing system of this embodiment is attached to a living body.
  • the user U1 wears the information processing system 100 having a wristwatch-type band on the left wrist.
  • the user U1 is wearing the headband type information processing system 100 wrapped around his head.
  • information for judging the emotion of the living body such as the sweating state, pulse wave, myoelectricity, blood pressure, or body temperature of the user U1 is detected, and the biological information of the user U1 is grasped. With this biological information, the information processing system 100 can confirm the user's concentration state, arousal state, and the like.
  • the information processing system 100 may be realized in a mode that can be worn on a part of a living body such as a user's hand, such as a wristband, a glove, a smart watch, or a ring.
  • the information processing system 100 may be provided in an object that can come into contact with the user, for example.
  • the information processing system 100 includes a mobile terminal, a smartphone, a tablet, a mouse, a keyboard, a handle, a lever, a camera, an exercise tool (such as a golf club, a tennis racket, and an archery bow grip) or a writing tool. It may be provided on the surface or inside of an object that can be contacted.
  • the information processing system 100 may be realized in a form that can be worn on a part of the user's head, such as a hat, an accessory, goggles, or glasses. Further, the information processing system 100 may be provided in clothes such as sportswear, socks, armor or shoes.
  • the aspect for realizing the information processing system 100 is not particularly limited as long as the information processing system 100 is provided so as to be in contact with the surface of the living body.
  • the information processing system 100 may not be in direct contact with the body surface of the living body as long as it can detect information related to the state of the living body.
  • the information processing system 100 may be in contact with the surface of a living body via clothes or a protective film.
  • the information processing system 100 may be a system that determines the emotion of the living body by performing information processing with another device based on information detected by a sensor that contacts the living body. For example, when the biometric sensor is worn on the user's arm or head, the information processing system 100 outputs information acquired from the biometric sensor to another terminal such as a smartphone and performs information processing on the other terminal. By performing the above, the emotion of the living body may be determined.
  • the biological sensor included in the information processing system 100 detects biological information by contacting the surface of the living body in various forms as described above. For this reason, the influence of fluctuations in the contact pressure between the living body sensor due to body movement and the living body easily affects the measurement result of the living body sensor.
  • the biological data acquired from the biological sensor may include noise due to the body movement of the living body. It is desired to accurately determine the emotion of a living body from such biological information including noise.
  • the body movement of the living body refers to all the movement modes when the living body operates. For example, when the information processing system 100 is worn on the wrist of the user U1, the user twists the wrist or bends and stretches the finger. Or movement of a living body such as bending and stretching a part of a finger.
  • the contact pressure between the biometric sensor included in the information processing system 100 and the user U1 can be changed by the operation of the user U1.
  • the information processing system 100 includes a pressure sensor that detects body movement pressure in a region corresponding to the detection region of the biosensor in order to improve the accuracy of information obtained by the biosensor. .
  • the pressure sensor detects body motion pressure that causes noise that reduces the accuracy of information detected by the biological sensor.
  • the information processing system 100 can improve the accuracy of the detection data by correcting the detection data of the biosensor using the detected body movement pressure.
  • the timing or body motion pressure value etc. which body motion pressure produces can be illustrated, for example.
  • the information processing system 100 includes a sensor unit 150 and a processing unit 160.
  • the sensor unit 150 includes a first sensor 151 and a second sensor 154.
  • the sensor unit 150 has a function of acquiring information necessary for the processing unit 160 to correct the first sensor information and outputting the information to the processing unit 160.
  • the first sensor 151 has a function of detecting information for determining the emotion of the living body.
  • the first sensor 151 may be a sweat sensor.
  • the sweat sensor is a sensor that detects sweat secreted from the sweat glands of the skin (for example, the eccrine glands). By sweating, the skin becomes easy to carry electricity. Therefore, the perspiration sensor can detect perspiration by acquiring the electrical activity state (Electro Dermal Activity: EDA) of the skin.
  • EDA Electrical Activity
  • the sweating sensor is exemplified, but the first sensor 151 is not limited to any kind of sensor as long as it can detect information for judging the emotion of the living body.
  • the perspiration sensor is an example of a sensor that is worn on or in contact with an individual, for example, and is an example of a biosensor having a function of detecting information (biological information) for determining the emotion of a user's living body.
  • Other examples of the biosensor may be a pulse wave sensor, a heart rate sensor, a blood pressure sensor, or a body temperature sensor. With such a biosensor, it is possible to acquire biometric information related to the user's biologic state.
  • One or more of these biosensors may be provided in the information processing system 100.
  • the biological information acquired by the biological sensor is output to the processing unit 160.
  • the second sensor 154 has a function of detecting body movement pressure of a living body in an area corresponding to the detection area of the first sensor 151. If the 2nd sensor 154 is a sensor which detects pressure generally, the kind of sensor will not be restricted.
  • the second sensor 154 may be, for example, an element or the like (piezoelectric element or the like) whose voltage, current, and resistance change depending on pressure.
  • the second sensor 154 is a pressure-sensitive conductive elastomer in which a conductive material is mixed with a polymer material. May be.
  • the pressure-sensitive conductive elastomer is deformed by a pressure change so that the conductive material particles contained in the pressure-sensitive conductive elastomer start to contact each other, thereby increasing the conductivity in the pressure-sensitive conductive elastomer and reducing the electrical resistance. Can be reduced.
  • the pressure-sensitive conductive elastomer can detect the pressure based on the difference in the electric resistance value.
  • the second sensor 154 detects a region corresponding to the region detected by the first sensor 151.
  • the region corresponding to the region detected by the first sensor 151 may be a region at least partially overlapping the region where the first sensor 151 is disposed.
  • the first sensor information can be corrected with higher accuracy.
  • the region corresponding to the detection region of the first sensor 151 may be a region including all of the regions where the first sensor 151 is arranged.
  • the second sensor 154 can detect the body movement pressure including the detection region of the first sensor 151, and thus can detect the body movement pressure applied to the first sensor 151 more accurately.
  • the detection area of the second sensor 154 may be appropriately set according to the detection area of the first sensor 151, not limited to the above-described area. For example, as the detection area of the second sensor 154 becomes larger than the detection area of the first sensor 151, the second sensor 154 becomes easier to detect an area outside the detection area of the first sensor 151. Therefore, when the detection area of the second sensor 154 is excessively larger than the detection area of the first sensor 151, the detection accuracy of the body movement pressure applied to the first sensor 151 may be lowered. Therefore, the detection area of the second sensor 154 may be appropriately set according to the arrangement relationship between the first sensor 151 and the second sensor 154, the area of the area, or the like.
  • the region corresponding to the detection region of the first sensor 151 may be a region in the vicinity of the region where the first sensor 151 is disposed, and is a portion that necessarily overlaps the region where the first sensor 151 is disposed. It is not necessary to have.
  • the body motion pressure applied to the region detected by the first sensor 151 can be approximately obtained, and the first sensor It is possible to correct information.
  • the second sensor 154 may be calibrated at a predetermined timing. By calibrating the second sensor 154, the body dynamic pressure of the living body can be detected with higher accuracy.
  • the second sensor 154 may be calibrated when the user wears the information processing system 100. After the user wears the information processing system 100, the contact pressure between the living body and the information processing system 100 starts to be generated.
  • a mere contact pressure also referred to as a stationary pressure
  • the second sensor 154 can detect body movement pressure more accurately by excluding static pressure.
  • the processing unit 160 includes a sensor information acquisition unit 162 and a correction processing unit 164.
  • the processing unit 160 has a function of acquiring the first sensor information and the second sensor information from the sensor unit 150 and correcting the first sensor information.
  • the sensor information acquisition unit 162 acquires first sensor information and second sensor information from the first sensor 151 and the second sensor 154.
  • the first sensor information is information for determining the emotion of the living body.
  • the first sensor information can include information on the timing at which perspiration starts, information on the perspiration amount, and the like.
  • the second sensor information is information related to the body dynamic pressure of the living body.
  • the second sensor information is the timing at which the body motion pressure detected by the second sensor 154 starts and ends when the living body moves, the elapsed time when the body motion pressure is generated, or the body motion pressure.
  • Body dynamic pressure information such as values can be mentioned.
  • the correction processing unit 164 has a function of correcting the first sensor information based on the first sensor information and the second sensor information acquired by the sensor information acquisition unit 162.
  • the correction processing unit 164 has a function of correcting the first sensor information by removing noise or the like included in the information obtained by the sweat sensor.
  • the correction processing unit 164 adds the first sensor information to the first sensor information on the basis of body movement pressure information such as pressure start and end timings or pressure values acquired by a pressure sensor that detects body movement pressure of a living body. A correction process is performed to identify the included noise and remove the noise from the first sensor information.
  • an increase or decrease in the pressure value detected by the second sensor 154 may be determined and removed from the signal acquired by the first sensor 151 as noise. Further, for example, when a change in signal trend is observed in the first sensor 151 at the timing when the second sensor 154 detects the body movement pressure of the living body, the second sensor 154 moves the body movement of the living body. The body dynamic pressure during pressure detection may be removed from the signal acquired by the first sensor 151.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the appearance of the information processing system 100.
  • 4A and 4B are diagrams illustrating a configuration in which attention is paid to the sensor unit of the configuration of the information processing system 100.
  • FIG. 5A and 5B are diagrams showing the configuration of the sensor unit of FIGS. 4A and 4B in more detail.
  • the information processing system 100 includes a wristwatch-type biosensor module 140, and the wristband 141 includes the biosensor 151 exposed on the surface of the wristband 141.
  • the wristband 141 has a function of supporting the biological sensor 151 and the like.
  • the wristband 141 has a shape extending in one direction, and is worn by winding the wristband 141 around a living body like a wristwatch.
  • the wristband 141 may be formed of rubber, may be formed of leather, or may be formed of an organic resin or the like.
  • a pair of biological sensors 151 are arranged at equal intervals on the living body side in the direction of extending the wristband.
  • the shape of the exposed portion of the biosensor 151 may be a circular shape.
  • the biosensor 151 has a circular shape, but the shape of the biosensor 151 is not limited, and may be an ellipse, a rectangle, a polygon, or the like.
  • the number of biosensors 151 provided on the wristband 141 is not particularly limited, and one or more may be provided.
  • a sensor different from the biosensor 151 for detecting the deformation of the wristband 141, the force applied to the wristband 141, and the shape change of the wristband 141 is provided.
  • a pressure sensor is provided between the exposed surface of the biological sensor 151 and the wristband 141. With this pressure sensor, the information processing system 100 mounted on the user's wrist can detect a change in body movement pressure due to wrist movement.
  • the wristband 21 is provided with a pair of sensor portions 22 at equal intervals in the extending direction of the wristband 21.
  • 4B is a cross-sectional view taken along the line SS of FIG. 4A and shows a state in which the wristband 21 is wound around the surface of the living body 10.
  • a wristband 21 mounted on the surface of the living body 10 includes a sensor unit 22.
  • the sensor unit 22 and the wristband 21 have a three-layer laminated structure, and are arranged in the order of the biological sensor 24, the pressure sensor 30, and the wristband 21 from the living body side.
  • the region where the pressure sensor 30 is disposed overlaps the region where the biosensor 24 is disposed, and the pressure sensor 30 is disposed immediately above the biosensor 24 in the direction opposite to the living body side.
  • a deformable member 23 is disposed between the biological sensor 24 and the pressure sensor 30.
  • the deformable member 23 is made of a polymer material, is deformed by pressure, and is restored to its original shape by releasing the pressure.
  • the deformable member 23 may be formed of rubber or organic resin.
  • the deformable member 23 may be formed of silicone rubber.
  • the deformable member 23 may be a material having a larger displacement than the wristband 21 when pressed with the same pressure.
  • the deformable member 23 may be a material having a durometer hardness lower than that of the wristband 21.
  • the durometer hardness in this embodiment conforms to JIS K 6253, durometer hardness (type A).
  • the durometer hardness of the deformable member 23 may be 20 or less, and the durometer hardness of the wristband 21 may be higher than 20 and lower than 90.
  • the deformable member 23 may have a durometer hardness of 7 °, and the wristband may have a durometer hardness of 40 °.
  • the sensor electrode of the biological sensor 24 is displaced in the direction of the arrow shown in FIG.
  • the displacement occurs in the entire wristband 21, but due to the hardness difference between the deformable member 23 and the main body of the wristband 21 using a member having a hardness higher than that of the deformable member 23, the deformable member 23 having a low hardness. Is more displaced.
  • a force generated as a reaction force of the compressive deformation in the deformable member 23 is transmitted to the pressure sensor 30, so that the biosensor 24 can detect the pressure applied to the sensor electrode.
  • the pressing surface of the living body 10 and the living body sensor 24 may not be parallel due to the pressing force P pressing the living body sensor 24 against the living body surface or the composition of the living body.
  • the deformable member 23 is deformed according to the surface shape of the living body 10 by pressing, so that a state where the surface of the living body and the pressing surface of the living body sensor 24 are parallel can be obtained. Accordingly, since the pressing surface and the surface of the living body are parallel to each other, it becomes possible to accurately transmit the pressing force on the surface of the living body to the pressure sensor 30, so that the detection accuracy of the pressure sensor 30 can be improved.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of one sensor unit of a pair of sensor units provided in the wristband 141 of the information processing system 100 illustrated in FIG. 5B is an exploded perspective view in which the configuration shown in FIG. 5A is exploded.
  • the wristband 141 has a built-in sensor unit, and a living body sensor 151 having a convex shape is provided on the most living body side.
  • the biosensor 151 is disposed on the surface of the wristband 141 so as to be exposed on the living body side.
  • the biometric sensor 151 can acquire information for judging the emotion of the living body by contacting the surface of the living body due to the configuration exposed from the wristband 141.
  • the wristband 141 is arranged with various configurations stacked therein.
  • the stacking direction of each component inside the wristband 141 is expressed as the vertical direction, and when the wristband 141 is attached to the living body, the direction in which the living body is present is the downward direction, and the direction opposite to the downward direction is the downward direction. Expressed as upward.
  • the living body sensor 151 is formed in a convex shape upward from the contact surface of the wristband 141 with the living body.
  • the convex protrusion is formed so as to protrude right above the center of the biosensor 151 toward the surface of the wristband 141 opposite to the living body.
  • various circular configurations are arranged on the same central axis as the projection shape from the configuration on the contact surface to the portion where the projection portion ends.
  • a deformable member 152 is provided on the upper part in contact with the biological sensor 151.
  • the deformable member 152 is formed in an area larger than the area where the biosensor 151 comes into contact with the living body.
  • the thickness of the deformable member 152 in the stacking direction is formed to be approximately half the thickness of the protruding portion of the biosensor 151.
  • a conductive resin 170 is built in and loaded on the biosensor side, and is disposed in contact with the biosensor 151.
  • the conductive resin 170 has a radius that is approximately half the radius of the deformable member 152 that spreads in a circle around the protruding portion of the biosensor 151 as a central axis, and is contained in the deformable member 152.
  • a biosensor wiring 153 extending across the deformable member 152 and the conductive resin 170 is disposed on the contact upper portion of the deformable member 152 and the conductive resin 170.
  • the sensor electrode of the convex biosensor 151 is fixed to the biosensor wiring 153 by the conductive resin 170 through the stacked deformable member 152.
  • the biosensor wiring 153 has a square shape with the central axis of the biosensor 151 as the center.
  • the polyimide sheets 156a and 156b are disposed above the biosensor wiring 153, and the pressure sensor 154 and the pressure sensor unit wiring 155 are disposed between the polyimide sheets 156a and 156b.
  • a pressure sensor unit wiring 155 is disposed on the upper contact portion of the pressure sensor 154.
  • the polyimide sheets 156a and 156b have a function of fixing the pressure sensor 154.
  • the pressure sensor unit having the polyimide sheets 156a and 156b, the pressure sensor 154, and the pressure sensor unit wiring 155 has a hollow structure without directly contacting the protruding portion of the biosensor 151.
  • the pressure sensor unit contacts the biosensor 151 via the sleeve 157.
  • the polyimide sheets 156a and 156b are formed to have a square shape with the central axis of the biosensor 151 as the center, similarly to the biosensor wiring 153.
  • a sleeve 157 is disposed on the biosensor 151 side, and in a direction opposite to the direction in which the biosensor 151 is provided.
  • a washer 158 is disposed adjacent to the sleeve 157.
  • the sleeve 157 and the washer 158 may be formed of a synthetic resin or the like, and the sleeve 157 may be formed of a polycarbonate resin.
  • the washer 158 may be formed of PBT (PolyButylene Terephthalate) resin.
  • the washer 158 has a function of maintaining the flatness of the pressure sensor unit, and is provided in the sleeve 157.
  • the pressure sensor unit is laminated on the biosensor wiring 153 and is fixed to the upper part of the sensor electrode of the biosensor 151 with a screw 59 via a sleeve 157.
  • the pressure sensor detects the pressure on the wristband mounting surface side
  • the pressure is effectively limited by limiting the direction of pressure at a desired location. Can be detected.
  • FIG. 5B is an exploded view of the information processing system shown in FIG. 5A.
  • the components with the center pulled out are stacked and arranged on the protruding portion of the biosensor 151 having a convex shape.
  • a deformable member 152 having a different thickness is stacked in a circular radial direction.
  • a conductive resin 170 is disposed in a portion where the deformable member 152 is thin. The thickness of the difference between the thin portion and the thick portion of the deformable member 152 is equal to the thickness of the conductive resin 170, and the conductive resin 170 is fitted into the deformable member 152.
  • the deformable member 152 and the conductive resin 170 are integrated and the thickness is constant.
  • the biosensor wiring 153 having a larger area than the deformable member 152 and the conductive resin 170 is laminated on the contact upper portion of the deformable member 152 and the conductive resin 170 having a constant thickness.
  • the biomedical sensor wiring 153 is laminated with a polyimide sheet 156a having a region having the same size as the biosensor wiring 153.
  • the polyimide sheet 156a has a tapered shape that extends from the circular lowermost portion in the direction of the outer diameter of the circle, and has a shape that leads to the uppermost portion of the square shape through the tapered shape.
  • a pressure sensor 154 and a pressure sensor unit wiring 155 are stacked between the uppermost part and the lowermost part of the polyimide sheet 156a.
  • a polyimide sheet 156b is further laminated on the contact upper portion of the pressure sensor 154 and the pressure sensor unit wiring 155, and the pressure sensor 154 and the pressure sensor unit wiring 155 are included by the polyimide sheets 156a and 156b
  • a washer 158 whose center is pulled out larger than the protruding portion of the biosensor 151 is laminated on the upper contact portion of the polyimide sheet 156b, and a sleeve 157 is fitted at a position where the center of the washer 158 is pulled out.
  • the sleeve 157 has a screw hole at its center and is fixed by a screw 59.
  • the above is the structure of the information processing system in which the living body sensor 151 and the pressure sensor 154 are built.
  • the sensor unit 150 and the processing unit 160 of the information processing system 100 are activated by a user pressing a power button or the like (S101).
  • the information processing system 100 is attached to a living body such as a user (S103).
  • the static pressure at the time of mounting the living body is detected by the second sensor 154 included in the information processing system 100 (S105).
  • the stationary pressure indicates that the living body is stationary and the pressing force applied to the information processing system 100 does not change with time. For example, it shows the pressure applied from the living body at the timing when the living body is stationary.
  • the information processing system 100 calibrates the second sensor 154 (S107).
  • the information processing system 100 can determine the reference point of the body movement pressure detected by the second sensor 154 by performing calibration, and detects the magnitude of the body movement pressure based on the pressure difference from the reference point. be able to.
  • the detection timing of the static pressure is exemplified as the timing when the information processing system 100 is mounted on the living body, but is not limited to this example, and may be a predetermined timing.
  • the stationary pressure detection timing may be a timing at which the user retightens the wristband 41 again in order to prevent the information processing system 100 from deviating from the living body mounting position.
  • the detection of the static pressure and the calibration of the second sensor 154 may be performed when, for example, the temperature or the like changes with the passage of the wearing time, and a desired body movement pressure cannot be obtained. .
  • the body motion pressure of the living body is detected using the second sensor 154 (S109).
  • the correction processing unit 164 of the information processing system 100 corrects the first sensor information detected by the biological sensor 151 according to the second sensor information detected by the second sensor 154 (S119). If the correction processing unit 164 corrects the first sensor information, the information processing system 100 ends the operation.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the information processing apparatus 900.
  • the information processing device 900 includes a CPU (Central Processing Unit) 901, a ROM (Read Only Memory) 903, and a RAM (Random Access Memory) 905.
  • the information processing apparatus 900 includes a host bus 907, a bridge 909, an external bus 911, an interface 913, an input device 915, an output device 917, a storage device 919, a drive 921, a connection port 925, a communication device 929, and a sensor 931. But you can.
  • the information processing apparatus 900 may include a processing circuit such as a DSP (Digital Signal Processor) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) instead of or in addition to the CPU 901.
  • DSP Digital Signal Processor
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the CPU 901 functions as an arithmetic processing unit and a control unit, and controls all or a part of the operation in the information processing apparatus 900 according to various programs recorded in the ROM 903, the RAM 905, the storage apparatus 919, or the removable recording medium 923.
  • the ROM 903 stores programs and calculation parameters used by the CPU 901.
  • the RAM 905 temporarily stores programs used in the execution of the CPU 901, parameters that change as appropriate during the execution, and the like.
  • the CPU 901, the ROM 903, and the RAM 905 can realize the function of the processing unit 160 in the above embodiment.
  • the CPU 901, the ROM 903, and the RAM 905 are connected to each other by a host bus 907 configured by an internal bus such as a CPU bus. Further, the host bus 907 is connected to an external bus 911 such as a PCI (Peripheral Component Interconnect / Interface) bus via a bridge 909.
  • PCI Peripheral Component Interconnect / Interface
  • the input device 915 is a device operated by the user, such as a mouse, a keyboard, a touch panel, a button, a switch, or a lever.
  • the input device 915 may be, for example, a remote control device using infrared rays or other radio waves, or may be an external connection device 927 such as a mobile phone that supports the operation of the information processing device 900.
  • the input device 915 includes an input control circuit that generates an input signal based on information input by the user and outputs the input signal to the CPU 901. The user operates the input device 915 to input various data and instruct processing operations to the information processing device 900.
  • the output device 917 is a device that can notify the user of the acquired information visually or audibly.
  • the output device 917 is, for example, a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), a PDP (Plasma Display Panel), or an OELD (Organic Electro-Luminescence Display), an audio output device such as a speaker and headphones, and a printer device. Also good.
  • the output device 917 outputs the result obtained by the processing of the information processing device 900 as video such as text or an image, or outputs it as audio such as voice or sound.
  • the storage device 919 is a data storage device configured as an example of a storage unit of the information processing device 900.
  • the storage device 919 includes, for example, a magnetic storage device such as an HDD (Hard Disk Drive), a semiconductor storage device, an optical storage device, or a magneto-optical storage device.
  • the storage device 919 stores programs executed by the CPU 901, various data, various data acquired from the outside, and the like.
  • the drive 921 is a reader / writer for a removable recording medium 923 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory, and is built in or externally attached to the information processing apparatus 900.
  • the drive 921 reads information recorded on the attached removable recording medium 923 and outputs the information to the RAM 905.
  • the drive 921 writes a record in the mounted removable recording medium 923.
  • the storage device 919 or at least one of the drive 921 and the removable recording medium 923 can realize the storage function in the processing unit 160 according to the embodiment.
  • the connection port 925 is a port for directly connecting a device to the information processing apparatus 900.
  • the connection port 925 can be, for example, a USB (Universal Serial Bus) port, an IEEE 1394 port, a SCSI (Small Computer System Interface) port, or the like. Further, the connection port 925 may be an RS-232C port, an optical audio terminal, an HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface) port, or the like.
  • the communication device 929 is a communication interface configured with, for example, a communication device for connecting to the communication network NW.
  • the communication device 929 can be, for example, a communication card for wired or wireless LAN (Local Area Network), Bluetooth (registered trademark), or WUSB (Wireless USB).
  • the communication device 929 may be a router for optical communication, a router for ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), or a modem for various communication.
  • the communication device 929 transmits and receives signals and the like using a predetermined protocol such as TCP / IP with the Internet and other communication devices, for example.
  • the communication network NW connected to the communication device 929 is a network connected by wire or wireless, and is, for example, the Internet, a home LAN, infrared communication, radio wave communication, satellite communication, or the like. Note that at least one of the connection port 925 and the communication device 929 can realize a communication function between the sensor unit 150 and the processing unit 160 according to the embodiment.
  • the information processing system 100 is a wristwatch type information processing system, but the technology according to the present disclosure is not limited to such an example.
  • the information processing system 100 may be a head-mounted information processing system.
  • a sensor unit comprising: a first sensor for detecting information for determining the emotion of the living body; and a second sensor for detecting the body dynamic pressure in the region corresponding to the detection region of the first sensor; A correction processing unit for correcting the first sensor information obtained by the first sensor based on the second sensor information obtained by the second sensor;
  • An information processing system comprising: (2) And further comprising a support part mounted along the living body, The information processing system according to (1), wherein the support unit includes the sensor unit.
  • the support part has a shape extended in one direction, The information processing system according to (2), wherein the support unit is mounted by winding the stretched shape around the living body.
  • the said sensor part is laminated
  • a deformable member is disposed between the first sensor and the second sensor.
  • the deformable member and the support portion are formed of a polymer material, The information processing system according to any one of (2) to (6), wherein a durometer hardness of the deformable member is lower than a durometer hardness of the support portion.
  • the region in which the second sensor detects the body movement pressure is a region at least partially overlapping with a region in which the first sensor is disposed.
  • the region where the second sensor detects the body dynamic pressure is a region in the vicinity of a region where the first sensor is disposed, according to any one of (1) to (8).
  • a sensor unit comprising: a first sensor for detecting information for determining the emotion of the living body; and a second sensor for detecting the body dynamic pressure in the region corresponding to the detection region of the first sensor;
  • a correction processing unit for correcting the first sensor information obtained by the first sensor based on the second sensor information obtained by the second sensor;
  • An information processing apparatus comprising: (16) Processor Information detected by a first sensor for detecting information for judging the emotion of the living body and a second sensor for detecting the body dynamic pressure in the region corresponding to the detection region of the first sensor is acquired. And Correcting the first sensor information obtained by the first sensor based on the second sensor information obtained by the second sensor; Including an information processing method.

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Abstract

【課題】第1のセンサにかかる生体の表面との接触圧を把握して、第1のセンサが取得する信号品質に与える影響を低減する。 【解決手段】生体の情動を判断するための情報を検出する第1のセンサ及び前記第1のセンサの検出領域に対応する領域の前記生体の体動圧力を検出する第2のセンサ、を備えるセンサ部と、前記第2のセンサにより得られた第2のセンサ情報に基づいて、前記第1のセンサにより得られた第1のセンサ情報を補正する補正処理部と、を備える、情報処理システムを提供する。これにより、第1のセンサにかかる生体の表面との接触圧を把握して、第1のセンサが取得する信号品質に与える影響を低減できる。

Description

情報処理システム、情報処理装置、及び情報処理方法
 本開示は、情報処理システム、情報処理装置、及び情報処理方法に関する。
 近年、生体を対象とした計測技術が開発されている。例えば、特許文献1等には生体の脈波を検出する技術が開示されている。特許文献1に開示された技術では、空気が内包される空気袋を空気押圧装置によって生体に対して半押圧状態にした上で、圧力センサが生体からの押圧力を検出している。この押圧力を検出することにより、脈波、血圧等が検出されている。その他にも、生体を対象とした計測技術として心拍、体温等を計測する様々な技術が開発されている。
 特許文献1等に記載されるような生体を計測対象とした生体センサデバイスにおいて、生体情報をセンシングする場合、該生体センサデバイスと生体との接触圧が生体センサの取得する信号品質に大きく影響を与えることが知られている。
特開平2-1224号公報
 特許文献1等に記載された技術では、空気押圧装置によって生体への押圧力を確保している。しかし、空気押圧装置は、体積が大きくなりやすいため、生体に装着される生体センサに空気押圧装置を設けた場合、生体センサを装着した生体の動きを阻害してしまうことがあった。
 そこで、上記のような空気押圧装置等を用いずとも、生体センサにて取得した情報の信号品質を向上させることが可能な技術が求められていた。
 上記事情に鑑みれば、生体センサにかかる生体の表面との接触圧を把握して、信号品質に与える影響を低減することが望ましい。
 本開示によれば、生体の情動を判断するための情報を検出する第1のセンサ及び前記第1のセンサの検出領域に対応する領域の前記生体の体動圧力を検出する第2のセンサ、を備えるセンサ部と、前記第2のセンサにより得られた第2のセンサ情報に基づいて、前記第1のセンサにより得られた第1のセンサ情報を補正する補正処理部と、を備える、情報処理システムが提供される。
 また、本開示によれば、生体の情動を判断するための情報を検出する第1のセンサ及び前記第1のセンサの検出領域に対応する領域の前記生体の体動圧力を検出する第2のセンサ、を備えるセンサ部と、前記第2のセンサにより得られた第2のセンサ情報に基づいて、前記第1のセンサにより得られた第1のセンサ情報を補正する補正処理部と、を備える、情報処理装置が提供される。
 また、本開示によれば、プロセッサが、生体の情動を判断するための情報を検出する第1のセンサ及び前記第1のセンサの検出領域に対応する領域の前記生体の体動圧力を検出する第2のセンサが検出した情報を取得することと、前記第2のセンサにより得られた第2のセンサ情報に基づいて、前記第1のセンサにより得られた第1のセンサ情報を補正することと、を含む、情報処理方法が提供される。
 本開示によれば、第1のセンサが検出する領域に対応する領域の体動圧力を第2のセンサが検出できるため、対応する領域の体動圧力を用いて、第1のセンサが検出した情報を補正することができる。
 以上説明したように本開示によれば、第1のセンサ情報の品質を向上させることができる。
 なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の実施形態に係る情報処理システムの内部構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る情報処理システムの生体装着の一例を示す図である。 同実施形態に係る情報処理システムの生体装着の一例を示す図である。 同実施形態に係る情報処理システムの外観の一例を示した図である。 同実施形態に係る情報処理システムの外部構成の一例を示した模式図である。 同実施形態に係る情報処理システムの外部構成の一例を示した模式図である。 同実施形態に係る情報処理システムの外部構成の詳細の一例を示した図である。 同実施形態に係る情報処理システムの外部構成の詳細の一例を示した図である。 同実施形態に係る情報処理システムの動作フローの一例を示した図である。 本開示の一実施形態に係る情報処理システムのハードウェア構成例を示すブロック図である。
 以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
 なお、説明は以下の順序で行うものとする。
 1.情報処理システムの外観
 2.情報処理システムの内部構成
 3.情報処理システムの外部構成
  3.1.構成概要
  3.2.構成詳細
 4.情報処理システムの動作フロー
 5.ハードウェア構成例
 (1.情報処理システムの外観)
 本実施形態の情報処理システムは、生体の状態に関する情報を検出し、検出した情報に基づいて、該生体の情動を判断するシステムである。本実施形態の情報処理システムは、生体の状態に関する情報を検出するために、生体に直接装着され得る。
 具体的には、本実施形態の情報処理システムは、生体の情動を判断するために、例えば、図2Aまたは図2Bのように使用される。図2A及び図2Bは、本実施形態の情報処理システムが生体に装着されている様子を説明する図である。図2Aでは、ユーザU1は、左手首に、腕時計型のバンドを有した情報処理システム100を装着している。図2Bでは、ユーザU1は、頭にヘッドバンド型の情報処理システム100を巻きつけて装着している。これらの情報処理システム100では、ユーザU1の発汗状態、脈波、筋電、血圧、又は体温等の生体の情動を判断するための情報を検出して、ユーザU1の生体情報を把握する。この生体情報により、情報処理システム100は、ユーザの集中状態、覚醒状態などを確認することができる。
 図2A及び図2Bでは、情報処理システム100が腕または頭に装着される例を示したが、情報処理システム100は、かかる例に限定されない。例えば、情報処理システム100は、リストバンド、手袋、スマートウォッチまたは指輪など、ユーザの手などの生体の一部分に装着可能な態様に実現されてもよい。また、該情報処理システム100は、例えば、ユーザと接触し得る物体に備えられる形態であってもよい。具体的には、該情報処理システム100は、携帯端末、スマートフォン、タブレット、マウス、キーボード、ハンドル、レバー、カメラ、運動用具(ゴルフクラブ、テニスラケット、アーチェリーボウグリップ等)または筆記用具など、ユーザと接触し得る物の表面または内部に設けられてもよい。
 また、当該情報処理システム100は、帽子、アクセサリ、ゴーグルまたは眼鏡など、ユーザの頭の一部分に装着可能な態様に実現されてもよい。また、情報処理システム100は、スポーツウェア等の衣服、靴下、防具または靴等に設けられてもよい。
 すなわち、情報処理システム100は、生体の表面に接触可能に設けられるのであれば、情報処理システム100を実現する態様は特に限定されない。また、情報処理システム100は、生体の状態に関する情報を検出することができれば、生体の体表面に直に接していなくともよい。例えば、情報処理システム100は、衣服又は保護フィルム等を介して、生体の表面に接触していてもよい。
 また、情報処理システム100は、生体と接触するセンサが検出した情報に基づいて、他のデバイスにより情報処理を行うことで、該生体の情動を判断するシステムであってもよい。例えば、生体センサがユーザの腕または頭などに装着されている場合、情報処理システム100は、該生体センサから取得した情報をスマートフォン等の他の端末に出力して該他の端末にて情報処理を行うことで、生体の情動を判断してもよい。
 情報処理システム100に含まれる生体センサは、上記の様に多様な形で生体の表面に接触して、生体情報を検出する。そのため、生体の体動による生体センサと、生体との接触圧の変動による影響が生体センサの測定結果に対して及びやすい。例えば、生体センサから取得された生体データには、生体の体動に起因してノイズが含まれ得る。このようなノイズを含む生体情報から生体の情動を精度高く判断することが望まれている。
 生体の体動とは、生体が動作する際の動作形態全般を指し、例えば、情報処理システム100がユーザU1の手首に装着されている際に、ユーザが手首をひねったり、指を曲げ伸ばししたり、指の一部の曲げ伸ばしを行ったりするなどの生体の動作が挙げられる。このようなユーザU1の動作によって、情報処理システム100に含まれる生体センサと、ユーザU1との接触圧が変動し得る。
 本実施形態に係る情報処理システム100は、生体センサで得られた情報の精度を向上させるために、生体センサの検出領域に対応する領域の生体の体動圧力を検出する圧力センサを備えている。圧力センサでは、生体センサが検出する情報の精度を低下させるノイズの原因となる体動圧力を検出する。そして、情報処理システム100は、検出した体動圧力を用いて、生体センサの検出データを補正することで、検出データの精度を向上させることができる。圧力センサが検出する情報としては、例えば、体動圧力が生じるタイミングまたは体動圧力値などを例示することができる。
 (2.情報処理システム内部構成)
 図1を参照しながら、各構成について説明を行う。情報処理システム100は、センサ部150と処理部160とを含む。
 (センサ部150)
 センサ部150は、第1のセンサ151及び第2のセンサ154を備える。センサ部150は、処理部160が第1のセンサ情報を補正するために必要な情報を取得して、処理部160に出力する機能を有する。
 (第1のセンサ151)
 第1のセンサ151は、生体の情動を判断するための情報を検出する機能を有する。例えば、第1のセンサ151は、発汗センサでもよい。発汗センサは、皮膚の汗腺(例えば、エクリン腺)から分泌される汗を検知するセンサである。発汗によって、皮膚は、電気が通りやすい状態となる。したがって、発汗センサは、皮膚の電気活動状態(Electro Dermal Activity:EDA)を取得することにより、発汗を検知することができる。
 上述では発汗センサを例示したが、第1のセンサ151は、生体の情動を判断するための情報を検出できれば、センサの種類は限られない。発汗センサは、例えば、個体に装着または接触されるセンサの一例であり、ユーザの生体の情動を判断するための情報(生体情報)を検出する機能を有する生体センサの一例である。生体センサとしては、他には例えば、脈波センサ、心拍センサ、血圧センサまたは体温センサ等であってもよい。かかる生体センサにより、ユーザの生体状態に係る生体情報を取得することができる。これらの生体センサは、情報処理システム100に1以上設けられ得る。生体センサにより取得された生体情報は、処理部160に出力される。
 (第2のセンサ154)
 第2のセンサ154は、第1のセンサ151の検出領域に対応する領域の生体の体動圧力を検出する機能を有する。第2のセンサ154は、一般的に圧力を検出するセンサであれば、センサの種類は限られない。第2のセンサ154は、例えば、圧力によって電圧、電流、抵抗が変わる素子等(圧電素子等)であればよく、具体的には高分子材料に導電材を混ぜた感圧導電型エラストマーであってもよい。
 感圧導電型エラストマーは、圧力変化により変形することで、感圧導電型エラストマーに含まれる導電材粒子が互いに接触し始め、これにより、感圧導電型エラストマー内の導電性を高め、電気抵抗を減少させることができる。この電気抵抗値の差により、感圧導電型エラストマーは、圧力を検出することができる。
 第2のセンサ154は、第1のセンサ151が検出する領域に対応する領域に対して、検出を行う。第1のセンサ151が検出する領域に対応する領域とは、第1のセンサ151が配置される領域と少なくとも一部が重なる領域であってよい。第1のセンサ151が配置される領域と少なくとも一部が重なる領域を、第2のセンサ154が検出することにより、より精度よく第1のセンサ情報を補正することができる。
 また、第1のセンサ151の検出領域に対応する領域とは、第1のセンサ151が配置される領域のすべてを含む領域であってよい。これにより、第2のセンサ154は、第1のセンサ151の検出領域を包含して体動圧力を検出することができるため、より正確に、第1のセンサ151にかかる体動圧力を検出できる。
 上述した領域に限らず、第1のセンサ151の検出領域に応じて、第2のセンサ154の検出領域は適宜設定されてよい。例えば、第2のセンサ154の検出領域が第1のセンサ151の検出領域に対して大きくなるほど、第2のセンサ154は、第1のセンサ151の検出領域から外れる領域を検出しやすくなる。そのため、第2のセンサ154の検出領域が第1のセンサ151の検出領域から過度に大きい場合、第1のセンサ151にかかる体動圧力の検出精度が低下する可能性がある。よって、第2のセンサ154の検出領域は、第1のセンサ151と第2のセンサ154との配置関係、または領域面積等に応じて適宜設定されてよい。
 さらに、第1のセンサ151の検出領域に対応する領域は、第1のセンサ151が配置される領域の近傍の領域であってもよく、第1のセンサ151が配置される領域と必ずしも重なる部分を有さなくてもよい。第1のセンサ151が配置される領域の近傍の体動圧力を検出することにより、第1のセンサ151が検出する領域にかかる体動圧力を近似的に取得することができ、第1のセンサ情報の補正を行う可能である。
 また、第2のセンサ154は、所定のタイミングでキャリブレーションされてもよい。第2のセンサ154がキャリブレーションされることにより、生体の体動圧力をより精度よく検出することができる。例えば、ユーザが情報処理システム100を装着した時に、第2のセンサ154はキャリブレーションされてもよい。ユーザが情報処理システム100を装着してから、生体と情報処理システム100との接触圧は発生し始める。生体の体動圧力を検出する上で、静止している生体と情報処理システム100との単なる接触圧(静止圧力とも称す。)は、不要な検出圧力となり得る。よって、ユーザが情報処理システム100を装着した際にキャリブレーションを行うことで、第2のセンサ154は静止圧力を除外して体動圧力をより精度よく検出することができる。
 (処理部160)
 処理部160は、センサ情報取得部162及び補正処理部164を含む。処理部160は、センサ部150より第1のセンサ情報及び第2のセンサ情報を取得して、第1のセンサ情報を補正する機能を有する。
 (センサ情報取得部162)
 センサ情報取得部162は、第1のセンサ151及び第2のセンサ154より、第1のセンサ情報及び第2のセンサ情報を取得する。第1のセンサ情報とは、生体の情動を判断するための情報である。例えば、第1のセンサ151が発汗センサである場合、第1のセンサ情報は、発汗の発生が始まるタイミングに関する情報、発汗量等の情報等を挙げることができる。第2のセンサ情報とは、生体の体動圧力に関する情報である。例えば、第2のセンサ情報とは、生体が体動する際に、第2のセンサ154が検出する体動圧力が開始及び終了するタイミング、体動圧力が生じている経過時間、又は体動圧力値等の体動圧力情報を挙げることができる。
 (補正処理部164)
 補正処理部164は、センサ情報取得部162が取得した第1のセンサ情報及び第2のセンサ情報に基づいて、第1のセンサ情報を補正する機能を有する。例えば、第1のセンサ151が発汗センサである場合、補正処理部164は、発汗センサにて得られた情報に含まれるノイズ等を除去することにより当該第1のセンサ情報を補正する機能を有する。具体的には、補正処理部164は、生体の体動圧力を検出する圧力センサにより取得された圧力開始及び終了タイミングまたは圧力値等の体動圧力情報に基づいて、該第1のセンサ情報に含まれるノイズを特定し、該ノイズを該第1のセンサ情報から除去する補正処理を行う。
 補正処理部164では、例えば、第1のセンサ151にて取得される信号に対して、第2のセンサ154が検出した圧力値の増減をノイズとして判断して除去してもよい。また、例えば、第2のセンサ154が生体の体動圧力を検出したタイミングで第1のセンサ151にて信号の動向に変化が見られた場合には、第2のセンサ154が生体の体動圧力を検出する間の体動圧を第1のセンサ151にて取得される信号から除去してもよい。
 (3.情報処理システムの外部構成)
 (3.1.構成概要)
 次に、情報処理システム100の外部構成の概要に関して、図3~図5を参照して説明を行う。図3は、情報処理システム100の外観の一例を示した図である。図4A及び図4Bは、情報処理システム100の構成のセンサ部に着目した構成を示した図である。図5A及び図5Bは、図4A及び図4Bのセンサ部の構成をさらに詳細に示した図である。
 まず、図3を参照して、情報処理システム100の構成の一例を説明する。情報処理システム100には、腕時計型の生体センサモジュール140が備えられ、リストバンド141には、生体センサ151がリストバンド141の表面に露出して内蔵されている。リストバンド141は、生体センサ151等を支持する機能を有する。リストバンド141は、一方向に延伸された形状を有し、このリストバンド141を生体に、腕時計のように巻き付けることで装着される。リストバンド141は、ゴムで形成されてもよく、皮革で形成されてもよく、有機樹脂等で形成されてもよい。リストバンド141には、一対の生体センサ151が生体側に等間隔でリストバンドの延伸方向に配置されている。生体センサ151の露出している部分の形状は、円状の形状であってもよい。かかる例では、生体センサ151が円状である例を示したが、生体センサ151の形状は限定されず、楕円、矩形又は多角形等の形状であってもよい。
 また、リストバンド141に設けられる生体センサ151の数も特に限定されず、1以上が設けられればよい。生体センサ151及びリストバンド141の間には、リストバンド141の変形、リストバンド141にかかる力、リストバンド141の形状変化を検出するための、生体センサ151とは異なるセンサが備えられている。例えば、生体センサ151の露出面とリストバンド141との間には、圧力センサが設けられている。この圧力センサにより、ユーザの手首に装着された情報処理システム100は、手首の動作における体動圧力の変化を検出することができる。
 次に、図4A及び図4Bを参照して、リストバンド141に設けられた生体センサ151を模した模式図により、生体センサ151と圧力センサが機能する様子を説明する。
 リストバンド21には、一対のセンサ部22がリストバンド21の延伸方向に等間隔に設けられている。図4Bは、図4AのS-S断面図であり、生体10の表面に、リストバンド21が巻きつけられている様子を示している。生体10の表面上に装着されるリストバンド21には、センサ部22が内蔵されている。センサ部22及びリストバンド21は、3層の積層構造となっており、生体側から、生体センサ24、圧力センサ30、リストバンド21の順に積層されて配置されている。圧力センサ30が配置される領域は、生体センサ24が配置される領域内に重なり、圧力センサ30は生体側とは反対側方向の生体センサ24の直上に配置されている。
 生体センサ24及び圧力センサ30の間には、変形可能部材23が配置されている。変形可能部材23は、高分子材料で形成され、圧力により変形し、かつ圧力が解消されることで元の形状に復元される。具体的には、変形可能部材23はゴムで形成されてもよく、有機樹脂等で形成されてもよい。例えば、変形可能部材23はシリコーンゴムにて形成されてもよい。変形可能部材23は、同じ圧力で押圧された場合に、リストバンド21よりも変位量が大きい材料であってよい。
 例えば、変形可能部材23は、リストバンド21よりもデュロメータ硬度が低い材料であってもよい。なお、本実施形態におけるデュロメータ硬度は、JIS K 6253、デュロメータ硬さ(タイプA)に準拠する。具体的に、変形可能部材23のデュロメータ硬度は、20以下であってもよく、リストバンド21のデュロメータ硬度は、20より高く90未満であってもよい。例えば、変形可能部材23のデュロメータ硬度は7°であってもよく、リストバンドのデュロメータ硬度は、40°であってもよい。
 上記のような構成を有する情報処理システムでは、生体の皮膚等に代表される装着面側からの押圧力Pにより、生体センサ24のセンサ電極が図4Bに示す矢印の方向に変位する。その変位はリストバンド21の全体で生じるが、変形可能部材23よりも高硬度の部材を用いているリストバンド21の本体と、変形可能部材23との硬度差により、低硬度の変形可能部材23の方がより大きく変位する。この変形可能部材23における圧縮変形の反力として生じた力が、圧力センサ30に伝達されることで、生体センサ24は、センサ電極に与えられた圧力を検出できる。
 なお、このデュロメータ硬度差により、生体とは反対側の外環境から押圧されることによるリストバンド21の変形は、極めて微小である。よって、生体とは反対側の外環境から、リストバンド21に内蔵された圧力センサ30に与えられる影響は無視できる。この構成によれば、第2のセンサ154にて検出される圧力の精度をより向上させることができる。
 圧力センサ30による体動圧力の検出において、生体センサ24を生体表面に押圧する押圧力P又は生体の組成等によって、生体10の表面と生体センサ24との押圧面が平行ではない場合がある。このような場合には、押圧により変形可能部材23が生体10の表面形状に応じて変形することで、生体の表面と生体センサ24の押圧面とを平行にした状態を得ることができる。これにより、押圧面と生体の表面とが平行になることで生体の表面の押圧力を圧力センサ30に正確に伝達することが可能となるため、圧力センサ30の検出精度を向上させることができる。
 (3.2.構成詳細)
 次に、図5A及び図5Bを参照して、本実施形態にかかる情報処理システム100の構成の一例に関して詳細を説明する。図5Aは、図3に示した情報処理システム100のリストバンド141に設けられた一対のセンサ部のうち1つのセンサ部をリストバンド141の短手方向に切断した断面図である。図5Bは、図5Aに示した構成を分解した分解斜視図である。
 図5Aを参照すると、リストバンド141には、センサ部が内蔵され、最も生体側には凸形状の生体センサ151が設けられている。生体センサ151は、リストバンド141の表面に生体側に露出して配置される。図5A及び図5Bに示すリストバンド141では、生体センサ151は、リストバンド141から露出する構成により、生体の表面と接触し、生体の情動を判断するための情報を取得することができる。リストバンド141は、その内部に様々な構成が積層されて配置される。以下の説明では、リストバンド141の内部の各構成の積層方向を上下方向と表現し、リストバンド141を生体に装着した際に、生体が存在する方向を下方向、該下方向と反対方向を上方向と表現する。
 生体センサ151は、リストバンド141の生体との接触面から上方向に凸形状にて形成されている。凸形状の突起部分は、リストバンド141の生体とは反対側の面に向けて、生体センサ151の中心で直上に突起するように形成されている。生体センサ151では、接触面における構成から突起部分が終了する部分にかけて、様々な円状の構成が突起形状と同じ中心軸上に配置される。
 生体センサ151に接触する上部には、変形可能部材152が設けられている。変形可能部材152は生体センサ151が生体と接触する領域よりも大きい領域にて形成される。変形可能部材152の積層方向の厚みは、生体センサ151の突起部分の略半分の厚みにて形成される。変形可能部材152の上部の一部には、導電性樹脂170が生体センサ側に内蔵されて積載され、生体センサ151と接触して配置されている。導電性樹脂170は、生体センサ151の突起部分を中心軸として円状に広がる変形可能部材152の半径の略半分の長さの半径を有して、変形可能部材152に内蔵されている。
 変形可能部材152及び導電性樹脂170の接触上部には、変形可能部材152及び導電性樹脂170に亘って延伸された生体センサ配線153が配置されている。つまり、該凸形状の生体センサ151のセンサ電極は、積層された変形可能部材152を介して、生体センサ配線153に導電性樹脂170によって固定される。生体センサ配線153は、生体センサ151の中心軸を中心として正方形の形状を有して形成される。
 生体センサ配線153の上部には、ポリイミドシート156a、156bが配置され、ポリイミドシート156a、156bに上下を挟まれて圧力センサ154及び圧力センサ部配線155が配置される。圧力センサ154の接触上部には、圧力センサ部配線155が配置される。この際に、ポリイミドシート156a、156bは圧力センサ154を固定する機能を有する。これらのポリイミドシート156a、156b、圧力センサ154及び圧力センサ部配線155を有する圧力センサ部は、生体センサ151の突起部分に直接接触することなく、中空の構造を有している。該中空の構造には、スリーブ157が充填されるため、圧力センサ部は、スリーブ157を介して生体センサ151に接触する。また、ポリイミドシート156a、156bは、生体センサ配線153と同様に、生体センサ151の中心軸を中心として正方形の形状を有して形成される。
 圧力センサ154及び圧力センサ部配線155を挟んだポリイミドシート156a、156bの接触上部及び中空構造において、生体センサ151側にはスリーブ157が配置され、生体センサ151が設けられる方向とは反対方向には、スリーブ157に隣接してワッシャー158が配置される。スリーブ157及びワッシャー158は、合成樹脂等で形成されてよく、スリーブ157は、ポリカーボネート樹脂で形成されてもよい。また、ワッシャー158は、PBT(PolyButylene Terephthalate)樹脂で形成されてもよい。ワッシャー158は、圧力センサ部の平面性を保つ機能を有し、スリーブ157に併設されている。
 さらに、圧力センサ部は、生体センサ配線153上に積層されて、スリーブ157を介して生体センサ151のセンサ電極上部にねじ59にて固定されている。
 上記の構成により、生体センサを備えるリストバンド型の情報処理システムにおいて、圧力センサによりリストバンド装着面側の押圧を検出する際に、所望の場所の圧力の方向を限定して効果的に圧力を検出することができる。
 図5Bは、図5Aにて示した情報処理システムを分解した図である。図5Bを参照すると、凸形状を有した生体センサ151の突起部に、中心が繰り抜かれた各構成が積層されて配置される。生体センサ151の上部には、円状の半径方向に、厚みの異なる変形可能部材152が積層されている。変形可能部材152の厚みが薄い部分には、導電性樹脂170が配置される。変形可能部材152の厚みが薄い部分と厚い部分の差の厚みが導電性樹脂170の厚みと同等であり、変形可能部材152に導電性樹脂170が嵌め込まれる。これにより、変形可能部材152と導電性樹脂170とが一体となり厚みが一定となる。
 厚みが一定となった変形可能部材152及び導電性樹脂170の接触上部には、変形可能部材152及び導電性樹脂170よりも大きな領域を有する生体センサ配線153が積層される。生体センサ配線153には、生体センサ配線153と同等の大きさの領域を有するポリイミドシート156aが積層される。ポリイミドシート156aは、円状の最下部から円外径方向に広がるテーパー形状を有し、テーパー形状を介して、正方形状の最上部につながる形状を有している。ポリイミドシート156aの最上部と最下部との間には、圧力センサ154及び圧力センサ部配線155が積層される。圧力センサ154及び圧力センサ部配線155の接触上部には更に、ポリイミドシート156bが積層され、ポリイミドシート156a、156bにより、圧力センサ154及び圧力センサ部配線155が内包される。
 ポリイミドシート156bの接触上部には、生体センサ151の突起部分よりも大きく中心が繰り抜かれたワッシャー158が積層され、ワッシャー158の中心が繰り抜かれた箇所に、スリーブ157がはめ込まれる。スリーブ157は、その中心にねじ穴を有しており、ねじ59にて固定される。
 上記が生体センサ151及び圧力センサ154が内蔵された情報処理システムの構造である。
 (4.情報処理システムの動作フロー)
 次に、上述した各構成が動作する動作フローに関して、図6を参照して説明を行う。
 まず、情報処理システム100のセンサ部150及び処理部160がユーザによる電源ボタンの押下等により起動する(S101)。
 次いで、情報処理システム100がユーザ等の生体に装着される(S103)。生体に情報処理システム100が装着されると、情報処理システム100に含まれる第2のセンサ154により、生体装着時の静止圧力が検出される(S105)。静止圧力とは、生体が静止しており、情報処理システム100に与えられる押圧力に時間的変化がないことを示す。例えば、生体が静止しているタイミングにおいて生体から与えられる圧力を示す。
 検出された静止圧力に基づいて、情報処理システム100は、第2のセンサ154のキャリブレーションを行う(S107)。情報処理システム100は、キャリブレーションを行うことにより、第2のセンサ154が検出する体動圧力の基準点を決めることができ、基準点からの圧力差により、体動圧力の大きさを検出することができる。ここで、静止圧力の検出タイミングは、情報処理システム100が生体に装着されたタイミングを例に挙げたが、かかる例に限定されず、所定のタイミングであってよい。
 例えば、静止圧力の検出タイミングは、情報処理システム100が生体の装着位置からずれることを抑制するためにユーザが再度リストバンド41を締め直すタイミングでもよい。静止圧力の検出、及び第2のセンサ154のキャリブレーションは、他には例えば、装着時間の経過により温度等が変化して、所望の体動圧力が得られなくなった場合に実行されてもよい。
 キャリブレーションを実行した後には、第2のセンサ154を用いて、生体の体動圧力が検出される(S109)。
 情報処理システム100の補正処理部164は、第2のセンサ154が検出した第2のセンサ情報に応じて、生体センサ151が検出した第1のセンサ情報を補正する(S119)。補正処理部164にて、第1のセンサ情報の補正が行われた場合、情報処理システム100は、動作を終了する。
 (5.ハードウェア構成例)
 次に、図7を参照して、本開示の実施形態に係る情報処理システムによる情報処理を実行し得る情報処理装置900のハードウェア構成について説明する。図7は、情報処理装置900のハードウェア構成例を示すブロック図である。
 情報処理装置900は、CPU(Central Processing Unit)901、ROM(Read Only Memory)903、およびRAM(Random Access Memory)905を含む。また、情報処理装置900は、ホストバス907、ブリッジ909、外部バス911、インタフェース913、入力装置915、出力装置917、ストレージ装置919、ドライブ921、接続ポート925、通信装置929、およびセンサ931を含んでもよい。情報処理装置900は、CPU901に代えて、またはこれとともに、DSP(Digital Signal Processor)またはASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの処理回路を有してもよい。
 CPU901は、演算処理装置および制御装置として機能し、ROM903、RAM905、ストレージ装置919、またはリムーバブル記録媒体923に記録された各種プログラムに従って、情報処理装置900内の動作全般またはその一部を制御する。ROM903は、CPU901が使用するプログラムや演算パラメータなどを記憶する。RAM905は、CPU901の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータなどを一時記憶する。例えば、CPU901、ROM903およびRAM905は、上記実施形態における処理部160の機能を実現し得る。CPU901、ROM903、およびRAM905は、CPUバスなどの内部バスにより構成されるホストバス907により相互に接続されている。さらに、ホストバス907は、ブリッジ909を介して、PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface)バスなどの外部バス911に接続されている。
 入力装置915は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチまたはレバーなど、ユーザによって操作される装置である。入力装置915は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、情報処理装置900の操作に対応した携帯電話などの外部接続機器927であってもよい。入力装置915は、ユーザが入力した情報に基づいて入力信号を生成してCPU901に出力する入力制御回路を含む。ユーザは、この入力装置915を操作することによって、情報処理装置900に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。
 出力装置917は、取得した情報をユーザに対して視覚的にまたは聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。出力装置917は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、OELD(Organic Electro-Luminescence Display)などの表示装置、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置、ならびにプリンタ装置などであってもよい。出力装置917は、情報処理装置900の処理により得られた結果を、テキストまたは画像などの映像として出力したり、音声または音響などの音声として出力したりする。
 ストレージ装置919は、情報処理装置900の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置919は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)などの磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイスなどにより構成される。このストレージ装置919は、CPU901が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した各種のデータなどを格納する。
 ドライブ921は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体923のためのリーダライタであり、情報処理装置900に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ921は、装着されているリムーバブル記録媒体923に記録されている情報を読み出して、RAM905に出力する。また、ドライブ921は、装着されているリムーバブル記録媒体923に記録を書き込む。なお、ストレージ装置919、またはドライブ921およびリムーバブル記録媒体923の少なくともいずれかは、上記実施形態に係る処理部160における記憶機能を実現し得る。
 接続ポート925は、機器を情報処理装置900に直接接続するためのポートである。接続ポート925は、例えば、USB(Universal Serial Bus)ポート、IEEE1394ポート、SCSI(Small Computer System Interface)ポートなどでありうる。また、接続ポート925は、RS-232Cポート、光オーディオ端子、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)ポートなどであってもよい。接続ポート925に外部接続機器927を接続することで、情報処理装置900と外部接続機器927との間で各種のデータが交換されうる。
 通信装置929は、例えば、通信ネットワークNWに接続するための通信デバイスなどで構成された通信インタフェースである。通信装置929は、例えば、有線または無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)、またはWUSB(Wireless USB)用の通信カードなどでありうる。また、通信装置929は、光通信用のルータ、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)用のルータ、または、各種通信用のモデムなどであってもよい。通信装置929は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、TCP/IPなどの所定のプロトコルを用いて信号などを送受信する。また、通信装置929に接続される通信ネットワークNWは、有線または無線によって接続されたネットワークであり、例えば、インターネット、家庭内LAN、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信などである。なお、接続ポート925または通信装置929の少なくともいずれかは、上記実施形態に係るセンサ部150及び処理部160間の通信機能等を実現し得る。
 以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
 例えば、上記実施形態では、情報処理システム100は、腕時計型の情報処理システムであるとしたが、本開示に係る技術はかかる例に限定されない。例えば、情報処理システム100は、頭部装着型の情報処理システムでもよい。
 また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
 なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
 生体の情動を判断するための情報を検出する第1のセンサ及び前記第1のセンサの検出領域に対応する領域の前記生体の体動圧力を検出する第2のセンサ、を備えるセンサ部と、
 前記第2のセンサにより得られた第2のセンサ情報に基づいて、前記第1のセンサにより得られた第1のセンサ情報を補正する補正処理部と、
 を備える、情報処理システム。
(2)
 前記生体に沿って装着される支持部をさらに備え、
 前記支持部には、前記センサ部が備えられる、前記(1)に記載の情報処理システム。
(3)
 前記支持部は、一方向に延伸された形状を有し、
 前記支持部は、前記延伸された形状を前記生体に巻き付けることで装着される、前記(2)に記載の情報処理システム。
(4)
 前記センサ部は、前記生体側から前記第1のセンサ、前記第2のセンサの順で積層されて、前記支持部の所定の箇所に内蔵される、前記(2)または前記(3)に記載の情報処理システム。
(5)
 前記第1のセンサは、前記支持部の表面に露出する、前記(2)~(4)のいずれか一項に記載の情報処理システム。
(6)
 前記第1のセンサ及び前記第2のセンサの間には、変形可能部材が配置される、前記(1)~(4)のいずれか一項に記載の情報処理システム。
(7)
 前記変形可能部材及び前記支持部は、高分子材料で形成され、
 前記変形可能部材のデュロメータ硬度は、前記支持部のデュロメータ硬度よりも低い、前記(2)~(6)のいずれか一項に記載の情報処理システム。
(8)
 前記第2のセンサは、所定のタイミングでキャリブレーションされる、前記(1)~(7)のいずれか一項に記載の情報処理システム。
(9)
 前記第2のセンサが前記体動圧力を検出する領域とは、前記第1のセンサが配置される領域と少なくとも一部が重なる領域である、前記(1)~(8)のいずれか一項に記載の情報処理システム。
(10)
 前記第2のセンサが前記体動圧力を検出する領域とは、前記第1のセンサが配置される領域の近傍の領域である、前記(1)~(8)のいずれか一項に記載の情報処理システム。
(11)
 前記情報処理システムの前記生体側を下方向、前記生体とは反対側の方向を上方向として、
 前記第2のセンサは、前記第1のセンサの直上に設けられる、前記(1)~(9)のいずれか一項に記載の情報処理システム。
(12)
 前記第2のセンサは、感圧導電型エラストマーである、前記(1)~(11)のいずれか一項に記載の情報処理システム。
(13)
 前記第1のセンサは、発汗センサである、前記(1)~(12)のいずれか一項に記載の情報処理システム。
(14)
 前記変形可能部材のデュロメータ硬度は、20以下であり、
 前記支持部のデュロメータ硬度は、20より高く90未満である、前記(2)~(13)のいずれか一項に記載の情報処理システム。
(15)
 生体の情動を判断するための情報を検出する第1のセンサ及び前記第1のセンサの検出領域に対応する領域の前記生体の体動圧力を検出する第2のセンサ、を備えるセンサ部と、
 前記第2のセンサにより得られた第2のセンサ情報に基づいて、前記第1のセンサにより得られた第1のセンサ情報を補正する補正処理部と、
 を備える、情報処理装置。
(16)
 プロセッサが、
 生体の情動を判断するための情報を検出する第1のセンサ及び前記第1のセンサの検出領域に対応する領域の前記生体の体動圧力を検出する第2のセンサが検出した情報を取得することと、
 前記第2のセンサにより得られた第2のセンサ情報に基づいて、前記第1のセンサにより得られた第1のセンサ情報を補正することと、
 を含む、情報処理方法。
 100        情報処理システム
 140        生体センサモジュール
 141        リストバンド
 150        センサ部
 151        第1のセンサ
 152        変形可能部材
 153        生体センサ配線
 154        第2のセンサ
 155        圧力センサ部配線
 156a、156b  ポリイミドシート
 157        スリーブ
 158        ワッシャー
 160        処理部
 162        センサ情報取得部
 164        補正処理部
 170        導電性樹脂

Claims (16)

  1.  生体の情動を判断するための情報を検出する第1のセンサ及び前記第1のセンサの検出領域に対応する領域の前記生体の体動圧力を検出する第2のセンサ、を備えるセンサ部と、
     前記第2のセンサにより得られた第2のセンサ情報に基づいて、前記第1のセンサにより得られた第1のセンサ情報を補正する補正処理部と、
     を備える、情報処理システム。
  2.  前記生体に沿って装着される支持部をさらに備え、
     前記支持部には、前記センサ部が備えられる、請求項1に記載の情報処理システム。
  3.  前記支持部は、一方向に延伸された形状を有し、
     前記支持部は、前記延伸された形状を前記生体に巻き付けることで装着される、請求項2に記載の情報処理システム。
  4.  前記センサ部は、前記生体側から前記第1のセンサ、前記第2のセンサの順で積層されて、前記支持部の所定の箇所に内蔵される、請求項3に記載の情報処理システム。
  5.  前記第1のセンサは、前記支持部の表面に露出する、請求項4に記載の情報処理システム。
  6.  前記第1のセンサ及び前記第2のセンサの間には、変形可能部材が配置される、請求項4に記載の情報処理システム。
  7.  前記変形可能部材及び前記支持部は、高分子材料で形成され、
     前記変形可能部材のデュロメータ硬度は、前記支持部のデュロメータ硬度よりも低い、請求項6に記載の情報処理システム。
  8.  前記第2のセンサは、所定のタイミングでキャリブレーションされる、請求項1に記載の情報処理システム。
  9.  前記第2のセンサが前記体動圧力を検出する領域とは、前記第1のセンサが配置される領域と少なくとも一部が重なる領域である、請求項1に記載の情報処理システム。
  10.  前記第2のセンサが前記体動圧力を検出する領域とは、前記第1のセンサが配置される領域の近傍の領域である、請求項1に記載の情報処理システム。
  11.  前記情報処理システムの前記生体側を下方向、前記生体とは反対側の方向を上方向として、
     前記第2のセンサは、前記第1のセンサの直上に設けられる、請求項9に記載の情報処理システム。
  12.  前記第2のセンサは、感圧導電型エラストマーである、請求項1に記載の情報処理システム。
  13.  前記第1のセンサは、発汗センサである、請求項1に記載の情報処理システム。
  14.  前記変形可能部材のデュロメータ硬度は、20以下であり、
     前記支持部のデュロメータ硬度は、20より高く90未満である、請求項7に記載の情報処理システム。
  15.  生体の情動を判断するための情報を検出する第1のセンサ及び前記第1のセンサの検出領域に対応する領域の前記生体の体動圧力を検出する第2のセンサ、を備えるセンサ部と、
     前記第2のセンサにより得られた第2のセンサ情報に基づいて、前記第1のセンサにより得られた第1のセンサ情報を補正する補正処理部と、
     を備える、情報処理装置。
  16.  プロセッサが、
     生体の情動を判断するための情報を検出する第1のセンサ及び前記第1のセンサの検出領域に対応する領域の前記生体の体動圧力を検出する第2のセンサが検出した情報を取得することと、
     前記第2のセンサにより得られた第2のセンサ情報に基づいて、前記第1のセンサにより得られた第1のセンサ情報を補正することと、
     を含む、情報処理方法。
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