WO2006059454A1

WO2006059454A1 - 情報処理装置

Info

Publication number: WO2006059454A1
Application number: PCT/JP2005/020266
Authority: WO
Inventors: Fukuro Koshiji
Original assignee: Konica Minolta Holdings, Inc.
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2006-06-08
Also published as: US20080129621A1; US7667657B2; JPWO2006059454A1; JP4665904B2

Abstract

　データの周囲空間への拡散が少なく、装着時に生体表面への電極の接触を必要とせず、伝送効率に優れたウェアラブル機器としての情報処理装置を提供する。　各種情報処理を行う情報処理部１０１と、生体の一部を取り囲むようにすることで前記情報処理部を前記生体に装着可能にする装着部１７０と、前記装着部に形成されてループアンテナあるいはダイポールアンテナとして作用するアンテナ部１８０と、前記情報処理部で処理されるデータを前記アンテナ部を介して外部機器に送信し、または、前記アンテナ部を介して外部機器から受信したデータを前記情報処理部に供給することで無線通信を行う通信部１６０と、を有する。

Description

明細書

情報処理装置

技術分野

[0001] 本発明は各種情報処理を行う情報処理装置に関し、特に、生体の一部を取り囲む装着部を有するウェアラブル機器としての情報処理装置に関する。

背景技術

[0002] 小型のコンピュータ機器をウェアラブル機器として生体に装着することが提案されている。さらに、このウェアラブル機器を生体に装着した状態で、他のウェアラブル機器や他の固定機器との間で無線通信を行うことも提案されている。

[0003] このようなウェアラブル機器を用いた通信としては、無線通信や赤外線通信などが一般的に用いられている。このような無線通信を行うと、電磁波が周囲の空間に拡散して、データの漏洩が起こり得るため、セキュリティレベルが低下してしまうことが問題となる。

[0004] そこで、より簡易であって、セキュリティの観点力も安全な方法を用いて情報を伝送することが期待される。例えば、以下の特許文献 1や特許文献 2に記載されているように、生体に接触して、る送信装置力受信装置へ生体を介して情報を伝送する技術が提案されている。

特許文献 1 :特開平 7— 170215号公報 (第 1頁、図 1)

特許文献 2 :特開 2003— 37566号公報 (第 1頁、図 1)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 以上の特許文献 1や特許文献 2に開示された情報伝送システムにおいては、生体表面 (人体の皮膚）に対して電極を接触せしめ、その電極を介して、生体そのものを伝送路として使用している。

[0006] このため、アンテナが露出していて周囲空間に電磁波を放射するタイプのシステムに比較すれば、データの周囲への拡散や漏洩が少なぐセキュリティが高いと考えることができる。 [0007] しかし、生体表面 (人体の皮膚）に電極を接触させなければ通信できな、と、う問題を有しており、服装などによってはウェアラブル機器の装着が困難になることが予想されている。

[0008] また、金属が生体に直接触れて、るため、アレルギーの問題や、衛生面の問題も考えられる。

[0009] さらに、電極によって生体が導体として扱われ、かつ、生体が閉回路として伝送路の働きをしているため、伝送効率が悪いという問題も有している。また、生体表面の状態 (乾燥 Z湿潤）によって接触抵抗が変化することや、周囲環境の変化などにより、結合条件 (静電結合)が変化することで伝送特性が劣化して、性能が安定しな、と、う問題も有している。

[0010] 本発明は上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、データの周囲空間への拡散が少なぐ装着時に生体表面への電極の接触を必要とせず、伝送効率に優れたゥヱアラブル機器としての情報処理装置を提供することを目的とする課題を解決するための手段

[0011] 上記目的は以下の各項に記載の情報処理装置により達成される。

[0012] (1)各種情報処理を行う情報処理部と、生体の一部を取り囲むようにすることで前記情報処理部を前記生体に装着可能にする装着部と、前記装着部に形成されてループアンテナあるいはダイポールアンテナとして作用するアンテナ部と、前記情報処理部で処理されるデータを前記アンテナ部を介して外部機器に送信し、または、前記アンテナ部を介して外部機器力受信したデータを前記情報処理部に供給することで無線通信を行う通信部と、を有する情報処理装置。

[0013] (2)前記装着部は閉じた環状に構成されている、ことを特徴とする請求項 1記載の情報処理装置。

[0014] (3)前記装着部はコ字状部材もしくは C字状部材または U字状部材の、ずれかで構成されている、ことを特徴とする請求項 1記載の情報処理装置。

[0015] (4)前記生体に関する生体情報もしくは周囲の環境情報を検知するセンサを備え、前記センサにより検知された生体情報もしくは環境情報は前記情報処理部により処理され、前記通信部と前記アンテナ部を介して外部機器に送信される、ことを特徴とする 1乃至 3項のいずれか 1項に記載の情報処理装置。

[0016] (5)同一生体に装着された他の情報処理装置との間でデータの伝送を行う、ことを特徴とする 1乃至 4項のいずれか 1項に記載の情報処理装置。

[0017] (6)前記情報処理部は、腕時計、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドホン、ディジタルカメラ、各種携帯端末装置のいずれかに内蔵される、ことを特徴とする 1乃至 5項の

V、ずれか 1項に記載の記載の情報処理装置。

発明の効果

[0018] 本発明によれば、以下のような効果が得られる。

[0019] (1)前記 1項に係る発明によれば、アンテナ部が設けられた装着部が生体の一部を取り囲むことで情報処理部が生体に装着され、この状態で、情報処理部で処理されるデータはアンテナ部を介して外部機器に送信され、または、アンテナ部を介して外部機器力受信されたデータが情報処理部に供給されて、外部機器との間で無線通信が実行される。

[0020] ここで、装着部が生体の一部を取り囲むことで情報処理装置がウェアラブル機器として生体に装着されており、この装着部に設けられたダイポールアンテナもしくはループアンテナとしてのアンテナ部を介して外部機器との間で無線通信が実行されるため、装着時に生体表面への電極の接触を必要としなくなり、また、装着部が装着された生体表面付近を電波が伝搬するため、データの周囲空間への拡散が少なぐ伝送効率に優れた通信がなされる。

[0021] (2)前記 2項に係る発明によれば、アンテナ部が設けられた装着部は閉じた環状の状態に構成されている。ここで、環状の装着部が生体を取り囲むことで情報処理装置力 Sウェアラブル機器として生体に装着され、この環状の装着部に設けられたダイポールアンテナもしくはループアンテナを介して外部機器との間で無線通信が実行されるため、装着部が装着された生体表面付近を電波が伝搬するため、データの周囲空間への拡散が少なぐ伝送効率に優れた通信がなされる。

[0022] (3)前記 3項に係る発明によれば、アンテナ部が設けられた装着部は、コ字状部材もしくは C字状部材または U字状部材のいずれかで構成されている。ここで、コ字状部材もしくは C字状部材または U字状部材の装着部が生体を取り囲むことで情報処理装置がウェアラブル機器として生体に装着され、この環状の装着部に設けられたダイポールアンテナを介して外部機器との間で無線通信が実行されるため、装着部が装着された生体表面付近を電波が伝搬するため、データの周囲空間への拡散が少なぐ伝送効率に優れた通信がなされる。

[0023] (4)前記 4項に係る発明によれば、生体に関する生体情報もしくは周囲の環境情報を検知するセンサを備え、検知された生体情報もしくは環境情報は情報処理部により処理されて、通信部とアンテナ部を介して外部機器に送信される。

[0024] ここで、装着部が生体の一部を取り囲むことで情報処理装置がウェアラブル機器として生体に装着されており、その際にセンサによって検知された生体に関する生体情報もしくは周囲の環境情報は、情報処理部により処理されて、通信部とアンテナ部を介して外部機器に送信される。この結果、装着部が装着された生体表面付近を電波が伝搬するため、生体情報や環境情報も含めた各種データが周囲空間へ拡散せずに、伝送効率に優れた状態で通信される。

[0025] (5)前記 5項に係る発明によれば、装着部が生体の一部を取り囲むことで情報処理装置がウェアラブル機器として生体に装着されており、その際に同一生体に装着された他の情報処理装置との間でデータの伝送が行われる。この結果、装着部にアンテナ部が内蔵されており、装着部が装着された生体表面付近を電波が伝搬するため、同一生体に装着された複数の情報処理装置間で、各種データが周囲空間へ拡散せずに、伝送効率に優れた状態で通信される。

[0026] (6)前記 6項に係る発明によれば、情報処理部は、腕時計、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドホン、ディジタルカメラ、各種携帯端末装置のいずれかに内蔵されており、装着部により生体に装着されている。

[0027] ここで、腕時計、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドホン、ディジタルカメラ、各種携帯端末装置のいずれかが情報処理部を内蔵した状態の情報処理装置を構成しており、ウェアラブル機器として生体に装着されており、この装着部に設けられたダイポールアンテナもしくはループアンテナとしてのアンテナ部を介して外部機器との間で無線通信が実行されるため、装着時に生体表面への電極の接触を必要としなくなり、また、装着部が装着された生体表面付近を電波が伝搬するため、データの周囲空間への拡散が少なぐ伝送効率に優れた通信がなされる。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の実施の形態の情報処理装置 100の概略構成を示すブロック図である

[図 2]本発明の実施の形態の情報処理装置 100の適用例の外観構成を示す説明図である。

[図 3]本発明の実施の形態の情報処理装置 100の主要部である通信部 160の概略構成を示すブロック図である。

[図 4]本発明の実施の形態の情報処理装置 100の主要部である通信部 160の概略構成の他の例を示すブロック図である。

[図 5]本発明の実施の形態の情報処理装置 100の動作状態を示すフローチャートである。

[図 6]本発明の実施の形態の情報処理装置 100の通信開始要求時の動作状態を示す状態遷移図である。

[図 7]本発明の実施の形態の情報処理装置 100のデータ通信時の動作状態を示す状態遷移図である。

[図 8]本発明の実施の形態の情報処理装置 100のデータ通信完了時の動作状態を示す状態遷移図である。

[図 9]本発明の実施の形態の情報処理装置 100の使用時の外観を示す説明図である。

[図 10]本発明の実施の形態の情報処理装置 100の外観とアンテナ部の配置状態を示す説明図である。

[図 11]本発明の実施の形態の情報処理装置 100の使用時の外観を示す説明図である。

[図 12]本発明の実施の形態の情報処理装置 100の使用時の外観とアンテナ部の配置状態を示す説明図である。

発明を実施するための最良の形態 [0029] 以下、図面を参照して本発明の実施をするための最良の形態を詳細に説明する。

[0030] 本発明の実施をするための最良の形態の情報処理装置の好適な実施形態につ!ヽて説明する。なお、これにより本発明の範囲が限定されるものではない。

[0031] 〈第 1の実施形態〉

全体構成：

図 1に示される情報処理装置 100は、アンテナ部が設けられた装着部が生体の一部を取り囲むことでウェアラブル機器として生体に装着され、この状態で、情報処理部で処理されるデータはアンテナ部を介して外部機器に送信され、または、アンテナ部を介して外部機器から受信されたデータが情報処理部に供給されて、外部機器との間で無線通信が実行される機能を有している。ここで、外部機器は、他のウェアラブル機器や、固定機器である。

[0032] なお、ウェアラブル機器とは、人体などの生体に装着可能に構成された機器を、、専用の機器だけではなぐ腕時計、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドホン、ディジタルカメラ、各種携帯端末装置等の!ヽずれかの機器に内蔵された場合をも含む。

[0033] ここで、図 1に示されるように、ウェアラブル機器としての情報処理装置 100は、主要な構成要素として、制御部 101、電源部 110、操作部 120、表示部 130、メモリ 140、センサ部 150、通信部 160、装着部 170、アンテナ部 180、センサ部 150、を有している。その他、情報処理装置 100は、外部電源供給端子 111、センサ検知部 151、通信端子 161、を有している。

[0034] 制御部 101は、図示しない CPU (Central Processing Unit)や ROM (Read Only Me mory)等により構成されており、 ROMに記憶されている各種プログラムとの協働によつて各種制御や各種処理を実行する。また、この制御部 101は、情報処理装置 100 として他の機器 (外部機器)との間で無線通信を行って、各種情報処理を行う情報処理部を構成している。

[0035] 電源部 110は、電池もしくは充電電池ならびに昇圧回路ゃ定電圧回路により構成されており、各部に対して電力を供給する。なお、この電源部 110は、情報処理装置 100の筐体表面に設けられた外部電源供給端子 111から供給される外部の電源により充電を行う。 [0036] 操作部 120は、各種機能ボタン、各種つまみ、後述する表示部でのアイコン等により構成されており、使用者の操作に応じた操作信号を制御部 101に対して出力する。あるいは、制御部 101が操作部 120における使用者の操作状態を読み取る。

[0037] 表示部 130は、液晶表示ディスプレイ（LCD： Liquid Crystal Display)、有機 EL (El ectroLuminescence)等のフラットパネルディスプレイにより構成され、制御部 101の指示に基づ 1、た各種状態表示、前述した操作部 120での操作入力のためのアシスト表示などを行う。

[0038] メモリ 140は、 SRAM (Static Random Access Memory)や SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)等の揮発性メモリ、又は、 FLASHROM、 EEPR OM、 FRAM等の不揮発性メモリにより構成される。なお、メモリ 140は、情報処理装置 100の各種設定データ、情報処理に関する各種データなどを記憶する。

[0039] センサ部 150は、情報処理装置 100が装着されている生体に関する生体情報、もしくは周囲の環境情報を検知する検知手段としてのセンサであり、センサ検知部 151 を有している。このセンサ部 150により検知された生体情報もしくは環境情報は、情報処理部（制御部 101)により処理され、後述する通信部とアンテナ部を介して外部機器に送信される。

[0040] 通信部 160は、情報処理部（制御部 101)で処理されるデータを後述するアンテナ部を介して外部機器に送信し、または、アンテナ部を介して外部機器力も受信したデータを情報処理部 (制御部 101)に供給することで無線通信を行う。

[0041] また、この通信部 160は、情報処理部（制御部 101)で処理されるデータを通信端子 161を介して有線接続等で外部機器に送信し、または、通信端子 161を介して外部機器力有線通信で受信したデータを情報処理部 (制御部 101)に供給することで通信を行う。

[0042] なお、通信端子 161と外部電源供給端子 111とは一体に構成されていてもよぐ同一の接続ケーブルや同一のクレードルを介して通信と外部電源供給とがなされていてもよい。

[0043] アンテナ部 180は後述する装着部にループアンテナあるいはダイポールアンテナとして形成されており、通信部 160と外部機器との間で無線通信を行うための送信アンテナあるいは受信アンテナまたは送受信アンテナである。なお、このアンテナ部 180 は、無線通信で使用する電波の周波数に同調するように構成されていることが望ましい。

[0044] 装着部 170は生体 (人体)の一部を取り囲むようにすることで情報処理装置 100を生体に装着可能にする手段であり、各種ベルト、眼鏡やヘッドマウントディスプレイのツル部、ヘッドバンド、ネックバンド、リストバンド、ハンドストラップ、ネックストラップ、指輪などが該当する。そして、この装着部 170の内部あるいは表面などに、または、装着部 170そのものとして、アンテナ部 180が形成されて、る。

[0045] たとえば、図 2 (a)に示すように、情報処理装置 100を指輪に適用した場合、台座部に情報処理装置 100の本体部 100A (装着部 170とアンテナ部 180を除、た部分 )を設け、指輪の環状部を装着部 170として用いる。なお、指輪の環状部が金属製である場合は、アンテナ部 170としてそのまま用、ることが可能である。

[0046] また、図 2 (b)に示すように、情報処理装置 100をネックレスある、はネックストラップ取り付けとした場合、情報処理装置 100の本体部 100A (装着部 170とアンテナ部 1 80を除いた部分)を、ネックレスあるいはネックストラップなどの装着部 170に取り付ける。そして、ネックレスあるいはネックストラップの内部あるいは表面にアンテナ部 180 を配置する。

[0047] また、図 2 (c)に示すように、情報処理装置 100を腕時計に適用した場合、情報処理装置 100の本体部 100A (装着部 170とアンテナ部 180を除、た部分)を、時計べルトなどの装着部 170に取り付ける。そして、時計ベルトの内部あるいは表面にアンテナ部 180を配置する。

[0048] なお、装着部 170としては、以上の具体例のような閉じた環状に構成されている場合だけでなく、コ字状部材もしくは C字状部材または U字状部材の、ずれかで構成されていてもよい。

[0049] また、図示されていない外部機器としては、同一あるいは同種のゥヱアラブル機器であってもよいし、情報処理装置 100と無線通信が可能な各種機器や各種装置のいずれであってもよい。

[0050] ここで、情報処理装置 100における通信部 160の詳細構成について図 3を参照して説明する。なお、ここでは、受信部 1610と送信部 1620とを備えた通信部 160について説明を行う。

[0051] 制御部 1601は、図示されない CPU (Central Processing Unit)や ROM (Read Only

Memory)等により構成されており、 ROMに記憶されている各種プログラムとの協働によって、送信と受信とに関して、各種制御や各種処理を実行する。なお、この制御部 1601は、情報処理装置 100の制御部 101で兼用してもよい。

[0052] 電源部 1602は電池もしくは充電電池または昇圧回路ゃ定電圧回路により構成されており、通信部 160各部に対して電力を供給する。なお、この電源部 1602は、情報処理装置 100の電源部 110で兼用してもよい。

[0053] メモリ 1603は SRAM (Static Random Access Memory)や SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)等の揮発性メモリ、又は、 FLASHROM、 EEPR OM、 FRAM等の不揮発性メモリにより構成され、通信部 160の各種設定データ、送受信や情報処理に関する各種データなどを記憶する。なお、このメモリ 1603は、情報処理装置 100のメモリ 140で兼用してもよい。

[0054] 同調回路 1605は、共振回路やインピーダンスマッチング回路により構成され、送受信する電波の周波数に同調する一種のフィルタとして機能する。また、生体の一部を取り囲むようにして配置されるアンテナ部 180とインピーダンスマッチングをとる機能もある。

[0055] 発振部 1607は、送信部に用いられる搬送波信号や、受信部での周波数変換ゃ復調に用いられる局部発振信号を、制御部 1601の制御に従って生成する。

[0056] 送受信切替器 1608はアンテナ部 180を送信と受信とで使用する場合に、制御部 1 601の制御に基づいて、アンテナ部 180を送信に使用する力、受信に使用するかを切り替える。

[0057] 1610はアンテナ部 180を介して他の機器 (外部機器)からの電波を受信する受信部であり、高周波増幅を行う受信アンプ 1612、受信信号の周波数を中心に周波数帯域制限を行うバンドパスフィルタ 1613、受信信号を所定の検波方式により復調してデータを抽出する復調器 1614を有している。復調器 1614で受信信号から抽出されたデータ (受信データ）は、制御部 1601に供給される。 [0058] 1620はアンテナ部 180を介して他の機器 (外部機器)へと電波を送信する送信部であり、制御部 1601からの送信すべきデータ (送信データ）により搬送波信号を所定の変調方式により変調して送信信号を生成する変調器 1621、送信信号の周波数を中心に周波数帯域制限を行うバンドパスフィルタ 1622、高周波電力増幅を行う送信アンプ 1623、を有している。制御部 1601からの送信データは、変調により送信信号とされ、電力増幅された後、アンテナ部 180から外部機器へと送信される。

[0059] なお、図 4に示すように、アンテナ部 180を受信アンテナ 180aと送信アンテナ 180b とに分離することも可能である。この場合、受信アンテナ 180aは、受信部 1610の同調回路 1611に接続される。そして、その後の受信処理は、図 3の場合と同じである。また、この場合、送信アンテナ 180bは、送信部 1620の同調回路 1624に接続される。そして、その前までの送信処理は、図 3の場合と同じである。なお、この場合、送受信切替器は不要になる。

[0060] また、通信部 160として受信部 1610と送信部 1620とを別回路として制御部やメモリをそれぞれ持たせることも可能である。さらに、通信部 160において、受信部 1610 と、送信部 1620とのいずれか一方のみの必要な回路のみとすることも可能である。

[0061] 動作：

以下、図 5に示すフローチャートを参照しつつ、本実施形態の情報処理装置 100の動作説明を行う。ここで、図 5は、情報処理装置 100が他の機器 (外部機器)と無線通信を行う際の制御部 101による制御状態を示している。ここで、情報処理装置 100 が無線通信を行う外部機器は、通信機能を有する他のウェアラブル機器や、通信機能を有する固定機器である。

[0062] 制御部 101はウェアラブル機器としての動作プログラムに従って動作しており、操作部 120での使用者からの操作入力やセンサ部 150での検知結果を監視して、る。そして、外部機器と通信を行う必要が生じた場合に、図 5のフローチャートに従って外部機器との通信を試みる。 IIコメント： IIこの後の状態遷移図によれば、通信開始要求、データ通信処理、通信完了処理の IIそれぞれの中で応答無し状態になれば、それぞれの中で再送を行うように IIなっています。 IIよって、その状態遷移図と矛盾が生じないように、図 5のフローチャートでの II応答無し時の戻り先を変更しています o II

ここで、制御部 101は、外部機器との間で通信を開始するに先立ち、通信開始要求のコマンドを、通信部 160で所定の周波数の搬送波に変調した高周波信号として、アンテナ部 180から外部機器に向けて送信する（図 5S1)。ここで、制御部 101は、通信開始要求のコマンド (ENQ)を送信してから一定時間の間に、外部機器力通信開始要求を受け入れる旨の了解通知 (ACK)が含まれた高周波信号が返信されてくるかを、アンテナ部 180を介して受信する通信部 160が受信しつつ制御部 101 が待機している（図 5S 2)。

[0063] この一定時間の間に外部機器から通信開始要求を受け入れる旨の了解通知 (AC K)を含む所定の周波数の高周波信号として返信されたのを情報処理部としての制御部 101が確認できなければ（図 5S2で Y)、外部機器との間で通信を開始するに先立つ通信開始要求のコマンドを制御部 101が再び外部機器に対して高周波信号としてアンテナ部 180から送信する（図 5S1)。

[0064] この一定時間の間に外部機器から通信開始要求を受け入れる旨の了解通知 (AC K)が高周波信号として返信されきたのを受信し、情報処理部としての制御部 101が確認できれば（図 5S2で N)、制御部 101は、外部機器との間で所定の通信手順に従ってデータ通信を開始する（図 5S3)。ここで、情報処理装置 100と外部機器との間で必要なデータ通信が完了するまでデータ通信を続行する。

[0065] なお、このデータ通信処理中（図 5S3)に、外部機器力の応答無し状態が一定時間以上続いたと情報処理部としての制御部 101が確認した場合（図 5S4で Y)、通信状態が維持できなくなつたものと判断して、外部機器との間で所定の通信手順に従つてデータ通信を再び開始する（図 5S3)。

[0066] そして、情報処理装置 100と外部機器との間で必要なデータ通信が完了した時点で、情報処理部としての制御部 101はルーチンの処理を終了するためにデータ通信終了処理を実行する（図 5S5)。

[0067] なお、このデータ通信完了処理中（図 5S5)に、外部機器力の応答無し状態が一定時間以上続いたと情報処理部としての制御部 101が確認した場合（図 5S6で Y)、通信状態が維持できなくなつたものと判断して、外部機器との間で所定の通信手順に従ってデータ通信完了処理を再び開始する（図 5S5)。

[0068] 以上のフローチャートの各処理において、装着部 170が生体の一部を取り囲むことで情報処理装置 100がゥヱアラブル機器として生体に装着されており、この装着部 1 70に設けられたダイポールアンテナもしくはループアンテナとしてのアンテナ部 180 を介して外部機器との間で無線通信が実行されるため、装着時に生体表面への電極の接触を必要としなくなり、また、装着部 170が装着された生体表面付近を電波が伝搬するため、データの周囲空間への拡散が少なぐ伝送効率に優れた通信がなされる。

[0069] また、装着部 170が装着された生体表面付近を電波が伝搬して外部機器と無線通信が行われるため、データの周囲空間への拡散が少ないことと関連して、従来よりも小さい電力での通信が可能となる。このため、情報処理装置 100の消費電力低減の効果が得られる。

[0070] また、微弱電波あるいは特定小電力などのように電波法により電界強度や送信電力の制限がある場合にも、装着部 170が装着された生体表面付近を電波が伝搬して外部機器と無線通信が行われるため、従来よりも小さい送信電力で確実な通信が可能になり、信頼性が向上する。

[0071] ここで、上述した通信開始要求処理（図 5S1)について、図 6の状態遷移図を参照して詳細に説明する。

[0072] まず、情報処理装置 100の制御部 101は、図 6 (1)の初期状態から通信開始要求の処理を開始し、通信開始要求のコマンドを送信 (ENQ送信）してから一定時間の間に、外部機器カゝら通信開始要求を受け入れる旨の了解通知 (ACK)が返信されてくるかを待機して、る (ACK待ち）。

[0073] 一方、図示されていない外部機器の制御部は、情報処理装置 100からの通信開始要求のコマンドを含む高周波信号を受信 (ENQ受）できなければ、あるいは、受信した高周波信号を復調して通信開始要求のコマンドを正しく復調できなければ、受信不可と判断して、 NAK (データを正しく受信できな力つたことを表す否定応答)を所定の周波数の高周波信号として情報処理装置 100に対して送信する（NAK送)。

[0074] なお、ここで、アンテナ部 180から受信した高周波信号を復調して得た外部機器からのコマンドが NAK (データを正しく受信できな力つたことを表す否定応答)であった場合、制御部 101は通信開始要求のコマンドを通信部 160で所定の周波数の高周波信号としてアンテナ部 180から再送信する (ENQ再送)。

[0075] また、外部機器の制御部は、情報処理装置 100からの高周波信号を受信して通信開始要求のコマンドを復調できれば (ENQ受）、正しく受信できたものと判断して、外部機器側の準備が整った時点で、 ACK (送信されたデータをすベて正しく受け取り、次のデータを受け取る準備ができていることを知らせるため、受信側ステーションが送信側ステーションへ送るコマンド)で変調された高周波信号を情報処理装置 100に対して送信する (ACK送)。

[0076] ここで、情報処理装置 100の制御部 101は、外部機器からの高周波信号を受信して ACKを復調できれば (ACK受）、外部機器側との間で通信が確立し、かつ、外部機器側で準備ができたものと判断して、データ要求のコマンドで変調された高周波信号を外部機器側に対して送信する (データ要求送)。

[0077] なお、外部機器の制御部は、情報処理装置 100からのデータ要求のコマンドを含む高周波信号を受信 (データ要求受)できなければ、あるいは、受信した高周波信号を復調してデータ要求のコマンドを正しく復調できなければ、非正常受と判断して、 N AK (データを正しく受信できな力つたことを表す否定応答)を所定の周波数の高周波信号として情報処理装置 100に対して送信する（NAK送)。

[0078] すなわち、ここで、アンテナ部 180から受信した高周波信号を復調して得た外部機器からのコマンドが NAK (データを正しく受信できな力つたことを表す否定応答)であつた場合、制御部 101はデータ要求のコマンドを通信部 160で所定の周波数の高周波信号としてアンテナ部 180から再送信する（データ要求再送)。

[0079] また、外部機器の制御部は、情報処理装置 100からの高周波信号を受信してデータ要求のコマンドを復調できれば (データ要求受）、正しく受信できたものと判断して、外部機器側のデータ要求に関する準備が整った時点で、 ACK (送信されたデータをすべて正しく受け取り、次のデータを受け取る準備ができていることを知らせるため、受信側ステーションが送信側ステーションへ送るコマンド)で変調された高周波信号を情報処理装置 100に対して送信する (ACK送)。 [0080] ここで、情報処理装置 100の制御部 101は、外部機器からの高周波信号を受信して ACKを復調できれば (ACK受）、外部機器側との間でデータ要求に関する通信が確立し、かつ、外部機器側でデータ要求に関する準備ができたものと判断して、この通信要求開始の処理の終了を示すビットや文字列である EOT (End of Transmission —送信終了部）を含む高周波信号を、外部機器に対してアンテナ部 180から送信し (EOT送り）、この通信開始要求の処理を終了する（図 6 (3) )。

[0081] 一方、外部機器の制御部は、情報処理装置 100からの高周波信号を受信して EO Tを復調できれば (EOT受）、情報処理装置 100との通信開始要求の処理は完了したものと判断して、この通信開始要求の処理を終了する（図 6 (4) )。

[0082] ここで、上述したデータ通信（図 5S3)について、図 7の状態遷移図を参照して詳細に説明する。

[0083] 前述した通信開始要求処理を (図 6 (4) )で終了した外部機器は、まず、図 7 (5)の初期状態からデータ通信の処理を開始し、ここで受信側端末となる情報処理装置 10 0が次のデータを受信する準備ができているかどうかを確認するためのコマンド ENQ を所定の周波数の高周波信号として、情報処理装置 100側に送信する (ENQ送)。そして、 ENQを送信してから一定時間の間に、情報処理装置 100から準備完了通知 (ACK)が返信されてくるかを待機して！/、る (ACK待ち）。

[0084] 前述した通信開始要求処理を（図 6 (3) )で終了した情報処理装置 100は、まず、図 7 (6)の初期状態力データ通信の処理を開始し、外部機器力の ENQを含む高周波信号を受信 (ENQ受）できなければ、あるいは、受信した高周波信号を復調して ENQを正しく復調できなければ、受信不可と判断して、 NAK (データを正しく受信できな力つたことを表す否定応答)を所定の周波数の高周波信号として、アンテナ部 18 0から外部機器に対して送信する（NAK送)。

[0085] なお、ここで、受信した高周波信号を復調して得た情報処理装置 100からのコマンドが NAK (データを正しく受信できなかったことを表す否定応答)であった場合、外部機器は ENQを所定の周波数の高周波信号として再送信する（ENQ再送)。

[0086] また、情報処理装置 100の制御部 101は、外部機器からの高周波信号を受信して ENQを復調できれば (ENQ受）、外部機器からの通信を正しく受信できたものと判断して、情報処理装置 100側の準備が整った時点で、 ACK (送信されたデータをすベて正しく受け取り、次のデータを受け取る準備ができていることを知らせるため、受信側ステーションが送信側ステーションへ送るコマンド)で変調された高周波信号を、アンテナ部 180から外部機器に対して送信する (ACK送)。そして、情報処理装置 1 00の制御部 101は、外部機器側力もデータ通信が開始されるのを待つ（データ待ち

) o

[0087] ここで、外部機器は、情報処理装置 100からの高周波信号を受信して ACKを復調できれば (ACK受）、情報処理装置 100との間でデータ通信が確立し、かつ、情報処理装置 100側で準備ができたものと判断して、データ通信を開始する (データ送）。すなわち、データで変調された所定の周波数の高周波信号を情報処理装置 100 側に対して送信する。

[0088] なお、情報処理装置 100の制御部 101は、外部機器からのデータを含む高周波信号を受信 (データ受）できなければ、あるいは、受信した高周波信号を復調してデータを正しく復調できなければ、非正常受と判断して、 NAK (データを正しく受信できな力つたことを表す否定応答)を所定の周波数の高周波信号として外部機器 100に対して送信する（NAK送)。

[0089] なお、外部機器はデータ通信によって所定のデータを送信した後に ACK待ちをしており、外部機器側が受信した高周波信号を復調して得た情報処理装置 100からのコマンドが NAK (データを正しく受信できな力つたことを表す否定応答)であった場合、外部機器はデータを通信部 160で所定の周波数の高周波信号として再送信する（データ再送)。

[0090] また、ここで、外部機器の制御部は、情報処理装置 100からの高周波信号を受信して ACKを復調できれば (ACK受）、情報処理装置 100側との間でデータ通信に関する通信が完了したものと判断して、このデータ通信の処理の終了を示すビットや文字列である EOT(End of Transmission—送信終了部）を含む高周波信号を、情報処理装置 100に対して送信し (EOT送り）、このデータ通信の処理を終了する（図 7 (7)

) o

[0091] 一方、情報処理装置 100の制御部 101は、外部機器からの高周波信号を受信して EOTを復調できれば (EOT受）、外部機器とのデータ通信の処理は完了したものと判断して、このデータ通信の処理を終了する（図 7 (8) )。

[0092] ここで、上述したデータ通信完了処理（図 5S5)について、図 8の状態遷移図を参照して詳細に説明する。

[0093] 前述したデータ通信処理を（図 7 (8) )で終了した情報処理装置 100は、まず、図 8 (

9)の初期状態力データ通信完了処理を開始し、ここで受信側端末となる外部機器が次のコマンドやデータを受信する準備ができているかどうかを確認するためのコマンド ENQを所定の周波数の高周波信号として、外部機器側に送信する (ENQ送)。そして、 ENQを送信してから一定時間の間に、外部機器から準備完了通知 (ACK) が返信されてくるかを待機して、る (ACK待ち）。

[0094] また、前述した通信開始要求処理を (図 7 (7) )で終了した外部機器は、まず、図 8 (

10)の初期状態力もデータ通信の処理を開始し、情報処理装置 100からの ENQを含む高周波信号を受信 (ENQ受)できなければ、あるいは、受信した高周波信号を復調して ENQを正しく復調できなければ、受信不可と判断して、 NAK (データを正しく受信できな力たことを表す否定応答)を所定の周波数の高周波信号として、アンテナ部から情報処理装置 100に対して送信する（NAK送)。

[0095] なお、ここで、アンテナ部 180から受信した高周波信号を復調して得た外部機器からのコマンドが NAK (データを正しく受信できな力つたことを表す否定応答)であった場合、制御部 101はデータ通信完了のコマンドを通信部 160で所定の周波数の高周波信号としてアンテナ部 180から再送信する (ENQ再送)。

[0096] また、外部機器の制御部は、情報処理装置 100からの高周波信号を受信してデータ通信完了のコマンドを復調できれば (ENQ受）、正しく受信できたものと判断して、外部機器側の準備が整った時点で、 ACK (送信されたデータをすベて正しく受け取り、次のコマンドやデータを受け取る準備ができていることを知らせるため、受信側ステーシヨンが送信側ステーションへ送るコマンド)で変調された高周波信号を情報処理装置 100に対して送信する (ACK送)。

[0097] ここで、情報処理装置 100の制御部 101は、外部機器からの高周波信号を受信して ACKを復調できれば (ACK受）、外部機器側との間で通信が確立し、かつ、外部機器側で準備ができたものと判断して、データ通信完了のコマンドで変調された高周波信号をアンテナ部 180から外部機器側に対して送信する (データ通信完了送)。

[0098] なお、外部機器の制御部は、情報処理装置 100からのデータ通信完了のコマンドを含む高周波信号を受信 (データ通信完了受)できなければ、あるいは、受信した高周波信号を復調してデータ通信完了のコマンドを正しく復調できなければ、非正常受と判断して、 NAK (コマンドやデータを正しく受信できな力つたことを表す否定応答)を所定の周波数の高周波信号として情報処理装置 100に対して送信する (NAK 送)。

[0099] すなわち、ここで、アンテナ部 180から受信した高周波信号を復調して得た外部機器からのコマンドが NAK (コマンドやデータを正しく受信できなかったことを表す否定応答)であった場合、制御部 101はデータ通信完了のコマンドを通信部 160で所定の周波数の高周波信号としてアンテナ部 180から再送信する（データ通信完了再送

) o

[0100] また、外部機器の制御部は、情報処理装置 100からの高周波信号を受信してデータ通信完了のコマンドを復調できれば (データ通信完了受）、正しく受信できたものと判断して、外部機器側のデータ通信完了に関する準備が整った時点で、 ACK (送信されたコマンドやデータをすベて正しく受け取り、次のコマンドやデータを受け取る準備ができて、ることを知らせるため、受信側ステーションが送信側ステーションへ送るコマンド)で変調された高周波信号を情報処理装置 100に対して送信する (ACK 送)。

[0101] ここで、情報処理装置 100の制御部 101は、外部機器からの高周波信号を受信して ACKを復調できれば (ACK受）、外部機器側との間でデータ通信完了処理に関する通信が確立し、かつ、外部機器側でデータ通信完了処理に関する準備ができたものと判断して、このデータ通信完了処理の終了を示すビットや文字列である EOT ( End of Transmission—送信終了部）を含む高周波信号を、外部機器に対してアンテナ部 180から送信し (EOT送り）、このデータ通信完了の処理を終了する（図 8 (11) ) 。なお、この後、同様な処理を行うために通信開始要求処理を実行するのであれば、図 6 (1)に戻る。 [0102] 一方、外部機器の制御部は、情報処理装置 100からの高周波信号を受信して EO Tを復調できれば (EOT受）、情報処理装置 100とのデータ通信完了の処理は完了したものと判断して、このデータ通信完了の処理を終了する（図 8 (12) )。なお、この後、同様な処理を行うために通信開始要求処理を実行するのであれば、図 6 (2)に戻る。

[0103] なお、以上の動作説明では、情報処理装置 100と外部機器との間でデータ通信を行うものであつたが、情報処理装置 100と外部機器との立場が逆であっても同様な動作を行える。また、ウェアラブル機器としての情報処理装置 100と、他の同様なウェアラブル機器としての情報処理装置との間でも同様のデータ通信を行うことが可能である。

[0104] なお、図 9 (a)は、情報処理装置 100と外部機器 200とが近接した状態を示す説明図である。ここで、装着部 170が生体の一部を取り囲むことで情報処理装置 100がゥエアラブル機器として生体に装着されて、る。

[0105] そして、この装着部 170に設けられたダイポールアンテナもしくはループアンテナとしてのアンテナ部 180を介して外部機器との間で無線通信が実行されるため、装着時に生体表面への電極の接触を必要としなくなり、また、装着部が装着された生体表面付近を電波が伝搬するため、データの周囲空間への拡散が少なぐ伝送効率に優れた通信がなされる。

[0106] なお、情報処理装置 100の装着部 170が閉じた環状である場合には、図 10 (a)のようにして、アンテナ部 180 (図 10 (a)で破線)をループアンテナとすることが可能である。なお、ループアンテナだけでなぐダイポールアンテナとすることも可能である。また、情報処理装置 100の装着部 170が閉じていない場合には、図 10 (b)のベルト状の具体例の場合のようにして、アンテナ部 180 (図 10 (b)で破線）をダイポールァンテナとすることが可能である。また、装着部 170が、コ字状部材もしくは C字状部材または U字状部材の、ずれかで構成されて、る場合も、同様にダイポールアンテナとすることが望ましい。

[0107] なお、ループアンテナとしては、送受信に使用する周波数の波長 λに鑑みて 1 λの全長とすることで、良好な通信が可能になる。また、ダイポールアンテナとしては、送受信に使用する周波数の波長 λに鑑みて λ Ζ2の全長（半波長ダイポールアンテナ )とすることで、良好な通信が可能になる。なお、ダイポールアンテナとしては、並行した 2本のエレメントを用いるフォールデッド'ダイポールアンテナとすることも可能である。また、ダイポールアンテナとすると、装着部 170の全長より短くすることができるため、ネックストラップなどの場合にも任意の周波数を選択できて好まし、。

[0108] なお、全長 20cmのループアンテナを用いた場合には、 1. 5GHzの周波数に同調するため、ウェアラブル機器として、従来よりも高い周波数を使用することが出来、より多くの情報を高速に伝送することが可能になる。

[0109] また、図 9 (b)は、情報処理装置 100と、その外部機器 200として他のウェアラブル機器 10( とが近接して配置された状態を示す説明図である。ここで、装着部 170が生体の一部を取り囲むことで情報処理装置 100がゥヱアラブル機器として生体に装着されている。また、装着部 170' が生体の一部を取り囲むことで情報処理装置 100 ' もウェアラブル機器として生体に装着されている。

[0110] そして、この装着部 170に設けられたダイポールアンテナもしくはループアンテナとしてのアンテナ部 180と、この装着部 17( に設けられたダイポールアンテナもしくはループアンテナとしてのアンテナ部 18( とを介して互いの間で無線通信が実行されるため、装着時に生体表面への電極の接触を必要としなくなり、また、装着部が装着された生体表面付近を電波が伝搬するため、データの周囲空間への拡散が少なく、伝送効率に優れた通信がなされる。

[0111] なお、複数のウェアラブル機器同士で通信を行う場合としては、図 9 (b)のようなものだけではなぐ図 2に示した各種の装着例を組み合わせることも可能である。また、本実施形態の情報処理装置 100は、生体表面への電気的な接触は不要であるので、衣服上の装着であっても何ら問題は生じず、良好な通信を行うことが可能である。

[0112] また、複数のゥヱアラブル機器同士で通信を行う具体例として図 9 (b)を示したが、本実施形態によれば、同一部位（同一の腕など)だけではなぐ右手'左手、首 ·手、月同'手、手 ·足のように異なる部位に装着されたウェアラブル機器同士であっても、生体表面を電波が伝搬するために良好な通信がなされる。

[0113] すなわち、電波を伝送する方向とアンテナの指向性を有する面とは、必ずしも同一でなくてもよい。

[0114] 例えば、図 11 (a)に示すように、装着部 170の曲がりがないように情報処理装置 10 0を腕に装着する場合でも、また、図 11 (b)に示すように、装着部 170を緩い状態で斜めになるように装着しても何ら問題なく通信がなされる。ここで、 αは電波を伝搬させるべき方向を示して、る。

[0115] また、情報処理装置 100はセンサ部 150を備えていて、装着部 170が生体の一部を取り囲むことで情報処理装置 100がウェアラブル機器として生体に装着されている場合に、その際にセンサ部 150によって検知された生体に関する生体情報 (体温、脈拍、血圧、酸素飽和度、血糖値など)もしくは周囲の環境情報 (周囲温度、湿度、気圧、空気成分、高度情報、位置情報、周囲交通情報など)を検知することが可能である。

[0116] そして、以上の検知結果が、情報処理部としての制御部 101により処理されて、通信部 160とアンテナ部 180を介して、外部機器に対して送信される。この結果、装着部が装着された生体表面付近を電波が伝搬するため、生体情報や環境情報も含めた各種データが周囲空間へ拡散せずに、伝送効率に優れた状態で通信されるようになる。

[0117] また、以上の具体例では、腕時計やネックレスや指輪などを示したが、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドホン、ディジタルカメラ、各種携帯端末装置のいずれかが情報処理部を内蔵した状態の情報処理装置 100を構成することが可能である。この場合、装着部 170は生体 (人体)の一部を取り囲むようにすることで情報処理装置 100を生体に装着可能にしており、各種ベルト、眼鏡やヘッドマウントディスプレイのツル部、ヘッドバンド、ネックバンド、リストバンド、ハンドストラップ、ネックストラップなどが該当する。そして、この装着部 170の内部あるいは表面などに、または、装着部 170そのものとして、アンテナ部 180が形成される。

[0118] この場合、ウェアラブル機器として生体に装着されており、この装着部 170に設けられたダイポールアンテナもしくはループアンテナとしてのアンテナ部 180を介して外部機器との間で無線通信が実行されるため、装着時に生体表面への電極の接触を必要としなくなり、また、装着部 170が装着された生体表面付近を電波が伝搬するため、データの周囲空間への拡散が少なぐ伝送効率に優れた通信がなされる。また、装着部 170が装着された生体表面付近を電波が伝搬して外部機器と無線通信が行われるため、データの周囲空間への拡散が少ないことと関連して、従来よりも小さい電力での通信が可能となり、情報処理装置 100の消費電力低減の効果が得られる。

[0119] 〈第 2の実施形態〉

なお、図 12は、情報処理装置 100と外部機器 200とが近接した状態を示す説明図である。ここで、電波を伝搬させる方向は、外部機器の存在する方向、すなわち生体の指先方向である。

[0120] そこで、アンテナ部 180として、指向性を有するようにすると、良好な結果を得ることができる。たとえば、 180aを輻射器、 180bを反射エレメントとすることで、指向性を外部機器 200側に向けることができ、データの無駄な拡散が少なぐ一層伝送効率に優れた通信がなされる。また、装着部 170が装着された生体表面の外部機器側に向力つて電波が伝搬して外部機器と無線通信が行われるため、データの周囲空間への拡散が少ないことと関連して、従来よりも更に小さい電力での通信が可能となり、情報処理装置 100の消費電力低減の効果が得られる。また、 180bを輻射器、 180aを導波エレメントとした場合でも同様である。

[0121] また、複数のウェアラブル機器同士で通信を行う場合には、互いの方向にアンテナ部 180の指向性を向けておくことで、小さい送信電力で、無駄のない確実な通信を行うことが可能になる。

[0122] 以上は、 2エレメントのループアンテナあるいは 2エレメントの八木アンテナとしての動作であるが、 3エレメント以上とすると、更に良好な結果が得られる。なお、反対の手に装着して指向性が逆になることを防止するため、情報処理装置 100の本体部 10 OAあるいは装着部 170のいずれかの位置に、指向性が存在する旨の表示を行うことが望ましい。

[0123] また、操作部からウェアラブル機器の設定を変更することにより、アンテナ部 180への給電を切り替えたり、アンテナ部 180として予め用意された複数のエレメントのうちで使用するエレメントを切り替えることで、指向性を切り替えることも可能である。なお、このようにアンテナ部 180の指向性を切り替えた場合には、指向性が存在することやその向きを表示部に表示することが好ま、。

[0124] 〈その他の実施形態〉

また、上記各実施の形態においては、生体 (人体)を伝送路としたデータ通信について説明したが、人体以外の生体 (動物、植物）を伝送路とした状態でウェアラブル機器として使用することも可能である。

[0125] また、上記各実施の形態にお!、ては、生体 (人体)を伝送路としたデータ通信について説明したが、義肢装具などの人工物も生体に準じるものであるため、このような義肢装具を伝送路とした状態でウェアラブル機器として使用することも可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 各種情報処理を行う情報処理部と、

生体の一部を取り囲むようにすることで前記情報処理部を前記生体に装着可能にする装着部と、

前記装着部に形成されてループアンテナあるいはダイポールアンテナとして作用するアンテナ部と、

前記情報処理部で処理されるデータを前記アンテナ部を介して外部機器に送信し、または、前記アンテナ部を介して外部機器力受信したデータを前記情報処理部に供給することで無線通信を行う通信部と、を有する情報処理装置。

[2] 前記装着部は閉じた環状に構成されている、ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の情報処理装置。

[3] 前記装着部はコ字状部材もしくは C字状部材または U字状部材のヽずれかで構成されている、ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の情報処理装置。

[4] 前記生体に関する生体情報もしくは周囲の環境情報を検知するセンサを備え、前記センサにより検知された生体情報もしくは環境情報は前記情報処理部により処理され、前記通信部と前記アンテナ部を介して外部機器に送信される、ことを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 3項のいずれか 1項に記載の情報処理装置。

[5] 同一生体に装着された他の情報処理装置との間でデータの伝送を行う、ことを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 4項のいずれか 1項に記載の情報処理装置。

[6] 前記情報処理部は、腕時計、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドホン、ディジタル力メラ、各種携帯端末装置のいずれかに内蔵される、ことを特徴とする請求の範囲第 1 項乃至第 5項の、ずれか 1項に記載の情報処理装置。