电子设备及点击操作检测方法_2

文档序号:9510105阅读:来源:国知局
r>[0044]图2是本实施方式所涉及的电子设备的系统结构例。
[0045]图3是加速度传感器的轴的设定例。
[0046]图4是生物体信息检测传感器的结构例。
[0047]图5是使用了自适应滤波器的体动噪声降低处理的例子。
[0048]图6的(A)?图6的(C)是脉波检测信号、体动检测信号以及基于那些信号的体动噪声减少处理后的信号的波形、频谱的例子。
[0049]图7的(A)是加速度检测值的波形例,图7的⑶是表示基于加速度检测值的点击操作检测结果的波形例。
[0050]图8的(A)、图8的(B)是加速度检测值的波形与点击操作类似的动作的例子。
[0051]图9的㈧?图9的(C)是在不同的采样频率下的基于点击操作的加速度检测值的波形例。
[0052]图的10(A)?图10的(C)是在不同的采样频率下的基于手腕旋转动作的加速度检测值的波形例。
[0053]图11的(A)?图11的(C)是在不同的采样频率下的基于摆动手腕的动作的加速度检测值的波形例。
[0054]图12的(A)?图12的(C)是基于比较短的期间中的点击操作、手腕的旋转动作、摆动手腕的动作的加速度检测值的波形例。
[0055]图13是说明基于采样时间的加速度检测值的差异的图。
[0056]图14的(A)、图14的⑶是低采样频率下的波形例。
[0057]图15的㈧、图15的⑶是中等程度的采样频率下的波形例。
[0058]图16的(A)、图16的⑶是高采样频率下的波形例。
[0059]图17是模式切换处理和画面迀移的具体例。
[0060]符号说明
[0061]10加速度传感器20生物体信息检测传感器
[0062]21 LED22 光电二极管
[0063]23凸部110设定部
[0064]120处理部130操作信息获取部
[0065]140操作部150通信部
[0066]160安装判断部 170显示控制部
[0067]180 显示部。
【具体实施方式】
[0068]以下,对本实施方式进行说明。此外,在以下说明的本实施方式并非不合理地限制权利要求书中记载的本发明的内容。另外,在本实施方式中说明的所有结构未必是本发明的必需构成要件。
[0069]1.本实施方式的方法
[0070]首先,对本实施方式的方法进行说明。用于用户对电子设备进行输入的界面可以考虑各种形态。在家电产品等电子设备中,一般使用在物理上设置的按钮、键等。另外,近年来,也大都将触摸面板用作为用户界面,正在较多地应用在智能手机等电子设备中。
[0071]但是,在尺寸等受到限制这样的电子设备中,也考虑难以设置上述的按钮、触摸面板等的情况。例如,在手表型的电子设备中,大都要求小型化、轻量化,在那种情况下不能够设置足够数量的物理按钮,触摸面板的面积也受到限制,未成为有用的界面。
[0072]并且,在那样的电子设备中,即使设置了物理按钮,也难以将各按钮所具有的功能浅显易懂地向用户提示。例如如果为电视等电子设备,则在设置于本体、遥控器上的各按钮中,该按钮是电源操作用的、重放操作用的还是音量调整用的等用文字、图案示出,据此,用户能恰当地操作很多的按钮。与其相对,在手表型电子设备等中,按钮本身也需要变小,在设有多个按钮的情况下难以明确地向用户示出各自具有怎样的功能。作为针对此的解决策略,考虑通过使按钮的数量变少来实现对用户浅显易懂的界面,但是导致用户能够进行的操作的种类变少。
[0073]于是,成为有用的就是点击操作。所谓点击操作就是敲打电子设备的操作,例如如果为手表型的电子设备,则就如图1所示,成为用与安装有该电子设备的手相反的手敲打电子设备的操作。此外,在图1中虽然示出了用手指敲打的动作,但使用手掌等通过其他方法来敲打电子设备的操作也包含在点击操作中。
[0074]在点击操作中,由于根据加速度传感器的传感器信息而检测设备已被敲打,因此不必在电子设备上另外设置点击操作检测用的结构,在上述的手表型电子设备等中也能应用。
[0075]但是,要检测点击操作,就需要检测加速度在非常短的期间内的变化。详情将后述,例如如图14的(B)所示需要检测在20ms的间隔内的加速度信号波形的上下变动。在本申请人已进行的研究中发现,作为具体的数值,需要最低200Hz左右的采样频率。另外,越使采样频率变高,点击操作的检测精度越提高,在本申请人已进行的研究中发现,如果为1620Hz左右的采样频率,则就能够使点击操作的误检测充分地变小。
[0076]也就是说,在一定程度的数值范围内,越使采样频率变高,点击操作的检测精度越提高,具有这样的优点,但是,同时也产生导致功耗也增大这样的缺点。尤其是,点击操作变为有用的电子设备由于如上所述设想小型、可携带的电子设备,因此如果考虑电池容量等的限制,功耗大成为不能够忽视的问题。也就是说,检测精度和功耗处于反比例的关系上,需要找到可用性与设备电池寿命的极佳平衡。
[0077]在专利文献1中,已公开有运算活动量并根据运算出的活动量而变更加速度传感器的检测周期的方法。但是,专利文献1的方法是将降低活动量计的功耗作为目的,对使用了加速度传感器的点击操作检测尚未考虑。如上所述,在点击操作中,如果降低采样频率,则检测精度就下降。也就是说,点击操作中的采样频率本应该不仅使用功耗这种观点而且还使用该点击操作的检测状况要求高精度或者即使低精度也足够这样的检测精度的观点来设定,而在专利文献1中并没有关于那方面的公开。
[0078]于是,本申请人提出一种方法,其通过考虑进行点击操作的可能性而设定采样频率,从而恰当地控制点击操作的检测精度和该点击操作的检测所需要的功耗。具体而言,根据操作信息、通信部的接收情况等而设定采样频率。如果如此地做,则进行更加适合于点击操作的加速度传感器设定变为可能。
[0079]并且,本申请人提出使其与采样频率联动而也进行用于点击操作检测的阈值的设定的方法。通过使阈值与采样频率相对应而设定,从而适于各采样频率的点击操作检测处理成为可能。具体而言,在采样频率高的情况下,通过使阈值变高而抑制将起因于点击操作以外的加速度检测值误检测为是点击操作的可能性。另外,在采样频率低的情况下,通过也使阈值变低来抑制已进行点击操作却误检测为不是点击操作的可能性。
[0080]以下,在说明了本实施方式所涉及的电子设备的系统结构例之后,对使用了加速度传感器的点击操作检测方法进行说明。其后,在说明采样频率的设定方法的同时,说明根据该采样频率的设定而设定点击操作检测的阈值的方法,最后总结本实施方式的具体例。
[0081]2.系统结构例
[0082]在图2中示出本实施方式所涉及的电子设备的系统结构例。如图2所示,电子设备包括:加速度传感器10、生物体信息检测传感器20、设定部110、处理部120、操作信息获取部130、操作部140、通信部150、安装判断部160、显示控制部170、以及显示部180。但是,电子设备不限定于图2的结构,能实施省略它们的一部分构成要素或者追加其他构成要素等各种变形。
[0083]加速度传感器10是获取关于加速度的传感器。加速度传感器10可以为例如三轴加速度传感器,更具体而言,可以为设于手表型的电子设备上而检测图3中示出的X轴、Y轴、Z轴各轴上的加速度值的传感器。给定轴上的加速度检测值的具体例子如在图7的(A)中以后说明那样的值。但是,本实施方式的加速度传感器10不限定于直接输出图7的(A)等的值的传感器,也可以是根据图7的(A)的值以及由后述的设定部110所设定的参数而进行点击操作的检测处理进而输出该检测处理结果的传感器。此外,所谓点击操作的检测处理的结果,例如如图7的(B)所示,可以考虑是在与检测时间相对应的时间上信号上升这样的脉冲波形。
[0084]生物体信息检测传感器20可以是例如检测脉波信号的脉波传感器,更具体而言,可以考虑光电传感器等。本实施方式的电子设备可以不仅具有单一的表显示功能,而且具有检测安装者的脉波信息等生物体信息的功能,生物体信息检测传感器20可以应用于那样的情况。在那种情况下,本实施方式的电子设备对应于例如脉搏计等。在将不以检测生物体信息为目的的电子设备作为对象的情况下,能省略生物体信息检测传感器20。
[0085]图4是将电子设备中的、包括生物体信息检测传感器的部分放大后的示意图。如图4所示,生物体信息检测传感器20包括:照射光的LED21、接收由于所照射的光被生物体反射而产生的反射光的光电二极管(PD)22以及作为与生物体的接触部分的凸部23。本实施方式的生物体信息检测传感器20通过具有图4所示的凸部23而对生物体有效地附加压力(按压)。在此,已经知道在检测脉波信息时,能通过调整表示对脉波传感器附近处的生物体的压力的按压来使检测精度提高。图4的凸部23是考虑了按压调整的结构,但关于该按压调整的方法与本实施方式的方法的着重点不同,因此省略详细的说明。
[0086]设定部110根据来自后述的操作信息获取部130、通信部150、安装判断部160等的信息而进行使用了加速度传感器10的点击操作检测处理中的参数的设定。具体而言,设定加速度信号的采样频率和阈值。关于设定部110中的设定处理的详情将在以后说明。
[0087]处理部120根据来自加速度传感器10的传感器信息而进行各种处理。具体而言,处理部120进行点击操作的检测处理、对来自生物体信息检测传感器20的生物体信息的减噪处理、以及切换电子设备的动作模式的模式切换处理。此外,关于点击操作的检测处理,不妨碍是进行后述的加速度信号值与阈值的比较处理的处理。但是,在如上所述从加速度传感器10中输出图7的(B)所示那样的脉冲信号的情况下,由于由加速度传感器10进行与阈值的比较处理,因此处理部120中的处理就成为在来自加速度传感器10的传感器信息上是否具有脉冲的判断处理。
[0088]另外,已经知道在电子设备进行生物体信息检测处理的情况下,在来自生物体信息检测传感器20的传感器信息(生物体信息检测信号)中含有起因于用户运动等的体动噪声。因此,处理部120可以将来自加速度传感器10的传感器信息用作为体动检测信号而进行将体动噪声从生物体信息检测信号中减少的处理。这种情况下的来自加速度传感器10的传感器信息设想是表示信号值的图7的(A)而不是图7的(B)。
[0089]将使用了自适应滤波器的减噪处理的具体例子示出于图5。在从生物体信息检测传感器20所获取的传感器信息(狭义上讲脉波检测信号)中除含有起因于心率的成分以夕卜,还含有起因于体动的成分。其中,对脉搏数等的运算有用的是起因于心率的成分,而起因于体动的成分成为运算的妨碍。因此,通过将加速度传感器10用作为体动传感器而获取起因于体动的信号(体动检测信号)并将与体动检测信号具有相关的信号成分(称为推断体动噪声成分)从脉波检测信号中除去来减少脉波检测信号中所含有的体动噪声。但是,脉波检测信号中的体动噪声和来自体动传感器的体动检测信号即使均是起因于同一体动的信号,也未必连其信号电平都相同。因此,通过对体动检测信号进行自适应性地决定滤波系数的滤波处理而算出推断体动噪声成分,取得脉波检测信号与推断体动噪声成分的差分。
[0090]通过频谱说明了以上处理的图为图6的(A)?图6的(C)。图6的㈧等是在上部示出了信号的时间变化波形、在下部示出其频谱的图。图6的(A)是表示了体动噪声减少前的脉波检测信号的图,如A1以及A2所示,在图谱中出现两个值大的频率。其中一个是起因于心率的,另一个是起因于体动的。此外,虽然在比A1高的频率上也具有值大的,但是由于是相当于A1、A2的整数倍的高频成分,因此在此不予考虑。以下,在图6的(B)、图6的(C)中也发现高频成分,但同样地在此不予考虑。
[0091]与其相对,图6的(B)是表示了体动检测信号的图,如果作为体动检测信号的主要原因的体动为一种,则如B1所示出现一个值大的频率。在此,B1的频率对应于图6的(A)的A2。在这种情况下,通过采用如图5
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