WO2006033415A1 - 把持状態判定システム及び方法 - Google Patents

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WO2006033415A1
WO2006033415A1 PCT/JP2005/017532 JP2005017532W WO2006033415A1 WO 2006033415 A1 WO2006033415 A1 WO 2006033415A1 JP 2005017532 W JP2005017532 W JP 2005017532W WO 2006033415 A1 WO2006033415 A1 WO 2006033415A1
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WO
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gripping
state determination
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determination system
state
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PCT/JP2005/017532
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yuhei Yamauchi
Nobutaka Hida
Akira Kuwano
Mai Yoritaka
Original Assignee
The University Of Tokyo
Benesse Corporation
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/014—Hand-worn input/output arrangements, e.g. data gloves

Definitions

  • the present invention relates to a gripping state determination system and method, and more particularly to a technique for determining a gripping state of a gripping target by a gripping unit.
  • Patent Document 1 it is determined in what state a user's hand (grip means) is gripping a device body (grip target) such as a mobile phone, and the function of the device is determined accordingly.
  • a technology for setting the environment is disclosed.
  • touch sensors are attached to both sides of the device body, and the gripping state of the device body is determined based on the detection result.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-330946
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a gripping state determination system and method capable of determining in detail the gripping state of a gripping object by gripping means. is there.
  • a gripping state determination system is attached to one of gripping objects or gripping means, each of which transmits a plurality of transmission means for transmitting position identification information, and the gripping
  • a plurality of receiving means attached to the other of the object or the gripping means and receiving the position identification information; and the position received by each receiving means for each gripping state of the gripping target by the gripping means Article that stores the conditions of identification information Based on the condition storage means, the position identification information received by the plurality of receiving means, and the condition stored in the condition storage means, the gripping state of the gripping target by the gripping means is determined. And determining means for performing.
  • a plurality of transmission units that transmit position identification information are attached to one of the gripping target or the gripping unit, and the other of the gripping target or the gripping unit is attached.
  • the gripping state of the gripping object by the gripping means is determined based on the position identification information received by a plurality of receiving means and the condition stored in the condition storage means.
  • a plurality of transmission means are attached to one of the gripping objects or gripping means, and a plurality of receiving means are attached to the other. Then, the position identification information is transmitted from the transmission means to the reception means.
  • the position identification information is information for identifying the attachment position of the transmission means.
  • the condition of the position identification information received by each receiving means is stored for each gripping state, and the position identification information actually received by a plurality of receiving means is stored in the condition storage means. Since the gripping state is determined based on the condition to be determined, detailed gripping state determination can be realized.
  • the gripping target is an object to be gripped, and the gripping means is, for example, the hand itself or a glove.
  • the gripping target or the gripping unit further includes a pressure-sensitive sensor that detects a magnitude or presence of pressure when the gripping means grips the gripping target.
  • the attached determination means determines the gripping state of the gripping object by the gripping means based further on the magnitude or presence of the pressure detected by the pressure sensor. In this way, the gripping state can be determined in consideration of the magnitude or presence of pressure when gripping the gripping target by the gripping means.
  • the gripping target or the gripping unit further includes a vibration sensor that detects the magnitude or presence of vibration when the gripping target is gripping the gripping target.
  • the determination means is attached and the gripping state of the gripping object by the gripping means is further based on the magnitude or presence or absence of vibration detected by the vibration sensor. Determine the state. In this way, the gripping state can be determined in consideration of the magnitude or presence of vibration when the gripping target is gripped by the gripping means.
  • each of the transmission means is an RFID tag
  • each of the reception means is an RFID antenna.
  • FIG. 1 is a front view of a glove used in a gripping state determination system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a back view of a glove used in the gripping state determination system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an appearance of a gripping object used in the gripping state determination system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing data transmitted to the computer for the glove force.
  • FIG. 6 is an overall configuration diagram of a gripping state determination system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing stored contents of a gripping pattern storage unit.
  • FIG. 8 is a diagram showing stored contents of a contact state storage unit.
  • FIG. 1 is a front view of a glove (gripping means) used in a gripping state determination system according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a back view of the globe.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • the glove 10 used in this gripping state determination system is on the back surface side (the glove 10 is hand-held) on a base material 18 formed in a glove shape from an appropriate material such as synthetic leather.
  • a sheet-like pressure sensor 16 is affixed to the entire palm side), and an RFID (Radio Frequency Identification) antenna 14-1 to 14-6 is affixed thereon.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • RFID antenna 14—1 is affixed on the part that wraps the little finger
  • RFID antenna 14—2 is the part that wraps the ring finger
  • RFID antenna 14-3 is affixed on the part that wraps the middle finger
  • RFID antenna 14-4 is affixed on the part that wraps the index finger
  • RFID antenna 14-5 is affixed on the part that wraps the thumb
  • the RFID antenna 14-6 is affixed on the part covering the palm.
  • a control box 12 is attached to the wrist position on the front side of the globe 10 (the back side when the globe 10 is fitted).
  • the lines of RFID antennas 14-1 to 14-6 are all installed in the control box 12 and connected to the internal control unit 12a (see Fig. 6).
  • the line of the pressure sensor 16 is also introduced into the control box 12 and connected to the internal control unit 12a. Further, a vibration sensor 12b (see FIG. 6) is also built in the control box 12, and the vibration sensor 12b is also connected to the control unit 12a. One end of a communication cable is connected to the control unit 12a, and the other end is connected to a computer not shown (a first computer 30 described later).
  • a computer not shown a first computer 30 described later.
  • FIG. 4 is an external perspective view showing a gripping object used in the gripping state determination system.
  • a gripping object 20 shown in the figure is gripped by a user who puts the globe 10 in his / her hand through the globe 10.
  • the gripping object 20 is formed in a cubic shape, and RFID tags 22A to 22F (22D to 22F are not shown) are respectively affixed on the six surfaces which are the surfaces of the cuboid.
  • the RFID tag 22 may be embedded inside the force that is attached to the surface of the object 20 to be grasped.
  • the gripping target 20 is formed in a cubic shape here, any other shape may be used. Further, the number of RFID tags 22 to be attached and each position are arbitrary.
  • Each RFID tag 22 includes a pair of an object ID indicating the type of the gripping target 20 to which the RFID tag 22 is attached and a position ID for identifying the mounting position of the R FID tag 22 in the gripping target 20 on the RFID antenna 14. It is designed to send.
  • the control unit 12a built in the control box 12 includes a CPU, and the CPU and each RFID antenna 14 constitute an RFID reader. Then, a microwave method (radio wave energy) is applied from each RFID antenna 14 to the RFID tag 22. Energy ID), electromagnetic coupling method, electromagnetic induction method, etc., and the RFID antenna 14 receives the object ID / position ID pair transmitted from there.
  • RU radio wave energy
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the contents of data (detection data) periodically transmitted from the control unit 12a to a computer (not shown) via a communication cable. Of these data, (a) in the figure shows the data received by each RFID antenna 14, and (b) in the figure shows the data detected by the vibration sensor 12b. ) Indicates data detected by the pressure sensor 16.
  • the RFID antenna 14, the vibration sensor 12b, and the pressure sensor 16 are connected to the control unit 12a, and data received or detected by them is transmitted to the computer in a format schematically shown in the figure. (Transfer). That is, with respect to data received by the RFID antenna 14, a pair of object ID and position ID received within a predetermined time is transmitted to each RFID antenna. As for data detected by the pressure sensor 16, digital data indicating the pressure value is transmitted. As for data detected by the vibration sensor 12b, digital data indicating the presence or absence of vibration is transmitted.
  • FIG. 6 is a functional block diagram showing the overall configuration of the gripping state determination system.
  • the gripping state determination system includes a globe 10, a first computer 30, and a second computer 31.
  • the globe 10 and the first computer 30 are assumed to be wired in this embodiment, but may be wirelessly connected.
  • the first computer 30 and the second computer 31 may be connected by wire or may be connected wirelessly. Further, they may be connected via a wide area data communication network such as the Internet. Further, the first computer 30 and the second computer 31 may be integrated. In other words, the function of the second computer 31 may be assigned to the first computer 30. in this case, The second computer 31 is not necessary.
  • the first computer 30 receives data periodically transmitted from the control unit 12a, and receives an object ID for identifying the gripping target 20, a gripping pattern ID indicating the gripping state of the gripping target 20 by the globe 10, and a gripping state Outputs ID pairs.
  • the first computer 30 includes an adding unit 42, a weighting unit 40, a state storage unit 38, a filter unit 46, a gripping state determination unit 44, a gripping pattern storage unit 48, and a contact state storage unit 54. It is configured.
  • the gripping state determination unit 44 includes a gripping pattern determination unit 50 and a contact state determination unit 52. These elements are realized by executing a predetermined program in the first computer 30.
  • the program is stored in a computer-readable information storage medium such as a CD-ROM or DVD-ROM, and may be supplied to the first computer 30 by the information storage medium, or via a data communication network such as the Internet.
  • the first computer 30 may be supplied.
  • the pair of the object ID and the position ID received by each RFID antenna 14 is supplied to the adding unit 42.
  • the state storage unit 38 stores a pair of an object ID and a position ID (filtered by the filter unit 46) received by each RFID antenna 14 transmitted to the gripping state determination unit 44 in the past.
  • a predetermined weighting coefficient for example, 0.5
  • a different weighting factor for example, 0.3
  • a pair of the same object ID and position ID is supplied to the filter unit 46 three times before, another weight coefficient (for example, 0.1) is supplied to the object ID. In addition, it is supplied in association with a pair of location IDs.
  • the adder 42 adds the weight coefficients for each RFID antenna 14 and each object HD and position ID pair received by the RFID antenna 14. Further, if data indicating that the same pair of object ID and position ID is transmitted from the RFID antenna 14 from the control unit 12a force, 1 is further added. The above processing is performed for each RFID antenna 14 and each pair of object ID and position ID.
  • the addition unit 42 supplies the addition result to the filter unit 46.
  • the filter unit 46 if there is a pair of object HD and position ID whose added value is equal to or greater than a predetermined value (for example, 1.3), the RFID antenna 14 from which the object ID and position ID have been received for that pair. Evaluated as having been received.
  • the addition value supplied from the addition unit 42 is less than the predetermined value, it is evaluated that the object ID and the position ID corresponding to the addition value are not received by the RFID antenna 14. Then, reflecting the evaluation result, a pair (after filtering) of the object ID and the position ID received by each RFID antenna 14 is generated, and the data is supplied to the gripping state determination unit 44 and the state storage unit Remember me in 38.
  • the gripping pattern determination unit 50 checks the data stored in the gripping pattern storage unit 48 for data indicating the pair of the object ID and the position ID received for each RFID antenna 14 supplied from the filter unit 46, thereby The grip pattern of the gripping object 20 by the globe 10 is determined, and an ID (grip pattern ID) indicating the pattern is supplied to the contact state determination unit 52. Specifically, as shown in FIG. 7, the grip pattern storage unit 48 outputs the output from the filter unit 46 for each object ID when the grip pattern ID is a grip pattern identified by the grip pattern ID. The conditions to be met are stored in association with each other. Then, when a pair of object ID and position ID for each RFID antenna 14 is supplied from the filter unit 46, a table corresponding to the supplied object ID is read from the gripping pattern storage unit 48.
  • the data supplied from the filter unit 46 is applied to each condition stored in the table, and it is determined whether or not the data is satisfied. If any of the conditions is satisfied, the gripping pattern ID stored in association with the condition is supplied to the subsequent contact state determination unit 52.
  • Contact state determination unit 52 referring to the stored contents of the contact state storage unit 54, the grip pattern ID supplied from the grip pattern determination unit 50, the detection result of the vibration sensor 12b supplied from the control unit 12a, and the pressure sensor 16 Based on the detection result, the contact state of the globe 10 with the grasped object 20 is determined.
  • the contact state storage unit 54 as shown in FIG.
  • each gripping state ID and detection of the vibration sensor 12b and the pressure sensor 16 corresponding to the gripping state ID are performed. Memorize the conditions that must be met.
  • the contact state determination unit 52 first receives the grip pattern ID and the object ID from the grip pattern determination unit 50, the contact state determination unit 52 reads the corresponding table from the contact state storage unit 54. Then, each condition stored in the table is checked in order as to whether the detection result of the vibration sensor 12b and the detection result of the pressure sensor 16 supplied from the control unit 12a are satisfied. If any of the conditions is satisfied, the contact state ID corresponding to the condition is transmitted to the content determination unit 32 together with the object ID and grip pattern ID pair supplied from the grip pattern determination unit 50. .
  • the second computer 31 includes a content determination unit 32, a user DB 36, and an output unit 34. These elements are realized by the second computer 31 executing a predetermined program.
  • the program is stored in a computer-readable information storage medium such as a CD-ROM or DVD-ROM, and may be supplied to the second computer 31 by the information storage medium, or via a data communication network such as the Internet. It may be supplied to the second computer 31.
  • the user DB 36 stores attributes such as contents previously presented to each user and the learning level of each user.
  • the content determination unit 32 one or more selected from the contents corresponding to the contact state ID, object ID, and gripping pattern ID supplied from the contact state determination unit 52 according to the stored contents of the user DB 36 are output to the output unit 3 4 To supply.
  • the output unit 34 outputs the content supplied from the content determination unit 32 by transmission, display, printing, or other methods, and informs the user of the content.
  • the plurality of RFID antennas 14 provided in the globe 10 receives the position ID transmitted from the RFID tag 22 provided in the grasped object 20, and the pattern ID is used. Since the grip state is judged, the grip state is judged in more detail. Can do. Further, when the gripping object 20 is gripped with the glove 10, the content corresponding to the gripping state can be output, and can be used as, for example, a teaching material or a toy.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the RFID tag 22 is provided on the gripping object 20 and the RFID antenna 14 is provided on the globe 10, but the reverse is also possible. Further, instead of providing the RFID antennas 14 on the globe 10, each RFID antenna 14 may be separately attached to the user's hand by a ring-shaped attachment member, for example.

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Abstract

　把持手段により把持対象の把持状態を好適に判定することのできる把持状態判定システムを提供する。 　把持対象に取り付けられ、それぞれ位置ＩＤを送信する複数のＲＦＩＤタグと、グローブ（１０）に取り付けられ、位置ＩＤを受信する複数のＲＦＩＤアンテナ（１４）と、グローブ（１０）による前記把持対象の把持状態毎に、前記各ＲＦＩＤアンテナ（１４）により受信される位置ＩＤの条件を記憶する把持パターン記憶部（４８）と、前記複数のＲＦＩＤアンテナ（１４）により受信される位置ＩＤと、把持パターン記憶部（４８）に記憶される条件と、に基づいて、グローブ（１０）による前記把持対象の把持状態を判定する把持状態判定部（４４）と、を含むことを特徴とする。

Description

明 細 書
把持状態判定システム及び方法
技術分野
[0001] 本発明は把持状態判定システム及び方法に関し、特に把持手段による把持対象の 把持状態を判定する技術に関する。
背景技術
[0002] 下記特許文献 1には、携帯電話機等の機器本体 (把持対象)をユーザの手 (把持 手段)がどのような状態で把持しているかを判断し、それにより機器の機能を適当な 環境に設定する技術が開示されている。この技術では、機器本体の両側部にタツチ センサを取り付けておき、その検出結果に基づいて機器本体の把持状態を判定して いる。
特許文献 1：特開 2000— 330946号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] し力しながら、上記従来技術では機器本体のどこが触れられているかだけで把持 状態を判定して 、るため、把持状態を詳細に判定することができな 、と 、う問題があ つた。例えば、機器本体を上下逆にして把持しても上記従来技術ではそれを検知す ることができな 、と!/、う問題があった。
[0004] 本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、把持手段により把 持対象の把持状態を詳細に判定することのできる把持状態判定システム及び方法を 提供することにある。
課題を解決するための手段
[0005] 上記課題を解決するために、本発明に係る把持状態判定システムは、把持対象又 は把持手段のうち一方に取り付けられ、それぞれ位置識別情報を送信する複数の送 信手段と、前記把持対象又は前記把持手段のうち他方に取り付けられ、前記位置識 別情報を受信する複数の受信手段と、前記把持手段による前記把持対象の把持状 態毎に、前記各受信手段により受信される前記位置識別情報の条件を記憶する条 件記憶手段と、前記複数の受信手段により受信される前記位置識別情報と、前記条 件記憶手段に記憶される前記条件と、に基づいて、前記把持手段による前記把持対 象の把持状態を判定する判定手段と、を含むことを特徴とする。
[0006] また、本発明に係る把持状態判定方法は、把持対象又は把持手段のうち一方に、 それぞれ位置識別情報を送信する複数の送信手段を取り付け、前記把持対象又は 前記把持手段のうち他方に、前記位置識別情報を受信する複数の受信手段を取り 付け、前記把持手段による前記把持対象の把持状態毎に、前記各受信手段により 受信される前記位置識別情報の条件を記憶しておき、前記複数の受信手段により受 信される前記位置識別情報と、前記条件記憶手段に記憶される前記条件と、に基づ いて、前記把持手段による前記把持対象の把持状態を判定する、ことを特徴とする。
[0007] 本発明によれば、把持対象又は把持手段のうち一方に複数の送信手段が取り付け られ、他方には複数の受信手段が取り付けられる。そして、送信手段から受信手段に 位置識別情報が送信される。位置識別情報は送信手段の取り付け位置を識別する 情報である。本発明では、把持状態毎に、各受信手段により受信される位置識別情 報の条件を記憶しておき、複数の受信手段により実際に受信される位置識別情報と 、前記条件記憶手段に記憶される条件と、に基づいて把持状態を判定するので、詳 細な把持状態判定を実現できる。なお、把持対象は把持する対象である物体であり 、把持手段は例えば手自体や手袋等である。
[0008] また、本発明の一態様では、前記把持対象又は前記把持手段には、前記把持手 段により前記把持対象を把持する場合の圧力の大きさ又は有無を検知する感圧セン サがさらに取り付けられ、前記判定手段は、前記感圧センサにより検知される圧力の 大きさ又は有無にさらに基づいて、前記把持手段による前記把持対象の把持状態を 判定する。こうすれば、把持手段により把持対象を把持する場合の圧力の大きさ又は 有無を考慮して把持状態を判定することができる。
[0009] また、本発明の一態様では、前記把持対象又は前記把持手段には、前記把持手 段により前記把持対象を把持しているときの振動の大きさ又は有無を検知する振動 センサがさらに取り付けられ、前記判定手段は、前記振動センサにより検知される振 動の大きさ又は有無にさらに基づ 、て、前記把持手段による前記把持対象の把持状 態を判定する。こうすれば、把持手段により把持対象を把持しているときの振動の大 きさ又は有無を考慮して把持状態を判定することができる。
[0010] また、本発明の一態様では、前記各送信手段は RFIDタグであり、前記各受信手段 は RFIDアンテナである。こうすれば、送信手段を容易に小型化したり、無電源化す ることができる。このため、特に各送信手段を把持対象に取り付ける場合には、把持 対象に大きな加工等を施さずに済む。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明の実施形態に係る把持状態判定システムに用いられるグローブの正面 図である。
[図 2]本発明の実施形態に係る把持状態判定システムに用いられるグローブの裏面 図である。
[図 3]図 2における III III断面図である。
[図 4]本発明の実施形態に係る把持状態判定システムに用いられる把持対象の外観 を示す斜視図である。
[図 5]グローブ力もコンピュータに送信されるデータを模式的に示す図である。
[図 6]本発明の実施形態に係る把持状態判定システムの全体構成図である。
[図 7]把持パターン記憶部の記憶内容を示す図である。
[図 8]接触状態記憶部の記憶内容を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
[0013] 図 1は、本発明の実施形態に係る把持状態判定システムに用いられるグローブ (把 持手段）の正面図である。また、図 2は、同グローブの裏面図である。さらに、図 3は、 図 2における III III断面図である。これらの図に示すように、本把持状態判定システ ムに用いられるグローブ 10は、例えば合成皮革等の適宜の材料により手袋状に形成 された基材 18上において、その裏面側（グローブ 10を手に嵌めた状態において掌 側）全体にシート状の感圧センサ 16が貼付されており、さらにその上に RFID (Radio Frequency Identification)アンテナ 14— 1〜14— 6が貼付されている。 RFIDアンテ ナ 14— 1は小指を包む部位上に貼付され、 RFIDアンテナ 14— 2は薬指を包む部位 上に貼付され、 RFIDアンテナ 14— 3は中指を包む部位上に貼付され、 RFIDアンテ ナ 14— 4は人差し指を包む部位上に貼付され、 RFIDアンテナ 14— 5は親指を包む 部位上に貼付され、 RFIDアンテナ 14— 6は掌を覆う部位上に貼付されている。グロ ーブ 10の正面側（グローブ 10を手に嵌めた状態において甲側）の手首位置には制 御ボックス 12が取り付けられている。 RFIDアンテナ 14— 1〜14— 6のラインは、いず れも制御ボックス 12に導入されており、内部の制御ユニット 12a (図 6参照）に接続さ れている。また、感圧センサ 16のラインも、制御ボックス 12に導入されており、内部の 制御ユニット 12aに接続されている。さらに、制御ボックス 12内には振動センサ 12b ( 図 6参照)も内蔵されており、該振動センサ 12bも制御ユニット 12aに接続されている 。制御ユニット 12aには通信ケーブルの一端が接続されており、その他端は図示しな いコンピュータ（後述する第 1コンピュータ 30)に接続されている。こうして、各 RFIDァ ンテナ 14— 1〜 14— 6で検知されるデータ、振動センサ 12bにより検知される振動の 有無、感圧センサ 16により検出される圧力値がデジタルデータとしてコンピュータに 入力されるようになっている。なお、ここでは有線でグローブ 10からコンピュータに各 種データを送信するようにしたが、無線送信するようにしてもよ!ヽ。
図 4は、本把持状態判定システムで用いられる把持対象を示す外観斜視図である 。同図に示す把持対象 20はグローブ 10を手に嵌めたユーザにより該グローブ 10を 介して把持されるものである。この把持対象 20は立方体状に形成されており、該立 方体の表面である 6面上に RFIDタグ 22A〜22F (22D〜22Fは図示せず）がそれ ぞれ貼付されている。なお、ここでは RFIDタグ 22を把持対象 20の表面に貼付する ようにした力 内部に埋設してもよい。また、ここでは把持対象 20を立方体状に形成 したが、他のどのような形状であってもよい。また、取り付けられる RFIDタグ 22の個 数及び各位置は任意である。各 RFIDタグ 22は、該 RFIDタグ 22が取り付けられて いる把持対象 20の種類を示すオブジェクト ID及びその把持対象 20における当該 R FIDタグ 22の取り付け位置を識別する位置 IDのペアを RFIDアンテナ 14に送信す るようになっている。なお、制御ボックス 12に内蔵される制御ユニット 12aには CPUが 含まれており、該 CPUと各 RFIDアンテナ 14により RFIDリーダが構成されるようにな つている。そして、各 RFIDアンテナ 14から RFIDタグ 22にマイクロ波方式（電波エネ ルギーを電力エネルギーに変換するもの）、電磁結合方式、電磁誘導方式等により 給電され、そこカゝら送信される上記オブジェクト ID及び位置 IDのペアを該 RFIDアン テナ 14で受信するようになって 、る。
[0015] 本把持状態判定システムでは、グローブ 10を手に嵌めたユーザにより、把持対象 2 0が該グローブ 10を介して把持されると、各 RFIDアンテナ 14により（該 RFIDアンテ ナ 14の通信エリア内にあれば）、把持対象 20に取り付けられた RFIDタグ 22から送 信されるオブジェクト ID及び位置 IDのペアが受信されるようになっている。図 5は、制 御ユニット 12aから通信ケーブルを介して図示しな ヽコンピュータに定期的に送信さ れるデータ (検出データ）の内容を示す模式図である。このデータのうち、同図（a)は 、各 RFIDアンテナ 14により受信されるデータを示しており、同図（b)は、振動センサ 12bにより検知されるデータを示しており、同図（c)は、感圧センサ 16により検知され るデータを示している。制御ユニット 12aには、上述したように各 RFIDアンテナ 14、 振動センサ 12b及び感圧センサ 16が接続されており、それらにおいて受信又は検知 されたデータを同図に模式的に示す形式でコンピュータに送信 (転送)するようにな つている。すなわち、 RFIDアンテナ 14で受信されるデータについては、各 RFIDァ ンテナにお 、て所定時間内に受信されたオブジェクト ID及び位置 IDのペアを送信 するようになつている。また、感圧センサ 16により検知されるデータについては、その 圧力値を示すデジタルデータを送信するようになっている。また、振動センサ 12bに より検知されるデータについては、振動の有無を示すデジタルデータを送信するよう になっている。
[0016] 図 6は、本把持状態判定システムの全体構成を示す機能ブロック図である。同図に 示すように、本把持状態判定システムはグローブ 10、第 1コンピュータ 30及び第 2コ ンピュータ 31を含んで構成されている。グローブ 10と第 1コンピュータ 30とは、本実 施形態では有線接続されているものとするが、無線接続されてもよい。また、第 1コン ピュータ 30と第 2コンピュータ 31とは有線接続されてもよいし、無線接続されてもよい 。また、インターネット等の広域のデータ通信ネットワークを介して接続されてもよい。 さらに、第 1コンピュータ 30と第 2コンピュータ 31とを一体ィ匕してもよい。すなわち、第 1コンピュータ 30に第 2コンピュータ 31の機能を担わせるようにしてもよい。この場合、 第 2コンピュータ 31は不要である。
[0017] 第 1コンピュータ 30は、制御ユニット 12aから定期的に送信されるデータを受信し、 把持対象 20を識別するオブジェクト ID、グローブ 10による把持対象 20の把持状態 を示す把持パターン ID並びに把持状態 IDのペアを出力する。具体的には、第 1コン ピュータ 30は、加算部 42、重み付け部 40、状態記憶部 38、フィルタ部 46、把持状 態判定部 44、把持パターン記憶部 48及び接触状態記憶部 54を含んで構成されて いる。把持状態判定部 44は、把持パターン決定部 50及び接触状態決定部 52を含 んで構成されている。これらの要素は第 1コンピュータ 30において所定のプログラム が実行されることにより実現される。プログラムは CD—ROMや DVD— ROM等のコ ンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納され、該情報記憶媒体により第 1コン ピュータ 30に供給されてもよいし、インターネット等のデータ通信ネットワークを介して 第 1コンピュータ 30に供給されてもよい。
[0018] 制御ユニット 12aから送信されるデータのうち、各 RFIDアンテナ 14にて受信された オブジェクト ID及び位置 IDのペアは加算部 42に供給される。状態記憶部 38には、 把持状態判定部 44に過去送信された各 RFIDアンテナ 14にて受信されたオブジェ タト ID及び位置 IDのペア（フィルタ部 46によるフィルタ済み）が記憶されている。重み 付け部 40では、 RFIDアンテナ 14毎に、あるオブジェクト ID及び位置 IDのペアがフ ィルタ部 46に前回供給されていれば、所定の重み係数 (例えば 0. 5)を該ォブジェク HD及び位置 IDのペアに対応づけて供給し、さらに同オブジェクト ID及び位置 IDの ペアがフィルタ部 46に前々回供給されていれば、別の値の重み係数 (例えば 0. 3) を該オブジェクト ID及び位置 IDのペアに対応づけて供給し、さらに同オブジェクト ID 及び位置 IDのペアが 3回前にフィルタ部 46に供給されていれば、さらに別の値の重 み係数 (例えば 0. 1)を該オブジェクト ID及び位置 IDのペアに対応づけて供給して いる。加算部 42では、 RFIDアンテナ 14毎及び該 RFIDアンテナ 14で受信されるォ ブジェク HD及び位置 IDのペア毎に、それらの重み係数を加算する。また、制御ュ- ット 12a力ら、同 RFIDアンテナ 14により同じオブジェクト ID及び位置 IDのペアが送 信されていることを示すデータが送られてきていれば、 1をさらに加算する。以上の処 理を RFIDアンテナ 14毎、及びオブジェクト ID並びに位置 IDのペア毎に行う。すな わち、加算部 42では、 RFIDアンテナ 14毎に、オブジェクト ID及び位置 IDの各ペア について、 a (t) + a (t- 1) + α (t- 2) + a (t— 3)を計算する。 a (t)は今回制御 ユニット 12aから送信されたデータに同オブジェクト ID及び位置 IDのペアが含まれて いれば 1の値をとり、含まれていなければ零の値をとる。 a (t—m)は m回前にフィル タ部 46から把持状態判定部 44に供給されたデータに同オブジェクト ID及び位置 ID のペアが含まれていれば mの値に応じた大きさの所定の重み係数の値をとり、含まれ ていなければ零の値をとる（m= l〜3)。加算部 42では、加算結果をフィルタ部 46に 供給する。フィルタ部 46では、加算値が所定値 (例えば 1. 3)以上となる、オブジェク HD及び位置 IDのペアが存在すれば、そのペアについては当該オブジェクト ID及 び位置 IDが受信された RFIDアンテナ 14により確かに受信されたものと評価する。 一方、加算部 42から供給される加算値が上記所定値未満であれば、その加算値に 対応するオブジェクト ID及び位置 IDは RFIDアンテナ 14により受信されなカゝつたもの と評価する。そして、その評価結果を反映させて各 RFIDアンテナ 14にて受信された オブジェクト ID及び位置 IDのペア (フィルタ後）を生成し、そのデータを把持状態判 定部 44に供給するとともに、状態記憶部 38に記憶させて 、る。
把持パターン決定部 50では、フィルタ部 46から供給される RFIDアンテナ 14毎の、 そこで受信されたオブジェクト ID及び位置 IDのペアを示すデータを、把持パターン 記憶部 48の記憶内容に照査し、それによりグローブ 10による把持対象 20の把持パ ターンを判定し、そのパターンを示す ID (把持パターン ID)を接触状態決定部 52〖こ 供給するようにしている。具体的には、把持パターン記憶部 48は、図 7に示すように オブジェクト ID毎に、把持パターン IDと、該把持パターン IDにより識別される把持パ ターンである場合にフィルタ部 46からの出力が満たすべき条件と、を対応づけて記 憶している。そして、フィルタ部 46から RFIDアンテナ 14毎のオブジェクト ID及び位 置 IDのペア群が供給されると、その供給されるオブジェクト IDに対応するテーブルを 把持パターン記憶部 48から読み出す。そして、該テーブルに記憶された各条件に、 フィルタ部 46から供給されたデータを当てはめ、それらが満足されている力否かを判 断する。そして、いずれかの条件を満足していれば、その条件に対応づけて記憶さ れて ヽる把持パターン IDを後段の接触状態判定部 52に供給する。接触状態判定部 52では、接触状態記憶部 54の記憶内容を参照して、把持パターン決定部 50から供 給される把持パターン ID、制御ユニット 12aから供給される振動センサ 12bの検知結 果並びに感圧センサ 16の検知結果に基づき、グローブ 10の把持対象 20への接触 状態を判定する。接触状態記憶部 54では、図 8に示すようにオブジェクト ID及び把 持パターン IDのペア毎に、各把持状態 IDと、該把持状態 IDに対応した、振動セン サ 12b及び感圧センサ 16の検知結果の満たすべき条件を記憶して 、る。接触状態 判定部 52では、まず把持パターン決定部 50から把持パターン ID及びオブジェクト I Dを受信すると、それに対応するテーブルを接触状態記憶部 54から読み出す。そし て、該テーブルに記憶された各条件を、制御ユニット 12aから供給される振動センサ 12bの検知結果並びに感圧センサ 16の検知結果が満足するかを順に調べる。そし て、いずれか満足される条件があれば、その条件に対応する接触状態 IDを、把持パ ターン決定部 50から供給されるオブジェクト ID及び把持パターン IDのペアとともにコ ンテンッ決定部 32に送信する。
[0020] 第 2コンピュータ 31は、コンテンツ決定部 32、ユーザ DB36及び出力部 34を含ん で構成されて 、る。これらの要素は第 2コンピュータ 31にお 、て所定のプログラムが 実行されることにより実現される。プログラムは CD— ROMや DVD— ROM等のコン ピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納され、該情報記憶媒体により第 2コンビ ユータ 31に供給されてもよいし、インターネット等のデータ通信ネットワークを介して 第 2コンピュータ 31に供給されてもよい。
[0021] まず、ユーザ DB36には、各ユーザに対して過去に提示したコンテンツ、各ユーザ の学習レベル等の属性が記憶されている。コンテンツ決定部 32では、接触状態決定 部 52から供給される接触状態 ID、オブジェクト ID及び把持パターン IDに対応するコ ンテンッのうち、ユーザ DB36の記憶内容に従って選択される 1又は複数を出力部 3 4に供給する。出力部 34は、コンテンツ決定部 32から供給されるコンテンツを、送信 、表示、印刷その他の方法により出力し、ユーザにコンテンツ内容を知らせる。
[0022] 以上説明した本実施形態によれば、グローブ 10に備えられた複数の RFIDアンテ ナ 14により、把持対象 20に備えられた RFIDタグ 22から発信される位置 IDを受信し 、そのパターンにより把持状態を判断するので、より詳細に把持状態を判定すること ができる。また、グローブ 10で把持対象 20を把持すると、その把持状態に応じたコン テンッを出力させることができ、例えば教材や玩具として利用することができる。 なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、以上の説明で は RFIDタグ 22を把持対象 20に設け、 RFIDアンテナ 14をグローブ 10に設けるよう にしたが、逆であってもよい。また、 RFIDアンテナ 14をグローブ 10に設ける代わりに 、例えば指輪状の取り付け部材により各 RFIDアンテナ 14を別々にユーザの手に取 り付けてもよい。

Claims

請求の範囲
[1] 把持対象又は把持手段のうち一方に取り付けられ、それぞれ位置識別情報を送信 する複数の送信手段と、
前記把持対象又は前記把持手段のうち他方に取り付けられ、前記位置識別情報を 受信する複数の受信手段と、
前記把持手段による前記把持対象の把持状態毎に、前記各受信手段により受信さ れる前記位置識別情報の条件を記憶する条件記憶手段と、
前記複数の受信手段により受信される前記位置識別情報と、前記条件記憶手段に 記憶される前記条件と、に基づいて、前記把持手段による前記把持対象の把持状態 を判定する判定手段と、
を含むことを特徴とする把持状態判定システム。
[2] 請求の範囲第 1項に記載の把持状態判定システムにお 、て、
前記把持手段は手袋である、
ことを特徴とする把持状態判定システム。
[3] 請求の範囲第 1項に記載の把持状態判定システムにお 、て、
前記把持対象又は前記把持手段には、前記把持手段により前記把持対象を把持 する場合の圧力の大きさ又は有無を検知する感圧センサがさらに取り付けられ、 前記判定手段は、前記感圧センサにより検知される圧力の大きさ又は有無にさらに 基づ 、て、前記把持手段による前記把持対象の把持状態を判定する、
ことを特徴とする把持状態判定システム。
[4] 請求の範囲第 1項に記載の把持状態判定システムにお 、て、
前記把持対象又は前記把持手段には、前記把持手段により前記把持対象を把持 しているときの振動の大きさ又は有無を検知する振動センサがさらに取り付けられ、 前記判定手段は、前記振動センサにより検知される振動の大きさ又は有無にさらに 基づ 、て、前記把持手段による前記把持対象の把持状態を判定する、
ことを特徴とする把持状態判定システム。
[5] 請求の範囲第 1項に記載の把持状態判定システムにお 、て、
前記各送信手段は RFIDタグであり、 前記各受信手段は RFIDアンテナである、
ことを特徴とする把持状態判定システム。
把持対象又は把持手段のうち一方に、それぞれ位置識別情報を送信する複数の 送信手段を取り付け、
前記把持対象又は前記把持手段のうち他方に、前記位置識別情報を受信する複 数の受信手段を取り付け、
前記把持手段による前記把持対象の把持状態毎に、前記各受信手段により受信さ れる前記位置識別情報の条件を記憶しておき、
前記複数の受信手段により受信される前記位置識別情報と、前記条件記憶手段に 記憶される前記条件と、に基づいて、前記把持手段による前記把持対象の把持状態 を判定する、
ことを特徴とする把持状態判定方法。
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