富士通研究所開發出手套型終端，採用NFC和新手勢輸入技術

2014年02月21日09:00

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富士通研究所開發出了與智能手機、平板電腦及頭戴式顯示器（HMD）等聯動使用的手套型終端（圖1、2）。用來輔助裝置檢查、電線插拔等工作。其特點是能夠高效開展工作。

圖1：手套型終端

圖2：手套型終端的概要

據富士通研究所介紹，雖然現在也有使用平板電腦的工作輔助工具，但存在的問題是，看說明書及做記錄的同事又要操作終端，則會導致工作中斷，而且戴著手套很難操作觸摸面板，難以提高工作效率。而將手套型終端與HMD聯動起來，不用直接接觸，便可在操作平板電腦和HMD等設備的同時開展工作。使用手套型終端的工作輔助系統計劃在2015年度商品化。

　　利用NFC，可工作長達9小時

富士通研究所在開發手套型終端時比較重視兩點。一是，減少信息選擇失誤和繁瑣的操作。為此採用了戴著手套型終端隻要接觸操作對象物，便在HMD畫面上隻顯示相關信息，並配合耳機的聲音來提醒用戶的機制。

手套型終端主要由三個零部件構成（圖3）。套到手指上的戒指型裝置、戴在手腕上的傳感器裝置以及覆蓋連接這兩種裝置的外罩。戒指型裝置上配備有接觸傳感器和NFC標簽的讀取部分（NFC天線）。戴在手腕上的傳感器中配備有陀螺儀傳感器、加速度傳感器及NFC讀碼器等。

圖3：手套型終端的構成

手套型終端利用戒指型裝置和戴在手腕上的傳感器裝置，按照以下順序提示信息（圖4）。首先，用戴著戒指型裝置的手指接觸貼有NFC標簽的物體。這時，接觸傳感器會檢測到手指觸摸﹔然后，戴在手腕上的傳感器裝置內的NFC讀碼器啟動，讀取NFC標簽內的信息﹔之后，將讀取到的標簽信息通過藍牙發送到智能手機和平板電腦上。信息發送后，關閉NFC讀碼器。智能手機和平板電腦將接到的標簽信息發送到雲端的服務器。這時，工作者的名字、工作時間及檢查結果等也同時發送到服務器。數據發送給服務器之后，服務器會根據工作種類和場合，發送適當的輔助信息到智能手機和平板電腦上。並且通過智能手機和平板電腦所連接的HMD和耳機的揚聲器向用戶提示輔助信息。

圖4：有關NFC標簽讀取的一系列動作

使用NFC遇到的課題是耗電量。可穿戴設備為了實現小型化和輕量化，很難配備大號電池，要求低功耗工作。因此，決定僅在觸摸的瞬間啟動NFC讀碼器（圖5）。另外，根據NFC標簽的反射電波強度和時間控制NFC讀碼器，降低了耗電量。通過採取這些措施，將標簽檢測的響應時間維持在0.05秒，同時將手套型終端的工作時間由採取措施前的約3小時延長到了約9小時。工作時間延長以后，幾乎可以輔助一天的工作”（富士通研究所）。

圖5：將工作時間延長到約9小時

利用背屈動作

富士通研究所在開發手套型終端時重視的另一點是減少記錄及工具更換等時間。因此開發並採用了新的手勢輸入技術。該技術利用手腕向手背彎曲的“背屈動作”（圖6）。以該動作為觸發器，啟動手部動作檢測。利用手背傳感器終端上配備的陀螺儀傳感器和加速度傳感器來檢測手部動作。

圖6：利用背屈動作

關於背屈動作，富士通研究所指出工作中的動作角度范圍與有意識的動作角度范圍相差15多度。富士通研究所介紹說：“我們在仔細討論可穿戴終端適用的UI過程中，發現背屈動作的角度范圍有差異，於是決定利用背屈動作”。

用戶是否有意識地做背屈動作可通過手背上安裝的傳感器終端內的機械開關來檢測。做背屈動作時，機械開關打開，切換到手勢輸入模式。停止背屈動作時，開關關閉，因此手勢輸入過程中必須保持背屈狀態。據富士通研究所介紹，可以檢測出個體差異很少的上下左右、左轉、右轉六種手部動作（圖7）。比如，可以左右翻動HMD畫面上顯示的說明書，上下滾動畫面。發送檢查結果時，可以將右轉“無異常”、左轉“有異常”等信息發送到服務器。手勢的識別率現在已經達到98％左右。