要約
人体の約 60% が本質的に水で構成されているという事実により、人体は本質的に導電性の物体であり、第一に身体から周囲へ固有の電場を形成し、第二にその分布を変形させることができます。
身体の近くに存在する電場の影響。
身体領域電場センシングとも呼ばれる身体領域静電容量センシングは、人間の活動認識や人間とコンピュータの相互作用における特定のタスクを実行するウェアラブル デバイスの有望な代替手段になりつつあります。
過去 10 年間にわたり、研究者たちは身体領域の電場を利用した数多くの新しいセンシング システムを研究してきました。
一方で、身体領域の電場の探究は広く行われているにもかかわらず、啓蒙ガイドラインとなる包括的な調査は存在しない。
さらに、さまざまなハードウェア実装、適用されたアルゴリズム、および対象を絞ったアプリケーションにより、主題の体系的な概要を達成するのは困難な作業になります。
この論文は、研究者が現在の探査状況をよりよく把握できるように、身体領域の静電容量センシングに関する既存の研究を包括的に要約することでギャップを埋めることを目的としています。
この目的を達成するために、私たちはまず、関係する身体の形態に応じて探査を身体部分電場、全身電場、身体間の電場という 3 つの領域に分類し、最先端の研究を列挙しました。
裏付けられたセンシングトリックと対象となるアプリケーションの詳細な調査により、ドメインを特定します。
次に、身体領域の静電容量センシングで最も重要な部分である回路設計における 3 種類のセンシング フロントエンドを要約し、3 種類のアプローチに分類されたデータ処理パイプラインを分析しました。
最後に、身体領域の電気センシングの課題と展望について説明しました。
要約(オリジナル)
Due to the fact that roughly sixty percent of the human body is essentially composed of water, the human body is inherently a conductive object, being able to, firstly, form an inherent electric field from the body to the surroundings and secondly, deform the distribution of an existing electric field near the body. Body-area capacitive sensing, also called body-area electric field sensing, is becoming a promising alternative for wearable devices to accomplish certain tasks in human activity recognition and human-computer interaction. Over the last decade, researchers have explored plentiful novel sensing systems backed by the body-area electric field. On the other hand, despite the pervasive exploration of the body-area electric field, a comprehensive survey does not exist for an enlightening guideline. Moreover, the various hardware implementations, applied algorithms, and targeted applications result in a challenging task to achieve a systematic overview of the subject. This paper aims to fill in the gap by comprehensively summarizing the existing works on body-area capacitive sensing so that researchers can have a better view of the current exploration status. To this end, we first sorted the explorations into three domains according to the involved body forms: body-part electric field, whole-body electric field, and body-to-body electric field, and enumerated the state-of-art works in the domains with a detailed survey of the backed sensing tricks and targeted applications. We then summarized the three types of sensing frontends in circuit design, which is the most critical part in body-area capacitive sensing, and analyzed the data processing pipeline categorized into three kinds of approaches. Finally, we described the challenges and outlooks of body-area electric sensing.
arxiv情報
| 著者 | Sizhen Bian,Mengxi Liu,Bo Zhou,Paul Lukowicz,Michele Magno |
| 発行日 | 2024-01-11 16:00:05+00:00 |
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