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公開番号2025169761
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-14
出願番号2024074839
出願日2024-05-02
発明の名称指装着デバイス
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人
主分類A61B 5/11 20060101AFI20251107BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】種々の歩行態様において指装着デバイスの装着の向きを精度よく判定することが可能な指装着デバイスを提供する。
【解決手段】指に装着される環状部材に、加速度センサ及び処理部が支持されている。環状部材への指の挿抜方向をZ方向とするXYZ直交座標系を定義する。処理部は、加速度センサで測定された加速度測定値のZ成分の周波数スペクトルが最大のピークを示す周波数の半分の周波数の位置に、加速度測定値のX成分及びY成分の少なくとも一方の周波数スペクトルのピークが有るか否かのピーク有無判定処理を行う。さらに、処理部は、ピーク有無判定処理の結果と、加速度測定値のZ成分の符号とに基づいて、環状部材のZ方向に関する装着の向きを判定する機能を有する。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
指に装着される環状部材と、
前記環状部材に支持された加速度センサと、
前記環状部材に支持された処理部と
を備え、
前記環状部材への指の挿抜方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座標系を定義したとき、
前記処理部は、
前記加速度センサで測定された加速度測定値のＺ成分の周波数スペクトルが最大のピークを示す周波数の半分の周波数の位置に、前記加速度測定値のＸ成分及びＹ成分の少なくとも一方の周波数スペクトルのピークが有るか否かのピーク有無判定処理を行い、
前記ピーク有無判定処理の結果と、前記加速度測定値のＺ成分の符号とに基づいて、前記環状部材のＺ方向に関する装着の向きを判定する機能を有する指装着デバイス。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記環状部材は、ＸＺ面に関して非対称であり、
前記処理部は、前記ピーク有無判定処理の結果と、前記加速度測定値のＺ成分の符号と、前記加速度測定値のＸ成分の符号とに基づいて、前記環状部材が装着されている指が右手の指か左手の指かを判定する機能を有する請求項１に記載の指装着デバイス。
【請求項３】
前記処理部は、
前記ピーク有無判定処理の結果が「ピーク有り」の場合、前記加速度測定値のＺ成分の時間変化に基づいて歩数を計算し、
前記ピーク有無判定処理の結果が「ピーク無し」の場合、前記加速度測定値の大きさの時間変化に基づいて歩数を計算する請求項１または２に記載の指装着デバイス。
【請求項４】
前記処理部は、
前記加速度測定値の時間変化に基づいて、所定の指令動作が行われたことを検出する機能と、
前記指令動作が行われたことを検出すると、前記指令動作に対応する処理を実行する請求項１または２に記載の指装着デバイス。
【請求項５】
さらに、前記環状部材に支持された無線通信部を備えており、
前記処理部は、前記指令動作に対応する処理として、前記処理部は、前記無線通信部を介して外部機器に対する操作指令を送信する請求項４に記載の指装着デバイス。
【請求項６】
さらに、
前記環状部材で囲まれた空間に光を放射する発光素子と放射された光が乱反射した光を受光する受光素子、または前記環状部材の内周面側の温度及び外周面側の温度を測定する温度センサが前記環状部材に支持されており、
前記処理部は、前記発光素子と前記受光素子とによる測定結果、または前記温度センサによる測定結果に基づいて、前記環状部材が指に装着されているか否かを判定する機能を有する請求項１または２に記載の指装着デバイス。
【請求項７】
前記処理部は、前記環状部材が指に装着されていないと判定した場合は、前記ピーク有無判定処理を実行しない請求項６に記載の指装着デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、指装着デバイスに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
腕装着型の電子機器の腕への装着の向きを判別することが可能な電子機器が公知である（特許文献１）。この電子機器は、検出される加速度の範囲に基づいて、電子機器の装着の向きを判別する。この判別には、歩行時に、真下に垂らした状態から主に前方に腕が振れ、後方にはほとんど腕が振れないことが利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－６１１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電子機器では、前方に大きく腕を振らないで歩行する場合や、電子機器を装着した方の手でスマートフォンを持って歩行する場合には、装着の向きを高精度に判別することができない。本発明の目的は、種々の歩行態様において指装着デバイスの装着の向きを精度よく判定することが可能な指装着デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によると、
指に装着される環状部材と、
前記環状部材に支持された加速度センサと、
前記環状部材に支持された処理部と
を備え、
前記環状部材への指の挿抜方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座標系を定義したとき、
前記処理部は、
前記加速度センサで測定された加速度測定値のＺ成分の周波数スペクトルが最大のピークを示す周波数の半分の周波数の位置に、前記加速度測定値のＸ成分及びＹ成分の少なくとも一方の周波数スペクトルのピークが有るか否かのピーク有無判定処理を行い、
前記ピーク有無判定処理の結果と、前記加速度測定値のＺ成分の符号とに基づいて、前記環状部材のＺ方向に関する装着の向きを判定する機能を有する指装着デバイスが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
上述のピーク有無判定処理により、通常歩行状態か、スマートフォン等を持って歩行している状態かを判別することができる。この歩行状態の別、及び加速度測定値のＺ成分の符号に基づいて指装着デバイスの装着の向きを判定するため、判定精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、第１実施例による指装着デバイスの概略斜視図である。
図２は、第１実施例による指装着デバイスのブロック図である。
図３Ａから図３Ｄまでの図面は、通常歩行状態で測定された加速度測定値の周波数スペクトルを示すグラフである。
図４Ａから図４Ｄまでの図面は、歩きスマホ状態で測定された加速度測定値の周波数スペクトルを示すグラフである。
図５Ａから図５Ｄまでの図面は、通常歩行状態で測定された加速度測定値のＺ成分の時間変化を示すグラフである。
図６Ａから図６Ｄまでの図面は、歩きスマホ状態で測定された加速度測定値のＺ成分の時間変化を示すグラフである。
図７は、図３Ａから図６Ｄまでの図面に示した測定結果から得られる情報をまとめて示す図表である。
図８は、処理部５０（図２）が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
図９は、第２実施例による指装着デバイスの正面図である。
図１０Ａから図１０Ｄまでの図面は、通常歩行状態のときに測定された加速度測定値のＸ成分、Ｙ成分、及びＺ成分の時間変化を示すグラフである。
図１１Ａから図１１Ｄまでの図面は、歩きスマホ状態のときに測定された加速度測定値のＸ成分、Ｙ成分、及びＺ成分の時間変化を示すグラフである。
図１２は、図１０Ａから図１１Ｄまでの図面に示した測定結果から得られる情報をまとめて示す図表である。
図１３は、第２実施例による指装着デバイスの処理部５０（図２）が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
図１４は、指装着デバイスが装着状態か否かを判定する方法を説明するための指装着デバイスの概略断面図である。
図１５Ａは、第３実施例による指装着デバイスの断面図であり、図１５Ｂは、図１５Ａに示した指装着デバイスの支持部材８０Ａの断面図であり、図１５Ｃは、支持部材８０Ａを取り巻く複数の部品の断面図である。
図１６は、第３実施例による指装着デバイスのブロック図である。
図１７は、処理部５０が行う制御の状態遷移図である。
図１８は、第１モード５１及び第２モード５２のときの処理部５０が行う制御のタイミングチャートである。
図１９は、第４実施例による指装着デバイスの処理部５０（図１６）が第１モード５１で制御を行っているときの状態遷移図である。
図２０は、第５実施例による指装着デバイスの処理部５０が実行する手順を示すフローチャートである。
図２１は、第５実施例の変形例による指装着デバイスの処理部５０が、図２０の生体データ送信（ステップＳＡ６）時に実行する手順を示すフローチャートである。
図２２は、第６実施例による生体情報収集装置のブロック図である。
図２３は、制御端末１１０が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［第１実施例］
図１から図８までの図面を参照して、第１実施例による指装着デバイスについて説明する。
図１は、第１実施例による指装着デバイスの概略斜視図である。環状部材８０に、加速度センサ２０、処理部５０、及びメモリ６０が支持されている。環状部材８０は、指に装着された状態で使用される。図１には示されていないが、加速度センサ２０、処理部５０、及びメモリ６０を動作させるためのバッテリーが環状部材８０に支持されている。
【０００９】
環状部材８０への指の挿抜方向をＺ方向とする右手系のＸＹＺ直交座標系を定義する。すなわち、右ネジをＸ軸の正の向きからＹ軸の正の向きに向かって回転させたとき、ネジが進む向きがＺ軸の正の向きである。加速度センサ２０は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３軸方向の加速度を測定することができる。
【００１０】
図２は、第１実施例による指装着デバイスのブロック図である。第１実施例による指装着デバイスは、加速度センサ２０、処理部５０、及びメモリ６０を含む。なお、加速度センサ２０の他に、ジャイロセンサを含んでもよい。処理部５０は、例えばＭＰＵを含み、処理部５０がメモリ６０に保存されたプログラムを実行することにより、種々の機能が実現される。メモリ６０には、その他に種々のデータが保存される。
（【００１１】以降は省略されています）

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