JP2014228959A - Interface, and information processor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an interface whose weight and thickness are reduced and which is excellent in flexibility, and an information processor provided with the same.SOLUTION: In an interface 12 provided with an input part 22 of a pressure sensitive type, the input part 22 includes a pressure sensitive part having conductivity, and a first electrode part and a second electrode part respectively and separately arranged on both surfaces of the pressure sensitive part to detect a change in a load inputted to the pressure sensitive part, and the pressure sensitive part is configured by coating fibers or cloth with a mixture containing conductive polymers and a binder resin.

Description

本発明は、インターフェース、及びそれを備えた情報処理装置に関する。   The present invention relates to an interface and an information processing apparatus including the interface.

ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）や、スマートフォン、スマートパッド等の情報を入力するインターフェースとして、キーボードやタッチパネルセンサ等が知られている。   A keyboard, a touch panel sensor, and the like are known as interfaces for inputting information such as a PC (Personal Computer), a smartphone, and a smart pad.

上述したインターフェースのうち、キーボードは、高速な文字入力が可能であるが、主に机上での使用を前提としており、その大きさのため必ずしも携帯用途には向かない。   Of the above-described interfaces, the keyboard can input characters at high speed, but is mainly premised on use on a desk and is not necessarily suitable for portable use due to its size.

タッチパネルセンサとしては、例えば、下記非特許文献１にも示されるように、各種の方式が知られており、近年急速に発達している。タッチパネルセンサは、構造が単純化できるとともに、表示と入力とを同一の画面上で行うことができるため、小型化を実現でき、持ち運びが容易である。   As a touch panel sensor, for example, as shown in Non-Patent Document 1 below, various methods are known and have been developed rapidly in recent years. The touch panel sensor can be simplified in structure and can be displayed and input on the same screen. Therefore, the touch panel sensor can be downsized and easily carried.

しかしながら、スマートフォン等に搭載される小型のタッチパネルセンサでは、画面上に表示できるキーの数が限られている。そのため、一つのキーに複数の文字を割り当て、複数回のタッチ操作や、フリックの方向により、割り当てられた文字の中から所望の文字を選択する必要があり、操作が煩雑となるとともに、大量の情報入力が困難である。また、実際にキー操作が終了したか否かを、画面上を確認しながら操作を行う必要があり、使用者への負担が大きい。   However, in a small touch panel sensor mounted on a smartphone or the like, the number of keys that can be displayed on the screen is limited. For this reason, it is necessary to assign a plurality of characters to one key and select a desired character from among the assigned characters by a plurality of touch operations and flick directions. Information input is difficult. In addition, it is necessary to perform an operation while confirming on the screen whether or not the key operation has actually been completed, which places a heavy burden on the user.

中谷健司、「タッチパネルの市場と材料技術動向」、電気硝子工業会、電気ガラス、４５号、Ｐ７−１３Kenji Nakatani, “Touch Panel Market and Material Technology Trends”, Electric Glass Industry Association, Electric Glass, No. 45, P7-13

ところで、近時では、上述したタッチパネルセンサ等の入力部を有するインターフェースを、腕や手等の生体に装着した状態で使用する技術（いわゆる、ウェアラブルインターフェース）が検討されている。   By the way, recently, a technique (so-called wearable interface) that uses an interface having an input unit such as the touch panel sensor described above while being worn on a living body such as an arm or a hand has been studied.

この場合、例えば下記のような課題がある。
まず、上述したように一般的なタッチパネルセンサは、主にガラスやプラスチック等の比較的硬い素材を用いており、柔軟性を付与するのが困難である。そのため、携帯性が悪く、またウェアラブルインターフェースに採用した場合に、生体の外面形状や変形に充分に追従させることができないという課題がある。
さらに、タッチパネルセンサが液晶画面と一体化している場合には、インターフェースの重量も問題となる。すなわち、筋力の低下した患者や、高齢者等の場合、インターフェースを長時間保持しながら入力する作業は困難である。 In this case, for example, there are the following problems.
First, as described above, a general touch panel sensor mainly uses a relatively hard material such as glass or plastic, and it is difficult to impart flexibility. For this reason, there is a problem that portability is poor, and when it is adopted for a wearable interface, it cannot sufficiently follow the outer shape and deformation of the living body.
Further, when the touch panel sensor is integrated with the liquid crystal screen, the weight of the interface becomes a problem. That is, it is difficult for a patient with weak muscle strength, an elderly person, or the like to input while holding the interface for a long time.

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、軽量化及び薄型化を図るとともに、柔軟性に優れたインターフェース、及びそれを備えた情報処理装置を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an interface having excellent flexibility and an information processing apparatus including the interface while achieving reduction in weight and thickness. It is said.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明に係るインターフェースは、感圧式の入力部を備えたインターフェースにおいて、前記入力部は、導電性を有する感圧部と、前記感圧部の両面に各別に配置され、前記感圧部に入力される荷重の変化を検出する第１電極部及び第２電極部と、を備え、前記感圧部は、導電性高分子及びバインダー樹脂を含有する混合物が、繊維または布地にコーティングされてなることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
(1) The interface according to the present invention is an interface including a pressure-sensitive input unit, wherein the input unit is disposed separately on both sides of the pressure-sensitive unit having conductivity and the pressure-sensitive unit, A first electrode part and a second electrode part for detecting a change in load input to the part, wherein the pressure sensitive part is coated with a mixture containing a conductive polymer and a binder resin on a fiber or a fabric. It is characterized by.

このような特徴により、固化したバインダー樹脂に含まれる導電性高分子が、圧力変化による微弱な電気信号の変化を伝達できるため、高感度及び高精度の電気信号を出力できる。また、固化したバインダー樹脂により感圧部の機械的強度が高められているため、例えば生体に装着された状態においても、感圧部が外力により破損し難く、耐久性に優れる。   With such a feature, the conductive polymer contained in the solidified binder resin can transmit a weak change in the electric signal due to a pressure change, and therefore, a highly sensitive and highly accurate electric signal can be output. Further, since the mechanical strength of the pressure-sensitive part is enhanced by the solidified binder resin, for example, even when the pressure-sensitive part is attached to a living body, the pressure-sensitive part is hardly damaged by an external force, and is excellent in durability.

特に、感圧部を布状とすることで、軽量化及び薄型化を図るとともに、柔軟性に優れたインターフェースを提供することができる。そのため、大掛かりなインターフェースが不要になり、携帯性を向上させることができる。
しかも、感圧部は、布状とされているため、使用者の操作によって柔軟に変形することになる。そのため、使用者は、入力操作が確定したか否かを、操作する指先等の感覚だけではなく、感圧部の変形によりインターフェースが装着された生体側からの感覚によっても判断でき、適切な入力操作を行うことができる。この場合には、例えば視覚に頼らないブラインドタッチが可能になる。 In particular, by making the pressure-sensitive portion into a cloth shape, it is possible to reduce the weight and thickness and provide an interface with excellent flexibility. Therefore, a large-scale interface is not necessary, and portability can be improved.
In addition, since the pressure-sensitive part has a cloth shape, the pressure-sensitive part is flexibly deformed by a user's operation. Therefore, the user can determine whether or not the input operation has been confirmed not only by a sense of the fingertip or the like to be operated, but also by a sense from the living body side where the interface is mounted due to deformation of the pressure sensitive part, and appropriate input The operation can be performed. In this case, for example, a blind touch that does not rely on vision is possible.

（２）上記本発明に係るインターフェースにおいて、前記入力部は、前記感圧部に入力される荷重に応じて異なるキー操作が割り当てられていてもよい。
この構成によれば、感圧部に入力する荷重を調整することで、異なる情報（キー操作）を出力することができるので、優れた利便性を具備させることができる。
特に、感圧部が布状とされているため、使用者が入力する荷重が大きくなるに従い、その変形量が大きくなる。そのため、使用者は、感圧部の変形量をフィードバックして、感圧部に入力すべき荷重を適切にコントロールすることができる。 (2) In the interface according to the present invention, the input unit may be assigned different key operations according to a load input to the pressure-sensitive unit.
According to this configuration, it is possible to output different information (key operation) by adjusting the load input to the pressure-sensitive portion, so that it is possible to provide excellent convenience.
In particular, since the pressure-sensitive portion has a cloth shape, the amount of deformation increases as the load input by the user increases. Therefore, the user can feed back the deformation amount of the pressure sensitive part and appropriately control the load to be input to the pressure sensitive part.

（３）上記本発明に係るインターフェースにおいて、可撓性を有し、使用者の生体に着脱可能に装着される装着部を備え、前記入力部が前記装着部に配設されていてもよい。
この構成によれば、上述したように感圧部が布状とされているため、装着部を生体に装着させた場合に生体の外面形状や変形に充分に追従させることができる。さらに、上述したように入力部の軽量化及び薄型化を図ることで、生体に装着した使用状態（入力状態）を長時間保持することが可能になる。 (3) The interface according to the present invention may include a mounting portion that is flexible and is detachably mounted on a user's living body, and the input unit may be disposed on the mounting portion.
According to this configuration, as described above, since the pressure-sensitive portion has a cloth shape, the outer surface shape and deformation of the living body can be sufficiently followed when the mounting portion is mounted on the living body. Furthermore, as described above, by reducing the weight and thickness of the input unit, it is possible to maintain the use state (input state) attached to the living body for a long time.

（４）上記本発明に係るインターフェースにおいて、前記装着部は、使用者の手に着脱可能な手袋形状に形成され、前記入力部は、前記装着部のうち、指の掌側に配置されるとともに、前記指の関節間ごとに異なるキー操作が割り当てられていてもよい。
この構成によれば、各関節間に異なるキー操作が割り当てられているため、使用者はどのキー操作しているかを容易に判断でき、ブラインドタッチを可能にする等、優れた操作性を具備させることができる。 (4) In the interface according to the present invention, the mounting portion is formed in a glove shape that is attachable to and detachable from a user's hand, and the input portion is arranged on a palm side of the mounting portion. Different key operations may be assigned to each of the finger joints.
According to this configuration, since different key operations are assigned between the joints, the user can easily determine which key operation is being performed, and can provide an excellent operability such as enabling a blind touch. be able to.

（５）上記本発明に係るインターフェースにおいて、使用者にフィードバック力を付与するフィードバック機構を備え、前記フィードバック機構は、前記入力部のうち、使用者の操作位置に対応する領域上に配設された紐材と、前記入力部が操作された際に前記紐材を変位させる駆動手段と、を備えていてもよい。
この構成によれば、入力部が操作された際に駆動手段を駆動させ、紐材を変位させることにより、使用者の指等に刺激を与える（フィードバック力を付与する）ことで、入力部の操作を使用者に向けてフィードバックすることができる。
ところで、本発明の入力部（感圧部）は柔軟性に優れた布状とされているため、例えば回転式振動子（バイブレータ）等の駆動による振動を間接的に使用者に付与する構成等では、伝達効率が低く、使用者に確実にフィードバック力を付与することが難しい。
これに対して、本発明の構成によれば、紐材が入力部のうち、使用者の操作位置に対応する領域上に配設されているため、紐材の変位が機械的な刺激として直接使用者の指等に付与されることになる。これにより、入力部の操作を使用者に対して確実にフィードバックすることができる。 (5) The interface according to the present invention includes a feedback mechanism that applies a feedback force to the user, and the feedback mechanism is disposed on a region of the input unit corresponding to the operation position of the user. You may provide the string material and the drive means which displaces the string material when the said input part is operated.
According to this configuration, when the input unit is operated, the driving unit is driven, and the string material is displaced, thereby stimulating the user's finger or the like (giving feedback force), so that the input unit The operation can be fed back to the user.
By the way, since the input part (pressure sensitive part) of this invention is made into the cloth-shape excellent in the softness | flexibility, the structure etc. which give a user the vibration by the drive of a rotary vibrator (vibrator) etc. indirectly, etc. Then, the transmission efficiency is low, and it is difficult to reliably give the user feedback power.
On the other hand, according to the configuration of the present invention, since the cord material is disposed on the area corresponding to the operation position of the user in the input unit, the displacement of the cord material is directly used as a mechanical stimulus. It will be given to the user's finger. Thereby, the operation of the input unit can be reliably fed back to the user.

（６）上記本発明に係るインターフェースにおいて、前記紐材の一部には、他の部分に対して拡大された拡大部が設けられていてもよい。
この構成によれば、紐材の一部に拡大部が設けられているため、延在方向において紐材の太さが異なることになる。そして、駆動手段の駆動により紐材が変位することで、紐材と使用者の指等との接触位置や、接触時間等によって、紐材から使用者に付与されるフィードバック力に強弱を付けることが可能になる。これにより、入力部の操作を使用者に対して確実にフィードバックすることができる。 (6) In the interface according to the present invention, an enlarged portion that is enlarged with respect to another portion may be provided in a part of the string material.
According to this configuration, since the enlarged portion is provided in a part of the cord material, the thickness of the cord material is different in the extending direction. And, the string material is displaced by the driving of the driving means, so that the feedback force applied from the string material to the user is increased or decreased depending on the contact position between the string material and the user's finger or the contact time. Is possible. Thereby, the operation of the input unit can be reliably fed back to the user.

（７）上記本発明に係るインターフェースにおいて、前記紐材は、前記感圧部に連結され、前記駆動手段の駆動により変位することで、前記感圧部を変形しうるように構成されていてもよい。
この構成によれば、紐材の変位により感圧部を変形させることで、入力部を操作した使用者に刺激を与えることができる。これにより、入力部の操作を使用者に対して確実にフィードバックすることができる。 (7) In the interface according to the present invention, the string member is connected to the pressure-sensitive portion and may be configured to deform the pressure-sensitive portion by being displaced by driving of the driving means. Good.
According to this configuration, the user who operated the input unit can be stimulated by deforming the pressure-sensitive unit by the displacement of the string material. Thereby, the operation of the input unit can be reliably fed back to the user.

（８）上記本発明に係る情報処理装置において、上記本発明のインターフェースを備えていることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明のインターフェースを備えているため、軽量化及び薄型化を図るとともに、柔軟性に優れた情報処理装置を提供できる。 (8) The information processing apparatus according to the present invention includes the interface according to the present invention.
According to this configuration, since the interface of the present invention is provided, it is possible to provide an information processing apparatus that is lightweight and thin, and that is excellent in flexibility.

本発明によれば、軽量化及び薄型化を図るとともに、柔軟性に優れたインターフェース、及びそれを備えた情報処理装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while achieving weight reduction and thickness reduction, the interface excellent in the flexibility, and an information processing apparatus provided with the same can be provided.

本発明の第１実施形態に係る情報処理装置を示す概略構成図（平面図）である。1 is a schematic configuration diagram (plan view) showing an information processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. （ａ）は入力部（センサ部）の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に相当する断面図、（ｃ）は（ｂ）に相当する断面図であって、入力部の操作方法を説明するための説明図である。(A) is a plan view of the input unit (sensor unit), (b) is a cross-sectional view corresponding to the AA line of (a), (c) is a cross-sectional view corresponding to (b), It is explanatory drawing for demonstrating the operation method of. 第２実施形態における情報処理装置の概略構成図（平面図）である。It is a schematic block diagram (top view) of the information processing apparatus in 2nd Embodiment. 第３実施形態におけるインターフェースの平面図である。It is a top view of the interface in a 3rd embodiment. 図４のＢ−Ｂ線に沿うインターフェースの断面図である。It is sectional drawing of the interface which follows the BB line of FIG. 図５のＣ部拡大図である。It is the C section enlarged view of FIG. フィードバック機構の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a feedback mechanism. フィードバック機構の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a feedback mechanism. フィードバック機構の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a feedback mechanism.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
図１は、本実施形態の情報処理装置１を示す概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態の情報処理装置１は、生体１１に着脱可能に設けられたインターフェース１２と、このインターフェース１２に入力された情報に基づいて図示しない表示部等の出力装置に情報を出力する情報処理部１３と、を主に有している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an information processing apparatus 1 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the information processing apparatus 1 according to this embodiment includes an interface 12 detachably provided on a living body 11 and an output device such as a display unit (not shown) based on information input to the interface 12. It mainly includes an information processing unit 13 that outputs information.

インターフェース１２は、例えば一方の前腕１４等、生体１１に装着される筒状の装着部２１と、この装着部２１のうち周方向の一部に配設され、使用者により操作可能な感圧式の入力部２２と、を備えている。   The interface 12 is, for example, one of the forearms 14 and the like, a cylindrical mounting portion 21 that is mounted on the living body 11, and a pressure-sensitive type that is disposed on a part of the mounting portion 21 in the circumferential direction and can be operated by the user. And an input unit 22.

装着部２１は、布体等の可撓性を有する材料により形成され、一方の前腕１４の外面形状に倣って密着するような形で一方（例えば、左）の前腕１４に装着されている。なお、装着部２１は、前腕１４に装着可能な構成であれば、筒状に限らず、装着部２１をＣ字状とし、その両端部同士をベルト等で結ぶ構成等、適宜設計変更が可能である。   The mounting portion 21 is formed of a flexible material such as a cloth body and is mounted on one (for example, the left) forearm 14 so as to closely adhere to the outer surface shape of the one forearm 14. As long as the mounting portion 21 is configured to be mounted on the forearm 14, the mounting portion 21 is not limited to a cylindrical shape, and the design can be changed as appropriate, such as a configuration in which the mounting portion 21 is C-shaped and both ends thereof are connected by a belt or the like. It is.

入力部２２は、装着部２１の外周面のうち、前腕１４の内側に位置する部分（掌側）に配設されたキーパッド２４と、装着部２１内においてキーパッド２４に対応する部分に配設されたセンサ部２５（図２参照）と、を有している。   The input unit 22 is arranged on a part of the outer peripheral surface of the mounting unit 21 that is disposed on the inner side of the forearm 14 (on the palm side) and on a part of the mounting unit 21 that corresponds to the keypad 24. And a sensor unit 25 (see FIG. 2).

キーパッド２４は、各種の文字、記号及び機能の信号の出力が割り当てられた複数のキー２６を備えるキーボード状とされており、左右の指のうち、インターフェース１２が装着されていない側（右側）の指２７（図２参照）や、タッチペン等の指示具等をキー２６に接触させ、操作可能（加圧、スライド、タップ動作等）とされている。
図示の例において、キーパッド２４は、装着部２１の軸方向及び周方向に沿ってマトリクス状に各種キー２６が割り当てられている。具体的に、「あ行」・・・「わ行」までの子音が軸方向（Ｘ方向）に沿って割り当てられるとともに、「あ段」・・・「お段」までの母音が周方向（Ｙ方向）に沿って割り当てられており、操作されたキー２６に応じた電気信号が情報処理部１３に向けて出力されるようになっている。なお、キーパッド２４は、いわゆるＱＷＥＲＴＹ配列等に構成しても構わない。 The keypad 24 is in the form of a keyboard having a plurality of keys 26 to which various character, symbol, and function signal outputs are assigned. The left and right fingers are not equipped with the interface 12 (right side). The finger 27 (see FIG. 2), an indicator such as a touch pen, etc. are brought into contact with the key 26 and can be operated (pressing, sliding, tapping, etc.).
In the illustrated example, the keypad 24 is assigned various keys 26 in a matrix along the axial direction and the circumferential direction of the mounting portion 21. Specifically, consonants up to "A row" ... "Wa row" are assigned along the axial direction (X direction), and vowels up to "A step" ... An electric signal corresponding to the operated key 26 is output to the information processing unit 13. The keypad 24 may be configured in a so-called QWERTY array or the like.

図２（ａ）は入力部２２（センサ部２５）の平面図、図２（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に相当する断面図、図２（ｃ）は（ｂ）に相当する断面図であって、入力部２２の操作方法を説明するための説明図である。なお、図２（ａ）においては、上述した装着部２１（キーパッド２４）の図示を省略している。
図２（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態の入力部２２は、導電体からなる感圧部３１と、この感圧部３１の導電面のうち、一方の導電面（図２（ｂ）中上面）上に並設された複数の第１電極部３２と、他方の導電面（図２（ｂ）中下面）上に並設された複数の第２電極部３３と、を有している。 2A is a plan view of the input unit 22 (sensor unit 25), FIG. 2B is a cross-sectional view corresponding to the AA line of FIG. 2A, and FIG. 2C corresponds to (b). It is sectional drawing, Comprising: It is explanatory drawing for demonstrating the operating method of the input part. In FIG. 2A, the mounting portion 21 (keypad 24) described above is not shown.
As shown in FIGS. 2A and 2B, the input unit 22 of this embodiment includes a pressure-sensitive part 31 made of a conductor and one of the conductive surfaces of the pressure-sensitive part 31 (see FIG. 2). A plurality of first electrode portions 32 arranged side by side on the upper surface (2 (b)), a plurality of second electrode portions 33 arranged side by side on the other conductive surface (the lower surface in FIG. 2 (b)), have.

＜感圧部＞
感圧部３１は、導電性高分子及びバインダー樹脂を含有する混合物が、繊維または布地にコーティングされてなる。以下、感圧部３１の組成について詳述する。 <Pressure sensitive part>
The pressure-sensitive part 31 is formed by coating a fiber or fabric with a mixture containing a conductive polymer and a binder resin. Hereinafter, the composition of the pressure-sensitive part 31 will be described in detail.

前記導電性高分子の種類は特に制限されず、従来公知の導電性高分子が適用可能である。例えば、導電性及び親水性に優れるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ、ＰＥＤＯＴ−Ｓ等が挙げられる。親水性に優れる導電性高分子を用いることにより、導電体（感圧部３１）の導電部位の親水性を高めることができる。親水性が高い導電部位を有する導電体は、皮膚に対する親和性が高く、本実施形態の感圧部３１の用途に適する。   The kind in particular of said conductive polymer is not restrict | limited, A conventionally well-known conductive polymer is applicable. For example, PEDOT-PSS, PEDOT-S etc. which are excellent in electroconductivity and hydrophilicity are mentioned. By using a conductive polymer that is excellent in hydrophilicity, the hydrophilicity of the conductive portion of the conductor (pressure-sensitive portion 31) can be increased. A conductor having a highly hydrophilic conductive site has a high affinity for the skin, and is suitable for the use of the pressure-sensitive portion 31 of the present embodiment.

ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳは、モノマーである３，４−エチレンジオキシチオフェンが、ポリ（４−スチレンスルホン酸）の存在下で重合して得られる導電性ポリマーである。ＰＳＳはＰＥＤＯＴに負電荷を付与するドーパントとして機能する。導電性高分子の導電性を高める観点から、導電性高分子にはドーパントが含有されていることが好ましい。   PEDOT-PSS is a conductive polymer obtained by polymerizing 3,4-ethylenedioxythiophene, which is a monomer, in the presence of poly (4-styrenesulfonic acid). PSS functions as a dopant that imparts a negative charge to PEDOT. From the viewpoint of increasing the conductivity of the conductive polymer, the conductive polymer preferably contains a dopant.

ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳが単独で固化された導電体は、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳが有する高い吸水性により、発汗する皮膚等の比較的湿潤な環境においてゲル化し、機械的強度が極端に低下する。このため、棒状または板状に加工したＰＥＤＯＴ−ＰＳＳからなる導電体を単独で皮膚面に設置して、長期間に亘り使用することは困難である。   The conductor in which PEDOT-PSS is solidified alone gels in a relatively wet environment such as sweating skin due to the high water absorption of PEDOT-PSS, and the mechanical strength is extremely reduced. For this reason, it is difficult to install a conductor made of PEDOT-PSS processed into a rod shape or a plate shape on the skin surface for a long period of time.

本実施形態の導電体は、導電性高分子と、接着性材料であるバインダー樹脂及び／またはバインダー樹脂のモノマーと、必要に応じて添加する溶剤とを混合した樹脂組成物を、繊維または布地からなる基材に、塗布、印刷、浸漬、噴霧、滴下等することにより付着させ、さらに、乾燥、加温、加熱等により固化または重合させた導電体である。この導電体において、固化した樹脂組成物（混合物）に含まれる導電性高分子はバインダー樹脂に練り込まれて固化され、さらに基材によって支持されているため、耐久性に優れる。   The conductor of the present embodiment is obtained from a fiber or fabric by mixing a resin composition in which a conductive polymer, a binder resin as an adhesive material and / or a monomer of the binder resin, and a solvent to be added as necessary are mixed. It is a conductor that is attached to a base material by coating, printing, dipping, spraying, dropping, or the like, and further solidified or polymerized by drying, heating, heating, or the like. In this conductor, the conductive polymer contained in the solidified resin composition (mixture) is kneaded into the binder resin, solidified, and further supported by the base material, which is excellent in durability.

前記バインダー樹脂の種類は特に制限されず、導電性高分子の導電性を失活させることなく、繊維または布地に導電性高分子を接着（結着）させることが可能なバインダー樹脂であれば、従来公知のバインダー樹脂が適用可能である。
また、１種のバインダー樹脂を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて併用してもよい。２種以上を組み合わせることにより、バインダー樹脂の硬化性、接着性（粘着性）、取り扱い易さ（塗布等の作業性）を高められる場合がある。 The type of the binder resin is not particularly limited as long as it is a binder resin capable of adhering (binding) the conductive polymer to the fiber or fabric without deactivating the conductivity of the conductive polymer. Conventionally known binder resins can be applied.
One kind of binder resin may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. By combining two or more kinds, the curability, adhesiveness (tackiness), and ease of handling (workability such as coating) of the binder resin may be improved.

バインダー樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が用いられ、例えばナフィオン、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ-ｐ-キシレン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリアミド、ブタジエン系樹脂、フッ素系樹脂等の熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性樹脂、ポリウレタン系樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、変性シリコーン樹脂、フタル酸樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、アニリン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、エポキシアクリレート系、アクリルエポキシカチオン重合系、感光性ポリイミド等の光硬化性樹脂等が挙げられる。
これらのうち、上記各種ビニル樹脂、ナフィオン、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、フタル酸樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。 As the binder resin, for example, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a photocurable resin or the like is used. For example, Nafion, polycarbonate, polyacrylonitrile, polyethylene, polypropylene, polybutene, polyether, polyester, polystyrene, poly-p- Thermoplastic resins including thermoplastic elastomers such as xylene, polyvinyl acetate, polyacrylate, polymethacrylate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, polyamide, butadiene resin, fluorine resin, polyurethane resin, Thermosetting resins such as urea resin, melamine resin, modified silicone resin, phthalic acid resin, phenol resin, furan resin, aniline resin, unsaturated polyester resin, xylene / formaldehyde resin, epoxy resin, Po carboxymethyl acrylate, acrylic epoxy cationic polymerization, include photocurable resins such as photosensitive polyimide.
Of these, the various vinyl resins, Nafion, polyamide, polyethylene, polypropylene, phthalic acid resin, modified silicone resin, and acrylic resin are preferable.

特にアクリル系樹脂は基材（繊維）との接着性が高く、基材から剥がれ落ちにくいことからバインダー樹脂として最も好ましい。さらにアクリル系樹脂は粘着性の調節が容易であり、加工性が高く、添加剤による柔軟性の付与や、接着及び硬化作業が比較的容易であるため、導電性高分子を基材の表面や繊維間にバインドする用途に特に適している。
一方、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡという）は、バインダー樹脂として必ずしも良い材料とはいえない。ＰＶＡはアクリル系樹脂と比較して接着力が低く、剥離が生じやすいために適さない。また剥離を軽減する目的でＰＶＡのアセタール化や架橋剤による硬化処理を加えた場合、ＰＶＡのポリマーとしての強度は向上するものの、付着された基材（繊維）が硬くなり、柔軟性や触感が悪化する。 In particular, an acrylic resin is most preferable as a binder resin because it has high adhesion to a substrate (fiber) and is not easily peeled off from the substrate. Furthermore, the acrylic resin is easy to adjust the tackiness, has high processability, and imparts flexibility with additives, and is relatively easy to bond and cure. It is particularly suitable for applications that bind between fibers.
On the other hand, polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as PVA) is not necessarily a good material as a binder resin. PVA is not suitable because it has lower adhesive force than acrylic resins and is easily peeled off. Also, when PVA acetalization or curing treatment with a crosslinking agent is added for the purpose of reducing peeling, the strength of the PVA polymer is improved, but the attached base material (fiber) becomes hard, and flexibility and touch are improved. Getting worse.

導電体を製造する際にバインダー樹脂の前駆体である未重合のモノマーを上述した樹脂組成物に含有させる場合、重合後（固化後）の前記混合物には、未重合のモノマーが残存していてもよい。なお、前記樹脂組成物中のモノマーは、基材へ付着された後に、加熱（熱硬化）、光照射（光硬化）、重合促進剤の添加等により、積極的に重合されてもよいし、乾燥、加温、空気との接触等により、穏やかに自発的に重合されてもよい。   When an unpolymerized monomer that is a precursor of a binder resin is included in the above-described resin composition when the conductor is manufactured, the unpolymerized monomer remains in the mixture after polymerization (after solidification). Also good. The monomer in the resin composition may be positively polymerized by being attached to the substrate and then heated (thermosetting), light irradiation (photocuring), addition of a polymerization accelerator, etc. It may be polymerized gently and spontaneously by drying, heating, contact with air, or the like.

前記導電体を製造する際、予め重合した樹脂（ポリマー）を前記バインダー樹脂として前記樹脂組成物に含有させてもよい。   When producing the conductor, a resin (polymer) polymerized in advance may be contained in the resin composition as the binder resin.

前記バインダー樹脂の好ましい具体例として、次に例示するモノマーが重合した重合体が挙げられる。アクリルモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、t-ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、2-エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール＃４００（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール＃１０００（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール＃２０００（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、メチル（メタ）アクリルアミド、エチル（メタ）アクリルアミド、プロピル（メタ）アクリルアミド、イソプロピル（メタ）アクリルアミド、ブチル（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシブチル（メタ）アクリルアミド、N-メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エトキシメチル（メタ）アクリルアミド、N-ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソブトキシメチル（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。   Preferable specific examples of the binder resin include polymers obtained by polymerizing the monomers exemplified below. Examples of the acrylic monomer include (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, hexyl (meth) ) Acrylate, octyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 2-hydroxymethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol # 400 (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol # 10 00 (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol # 2000 (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, methyl (meth) acrylamide, ethyl (meth) acrylamide, propyl (meth) acrylamide, isopropyl (meth) acrylamide , Butyl (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N-hydroxypropyl (meth) acrylamide, N-hydroxybutyl (meth) acrylamide, N- Methoxymethyl (meth) acrylamide, N-ethoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N-isobutoxymethyl (meth) acrylic Examples include amides.

これらのアクリル樹脂をバインダー樹脂として用いることにより、繊維または布地からなる基材に前記混合物を確実に固定し、当該混合物の耐摩耗性、耐剥離性、耐水性、耐化学性及び機械的強度をより向上させることができるとともに、アクリル樹脂に埋包された導電性高分子の導電性を容易に維持することができる。   By using these acrylic resins as binder resins, the mixture is securely fixed to a substrate made of fibers or fabric, and the abrasion resistance, peel resistance, water resistance, chemical resistance and mechanical strength of the mixture are improved. While being able to improve more, the electroconductivity of the conductive polymer embedded in the acrylic resin can be maintained easily.

さらに、前記混合物中の導電性高分子とアクリル樹脂との配合比にもよるが、アクリル樹脂に埋包された導電性高分子が有する親水性及び柔軟性が維持されて、当該混合物にこれらの性質がある程度反映される。親水性及び柔軟性は、本実施形態のセンサ部２５の好ましい特性として求められる性質である。導電性高分子の性質がアクリル樹脂に埋包された後も維持されるメカニズムとして、埋包された状態においても導電性高分子同士の接触が維持され、さらに、当該混合物の表面に導電性高分子の少なくとも一部が露出するためであると考えられる。   Furthermore, depending on the blending ratio of the conductive polymer and the acrylic resin in the mixture, the hydrophilicity and flexibility of the conductive polymer embedded in the acrylic resin are maintained, and the mixture contains these The nature is reflected to some extent. Hydrophilicity and flexibility are properties required as preferable characteristics of the sensor unit 25 of the present embodiment. As a mechanism for maintaining the properties of the conductive polymer even after being embedded in the acrylic resin, the contact between the conductive polymers is maintained even in the embedded state, and the surface of the mixture has a high conductivity. This is probably because at least a part of the molecule is exposed.

前記混合物中の導電性高分子の含有量としては、当該混合物が導電性を維持する範囲であれば特に制限されないが、例えば、０．１〜５０重量％が好ましく、１〜４０重量％がより好ましく、１０〜３０重量％がさらに好ましい。上記範囲（０．１〜５０重量％）の下限値以上であると、混合物の導電性が一層向上する。上記範囲の上限値以下であると、バインダー樹脂に対する導電性高分子の含有量のバランスが一層良好となり、混合物の耐久性が一層向上する。   The content of the conductive polymer in the mixture is not particularly limited as long as the mixture maintains conductivity, but is preferably 0.1 to 50% by weight, and more preferably 1 to 40% by weight. Preferably, 10 to 30% by weight is more preferable. The electroconductivity of a mixture improves further that it is more than the lower limit of the said range (0.1-50 weight%). When the amount is not more than the upper limit of the above range, the balance of the content of the conductive polymer with respect to the binder resin is further improved, and the durability of the mixture is further improved.

前記混合物中のバインダー樹脂の含有量としては、当該混合物が導電性を維持する範囲であれば特に制限されないが、例えば、５０〜９９．９重量％が好ましく、６０〜９９重量％がより好ましく、７０〜９０重量％が更に好ましい。上記範囲（５０〜９９．９重量%）の下限値以上であると、導電性高分子に対するバインダー樹脂含有量のバランスがより良好となり、混合物の耐久性が一層向上する。上記範囲の上限値以下であると、混合物の導電性が一層向上する。   The content of the binder resin in the mixture is not particularly limited as long as the mixture maintains conductivity, but is preferably 50 to 99.9% by weight, more preferably 60 to 99% by weight, More preferably, it is 70 to 90% by weight. When the amount is not less than the lower limit of the above range (50 to 99.9% by weight), the balance of the binder resin content with respect to the conductive polymer becomes better, and the durability of the mixture is further improved. When the amount is not more than the upper limit of the above range, the conductivity of the mixture is further improved.

前記混合物中の導電性高分子及びバインダー樹脂の合計の含有量としては、当該混合物が導電性を維持する範囲であれば特に制限されないが、例えば、５０〜１００重量％が好ましく、６０〜１００重量％がより好ましく、８０〜１００重量％が更に好ましい。上記範囲（５０〜１００重量％）であると、導電性高分子とバインダー樹脂の含有量のバランスがより良好となり、混合物の耐久性及び導電性が一層向上する。   The total content of the conductive polymer and the binder resin in the mixture is not particularly limited as long as the mixture maintains conductivity, but is preferably 50 to 100% by weight, for example, 60 to 100% by weight. % Is more preferable, and 80 to 100% by weight is still more preferable. When the content is in the above range (50 to 100% by weight), the balance between the content of the conductive polymer and the binder resin becomes better, and the durability and conductivity of the mixture are further improved.

前記混合物中の導電性高分子とバインダー樹脂の重量比としては、当該混合物が導電性を維持する範囲であれば特に制限されないが、例えば、バインダー樹脂／導電性高分子＝１〜１００が好ましく、２〜１０がより好ましく、４〜１０が更に好ましく、４〜６が特に好ましい。上記範囲（４〜１０）であると、導電性高分子とバインダー樹脂の含有量のバランスがより良好となり、混合物の耐久性及び導電性が一層向上する。   The weight ratio of the conductive polymer and the binder resin in the mixture is not particularly limited as long as the mixture maintains conductivity, but for example, binder resin / conductive polymer = 1 to 100 is preferable. 2-10 are more preferable, 4-10 are still more preferable, and 4-6 are especially preferable. Within the above range (4 to 10), the balance between the content of the conductive polymer and the binder resin becomes better, and the durability and conductivity of the mixture are further improved.

導電体を構成する繊維または布地としては、前記混合物を支持する基材として機能しうるものであれば特に制限されず、従来公知の衣服等に使用されている繊維または布地が適用可能である。前記布地は織物に限定されず、不織布であってもよい。   The fiber or fabric constituting the conductor is not particularly limited as long as it can function as a base material that supports the mixture, and a fiber or fabric used in conventionally known clothes and the like can be applied. The fabric is not limited to a woven fabric and may be a non-woven fabric.

なお、前記混合物が「繊維または布地にコーティングされている」とは、当該繊維の少なくとも一部分が当該混合物により被覆されている状態、または当該布地の少なくとも一領域に当該混合物が付着されている状態をいう。当該布地にコーティングされた混合物は、当該布地の表面及び／または裏面に付着していてもよいし、当該布地を構成する繊維（糸）同士の間で、繊維同士を結着するように付着していてもよい。当該布地の両面に前記混合物がコーティングされている場合、表面の前記混合物からなる導電面と、裏面の前記混合物からなる導電面とは、電気的に独立していてもよいし、電気的に導通していてもよい。また、前記混合物の一部は繊維の内部に浸透していてもよい。   Note that the phrase “the fiber or fabric is coated” means that at least a part of the fiber is covered with the mixture, or the mixture is attached to at least one region of the fabric. Say. The mixture coated on the fabric may be adhered to the front surface and / or the back surface of the fabric, or may be adhered so as to bind the fibers between the fibers (yarns) constituting the fabric. It may be. When the mixture is coated on both surfaces of the fabric, the conductive surface made of the mixture on the front surface and the conductive surface made of the mixture on the back surface may be electrically independent or electrically conductive. You may do it. Further, a part of the mixture may penetrate into the fiber.

そして、本実施形態の感圧部３１は、圧力を加えると、布地に均一に固定されている導電性高分子が圧縮されるため、導電性が変化（増加）する。さらに、指２７等の比較的柔軟な物体で感圧部３１に圧力を加える場合は、圧力の増加とともに変形する物体表面と感圧部３１との接触面積が増えるため、感圧部３１の静電容量（キャパシタンス）が増加する。静電容量変化の一例として、非接触時に９ピコファラド（ｐＦ）であった静電容量が、１００ｇの軽い圧迫時には２０ｐＦに増加し、１０００ｇの強い圧迫時には３３ｐＦに増加する例が挙げられる。入力部２２は、これらの導電性及び静電容量のうち、少なくとも一方の変化を利用している。   And when the pressure sensitive part 31 of this embodiment applies a pressure, since the conductive polymer currently fixed to the fabric will be compressed, electroconductivity will change (increase). Furthermore, when pressure is applied to the pressure-sensitive part 31 with a relatively flexible object such as the finger 27, the contact area between the object surface deforming and the pressure-sensitive part 31 increases as the pressure increases. The capacitance increases. As an example of the capacitance change, there is an example in which the capacitance which was 9 picofarad (pF) at the time of non-contact increases to 20 pF at a light compression of 100 g and increases to 33 pF at a strong compression of 1000 g. The input unit 22 uses a change in at least one of these conductivity and capacitance.

なお、本実施形態の感圧部３１は、装着部２１のうち、入力部２２に対応する領域のみに設けられているが、これに限らず、装着部２１の全周に亘って感圧部３１を設けても構わない。   In addition, although the pressure sensitive part 31 of this embodiment is provided only in the area | region corresponding to the input part 22 among the attachment parts 21, it is not restricted to this, A pressure sensitive part over the perimeter of the attachment part 21 31 may be provided.

＜電極部＞
各電極部３２，３３は、線状、紐状または帯状とされ、感圧部３１を介して電気的に接続されている。また、各電極部３２，３３は、各導電面上においてそれぞれ間隔をあけて平行に配設されている。この場合、第１電極部３２は、感圧部３１を厚さ方向から見た平面視において、第２電極部３３の延在方向に対して直交するように配設されており、各電極部３２，３３は感圧部３１を間に挟んでグリッド状に配設されている。 <Electrode part>
Each of the electrode portions 32 and 33 has a linear shape, a string shape, or a strip shape, and is electrically connected via the pressure-sensitive portion 31. In addition, the electrode portions 32 and 33 are arranged in parallel at intervals on the conductive surfaces. In this case, the first electrode portion 32 is disposed so as to be orthogonal to the extending direction of the second electrode portion 33 in a plan view of the pressure-sensitive portion 31 as viewed from the thickness direction. 32 and 33 are arranged in a grid with the pressure-sensitive portion 31 interposed therebetween.

なお、各電極部３２，３３は、表面が導電性を有するものであれば特に制限されず、例えば、上述した感圧部３１を構成する繊維状の導電体（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳが単独でコーティングされた繊維）や、金属細線、金属リボン、銀コートナイロン糸、カーボン繊維（糸）等の細身の線状部材が好ましい。さらに、ＩＴＯ、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳまたは前記混合物等の導電性材料がコーティングされた短冊状の薄板等の細身の帯状部材が好ましい。   In addition, each electrode part 32 and 33 will not be restrict | limited especially if the surface has electroconductivity, For example, the fibrous conductor (PEDOT-PSS which comprises the pressure sensitive part 31 mentioned above is coated independently. Fiber), thin metal wires, metal ribbons, silver-coated nylon yarns, carbon fibers (yarns) and the like are preferable. Furthermore, a thin belt-like member such as a strip-like thin plate coated with a conductive material such as ITO, PEDOT-PSS or the mixture is preferable.

また、電極部３２，３３の断面形状は、特に制限されず、円形、矩形、多角形等の何れの形状であってもよい。電極部３２，３３の具体的な幅及び厚みは、用途に応じて適宜調整される。例えば、幅０．０１ｃｍ〜１ｃｍ、厚み０．０１ｃｍ〜０．５ｃｍの線状または帯状部材が挙げられる。このような電極部３２，３３を用いることにより、各電極部３２，３３を容易にグリッド状に配設することができる。   The cross-sectional shape of the electrode portions 32 and 33 is not particularly limited, and may be any shape such as a circle, a rectangle, and a polygon. Specific widths and thicknesses of the electrode portions 32 and 33 are appropriately adjusted according to applications. For example, a linear or strip-shaped member having a width of 0.01 cm to 1 cm and a thickness of 0.01 cm to 0.5 cm can be given. By using such electrode parts 32 and 33, each electrode part 32 and 33 can be easily arrange | positioned in a grid form.

また、電極部３２，３３の本数は特に制限されず、用途に応じて適宜設定されるが、本実施形態では、上述した各キー２６に対応する部分に、各電極部３２，３３の交点が少なくとも１つずつ配置されるように電極部３２，３３の本数が設定されている。なお、第１電極部３２，３３の本数及び間隔と、第２電極部３３の本数及び間隔とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。さらに、各電極部３２，３３は、全て統一された形状または種類の部材であってもよいし、各電極部３２，３３のうち、一部が異なる形状または種類の部材であってもよい。但し、通常は、感圧部３１の感圧特性を安定させるために、全ての電極部３２，３３が、同じ種類の材料からなり、統一された形状を有することが好ましい。   In addition, the number of the electrode portions 32 and 33 is not particularly limited and is appropriately set according to the application. In the present embodiment, the intersection of the electrode portions 32 and 33 is formed in the portion corresponding to each key 26 described above. The number of electrode portions 32 and 33 is set so that at least one is arranged. Note that the number and interval of the first electrode portions 32 and 33 and the number and interval of the second electrode portions 33 may be the same or different. Furthermore, each electrode part 32 and 33 may be a member of a unified shape or type, or a part of each electrode part 32 and 33 may be a member of a different shape or type. However, normally, in order to stabilize the pressure-sensitive characteristics of the pressure-sensitive portion 31, it is preferable that all the electrode portions 32 and 33 are made of the same type of material and have a unified shape.

図１に示すように、情報処理部１３は、ＣＰＵ等の演算処理部、情報処理装置１としての各種のプログラム等が記憶されているＲＯＭ、一時記憶媒体であるＲＡＭや図示しない出力装置の制御を行う制御部等を有している。そして、情報処理部１３は、上述した入力部２２のうち、操作されたキー２６に応じて出力される電気信号に基づいて、各構成品を総合的に制御するようになっている。   As shown in FIG. 1, the information processing unit 13 controls an arithmetic processing unit such as a CPU, a ROM that stores various programs as the information processing device 1, a RAM that is a temporary storage medium, and an output device (not shown). And a control unit for performing the above. And the information processing part 13 controls each component comprehensively based on the electric signal output according to the operated key 26 among the input parts 22 mentioned above.

このように構成された情報処理装置１においては、図１、図２（ｃ）に示すように、まず情報処理装置１を利き腕とは反対側の前腕１４（図示の例では左前腕）に装着する。そして、利き腕の指２７により、何れかのキー２６を押すように操作すると、感圧部３１のうち、操作されたキー２６に対応する部分が圧縮され、各電極部３２，３３間が接近する。これにより、第１電極部３２から第２電極部３３へ電流が流れる際の抵抗値が減少する。すなわち、入力部２２に加えられた圧力の２次元的な分布を、グリッド状に配設された各電極部３２，３３の交点の抵抗値（インピーダンス）の変化を基に測定することができる。
なお、キー操作の確定は、既存のキーボードの技術を用いることができる。例えば本実施形態のキーパッド２４のように、フルキーボードへの入力の確定は、感圧部３１に作用する荷重の閾値を設定し、閾値を越える荷重をもって確定することができる。 In the information processing apparatus 1 configured as described above, as shown in FIGS. 1 and 2C, first, the information processing apparatus 1 is attached to the forearm 14 (the left forearm in the illustrated example) opposite to the dominant arm. To do. When the key 27 of the dominant arm is operated to press any key 26, the portion of the pressure sensitive unit 31 corresponding to the operated key 26 is compressed, and the electrode units 32 and 33 approach each other. . Thereby, the resistance value when the current flows from the first electrode part 32 to the second electrode part 33 decreases. That is, the two-dimensional distribution of the pressure applied to the input unit 22 can be measured based on a change in resistance value (impedance) at the intersection of the electrode units 32 and 33 arranged in a grid.
The key operation can be confirmed using an existing keyboard technique. For example, as with the keypad 24 of the present embodiment, the input to the full keyboard can be determined by setting a threshold value of the load acting on the pressure sensitive unit 31 and determining the load exceeding the threshold value.

そして、入力部２２は、操作された位置（キー２６）に応じた電気信号を情報処理部１３に向けて出力する。そして、情報処理部１３は、受信した電気信号に基づき、各構成品を総合的に制御する。これにより、入力部２２のキー操作に応じた情報を出力装置に出力できるようになっている。なお、情報処理部１３において、入力部２２で操作されたキー２６を判断するように構成しても構わない。   Then, the input unit 22 outputs an electrical signal corresponding to the operated position (key 26) toward the information processing unit 13. Then, the information processing unit 13 comprehensively controls each component based on the received electrical signal. As a result, information corresponding to the key operation of the input unit 22 can be output to the output device. Note that the information processing unit 13 may be configured to determine the key 26 operated by the input unit 22.

このように、本実施形態によれば、入力部２２の感圧部３１が導電性高分子及びバインダー樹脂を含有する混合物が、繊維または布地にコーティングされてなる構成とした。
この構成によれば、固化したバインダー樹脂に含まれる導電性高分子が、圧力変化による微弱な電気信号の変化を伝達できるため、高感度及び高精度の電気信号を情報処理部１３に出力できる。また、固化したバインダー樹脂により感圧部３１の機械的強度が高められているため、生体１１に装着された状態において、感圧部３１が外力により破損し難く、耐久性に優れる。 As described above, according to the present embodiment, the pressure-sensitive portion 31 of the input unit 22 is configured such that the mixture containing the conductive polymer and the binder resin is coated on the fiber or the fabric.
According to this configuration, the conductive polymer contained in the solidified binder resin can transmit a weak change in the electrical signal due to a pressure change, and thus a highly sensitive and highly accurate electrical signal can be output to the information processing unit 13. In addition, since the mechanical strength of the pressure-sensitive portion 31 is enhanced by the solidified binder resin, the pressure-sensitive portion 31 is not easily damaged by an external force when attached to the living body 11, and is excellent in durability.

特に、感圧部３１を布状とすることで、軽量化及び薄型化を図るとともに、柔軟性に優れたインターフェース１２及び情報処理装置１を提供することができる。
そのため、大掛かりなインターフェース１２が不要になり、携帯性を向上させることができる。また、前腕１４等の生体１１に装着した場合に生体１１の外面形状や変形に充分に追従させることができる。さらに、生体１１に装着した使用状態（入力状態）を長時間保持することが可能になる。 In particular, by making the pressure-sensitive portion 31 into a cloth shape, it is possible to provide the interface 12 and the information processing apparatus 1 that are lightweight and thin, and that are excellent in flexibility.
Therefore, the large-scale interface 12 is not necessary, and portability can be improved. In addition, when mounted on the living body 11 such as the forearm 14, the outer surface shape and deformation of the living body 11 can be sufficiently followed. Furthermore, the use state (input state) attached to the living body 11 can be held for a long time.

しかも、本実施形態において、感圧部３１が布状とされているため、使用者の操作によって柔軟に変形することになる。そのため、使用者は、入力操作が確定したか否かを、操作した指２７の感覚だけではなく、インターフェース１２が装着された前腕１４側からの感覚によっても判断でき、適切な入力操作を行うことができる。この場合には、例えば視覚に頼らないブラインドタッチが可能になる。   In addition, in the present embodiment, since the pressure-sensitive part 31 is formed in a cloth shape, it is deformed flexibly by the user's operation. Therefore, the user can determine whether or not the input operation is confirmed not only by the sense of the operated finger 27 but also by the sense from the forearm 14 side to which the interface 12 is attached, and perform an appropriate input operation. Can do. In this case, for example, a blind touch that does not rely on vision is possible.

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、第２実施形態における情報処理装置５０の概略構成図である。本実施形態の情報処理装置５０では、インターフェース５１を手袋形状に形成した点で上述した第１実施形態と相違している。
図３に示すように、本実施形態のインターフェース５１は、一方の手５２全体を覆うように装着される手袋形状の装着部５３と、装着部５３に設けられた入力部５４と、を有している。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the information processing apparatus 50 according to the second embodiment. The information processing apparatus 50 according to the present embodiment is different from the first embodiment described above in that the interface 51 is formed in a glove shape.
As shown in FIG. 3, the interface 51 of the present embodiment includes a glove-shaped mounting portion 53 that is mounted so as to cover the entire one hand 52, and an input unit 54 that is provided in the mounting portion 53. ing.

本実施形態の入力部５４は、装着部５３の外周面のうち、第２指〜第５指の内側に位置する部分（掌側）に配設されたキーパッド５６と、装着部５３内においてキーパッド５６に対応して設けられたセンサ部５７と、を有している。なお、詳細については省略するが、センサ部５７は、上述した第１実施形態のセンサ部２５（図２参照）と同様に、感圧部３１の両面に電極部３２，３３が配設されたものである。   The input unit 54 of the present embodiment includes a keypad 56 disposed on a portion (palm side) located on the inner side of the second to fifth fingers on the outer peripheral surface of the mounting unit 53, and the mounting unit 53. And a sensor portion 57 provided corresponding to the keypad 56. Although not described in detail, the sensor unit 57 is provided with electrode units 32 and 33 on both surfaces of the pressure-sensitive unit 31 in the same manner as the sensor unit 25 (see FIG. 2) of the first embodiment described above. Is.

キーパッド５６は、第１指以外の指（第２指〜第５指）において、指尖からＭＰ関節に至る各関節間にキー５８が割り当てられている。図示の例においては、各関節間に数字や記号がテンキー状に割り当てられている。具体的には、第２指から第５指にかけて、指尖から第１関節に亘る範囲（末節骨）、第１関節から第２関節に亘る第１第２関節間（中節骨）、第２関節から第３関節に亘る第２第３関節間（基節骨）の順に数字、及び記号（図示の例では「＊」、「＃」）が割り当てられている。   On the keypad 56, a key 58 is assigned between each joint from the fingertip to the MP joint on fingers other than the first finger (second finger to fifth finger). In the example shown in the figure, numbers and symbols are assigned in the form of numeric keys between the joints. Specifically, from the second finger to the fifth finger, the range from the fingertip to the first joint (the distal phalanx), the first second joint from the first joint to the second joint (the middle phalanx), the first Numbers and symbols (“*” and “#” in the illustrated example) are assigned in the order between the second and third joints (base phalanx) from the two joints to the third joint.

この構成によれば、インターフェース５１を手５２に装着した状態で、装着された手５２の第１指により各キー５８を操作することができる（図３中矢印参照）。この場合、各関節間にキー５８を割り当てることで、使用者はどのキー５８を操作しているかを容易に判断できるため、ブラインドタッチを可能にする等、優れた操作性を具備させることができる。   According to this configuration, each key 58 can be operated with the first finger of the worn hand 52 while the interface 51 is worn on the hand 52 (see arrows in FIG. 3). In this case, by assigning the key 58 between each joint, the user can easily determine which key 58 is being operated, and therefore, it is possible to provide excellent operability such as enabling a blind touch. .

なお、上述した説明において、キーパッド５６は、各関節に数字や記号が割り振られている構成について説明したが、これに限らず、各キー５８にかなを割り当てても構わない。例えば、第２指から第５指における末節骨、中節骨、基節骨に対応するキー５８に、第２指の末節骨から第５指の基節骨にかけて子音（「あ行」・・・「わ行」）や「＊」、「＃」等を順に割り当て、さらに割り当てられた各キー５８（センサ部５７の感圧部３１）に入力される荷重に応じて母音（「あ段」・・・「お段」）を選択する構成にしても構わない。   In the above description, the keypad 56 has been described with respect to a configuration in which numerals and symbols are assigned to the respective joints. However, the present invention is not limited to this, and a kana may be assigned to each key 58. For example, a key 58 corresponding to the distal phalanx, middle phalanx, and proximal phalanx in the second to fifth fingers is applied to a consonant (“A”) from the distal phalanx of the second finger to the proximal phalanx of the fifth finger.・ "Wa" "," * "," # ", etc. are assigned in order, and vowels (" Adan ") according to the load input to each assigned key 58 (the pressure sensitive part 31 of the sensor part 57). ... “Dan”) may be selected.

すなわち、「あ段」から「お段」の各段に荷重が増加するような閾値を設定し、各閾値を超えたか否かで指定段を変更させることが可能である。なお、選択した段は、感圧部３１に入力される荷重が解放されたこと（加圧状態から非加圧状態への変化）をトリガーとして確定することができる。また、感圧部３１に入力される荷重が一定時間保持されたことをトリガーとして、選択した段を確定することも可能である。   That is, it is possible to set a threshold value for increasing the load from each “stage” to “stage” and change the designated stage depending on whether or not each threshold is exceeded. It should be noted that the selected stage can be determined by using, as a trigger, the release of the load input to the pressure sensing unit 31 (change from the pressurized state to the non-pressurized state). It is also possible to determine the selected stage with the load input to the pressure sensing unit 31 being held for a certain period of time as a trigger.

この構成によれば、感圧部３１に入力する荷重を調整することで、異なる情報（段）を出力することができるので、優れた利便性を具備させることができる。特に、本実施形態の感圧部３１は、布状とされているため、使用者が入力する荷重が大きくなるに従い、その変形量が大きくなる。そのため、使用者は、感圧部３１の変形量をフィードバックして、感圧部３１に入力すべき荷重を適切にコントロールすることができる。
この場合、本実施形態のような手袋形状のインターフェース５１においては、上述したように第１指と、第２〜５指の何れかの指と、のピンチ操作（２本の指を接近離間する操作）等を行うことにより、感圧部３１に入力する荷重をより適切にコントロールすることができる。 According to this configuration, it is possible to output different information (stages) by adjusting the load input to the pressure-sensitive unit 31, and thus it is possible to provide excellent convenience. In particular, since the pressure-sensitive part 31 of the present embodiment has a cloth shape, the amount of deformation increases as the load input by the user increases. Therefore, the user can feed back the deformation amount of the pressure-sensitive part 31 and appropriately control the load to be input to the pressure-sensitive part 31.
In this case, in the glove-shaped interface 51 as in the present embodiment, as described above, a pinch operation between the first finger and one of the second to fifth fingers (two fingers are moved closer to and away from each other). By performing (operation) etc., the load input to the pressure-sensitive part 31 can be controlled more appropriately.

なお、上述した構成では、感圧部３１に入力される荷重の大きさによって段を選択する構成について説明したが、これに限らず、所定時間内に感圧部３１が操作された回数（いわゆる、トグル操作）や、フリック操作等により段を選択しても構わない。   In the above-described configuration, the configuration in which the step is selected according to the magnitude of the load input to the pressure sensing unit 31 is described. However, the configuration is not limited to this, and the number of times the pressure sensing unit 31 is operated within a predetermined time (so-called , Toggle operation), flick operation, or the like.

また、上述した実施形態では、指の掌側に対応する位置に入力部５４を配設する構成としたが、これに限らず、掌や手の甲側に２次元的に入力部５４を配列しても構わない。但し、健常者の場合、皮膚感覚の鋭敏さから指の掌側や、掌等に入力部５４を配設するのが好ましい。   In the above-described embodiment, the input unit 54 is arranged at a position corresponding to the palm side of the finger. However, the present invention is not limited to this, and the input units 54 are two-dimensionally arranged on the palm or back of the hand. It doesn't matter. However, in the case of a healthy person, it is preferable to arrange the input unit 54 on the palm side of the finger, the palm or the like because of the sensitivity of the skin sensation.

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図４は、第３実施形態におけるインターフェース１００の平面図であり、図５は図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。なお、図４では、後述するフィードバック機構１０１の説明を分かり易くするため、装着部２１の図示を省略するとともに、入力部２２を鎖線で示している。第３実施形態では、入力部２２が操作された際に使用者の生体に、入力確定を示すフィードバック力を付与するフィードバック機構１０１を備えている点で、上述した各実施形態と相違している。以下の説明では、上述した第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a plan view of the interface 100 according to the third embodiment, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. In FIG. 4, the mounting portion 21 is not shown and the input portion 22 is indicated by a chain line for easy understanding of the description of the feedback mechanism 101 described later. The third embodiment is different from the above-described embodiments in that it includes a feedback mechanism 101 that gives a feedback force indicating input confirmation to a user's living body when the input unit 22 is operated. . In the following description, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the first embodiment described above, and the description is omitted.

図４、図５に示すように、本実施形態のインターフェース１００において、フィードバック機構１０１は、装着部２１（図５参照）の軸方向に沿って延設された第１フィードバック機構１０１ａと、装着部２１の周方向に沿って延設された第２フィードバック機構１０１ｂと、を有している。
これら各フィードバック機構１０１ａ，１０１ｂは、上述したセンサ部２５の各電極部３２，３３（図２参照）の本数に対応して、複数ずつ配設されている。すなわち、各フィードバック機構１０１ａ，１０１ｂは、装着部２１の軸方向及び周方向に沿ってマトリクス状に配設されている。なお、各フィードバック機構１０１ａ，１０１ｂは、それぞれ同様の構成からなるため、以下の説明では、一つのフィードバック機構１０１を例にして説明する。 As shown in FIGS. 4 and 5, in the interface 100 of the present embodiment, the feedback mechanism 101 includes a first feedback mechanism 101 a that extends along the axial direction of the mounting portion 21 (see FIG. 5), and a mounting portion. 21 and a second feedback mechanism 101b extending along the circumferential direction.
A plurality of these feedback mechanisms 101a and 101b are arranged in correspondence with the number of the electrode portions 32 and 33 (see FIG. 2) of the sensor unit 25 described above. That is, the feedback mechanisms 101 a and 101 b are arranged in a matrix along the axial direction and the circumferential direction of the mounting portion 21. Since each feedback mechanism 101a and 101b has the same configuration, in the following description, one feedback mechanism 101 will be described as an example.

図６は、図５のＣ部拡大図である。なお、図６においては、上述した電極部３２，３３の図示を省略している。
図５、図６（ａ）に示すように、各フィードバック機構１０１は、一対のコネクタ１０５ａ，１０５ｂ間に架け渡された複数（図示の例では２本）の紐材１０６と、一対のコネクタ１０５ａ，１０５ｂのうち、一方のコネクタ１０５ａを回転駆動させる駆動モータ（駆動手段）１０７と、他方のコネクタ１０５ｂを支持するアンカー１０８と、駆動モータ１０７及びアンカー１０８を支持する支持フレーム１０９と、を主に有している。なお、図示の例では、装着部２１内において、フィードバック機構１０１の上方に重なるように上述したセンサ部２５が配設されている。しかしながら、フィードバック機構１０１とセンサ部２５の位置は、適宜設計変更が可能である。例えば、フィードバック機構１０１の下方にセンサ部２５を配設しても構わない。 FIG. 6 is an enlarged view of a portion C in FIG. In addition, in FIG. 6, illustration of the electrode parts 32 and 33 mentioned above is abbreviate | omitted.
As shown in FIGS. 5 and 6A, each feedback mechanism 101 includes a plurality of (two in the illustrated example) string members 106 spanned between a pair of connectors 105a and 105b, and a pair of connectors 105a. , 105b, a driving motor (driving means) 107 that rotationally drives one connector 105a, an anchor 108 that supports the other connector 105b, and a support frame 109 that supports the driving motor 107 and the anchor 108 are mainly used. Have. In the illustrated example, the above-described sensor unit 25 is disposed in the mounting unit 21 so as to overlap the feedback mechanism 101. However, the design of the positions of the feedback mechanism 101 and the sensor unit 25 can be changed as appropriate. For example, the sensor unit 25 may be disposed below the feedback mechanism 101.

まず、支持フレーム１０９は、例えば棒状とされるとともに、装着部２１内に配置されている。なお、図示の例において、支持フレーム１０９は、延在方向に沿う横断面が直線状とされているが、装着部２１の形状（装着される生体１１（図１参照）の外面形状）に合わせて適宜設計変更が可能である。また、支持フレーム１０９は、各フィードバック機構１０１に設けてもよく、複数のフィードバック機構１０１をまとめて支持するように設けてもよい。   First, the support frame 109 has a rod shape, for example, and is disposed in the mounting portion 21. In the illustrated example, the support frame 109 has a linear cross section along the extending direction. However, the support frame 109 matches the shape of the mounting portion 21 (the outer surface shape of the living body 11 to be mounted (see FIG. 1)). The design can be changed as appropriate. The support frame 109 may be provided in each feedback mechanism 101 or may be provided so as to support a plurality of feedback mechanisms 101 together.

なお、支持フレーム１０９のうち、駆動モータ１０７及びアンカー１０８に位置する部分には、駆動モータ１０７、アンカー１０８、及び紐材１０６を覆う紐カバー１１４，１１５が設けられている。そして、紐カバー１１４，１１５（駆動モータ１０７やアンカー１０８）は、キーパッド２４の外周部分のうち、キー２６よりも外側に位置する部分、またはキーパッド２４の外側に位置する部分に配置される。これにより、キー２６の操作時において、使用者の指２７と紐カバー１１４，１１５（駆動モータ１０７やアンカー１０８）との干渉を防ぐことができる。   It should be noted that string covers 114 and 115 that cover the drive motor 107, the anchor 108, and the string material 106 are provided in portions of the support frame 109 positioned at the drive motor 107 and the anchor 108. The string covers 114 and 115 (the drive motor 107 and the anchor 108) are arranged in a portion located outside the key 26 or a portion located outside the keypad 24 in the outer peripheral portion of the keypad 24. . Thereby, at the time of operation of the key 26, interference with a user's finger | toe 27 and the string covers 114 and 115 (the drive motor 107 and the anchor 108) can be prevented.

駆動モータ１０７は、サーボモータやギヤードモータ等が用いられており、支持フレーム１０９の一端部に設けられている。駆動モータ１０７の回転軸には、一方のコネクタ１０５ａが設けられている。一方のコネクタ１０５ａは、例えば駆動モータ１０７の回転軸と同軸上に配置された板状とされている。なお、図示の例において、駆動モータ１０７は、その軸方向が支持フレーム１０９の延在方向に沿うようにして支持フレーム１０９に支持されている。   The drive motor 107 is a servo motor or a geared motor, and is provided at one end of the support frame 109. One connector 105 a is provided on the rotation shaft of the drive motor 107. One connector 105a has a plate shape, for example, arranged coaxially with the rotation shaft of the drive motor 107. In the illustrated example, the drive motor 107 is supported by the support frame 109 such that its axial direction is along the extending direction of the support frame 109.

アンカー１０８は、支持フレーム１０９の他端部に固定された基部１１１と、基部１１１から支持フレーム１０９の延在方向に沿う一端部に向けて延在する弾性帯１１２と、を有している。
弾性帯１１２は、支持フレーム１０９の延在方向に沿って伸縮可能とされ、その先端部（支持フレーム１０９の延在方向に沿う一端部側）に上述した他方のコネクタ１０５ｂが設けられている。なお、他方のコネクタ１０５ｂは、例えば一方のコネクタ１０５ａと同形同大とされ、支持フレーム１０９の延在方向に沿って一方のコネクタ１０５ａと対向している。 The anchor 108 has a base 111 fixed to the other end of the support frame 109 and an elastic band 112 extending from the base 111 toward one end along the extending direction of the support frame 109.
The elastic band 112 can be expanded and contracted along the extending direction of the support frame 109, and the other connector 105b described above is provided at the tip (one end side along the extending direction of the support frame 109). The other connector 105b has the same shape and size as the one connector 105a, for example, and faces the one connector 105a along the extending direction of the support frame 109.

各紐材１０６は、それら一端部が一方のコネクタ１０５ａにおいて、中心（駆動モータ１０７の回転軸）を挟んで径方向に対向する位置に連結され、他端部が他方のコネクタ１０５ｂにおいて一方のコネクタ１０５ａと対応する位置に連結されている。なお、紐材１０６の材料は、適宜選択することが可能であり、例えば絶縁体からなる繊維や、本実施形態の感圧部３１を構成する導電性を有する繊維等により形成することが可能である。
各紐材１０６には、両者間を架け渡すようにビーズ等のイナーシャ部材（拡大部）１１３が設けられている。 Each of the string members 106 is connected at one end of the connector 105a in a radial direction across the center (the rotation shaft of the drive motor 107), and the other end is connected to one connector at the other connector 105b. It is connected to a position corresponding to 105a. The material of the string member 106 can be selected as appropriate, and can be formed of, for example, a fiber made of an insulator, a conductive fiber that constitutes the pressure-sensitive portion 31 of the present embodiment, or the like. is there.
Each string member 106 is provided with an inertia member (enlarged portion) 113 such as a bead so as to bridge between the two.

また、各フィードバック機構１０１ａ，１０１ｂは、入力部２２のうち、使用者の操作位置（キー２６）と重なる位置に、各フィードバック機構１０１ａ，１０１ｂの紐材１０６同士の交点が少なくとも１つずつ位置するように配置されている。   Each feedback mechanism 101a, 101b has at least one intersection point between the string members 106 of each feedback mechanism 101a, 101b at a position overlapping the user's operation position (key 26) in the input unit 22. Are arranged as follows.

本実施形態において、入力部２２は、上述した第１実施形態のように何れかのキー２６が操作されると、操作された位置（キー２６）に応じた電気信号を情報処理部１３（図１参照）に向けて出力する。すると、情報処理部１３は、操作されたキー２６に対応するフィードバック機構（具体的には、各第１フィードバック機構１０１ａ及び各第２フィードバック機構１０１ｂのうち、操作されたキー２６を通る第１フィードバック機構１０１ａ及び第２フィードバック機構１０１ｂ）に向けて動作信号を出力する。   In this embodiment, when any key 26 is operated as in the first embodiment described above, the input unit 22 outputs an electrical signal corresponding to the operated position (key 26) to the information processing unit 13 (FIG. 1). Then, the information processing unit 13 selects the feedback mechanism corresponding to the operated key 26 (specifically, the first feedback passing through the operated key 26 out of the first feedback mechanism 101a and the second feedback mechanism 101b). An operation signal is output toward the mechanism 101a and the second feedback mechanism 101b).

動作信号を受信したフィードバック機構１０１ａ，１０１ｂは、駆動モータ１０７を回転駆動させることで、一方のコネクタ１０５ａを回転させる。すると、図６（ｂ）に示すように、一方のコネクタ１０５ａの回転に伴い、２本の紐材１０６がこより状に捩れる（緊張状態）とともに、紐材１０６に設けられたイナーシャ部材１１３が回転する。そして、紐材１０６の捩れやイナーシャ部材１１３の回転により装着部２１を介して操作者の指２７（図２参照）を刺激（フィードバック力を付与）することで、入力部２２の操作を使用者に向けてフィードバックすることができる。なお、紐材１０６の捩りに伴い弾性帯１１２が伸長することで、駆動モータ１０７とアンカー１０８の基部１１１との距離を一定に維持した状態で、紐材１０６の捩れが許容されるようになっている。
そして、入力部２２の操作から所定時間経過後、駆動モータ１０７が逆回転することで、紐材１０６の捩れが解除され、図４（ａ）に示すような状態（弛緩状態）に復元する。 The feedback mechanisms 101a and 101b that have received the operation signal rotate one of the connectors 105a by driving the drive motor 107 to rotate. Then, as shown in FIG. 6B, as one connector 105a is rotated, the two string members 106 are twisted in a twisted state (tensed state) and the inertia member 113 provided on the string member 106 is Rotate. Then, the operator operates the input unit 22 by stimulating (applying feedback force) the operator's finger 27 (see FIG. 2) via the mounting unit 21 by twisting the string member 106 or rotating the inertia member 113. Can provide feedback. The elastic band 112 extends as the string material 106 is twisted, so that the twist of the string material 106 is allowed in a state where the distance between the drive motor 107 and the base portion 111 of the anchor 108 is kept constant. ing.
Then, after a predetermined time has elapsed from the operation of the input unit 22, the drive motor 107 rotates in reverse, so that the twist of the string member 106 is released, and the state shown in FIG. 4A (relaxed state) is restored.

したがって、本実施形態によれば、上述した実施形態と同様の作用効果を奏することに加え、入力部２２の操作に応じてフィードバック機構１０１ａ，１０１ｂを動作させることで、入力部２２の操作を使用者に向けてフィードバックすることができる。   Therefore, according to the present embodiment, in addition to the same effects as the above-described embodiment, the operation of the input unit 22 is used by operating the feedback mechanisms 101a and 101b according to the operation of the input unit 22. Can provide feedback to the

ところで、本実施形態のようなウェアラブルインターフェースにおいては、装着部２１や入力部２２が柔軟性に優れた布状とされているため、例えば回転式振動子（バイブレータ）等の駆動による振動を間接的に使用者に付与する構成等では、伝達効率が低く、使用者に確実にフィードバック力を付与することが難しい。   By the way, in the wearable interface like this embodiment, since the mounting part 21 and the input part 22 are made into the cloth shape excellent in the flexibility, the vibration by the drive of a rotary vibrator | oscillator (vibrator) etc. is indirectly, for example. In the configuration that is given to the user, the transmission efficiency is low, and it is difficult to reliably give the user a feedback force.

これに対して、本実施形態によれば、入力部２２のうち、使用者の操作位置（キー２６）と重なる位置に配置された紐材１０６の回転（変位）が機械的な刺激として直接使用者の指２７等に付与されることになる。これにより、入力部２２の操作を使用者に対して確実にフィードバックすることができる。
また、フィードバック機構１０１を紐材１０６の変位により実現することで、インターフェース１２の柔軟性や薄さを維持することができ、優れた装着感、携帯性を維持することができる。 On the other hand, according to the present embodiment, the rotation (displacement) of the string member 106 arranged at a position overlapping the user's operation position (key 26) in the input unit 22 is directly used as a mechanical stimulus. To the person's finger 27 and the like. Thereby, the operation of the input unit 22 can be reliably fed back to the user.
Further, by realizing the feedback mechanism 101 by the displacement of the string member 106, the flexibility and thinness of the interface 12 can be maintained, and an excellent wearing feeling and portability can be maintained.

しかも、本実施形態では、各フィードバック機構１０１ａ，１０１ｂが、各キー２６に対応するように設けられているため、目的とする領域（操作したキー２６）に選択的に刺激を与えることができる。
また、第１フィードバック機構１０１ａ及び第２フィードバック機構１０１ｂの紐材１０６が重なるように配置されるため、任意の第１フィードバック機構１０１ａ及び第２フィードバック機構１０１ｂの双方を駆動させることで、上下２段の共振を利用でき、使用者が認識しうる程度の刺激（フィードバック力）を確実に付与できる。 In addition, in the present embodiment, since each feedback mechanism 101a, 101b is provided so as to correspond to each key 26, it is possible to selectively give a stimulus to a target region (operated key 26).
Further, since the string members 106 of the first feedback mechanism 101a and the second feedback mechanism 101b are arranged so as to overlap with each other, by driving both the arbitrary first feedback mechanism 101a and the second feedback mechanism 101b, two upper and lower stages Thus, it is possible to reliably apply a stimulus (feedback force) that can be recognized by the user.

さらに、本実施形態では、紐材１０６にイナーシャ部材１１３が設けられているため、延在方向において紐材１０６の太さが異なることになる。これにより、紐材１０６と指２７との接触位置や、接触時間等により使用者に付与されるフィードバック力に強弱を付けることが可能になるので、入力部２２の操作を使用者に対して確実にフィードバックすることができる。   Furthermore, in this embodiment, since the inertia member 113 is provided in the string material 106, the thickness of the string material 106 differs in the extending direction. As a result, it becomes possible to increase or decrease the feedback force applied to the user depending on the contact position between the string member 106 and the finger 27, the contact time, and the like. Can provide feedback.

なお、上述した実施形態では、２本の紐材１０６をこより状に捩る構成について説明したが、これに限らず、１本や３本以上の紐材１０６を捩る構成としても構わない。また、上述した実施形態では、イナーシャ部材１１３として、紐材１０６にビーズを設ける構成について説明したが、これに限らず、ディスクや棒等であっても構わない。
また、イナーシャ部材１１３に代えて、紐材１０６に結び目や重ね合わせ部分を設けたり、太さ等の異なる複数の紐材１０６を用いたりする等、紐材１０６全体のうち一部が他の部分よりも拡大した拡大部が設けられ、紐材１０６が不整な形状に形成されていれば構わない。なお、これら拡大部を設けない構成としても構わない。 In the above-described embodiment, the configuration in which the two string members 106 are twisted in a twisted manner has been described. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which one or three or more string members 106 are twisted may be used. In the above-described embodiment, the configuration in which beads are provided on the string material 106 as the inertia member 113 has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a disk, a rod, or the like may be used.
Further, instead of the inertia member 113, a part of the entire string material 106 is another part, such as a knot or overlapping portion is provided on the string material 106, or a plurality of string materials 106 having different thicknesses are used. It suffices if an enlarged portion that is larger than that is provided and the string member 106 is formed in an irregular shape. In addition, you may make it the structure which does not provide these expansion parts.

また、上述した実施形態では、各キー２６に応じてフィードバック機構１０１ａ，１０１ｂを複数ずつ配設する構成について説明したが、これに限らず、フィードバック機構１０１ａ，１０１ｂの個数は適宜設計変更が可能であり、単独で設けても構わない。
さらに、上述した実施形態では、感圧部３１や装着部２１とは別体でフィードバック機構１０１の紐材１０６を配設する構成について説明したが、これに限らず、紐材１０６の一部または全部を感圧部３１や装着部２１に編み込んだり、縫い付けたりしても構わない。 In the above-described embodiment, the configuration in which a plurality of feedback mechanisms 101a and 101b are arranged according to each key 26 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the design of the number of feedback mechanisms 101a and 101b can be appropriately changed. Yes, it may be provided alone.
Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration in which the string member 106 of the feedback mechanism 101 is disposed separately from the pressure-sensitive unit 31 and the mounting unit 21 is not limited thereto. The whole may be knitted or sewn into the pressure-sensitive part 31 or the mounting part 21.

［変形例］
次に、第３実施形態の変形例について説明する。図７（ａ）〜（ｃ）は、変形例に相当するフィードバック機構１２０，１３０，１４０の断面図である。なお、以下の説明では、上述した第３実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
図７（ａ）に示すように、本変形例のフィードバック機構１２０は、一対のプーリ１２１，１２２と、一対のプーリ１０２，１０３間に巻回された無端状の紐材１２３と、一方のプーリ１２１を回転駆動させる駆動モータ１０７と、駆動モータ１０７及びプーリ１２１，１２２を支持する支持フレーム１０９と、を主に有している。 [Modification]
Next, a modification of the third embodiment will be described. 7A to 7C are cross-sectional views of feedback mechanisms 120, 130, and 140 corresponding to modifications. In the following description, the same components as those in the third embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 7A, the feedback mechanism 120 of this modification includes a pair of pulleys 121 and 122, an endless string member 123 wound between the pair of pulleys 102 and 103, and one pulley. It mainly includes a drive motor 107 that rotationally drives 121, and a support frame 109 that supports the drive motor 107 and pulleys 121 and 122.

一対のプーリ１２１，１２２は、支持フレーム１０９の両端部にそれぞれ配設され、これらプーリ１２１，１２２間に紐材１２３が巻回されている。なお、支持フレーム１０９のうち、他方のプーリ１２２に位置する部分と、駆動モータ１０７に近接する部分には、他方のプーリ１２２及び紐材１２３を覆う紐カバー１２４，１２５が設けられている。   The pair of pulleys 121 and 122 are disposed at both ends of the support frame 109, and a string member 123 is wound between the pulleys 121 and 122. In the support frame 109, string covers 124 and 125 that cover the other pulley 122 and the string material 123 are provided in a part positioned on the other pulley 122 and a part close to the drive motor 107.

この構成によれば、駆動モータ１０７の回転駆動により、一方のプーリ１２１が回転することで、一方のプーリ１２１の回転に伴い、他方のプーリ１２２が回転するとともに、これらプーリ１２１，１２２間を紐材１２３が走行する。そして、紐材１２３の走行により装着部２１（図６参照）を介して操作者の指２７（図２参照）を摺るように刺激することができる。   According to this configuration, when one pulley 121 is rotated by the rotational drive of the drive motor 107, the other pulley 122 is rotated with the rotation of the one pulley 121, and the pulleys 121, 122 are connected to each other. The material 123 travels. Then, the travel of the string member 123 can stimulate the operator's finger 27 (see FIG. 2) to slide through the mounting portion 21 (see FIG. 6).

また、図７（ｂ）に示すフィードバック機構１３０のように、紐材１２３の一部を重ね合わせた重合部（拡大部）１３１を形成したり、図７（ｃ）に示すフィードバック機構１４０のように、紐材１２３にビーズ等のイナーシャ部材（拡大部）１４１を通したりすることで、紐材１２３の一部に拡大部を形成しても構わない。   Further, like the feedback mechanism 130 shown in FIG. 7B, a superposed portion (enlarged portion) 131 in which a part of the string material 123 is overlapped is formed, or like the feedback mechanism 140 shown in FIG. 7C. In addition, an enlarged portion may be formed in a part of the string material 123 by passing an inertia member (enlarged portion) 141 such as a bead through the string material 123.

さらに、図８に示すフィードバック機構１５０は、感圧部３１に設けられた複数のリング部材１５１と、プーリ１２１と、の間に紐材１５２が巻回されて構成されている。
具体的に、各リング部材１５１は、間隔をあけた状態で直線状に配列されている。また、紐材１５２は、各リング部材１５１内を挿通されるとともに、プーリ１２１の回転により巻取られるようにプーリ１２１に巻回されている。 Further, the feedback mechanism 150 shown in FIG. 8 is configured by winding a string member 152 between a plurality of ring members 151 provided in the pressure-sensitive portion 31 and the pulley 121.
Specifically, the ring members 151 are arranged in a straight line with a space therebetween. The string member 152 is wound around the pulley 121 so that the string member 152 is inserted through each ring member 151 and wound by the rotation of the pulley 121.

この構成によれば、駆動モータ１０７の回転駆動によりプーリ１２１が回転すると、紐材１５２がプーリ１２１に巻き取られる。これにより、紐材１５２が挿通されたリング部材１５１が駆動モータ１０７側に接近することで、感圧部３１が絞られる。これにより、感圧部３１のうち、絞られた部分が***または陥没して、皺（ギャザー）となることで、使用者の指２７等に刺激を与えることができる。なお、入力部２２（図６参照）の操作から所定時間経過後、駆動モータ１０７が逆回転することで、感圧部３１が復元する。また、感圧部３１に、フレームや形状記憶性布等を接着（裏打ち）したり、紐材１５２をスプリング等に通して紐材１５２が復元し易くしたりすることで、感圧部３１の形状が自己回復し易いように調節することも可能である。   According to this configuration, when the pulley 121 is rotated by the rotational drive of the drive motor 107, the string material 152 is wound around the pulley 121. Thereby, the pressure-sensitive part 31 is narrowed down when the ring member 151 into which the string member 152 is inserted approaches the drive motor 107 side. Thereby, the squeezed portion of the pressure-sensitive part 31 is raised or depressed, and becomes a wrinkle (gather), so that the user's finger 27 and the like can be stimulated. Note that, after a predetermined time has elapsed from the operation of the input unit 22 (see FIG. 6), the drive motor 107 reversely rotates, so that the pressure sensitive unit 31 is restored. Further, by attaching (lining) a frame, a shape memory cloth or the like to the pressure-sensitive part 31, or by passing the string material 152 through a spring or the like, the string material 152 can be easily restored. It is also possible to adjust the shape so that it can easily recover.

なお、上述した変形例では、感圧部３１に別体のリング部材１５１を設け、このリング部材１５１に紐材１５２を通す構成について説明したが、これに限らず、感圧部３１自体に貫通孔を設け、この貫通孔内に紐材１５２を通す構成する等、適宜設計変更が可能である。
また、上述した変形例では、感圧部３１を***または陥没させた皺状に変形させる構成について説明したが、これに限らず、感圧部３１の変形により使用者に刺激を与える構成であれば、感圧部３１の屈曲、回転、反転、折り曲げ、伸縮、毛足立ち等を例示することもできる。
また、上述した変形例では、感圧部３１自体を変形させる構成について説明したが、これに限らず、感圧部３１とは別体の布体を設け、この布体にフィードバック機構１５０を設けることにより、布体を変形させる構成としてもよい。 In the above-described modification, the structure in which a separate ring member 151 is provided in the pressure-sensitive portion 31 and the string member 152 is passed through the ring member 151 has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the pressure-sensitive portion 31 itself penetrates. Design changes can be made as appropriate, such as providing a hole and passing the string member 152 through the through-hole.
In the above-described modification, the configuration in which the pressure-sensitive portion 31 is deformed into a raised or depressed bowl shape has been described. However, the configuration is not limited to this, and the configuration may be such that the user is stimulated by the deformation of the pressure-sensitive portion 31. For example, the pressure-sensitive part 31 can be bent, rotated, reversed, bent, stretched, and raised.
Moreover, although the structure which deform | transforms the pressure sensitive part 31 itself was demonstrated in the modification mentioned above, it is not restricted to this, The cloth body separate from the pressure sensitive part 31 is provided, and the feedback mechanism 150 is provided in this cloth body. Thus, the cloth body may be deformed.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.

例えば、本実施形態のフィードバック機構を生体電極に用いる構成にしても構わない。具体的に、図９に示す生体電極１６１は、指１６２に装着可能な装着部１６３と、装着部１６３に隣接して配置されたプーリ１２１と、装着部１６３及びプーリ１２１間を架け渡すように巻回された紐材１６４と、プーリ１２１を回転駆動させる駆動モータ１０７と、を備えている。   For example, the feedback mechanism of the present embodiment may be configured to be used for the biological electrode. Specifically, the bioelectrode 161 shown in FIG. 9 is mounted so as to span between the mounting portion 163 that can be mounted on the finger 162, the pulley 121 disposed adjacent to the mounting portion 163, and the mounting portion 163 and the pulley 121. A wound string material 164 and a drive motor 107 that rotationally drives the pulley 121 are provided.

装着部１６３は、例えばＣ字状とされ、指１６２の掌側に位置する部分が開放されている。
紐材１６４は、感圧部３１を構成する繊維状の導電体からなり、上述した装着部１６３の開放部分（指１６２の掌側に位置する部分）を通して指に接触可能とされている。すなわち、図示の例では、紐材１６４が生体表面から生体信号を検出するための電極部として構成されている。なお、紐材１６４は、上述した第３実施形態やその変形例と同様の構成により変位させることができる。例えば、駆動モータ１０７の回転動作により紐材１６４を捩ったり、走行させたり、プーリ１２１により紐材１６４を巻取ったりすることが可能である。 The mounting portion 163 is, for example, C-shaped, and a portion located on the palm side of the finger 162 is open.
The string member 164 is made of a fibrous conductor constituting the pressure-sensitive portion 31 and can be brought into contact with the finger through the open portion of the mounting portion 163 described above (portion located on the palm side of the finger 162). That is, in the illustrated example, the string member 164 is configured as an electrode portion for detecting a biological signal from the biological surface. In addition, the string material 164 can be displaced by the same configuration as that of the above-described third embodiment or its modification. For example, the string material 164 can be twisted or run by the rotation of the drive motor 107, and the string material 164 can be wound by the pulley 121.

ところで、生体電極を用いて生体表面から心電図等の生体信号を取得する場合、歪みの少ない生体信号を得るためには、電極部を皮膚（指１６２）上に一定圧で密着させる必要がある。しかしながら、実際の使用環境においては、体幹の屈曲や捻り動作等により、電極部が皮膚表面から浮き上がり、皮膚との接触が不安定になることがある。
これに対して、上述した構成によれば、紐材１６４の生体への接着圧が減少し、紐材１６４が皮膚から浮き上がりやすい状態になった場合等において、駆動モータ１０７を駆動して紐材１６４を変位させることで、紐材１６４の緊張度の調節を行うことができる。そのため、紐材１６４の皮膚への接着圧を回復させ、生体信号の安定接続を得ることができる。 By the way, when a biological signal such as an electrocardiogram is acquired from the surface of a living body using a biological electrode, in order to obtain a biological signal with less distortion, the electrode portion needs to be brought into close contact with the skin (finger 162) with a constant pressure. However, in an actual use environment, the electrode part may be lifted from the skin surface due to bending or twisting of the trunk, and the contact with the skin may become unstable.
On the other hand, according to the above-described configuration, when the adhesive pressure of the string material 164 to the living body is reduced and the string material 164 is easily lifted from the skin, the drive motor 107 is driven and the string material is driven. By displacing 164, the tension of the string material 164 can be adjusted. Therefore, the adhesive pressure to the skin of the string material 164 can be recovered, and a stable connection of biological signals can be obtained.

なお、上述した各実施形態では、インターフェース１２，５１を腕や手等に装着した場合について説明したが、これに限らず、生体１１の様々な部分に装着しても構わない。例えば、頭に装着可能な帽子型や、上半身に装着可能なシャツ型（若しくはジャケット型）、足に装着可能な靴型等に形成することが可能である。
また、インターフェース１２，５１は生体１１に装着した状態で使用する構成に限らず、机等に載置して使用しても構わない。 In each of the above-described embodiments, the case where the interfaces 12 and 51 are mounted on an arm, a hand, or the like has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be mounted on various parts of the living body 11. For example, it can be formed into a hat type that can be worn on the head, a shirt type (or jacket type) that can be worn on the upper body, or a shoe type that can be worn on the foot.
In addition, the interfaces 12 and 51 are not limited to a configuration that is used while being attached to the living body 11, and may be used by being placed on a desk or the like.

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。   In addition, in the range which does not deviate from the meaning of this invention, it is possible to replace suitably the component in the embodiment mentioned above by the known component, and you may combine the modification mentioned above suitably.

１，５０…情報処理装置 １１…生体 １２，５１，１００…インターフェース ２１，５２，１６３…装着部 ２２，５４…入力部 ３１…感圧部 ３２…第１電極部 ３３…第２電極部 １０１，１２０，１３０，１４０，１５０…フィードバック機構 １０１ａ…第１フィードバック機構 １０１ｂ…第２フィードバック機構 １０６，１２３，１５２，１６４…紐材 １０７…駆動モータ（駆動手段） １１３，１４１…イナーシャ部材（拡大部） １３１…重合部（拡大部） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,50 ... Information processing apparatus 11 ... Living body 12,51,100 ... Interface 21,52,163 ... Mounting part 22,54 ... Input part 31 ... Pressure sensitive part 32 ... First electrode part 33 ... Second electrode part 101, 120, 130, 140, 150 ... feedback mechanism 101a ... first feedback mechanism 101b ... second feedback mechanism 106, 123, 152, 164 ... string material 107 ... drive motor (drive means) 113, 141 ... inertia member (enlarged portion) 131 ... Superposition part (enlarged part)

Claims (8)

感圧式の入力部を備えたインターフェースにおいて、
前記入力部は、
導電性を有する感圧部と、
前記感圧部の両面に各別に配置され、前記感圧部に入力される荷重の変化を検出する第１電極部及び第２電極部と、を備え、
前記感圧部は、導電性高分子及びバインダー樹脂を含有する混合物が、繊維または布地にコーティングされてなることを特徴とするインターフェース。 In an interface with a pressure-sensitive input,
The input unit is
A pressure-sensitive part having conductivity;
A first electrode part and a second electrode part, which are arranged separately on both sides of the pressure sensitive part, and detect a change in load input to the pressure sensitive part,
The interface is characterized in that the pressure-sensitive part is formed by coating a fiber or fabric with a mixture containing a conductive polymer and a binder resin. 前記入力部は、前記感圧部に入力される荷重に応じて異なるキー操作が割り当てられていることを特徴とする請求項１記載のインターフェース。   The interface according to claim 1, wherein different key operations are assigned to the input unit in accordance with a load input to the pressure-sensitive unit. 可撓性を有し、使用者の生体に着脱可能に装着される装着部を備え、
前記入力部が前記装着部に配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のインターフェース。 It has a mounting part that has flexibility and is detachably mounted on a user's living body,
The interface according to claim 1, wherein the input unit is disposed in the mounting unit. 前記装着部は、使用者の手に着脱可能な手袋形状に形成され、
前記入力部は、前記装着部のうち、指の掌側に配置されるとともに、前記指の関節間に異なるキー操作が割り当てられていることを特徴とする請求項３記載のインターフェース。 The mounting portion is formed in a glove shape that can be attached to and detached from a user's hand,
The interface according to claim 3, wherein the input unit is arranged on a palm side of the mounting unit, and different key operations are assigned between joints of the finger. 使用者にフィードバック力を付与するフィードバック機構を備え、
前記フィードバック機構は、前記入力部のうち、使用者の操作位置と重なるように配設された紐材と、
前記入力部が操作された際に前記紐材を変位させる駆動手段と、を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のインターフェース。 Provided with a feedback mechanism to give feedback force to the user,
The feedback mechanism is a string member disposed so as to overlap the operation position of the user in the input unit;
The interface according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a driving unit that displaces the string member when the input unit is operated. 前記紐材の一部には、他の部分に対して拡大された拡大部が設けられていることを特徴とする請求項５記載のインターフェース。   6. The interface according to claim 5, wherein a part of the string member is provided with an enlarged part enlarged with respect to another part. 前記紐材は、前記感圧部に連結され、前記駆動手段の駆動により変位することで、前記感圧部を変形しうるように構成されていることを特徴とする請求項５記載のインターフェース。   The interface according to claim 5, wherein the string member is connected to the pressure-sensitive portion and is configured to be deformed by being displaced by driving of the driving unit. 請求項１から請求項７の何れか１項に記載のインターフェースを備えていることを特徴とする情報処理装置。   An information processing apparatus comprising the interface according to any one of claims 1 to 7.
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