(57)【要約】【課題】人体に装着され他の情報処理装置に情報を伝送する情報伝送装置において、省電力化を図る。【解決手段】人体に装着可能な情報伝送装置２から情報処理装置３へデータを伝送する情報伝送システム１において、情報伝送装置２を装着した人体周辺の静電容量変化や筋肉の運動又は振動の変化を検出するセンサ２２により静電容量変化や筋肉の運動又は振動の変化が検出された場合に、情報伝送装置２から情報処理装置３に対して通信開始信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に装着され他の情報処理装置に情報を伝送する情報伝送装置において、
当該情報伝送装置が装着された人体の運動に起因する過渡的な物理量変化を検出して検出信号を出力する運動変化検出手段と、
前記運動変化検出手段からの検出信号に基づいて、当該情報伝送装置の電源供給手段を起動させる制御手段と、
前記電源供給手段からの電源の供給を受けて前記他の情報処理装置に対する通信開始信号を出力する通信手段と、
を備えたことを特徴とする情報伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報伝送装置において、
前記運動変化検出手段は、当該情報伝送装置が装着された人体周辺の静電容量の変化を検出することを特徴とする情報伝送装置。
【請求項３】
請求項２に記載の情報伝送装置において、
前記運動変化検出手段は、所定の間隔をおいて人体に電気的に接触する一対の電極と、この一対の電極によって得られる静電容量の変化に対応して検出信号を生ずる検出回路とを含むことを特徴とする情報伝送装置。
【請求項４】
請求項２に記載の情報伝送装置において、
前記運動変化検出手段は、人体に電気的に接触する電極と、この電極と接地電位との間の静電容量の変化に対応して検出信号を生ずる検出回路とを含むことを特徴とする情報伝送装置。
【請求項５】
請求項１に記載の情報伝送装置において、
前記運動変化検出手段は、当該情報伝送装置が装着された人体の筋肉の運動又は振動の変化を検出することを特徴とする情報伝送装置。
【請求項６】
請求項５に記載の情報伝送装置において、
前記運動変化検出手段は、当該情報伝送装置が装着された人体の筋肉の運動又は振動に伴って抵抗値が変化するよう配置されたひずみゲージと、このひずみゲージの抵抗値変化に対応して検出信号を生ずる検出回路とを含むことを特徴とする情報伝送装置。
【請求項７】
請求項５に記載の情報伝送装置において、
前記運動変化検出手段は、当該情報伝送装置が装着された人体の筋肉の運動又は振動に伴って出力電圧が変化するよう配置された圧電素子と、この圧電素子の出力電圧の変化に対応して検出信号を生ずる検出回路とを含むことを特徴とする情報伝送装置。
【請求項８】
人体に装着された情報伝送装置から他の情報処理装置に情報を伝送する情報伝送システムにおいて、
前記情報伝送装置は、
当該情報伝送装置が装着された人体の運動に起因する過渡的な物理量変化を検出して検出信号を出力する運動変化検出手段と、
前記運動変化検出手段からの検出信号に基づいて、当該情報伝送装置の電源供給手段を起動させる制御手段と、
前記電源供給手段からの電源の供給を受けて前記他の情報処理装置に対する通信開始信号を出力する通信手段と、
を備えたことを特徴とする情報伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体に装着され、他の情報処理装置に情報を伝送する情報伝送装置及び情報伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人体に装着した状態で使用される情報伝送装置（ウェアラブル機器）が普及してきている（例えば、特許文献１参照。）。例えば、腕時計型のウェアラブル機器を用いて、登録された者のみの入室を許可する入室管理等が行われている。
【０００３】
従来、ウェアラブル機器が他の機器との通信を開始する場合、ウェアラブル機器上に設けられたボタンを押下する等の指示操作を行う必要があり、この操作は煩わしい作業であった。ウェアラブル機器は、人間にそれを身につけていることを特に意識させずに機能することが望ましい。
【０００４】
そこで、ウェアラブル機器から一定の時間間隔で通信開始を示す信号を出力し、その信号に対する返答があるときのみ、通信を行うという方法が行われている。この場合、通信を開始するための特別な指示操作を必要としないため、人間に煩わしさを感じさせない利点がある。
【特許文献１】特開２００３−３７５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の方法においては、ウェアラブル機器が通信開始を示す信号をサイクリックに絶えず出力しているので、本来の通信動作を行っていないときにも電力を消費していた。ウェアラブル機器は人体に装着されるため、常時外部から電力を供給することが困難であり、省電力化を図ることが重要である。
【０００６】
本発明は上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、人体に装着され他の情報処理装置に情報を伝送する情報伝送装置において、省電力化を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、人体に装着され他の情報処理装置に情報を伝送する情報伝送装置において、当該情報伝送装置が装着された人体の運動に起因する過渡的な物理量変化を検出して検出信号を出力する運動変化検出手段と、前記運動変化検出手段からの検出信号に基づいて、当該情報伝送装置の電源供給手段を起動させる制御手段と、前記電源供給手段からの電源の供給を受けて前記他の情報処理装置に対する通信開始信号を出力する通信手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の情報伝送装置において、前記運動変化検出手段は、当該情報伝送装置が装着された人体周辺の静電容量の変化を検出することを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の情報伝送装置において、前記運動変化検出手段は、所定の間隔をおいて人体に電気的に接触する一対の電極と、この一対の電極によって得られる静電容量の変化に対応して検出信号を生ずる検出回路とを含むことを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の情報伝送装置において、前記運動変化検出手段は、人体に電気的に接触する電極と、この電極と接地電位との間の静電容量の変化に対応して検出信号を生ずる検出回路とを含むことを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の情報伝送装置において、前記運動変化検出手段は、当該情報伝送装置が装着された人体の筋肉の運動又は振動の変化を検出することを特徴としている。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の情報伝送装置において、前記運動変化検出手段は、当該情報伝送装置が装着された人体の筋肉の運動又は振動に伴って抵抗値が変化するよう配置されたひずみゲージと、このひずみゲージの抵抗値変化に対応して検出信号を生ずる検出回路とを含むことを特徴としている。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の情報伝送装置において、前記運動変化検出手段は、当該情報伝送装置が装着された人体の筋肉の運動又は振動に伴って出力電圧が変化するよう配置された圧電素子と、この圧電素子の出力電圧の変化に対応して検出信号を生ずる検出回路とを含むことを特徴としている。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、人体に装着された情報伝送装置から他の情報処理装置に情報を伝送する情報伝送システムにおいて、前記情報伝送装置は、当該情報伝送装置が装着された人体の運動に起因する過渡的な物理量変化を検出して検出信号を出力する運動変化検出手段と、前記運動変化検出手段からの検出信号に基づいて、当該情報伝送装置の電源供給手段を起動させる制御手段と、前記電源供給手段からの電源の供給を受けて前記他の情報処理装置に対する通信開始信号を出力する通信手段と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、情報伝送装置が装着された人体の運動に起因する過渡的な物理量変化を検出して検出信号を出力し、この検出信号に基づいて、情報伝送装置の電源供給手段を起動させ、電源供給手段からの電源の供給を受けて他の情報処理装置に対する通信開始信号を出力するので、通信動作を行っていないときの電力消費を抑制することができ、省電力化を図ることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、情報伝送装置が装着された人体周辺の静電容量の変化を検出して検出信号を出力し、この検出信号に基づいて、情報伝送装置の電源供給手段を起動させ、電源供給手段からの電源の供給を受けて他の情報処理装置に対する通信開始信号を出力するので、通信動作を行っていないときの電力消費を抑制することができ、省電力化を図ることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、所定の間隔をおいて人体に電気的に接触する一対の電極によって得られる静電容量の変化に対応して検出信号を出力することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、人体に電気的に接触する電極と接地電位との間の静電容量の変化に対応して検出信号を出力することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、情報伝送装置が装着された人体の筋肉の運動又は振動の変化を検出して検出信号を出力し、この検出信号に基づいて、情報伝送装置の電源供給手段を起動させ、電源供給手段からの電源の供給を受けて他の情報処理装置に対する通信開始信号を出力するので、通信動作を行っていないときの電力消費を抑制することができ、省電力化を図ることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、情報伝送装置が装着された人体の筋肉の運動又は振動に伴って抵抗値が変化するよう配置されたひずみゲージの抵抗値変化に対応して検出信号を出力することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、情報伝送装置が装着された人体の筋肉の運動又は振動に伴って出力電圧が変化するよう配置された圧電素子の出力電圧の変化に対応して検出信号を出力することができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、情報伝送装置が装着された人体の運動に起因する過渡的な物理量変化を検出して検出信号を出力し、この検出信号に基づいて、情報伝送装置の電源供給手段を起動させ、電源供給手段からの電源の供給を受けて他の情報処理装置に対する通信開始信号を出力するので、通信動作を行っていないときの電力消費を抑制することができ、省電力化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
［第１の実施の形態］
まず、図１〜図４を参照して、本発明の第１の実施の形態における情報伝送システム１を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
図１は、第１の実施の形態の情報伝送システム１を示す概略図である。
図１に示すように、情報伝送システム１は、情報伝送装置２と、情報処理装置３と、から構成され、情報伝送装置２から情報処理装置３へ目的に応じた情報を伝送する。
【００２４】
図１に示すように、情報伝送装置２は人体に装着可能に構成されており、ここでは、腕時計型（バンド装着型）の情報伝送装置２を例にして説明する。情報伝送装置２には、腕時計としての機能が備えられていてもよい。情報伝送装置２は、本体部２１とセンサ２２とが信号線２３により接続されている。
【００２５】
図２に、情報伝送装置２の機能的構成を示す。
図２に示すように、情報伝送装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４、情報処理部２５、通信部２６、電源２７、センサ２２を備えて構成される。
【００２６】
ＣＰＵ２４は、情報伝送装置２の各部を統括的に制御する。ＣＰＵ２４は、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されている各種プログラムの中から指定されたプログラムを図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）のワークエリアに展開し、上記プログラムとの協働によって各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭの所定の領域に格納する。
【００２７】
情報処理部２５は、ＣＰＵ２４の制御下において、情報伝送装置２の目的に応じた情報処理を行う。
【００２８】
通信部２６は、情報伝送装置２の目的に応じて、情報処理装置３とデータの送受信を行う。通信方法については、無線によって空中を経路として通信を行うこととしてもよいし、人体を伝送路として通信を行うこととしてもよい。
【００２９】
電源２７は、電池又は充電電池により構成され、各部に電力を供給する。
【００３０】
図３は、センサ２２のブロック図である。図３に示すように、センサ２２は、物理量検出部２２１、物理量／電気信号変換部２２２、比較部２２３を備える。
【００３１】
物理量検出部２２１は、情報伝送装置２が装着された人物の運動に起因する過渡的な物理量変化を検出する。物理量／電気信号変換部２２２は、物理量検出部２２１により検出された物理量を電気信号に変換する。比較部２２３は、コンパレータにより構成され、物理量／電気信号変換部２２２により変換された電気信号値と、予め定められている閾値とを比較して、電気信号値が閾値以上（又は閾値以下）である場合に、ＣＰＵ２４に検出信号を出力する。
【００３２】
第１の実施の形態においては、物理量として静電容量の変化を検出する場合について説明する。情報伝送装置２を装着した人体をセンサ２２の回路の一部に用い、静電容量の変化に基づいて、通信を開始する。人体周辺の静電容量は、人体が別の物体（本人以外の人体も含む。）に触れた場合に、特に大きく変化する。別の物体は、絶縁体であっても金属であってもよい。ここでは人体の各部のうち手が別の物体に触れる場合について説明するので、図１に示すように、静電容量の変化を検出しやすいよう、なるべく手に近い位置にセンサ２２を設置することが好ましい。
【００３３】
図４に、物理量検出部２２１及び物理量／電気信号変換部２２２として機能する静電容量変化検出回路４の回路構成を示す。電源２７から電力を供給され、ある周波数の交流信号を生成する交流信号源４１により、交流電圧ｅinを得る。図４に示すようなブリッジ回路において、各抵抗の抵抗値をＲ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4、コンデンサの静電容量をＣ1，Ｃ2、交流電圧ｅinの角周波数をωとすると、各辺のインピーダンスＺ1，Ｚ2，Ｚ3，Ｚ4は、
Ｚ1＝Ｒ1＋１／ｊωＣ1
Ｚ2＝Ｒ2＋１／ｊωＣ2
Ｚ3＝Ｒ3
Ｚ4＝Ｒ4
となる。
【００３４】
図４に示すように、金属電極４２，４３が所定の間隔をおいてセンサ２２の人体（腕）に接触する面に設けられており、人体を利用して静電容量Ｃ1のコンデンサが構成される。また、静電容量Ｃ2のコンデンサは、可変容量コンデンサ（バリコン）、可変容量ダイオード（バリキャップ）により構成される。
【００３５】
人体（手）が何にも触れていないときにＺ1Ｚ3＝Ｚ2Ｚ4になるように、各辺のインピーダンスを設定しておく。ただし、人体を回路に用いるため、静電容量は人体が別の物体に触れていないときでも周囲の環境によって常に微小変化している。したがって、完全にＺ1Ｚ3とＺ2Ｚ4とを一致させることは難しいため、おおよそＺ1Ｚ3≒Ｚ2Ｚ4に設定しておけばよい。この場合、Ｚ1Ｚ3≠Ｚ2Ｚ4となり、出力電圧Ｖout≠０となるが、人体が別の物体に触れた場合における出力と比較して、十分小さな電圧であり、比較部２２３の閾値電圧を調整することにより対応することができる。
【００３６】
手が別の物体に触れていない場合、静電容量変化検出回路４は、Ｚ1Ｚ3＝Ｚ2Ｚ4であって、ブリッジ回路は平衡状態となり、出力電圧Ｖout＝０である。
【００３７】
そして、情報伝送装置２を装着した人が手で別の物体に触れると、静電容量Ｃ1が変化し、ブリッジ回路の平衡が崩れ、出力電圧Ｖout≠０となる。
【００３８】
比較部２２３は、この出力電圧Ｖoutと、予め定められている閾値とを比較し、出力電圧Ｖoutが閾値以上である場合には、検出信号として‘１’をＣＰＵ２４に出力する。出力電圧Ｖoutが閾値未満である場合には、‘０’をＣＰＵ２４に出力する。
【００３９】
ＣＰＵ２４は、センサ２２の比較部２２３により出力された値が‘１’である場合に、電源２７からの電力を情報処理部２５や通信部２６へ供給させ、通信部２６から情報処理装置３に対する通信開始信号を出力させる。そして、情報伝送装置２と情報処理装置３との間のデータ通信が開始される。
【００４０】
なお、抵抗値Ｒ1，Ｒ2は通常、簡単のために同じ値を用いるが、平衡をとることが可能であれば、それぞれ別々の値を用いてもよい。
【００４１】
また、Ｚ3，Ｚ4についても、説明を簡単にするため、純抵抗とするが、場合によっては、容量性インピーダンス、誘導性インピーダンスを用いてもよい。
【００４２】
また、周囲の環境によっては、静電容量の変化が小さい場合があるが、これについては高周波の電源（信号源）を用いることにより、対応可能である。
【００４３】
情報処理装置３は、データの送受信を行う通信部、データを記憶する記憶部、それらを制御する制御部等を備え、情報伝送装置２とデータ通信を行う。
【００４４】
第１の実施の形態の情報伝送システム１によれば、情報伝送装置２が装着された人体が別の物体に接触したことによる人体周辺の静電容量の変化を検出し、静電容量の変化が検出された場合に、情報伝送装置２から情報処理装置３に対して通信開始信号を出力するので、人体が別の物体に接触したことをきっかけとして、情報伝送装置２と情報処理装置３との間のデータ通信を開始することができる。したがって、通信動作を行っていないときの電力消費を抑制することができ、省電力化を図ることができる。
【００４５】
例えば、この情報伝送システム１を、登録された者のみの入室を許可する入室管理システムに応用する場合には、情報伝送装置２を装着した登録者が入り口のドアノブ又は専用のボタンに触れることにより、情報伝送装置２とドア付近の情報処理装置３との通信が行われ、正式な登録者であることを確認後、ドアが開かれることとすればよい。これにより、情報伝送装置２から絶えず通信を開始するための信号を出力する必要がなく、また、情報伝送装置２側に通信開始用ボタンを設ける必要もない。
【００４６】
なお、第１の実施の形態では、人体が別の物体に触れる部分を手とし、手から腕付近に装着される情報伝送装置２について説明したが、センサ２２の装着位置はこれに限定されず、足付近やその他の位置であってもよい。
【００４７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態における情報伝送システムは、物理量の検出に用いる回路構成が異なるのみで、他の部分は第１の実施の形態の情報伝送システム１と同様であるため、同一の構成部分については同一の符号を付し、図示及び説明を省略する。以下、第２の実施の形態に特徴的な構成について説明する。
【００４８】
第２の実施の形態においても、人体が別の物体に触れる部分を手とし、手が別の物体に接触したことによる静電容量の変化を検出する場合について説明する。
【００４９】
図５に、物理量検出部２２１及び物理量／電気信号変換部２２２として機能する静電容量変化検出回路５の回路構成を示す。
【００５０】
金属電極５１は、情報伝送装置２を装着した人体と電気的に接触している。これにより、金属電極５１と接地電位（グラウンド）との間に人体がコンデンサとして挿入されたことになる。手が別の物体に触れていない場合、金属電極５１とグラウンドの間の静電容量は、人体の静電容量のみである。ここで、人が手で何か別の物体に触れると、さらに別の物体の静電容量が挿入されることになる。
【００５１】
図５に示すように、方形波発生源５２により発生された方形波は、位相調整器５３を介してＡＮＤ回路５４に入力される。ここで、位相調整器５３は、可変容量コンデンサ、可変容量ダイオード等を用いて構成され、容量が変更可能になっている。ＡＮＤ回路５４に入力される２つの信号Ａ，Ｂは、位相調整器５３により、１８０度の位相差を持つよう調整されている。
【００５２】
この構成により、図６（ａ）に示すように、通常時は入力信号Ａと入力信号Ｂが逆位相で入力されるので、入力信号Ａ，ＢがともにＨ（ハイ）レベルとなる時間は存在しない。したがって、ＡＮＤ回路５４から出力された信号をインバータ５５を通して出力された信号Ｃは、常にＬ（ロー）レベルとなる。
【００５３】
情報伝送装置２を装着した人が手で別の物体に触れた場合、人体の静電容量に加えて、さらに別の物体の静電容量が加わることになる。この場合、図６（ｂ）に示すように、入力信号Ａの波形に位相の遅れが生じ、入力信号Ａ，ＢがともにＨレベルとなる時間、すなわち、出力信号ＣがＨレベルとなる時間が発生する。したがって、出力信号ＣがＨレベルとなるときに、出力電圧Ｖoutに変化が生じる。
【００５４】
比較部２２３は、出力電圧Ｖoutと、予め定められている閾値とを比較し、出力電圧Ｖoutが閾値以下である場合には、検出信号として‘１’をＣＰＵ２４に出力する。出力電圧Ｖoutが閾値より大きい場合には、‘０’をＣＰＵ２４に出力する。図５の回路構成においては、情報伝送装置２が装着された人体が別の物体に接触した場合、出力電圧Ｖoutが‘０’となり、比較部２２３の出力が‘１’となる。情報伝送装置２が装着された人体が別の物体に接触していない場合には、出力電圧Ｖoutが‘１’となり、比較部２２３の出力が‘０’となる。
【００５５】
したがって、ＣＰＵ２４は、センサ２２の比較部２２３により出力された値が‘１’である場合に、電源２７からの電力を情報処理部２５や通信部２６へ供給させ、通信部２６から情報処理装置３に対する通信開始信号を出力させる。そして、情報伝送装置２と情報処理装置３との間のデータ通信が開始される。
【００５６】
第２の実施の形態の情報伝送システムによれば、情報伝送装置２が装着された人体が別の物体に接触したことによる人体周辺の静電容量の変化を検出し、静電容量の変化が検出された場合に、情報伝送装置２から情報処理装置３に対して通信開始信号を出力するので、人体が別の物体に接触したことをきっかけとして、情報伝送装置２と情報処理装置３との間のデータ通信を開始することができる。したがって、通信動作を行っていないときの電力消費を抑制することができ、省電力化を図ることができる。
【００５７】
なお、第２の実施の形態では、図５に示すような回路構成としたが、回路を簡易化するために、図５の金属電極５１からインバータ５５までの回路構成でも、静電容量の変化を検出する回路として十分利用可能である。すなわち、出力信号Ｃの変化に基づいて、通信開始を判定してもよい。この場合、ＣＰＵ２４は、インバータ５５により出力される出力信号ＣがＨレベルである場合に、電源２７からの電力を情報処理部２５や通信部２６へ供給させ、通信部２６から情報処理装置３に対する通信開始信号を出力させる。そして、情報伝送装置２と情報処理装置３との間のデータ通信が開始される。
【００５８】
また、第２の実施の形態では、人体が別の物体に触れる部分を手とし、手から腕付近に装着される情報伝送装置２について説明したが、センサ２２の装着位置はこれに限定されず、足付近やその他の位置であってもよい。
【００５９】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
通常、人が握手をする、何かを握る、又はボタンを押す等の動作を行う場合、腕の筋肉の形状に変化が生じる。第３の実施の形態においては、腕の筋肉の運動による形状変化に基づいて通信を開始する情報伝送システム６について説明する。
【００６０】
図７は、第３の実施の形態の情報伝送システム６を示す概略図である。
図７に示すように、情報伝送システム６は、情報伝送装置２と、情報処理装置３と、から構成され、情報伝送装置２から情報処理装置３へ目的に応じた情報を伝送する。情報伝送装置２は、本体部２１とセンサ２２とが信号線２３により接続されている。
【００６１】
第３の実施の形態における情報伝送システム６は、物理量の検出に用いる回路構成が異なるのみで、他の部分は第１の実施の形態の情報伝送システム１と同様であるため、同一の構成部分については同一の符号を付し、図示及び説明を省略する。以下、第３の実施の形態に特徴的な構成について説明する。
【００６２】
第３の実施の形態においては、ひずみゲージを用いて人体の筋肉形状の変化を検出する場合について説明する。ひずみゲージとは、機械的な微小変化量であるひずみを電気信号として検出する素子である。筋肉の形状は、人が握手をする、何かを握る、又はボタンを押す等の動作を行う場合に大きく変化する。これらの動作を行うときに変化する筋肉は、手首付近より肘付近のほうが検出しやすい。したがって、図７のように、筋肉の変化を検出しやすい位置にセンサ２２を設置することが好ましい。
【００６３】
センサ２２の物理量検出部２２１は、ひずみゲージを用いて筋肉の形状の変化を物理量として検出する。物理量／電気信号変換部２２２は、ひずみゲージの抵抗値変化をブリッジ回路を用いて電気信号に変換する。比較部２２３は、物理量／電気信号変換部２２２により変換された電気信号値と、予め定められている閾値とを比較して、電気信号値が閾値以上である場合に、ＣＰＵ２４に検出信号を出力する。
【００６４】
図８に、物理量検出部２２１及び物理量／電気信号変換部２２２のとして機能する抵抗値変化検出回路７の回路構成を示す。
図８の抵抗値変化検出回路７において、説明を簡単にするため、電源として直流電源Ｅinを用い（交流でもかまわない。）、ブリッジ回路の各辺の抵抗の抵抗値をそれぞれＲ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4とする。Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4のうち少なくともいずれか１つにひずみゲージを用いて、ブリッジ回路を構成する。
【００６５】
通常、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4のうちいずれか１つにひずみゲージを用いるが、１つである必要はなく、多数のひずみゲージを用いて構成してもかまわない。多数のひずみゲージを用いて回路を構成すると、筋肉の形状変化を検出しやすいだけでなく、複数の方向に対して筋肉の形状変化を検出可能となるので、それぞれのひずみゲージの配置を調整することにより、握手の動作、ボタンを押す動作をそれぞれ区別することも可能である。
【００６６】
抵抗値変化検出回路７は、握手をする、又はボタンを押す等の動作をしていない状態で、Ｒ1Ｒ3＝Ｒ2Ｒ4となるように、各辺の抵抗値が設定されている。Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4は純抵抗で構成することもできるが、様々な状況に対応するために、ブリッジ回路の平衡を調整可能なように、可変抵抗等を直列に接続した構成にすると便利である。
【００６７】
ここでは、Ｒ1のみにひずみゲージを用いる場合について説明する。図９（ａ）に示すように、通常時、すなわち、筋肉の形状に変化がないときには、Ｒ1は一定の抵抗値を保っている。図９（ｂ）に示すように、握手をする、又はボタンを押す等の動作によって筋肉の形状が変化する場合には、それに伴うひずみゲージの形状の変化により、抵抗値Ｒ1が変化する。ひずみゲージは、図９に示すように、筋肉の変化を検出可能なように配置する。
【００６８】
人が握手をする、又はボタンを押す等の動作をしていないときは、Ｒ1Ｒ3＝Ｒ2Ｒ4となり、ブリッジ回路は平衡状態となる。ここで、出力電圧Ｖout＝０である。
【００６９】
そして、情報伝送装置２を装着した人が握手をする、又はボタンを押す等の動作をすると、ひずみゲージの抵抗値Ｒ1が変化する。この変化により、ブリッジ回路の平衡が崩れ、出力電圧Ｖout≠０となる。
【００７０】
比較部２２３は、この出力電圧Ｖoutと、予め定められている閾値とを比較し、出力電圧Ｖoutが閾値以上である場合には、検出信号として‘１’をＣＰＵ２４に出力する。出力電圧Ｖoutが閾値未満である場合には、‘０’をＣＰＵ２４に出力する。出力電圧Ｖoutの変化が小さい場合、増幅器を介して比較部２２３へ電圧出力してもよい。
【００７１】
ＣＰＵ２４は、センサ２２の比較部２２３により出力された値が‘１’である場合に、電源２７からの電力を情報処理部２５や通信部２６へ供給させ、通信部２６から情報処理装置３に対する通信開始信号を出力させる。そして、情報伝送装置２と情報処理装置３との間のデータ通信が開始される。
【００７２】
第３の実施の形態の情報伝送システム６によれば、情報伝送装置２が装着された人体の筋肉の運動の変化を検出し、筋肉の運動の変化が検出された場合に、情報伝送装置２から情報処理装置３に対して通信開始信号を出力するので、人体が握手をする、又はボタンを押す等の予め定められた動作を行うことをきっかけとして、情報伝送装置２と情報処理装置３との間のデータ通信を開始することができる。したがって、通信動作を行っていないときの電力消費を抑制することができ、省電力化を図ることができる。
【００７３】
なお、ここでは、人が握手をする、又はボタンを押す等の動作に注目し、例として腕付近に装着される情報伝送装置２について説明したが、センサ２２の装着位置はこれに限定されず、足付近やその他の位置であってもよい。
【００７４】
また、ひずみゲージを用いて検出されるひずみは、筋肉の運動の変化によるものだけでなく、予め定められた動作を行う際に生じる振動によるものであってもよい。
【００７５】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態における情報伝送システムは、物理量の検出に用いる回路構成が異なるのみで、他の部分は第３の実施の形態の情報伝送システム６と同様であるため、同一の構成部分については同一の符号を付し、図示及び説明を省略する。以下、第４の実施の形態に特徴的な構成について説明する。
【００７６】
第４の実施の形態においては、圧電素子を用いて人体の筋肉形状の変化を検出する場合について説明する。第４の実施の形態においても、筋肉の形状変化を検出しやすくするために、図７のように、肘に近い位置にセンサ２２を設置することが好ましい。
【００７７】
図１０に示すように、センサ２２は、物理量検出部２２４、物理量／電気信号変換部２２５、比較部２２６を備える。
【００７８】
物理量検出部２２４は、圧電素子を用いて筋肉の形状の変化を物理量として検出する。物理量／電気信号変換部２２５は、圧電素子の変化として電荷をコンデンサに蓄積し、コンデンサに蓄積された電荷量、又はコンデンサ両端の電圧値を用いて電気信号とする。比較部２２６は、コンパレータにより構成され、物理量／電気信号変換部２２５により変換された電気信号値と、予め定められている閾値とを比較して、電気信号値が閾値以上である場合に、ＣＰＵ２４に検出信号を出力する。
【００７９】
物理量／電気信号変換部２２５として、簡単なものでは、発生した電荷を蓄えるコンデンサとスイッチング用のトランジスタのみで構成することができる。
【００８０】
人が握手をする、又はボタンを押す等の動作をしていないときは、圧電素子による電荷量変化又は電圧値変化はない。
【００８１】
情報伝送装置２を装着した人が握手をする、又はボタンを押す等の動作をすると、圧電素子に圧力がかかり、電荷が発生する。これにより、電荷量又は電圧値が変化する。
【００８２】
比較部２２６は、電荷量又は電圧値の変化と、予め定められている閾値とを比較し、電荷量又は電圧値の変化が閾値以上である場合には、検出信号として‘１’をＣＰＵ２４に出力する。電荷量又は電圧値の変化が閾値未満である場合には、‘０’をＣＰＵ２４に出力する。
【００８３】
ＣＰＵ２４は、センサ２２の比較部２２６により出力された値が‘１’である場合に、電源２７からの電力を情報処理部２５や通信部２６へ供給させ、通信部２６から情報処理装置３に対する通信開始信号を出力させる。そして、情報伝送装置２と情報処理装置３との間のデータ通信が開始される。
【００８４】
第４の実施の形態の情報伝送システムによれば、情報伝送装置２が装着された人体の筋肉の運動の変化を検出し、筋肉の運動の変化が検出された場合に、情報伝送装置２から情報処理装置３に対して通信開始信号を出力するので、人体が握手をする、又はボタンを押す等の予め定められた動作を行うことをきっかけとして、情報伝送装置２と情報処理装置３との間のデータ通信を開始することができる。したがって、通信動作を行っていないときの電力消費を抑制することができ、省電力化を図ることができる。
【００８５】
なお、人が握手をする、又はボタンを押す等の動作に注目し、例として腕付近に装着される情報伝送装置２について説明したが、センサ２２の装着位置はこれに限定されず、足付近やその他の位置であってもよい。
【００８６】
なお、上記各実施の形態における記述は、本発明に係る好適な情報伝送システムの例であり、これに限定されるものではない。情報伝送システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【００８７】
例えば、上記各実施の形態においては、静電容量、筋肉の運動、振動、ひずみを検出するセンサ２２を、情報伝送装置２の本体部２１とは別体として設けることとしたが、センサ２２が本体部２１に内蔵されて構成されていてもかまわない。
【００８８】
また、上記各実施の形態においては、腕時計型の情報伝送装置２について説明したが、これに限定されず、ヘッドフォン型の情報伝送装置や、頭部周辺へ眼鏡のように装着し、レンズ部分に映像を映し出すヘッドマウントディスプレイや、人体に装着可能に構成されたＰＤＡ等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１の実施の形態の情報伝送システム１を示す概略図である。
【図２】情報伝送装置２の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】センサ２２のブロック図である。
【図４】静電容量変化検出回路４の回路構成図である。
【図５】静電容量変化検出回路５の回路構成図である。
【図６】静電容量変化検出回路５における入力信号Ａ，Ｂと出力信号Ｃの波形図である。
【図７】第３の実施の形態の情報伝送システム６を示す概略図である。
【図８】抵抗値変化検出回路７の回路構成図である。
【図９】人体の変化に対するひずみゲージの変化を説明するための図である。
【図１０】センサ２２のブロック図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  情報伝送システム
２  情報伝送装置
２１  本体部
２２  センサ
２２１  物理量検出部
２２２  物理量／電気信号変換部
２２３  比較部
２２４  物理量検出部
２２５  物理量／電気信号変換部
２２６  比較部
２３  信号線
２４  ＣＰＵ
２５  情報処理部
２６  通信部
２７  電源
３  情報処理装置
４  静電容量変化検出回路
４１  交流信号源
４２，４３  金属電極
５  静電容量変化検出回路
５１  金属電極
５２  方形波発生源
５３  位相調整器
５４  ＡＮＤ回路
５５  インバータ
６  情報伝送システム
７  抵抗値変化検出回路
【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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