富士通研究所开发出手套型终端，采用NFC和新手势输入技术

2014年02月21日09:00

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富士通研究所开发出了与智能手机、平板电脑及头戴式显示器（HMD）等联动使用的手套型终端（图1、2）。用来辅助装置检查、电线插拔等工作。其特点是能够高效开展工作。

图1：手套型终端

图2：手套型终端的概要

据富士通研究所介绍，虽然现在也有使用平板电脑的工作辅助工具，但存在的问题是，看说明书及做记录的同事又要操作终端，则会导致工作中断，而且戴着手套很难操作触摸面板，难以提高工作效率。而将手套型终端与HMD联动起来，不用直接接触，便可在操作平板电脑和HMD等设备的同时开展工作。使用手套型终端的工作辅助系统计划在2015年度商品化。

　　利用NFC，可工作长达9小时

富士通研究所在开发手套型终端时比较重视两点。一是，减少信息选择失误和繁琐的操作。为此采用了戴着手套型终端只要接触操作对象物，便在HMD画面上只显示相关信息，并配合耳机的声音来提醒用户的机制。

手套型终端主要由三个零部件构成（图3）。套到手指上的戒指型装置、戴在手腕上的传感器装置以及覆盖连接这两种装置的外罩。戒指型装置上配备有接触传感器和NFC标签的读取部分（NFC天线）。戴在手腕上的传感器中配备有陀螺仪传感器、加速度传感器及NFC读码器等。

图3：手套型终端的构成

手套型终端利用戒指型装置和戴在手腕上的传感器装置，按照以下顺序提示信息（图4）。首先，用戴着戒指型装置的手指接触贴有NFC标签的物体。这时，接触传感器会检测到手指触摸；然后，戴在手腕上的传感器装置内的NFC读码器启动，读取NFC标签内的信息；之后，将读取到的标签信息通过蓝牙发送到智能手机和平板电脑上。信息发送后，关闭NFC读码器。智能手机和平板电脑将接到的标签信息发送到云端的服务器。这时，工作者的名字、工作时间及检查结果等也同时发送到服务器。数据发送给服务器之后，服务器会根据工作种类和场合，发送适当的辅助信息到智能手机和平板电脑上。并且通过智能手机和平板电脑所连接的HMD和耳机的扬声器向用户提示辅助信息。

图4：有关NFC标签读取的一系列动作

使用NFC遇到的课题是耗电量。可穿戴设备为了实现小型化和轻量化，很难配备大号电池，要求低功耗工作。因此，决定仅在触摸的瞬间启动NFC读码器（图5）。另外，根据NFC标签的反射电波强度和时间控制NFC读码器，降低了耗电量。通过采取这些措施，将标签检测的响应时间维持在0.05秒，同时将手套型终端的工作时间由采取措施前的约3小时延长到了约9小时。工作时间延长以后，几乎可以辅助一天的工作”（富士通研究所）。

图5：将工作时间延长到约9小时

利用背屈动作

富士通研究所在开发手套型终端时重视的另一点是减少记录及工具更换等时间。因此开发并采用了新的手势输入技术。该技术利用手腕向手背弯曲的“背屈动作”（图6）。以该动作为触发器，启动手部动作检测。利用手背传感器终端上配备的陀螺仪传感器和加速度传感器来检测手部动作。

图6：利用背屈动作

关于背屈动作，富士通研究所指出工作中的动作角度范围与有意识的动作角度范围相差15多度。富士通研究所介绍说：“我们在仔细讨论可穿戴终端适用的UI过程中，发现背屈动作的角度范围有差异，于是决定利用背屈动作”。

用户是否有意识地做背屈动作可通过手背上安装的传感器终端内的机械开关来检测。做背屈动作时，机械开关打开，切换到手势输入模式。停止背屈动作时，开关关闭，因此手势输入过程中必须保持背屈状态。据富士通研究所介绍，可以检测出个体差异很少的上下左右、左转、右转六种手部动作（图7）。比如，可以左右翻动HMD画面上显示的说明书，上下滚动画面。发送检查结果时，可以将右转“无异常”、左转“有异常”等信息发送到服务器。手势的识别率现在已经达到98％左右。