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接触検出装置及び接触検出方法

国内特許コード P07P005184
掲載日 2007年10月26日
出願番号 特願2006-066507
公開番号 特開2007-240455
登録番号 特許第4810658号
出願日 平成18年3月10日(2006.3.10)
公開日 平成19年9月20日(2007.9.20)
登録日 平成23年9月2日(2011.9.2)
発明者
  • 石井 抱
  • 山本 健吉
出願人
  • 国立大学法人広島大学
発明の名称 接触検出装置及び接触検出方法
発明の概要

【課題】 指先20が板30に接触することを検出するセンサを当該指先20に装着しなくても、指先20と板30との接触可否を検出することが可能な接触検出装置及び接触検出方法を提供する。
【解決手段】 タッピングカウンタ1は、指先20と板30との接触を検出する接触検出装置であって、指先20及び板30を撮影する撮影部11と、撮影部11が撮影した画像内における指先20及び板30の位置に基づき、指先20から板30までの距離の第1時系列変化量を測定する距離測定部13と、距離測定部13が測定した第1時系列変化量中、カットオフ周波数以上の周波数成分の時系列的な変化量を、第2時系列変化量として抽出するハイパスフィルタ14と、ハイパスフィルタ14が抽出した第2時系列変化量がしきい値以上となった場合に、指先20及び板30との接触を検出する接触検出部15とを備える。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


昨今、情報機器におけるヒューマンインタフェースの多様化が進んでおり、人間の体の様々な部分がインタフェースとして使われている。特に人間の意図に応じて高自由度かつ高速に動作可能な指をインタフェースとする研究が活発に行われている。例えば非特許文献1には、加速度を検出するセンサを指先に装着した装置が記載されている。非特許文献1に示すように、センサを指先に直接に装着すると、指先に対する所望の情報が計測しやすくなるといった長所がある。

【非特許文献1】塚田浩二,安村通晃、Ubi-Finger、モバイル指向ジェスチャ入力デバイスの研究、情報処理学会論文集、Vol43、No.12、pp.3675~3684、2002

産業上の利用分野


本発明は、物体と接触対象物体との接触を検出する接触検出装置及び接触検出方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
物体と接触対象物体との接触を検出する接触検出装置であって、
前記物体及び前記接触対象物体を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段が撮影した画像内における前記物体及び前記接触対象物体の位置に基づき、前記物体から前記接触対象物体までの距離の時系列的な変化量である第1時系列変化量を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段が測定した前記第1時系列変化量中、所定のカットオフ周波数以上の周波数成分の時系列的な変化量を、第2時系列変化量として抽出するハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタが抽出した前記第2時系列変化量が所定のしきい値以上となった場合に、前記物体と前記接触対象物体との接触を検出する接触検出手段と
を備えることを特徴とする接触検出装置。

【請求項2】
前記ハイパスフィルタが抽出した前記第2時系列変化量に比例する値を、前記物体と前記接触対象物体とが接触する時の衝突力を表す値として測定する衝突力測定手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の接触検出装置。

【請求項3】
前記撮影手段の撮影対象となる前記物体に、当該物体の位置を表すための任意の標識が設けられ、
前記撮影手段は前記標識を撮影し、
前記距離測定手段は、前記撮影手段が撮影した前記標識の撮影画像内における位置に基づき、前記標識から前記接触対象物体までの距離の時系列的な変化量である第1時系列変化量を測定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の接触検出装置。

【請求項4】
前記ハイパスフィルタにおける前記所定のカットオフ周波数は、40ヘルツであることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の接触検出装置。

【請求項5】
前記接触検出手段における前記所定のしきい値は、0.5mmであることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の接触検出装置。

【請求項6】
物体と接触対象物体との接触を検出する接触検出方法であって、
撮影手段が、前記物体及び前記接触対象物体を撮影する撮影ステップと、
距離測定手段が、前記撮影ステップにて撮影された画像内における前記物体及び前記接触対象物体の位置に基づき、前記物体から前記接触対象物体までの距離の時系列的な変化量である第1時系列変化量を測定する距離測定ステップと、
ハイパスフィルタが、前記距離測定手段が測定した前記第1時系列変化量中、所定のカットオフ周波数以上の周波数成分の時系列的な変化量を、第2時系列変化量として抽出するハイパスフィルタリングステップと、
接触検出手段が、前記ハイパスフィルタリングステップにて抽出された前記第2時系列変化量が所定のしきい値以上となった場合に、前記物体と前記接触対象物体との接触を検出する接触検出ステップと
を備えることを特徴とする接触検出方法。

【請求項7】
衝突力測定手段が、前記ハイパスフィルタリングステップにて抽出された前記第2時系列変化量に比例する値を、前記物体と前記接触対象物体とが接触する時の衝突力を表す値として測定する衝突力測定ステップを更に備えることを特徴とする請求項6に記載の接触検出方法。

【請求項8】
前記撮影ステップにおける撮影対象となる前記物体に、当該物体の位置を表すための任意の標識が設けられ、
前記撮影ステップにおける前記撮影手段は前記標識を撮影し、
前記距離測定ステップにおける前記距離測定手段は、前記撮影ステップにて撮影された前記標識の撮影画像内における位置に基づき、前記標識から前記接触対象物体までの距離の時系列的な変化量である第1時系列変化量を測定することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の接触検出方法。

【請求項9】
前記ハイパスフィルタリングステップにおける前記所定のカットオフ周波数は、40ヘルツであることを特徴とする請求項6~8のいずれか1項に記載の接触検出方法。

【請求項10】
前記接触検出ステップにおける前記所定のしきい値は、0.5mmであることを特徴とする請求項6~8のいずれか1項に記載の接触検出方法。



産業区分
  • 測定
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006066507thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


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