(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から与えられた入力情報に基づいて信号を生成する信号生成部と、
前記信号に基づいて、生体に対する触覚刺激を生成する刺激生成部と、
を有するウェアラブル装置と、
前記ウェアラブル装置との間で通信を行う携帯端末と、
所定のエリア内に設置され、設置された場所の地理的な位置を示す座標情報を記憶するとともに、前記携帯端末との間で無線通信を行うセンサシステムと
を備え、
前記ウェアラブル装置は、前記生体の生体情報を生成し、
前記携帯端末は、前記携帯端末の位置情報と、前記センサシステムが有する前記座標情報と、前記生体情報とに基づいて生成された前記入力情報を前記ウェアラブル装置に与える
ことを特徴とする情報伝達システム。
【請求項２】
請求項１に記載の情報伝達システムにおいて、
前記入力情報は、前記生体に危険を知らせるための警告情報を含む
ことを特徴とする情報伝達システム。
【請求項３】
請求項２に記載の情報伝達システムにおいて、
前記警告情報は、複数の警告レベルに応じて生成された情報であり、
前記信号生成部は、前記警告情報の前記警告レベルに応じた前記信号を生成する
ことを特徴とする情報伝達システム。
【請求項４】
請求項３に記載の情報伝達システムにおいて、
前記信号生成部は、前記警告情報の前記警告レベルに応じて前記信号の単位時間あたりのパルス数を変化させる
ことを特徴とする情報伝達システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の情報伝達システムにおいて、
前記刺激生成部は、
絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された絶縁部材と、
前記絶縁層上に形成され、平面視において前記絶縁部材を挟んで配置された２つの電極とを有する
ことを特徴とする情報伝達システム。
【請求項６】
請求項５に記載の情報伝達システムにおいて、
前記絶縁層および前記絶縁部材は、保湿性を有する絶縁性の繊維によって形成され、
前記電極は、導電性高分子とバインダー樹脂とを含有する混合物によって形成されている
ことを特徴とする情報伝達システム。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の情報伝達システムにおいて、
通信網を介して前記携帯端末と通信を行うサーバを更に有し、
前記サーバは、前記携帯端末の前記位置情報と前記センサシステムの前記座標情報とに基づいて前記携帯端末と前記センサシステムとの間の距離を算出するとともに、算出した距離に応じて生成した通知情報を前記携帯端末に送信し、
前記携帯端末は、前記サーバから送信された前記通知情報を含む前記入力情報を前記ウェアラブル装置に与える
ことを特徴とする情報伝達システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザに情報を通知するウェアラブル装置を用いた情報伝達システムに関し、例えば触覚刺激によってユーザに情報を通知する情報伝達システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信技術の発展によって、さまざまな場所で位置情報サービスが利用可能となっている。例えば、位置情報サービスとして、衛星通信による位置検出技術を用いたナビゲーション技術が普及しつつある。また、環境中に埋め込んだＩＣタグやＲＦＩＤなどの端末により、ユーザの位置周辺に関連する情報を広範囲に提示して環境内の実空間の方向や位置を表示する、ユビキタスセンサネットワーク技術を用いたナビゲーションシステム等も提案されている（非特許文献１）。
【０００３】
上述の位置情報サービスシステムでは、ユーザに対して、実空間内の方向、位置および警告等の情報を正確かつ的確に表示する技術が不可欠である。例えば、正しい進行方向や道順を示す技術、危険物の接近方向を提示する技術、緊急時に注意を向けるべき方向を示す技術、および目標物の方向を示す技術等が不可欠である。
【０００４】
ユーザに対して方向、位置および警告等の情報を提示するための従来技術としては、例えば液晶ディスプレイ等の視覚情報出力装置の画面上に記号や文字情報を表示することによって、ユーザに情報を提示する技術や、音声を出力することによって、ユーザに情報を提示する技術が知られている（非特許文献２参照）。その他にも、近年のハードウエア技術およびソフトウエア処理技術の向上や装置の小型化等に伴い、頭部に装着して利用する形態の情報端末機器（ヘッドマウントディスプレイ）によって方向、位置および警告等の情報をユーザに提示する技術が提案されている（非特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「第５回東京都ＩＣタグ実証実験実行委員会資料」、東京都ＩＣタグ実証実験  実行委員会、平成１８年１１月２７日。
【非特許文献２】“ＮＡＶＩＴＩＭＥ”  、［ｏｎｌｉｎｅ］、株式会社ナビタイムジャパン、［平成２７年２月２４日検索］、インターネット〈URL:http://corporate.navitime.co.jp/service_jp/navitime.html〉
【非特許文献３】「簡易ＨＭＤとマンナビゲーションへの応用」、中嶋信生、福岡輝仁著、情報処理学会研究報告．  ＭＢＬ，  ［モバイルコンピューティングとユビキタス通信研究会研究報告］  ２００８（４４），  １２１−１２４，  ２００８−０５−１５．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した位置情報サービスシステムは、屋外や建物、公共機関などの公共の場で利用される場合が多い。そのため、近年、位置情報サービスシステムにおいて、周囲に迷惑とならないよう静かに、必要な情報をユーザに提示する技術が望まれている。
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術では、以下に示すような問題点があった。すわなち、第一に、液晶ディスプレイ等の視覚情報出力装置の画面上に方向、位置および警告等の情報を表示する方法では、ユーザが画面を見る必要があり、ユーザの視線を拘束してしまうという問題がある。第二に、液晶ディスプレイ等の画面上に情報を表示する方法では、視覚障がい者には使えないという問題がある。第三に、液晶ディスプレイ等の視覚情報出力装置（端末）を用いる方法では、ユーザが端末を保持しなければならず、保持のため手を塞いでしまうという問題点がある。第四に、ヘッドマウントディスプレイを用いる方法では、ユーザの視界を妨げ、周囲の状況がわかりにくくなるという問題がある。第五に、音声によって情報をユーザに通知する方法では、音声（発話）を聞き終えるまでユーザは提示情報の内容を理解することができないため、情報の提示に時間が掛かるという問題点がある。第六に、音声によって情報を提示する方法では、音声信号がユーザの周辺の空間にも伝搬するため、ユーザ以外の周囲の人々の迷惑になるという問題がある。第七に、音声によって情報を提示する方法では、利用環境の騒音によって聞き取り難くなるという問題があり、また、イヤホン等を使用した場合には、周囲の環境音が聞こえ難くなるという問題がある。第八に、音声によって情報を提示する方法では、聴覚障がい者が利用できないという問題ある。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ユーザの目、耳、および手を拘束することなく、必要な情報をユーザに通知できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る情報伝達システム（１００）は、外部から与えられた入力情報（７）に基づいて信号（１９）を生成する信号生成部（１１）と、前記信号に基づいて、生体（６）に対する触覚刺激を生成する刺激生成部（１２）とを有するウェアラブル装置（１）と、前記ウェアラブル装置との間で通信を行う携帯端末（２）と、所定のエリア内に設置され、設置された場所の地理的な位置を示す座標情報を記憶するとともに、前記携帯端末との間で無線通信を行うセンサシステム（３）とを備え、前記ウェアラブル装置は、前記生体の生体情報を生成し、前記携帯端末は、前記携帯端末の位置情報と、前記センサシステムが有する前記座標情報と、前記生体情報とに基づいて生成された前記入力情報を前記ウェアラブル装置に与えることを特徴とする。
【００１０】
上記情報伝達システムが備えるウェアラブル装置において、前記入力情報は、前記生体に危険を知らせるための警告情報（７）を含んでもよい。
【００１１】
上記情報伝達システムが備えるウェアラブル装置において、警告情報は、複数の警告レベルに応じて生成された情報であり、信号生成部は、警告情報の警告レベルに応じた信号を生成してもよい。
【００１２】
上記情報伝達システムが備えるウェアラブル装置において、信号生成部は、警告情報の警告レベルに応じて信号の単位時間あたりのパルス数を変化させてもよい。
【００１３】
上記情報伝達システムが備えるウェアラブル装置において、刺激生成部は、絶縁層（１２１）と、絶縁層上に形成された絶縁部材（１２３）と、絶縁層上に形成され、平面視において絶縁部材（１２３）を挟んで配置された２つの電極（１２２Ａ、１２２Ｂ）とによって構成されてもよい。
【００１４】
上記情報伝達システムが備えるウェアラブル装置において、絶縁層および絶縁部材は、保湿性を有する絶縁性の繊維によって形成され、電極は、導電性高分子とバインダー樹脂とを含有する混合物によって形成されていてもよい。
【００１５】
なお、情報伝達システム（１００）は、上記ウェアラブル装置と、前記ウェアラブル装置との間で通信を行う携帯端末（２）と、所定のエリア内に設置され、設置された場所の地理的な位置を示す座標情報を記憶するとともに、携帯端末との間で無線通信を行うセンサシステム（３）とを備え、携帯端末は、携帯端末の位置情報とセンサシステムが有する座標情報とに基づいて生成された入力情報をウェアラブル装置に与えてもよい。
【００１６】
上記情報伝達システムにおいて、通信網（５）を介して携帯端末と通信を行うサーバを（４）更に有し、サーバは、携帯端末の位置情報とセンサシステムの座標情報とに基づいて携帯端末とセンサシステムとの間の距離を算出するとともに、算出した距離に応じて生成した通知情報を携帯端末に送信し、携帯端末は、サーバから送信された通知情報を含む入力情報をウェアラブル装置に与えるようにしてもよい。
【００１７】
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって表している。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ユーザの目、耳、および手を拘束することなく、必要な情報をユーザに通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施の形態に係るウェアラブル装置を用いた情報伝達システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態に係るウェアラブル装置の構成を模式的に示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施の形態に係るウェアラブル装置の刺激生成部の断面構造を模式的に示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施の形態に係るウェアラブル装置の刺激生成部の平面構造を模式的に示す図である。
【図４】図４は、実施の形態に係るウェアラブル装置の信号生成部の構成を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態に係るウェアラブル装置の駆動信号生成回路によって生成される駆動信号の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態に係るウェアラブル装置の駆動信号生成回路によって生成される駆動信号の別の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態に係るウェアラブル装置の駆動信号生成回路によって生成される駆動信号の更に別の一例を示す図である。
【図８】図８は、複数の刺激生成部に対する駆動信号の生成方法を説明するための図である。
【図９】図９は、図８に示した複数の刺激生成部１２に印加する駆動信号のタイミングを示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態に係るウェアラブル装置の情報伝達システムにおける具体的な使用例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態に係るウェアラブル装置を用いた情報伝達システムの処理フローを示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態に係るウェアラブル装置を用いた情報伝達システムの別の処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２１】
≪実施の形態１≫
図１は、本発明の一実施の形態に係るウェアラブル装置を用いた情報伝達システムの構成を示す図である。
同図に示される情報伝達システム１００は、ユーザの所持している携帯端末２とサーバ４やセンサシステム３等の外部機器とが通信を行い、その通信によって携帯端末２が受信した情報に基づいてユーザの身に付けているウェアラブル装置１を制御してユーザに対して触覚刺激を与えることにより、ユーザに必要な情報を伝達するものである。
【００２２】
ウェアラブル装置１は、携帯端末２から与えられた入力情報に基づいて、生体（例えば人体）に対して触覚刺激を与える装置である。また、ウェアラブル装置１は、生体に接触した電極を介して、心電、心拍、筋電、呼吸波等の生体信号を検知し、検知した生体信号を携帯端末２等に出力する。なお、ウェアラブル装置１は、検知した生体信号に基づく生体情報を記憶するメモリ機能を有していてもよい。ウェアラブル装置１の具体的な構成については、後述する。
【００２３】
携帯端末２は、例えばインターネット等の通信網５を介して、サーバ４等と通信を行うことが可能な情報処理端末である。携帯端末２としては、スマートフォンやタブレット端末等のインターネットと接続可能なポータブル情報機器を例示することができる。
【００２４】
携帯端末２は、有線または無線により、ウェアラブル装置１と通信を行う。例えば、携帯端末２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標、以下同じ。）等の小電力無線によってウェアラブル装置１と接続される。携帯端末２は、上記通信により、ウェアラブル装置１から生体情報を受信するとともに、触覚刺激を生成させるために必要な情報をウェアラブル装置１に送信する。
【００２５】
また、携帯端末２は、セルラー方式や無線ＬＡＮ方式などの無線通信により通信網５と接続され、例えば、携帯端末２の位置情報やウェアラブル装置１から受信した生体情報等を通信網５を介してサーバ４に送信するとともに、通信網５を介してサーバ４から必要な情報を受信する。
【００２６】
また、携帯端末２は、携帯端末２が存在する場所の地理的な位置を示す位置情報を有している。上記位置情報は、例えば公知のＧＰＳ技術によって携帯端末２が生成してもよいし、携帯端末２が通信網５を介して接続された位置情報サーバ等に対して位置情報を要求し、位置情報サーバ等が生成した位置情報を、通信網５を介して携帯端末２が受信してもよく、携帯端末２の位置情報の生成・取得方法は特に限定されない。
【００２７】
更に、携帯端末２は、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等に代表される近距離無線通信によって、センサシステム３と通信することができる。
【００２８】
センサシステム３は、データを非接触で読み書き可能なＲＦタグ等から構成されている。センサシステム３のＲＦタグに記録されたデータは、上述の近距離無線通知によって、携帯端末２やその他のリーダ・ライタ等によって読み書き可能にされている。センサシステム３のＲＦタグには、センサシステム３が設置されている場所の地理的な位置を示す座標情報が記憶されている。
センサシステム３は、所定のエリア内に設置されている。例えば、道路および公園等の公共施設における電柱、街灯、地面、標識、建物の壁等や、列車のプラットホームにおける柱、床、および視覚障がい者のための誘導ブロック等に設置されている。
【００２９】
なお、センサシステム３は、サーバ４が通信網５を介してセンサシステム３内のＲＦタグの情報を読み書きできるようにするために、上述のＲＦタグに加えて、通信網５に接続するための通信装置を備えていてもよい。
【００３０】
サーバ４は、通信網５を介して携帯端末２と通信を行い、通信によって受信した情報に基づいて各種のデータ処理を行う。例えば、サーバ４は、携帯端末２の位置情報とセンサシステム３の座標情報とを通信網５を介して受信し、受信した位置情報と座標情報とに基づいてユーザに通知すべき情報（以下、「通知情報」と称する。）生成する。
【００３１】
ここで、上記通知情報とは、ユーザの周辺環境に関した情報であり、例えば、ユーザに危険を知らせるための警告情報が含まれる。上記警告情報は、例えば、ユーザが横断歩道に近づいていることを示す情報や、列車のプラットホームにおいてユーザが線路に近づいていることを示す情報等である。
【００３２】
上記警告情報は、複数の警告レベルに応じて生成される。具体的には、例えばサーバ４が、携帯端末２とセンサシステム３との間の距離に応じて警告レベルを設定し、その警告レベルに応じた警告情報を生成する。より具体的には、サーバ４は、警告レベルを決定するための閾値を複数設定しておき、上記算出した距離と上記閾値との関係に基づいて警告レベルを決定する。例えば、サーバ４は、算出した距離が例えば４ｍ以内であれば、第１の警告レベルの警告情報を生成し、算出した距離が例えば２ｍ以内であれば、第２の警告レベルの警告情報を生成し、算出した距離が例えば０．５ｍ以内であれば、第３の警告レベルの警告情報を生成するというように、算出した携帯端末２とセンサシステム３との間の距離に応じた警告レベルの警告情報を生成する。
【００３３】
サーバ４によって生成された通知情報（警告情報）７は、携帯端末２を介してウェアラブル装置１に送信される。ウェアラブル装置１は、受信した通知情報７に基づいて触覚刺激を生成する。以下、ウェアラブル装置１の具体的な構成について説明する。
【００３４】
図２は、本実施の形態に係るウェアラブル装置１の構成を模式的に示す図である。
同図には、ユーザに装着された状態のウェアラブル装置１が例示されている。同図の正面左側には、ウェアラブル装置１の正面の構成が模式的に示され、同図の正面右側には、ウェアラブル装置１の背面の構成が模式的に示されている。
【００３５】
図２に示されるように、ウェアラブル装置１は、ユーザ（生体）６が身に着けることが可能な衣類１０に、信号生成部１１と、刺激生成部１２と、配線１３とが配置されることによって構成されている。信号生成部１１と刺激生成部１２とは、配線１３を介して電気的に接続され、衣類１０上に離間して配置される。
【００３６】
なお、図２では、図示の都合上、一部の配線１３のみが示され、その他の配線１３については図示を省略している。
また、本実施の形態では、図２に示すように、ウェアラブル装置１を構成する衣類１０としてシャツを例示するが、衣類１０はユーザが身に着けることができるものであればよく、例えば、パンツ、腹まき、サポータ、バンド等であってもよい。
また、本実施の形態では、刺激生成部１２と配線１３とは衣類１０に固定されているものとする。一方、信号生成部１１は、衣類１０に固定されていてもよいし、衣類１０と着脱可能に構成されていてもよい。また、図２において、配線１３および信号生成部１１が設置（固定）される衣類１０上の位置はあくまで一例であり、同図に示す位置に限定されるものではない。
【００３７】
先ず、刺激生成部１２について詳細に説明する。
刺激生成部１２は、入力された信号（例えば電圧信号）に基づいて、生体（ユーザ）６に対する触覚刺激を生成するデバイスである。刺激生成部１２は、衣類１０における生体との接触面に形成されている。例えば、ウェアラブル装置１をユーザが身に着けたときに、刺激生成部１２がユーザの皮膚の表面に接触するように形成されている。なお、図２では、図示の都合上、刺激生成部１２が衣類１０の表面（生体６との接触面と反対の面）に配置されているように図示している。
【００３８】
刺激生成部１２は、衣類１０の生体との接触面に複数配置される。具体的には、図２に示すように、ユーザ６が身に着けたときに、ユーザ６の心臓周辺の領域以外の領域に、刺激生成部１２が複数形成される。
図３Ａは、刺激生成部１２の断面構造を模式的に示す図である。また、図３Ｂは、刺激生成部１２の平面構造を模式的に示す図である。
図３Ａに示すように、刺激生成部１２は、衣類１０の生体６との接触面に固定された絶縁層１２１と、絶縁層１２１上に形成された絶縁部材１２３と、絶縁層１２１上に形成された２つの電極１２２Ａ、１２２Ｂとから構成されている。
【００３９】
絶縁層１２１は、保湿性を有する絶縁性の材料で形成されている。保湿性を有する絶縁性の材料としては、柔軟性を有するポリウレタン素材（例えば、製品名：ポリフレックス、販売元：ポリテープ株式会社）を例示することができる。また、絶縁部材１２３は、例えば、上記絶縁層１２１と同様の保湿性を有する絶縁性の材料で形成されている。
【００４０】
電極１２２Ａ、１２２Ｂは、導電性の布状素材、具体的には高分子複合素材や銀めっき繊維によって例えば布状に形成されている。ここで、導電性の高分子複合素材とは、導電性高分子とバインダー樹脂とを含有する混合物である。導線性高分子としては、導電性および親水性に優れるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳやＰＥＤＯＴ−Ｓ等を例示することができる。また、バインダー樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などが用いられ、例えば、ナフィオン、ポリカーボネート、ポリエチレン等を例示することができる。また銀めっき繊維とは、公知の技術により、ナイロン等の繊維にめっき加工により銀材料を堆積し、導電性を有する状態にした繊維である。
【００４１】
なお、電極１２２Ａ、１２２Ｂを構成する導電性の高分子複合素材には、皮膚と電極との合成抵抗を下げるために、例えば、グリセロール、電解質溶液、イオン液体の少なくとも一つを含浸させておくことが望ましい。
【００４２】
２つの電極１２２Ａ、１２２Ｂは、交流電圧の正極側の端子および負極側の端子として機能し、２つの電極間に印加された交流電圧（後述する駆動信号１９）に応じた触覚刺激を生体６に与える。
図３Ｂに示されるように、電極１２２Ａと電極１２２Ｂとは、平面視において絶縁部材１２３を挟んで配置されている。これにより、電極１２２Ａと電極１２２Ｂとが短絡することを防止することができる。また、図３Ａ、図３Ｂに示すように、電極１２２Ａ、１２２Ｂを衣類１０に直接固定（接着）するのではなく、絶縁層１２１を介して電極１２２Ａ、１２２Ｂを衣類１０に固定するので、衣類１０上に複数の刺激生成部１２を配置した場合であっても、刺激生成部１２同士で短絡することを防止することができる。また、絶縁層１２１は、電極１２２Ａ、１２２Ｂに含有した水分の蒸発を防ぐ保湿層として機能させることができる。
【００４３】
次に、信号生成部１１について説明する。
図４は、本実施の形態に係るウェアラブル装置１における信号生成部１１の構成を示す図である。
同図に示されるように、信号生成部１１は、電源部１４、駆動信号生成回路１８、通信インターフェース部１５、データ処理制御部１６、およびセンサ部１７から構成されている。
【００４４】
電源部１４は、通信インターフェース部１５、データ処理制御部１６、センサ部１７、および駆動信号生成回路１８に電力を供給する電源回路を含む。通信インターフェース部１５は、外部機器、すなわち携帯端末２と通信を行うための機能部である。例えば、通信インターフェース部１５は、携帯端末２から送信されたデータをデータ処理制御部１６に出力するための処理と、データ処理制御部１６から与えられたデータを携帯端末２に送信するための処理を行う。
【００４５】
センサ部１７は、例えば、加速度センサ、心拍センサ、心電センサ、筋電センサ、呼吸センサ、および体温センサ等の各種のセンサを含み、これらのセンサの検知結果に基づいて、ウェアラブル装置１を身に着けているユーザ６の生体情報やユーザ周辺の情報等を生成し、データ処理制御部１６に出力する。
【００４６】
データ処理制御部１６は、信号生成部１１の統括的な制御を行う機能部であり、ＣＰＵ等のプログラム処理装置によって実現される。例えば、データ処理制御１６は、電源部１４を制御することにより、信号生成部１１における電源管理を行う。また、例えば、データ処理制御１６は、センサ部１７から供給された生体情報やユーザ周辺の情報等を通信インターフェース部１５を介して携帯端末２に送信する。携帯端末２は、受信した生体情報等を用いて各種データ処理を行う。例えば、携帯端末２は、センサ部１７から供給された生体情報等と携帯端末２の位置情報とに基づいて、ユーザ６の位置、姿勢、およびバイタル情報などのユーザ由来の測定データからユーザの状態を推定するとともに、携帯端末２のＯＳが管理する情報（例えば、バッテリ残量）や通信網５を介した外部（例えばＷＥＢサービス）からの情報に基づいて、ユーザ由来のコンテキスト情報を生成してもよい。
【００４７】
また、データ処理制御部１６は、携帯端末２から送信された通知情報（警告情報）７を通信インターフェース部１５を介して受信し、受信した警告情報７に基づいて駆動信号生成回路１８を制御することにより、刺激生成部１２を駆動するための駆動信号１９を生成させる。
【００４８】
駆動信号生成回路１８は、データ処理制御部１６による制御に応じて、駆動信号１９を生成する。例えば、ｎ（ｎは２以上の整数）個の刺激生成部１２＿１〜１２＿ｎがウェアラブル装置１に設けられている場合には、刺激生成部１２＿１〜１２＿ｎ毎に、駆動信号１９＿１〜１９＿ｎを生成する。駆動信号１９は、上述した１対の電極１２２Ａ、１２２Ｂに印加され、それらの電極を介して人体に電気刺激を与える。本実施の形態では、駆動信号１９が、公知の低周波治療技術に基づいて電気刺激を生じさせる交流電圧信号であるものとして説明する。
【００４９】
上述したように、データ処理制御部１６は、携帯端末２から与えられた通知情報（警告情報）７に基づいて駆動信号生成回路１８を制御し、駆動信号１９を生成させる。このとき、データ処理制御部１６は、警告情報７の警告レベルに応じた駆動信号１９を生成するように駆動信号生成回路１８を制御する。以下、警告情報７の警告レベルに応じた駆動信号１９の生成手法として２つの手法を例示する。
【００５０】
第１の手法は、警告情報７の警告レベルが高くなるほど、駆動信号１９のパルス数を増加させるものである。
図５乃至７に、駆動信号生成回路１８によって生成される駆動信号１９の一例を示す。図５乃至７に示される波形２０１〜２０２は、公知の低周波治療技術を用いて生成した駆動信号１９を人体に印加したときの電極１２２Ａ、１２２Ｂの両端の電圧を測定したものである。同図には、電圧が±２０Ｖ、周波数が１．２ｋＨｚの単位パルス信号によって駆動信号１９を生成した場合が示されている。
図５に示される波形２０１は、上記単位パルス信号を生体６に印加したときの信号波形である。この波形２０１の駆動信号１９を生体６に印加することにより、生体６は“叩かれている”という刺激を感じることが可能となる。
図６に示される波形２０２は、複数の上記単位パルス信号から成る波束２０２Ａを繰り返し印加したときの信号波形である。この波形２０２に示される駆動信号１９を生体６に印加することにより、生体６は“揉まれている”という刺激を感じることが可能となる。
図７に示される波形２０３は、上述した波束２０２Ａよりも多い上記単位パルス信号から成る波束２０３Ａを繰り返し印加したときの信号波形である。この波形２０３に示される駆動信号１９を生体６に印加することにより、生体６は“さすられている”という刺激を感じることが可能となる。
【００５１】
例えば、警告情報７の警告レベルとしてＬ１、Ｌ２、Ｌ３（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３）がある場合を考える。この場合に、データ処理制御部１６は、携帯端末２（サーバ４）から警告レベルＬ１の警告情報７が送信されたら、駆動信号生成回路１８に対して例えば図５に示される駆動信号１９（波形２０１）を生成させ、警告レベルＬ２の警告情報７が送信されたら、駆動信号生成回路１８に対して例えば図６に示される駆動信号１９（波形２０２）を生成させ、警告レベルＬ３の警告情報７が送信されたら、駆動信号生成回路１８に対して例えば図７に示される駆動信号１９（波形２０３）を生成させる。
【００５２】
このように、警告情報７の警告レベル応じて、駆動信号１９の単位時間あたりのパルス数を変化させることにより、生体が感じる触覚刺激の強さを変えることができる。駆動信号１９の単位時間あたりのパルス数の調整は、図５乃至７に示したような単位パルス信号の単位時間当たりの数や波束のデューティ比の変更の他に、単位パルス信号の電圧、および単位パルス信号の周波数等の変更によって実現することができる。
【００５３】
なお、上述した駆動信号１９は、ウェアラブル装置１に設けられた全ての刺激生成部１２に対して同様に印加するようにしてもよいし、一部の刺激生成部１２に対してのみ印加するようにしてもよい。
【００５４】
第２の手法は、複数の刺激生成部１２に対して時間差を設けて駆動信号１９を印加するものである。
図８は、複数の刺激生成部１２に対する駆動信号１９の生成方法を説明するための図である。図９は、図８に示した複数の刺激生成部１２に印加する駆動信号のタイミングを示す図である。
【００５５】
例えば、図８に示すように、一列に並んだ複数の刺激生成部１２に対して順番に駆動信号１９を印加させる。例えば、図９に示すように、一列に並んだ“Ａ”、“Ｂ”、“Ｃ”の刺激生成部１２に対して、“Ａ”、“Ｂ”、“Ｃ”の順に駆動信号１９を印加することを繰り返す。同様に、一列に並んだ“Ｄ”、“Ｅ”、“Ｆ”の刺激生成部１２に対して、“Ｄ”、“Ｅ”、“Ｆ”の順に駆動信号１９を印加することを繰り返す。このとき、“Ａ”と“Ｄ”は同じタイミングで駆動信号１９が印加され、“Ｂ”と“Ｅ”は同じタイミングで駆動信号１９が印加され、“Ｃ”と“Ｆ”は同じタイミングで駆動信号１９が印加されるものとする。また、一列に並んだ各刺激生成部１２に対する各駆動信号のインターバル期間Ｔｄは、変更可能であるものとする。
このように、衣類１０上に上下方向または左右方向に一列に並んだ複数の刺激生成部１２に対して順番に駆動信号１９を印加することにより、一方向に“流れるような刺激”を生体６に与えることができる。
【００５６】
この第２の手法によって、警告情報７の警告レベルに応じた駆動信号１９を生成する場合には、例えば、警告レベルが高くなるほど“刺激が流れる速度”が上がるように、駆動信号１９を生成すればよい。例えば、警告情報７の警告レベルとしてＬ１、Ｌ２、Ｌ３（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３）があるとき、データ処理制御部１６は、携帯端末２（サーバ４）から警告レベルＬ１の警告情報７が送信されたら、駆動信号生成回路１８に対して例えばインターバル期間Ｔｄ＝１秒の駆動信号１９を生成させ、警告レベルＬ２の警告情報７が送信されたら、駆動信号生成回路１８に対して例えばインターバル期間Ｔｄ＝０．５秒の駆動信号１９を生成させ、警告レベルＬ３の警告情報７が送信されたら、駆動信号生成回路１８に対して例えばインターバル期間Ｔｄ＝０．２秒の駆動信号１９を生成させる。
このように、警告情報７の警告レベル応じて、一列に並んだ複数の刺激生成部１２に対して順番に印加する駆動信号１９の時間間隔を変化させることにより、生体が感じる触覚刺激の強さを変えることができる。なお、本説明では図９内ＡからＦの６つの刺激生成部を用いた例について説明したが、生体へ更に多くの刺激生成部を用いて駆動信号を入力しても良いことは言うまでもない。
【００５７】
また、上述した第１の手法と第２の手法を組み合わせて、警告情報７の警告レベルに応じた触覚刺激を生成することも可能である。例えば、第２の手法のように一列に並んだ複数の刺激生成部１２に対して順番に駆動信号１９を印加する制御を行い、警告レベルが上がる毎に、一つの刺激生成部１２に印加する駆動信号１９の単位時間当たりの数等を増加させて、生体に対する触覚刺激を強くするように制御してもよい。また、警告レベルが上がる毎に第１の手法によって触覚刺激を強め、更に警告レベルが上がった場合には、第２の手法によって“刺激が流れる速度”を上げることにより、生体が感じる触覚刺激の強さを変えてもよい。
【００５８】
次に、ウェアラブル装置１の具体的な使用例について、図１０および図１１を用いて説明する。
ここでは、図１０に示すように、視覚障がい者のための誘導ブロック内にセンサシステム３を等間隔に埋め込んだ列車のプラットホーム上に、本実施の形態に係るウェアラブル装置１と携帯端末２とを身に着けたユーザ６が立っている場合を一例として説明する。
【００５９】
図１１は、本実施の形態に係るウェアラブル装置１を用いた情報伝達システムにおける処理の流れを示す図である。
先ず、例えば、プラットホームにおいてウェアラブル装置１を身に着けたユーザ６が、センサシステム３の埋め込まれた誘導ブロックに近づくと、携帯端末２がそのセンサシステム３と通信を開始する（Ｓ１０）。この通信により、携帯端末２は、例えば、センサシステム３のＲＦタグに記憶されている座標情報を取得する。
【００６０】
次に、携帯端末２が、サーバ４と通信を開始する（Ｓ１１）。この通信により、携帯端末２は、携帯端末２の位置情報とステップＳ１０の通信で取得したセンサシステム３の座標情報とをサーバ４に対して送信する。
【００６１】
次に、サーバ４が、ユーザ６と誘導ブロックとの位置関係を判定する（Ｓ１２）。具体的には、サーバ４が、ステップＳ１１の通信によって受信した携帯端末２の位置情報とセンサシステム３の座標情報とに基づいて、携帯端末２とセンサシステム３との距離を算出する。次に、サーバ４は、上述した手法により、算出した距離に基づいて警告レベルを決定する（Ｓ１３）。このとき、算出した距離が十分に長い等の理由により、サーバがユーザに対する警告が不要であると判断したら、サーバ４は警告情報７を携帯端末２に送信せず、再びステップＳ１０に戻る。
【００６２】
一方、ステップＳ１４において、サーバ４が、ユーザに対する警告が必要と判断したら、ステップＳ１３で算出した距離に応じた警告レベルの警告情報７を生成し、携帯端末２に対して送信する（Ｓ１４）。携帯端末２は、受信した警告情報７をウェアラブル装置１に対して送信する（Ｓ１５）。そして、ウェアラブル装置１は、上述した手法により、受信した警告情報７の警告レベルに応じた駆動信号１９を生成し、ユーザ６に対して触覚刺激を与える（Ｓ１６）。
【００６３】
なお、上記例において、センサシステム３が独立して通信網５を介してサーバ４と通信を行うことができる場合には、上記図１１のステップＳ１１において、携帯端末２が自らの位置情報をサーバ４に対して送信し、センサシステム３が自らの座標情報をサーバ４に対して送信するようにしてもよい。
【００６４】
以上、本実施の形態に係るウェアラブル装置１によれば、外部から入力された情報に基づいて触覚刺激を発生させることができるので、ユーザの目、耳、および手を拘束することなく、必要な情報をユーザに通知することができる。
【００６５】
また、本実施の形態に係るウェアラブル装置１によれば、ユーザに対して警告を行う場合に、警告情報の警告レベルに応じて触覚刺激生成部１２の駆動信号１９を生成するので、ユーザに対して警告レベルに応じた注意を促すことができる。
【００６６】
また、本実施の形態に係るウェアラブル装置１によれば、警告情報７の警告レベルに応じて駆動信号１９の単位時間あたりのパルス数を変化させることにより、警告情報の警告レベルに応じた触覚刺激を容易に発生させることができる。
【００６７】
また、絶縁層１２１上に絶縁部材１２３を挟んで２つの電極１２２Ａ、１２２Ｂを配置した構造の刺激生成部１２を用いることにより、電極１２２Ａ、１２２Ｂ同士が短絡することを防止することができるとともに、刺激生成部１２同士が短絡することを防止することができる。
【００６８】
また、絶縁層１２１および絶縁部材１２３を、保湿性を有する絶縁性の繊維によって形成し、電極１２２Ａ、１２２Ｂを、導電性高分子とバインダー樹脂とを含有する混合物によって形成することにより、通気性と柔軟性により装着感を向上させることができるので、ユーザ６によるウェアラブル装置１の長期間の連続使用が可能となる。
【００６９】
また、本実施の形態に係るウェアラブル装置１を用いた情報伝達システム１００によれば、携帯端末２の位置情報とセンサシステム３の座標情報とに基づいて携帯端末２とセンサシステム３との間の距離を算出し、算出した距離に応じて警告情報の警告レベルを決定するので、複数段階の警告レベルに応じた警告情報を生成することが容易となる。
【００７０】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００７１】
例えば、上記実施の形態において、サーバ４が、携帯端末２の位置情報とセンサシステム３の座標情報とに基づいて携帯端末２とセンサシステム３との間の距離を算出し、算出した距離に応じた警告レベルの警告情報７を生成するものとして説明したが、携帯端末２が警告情報７を生成するようにしてもよい。この場合には、情報伝達システム１００は、例えば図１２に示すフローに従って処理を行えばよい。すなわち、ステップＳ１０において携帯端末２がセンサシステム３から座標情報を受け取った後に、携帯端末２が、自らの位置情報とセンサシステム３の座標情報とに基づいて、携帯端末２とセンサシステム３との位置関係を判定する（Ｓ２１）。具体的には、携帯端末２が、携帯端末２の位置情報とセンサシステム３の座標情報とに基づいて、携帯端末２とセンサシステム３との距離を算出する。次に、携帯端末２は、上記と同様の手法により、算出した距離に基づいて警告レベルを決定する（Ｓ２２）。このとき、算出した距離が十分に長い等によって警告が不要と判断したら、携帯端末２は警告情報７を生成せず、再びステップＳ１０に戻る。
一方、ステップＳ２２において、携帯端末２が、警告が必要と判断したら、算出した距離に応じた警告レベルの警告情報７を生成し、ウェアラブル装置１に送信する（Ｓ２３）。そして、ウェアラブル装置１は、上述した手法により、受信した警告情報７の警告レベルに応じた駆動信号１９を生成し、ユーザ６に対して触覚刺激を与える（Ｓ１６）。
【００７２】
このように携帯端末２が警告情報７を生成するようにしても、ユーザに対してウェアラブル装置１を介した情報の伝達が可能となる。
【００７３】
また、上記実施の形態では、ユーザに触覚刺激を与えるための機器構成として、低周波治療技術に基づく交流電圧信号を駆動信号１９として生成する駆動信号生成回路１８と、駆動信号１９によって触覚刺激を発生させる２つの電極１２２Ａ、１２２Ｂを有する刺激生成部１２とを例示したが、ユーザに対して触覚刺激を与えることができれば、別の機器構成であってもよい。
【００７４】
また、刺激生成部１２がヒト（人体）に対して触覚刺激を与えるための構成を有するものとして説明したが、ヒトに限らず、その他動物などの皮膚表面に対して刺激を与えることができるような構成を有していてもよい。
【００７５】
また、２つの電極１２２Ａ、１２２Ｂを平面視において絶縁部材１２３を挟んで配置する場合を例示したが（図３Ｂ参照）、これに限られず、例えば、平面視において、絶縁部材１２３を、夫々の電極１２２Ａ、１２２Ｂを囲むように配置してもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態では、ウェアラブル装置１に入力する通知情報７として、ユーザに危険を知らせるための警告情報を例示したが、ユーザに触覚刺激によって通知させたい情報であれば、警告情報に限られない。例えば、アラームのように設定時刻に近づいたことを知らせる情報等でもよい。
【００７７】
また、上記実施の形態では、携帯端末２の位置情報とセンサシステム３の座標情報とに基づいて通知情報を生成する場合を説明したが、上記位置情報と上記座標情報に加えて、ウェアラブル装置１によって生成した生体情報等を用いて通知情報を生成してもよい。例えば、ユーザの生体情報を用いることにより、プラットホームで電車を待っているユーザ６が前かがみになっている場合に、警告情報の警告レベルを上げる等の制御を行ってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１…ウェアラブル装置、２…携帯端末、３…センサシステム、４…サーバ、５…通信網、６…生体（ユーザ）、７…通信情報（警告情報）、１０…衣類、１１…信号生成部、１２，１２＿１〜１２＿ｎ…刺激生成部、１３…配線、１４…電源部、１５…通信インターフェース部、１６…データ処理制御部、１７…センサ部、１８…駆動信号生成回路、１９…駆動信号、１２１…絶縁層、１２２Ａ，１２２Ｂ…電極、１２３…絶縁部材、４０１〜４０４…信号。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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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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【図１１】
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【図１２】
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