專(zhuān)利名稱(chēng):可佩戴電氣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及使用時(shí)佩戴于用戶(hù)身體上的可佩戴電氣設(shè)備。
背景技術(shù):
作為使用時(shí)佩戴于用戶(hù)身體上的可佩戴電氣設(shè)備,佩戴于手指上的輸入接口是已 知的。例如,一種傳統(tǒng)的接口(例如,專(zhuān)利文獻(xiàn)1)具有佩戴于用戶(hù)食指上的環(huán)形基部、用 于垂直滾動(dòng)的周緣長(zhǎng)的觸墊和鄰近所述觸墊的用于水平滾動(dòng)的輕觸開(kāi)關(guān)。在此輸入接口 中,觸墊和輕觸開(kāi)關(guān)由鄰近所述食指的拇指操作,所述基部佩戴于所述食指上。另一傳統(tǒng)的輸入接口(例如,專(zhuān)利文獻(xiàn)2)配置為能夠探測(cè)任意支撐體上的鍵控操 作,該任意支撐體諸如是桌子。此輸入接口分析定時(shí),以此用戶(hù)以他/她的手指尖輕敲支撐 體,以基于來(lái)自探測(cè)器的探測(cè)信號(hào)確定輸入信息,探測(cè)器諸如是碰撞傳感器、聲音傳感器、 加速度傳感器、肌電傳感器等。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 JP 2006-302204A專(zhuān)利文獻(xiàn)2 JP H7-121294A然而,根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1的輸入接口,其例如需要由拇指操作佩戴于食指上的小尺 寸的觸墊和輕觸開(kāi)關(guān),并且,這使輸入接口的操作能力退化。此外,其需要精巧并精確地移 動(dòng)拇指。根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)2的輸入接口設(shè)計(jì)成通過(guò)探測(cè)用戶(hù)輕敲支撐體的動(dòng)作來(lái)確定輸入 信息。因此,雖然其能用于鍵盤(pán)輸入等(其中主要執(zhí)行輕敲操作)中,但是其不能探測(cè)輕敲 以外的任何其它操作,諸如長(zhǎng)時(shí)間的按壓。因此,其輸入模式受限,并且不適用于其它應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供能夠探測(cè)用戶(hù)的身體移動(dòng)的可佩戴電氣設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一方面,一種可佩戴電氣設(shè)備設(shè)置有信號(hào)供給部分、測(cè)量部分和探 測(cè)部分。信號(hào)供給部分具有一對(duì)可沿用戶(hù)的身體表面上的導(dǎo)體路徑佩戴的信號(hào)電極,其中 通過(guò)兩個(gè)身體部位的接觸形成閉合環(huán)形導(dǎo)體路徑,經(jīng)由所述身體表面使兩個(gè)身體部位彼此 接觸或不接觸,并且所述信號(hào)供給部分配置為施加電信號(hào)至形成于所述對(duì)信號(hào)電極之間的 身體部位,使得形成第一閉合環(huán)形成部位和第二環(huán)形成部位,在所述兩個(gè)身體部位彼此接 觸時(shí),在沿所述導(dǎo)體路徑的路徑中在所述對(duì)信號(hào)電極之間形成所述第一閉合環(huán)形成部位且 所述兩個(gè)身體部位之間介入有接觸點(diǎn),并且所述第二環(huán)形成部位形成為夾置于所述對(duì)信號(hào) 電極之間的所述身體部位且所述身體部位未介入有所述接觸點(diǎn)。測(cè)量部分測(cè)量電信號(hào)的物理參數(shù)量,所述物理參數(shù)量是下述之一在所述第一閉 合環(huán)形成部位中流動(dòng)的電流;在所述第一閉合環(huán)形成部位中的特定點(diǎn)的電壓;相位延遲; 以及夾置于所述對(duì)測(cè)量電極之間的所述身體部位的阻抗。
探測(cè)部分基于所述物理參數(shù)量的測(cè)量值探測(cè)由用戶(hù)的身體移動(dòng)引起的所述兩個(gè) 身體部位彼此的接觸或不接觸。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,一種可佩戴電氣設(shè)備設(shè)置有信號(hào)供給部分、測(cè)量部分和 探測(cè)部分。所述信號(hào)供給部分具有環(huán)形磁體和信號(hào)供給單元。信號(hào)供給部分,具有環(huán)形磁體 和信號(hào)供給單元,所述環(huán)形磁體由環(huán)形磁心和纏繞所述環(huán)形磁心的線圈形成且設(shè)置為可佩 戴于用戶(hù)的身體部位上的環(huán)形體,其中通過(guò)兩個(gè)身體部位的接觸形成閉合環(huán)形導(dǎo)體路徑, 經(jīng)由身體表面使兩個(gè)身體部位彼此接觸或不接觸,使得所述環(huán)形磁心的周緣的方向正交于 所述導(dǎo)體路徑的周緣的方向。所述信號(hào)供給單元向所述線圈供給電流以在所述環(huán)形磁心的 所述周緣的方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)并由此在所述導(dǎo)體路徑形成時(shí)由電磁感應(yīng)在所述導(dǎo)體路徑的 所述周緣的所述方向上產(chǎn)生電信號(hào)。測(cè)量部分測(cè)量電信號(hào)的物理參數(shù)量,所述物理參數(shù)量是下述之一一對(duì)信號(hào)電極 之間的電壓;在所述身體部位中的導(dǎo)體路徑的周緣的方向上流動(dòng)的電流;所述線圈的阻 抗;以及所述線圈的電功率消耗。探測(cè)部分基于所述測(cè)量部分測(cè)得的所述電信號(hào)的物理參數(shù)量來(lái)探測(cè)由用戶(hù)的身 體移動(dòng)引起的所述兩個(gè)身體部位彼此的接觸或不接觸。
根據(jù)參照附圖所作的以下詳細(xì)描述,本發(fā)明的以上和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變 得更明顯。附圖中圖IA是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的第一可佩戴輸入裝置的透視圖;圖IB是示出第一可佩戴輸入裝置的電極等的布置的示意圖;圖2A是第一可佩戴輸入裝置的示意性橫截面視圖;圖2B是第一可佩戴輸入裝置的另一示意性橫截面視圖;圖3A是示出第一可佩戴輸入裝置的一個(gè)范例性使用的示意圖;圖3B是示出第一可佩戴輸入裝置的操作原理的示意圖;圖4A是示出第一可佩戴輸入裝置的測(cè)量系統(tǒng)的操作原理的示意圖;圖4B是第一可佩戴輸入裝置的測(cè)量系統(tǒng)的等效電路圖;圖5是詳細(xì)示出第一可佩戴輸入裝置和遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)的配置的框圖;圖6A是詳細(xì)示出第一可佩戴輸入裝置的電流傳感器的一個(gè)范例的框圖;圖6B是詳細(xì)示出第一可佩戴輸入裝置的電流傳感器的另一個(gè)范例的框圖;圖6C是詳細(xì)示出第一可佩戴輸入裝置的電流傳感器的另一個(gè)范例的框圖;圖7A是示出第一實(shí)施例中控制單元執(zhí)行的處理的流程圖;圖7B是示出第一實(shí)施例中控制單元執(zhí)行的處理的另一流程圖;圖8A是示出第一可佩戴輸入裝置用作臂環(huán)的范例的示意圖;圖8B是示出第一可佩戴輸入裝置用作臂環(huán)的范例的示意圖;圖9A是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的第二可佩戴輸入裝置的框圖;圖9B是示出第二可佩戴輸入裝置的電極等的布置的示意圖;圖10是第二可佩戴輸入裝置的測(cè)量系統(tǒng)的等效電路圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的第三可佩戴輸入裝置的框圖;圖12A是示出第三可佩戴輸入裝置中確定手指是否彼此接觸的原理的示意圖;圖12B是示出第三可佩戴輸入裝置中確定手指是否彼此接觸的原理的另一示意 圖;圖13A是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的第四可佩戴輸入裝置的框圖;圖13B是示出第四可佩戴輸入裝置中確定手指是否彼此接觸的原理的示意圖;
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的第五可佩戴輸入裝置的框圖;圖15是第五可佩戴輸入裝置的測(cè)量系統(tǒng)的等效電路圖;圖16A是示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的第六可佩戴輸入裝置的示意圖;圖16B是示出第六可佩戴輸入裝置的另一示意圖;圖17A和17B是示出第六實(shí)施例中手指彼此不接觸時(shí)供給信號(hào)傳播的方式的示意 圖;圖18A和18B是示出第六實(shí)施例中手指彼此接觸時(shí)供給信號(hào)傳播的方式的示意 圖;圖19A是示出第一實(shí)施例至第六實(shí)施例中手指彼此接觸的方式的示意圖;圖19B是示出手指彼此接觸時(shí)壓力和獲得的測(cè)量值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表格;圖20A是示出手指在另一手指上滑動(dòng)的方式的透視圖;以及圖20B是示出手指在另一手指上滑動(dòng)時(shí)滑動(dòng)方向和獲得的測(cè)量值之間的對(duì)應(yīng)關(guān) 系的表格;圖21A是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的第七可佩戴輸入裝置的透視圖;圖21B是示出第七可佩戴輸入裝置的線圈、電極等的布置的示意圖;圖22A是示出第七可佩戴輸入裝置的操作原理的示意圖;圖22B是示出第七可佩戴輸入裝置的操作原理的示意圖;圖22C是第七可佩戴輸入裝置的測(cè)量系統(tǒng)的等效電路圖;圖23是詳細(xì)示出第七可佩戴輸入裝置和遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)的框圖;圖24A是示出第七可佩戴輸入裝置的控制單元執(zhí)行的處理的流程圖;圖24B是示出第七可佩戴輸入裝置的控制單元執(zhí)行的處理的另一流程圖;圖25A是示出第七可佩戴輸入裝置用作臂環(huán)的范例的示意圖;圖25B是示出第七可佩戴輸入裝置用作臂環(huán)的范例的示意圖;圖26A是示出根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的第八可佩戴輸入裝置的示意圖;圖26B是第八可佩戴輸入裝置的測(cè)量系統(tǒng)的等效電路圖;圖27A是詳細(xì)示出第八可佩戴輸入裝置的一個(gè)范例的框圖;圖27B是示出第八可佩戴輸入裝置中電流傳感器的一個(gè)范例的框圖;圖27C是詳細(xì)示出第八可佩戴輸入裝置中電流傳感器的另一個(gè)范例的框圖;圖27D是詳細(xì)示出第八可佩戴輸入裝置中電流傳感器的又一個(gè)范例的框圖;圖28A是示出根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的第九可佩戴輸入裝置的示意圖;圖28B是第九可佩戴輸入裝置的測(cè)量系統(tǒng)的等效電路圖;圖29是詳細(xì)示出第九可佩戴輸入裝置的框圖;圖30是詳細(xì)示出根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的第十可佩戴輸入裝置的框圖31A是示出第十實(shí)施例中手指彼此接觸的方式的示意圖;圖31B是示出第十實(shí)施例中手指彼此接觸時(shí)壓力和獲得的測(cè)量值之間的對(duì)應(yīng)關(guān) 系的表格;圖32A是示出第十實(shí)施例中手指在另一手指上滑動(dòng)的方式的示意圖;以及圖32B是示出第十實(shí)施例中手指在另一手指上滑動(dòng)時(shí)滑動(dòng)方向和獲得的測(cè)量值 之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表格;
具體實(shí)施例方式將參照附圖中所示的多個(gè)實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。(第一實(shí)施例)參照?qǐng)DIA和1B,第一可佩戴輸入裝置1包括一對(duì)信號(hào)電極11a、lib和電流傳感器 13。每個(gè)信號(hào)電極IlaUlb是環(huán)形的。信號(hào)電極IlaUlb和電流傳感器13沿用戶(hù)手指12 的軸線以預(yù)定間隔平行布置。電流傳感器13設(shè)置在區(qū)域X外,區(qū)域X夾置在信號(hào)電極11a、 lib之間。電流傳感器13安置于信號(hào)電極IlaUlb和手指尖之間,即在信號(hào)電極IlaUlb的 左側(cè)。替代地,電流傳感器13可以安置于信號(hào)電極IlaUlb和手指根部之間,即在信號(hào)電 極IlaUlb的右側(cè)。即,當(dāng)使用第一可佩戴輸入裝置1時(shí),可以以任一方向佩戴第一可佩戴 輸入裝置1。如圖2A和2B中所示,信號(hào)電極對(duì)11a、lib和電流傳感器13設(shè)置于作為環(huán)形體的 由樹(shù)脂制成的手指環(huán)主體10中,環(huán)形主體形成第一可佩戴輸入裝置1的外部形狀。它們集 成在手指環(huán)主體10中,但是彼此電絕緣。信號(hào)電極IlaUlb容納于手指環(huán)主體10中,它們 的面向環(huán)的里面的內(nèi)表面從手指環(huán)主體10暴露出來(lái),使得當(dāng)?shù)谝豢膳宕鬏斎胙b置1佩戴于 手指上時(shí),信號(hào)電極IlaUlb與用戶(hù)身體表面(手指皮膚表面)接觸。電流傳感器13配置成使得,當(dāng)電壓施加于信號(hào)電極IlaUlb時(shí),通過(guò)利用在身體 部位的軸線方向上流動(dòng)的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)(磁通量)來(lái)測(cè)量佩戴第一可佩戴輸入裝置1的 身體部位(手指)的軸線方向上的電流流動(dòng)。如圖5中詳細(xì)所示的,電流傳感器13包括電流變壓器13a,其中,線圈131纏繞在 磁心130上。電流傳感器基于由電磁感應(yīng)在電流變壓器13a的線圈131的端部之間產(chǎn)生的 電壓來(lái)測(cè)量圍繞有電流變壓器13a的身體部位(手指)的軸線方向上的電流流動(dòng)。電流傳感器13如上述配置,因?yàn)榻涣?AC)信號(hào)施加于第一可佩戴輸入裝置1中 的信號(hào)電極lla、llb。然而,可以施加直流(DC)信號(hào)于信號(hào)電極IlaUlb之間。在此情況 下,電流傳感器13可以由Hall元件形成。例如,電流傳感器13能夠作為傳感器配置,其中 Hall元件放置在形成于環(huán)形磁心中的切口中。能夠由Hall元件基于包括切口的磁心的端 部之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)測(cè)量在身體部位(手指)的軸線方向上流動(dòng)的電流。參照?qǐng)D3A和3B描述第一可佩戴輸入裝置1的操作原理。當(dāng)使佩戴有第一可佩戴輸入裝置1的手指的頂端與同一用戶(hù)的另一身體部位接 觸或不接觸時(shí),這會(huì)被探測(cè)到,并且此探測(cè)結(jié)果會(huì)被轉(zhuǎn)換成用于圖5中所示的外部裝置110 的輸入信息。假定第一可佩戴輸入裝置1如圖3A和3B中所示地佩戴于食指上,并且通過(guò)用戶(hù)的身體移動(dòng)使食指和拇指彼此接觸或不接觸。在此情況下,當(dāng)食指和拇指彼此不接觸時(shí)(圖3A),即使信號(hào)施加于信號(hào)電極11a、 lib之間時(shí),供給信號(hào)也基本僅流過(guò)夾置于信號(hào)電極IlaUlb之間的身體部位。電流傳感 器13不探測(cè)從其流過(guò)的任何電流,且測(cè)得的電流值為零。以上身體部位等效于圖IB中所 表示的區(qū)域X。當(dāng)食指和拇指彼此接觸時(shí)(圖3B和4A),由食指、拇指以及連接拇指和食指的在這些手指根部的身體部位形成閉合環(huán)形導(dǎo)體路徑。在此情況下,電流傳感器13電夾置于信號(hào) 電極IlaUlb之間,通過(guò)形成于拇指和食指之間的接觸點(diǎn)Y。結(jié)果,供給信號(hào)流至電流傳感 器13的測(cè)量點(diǎn),且電流傳感器13的測(cè)得的電流值(有效值)變得大于零。從而,基于電流傳感器13的測(cè)得的電流值,探測(cè)手指通過(guò)用戶(hù)的身體移動(dòng)而彼此 是接觸還是不接觸。圖4B是第一可佩戴輸入裝置1的測(cè)量系統(tǒng)的等效電路圖。為解釋簡(jiǎn)單起見(jiàn),以集 總參數(shù)系統(tǒng)表達(dá)身體部位的電阻,施加至信號(hào)電極IlaUlb的交流信號(hào)流過(guò)該身體部位。圖4B中表示的電阻Rll代表信號(hào)電極Ila和手指之間的接觸電阻。電阻R12代 表信號(hào)電極lib和手指之間的接觸電阻。電阻R13代表對(duì)應(yīng)于夾置于信號(hào)電極IlaUlb之 間的區(qū)域X(圖1)的身體部位的表面的電阻。電阻R14代表從電流傳感器13的測(cè)量點(diǎn)至 信號(hào)電極Ila延伸的身體部位的表面的電阻。電阻R15代表電信號(hào)的流動(dòng)路徑(身體內(nèi)部)的電阻,該電信號(hào)流過(guò)信號(hào)電極Ila 和電流傳感器13之間的身體內(nèi)部并且在信號(hào)電極IlaUlb之間傳播。電阻R16代表從信 號(hào)電極lib至拇指頂端延伸的身體部位的電阻。電阻R17代表從食指頂端至電流傳感器13 的測(cè)量點(diǎn)延伸的身體部位的電阻。開(kāi)關(guān)SWl代表食指和拇指之間點(diǎn)Y處的狀況,即食指和 拇指彼此接觸(開(kāi))或不接觸(關(guān))。電流傳感器13表示為電表。圖4B中的交替的長(zhǎng)的和短的虛線表示電信號(hào)A的流動(dòng),其僅在信號(hào)電極IlaUlb 之間的區(qū)域X中流動(dòng),而不管食指和拇指彼此之間接觸還是不接觸。斷線表示電信號(hào)B的 流動(dòng),當(dāng)食指和拇指彼此接觸時(shí),該信號(hào)在信號(hào)電極IlaUlb之間流動(dòng)。信號(hào)B的流動(dòng)方向 與信號(hào)A的流動(dòng)方向相反。當(dāng)?shù)谝豢膳宕鬏斎胙b置1佩戴于食指上且食指與拇指接觸或不接觸時(shí),電信號(hào)的 流動(dòng)模式如上述改變。在電流傳感器13處探測(cè)的電流的測(cè)得值也變化。此實(shí)施例中的第 一可佩戴輸入裝置1基于如上述變化的測(cè)量值來(lái)探測(cè)由用戶(hù)的身體移動(dòng)造成的手指彼此 之間的接觸或是不接觸。以佩戴有第一可佩戴輸入裝置1的食指的頂端與拇指接觸或不接觸作為范例。不 必使佩戴有第一可佩戴輸入裝置1的食指的頂端與拇指接觸。可以使中指、另一只手的手 掌、或身體軀干接觸。甚至在進(jìn)行該身體移動(dòng)時(shí),在電流傳感器13附近發(fā)生相同的電流改 變。從而探測(cè)兩個(gè)身體部位彼此是接觸還是不接觸。S卩,通過(guò)使佩戴第一可佩戴輸入裝置1的身體部位外的身體部位(手指尖側(cè))進(jìn) 入或離開(kāi)任何其它身體部位,用戶(hù)能夠利用第一可佩戴輸入裝置1來(lái)操作外部裝置。如圖5中所示,第一可佩戴輸入裝置1可以設(shè)置為遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)100的部分。如圖5中所示,除信號(hào)電極對(duì)IlaUlb和電流傳感器13外,第一可佩戴輸入裝置 1包括信號(hào)供給單元15、控制單元17、和無(wú)線電發(fā)送器單元19。
信號(hào)供給單元15向夾置于信號(hào)電極lla、llb之間的身體部位施加交流信號(hào)(交 流電壓)并且是恒定電壓驅(qū)動(dòng)或恒定電流驅(qū)動(dòng)。供給信號(hào)可以是三角波信號(hào)、正弦波信號(hào)、 矩形波信號(hào)、鋸齒波信號(hào)等。電流傳感器13測(cè)量環(huán)形電流變壓器13a圍繞的身體部位(手指)的軸線方向上 流動(dòng)的電流并輸入得到的測(cè)得電流值至控制單元17。如圖6A中所示,除電流變壓器13a外,電流傳感器13包括差分放大器電路13b和 整流器13c。差分放大器電路13b連接至電流變壓器13a的線圈131的兩端,放大從線圈 131的兩端輸入的信號(hào)之間的差,并輸出得到的放大的信號(hào)。整流器13c對(duì)差分放大器電 路13b的輸出信號(hào)(交流信號(hào))進(jìn)行整流并將其轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)。電流傳感器13從而將 來(lái)自整流器13c的輸出信號(hào)輸出作為測(cè)得的電流值。將跨電流變壓器13a的線圈131產(chǎn)生的電壓的有效值轉(zhuǎn)換成測(cè)得的值并從電流傳 感器13輸出。此測(cè)得的值(有效值)表示在佩戴電流變壓器13a的身體部位的軸線方向 上流動(dòng)的電流。在電流傳感器13中,由差分放大器電路13b放大從線圈131的兩端輸入的信號(hào)之 間的差。因此,能夠去掉從線圈131兩端輸入的通常模式的噪聲。然而,如圖6B中所示,更 期望的是,應(yīng)當(dāng)在差分放大器電路13b和整流器13c之間設(shè)置濾波器13d,用于僅通過(guò)與施 加于信號(hào)電極lla、llb之間的信號(hào)具有相同頻率的信號(hào)。這樣,電流傳感器13能夠去除甚 至差分放大器電路13b都不能去除的噪聲。替代地,如圖6C中所示,可以在電流傳感器13的差分放大器電路13b和整流器 13c之間設(shè)置有同步波探測(cè)器13e和相位調(diào)整器13f。由同步波探測(cè)器13e執(zhí)行同步波探 測(cè)用作施加于信號(hào)電極lla、llb之間的參考信號(hào)。將同步波探測(cè)器13e的輸出信號(hào)輸入至 整流器13c并輸出測(cè)得的電流值。通過(guò)如上所述配置電流傳感器13,即使供給信號(hào)的輸出 頻率改變,其也能夠被動(dòng)態(tài)地處理,以去除噪聲信號(hào)。如所需的由相位調(diào)整器13f調(diào)節(jié)參考 信號(hào)的相位是合理的??刂茊卧?7基于從電流傳感器13輸入的測(cè)得的電流值來(lái)確定手指彼此接觸還是 不接觸。然后,控制單元17基于此確定的結(jié)果,將指令輸入至無(wú)線電發(fā)送器單元19作為用 于外部裝置110的致動(dòng)信號(hào),外部裝置110形成具有第一可佩戴輸入裝置1的遠(yuǎn)程操作系 統(tǒng)100的部分??刂茊卧?7可以配置成周期地和重復(fù)地執(zhí)行例如如圖7A中所示的處理。具體 地,其檢查從電流傳感器13輸入的測(cè)得的電流值是否大,即是否大于預(yù)定閾值(S110)。如 果確定測(cè)得的電流值大于預(yù)定閾值(S110 是),則確定手指彼此接觸。然后,將預(yù)定第一指 令通過(guò)無(wú)線電發(fā)送器單元19傳輸至外部裝置110(S120)。當(dāng)手指彼此接觸時(shí),期望將第一 指令傳輸至外部裝置110。如果確定從電流傳感器13輸入的測(cè)得的電流值小,即等于或小 于預(yù)定閾值(S110 否),則確定手指彼此不接觸。然后,通過(guò)無(wú)線電發(fā)送器單元19將預(yù)定 第二指令傳輸至外部裝置110(S130)。當(dāng)手指彼此不接觸時(shí),期望將第二指令傳輸至外部裝 置110??梢詫⒖刂茊卧?7配置成使得不執(zhí)行S130的處理。外部裝置110包括無(wú)線電接收器單元111和控制單元113。其通過(guò)無(wú)線電接收器 單元111接收從第一可佩戴輸入裝置1無(wú)線傳輸?shù)囊陨现噶畈⒃诳刂茊卧?13執(zhí)行對(duì)應(yīng)于 該指令的處理。例如,可以將外部裝置110配置成使得基于從第一可佩戴輸入裝置1輸入的指令通過(guò)顯示屏(未示出)輸出代表某物被捕獲或釋放的圖畫(huà)信號(hào)。
控制單元17可以替代地配置成周期地和重復(fù)地執(zhí)行圖7B中所示的處理。具體地,檢查從電流傳感器13輸入的測(cè)得的電流值是否大,即是否大于預(yù)定閾值 (S210)。如果測(cè)得的電流值等于或小于預(yù)定閾值(S210:否),將表示手指彼此是否接觸的 狀態(tài)標(biāo)志設(shè)置為關(guān)(S220)。這表示手指彼此不接觸。如果確定測(cè)得的電流值大于預(yù)定閾 值(S210 是),其檢查狀態(tài)標(biāo)志是否在關(guān)狀態(tài)(S230)。這是用于檢查手指是否已經(jīng)彼此接 觸。如果狀態(tài)標(biāo)志是在關(guān)狀態(tài)(S230:是),即這時(shí)手指的接觸狀況從不接觸狀況(關(guān))改 變至接觸狀況(開(kāi)),則通過(guò)無(wú)線電發(fā)送器單元19將至外部裝置110的開(kāi)啟/關(guān)閉電源的 預(yù)定指令輸出,以遠(yuǎn)程操作外部裝置110 (S240)。然后,狀態(tài)標(biāo)志的設(shè)置改變?yōu)殚_(kāi),表示手指 彼此接觸(S250)。如果狀態(tài)標(biāo)志是在開(kāi)狀態(tài)(S230 否),則不傳輸指令,且狀態(tài)標(biāo)志保持 在開(kāi)狀態(tài)。通過(guò)如上述配置控制單元17,能夠僅通過(guò)例如使食指和拇指彼此接觸來(lái)開(kāi)啟/關(guān) 閉至外部裝置110的電源??刂茊卧?7可以配置成使得測(cè)量測(cè)得的電流值大于預(yù)定閾值的時(shí)間周期,以測(cè) 量手指之間的接觸時(shí)間,并且根據(jù)手指的接觸時(shí)間來(lái)改變要輸入至外部裝置110的指令。 替代地,控制單元17可以配置成使得記錄使手指彼此接觸或不接觸的模式,并且將對(duì)應(yīng)于 輸入模式的指令輸出至外部裝置110。能夠合適地修改基于從電流傳感器13輸入的測(cè)得的 電流值來(lái)確定要輸入至外部裝置110的指令的算法。在此實(shí)施例中,以手指環(huán)形狀形成第一可佩戴輸入裝置1,使得其佩戴于手指上。 然而,可以增大第一可佩戴輸入裝置1的尺寸,并且其可以以臂環(huán)形狀形成,使得其可以如 圖8A和8B中所示地佩戴于臂上。在此情況下,能夠通過(guò)如圖8A和8B中所示地使兩只手 彼此接觸或不接觸的動(dòng)作來(lái)遠(yuǎn)程操作外部裝置110。在第一實(shí)施例中,信號(hào)電極對(duì)lla、llb、信號(hào)供給單元15以及連接信號(hào)電極11a、 lib和信號(hào)供給單元15的線路對(duì)應(yīng)于信號(hào)供給部分。在圖3A和3B中所示的范例的情況 下,從信號(hào)電極lib延伸至食指根部的身體部位、從食指根部延伸至拇指頂端的身體部位、 以及從與食指的頂端接觸的拇指的頂端延伸至信號(hào)電極11a的身體部位對(duì)應(yīng)于第一閉合 環(huán)形成部位。夾置于信號(hào)電極lla、llb之間的區(qū)域X中的身體部位對(duì)應(yīng)于第二閉合環(huán)形成 部位。電流傳感器13對(duì)應(yīng)于測(cè)量部分??刂茊卧?7 (尤其是控制單元17執(zhí)行的S110或 S210的處理)對(duì)應(yīng)于探測(cè)部分??刂茊卧?7執(zhí)行的S120、S130、S240等的處理對(duì)應(yīng)于致 動(dòng)信號(hào)輸出部分。(第二實(shí)施例)圖9A和9B中示出了第二可佩戴輸入裝置2作為第二實(shí)施例。第二可佩戴輸入裝 置2與第一可佩戴輸入裝置1的不同僅在于執(zhí)行電壓測(cè)量而不是執(zhí)行電流測(cè)量。因此,對(duì) 于第二可佩戴輸入裝置2,將以相同的參考數(shù)字表示與第一實(shí)施例中相同的構(gòu)成元件,并且 因此將簡(jiǎn)化其描述。如圖9A和9B中所示,第二可佩戴輸入裝置2包括一對(duì)信號(hào)電極lla、llb、類(lèi)似于 以環(huán)形形成的測(cè)量電極23。這些電極沿手指的軸線以預(yù)定間隔平行布置。從而,第二可佩 戴輸入裝置2包括測(cè)量電極23,代替電流傳感器13。類(lèi)似于電流傳感器13,設(shè)置此測(cè)量電極23,使得其位于夾置于信號(hào)電極lla、llb之間的區(qū)域X外部的區(qū)域中。類(lèi)似于信號(hào)電極lla、llb,測(cè)量電極容置于手指環(huán)主體10中, 使得當(dāng)?shù)诙膳宕鬏斎胙b置2佩戴于手指上時(shí),面向環(huán)里面的內(nèi)表面從手指環(huán)主體暴露 出,使得測(cè)量電極23也與用戶(hù)身體表面(手指表面)接觸。除信號(hào)供給單元15和無(wú)線電發(fā)送器單元19外,第二可佩戴輸入裝置2還包括電 壓測(cè)量單元25和控制單元27。如第一實(shí)施例中,由信號(hào)供給單元15將交流信號(hào)施加于信 號(hào)電極lla、llb之間。另外,由電壓測(cè)量單元25測(cè)量信號(hào)電極11a和測(cè)量電極23之間產(chǎn) 生的電壓(有效值),并且將得到的測(cè)得電壓值輸入至控制單元27。基于從電壓測(cè)量單元25輸入的測(cè)得的電壓值,控制單元27確定手指狀況。如果 測(cè)得的電壓值大于預(yù)定閾值,則控制單元27確定手指是接觸的。如果測(cè)得的電壓值等于或 小于預(yù)定閾值,則控制單元27確定手指不接觸。具體地,控制單元27可以配置成執(zhí)行處理,其中,以測(cè)得電壓檢查代替圖7A或7B 中S110 (或S210)的測(cè)得電流檢查,即檢查從電壓測(cè)量單元25輸入的測(cè)得電壓值是否大于 預(yù)定閾值。然后,第二可佩戴輸入裝置2經(jīng)由無(wú)線電發(fā)送器單元19通過(guò)控制單元27的操 作將指令傳輸至外部裝置110。圖10是第二可佩戴輸入裝置2中的測(cè)量系統(tǒng)的等效電路圖。圖10中,電阻R21 代表信號(hào)電極11a和手指之間的接觸電阻。電阻R22代表信號(hào)電極lib和手指之間的接觸 電阻。電阻R28代表測(cè)量電極23和手指之間的接觸電阻。電阻R23代表對(duì)應(yīng)于夾置于信號(hào)電極1 la、1 lb之間的區(qū)域X的身體部位表面的電 阻。電阻R24代表對(duì)應(yīng)于夾置于信號(hào)電極11a和測(cè)量電極23之間的區(qū)域X’(圖9B)的身 體部位表面的電阻。電阻R25代表路徑的電阻,施加于信號(hào)電極lla、llb之間的信號(hào)通過(guò) 該路徑流過(guò)身體內(nèi)部并泄漏至測(cè)量電極23。如第一實(shí)施例中圖3A和3B中所示范的,將假定第二可佩戴輸入裝置2佩戴于食 指上,且使食指和拇指彼此接觸。在此情況下,電阻R26代表經(jīng)由食指根部從信號(hào)電極lib 延伸至拇指頂端的身體部位的電阻。電阻R27代表從食指頂端延伸至佩戴測(cè)量電極23的 身體部位的身體部位的電阻。電壓測(cè)量單元25可以是電壓表。如上述,對(duì)于任何其它身體部位,代表電流路徑的電阻的電阻R25非常大,然而這 取決于安裝的信號(hào)電極11a和測(cè)量電極23之間的間隔,該電流路徑是施加于信號(hào)電極11a、 lib之間的信號(hào)流過(guò)身體內(nèi)部并泄漏至測(cè)量電極23的電流路徑。因此,如果手指彼此不接 觸(開(kāi)關(guān)SW2關(guān)),則在電壓測(cè)量單元25測(cè)得并輸出的測(cè)得電壓值Voff無(wú)限接近零。另 一方面,如果手指彼此接觸(開(kāi)關(guān)SW2開(kāi)),則信號(hào)流過(guò)電阻R26、R27,電阻R26、R27足夠 小于電阻R25。因此,電壓測(cè)量單元25測(cè)得并輸出的測(cè)得電壓值Von足夠大于測(cè)得電壓值 Voff。因此,通過(guò)確定從電壓測(cè)量單元25輸入的測(cè)得電壓值是否大于預(yù)定閾值,能夠確 定手指是否彼此接觸。在此實(shí)施例中,作為示例,將交流信號(hào)從信號(hào)供給單元15施加至信號(hào)電極11a、 lib。然而,類(lèi)似于第一實(shí)施例,替代地,可以從信號(hào)供給單元15施加直流信號(hào)。在此實(shí)施例中,信號(hào)電極lla、llb和信號(hào)供給單元15對(duì)應(yīng)于信號(hào)供給部分,電壓 測(cè)量單元25對(duì)應(yīng)于測(cè)量部分,且控制單元27對(duì)應(yīng)于探測(cè)部分。(第三實(shí)施例)
圖11中示出了第三可佩戴輸入裝置3作為第三實(shí)施例。第三可佩戴輸入裝置3設(shè)置有相位測(cè)量單元35,代替第二實(shí)施例的第二可佩戴輸入裝置2的電壓測(cè)量單元25。
在第三可佩戴輸入裝置3中,信號(hào)電極1 la、1 Ib和測(cè)量電極23的布置與第二可佩 戴輸入裝置2中的相同并設(shè)置于手指環(huán)主體10中。在第三可佩戴輸入裝置3中,執(zhí)行與第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中相同的處理。艮口, 由信號(hào)供給單元15將交流信號(hào)施加于信號(hào)電極IlaUlb之間。相位測(cè)量單元35基于信號(hào) 電極Ila和測(cè)量電極23之間產(chǎn)生的電壓(交流信號(hào))來(lái)測(cè)量相位延遲。相對(duì)于施加于信 號(hào)電極IlaUlb之間的交流信號(hào),在從測(cè)量電極23輸入的交流信號(hào)中引起相位延遲。艮口, 相位延遲是作為正值的延遲方向上的相位差值。相位測(cè)量單元35從信號(hào)供給單元15獲得施加于信號(hào)電極IlaUlb之間的交流信 號(hào)作為參考信號(hào)并測(cè)量相對(duì)于此參考信號(hào)的相位延遲。然后,其輸入得到的測(cè)得的相位延 遲值至控制單元37??刂茊卧?7基于從相位測(cè)量單元35輸入的測(cè)得的相位延遲值執(zhí)行以下處理。當(dāng) 測(cè)得的相位延遲值大于預(yù)定閾值時(shí),確定手指彼此接觸。當(dāng)測(cè)得的相位延遲值等于或小于 預(yù)定閾值,則確定手指彼此不接觸。控制單元37可以配置成執(zhí)行處理,其中,以檢查從相位測(cè)量單元35輸入的測(cè)得的 相位延遲值是否大于預(yù)定閾值來(lái)代替圖7A或7B中SllO (或S210)的檢查。然后,第三可 佩戴輸入裝置3經(jīng)由無(wú)線電發(fā)送器單元19通過(guò)控制單元37的操作將指令傳輸至外部裝置 110。參照?qǐng)D12A和12B描述檢查第三可佩戴輸入裝置3中手指是否彼此接觸的原理。 如關(guān)于第二實(shí)施例等描述的,施加于信號(hào)電極IlaUlb之間的信號(hào)的部分通過(guò)身體內(nèi)部輸 入至測(cè)量電極23,由如圖12B中所示的信號(hào)A所示,甚至在手指(例如,食指和拇指)彼 此不接觸時(shí)。因此,當(dāng)手指彼此不接觸時(shí),在相位測(cè)量單元35測(cè)量關(guān)于信號(hào)A的相位延遲 Δ θ off。同時(shí),如果手指彼此接觸,將信號(hào)A輸入至測(cè)量電極23。此外,與信號(hào)A成相反方 向在信號(hào)電極IlaUlb之間流動(dòng)的信號(hào)B輸入通過(guò)手指之間的接觸點(diǎn)Y。此時(shí),信號(hào)B的相 位延遲變得大于信號(hào)A的相位延遲,因?yàn)槠淞鲃?dòng)路徑更長(zhǎng)。因此,如果手指彼此接觸,則相位測(cè)量單元35測(cè)得的信號(hào)B和信號(hào)A的合同的信 號(hào)的相位延遲Δ θ οη大于手指彼此不接觸時(shí)測(cè)得的相位延遲Δ θ off。即,不等式Δ θ on > Δ θ off 成立?;诎l(fā)生的此現(xiàn)象,控制單元37執(zhí)行其處理。即,如果從相位測(cè)量單元35輸入的 測(cè)得的相位延遲值大于預(yù)定閾值,則確定手指彼此接觸。當(dāng)測(cè)得的相位延遲值等于或小于 預(yù)定閾值,則確定手指彼此不接觸。根據(jù)第三實(shí)施例,信號(hào)電極IlaUlb和信號(hào)供給單元15對(duì)應(yīng)于信號(hào)供給部分,相 位測(cè)量單元35對(duì)應(yīng)于測(cè)量部分,并且控制單元37對(duì)應(yīng)于探測(cè)部分。(第四實(shí)施例)圖13A中示出了第四可佩戴輸入裝置4作為第四實(shí)施例。第四可佩戴輸入裝置4包括類(lèi)似于信號(hào)電極IlaUlb的環(huán)形信號(hào)電極41a、41b和 測(cè)量環(huán)形信號(hào)電極對(duì)41a、41b之間的阻抗的阻抗測(cè)量單元45??刂茊卧?7基于從阻抗測(cè)量單元45輸入的測(cè)得阻抗值(絕對(duì)值)來(lái)檢查手指是否接觸,并通過(guò)無(wú)線電發(fā)送器單元19 傳輸對(duì)應(yīng)于檢查結(jié)果的指令至外部裝置110。在此第四可佩戴輸入裝置4中,阻抗測(cè)量單元45在環(huán)形信號(hào)電極41a、41b之間施 加交流信號(hào),并測(cè)量由其引起的電流以測(cè)量環(huán)形信號(hào)電極41a、41b之間的阻抗Z。手指接觸時(shí)阻抗測(cè)量單元45測(cè)得的阻抗Zon等于阻抗Zl X Z2/(Z1+Z2),Zl X Z2/ (Z1+Z2)是如圖13B中所示的以下阻抗并聯(lián)連接時(shí)獲得的。阻抗Zl形成于環(huán)形信號(hào)電極 41a、41b之間的路徑中,通過(guò)該路徑,供給信號(hào)不經(jīng)過(guò)手指間的接觸點(diǎn)Y流動(dòng)。阻抗Z2形成 于環(huán)形信號(hào)電極41a、41b之間的路徑中,通過(guò)此路徑,供給的信號(hào)經(jīng)由手指之間的接觸點(diǎn) 傳播(Ζοη = Ζ1ΧΖ2/(Ζ1+Ζ2))。圖13B解釋第四實(shí)施例中第四可佩戴輸入裝置4中確定手 指是否彼此接觸的原理。手指不接觸時(shí)阻抗測(cè)量單元45測(cè)得的阻抗Zoff等于以上阻抗Zl (Zoff = Zl)。因此,以下阻抗Zoff和Zon之間存在不等式Zoff > Zon0手指彼此不接觸時(shí),由 阻抗測(cè)量單元45測(cè)量阻抗ZofT。手指彼此接觸時(shí),由阻抗測(cè)量單元45測(cè)量阻抗Zon。由于以上原因,控制單元47進(jìn)行如下確定。如果從阻抗測(cè)量單元45輸入的測(cè)得 阻抗值大于預(yù)定閾值,則確定手指彼此不接觸。如果測(cè)得阻抗值等于或小于預(yù)定閾值,則確 定手指彼此接觸。具體地,控制單元47可以配置成執(zhí)行處理,其中,以檢查從阻抗測(cè)量單元45輸入 的測(cè)得的阻抗值是等于還是小于預(yù)定閾值來(lái)代替圖7A或7B中SllO的檢查。第四可佩戴 輸入裝置4經(jīng)由無(wú)線電發(fā)送器單元19通過(guò)控制單元47的操作將指令傳輸至外部裝置110。在第四實(shí)施例中的第四可佩戴輸入裝置4中,環(huán)形信號(hào)電極41a、41b和阻抗測(cè)量 單元45對(duì)應(yīng)于阻抗測(cè)量部分,且控制單元47對(duì)應(yīng)于探測(cè)部分。在此實(shí)施例中,作為范例,將交流電壓施加于環(huán)形信號(hào)電極41a、41b之間來(lái)測(cè)量 阻抗。替代地,可以在環(huán)形信號(hào)電極41a、41b之間施加直流電壓來(lái)測(cè)量電阻R作為阻抗Z。如果僅簡(jiǎn)單地測(cè)量環(huán)形信號(hào)電極41a、41b之間的阻抗,則存在確定精度降低的可 能。這是因?yàn)?,手指彼此接觸的情況和手指彼此不接觸的情況之間的阻抗改變量小。因此, 如第五實(shí)施例中所示范的,可以改進(jìn)可佩戴輸入裝置4。(第五實(shí)施例)圖14中示出了第五可佩戴輸入裝置5作為第五實(shí)施例。第五可佩戴輸入裝置5與第四可佩戴輸入裝置4在測(cè)量阻抗Z的技術(shù)方面不同。除環(huán)形信號(hào)電極41a、41b和阻抗測(cè)量單元55外,第五可佩戴輸入裝置5包括另一 環(huán)形信號(hào)電極51。環(huán)形信號(hào)電極51類(lèi)似于環(huán)形信號(hào)電極41a、41b并放置于環(huán)形信號(hào)電極 41a、41b之間。在第五可佩戴輸入裝置5中,環(huán)形信號(hào)電極41a、環(huán)形信號(hào)電極51、以及環(huán) 形信號(hào)電極41b沿手指的軸線以預(yù)定間隔以此順序平行布置。這些電極容置于手指環(huán)主體 10中,使得它們的朝向環(huán)的里面的內(nèi)表面暴露并與用戶(hù)身體接觸。與第四可佩戴輸入裝置4不同,阻抗測(cè)量單元55包括信號(hào)供給單元55a和電流測(cè)量單元55b。信號(hào)供給單元55a在環(huán)形信號(hào)電極41b、51之間供給交流信號(hào),且電流測(cè)量單 元55b測(cè)量從環(huán)形信號(hào)電極41a輸入的電流,以測(cè)量環(huán)形信號(hào)電極41a、41b之間的阻抗。在環(huán)形信號(hào)電極41a和環(huán)形信號(hào)電極51之間,設(shè)置了具有小電阻的線路用于電流測(cè)量單元55b中的電流測(cè)量。環(huán)形信號(hào)電極41a和環(huán)形信號(hào)電極51通過(guò)此線路連接,使得它們處于基本相同的電位。更具體地,通過(guò)用環(huán)形信號(hào)電極41b和環(huán)形信號(hào)電極51之間產(chǎn) 生的電壓V除以電流測(cè)量單元55b測(cè)得的電流I,阻抗測(cè)量單元55近似地確定環(huán)形信號(hào)電 極41a、41b之間的阻抗。阻抗測(cè)量單元55輸出得到的測(cè)得阻抗值Z至控制單元47。信號(hào)電極41a、41b、51相對(duì)于手指的此布置由圖15中所示的等效電路圖表達(dá)。電 阻R31代表環(huán)形信號(hào)電極41a和手指之間的接觸電阻。電阻R32代表環(huán)形信號(hào)電極41b和 手指之間的接觸電阻。電阻R38代表環(huán)形信號(hào)電極51和手指之間的接觸電阻。電阻R33代表對(duì)應(yīng)于夾置于環(huán)形信號(hào)電極51、41b之間的區(qū)域的身體部位表面的 電阻。電阻R34代表對(duì)應(yīng)于夾置于環(huán)形信號(hào)電極41a、51之間的區(qū)域的身體部位表面的電 阻。電阻R35代表路徑的電阻,通過(guò)該路徑,施加于環(huán)形信號(hào)電極51、41b之間的信號(hào)流過(guò) 身體內(nèi)部并泄漏至環(huán)形信號(hào)電極41a。第五可佩戴輸入裝置5佩戴于食指上,且使食指和拇指彼此接觸或不接觸(圖3A 和3B)。在此情況下,電阻R36代表經(jīng)由食指根部從環(huán)形信號(hào)電極41b至拇指頂端延伸的身 體部位的電阻。電阻R37代表從食指頂端至佩戴環(huán)形信號(hào)電極41a的身體部位延伸的身體 部位的電阻。電阻R35大。如果手指彼此不接觸(開(kāi)關(guān)SW3關(guān)),則信號(hào)施加于環(huán)形信號(hào)電極 51、41b之間時(shí)經(jīng)由身體內(nèi)部泄漏至環(huán)形信號(hào)電極41a的電流的量小。阻抗測(cè)量單元55測(cè) 得的阻抗ZofT(絕對(duì)值)取非常大的值。因此,阻抗Zoff和Zon之間的差非常大。手指彼此不接觸時(shí),由阻抗測(cè)量單元55 測(cè)量阻抗Zoff。手指彼此接觸時(shí),由阻抗測(cè)量單元55測(cè)量阻抗Zon。結(jié)果,與第四實(shí)施例 中的第四可佩戴輸入裝置4相比,能夠精確地確定手指彼此是否接觸。設(shè)置于第五實(shí)施例中的第五可佩戴輸入裝置5中的控制單元47基于從阻抗測(cè)量 單元55輸入的測(cè)得阻抗值執(zhí)行與第四實(shí)施例中相同的處理,阻抗測(cè)量單元55如上述地測(cè) 量阻抗。無(wú)線電發(fā)送器單元19將從控制單元47輸入的指令無(wú)線輸出至外部裝置110。在第五可佩戴輸入裝置5中,應(yīng)用單元55a和環(huán)形信號(hào)電極41b、51對(duì)應(yīng)于信號(hào)供 給部分。電流測(cè)量單元55b、環(huán)形信號(hào)電極41a和連接環(huán)形信號(hào)電極41a、51的線路一起對(duì) 應(yīng)于電流測(cè)量部分??刂茊卧?7對(duì)應(yīng)于探測(cè)部分。第五實(shí)施例中,將交流信號(hào)經(jīng)由電流供給單元55a施加于環(huán)形信號(hào)電極41b、51之 間。替代地,電流供給單元55a可以配置成供給直流信號(hào)來(lái)代替交流信號(hào)。(第六實(shí)施例)圖16A和16B中示出第六可佩戴輸入裝置6作為第六實(shí)施例。在第六可佩戴輸入 裝置6中,第一可佩戴輸入裝置1中的信號(hào)電極11a、lib和電流傳感器13的布置順序改變 了。因此,以下將描述相對(duì)于第一實(shí)施例中第一可佩戴輸入裝置1的改變。如圖16A中所示,第六可佩戴輸入裝置6配置成使得信號(hào)電極IlaUlb和電流傳 感器13沿手指環(huán)主體10的軸線在手指環(huán)主體10中平行布置。然而,電流傳感器13(電流 變壓器13a)設(shè)置于手指環(huán)主體10中的信號(hào)電極IlaUlb之間。更具體地,第六可佩戴輸入裝置6配置成使得電流變壓器13a設(shè)置于第一流動(dòng)路 徑和第二流動(dòng)路徑中的第二流動(dòng)路徑中。第一流動(dòng)路徑等效于以下身體部位經(jīng)由食指根 部和拇指根部從與信號(hào)電極lib接觸的食指的區(qū)域延伸至拇指頂端的身體部位;從與拇指 頂端接觸的食指頂端至與信號(hào)電極Ila接觸的區(qū)域延伸的身體部位。此流動(dòng)路徑等效于兩個(gè)手指彼此接觸時(shí)供給信號(hào)流過(guò)的路徑。第二流動(dòng)路徑等效于夾置于信號(hào)電極IlaUlb之間的不通過(guò)兩個(gè)手指之間的接觸點(diǎn)的手指身體部位。此流動(dòng)路徑等效于傳播供給信號(hào)的路 徑,而不管手指是否彼此接觸。然而,僅通過(guò)將電流變壓器13a的安裝位置從第一實(shí)施例中采納的第一流動(dòng)路徑改變至第二流動(dòng)路徑,不能探測(cè)手指彼此是否接觸。為此原因,在第六可佩戴輸入裝置6中,設(shè)置圖17A至18B中所示的線路La和12之一,使得其在電流變壓器13a的環(huán)里側(cè)行進(jìn)(圖5)。線路Ll將信號(hào)供給單元15和信號(hào) 電極Ila連接在一起。線路L2將信號(hào)供給單元15和信號(hào)電極lib連接在一起。在這些范 例中,設(shè)置線路Li,使得其在電流變壓器13a的環(huán)里面行進(jìn)。在此實(shí)施例中,如上述布置線路Li、L2。由此如第一實(shí)施例中那樣設(shè)置電流變壓 器13a,使得能夠檢查手指是否彼此接觸。具體地,將電流變壓器13a設(shè)置于不與第一閉合 電路互聯(lián)而與第二閉合電路互聯(lián)的位置。第一閉合電路是供給信號(hào)流過(guò)的電路,甚至在手 指彼此不接觸時(shí)。第二閉合電路是僅在手指彼此接觸時(shí)供給的信號(hào)流過(guò)的電路。第一閉合電路指連接信號(hào)供給單元15、線路L2、信號(hào)電極lib、第二流動(dòng)路徑、信 號(hào)電極Ila和線路Ll的閉合電路Cl (由圖17A和18A中的斷線表示)。第二閉合電路指連 接信號(hào)供給單元15、線路L2、信號(hào)電極lib、第一流動(dòng)路徑、信號(hào)電極Ila和線路Ll的閉合 電路C2(由圖18A中的交替的長(zhǎng)和短虛線表示)。在第六可佩戴輸入裝置6中,即使兩個(gè)手指彼此不接觸,從信號(hào)供給單元15供給 的信號(hào)也經(jīng)由第二流動(dòng)路徑和線路Ll在電流變壓器13a里面流動(dòng)(圖17)。從信號(hào)電極 lib流至電流變壓器13a的電流Il和經(jīng)由線路Ll從信號(hào)電極Ila流至信號(hào)供給單元15的 電流12在數(shù)量上基本彼此相等(II = 12)。此外,這些電流以相反方向流動(dòng)。因此,在電流變壓器13a中,第二流動(dòng)路徑中電流Il產(chǎn)生的磁場(chǎng)和線路Ll中電流 12產(chǎn)生的磁場(chǎng)彼此抵消。這樣,基本沒(méi)有磁通量俘獲于電流變壓器13a的磁心103(圖5) 中。結(jié)果,雖然供給信號(hào)在電流變壓器13a里面流動(dòng),但是如果兩個(gè)手指彼此不接觸, 則從電流傳感器13獲得的測(cè)得電流值基本為零,如第一實(shí)施例中那樣。另一方面,在第六可佩戴輸入裝置6中,兩個(gè)手指彼此接觸時(shí),產(chǎn)生以下供給信 號(hào)。供給信號(hào)經(jīng)由第一流動(dòng)路徑從信號(hào)電極lib至信號(hào)電極Ila流動(dòng),且供給信號(hào)經(jīng)由第 二流動(dòng)路徑從信號(hào)電極lib至信號(hào)電極Ila流動(dòng)。即,假設(shè)從信號(hào)電極lib至第一流動(dòng)路 徑側(cè)流動(dòng)的電流為13,且從信號(hào)電極lib至第二流動(dòng)路徑側(cè)流動(dòng)的供給信號(hào)的電流,則以 下情況發(fā)生在電流變壓器13a里面流動(dòng)并傳播至信號(hào)電極Ila的供給信號(hào)的電流是14 ; 然而,經(jīng)由在電流變壓器13a里面行進(jìn)的線路Ll從信號(hào)電極Ila至信號(hào)供給單元15流動(dòng) 的供給信號(hào)的電流15表示為15 = 13+14。因此,對(duì)應(yīng)于流過(guò)第一流動(dòng)路徑的供給信號(hào)的電流13的磁通量捕獲于電流變壓 器13a的磁心130中,且在電流傳感器13處測(cè)量電流13。結(jié)果,根據(jù)第六可佩戴輸入裝置6,通過(guò)基于從電流傳感器13輸入的測(cè)得的電流 值和預(yù)定閾值來(lái)檢查手指是否彼此接觸,能夠精確地確定手指是否彼此接觸。因此,第六可 佩戴輸入裝置6能夠執(zhí)行與第一可佩戴輸入裝置1的那些等效的功能。此實(shí)施例中的電流變壓器13a的磁心130對(duì)應(yīng)于用于捕獲磁通量的環(huán)體。該對(duì)應(yīng)關(guān)系與第一實(shí)施例的相同。根據(jù)第一至第六實(shí)施例中的第一至第六可佩戴輸入裝置1至6,能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的身體移動(dòng)來(lái)操作外部裝置110,簡(jiǎn)單的身體移動(dòng)例如是使手指彼此接觸。這使得用戶(hù)容易操 作外部裝置110。操作小的輕觸開(kāi)關(guān)等不是必需的。這是有利的,因?yàn)榧词褂脩?hù)長(zhǎng)時(shí)間操作 第一至第六可佩戴輸入裝置1至6,用戶(hù)也很少會(huì)累。根據(jù)以上實(shí)施例,其中探測(cè)到手指彼此接觸或不接觸,能夠探測(cè)用戶(hù)握住或釋放 某些東西的動(dòng)作,并且這能夠給用戶(hù)提供了傳遞新穎的操縱感的輸入接口。本發(fā)明不限于第一至第六實(shí)施例,而是可以有各種實(shí)施情況。例如,可以依賴(lài)于手 指是否彼此接觸來(lái)改變要傳輸至外部裝置110的指令。也可以通過(guò)手指彼此接觸時(shí)手指的 按壓力來(lái)改變以上實(shí)施例中的測(cè)量值(電壓、電流、相位延遲、以及阻抗)。因此,控制單元 17、27、37、47可以配置成根據(jù)手指的按壓力來(lái)改變要傳輸至外部裝置110的指令。圖19A和19B示例手指彼此接觸時(shí)提供的接觸壓力和各種物理參數(shù)的測(cè)量值之間 的對(duì)應(yīng)關(guān)系,該物理參數(shù)諸如是電流I、電壓V、相位延遲Δ θ和阻抗Ζ。當(dāng)如第一實(shí)施例 中那樣測(cè)量電流I時(shí),例如,電流傳感器13測(cè)得的電流I隨手指彼此接觸時(shí)提供的接觸壓 力P的增加而增加。當(dāng)如第二實(shí)施例中那樣測(cè)量電壓V時(shí),類(lèi)似地,電壓測(cè)量單元25測(cè)得 的電壓V隨手指彼此接觸時(shí)提供的接觸壓力P的增加而增加。當(dāng)如第三實(shí)施例中那樣測(cè)量相位延遲Δ θ時(shí),相位測(cè)量單元35測(cè)得的相位延遲 Δ θ隨手指彼此接觸時(shí)提供的接觸壓力P的增加而增加。當(dāng)如第四或第五實(shí)施例中那樣測(cè) 量阻抗時(shí),阻抗測(cè)量單元45、55測(cè)得的阻抗Z隨手指彼此接觸時(shí)提供的接觸壓力P的增加 而降低。以上實(shí)施例中的測(cè)量值也隨手指的接觸位置和第一可佩戴輸入裝置1至6之間的 位置關(guān)系而改變。因此,控制單元17、27、37、47可以配置成通過(guò)基于測(cè)量值檢查用戶(hù)是否 遠(yuǎn)離或靠近第一可佩戴輸入裝置1至6滑動(dòng)他/她的手指,來(lái)改變要傳輸至外部裝置110 的指令。圖20Α和20Β示例滑動(dòng)方向和測(cè)量值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)如第一實(shí)施例中那樣測(cè) 量電流I時(shí),例如,預(yù)期在遠(yuǎn)離該裝置移動(dòng)接觸位置Y時(shí),電流傳感器13測(cè)得的電流I將降 低。當(dāng)如第二實(shí)施例中那樣測(cè)量電壓V時(shí),類(lèi)似地,預(yù)期在遠(yuǎn)離該裝置移動(dòng)接觸位置Y時(shí), 電壓測(cè)量單元25測(cè)得的電壓V將降低。當(dāng)如第三實(shí)施例中那樣測(cè)量相位延遲Δ θ時(shí),預(yù) 期在遠(yuǎn)離該裝置移動(dòng)接觸位置Y時(shí),相位延遲Δ θ將增加。當(dāng)如第四和第五實(shí)施例中那樣 測(cè)量阻抗Z時(shí),預(yù)期在遠(yuǎn)離該裝置移動(dòng)接觸位置Y時(shí),阻抗測(cè)量單元45、55測(cè)得的阻抗Z將 增加。可以以可佩戴裝置1至6的組合來(lái)配置用于操作外部裝置110的輸入接口。具有輸入接口的各個(gè)可佩戴輸入裝置1至6配置成相應(yīng)地傳輸不同的指令至外部 裝置110。具有輸入接口的這些可佩戴輸入裝置1至6佩戴于用戶(hù)的多個(gè)手指上。從而,通 過(guò)使手指彼此接觸或不接觸的簡(jiǎn)單動(dòng)作,能夠?qū)⒃S多指令傳輸至外部裝置110。第一可佩戴輸入裝置1不必配置為單個(gè)裝置,而是能夠配置為按功能分開(kāi)的多個(gè) 裝置。在第一可佩戴輸入裝置1中,信號(hào)電極IlaUlb和信號(hào)供給單元15與其它構(gòu)成元件 是電獨(dú)立的。因此,第一可佩戴輸入裝置1可以分成包括信號(hào)電極IlaUlb和信號(hào)供給單 元15的第一裝置和包括其它構(gòu)成元件的第二裝置。
在此情況下,能夠給第二裝置準(zhǔn)備多個(gè)第一裝置,使得從第一裝置在信號(hào)電極 1 la、1 Ib之間施加頻率不同的交流信號(hào)。第二裝置能夠設(shè)置有用于基于頻率來(lái)分開(kāi)通過(guò)電 流變壓器13a提供的交流信號(hào)的部分。從而,能夠由第二裝置探測(cè)手指接觸或不接觸的多 個(gè)動(dòng)作,結(jié)果,能夠?qū)⒃S多指令傳輸至外部裝置110。 如果第二裝置佩戴于拇指上,且第一裝置佩戴于食指和中指上,例如,許多指令能 夠通過(guò)使食指和拇指彼此接觸或不接觸的動(dòng)作以及使中指和拇指彼此接觸或不接觸的動(dòng) 作傳輸至外部裝置110。第一至第六實(shí)施例中的可佩戴輸入裝置1至6的電極不必是環(huán)形信號(hào)電極。它們 可以構(gòu)成為環(huán)被部分切除的開(kāi)口環(huán)形狀的電極或任何其它形狀的電極。為了穩(wěn)定第一可佩 戴輸入裝置1至6的操作,期望電極和身體部位以足夠的面積彼此接觸。為此目的,期望采 納具有大表面面積的電極用于這些電極。并且采納從電極外部施加壓力的該結(jié)構(gòu)以使電極 和身體表面彼此接觸也是合適的。在以上實(shí)施例中,將指令從第一可佩戴輸入裝置1至6無(wú)線輸出至外部裝置110。 替代地,可以配置第一至第六可佩戴輸入裝置1至6以無(wú)線地輸出指令至外部裝置110。(第七實(shí)施例)圖21A和21B中示出了第七可配戴輸入裝置作為第七實(shí)施例。此第七可佩戴輸入 裝置7佩戴于用戶(hù)手指上。第七可佩戴輸入裝置7配置成使得當(dāng)佩戴有第七可佩戴輸入裝 置7的手指的頂端與同一用戶(hù)的其它身體部位接觸或不接觸時(shí),能夠?qū)⑵涮綔y(cè)到(圖22A), 并且將基于此探測(cè)結(jié)果的指令輸出至外部裝置2110 (圖23)。第七可佩戴輸入裝置7包括磁場(chǎng)生成體(磁體)211,其示于圖21B中并且包括環(huán) 形磁心211a、纏繞環(huán)形磁心211a的線圈211b、一對(duì)測(cè)量電極213a、213b,每個(gè)測(cè)量電極均為 環(huán)形電極。磁體211和測(cè)量電極213a、213b設(shè)置于形成第七可佩戴輸入裝置7的外部形狀 的作為環(huán)體的手指環(huán)主體210中,使得它們由手指環(huán)主體210隔離并與手指環(huán)主體210集 成。具體地,磁體211和測(cè)量電極213a、213b設(shè)置于手指環(huán)主體210中,使得它們沿佩 戴可佩戴輸入裝置7的手指的軸線以預(yù)定間隔平行布置。磁體211設(shè)置于手指環(huán)主體210中,使得其位于夾置于測(cè)量電極213a、213b之間 的區(qū)域X外的區(qū)域中。測(cè)量電極213a、213b固定于手指環(huán)主體210中,使得當(dāng)?shù)谄呖膳宕?輸入裝置7佩戴于手指上,測(cè)量電極213a、213b的面向環(huán)里面的內(nèi)表面從手指環(huán)主體210 暴露,與用戶(hù)身體表面(手指表面)接觸。 在圖2IB中的范例中,測(cè)量電極213a、213b放置于磁體211和手指的頂端之間。替 代地,測(cè)量電極213a、213b可以放置于磁體211和手指根部之間。即第七可佩戴輸入裝置 7佩戴于手指上并使用時(shí),能夠以任意方向佩戴第七可佩戴輸入裝置7。
在此第七可佩戴輸入裝置7中,當(dāng)交流(AC)電壓從信號(hào)供給單元212施加于線圈 211b的兩端之間時(shí),磁體211的線圈211b生成電流。磁體211由此形成在環(huán)形磁心211a 的周緣的方向上變化的磁場(chǎng)MF。即,第七可佩戴輸入裝置7通過(guò)測(cè)量佩戴有第七可佩戴輸 入裝置7的手指的軸線方向上產(chǎn)生的電信號(hào)I來(lái)探測(cè)佩戴有第七可佩戴輸入裝置7的手指 與任何其它身體部位的接觸或不接觸,手指的軸線方向正交于環(huán)形磁心211a的周緣的方 向,該電信號(hào)由以上變化磁場(chǎng)引起的電磁場(chǎng)感應(yīng)引起。
圖22A和22B示例第七可佩戴輸入裝置7中確定手指是否彼此接觸的原理。為描 述簡(jiǎn)單起見(jiàn),如圖22A和22B中所示,假定第七可佩戴輸入裝置7佩戴于食指上且通過(guò)用戶(hù) 的身體移動(dòng)使食指和拇指彼此接觸或不接觸。如圖22A中所示,食指和拇指彼此不接觸時(shí),不在用戶(hù)身體中形成在第七可佩戴 輸入裝置7 (手指環(huán)主體210)的軸線方向上行進(jìn)的閉合環(huán)形導(dǎo)體路徑。隔離佩戴有第七可 佩戴輸入裝置7的手指的頂端側(cè)。因此,即使在磁體211中產(chǎn)生變化磁場(chǎng)時(shí),也不在佩戴有 第七可佩戴輸入裝置7的手指中產(chǎn)生由電磁感應(yīng)引起的電信號(hào)(電流I)。因此,不在夾置于測(cè)量電極213a、213b之間的身體部位(對(duì)應(yīng)于區(qū)域X”的部位) 中產(chǎn)生電信號(hào),且在測(cè)量電極213a、213b之間獲得的測(cè)得電壓值為零。另一方面,如圖22B中所示,食指和拇指彼此接觸時(shí),由拇指、食指、和連接拇指和 食指的在拇指和食指根部的身體部位形成閉合環(huán)形導(dǎo)體路徑。為此原因,由于磁體211的變化磁場(chǎng),在佩戴有第七可佩戴輸入裝置7的手指中產(chǎn) 生歸因于電磁感應(yīng)的電信號(hào)。此電信號(hào)具體是在手指的軸線方向上流動(dòng)的電流I,該方向 正交于環(huán)形磁心211a的周緣的方向。結(jié)果,在測(cè)量 電極213a、213b之間測(cè)量到大于零的電壓。基于在測(cè)量電極213a、213b之間獲得的測(cè)得電壓值,利用此現(xiàn)象來(lái)探測(cè)由用戶(hù)的 身體移動(dòng)引起的手指的彼此接觸或不接觸。圖22C是第七可佩戴輸入裝置7中的測(cè)量系統(tǒng)的等效電路圖。然而,在圖22C中, 為解釋簡(jiǎn)單起見(jiàn),由集總參數(shù)系統(tǒng)表達(dá)用戶(hù)身體部位的電阻,由電磁感應(yīng)在用戶(hù)身體中產(chǎn) 生的電信號(hào)傳播通過(guò)該部位。圖22C中表示的電阻R211代表從測(cè)量電極213a至拇指頂端延伸的身體部位的電 阻。電阻R212代表從食指頂端至測(cè)量電極213b延伸的身體部位的電阻。電阻R213代表 測(cè)量電極213a、213b之間的電阻。開(kāi)關(guān)SW代表食指和拇指彼此是否接觸。如圖22C中所表示的,在用戶(hù)身體中存在感應(yīng)。因此,當(dāng)如圖22A中所示,食指和 拇指彼此不接觸時(shí),不發(fā)生歸因于電磁感應(yīng)而通過(guò)用戶(hù)身體的電信號(hào)。當(dāng)如圖22B中所示 的,食指和拇指彼此接觸時(shí),形成閉合電路且由電磁感應(yīng)傳遞通過(guò)用戶(hù)身體的電信號(hào)。在此 實(shí)施例中,由測(cè)量單元214測(cè)量由于此現(xiàn)象而在測(cè)量電極213a、213b之間產(chǎn)生的電壓,以探 測(cè)由于用戶(hù)的身體移動(dòng)而引起的手指的彼此接觸或不接觸。在此范例中,假定佩戴有第七可佩戴輸入裝置7的食指的頂端與拇指接觸或不接 觸。不必使佩戴有第七可佩戴輸入裝置7的食指的頂端與拇指接觸,而可以使其與其它身 體部位接觸,其它身體部位諸如是中指、另一只手的手掌、或身體的軀干。即,通過(guò)執(zhí)行使佩 戴有第七可佩戴輸入裝置7的身體部位的端側(cè)(手指經(jīng)尖側(cè))上的身體部位與任何其它身 體部位接觸或不接觸,用戶(hù)能夠利用此實(shí)施例中的第七可佩戴輸入裝置7。甚至在執(zhí)行該身體移動(dòng)時(shí),在用戶(hù)身體中形成閉合導(dǎo)體路徑,并且由電磁感應(yīng)傳 遞電信號(hào)。因此,通過(guò)在電壓測(cè)量單元214的電壓測(cè)量來(lái)探測(cè)兩個(gè)身體部位彼此接觸或不 接觸是可能的。如圖23中所示,第七可佩戴輸入裝置7用于遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)2100中。除磁體211、施加交流信號(hào)(交流電壓)至此磁體211的信號(hào)供給單元212、測(cè)量 電極213a、213b和測(cè)量測(cè)量電極213a、213b之間的電壓的電壓測(cè)量單元214外,第七可佩戴輸入裝置7還包括控制單元217和無(wú)線電發(fā)送器單元219。信號(hào)供給單元212由恒定電壓或恒定電流驅(qū)動(dòng),并且施加交流信號(hào)(交流電壓) 至磁體211的線圈211b的兩端。供給信號(hào)可以是三角波信號(hào)、正弦波信號(hào)、矩形波信號(hào)、鋸 齒波信號(hào)等。電壓測(cè)量單元214測(cè)量測(cè)量電極213a、213b之間的電壓,并輸入得到的測(cè)量電壓 值(有效值)至控制單元217。控制單元217基于從電壓測(cè)量單元214輸入的測(cè)得電壓值來(lái)檢查手指是否彼此接 觸。然后,控制單元基于此確定的結(jié)果通過(guò)無(wú)線電發(fā)送器單元219輸入指令作為用于外部 裝置2110的致動(dòng)信號(hào)。無(wú)線電發(fā)送器單元219在控制單元217的控制下無(wú)線地傳輸以上 指令至外部裝置2110。具體地,控制單元217重復(fù)執(zhí)行圖24A中所示的處理,并由此通過(guò)無(wú)線電發(fā)送器單 元219輸入(傳輸)基于以上確定的結(jié)果的指令至外部裝置2110。具體地,在控制單元217中,首先檢查從電壓測(cè)量單元214輸入的測(cè)得電壓值是否 大,即測(cè)得電壓是否大于預(yù)定閾值(S2110)。如果確定測(cè)得的電壓值大(S2110:是),則確 定手指彼此接觸。然后,將手指彼此接觸時(shí)要傳輸至外部裝置2110的第一指令通過(guò)無(wú)線 電發(fā)送器單元219傳輸至外部裝置2110 (S2120)。當(dāng)確定從電壓測(cè)量單元214輸入的測(cè)得 的電壓值等于或小于預(yù)定閾值時(shí)(S2110:否),則確定手指彼此不接觸。然后,通過(guò)無(wú)線電 發(fā)送器單元219將手指彼此不接觸時(shí)要傳輸至外部裝置2110的第二指令傳輸至外部裝置 2110(S2130)??梢詫⒖刂茊卧?17配置成不執(zhí)行S2130的處理。 如圖23中所示,此實(shí)施例中的遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)2110中的外部裝置2110包括無(wú)線電 接收器單元2111和控制單元2113。外部裝置2110通過(guò)無(wú)線電接收器單元2111接收從第 七可佩戴輸入裝置7無(wú)線傳輸?shù)囊陨现噶畈⒂煽刂茊卧?113執(zhí)行對(duì)應(yīng)于該指令的處理。例 如,外部裝置2110可以基于從第七可佩戴輸入裝置7接收的指令通過(guò)顯示屏(未示出)輸 出代表某事在虛擬空間中被捕獲或釋放的圖畫(huà)信號(hào)。此實(shí)施例中的遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)2100由外部裝置2110按以上處理程序執(zhí)行對(duì)應(yīng)于佩 戴有第七可佩戴輸入裝置7的用戶(hù)的手指的移動(dòng)的處理。由此由用戶(hù)實(shí)施對(duì)外部裝置2110 的遠(yuǎn)程操作。控制單元217可以替代地配置成周期地和重復(fù)地執(zhí)行例如圖24B中所示的處理。具體地,在控制單元217中,檢查從電壓測(cè)量單元214輸入的測(cè)得電壓值是否大, 即測(cè)得電壓是否大于預(yù)定閾值(S2110)。當(dāng)測(cè)得電壓值等于或小于預(yù)定閾值時(shí)(S2110: 否),將表示手指彼此是否接觸的狀態(tài)標(biāo)志設(shè)置為關(guān)(S2220)。這表示手指彼此不接觸。當(dāng) 確定測(cè)得的電壓值大于預(yù)定閾值(S2110 是),則檢查狀態(tài)標(biāo)志是否設(shè)置為關(guān)(S2230)。由 此檢查是否已使手指彼此接觸。當(dāng)狀態(tài)標(biāo)志設(shè)置為關(guān)(S2330 是)時(shí),通過(guò)無(wú)線電發(fā)送器單 元219將關(guān)閉/開(kāi)啟外部裝置2110的預(yù)定指令輸出以遠(yuǎn)程操作外部裝置2110 (S2240)。然 后,狀態(tài)標(biāo)志的設(shè)置改變?yōu)殚_(kāi)以表示手指彼此接觸(S2250)。當(dāng)狀態(tài)標(biāo)志設(shè)置為開(kāi)(S2230 否)時(shí),不傳輸指令并且狀態(tài)標(biāo)志保持為開(kāi)。通過(guò)如上述配置控制單元217,能夠僅通過(guò)例如使食指和拇指彼此接觸來(lái)開(kāi)啟/ 關(guān)閉至外部裝置2110的電源。控制單元217可以配置成測(cè)量測(cè)量電壓值大于預(yù)定閾值的時(shí)間周期以測(cè)量手指之間的接觸時(shí)間,且根據(jù)手指的接觸時(shí)間改變要輸入至外部裝置2110的指令。替代地,控 制單元217可以配置成記錄手指彼此接觸或不接觸的模式,并且將對(duì)應(yīng)于輸入模式的指令 輸出至外部裝置2110。各種算法能夠用于基于從電壓測(cè)量單元214輸入的測(cè)得的電壓值來(lái) 確定要輸入至外部裝置2110的指令的算法。在此實(shí)施例中,以手指環(huán)形狀形成第七可佩戴輸入裝置7,使得其能夠佩戴于手指 上。然而,可以增大第七可佩戴輸入裝置7的尺寸,并且第七可佩戴輸入裝置7以臂環(huán)形狀 形成,使得其能夠佩戴于手臂上。在此情況下,能夠通過(guò)如圖25A和25B中所示地使兩只手 彼此接觸或不接觸的動(dòng)作來(lái)遠(yuǎn)程操作外部裝置2110。在第七可佩戴輸入裝置中,磁體211和信號(hào)供給單元212對(duì)應(yīng)于信號(hào)供給部分。測(cè) 量電極213a、213b和電壓測(cè)量單元214對(duì)應(yīng)于測(cè)量部分??刂茊卧?17執(zhí)行的S2110或S2210的處理對(duì)應(yīng)于探測(cè)部分??刂茊卧?17執(zhí)行 的S2120、S2130、S2240等的處理對(duì)應(yīng)于致動(dòng)信號(hào)輸出部分。(第八實(shí)施例)圖26A和26B中示出了第八可佩戴輸入裝置8作為第八實(shí)施例。第八可佩戴輸入 裝置8基本與第七可佩戴輸入裝置7相同,其中,由測(cè)量電極213a、213b和電壓測(cè)量單元 214執(zhí)行電壓測(cè)量。然而,第八可佩戴輸入裝置8包括用于執(zhí)行電流測(cè)量來(lái)代替電壓測(cè)量的 配置。因此,對(duì)于第八可佩戴輸入裝置8,將以相同的參考數(shù)字標(biāo)記與第七實(shí)施例中相同的 構(gòu)成元件,并且將適當(dāng)?shù)厥÷云涿枋?。如圖26A中所示,第八可佩戴輸入裝置8包括磁體211和測(cè)量線圈223a,測(cè)量線 圈223a包括通過(guò)繞環(huán)形磁心223b纏繞線圈223c而形成的環(huán)形體。磁體211和測(cè)量線圈 223a設(shè)置于手指環(huán)主體210中,作為形成第八可佩戴輸入裝置8的外部形狀的環(huán)形體,使得 它們由手指環(huán)主體210隔離并與手指環(huán)主體210集成。磁體211和測(cè)量線圈223a沿手指環(huán)主體210的軸線以預(yù)定間隔平行布置,即沿佩 戴可佩戴輸入裝置8的手指的軸線。在此第八可佩戴輸入裝置8中,探測(cè)由用戶(hù)的身體移動(dòng)引起的手指的接觸或不接 觸。具體地,歸因于磁體211和測(cè)量產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)所引起的電磁感應(yīng),在佩戴有第八可 佩戴輸入裝置8的手指中產(chǎn)生電信號(hào)(電流),并且利用電磁感應(yīng)的相同原理由測(cè)量線圈 223a測(cè)量此電信號(hào)。圖26B是第八可佩戴輸入裝置8中的測(cè)量系統(tǒng)的等效電路圖。圖26B中所示的電 阻R210代表佩戴有第八可佩戴輸入裝置8的手指與任何其它身體部位接觸時(shí),在用戶(hù)身體 中形成的導(dǎo)體路徑的電阻。開(kāi)關(guān)SW代表佩戴有第八可佩戴輸入裝置8的手指與其它身體 部位彼此接觸或不接觸。當(dāng)佩戴有第八可佩戴輸入裝置8的手指和其它身體部位彼此不接觸,且佩戴有第 八可佩戴輸入裝置8的手指頂端被隔離時(shí),即使是磁體211產(chǎn)生的變化磁場(chǎng),也不會(huì)引起由 電磁感應(yīng)引起的通過(guò)用戶(hù)身體的電信號(hào)(圖26B中的開(kāi)關(guān)SW關(guān)閉)。當(dāng)佩戴有第八可佩戴 輸入裝置8的手指和其它身體部位彼此接觸時(shí),在用戶(hù)身體中形成閉合導(dǎo)體路徑(圖26B 中的開(kāi)關(guān)SW開(kāi)啟),并且由電磁感應(yīng)引起通過(guò)用戶(hù)的身體的電信號(hào)。因此,佩戴有第八可佩戴輸入裝置8的手指接觸任何其它身體部位時(shí),在正交于 測(cè)量線圈223a(環(huán)形磁心2232b)的周緣的方向的方向上產(chǎn)生電流。在測(cè)量線圈223a的周緣的方向上產(chǎn)生磁場(chǎng),并且跨線圈223c產(chǎn)生電壓,該電壓的幅度對(duì)應(yīng)于通過(guò)用戶(hù)身體的電 信號(hào)的電流量。利用此原理,測(cè)量跨線圈233c的電壓,并且由此測(cè)量流過(guò)用戶(hù)身體的電流。由此 探測(cè)由用戶(hù)身體移動(dòng)引起的手指彼此的接觸或不接觸。如圖27A中所示,除磁體211和信號(hào)供給單元212外,此第八可佩戴輸入裝置8包括電流傳感器223、控制單元227和無(wú)線電發(fā)送器單元219。電流傳感器223包括測(cè)量線圈 223a和測(cè)量電路224。如第七實(shí)施例中,將交流信號(hào)(交流電壓)施加于磁體211的線圈 211b的兩端。在此情況下,利用以上技術(shù)由電流傳感器223測(cè)量通過(guò)用戶(hù)身體的電流(正 交于測(cè)量線圈223a的周緣的方向的方向上的電流)。然后,將得到的測(cè)得電流值(有效值) 輸入至控制單元227??刂茊卧?27基于從電流傳感器223輸入的測(cè)得電流值(有效值)進(jìn)行以下確定。 當(dāng)測(cè)得的電流值大于預(yù)定閾值時(shí),確定手指彼此接觸。當(dāng)測(cè)得的電壓值等于或小于預(yù)定閾 值時(shí),確定手指彼此不接觸。具體地,控制單元執(zhí)行處理,其中,以“檢查從電流傳感器223輸入的測(cè)得的電流 值是否大于預(yù)定閾值”替代圖24A(或24B)中的檢查2110(或2210)。控制單元227由此 檢查手指是否彼此接觸。根據(jù)此確定的結(jié)果,控制單元227通過(guò)無(wú)線電發(fā)送器單元219將指令傳輸至外部 裝置2110.電流傳感器223可以配置為如圖27B中所示。其設(shè)置有差分放大器224a和整流 器224b。差分放大電路224a跨接包括測(cè)量線圈223a的線圈223c,放大從線圈223c的兩 端輸入的信號(hào)之間的差,并輸出得到的放大的信號(hào)。整流器224b對(duì)差分放大器電路224a 的輸出信號(hào)(交流信號(hào))進(jìn)行整流并將其轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)。從而,測(cè)量電路224輸出來(lái)自 整流器224b的輸出信號(hào)作為測(cè)得的電流值。通過(guò)以上配置測(cè)量電路224,將跨線圈223c產(chǎn)生的電壓的有效值轉(zhuǎn)換成電流的測(cè) 得電流值(有效值),該電流在佩戴測(cè)量線圈223a的身體部位的軸線方向上流動(dòng)。其從電 流傳感器223輸出。在此實(shí)施例中的電流傳感器223中,從線圈223c的兩端輸入的信號(hào)之間的差被差 分放大。因此,能去除從線圈223c兩端輸入的通常模式的噪聲。然而,更期望采取圖27C 中所示的措施。即,更期望僅通過(guò)頻率與施加于磁體211的信號(hào)的頻率相同的信號(hào)的濾波 器224c設(shè)置于差分放大器電路224a和整流器224b之間。從而,電流傳感器223能夠去除 甚至不能被差分放大器電路224a去除的噪聲??梢匀鐖D27D中所示地配置測(cè)量電路224。在差分放大器電路224a和整流器224b 之間設(shè)置同步探測(cè)器224d。由同步探測(cè)器224d使用施加于磁體211的信號(hào)作為參考信號(hào) 來(lái)執(zhí)行同步探測(cè)。同步探測(cè)器224d的輸出信號(hào)輸入至整流器224b并且輸出測(cè)得的電流值。 通過(guò)如上述配置測(cè)量電路224,即使在供給信號(hào)的輸出頻率改變時(shí),也能夠動(dòng)態(tài)地處理以去 除噪聲信號(hào)。由相位調(diào)整器224e按需要調(diào)整參考信號(hào)的相位是合適的。在第八可佩戴輸入裝置8中,磁體211和信號(hào)供給單元212對(duì)應(yīng)于信號(hào)供給部分。 電流傳感器223對(duì)應(yīng)于測(cè)量部分。測(cè)量線圈223a對(duì)應(yīng)于測(cè)量體??刂茊卧?27對(duì)應(yīng)于探 測(cè)部分和致動(dòng)信號(hào)輸出部分。
(第九實(shí)施例)圖28A中示出了第九可佩戴輸入裝置9作為第九實(shí)施例。第九可佩戴輸入裝置9與第七和第八實(shí)施例中的那些不同,因?yàn)榇朋w211的線圈211b的阻抗Z用于測(cè)量通過(guò)用戶(hù) 身體的電信號(hào)的物理參數(shù)量。如圖28A中所示,第九可佩戴輸入裝置9沒(méi)有設(shè)置有測(cè)量電極213a、213b或用于 測(cè)量通過(guò)用戶(hù)身體的電信號(hào)的物理參數(shù)量的電流傳感器223。替代地,在形成第九可佩戴輸 入裝置9的外部形狀的作為環(huán)形體的手指環(huán)主體210中僅設(shè)置磁體211,使得信號(hào)供給單元 由手指環(huán)主體210隔離并與手指環(huán)主體210集成。圖28B是第九可佩戴輸入裝置9中的測(cè)量系統(tǒng)的等效電路圖。電阻R210代表佩 戴有第九可佩戴輸入裝置9的手指與任何其它身體部位接觸時(shí),形成于用戶(hù)身體中的導(dǎo)體 路徑的電阻。開(kāi)關(guān)SW代表佩戴有第九可佩戴輸入裝置9的手指和其它身體部位彼此接觸 或不接觸。當(dāng)佩戴有第九可佩戴輸入裝置9的用戶(hù)手指和任何其它身體部位彼此不接觸且 佩戴有第九可佩戴輸入裝置9的手指的頂端被隔離時(shí),甚至由磁體211產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)也 不引起由電磁感應(yīng)引起的通過(guò)用戶(hù)身體的電流。另一方面,當(dāng)佩戴有第九可佩戴輸入裝置9的手指和其它身體部位彼此接觸時(shí), 在用戶(hù)身體中形成閉合的導(dǎo)體路徑,并且由電磁感應(yīng)引起通過(guò)用戶(hù)身體的電信號(hào)。因此,線 圈211b的阻抗變化。利用此原理,第九可佩戴輸入裝置9由阻抗測(cè)量單元233測(cè)量線圈211b的阻抗并 由此探測(cè)用戶(hù)的身體移動(dòng)引起的手指的接觸或不接觸。如圖29中所示,除磁體211、測(cè)量包括磁體211的線圈211b的阻抗的阻抗測(cè)量單 元233、以及在控制單元237的控制下將指令無(wú)線傳輸至外部裝置2110的無(wú)線電發(fā)送器單 元219外,第九可佩戴輸入裝置9還包括控制單元237,其基于從阻抗測(cè)量單元233輸入的 測(cè)得阻抗值(絕對(duì)值)來(lái)確定手指是否彼此接觸并基于此確定的結(jié)果通過(guò)無(wú)線電發(fā)送器單 元219傳輸指令。阻抗測(cè)量單元233包括由恒定電壓或恒定電流驅(qū)動(dòng)并施加交流信號(hào)至(交流電 壓)至磁體211的線圈211b的兩端的信號(hào)供給單元233a、測(cè)量跨線圈211b的電壓的電壓 測(cè)量單元233b、以及測(cè)量通過(guò)線圈211b的電流的電流測(cè)量單元233c。阻抗測(cè)量單元233 根據(jù)電壓測(cè)量單元233b測(cè)得的端-端電壓V和電流測(cè)量單元233c測(cè)得的電流I來(lái)測(cè)量線 圈211b的阻抗。然后,其輸入得到的測(cè)得阻抗值(絕對(duì)值)至控制單元237。對(duì)于線圈211b的阻抗Z的絕對(duì)值|Z|,在兩個(gè)阻抗Zoff和Zon之間存在關(guān)系式 Zoffl > I Zonl,即在手指彼此不接觸時(shí)獲得的阻抗Zoff的絕對(duì)值IZoffI和手指彼此接
觸時(shí)獲得的阻抗Zon的絕對(duì)值IZonI之間存在前述關(guān)系式。因此,控制單元237根據(jù)此關(guān) 系式檢查手指是否彼此接觸。具體地,控制單元237執(zhí)行處理,其中,以檢查從阻抗測(cè)量單元233輸入的測(cè)得阻 抗值(絕對(duì)值)是否大于預(yù)定閾值來(lái)代替圖24A(或24B)中的確定2110(或S2110)。由此 確定手指是否彼此接觸。當(dāng)從阻抗測(cè)量單元233輸入的測(cè)得阻抗值(絕對(duì)值)等于或小于預(yù)定閾值時(shí),確 定手指彼此接觸并且在2110或S2210作出肯定的確定。當(dāng)測(cè)得阻抗值(絕對(duì)值)大于預(yù)定閾值時(shí),確定手指彼此不接觸并且在2110或S2210作出否定的確定。根據(jù)此確定結(jié)果,控制單元237通過(guò)無(wú)線電發(fā)送器單元219輸出指令至外部裝置 2110。如果不考慮內(nèi)部阻抗,則跨電壓測(cè)量單元233b的電壓與跨信號(hào)供給單元233a的 電壓一致。因此,當(dāng)由恒定電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給單元233a時(shí),不設(shè)置電壓測(cè)量單元233b,且阻 抗測(cè)量單元僅設(shè)置有信號(hào)供給單元233a和電流 測(cè)量單元233c。從而,第九可佩戴輸入裝 置9根據(jù)信號(hào)供給單元233a施加至線圈211b的電壓V和電流測(cè)量單元233c測(cè)得的電流 I來(lái)確定線圈211b的阻抗。當(dāng)由恒定電流驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給單元233a時(shí),由電流測(cè)量單元233c測(cè)得的電流(幅 度)取恒定值。在此情況下,不設(shè)置電流測(cè)量單元233c,且阻抗測(cè)量單元233僅設(shè)置有信 號(hào)供給單元233a和電壓測(cè)量單元233b。從而,第九可佩戴輸入裝置9基于電壓確定線圈 211b的阻抗。在此實(shí)施例中,在阻抗測(cè)量單元233測(cè)量線圈211b的阻抗的絕對(duì)值。替代地,阻 抗測(cè)量單元233可以配置成測(cè)量線圈211b的阻抗(即電阻)的實(shí)部。還有,在此情況下,手指彼此接觸時(shí)測(cè)得的阻抗值小于手指彼此不接觸時(shí)測(cè)得的 阻抗值。因此,能夠通過(guò)以上原理確定手指是否彼此接觸。在第九可佩戴輸入裝置9中,磁體211和信號(hào)供給單元233a對(duì)應(yīng)于信號(hào)供給部 分。阻抗測(cè)量單元233對(duì)應(yīng)于阻抗測(cè)量部分??刂茊卧?37對(duì)應(yīng)于探測(cè)部分和致動(dòng)信號(hào)輸 出部分。(第十實(shí)施例)圖30中示出了第十可佩戴輸入裝置10作為第十實(shí)施例。第十可佩戴輸入裝置10 配置成測(cè)量磁體211的線圈211b消耗的功率,而不是通過(guò)用戶(hù)身體的電信號(hào)。除設(shè)置功率 測(cè)量單元243代替阻抗測(cè)量單元233外,此第十可佩戴輸入裝置10與第九實(shí)施例中的第九 可佩戴輸入裝置9基本相同。因此,對(duì)于第十可佩戴輸入裝置10的配置,將描述其與第九可佩戴輸入裝置9的差異。第十可佩戴輸入裝置10簡(jiǎn)單地配置成第九實(shí)施例中那樣。即,磁體211設(shè)置在形 成第十可佩戴輸入裝置10的外部形狀的作為環(huán)體的手指環(huán)主體210中,使得其由手指環(huán)主 體210隔離并與手指環(huán)主體210集成(圖28A)。如圖30中所示,除磁體211外,此第十可佩戴輸入裝置10包括測(cè)量磁體211的線 圈211b的平均功率消耗的功率測(cè)量單元243、基于從功率測(cè)量單元243輸入的平均功率消 耗的測(cè)量值來(lái)確定手指是否彼此接觸且基于此確定的結(jié)果通過(guò)無(wú)線電發(fā)送器單元219傳 輸指令的控制單元247、以及在控制單元247的控制下無(wú)線地傳輸此指令至外部裝置2110 的無(wú)線電發(fā)送器單元219。類(lèi)似于阻抗測(cè)量單元233,功率測(cè)量單元243包括由恒定電壓驅(qū)動(dòng)并施加交流信 號(hào)(交流電壓)至磁體211的線圈211b的兩端的信號(hào)供給單元243a、測(cè)量跨線圈211b的 電壓的電壓測(cè)量單元243b以及測(cè)量通過(guò)線圈211b的電流的電流測(cè)量單元243c。功率測(cè)量 單元243根據(jù)電壓測(cè)量單元243b測(cè)得的端-端電壓V和電流測(cè)量單元243c測(cè)得的電流I 來(lái)測(cè)量線圈211b的平均功率消耗(有效功率或視在功率)。然后,輸入平均功率消耗的測(cè)量值至控制單元247。此第十可佩戴輸入裝置10中的測(cè)量系統(tǒng)的等效電路圖與第九可佩戴輸入裝置9 的等效電路圖(圖28B)相同。第十可佩戴輸入裝置10和第九可佩戴輸入裝置9的不同在 于根據(jù)跨線圈211b的電壓和通過(guò)線圈211b的電流的測(cè)量值測(cè)量阻抗還是平均功率消耗。控制單元247輸入有來(lái)自如此配置的功率測(cè)量單元243的平均功率消耗的測(cè)量 值??刂茊卧獔?zhí)行以下處理以確定從功率測(cè)量單元243輸入的平均功率消耗的測(cè)量值是 否大于預(yù)定閾值的檢查代替圖24A(或24B)中的確定2110(或S2210)的處理。由此確定 手指是否彼此接觸。假設(shè)由恒定電壓或恒定電流驅(qū)動(dòng)應(yīng)用單元243a,則對(duì)線圈211b的平均功率消耗 存在關(guān)系式Won > Woff。在此表達(dá)式中,Woff表示手指彼此不接觸時(shí)獲得的平均功率消 耗,而Won表示手指彼此接觸時(shí)獲得的平均功率消耗。如上述地利用此關(guān)系式來(lái)確定手指 是否彼此接觸。根據(jù)此確定的結(jié)果,控制單元247通過(guò)無(wú)線電發(fā)送器單元2 19將指令傳輸至外部 裝置2110。如第九實(shí)施例中,當(dāng)不考慮內(nèi)部阻抗時(shí),在第十可佩戴輸入裝置10中,跨電壓測(cè) 量單元243b的電壓與跨應(yīng)用單元243a的電壓一致。因此,當(dāng)電流供給單元243a是恒定電壓時(shí),功率測(cè)量單元243僅設(shè)置有應(yīng)用單元 243a和電流測(cè)量單元243c。從而,第十可佩戴輸入裝置10根據(jù)應(yīng)用單元243a施加至線圈 211b的電壓V和電流測(cè)量單元243c測(cè)量的電流I來(lái)確定線圈211b的平均功率消耗。并 且,當(dāng)應(yīng)用單元243a由恒定電流驅(qū)動(dòng)時(shí),可以采取與第九實(shí)施例中相同的措施。在第十可佩戴輸入裝置10中,磁體211和應(yīng)用單元243a對(duì)應(yīng)于信號(hào)供給部分。 功率測(cè)量單元243對(duì)應(yīng)于功率測(cè)量部分。控制單元247對(duì)應(yīng)于探測(cè)部分和致動(dòng)信號(hào)輸出部 分。根據(jù)以上實(shí)施例中的第七至第十可佩戴輸入裝置7至10,能夠以簡(jiǎn)單的身體移動(dòng) 操作外部裝置2110,簡(jiǎn)單的身體移動(dòng)例如是使手指彼此接觸或不接觸。這使得用戶(hù)容易操 作外部裝置2110。不必操作小的輕觸開(kāi)關(guān)等。這帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是,即使用戶(hù)長(zhǎng)時(shí)間操作第七 至第十可佩戴輸入裝置7至10,他/她也傾向于較少感到越來(lái)越累。能夠探測(cè)手指彼此接觸或不接觸的狀態(tài)。因此,根據(jù)以上實(shí)施例,能夠探測(cè)用戶(hù)抓 住或釋放某物的動(dòng)作,并且這給用戶(hù)提供了傳遞新穎的操縱感的輸入接口。 在以上可佩戴輸入裝置7至10中,沒(méi)有采取通過(guò)與用戶(hù)身體接觸的電極施加電信 號(hào)的技術(shù)作為信號(hào)供給部分。替代地,采取通過(guò)電磁感應(yīng)將電信號(hào)施加至用戶(hù)身體的技術(shù)。 因此,能夠比通過(guò)電極施加信號(hào)的技術(shù)更精確地探測(cè)手指是否彼此接觸。當(dāng)通過(guò)電極施加信號(hào)時(shí),依賴(lài)于電極和皮膚彼此接觸的方式,接觸電阻發(fā)生變化。 結(jié)果,輸入至用戶(hù)身體的電信號(hào)的量(電流量)變化。為此原因,如果電極沒(méi)有與皮膚合適 地接觸,則不能精確地探測(cè)手指的接觸。當(dāng)通過(guò)電極施加信號(hào)時(shí),進(jìn)行以下測(cè)量將信號(hào)施 加于電極對(duì)之間,并且利用電信號(hào)的流動(dòng)依賴(lài)于手指是否接觸而變化的現(xiàn)象來(lái)探測(cè)手指是 否接觸。因此,即使在手指不接觸時(shí),信號(hào)也施加于用戶(hù)身體。為此原因,考慮到對(duì)用戶(hù)身 體的影響,需要減小電信號(hào)的量(電流量)。另一方面,在通過(guò)電磁感應(yīng)將電信號(hào)施加至用戶(hù)身體的以上實(shí)施例中,帶來(lái)了以下優(yōu)點(diǎn)電信號(hào)不施加于用戶(hù)身體,除非手指與任何其它身體部位接觸且形成閉合導(dǎo)體路 徑。為此原因,對(duì)應(yīng)戶(hù)身體的影響小于使用電極的情況,并且從而增大施加的電信號(hào)的量 (電流量)是可能的。因此,根據(jù)第七至第十可佩戴輸入裝置7至10,能夠比通過(guò)電極施加信號(hào)至用戶(hù) 身體的技術(shù)更精確地探測(cè)手指是否接觸。 尤其是,當(dāng)如第八實(shí)施例中那樣以電流傳感器223測(cè)量通過(guò)用戶(hù)身體的電信號(hào) 時(shí),不必使用也在測(cè)量側(cè)的電極。這使得防止由于電極和用戶(hù)身體之間的不合適的接觸而 導(dǎo)致手指的接觸或不接觸的探測(cè)精度降低。本發(fā)明不限于以上第七至第十實(shí)施例并且能夠以各種形式實(shí)施。在以上實(shí)施例 中,檢查要傳輸至外部裝置2110的指令依賴(lài)于手指彼此是否接觸而改變的情況被作為范 例。以上實(shí)施例中的測(cè)量值(電壓、電流、阻抗、以及平均功率消耗)也由手指彼此接觸時(shí) 來(lái)自手指的按壓力改變。因此,控制單元217、227、237、247可以配置成根據(jù)手指的按壓力 改變要傳輸至外部裝置2110的指令。圖31A和31B示例手指彼此接觸時(shí)提供的接觸壓力P和測(cè)量值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 例如,當(dāng)如第七實(shí)施例中那樣測(cè)量電壓V時(shí),電壓測(cè)量單元214測(cè)得的電壓V隨手指彼此接 觸時(shí)提供的接觸壓力的增大而增大。當(dāng)如第八實(shí)施例中那樣測(cè)量電流I時(shí),電流傳感器223 測(cè)得的電流I隨手指彼此接觸時(shí)提供的壓力的增大而增大。當(dāng)如第九實(shí)施例中那樣測(cè)量阻抗Z時(shí),阻抗測(cè)量單元233測(cè)得的阻抗Z隨手指彼 此接觸時(shí)獲得的壓力P的增大而降低。當(dāng)如第十實(shí)施例中那樣測(cè)量功率W時(shí),功率測(cè)量單 元243測(cè)得的平均功率消耗隨手指彼此接觸時(shí)獲得的壓力的增大而增大。因此,當(dāng)?shù)谄咧恋谑膳宕鬏斎胙b置7至10也配置成利用此關(guān)系并傳輸對(duì)應(yīng)于手 指的按壓力的指令至外部裝置2110時(shí),能夠?qū)嵤└鼜?fù)雜的遠(yuǎn)程操作。以上實(shí)施例中的測(cè)量值也由手指的接觸位置和第七至第十可佩戴輸入裝置7至 10之間的位置關(guān)系而改變。因此,控制單元217、227、237、247可以配置成通過(guò)基于測(cè)量值 來(lái)檢查用戶(hù)是遠(yuǎn)離還是靠近第七至第十可佩戴輸入裝置7至10滑動(dòng)他/她的手指而改變 要傳輸至外部裝置2110的指令。圖32A和32B示例滑動(dòng)方向和測(cè)量值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如,當(dāng)如第七實(shí)施例中 那樣測(cè)量電壓V時(shí),預(yù)期電壓測(cè)量單元214測(cè)得的電壓V將隨接觸位置Y遠(yuǎn)離裝置移動(dòng)而 降低。當(dāng)如第八實(shí)施例中那樣測(cè)量電流時(shí),類(lèi)似地,預(yù)期電流傳感器223測(cè)得的電流I將隨 接觸位置遠(yuǎn)離裝置移動(dòng)而降低。當(dāng)如第九實(shí)施例中那樣測(cè)量阻抗Z時(shí),預(yù)期阻抗測(cè)量單元233測(cè)得的阻抗Z將隨 接觸位置Y遠(yuǎn)離裝置移動(dòng)而增加。當(dāng)如第十實(shí)施例中那樣測(cè)量功率W時(shí),預(yù)期功率測(cè)量單 元243測(cè)得的平均功率消耗將隨接觸位置遠(yuǎn)離裝置移動(dòng)而降低。用于操作外部裝置2110的輸入接口可以包括多個(gè)可佩戴輸入裝置7至10。包括輸入接口的各個(gè)可佩戴輸入裝置7至10配置成相應(yīng)地傳輸不同指令至外部 裝置2110。包括輸入接口的這些可佩戴輸入裝置7至10佩戴于用戶(hù)的多個(gè)手指上。從而, 通過(guò)使手指彼此接觸或不接觸的簡(jiǎn)單動(dòng)作,能夠?qū)⒃S多指令傳輸至外部裝置2110。第七可佩戴輸入裝置7、8不必配置為單個(gè)裝置,而是可以配置為按功能分開(kāi)的多 個(gè)裝置。在可佩戴輸入裝置7、8中,磁體211和信號(hào)供給單元212與其它構(gòu)成元件電獨(dú)立。因此,每個(gè)可佩戴輸入裝置7、8可以分成包括磁體211和信號(hào)供給單元212的第一裝置和 包括其它構(gòu)成元件的第二裝置。在此情況下,能夠給第二裝置準(zhǔn)備多個(gè)第一裝置,使得從第一裝置施加頻率不同 的交流信號(hào)。第二裝置能夠設(shè)置有用于基于頻率來(lái)分開(kāi)通過(guò)測(cè)量電極213a、213b或電流傳 感器223獲得的交流信號(hào)的部分。從而,能夠由第二裝置探測(cè)手指接觸或不接觸的多個(gè)動(dòng) 作,結(jié)果,能夠?qū)⒃S多指令傳輸至外部裝置2110。例如,當(dāng)?shù)谝谎b置佩戴于拇指上,且第二裝置佩戴于食指和中指 上時(shí),許多指令能 夠通過(guò)使食指和拇指彼此接觸或不接觸的動(dòng)作以及使中指和拇指彼此接觸或不接觸的動(dòng) 作傳輸至外部裝置2110。以上實(shí)施例中,指令從第七至第十可佩戴輸入裝置7至10無(wú)線輸出至外部裝置 2110。替代地,第七至第十可佩戴輸入裝置7至10可以配置成有線輸出指令至外部裝置 2110。
權(quán)利要求
一種可佩戴電氣設(shè)備,包括信號(hào)供給部分,具有一對(duì)可沿用戶(hù)的身體表面上的導(dǎo)體路徑佩戴的信號(hào)電極,其中通過(guò)兩個(gè)身體部位的接觸形成閉合環(huán)形導(dǎo)體路徑,經(jīng)由所述身體表面使兩個(gè)身體部位彼此接觸或不接觸,并且所述信號(hào)供給部分配置為施加電信號(hào)至形成于所述對(duì)信號(hào)電極之間的身體部位,使得形成第一閉合環(huán)形成部位和第二環(huán)形成部位,在所述兩個(gè)身體部位彼此接觸時(shí),在沿所述導(dǎo)體路徑的路徑中在所述對(duì)信號(hào)電極之間形成所述第一閉合環(huán)形成部位且所述兩個(gè)身體部位之間介入接觸點(diǎn),并且所述第二環(huán)形成部位形成為夾置于所述對(duì)信號(hào)電極之間的身體部位且所述身體部位未介入有所述接觸點(diǎn);測(cè)量部分,配置為測(cè)量所述第一閉合環(huán)形成部位中產(chǎn)生的電信號(hào)的物理參數(shù)量;以及探測(cè)部分,配置為基于由所述測(cè)量部分測(cè)得的所述電信號(hào)的所述物理參數(shù)量探測(cè)由用戶(hù)的身體移動(dòng)引起的所述兩個(gè)身體部位彼此的接觸或未接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的可佩戴電氣設(shè)備,其中所述測(cè)量部分配置為測(cè)量在所述第一閉合環(huán)形成部位中產(chǎn)生的電流以作為所述電信 號(hào)的所述物理參數(shù)量;以及所述探測(cè)部分配置為在來(lái)自所述測(cè)量部分的電流測(cè)量值大于預(yù)定閾值時(shí)探測(cè)出所述 接觸,并在來(lái)自所述測(cè)量部分的所述電流測(cè)量值小于所述預(yù)定閾值時(shí)探測(cè)出未接觸。
3.如權(quán)利要求2所述的可佩戴電氣設(shè)備,其中所述測(cè)量部分包括用于捕獲磁通量的環(huán)形體,所述環(huán)形體設(shè)置于所述環(huán)形體不與第一 閉合電路互聯(lián)而與第二閉合電路互聯(lián)的位置,通過(guò)連接包括所述第二閉合環(huán)形成部位的電 路和所述信號(hào)供給部分的所述對(duì)信號(hào)電極來(lái)形成所述第一閉合電路,并且在所述兩個(gè)身體 部位彼此不接觸時(shí),所述電信號(hào)通過(guò)所述第一閉合電路流動(dòng);且通過(guò)連接包括所述第一閉 合環(huán)形成部位的電路和所述信號(hào)供給部分的所述對(duì)信號(hào)電極來(lái)形成所述第二閉合電路,并 且在所述兩個(gè)身體部位彼此接觸時(shí),所述電信號(hào)通過(guò)所述第二閉合電路流動(dòng);以及所述測(cè)量部分配置為基于由所述環(huán)形體捕獲的磁通量測(cè)量在所述第一閉合環(huán)形成部 位中產(chǎn)生的所述電流。
4.如權(quán)利要求1所述的可佩戴電氣設(shè)備,其中所述測(cè)量部分配置為測(cè)量所述第一閉合環(huán)形成部位中的特定點(diǎn)的電壓以作為所述電 信號(hào)的所述物理參數(shù)量;以及所述探測(cè)部分配置為基于來(lái)自所述測(cè)量部分的所述電壓的測(cè)量值和預(yù)定閾值之間的 幅度關(guān)系來(lái)探測(cè)所述接觸或未接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的可佩戴電氣設(shè)備,其中所述信號(hào)供給部分配置為將交流信號(hào)作為所述電信號(hào)施加至該對(duì)電極;所述測(cè)量部分配置為測(cè)量在所述第一閉合環(huán)形成部位中的特定點(diǎn)產(chǎn)生的電信號(hào)相對(duì) 于由所述信號(hào)供給部分施加的所述交流信號(hào)的相位延遲以作為所述電信號(hào)的所述物理參 數(shù)量;以及所述探測(cè)部分配置為在由所述測(cè)量部分測(cè)得的所述相位延遲大于預(yù)定閾值時(shí)探測(cè)出 所述接觸,且在由所述測(cè)量部分測(cè)得的所述相位延遲小于所述預(yù)定閾值時(shí)探測(cè)出未接觸。
6.一種可佩戴電氣設(shè)備包括阻抗測(cè)量部分,具有一對(duì)可沿用戶(hù)的身體表面上的導(dǎo)體路徑佩戴的測(cè)量電極,其中通過(guò)兩個(gè)身體部位的接觸形成閉合環(huán)形導(dǎo)體路徑,經(jīng)由所述身體表面使所述兩個(gè)身體部位彼 此接觸或不接觸,并且所述阻抗測(cè)量部分配置為測(cè)量夾置于所述對(duì)測(cè)量電極之間的身體部 位的阻抗;以及探測(cè)部分,配置為基于來(lái)自所述阻抗測(cè)量部分的阻抗的測(cè)量值來(lái)探測(cè)由用戶(hù)的身體移 動(dòng)引起的所述兩個(gè)身體部位彼此的接觸或不接觸。
7.如權(quán)利要求6所述的可佩戴電氣設(shè)備,其中所述探測(cè)部分配置為在由所述測(cè)量部分測(cè)得的所述阻抗小于預(yù)定閾值時(shí)探測(cè)出所述 接觸,以及在由所述測(cè)量部分測(cè)得的所述阻抗大于所述預(yù)定閾值時(shí)探測(cè)出未接觸。
8.一種可佩戴電氣設(shè)備,包括信號(hào)供給部分,具有一對(duì)可沿用戶(hù)的身體表面上的導(dǎo)體路徑佩戴的信號(hào)電極,其中通 過(guò)兩個(gè)身體部位的接觸形成閉合環(huán)形導(dǎo)體路徑,經(jīng)由所述身體表面使兩個(gè)身體部位彼此接 觸或不接觸,并且所述信號(hào)供給部分配置為施加電信號(hào)至形成于該對(duì)信號(hào)電極之間的所述 身體部位,使得形成第一閉合環(huán)形成部位和第二環(huán)形成部位,在所述兩個(gè)身體部位彼此接 觸時(shí),在沿所述導(dǎo)體路徑的路徑中在所述對(duì)信號(hào)電極之間形成所述第一閉合環(huán)形成部位且 所述兩個(gè)身體部位之間介入有接觸點(diǎn),并且所述第二環(huán)形成部位形成為夾置于所述對(duì)信號(hào) 電極之間的所述身體部位且所述身體部位未介入有所述接觸點(diǎn);電流測(cè)量部分,具有可佩戴于所述第一閉合環(huán)形成部位的表面上的測(cè)量電極,和用于 將與沿所述導(dǎo)體路徑的路徑中的所述測(cè)量電極相鄰的電極連接至所述測(cè)量電極及用于保 持這些電極在相等電位的線路,在所述信號(hào)供給部分的所述對(duì)信號(hào)電極的所述兩個(gè)身體部 位之間不存在所述接觸點(diǎn),并且所述電流測(cè)量部分配置為測(cè)量流過(guò)所述線路的電流;以及探測(cè)部分,配置為基于來(lái)自所述電流測(cè)量部分的電流的測(cè)量值來(lái)探測(cè)由用戶(hù)的身體移 動(dòng)引起的所述兩個(gè)身體部位彼此的接觸或不接觸。
9.如權(quán)利要求8所述的可佩戴電氣設(shè)備,其中所述探測(cè)部分配置為在根據(jù)由所述測(cè)量部分測(cè)得的所述電流與所述對(duì)電極之間的電 壓的比確定的阻抗小于預(yù)定閾值時(shí)探測(cè)出所述接觸,以及在所述阻抗大于所述預(yù)定閾值時(shí) 探測(cè)出未接觸。
10.如權(quán)利要求1至9的任一項(xiàng)所述的可佩戴電氣設(shè)備,還包括致動(dòng)信號(hào)輸出部分,配置為基于所述探測(cè)部分的探測(cè)結(jié)果,將對(duì)應(yīng)于用戶(hù)的身體移動(dòng) 的致動(dòng)信號(hào)輸出至外部裝置。
11.一種可佩戴電氣設(shè)備,包括信號(hào)供給部分,具有環(huán)形磁體和信號(hào)供給單元,所述環(huán)形磁體由環(huán)形磁心和纏繞所述 環(huán)形磁心的線圈形成且設(shè)置為可佩戴于用戶(hù)的身體部位上的環(huán)形體,其中通過(guò)兩個(gè)身體部 位的接觸形成閉合環(huán)形導(dǎo)體路徑,經(jīng)由身體表面使兩個(gè)身體部位彼此接觸或不接觸,使得 所述環(huán)形磁心的周緣的方向正交于所述導(dǎo)體路徑的周緣的方向,所述信號(hào)供給單元向所述 線圈供給電流以在所述環(huán)形磁心的所述周緣的方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)并由此在所述導(dǎo)體路徑形 成時(shí)由電磁感應(yīng)在所述導(dǎo)體路徑的所述周緣的所述方向上產(chǎn)生電信號(hào);測(cè)量部分,可佩戴于形成所述導(dǎo)體路徑的身體部位上并在不同于所述磁體的所述身體 部位的位置處,并配置為測(cè)量所述身體部位中產(chǎn)生的電信號(hào)的物理參數(shù)量;以及探測(cè)部分,配置為基于由所述測(cè)量部分測(cè)得的所述電信號(hào)的物理參數(shù)量來(lái)探測(cè)由用戶(hù)的身體移動(dòng)引起的所述兩個(gè)身體部位彼此的接觸或不接觸。
12.如權(quán)利要求11所述的可佩戴電氣設(shè)備,其中所述測(cè)量部分具有與所述用戶(hù)的身體接觸的一對(duì)電極,并配置為測(cè)量所述對(duì)電極之間 的電壓以作為所述電信號(hào)的所述物理參數(shù)量;以及探測(cè)部分配置為在來(lái)自所述測(cè)量部分的所述電壓的測(cè)量值大于預(yù)定閾值時(shí)探測(cè)出接 觸,并在來(lái)自所述測(cè)量部分的所述電壓的所述測(cè)量值小于所述預(yù)定閾值時(shí)探測(cè)出未接觸。
13.如權(quán)利要求11所述的可佩戴電氣設(shè)備,其中所述測(cè)量部分配置為測(cè)量佩戴所述測(cè)量部分的所述身體部位中的所述導(dǎo)體路徑的所 述周緣的所述方向中流動(dòng)的電流,以作為所述電信號(hào)的物理參數(shù)量;以及所述探測(cè)部分配置為在來(lái)自所述測(cè)量部分的電流的所述測(cè)量值大于預(yù)定閾值時(shí)探測(cè) 出接觸,并在來(lái)自所述測(cè)量部分的電流的所述測(cè)量值小于所述預(yù)定閾值時(shí)探測(cè)出未接觸。
14.如權(quán)利要求13所述的可佩戴電氣設(shè)備,其中所述測(cè)量部分具有環(huán)形測(cè)量體作為可佩戴于用戶(hù)身體上的環(huán)形體,使得其周緣的方向 正交于所述導(dǎo)體路徑的所述周緣的所述方向,并由環(huán)形磁心和纏繞所述磁心的線圈形成, 并配置為利用流過(guò)所述導(dǎo)體路徑的電流在包括所述測(cè)量體的所述環(huán)形磁心的所述周緣的 所述方向上產(chǎn)生磁場(chǎng),并且通過(guò)由從其引起的電磁感應(yīng)使電信號(hào)通過(guò)所述測(cè)量體的所述線 圈并由此測(cè)量流過(guò)所述測(cè)量體環(huán)繞的身體部位的所述電流。
15.一種可佩戴電氣設(shè)備,包括信號(hào)供給部分,具有環(huán)形磁體和信號(hào)供給單元,所述環(huán)形磁體由環(huán)形磁心和纏繞所述 環(huán)形磁心的線圈形成且設(shè)置為可佩戴于用戶(hù)的身體部位上的環(huán)形體,其中通過(guò)兩個(gè)身體部 位的接觸形成閉合環(huán)形導(dǎo)體路徑,經(jīng)由身體表面使兩個(gè)身體部位彼此接觸或不接觸,使得 所述環(huán)形磁心的周緣的方向正交于所述導(dǎo)體路徑的周緣的方向,所述信號(hào)供給單元向所述 線圈供給電流以在所述環(huán)形磁心的所述周緣的方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)并由此在所述導(dǎo)體路徑形 成時(shí)由電磁感應(yīng)在所述導(dǎo)體路徑的所述周緣的所述方向上產(chǎn)生電信號(hào);阻抗測(cè)量部分,測(cè)量流過(guò)所述磁體的所述線圈的電流和跨所述磁體的所述線圈的電壓 中的至少任一個(gè)并由此測(cè)量所述線圈的阻抗;以及探測(cè)部分,配置為基于由所述阻抗測(cè)量部分測(cè)得的所述阻抗來(lái)探測(cè)由用戶(hù)的身體移動(dòng) 引起的兩個(gè)身體部位彼此的接觸或不接觸,其中,所述探測(cè)部分配置為在由所述阻抗測(cè)量部分測(cè)得的所述阻抗小于預(yù)定閾值時(shí)探 測(cè)出接觸,且在由所述阻抗測(cè)量部分測(cè)得的所述阻抗大于所述預(yù)定閾值時(shí)探測(cè)出未接觸。
16.一種可佩戴電氣設(shè)備,包括信號(hào)供給部分,具有環(huán)形磁體和信號(hào)供給單元,所述環(huán)形磁體由環(huán)形磁心和纏繞所述 環(huán)形磁心的線圈形成且設(shè)置為可佩戴于用戶(hù)的身體部位上的環(huán)形體,其中通過(guò)兩個(gè)身體部 位的接觸形成閉合環(huán)形導(dǎo)體路徑,經(jīng)由身體表面使兩個(gè)身體部位彼此接觸或不接觸,使得 所述環(huán)形磁心的周緣的方向正交于所述導(dǎo)體路徑的周緣的方向,所述信號(hào)供給單元向所述 線圈供給電流以在所述環(huán)形磁心的所述周緣的方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)并由此在所述導(dǎo)體路徑形 成時(shí)由電磁感應(yīng)在所述導(dǎo)體路徑的所述周緣的所述方向上產(chǎn)生電信號(hào);功率消耗測(cè)量部分,配置為測(cè)量流過(guò)所述磁體的所述線圈的電流和跨所述磁體的所述 線圈的電壓中的至少任一個(gè)并由此測(cè)量所述線圈的功率消耗;以及探測(cè)部分,配置為基于由所述功率消耗測(cè)量部分測(cè)得的所述線圈的所述功率消耗來(lái)探 測(cè)由用戶(hù)的身體移動(dòng)引起的兩個(gè)身體部位彼此的接觸或不接觸,其中,所述探測(cè)部分配置為在由所述功率消耗測(cè)量部分測(cè)得的所述線圈的所述功率消 耗大于預(yù)定閾值時(shí)探測(cè)出接觸,且在由所述功率消耗測(cè)量部分測(cè)得的所述線圈的所述功率 消耗小于所述預(yù)定閾值時(shí)探測(cè)出未接觸。
17.如權(quán)利要求11至16的任一項(xiàng)所述的可佩戴電氣設(shè)備,還包括 致動(dòng)信號(hào)輸出部分,配置為基于所述探測(cè)部分的探測(cè)結(jié)果將對(duì)應(yīng)于所述用戶(hù)的身體移 動(dòng)的致動(dòng)信號(hào)輸出至外部裝置。
全文摘要
一種可佩戴輸入裝置包括在手指的軸線方向上平行布置的一對(duì)環(huán)形信號(hào)電極和電流傳感器。電流傳感器設(shè)置于夾置于信號(hào)電極之間的區(qū)域外。交流信號(hào)施加于信號(hào)電極之間。當(dāng)佩戴有此裝置的手指的頂端與任何其它身體部位接觸時(shí),電流流過(guò)電流傳感器的電流測(cè)量點(diǎn)。當(dāng)手指頂端不與任何其它身體部位接觸時(shí),沒(méi)有電流流過(guò)電流傳感器的測(cè)量點(diǎn)?;跍y(cè)得的電流,確定手指是否與任何其它身體部位接觸。根據(jù)確定的結(jié)果將指令輸出至外部裝置。
文檔編號(hào)G01R19/165GK101819464SQ20101012445
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者奧村充男, 山本京, 浜田康司, 赤堀一郎, 野田早織 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝