JP2018075147A - 入力システム、測定装置 - Google Patents
入力システム、測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018075147A JP2018075147A JP2016218349A JP2016218349A JP2018075147A JP 2018075147 A JP2018075147 A JP 2018075147A JP 2016218349 A JP2016218349 A JP 2016218349A JP 2016218349 A JP2016218349 A JP 2016218349A JP 2018075147 A JP2018075147 A JP 2018075147A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- myoelectric signal
- electrode
- myoelectric
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003183 myoelectrical effect Effects 0.000 claims abstract description 146
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 18
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 6
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 29
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 18
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000004424 eye movement Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 101100545272 Caenorhabditis elegans zif-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000000744 eyelid Anatomy 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
- G06F3/015—Input arrangements based on nervous system activity detection, e.g. brain waves [EEG] detection, electromyograms [EMG] detection, electrodermal response detection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Neurology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
Abstract
【課題】効果的に利用が可能な筋電信号の入力システム、測定装置、を提供することを課題とする。
【解決手段】人体の皮膚表面に貼付される1以上の測定装置を用いて筋電信号を測定して、対象への情報入力を行う為の入力システムであって、前記測定装置は、電極部と、本体部と、を備え、前記本体部は、筋電信号を検出するセンサ部と、前記センサ部から前記筋電信号を受け取る処理部と、を有し、前記電極部は、前記センサ部と電気的に接続される電極と、前記電極を前記本体部と着脱可能とする保持部と、を有し、前記処理部は、前処理と、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理と、を行うことを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】人体の皮膚表面に貼付される1以上の測定装置を用いて筋電信号を測定して、対象への情報入力を行う為の入力システムであって、前記測定装置は、電極部と、本体部と、を備え、前記本体部は、筋電信号を検出するセンサ部と、前記センサ部から前記筋電信号を受け取る処理部と、を有し、前記電極部は、前記センサ部と電気的に接続される電極と、前記電極を前記本体部と着脱可能とする保持部と、を有し、前記処理部は、前処理と、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理と、を行うことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、筋電位を用いて対象への入力を行う為の入力システム、測定装置に関するものである。
従来から、筋電位を用いて対象に入力を行う為のシステムが知られている。例えば、筋肉運動を検出するための表面筋電図(EMG:ElectroMyoGraphy)検出方法および眼球運動を検出するための眼電図(EOG)検出方法を使用して、検出された筋肉および眼球運動に対応する信号が使用されて、演技者によって実行される同様の運動を示すようにアニメーションキャラクタを制御する技術が知られている(特許文献1)。
また、眼瞼の閉動作に伴って生じる筋電信号に基づいてまばたきを検出し、まばたきの有無を2値化した2値データを生成する技術が知られている(特許文献2)。
前述した技術によって、対象に対して、筋電信号を利用して入力を行うことが可能となった。しかしながら、効果的に利用が可能な筋電信号の測定装置については、従来提供されていない。
そのため、筋電信号による入力は様々なアプリケーションにおいて利用される可能性があるものの、筋電位による入力システムや筋電位に基づいた入力を受け付けるアプリケーションが十分に普及していなかった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、より効果的に利用が可能な筋電信号の入力システム、測定装置、を提供することを解決すべき課題とする。
上記課題を解決するために、本発明は、人体の皮膚表面に貼付される1以上の測定装置を用いて筋電信号を測定して、対象への情報入力を行う為の入力システムであって、
前記測定装置は、電極部と、本体部と、を備え、
前記本体部は、筋電信号を検出するセンサ部と、前記センサ部から前記筋電信号を受け取る処理部と、を有し、
前記電極部は、前記センサ部と電気的に接続される電極と、前記電極を前記本体部と着脱可能とする保持部と、を有し、
前記処理部は、前処理と、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理と、を行うことを特徴とする。
前記測定装置は、電極部と、本体部と、を備え、
前記本体部は、筋電信号を検出するセンサ部と、前記センサ部から前記筋電信号を受け取る処理部と、を有し、
前記電極部は、前記センサ部と電気的に接続される電極と、前記電極を前記本体部と着脱可能とする保持部と、を有し、
前記処理部は、前処理と、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理と、を行うことを特徴とする。
このような構成とすることで、電極部を着脱可能な構成として、測定装置の取り扱いを効率的にすることができる。また、前処理を加えて、検出処理やそれに関連した処理を効果的に実施することができる。
本発明の好ましい形態では、前記前処理は、所定の状態における筋電信号である基準信号を検出するステップを含み、
前記基準信号を用いて、前記筋電信号を検出するステップにおいて検出した筋電信号を加工すること、を特徴とする。
このような構成とすることで、基準信号を用いて筋電信号を加工して、利用しやすくすることができる。
前記基準信号を用いて、前記筋電信号を検出するステップにおいて検出した筋電信号を加工すること、を特徴とする。
このような構成とすることで、基準信号を用いて筋電信号を加工して、利用しやすくすることができる。
本発明の好ましい形態では、前記処理部は、前記筋電信号及び前記基準信号の差分を用いて、出力する筋電信号を生成することを特徴とする。
このような構成とすることで、筋電位の変化量を筋電信号として利用することができ、通信や計算の効率を高めることができる。
このような構成とすることで、筋電位の変化量を筋電信号として利用することができ、通信や計算の効率を高めることができる。
本発明の好ましい形態では、前記電極部は、3点以上の電気的に独立した電極を備え、
前記電極が前記保持部を兼ねること、を特徴とする。
前記電極が前記保持部を兼ねること、を特徴とする。
本発明の好ましい形態では、前記電極部は、認証情報を記憶したICタグを備え、
前記前処理は、読み取った前記認証情報に基づいた認証処理を有し、
前記測定装置における筋電信号の検出、又は前記測定装置から出力される筋電信号の利用、の少なくとも一方を制御する為の制御手段と、を備えることを特徴とする。
正しく筋電信号を取得する為、又は安全に測定装置を利用する為に、品質等が規格に則った電極部を利用することがよい。このような構成とすることで、電極部の認証を行ったうえで、検出処理を実施することができる。
前記前処理は、読み取った前記認証情報に基づいた認証処理を有し、
前記測定装置における筋電信号の検出、又は前記測定装置から出力される筋電信号の利用、の少なくとも一方を制御する為の制御手段と、を備えることを特徴とする。
正しく筋電信号を取得する為、又は安全に測定装置を利用する為に、品質等が規格に則った電極部を利用することがよい。このような構成とすることで、電極部の認証を行ったうえで、検出処理を実施することができる。
本発明の好ましい形態では、前記電極部は、対象の身体に接触する導電性の粘着層を備え、
前記認証情報は、前記粘着層の使用期間に関する情報を有することを特徴とする。
このような構成とすることで、安全に測定装置を利用することができる。
前記認証情報は、前記粘着層の使用期間に関する情報を有することを特徴とする。
このような構成とすることで、安全に測定装置を利用することができる。
本発明の好ましい形態では、前記本体部は水密に封止され、内蔵されたバッテリに給電する為の非接触充電部を備えることを特徴とする。
このような構成とすることで、発汗による測定装置の損傷を防いだり、水中で測定装置を利用することが可能となる。
このような構成とすることで、発汗による測定装置の損傷を防いだり、水中で測定装置を利用することが可能となる。
本発明の好ましい形態では、前記測定装置で検出した筋電信号に基づいて入力情報を生成する生成手段を備え、
前記生成手段は、入力された筋電信号と、複数のパラメータ及び入力情報が紐づけられた入力情報テーブルと、を用いて入力情報を生成することを特徴とする。
このような構成とすることで、入力情報を利用するアプリケーションを容易に製作することが可能となる。
前記生成手段は、入力された筋電信号と、複数のパラメータ及び入力情報が紐づけられた入力情報テーブルと、を用いて入力情報を生成することを特徴とする。
このような構成とすることで、入力情報を利用するアプリケーションを容易に製作することが可能となる。
本発明の好ましい形態では、測定装置の取り付け部位に応じて予め指定された補正係数を用いて、筋電信号又は、前記測定装置で検出した筋電信号に基づいて生成された入力情報を補正することを特徴とする。
このような構成とすることで、取り付け部位に応じて筋電信号又は入力情報の値を補正することができ、筋電位を部位ごとに利用するだけでなく、部位同士での比較や、体全体での集計など、筋電位を標準化して利用することができる。
このような構成とすることで、取り付け部位に応じて筋電信号又は入力情報の値を補正することができ、筋電位を部位ごとに利用するだけでなく、部位同士での比較や、体全体での集計など、筋電位を標準化して利用することができる。
本発明は、筋電信号を測定して対象への情報入力を行う為に、人体の皮膚表面に貼付される測定装置であって、電極部と、本体部と、を備え、
前記本体部は、筋電信号を検出するセンサ部と、前記センサ部から前記筋電信号を受け取る処理部と、を有し、
前記電極部は、前記センサ部と電気的に接続される電極と、前記電極を前記本体部と着脱可能とする保持部と、を有し、
前記処理部は、前処理と、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理と、を行うことを特徴とする。
前記本体部は、筋電信号を検出するセンサ部と、前記センサ部から前記筋電信号を受け取る処理部と、を有し、
前記電極部は、前記センサ部と電気的に接続される電極と、前記電極を前記本体部と着脱可能とする保持部と、を有し、
前記処理部は、前処理と、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理と、を行うことを特徴とする。
本発明は、人体の皮膚表面に貼付され筋電信号を測定する1以上の測定装置を備えた入力システムを用いて、対象への情報入力を行う為の入力方法であって、
前記測定装置は、電極部と、本体部と、を備え、
前記本体部は、筋電信号を検出するセンサ部と、前記センサ部から前記筋電信号を受け取る処理部と、を備え、
前記処理部は、前処理と、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理と、を行うことを特徴とする。
前記測定装置は、電極部と、本体部と、を備え、
前記本体部は、筋電信号を検出するセンサ部と、前記センサ部から前記筋電信号を受け取る処理部と、を備え、
前記処理部は、前処理と、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理と、を行うことを特徴とする。
本発明は、筋電信号を測定して対象への情報入力を行う為に、人体の皮膚表面に貼付される測定装置用の電極部であって、電極と、保持部と、認証情報を記憶したICタグと、を備え、
前記保持部は、筋電信号を検出するセンサ部並びに処理部を備えた測定装置の本体部に、前記電極を電気的に接続した状態で保持されることを特徴とする。
前記保持部は、筋電信号を検出するセンサ部並びに処理部を備えた測定装置の本体部に、前記電極を電気的に接続した状態で保持されることを特徴とする。
本発明によれば、効果的に利用が可能な筋電信号の入力システム、測定装置、を提供することができる。
以下、図面を用いて、本発明の実施形態に関る入力システムについて説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明の一例であり、本発明を以下の実施形態に限定するものではなく、様々な構成を採用することもできる。
例えば、本実施形態では入力システムの構成、動作などについて説明するが、同様の構成の方法、装置、コンピュータプログラム、記録媒体なども、同様の作用効果を奏することができる。また、プログラムは、記録媒体に記憶させてもよい。この記録媒体を用いれば、例えばコンピュータに前記プログラムをインストールすることができる。ここで、前記プログラムを記憶した記録媒体は、例えばCD−ROM等の非一過性の記録媒体であっても良い。
図1は、本発明の実施形態に関る入力システムの概要を示す図である。入力システム1は、ユーザ端末2と、測定装置3と、充電装置4と、を備えており、これらが通信可能に構成されている。
本実施形態では、測定装置3を4台(測定装置3a〜3d)用いて、ユーザ端末2で実行されるアプリケーションへの信号の入力を行う場合について例示する。例えば、測定装置3aを胸部に、測定装置3bを右上腕に、測定装置3cを左上腕に、測定装置3dを腹部に装着した状態で、それぞれの部位の筋電信号を検出してアプリケーションへの入力を行う。測定装置3の数、装着部位は、筋電信号を利用するアプリケーションの実施条件に応じて決定される。
ここで、入力が行われるアプリケーションは、例えば、ゲーム、フィットネス、筋力・瞬発力等の診断、栄養管理、等、を目的とするものである。このような様々なアプリケーションにおいて、本実施形態における入力システム1を利用することが可能である。
図2は、ユーザ端末2のハードウェア構成を示す図である。ユーザ端末2は、演算装置(CPU201)と、主記憶装置(RAM202)と、HDDやSSD、フラッシュメモリなどの補助記憶装置(記録部203)と、外部の装置とネットワークを介して通信を行うためのインタフェースである通信部204と、入力部205と、出力部206と、を備えている。また、記録部203は、オペレーティングシステム207と、オペレーティングシステム207と協調してその機能を発揮する入力プログラム208と、入力プログラム208から出力される入力情報を利用するアプリケーションのアプリケーションプログラム209等が記録されている。
図3は、本発明の実施形態に係る入力システム1の機能ブロック構成の一例を示す図である。ユーザ端末2及び測定装置3間、及びユーザ端末及び充電装置4間の無線通信は、ブルートゥース(登録商標)に則る通信を含む近距離無線通信である。ブルートゥース(登録商標)の拡張仕様であるBLE(Bluetooth Low Energy)通信、赤外線通信、及びNFC(Near Field Communication)等の他の近距離無線通信が、通信データサイズ(データ量)などの実施条件に応じて利用されてもよい。
図4は、測定装置3の斜視図である。測定装置3は、本体部301と、電極部5と、を備えている。
図5は、電極部5の斜視図である。図5(a)は電極部5の底面側斜視図であり、図5(b)は電極部5の平面側斜視図であり、図5(c)は図5(a)におけるA−A断面図である。電極部5は、非導電性の電極部本体501と、導電性の電極502と、電極502と電気的に接続された接触部503と、電極部本体501に内蔵されたICタグ504と、を備えている。
ICタグ504には、認証情報が記憶されており、後述するように、NFCによってICタグリーダで読み取ることで認証情報を読み取ることができる。なお、ICタグを介したNFC通信に替え又は組み合わせて、ブルートゥース(登録商標)通信や赤外線通信等の他の近距離無線通信が、通信データサイズなどの実施条件に応じて利用されてもよい。
接触部503は、ゲル状の導電性素材で形成されている。接触部503の接触面(図5(a)における上面)は、保護フィルム6が張り付けられており、ごみや汚れの付着を防止して接触部503の粘着性を維持している。接触部503を介して、測定装置3の本体部301が人体(皮膚)に張り付けて保持される。接触部503及び電極502は電気的に接続されており、筋電を本体部301に受け渡す。
図6は、本体部301の斜視図である。図6(a)は本体部301の底面側斜視図であり、図6(b)は本体部301の平面側斜視図である。本体部301は、制御部302と、記憶部303と、ユーザ端末2と通信を行う為の無線通信部304と、電極502と電気的に接続される保持部305と、保持部305を介して筋電信号を計測する筋電位センサ306(センサ部)と、加速度センサ307(センサ部)と、測定装置3の起動や操作を行う為の入力スイッチ308と、測定装置3の動作状態やバッテリ状況等を表示する為の表示部309と、バッテリ310と、バッテリに非接触で給電を行う為の非接触給電コイル311と、を備えている。本体部301は水密に封止されており、バッテリ310への給電は、非接触給電コイル311によって行われる。
筋電位センサ306は、接触部503及び電極502を介して、所定の間隔で筋電位を検出する。センサ部で検出した信号は、AD変換され、制御部302に送られる。
制御部302は、基準信号取得手段31と、データ加工手段32と、状態通知手段33と、状態制御手段34(制御手段)と、を有している。基準信号取得手段31は、基準信号を取得するステップ(前処理)において、電極部5から基準信号となる筋電信号を受け取り、記憶部303に記憶する。基準信号とは、本例では測定装置3を取り付けた部位に力を入れていない状態(平静時)の筋電信号を所定のサンプル数検出し、検出した筋電信号の中央値を、基準信号として記録している。
データ加工手段32は、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理において、基準信号を用いて筋電信号の情報量を減らし、無線通信部304を介して外部に出力する筋電信号のデータ量を小さくする。
本例では、検出した筋電信号と、基準信号と、の差分を用いてデータ量を小さくしている。式1は、本実施形態における基準信号を用いてデータ量を小さくする際に利用される計算式である。式1において、nは、1単位の筋電信号を生成する為に測定される筋電信号のサンプル数であり、αは、基準信号の値を示している。単位時間内に検出された各筋電信号の値と基準信号の差分の平均を求めることで、入力情報を生成する為の筋電信号を算出する。
状態通知手段33は、測定装置3の状態に関する情報をユーザ端末2に出力する。例えば、バッテリ310の電池残量や、測定装置3が基準信号取得手段31で基準信号を取得できたか否か、等の情報をユーザ端末2に出力する。状態制御手段34は、ユーザ端末2からの制御指示に基づいて、測定装置3の動作状態の制御を行う。
状態制御手段34で制御される状態は、例えば、後述する認証情報の読み取り開始、基準信号の計測開始/終了、筋電信号の検出開始/終了、筋電信号の検出可否、等である。認証情報の読み取り開始や、基準信号の検出開始等は、ユーザ端末2を介して入力システム1の使用者等が指定可能であってもよい。
加速度センサ307を用いて得られた加速度情報は、筋電信号と組み合わせて入力情報の生成に利用される。身体の複数の部位に張付けられた測定装置3は、加速度センサ307によって加速度信号を検出する。複数の測定装置3から得られた加速度信号を1次積分/2次積分すると、速度/相対移動距離が計算され、測定装置3を装着した各部位の運動状況/相対位置を得ることができる。加速度信号に基づく情報に筋電信号に基づく情報を併せることで、人の姿勢をよりリアルタイムに算出して、入力対象であるアプリケーションにおいて利用することができる。
これにより、例えば、ゲームのアプリケーションで入力システム1を利用し、「前後左右」という方向・移動の入力を行いたいとき、測定装置3を装着した特定部位を傾けたり、加速度センサ307のセンサ軸に対する方向を変えることで、所定方向への移動という目的を達成できる。具体的には、上半身を前に傾けるとゲームのキャラクタを前進させるといった構成にすることができ、また、キャラクタの前進のスピードを、プレーヤーの体の傾斜度や、傾斜時の所定部位の筋電信号等に応じて変化させることができる。
センサ部は、加速度センサ307に替え、又は加えて、他のセンサを備えていてもよく、これらセンサによるセンサ値を、筋電信号と組み合わせた入力情報の生成に利用してもよい。本実施形態において、表示部309は、複数のLED素子によって測定装置3の動作状態やバッテリ状況を表示する。
図7は、充電装置4の斜視図である。充電装置4は、充電装置本体401と、測定装置3をはめ込み保持する為の保持穴402と、ユーザ端末2と通信を行う為の無線通信部403と、電極部5のICタグを読み取るためのICタグリーダ404と、バッテリ405と、非接触給電コイル311を介して測定装置3のバッテリ310に給電を行う為の電力供給部406と、を備えている。
充電装置4は、ICタグリーダ404を介して、電極部5のICタグ504に記録された認証情報を読み取る。認証情報は、電極部5が真正品であることを示す文字列や、接触部503の粘着性能に基づく使用期限等の情報を有している。読み取られた認証情報は、認証手段41によって認証処理(前処理)が実施され、電極部5が正規の電極部5であるか、接触部503の使用期限は問題ないか、等が判断される。
判断結果は、無線通信部403、通信部204(無線通信部)を介してユーザ端末2に受け渡される。ユーザ端末2の状態管理手段23は、受け取った判断結果に基づいて、測定装置3の状態制御手段34に動作指示(前処理)を行い、併せて認証の結果や認証できなかった場合の理由を表示させる。
本実施形態では、認証手段41を充電装置4に設けて認証処理を実施しているが、ICタグリーダ404で読み取った情報をユーザ端末2や測定装置3に出力して、そちら側で認証処理を行うように構成してもよい。また、認証手段41による認証結果を、直接測定装置3に出力するように構成しても構わない。
ユーザ端末2(対象装置)は、入力プログラム208によって、生成手段21と、出力手段22と、状態管理手段23と、として機能する。生成手段21は、測定装置3から受け取った筋電情報に基づいて入力情報を生成する。生成された入力情報は、出力手段22によってアプリケーション209に受けわたされる。アプリケーション209では、受け取った入力情報を利用して、利用目的に応じた処理を行う。状態管理手段23は、測定装置3や充電装置4の状態情報の取得や、制御指示を行う。
測定装置3より筋電信号を受け取ると、ユーザ端末2は生成手段21によって、筋電信号に基づいて入力情報を生成する。生成手段21は、パラメータと入力情報を対応付けた入力情報テーブルを用いて、入力情報を生成する。筋電信号の値と入力情報テーブルに指定されたパラメータに基づいて、入力情報が生成される。
また、生成手段21は、測定装置3に応じた補正係数を利用して、入力情報の生成前の筋電信号又は生成された入力情報を補正する。この補正係数は、測定装置3が装着される部位の皮膚の厚み等に応じて予め算出され、筋電信号又は入力情報に掛け合わせられる係数である。これにより、測定装置3の装着部位によって変化する筋電信号のセンサ値を標準化して利用することができる。
本例では、入力プログラム208と、入力プログラム208で生成された入力情報を利用するアプリケーションプログラム209(対象)とが別々に設けられているが、これらは一体であっても構わない。また、入力プログラム208に含まれた処理の一部又は全部は、測定装置3で実施され、測定装置3から対象に対して入力情報を受け渡すように構成してもよい。
図8を用いて、本実施形態における筋電信号の検出について説明する。ステップS1において、測定装置3を、入力の対象となるアプリケーションに対応した任意の部位に装着する。アプリケーションによって、どの測定装置3(3a〜3d)を、どの部位に装着すればよいかが指示され、ユーザはそれに従って測定装置3を装着する。ステップS2では、基準信号取得手段31による基準信号の検出・登録(前処理)が行われる。基準信号を取得するステップが終了したならば(ステップS3)、筋電信号の検出処理が開始される。
測定装置3では測定の終了が指示されるまで筋電信号が検出され、データストリーム出力する(ステップS4)。筋電信号の検出処理では、筋電信号を検出し(ステップS11)、基準信号を用いた筋電信号のデータ量軽減処理を行って(ステップS12)、筋電信号をユーザ端末2に出力する(ステップS13)。
ユーザ端末2は、測定装置3から受け取った筋電信号を記憶する。ステップS5において記憶した筋電信号のサンプル数が規定の数を満たしたならば、入力信号を生成し(ステップS6)、生成した入力信号を対象のアプリケーションに受け渡す(ステップS7)。
図9を用いて、本実施形態における電極部の認証処理(前処理)について説明する。筋電信号の検出に先駆けて、本体部301に電極部5を取り付ける(ステップS21)。そして、充電装置4の保持穴402に測定装置3を設置する(ステップS22)。
充電装置4は、ICタグリーダ404を介して、認証情報を読み取る(ステップS3)。この際、状態管理手段23(ユーザ端末2)を用いて、充電装置4に対して認証処理の開始させるようにしてもよい。読み取った認証情報を用いて認証処理が実施され(ステップS24)、無線通信部403を介して、ユーザ端末2に認証結果が出力される(ステップS25)。
認証処理の結果、筋電の測定が許諾された場合(ステップS26)、状態管理手段23は通信部204(無線通信部)を介して、測定装置3に筋電測定の許可を行う。状態制御手段34は、筋電の検出の許可を行い、測定装置3での筋電信号の検出が可能となる(ステップS27)。
本発明によれば、電極部を着脱可能な構成として、測定装置の取り扱いを効率的にすることができる。また、前処理を加えて、検出処理やそれに関連した処理を効果的に実施することができる。
また、電極部を着脱可能な構成としたり、筋電信号の検出処理の前処理や後処理を加えることで、検出処理やそれに関連した処理を効果的に実施可能な入力システム、測定装置を提供することができる。
また、基準信号や補正係数、入力情報テーブルを利用した後処理を加えることで、筋電信号を利用しやすくしたり、入力情報を利用するアプリケーションを容易に製作することができる。
また、正しく筋電信号を取得する為、又は安全に測定装置を利用する為に、品質等が規格に則った電極部を利用させることができる。また、本体部が水密に封止されることで、測定装置の損傷や紛失を防ぐことができる。
1 入力システム
2 ユーザ端末
201 CPU
202 RAM
203 記録部
204 通信部(無線通信部)
205 入力部
206 出力部
207 OS
208 入力プログラム
21 生成手段
22 出力手段
23 状態管理手段
3、3a、3b、3c、3d 測定装置
301 本体部
302 制御部
303 記憶部
304 無線通信部
305 保持部
306 筋電位センサ
307 加速度センサ
308 入力スイッチ
309 表示部
310 バッテリ
311 非接触給電コイル
31 基準信号取得手段
32 データ加工手段
33 状態通知手段
34 状態制御手段
4 充電装置
401 充電装置本体
402 保持穴
403 無線通信部
404 ICタグリーダ
405 バッテリ
406 電力供給部
41 認証手段
5 電極部
501 電極部本体
502 電極
503 接触部
504 ICタグ
6 保護フィルム
2 ユーザ端末
201 CPU
202 RAM
203 記録部
204 通信部(無線通信部)
205 入力部
206 出力部
207 OS
208 入力プログラム
21 生成手段
22 出力手段
23 状態管理手段
3、3a、3b、3c、3d 測定装置
301 本体部
302 制御部
303 記憶部
304 無線通信部
305 保持部
306 筋電位センサ
307 加速度センサ
308 入力スイッチ
309 表示部
310 バッテリ
311 非接触給電コイル
31 基準信号取得手段
32 データ加工手段
33 状態通知手段
34 状態制御手段
4 充電装置
401 充電装置本体
402 保持穴
403 無線通信部
404 ICタグリーダ
405 バッテリ
406 電力供給部
41 認証手段
5 電極部
501 電極部本体
502 電極
503 接触部
504 ICタグ
6 保護フィルム
上記課題を解決するために、本発明は、人体の皮膚表面に貼付される複数の測定装置を用いて筋電信号及び加速度信号を測定して、ユーザ端末にて入力情報を生成し、対象への情報入力を行う為の入力システムであって、
前記測定装置は、電極部と、本体部と、を備え、
前記本体部は、筋電信号を検出する為の筋電位センサ及び、装着部位の傾きを得るための加速度信号を検出する加速度センサと、前記筋電位センサから前記筋電信号を受け取り、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理を行う制御部と、前記電極部を保持する保持部と、を有し、
前記電極部は、前記筋電位センサと電気的に接続される電極を有することを特徴とする。
前記測定装置は、電極部と、本体部と、を備え、
前記本体部は、筋電信号を検出する為の筋電位センサ及び、装着部位の傾きを得るための加速度信号を検出する加速度センサと、前記筋電位センサから前記筋電信号を受け取り、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理を行う制御部と、前記電極部を保持する保持部と、を有し、
前記電極部は、前記筋電位センサと電気的に接続される電極を有することを特徴とする。
本発明の好ましい形態では、前記制御部は、検出処理に先駆けて前処理を行い、
前記前処理は、所定の状態における筋電信号である基準信号を検出するステップを含み、
前記基準信号を用いて、前記筋電信号を検出するステップにおいて検出した筋電信号を加工すること、を特徴とする。
このような構成とすることで、基準信号を用いて筋電信号を加工して、利用しやすくすることができる。
前記前処理は、所定の状態における筋電信号である基準信号を検出するステップを含み、
前記基準信号を用いて、前記筋電信号を検出するステップにおいて検出した筋電信号を加工すること、を特徴とする。
このような構成とすることで、基準信号を用いて筋電信号を加工して、利用しやすくすることができる。
本発明の好ましい形態では、前記制御部は、前記筋電信号及び前記基準信号の差分を用いて、出力する筋電信号を生成することを特徴とする。
このような構成とすることで、筋電位の変化量を筋電信号として利用することができ、通信や計算の効率を高めることができる。
このような構成とすることで、筋電位の変化量を筋電信号として利用することができ、通信や計算の効率を高めることができる。
本発明の好ましい形態では、前記電極部は、非導電性シート状の電極部本体と、粘着性を有する導電性素材で形成され、前記電極部本体上に所定のギャップを挟んで直列配置される3点以上の接触部と、前記保持部を介して各接触部及び前記筋電位センサを電気的に接続する電極と、を含むことを特徴とする。
本発明の好ましい形態では、前記ユーザ端末は、前記測定装置で検出した筋電信号に基づいて入力情報を生成する生成手段を備え、
前記生成手段は、入力された筋電信号と、複数のパラメータ及び入力情報が紐づけられた入力情報テーブルと、を用いて入力情報を生成することを特徴とする。
このような構成とすることで、入力情報を利用するアプリケーションを容易に製作することが可能となる。
前記生成手段は、入力された筋電信号と、複数のパラメータ及び入力情報が紐づけられた入力情報テーブルと、を用いて入力情報を生成することを特徴とする。
このような構成とすることで、入力情報を利用するアプリケーションを容易に製作することが可能となる。
本発明の好ましい形態では、測定装置の取り付け部位に応じて予め指定された補正係数を用いて、筋電信号を補正することを特徴とする。
このような構成とすることで、取り付け部位に応じて筋電信号又は入力情報の値を補正することができ、筋電位を部位ごとに利用するだけでなく、部位同士での比較や、体全体での集計など、筋電位を標準化して利用することができる。
このような構成とすることで、取り付け部位に応じて筋電信号又は入力情報の値を補正することができ、筋電位を部位ごとに利用するだけでなく、部位同士での比較や、体全体での集計など、筋電位を標準化して利用することができる。
本発明は、筋電信号及び加速度信号を測定して、ユーザ端末にて入力情報を生成し、対象への情報入力を行う為に、人体の皮膚表面に貼付される一組の測定装置であって、電極部と、本体部と、を備え、
前記本体部は、筋電信号を検出する為の筋電位センサ及び、装着部位の傾きを得るための加速度信号を検出する加速度センサと、前記筋電位センサから前記筋電信号を受け取り、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理を行う制御部と、前記電極部を保持する保持部と、を有し、
前記電極部は、前記筋電位センサと電気的に接続される電極を有することを特徴とする。
前記本体部は、筋電信号を検出する為の筋電位センサ及び、装着部位の傾きを得るための加速度信号を検出する加速度センサと、前記筋電位センサから前記筋電信号を受け取り、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理を行う制御部と、前記電極部を保持する保持部と、を有し、
前記電極部は、前記筋電位センサと電気的に接続される電極を有することを特徴とする。
本発明は、人体の皮膚表面に貼付され筋電信号及び加速度信号を測定する複数の測定装置と、前記筋電信号及び加速度信号を用いて入力情報を生成するユーザ端末と、を備えた入力システムを用いて、対象への情報入力を行う為の入力方法であって、
前記測定装置は、電極部と、本体部と、を備え、
前記本体部は、筋電信号を検出する為の筋電位センサ及び、装着部位の傾きを得るための加速度信号を検出する加速度センサと、前記筋電位センサから前記筋電信号を受け取り、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理を行う制御部と、前記電極部を保持する保持部と、を有し、
前記電極部は、前記筋電位センサと電気的に接続される電極を有することを特徴とする。
前記測定装置は、電極部と、本体部と、を備え、
前記本体部は、筋電信号を検出する為の筋電位センサ及び、装着部位の傾きを得るための加速度信号を検出する加速度センサと、前記筋電位センサから前記筋電信号を受け取り、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理を行う制御部と、前記電極部を保持する保持部と、を有し、
前記電極部は、前記筋電位センサと電気的に接続される電極を有することを特徴とする。
Claims (12)
- 人体の皮膚表面に貼付される1以上の測定装置を用いて筋電信号を測定して、対象への情報入力を行う為の入力システムであって、
前記測定装置は、電極部と、本体部と、を備え、
前記本体部は、筋電信号を検出するセンサ部と、前記センサ部から前記筋電信号を受け取る処理部と、を有し、
前記電極部は、前記センサ部と電気的に接続される電極と、前記電極を前記本体部と着脱可能とする保持部と、を有し、
前記処理部は、前処理と、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理と、を行うことを特徴とする入力システム。 - 前記前処理は、所定の状態における筋電信号である基準信号を検出するステップを含み、
前記基準信号を用いて、前記筋電信号を検出するステップにおいて検出した筋電信号を加工すること、を特徴とする請求項1に記載の入力システム。 - 前記処理部は、前記筋電信号及び前記基準信号の差分を用いて、出力する筋電信号を生成することを特徴とする請求項2に記載の入力システム。
- 前記電極部は、3点以上の電気的に独立した電極を備え、
前記電極が前記保持部を兼ねること、を特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の入力システム。 - 前記電極部は、認証情報を記憶したICタグを備え、
前記前処理は、読み取った前記認証情報に基づいた認証処理を有し、
前記測定装置における筋電信号の検出、又は前記測定装置から出力される筋電信号の利用、の少なくとも一方を制御する為の制御手段と、を備えることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の入力システム。 - 前記電極部は、対象の身体に接触する導電性の粘着層を備え、
前記認証情報は、前記粘着層の使用期間に関する情報を有することを特徴とする請求項5に記載の入力システム。 - 前記本体部は水密に封止され、内蔵されたバッテリに給電する為の非接触充電部を備えることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の入力システム。
- 前記測定装置で検出した筋電信号に基づいて入力情報を生成する生成手段を備え、
前記生成手段は、入力された筋電信号と、複数のパラメータ及び入力情報が紐づけられた入力情報テーブルと、を用いて入力情報を生成することを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の入力システム。 - 測定装置の取り付け部位に応じて予め指定された補正係数を用いて、筋電信号又は、前記測定装置で検出した筋電信号に基づいて生成された入力情報を補正することを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の入力システム。
- 筋電信号を測定して対象への情報入力を行う為に、人体の皮膚表面に貼付される測定装置であって、電極部と、本体部と、を備え、
前記本体部は、筋電信号を検出するセンサ部と、前記センサ部から前記筋電信号を受け取る処理部と、を有し、
前記電極部は、前記センサ部と電気的に接続される電極と、前記電極を前記本体部と着脱可能とする保持部と、を有し、
前記処理部は、前処理と、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理と、を行うことを特徴とする測定装置。 - 人体の皮膚表面に貼付され筋電信号を測定する1以上の測定装置を備えた入力システムを用いて、対象への情報入力を行う為の入力方法であって、
前記測定装置は、電極部と、本体部と、を備え、
前記本体部は、筋電信号を検出するセンサ部と、前記センサ部から前記筋電信号を受け取る処理部と、を備え、
前記処理部は、前処理と、入力情報を生成する為の筋電信号を検出する検出処理と、を行うことを特徴とする入力方法。 - 筋電信号を測定して対象への情報入力を行う為に、人体の皮膚表面に貼付される測定装置用の電極部であって、電極と、保持部と、認証情報を記憶したICタグと、を備え、
前記保持部は、筋電信号を検出するセンサ部並びに処理部を備えた測定装置の本体部に、前記電極を電気的に接続した状態で保持されることを特徴とする電極部。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016218349A JP2018075147A (ja) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | 入力システム、測定装置 |
CN201710146368.2A CN107256079B (zh) | 2016-11-08 | 2017-03-13 | 一种测量装置及其充电装置、管理终端和应用终端 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016218349A JP2018075147A (ja) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | 入力システム、測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018075147A true JP2018075147A (ja) | 2018-05-17 |
Family
ID=60027853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016218349A Pending JP2018075147A (ja) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | 入力システム、測定装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018075147A (ja) |
CN (1) | CN107256079B (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109864740A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-06-11 | 北京津发科技股份有限公司 | 一种运动状态的表面肌电信号采集传感器和设备 |
WO2020171473A1 (ko) * | 2019-02-21 | 2020-08-27 | 주식회사 바이랩 | Eit 전극을 이용한 측정장치 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111783056B (zh) * | 2020-07-06 | 2024-05-14 | 诺百爱(杭州)科技有限责任公司 | 一种基于肌电信号识别用户身份的方法、装置和电子设备 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09108195A (ja) * | 1995-10-20 | 1997-04-28 | Nec Corp | 電気回路内蔵型生体用表面電極 |
JP2008305199A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Fujitsu Component Ltd | 入力システム及びプログラム |
JP2011056243A (ja) * | 2009-08-11 | 2011-03-24 | Minokonashi Laboratory:Kk | コードレス小型筋電バイオフィードバック装置 |
JP2015534472A (ja) * | 2012-09-07 | 2015-12-03 | レスピラトリー・モーション・インコーポレイテッド | 電極パッドセット |
WO2016076376A1 (ja) * | 2014-11-12 | 2016-05-19 | 京セラ株式会社 | ウェアラブル装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3892754B2 (ja) * | 2002-05-20 | 2007-03-14 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 測定装置 |
US7446503B2 (en) * | 2004-08-10 | 2008-11-04 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for charging batteries using a converter |
JP2007301157A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Oisaka Denshi Kiki:Kk | 筋電計測装置 |
US7723951B2 (en) * | 2006-06-30 | 2010-05-25 | Intel Corporation | Battery charging apparatus having a chute and method of recharging a battery |
CN101834534B (zh) * | 2009-03-13 | 2013-11-06 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 电源供电装置 |
CN101961529B (zh) * | 2010-08-13 | 2013-06-05 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 肌电反馈训练和功能评测遥操作装置及方法 |
CN105997066A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-10-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种便携式人体表面肌电信号采集*** |
-
2016
- 2016-11-08 JP JP2016218349A patent/JP2018075147A/ja active Pending
-
2017
- 2017-03-13 CN CN201710146368.2A patent/CN107256079B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09108195A (ja) * | 1995-10-20 | 1997-04-28 | Nec Corp | 電気回路内蔵型生体用表面電極 |
JP2008305199A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Fujitsu Component Ltd | 入力システム及びプログラム |
JP2011056243A (ja) * | 2009-08-11 | 2011-03-24 | Minokonashi Laboratory:Kk | コードレス小型筋電バイオフィードバック装置 |
JP2015534472A (ja) * | 2012-09-07 | 2015-12-03 | レスピラトリー・モーション・インコーポレイテッド | 電極パッドセット |
WO2016076376A1 (ja) * | 2014-11-12 | 2016-05-19 | 京セラ株式会社 | ウェアラブル装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109864740A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-06-11 | 北京津发科技股份有限公司 | 一种运动状态的表面肌电信号采集传感器和设备 |
WO2020171473A1 (ko) * | 2019-02-21 | 2020-08-27 | 주식회사 바이랩 | Eit 전극을 이용한 측정장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107256079B (zh) | 2021-05-07 |
CN107256079A (zh) | 2017-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11786136B2 (en) | Information processing apparatus, and information processing method | |
US10398359B2 (en) | Movement analysis system, wearable movement tracking sensors, and associated methods | |
US10292606B2 (en) | System and method for determining performance capacity | |
US11318035B2 (en) | Instrumented orthotic | |
JP2018513707A (ja) | 手持ち式器具を通じたヒトの振戦の測定および収集 | |
JP2009500047A5 (ja) | ||
KR20160086102A (ko) | 웨어러블 디바이스 및 그 제어 방법 | |
JP2018075147A (ja) | 入力システム、測定装置 | |
KR102470617B1 (ko) | 바이오 프로세서, 생체 신호 감지 시스템, 및 바이오 프로세서의 동작 방법 | |
US20170265801A1 (en) | Bruxism Detection System With Chin-Mounted Accelerometer Sensor | |
KR101976092B1 (ko) | 둥근 어깨 자세를 교정하는 자세교정시스템 | |
KR20160054208A (ko) | 의류 장착형 자세교정 시스템 | |
KR101563530B1 (ko) | 근전도 및 동작을 감지하는 시스템 및 그 제어 방법 | |
JP2012070989A (ja) | 生体情報測定装置、生体情報測定装置の制御方法、および、生体情報測定システム | |
TWM537281U (zh) | 跌倒偵測系統 | |
US11083392B2 (en) | Bio-processor, bio-signal detecting system, and operation method of bio-processor | |
JP2015082978A (ja) | 生体情報収集装置及び生体情報収集システム | |
JP7058853B2 (ja) | 心電信号を少なくとも検出するためのシステム | |
KR20210136722A (ko) | 전자 장치의 낙상 이벤트 타입 판단 방법 및 그 전자 장치 | |
TWI603085B (zh) | 動作判定裝置及動作感測器 | |
WO2020195592A1 (ja) | 測定促進装置、方法及びプログラム | |
US20220175312A1 (en) | Apparatus and Method For Measurement Of Skin-To-Skin Contact Between Neonate And Parent | |
EP3847961B1 (en) | Walking state determination program, walking state determination method, and information processing device | |
US20190328314A1 (en) | Method and apparatus for monitoring and improving lifestyle via a wearable | |
JP2021065466A (ja) | 鼓膜温度推定システム、ウェアラブルデバイス、熱中症リスク推定システム、鼓膜温度推定方法およびプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180313 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20180514 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180911 |