JPWO2016052168A1 - 人体特性検出装置及び眼鏡型電子機器 - Google Patents

Abstract

使用者が眼鏡型電子機器（１）を装着する際に、先ず、眉間電極（８０）が使用者の眉間に当たり、眉間電極（８０）を眉間に当てた状態で、弾性部材の付勢力に抗して矢印（Ｂ）の向きに筒部（６１）をブリッジ（３５）を中心に回転させる。筒部（６１）の当該回転に応じて、右鼻パッド（７３）、左鼻パッド（７１）がそれぞれ右鼻側面及び左鼻側面に向けて移動し、右鼻側面及び左鼻側面に当たって停止する。眉間電極（８０）と眉間、鼻電極（８１，８３）と鼻とが所定の接触圧で安定した状態で接触する。

Description

本発明は、人体の皮膚に接触して人体特性を検出する人体特性検出装置及び眼鏡型電子機器に関するものである。

人体の精神活動や体調の状態を示すパラメータとして、皮膚電気活動（Electro Dermal Activity）がある。
このような人体の皮膚電気活動を人体の皮膚の電位を検出することで把握し、これらを使って様々な機能を実現する装置が知られている。

ところで、眼鏡型電子機器において、上述したように人体の皮膚の電位を検出し、これらを基に様々な機能を実現したいという要請がある。
しかしながら、人体の皮膚の電位を正確に検出するためには、導電性の電極を皮膚に所定の接触圧で接触させる必要があるが、顔の形状は様々であり、しかも動きによるズレが生じる等の理由で、眼鏡型電子機器において人体の皮膚の電位を正確に検出することができないという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、眼鏡型電子機器において、人体の鼻付近及び眉間付近の皮膚電位を正確に検出できる人体特性検出装置及び眼鏡型電子機器を提供することを目的とする。

上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の人体特性検出装置は、人体の皮膚に接触して人体特性を検出する人体特性検出装置であって、使用者の鼻に接触する鼻電極と、前記使用者の眉間あるいは眉間付近に接触する眉間電極と、所定の軸に回転可能に装着され、前記所定の軸に対して一方の側に前記鼻電極が固定され、前記軸に対して他方の側に前記眉間電極が固定されている電極支持体とを有する。

上述した構成によれば、所定の軸を中心に人体特性検出装置が回転可能であり、使用者の顔形状や顔の動きに応じて、眉間電極と使用者の眉間、並びに鼻電極と使用者の鼻との間が適切に接触するように、人体特性検出装置の姿勢を自動的に調整できる。
そのため、顔形状が異なる多数の使用者の眉間や鼻の皮膚の電位を安定して正確に検出できる。これにより、当該皮膚の温度を基に、使用者の体調や精神状態等の様々な情報を得ることができる。

好適には本発明の人体特性検出装置の前記鼻電極は、前記使用者の鼻の鼻筋に対して一方の側面に接触する第１鼻電極と、前記鼻の前記鼻筋に対して他方の側面に接触する第２鼻電極とを有する。
この構成によれば、使用者の鼻の両側面における皮膚の電位を検出でき、それを基に使用者の体調や精神状態等の様々な情報を得ることができる。

好適には本発明の人体特性検出装置は、前記所定の軸を中心に所定の向きに回転するように前記電極支持体を付勢する付勢手段をさらに有する。
この構成によれば、所定の軸を中心とした人体特性検出装置の回転が一方の向きに付勢されているため、眉間電極と使用者の眉間、並びに鼻電極と鼻との間に一定の接触圧を生じさせることができ、皮膚電位を高精度に検出できる。

本発明の眼鏡型電子機器は、人体の皮膚に接触して人体特性を検出する人体特性検出装置と、前記人体特性検出装置が装着された眼鏡型フレームとを有する眼鏡型電子機器であって、前記人体特性検出装置は、使用者の鼻の鼻筋に対して一方の側面側に位置する第１鼻パットに設けられ、前記一方の側面に接触する第１鼻電極と、前記使用者の鼻の鼻筋に対して他方の側面側に位置する第２鼻パットに設けられ、前記他方の側面に接触する第２鼻電極と、前記使用者の眉間あるいは眉間付近に位置する支持部に設けられ、前記眉間あるいは眉間付近に接触する眉間電極と、前記眼鏡型フレームのブリッジに回転可能に装着され、前記ブリッジに対して一方の側に前記第１鼻パッド及び前記第２鼻パッドが固定され、前記ブリッジに対して他方の側に前記支持部が固定されている電極支持体とを有する。

この構成によれば、眼鏡型フレームのブリッジを中心に人体特性検出装置が回転可能であり、使用者の顔形状や顔の動きに応じて、眉間電極と使用者の眉間、並びに鼻電極と使用者の鼻との間が適切に接触するように、人体特性検出装置の姿勢を自動的に調整できる。
そのため、顔形状が異なる多数の使用者の眉間や鼻の皮膚の電位を安定して正確に検出できる。これにより、当該皮膚の温度を基に、使用者の体調や精神状態等の様々な情報を得ることができる。

本発明によれば、眼鏡型電子機器において、人体の鼻付近及び眉間付近の皮膚電位を正確に検出できる人体特性検出装置及び眼鏡型電子機器を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る眼鏡型電子機器の外観図であり、眼鏡型フレームに人体特性検出装置が装着された状態の図である。 図２は、眼鏡型フレームから人体特性検出装置を取り外した状態の外観斜視図である。 図３は、図１及び図２に示す人体特性検出装置を説明するための図である。 図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃは、使用者が眼鏡を装着した状態における人体特性検出装置の姿勢を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態に関わる眼鏡について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る眼鏡型電子機器１の外観図であり、眼鏡型フレーム５に人体特性検出装置５１が装着された状態の図である。図２は、眼鏡型フレーム５から人体特性検出装置５１を取り外した状態の外観斜視図である。

眼鏡型フレーム５は、使用者の耳に掛けられるテンプル１１，１３と、レンズ２１，２３が固定されるリム３１，３３と、リム３１，３３の間に介在するブリッジ３５とを有する。また、テンプル１１，１３とリム３１，３３との間には丁番４５，４７が設けられている。
また、眼鏡型フレーム５のブリッジ３５に人体特性検出装置５１が回転可能かつ着脱可能に装着されている。

人体特性検出装置５１は、使用者の鼻及び眉間の皮膚の表面電位を検出する。
ところで、使用者によって鼻及び眉間の形が違うため、人体特性検出装置の姿勢が固定であると、電極と皮膚との間の接触不安定または非接触により、皮膚の表面電位を正しく検出できない。このような問題を解決するために、使用者ごとに人体特性検出装置の姿勢を人が調整する場合、手間がかかるという問題が生じる。また、皮膚の表面電位を正確に検出するためには、電極と皮膚との接触圧を一定にし、インピーダンスを一定にする必要があるが、眼鏡の掛け具合によって接触圧が不安定となるという問題もある。
人体特性検出装置５１では、以下の構成により、使用者の鼻及び眉間の皮膚と電極との接触圧を一定にし、皮膚の表面電位を正確に検出する。

図３は、図１及び図２に示す人体特性検出装置５１を説明するための図である。
図３に示すように、人体特性検出装置５１は、ブリッジ３５が貫通する貫通孔を備えた筒部６１と、筒部６１に固定され眉間に向けて延びる支持部６３と、筒部６１に固定され鼻に向けて延びる支持部６５と、支持部６５に固定され鼻筋に対して左側面に向けて延びる支持部６７と、支持部６５に固定され鼻筋に対して右側面に向けて延びる支持部６９と、支持部６７の先端に固定され左鼻パッド７１と、支持部６９の先端に固定される右鼻パッド７３とを有する。
支持部６３，６５，６７，６９が本発明の電極支持体の一例である。また、眉間電極８０が本発明の眉間電極の一例である。鼻電極８１，８３が本発明の鼻電極の一例である。

支持部６３の使用者の眉間に対向する面には眉間電極８０が固定されている。眉間電極８０が使用者の眉間又は眉間付近に接触した状態で、眉間電極８０は、当該眉間の皮膚の表面電位となる。眉間電極８０の接触面は、眉間の形状に応じた曲面となっている。
また、左鼻パッド７１の鼻左側面に対向する面には鼻電極８１が固定されている。鼻電極８１が使用者の鼻左側面に接触した状態で、鼻電極８１は、当該鼻左側面の皮膚の表面電位となる。
また、右鼻パッド７３の鼻右側面に対向する面には鼻電極８３が固定されている。鼻電極８３が使用者の鼻右側面に接触した状態で、鼻電極８３は、当該鼻右側面の皮膚の表面電位となる。

眉間電極８０及び鼻電極８１，８３は、銅、ステンレスまたはチタンで形成される。眉間電極８０及び鼻電極８１，８３としてステンレス又はチタンを用いると、使用者の皮膚に金属アレルギを引き起こさないようにできる。
また、眉間電極８０及び鼻電極８１，８３は、接触部位の形状に適した形状で形成されている。

図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃは、使用者が眼鏡型電子機器１を装着した状態における人体特性検出装置５１の姿勢を説明するための図である。図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃは、使用者の眉間及び鼻の形状が相互に異なる。
人体特性検出装置５１は、図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃに示すように、使用者が眼鏡型フレーム５を装着すると、ブリッジ３５を中心に筒部６１が回転し、使用者の眉間及び鼻の形状に応じた姿勢になる。

眼鏡型電子機器１は、例えば、処理回路を有している。当該処理回路は、眉間電極８０及び鼻電極８１，８３に生じた表面電位信号を入力し、当該皮膚の表面電位信号を基に、使用者に関する人体情報を取得あるいは生成する。
処理回路は、例えば、人体特性検出装置５１あるいは眼鏡型フレーム５に設けられている。
皮膚電位は、使用者の発汗現象に応じた電位であり、使用者の体調や、精神状態を反映したものである。そのため、皮膚電位と、使用者の体調や精神状態とを予め対応付け参照データを用意することで、処理回路において、人体特性検出装置５１から入力した使用者の表面電位と、上記参照データとを比較することで、使用者の体調や精神状態を検出できる。皮膚電位を基に、例えば、使用者の瞬きの有無を検出することもできる。
本実施形態では、使用者の眉間及び鼻左右側面の３か所の皮膚電位を取得でき、これらを基に使用者の状態を判断する。

また、眼鏡型電子機器１は、通信モジュールを備えている場合は、当該通信モジュールを介して携帯型通信装置等の外部の装置に各信号（データ）送信することで、外部人体特性検出装置の高い処理能力及びメモリ容量を用いた高機能な処理を実現できる。

人体特性検出装置５１は、上述したように、筒部６１の貫通孔にブリッジ３５を貫通させ、ブリッジ３５を中心に所定の角度範囲で回転可能な状態で眼鏡型フレーム５に装着される。
また、例えば、筒部６１とブリッジ３５との間には、眉間電極８０を眉間に押圧する向き（図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃに示す矢印Ａの向き）に、筒部６１を回転させる付勢力を生じる弾性部材（図示せず）が設けられている。

使用者が眼鏡型電子機器１を装着する際には、先ず、眉間電極８０が使用者の眉間に当たり、図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃに示す矢印Ｂの向きに、上記弾性部材の付勢力に抗して筒部６１を回転させる。
この筒部６１の回転に応じて、左鼻パッド７１及び右鼻パッド７３がそれぞれ左鼻側面及び右鼻側面に向けて移動し、鼻電極８１及び８３が左鼻側面及び右鼻側面に当たって押し付けられる。これにより、眉間電極８０と眉間との間、鼻電極８１と左鼻側面との間、鼻電極８３と右鼻側面との間の接触圧は略一定になり、これらの間に生じるインピーダンスを一定にできる。

このように筒部６１を一方向に付勢しながら回転可能にしたことで、図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃに示すように、使用者が眼鏡型フレーム５を装着した際に、未調整でも眉間電極８０及び鼻電極８１，８３を皮膚にフィットさせることができる。
すなわち、人体に接触する電極を有する基材が回転軸で回転する構造なので、使用者の顔形状や頭の動作に追随して確実に人体と電極が接触できる。

以下、本発明の実施形態の眼鏡型電子機器１の作用を説明する。
使用者が眼鏡型電子機器１を装着する際に、先ず、眉間電極８０が使用者の眉間に当たり、眉間電極８０を眉間に当てた状態で、弾性部材の付勢力に抗して、図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃに示す矢印Ｂの向きに筒部６１をブリッジ３５を中心に回転させる。
そして、筒部６１の当該回転に応じて、左鼻パッド７１及び右鼻パッド７３がそれぞれ左鼻側面及び右鼻側面に向けて移動し、左鼻側面及び右鼻側面に当たって停止する。

このとき、上記弾性部材によって筒部６１は矢印Ａの向きに付勢されているので、眉間電極８０と眉間との間は所定の接触圧で安定した状態で接触している。これにより、電極８０は、使用者の眉間の皮膚の電位となる。
また、上述した筒部６１の回転が停止した状態で、左鼻パッド７１及び右鼻パッド７３はそれぞれ左鼻側面及び右鼻側面に向けて押圧されており、鼻電極８１，８３は左鼻側面及び右鼻側面と所定の接触圧で安定した状態で接触する。これにより、鼻電極８１，８３は、使用者の左鼻側面及び右鼻側面の皮膚の電位となる。

そして、眉間電極８０及び鼻電極８１，８３に生じた表面電位を示す表面電位信号が処理回路に出力される。
そして、処理回路において、当該皮膚電位信号を基に、使用者に関する情報が取得される。処理回路は、例えば、人体特性検出装置５１から入力した使用者の表面電位信号と、所定の参照データとを比較することで、使用者の体調や精神状態を検出する。

以上説明したように、眼鏡型電子機器１によれば、ブリッジ３５を中心に人体特性検出装置５１が回転可能であり、当該回転が一方の向きに付勢されているため、使用者の顔形状や顔の動きに応じて、眉間電極８０と使用者の眉間、並びに鼻電極８１，８３と鼻との間に一定の接触圧が生じるように人体特性検出装置５１の姿勢を自動的に調整できる。
そのため、顔形状が異なる多数の使用者の眉間や鼻の皮膚の電位を安定して正確に検出できる。これにより、当該皮膚の温度を基に、使用者の体調や精神状態等の様々な情報を得ることができる。
また、眼鏡型電子機器１によれば、使用者毎に調整作業が不要である。

また、眼鏡型電子機器１では、人体特性検出装置５１に眉間電極８０及び鼻電極８１，８３を組み込んだため、配線等を人体特性検出装置５１内に収容することができる共に、小規模且つ安価な構成で人体特性検出装置２を実現できる。

また、眼鏡型電子機器１によれば、通信モジュールを介して携帯型通信装置等の外部装置に皮膚の表面電位信号を送信することで、外部装置の高い処理能力及びメモリ容量を用いた高機能な処理を実現できる。

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
例えば、上述した実施形態では、弾性部材が眉間電極８０を眉間に押圧する向き（図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃに示す矢印Ａの向き）に筒部６１を回転する向きの付勢力を生じた場合を例示したが、弾性部材が鼻電極８１，８３を鼻に押圧する向きに付勢するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、先ず、眉間電極８０が使用者の眉間に当たり、上記弾性部材の付勢力に抗して筒部６１を回転させた後に鼻電極８１，８３が鼻に接触する構造を例示した。本発明は、例えば、鼻電極８１，８３が鼻に接触した後に、上記弾性部材の付勢力に抗して筒部６１を回転させた後に眉間電極８０が眉間に接触する構造にしてもよい。

また、上述した実施形態では、眉間電極８０と鼻電極８１，８３とを一体化した人体特性検出装置５１を例示したが、眉間電極８０と鼻電極８１，８３とを連動して回転する異なる複数のパーツで構成してもよい。
また、上述した実施形態では、鼻電極８１，８３を用いた場合を例示したが、一方の鼻電極のみを用いてもよい。

また、上述した実施形態では、本発明をレンズ２１，２３を備えた眼鏡型電子機器１に適用した場合を例示したが、レンズが無いアイウェア等に適用してもよい。

本発明は、人体の皮膚に接触して人体特性を検出する人体特性検出装置に適用可能である。

１…眼鏡型電子機器、１１,１３…テンプル、２１，２３…レンズ、３１，３３リム、３５…ブリッジ、４５…丁番、５１…人体特性検出装置、６１…筒部、６３…支持部、６５支持部、６７…支持部、６９…支持部、７１…左鼻パッド、７３…右鼻パッド、８０…眉間電極、８１，８３…鼻電極

Claims (4)

1. 人体の皮膚に接触して人体特性を検出する人体特性検出装置であって、
   使用者の鼻に接触する鼻電極と、
   前記使用者の眉間あるいは眉間付近に接触する眉間電極と、
   所定の軸に回転可能に装着され、前記所定の軸に対して一方の側に前記鼻電極が固定され、前記軸に対して他方の側に前記眉間電極が固定されている電極支持体と
   を有する人体特性検出装置。
2. 前記鼻電極は、
   前記使用者の鼻の鼻筋に対して一方の側面に接触する第１鼻電極と、
   前記鼻の前記鼻筋に対して他方の側面に接触する第２鼻電極と
   を有する請求項１に記載の人体特性検出装置。
3. 前記所定の軸を中心に所定の向きに回転するように前記電極支持体を付勢する付勢手段
   をさらに有する請求項１または請求項２に記載の人体特性検出装置。
4. 人体の皮膚に接触して人体特性を検出する人体特性検出装置と、
   前記人体特性検出装置が装着された眼鏡型フレームと
   を有する眼鏡型電子機器であって、
   前記人体特性検出装置は、
   使用者の鼻の鼻筋に対して一方の側面側に位置する第１鼻パットに設けられ、前記一方の側面に接触する第１鼻電極と、
   前記使用者の鼻の鼻筋に対して他方の側面側に位置する第２鼻パットに設けられ、前記他方の側面に接触する第２鼻電極と、
   前記使用者の眉間あるいは眉間付近に位置する支持部に設けられ、前記眉間あるいは眉間付近に接触する眉間電極と、
   前記眼鏡型フレームのブリッジに回転可能に装着され、前記ブリッジに対して一方の側に前記第１鼻パッド及び前記第２鼻パッドが固定され、前記ブリッジに対して他方の側に前記支持部が固定されている電極支持体と
   を有する眼鏡型電子機器。
   

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