(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コマやカードなどの識別体と、前記識別体のＩＤを識別するための装置本体と、を備えた識別装置であって、
前記装置本体は、静電容量の変化を検出するための複数のセンサ電極を配設したセンサ面を備え、
前記識別体には、複数の導電スポットを導電線で接続して形成した認識パターンが設けられ、
前記導電スポットは、前記センサ電極と１対１の関係となるように配置され、
前記装置本体のセンサ面に前記識別体の認識パターンを対面させることで前記認識パターンによって前記複数のセンサ電極を互いに電気的に接続して人体を介することなく静電容量を変化させ、この静電容量の変化を基に前記装置本体が前記認識パターンを識別可能としたことを特徴とする、識別装置。
【請求項２】
前記導電スポットは、２または３ごとに前記導電線で接続されていることを特徴とする、請求項１記載の識別装置。
【請求項３】
同一の前記識別体の認識パターンを回転させて前記装置本体のセンサ面に対面させることで、異なる識別結果となることを特徴とする、請求項１又は２記載の識別装置。
【請求項４】
同一の前記識別体の認識パターンを裏返して前記装置本体のセンサ面に対面させることで、異なる識別結果となることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コマやカードなどの識別体のＩＤを識別することができる識別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コマやカードなどの識別体にＩＤを付与し、このＩＤを識別装置で識別して所定の動作を実行する玩具が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、トレーディングカードやフィギュア、プラモデルなどの玩具体にそれぞれ種別情報を付与し、この種別情報をゲーム装置で読み込むことにより、所定の音声や表示を出力する構成が記載されている。なお、識別情報の読み込みには、バーコードやＲＦＩＤを使用することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０００５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、従来の識別装置ではバーコードやＲＦＩＤを使用することが一般的であった。
【０００６】
しかしながら、バーコードは水濡れや擦過に弱いという欠点があり、また、バーコードを印刷するための領域を確保しなければならず、外観に影響を与えるという問題があった。
【０００７】
この点、ＲＦＩＤを使用すればバーコードのような問題は発生しないが、装置が高価であるため、製造コストに関して制約の多い玩具などの分野においては、より安価な識別装置が求められていた。
そこで、本発明は、ＲＦＩＤシステムなどの高価な装置を使用することなく、安価に製作できる識別装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。
【０００９】
（請求項１）
請求項１に記載の識別装置は、コマやカードなどの識別体と、前記識別体のＩＤを識別するための装置本体と、を備えた識別装置であって、前記装置本体は、静電容量の変化を検出するための複数のセンサ電極を配設したセンサ面を備え、前記識別体には、複数の導電スポットを導電線で接続して形成した認識パターンが設けられ、前記導電スポットは、前記センサ電極と１対１の関係となるように配置され、前記装置本体のセンサ面に前記識別体の認識パターンを対面させることで前記認識パターンによって前記複数のセンサ電極を互いに電気的に接続して人体を介することなく静電容量を変化させ、この静電容量の変化を基に前記装置本体が前記認識パターンを識別可能としたことを特徴とする。
【００１０】
（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、前記導電スポットは、２または３ごとに前記導電線で接続されていることを特徴とする。
【００１１】
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、同一の前記識別体の認識パターンを回転させて前記装置本体のセンサ面に対面させることで、異なる識別結果となることを特徴とする。
【００１２】
（請求項４）
請求項４に記載の発明は、上記した請求項１〜３のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、同一の前記識別体の認識パターンを裏返して前記装置本体のセンサ面に対面させることで、異なる識別結果となることを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明は上記の通りであり、装置本体は、静電容量を検出するセンサ電極を複数配設したセンサ面を備え、識別体には、複数の導電スポットを導電線で接続して形成した認識パターンが設けられ、前記装置本体のセンサ面に前記識別体の認識パターンを対面させることで前記認識パターンによって前記複数のセンサ電極を互いに電気的に接続して静電容量を変化させ、この静電容量の変化を基に前記認識パターンを識別する。すなわち、複数のセンサ電極間を識別体の認識パターンで接続することで、１のセンサ電極から他のセンサ電極へと電流を流し、静電容量の変化を発生させる。そして、このように静電容量の変化が発生したセンサ電極を検知し、検知したセンサ電極の組み合わせによって認識パターンを識別する。
【００１５】
このような構成によれば、ＲＦＩＤを使用しなくても、従来型の静電容量センサを使用して安価に識別装置を製作することができる。また、静電容量式のセンサを使用しているので、識別体の認識パターンの表面を絶縁体（紙や合成樹脂など）で覆うことができ、識別体の外観に影響を与えることなくＩＤを付与することができる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は上記の通りであり、前記導電スポットは、２または３ごとに前記導電線で接続されている。導電スポットの数は、認識パターンによって任意の数に設定されるが、センサ電極の静電容量を変化させる必要があるので最低数は２であり、最大数はセンサ電極の数である。本発明は、導電スポットの数が２以上のいくつであっても、２または３の導電スポットを導電線で接続したものを組み合わせることで認識パターンを構成している。言い換えると、４以上の導電スポットを一本の導電線で接続したものが存在しない。このようにすれば、導電線による接続のパターンをシンプルにすることができるので、量産を容易とすることができる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は上記の通りであり、同一の前記識別体の認識パターンを回転させて前記装置本体のセンサ面に対面させることで、異なる識別結果となるので、同一の識別体を使用して異なる動作をさせることも可能となり、玩具等のバリエーションを豊富にすることができる。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明は上記の通りであり、同一の前記識別体の認識パターンを裏返して前記装置本体のセンサ面に対面させることで、異なる識別結果となるので、同一の識別体を使用して異なる動作をさせることも可能となり、玩具等のバリエーションを豊富にすることができる。
【００１９】
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】識別装置の外観図である。
【図２】識別装置の内部構造を示すブロック図である。
【図３】識別体の例を示す図であって、（ａ）第１の識別体の表面図、（ｂ）第１の識別体の認識パターンを表す図、（ｃ）第２の識別体の表面図、（ｄ）第２の識別体の認識パターンを表す図、（ｅ）第３の識別体の表面図、（ｆ）第３の識別体の認識パターンを表す図、（ｇ）第４の識別体の表面図、（ｈ）第４の識別体の認識パターンを表す図である。
【図４】第１の変形例を示す図であって、（ａ）識別体の表面図、（ｂ）識別体の認識パターンを表す図である。
【図５】第２の変形例を示す図であって、（ａ）識別体の表面図、（ｂ）表面を上にした場合の識別体の認識パターンを表す図、（ｃ）識別体の裏面図、（ｄ）裏面を上にした場合の識別体の認識パターンを表す図である。
【図６】（ａ）第３の変形例に係るセンサ面２２を示す図、（ｂ）第４の変形例に係るセンサ面２２を示す図、（ｃ）第５の変形例に係るセンサ面２２を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
本実施形態に係る識別装置は、図１に示すように、コマやカードなどの識別体１０と、識別体１０のＩＤを識別するための装置本体２０と、を備えている。
【００２２】
識別体１０には、複数の導電スポット１２を導電線１３で接続して形成した認識パターンが埋め込まれている。この認識パターンは識別体１０のＩＤとして使用可能なものであり、各識別体１０で異なるパターンが設定されている。この認識パターンを構成する導電スポット１２及び導電線１３は、いずれも導電性の材料で形成されており、後述する複数のセンサ電極２３を電気的に接続できるように、センサ電極２３の位置に対応して配置されている。
【００２３】
なお、本実施形態においては、カード状の識別体１０を使用しており、例えば２枚の表面材で認識パターンを挟み込むようにして形成されている。こうしたカード状の識別体１０を製作する方法としては、例えば一方の表面材の裏側に導電インクなどで認識パターンを印刷し、他方の表面材を貼り合わせるようにしてもよい。
【００２４】
また、カード状の識別体１０を製作する別の方法としては、例えば一方の表面材の裏側に導電線１３を配置し、この導電線１３の上に型抜きした導電性の薄片（アルミ箔などの金属片）を貼り付けて導電スポット１２を形成し、認識パターンが構成できたら他方の表面材を貼り合わせてもよい。
【００２５】
表面材は紙や合成樹脂などの絶縁体で形成すればよく、表面には任意の図柄等を配置することができる。そして、内部の認識パターンは外部から視認できないようになっている。
【００２６】
装置本体２０は、図１に示すように、識別体１０を載置するためのセンサ面２２を備えている。このセンサ面２２の裏側には、静電容量の変化を検出するための複数のセンサ電極２３が配設されている。センサ面２２の表面は、紙や合成樹脂、ガラスなどの板状の絶縁体で構成されており、センサ電極２３に直接触れることができないようにセンサ電極２３を覆っている。
【００２７】
また、この装置本体２０は、図２に示すように、装置本体２０の作動を制御する制御手段２１と、この制御手段２１からの信号に基づいて所定の動作を行う出力装置２４と、を内蔵している。
【００２８】
制御手段２１は、例えば、ＣＰＵを中心に構成されてＲＯＭ・ＲＡＭ等を備えた装置であり、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み込むことで、各種の制御を実行する。具体的には、本実施形態に係る制御手段２１は、前記した複数のセンサ電極２３の静電容量の変化を監視し、所定の静電容量の変化が発生したセンサ電極２３を特定する。そして、所定の静電容量の変化を検出したセンサ電極２３の組み合わせによって、識別体１０の認識パターン（すなわちＩＤ）を識別するようになっている。
【００２９】
出力装置２４は、例えばスピーカなどの音声出力装置である。なお、出力装置２４としては、音声出力装置に限らず、ＬＥＤや液晶ディスプレイなどの視覚表示装置などでもよい。この出力装置２４は、制御手段２１からの信号に従って所定の出力動作を実行する。例えば、制御手段２１が識別体１０を認識したときに、その識別体１０に応じた音声を出力装置２４が出力するようになっている。
【００３０】
本実施形態に係る装置本体２０は、図１に示すように、９つのセンサ電極２３を備えている。この９つのセンサ電極２３は互いに独立して設けられており、例えば人間がセンサ電極２３に触れてアースされた状態となることによって静電容量の変化が検出されるようになっている。ただし、本実施形態においては、従来のように人間がセンサ電極２３に触れることで静電容量を変化させるのではなく、センサ面２２に識別体１０の認識パターンを対面させることで静電容量を変化させるようにしている。
【００３１】
すなわち、識別体１０の導電スポット１２は、センサ電極２３と対応する位置に、センサ電極２３の数（９つ）を最大数として配置されている。これらの導電スポット１２は、図３に示すように、複数（２または３）ごとに導電線１３で接続され、認識パターンを形成している。このように形成された認識パターンが装置本体２０のセンサ面２２に臨むように識別体１０をセンサ面２２に載置すると、認識パターンによって複数のセンサ電極２３が電気的に接続される。図２に示す例においては、Ｓ１〜Ｓ９までの９つのセンサ電極２３のうち、Ｓ１とＳ３とが電気的に接続され、Ｓ４とＳ６とＳ９とが電気的に接続される。このように複数のセンサ電極２３が電気的に接続されると、接続された別のセンサ電極２３へと電流が流れるため、静電容量の変化が発生する。例えば、Ｓ１においてはＳ３へと電流が流れて静電容量の変化が発生し、Ｓ３においてはＳ１へと電流が流れて静電容量の変化が発生する。このように静電容量の変化が発生したセンサ電極２３を制御手段２１が検出することで、検出したセンサ電極２３の組み合わせによって認識パターンを識別する。なお、装置本体２０が検知するのは静電容量の変化が発生したセンサ電極２３の組み合わせであり、どのセンサ電極２３が導電線１３によって接続されているのかは検知しない。このような識別方法によれば、複数のセンサ電極２３から２以上のセンサ電極２３を選択した場合の組み合わせの数だけＩＤを作成することができる。
【００３２】
本発明は、例えば図３に示すような知育玩具に応用することができる。この図３に示す応用例では、果物を描いたカードを識別体１０として用意し、それぞれのカードを装置本体２０のセンサ面２２に載置したときにそのカードに描かれた果物の名前が出力装置２４から出音される。すなわち、図３に示すように複数の異なる種類の果物を表示するカードに、それぞれ異なる認識パターンを付与し、そのカードに応じた音声出力をするように構成できる。具体的には、図３（ａ）のカードをセンサ面２２に載置すると、図３（ｂ）に示す認識パターンが識別され、「りんご」という音声が出力装置２４から出音されるように構成できる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、導電線１３の太さがセンサ電極２３の静電容量の変化に影響を与えない程度の太さとなっているため、図３（ｂ）や図３（ｇ）に示すように導電線１３がセンサ電極２３の上を通過するような場合でも、通過しているセンサ電極２３の静電容量の変化は検出されない。よって、導電線１３がセンサ電極２３の上を通過しないように迂回させて配置する必要がないので、導電線１３を直線的に配置することができ、識別体１０を容易に製作することができる。
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【００３４】
図４は、識別体１０の変形例を示す図である。この図４に示す変形例においては、同一の識別体１０を回転させてセンサ面２２に載置することで、装置本体２０の識別結果が異なるように構成されており、装置本体２０がそれぞれの識別結果によって異なる動作を実行するようになっている。例えば、図４に示すように、表面に複数の果物の絵を表示したカードの場合、そのカードをどういった角度でセンサ面２２に載置するかによって異なる音声出力をするようにしてもよい。具体的には、りんごの絵が上にくるようにセンサ面２２に載置した場合には「りんご」と出音し、みかんの絵が上にくるようにセンサ面２２に載置した場合には「みかん」と出音し、ぶどうの絵が上にくるようにセンサ面２２に載置した場合には「ぶどう」と出音し、いちごの絵が上にくるようにセンサ面２２に載置した場合には「いちご」と出音するようにしてもよい。
【００３５】
図５は、識別体１０の別の変形例を示す図である。この図５に示す変形例においては、同一の前記識別体１０を裏返してセンサ面２２に載置することで、装置本体２０の識別結果が異なるように構成されており、装置本体２０がそれぞれの識別結果によって異なる動作を実行するようになっている。例えば、図５に示すように、表面と裏面とで異なる果物の絵を表示したカードの場合、そのカードをどちらの面を上にしてセンサ面２２に載置するかによって異なる音声出力をするようにしてもよい。具体的には、りんごの絵を上にしてセンサ面２２に載置した場合には「りんご」と出音し、みかんの絵を上にしてセンサ面２２に載置した場合には「みかん」と出音するようにしてもよい。
【００３６】
なお、上記した実施形態においては、カード状の識別体１０を例に説明しているが、本発明の実施形態としてはこれに限らず、例えば人形体などの立体的な識別体１０としてもよい。このような立体的な識別体１０の場合、底面部などに認識パターンを形成すればよい。このように形成すれば、例えばボードゲームなどで使用するコマを識別体１０とし、ボードゲームの盤面を装置本体２０として構成することができ、ボードゲームの盤面にコマを置くだけで、そのコマの認識パターンが読み込まれてコマに応じた音声出力等をすることも可能である。
【００３７】
また、装置本体２０を変身ベルト玩具とし、変身ベルト玩具に装着するメダルや鍵などを識別体１０とすれば、変身ベルト玩具に所定のメダルや鍵などを装着すると効果音が出るようにすることもできる。また、変身ベルト玩具に装着したメダルや鍵などを回転させると、別の認識パターンが読み込まれて、特別な効果音が出るようにすることもできる。
【００３８】
なお、センサ面２２の形状やセンサ電極２３の配置は図１に示すような正方形に限らず、目的に応じて様々な配置とすることができる。例えば、図６（ａ）に示すように、センサ面２２の形状を非対称形状にし、この非対称形状に合うように識別体１０の載置面を形成すれば、決められた方向でしか識別体１０をセットできないため、識別体１０が間違った方向でセットされることを防止できる。また、図６（ｂ）に示すように、センサ電極２３をセンサ面２２の所定の方向に偏って配置すれば、識別体１０が間違った方向でセットされた場合には認識パターンが読み込まれないようにすることができるので、例えば知育玩具などにおいて所定の方向でセットした場合にのみ認識パターンが識別されて正解音を出力するようなことも可能となる。また、図６（ｃ）に示すように、センサ電極２３を円形や円弧状に配置すれば、識別体１０を少しずつ回転させて異なる識別結果とすることができるので、例えば識別体１０を回転させることでストーリーが展開していくような玩具を製作することもできる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、装置本体２０は、静電容量を検出するセンサ電極２３を複数配設したセンサ面２２を備え、識別体１０には、複数の導電スポット１２を導電線１３で接続して形成した認識パターンが設けられ、前記装置本体２０のセンサ面２２に前記識別体１０の認識パターンを対面させることで前記認識パターンによって前記複数のセンサ電極２３を互いに電気的に接続して静電容量を変化させ、この静電容量の変化を基に前記認識パターンを識別する。すなわち、複数のセンサ電極２３間を識別体１０の認識パターンで接続することで、１のセンサ電極２３から他のセンサ電極２３へと電流を流し、静電容量の変化を発生させる。そして、このように静電容量の変化が発生したセンサ電極２３を検知し、検知したセンサ電極２３の組み合わせによって認識パターンを識別する。
【００４０】
このような構成によれば、ＲＦＩＤを使用しなくても、従来型の静電容量センサを使用して安価に識別装置を製作することができる。また、静電容量式のセンサを使用しているので、識別体１０の認識パターンの表面を絶縁体（紙や合成樹脂など）で覆うことができ、識別体１０の外観に影響を与えることなくＩＤを付与することができる。
【００４１】
また、導電スポット１２は、２または３ごとに導電線１３で接続されている。導電スポット１２の数は、認識パターンによって任意の数に設定されるが、センサ電極２３の静電容量を変化させる必要があるので最低数は２であり、最大数はセンサ電極２３の数である。本実施形態では、導電スポット１２の数が２以上のいくつであっても、２または３の導電スポット１２を導電線１３で接続したものを組み合わせることで認識パターンを構成している。言い換えると、４以上の導電スポット１２を一本の導電線１３で接続したものが存在しない。このようにすれば、導電線１３による接続のパターンをシンプルにすることができるので、量産を容易とすることができる。
【００４２】
また、図４で説明したように、同一の識別体１０を回転させて装置本体２０のセンサ面２２に対向させることで、異なる識別結果となるようにすれば、同一の識別体１０を使用して異なる動作をさせることも可能となり、玩具等のバリエーションを豊富にすることができる。
【００４３】
また、図５で説明したように、同一の識別体１０を裏返して装置本体２０のセンサ面２２に対向させることで、異なる識別結果となるようにすれば、同一の識別体１０を使用して異なる動作をさせることも可能となり、玩具等のバリエーションを豊富にすることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０  識別体
１２  導電スポット
１３  導電線
２０  装置本体
２１  制御手段
２２  センサ面
２３  センサ電極
２４  出力装置
【要約】
【課題】ＲＦＩＤシステムなどの高価な装置を使用することなく、安価に製作できる識別装置を提供する。
【解決手段】装置本体２０は、静電容量を検出するセンサ電極２３を複数配設したセンサ面２２を備える。識別体１０には、複数の導電スポット１２を導電線１３で接続して形成した認識パターンが設けられる。前記装置本体２０のセンサ面２２に前記識別体１０の認識パターンを対面させることで前記認識パターンによって前記複数のセンサ電極２３を互いに電気的に接続して静電容量を変化させ、この静電容量の変化を基に前記装置本体２０が前記認識パターンを識別する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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