(57)【要約】【課題】部品共通化により検知装置を小型化する。【解決手段】検知装置は、環状の信号電極１０、基準電極２０及び電流トランス３１を備え、電流トランスを通じて当該電流トランスの環の内側空間に配置されるユーザの指を軸方向に流れる電流を計測する。基準電極は、電流トランスを包囲しており、電流トランスを外部ノイズから保護するシールドとしても機能する。但し、基準電極は、周方向に垂直な断面が概略コの字状にされ、ギャップ２３を有した構成にされている。このギャップの存在により、検知装置装着指が他の身体部位から離間されている場合には、電流トランスの環の内面に包囲された領域Ｋに、電流トランスの軸方向を流れる電流が発生することはなく、電流トランスにより電流は計測されない。一方、検知装置装着指が他の身体部位に接触されている場合には、領域Ｋに、電流トランスの軸方向を流れる電流が発生し、電流計測値が大きな値を採ることになる。【選択図】図４
2010203792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状コアにコイルが巻回されてなる環状素子と、
前記環状コアでの磁束変化によって前記コイルの両端に生じる電圧を指標に、前記環状素子によって包囲される空間に収容される計測対象物体において、前記環状素子の軸方向に流れる電流を計測し、その計測結果を出力する計測器と、
前記環状素子を包囲する環状のシールドであって、前記計測対象物体と環の内側にて接触するシールドと、
前記シールドの軸方向において、前記シールドとは離れた位置に設けられ、前記シールドの軸方向に延びる前記計測対象物体に接触する信号印加用の信号電極と、
前記信号電極及び前記シールドと電気的に接続され、前記シールドを基準電極として用いて、当該基準電極と前記信号電極との間に位置する前記計測対象物体の部位に交流信号を印加する印加回路と、
を備え、
前記シールドは、周方向に垂直な断面が、ギャップを有した開環形状にされ、前記印加回路と前記シールドとの接続点と、前記計測対象物体と前記シールドとの接触点と、を結ぶ前記開環に沿う経路の内、前記信号電極側に位置する第一経路が電気的に連続で、前記第一経路とは反対側に位置する第二経路が、前記ギャップを有して電気的に不連続な構成にされ、
前記環状素子は、周方向に垂直な断面において、前記開環の内側に配置されて前記シールドに包囲されていること
を特徴とする電気機器。
【請求項２】
前記シールドは、周方向に垂直な断面において、前記開環の両端部が、前記ギャップを有した状態及び当該開環の径方向にずれた状態で、重ね合わされた構成にされていることを特徴とする請求項１記載の電気機器。
【請求項３】
前記シールドは、周方向において波状の前記ギャップを有した構成にされていることを特徴とする請求項１記載の電気機器。
【請求項４】
前記計測対象物体としてのユーザの身体に装着される電気機器であって、
前記計測器から前記計測結果として出力される電流の計測値に基づき、前記シールドとの接触部位よりも前記信号電極から遠ざかる方向に位置するユーザの身体部位に、当該ユーザの他の身体部位が接触したことを検知する検知手段
を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体を流れる電流を計測する電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ユーザの身体に装着された送信機からユーザの身体に電気信号を入力する一方で、受信機側に、ユーザの身体を接触させる又は近づけるための電極を有し、送信機が装着されたユーザが上記電極に接触する又は近づくと、ユーザの身体を伝播する上記送信機から送信された電気信号が、上記電極を通じて受信機側に入力されることを利用して、ユーザの上記電極への接触動作等を検知し、各種処理を行うシステムが知られている。
【０００３】
具体的には、ユーザの腕に装着された送信機からＩＤ情報を含む送信信号をユーザの身体に入力し、ユーザがゲート周囲に設けられた受信側電極に指を近づけると静電結合により受信側電極に伝播する上記送信機からの送信信号に基づいて、受信機がユーザを認証しゲートを開閉するシステムが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、人体通信の手法としては、ユーザの身体に微弱電波を入力して通信を実現する手法、及び、ユーザの身体に微弱電流を入力して通信を実現する手法が知られている。
この他、導体を流れる電流を計測するための計測器としては、円環状のコア周囲にコイルが巻回された電流トランスを備え、電流トランスの中心部に導体を配置すると、導体を流れる電流により生じる磁界に作用されて、電磁誘導によりコイル両端に電圧が生じることを利用して、導体内を電流トランスの軸方向に流れる電流を、計測する計測器が知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
また、この種の計測器としては、外部からのノイズの影響を抑制するために、電流トランスの周囲をシールドにて被覆した計測器が知られている。この他、電極を、内部回路に対するシールドとして用いる技術も従来知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２２９３５７号公報
【特許文献２】特開平７−３２５１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来の人体通信技術では、送信機をユーザの身体に取り付け、外部装置である受信機側で、送信機から出力される電気信号を検知することで、受信機に設けられた電極へのユーザの接触動作を検知しているが、単にユーザの接触動作を検知する程度であれば、ユーザが導体に接触すると、ユーザの身体を流れる電流の伝播路が変化することを利用して、身体装着用の単体装置にて、ユーザの接触動作を検知することが可能である。
【０００８】
そして、本発明者らは、この思想を利用した新しい検知装置の開発を行っている。具体的には、対象物体に一対の電極を接触させて、当該一対の電極間に電気信号を印加すると共に、当該一対の電極に囲まれた領域Ｐから外れた領域において、対象物体に流れる電流を計測することで、対象物体が閉環形状であるか否かを検知する検知装置の開発を行っている。
【０００９】
図９は、その原理を説明した図である。同図（ａ）に示すように、対象物体が開環形状である場合には、一対の電極に囲まれた領域Ｐにしか電流が流れないが、同図（ｂ）に示すように、対象物体が閉環形状である場合には、領域Ｐの外部領域にも電流が流れるため、領域Ｐの外部領域（例えば、同図（ｂ）に示される点Ｚ）で、上記計測器により、対象物体内を流れる電流を計測することで、対象物体が閉環形状であるか否かを検知することができる。
【００１０】
尚、上述の対象物体としては、特にユーザの身体を想定しており、この技術を応用すれば、ユーザが両手や二本の指を接触させたり離間させたりする動作を検知することが可能である。
【００１１】
しかしながら、上記検知装置を、身体装着用の装置として構成する場合には、装置が大きすぎると、ユーザにとって使い勝手が悪い。一方で、電流計測では、ユーザの身体を流れる微弱電流を計測する必要があるため、計測器として上記電流トランスを用いる場合には、その電流トランスの周囲にシールドを設ける等、検知精度向上のための対策が必要であり、これが装置大型化の原因となる。
【００１２】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、上記検知装置を小型化可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる目的を達成するためになされた本発明の電気機器は、環状コアにコイルが巻回されてなる環状素子を備えると共に、この環状素子によって包囲される空間に収容される計測対象物体における上記環状素子の軸方向に流れる電流を計測し、その計測結果を出力する計測器を備える。この計測器は、環状コアでの磁束変化によってコイルの両端に生じる電圧を指標に、上記計測対象物体において環状素子の軸方向に流れる電流を計測する。
【００１４】
また、本発明の電気機器には、ノイズによる計測器での電流計測誤差を抑えるため、上記環状素子を包囲する環状のシールドが設けられている。この他、上記シールドの軸方向において、シールドとは離れた位置には、信号印加用の信号電極が設けられている。
【００１５】
この電気機器は、更に印加回路を備え、印加回路は、信号電極及びシールドと電気的に接続され、シールドを基準電極として用いて、当該基準電極と信号電極との間に位置する計測対象物体の部位に交流信号を印加する構成にされている。尚、シールドは、計測対象物体と環の内側にて接触し、上記信号電極は、シールドの軸方向に延びる計測対象物体に接触するように、配置されている。
【００１６】
この他、上記シールドは、周方向に垂直な断面が、ギャップを有した開環形状にされている。即ち、シールドは、印加回路とシールドとの接続点と、計測対象物体とシールドとの接触点と、を結ぶ上記開環に沿う経路の内、信号電極側に位置する第一経路が電気的に連続で、第一経路とは反対側に位置する第二経路が、ギャップを有して電気的に不連続な構成にされている。
【００１７】
そして、環状素子は、周方向に垂直な断面において、上記開環の内側に配置されてシールドに包囲されている。
上述したように、本発明の電気機器は、計測対象物体が閉環であるか否かを検知するためのものである。計測対象物体が開環であるとき、信号電極から印加された電気信号が基準電極に伝播するルートは、一つである（図９（ａ））。一方、計測対象物体が閉環である場合には、電気信号が隣接する基準電極に直接伝播するルート（以下、「直接ルート」と表現する。）と、電気信号が閉環を回り込んで基準電極に伝播するルート（以下、「迂回ルート」と表現する。）との二つが存在する（図９（ｂ））。
【００１８】
従って、このような現象を利用すれば、基準電極と信号電極との間に囲まれた計測対象物体の領域Ｐ外部に、環状素子を配置して、上記迂回ルートを流れる電流を計測することにより、計測対象物体が閉環形状であるか否かを検知することが可能である。
【００１９】
しかしながら、環状素子、基準電極、信号電極が、計測対象物体に対して順に並ぶように電気機器を構成すると、電気機器が大型化してしまう。更に言えば、ノイズ対策のために、環状素子は、シールドで包囲されるのが好ましいが、環状素子、基準電極及び信号電極を順に配置しつつ、環状素子をシールドで包囲するように、電気機器を構成すると、更に電気機器が大型化する。
【００２０】
そこで、本発明では、シールドと基準電極とを共通化して、電気機器の小型化を図っている。
但し、シールドを単に基準電極として用いるだけでは、次のような問題が生じる。シールドは、ノイズ対策の目的から言えば、環状素子を完全に包囲するように、周方向に垂直な断面が閉環形状となる構成にされるのが好ましい（図１０参照）。
【００２１】
しかしながら、シールドがこのような閉環形状であると、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、計測対象物体が閉環形状であろうが、開環形状であろうが、信号電極から印加された電気信号が、環状素子１０１の周りにあるシールド１０３を伝って、環状素子１０１周囲を包み込むように伝播する。
【００２２】
即ち、計測対象物体が閉環形状であろうが、開環形状であろうが、環状素子１０１の環の内側領域を軸方向に通過する電流が生じてしまい、環状素子１０１を通じて得られる電流値について、計測対象物体の状態に応じた差異がなくなってしまうといった問題が生じる。尚、図１０（ａ）は、計測対象物体が開環形状であるときの電気信号の伝播態様を示した図であり、図１０（ｂ）は、計測対象物体が閉環形状であるときの電気信号の伝播態様を示した図である。
【００２３】
これでは、計測対象物体が閉環形状であるか否かを検知するといった当初の目的が果たせなくなってしまう。
このため、本発明では、シールドの周方向に垂直な断面を上記開環形状とすることにより、信号電極から印加された電気信号がシールドを伝って、環状素子を包み込むように伝播するのを阻止している。即ち、信号電極から印加される電気信号が上記迂回ルートにより基準電極に伝播しない限りにおいては、環状素子の環の内側領域を軸方向に通過する電流が生じないようにし、これによって、上記問題の発生を防止している。
【００２４】
従って、本発明によれば、計測対象物体が閉環であるか否かを検知するための電気機器を、検知精度を良好に維持して小型化することができる。尚、電流計測精度を上げるためには、計測対象物体が開環形状であるときにシールド内において軸方向に流れる電流を可能な限り阻止するのが好ましい。従って、印加回路とシールドとの接続点は、シールドにおける信号電極側の端部に設けられるのが好ましい。
【００２５】
ところで、上記環状素子をノイズから保護するためには、先程述べた通り、シールドの周方向に垂直な断面を閉環状として、環状素子の周囲を完全にシールドで包囲するのが理想的である。しかしながら、上述の問題を回避するためには、このようなシールドの構成を採用することはできない。
【００２６】
そこで、シールドは、周方向に垂直な断面において、開環の両端部が、上記ギャップを有した状態及び当該開環の径方向にずれた状態で、重ね合わされた構成にされるとよい（請求項２）。シールドをこのように構成すれば、当該シールドによって環状素子を外部からは見えないように包囲することができるので、直線的に飛来してくるノイズ（電波）がギャップから侵入して環状素子に到達し、環状素子に悪影響が及ぶのを抑えることができる。よって、シールドをこのような構成とすれば、ノイズに強い電気機器を構成することができる。
【００２７】
また、シールドは、周方向において波状のギャップを有した構成にされてもよい（請求項３）。ギャップは、周方向において上記波状ではなく真っ直ぐ設けられてもよいが、このようにギャップを設けると、周方向に真っ直ぐな幅広の開口部が形成されてしまうため、外部から飛来してくるノイズがギャップを通じて環状素子に到達する可能性が高くなる。一方、ギャップを波状とすれば、周方向に真っ直ぐな幅広の開口部が形成されないようにすることができて、外部から飛来してくるノイズがギャップを通じて環状素子に到達する可能性を低くすることができる。
【００２８】
この他、上記計測対象物体としては、ユーザの身体を挙げることができ、上述の電気機器は、ユーザの身体に装着される電気機器であって、計測器から計測結果として出力される電流の計測値に基づき、シールドとの接触部位よりも信号電極から遠ざかる方向に位置するユーザの身体部位に、当該ユーザの他の身体部位が接触したことを検知する検知手段を備えた構成とすることができる。
【００２９】
具体的に、検知手段は、計測器から得られる電流の計測値が基準値を上回ると、上記接触を検知し、計測器から得られる電流の計測値が基準値を下回ると、上記接触部位の離間を検知する構成にすることができる。
【００３０】
この電気機器を用いれば、例えば、腕に電気機器が取り付けられた右手の指先を、左手に接触させる動作などを検知することが可能である。即ち、腕に電気機器が取り付けられた右手の指先を、左手に接触させた場合には、右腕及び左腕及び胴体によって閉環状の導体路が形成されることになり、この接触部位が離間した場合には、閉環状の導体路が消滅することとなって、環状素子を通じて計測される電流の計測値が大きく変化する。従って、この電気機器によれば、ユーザ身体の接触／離間動作を検知することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】検知装置１の基本構成及び動作原理を示した説明図である。
【図２】検知装置１の電気的構成を表すブロック図である。
【図３】検知装置１の周方向に垂直な断面図である。
【図４】信号電極１０から電気信号を印加したときの電気信号の伝播態様を表す図である。
【図５】制御部６０が実行する処理の内容を示したフローチャートである。
【図６】第二実施例の検知装置２に関する図である。
【図７】ギャップ８３を周方向に波状としたときの基準電極８０の側面構成を表す図である。
【図８】第三実施例の検知装置３に関する図である。
【図９】対象物体が閉環形状であるか否かを検知する原理を示した図である。
【図１０】シールドにて素子を完全に包囲したときの電気信号の伝播態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に本発明の実施例について、図面と共に説明する。
図１は、本実施例の検知装置１の基本構成及び動作原理を示した説明図である。図１（ａ）に示すように、本実施例の検知装置１は、ユーザの指に装着されるものであり、指輪形状にされている。
【００３３】
この検知装置１は、ユーザの身体に電気信号を印加するための一対の電極である信号電極１０及び基準電極２０と、電流計測用の電流センサ３０と、を備え、当該検知装置１が装着された指（以下、検知装置装着指と表現する。）が、他の身体部位に接触すると、ユーザの身体に閉環状の導体路が形成されることを利用して、検知装置装着指の他の身体部位への接触／離間を検知する。
【００３４】
図１（ｂ）左図に示すように、ユーザの身体に閉環状の導体路が形成されていない場合には、信号電極１０から電気信号を印加しても、この電気信号は、信号電極１０及び基準電極２０に囲まれた領域Ｐに対応する身体部位を、伝播するのみである。
【００３５】
一方、検知装置装着指と他の身体部位との接触により、ユーザの身体に閉環状の導体路が形成されると、図１（ｂ）右図に示すように、電気信号の伝播ルートとして、信号電極１０から閉環状の導体路を回り込んで基準電極２０に伝播する迂回ルートが発生する。
【００３６】
本実施例の検知装置１は、電流センサ３０により、信号電極１０及び基準電極２０に囲まれた領域Ｐの外部において、この迂回ルートに対応するユーザの身体を流れる電流を計測することにより、検知装置装着指の他の身体部位への接触／離間を検知する。
【００３７】
図２は、検知装置１の電気的構成を表すブロック図である。本実施例の検知装置１は、上述の信号電極１０及び基準電極２０及び電流センサ３０を備えると共に、信号電極１０−基準電極２０間に、電気信号（交流信号）を印加する印加回路４０と、外部装置７０と無線通信するための無線送信部５０と、電流センサ３０より出力される電流計測値に基づき、検知装置装着指の他の身体部位への接触／離間を検知し、この検知結果を、無線送信部５０を通じて外部装置７０に送信する制御部６０と、を備える。
【００３８】
外部装置７０は、検知装置１から無線にて送信される上記検知結果を表すステータス信号を受信し、この検知結果に基づいた処理を実行する。例えば、検知結果に従い、バーチャル空間でキャラクターの指を開閉する動画を、ディスプレイを通じて表示する処理を実行する。このような外部装置７０の動作により、検知装置１は、外部装置７０に対する入力インタフェースとして機能する。
【００３９】
続いて、検知装置１を構成する各部の詳細構成について説明する。まず、本実施例の検知装置１が備える信号電極１０は、円環状の電極として構成されている。この信号電極１０によって包囲される空間（環の内側空間）には、検知装置１の装着時にユーザの指が嵌挿される。そして、この信号電極１０は、ユーザの指が嵌挿された状態で、環の内面１１においてユーザの指に接触するように、検知装置１内に設けられている。
【００４０】
また、電流センサ３０は、環状コア３１ａにコイル３１ｂが巻回されてなる円環状の電流トランス３１と、電流トランス３１が備えるコイル３１ｂの両端に接続される信号処理回路３５とから構成されている。この電流トランス３１によって包囲される空間（環の内側空間）には、信号電極１０と同様、検知装置１の装着時にユーザの指が挿入される。
【００４１】
即ち、電流センサ３０は、電流トランス３１の中心部を軸方向に流れる電流により生じる磁界に作用されて、電磁誘導によりコイル３１ｂの両端に電圧が生じることを利用して、電流トランス３１によって包囲される空間に収容されるユーザの指を電流トランス３１の軸方向に流れる電流を、計測する。
【００４２】
尚、信号処理回路３５は、電流トランス３１のコイル３１ｂ両端に接続されて、コイル３１ｂ両端から入力される信号の差分を増幅し、この増幅信号を出力する差動増幅回路３５ａと、差動増幅回路３５ａの出力信号（交流信号）を整流して直流信号に変換する整流器３５ｂと、を備え、整流器３５ｂからの出力信号を、電流計測値として出力する。
【００４３】
このようにして、電流センサ３０からは、電流トランス３１のコイル３１ｂ両端に生じる電圧の実効値が、電流トランス３１によって包囲される空間において軸方向に流れる電流の計測値（実効値）に変換されて出力される。
【００４４】
この他、基準電極２０は、信号電極１０と同様、円環状の電極として構成されている。この基準電極２０によって包囲される空間（環の内側空間）においても、検知装置１の装着時には、ユーザの指が嵌挿される。即ち、基準電極２０は、ユーザの指が嵌挿された状態で、環の内面２１側においてユーザの指に接触するように、検知装置１内に設けられている。
【００４５】
ところで、この基準電極２０は、周方向に垂直な断面がギャップ２３を有した開環形状となるように構成されている。換言すれば、基準電極２０は、周方向に垂直な断面が概略コの字状となるように構成されている。
【００４６】
即ち、基準電極２０は、径の異なる二つの円筒部材２０ａ，２０ｂが重ね合わせた状態で、二つの円筒部材２０ａ，２０ｂ間に挟まれた領域が片側の円筒部材端部で閉塞された構成にされ、小径の円筒部材２０ａの内面が、当該検知装置１がユーザの指に装着された状態で、当該ユーザの指に接触するように構成にされている。
【００４７】
そして、本実施例の検知装置１においては、この二つの円筒部材２０ａ，２０ｂに挟まれる領域に、電流トランス３１が収納されている。この構成により、基準電極２０は、電流トランス３１を包囲し、電流トランス３１を外部ノイズ（電波）から保護するためのシールドとして機能する。
【００４８】
尚、電流トランス３１は、当該電流トランス３１の中心軸と基準電極２０の中心軸とが一致するようにして、基準電極２０の上記二つの円筒部材２０ａ，２０ｂに挟まれた空間に収納されている。
【００４９】
この他、信号電極１０の内径Ｒ１及び基準電極２０の内径Ｒ２は同一に設定されており、信号電極１０及び基準電極２０は、その中心軸が一致するようにして、軸方向に所定間隔空けて配置されている。この構成より、検知装置１は、信号電極１０及び基準電極２０が連通した指装着用の孔部１ａを有した構成にされている。
【００５０】
尚、図３は、図２において概念的に表される信号電極１０及び基準電極２０及び電流トランス３１の配置を、当該検知装置１の周方向に垂直な断面図にて具体的に表したものである。但し、図３において電流トランス３１の詳細構成の図示は省略する。
【００５１】
図３に示すように、信号電極１０及び基準電極２０及び電流トランス３１との間には絶縁材ＩＮＳが充填されており、この絶縁材ＩＮＳによって、信号電極１０及び基準電極２０及び電流トランス３１は、夫々、検知装置１内において所定位置に固定されている。
【００５２】
続いて、信号電極１０から電気信号をユーザの身体に印加したときの電気信号の伝播態様を、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、検知装置装着指と他の身体部位とが離間された状態での電気信号の伝播態様を示した図であり、図４（ｂ）は、検知装置装着指と他の身体部位とが接触して、ユーザの身体に閉環状の導体路が形成された状態での電気信号の伝播態様を示した図である。
【００５３】
本実施例では、印加回路４０と基準電極２０との接続点Ｅが基準電極２０における信号電極１０側の端部に設けられている。また、基準電極２０は、ユーザの身体と基準電極２０との接触点であって信号電極１０から最も離れた位置にある接触点Ｆと、上記接続点Ｅと、を結ぶ上記開環に沿う経路の内、信号電極１０側に位置する第一経路Ｊ１（詳述すれば、点Ｅ及び点Ｆを通る直線を基準として信号電極１０側に位置する第一経路Ｊ１）が電気的に連続にされ、第一経路とは反対側に位置する第二経路Ｊ２が、ギャップ２３を有して電気的に不連続な構成にされている。
【００５４】
従って、検知装置装着指と他の身体部位とが離間された状態では、信号電極１０から印加された電気信号は、図４（ａ）において一点鎖線で示すように、ユーザの身体と基準電極２０との接触点であって信号電極１０から最も近い位置にある接触点Ｇから基準電極２０に伝播して、上記接続点Ｅに流れることになり、電流トランス３１の周囲を包み込むような電流は発生しない。即ち、電流トランス３１の環の内側空間を伝播する電流は発生しない。
【００５５】
従って、検知装置装着指と他の身体部位とが離間された状態では、電流トランス３１の環状コア３１ａに沿う磁束は略発生せず、結果として、電流センサ３０では、電流がほとんど計測されないことになる。
【００５６】
一方、検知装置装着指と他の身体部位とが接触した状態では、図４（ｂ）に太実線で示すように、検知装置装着指と他の身体部位との接触点Ｃを介して、信号電極１０から基準電極２０に伝播する電気信号の伝播路（迂回ルート）が生じるため、電流トランス３１の環の内面に包囲された領域Ｋに、電流トランス３１の軸方向を流れる電流が生じ、これが環状コア３１ａに沿う磁束を形成することで、結果として、電流センサ３０において、検知装置装着指と他の身体部位とが離間された状態よりも格段に大きな電流が計測される。
【００５７】
従って、本実施例では、基準電極２０にシールド機能を持たせながらも、電流センサ３０から出力される電流計測値に基づいて、検知装置装着指と他の身体部位との接触／離間を検知することができるのである。
【００５８】
尚、本実施例の制御部６０は、このように発生する電流を計測する電流センサ３０から出力される電流計測値に基づき、検知装置装着指と他の身体部位との接触／離間を検知し、この検知結果を表すステータス信号を、無線送信部５０を通じて外部装置７０に送信する。
【００５９】
具体的に、制御部６０は、図５に示すように、電流計測値が予め定められた閾値を超えているか否かを判断し（Ｓ１１０）、電流計測値が予め定められた閾値を超えている場合（Ｓ１１０でＹｅｓ）、無線送信部５０を通じて、外部装置７０に、指接触の旨のステータス信号を送信し（Ｓ１２０）、電流計測値が予め定められた閾値以下である場合には、無線送信部５０を通じて、外部装置７０に、指離間の旨のステータス信号を送信する（Ｓ１３０）処理を繰返し実行する。これによって、制御部６０は、逐次、検知結果を表す上記ステータス信号を外部装置７０に送信する。
【００６０】
以上、本実施例の検知装置１の構成について説明したが、本実施例では、電流トランス３１の周囲に基準電極２０を配置することにより、基準電極２０を、電流トランス３１を保護するシールドとして機能させるようにしたので、基準電極２０とは独立して別途シールドを設ける必要がなく、検知装置１を小型にすることができる。
【００６１】
また、本実施例では、基準電極２０の周方向に垂直な断面を開環形状とすることにより、信号電極１０から印加された電気信号が基準電極２０を伝って、電流トランス３１を包み込むように伝播するのを阻止するようにした。従って、基準電極２０に、シールドとしての機能を持たせた場合でも、電流トランス３１を通じて得られる電流計測値から、良好に、検知装置装着指と他の身体部位との接触／離間を検知することができる。
【００６２】
[第二実施例]
続いて、第二実施例の検知装置２について説明する。但し、第二実施例の検知装置２は、基準電極８０の形状が、第一実施例の基準電極２０と異なる程度であり、その他の構成は、第一実施例と同様である。従って、以下では、基準電極８０の構成のみを説明する。
【００６３】
図６（ａ）は、第二実施例の検知装置２が有する基準電極８０の周方向に垂直な断面を表した図であり、図６（ｂ）は、この基準電極８０の側面を表した図である。また、図６（ｃ）は、検知装置２の周方向に垂直な断面図である。但し、図６（ｃ）において電流トランス３１の詳細構成の図示は省略する。
【００６４】
図６（ａ）に示すように、第二実施例の検知装置２が備える基準電極８０は、径の異なる二つの円筒部材８０ａ，８０ｂが重ね合わせた状態で、二つの円筒部材８０ａ，８０ｂ間に挟まれた領域が片側の円筒部材端部で閉塞された構成にされ、これによって閉塞部８０ｃを有した構成にされている。
【００６５】
また、この基準電極８０は、大径の円筒部材８０ｂにおける閉塞部８０ｃが形成された端部とは軸方向に反対側の端部が、円筒部材８０ｂの軸方向とは垂直な面に沿って中心方向に延びる鍔部８０ｆを有した鉤形状にされ、小径の円筒部材８０ａにおける閉塞部８０ｃが形成された端部とは、軸方向に反対側の端部が、当該円筒部材８０ａの軸方向とは垂直な面に沿って、円筒部材８０ｂに接近する方向に延びる鍔部８０ｅを有した鉤形状にされた構成にされている。
【００６６】
この鍔部８０ｅ，８０ｆによって、本実施例の基準電極８０が有するギャップ８３は、図６（ｂ）に示すように、径方向の幅が、第一実施例のギャップ２３よりも狭くなるように形成されている。
【００６７】
この検知装置２においては、基準電極８０における円筒部材８０ａ，８０ｂ、及び、閉塞部８０ｃ、及び、鍔部８０ｅ，８０ｆによって囲まれた内部空間に、電流トランス３１が収容されることで、電流トランス３１が基準電極８０により外部ノイズから保護される。
【００６８】
このように構成された検知装置２では、ギャップ８３の径方向の幅が、第一実施例におけるギャップ２３の径方向の幅よりも狭いので、ギャップ８３から外部ノイズが侵入して、電流トランス３１を用いた電流計測の精度が悪化するのを、第一実施例よりも抑えることができる。従って、本実施例によれば、検知装置装着指と他の身体部位との接触／離間を高精度に検知することができる。
【００６９】
尚、本実施例においては、ギャップ８３を周方向に真っ直ぐ設ける例を以上に説明したが、ギャップ８３は、周方向において、波状に設けられると一層好ましい。
図７（ａ）は、ギャップ８３を波状（具体的にはジグザグ状）に設けた場合の基準電極８０の側面構成を表した図である。尚、波状のギャップ８３は、鍔部８０ｅ，８０ｆの長さを調整することにより実現することができる。
【００７０】
周方向に真っ直ぐギャップ８３を設けた場合（図６（ｂ）参照）には、周方向において、直線的に開口されるギャップ８３の開口幅Ｌ０が大きくなるが、ギャップ８３を波状にすると、図７（ｂ）に示すように、周方向において直線的に開口されるギャップ８３の開口幅Ｌ１が短くなる。
【００７１】
従って、ギャップ８３を波状とすると、ギャップ８３を周方向に真っ直ぐ設ける場合よりも、外部ノイズがギャップ８３を通じて電流トランス３１側に伝播しにくくなり、電流トランス３１を強固に外部ノイズから保護することができる。
【００７２】
［第三実施例］
続いて、第三実施例の検知装置３について説明する。但し、第三実施例の検知装置３は、基準電極９０の形状が、第一実施例の基準電極２０と異なる程度であり、その他の構成は、第一実施例と同様である。従って、以下では、基準電極９０の構成のみを説明する。
【００７３】
図８（ａ）は、第三実施例の検知装置３が有する基準電極９０の周方向に垂直な断面の形状を表した図であり、図８（ｂ）は、検知装置３の周方向に垂直な断面図である。但し、図８（ｂ）において電流トランス３１の詳細構成の図示は省略する。
【００７４】
図８（ａ）に示すように、第三実施例の検知装置３が備える基準電極９０は、径の異なる二つの円筒部材９０ａ，９０ｂが重ね合わせた状態で、二つの円筒部材９０ａ，９０ｂ間に挟まれた領域が片側の円筒部材端部で閉塞された構成にされ、これによって閉塞部９０ｃを有した構成にされている。
【００７５】
また、上記二つの円筒部材９０ａ，９０ｂの内、大径の円筒部材９０ｂの軸方向長さＤｂは、小径の円筒部材９０ａの軸方向長さＤａよりも小さい値に設定されている。即ち、大径の円筒部材９０ｂは、小径の円筒部材９０ａよりも軸方向に短い形状とされている。
【００７６】
そして、この円筒部材９０ａ，９０ｂは、閉塞部９０ｃを有する側の端部が揃えられた状態で重ね合わされている。
この他、大径の円筒部材９０ｂにおける閉塞部９０ｃが形成された端部とは軸方向に反対側の端部は、円筒部材９０ｂの軸方向とは垂直な面に沿って中心方向に延びる鍔部９０ｆを有した鉤形状にされている。この鍔部９０ｆは、小径の円筒部材９０ａに接触しない範囲で、円筒部材９０ａに接近するように設けられる。
【００７７】
一方、小径の円筒部材９０ａにおける閉塞部９０ｃが形成された端部とは軸方向に反対側の端部は、当該円筒部材９０ａの軸方向とは垂直な面に沿って、大径方向に延びる鍔部９０ｅを有した鉤形状にされている。
【００７８】
具体的に、鍔部９０ｅは、鍔部９０ｆと円筒部材９０ａとの間に形成される隙間ＳＰを外部から被覆するようにして、大径方向に延びている。
即ち、本実施例の基準電極９０は、周方向に垂直な断面において、ギャップ９３を有した開環形状となるように構成されているが、この開環の両端部を構成する鍔部９０ｅ，９０ｆが、当該開環の径方向にずれた状態で、重ね合わされた構成にされている。
【００７９】
以上、第三実施例の検知装置３について説明したが、本実施例では、鍔部９０ｅ，９０ｆを重ね合わせることで、電流トランス３１が外部から見えないようにしているので、直線的に飛来してくるノイズ（電波）がギャップ９３から侵入して電流トランス３１に到達し、電流トランス３１に悪影響が及ぶ可能性を小さくすることができる。従って、本実施例によれば、ノイズに強く検知精度の高い検知装置３を構成することができる。
【００８０】
［特許請求の範囲との対応関係］
「特許請求の範囲」に記載の検知装置と、上記実施例との対応関係は、次の通りである。即ち、「特許請求の範囲」に記載の環状素子は、上記実施例の電流トランス３１に対応し、計測器は、信号処理回路３５に対応する。また、「特許請求の範囲」に記載の信号電極は、上記実施例の信号電極１０に対応し、シールドは、基準電極２０，８０，９０に対応する。この他、印加回路は、上記実施例の印加回路４０に対応し、検知手段は、制御部６０が実行する処理に対応する。
【００８１】
［その他］
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例では、指輪形状の検知装置１〜３の構成について説明したが、この検知装置１〜３は、腕輪形状にされても構わない。このように検知装置１〜３を腕輪形状にして、検知装置１〜３をユーザの腕に取り付けるようにすれば、当該検知装置１〜３が装着された手が、反対側の手に接触したこと等を検知することが可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１〜３…検知装置、１０…信号電極、２０，８０，９０…基準電極、２０ａ，２０ｂ，８０ａ，８０ｂ，９０ａ，９０ｂ…円筒部材、２３，８３，９３…ギャップ、３０…電流センサ、３１…電流トランス、３１ａ…環状コア、３１ｂ…コイル、３５…信号処理回路、３５ａ…差動増幅回路、３５ｂ…整流器、４０…印加回路、５０…無線送信部、６０…制御部、７０…外部装置、８０ｃ，９０ｃ…閉塞部、８０ｅ，８０ｆ，９０ｅ，９０ｆ…鍔部
【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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