JP2007033713A - Signal processing device and method, program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体に関し、特に、盲人にとって暮らしやすい環境を提供できるようにする信号処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体に関する。 The present invention relates to a signal processing apparatus and method, a program, and a recording medium, and more particularly to a signal processing apparatus and method, a program, and a recording medium that can provide an environment in which a blind person can easily live.
近年、障害者など社会的弱者に対する福祉活動が盛んになっており、例えば、盲人の道案内のために、道路や歩道などの路面に表面に所定の形状の突起を有する点字ブロックが配置されている。 In recent years, welfare activities for the socially vulnerable, such as disabled people, have become popular. For example, braille blocks with projections of a predetermined shape on the surface of roads and sidewalks are arranged for the guidance of blind people. Yes.
また近年、無線通信の技術も進歩しており、例えば、2.4GHz帯域を用いる無線伝送方式(いわゆるBluetooth)によりパソコン、周辺機器、家電、携帯電話機など、デバイスを問わないデータ交換の実現が期待されているほか、人体など通常の通信媒体とはことなる導体を用いて送信機と受信機による通信を行う技術も提案されている(例えば、特許文献1または特許文献2参照。)。
In recent years, wireless communication technology has also progressed. For example, it is expected to realize data exchange regardless of devices such as personal computers, peripheral devices, home appliances, and mobile phones by using a 2.4 GHz band wireless transmission method (so-called Bluetooth). In addition, a technique for performing communication between a transmitter and a receiver using a conductor different from a normal communication medium such as a human body has been proposed (see, for example,
例えば、このような新しい無線通信技術を利用して盲人や聾者など、外界とのコミュニケーションにハンディキャップをもつ人々にもより多くの情報が提供され、社会的弱者にとっても暮らしやすい環境が提供されることが期待されている。 For example, by using such new wireless communication technology, more information is provided to people with handicap in communication with the outside world, such as blind people and deaf people, and an environment that is easy to live for the vulnerable is also provided. It is expected that.
しかしながら、路面に点字ブロックを配置しても、点字ブロック上にものが置かれたり、人が立ち止まったりする場合があり、必ずしも盲人にとって歩行しやすい環境にあるとは言えない例が多々あった。また、例えば歩行中の盲人が障害物を避けるなどして、一度、歩道上の点字ロックが配置された部分から遠ざかると、再び点字ブロックがある部分に戻ることが困難であった。 However, even if a Braille block is arranged on the road surface, there are cases where things are placed on the Braille block or a person stops, and there are many examples that are not necessarily in an environment that is easy for a blind person to walk. In addition, for example, if a blind person walking is away from an area where a braille lock is arranged on a sidewalk, for example, by avoiding an obstacle, it is difficult to return to the area where the braille block is located again.
一方、特許文献1の技術では、送信器、人体、受信器、アースグラウンドと結合された閉回路が構成され、信号が伝達されるというものであるため、送信器および受信器の人体から遠い方の電極とアースグラウンドとの結合はきわめて希薄で、実質的には閉回路を構成しにくい。また、特許文献2の技術では、送信器、人体、受信器、大気と結合された閉回路が構成され、信号を伝達するというものであるため、大気を介して結合するには、送信器と受信器がかなり近くに配置されなければならない。
On the other hand, in the technique of
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、盲人にとって暮らしやすい環境を提供できるようにするものである。 This invention is made | formed in view of such a condition, and makes it possible to provide the environment where a blind person can live easily.
本発明の第1の側面は、盲人用の点字ブロックおよび前記点字ブロックの敷設位置から所定の距離の範囲の路面の下にそれぞれ埋設される複数の導体板から送信される信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された信号に基づいて、前記導体板が埋設されている路面上の点字ブロックまたは前記導体板が埋設されている路面から所定の距離の範囲の点字ブロックの種類を特定する特定手段と、前記受信手段により受信された信号に基づいて、ユーザが現在立っている場所の前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報を取得する取得手段と、前記特定手段により特定された前記点字ブロックの種類および前記取得手段により取得された前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報に基づいて、前記ユーザの触覚を刺激する所定の形状と高さの突起を生成する突起生成手段とを備える信号処理装置である。 The first aspect of the present invention is a receiving means for receiving signals transmitted from a plurality of conductor plates embedded respectively under a road surface within a predetermined distance from a Braille block for a blind person and a laying position of the Braille block. Based on the signal received by the receiving means, the type of the braille block on the road surface where the conductor plate is embedded or the range of the braille block within a predetermined distance from the road surface where the conductor plate is embedded is specified. Identifying means for obtaining, based on the signal received by the receiving means, an acquisition means for obtaining information on a distance from the Braille block where the user is currently standing and an orientation of the user with respect to the Braille block; The type of the braille block specified by the specifying means, the distance from the braille block acquired by the acquiring means, and the braille Based on the information about the orientation of the user relative to the lock, it is a signal processing apparatus and a projection generation unit for generating a projection of a predetermined shape and height to stimulate the tactile of the user.
ユーザが着用する靴の一部に取り付けられ、前記突起生成手段は、前記靴の内側であって、前記ユーザの足の裏に接触する部分に前記突起を生成するようにすることができる。 It is attached to a part of a shoe worn by a user, and the projection generating means may generate the projection on a portion inside the shoe and contacting a sole of the user's foot.
ユーザが使用する杖の一部に取り付けられ、前記突起生成手段は、前記杖の柄の部分であって、前記ユーザの手のひらに接触する部分に前記突起を生成するようにすることができる。 It is attached to a part of a cane used by a user, and the protrusion generating means can generate the protrusion at a part of the handle of the cane that contacts the palm of the user.
出力値を判定するための基準点を得るための基準電極と、前記基準電極よりも通信媒体に対して静電結合が強くなるように設けられた複数の信号電極とをさらに備え、前記受信手段は、前記信号電極と前記基準電極との間の電位差に基づく信号を受信し、前記特定手段は、前記信号が表す値に基づいて、前記導体板が埋設されている路面上の点字ブロックまたは前記導体板が埋設されている路面から所定の距離の範囲の点字ブロックの種類を特定するようにすることができる。 The receiving means further comprises a reference electrode for obtaining a reference point for determining an output value, and a plurality of signal electrodes provided so that electrostatic coupling to the communication medium is stronger than the reference electrode. Receives a signal based on a potential difference between the signal electrode and the reference electrode, and the specifying means, based on a value represented by the signal, a Braille block on the road surface in which the conductor plate is embedded or the It is possible to specify the type of Braille block within a predetermined distance from the road surface on which the conductor plate is embedded.
前記導体板のそれぞれは、複数の領域に分割されて構成され、前記複数の信号電極は、所定の距離だけ互いに離れた位置に取り付けられ、前記導体板の個々の領域がそれぞれ送信する信号であって、それぞれ所定の大きさの値に対応する信号を、前記信号電極の位置に応じて受信するようにすることができる。 Each of the conductor plates is configured by being divided into a plurality of regions, and the plurality of signal electrodes are attached to positions separated from each other by a predetermined distance, and the individual regions of the conductor plate are signals transmitted respectively. Thus, a signal corresponding to a predetermined value can be received according to the position of the signal electrode.
前記取得手段は、複数の信号電極のそれぞれにおいて受信された信号の値の大きさを比較することにより、ユーザが現在立っている場所の前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報を取得するようにすることができる。 The obtaining means compares the magnitude of the value of the signal received at each of the plurality of signal electrodes to thereby determine the distance from the Braille block where the user is currently standing and the orientation of the user with respect to the Braille block. Information about can be obtained.
前記突起生成手段は、前記点字ブロックの種類に応じて前記突起の形状を選択し、ユーザが現在立っている場所の前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに応じて前記突起の高さを選択して前記突起を生成するようにすることができる。 The protrusion generation means selects the shape of the protrusion according to the type of the braille block, and the protrusion according to the distance from the braille block where the user is currently standing and the orientation of the user with respect to the braille block. The height can be selected to generate the protrusion.
少なくとも2つの異なる信号電極を有し、第1の信号電極は、ユーザが着用する靴の前部に設けられ、第2の信号電極は、前記靴の後部に設けられるようにすることができる。 It may have at least two different signal electrodes, the first signal electrode being provided on the front part of the shoe worn by the user and the second signal electrode being provided on the rear part of the shoe.
前記複数の信号電極は、ユーザが使用する杖の先端部に設けられるようにすることができる。 The plurality of signal electrodes can be provided at the tip of a cane used by a user.
少なくとも2つの異なる信号電極を有し、第1の信号電極は、ユーザが着用する靴に設けられ、第2の信号電極は、前記ユーザが使用する杖に設けられるようにすることができる。 It may have at least two different signal electrodes, the first signal electrode being provided on a shoe worn by a user and the second signal electrode being provided on a cane used by the user.
本発明の第1の側面は、盲人用の点字ブロックおよび前記点字ブロックの敷設位置から所定の距離の範囲の路面の下にそれぞれ埋設される複数の導体板から送信される信号を受信し、受信された信号に基づいて、前記導体板が埋設されている路面上の点字ブロックまたは前記導体板が埋設されている路面から所定の距離の範囲の点字ブロックの種類を特定し、受信された信号に基づいて、ユーザが現在立っている場所の前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報を取得し、特定された前記点字ブロックの種類および取得された前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報に基づいて、前記ユーザの触覚を刺激する所定の形状と高さの突起を生成するステップを含む信号処理方法である。 According to a first aspect of the present invention, a signal transmitted from a plurality of conductive plates embedded in a Braille block for a blind person and a road surface within a predetermined distance from the laying position of the Braille block is received and received. Based on the received signal, the type of the Braille block on the road surface in which the conductor plate is embedded or the Braille block in the range of a predetermined distance from the road surface in which the conductor plate is embedded is specified, and the received signal is Based on the distance from the braille block where the user is currently standing and information on the user's orientation with respect to the braille block, and the type of the identified braille block and the distance from the acquired braille block And a protrusion having a predetermined shape and height that stimulates the user's tactile sense based on information about the user's orientation with respect to the Braille block. A signal processing method comprising the steps of.
本発明の第1の側面は、盲人用の点字ブロックおよび前記点字ブロックの敷設位置から所定の距離の範囲の路面の下にそれぞれ埋設される複数の導体板から送信される信号の受信を制御し、受信された信号に基づいて、前記導体板が埋設されている路面上の点字ブロックまたは前記導体板が埋設されている路面から所定の距離の範囲の点字ブロックの種類の特定を制御し、受信された信号に基づいて、ユーザが現在立っている場所の前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報の取得を制御し、特定された前記点字ブロックの種類および取得された前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報に基づいて、前記ユーザの触覚を刺激する所定の形状と高さの突起の生成を制御するステップを含むコンピュータが読み取り可能なプログラムである。 The first aspect of the present invention controls the reception of signals transmitted from a plurality of conductor plates respectively embedded under a Braille block for blind persons and a road surface within a predetermined distance from the laying position of the Braille block. Based on the received signal, control the identification of the type of the Braille block on the road surface where the conductor plate is embedded or the range of the Braille block within a predetermined distance from the road surface where the conductor plate is embedded, and receive Control the acquisition of information about the distance from the Braille block where the user is currently standing and the orientation of the user relative to the Braille block based on the signal that has been identified, and the type of Braille block identified and A predetermined shape for stimulating the user's tactile sense based on information about the distance from the braille block and the orientation of the user with respect to the braille block Bets are readable program computer including the step of controlling the generation of the height of the projections.
本発明の第1の側面においては、盲人用の点字ブロックおよび前記点字ブロックの敷設位置から所定の距離の範囲の路面の下にそれぞれ埋設される複数の導体板から送信される信号が受信され、受信された信号に基づいて、前記導体板が埋設されている路面上の点字ブロックまたは前記導体板が埋設されている路面から所定の距離の範囲の点字ブロックの種類が特定され、受信された信号に基づいて、ユーザが現在立っている場所の前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報が取得され、特定された前記点字ブロックの種類および取得された前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報に基づいて、前記ユーザの触覚を刺激する所定の形状と高さの突起が生成される。 In the first aspect of the present invention, a signal transmitted from a plurality of conductive plates embedded in a Braille block for blind persons and a road surface within a predetermined distance from the laying position of the Braille block is received, Based on the received signal, the type of the Braille block on the road surface in which the conductor plate is embedded or the Braille block in the range of a predetermined distance from the road surface in which the conductor plate is embedded is specified, and the received signal Information about the distance from the braille block where the user is currently standing and the orientation of the user with respect to the braille block is obtained, and the type of the braille block identified and the acquired braille block A predetermined shape that stimulates the sense of touch of the user based on information about the distance and the orientation of the user with respect to the Braille block; The protrusions are generated.
本発明の第2の側面は、出力値を判定するための基準点を得るための基準電極と、前記基準電極よりも通信媒体に対して静電結合が強くなるように設けられた複数の信号電極と、前記基準電極と前記信号電極との間の電位差に基づく信号の送受信を制御する制御手段とを備える信号処理装置であって、複数の前記信号電極がそれぞれ盲人用の点字ブロックおよび前記点字ブロックの敷設位置から所定の距離の範囲の路面の下に埋設され、前記制御手段が複数の前記信号電極からそれぞれ異なる値の信号を送信する信号処理装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a reference electrode for obtaining a reference point for determining an output value, and a plurality of signals provided so that electrostatic coupling is stronger with respect to a communication medium than the reference electrode. A signal processing apparatus comprising: an electrode; and a control unit that controls transmission / reception of a signal based on a potential difference between the reference electrode and the signal electrode, wherein a plurality of the signal electrodes are a braille block for the blind and the Braille The signal processing device is embedded under a road surface within a predetermined distance from the block laying position, and the control means transmits signals of different values from the plurality of signal electrodes.
本発明の第2の側面においては、複数の前記信号電極がそれぞれ盲人用の点字ブロックおよび前記点字ブロックの敷設位置から所定の距離の範囲の路面の下に埋設され、前記制御手段が複数の前記信号電極からそれぞれ異なる値の信号が送信される。 In the second aspect of the present invention, a plurality of the signal electrodes are embedded under a road surface within a predetermined distance from a blind braille block and a laying position of the braille block, respectively, and the control means includes a plurality of the control electrodes. Signals having different values are transmitted from the signal electrodes.
本発明の第1の側面によれば、歩行中の盲人に、点字ブロックと同様に、触覚を刺激して誘導することが可能となる。従って、盲人にとって暮らしやすい環境を提供できる。 According to the first aspect of the present invention, a tactile sensation can be stimulated and guided to a blind person who is walking in the same manner as a Braille block. Therefore, it is possible to provide an environment that is easy for the blind to live.
本発明の第2の側面によれば、路面の広い範囲から、盲人に路面の状況を知らせるための情報を発信することが可能となる。従って、盲人にとって暮らしやすい環境を提供できる。 According to the 2nd side surface of this invention, it becomes possible to transmit the information for notifying a blind person of the condition of a road surface from the wide range of a road surface. Therefore, it is possible to provide an environment that is easy for the blind to live.
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。 Embodiments of the present invention will be described below. Correspondences between the configuration requirements of the present invention and the embodiments described in the detailed description of the present invention are exemplified as follows. This description is to confirm that the embodiments supporting the present invention are described in the detailed description of the invention. Accordingly, although there are embodiments that are described in the detailed description of the invention but are not described here as embodiments corresponding to the constituent elements of the present invention, It does not mean that the embodiment does not correspond to the configuration requirements. Conversely, even if an embodiment is described here as corresponding to a configuration requirement, that means that the embodiment does not correspond to a configuration requirement other than the configuration requirement. It's not something to do.
本発明の第1の側面の信号処理装置は、盲人用の点字ブロックおよび前記点字ブロックの敷設位置から所定の距離の範囲の路面の下にそれぞれ埋設される複数の導体板(例えば、図9の信号電極1101)から送信される信号を受信する受信手段(例えば、図24のステップS101の処理を実行する図13の制御部1255)と、前記受信手段により受信された信号に基づいて、前記導体板が埋設されている路面上の点字ブロックまたは前記導体板が埋設されている路面上に隣接する点字ブロックの種類を特定する特定手段(例えば、図24のステップS104の処理を実行する図13の制御部1255)と、前記受信手段により受信された信号に基づいて、ユーザが現在立っている場所の前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報を取得する取得手段(例えば、図24のステップS105の処理を実行する図13の制御部1255)と、前記特定手段により特定された前記点字ブロックの種類および前記取得手段により取得された前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報に基づいて、前記ユーザの触覚を刺激する所定の形状と高さの突起を生成する突起生成手段(例えば、図13の突起生成部1261)とを備える。
The signal processing apparatus according to the first aspect of the present invention includes a Braille block for blind persons and a plurality of conductor plates (for example, shown in FIG. 9) embedded under a road surface within a predetermined distance from the laying position of the Braille block. The receiving means (for example, the
この信号処理装置は、ユーザが着用する靴(例えば、図9の靴1003)の一部に取り付けられ、前記突起生成手段は、前記靴の内側であって、前記ユーザの足の裏に接触する部分に前記突起を生成する(例えば、図20に示されるように突起を生成する)ようにすることができる。
This signal processing device is attached to a part of a shoe worn by a user (for example, the
この信号処理装置は、ユーザが使用する杖(例えば、図9の杖1002)の一部に取り付けられ、前記突起生成手段は、前記杖の柄の部分であって、前記ユーザの手のひらに接触する部分に前記突起を生成する(例えば、図26に示されるように突起を生成する)ようにすることができる。
This signal processing device is attached to a part of a cane used by a user (for example, the
この信号処理装置は、出力値を判定するための基準点を得るための基準電極(例えば、図13の基準電極1202)と、前記基準電極よりも通信媒体に対して静電結合が強くなるように設けられた複数の信号電極(例えば、図13の信号電極1201)とをさらに備え、前記受信手段は、前記信号電極と前記基準電極との間の電位差に基づく信号を受信し、前記特定手段は、前記信号が表す値に基づいて、前記導体板が埋設されている路面上の点字ブロックまたは前記導体板が埋設されている路面上に隣接する点字ブロックの種類を特定するようにすることができる。
This signal processing apparatus has a reference electrode (for example,
この信号処理装置は、前記導体板のそれぞれが、複数の領域(例えば、小電極)に分割されて構成され、前記複数の信号電極(例えば、図10の信号電極1201aまたは1201b)は、所定の距離だけ互いに離れた位置に取り付けられ、前記導体板の個々の領域がそれぞれ送信する信号であって、それぞれ所定の大きさの値に対応する信号を、前記信号電極の位置に応じて受信するようにすることができる。
In this signal processing device, each of the conductor plates is divided into a plurality of regions (for example, small electrodes), and the plurality of signal electrodes (for example, the
この信号処理装置は、少なくとも2つの異なる信号電極を有し、第1の信号電極(例えば、図11の信号電極1201a)は、ユーザが着用する靴の前部に設けられ、第2の信号電極(例えば、図11の信号電極1201b)は、前記靴の後部に設けられるようにすることができる。
This signal processing device has at least two different signal electrodes, and the first signal electrode (for example, the
この信号処理装置は、前記複数の信号電極は、ユーザが使用する杖(例えば、図25の杖1002)の先端部に設けられるようにすることができる。
In this signal processing device, the plurality of signal electrodes can be provided at the tip of a cane (for example,
この信号処理装置は、少なくとも2つの異なる信号電極を有し、第1の信号電極(例えば、図27の信号電極1201)は、ユーザが着用する靴に設けられ、第2の信号電極(例えば、図27の信号電極1301)は、前記ユーザが使用する杖に設けられるようにすることができる。
The signal processing apparatus has at least two different signal electrodes, and the first signal electrode (for example, the
本発明の第1の側面の信号処理方法は、盲人用の点字ブロックおよび前記点字ブロックの敷設位置から所定の距離の範囲の路面の下にそれぞれ埋設される複数の導体板(例えば、図9の信号電極1101)から送信される信号を受信し(例えば、図24のステップS101の処理)、受信された信号に基づいて、前記導体板が埋設されている路面上の点字ブロックまたは前記導体板が埋設されている路面上に隣接する点字ブロックの種類を特定(例えば、図24のステップS104の処理)し、受信された信号に基づいて、ユーザが現在立っている場所の前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報を取得(例えば、図24のステップS105の処理)し、特定された前記点字ブロックの種類および取得された前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報に基づいて、前記ユーザの触覚を刺激する所定の形状と高さの突起を生成する(例えば、図24のステップS106の処理)ステップを含む。 The signal processing method according to the first aspect of the present invention includes a Braille block for the blind and a plurality of conductor plates (for example, shown in FIG. 9) embedded under a road surface within a predetermined distance from the laying position of the Braille block. A signal transmitted from the signal electrode 1101) is received (for example, the process of step S101 in FIG. 24), and based on the received signal, a Braille block on the road surface in which the conductor plate is embedded or the conductor plate is The type of the braille block adjacent on the buried road surface is specified (for example, the process of step S104 in FIG. 24), and the distance from the braille block where the user is currently standing based on the received signal Information on the orientation of the user with respect to the braille block (for example, the process of step S105 in FIG. 24), and the type of the identified braille block and Based on the acquired distance from the Braille block and information on the user's orientation with respect to the Braille block, a protrusion having a predetermined shape and height that stimulates the user's sense of touch is generated (for example, step S106 in FIG. 24). Step).
本発明の第2の側面の信号処理装置は、出力値を判定するための基準点を得るための基準電極(例えば、図12の基準電極1102)と、前記基準電極よりも通信媒体に対して静電結合が強くなるように設けられた複数の信号電極(例えば、図12の信号電極1101)と、前記基準電極と前記信号電極との間の電位差に基づく信号の送受信を制御する制御手段(例えば、図12の制御部1155)とを備える信号処理装置(例えば、図9の信号処理装置1150)であって、複数の前記信号電極がそれぞれ盲人用の点字ブロックおよび前記点字ブロックの敷設位置から所定の距離の範囲の路面の下に埋設され、前記制御手段が複数の前記信号電極からそれぞれ異なる値の信号を送信する。
The signal processing device according to the second aspect of the present invention includes a reference electrode (for example, the
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。最初に本発明において利用する無線通信について図1乃至図8を参照して詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, wireless communication used in the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1は、本発明を適用した通信システムの一実施形態に係る構成例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example according to an embodiment of a communication system to which the present invention is applied.
図1において、通信システム100は、送信装置110、受信装置120、および通信媒体130により構成され、送信装置110と受信装置120が通信媒体130を介して信号を送受信するシステムである。つまり、通信システム100において、送信装置110より送信された信号は、通信媒体130を介して伝送され、受信装置120により受信される。
In FIG. 1, the communication system 100 includes a
送信装置110は、送信信号電極111、送信基準電極112、および送信部113を有している。送信信号電極111は、通信媒体130を介して伝送させる信号を送信するための電極であり、信号の高低差を判定するための基準点を得るための電極である送信基準電極112よりも通信媒体130に対して静電結合が強くなるように設けられる。送信部113は、送信信号電極111と送信基準電極112との間に設けられ、これらの電極間に受信装置120へ伝達したい電気信号(電位差)を与える。
The
受信装置120は、受信信号電極121、受信基準電極122、および受信部123を有している。受信信号電極121は、通信媒体130を介して伝送される信号を受信するための電極であり、信号の高低差を判定するための基準点を得るための電極である受信基準電極122よりも通信媒体130に対して静電結合が強くなるように設けられる。受信部123は、受信信号電極121と受信基準電極122との間に設けられ、これらの電極間に生じた電気信号(電位差)を所望の電気信号に変換し、送信装置110の送信部113で生成された電気信号を復元する。
The
通信媒体130は、電気信号を伝達可能な物理的特性を有する物質、例えば、導電体や誘電体等により構成される。例えば、通信媒体130は、金属に代表される導電体(例えば、銅、鉄、またはアルミ等)により構成される。また例えば、通信媒体130は、純水、ゴム、ガラス、若しくは食塩水等の電解液、または、これらの複合体である生体等の誘電体により構成される。この通信媒体130はどのような形状であってもよく、例えば、線状、板状、球状、角柱、または円柱等、任意の形状であってもよい。
The
このような通信システム100において、最初に、各電極と、通信媒体または装置周辺空間との関係について説明する。なお、以下において、説明の便宜上、通信媒体130が完全導体であるものとする。また、送信信号電極111と通信媒体130との間、および、受信信号電極121と通信媒体130との間には空間が存在し、電気的な結合はないものとする。すなわち、送信信号電極111または受信信号電極121と、通信媒体130との間には、それぞれ、静電容量が形成される。
In such a communication system 100, first, the relationship between each electrode and the communication medium or the space around the apparatus will be described. In the following, for convenience of explanation, it is assumed that the
また、送信基準電極112は送信装置110周辺の空間に向くように設けられており、受信基準電極122は受信装置120周辺の空間に向くように設けられている。一般的に、導体が空間に存在する場合、その導体の表面近傍の空間に静電容量が形成される。例えば、導体の形状を半径r[m]の球としたとき、その静電容量Cは、以下の式(1)のように求められる。
The
式(1)において、πは円周率を示す。また、εは、導体を取り囲む媒質の誘電率を示し、以下の式(2)のように求められる。 In the formula (1), π represents a circumference ratio. Further, ε represents a dielectric constant of a medium surrounding the conductor, and is obtained as in the following formula (2).
ただし、式(2)において、ε0は、真空中の誘電率を示し、8.854×10−12[F/m]である。また、εrは比誘電率を示し、真空の誘電率ε0に対する比率を示す。 However, in Formula (2), ε0 indicates a dielectric constant in a vacuum and is 8.854 × 10 −12 [F / m]. Further, εr represents a relative dielectric constant, and represents a ratio to a vacuum dielectric constant ε0.
上述した式(1)に示されるように半径rが大きい程、静電容量Cは大きくなる。なお、球以外の複雑な形状の導体の静電容量Cの大きさは、上述した式(1)のように、簡単に表現することはできないが、その導体の表面積の大きさに応じて変化することは明らかである。 As shown in the above formula (1), the larger the radius r, the larger the capacitance C. In addition, although the magnitude | size of the electrostatic capacitance C of a conductor of complicated shape other than a sphere cannot be expressed simply like Formula (1) mentioned above, it changes according to the magnitude | size of the surface area of the conductor. It is clear to do.
以上のように、送信基準電極112は、送信装置110周辺の空間に対して静電容量を形成し、受信基準電極122は、受信装置120周辺の空間に対して静電容量を形成する。すなわち、送信装置110および受信装置120の外部の仮想無限遠点からみたとき、送信基準電極112や受信基準電極122の電位は固定的であり、変動しにくいことを示している。
As described above, the
次に、通信システム100における通信の仕組みの原理について説明する。なお、以下において、説明の便宜上、または前後関係等から、コンデンサを単に静電容量と表現する場合もあるが、これらは同意である。 Next, the principle of the communication mechanism in the communication system 100 will be described. In the following description, a capacitor may be simply expressed as a capacitance for convenience of explanation or from the context, etc., but these are consents.
また、以下において、図1の送信装置110と受信装置120は、装置間が十分な距離を保つように配置されており、相互の影響を無視できるものとする。また、送信装置110において、送信信号電極111は通信媒体130とのみ静電結合し、送信基準電極112は送信信号電極111に対して十分な距離が置かれ、相互の影響は無視できる(静電結合しない)ものとする。同様に、受信装置120において、受信信号電極121は通信媒体130とのみ静電結合し、受信基準電極122は受信信号電極121に対して十分な距離が置かれ、相互の影響は無視できる(静電結合しない)ものとする。さらに、実際には、送信信号電極111、受信信号電極121、および通信媒体130も、空間内に配置されている以上、それぞれ空間に対する静電容量を有することになるが、ここでは、説明の便宜上、それらを無視できるものとする。
In the following description, it is assumed that the
図2は、図1の通信システム100を等価回路で表した図である。通信システム200は、通信システム100を等価回路で表したものであり、実質的に通信システム100と等価である。 FIG. 2 is a diagram illustrating the communication system 100 of FIG. 1 with an equivalent circuit. The communication system 200 is an equivalent circuit of the communication system 100 and is substantially equivalent to the communication system 100.
すなわち、通信システム200は、送信装置210、受信装置220、および接続線2230を有しているが、この送信装置210は図1に示される通信システム100の送信装置110に対応し、受信装置220は図1に示される通信システム100の受信装置120に対応し、接続線230は図1に示される通信システム100の通信媒体130に対応する。
That is, the communication system 200 includes a transmission device 210, a reception device 220, and a connection line 2230. The transmission device 210 corresponds to the
図2の送信装置210において、信号源213−1および接地点213−2は、図1の送信部113に対応する。信号源213−1は、送信用の信号として、特定周期ω×t[rad]の正弦波を生成する。ここで、t[s]は時間を示す。また、ω[rad/s]は角周波数を示し、以下の式(3)のように表すことができる。
In the transmission device 210 of FIG. 2, the signal source 213-1 and the ground point 213-2 correspond to the
式(3)において、πは円周率、f[Hz]は信号源213−1が生成する信号の周波数を示す。接地点213−2は、送信装置210内における回路のグランドに接続される点である。つまり信号源213の端子の一方は、送信装置210内における回路の、所定の基準電位に設定される。 In Expression (3), π represents a circular ratio, and f [Hz] represents a frequency of a signal generated by the signal source 213-1. The ground point 213-2 is a point connected to the circuit ground in the transmission device 210. That is, one of the terminals of the signal source 213 is set to a predetermined reference potential of a circuit in the transmission device 210.
Cte214は、コンデンサであり、図1の送信信号電極111と通信媒体130との間の静電容量を表すものである。つまり、Cte214は、信号源213−1の接地点213−2と反対側の端子と、接続線230との間に設けられている。また、Ctg215は、コンデンサであり、図1の送信基準電極112の空間に対する静電容量を表すものである。Ctg215は、信号源213−1の設置点213−2側の端子と、空間上の、送信装置110を基準とした無限遠点(仮想点)を示す接地点216との間に設けられている。
図2の受信装置220において、Rr223−1、検出器223−2、および接地点223−3は、図1の受信部123に対応する。Rr223−1は、受信信号を取り出すための負荷抵抗(受信負荷)であり、増幅器により構成される検出器223−2は、このRr223−1の両側の端子間の電位差を検出して増幅する。接地点223−3は、受信装置220内における回路のグランドに接続される点である。つまりRr223−1の端子の一方(検出器223−2の入力端子の一方)は、受信装置220内における回路の、所定の基準電位に設定される。
In the receiving device 220 of FIG. 2, Rr 223-1, detector 223-2, and ground point 223-3 correspond to the receiving
なお、検出器223−2が、さらに、例えば、検出した変調信号を復調したり、検出された信号に含まれる符号化された情報を復号したりする等、その他の機能を備えるようにしてもよい。 The detector 223-2 may further have other functions such as demodulating the detected modulated signal and decoding encoded information included in the detected signal. Good.
Cre224は、コンデンサであり、図1の受信信号電極121と通信媒体130との間の静電容量を表すものである。つまり、Cre224は、Rr223−1の接地点223−3と反対側の端子と、接続線230との間に設けられている。また、Crg225は、コンデンサであり、図1の受信基準電極122の空間に対する静電容量を表すものである。Crg225は、Rr223−1の設置点223−3側の端子と、空間上の、受信装置120を基準とした無限遠点(仮想点)を示す接地点226との間に設けられている。
接続線230は、完全導体である通信媒体130を表している。なお、図2の通信システム200において、Ctg215とCrg225は、等価回路上、接地点216と接地点226を介して、互いに電気的に接続されているように表現されているが、実際には、これらは互いに電気的に接続されている必要はなく、それぞれが、送信装置210または受信装置220周辺の空間に対して静電容量を形成していればよい。つまり、接地点216と接地点226が電気的に接続されている必要はなく、互いに独立であってもよい。
The connection line 230 represents the
なお、導体があれば、周囲の空間に対して、必ずその表面積の大きさに比例した静電容量が形成される。つまり、例えば、送信装置210と受信装置220は、互いにどんなに離れていてもよい。例えば、図1の通信媒体130が完全導体である場合、接続線230の導電率は無限大とみなせるので、接続線230の長さは通信に影響しない。なお、通信媒体130が導電率の十分な導体であれば、実用上、送信装置と受信装置間との距離は通信の安定性に影響しない。
If there is a conductor, a capacitance proportional to the size of the surface area is always formed in the surrounding space. That is, for example, the transmission device 210 and the reception device 220 may be any distance from each other. For example, when the
通信システム200において、信号源213−1、Rr223−1、Cte214、Ctg215、Creコンデンサ224、およびCrg225から成る回路が形成されている。直列接続された4つのコンデンサ(Cte214、Ctg215、Creコンデンサ224、およびCrg225)の合成容量Cxは以下の式(4)で表すことができる。
In the communication system 200, a circuit including a signal source 213-1, Rr 223-1,
また、信号源213−1が生成する正弦波vt(t)を、以下の式(5)のように表す。 Further, the sine wave vt (t) generated by the signal source 213-1 is expressed as the following equation (5).
ここで、Vm[V]は信号源電圧の最大振幅電圧を表しており、θ[rad]は初期位相角を表している。つまり、信号源213−1による電圧の実効値Vtrms[V]は以下の式(6)のように求めることができる。 Here, Vm [V] represents the maximum amplitude voltage of the signal source voltage, and θ [rad] represents the initial phase angle. That is, the effective value Vtrms [V] of the voltage from the signal source 213-1 can be obtained as in the following equation (6).
回路全体での合成インピーダンスZは、次の式(7)のように求めることができる。 The synthetic impedance Z in the entire circuit can be obtained as in the following equation (7).
つまり、Rr223−1の両端に生じる電圧の実効値Vrrmsは式(8)のように求めることができる。 That is, the effective value Vrrms of the voltage generated at both ends of Rr 223-1 can be obtained as shown in Expression (8).
従って、式(8)に示されるように、Rr223−1の抵抗値が大きい程、また、静電容量Cxが大きく、信号源213−1の周波数f[Hz]が高い程、1/((2×π×f×Cx)2)の項が小さくなり、Rr223−1の両端に、より大きな信号を生じさせることができる。 Therefore, as shown in the equation (8), as the resistance value of Rr 223-1 is larger, the capacitance Cx is larger, and the frequency f [Hz] of the signal source 213-1 is higher, 1 / (( 2 × π × f × Cx) 2) is reduced, and a larger signal can be generated at both ends of Rr 223-1.
例えば、送信装置210の信号源213−1による電圧の実効値Vtrmsを2[V]に固定し、信号源213−1が生成する信号の周波数fを1[MHz]、10[MHz]、または100[MHz]とし、Rr223−1の抵抗値を10K[Ω]、100K[Ω]、または1M[Ω]とし、回路全体の静電容量Cxを0.1[pF]、1[pF]、または10[pF]としたときの、Rr223−1の両端に生じる電圧の実効値Vrrmsの計算結果は図3に示される表250のようになる。 For example, the effective value Vtrms of the voltage by the signal source 213-1 of the transmission apparatus 210 is fixed to 2 [V], and the frequency f of the signal generated by the signal source 213-1 is 1 [MHz], 10 [MHz], or 100 [MHz], the resistance value of Rr 223-1 is 10 K [Ω], 100 K [Ω], or 1 M [Ω], and the capacitance Cx of the entire circuit is 0.1 [pF], 1 [pF], Alternatively, the calculation result of the effective value Vrrms of the voltage generated at both ends of Rr 223-1 when 10 [pF] is obtained is as shown in Table 250 shown in FIG.
表250に示されるように、実効値Vrrmsの計算結果は、その他の条件が同じ場合、周波数fが1[MHz]のときよりも10[MHz]のときの方が大きくなり、受信負荷であるRr223−1の抵抗値が10K[Ω]のときよりも1M[Ω]の時のほうが大きくなり、静電容量Cxが0.1[pF]のときよりも10[pF]の時のほうが大きな値をとる。すなわち、周波数fの値、Rr223−1の抵抗値、および静電容量Cxが大きいほど、大きな実効値Vrrms得られる。 As shown in Table 250, when the other conditions are the same, the calculation result of the effective value Vrrms is larger when the frequency f is 10 [MHz] than when the frequency f is 1 [MHz], and is a reception load. The resistance value of Rr223-1 is larger when it is 1M [Ω] than when it is 10K [Ω], and is larger when the capacitance Cx is 10 [pF] than when it is 0.1 [pF]. Takes a value. That is, the larger the value of the frequency f, the resistance value of Rr 223-1, and the capacitance Cx, the larger effective value Vrrms can be obtained.
また、表250より、ピコファラド以下の静電容量でも、Rr223−1には電気信号が発生することが分かる。すなわち、伝送される信号の信号レベルが微小な場合、受信装置220の検出器223−2によって検出した信号を増幅する等すれば、通信が可能となる。 Further, it can be seen from Table 250 that an electrical signal is generated in Rr 223-1 even with a capacitance of picofarad or less. That is, when the signal level of the transmitted signal is very small, communication can be performed by amplifying the signal detected by the detector 223-2 of the receiving device 220.
以上の結果から、基本原理として、空間と成す静電容量を利用することによって、送信装置から受信装置への信号の受け渡しが可能である。 From the above results, as a basic principle, it is possible to transfer a signal from the transmission device to the reception device by using the capacitance formed with the space.
以上において説明した送信基準電極や受信基準電極の空間に対する静電容量は、各電極の位置に空間が存在すれば形成可能である。従って、上述した送信装置および受信装置は、通信媒体によって送信信号電極と受信信号電極が結合されていれば、互いの距離に依存せずに通信の安定性を得ることができる。 The capacitance with respect to the space of the transmission reference electrode and the reception reference electrode described above can be formed if there is a space at the position of each electrode. Therefore, if the transmission signal electrode and the reception signal electrode described above are coupled by a communication medium, the transmission device and the reception device described above can obtain communication stability without depending on the distance between each other.
次に、送信装置と受信装置の間の距離の大きさによる通信への影響について説明する。上述したように、本発明の原理によれば、送信基準電極と受信基準電極の空間に十分な静電容量を形成できていれば、送受信装置間近辺の大地による経路や、その他の電気的な経路を必要とせず、送信信号電極と受信信号電極の距離に依存しない。従って、例えば、図4に示される通信システム700のように、送信装置710と受信装置720を遠距離におき、十分な導電性あるいは誘電性を持った通信媒体730により送信信号電極711、受信信号電極721を静電的に結合することによって通信が可能である。このとき、送信基準電極712は送信装置710の外部の空間と静電結合し、受信基準電極722は受信装置720の外部の空間と静電結合する。従って、送信基準電極712と受信基準電極722は、互いに静電結合する必要がない。但し、通信媒体730がより長く、大きくなることによって空間に対する静電容量も増加するため、各パラメータを決定する際にこれらについて考慮する必要がある。
Next, the influence on communication due to the distance between the transmission device and the reception device will be described. As described above, according to the principle of the present invention, if a sufficient capacitance can be formed in the space between the transmission reference electrode and the reception reference electrode, a path by the ground in the vicinity between the transmission / reception device and other electrical It does not require a path and does not depend on the distance between the transmission signal electrode and the reception signal electrode. Therefore, for example, as in the communication system 700 shown in FIG. 4, the
なお、図4の通信システム700は、図1の通信システム100に対応するシステムであり、送信装置710は送信装置110に対応し、受信装置720は受信装置120に対応し、通信媒体730は通信媒体130に対応する。
4 is a system corresponding to the communication system 100 in FIG. 1. The
送信装置710において、送信信号電極711、送信基準電極712、および信号源713−1は、それぞれ、送信信号電極111、送信基準電極112、および送信部113(またはその一部)に対応する。同様に、受信装置720において、受信信号電極721、受信基準電極722、およびRr723−1は、それぞれ、受信信号電極121、受信基準電極122、および受信部123(またはその一部)に対応する。
In the
従って、これらの各部についての説明は省略する。 Therefore, the description about each of these parts is omitted.
以上のように通信システム700は、物理的な基準点経路を不要とし、通信信号伝達経路のみによる通信を実現することができる。 As described above, the communication system 700 does not require a physical reference point path, and can realize communication using only the communication signal transmission path.
なお、以上においては、送信信号電極および受信信号電極が通信媒体と非接触であるように説明したが、これに限らず、送信基準電極および受信基準電極がそれぞれの装置周辺空間との間で十分な静電容量が得られるのであれば、送信信号電極と受信信号電極の間を、導電性を有する通信媒体で接続するようにしてもよい。 In the above description, the transmission signal electrode and the reception signal electrode are described as being in non-contact with the communication medium. However, the present invention is not limited thereto, and the transmission reference electrode and the reception reference electrode are sufficient between the surrounding spaces of the respective devices. If a sufficient electrostatic capacity can be obtained, the transmission signal electrode and the reception signal electrode may be connected by a conductive communication medium.
次に、以上のような通信システムの具体的な適用例について説明する。例えば、以上のような通信システムは、生体を通信媒体とすることもできる。図5は、人体を介して通信を行う場合の通信システムの例を示す模式図である。図5において、通信システム750は、人体の腕部に取り付けられた送信装置760から音楽データを送信し、人体の頭部に取り付けられた受信装置770によってその音楽データを受信して音声に変換し、出力してユーザに視聴させるシステムである。この通信システム750は、上述した通信システム(例えば、通信システム100)に対応したシステムであり、送信装置760や受信装置770は、それぞれ、送信装置110や受信装置120に対応する。また、通信システム750において人体780は、通信媒体であり、図1の通信媒体130に対応する。
Next, a specific application example of the communication system as described above will be described. For example, the communication system as described above can use a living body as a communication medium. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a communication system when communication is performed via a human body. In FIG. 5, a communication system 750 transmits music data from a
つまり、送信装置760は、送信信号電極761、送信基準電極762、および送信部763を有しており、それぞれ、図1の送信信号電極111、送信基準電極112、および送信部113に対応する。また、受信装置770は、受信信号電極771、受信基準電極772、および受信部773を有しており、それぞれ、図1の受信信号電極121、受信基準電極122、および受信部123に対応する。
That is, the
従って、通信媒体である人体780に、送信信号電極761および受信信号電極771が接触または近接されるように、送信装置760および受信装置770が設置される。送信基準電極762および受信基準電極772は、空間に対して静電容量を持てばよいので、周辺に大地との結合や、送受信装置(または電極)同士の結合も不要である。
Therefore, the
図6は、通信システム750を実現する他の例について説明する図である。図6において、受信装置770は、人体780に対して足裏部において接触(または近接)し、人体780の腕部に取り付けられた送信装置760との間で通信を行う。この場合も、通信媒体である人体780に接触(または近接)されるように、送信信号電極761と受信信号電極771が設けられ、空間に向けて送信基準電極762と受信基準電極772が設けられている。特に、大地を通信経路の1つとしていた従来技術では実現不可能な応用例である。
FIG. 6 is a diagram for explaining another example for realizing the communication system 750. In FIG. 6, the receiving
このように、本発明によれば、人体などを通信媒体として、ケーブルなどの有線設備を設けることなく、無線通信を行うことが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to perform wireless communication using a human body or the like as a communication medium without providing a wired facility such as a cable.
以上のような通信システムにおいて、通信媒体に流す信号の変調方式としては、送信装置と受信装置の両方において対応可能であれば、特に制限はなく、通信システム全体の系の特性を踏まえた上で、最適な方式を選択することが出来る。具体的に変調方式としては、ベースバンド、または振幅変調、または周波数変調されたアナログ信号か、ベースバンド、または振幅変調、または周波数変調、または位相変調されたデジタル信号のうちのいずれか1つ、または複数の混合であってもよい。 In the communication system as described above, there is no particular limitation on the modulation method of the signal flowing in the communication medium as long as it can be handled by both the transmission device and the reception device. Based on the characteristics of the entire communication system, , The most suitable method can be selected. Specifically, the modulation method includes any one of a baseband, amplitude-modulated, or frequency-modulated analog signal, a baseband, amplitude-modulated, frequency-modulated, or phase-modulated digital signal, Alternatively, a plurality of mixtures may be used.
さらに、以上のような通信システムにおいて、1つの通信媒体を利用して、複数の通信が成立させ、全二重通信や、単一の通信媒体による複数の装置同士による通信等を実行することができるようにしてもよい。 Further, in the communication system as described above, a plurality of communications can be established by using one communication medium, and full-duplex communication or communication between a plurality of devices using a single communication medium can be executed. You may be able to do it.
このような多重通信を実現する方法の例を説明する。1つ目は、スペクトラム拡散方式を適用させる方法である。この場合、送信装置と受信装置の間で互いに周波数帯域幅と特定の時系列コードを取り決めておく。そして送信装置は、この周波数帯域幅の中で、もとの信号を時系列コードによって周波数的に変化させ、周波数帯域全体に拡散させてから送信する。受信装置は、この拡散した成分を受信した後、その受信した信号を積分することで受信信号を復号する。 An example of a method for realizing such multiplex communication will be described. The first is a method of applying a spread spectrum method. In this case, a frequency bandwidth and a specific time series code are negotiated between the transmission device and the reception device. Then, the transmission apparatus changes the frequency of the original signal in accordance with the time-series code within this frequency bandwidth, spreads it over the entire frequency band, and transmits it. After receiving the spread component, the receiving device decodes the received signal by integrating the received signal.
周波数の拡散によって得られる効果を説明する。シャノンとハートレーのチャネル容量の定理によれば、次の式が成り立つ。 The effect obtained by frequency spreading will be described. According to the channel capacity theorem of Shannon and Hartley, the following equation holds.
ここで、C[bps]はチャネル容量を示し、通信路に流すことの出来る理論上の最大データレートを示す。B[Hz]はチャネル帯域幅を示す。S/Nは信号対ノイズ電力比(SN比)を示す。さらに、上式をマクローリン展開し、S/Nが低いものとすると、上述した式(9)は、次の式(10)のように近似することができる。 Here, C [bps] indicates the channel capacity, and indicates the theoretical maximum data rate that can be sent to the communication path. B [Hz] indicates the channel bandwidth. S / N indicates a signal-to-noise power ratio (SN ratio). Further, if the above equation is expanded by Macrolin and the S / N is low, the above equation (9) can be approximated as the following equation (10).
これにより、例えばS/Nがノイズフロア以下のレベルであったとすると、S/N<<1となるが、チャネル帯域幅Bを広げることで、チャネル容量Cを所望のレベルに引き上げることが出来る。 Thus, for example, if S / N is a level below the noise floor, S / N << 1, but by increasing the channel bandwidth B, the channel capacity C can be raised to a desired level.
時系列コードを通信路毎に異なるようし、周波数拡散の動きを異なるようにすれば、相互に干渉することなく周波数が拡散し、相互の混信がなくなることで、同時に複数の通信を行うことができる。 If the time-series code is different for each communication channel and the frequency spread behavior is different, the frequency spreads without interfering with each other and mutual interference is eliminated, so that multiple communications can be performed simultaneously. it can.
2つ目は、送信装置と受信装置の間で互いに周波数帯域幅を決め、それをさらに複数の領域に分割する周波数分割方式を適用させる方法である。この場合、送信装置(または受信装置)は、特定の周波数帯域割り振りの規則に従うか、通信開始時に空いている周波数帯域を検出し、その検出結果に基づいて周波数帯域の割り振りを行う。 The second is a method of applying a frequency division method in which a frequency bandwidth is determined between a transmission device and a reception device and is further divided into a plurality of regions. In this case, the transmission device (or the reception device) follows a specific frequency band allocation rule or detects a free frequency band at the start of communication, and performs frequency band allocation based on the detection result.
つまり、通信経路毎に異なる周波数帯域を利用することにより、相互の混信を抑制し、1つの通信媒体において、同時に複数の通信を行うことができる。また、周波数分割方式を用いることにより、多対一通信や、多対多通信も行うことができる。 In other words, by using different frequency bands for each communication path, mutual interference can be suppressed and a plurality of communications can be performed simultaneously on one communication medium. Further, by using the frequency division method, many-to-one communication or many-to-many communication can be performed.
3つ目は、送信装置と受信装置の間で互いに通信時間を複数に分割する時分割方式を適用させる方法である。この場合、送信装置(または受信装置)は、特定の時間分割規則に従うか、通信開始時に空いている時間領域を検出し、その検出結果に基づいて通信時間の分割を行う。 The third is a method of applying a time division method in which the communication time is divided into a plurality of times between the transmission device and the reception device. In this case, the transmission device (or the reception device) follows a specific time division rule or detects a free time region at the start of communication, and divides the communication time based on the detection result.
つまり、通信経路毎に異なる時間帯域において通信を行うことにより、相互の混信を抑制し、1つの通信媒体において、同時に複数の通信を行うことができる。また、時分割方式を用いることにより、多対一通信や、多対多通信も行うことができる。 That is, by performing communication in a different time band for each communication path, mutual interference can be suppressed and a plurality of communications can be performed simultaneously on one communication medium. Further, by using the time division method, many-to-one communication and many-to-many communication can be performed.
さらに、上述した以外の方法として、1つ目から3つ目までの通信方式のうちの2つ以上を組み合わせるようにしてもよい。 Furthermore, as a method other than those described above, two or more of the first to third communication methods may be combined.
送信装置および受信装置が、同時に複数の他の装置と通信を行うことができるということは、特定のアプリケーションにおいては、特に重要になる。例えば、交通機関のチケットへの応用を想定すると、定期券の情報を有する装置Aと電子マネー機能を有する装置Bの両方を所持した利用者が、自動改札機を利用する際、上記のような方式を使用することで、装置A及び装置Bと同時に通信することで、例えば、利用区間が定期券外の区間も含まれていた場合に、不足金額分を装置Bの電子マネーから差し引くといった便利な用途に利用することが出来る。 The ability of a transmitting device and a receiving device to communicate with multiple other devices at the same time is particularly important in certain applications. For example, assuming application to a ticket for transportation facilities, when a user who possesses both a device A having commuter pass information and a device B having an electronic money function uses an automatic ticket gate, By using the method, communication is performed simultaneously with the devices A and B. For example, when the use section includes a section other than the commuter pass, the shortage amount is deducted from the electronic money of the apparatus B. It can be used for various purposes.
以上のような送信装置と受信装置との間の通信において実行される通信処理の流れについて、図1の通信システム100の送信装置110と受信装置120との通信の場合を例に、図7のフローチャートを参照して説明する。
The flow of communication processing executed in the communication between the transmission apparatus and the reception apparatus as described above will be described with reference to an example of communication between the
送信装置110の送信部113は、ステップS11において、送信対象となる信号を発生し、ステップS12において、その発生した信号を、送信信号電極111を介して、通信媒体130上に送信する。信号を送信すると送信装置の送信部113は、通信処理を終了する。送信装置110より送信された信号は、通信媒体130を介して受信装置120に供給される。受信装置120の受信部123は、ステップS21において、受信信号電極121を介して、その信号を受信し、ステップS22において、その受信した信号を出力する。受信した信号を出力した受信部123は、通信処理を終了する。
The
以上のように、送信装置110および受信装置120は、通信媒体130を介して、複雑な処理を必要とせずに、単純な処理により、基本的な通信を行うことができる。つまり、送信装置110および受信装置120は、基準電極を用いて閉回路を構築する必要がないため、信号電極を介して送受信するのみで、環境に影響されずに安定した通信処理を容易に行うことができる。これにより送信装置110および受信装置120(通信システム100)は、環境に影響されずに安定した通信を行うための通信処理の負荷を軽減し、製造コストを削減することもできる。また、通信処理の構造が単純化されることにより、通信システム100は、変調、符号化、暗号化、または多重化など、多様な通信方式を容易に併用することができる。
As described above, the
なお、以上の通信システムにおいては、送信装置と受信装置を別体として構成するように説明したが、これに限らず、上述した送信装置と受信装置の両方の機能を有する送受信装置を用いて通信システムを構築するようにしてもよい。 In the above communication system, the transmission device and the reception device are described as separate units. However, the present invention is not limited to this, and communication is performed using the transmission / reception device having the functions of both the transmission device and the reception device described above. A system may be constructed.
図8は、本発明を適用した通信システムの他の構成例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing another configuration example of the communication system to which the present invention is applied.
図8において、通信システム950は、送受信装置961、送受信装置962、および通信媒体130を有する。通信システム950は、送受信装置961と送受信装置962が通信媒体130を介して双方向に信号を送受信するシステムである。
In FIG. 8, the communication system 950 includes a transmission / reception device 961, a transmission / reception device 962, and a
送受信装置961は、図1の送信装置110と同様の送信部110と、受信装置120と同様の受信部120の両方の構成を有している。すなわち、送受信装置961は、送信信号電極111、送信基準電極112、送信部113、受信信号電極121、受信基準電極122、および受信部123を有している。
The transmission / reception device 961 has both the configuration of the
つまり送受信装置961は、送信部110を用いて通信媒体130を介して信号を送信し、受信部120を用いて通信媒体130を介して供給される信号を受信する。このとき、送受信装置961は、送信部110による通信と、受信部120による通信とが混信しないように構成されている。
That is, the transmission / reception device 961 transmits a signal via the
送受信装置962は、送受信装置961と同様の構成を有し、同様に動作するのでその説明を省略する。つまり送受信装置961と送受信装置962は、互いに同様の方法で、通信媒体130を介して、双方向に通信を行う。
The transmission / reception device 962 has the same configuration as that of the transmission / reception device 961 and operates in the same manner, and thus the description thereof is omitted. That is, the transmission / reception device 961 and the transmission / reception device 962 perform bidirectional communication via the
このようにすることにより、通信システム950(送受信装置961および送受信装置962)は、ケーブルなどの有線設備を設けることなく、双方向の無線通信を容易に実現することができる。 Thus, the communication system 950 (the transmission / reception device 961 and the transmission / reception device 962) can easily realize bidirectional wireless communication without providing a wired facility such as a cable.
なお、図8の例では、送受信で異なる電極を用いているが、信号電極、および基準電極を一組だけ設け、送受信を切り替えるようにしてもよい。 In the example of FIG. 8, different electrodes are used for transmission and reception, but only one set of signal electrode and reference electrode may be provided to switch transmission and reception.
次に、図1乃至図8を参照して上述した無線通信を利用した盲人誘導システムについて説明する。 Next, a blind person guidance system using the wireless communication described above with reference to FIGS. 1 to 8 will be described.
図9は、本発明を適用した盲人誘導システム1000の一実施形態に係る構成例を示す図である。同図において、ユーザ1001は、盲人であり、盲人用の杖1002を手にもって、後述する盲人誘導用の靴1003を履いている。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example according to an embodiment of the blind
この例では、ユーザ1001が歩行する路面上に盲人用の点字ブロックが配置されている。表面に図中縦方向に長い複数の線状の突起を有する点字ブロック1021−1乃至1021−3、および図中横方向(左右方向)に長い複数の線状の突起を有する点字ブロック1022−1乃至1022−3は、盲人に対して進む方向を提示するための点字ブロックとされる。また、表面に複数の丸型の突起を有する点字ブロック1023は、歩道の曲がり角などに配置され、盲人に対して、進むべき方向が変わることなどに備えての注意を喚起するための点字ブロックとされる。なお、ここでは、曲がり角に、1つの点字ブロック1023が配置されているが、実際には、曲がり角に複数の点字ブロック1023が配置される。
In this example, a Braille block for the blind is arranged on the road surface on which the
すなわち、盲人であるユーザ1001は、杖1002や、路面を足で踏んだときの感触などにより点字ブロック1021−1乃至1021−3、1023、および1022−1乃至1022−3の形状(表面の突起)を認識することにより、歩道の形状に沿って、図中縦方向に進み、その後曲がり角(点字ブロック1023の位置)で90°方向を換えて、図中横方向に進むことができる。
That is, the
しかしながら、点字ブロック上に障害物が置かれている場合、ユーザ1001の歩行は困難になる。この例では、点字ブロック1021−3上に障害物となる鞄1041が置かれている。このような場合、ユーザ1001が歩行中、点字ブロック1021−3にさしかかったとき、歩道上で点字ブロック1021−3の右側または左側に寄って、鞄1041を避けて進まなければならず、このとき、点字ブロック1021−3の右側または左側の路面に点字ブロックが配置されていないため、進むべき方向を見失ってしまう。仮に、路面の幅一杯に点字ブロックを配置しておけば、ユーザ1001に進むべき方向を提示することができるが、点字ブロックの表面には、上述した突起があり、あまり多く点字ブロックを配置すると、健常者の歩行や自転車、ベビーカーなどの走行の妨げになってしまう。
However, when an obstacle is placed on the braille block, it is difficult for the
そこで、本発明においては、路面の下に複数の信号電極を埋設し、図1乃至図8を参照して上述した無線通信を利用して、ユーザ1001に進むべき方向などの情報を提供する。
Therefore, in the present invention, a plurality of signal electrodes are embedded under the road surface, and information such as a direction to go to the
この例では、路面の下に長方形の板状の信号電極1101が埋設されている。ここでは、信号電極1101−11乃至1101−16のみに符号が付されているが他の信号電極も同様の構成とされ、一様に路面の下の所定の深さに埋設されている。なお、路面の下に埋設された信号電極を個々に区別する必要がない場合、単に信号電極1101と称する。各信号電極は、路面上の点字ブロックの大きさと形状に基づく所定の大きさと形状を有するように構成され、この例では、2つの信号電極1101−13および1101−14が1つの点字ブロック1021−1とほぼ同じ大きさと形状となるように構成されている。
In this example, a rectangular plate-shaped
複数の信号電極1101のそれぞれは、後述するように、実際にはさらに細かく分割された複数の小電極で構成され、信号処理装置1150の制御に基づいて、個々の小電極が所定の信号を発信(送信)するように構成されている。
As will be described later, each of the plurality of
信号処理装置1150は、予め定められた場所(例えば、公共の建物内)などに設置され、複数の信号電極1101のそれぞれに、ユーザ1001に進むべき方向などの情報に対応する信号を送信させる。信号電極1101から送信された信号は、例えば、ユーザ1001の靴1003に設けられた小型の信号処理装置により受信され、後述するように、小型の信号処理装置により受信された信号に基づいて靴1003の内部の突起の形状が変化されることによりユーザ1001に対して進むべき方向などの情報が提供される。
The
図10は、靴1003の構成例を示す図である。この例では、靴1003に小型信号処理装置1250、信号電極1201aおよび1201b、並びに基準電極1202が取り付けられている。信号電極1201aおよび1201b、並びに基準電極1202は、いずれも小型信号処理装置1250に接続され、図1乃至図8を参照して上述した無線通信に用いられる。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of the
図11は、靴1003を裏側から見た(靴の底面の)図である。同図に示されるように信号電極1201aおよび1201bは、それぞれ靴1003の前(つま先側)および後(かかと側)に取り付けられており、2つの信号電極によりことなる信号を受信可能となるように構成されている。なお、2つの信号電極は、例えば、後述する小型信号処理装置1250の制御部1255の制御に基づいて導通状態を切り替えられる(個々の電極が順番にON/OFFされる)ことにより、それぞれ(別々に)信号を受信するように構成されている。
FIG. 11 is a view of the
図12は、信号処理装置1150の内部構成例を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating an internal configuration example of the
同図において信号発生部1151は、例えば、小型信号処理装置1250などに対して情報を送信するとき、制御部1155の制御に基づいてその情報に対応する信号を発生する。信号復調部1152は、外部から情報(情報に対応する信号)を受信したとき、信号を復調し、復調した信号を制御部1155に供給する。
In the figure, when the
送受信切替部1153は、信号電極1101との接続を、例えば制御部1155からの制御に基づいて信号発生部1151または信号復調部1152のいずれか一方に切り替える。
The transmission /
制御部1155は、例えばCPU、ROM、およびRAM等を含んで構成され、各種のプログラムなどを実行することにより、信号発生部1151、信号復調部1152の動作を制御する。例えば、制御部1155は、信号発生部1151、または信号復調部1152を制御して、小型信号処理装置1250などとの間で送受信される信号の生成または復調を行わせる。また、制御部1155は、必要に応じて情報を、メモリ1154に記憶させたり、メモリ1154から読み出したりする。
The
メモリ1154は、例えば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などにより構成され、制御部1155の制御に基づいて、各種の情報を記憶する。なお、メモリ1154には、予め信号処理装置1150(個々の信号処理装置)に固有のIDが記憶されている。
The
基準電極1102および信号電極1101は、図1乃至図8を参照して上述した無線通信に用いられる基準電極および信号電極であり、信号電極1101は、通信媒体(例えば、路面など)に近接するように設けられ、基準電極1202は、空間に向くように設けられる。例えば、基準電極1102は、図8の送信基準電極112、または受信基準電極122に対応し、信号電極1101は、図8の送信信号電極111、または受信信号電極121に対応することになる。なお、通信媒体は、単一の物体であってもよいし、複数の導電体や誘電体が組み合わせられたものであってもよい。図9の例では、歩道の路面が通信媒体となる。なお、図9を参照して上述したように、信号電極1101は、実際には、複数の信号電極により構成されている。
The
図13は、小型信号処理装置1250の内部構成例を示すブロック図である。同図において、信号発生部1251乃至制御部1255は、図12の信号発生部1151乃至1155に対応する機能ブロックであり、それぞれ同様の機能を有しているので詳細な説明は省略する。
FIG. 13 is a block diagram illustrating an internal configuration example of the small
信号電極1201は、図10と図11を参照して上述したように、実際には、信号電極1201aと1201bにより構成される。基準電極1202は、空間に向くように設けられる。例えば、基準電極1102は、図8の送信基準電極112、または受信基準電極122に対応し、信号電極1101は、図8の送信信号電極111、または受信信号電極121に対応することになる。
As described above with reference to FIGS. 10 and 11, the
突起生成部1261は、制御部1255の制御に基づいて、靴1003の内側(ユーザ1001の足に触れる部分)に、予め定められた形状の突起を生成する。例えば、突起生成部1261は、空気圧を増減させるコンプレッサーなどを有する構成とされ、靴1003の内部の所定の部位の空気圧を増加させることにより、予め定められた形状の突起を生成(***)させ、逆に、靴1003の内部の所定の部位の空気圧を減少させることにより、その突起を消滅させる。
Based on the control of the
次に、複数の信号電極1101のそれぞれが出力する信号について説明する。図14は、点字ブロック1021−1、および点字ブロック1021の図中左側の路面1031−1と図中右側の路面1032−1の下部に埋設された信号電極が出力する信号の例を示す図である。図中矢印の下側に、点字ブロック1021−1、および点字ブロック1021の図中左側の路面1031−1と図中右側の路面1032−1の下部にそれぞれ埋設された信号電極1101−11乃至1101−16が拡大されて示されている。
Next, signals output from each of the plurality of
上述したように、複数の信号電極1101のそれぞれは、実際にはさらに細かく分割された複数の小電極で構成され、この例では、信号電極1101−11乃至1101−16のそれぞれが、図中縦方向(上下方向)に8個、図中横方向(左右方向)に4個(合計32個)の正方形で示される小電極で構成される。そして、各信号電極の32個の小電極のそれぞれが信号処理装置1150(制御部1155)の制御に基づいて所定の信号を出力する。小電極の大きさは、例えば、靴1003の信号電極1201aまたは1201bと同等の大きさとされる。
As described above, each of the plurality of
この例では、図中下から2番目の小電極のそれぞれに、その小電極が出力する信号の値が示されている。例えば、信号電極1101−11を構成する図中最も左側(適宜第1列目と称する)の小電極は、値「0x10」に対応する信号を出力する。ここで、「0x」は、表記される数値が16進数であることを表す記号であり、「0x」に続いて記述される数値は、16進数の数値であるものとし、図中に示される小電極の信号の値は「0x」に続いて記述される数値のみが表記されている。また、同図においては、図中下から2番目の小電極のみに小電極の信号の値が示されているが、同じ列に属する信号電極は、すべて同じ値の信号を出力するものとする。すなわち、信号電極1101−11の第1列目に属する8個の小電極の全てが値「0x10」に対応する信号を出力する。 In this example, the value of the signal output by each small electrode is shown for each of the second small electrodes from the bottom in the figure. For example, the leftmost electrode (referred to as the first column as appropriate) in the drawing constituting the signal electrode 1101-11 outputs a signal corresponding to the value “0x10”. Here, “0x” is a symbol indicating that a numerical value to be expressed is a hexadecimal number, and a numerical value described following “0x” is a hexadecimal numerical value, and is shown in the figure. Only the numerical value described after “0x” is described as the signal value of the small electrode. Further, in the same figure, only the second small electrode from the bottom in the figure shows the signal value of the small electrode, but all signal electrodes belonging to the same column output signals of the same value. . That is, all of the eight small electrodes belonging to the first column of the signal electrode 1101-11 output a signal corresponding to the value “0x10”.
また、信号電極1101−11の第2列目に属する8個の小電極は、それぞれ値「0x11」に対応する信号を出力し、第3列目と第4列目に属するそれぞれ8個の小電極は、値「0x12」に対応する信号と、値「0x13」に対応する信号とを出力する。すなわち、信号電極1101−11の小電極は、図中右側の小電極ほど(点字ブロック1021に近づくほど)大きい値の信号を出力するように設定されている。 The eight small electrodes belonging to the second column of the signal electrode 1101-11 each output a signal corresponding to the value “0x11”, and each of the eight small electrodes belonging to the third column and the fourth column. The electrode outputs a signal corresponding to the value “0x12” and a signal corresponding to the value “0x13”. That is, the small electrode of the signal electrode 1101-11 is set so as to output a signal having a larger value as the small electrode on the right side in the drawing (closer to the Braille block 1021).
同様に、信号電極1101−12の第1列目乃至第4列目に属するそれぞれ8個の小電極は、値「0x14」に対応する信号乃至値「0x17」に対応する信号を出力する。すなわち、信号電極1101−12の小電極も、図中右側の小電極ほど(点字ブロック1021に近づくほど)大きい値の信号を出力するように設定されている。 Similarly, each of the eight small electrodes belonging to the first to fourth columns of the signal electrode 1101-12 outputs a signal corresponding to the value “0x14” to a signal corresponding to the value “0x17”. That is, the small electrode of the signal electrode 1101-12 is also set to output a signal having a larger value as the small electrode on the right side in the drawing (closer to the Braille block 1021).
信号電極1101−16の第1列目乃至第4列目に属するそれぞれ8個の小電極は、値「0x13」に対応する信号乃至値「0x10」に対応する信号を出力する。すなわち、信号電極1101−16の小電極は、図中左側の小電極ほど(点字ブロック1021に近づくほど)大きい値の信号を出力するように設定されている。 Each of the eight small electrodes belonging to the first to fourth columns of the signal electrode 1101-16 outputs a signal corresponding to the value “0x13” to a signal corresponding to the value “0x10”. That is, the small electrode of the signal electrode 1101-16 is set to output a signal having a larger value as the small electrode on the left side in the drawing (closer to the Braille block 1021).
同様に、信号電極1101−15の第1列目乃至第4列目に属するそれぞれ8個の小電極は、値「0x17」に対応する信号乃至値「0x14」に対応する信号を出力する。すなわち、信号電極1101−15の小電極も、図中左側の小電極ほど(点字ブロック1021に近づくほど)大きい値の信号を出力するように設定されている。 Similarly, each of the eight small electrodes belonging to the first to fourth columns of the signal electrode 1101-15 outputs a signal corresponding to the value “0x17” to a signal corresponding to the value “0x14”. That is, the small electrode of the signal electrode 1101-15 is also set to output a signal having a larger value as the small electrode on the left side in the drawing (closer to the Braille block 1021).
信号電極1101−13の第1列目乃至第4列目に属するそれぞれ8個の小電極は、値「0x18」に対応する信号乃至値「0x1b」に対応する信号を出力する。すなわち、信号電極1101−13の小電極は、図中右側の小電極ほど(点字ブロック1021の中央に近づくほど)大きい値の信号を出力するように設定されている。 Each of the eight small electrodes belonging to the first to fourth columns of the signal electrode 1101-13 outputs a signal corresponding to the value “0x18” to a signal corresponding to the value “0x1b”. That is, the small electrode of the signal electrode 1101-13 is set to output a signal having a larger value as the small electrode on the right side in the drawing (closer to the center of the braille block 1021).
信号電極1101−14の第1列目乃至第4列目に属するそれぞれ8個の小電極は、値「0x1b」に対応する信号乃至値「0x18」に対応する信号を出力する。すなわち、信号電極1101−14の小電極は、図中左側の小電極ほど(点字ブロック1021の中央に近づくほど)大きい値の信号を出力するように設定されている。 Each of the eight small electrodes belonging to the first to fourth columns of the signal electrode 1101-14 outputs a signal corresponding to the value “0x1b” to a signal corresponding to the value “0x18”. That is, the small electrode of the signal electrode 1101-14 is set to output a signal having a larger value as the small electrode on the left side in the drawing (closer to the center of the braille block 1021).
このように、点字ブロック1021または点字ブロック1021に隣接する左右の路面の下に埋設される信号電極は、点字ブロック1021の中央に近づくほど大きい値の信号を出力するように構成されている。 As described above, the braille block 1021 or the signal electrode embedded under the left and right road surfaces adjacent to the braille block 1021 is configured to output a signal having a larger value as it approaches the center of the braille block 1021.
同様にして、点字ブロック1021と90°異なる方向を示す点字ブロック1022または点字ブロック1022に隣接する路面の下に埋設される信号電極も点字ブロック1022の中央に近づくほど大きい値の信号を出力するように構成されている。例えば、図15に示されるように、点字ブロック1022の図中上側の路面1033−1の下部に埋設される信号電極は、図中最も上側の小電極が値「0x30」に対応する信号を出力し、点字ブロック1022の図中下側の路面1034−1の下部に埋設される信号電極は、図中最も下側の小電極が値「0x30」に対応する信号を出力し、点字ブロック1022−1の下部に埋設される信号電極は、点字ブロック1022−1の中央が値「0x3b」を出力するように構成されている。 Similarly, the Braille block 1022 showing a direction different from the Braille block 1021 by 90 ° or the signal electrode embedded under the road surface adjacent to the Braille block 1022 outputs a signal having a larger value as it approaches the center of the Braille block 1022. It is configured. For example, as shown in FIG. 15, the signal electrode embedded in the lower part of the upper road surface 1033-1 in the figure of the Braille block 1022 outputs a signal corresponding to the value “0x30” in the uppermost small electrode in the figure. The signal electrode embedded in the lower portion of the road surface 1034-1 on the lower side of the Braille block 1022 in the drawing outputs a signal corresponding to the value “0x30” in the lower small electrode in the drawing, and the Braille block 1022- The signal electrode embedded in the lower part of 1 is configured such that the center of the braille block 1022-1 outputs the value “0x3b”.
注意を喚起するための点字ブロック1023または点字ブロック1023に隣接する路面の下に埋設される信号電極は、それぞれ全て値「0xff」または「0xfe」を出力するように構成されている。すなわち、図16に示されるように、点字ブロック1023−1の下部に埋設される信号電極は、全ての小電極において値「0xff」に対応する信号を出力し、点字ブロック1023−1の図中左側の路面1035−1および点字ブロック1023−1図中右側の路面1036−1の下部に埋設される信号電極は、いずれも全ての小電極において値「0xfe」に対応する信号を出力するように構成される。
The
このように、点字ブロックの種類に応じて、また、点字ブロックの中央からの距離に応じて、路面の下に埋設された信号電極から異なる値の信号が出力される。なお、出力される信号は、上述した値に対して、例えばFM変調やAM変調が施されて出力されるようにしてもよい。 As described above, signals having different values are output from the signal electrodes embedded under the road surface according to the type of the Braille block and according to the distance from the center of the Braille block. Note that the output signal may be output after FM modulation or AM modulation is performed on the above-described values, for example.
図17は、例えば、歩道の四つ角に埋設される信号電極から出力される信号の値の例を示す図である。同図において、枠1051または枠1052で示される部分には、それぞれ表面に図中縦方向(上下方向)に長い複数の線状の突起を有する点字ブロック1021が3枚敷設され、枠1053または枠1054で示される部分には、それぞれ図中横方向(左右方向)に長い複数の線状の突起を有する点字ブロック1022が3枚敷設される。また、枠1055で示される部分には、表面に複数の丸型の突起を有する点字ブロック1023が5枚敷設される。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of signal values output from signal electrodes embedded in four corners of a sidewalk, for example. In the figure, at the portion indicated by the
そして、図中複数の正方形として示される領域の中に表示される数値は、その領域に対応する信号電極(信号電極の小電極)が出力する値を示している。例えば、枠1051の図中最も下側の正方形の領域は、点字ブロック1021の下部に埋設される信号電極に対応する領域であり、「0x18−0x1b」と記述されている。これは、この点字ブロック1021の下部に埋設される信号電極(実際には、信号電極を構成する小電極)が、値「0x18」から値「0x1b」までに対応する信号を出力することを表している。
And the numerical value displayed in the area | region shown as a some square in the figure has shown the value which the signal electrode (small electrode of a signal electrode) corresponding to the area | region outputs. For example, the lowermost square region in the figure of the
また、同図においてハッチングされている図中複数の正方形として示される領域の中に表示される数値は、他の領域の中に表示される数値と異なっている。例えば、枠1051の図中最も上側の正方形の領域、または枠1052の図中最も下側の正方形の領域は、ともに、点字ブロック1021の下部に埋設される信号電極に対応する領域であるが、枠1051または1052内の他の領域と異なり、「0x28−0x2b」と記述されており、枠1053の図中最も右側の正方形の領域、または枠1054の図中最も左側の正方形の領域は、ともに、点字ブロック1022の下部に埋設される信号電極に対応する領域であるが、枠1053または1054内の他の領域と異なり、「0x48−0x4b」と記述されている。
In addition, the numerical values displayed in the areas shown as a plurality of squares in the drawing that are hatched in the figure are different from the numerical values displayed in the other areas. For example, the uppermost square area in the figure of the
このように、曲がり角に近い位置では出力される信号が大きくなるようにしてもよい。このようにすることで、歩行中の盲人に対して、曲がり角が近づいていることを知らせることができる。 In this way, the output signal may be increased at a position close to the corner. By doing in this way, it is possible to inform a blind person who is walking that the corner is approaching.
このような値の信号を出力する信号電極が埋設された路面の上を、図10と図11を参照して上述したような構成を有する靴1003を履いてあることにより、靴1003の信号電極1201aおよび1201bにより、各信号電極1101から出力される信号が受信される。
The
図18は、図14を参照して上述した、信号電極(および信号電極を構成する小電極)の上を歩くユーザ1001の靴1003の向きの例を示す図である。図中記号Aで示される向きにおいては、靴1003の信号電極1201aおよび1201bにより受信される信号の値は、いずれも「0x13」(または「0x14」)となる。図中記号Bで示される向きにおいては、靴1003の信号電極1201aおよび1201bにより受信される信号の値は、それぞれ「0x19」および「0x1b」となり、図中記号Cで示される向きにおいては、靴1003の信号電極1201aおよび1201bにより受信される信号の値は、それぞれ「0x17」または「0x13」となる。このように、靴1003の向きにより異なる値の信号を検出させることが可能となる。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the orientation of the
図19は、靴1003の内部に設けられる突起生成部の例を示す図である。同図に示されるように突起生成部1261は、靴1003の内部(靴底の上側であって、ユーザ1001の足に接触する部分)の中央付近に設けられ、制御部1255の制御に基づいて所定の高さで***するように構成されている。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a protrusion generation unit provided inside the
例えば、制御部1255の制御により、突起生成部1261が、図20に示されるように、靴1003の前部が高くなり、靴1003の後部が低くなるように***される。また、突起生成部1261は、図20の場合とは逆に、靴1003の前部が低くなり、靴1003の後部が高くなるように***されることも可能である。さらに、突起生成部1261は、靴1003の前部と靴1003の後部とが同じ高さになるように***されることも可能であり、また、***される部分の幅(図19の上下方向の幅)が制御部1255の制御に基づいて、広くなったり狭くなったりするように構成されている。
For example, under the control of the
図21乃至図23は、受信した信号の値、および靴1003の向きに応じて変化して***する突起生成部1261の形状の例について説明する図である。
FIGS. 21 to 23 are diagrams illustrating an example of the shape of the
図21は、曲がり角付近における靴1003の内部の突起生成部1261の形状の例を示している。同図に示されるように、靴1003が図中記号A乃至Cで示される位置と向きにおいては、いずれも同じ幅であって靴1003の幅とほぼ同等の幅の部分が突起生成部1261において***されている。ただし、図中記号Bで示される場合、靴1003の信号電極1201aおよび1201bで受信される信号の値は、「0xff」となり、図中記号AまたはCの場合の信号の値「0xfe」より大きい値となるので、図中記号Bで示される場合、突起生成部1261の***の高さが図中記号AまたはCの場合と比較して高くなるように制御される。
FIG. 21 shows an example of the shape of the
勿論、図中記号Bで示される場合、突起生成部1261の***の高さが図中記号AまたはCの場合と比較して低くなるように制御されるようにしても構わない。
Of course, in the case indicated by the symbol B in the figure, the height of the protrusion of the
図22は、点字ブロック1021付近における靴1003の内部の突起生成部1261の形状の例を示している。同図に示されるように、靴1003が図中記号A乃至Cで示される位置と向きにおいては、いずれも同じ幅であって図21の場合と比較してより狭い幅の部分が突起生成部1261において***されている。
FIG. 22 shows an example of the shape of the
同図において、図中記号Aで示される場合、靴1003の信号電極1201aおよび1201bで受信される信号の値は、いずれも「0x13」となり、突起生成部1261において***される部分の高さは、靴1003の前部も後部も同じ高さとされる。
In the figure, in the case indicated by the symbol A in the figure, the values of the signals received by the
一方、図中記号BまたはCで示される場合、靴1003の信号電極1201aおよび1201bで受信される信号の値は、それぞれ「0x19」および「0x1b」、または、それぞれ「0x17」または「0x13」となるので、突起生成部1261において図中ハッチングされた部分がより高く***される。なお、図中記号Cの場合に比べて記号Bの場合の方が全体的に高く(あるいは低く)***するようにすることもでき、これにより点字ブロックの上に立っているのか、点字ブロックの近くに立っているのか区別することができる。
On the other hand, when indicated by symbol B or C in the figure, the values of the signals received by the
図23は、点字ブロック1022付近における靴1003の内部の突起生成部1261の形状の例を示している。同図に示されるように、靴1003が図中記号A乃至Cで示される位置と向きにおいては、いずれも同じ幅であって図21の場合と比較してより狭い幅の部分が突起生成部1261において***されている。
FIG. 23 shows an example of the shape of the
同図において、図中記号AまたはBで示される場合、靴1003の信号電極1201aおよび1201bで受信される信号の値は、それぞれ「0x32」および「0x36」、または、それぞれ「0x3b」または「0x39」となるので、突起生成部1261において図中ハッチングされた部分がより高く***される。一方、図中記号Cで示される場合、靴1003の信号電極1201aおよび1201bで受信される信号の値は、いずれも「0x33」となり、突起生成部1261において***される部分の高さは、靴1003の前部も後部も同じ高さとされる。なお、図中記号Aの場合に比べて記号Bの場合の方が全体的に高く(あるいは低く)***するようにすることもでき、これにより点字ブロックの上に立っているのか、点字ブロックの近くに立っているのか区別することができる。
In the figure, when indicated by the symbol A or B in the figure, the values of the signals received by the
このように、受信される信号の値に応じて突起生成部1261において***される部分の幅と高さを変えることにより、盲人の足の裏に刺激を与えて、盲人の進むべき方向を提示したり、注意喚起を促したりすることが可能となる。
In this way, by changing the width and height of the raised portion of the
次に、図24のフローチャートを参照して、靴1003の小型信号処理装置1250による突起生成処理について説明する。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 24, the protrusion generation processing by the small
ステップS101において、小型信号処理装置1250の制御部1255は、信号電極1201aおよび1201bを介して、路面の下に埋設された信号電極1101から送信される信号を受信する。
In step S101, the
ステップS102において、制御部1255は、新たな信号を受信したか否かを判定し、新たに信号を受信していないと判定された場合、処理は、ステップS101に戻る。一方、ステップS102において、新たに信号を受信したと判定された場合、処理は、ステップS103に進む。
In step S102, the
ステップS103において、制御部1255は、ステップS101の処理で受信した信号の値を解析する。このとき、受信された信号に基づいて、上述したように、「0x10」乃至「0xff」の値が取得される。
In step S103, the
ステップS104において、制御部1255は、ステップS103の処理で解析された値に基づいて、現在立っている場所の点字ブロックの種類を特定する。上述したように、点字ブロック1021乃至1023、および点字ブロック1021乃至1023に隣接する路面の下部に埋設された信号電極は、それぞれ点字ブロックの種類に応じて異なる値の信号を出力する。ステップS104では、取得された値に基づいて点字ブロック(または隣接する路面)の種類が特定される。例えば、ステップS103で解析されて取得された値が「0x10」であった場合、現在立っている場所が点字ブロック1021に隣接する路面であると特定される。
In step S104, the
ステップS105において、制御部1255は、ステップS103の処理で解析されて取得された信号の値の大きさを比較する。上述したように、路面の下部に埋設された信号電極から送信される信号は、信号電極1201aおよび1201bの2種類の信号電極を介して受信され、ステップS105では、信号電極1201aを介して受信された信号の値の大きさと、信号電極1201bを介して受信された信号の値の大きさとが比較される。図21乃至図23を参照して上述したように、信号電極1201aを介して受信された信号の値の大きさと、信号電極1201bを介して受信された信号の値の大きさとを比較することにより、ユーザ1001が立っている位置と点字ブロックとの距離、および点字ブロックに対するユーザ1001の向きが特定されることになる。
In step S105, the
ステップS106において、制御部1255は、突起生成部1261を制御して、ステップS104の処理で特定された点字ブロックの種類と、ステップS105の処理での比較結果に基づいて、突起を***させる。このとき、例えば、図21乃至図23を参照して説明したように、点字ブロック(または隣接する路面)の種類と、信号電極1201aおよび1201bにより受信した信号の値の大きさの違いに基づいて、異なる幅と異なる高さの突起が***される。
In step S106, the
このようにして、靴1003の内部に突起が生成される。このようにすることで、盲人の足の裏に刺激を与えて、盲人の進むべき方向を提示したり、注意喚起を促したりすることが可能となる。例えば、点字ブロック上に障害物があり、点字ブロックが敷設されていない場所を歩かなければならない場合であっても、あたかも点字ブロック上を歩いているように、盲人の足の裏に刺激を与えることが可能となり、一度点字ブロックが配置された部分から遠ざかっても、簡単に、再び点字ブロックがある部分に戻ることができる。その結果、盲人にとって暮らしやすい環境を提供することができる。
In this way, a protrusion is generated inside the
さらに、交通の事情などにより点字ブロックを配置できない場所にであっても、本発明によれば、あたかも点字ブロック上を歩いているように、盲人の足の裏に刺激を与えることができる。その結果、交通の利便性を妨げることなく、盲人にとって暮らしやすい環境を提供することができる。 Furthermore, even if it is in a place where a Braille block cannot be arranged due to traffic conditions or the like, according to the present invention, it is possible to give a stimulus to the sole of a blind person as if walking on the Braille block. As a result, it is possible to provide an environment that is easy for the blind to live without hindering the convenience of transportation.
以上においては、靴1003に設けられた信号電極1201aまたは1201bにより、路面の下部に埋設された信号電極1101から送信される信号を受信する例について説明したが、杖1002に信号電極を設けて、路面の下部に埋設された信号電極1101から送信される信号を受信するようにしてもよい。
In the above description, an example in which a signal transmitted from the
図25は、この場合の杖1002の構成例を示す図である。同図に示されるように、杖1002の先端部(地面に接触する部分)に信号電極1301aと1301bとが設けられている。また、杖1002の内部には、図13を参照して上述したものと同様の小型信号処理装置が内蔵されており、靴1003の場合と同様に、2種類の信号電極(1301aと1301b)で受信した信号の値に基づいて突起を生成するように構成されている。
FIG. 25 is a diagram illustrating a configuration example of the
杖1002においては、図26に示されるように、突起生成部が杖1002の柄(ユーザ1001が杖を握る部分)に設けられる。このようにすることで、専用の靴1003を履いていなくても、杖1002の柄の突起が***されて、盲人の手のひらが刺激されるようにし、盲人に対して進むべき方向を提示したり、注意喚起を促したりすることが可能となる。
In the
あるいはまた、靴1003と杖1002の双方の信号電極を介して路面の下部に埋設された信号電極1101から送信される信号を受信するようにしてもよい。
Or you may make it receive the signal transmitted from the
図27は、この場合の例を示す図である。同図に示されるように、杖1002の先端部に信号電極1301が設けられており、靴1003の下部に信号電極1201が設けられている。この場合、杖1002の内部と、靴1003の内部とに、図13を参照して上述したものと同様の小型信号処理装置が内蔵され、靴1003の場合と同様に、2種類の信号電極(1201と1301)で受信した信号の値に基づいて突起を生成するように構成されている。なお、靴1003の小型信号処理装置と、杖1002の小型信号処理装置は、いずれも図1乃至図8を参照して上述した無線通信に対応しているので、ユーザ1001の人体を通信媒体として通信を行うことができる。突起生成部は、図19を参照して上述したように、靴1003の内部に設けられるようにしてもよいし、図26を参照して上述したように、杖1002の柄の部分に設けられるようにしてもよい。
FIG. 27 is a diagram showing an example of this case. As shown in the figure, a
なお、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。上述した一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。 The series of processes described above can be executed by hardware, or can be executed by software. When the above-described series of processing is executed by software, a program constituting the software executes various functions by installing a computer incorporated in dedicated hardware or various programs. For example, a general-purpose personal computer is installed from a network or a recording medium.
上述した一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、インターネットなどのネットワークや、リムーバブルメディアなどからなる記録媒体からインストールされる。 When the above-described series of processing is executed by software, a program constituting the software is installed from a network such as the Internet or a recording medium such as a removable medium.
なお、この記録媒体は、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク(フロッピディスク(登録商標)を含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む)、光磁気ディスク(MD(Mini-Disk)(登録商標)を含む)、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディアにより構成されるものだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROMや、記憶部に含まれるハードディスクなどで構成されるものも含む。 This recording medium is distributed to distribute the program to the user, and includes a magnetic disk (including a floppy disk (registered trademark)) on which the program is recorded, an optical disk (CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory). ), DVD (including Digital Versatile Disk)), magneto-optical disk (including MD (Mini-Disk) (registered trademark)), or removable media consisting of semiconductor memory, etc. Also included are those composed of a ROM in which a program is recorded, a hard disk included in a storage unit, and the like that are distributed to the user in a preinstalled state.
本明細書において上述した一連の処理を実行するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。 The steps of executing the series of processes described above in this specification are performed in parallel or individually even if they are not necessarily processed in time series, as well as processes performed in time series in the order described. It also includes processing.
100 通信システム, 110 送信装置, 111 送信信号電極, 112 送信基準電極, 113 送信部, 120 受信装置, 121 受信信号電極, 122 受信基準電極, 123 受信部, 130 通信媒体, 961および962 送受信装置, 1001 ユーザ 1002 杖, 1003 靴, 1021乃至1023 点字ブロック 1101 信号電極, 1102 基準電極, 1150 信号処理装置, 1201 信号電極, 1202 基準電極, 1255 制御部, 1261 突起生成部, 1301 信号電極
100
Claims (14)
前記受信手段により受信された信号に基づいて、前記導体板が埋設されている路面上の点字ブロックまたは前記導体板が埋設されている路面から所定の距離の範囲の点字ブロックの種類を特定する特定手段と、
前記受信手段により受信された信号に基づいて、ユーザが現在立っている場所の前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報を取得する取得手段と、
前記特定手段により特定された前記点字ブロックの種類および前記取得手段により取得された前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報に基づいて、前記ユーザの触覚を刺激する所定の形状と高さの突起を生成する突起生成手段と
を備える信号処理装置。 A receiving means for receiving signals transmitted from a plurality of conductor plates embedded respectively under a road surface within a predetermined distance from a Braille block for a blind person and a laying position of the Braille block;
A specification for identifying the type of the Braille block on the road surface on which the conductor plate is embedded or the Braille block in the range of a predetermined distance from the road surface on which the conductor plate is embedded, based on the signal received by the receiving means Means,
Obtaining means for obtaining information on a distance from the braille block where the user is currently standing and information on the orientation of the user with respect to the braille block, based on the signal received by the receiving means;
Based on information on the type of the Braille block specified by the specifying means, the distance from the Braille block acquired by the acquiring means, and the orientation of the user with respect to the Braille block, a predetermined stimulus that stimulates the tactile sense of the user A signal processing apparatus comprising: a protrusion generating means for generating a protrusion having a shape and a height.
前記突起生成手段は、前記靴の内側であって、前記ユーザの足の裏に接触する部分に前記突起を生成する
請求項1に記載の信号処理装置。 Attached to some of the shoes worn by the user,
The signal processing device according to claim 1, wherein the protrusion generation unit generates the protrusion at a portion inside the shoe and in contact with a sole of the user's foot.
前記突起生成手段は、前記杖の柄の部分であって、前記ユーザの手のひらに接触する部分に前記突起を生成する
請求項1に記載の信号処理装置。 Attached to a part of the cane used by the user,
The signal processing device according to claim 1, wherein the protrusion generation unit generates the protrusion at a portion of the handle of the cane that contacts the palm of the user.
前記受信手段は、前記信号電極と前記基準電極との間の電位差に基づく信号を受信し、前記特定手段は、前記信号が表す値に基づいて、前記導体板が埋設されている路面上の点字ブロックまたは前記導体板が埋設されている路面から所定の距離の範囲の点字ブロックの種類を特定する
請求項1に記載の信号処理装置。 A reference electrode for obtaining a reference point for determining an output value, and a plurality of signal electrodes provided so that electrostatic coupling to the communication medium is stronger than the reference electrode;
The receiving means receives a signal based on a potential difference between the signal electrode and the reference electrode, and the specifying means is based on a value represented by the signal and is braille on the road surface on which the conductor plate is embedded. The signal processing device according to claim 1, wherein the type of the Braille block within a predetermined distance from the road surface on which the block or the conductor plate is embedded is specified.
請求項4に記載の信号処理装置。 Each of the conductor plates is configured by being divided into a plurality of regions, and the plurality of signal electrodes are attached to positions separated from each other by a predetermined distance, and the individual regions of the conductor plate are signals transmitted respectively. The signal processing apparatus according to claim 4, wherein a signal corresponding to a predetermined value is received according to the position of the signal electrode.
請求項5に記載の信号処理装置。 The obtaining means compares the magnitude of the value of the signal received at each of the plurality of signal electrodes to thereby determine the distance from the Braille block where the user is currently standing and the orientation of the user with respect to the Braille block. The signal processing apparatus according to claim 5, wherein information regarding the signal is acquired.
請求項6に記載の信号処理装置。 The protrusion generation means selects the shape of the protrusion according to the type of the braille block, and the protrusion according to the distance from the braille block where the user is currently standing and the orientation of the user with respect to the braille block. The signal processing device according to claim 6, wherein the protrusion is generated by selecting a height of the projection.
請求項5に記載の信号処理装置。 The signal according to claim 5, comprising at least two different signal electrodes, wherein the first signal electrode is provided on a front portion of a shoe worn by a user, and the second signal electrode is provided on a rear portion of the shoe. Processing equipment.
請求項5に記載の信号処理装置。 The signal processing device according to claim 5, wherein the plurality of signal electrodes are provided at a distal end portion of a cane used by a user.
請求項5に記載の信号処理装置。 The signal processing according to claim 5, comprising at least two different signal electrodes, wherein the first signal electrode is provided on a shoe worn by a user, and the second signal electrode is provided on a walking stick used by the user. apparatus.
受信された信号に基づいて、前記導体板が埋設されている路面上の点字ブロックまたは前記導体板が埋設されている路面から所定の距離の範囲の点字ブロックの種類を特定し、
受信された信号に基づいて、ユーザが現在立っている場所の前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報を取得し、
特定された前記点字ブロックの種類および取得された前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報に基づいて、前記ユーザの触覚を刺激する所定の形状と高さの突起を生成する
ステップを含む信号処理方法。 Receiving signals transmitted from a plurality of conductive plates embedded under a road surface within a predetermined distance from a Braille block for blind persons and a laying position of the Braille block;
Based on the received signal, identify the type of braille block on the road surface where the conductor plate is embedded or the range of a predetermined distance from the road surface where the conductor plate is embedded,
Based on the received signal, obtain information about the distance from the Braille block where the user is currently standing and the orientation of the user relative to the Braille block;
Based on the identified type of the braille block, the obtained distance from the braille block, and information on the user's orientation with respect to the braille block, a protrusion having a predetermined shape and height that stimulates the user's tactile sense is generated. A signal processing method including a step.
受信された信号に基づいて、前記導体板が埋設されている路面上の点字ブロックまたは前記導体板が埋設されている路面から所定の距離の範囲の点字ブロックの種類の特定を制御し、
受信された信号に基づいて、ユーザが現在立っている場所の前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報の取得を制御し、
特定された前記点字ブロックの種類および取得された前記点字ブロックからの距離および前記点字ブロックに対する前記ユーザの向きに関する情報に基づいて、前記ユーザの触覚を刺激する所定の形状と高さの突起の生成を制御する
ステップを含むコンピュータが読み取り可能なプログラム。 Controlling reception of signals transmitted from a plurality of conductive plates embedded under a road surface within a predetermined distance from a Braille block for a blind person and a laying position of the Braille block;
Based on the received signal, control the identification of the type of braille block on the road surface where the conductor plate is embedded or the range of a predetermined distance from the road surface where the conductor plate is embedded,
Controlling the acquisition of information about the distance from the braille block where the user is currently standing and the orientation of the user relative to the braille block based on the received signal;
Generation of protrusions of a predetermined shape and height that stimulate the user's tactile sense based on the type of the braille block identified, the acquired distance from the braille block, and information on the user's orientation relative to the braille block A computer readable program that includes a step for controlling.
前記基準電極と前記信号電極との間の電位差に基づく信号の送受信を制御する制御手段とを備える信号処理装置であって、
複数の前記信号電極がそれぞれ盲人用の点字ブロックおよび前記点字ブロックの敷設位置から所定の距離の範囲の路面の下に埋設され、
前記制御手段が複数の前記信号電極からそれぞれ異なる値の信号を送信する
信号処理装置。 A reference electrode for obtaining a reference point for determining an output value, and a plurality of signal electrodes provided so that electrostatic coupling to the communication medium is stronger than the reference electrode;
A signal processing device comprising control means for controlling transmission and reception of a signal based on a potential difference between the reference electrode and the signal electrode,
A plurality of the signal electrodes are embedded under the road surface within a predetermined distance from the laying position of the Braille block for blind persons and the Braille block,
The signal processing device, wherein the control means transmits signals having different values from the plurality of signal electrodes.
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