特許 7168020 着脱式装置、着脱判定方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-31

(45)【発行日】2022-11-09

(54)【発明の名称】着脱式装置、着脱判定方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/0245 20060101AFI20221101BHJP

   A61B 5/00 20060101ALI20221101BHJP

【ＦＩ】

A61B5/0245 B

A61B5/00 B

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021049794

(22)【出願日】2021-03-24

(65)【公開番号】P2022148206

(43)【公開日】2022-10-06

【審査請求日】2021-05-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(72)【発明者】

【氏名】瀬尾 宗隆

【審査官】▲高▼木 尚哉

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００９／００６９７２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３６０３２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１１３１７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００５－２７０５４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／０２－５／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象に近接可能に設けられた端子を含み、前記対象への自装置の着脱を判定する判定機能と、前記判定機能以外の所定機能と、に兼用可能な兼用回路部と、
前記兼用回路部に接続され、前記判定機能を実行可能にするための判定用回路部と、
前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって、前記判定機能を実行する処理部と、
前記判定用回路部を前記兼用回路部に接続するか否かを切り替えるスイッチ部と、
を備え、
前記処理部は、
前記端子が前記対象及び前記自装置以外の他の装置に接続されていないと判定されている場合に、前記スイッチ部で前記判定用回路部を前記兼用回路部に接続して、前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって、前記判定機能を実行する、
着脱式装置。

【請求項2】

前記処理部は、前記判定機能を実行する際に、
前記判定用回路部を介して、前記兼用回路部の前記端子に所定の着脱判定用電圧を印加し、
前記着脱判定用電圧が前記端子に印加されている状態における前記端子からの電圧と、前記着脱判定用電圧との関係に基づいて、前記対象への自装置の着脱を判定する、
請求項１に記載の着脱式装置。

【請求項3】

前記処理部は、
前記端子に印加されている電圧に基づいて、前記端子が前記対象及び前記自装置以外の他の装置に接続されているか否かを判定する、
請求項２に記載の着脱式装置。

【請求項4】

前記処理部は、
前記端子に印加されている電圧が所定の基準電圧以上で、かつ、前記端子に印加されている電圧の変動量が所定の基準変動量以下である場合に、前記端子が前記他の装置に接続されていると判定する、
請求項３に記載の着脱式装置。

【請求項5】

前記処理部は、
前記端子が前記対象及び前記自装置以外の他の装置に接続されているか否かを判定し、
前記端子が前記他の装置に接続されていないと判定されている場合に、前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって前記判定機能を実行する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の着脱式装置。

【請求項6】

前記対象に近接可能に設けられた端子は、データ転送用の端子を含み、
前記処理部は、前記データ転送用の端子と前記判定用回路部との協働によって、前記判定機能を実行する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の着脱式装置。

【請求項7】

対象に近接可能に設けられた端子を含み、前記対象への自装置の着脱を判定する判定機能と、前記判定機能以外の所定機能と、に兼用可能な兼用回路部と、前記兼用回路部に接続され、前記判定機能を実行可能にするための判定用回路部と、前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって、前記判定機能を実行する処理部と、前記判定用回路部を前記兼用回路部に接続するか否かを切り替えるスイッチ部と、を備える着脱式装置における着脱判定方法であって、
前記処理部が、前記端子が前記対象及び前記自装置以外の他の装置に接続されていないと判定されている場合に、前記スイッチ部で前記判定用回路部を前記兼用回路部に接続して、前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって、前記判定機能を実行する、
着脱判定方法。

【請求項8】

対象に近接可能に設けられた端子を含み、前記対象への自装置の着脱を判定する判定機能と、前記判定機能以外の所定機能と、に兼用可能な兼用回路部と、前記兼用回路部に接続され、前記判定機能を実行可能にするための判定用回路部と、前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって、前記判定機能を実行する処理部と、前記判定用回路部を前記兼用回路部に接続するか否かを切り替えるスイッチ部と、を備える着脱式装置のコンピュータに、
前記端子が前記対象及び前記自装置以外の他の装置に接続されていないと判定されている場合に、前記スイッチ部で前記判定用回路部を前記兼用回路部に接続させて、前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって、前記判定機能を実行させる、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、着脱式装置、着脱判定方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、スマートウォッチのような、人体に装着したり外したりすることができる着脱式装置においても、セキュリティを保証する必要がある機能、例えば電子決済機能が搭載された装置が増えてきている。このような装置では、セキュリティを高めるために、自装置が人体に装着されているか否かを判定し、自装置が人体から外されたことを検出（脱検出）したら、自装置が他人に勝手に使われないようにロックがかかる仕様になっていることが多い。このような、自装置の装着の有無を判定する機能を備えた装置の一例として、特許文献１には、ユーザに装着されていることを確認してから脈拍の測定を開始する腕時計型の脈拍測定器が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１２９５２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されている脈拍測定器では、本体部の底面から突出された４本の金属ピンを有する装着センサにより、脈拍測定器がユーザの腕に装着されているか否かを判定している。このように、従来の着脱式装置において着脱を判定するには、着脱判定のための専用部品（例えば上述の４本の金属ピン）を備える必要があり、コスト削減、小型化、実装面積等の面で障害になっていた。

【0005】

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、着脱判定以外の用途のための部品を着脱判定に兼用することができる着脱式装置、着脱判定方法及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明に係る着脱式装置の一態様は、
対象に近接可能に設けられた端子を含み、前記対象への自装置の着脱を判定する判定機能と、前記判定機能以外の所定機能と、に兼用可能な兼用回路部と、
前記兼用回路部に接続され、前記判定機能を実行可能にするための判定用回路部と、
前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって、前記判定機能を実行する処理部と、
前記判定用回路部を前記兼用回路部に接続するか否かを切り替えるスイッチ部と、
を備え、
前記処理部は、
前記端子が前記対象及び前記自装置以外の他の装置に接続されていないと判定されている場合に、前記スイッチ部で前記判定用回路部を前記兼用回路部に接続して、前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって、前記判定機能を実行する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、着脱判定以外の用途のための部品を着脱判定に兼用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る着脱式システムの概要を説明する図である。

【図2】実施の形態１に係る着脱式装置の断面図である。

【図3】実施の形態１に係る着脱式装置の機能構成を示すブロック図である。

【図4】実施の形態１に係る着脱式装置の処理部、兼用回路部、判定用回路部の接続関係を説明する図である。

【図5】実施の形態１に係る着脱判定処理のフローチャートである。

【図6】実施の形態２に係る着脱式装置の機能構成を示すブロック図である。

【図7】実施の形態２に係る着脱式装置の処理部、兼用回路部、判定用回路部、スイッチ部の接続関係を説明する図である。

【図8】実施の形態２に係る着脱判定処理のフローチャートである。

【図9】着脱式装置が腕に斜めに接している場合を説明する図である。

【図10】実施の形態３に係る着脱式装置の処理部、兼用回路部、判定用回路部、スイッチ部の接続関係を説明する図である。

【図11】実施の形態３に係る着脱判定処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施の形態に係る着脱式装置について、図面を参照して説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同一符号を付す。

【0010】

（実施の形態１）
理解を容易にするため、以下、実施の形態１に係る着脱式装置１００を、図１に示す着脱式システム１０００に適用した場合を例にして説明する。この例では、着脱式システム１０００は、着脱式装置１００と、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ケーブル２３０でＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）２５０に接続された充電器２００を備える。

【0011】

図１に示すように、実施の形態１に係る着脱式装置１００は、本体１９０の背面にＵＳＢの端子１３１，１３２，１３３，１３４を備えた腕時計型の装置である。着脱式装置１００の本体１９０を充電器２００の充電用枠２０１にセットすると、端子１３１，１３２，１３３，１３４が、それぞれ充電器２００の端子２１１，２１２，２１３，２１４と接触することにより、着脱式装置１００は充電される。充電器２００はＵＳＢケーブル２３０によりＰＣ２５０に接続され、ＰＣ２５０から充電用の電力の供給を受ける。また、充電器２００を介することにより、着脱式装置１００とＰＣ２５０との間でデータ通信が行えるようになっている。なお、充電器２００は、必ずしもＰＣ２５０に接続されなくてもよく、例えばＵＳＢケーブル２３０により、電源タップのＵＳＢポートに接続されて、充電用の電力の供給を受けてもよい。

【0012】

ＰＣや電源タップのＵＳＢポートとして使われているＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ａは、規格上４つの端子を持つが、着脱式装置１００では、この４つの端子は、図１に示すように、本体１９０の背面に、データ転送用のプラス端子であるＤ＋端子１３１、５Ｖの電圧が供給されるＶＢＵＳ端子１３２、電圧の基準である０Ｖを定めるＧＮＤ端子１３３、データ転送用のマイナス端子であるＤ－端子１３４、という順番で配置されている。

【0013】

なお、通常のＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ａ端子では、これらの端子の順番は、端からＶＢＵＳ端子、Ｄ－端子、Ｄ＋端子、ＧＮＤ端子である。着脱式装置１００では、着脱判定のために兼用する端子をデータ転送用の端子とするために、データ転送用の端子（Ｄ＋端子及びＤ－端子）を両端に配置するようにしている。充電器２００の方も、着脱式装置１００に合わせて、図１に示すように、Ｄ＋端子２１１、ＶＢＵＳ端子２１２、ＧＮＤ端子２１３、Ｄ－端子２１４を、この順番で備える。なお、充電時にはＶＢＵＳ端子には５Ｖの電圧がかかるため、安全のためには他の用途に兼用しない方が望ましい。また、ＧＮＤ端子は電圧の基準を決める端子であり、装置の安定動作のためにはＧＮＤ以外には接続しない方が望ましい。そこで、本実施の形態では、データ転送用の端子を着脱判定のために兼用する端子としている。

【0014】

ユーザが、着脱式装置１００を腕３００に装着すると、端子１３１，１３２，１３３，１３４は、図２に示すように、腕３００に接触する。なお、図２は、着脱式装置１００が腕３００に装着されている場合において、図１の一点鎖線Ａ－Ａ’で着脱式装置１００を切断した時の断面図である。

【0015】

実施の形態１に係る着脱式装置１００は、機能構成として、図３に示すように、処理部１１０、記憶部１２０、兼用回路部１３０、判定用回路部１４０、充電部１５０、表示部１６０、操作部１７０を備える。

【0016】

処理部１１０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサやメモリ等を含むマイクロコントローラで構成される。処理部１１０は、記憶部１２０に記憶されているプログラムにより、後述する着脱判定処理や、その他着脱式装置１００がその機能を発揮するための処理を実行する。なお、処理部１１０は、複数の処理を並行して実行するマルチスレッド機能に対応している。また、処理部１１０は、ＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）等を用いて時間をカウントする機能を備えている。

【0017】

また、処理部１１０は、図４に示すように、複数の入出力ポート１１１，１１２，１１３，１１４を備えている。入出力ポート１１１，１１２は、それぞれＵＳＢのＤ＋及びＤ－の入出力ポートに割り当てられている。また、入出力ポート１１３は、ＶＢＵＳ端子に電圧が印加されているか（着脱式装置１００が充電器２００にセットされているか）を判定するＶＣ入力ポートに割り当てられている。

【0018】

また、入出力ポート１１４は、判定用回路部１４０を通して兼用回路部１３０に矩形波の電圧を印加するＶＯ出力ポートに割り当てられている。入出力ポート１１４（ＶＯ出力ポート）は、矩形波の電圧等を印加していない場合には、ハイインピーダンスとなるように設定されている。なお、入出力ポート１１２（Ｄ－入出力ポート）は、ＶＯ出力ポートにより兼用回路部１３０の接続線１３５に印加された電圧の波形を検出するＶＩ入力ポートとしても用いられる。

【0019】

記憶部１２０は、処理部１１０が実行するプログラムや、必要なデータを記憶する。記憶部１２０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等を含み得るが、これらに限られるものではない。なお、記憶部１２０は、処理部１１０の内部に設けられていてもよい。

【0020】

兼用回路部１３０は、図４に示すように、ＵＳＢの４つの端子（Ｄ＋端子１３１，ＶＢＵＳ端子１３２，ＧＮＤ端子１３３，Ｄ－端子１３４）と、ＵＳＢのＤ－端子１３４と処理部１１０の入出力ポート１１２（ＵＳＢのＤ－入出力ポート）とを接続する接続線１３５と、を備える。兼用回路部１３０のＤ＋端子１３１及びＤ－端子１３４は、ＵＳＢのデータ転送に用いられる端子であり、それぞれ処理部１１０の入出力ポート１１１（ＵＳＢのＤ＋入出力ポート）及び入出力ポート１１２（ＵＳＢのＤ－入出力ポート）に接続されている。ＶＢＵＳ端子１３２はＵＳＢの＋５Ｖの電力が供給される端子であり、充電部１５０に接続されている。ＧＮＤ端子１３３はＵＳＢの電圧の基準となるグランド端子であり、ＧＮＤに接続されている。このため、兼用回路部１３０は、ＵＳＢのデータ転送機能及び充電機能を実行するために用いることができる。また本実施の形態において、兼用回路部１３０が備えるＵＳＢのＤ－端子１３４は、着脱判定に兼用する端子（以下「判定用端子」という）であり、後述するように兼用回路部１３０は、判定用回路部１４０と協働することによって着脱判定機能を実行するためにも用いることができる。

【0021】

判定用回路部１４０は、図４に示すように、コンデンサと抵抗を備え、その両端は、それぞれ接続線１３５と処理部１１０の入出力ポート１１４（ＶＯ出力ポート）とに接続されている。このような回路になっているため、兼用回路部１３０の判定用端子（Ｄ－端子１３４）が人体に接触しているときと接触していないときとで、処理部１１０の入出力ポート１１４から兼用回路部１３０の接続線１３５に矩形波の電圧を印加している状態において入出力ポート１１２（ＶＩ入力ポート）で検出される電圧波形が変化する。したがって、処理部１１０において、兼用回路部１３０と判定用回路部１４０とを用いてこの電圧波形を確認することにより、着脱式装置１００の着脱判定が可能になる。

【0022】

充電部１５０は、図４に示すように、兼用回路部１３０のＶＢＵＳ端子１３２からの電力により、着脱式装置１００の充電池を充電する。

【0023】

表示部１６０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の表示デバイスを備え、現在時刻等を表示する。

【0024】

操作部１７０は、押しボタンスイッチ等のユーザインタフェースであり、ユーザからの操作入力を受け付ける。

【0025】

次に、処理部１１０が実行する着脱判定処理について、図５を参照して説明する。着脱式装置１００は、電源が投入されると自動的に、又はユーザの操作（例えばユーザが着脱判定を行わせたくなったら開始させる）により、着脱判定処理を開始する。

【0026】

まず、処理部１１０は、着脱判定条件が成立したか判定する（ステップＳ１０１）。着脱判定条件をどのような条件とするかは任意に設定可能だが、例えば、「操作部１７０がユーザからの操作を所定期間（例えば１時間）受け付けていない（すなわち、所定期間ユーザの操作がない）」、「現在時刻が装着検知予定時間になった」、また、着脱式装置１００が加速度センサ（図示せず）を備えている場合には「加速度センサによる検出値が所定期間（例えば１分間）一定である（すなわち、着脱式装置１００が所定期間静止している）」等とすることができる。なお、装着検知予定時間とは、着脱式装置１００が装着されているか否かを判定すべき時間として、設定された時間である。例えば、セキュリティを高めるために、頻繁に脱判定を行いたい場合は、装着検知予定時間を現在時刻＋α時間（α時間は、例えば１分）に設定して、α時間毎に着脱判定が行われるようにすればよい。そして、着脱判定処理で「装着されている」と着脱判定されている間は、繰り返し着脱判定処理を実行し続けるようにしてもよい。また、セキュリティよりも省電力を優先させたい場合は、着脱判定の頻度を下げるために、装着検知予定時間を例えば「毎日正午」に設定してもよい。

【0027】

着脱判定条件が成立していないなら（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、処理部１１０は、ステップＳ１０１に戻って、着脱判定条件が成立するまでステップＳ１０１を繰り返す。

【0028】

着脱判定条件が成立したなら（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、処理部１１０は、兼用回路部１３０でＵＳＢのデータ転送が行われているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ＵＳＢのデータ転送が行われているなら（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、処理部１１０は、「着脱式装置１００はＰＣや充電器２００等の他の装置に接続されており、腕３００に装着されていない」と着脱判定し（ステップＳ１０３）、着脱判定処理を終了する。

【0029】

ＵＳＢのデータ転送が行われていないなら（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、処理部１１０は、ＶＣ入力ポート（入出力ポート１１３）を確認し、ＶＣ入力ポートにＶＢＵＳの＋５Ｖの電圧が印加されているかを判定する（ステップＳ１０４）。ＶＣ入力ポートでＶＢＵＳの電圧が確認されたら（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、処理部１１０は、ステップＳ１０３に処理を進める。ステップＳ１０２及びステップＳ１０４により、兼用回路部１３０であるＵＳＢの端子（判定用端子を含む）がＰＣや充電器２００等の他の装置に接続されているか否かの判定が行われる。すなわち、データ転送が行われていること又はＶＢＵＳの電圧が印加されていることが確認されたら、処理部１１０は、「兼用回路部１３０の判定用端子が、他の装置に接続されている」と判定する。

【0030】

なお、着脱式装置１００が腕３００に装着されているときには、腕３００に帯電していた静電気によりＶＣ入力ポートに電圧が印加される可能性がある。これによる誤判定を防ぐため、処理部１１０は、ステップＳ１０４でＶＣ入力ポートに印加されている電圧を複数回確認するようにしてもよい。例えば、処理部１１０は、ＶＣ入力ポートに印加されている電圧を例えば１ミリ秒間隔で複数回（例えば２回）確認する。そして、確認した複数の電圧の互いの差の絶対値（電圧の変動量）が所定の基準変動量（例えば０．５Ｖ）以下で、かつ、確認された複数の電圧の各々が所定の基準電圧（ＶＢＵＳの＋５Ｖ電圧よりも若干、低い電圧、例えば＋４．５Ｖ）以上であれば、静電気のような不安定な電圧ではなく、安定したＶＢＵＳの＋５Ｖ電圧が印加されていると判断できるため、処理部１１０は、「兼用回路部１３０の判定用端子が、他の装置に接続されている」と判定する。

【0031】

ＶＣ入力ポートでＶＢＵＳの電圧が確認できなければ（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、処理部１１０は、「兼用回路部１３０の判定用端子が、他の装置に接続されていない」と判定し、ＶＯ出力ポート（入出力ポート１１４）に振幅Ｖａの矩形波の電圧（最小電圧０と最大電圧Ｖａとを所定の時間毎に繰り返す矩形波の電圧）を印加し、ＶＩ入力ポート（入出力ポート１１２）で検出される電圧の波形を確認する（ステップＳ１０５）。この矩形波の電圧は着脱判定用電圧とも呼ばれる。ステップＳ１０５で、処理部１１０がＶＯ出力ポート（入出力ポート１１４）に矩形波の電圧を印加すると、ＶＯ出力ポート及び接続線１３５を介してＤ－端子１３４に矩形波の電圧が印加されるが、これは、兼用回路部１３０の端子（判定用端子であるＤ－端子１３４）に所定の着脱判定用電圧を印加することに相当する。そして、処理部１１０がＶＯ出力ポート（入出力ポート１１４）に矩形波の電圧を印加している状態（矩形波の電圧がＤ－端子１３４に印加されている状態）においてＶＩ入力ポート（入出力ポート１１２）で検出される電圧は、着脱判定用電圧が端子（判定用端子であるＤ－端子１３４）に印加されている状態における、この判定用端子からの電圧に相当する。なお、ＶＩ入力ポート（入出力ポート１１２）で検出される電圧は、接続線１３５で検出される電圧にも、Ｄ－端子１３４で検出される電圧にも、それぞれ等しい。したがって、ＶＩ入力ポートで検出される電圧の代わりに、例えばＤ－端子１３４に直接接続した電圧計で検出される電圧を用いて着脱判定を行ってもよい。

【0032】

そして、処理部１１０は、ＶＩ入力ポートで検出された電圧の波形において、電圧が０から閾値Ｖｔを超えるまでの時間が基準時間Ｔ未満か否かを判定する（ステップＳ１０６）。この閾値Ｖｔの値は、ステップＳ１０５でＶＯ出力ポートに出力する矩形波の振幅Ｖａより少しだけ小さい値（例えば、Ｖｔ＝０．７×Ｖａ等）として定めておく。また、基準時間Ｔの値は、腕３００に装着されていない場合に上記矩形波の電圧を印加したときにＶＩ入力ポートで検出される電圧が０から閾値Ｖｔを超えるまでの時間Ｔｔよりも少しだけ長い時間（例えばＴ＝１．１×Ｔｔ等）として定めておく。基準時間Ｔは、着脱式装置１００の設計時に設計データに基づいて定めてもよいし、着脱式装置１００の工場出荷時等に実際に矩形波の電圧を印加して実測値に基づいて定めてもよい。そして、閾値Ｖｔの値及び基準時間Ｔの値は、それぞれ予め記憶部１２０に記憶させておく。

【0033】

兼用回路部１３０の判定用端子が腕３００に接触していると、ＶＯ出力ポートに印加された電圧は腕３００に伝わってしまうため、ＶＩ入力ポートで検出される電圧がＶｔを超えるまでの時間が長くなる。したがって、処理部１１０は、ＶＩ入力ポートで検出される電圧波形に基づいて、着脱判定を行うことができる。このステップＳ１０６での判定は、処理部１１０が、判定用回路部１４０を介して兼用回路部１３０の判定用端子に接続されている接続線１３５に矩形波の電圧を印加したときにＶＩ入力ポートで検出される電圧の波形を確認することによって行われる着脱判定なので、兼用回路部１３０（判定用端子）と判定用回路部１４０との協働によって行われる着脱判定といえる。そして、ステップＳ１０６で処理部１１０は、ＶＩ入力ポートで検出された電圧を閾値Ｖｔと比較して着脱判定を行っているが、閾値Ｖｔは着脱判定用電圧Ｖａに基づいて定まる値（例えば、Ｖｔ＝０．７×Ｖａ）なので、この着脱判定は、ＶＩ入力ポート（入出力ポート１１２）で検出される電圧（判定用端子からの電圧）と着脱判定用電圧との関係に基づいて行われる着脱判定といえる。なお、本実施の形態では、着脱判定用電圧として、ＶＯ出力ポートに矩形波の電圧を印加したが、印加する着脱判定用電圧は矩形波の電圧に限定されない。着脱判定用電圧として、例えば一定の電圧Ｖａを印加して着脱判定を行うことも可能である。

【0034】

ＶＩ入力ポートで検出された波形において、電圧が０から閾値Ｖｔを超えるまでの時間が基準時間以上なら（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、処理部１１０は、「着脱式装置１００は腕３００に装着されている」と着脱判定し（ステップＳ１０７）、着脱判定処理を終了する。

【0035】

ＶＩ入力ポートで検出された波形において、電圧が０から閾値Ｖｔを超えるまでの時間が基準時間未満なら（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、処理部１１０は、「着脱式装置１００は腕３００に装着されていない」と着脱判定し（ステップＳ１０８）、着脱判定処理を終了する。

【0036】

なお、着脱式装置１００が腕３００等の装着対象から外されたことを継続して判定するために、着脱判定処理終了後も、繰り返し、着脱判定処理を実行開始するようにしてもよい。そして、１度でも「着脱式装置１００は腕３００に装着されていない」と着脱判定された場合には、処理部１１０は、その後、着脱式装置１００において、セキュリティを高めたい処理（例えば電子決済処理）を行う前に、ユーザにパスワードの入力を求めるようにしてもよい。

【0037】

以上、着脱判定処理について説明した。この着脱判定処理により、着脱式装置１００は、着脱判定のための専用部品を備えなくても、ＵＳＢの端子を着脱判定用に兼用することができる。

【0038】

なお、上述の着脱式装置１００では、処理部１１０がＶＣ入力ポートを用いてＶＢＵＳ端子に電圧が印加されているか（着脱式装置１００が充電器２００にセットされているか）を判定したが、処理部１１０は、ＶＢＵＳ端子に電圧が印加されているか否かの情報を充電部１５０から取得してもよく、この場合処理部１１０は、ＶＣ入力ポートを備えなくてもよい。

【0039】

着脱式装置１００は、兼用回路部１３０としてＵＳＢの端子を用いることにより、兼用回路部１３０が他の装置に接続されているか否かの判定を、ＵＳＢのＶＢＵＳ端子１３２に印加されている電圧を確認することで確実に行うことができる。さらに、判定用回路部１４０を接続する接続線１３５の接続先の兼用回路部１３０の判定用端子（ＶＩ入力ポートに接続する端子）として、ＵＳＢのデータ転送用の端子を使用することにより、電源端子等を使用する場合に比べてより安全に着脱判定を行うことができる。ただし、兼用回路部１３０の判定用端子は、データ転送用の端子に限定されるわけではなく、ＶＢＵＳ端子１３２やＧＮＤ端子１３３を判定用端子として用いてもよい。

【0040】

（実施の形態２）
実施の形態１では、判定用回路部１４０が常に兼用回路部１３０の接続線１３５に接続されている。判定用回路部１４０のもう一端の接続先である入出力ポート１１４（ＶＯ出力ポート）は、矩形波の電圧を印加していない間はハイインピーダンスになり、ＵＳＢのデータ転送の妨げにならないようになっているが、何らかの不具合が生じてハイインピーダンスにならなかった場合にはＵＳＢのデータ転送の妨げになる可能性がある。そこで、ＵＳＢのデータ転送の妨げとなる可能性をより確実に排除するために、判定用回路部１４０と兼用回路部１３０とを接続するか否かを切り替えるスイッチを設けた実施の形態２について説明する。

【0041】

実施の形態２に係る着脱式装置１０１は、図７に示すように、実施の形態１に係る着脱式装置１００に、スイッチ部１８０が追加された機能構成になっている。

【0042】

スイッチ部１８０は、図７に示すように、兼用回路部１３０の接続線１３５と判定用回路部１４０とを接続するか否かを切り替えるスイッチを備える。また、着脱式装置１０１の処理部１１０は、図７に示すように、入出力ポート１１５として、スイッチ部１８０のスイッチを制御するＳＷ出力ポートを備える。

【0043】

実施の形態２に係る着脱判定処理について、図８を参照して説明する。この処理は、図５を参照して説明した実施の形態１に係る着脱判定処理に、ステップＳ１０４とＳ１０５との間にステップＳ１１１が、ステップＳ１０６とＳ１０７との間にステップＳ１１２が、ステップＳ１０６とＳ１０８との間にステップＳ１１３が、それぞれ追加された処理であるので、主にこれらの追加された処理について説明する。

【0044】

ステップＳ１１１では、処理部１１０は、ＳＷ出力ポートを制御して、スイッチ部１８０のスイッチを接続する。これにより、判定用回路部１４０は兼用回路部１３０の接続線１３５に接続される。またステップＳ１１２及びステップＳ１１３では、処理部１１０は、ＳＷ出力ポートを制御して、スイッチ部１８０のスイッチを切断する。これにより、判定用回路部１４０は兼用回路部１３０の接続線１３５から切断される。

【0045】

以上説明した内容以外は、着脱式装置１０１は、着脱式装置１００と同様であり、着脱式装置１０１は、着脱判定のための専用部品を備えなくても、ＵＳＢの端子を着脱判定用に兼用することができる。また、スイッチ部１８０により、兼用回路部１３０の接続線１３５と判定用回路部１４０とを接続するか否かを切り替えることができるため、判定用回路部１４０がＵＳＢのデータ転送の妨げになることを確実に防ぐことができる。

【0046】

（実施の形態３）
上述の実施の形態では、着脱式装置１００，１０１の着脱判定を行うための判定用端子として、兼用回路部１３０のＤ－端子１３４のみを用いていた。通常はこれでも問題ないが、例えば、図９に示すように、着脱式装置１００が傾いて装着されると、Ｄ－端子１３４は浮いてしまって腕３００に接触しない。このため、図９のような状態では、着脱式装置１００は、装着されていないと判定されてしまう。また、着脱式装置１００が傾いて装着される場合、逆に、Ｄ＋端子１３１が浮いてしまって腕３００に接触しない状態もありうる。

【0047】

このように、着脱式装置１００が傾いた状態で装着された場合でも、正しく着脱判定を行えるようにした実施の形態３について説明する。

【0048】

実施の形態３に係る着脱式装置１０２の機能構成は、実施の形態２に係る着脱式装置１０１と同様であり、図６に示される。

【0049】

ただし、実施の形態３に係る兼用回路部１３０は、図１０に示すように、ＵＳＢの４つの端子（Ｄ＋端子１３１，ＶＢＵＳ端子１３２，ＧＮＤ端子１３３，Ｄ－端子１３４）及び接続線１３５に加え、ＵＳＢのＤ＋端子１３１と処理部１１０の入出力ポート１１１（ＵＳＢのＤ＋入出力ポート）とを接続する接続線１３６を備える。そして、Ｄ＋端子１３１及びＤ－端子１３４が兼用回路部１３０の判定用端子として用いられる。

【0050】

また、実施の形態３に係るスイッチ部１８０は、図１０に示すように、判定用回路部１４０を、どこにも接続しないか、兼用回路部１３０の接続線１３５に接続するか、兼用回路部１３０の接続線１３６に接続するか、を切り替えるスイッチを備える。そして、着脱式装置１０２の処理部１１０が備える入出力ポート１１５（ＳＷ出力ポート）は、図１０に示すように、スイッチ部１８０のスイッチを制御する。

【0051】

また、実施の形態３に係る処理部１１０の入出力ポート１１１（Ｄ＋入出力ポート）は、入出力ポート１１４（ＶＯ出力ポート）により兼用回路部１３０の接続線１３６に出力された信号の波形を検出する１番目のＶＩ入力ポート（ＶＩ１入力ポート）としても用いられ、入出力ポート１１２（Ｄ－入出力ポート）は、入出力ポート１１４（ＶＯ出力ポート）により兼用回路部１３０の接続線１３５に出力された信号の波形を検出する２番目のＶＩ入力ポート（ＶＩ２入力ポート）としても用いられる。

【0052】

なお、入出力ポート１１４（ＶＯ出力ポート）により兼用回路部１３０に出力された信号の波形を検出するＶＩ入力ポートの数を２に限定する必要はない。例えば、兼用回路部１３０のＶＢＵＳ端子１３２に接続されている入出力ポート１１３（ＶＣ入力ポート）を３番目のＶＩ入力ポートとしてもよいし、処理部１１０が備える他の入出力ポートを、兼用回路部１３０のＧＮＤ端子１３３と接続して４番目のＶＩ入力ポートとしてもよい。また、兼用回路部１３０の判定用端子として、ＵＳＢの端子以外で装着時に人体に触れる可能性のある端子も用いることにしてもよい。この場合、それらの端子を処理部１１０が備える他の入出力ポートと接続し、その入出力ポートを３番目以降のＶＩ入力ポートとすればよい。

【0053】

実施の形態３に係る着脱判定処理について、図１１を参照して説明する。この処理は、図８を参照して説明した実施の形態２に係る着脱判定処理のステップＳ１１１の代わりにステップＳ１２１及びステップＳ１２２が追加され、ステップＳ１０６とステップＳ１１３の間にステップＳ１２３が追加され、ステップＳ１２３での判定がＮｏの場合にはステップＳ１２４の後にステップＳ１０５に戻る処理が追加されているので、主にこれらの追加された処理を中心に説明する。

【0054】

ステップＳ１２１では、処理部１１０は、ＶＩ入力ポート数及びスイッチ切り替え情報を取得する。具体的には、処理部１１０は、実施の形態３に係る処理部１１０のＶＩ入力ポート数である「２」を取得する。そして、処理部１１０は、スイッチ部１８０のスイッチをｎ番目のＶＩ入力ポートに接続されている接続線に接続する場合及びいずれにも接続しない場合に、処理部１１０のＳＷ出力ポートをどのように制御すればよいかの情報を取得する。なお、処理部１１０は、このように、ステップＳ１２１でＶＩ入力ポート数及びスイッチ切り替え情報を取得できるので、この着脱判定処理は、ＶＩ入力ポート数が２より大きい場合でも、全てのＶＩ入力ポートを用いて着脱判定を行うことができる。

【0055】

ステップＳ１２２では、処理部１１０は、ステップＳ１２１で取得した情報に基づき、スイッチ部１８０のスイッチを、１番目のＶＩ入力ポートに接続されている接続線と判定用回路部１４０とが接続されるように切り替える。

【0056】

ステップＳ１２３では、処理部１１０は、ステップＳ１２１で取得した情報に基づき、スイッチ部１８０のスイッチを、全てのＶＩ入力ポートに切り替え済みであるか否かを判定する。切り替え済みであれば（ステップＳ１２３；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１３に進む。

【0057】

切り替え済みでなければ（ステップＳ１２３；Ｎｏ）、処理部１１０は、ステップＳ１２１で取得した情報に基づき、スイッチ部１８０のスイッチを、次のＶＩ入力ポートに接続されている接続線と判定用回路部１４０とが接続されるように切り替えて（ステップＳ１２４）、ステップＳ１０５に進む。

【0058】

なお、ステップＳ１１２及びステップＳ１１３では、処理部１１０は、ステップＳ１２１で取得した情報に基づき、スイッチ部１８０のスイッチを、判定用回路部１４０がどのＶＩ入力ポートとも接続しないように切り替える。これにより、判定用回路部１４０は、兼用回路部１３０の各接続線１３５，１３６から切断される。

【0059】

以上説明した内容以外は、着脱式装置１０２は、着脱式装置１０１と同様であり、着脱判定のための専用部品を備えなくても、ＵＳＢの端子を着脱判定用に兼用することができ、また、スイッチ部１８０により、判定用回路部１４０がＵＳＢのデータ転送の妨げになることを確実に防ぐことができる。さらに、着脱式装置１０２は、図９に示したように着脱式装置１０２が斜めに装着されている場合でも、腕３００に装着されているか否かを確実に判定することができる。

【0060】

なお、上述の実施の形態では、兼用回路部１３０の判定用端子はＵＳＢの端子（例えばＤ－端子１３４）であった。しかし、判定用端子はＵＳＢの端子に限定されるわけではない。装着時に人体に接触する端子であれば、任意の端子を判定用端子として用いることが可能である。例えば、ＵＳＢ以外の通信用の端子又は充電用の端子が、着脱式装置を装着した時に人体に接触するならば、それらの端子を兼用回路部１３０の判定用端子とすることができる。

【0061】

この場合、判定用端子として用いるそれらの端子からの接続線が処理部１１０のＶＩ入力ポートに接続される構成にしておく。そして、処理部１１０は、それらの端子が他の装置（ＰＣや充電器２００等）に接続されていないなら、スイッチ部１８０により、それらの端子と処理部１１０のＶＯ出力ポートとを判定用回路部１４０を介して接続して矩形波の電圧を印加する。この状態で処理部１１０は、ＶＩ入力ポートで検出される信号の波形を確認することにより、着脱式装置が腕３００に装着されているか否かを判定することができる。

【0062】

また、上述の実施の形態では、判定用回路部１４０は、コンデンサと抵抗を備えた回路としたが、判定用回路部１４０の構成はこれに限定されない。

【0063】

例えば、判定用回路部１４０は、タッチセンサを構成する際に用いられるタッチセンサ用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を備えてもよい。タッチセンサ用ＩＣ（又はそれを備える回路基板）は、タッチを検出するための金属パッドを接続する端子を備えるが、この端子に、兼用回路部１３０の判定用端子（例えばＤ－端子１３４）を接続するように構成する。すると、処理部１１０は、タッチセンサ用ＩＣにより、兼用回路部１３０の判定用端子に人体が接触しているか否かを判定できるようになる。

【0064】

この場合、処理部１１０は、タッチセンサ用ＩＣにより、兼用回路部１３０の判定用端子に腕３００が接触していると判定されたら、「着脱式装置１００，１０１，１０２は腕３００に装着されている」と着脱判定する。そして、タッチセンサ用ＩＣにより、兼用回路部１３０の判定用端子に腕３００が接触していないと判定されたら、「着脱式装置１００，１０１，１０２は腕３００に装着されていない」と着脱判定する。

【0065】

なお、上述の実施の形態では、着脱式装置１００，１０１，１０２が装着される対象として、腕３００（特に手首）が想定されていたが、装着対象は、腕３００に限らない。着脱式装置１００，１０１，１０２を装着した際に、兼用回路部１３０の判定用端子が近接可能な部位であれば任意の部位（例えば、腰、足、頭、顔、首、胸等）を装着対象とすることができる。また、装着対象は人体の部位に限らず、導電性を有する物体であれば任意の物体（例えば、金属パイプ、金網、鉄筋等）を装着対象とすることができる。

【0066】

また、上述の実施の形態では、兼用回路部１３０が有する着脱判定機能以外の所定機能として、ＵＳＢのデータ転送機能及び充電機能を想定していたが、所定機能はこれらに限定されない。例えば、兼用回路部１３０が着脱判定機能以外の所定機能として、充電機能のみ、又は、データ転送機能のみ、を有してもよいし、これらの機能をＵＳＢ以外の端子で実現していてもよい。

【0067】

なお、着脱式装置１００，１０１，１０２の各機能は、通常のＰＣ等のコンピュータによっても実施することができる。具体的には、上記実施の形態では、着脱式装置１００，１０１，１０２が実行する着脱判定処理等のプログラムが、処理部１１０のメモリ又は記憶部１２０のＲＯＭに予め記憶されているものとして説明した。しかし、プログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｃ）、メモリカード、ＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをコンピュータに読み込んでインストールすることにより、上述の各機能を実現することができるコンピュータを構成してもよい。

【0068】

さらに、プログラムを搬送波に重畳し、インターネットなどの通信媒体を介して適用することもできる。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（ＢＢＳ：Ｂｕｌｌｅｔｉｎ Ｂｏａｒｄ Ｓｙｓｔｅｍ）にプログラムを掲示して配信してもよい。そして、このプログラムを起動し、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上記の処理を実行できるように構成してもよい。

【0069】

また、上述の実施の形態では、処理部１１０は、プロセッサを含むマイクロコントローラで構成されるものとしたが、複数の入出力ポートを備えているなら、処理部１１０は、シングルプロセッサ、マルチプロセッサ、マルチコアプロセッサ等の任意のプロセッサ単体で構成されてもよい。また、処理部１１０は、これら任意のプロセッサと、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ‐Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の処理回路とが組み合わせられて構成されてもよい。

【0070】

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲とが含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

【0071】

（付記１）
対象に近接可能に設けられた端子を含み、前記対象への自装置の着脱を判定する判定機能と、前記判定機能以外の所定機能と、に兼用可能な兼用回路部と、
前記兼用回路部に接続され、前記判定機能を実行可能にするための判定用回路部と、
前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって、前記判定機能を実行する処理部と、
を備える着脱式装置。

【0072】

（付記２）
前記処理部は、前記判定機能を実行する際に、
前記判定用回路部を介して、前記兼用回路部の前記端子に所定の着脱判定用電圧を印加し、
前記着脱判定用電圧が前記端子に印加されている状態における前記端子からの電圧と、前記着脱判定用電圧との関係に基づいて、前記対象への自装置の着脱を判定する、
付記１に記載の着脱式装置。

【0073】

（付記３）
前記処理部は、
前記端子に印加されている電圧に基づいて、前記端子が前記対象及び前記自装置以外の他の装置に接続されているか否かを判定する、
付記２に記載の着脱式装置。

【0074】

（付記４）
前記処理部は、
前記端子に印加されている電圧が所定の基準電圧以上で、かつ、前記端子に印加されている電圧の変動量が所定の基準変動量以下である場合に、前記端子が前記他の装置に接続されていると判定する、
付記３に記載の着脱式装置。

【0075】

（付記５）
前記処理部は、
前記端子が前記対象及び前記自装置以外の他の装置に接続されているか否かを判定し、
前記端子が前記他の装置に接続されていないと判定されている場合に、前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって前記判定機能を実行する、
付記１から４のいずれか１つに記載の着脱式装置。

【0076】

（付記６）
前記対象に近接可能に設けられた端子は、データ転送用の端子を含み、
前記処理部は、前記データ転送用の端子と前記判定用回路部との協働によって、前記判定機能を実行する、
付記１から５のいずれか１つに記載の着脱式装置。

【0077】

（付記７）
前記判定用回路部を前記兼用回路部に接続するか否かを切り替えるスイッチ部をさらに備え、
前記処理部は、
前記端子が前記対象及び前記自装置以外の他の装置に接続されていないと判定されている場合に、前記スイッチ部で前記判定用回路部を前記兼用回路部に接続して、前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって、前記判定機能を実行する、
付記２から６のいずれか１つに記載の着脱式装置。

【0078】

（付記８）
対象に近接可能に設けられた端子を含み、前記対象への自装置の着脱を判定する判定機能と、前記判定機能以外の所定機能と、に兼用可能な兼用回路部と、前記兼用回路部に接続され、前記判定機能を実行可能にするための判定用回路部と、処理部と、を備える着脱式装置における着脱判定方法であって、
前記処理部が、前記判定機能を実行する際に、
前記判定用回路部を介して、前記兼用回路部の前記端子に所定の着脱判定用電圧を印加し、
前記着脱判定用電圧が前記端子に印加されている状態における前記端子からの電圧と、前記着脱判定用電圧との関係に基づいて、前記対象への自装置の着脱を判定する、
着脱判定方法。

【0079】

（付記９）
対象に近接可能に設けられた端子を含み、前記対象への自装置の着脱を判定する判定機能と、前記判定機能以外の所定機能と、に兼用可能な兼用回路部と、前記兼用回路部に接続され、前記判定機能を実行可能にするための判定用回路部と、処理部と、を備える着脱式装置における着脱判定方法であって、
前記処理部が、
前記端子が前記対象及び前記自装置以外の他の装置に接続されているか否かを判定し、
前記端子が前記他の装置に接続されていないと判定されている場合に、前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって前記判定機能を実行する、
着脱判定方法。

【0080】

（付記１０）
対象に近接可能に設けられた端子を含み、前記対象への自装置の着脱を判定する判定機能と、前記判定機能以外の所定機能と、に兼用可能な兼用回路部と、前記兼用回路部に接続され、前記判定機能を実行可能にするための判定用回路部と、処理部と、を備える着脱式装置のコンピュータに、
前記判定用回路部を介して、前記兼用回路部の前記端子に所定の着脱判定用電圧を印加させ、
前記着脱判定用電圧が前記端子に印加されている状態における前記端子からの電圧と、前記着脱判定用電圧との関係に基づいて、前記対象への自装置の着脱を判定させる、
プログラム。

【0081】

（付記１１）
対象に近接可能に設けられた端子を含み、前記対象への自装置の着脱を判定する判定機能と、前記判定機能以外の所定機能と、に兼用可能な兼用回路部と、前記兼用回路部に接続され、前記判定機能を実行可能にするための判定用回路部と、処理部と、を備える着脱式装置のコンピュータに、
前記端子が前記対象及び前記自装置以外の他の装置に接続されているか否かを判定させ、
前記端子が前記他の装置に接続されていないと判定されている場合に、前記兼用回路部と前記判定用回路部との協働によって前記判定機能を実行させる、
プログラム。

【符号の説明】

【0082】

１００，１０１，１０２…着脱式装置、１１０…処理部、１１１，１１２，１１３，１１４，１１５…入出力ポート、１２０…記憶部、１３０…兼用回路部、１３１，１３２，１３３，１３４，２１１，２１２，２１３，２１４…端子、１３５，１３６…接続線、１４０…判定用回路部、１５０…充電部、１６０…表示部、１７０…操作部、１８０…スイッチ部、１９０…本体、２００…充電器、２０１…充電用枠、２３０…ＵＳＢケーブル、２５０…ＰＣ、３００…腕、着脱式システム…１０００

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】