(57)【要約】      （修正有）【課題】解析対象である道具の操作を容易に検出する装置及びプログラムを提供する。【解決手段】道具の操作状態の変化と当該操作状態の変化を指標化した操作指標とを対応付けた操作状態データを操作パターン毎に記憶しておく記憶手段と、道具の操作状態を計測する計測手段と、当該記憶手段から各操作パターンの操作状態データを読み出して所定のタイミングで計測された計測データと比較して適合する操作パターンの操作状態データに分類する分類手段と、前記所定のタイミングで計測された計測データから前記分類された操作状態データの操作指標に対応する計測値を基準特徴として抽出し、後のタイミングで計測された計測データから当該操作指標に対応する計測値を分析対象の操作特徴として抽出する抽出手段と、前記分析対象の操作特徴を前記基準特徴と照合する照合手段と、を有することにより、道具の操作を容易に検出できるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道具の操作状態の変化と前記操作状態の変化を指標化した操作指標とを対応付けた操作状態データを操作パターン毎に記憶しておく記憶手段と、
道具の操作状態を計測する計測手段と、
前記記憶手段から各操作パターンの操作状態データを読み出して、所定のタイミングで計測された計測データと比較して適合する操作パターンの操作状態データに分類する分類手段と、
前記所定のタイミングで計測された計測データから前記分類された操作状態データの操作指標に対応する計測値を基準特徴として抽出し、後のタイミングで計測された計測データから当該操作指標に対応する計測値を分析対象の操作特徴として抽出する抽出手段と、
前記分析対象の操作特徴を前記基準特徴と照合する照合手段と、
を有することを特徴とする道具操作分析装置。
【請求項２】
前記抽出手段は、
複数の操作指標のうち統計的指標のみを用いて計測値を抽出することを特徴とする請求項１記載の道具操作分析装置。
【請求項３】
前記照合した結果に基づいて所定の機能を実行する実行手段を更に有することを特徴とする請求項１又は２記載の道具操作分析装置。
【請求項４】
前記計測手段及び前記実行手段は、
１つの筐体内に格納され前記道具に装着されている、又は同じ道具に装着されていることを特徴とする請求項３記載の道具操作分析装置。
【請求項５】
前記照合手段は、
前記基準特徴の抽出元である計測データに関連付けられた道具識別子と、前記分析対象の操作特徴の抽出元である計測データに関連付けられた道具識別子とが合致する場合にのみ照合することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の道具操作分析装置。
【請求項６】
前記分類手段は、
前記比較した際の適合率に応じて１つ以上の操作状態データに分類することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の道具操作分析装置。
【請求項７】
前記操作パターンは、
少なくとも、前記道具を一方向に平行移動させる操作パターンと、前記道具を垂直方向又は水平方向の軸を中心に回転移動させる操作パターンとであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の道具操作分析装置。
【請求項８】
前記計測手段は、
前記道具に装着された加速度センサを用いて道具の操作状態を計測することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の道具操作分析装置。
【請求項９】
コンピュータを請求項１乃至８のいずれかに記載の道具操作分析装置として機能させるための道具操作分析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道具の操作を分析する技術に関する。特に、センサデバイスを用いて家具が操作されたことを検知し、その家具に定義されている機能を実行する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自宅内の家具を操作したとき、操作した家具や操作内容に基づいて機能が実行されると暮らしが便利になる。例えば、玄関のドアを開けたとき、今から間に合う電車の発車時刻をユーザに提示する機能が実行されれば、ユーザはわざわざ電車の発車時刻を調べる手間が省ける。
【０００３】
また、洗濯機の蓋を開けたとき、これから雨が降りそうであれば、その旨をユーザに提示する機能が実行されれば、当該ユーザは洗濯物を雨で濡らしてしまう危険を回避できる。
【０００４】
ここで、センサ技術の一分野として、ユーザが宅内においてどの家具をどのように操作したかを検出する技術がある。これは、（１）ユーザと環境内の両方に装置を装着する方法、（２）ユーザのみに装置を装着する方法、（３）環境内のみに装置を装着する方法に分類できる。
【０００５】
上記（１）の方法として、非特許文献１では、ユーザがＲＦＩＤリーダを装着し、室内に置いた書籍等の操作対象にＲＦＩＤタグを装着している。ユーザが書籍を手に取るとＲＦＩＤリーダがＲＦＩＤタグを検出し、どの書籍が手に取られているのかを識別する。
【０００６】
上記（２）の方法として、非特許文献２では、ユーザが電界センサを装着し、壁内の配線等が発する電界の変化を検出している。ユーザが壁に触れたり動いたりすると、ユーザが装着した電界センサが、ユーザがどの壁に触れたか、どのように動いたかを識別する。
【０００７】
上記（３）の方法として、特許文献１，２では、センサを家具に装着している。どの家具がどのように動いたか繰り返し計測することで、各家具が何であるか、どのような状態にあるかを推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１３４０８２号公報
【特許文献２】特開２００６−１３４０８３号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Assaf Feldman、外４名、「ReachMedia: On-the-move interaction with everyday objects」、Proceeding of IEEE ISWC’05、p.52-59
【非特許文献２】Gabe Cohn、外３名、「Humantenna: Using the Body as an Antenna for Real-Time Whole-Body Interaction」、Proceeding of ACM CHI 2012
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述した方法は、下記に示す（Ａ）装置装着対象の問題、（Ｂ）操作回数の問題により、自宅内の家具を操作したとき、操作した家具や操作内容に基づいて機能を実行する環境の構築が困難である。
【００１１】
（Ａ）装着対象の問題
前述の（１）及び（２）の方法は、ユーザが装置を装着しなくてはならない。しかし、ユーザが自宅内で日常生活を送る際に、常に何らかの装置を装着していなければならないのは不便である。
【００１２】
（Ｂ）操作回数の問題
前述の（３）の方法であれば、ユーザは装置を装着する必要は無い。しかし、特許文献１，２は、センサ装着対象の家具が不明な状態から、その家具が何であり、どのように操作されたかを推定する手法であるため、自宅内の家具を操作したときに機能が実行される環境の構築には不向きである。
【００１３】
なぜならば、この手法で家具の状態を推定するためには、その家具が何であるかを事前に推定しておく必要があるが、家具が何であるかを推定するためには、ユーザはセンサを装着した家具の操作を数回〜数十回繰り返さないとならないからである。この操作の繰り返しは、操作する対象の家具を追加する毎に発生する。
【００１４】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、分析対象である道具の操作を容易に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１記載の道具操作分析装置は、道具の操作状態の変化と前記操作状態の変化を指標化した操作指標とを対応付けた操作状態データを操作パターン毎に記憶しておく記憶手段と、道具の操作状態を計測する計測手段と、前記記憶手段から各操作パターンの操作状態データを読み出して、所定のタイミングで計測された計測データと比較して適合する操作パターンの操作状態データに分類する分類手段と、前記所定のタイミングで計測された計測データから前記分類された操作状態データの操作指標に対応する計測値を基準特徴として抽出し、後のタイミングで計測された計測データから当該操作指標に対応する計測値を分析対象の操作特徴として抽出する抽出手段と、前記分析対象の操作特徴を前記基準特徴と照合する照合手段と、を有することを要旨とする。
【００１６】
本発明によれば、道具の操作状態の変化と当該操作状態の変化を指標化した操作指標とを対応付けた操作状態データを操作パターン毎に記憶しておき、所定のタイミングで計測された道具の操作状態の計測データと比較して適合する操作パターンの操作状態データに分類するため、照合すべき道具の動作を限定できることから、結果として道具の操作を容易に検出できる。
【００１７】
請求項２記載の道具操作分析装置は、請求項１記載の道具操作分析装置において、前記抽出手段は、複数の操作指標のうち統計的指標のみを用いて計測値を抽出することを要旨とする。
【００１８】
本発明によれば、複数の操作指標のうち統計的指標のみを用いて計測値を抽出するため、照合手段での照合処理を簡略化できる。
【００１９】
請求項３記載の道具操作分析装置は、請求項１又は２記載の道具操作分析装置において、前記照合した結果に基づいて所定の機能を実行する実行手段を更に有することを要旨とする。
【００２０】
請求項４記載の道具操作分析装置は、請求項３記載の道具操作分析装置において、前記計測手段及び前記実行手段は、１つの筐体内に格納され前記道具に装着されている、又は同じ道具に装着されていることを要旨とする。
【００２１】
本発明によれば、上記計測手段及び上記実行手段は、１つの筐体内に格納され道具に装着されている、又は同じ道具に装着されているため、計測手段及び実行手段と道具とにより１つの結合体が形成されることから、ユーザに対して道具上で機能が発動しているように認知させることができる。
【００２２】
請求項５記載の道具操作分析装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の道具操作分析装置において、前記照合手段は、前記基準特徴の抽出元である計測データに関連付けられた道具識別子と、前記分析対象の操作特徴の抽出元である計測データに関連付けられた道具識別子とが合致する場合にのみ照合することを要旨とする。
【００２３】
請求項６記載の道具操作分析装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の道具操作分析装置において、前記分類手段は、前記比較した際の適合率に応じて１つ以上の操作状態データに分類することを要旨とする。
【００２４】
請求項７記載の道具操作分析装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載の道具操作分析装置において、前記操作パターンは、少なくとも、前記道具を一方向に平行移動させる操作パターンと、前記道具を垂直方向又は水平方向の軸を中心に回転移動させる操作パターンとであることを要旨とする。
【００２５】
請求項８記載の道具操作分析装置は、請求項１乃至７のいずれかに記載の道具操作分析装置において、前記計測手段は、前記道具に装着された加速度センサを用いて道具の操作状態を計測することを要旨とする。
【００２６】
請求項９記載の道具操作分析プログラムは、コンピュータを請求項１乃至８のいずれかに記載の道具操作分析装置として機能させることを要旨とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、分析対象である道具の操作を容易に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施の形態に係る道具操作分析装置の機能ブロック構成を示す図である。
【図２】スライドスイッチの模式図である。
【図３】道具操作分析装置の装着例（ドア）を示す図である。
【図４】道具操作分析装置の装着例（Ｄｒａｗｅｒ型）を示す図である。
【図５】加速度データ例（Ｄｒａｗｅｒ型）を示す図である。
【図６】Ｄｒａｗｅｒ型の操作信号パターン例を示す図である。
【図７】道具操作分析装置の装着例（Ｄｏｏｒ型）を示す図である。
【図８】加速度データ例（Ｄｏｏｒ型）を示す図である。
【図９】Ｄｏｏｒ型の操作信号パターン例を示す図である。
【図１０】道具操作分析装置の装着例（Ｍａｉｌｂｏｘ型）を示す図である。
【図１１】加速度データ例（Ｍａｉｌｂｏｘ型）を示す図である。
【図１２】Ｍａｉｌｂｏｘ型の操作信号パターン例を示す図である。
【図１３】第１の実施の形態に係る道具操作分析装置の全体処理フローを示す図である。
【図１４】基準信号用の加速度データ例を示す図である。
【図１５】基準信号の分類処理フローを示す図である。
【図１６】基準信号特徴例を示す図である。
【図１７】対象信号用の加速度データ例を示す図である。
【図１８】操作回数の記録例を示す図である。
【図１９】第２の実施の形態に係る道具操作分析装置の機能ブロック構成を示す図である。
【図２０】小型タッチディスプレイの表示例を示す図である。
【図２１】第２〜第４の実施の形態に係る道具操作分析装置の全体処理フローを示す図である。
【図２２】小型タッチディスプレイの表示例（分類ＯＫの場合）を示す図である。
【図２３】小型タッチディスプレイの表示例（分類ＮＧの場合）を示す図である。
【図２４】第３の実施の形態に係る道具操作分析装置の機能ブロック構成を示す図である。
【図２５】道具操作分析装置の装着例（Ｄｏｏｒ型）を示す図である。
【図２６】小型タッチディスプレイの表示例を示す図である。
【図２７】小型タッチディスプレイの表示例（分類結果有り）を示す図である。
【図２８】第４の実施の形態に係る道具操作分析装置の機能ブロック構成を示す図である。
【図２９】道具操作分析装置の装着例（Ｄｒａｗｅｒ型、Ｄｏｏｒ型）を示す図である。
【図３０】小型タッチディスプレイの表示例を示す図である。
【図３１】小型タッチディスプレイの表示例（分類結果有り：Ｄｒａｗｅｒ型）を示す図である。
【図３２】小型タッチディスプレイの表示例（分類結果有り：Ｄｒａｗｅｒ型、Ｄｏｏｒ型）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、宅内で操作する道具（家具等）の多くは、少なくとも、一方向に平行移動するＤｒａｗｅｒ型と、垂直方向の軸を中心に回転移動するＤｏｏｒ型と、水平方向の軸を中心に回転移動するＭａｉｌｂｏｘ型とのいずれか１つ以上に分類できることに着目し、道具を操作した際にセンサデバイスによって検出されたセンサ計測値を各型の累計と比較してロバストに分類することを主な特徴としている。
【００３０】
これにより、照合すべき道具の動作を限定できることから、完全な動きの自由度を持った道具の動作をセンシングする場合よりも、分析対象である道具の操作を容易に検出可能となり、更には照合処理の簡略化や照合の精度を高めることも可能となる。
【００３１】
以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。但し、本発明は多くの異なる様態で実施することが可能であり、本実施の形態の記載内容に限定して解釈すべきではない。
〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態では、玄関のドアを操作する場合について説明する。図１は、本実施の形態に係る道具操作分析装置１の機能ブロック構成を示す図である。
【００３２】
この道具操作分析装置１は、信号計測部１１と、操作信号パターンデータベース１２と、基準信号分類部１３と、信号特徴抽出部１４と、基準信号特徴格納部１５と、信号特徴照合部１６と、操作回数記録部１７とを備え、外部装置としてスライドスイッチ１０１及び加速度センサ１０２を用いる。
【００３３】
信号計測部１１は、スライドスイッチ１０１及び加速度センサ１０２に電気的に接続され、玄関のドアに装着された加速度センサ１０２のセンサ値を計測し、信号に変換する機能を有している。
【００３４】
操作信号パターンデータベース１２は、ドアを含む様々な家具の操作状態の変化と当該操作状態の変化を指標化した操作指標とを対応付けた操作状態データを家具の操作パターン毎に操作信号パターンとして読み出し可能に記憶しておく機能を有している。
【００３５】
基準信号分類部１３は、操作信号パターンデータベース１２から各操作信号パターンを読み出して、所定のタイミングで計測されたセンサ計測値の基準信号と比較して、適合する操作信号パターンに分類する機能を有している。
【００３６】
信号特徴抽出部１４は、上記基準信号から当該分類された操作信号パターンの操作指標に対応するセンサ計測値を玄関ドアの基準信号特徴（基準特徴）として抽出し、基準信号特徴格納部１５に一旦格納しておく機能を有している。また、上記所定のタイミングよりも後のタイミングで計測されたセンサ計測値の対象信号から同一の操作指標に対応するセンサ計測値を分析対象の対象信号特徴（操作特徴）として抽出する機能を有している。
【００３７】
基準信号特徴格納部１５は、信号特徴抽出部１４によって抽出された玄関ドアの基準信号特徴を読み出し可能に記憶しておく機能を有している。
【００３８】
信号特徴照合部１６は、基準信号特徴格納部１５から玄関ドアの基準信号特徴を読み出して上記分析対象の対象信号特徴と照合する機能を有している。また、玄関ドアの基準信号特徴と分析対象の対象信号特徴とが同等である場合にのみ、玄関ドアの操作回数を更新する機能を有している。
【００３９】
操作回数記録部１７は、玄関ドアの操作回数を更新可能に記憶しておく機能を有している。
【００４０】
スライドスイッチ１０１は、図２に示すように、稼働部品１０１ａを紙面の上下方向にスライドさせることにより、３つの異なる計測状態を指定可能な一般機器である。基準信号を計測する基準信号計測と、対象信号を計測する対象信号計測と、信号を計測しないＯＦＦとの３つの状態を切り替えることができる。
【００４１】
加速度センサ１０２は、玄関ドアに装着されており、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の加速度を測定して数値化する一般機器である。
【００４２】
以上説明した道具操作分析装置１は、スライドスイッチ１０１及び加速度センサ１０２を含めて１つの小型筺体内に格納されており、図３に示すように、ユーザ宅の玄関ドア２の表面でドアノブ２ａの周辺に装着されている。
【００４３】
ここでいう装着とは、接着剤・テープ・シール・マジックテープを用いて貼り付けたり、ベルト・ゴム・ネジ・クギ・ピンで固定したり、凹凸・フックで引っかけたりして２つ以上の物体を結合させ、結合させた物体群を動かしたときに結合が解けずに１つの結合体のまま動く状態を指している。
【００４４】
このような道具操作分析装置１は、揮発性又は不揮発性のメモリやＣＰＵ等を具備するコンピュータにより実現できる。また、各機能部１１〜１７による各処理は、各処理を実行可能にプログラミングされたプログラムにより実現できる。尚、図面に記載していないが、それら機能部間でのデータの受け渡しはメモリを介して行われる。
【００４５】
ここで、操作信号パターンデータベース１２に記憶されている操作信号パターンについて説明する。本実施の形態では、Ｄｒａｗｅｒ型とＤｏｏｒ型とＭａｉｌｂｏｘ型での各加速度変化パターンを操作信号パターンの例として用いている。以降、加速度センサの計測値例を示すが、例示に用いる加速度センサは重力加速度の影響を受け、静止状態で上向きに９．８ｍ／ｓ２の値を示すものとする。
【００４６】
Ｄｒａｗｅｒ型は、家具を一方向に平行移動させる操作を行った場合の操作信号パターンである。レールに沿って一方向に動く引き出し、引き戸、窓、カーテン等を操作した場合がこれに該当する。
【００４７】
例えば、図４に示すように、引き出し３の前面に加速度センサ１０２を装着したとする。このとき、加速度センサ１０２の検出軸は、引き出し３を前面から見たとき、左から右の方向がｘ軸正の方向、下から上の方向がｙ軸正の方向、奥から手前の方向がｚ軸正の方向とする。
【００４８】
この状態で引き出し３を手前方向に開いた場合、ｚ軸正の方向に向かって移動する直線運動において、静止状態から、加速、等速運動、減速、静止を行うことになり、図５に示すような加速度変化パターンが観測される。つまり、ｘ軸成分、ｙ軸成分はほとんど変化が無く、ｚ軸成分は初期状態、単調増加、正の極大値、単調減少、負の極小値、単調増加、初期状態となる。
【００４９】
そこで本実施の形態では、加速度センサ１０２を装着する向き、引き出し３を操作する方向のバリエーションを考慮し、Ｄｒａｗｅｒ型の操作信号パターン（パターンＩＤ、パターン内容（家具の操作状態の変化）、操作指標）を図６に示すように定義する。
【００５０】
一方、Ｄｏｏｒ型は、家具を垂直方向の軸を中心に回転移動させる操作を行った場合の操作信号パターンである。垂直方向の辺を蝶番で固定したドア、出窓、戸棚の戸等を操作した場合がこれに該当する。
【００５１】
例えば、図７に示すように、玄関ドア２の前面に加速度センサ１０２を装着したとする。このとき、加速度センサ１０２の検出軸は、玄関ドア２を前面から見たとき、左から右の方向がｘ軸正の方向、下から上の方向がｙ軸正の方向、奥から手前の方向がｚ軸正の方向とする。
【００５２】
この状態でドア２を手前方向に開いた場合、ｘ軸正の方向が向心力方向、ｚ軸正の方向が接線方向となる円運動において、静止状態から、加速、等速運動、減速、静止を行うことになり、図８に示すような加速度変化パターンが観測される。
【００５３】
つまり、ｘ軸成分は初期状態、単調増加、正の極大値、単調減少、初期状態となり、ｙ軸成分はほとんど変化が無く、ｚ軸成分は初期状態、単調増加、正の極大値、単調減少、負の極小値、単調増加、初期状態となる。
【００５４】
そこで本実施の形態では、加速度センサ１０２を装着する向き、ドア２を操作する方向のバリエーションを考慮し、Ｄｏｏｒ型の操作信号パターンを図９に示すように定義する。
【００５５】
一方、Ｍａｉｌｂｏｘ型は、家具を水平方向の軸を中心に回転移動させる操作を行った場合の操作信号パターンである。水平方向の辺を蝶番で固定した郵便受けの蓋、床下貯蔵庫の蓋等を操作した場合がこれに該当する。
【００５６】
例えば、図１０に示すように、郵便受け４の前面に加速度センサ１０２を装着したとする。このとき、加速度センサ１０２の検出軸は、郵便受け４を前面から見たとき、左から右の方向がｘ軸正の方向、下から上の方向がｙ軸正の方向、奥から手前の方向がｚ軸正の方向とする。
【００５７】
この状態で郵便受け４を上方向に開いた場合、ｙ軸正の方向が向心力方向、ｚ軸正の方向が接線方向となる円運動において、静止状態から、加速、等速運動、減速、静止を行うことになる。但し、郵便受け４を開く前はｙ軸正の方向に９．８ｍ／ｓ２で働いていた重力加速度の影響が、郵便受け４を開くにつれてｚ軸正の方向に移っていくため、図１１に示すような加速度変化パターンが観測される。
【００５８】
つまり、ｘ軸成分はほとんど変化が無く、ｙ軸成分は９．８ｍ／ｓ２付近から０ｍ／ｓ２付近に変化し、ｚ軸成分は０ｍ／ｓ２付近から９．８ｍ／ｓ２付近に変化する。
【００５９】
そこで本実施の形態では、Ｍａｉｌｂｏｘ型の操作信号パターンを図１２に示すように定義する。
【００６０】
尚、加速度センサ１０２を家具にそれぞれ装着して操作することにより、各型の加速度変化パターンがそれぞれ図５、図８、図１１のようになることは物理法則より明らかであるため、各型の加速度変化パターンに実測値を用いるのに代えて、物理法則によって想定される想定値を用いても構わない。
【００６１】
また、上記３つの型の各操作をそれぞれ複数回繰り返し、各型の信号群をＳＶＭ（Support Vector Machine）等の機械学習手法で分析して得られる特徴量を、各型の操作指標として格納しても構わない。
【００６２】
また、最大値や最小値等といった信号のパターン内容を特徴付ける一部の統計的指標のみを操作指標に用いても構わないし、そのような統計的指標を含む全てを操作指標に用いても構わない。
【００６３】
更には、上記３つの型以外の加速度変化パターンや加速度センサ以外のセンサから得られる信号の変化パターンを操作信号パターンに用いても構わない。
【００６４】
次に、道具操作分析装置１の動作について説明する。道具操作分析装置１は、図１３に示すように、基準信号を計測するステップＳ１と、基準信号を分類するステップＳ２と、基準信号特徴を抽出するステップＳ３と、対象信号を計測するステップＳ４と、対象信号特徴を抽出するステップＳ５と、信号特徴を照合するステップＳ６とを実行する。
（基準信号計測ステップＳ１）
基準信号計測ステップＳ１は、家具の状態を計測して基準信号に変換し、その基準信号を基準信号分類ステップＳ２に渡す動作である。以下、詳述する。
【００６５】
まず、ユーザがスライドスイッチ１０１を基準信号計測に切り替えると、信号計測部１１は、加速度センサ１０２を用いて、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の加速度データを図１４のデータ形式で取得開始する（ステップＳ１ａ）。
【００６６】
加速度データの取得は、ユーザがスライドスイッチ１０１をＯＦＦに切り替えるまで継続する。ここでは、ユーザがスライドスイッチ１０１を基準信号計測に切り替え、加速度センサ１０２を装着した玄関ドア２を手前に開いた後に、スライドスイッチ１０１をＯＦＦに切り替えたとする。
【００６７】
次に、信号計測部１１は、ステップＳ１ａで取得した加速度データを基準信号に変換して信号特徴抽出部１４に渡し（ステップＳ１ｂ）、信号特徴抽出部１４は、その基準信号を基準信号分類部１３に渡す（ステップＳ１ｃ）。
（基準信号分類ステップＳ２）
基準信号分類ステップＳ２は、基準信号計測ステップＳ１で受け取った基準信号を規定の操作信号パターンに分類し、基準信号と分類結果の操作信号パターンとを基準信号特徴抽出ステップＳ３に渡す動作である。以下、詳述する。
【００６８】
ステップＳ１ｃの後、基準信号分類部１３は、操作信号パターンデータベース１２を参照して、図１５に示す基準信号分類処理フローに基づき、図１４に示した加速度データの基準信号をいずれかの操作信号パターンに分類し、その分類結果を基準信号分類結果として基準信号と共に信号特徴抽出部１４に渡す（ステップＳ２ａ）。
【００６９】
ここで、図１４に示した加速度データは、ｘ軸が、初期状態、単調増加、正の極大値、単調減少、初期状態と変化し、ｚ軸が、初期状態、単調増加、正の極大値、単調減少、負の極小値、単調増加、初期状態と変化し、ｙ軸はほとんど変化しないので、基準信号分類結果はＤｏｏｒ−１型となる。
【００７０】
分類する際に、ある確率分布において複数の分類結果を得ても構わない。すなわち、分類結果がＤｏｏｒ−１型である確率（適合率）が０．８、Ｄｒａｗｅｒ−２型である確率が０．２というように、重み係数付きで複数の分類結果を得ても構わない。この場合、以降のステップは複数の分類結果それぞれに対して処理を行うことになる。
【００７１】
ここで、図１５に示した基準信号分類処理フローについて説明する。基準信号分類部１３は、基準信号から加速度データを取得し（ステップＳ１０１）、最初にＤｒａｗｅｒ型の操作信号パターンと比較する（ステップＳ１０２）。
【００７２】
続いて、加速度データの状態変化がＤｒａｗｅｒ型の操作信号パターンに適合する場合には、分類結果をＤｒａｗｅｒ型とし（ステップＳ１０３）、適合しない場合には、次にＤｏｏｒ型の操作信号パターンと比較する（ステップＳ１０４）。
【００７３】
続いても同様に、加速度データの状態変化がＤｏｏｒ型の操作信号パターンに適合する場合には、分類結果をＤｏｏｒ型とし（ステップＳ１０５）、適合しない場合には、次にＭａｉｌｂｏｘ型の操作信号パターンと比較する（ステップＳ１０６）。
【００７４】
その後、加速度データの状態変化がＭａｉｌｂｏｘ型の操作信号パターンに適合する場合には、分類結果をＭａｉｌｂｏｘ型とし（ステップＳ１０７）、適合しない場合には、分類結果を不明として（ステップＳ１０８）、分類結果を出力する（ステップＳ１０９）。
【００７５】
尚、加速度データの基準信号をいずれかの型に分類できる分類処理フローであれば他のフローを用いてもよく、例えば、ステップＳ１０４やステップＳ１０６の適合判定処理をステップＳ１０２よりも前に実行しても構わない。
（基準信号特徴抽出ステップＳ３）
基準信号特徴抽出ステップＳ３は、基準信号分類ステップＳ２で受け取った操作信号パターンの操作指標に対応する加速度データを当該基準信号分類ステップＳ２で受け取った基準信号から抽出して、抽出した加速度データを基準信号特徴とする動作である。以下、詳述する。
【００７６】
ステップＳ２ａの後、信号特徴抽出部１４は、基準信号分類結果が不明でない場合、基準信号分類結果の操作指標に対応する加速度データを基準信号から抽出し、図１６のデータ形式で基準信号特徴として基準信号特徴格納部１５に格納する（ステップＳ３ａ）。
【００７７】
ここで、図９より、Ｄｏｏｒ−１型の操作指標は、軸Ａ１、時間間隔Ｔ１、正の極大値ＭＡＸ１、軸Ａ２、時間間隔Ｔ２、正の極大値ＭＡＸ２、負の極小値ＭＩＮ２であるので、図１４の加速度データから、Ａ１＝ｘ、Ｔ１＝２．７秒（１０：０１：０２，０００〜１０：０１：０４，７００）、ＭＡＸ１＝１．５７ｍ／ｓ２、Ａ２＝ｚ、Ｔ２＝２．８秒（１０：０１：０２，０００〜１０：０１：０４，８００）、ＭＡＸ２＝２．０４ｍ／ｓ２、ＭＩＮ２＝−１．１８ｍ／ｓ２となる。
（対象信号計測ステップＳ４）
対象信号計測ステップＳ４は、家具の状態を計測して対象信号に変換し、その対象信号を対象信号特徴抽出ステップＳ５に渡す動作である。以下、詳述する。
【００７８】
ステップＳ３ａの後、ユーザがスライドスイッチ１０１を対象信号計測に切り替えると、信号計測部１１は、加速度センサ１０２を用いて、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の加速度データを図１７のデータ形式で取得開始する（ステップＳ４ａ）。
【００７９】
ここでは、ユーザがスライドスイッチ１０１を対象信号計測に切り替え、加速度センサ１０２を装着した玄関ドア２を開いたとする。
【００８０】
次に、信号計測部１１は、ステップＳ４ａで取得した加速度データを対象信号に変換し、信号特徴抽出部１４に渡す（ステップＳ４ｂ）。
（対象信号特徴抽出ステップＳ５）
対象信号特徴抽出ステップＳ５は、対象信号計測ステップＳ４で受け取った対象信号から、基準信号特徴抽出ステップＳ３で用いた操作指標と同じ操作指標に対応する加速度データを抽出して、抽出した加速度データを対象信号特徴として信号特徴照合ステップＳ６に渡す動作である。以下、詳述する。
【００８１】
ステップＳ４ｂの後、信号特徴抽出部１４は、基準信号特徴格納部１５に格納されている基準信号特徴と同じ信号特徴を対象信号から抽出し、対象信号特徴として信号特徴照合部１６に渡す（ステップＳ５ａ）。
【００８２】
ここでは、基準信号特徴格納部１５に格納されている信号特徴は、ｘ軸の時間間隔Ｔ１、正の極大値ＭＡＸ１、ｚ軸の時間間隔Ｔ２、正の極大値ＭＡＸ２、負の極小値ＭＩＮ２であるので、図１７の加速度データから、ｘ軸の時間間隔Ｔ１’、正の極大値ＭＡＸ１’、ｚ軸の時間間隔Ｔ２’、正の極大値ＭＡＸ２’、負の極小値ＭＩＮ２’を対象信号特徴として抽出する。
【００８３】
すなわち、Ｔ１’＝２．６秒（１１：０１：０２，０００〜１１：０１：０４，６００）、ＭＡＸ１’＝１．５９ｍ／ｓ２、Ｔ２’＝２．９秒（１１：０１：０２，０００〜１１：０１：０４，９００）、ＭＡＸ２’＝２．１１ｍ／ｓ２、ＭＩＮ２’＝−１．１２ｍ／ｓ２となる。
（信号特徴照合ステップＳ６）
信号特徴照合ステップＳ６は、基準信号特徴抽出ステップＳ３で抽出した基準信号特徴と、対象信号特徴抽出ステップＳ５で受け取った対象信号特徴とを照合する動作である。以下、詳述する。
【００８４】
ステップＳ５ａの後、信号特徴照合部１６は、基準信号特徴と対象信号特徴が同等であるか否か判定し、同等と判定した場合は操作回数記録部１７に格納されている玄関ドアの操作回数を１つ増加する（ステップＳ６ａ）。尚、本ステップの実施前は、図１８のデータ形式で０回の操作回数が操作回数記録部１７に格納されている。
【００８５】
以下、照合方法について説明する。信号特徴照合部１６は、基準信号特徴格納部１５から基準信号特徴のＴ１、ＭＡＸ１、Ｔ２、ＭＡＸ２、ＭＩＮ２を取得し、信号特徴抽出部１４から受け取った対象信号特徴のＴ１’、ＭＡＸ１’、Ｔ２’、ＭＡＸ２’、ＭＩＮ２’とそれぞれ比較して、基準信号特徴と対象信号特徴が同等であるか否か判定する。
【００８６】
本実施の形態では、全ての基準信号特徴と対象信号特徴の差が、基準信号特徴の絶対値の１０％以下であれば同等とする。つまり、以下の式（１）〜式（５）の全てが成り立てば、基準信号特徴と対象信号特徴は同等と判定する。
【００８７】
｜Ｔ１−Ｔ１’｜≦｜Ｔ１×０．１｜    ・・・式（１）
｜ＭＡＸ１−ＭＡＸ１’｜≦｜ＭＡＸ１×０．１｜    ・・・式（２）
｜Ｔ２−Ｔ２’｜≦｜Ｔ２×０．１｜    ・・・式（３）
｜ＭＡＸ２−ＭＡＸ２’｜≦｜ＭＡＸ２×０．１｜    ・・・式（４）
｜ＭＩＮ２−ＭＩＮ２’｜≦｜ＭＩＮ２×０．１｜    ・・・式（５）
ここで、式（１）については、Ｔ１＝２．７秒、Ｔ１’＝２．６秒であるため、｜２．７−２．６｜≦｜２．７×０．１｜が成立する。
【００８８】
また、式（２）については、ＭＡＸ１＝１．５７ｍ／ｓ２、ＭＡＸ１’＝１．５９ｍ／ｓ２であるため、｜１．５７−１．５９｜≦｜１．５７×０．１｜が成立する。
【００８９】
また、式（３）については、Ｔ２＝２．８秒、Ｔ２’＝２．９秒であるため、｜２．８−２．９｜≦｜２．８×０．１｜が成立する。
【００９０】
また、式（４）については、ＭＡＸ２＝２．０４ｍ／ｓ２、ＭＡＸ２’＝２．１１ｍ／ｓ２であるため、｜２．０４−２．１１｜≦｜２．０４×０．１｜が成立する。
【００９１】
また、式（５）については、ＭＩＮ２＝−１．１８ｍ／ｓ２、ＭＩＮ２‘＝−１．１２ｍ／ｓ２であるため、｜−１．１８−（−１．１２）｜≦｜−１．１８×０．１｜が成立する。
【００９２】
以上より、全ての式が成立したので、信号特徴照合部１６は、基準信号特徴と対象信号特徴とは同等と判定する。つまり、基準信号計測ステップＳ１でユーザが行った玄関ドア２を手前に開く操作と、対象信号計測ステップＳ４でユーザが行った玄関ドア２を手前に開く操作とが同等と判定する。
【００９３】
尚、各式にスコアを付与し、成立した式のスコアを足し合わせた結果が規定値を超えた場合には、全ての式が成立していなくても、同等と判定しても構わない。
【００９４】
一方、式（１）〜式（５）のうち１つでも成立しなかった場合には、基準信号特徴と対象信号特徴は同等でないと判定し、信号特徴照合部１６は何もしない。
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態も玄関のドアを操作する場合を例としている。図１９は、本実施の形態に係る道具操作分析装置１の機能ブロック構成を示す図である。
【００９５】
この道具操作分析装置１は、クライアント部１ａとサーバ部１ｂとで構成される。クライアント部１ａは、信号計測部１１と、クライアント通信部１８と、機能実行部１９とを備えている。また、外部装置として、小型タッチディスプレイ１０３と、加速度センサ１０２と、乗換案内装置１０４と、小型スピーカ１０５とを用いる。
【００９６】
クライアント通信部１８は、サーバ部１ｂとの間でやりとりされる信号を送受信する機能を有している。クライアント部１ａは、このクライアント通信部１８を通じて、サーバ部１ｂと電気的に通信可能に接続されている。
【００９７】
機能実行部１９は、サーバ部１ｂによって行われた信号特徴の照合結果に基づき、最寄り駅の電車に関する情報を小型スピーカ１０５から音声出力する機能を有している。
【００９８】
小型タッチディスプレイ１０３は、図２０に示すように、４つの異なる計測状態を指定可能な一般機器である。ここでは、基準信号の計測を開始する基準信号計測開始ボタン１０３ａと、基準信号の計測を停止する基準信号計測停止ボタン１０３ｂと、対象信号の計測を開始する対象信号計測開始ボタン１０３ｃと、対象信号の計測を停止する対象信号計測停止ボタン１０３ｄとにより、それら４つの状態を切り替えられることができる。
【００９９】
乗換案内装置１０４は、時計と電車時刻表データベースを内蔵しており、規定の駅を現在時刻から既定時間後以降に発車する電車の発車時刻を出力する一般機器である。ここでは、規定の駅として、ユーザの最寄り駅、規定時間として１０分間が設定されているものとする。
【０１００】
小型スピーカ１０５は、機能実行部１９による音声出力信号に基づいて、当該音声出力信号に係る音声アナウンス情報を音声出力する一般機器である。
【０１０１】
一方、サーバ部１ｂは、サーバ通信部２０と、操作信号パターンデータベース１２、基準信号分類部１３と、信号特徴抽出部１４と、基準信号特徴格納部１５、信号特徴照合部１６とを備えている。
【０１０２】
サーバ通信部２０は、クライアント部１ａとの間でやりとりされる信号を送受信する機能を有している。サーバ部１ｂは、このサーバ通信部２０を通じて、クライアント部１ａと電気的に通信可能に接続されている。
【０１０３】
以上説明したクライアント部１ａの全構成要素は、１つの小型筺体内に格納されており、ユーザ宅の玄関ドア２の表面に装着されている。また、サーバ部１ｂの全機能部は、１つのサーバ装置内に格納されている。
【０１０４】
次に、道具操作分析装置１の動作について説明する。但し、操作信号パターンデータベース１２には、第１の実施の形態で用いたＤｒａｗｅｒ型とＤｏｏｒ型とＭａｉｌｂｏｘ型との各加速度データや、それら各型の操作信号パターンが格納されているとする。
【０１０５】
道具操作分析装置１は、図２１に示すように、第１の実施の形態で説明した基準信号計測ステップＳ１〜信号特徴照合ステップＳ６に加えて、最寄り駅の電車に関する情報を提供する機能実行ステップＳ７を更に行う。
（基準信号計測ステップＳ１）
まず、小型タッチディスプレイ１０３は、図２０に示したように、基準信号計測開始ボタン１０３ａと、基準信号計測停止ボタン１０３ｂと、対象信号計測開始ボタン１０３ｃと、対象信号計測停止ボタン１０３ｄとを表示する（ステップＳ１ａ）。
【０１０６】
尚、基準信号特徴抽出ステップＳ３が未実施で、基準信号特徴格納部１５に基準信号特徴が格納されていない場合には、対象信号計測開始ボタン１０３ｃ及び対象信号計測停止ボタン１０３ｄは無効化されており、押下できない。
【０１０７】
次に、小型タッチディスプレイ１０３において、ユーザが基準信号計測開始ボタン１０３ａを押下すると、信号計測部１１は、加速度センサ１０２を用いて、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の加速度データを図１４のデータ形式で取得開始する（ステップＳ１ｂ）。
【０１０８】
尚、ユーザが基準信号計測開始ボタン１０３ａを押下してから取得を開始するのではなく、ユーザが玄関ドア２を動かしたことによる加速度変化を加速度センサ１０２が検出してから取得を開始しても構わない。
【０１０９】
加速度データの取得は、ユーザが基準信号計測停止ボタン１０３ｂを押下するまで継続する。尚、ユーザが基準信号計測停止ボタン１０３ｂを押下するまで継続するのではなく、ユーザが基準信号計測開始ボタン１０３ａを押下してから規定時間経過するまで継続しても構わない。
【０１１０】
ここでは、ユーザが基準信号計測開始ボタン１０３ａを押下し、加速度センサ１０２を装着した玄関ドア２を手前に開いた後に、基準信号計測停止ボタン１０３ｂを押下したとする。
【０１１１】
次に、信号計測部１１は、ステップＳ１ｂで取得した加速度データを基準信号に変換してクライアント通信部１８に渡し（ステップＳ１ｃ）、クライアント通信部１８は、その基準信号をサーバ部１ｂのサーバ通信部２０に送信する（ステップＳ１ｄ）。
【０１１２】
次に、サーバ通信部２０は、受信した基準信号を信号特徴抽出部１４に渡し（ステップＳ１ｅ）、信号特徴抽出部１４は、その基準信号を基準信号分類部１３に渡す（ステップＳ１ｆ）。
（基準信号分類ステップＳ２）
ステップＳ１ｆの後、基準信号分類部１３は、操作信号パターンデータベース１２を参照して、図１５に示した基準信号分類処理フローに基づき、図１４に示した加速度データの基準信号をいずれかの操作信号パターンに分類し、その分類結果を基準信号分類結果（Ｄｏｏｒ−１型）として基準信号と共に信号特徴抽出部１４に渡す（ステップＳ２ａ）。
（基準信号特徴抽出ステップＳ３）
ステップＳ２ａの後、信号特徴抽出部１４は、基準信号分類結果が不明でない場合、基準信号分類結果の操作指標に対応する加速度データを基準信号から抽出し、図１６のデータ形式で基準信号特徴として基準信号特徴格納部１５に格納する（ステップＳ３ａ）。
【０１１３】
次に、信号特徴抽出部１４は、ステップＳ２ａでの分類結果をサーバ通信部２０に通知し（ステップＳ３ｂ）、サーバ通信部２０は、その分類結果をクライアント部１ａのクライアント通信部１８に通知する（ステップＳ３ｃ）。
【０１１４】
次に、クライアント通信部１８は、通知された分類結果を小型タッチディスプレイ１０３に表示する（ステップＳ３ｄ）。
【０１１５】
ここでは、基準信号分類結果はＤｏｏｒ−１型であるので、図２２に示すように表示される。このとき、小型タッチディスプレイ１０３の対象信号計測開始ボタン１０３ｃ及び対象信号計測停止ボタン１０３ｄが有効化され、押下可能となる。
【０１１６】
一方、基準信号分類結果が不明の場合、信号特徴抽出部１４は、分類結果が不明であることをサーバ通信部２０に通知し（ステップＳ３ｂ’）、サーバ通信部２０は、その旨をクライアント部１ａのクライアント通信部１８に通知する（ステップＳ３ｃ’）。
【０１１７】
この場合、クライアント通信部１８は、図２３に示すように、通知された分類結果が不明であり、基準信号計測を再度行う必要がある旨を小型タッチディスプレイ１０３に表示する（ステップＳ３ｄ’）。
（対象信号計測ステップＳ４）
小型タッチディスプレイ１０３が図２２の表示状態時にユーザが対象信号計測開始ボタン１０３ｃを押下すると、信号計測部１１は、加速度センサ１０２を用いて、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の加速度データを図１７のデータ形式で取得開始する（ステップＳ４ａ）。
【０１１８】
尚、ユーザが対象信号計測開始ボタン１０３ｃを押下してから取得を開始するのではなく、ユーザがドア２を動かしたことによる加速度変化を加速度センサが検出してから取得を開始しても構わない。
【０１１９】
加速度データの取得は、ユーザが対象信号計測停止ボタン１０３ｄを押下するまで継続する。尚、ユーザが対象信号計測停止ボタン１０３ｄを押下するまで継続するのではなく、ユーザが対象信号計測開始ボタン１０３ｃを押下してから規定時間経過するまで継続しても構わない。又は、加速度センサ１０２で加速度変化を一定時間検出しなくなるまで継続しても構わない。
【０１２０】
ここでは、ユーザが対象信号計測開始ボタン１０３ｃを押下し、加速度センサ１０２を装着した玄関ドア２を開いたとする。
【０１２１】
次に、信号計測部１１は、ステップＳ４ａで取得した加速度データを対象信号に変換してクライアント通信部１８に渡し（ステップＳ４ｂ）、クライアント通信部１８は、その対象信号をサーバ部１ｂのサーバ通信部２０に送信する（ステップＳ４ｃ）。その後、サーバ通信部２０は、送信された対象信号を信号特徴抽出部１４に渡す（ステップＳ４ｄ）。
（対象信号特徴抽出ステップＳ５）
ステップＳ４ｄの後、信号特徴抽出部１４は、基準信号特徴格納部１５に格納されている基準信号特徴と同じ信号特徴を対象信号（図１７の加速度データ）から抽出し、対象信号特徴として信号特徴照合部１６に渡す（ステップＳ５ａ）。
（信号特徴照合ステップＳ６）
本実施の形態での信号特徴照合ステップＳ６は、基準信号特徴抽出ステップＳ３で抽出した基準信号特徴と、対象信号特徴抽出ステップＳ５で受け取った対象信号特徴とを照合し、その信号特徴照合結果を機能実行ステップＳ７に渡す動作である。以下、詳述する。
【０１２２】
ステップＳ５ａの後、信号特徴照合部１６は、基準信号特徴と対象信号特徴とが同等であるか否か判定し、その信号特徴照合結果をサーバ通信部２０に送信する（ステップＳ６ａ）。
（機能実行ステップＳ７）
機能実行ステップＳ７は、信号特徴照合ステップＳ６で受け取った信号特徴照合結果に基づき規定の機能を実行する動作である。以下、詳述する。
【０１２３】
サーバ通信部２０は、信号特徴照合部１６から信号特徴照合結果を受け取った場合、その結果に基づく機能実行指示をクライアント部１ａのクライアント通信部１８に通知する（ステップＳ７ａ）。
【０１２４】
次に、クライアント通信部１８は、通知された機能実行指示を機能実行部１９に渡し（ステップＳ７ｂ）、機能実行部１９は、その機能実行指示を受け取って機能を実行する（ステップＳ７ｃ）。
【０１２５】
ここでは、乗換案内装置１０４を用いて、現在時刻から１０分後にユーザの最寄り駅を発車する電車の発車時刻を取得し、小型スピーカ１０５を用いて、その発車時刻を音声出力する。
〔第３の実施の形態〕
第３の実施の形態では、洗濯機の蓋を操作する場合について説明する。図２４は、本実施の形態に係る道具操作分析装置１の機能ブロック構成を示す図である。
【０１２６】
この道具操作分析装置１は、第２の実施の形態で用いた乗換案内装置１０４に代えて、生活情報案内装置１０６を備えている。それ以外の構成要素は同じである。
【０１２７】
生活情報案内装置１０６は、インターネット上のサーバと通信するネットワーク機能と、現在位置を取得するＧＰＳ（Global Positioning System）機能とを備えており、現在位置に最寄りの駅を１０分後以降に発車する電車の発車時刻を通信ネットワーク経由で取得して音声出力したり、現在位置の３時間後の天気予報を通信ネットワーク経由で取得して音声出力したりできる一般機器である。
【０１２８】
本実施の形態に係るクライアント部１ａは２つ用意され、装着された家具を識別するための固有識別子を有している。ここでは、識別子Ｘ１のクライアント部１ａを有する小型筺体が、図３に示したようにユーザ宅の玄関ドア２に装着されているとする。また、それとは異なる識別子Ｘ２のクライアント部１ａ’を有する小型筺体が、図２５（ａ）に示すようにユーザ宅の洗濯機の蓋５に装着されているとする。
【０１２９】
洗濯機の蓋５は円形で右端部が洗濯機本体に固定されており、図２５（ｂ）に示すように右端部を中心に水平方向の回転運動をしながら手前に開くことができる。小型筐体内の加速度センサ１０２の検出軸は、洗濯機の前面から見たとき、左から右の方向がｘ軸正の方向、下から上の方向がｙ軸正の方向、奥から手前の方向がｚ軸正の方向とする。
【０１３０】
次に、道具操作分析装置１の動作について説明する。道具操作分析装置１は、図２１に示したように、基準信号計測ステップＳ１〜機能実行ステップＳ７を実行する。
（基準信号計測ステップＳ１）
まず、小型タッチディスプレイ１０３は、図２６に示すように、基準信号計測開始ボタン１０３ａと、基準信号計測停止ボタン１０３ｂと、機能選択メニュー１０３ｅとを表示する（ステップＳ１ａ）。
【０１３１】
機能選択メニュー１０３ｅは、ラジオボタン式のメニューであり、ラジオボタンの押下により「電車時刻」又は「天気予報」を機能として選択できる。
【０１３２】
次に、小型タッチディスプレイ１０３において、ユーザが基準信号計測開始ボタン１０３ａを押下すると、信号計測部１１は、加速度センサ１０２を用いて、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の加速度データを取得開始する（ステップＳ１ｂ）。加速度データの取得は、ユーザが基準信号計測停止ボタン１０３ｂを押下するまで継続する。
【０１３３】
ここでは、ユーザが、玄関ドア２に装着されたクライアント部１ａ内の基準信号計測開始ボタン１０３ａを押下し、玄関ドア２を手前に開いた後に基準信号計測停止ボタン１０３ｂを押下し、機能選択メニュー１０３ｅの「電車時刻」を押下したとする。これにより、玄関ドア２に装着された小型筐体内の生活情報案内装置１０６は、機能実行指示を受けた場合に電車時刻の音声出力を行うように設定される。
【０１３４】
同様に、ユーザは、洗濯機の蓋５に装着されたクライアント部１ａ’内の基準信号計測開始ボタン１０３ａ’を押下し、洗濯機の蓋５を手前に開いた後に基準信号計測停止ボタン１０３ｂ’を押下し、機能選択メニュー１０３ｅ’の「天気予報」を押下したとする。これにより、洗濯機の蓋５に装着された小型筐体内の生活情報案内装置１０６’は、機能実行指示を受けた場合に天気予報の音声出力を行うように設定される。
【０１３５】
次に、玄関ドア２に装着された小型筐体内のクライアント部１ａにおいて、信号計測部１１は、玄関ドア２を開けた際に計測された加速度データを基準信号ＳＩＧ１に変換し、識別子Ｘ１に関連付けてクライアント通信部１８に渡す（ステップＳ１ｃ）。
【０１３６】
また、洗濯機の蓋５に装着された小型筐体内のクライアント部１ａ’において、信号計測部１１’は、洗濯機の蓋５を開けた際に計測された加速度データを基準信号ＳＩＧ２に変換し、識別子Ｘ２に関連付けてクライアント通信部１８’に渡す（ステップＳ１ｃ’）。
【０１３７】
次に、クライアント通信部１８は、基準信号ＳＩＧ１及び識別子Ｘ１と、基準信号ＳＩＧ２及び識別子Ｘ２とをサーバ部１ｂのサーバ通信部２０に送信する（ステップＳ１ｄ）。
【０１３８】
次に、サーバ通信部２０は、受信したそれらを信号特徴抽出部１４に渡し（ステップＳ１ｅ）、信号特徴抽出部１４は、それらを基準信号分類部１３に渡す（ステップＳ１ｆ）。
（基準信号分類ステップＳ２）
ステップＳ１ｆの後、基準信号分類部１３は、操作信号パターンデータベース１２を参照して、受信した各基準信号ＳＩＧ１，ＳＩＧ２をいずれかの操作信号パターンにそれぞれ分類し、各分類結果を各識別子Ｘ１，Ｘ２にそれぞれ関連付けて基準信号分類結果（共に、Ｄｏｏｒ−１型）として基準信号と共に信号特徴抽出部１４に渡す（ステップＳ２ａ）。
（基準信号特徴抽出ステップＳ３）
ステップＳ２ａの後、信号特徴抽出部１４は、Ｄｏｏｒ−１型の操作指標に対応する加速度データを基準信号ＳＩＧ１から抽出し、識別子Ｘ１に関連付けて基準信号特徴として基準信号特徴格納部１５に格納する（ステップＳ３ａ）。
【０１３９】
同様に、信号特徴抽出部１４は、Ｄｏｏｒ−１型の操作指標に対応する加速度データを基準信号ＳＩＧ２から抽出し、識別子Ｘ２に関連付けて基準信号特徴として基準信号特徴格納部１５に格納する（ステップＳ３ａ’）。
【０１４０】
次に、信号特徴抽出部１４は、ステップＳ２ａでの各分類結果を識別子Ｘ１，Ｘ２にそれぞれ関連付けてサーバ通信部２０に通知し（ステップＳ３ｂ）、サーバ通信部２０は、その各分類結果を各クライアント部１ａ，１ａ’のクライアント通信部１８，１８’にそれぞれ通知する（ステップＳ３ｃ）。
【０１４１】
尚、その通知先は識別子に基づいて決定する。すなわち、識別子Ｘ１に関連付けられた分類結果は、玄関ドア２に装着された小型筐体内のクライアント通信部１８に通知し、識別子Ｘ２に関連付けられた分類結果は、洗濯機の蓋５に装着された小型筐体内のクライアント通信部１８’に通知する。
【０１４２】
次に、各クライアント通信部１８，１８’は、図２７に示すように、各分類結果を小型タッチディスプレイ１０３，１０３’にそれぞれ表示し、加速度測定開始信号を各信号計測部１１，１１’にそれぞれ送信する（ステップＳ３ｄ）。
（対象信号計測ステップＳ４）
各信号計測部１１，１１’は、加速度測定開始信号を受信すると、各加速度センサ１０２，１０２’をそれぞれ用いて、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の加速度データの取得をそれぞれ開始する（ステップＳ４ａ）。ここでは、ユーザが洗濯機の蓋５を開いたとする。
【０１４３】
次に、洗濯機の蓋５に装着された小型筐体内のクライアント部１ａ’において、信号計測部１１’は、洗濯機の蓋５を開いた際に計測された加速度データの対象信号を識別子Ｘ２に関連付けてクライアント通信部１８に渡し（ステップＳ４ｂ）、クライアント通信部１８は、それらをサーバ部１ｂのサーバ通信部２０に送信する（ステップＳ４ｃ）。その後、サーバ通信部２０は、送信された対象信号及び識別子Ｘ２を信号特徴抽出部１４に渡す（ステップＳ４ｄ）。
（対象信号特徴抽出ステップＳ５）
ステップＳ４ｄの後、信号特徴抽出部１４は、基準信号特徴格納部１５を参照し、ステップＳ４ｄで受信した識別子と同一の識別子Ｘ２に関連付けられている基準信号特徴と同じ信号特徴を対象信号から抽出し、ステップＳ４ｄで受信した識別子Ｘ２に関連付けて対象信号特徴として信号特徴照合部１６に渡す（ステップＳ５ａ）。
（信号特徴照合ステップＳ６）
ステップＳ５ａの後、信号特徴照合部１６は、基準信号に係る識別子と対象信号に係る識別子との同一性を判定し、更にそれら識別子が合致する場合にのみ基準信号特徴と対象信号特徴が同等であるか否かを判定して、その信号特徴照合結果を識別子Ｘ２に関連付けてサーバ通信部２０に送信する（ステップＳ６ａ）。
【０１４４】
ここで、基準信号計測ステップＳ１でユーザが行った洗濯機の蓋５を手前に開く操作と、対象信号計測ステップＳ４でユーザが行った洗濯機の蓋５を手前に開く操作とが同等であると判定されたとする。
（機能実行ステップＳ７）
サーバ通信部２０は、信号特徴照合部１６から識別子Ｘ２に関連付けられた信号特徴照合結果を受け取った場合、当該識別子Ｘ２に対応するクライアント部１ａ’のクライアント通信部１８’に機能実行指示を通知する（ステップＳ７ａ）。
【０１４５】
次に、洗濯機の蓋５に装着された小型筐体内において、クライアント通信部１８’は、通知された機能実行指示を機能実行部１９’に渡し（ステップＳ７ｂ）、機能実行部１９’は、その機能実行指示を受け取って機能を実行する（ステップＳ７ｃ）。
【０１４６】
ここでは、生活情報案内装置１０６’を用いて、現在位置の３時間後の天気予報を通信ネットワーク経由で取得し、小型スピーカ１０５’を用いて、その天気予報を音声出力する。
〔第４の実施の形態〕
第４の実施の形態では、オフィスの椅子を操作する場合について説明する。図２８は、本実施の形態に係る道具操作分析装置１の機能ブロック構成を示す図である。
【０１４７】
この道具操作分析装置１は、第２の実施の形態で用いた乗換案内装置１０４に代えて、オフィス内サーバ照会装置１０７を備えている。それ以外の構成要素は同じである。
【０１４８】
オフィス内サーバ照会装置１０７は、オフィス内に設置されているサーバにネットワーク接続し、現在の未受信メール数と直近の会議情報を取得して、音声出力する一般装置である。
【０１４９】
本実施の形態に係るクライアント部１ａは、１つの小型筺体内に格納されており、図２９に示すようにオフィス椅子の背もたれ部６に装着されているとする。オフィス椅子全体は、脚のキャスターを用いて前後に移動させることができ、オフィス椅子の座面は、座面中央を中心に水平方向に回転させることができる。
【０１５０】
尚、小型筐体内の加速度センサ１０２の検出軸は、オフィス椅子の前面から見たとき、左から右の方向がｘ軸正の方向、下から上の方向がｙ軸正の方向、奥から手前の方向がｚ軸正の方向とする。
【０１５１】
次に、道具操作分析装置１の動作について説明する。道具操作分析装置１は、図２１に示したように、基準信号計測ステップＳ１〜機能実行ステップＳ７を実行する。
（基準信号計測ステップＳ１）
まず、小型タッチディスプレイ１０３は、図３０に示すように、基準信号計測開始ボタン１０３ａと、基準信号計測停止ボタン１０３ｂと、対象信号計測開始ボタン１０３ｃと、対象信号計測停止ボタン１０３ｄと、機能選択メニュー１０３ｅと、登録結果表示部１０３ｆとを表示する（ステップＳ１ａ）。このとき、対象信号計測開始ボタン１０３ｃ及び対象信号計測停止ボタン１０３ｄは無効化されており、押下できない。
【０１５２】
次に、小型タッチディスプレイ１０３において、ユーザが基準信号計測開始ボタン１０３ａを押下すると、信号計測部１１は、加速度センサ１０２を用いて、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の加速度データを取得開始する（ステップＳ１ｂ）。加速度データの取得は、ユーザが基準信号計測停止ボタン１０３ｂを押下するまで継続する。
【０１５３】
ここでは、ユーザが、基準信号計測開始ボタン１０３ａを押下し、オフィス椅子を前方向に移動させ（椅子に座り、椅子を引く動作）、基準信号計測停止ボタン１０３ｂを押下し、機能選択メニュー１０３ｅの「メール着信数」を押下したとする。
【０１５４】
次に、信号計測部１１は、ステップＳ１ｂで取得した加速度データを基準信号に変換してクライアント通信部１８に渡し（ステップＳ１ｃ）、クライアント通信部１８は、その基準信号をサーバ部１ｂのサーバ通信部２０に送信する（ステップＳ１ｄ）。
【０１５５】
次に、サーバ通信部２０は、受信した基準信号を信号特徴抽出部１４に渡し（ステップＳ１ｅ）、信号特徴抽出部１４は、その基準信号を基準信号分類部１３に渡す（ステップＳ１ｆ）。
（基準信号分類ステップＳ２）
ステップＳ１ｆの後、基準信号分類部１３は、操作信号パターンデータベース１２を参照して、受信した基準信号をいずれかの操作信号パターンに分類し、その分類結果を基準信号分類結果として基準信号と共に信号特徴抽出部１４に渡す（ステップＳ２ａ）。
（基準信号特徴抽出ステップＳ３）
ステップＳ２ａの後、信号特徴抽出部１４は、基準信号分類結果が不明でない場合、基準信号分類結果の操作指標に対応する加速度データを基準信号から抽出し、基準信号特徴として基準信号特徴格納部１５に格納する（ステップＳ３ａ）。
【０１５６】
次に、信号特徴抽出部１４は、ステップＳ２ａでの分類結果をサーバ通信部２０に通知し（ステップＳ３ｂ）、サーバ通信部２０は、その分類結果をクライアント部１ａのクライアント通信部１８に通知する（ステップＳ３ｃ）。
【０１５７】
次に、クライアント通信部１８は、通知された分類結果を小型タッチディスプレイ１０３に表示する（ステップＳ３ｄ）。
【０１５８】
オフィス椅子を前方向に移動させる操作で計測される加速度変化は、引き出し３を手前に開く操作で計測される加速度変化と類似していることから、基準信号分類結果はＤｒａｗｅｒ−１型となるので、小型タッチディスプレイ１０３の登録結果表示部１０３ｆには、図３１に示すように、基準信号分類結果（Ｄｒａｗｅｒ−１型）と、ステップＳ１ｂで選択した機能（メール着信数）とが表示される。このとき、小型タッチディスプレイ１０３の対象信号計測開始ボタン１０３ｃ及び対象信号計測停止ボタン１０３ｄが有効化され、押下可能となる。
【０１５９】
引き続き、小型タッチディスプレイ１０３がこのような表示状態のときに、ユーザが、基準信号計測開始ボタン１０３ａを押下し、オフィス椅子の座面を正面から見て右回転させ（椅子に座り、座面を回転させ後ろを向く動作）、基準信号計測停止ボタン１０３ｂを押下し、機能選択メニュー１０３ｅの「会議予定」を押下したとする。
【０１６０】
この場合も、オフィス椅子を前方向に移動させた際の処理と同様の処理を実行する。すなわち、オフィス椅子の座面を右回転させた際に計測された加速度データの基準信号から基準信号特徴を抽出し、基準信号特徴格納部１５に格納する。
【０１６１】
オフィス椅子の座面を回転させる操作で計測される加速度変化は、玄関ドア２を手前に開く操作で計測される加速度変化と類似していることから、基準信号分類結果はＤｏｏｒ−１型となるので、小型タッチディスプレイ１０３の登録結果表示部１０３ｆには、図３２に示すように、基準信号分類結果（Ｄｏｏｒ−１型）と機能（会議予定）とが次行に表示される。
（対象信号計測ステップＳ４）
小型タッチディスプレイ１０３が図３１又は図３２の表示状態時にユーザが対象信号計測開始ボタン１０３ｃを押下すると、信号計測部１１は、加速度センサ１０２を用いて、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の加速度データを取得開始する（ステップＳ４ａ）。ここでは、ユーザが対象信号計測開始ボタン１０３ｃを押下し、オフィス椅子を前方向に移動させたとする。
【０１６２】
次に、信号計測部１１は、ステップＳ４ａで取得した加速度データを対象信号に変換してクライアント通信部１８に渡し（ステップＳ４ｂ）、クライアント通信部１８は、その対象信号をサーバ部１ｂのサーバ通信部２０に送信する（ステップＳ４ｃ）。その後、サーバ通信部２０は、送信された対象信号を信号特徴抽出部１４に渡す（ステップＳ４ｄ）。
（対象信号特徴抽出ステップＳ５）
ステップＳ４ｄの後、信号特徴抽出部１４は、基準信号特徴格納部１５に格納されている基準信号特徴と同じ信号特徴を対象信号から抽出し、対象信号特徴として信号特徴照合部１６に渡す（ステップＳ５ａ）。
（信号特徴照合ステップＳ６）
ステップＳ５ａの後、信号特徴照合部１６は、基準信号特徴と対象信号特徴とが同等であるか否か判定し、その信号特徴照合結果をサーバ通信部２０に送信する（ステップＳ６ａ）。
【０１６３】
ここで、基準信号計測ステップＳ１でユーザが行ったオフィス椅子を前方向に移動する操作と、対象信号計測ステップＳ４でユーザが行ったオフィス椅子を前方向に移動する操作とが同等であると判定されたとする。
（機能実行ステップＳ７）
サーバ通信部２０は、信号特徴照合部１６から信号特徴照合結果を受け取った場合、その結果に基づく機能実行指示と、同等と判定された基準信号特徴に係る基準信号の基準信号分類結果（Ｄｒａｗｅｒ−１型）とをクライアント部１ａのクライアント通信部１８に通知する（ステップＳ７ａ）。
【０１６４】
次に、クライアント通信部１８は、機能実行指示及び基準信号分類結果を機能実行部１９に渡し（ステップＳ７ｂ）、機能実行部１９は、それらを受け取って機能を実行する（ステップＳ７ｃ）。
【０１６５】
ここでは、基準信号分類結果がＤｒａｗｅｒ−１型であるので、オフィス内サーバ照会装置１０７を用いて、メール着信数を取得し、小型スピーカ１０５を用いて当該メール着信数を音声出力する。
【０１６６】
一方、ユーザがオフィス椅子の座面を回転させた場合も同様に実行する。すなわち、まず、基準信号計測ステップＳ１でユーザが行ったオフィス椅子の座面を回転する操作と、対象信号計測ステップＳ４でユーザが行ったオフィス椅子の座面を回転する操作とが同等と判定される。
【０１６７】
そして、サーバ通信部２０は、その判定結果に基づく機能実行指示と、同等と判定された基準信号特徴に係る基準信号の基準信号分類結果（Ｄｏｏｒ−１型）とをクライアント通信部１８に渡す。
【０１６８】
その後、クライアント通信部１８は、機能実行指示及び基準信号分類結果を機能実行部１９に渡し、機能実行部１９は、それらを受け取って機能を実行する。ここでは、基準信号分類結果はＤｏｏｒ−１型であるので、オフィス内サーバ照会装置１０７を用いて、次の会議予定を取得し、小型スピーカ１０５を用いて当該次の会議予定を音声出力する。
【０１６９】
以上より、各実施の形態によれば、家具の操作状態の変化と当該操作状態の変化を指標化した操作指標とを対応付けた操作状態データを操作パターン毎に操作信号パターンとして記憶しておき、所定のタイミングで計測された家具の操作状態の加速度データと比較して適合する操作信号パターンに分類するので、照合すべき道具の動作を限定できることから、完全な動きの自由度を持った道具の動作をセンシングする場合よりも、解析対象である道具の操作を容易に検出可能となり、更には照合処理の簡略化や照合の精度を高めることも可能となる。
【０１７０】
また、各実施の形態によれば、複数の操作指標のうち統計的指標（最大値や最小値等）のみを用いて加速度データを抽出するので、信号特徴照合部１６での照合処理を簡略化できる。
【０１７１】
また、第２の実施の形態〜第４の実施の形態によれば、信号計測部１１及び機能実行部１９が、１つの小型筐体内に格納され家具に装着されている、又は同じ家具に装着されているので、信号計測部１１及び機能実行部１９と家具とが１つの結合体で形成されることから、ユーザが家具を操作すると当該家具上で機能が発動しているように認知させることができる。
【０１７２】
これにより、機能実行環境が操作対象の家具から分離している場合（例えば、家具を操作すると、ポケットの中の携帯電話が機能を実行する、居間のテレビが機能を実行する等）と異なり、操作対象と機能実行主体が同一であると認知できるので、ユーザの認知負荷低減につながる。
【０１７３】
以上より、本道具操作分析装置１によれば、自宅内の家具を操作したとき、操作した家具や操作内容に基づいて機能を実行する環境を、（Ａ）ユーザが何らかの装置を装着することなく、（Ｂ）ユーザが登録対象家具の操作を１回行うだけで、実現することができる。
【符号の説明】
【０１７４】
１…道具操作分析装置
１ａ…クライアント部
１ｂ…サーバ部
１１…信号計測部（計測手段）
１２…操作信号パターンデータベース（記憶手段）
１３…基準信号分類部（分類手段）
１４…信号特徴抽出部（抽出手段）
１５…基準信号特徴格納部
１６…信号特徴照合部（照合手段）
１７…操作回数記録部
１８…クライアント通信部
１９…機能実行部（実行手段）
２０…サーバ部
１０１…スライドスイッチ
１０１ａ…稼働部品
１０２…加速度センサ
１０３…小型タッチディスプレイ
１０３ａ…基準信号計測開始ボタン
１０３ｂ…基準信号計測停止ボタン
１０３ｃ…対象信号計測開始ボタン
１０３ｄ…対象信号計測停止ボタン
１０３ｅ…機能選択メニュー
１０３ｆ…登録結果表示部
１０４…乗換案内装置
１０５…小型スピーカ
１０６…生活情報案内装置
１０７…オフィス内サーバ照会装置
２…ドア
２ａ…ドアノブ
３…引き出し
４…郵便受け
５…洗濯機の蓋
６…椅子の背もたれ部
Ｓ１〜Ｓ７、Ｓ１０１〜Ｓ１０９…ステップ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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