(57)【要約】【課題】  空間内の物品の位置を検出する装置において、自由に移動される複数物品の位置を正確に把握したり、人などの障害物に物品が隠れても物品の位置を正確に把握することができる対象物位置検出装置を提供する。【解決手段】  近傍に設置された物品２０の局所位置を検出する少なくとも一つの局所位置検出デバイス１０２と、空間に設置され上記局所位置検出デバイスの位置と姿勢を検出し、上記局所位置とに基づいて上記物品の空間内での絶対位置を求める大局位置検出手段１０３とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置位置を検出すべき対象物（２０）を載置可能な板状構造物（１０）と、
上記板状構造物に配置されて上記板状構造物を支持するとともに、上記板状構造物に載置される上記対象物の重量を検出して出力情報として出力する少なくとも３個の重量センサ（１１）と、
上記板状構造物に備えられ、かつ、上記少なくとも３個の重量センサの位置と上記少なくとも３個の重量センサからの上記出力情報とに基づき、上記板状構造物上に載置された上記対象物の載置位置を計算する対象物載置位置検出手段（２）と、
上記板状構造物に備えられ、かつ、上記対象物に付された当該対象物に関わる属性情報を取得する対象物情報取得手段（３）とを有する対象物載置位置検出デバイスより構成されて、
上記対象物載置位置検出手段で上記対象物の載置位置が検出されたタイミングで上記対象物情報取得手段を用いて上記対象物に関わる上記属性情報を取得することを特徴とする対象物位置検出装置。
【請求項２】
上記対象物載置位置検出手段（２）は、上記少なくとも３個の重量センサからの出力情報に加えて、上記対象物以外によって上記板状構造物に加えられた外力及び上記外力の位置の情報に基づき、上記板状構造物に対する上記対象物の載置位置を求めるようにした請求項１に記載の対象物位置検出装置。
【請求項３】
上記対象物載置位置検出手段（２）は、上記重量センサの加重割合により、上記板状構造物上に載置された上記対象物の載置位置を計算する請求項１又は２に記載の対象物位置検出装置。
【請求項４】
対象物（２０）が載置されかつ上記対象物の載置位置を検出する少なくとも一つの対象物載置位置検出デバイス（１０２）と、
上記対象物載置位置検出デバイスとは別に上記対象物載置位置検出デバイスを含む空間に配置されて上記対象物載置位置検出デバイスの上記空間内での位置と姿勢を検出し、検出された上記対象物載置位置検出デバイスの上記位置と姿勢と上記対象物載置位置検出デバイスで検出された上記載置位置とに基づいて、上記対象物の上記空間内での配置位置を計算して上記配置位置を検出する対象物配置位置検出手段（１０３）とを有して、
上記対象物載置位置検出デバイスで上記対象物載置位置検出デバイス上の上記対象物の載置位置を検出するとともに、上記対象物が載置された上記対象物載置位置検出デバイスの上記位置と姿勢と上記対象物の載置位置とに基づいて、上記対象物の上記空間内での配置位置を上記対象物配置位置検出手段で計算して上記配置位置を検出することにより、上記対象物の位置を検出することを特徴とする対象物位置検出装置。
【請求項５】
上記対象物載置位置検出デバイス（１０２）は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の対象物載置位置検出デバイスである請求項４に記載の対象物位置検出装置。
【請求項６】
上記対象物載置位置検出デバイス（１０２）は、少なくとも複数の位置検出用マーカ（１０８，１０８Ａ，１０８Ｂ）を有するとともに、上記対象物配置位置検出手段（１０３）は、上記複数のマーカを検出することで上記対象物配置位置検出デバイスの配置位置と姿勢を求めるマーカ検出手段（１１３）を有し、
上記対象物配置位置検出手段（１０３）は、上記対象物載置位置検出デバイスで検出された上記対象物の載置位置と、上記マーカ検出手段で検出された上記対象物載置位置検出デバイスの位置及び姿勢より、上記空間内での上記対象物の配置位置を計算するようにした請求項４又は５に記載の対象物位置検出装置。
【請求項７】
上記マーカ（１０８，１０８Ａ，１０８Ｂ）は、信号を自発信できるマーカであり、
上記対象物載置位置検出デバイス（１０２）は、上記マーカの信号発信を制御するマーカ制御手段（１１１）を有し、
上記対象物配置位置検出手段（１０３）は、上記マーカを発信するよう上記対象物載置位置検出デバイスに要求するマーカ制御要求手段（５０４）と、上記要求する対象物載置位置検出デバイスを指定する際に用いる識別子を記憶するデバイス識別子記憶手段（５０３）とを有して、
上記デバイス識別子記憶手段（５０３）で記憶された上記識別子を使用して上記マーカ発信を要求する対象物載置位置検出デバイス（１０２）を指定し、かつ、上記マーカ制御要求手段（５０４）により、上記指定された対象物載置位置検出デバイス（１０２）の上記マーカを発信させる一方、発信した上記マーカを上記マーカ検出手段（１１３）により検出することで、上記対象物配置位置検出手段（１０３）により、上記対象物載置位置検出デバイス（１０２）の配置位置と姿勢を求める請求項６に記載の対象物位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間内で物品などの対象物の所在や属性を取得・管理し、物品などの対象物の所在を容易に探索できる対象物位置検出装置であって、物品などの対象物を管理するシステム、及びロボットが自動で物品などの対象物を操作して作業を行うシステムなどに利用可能な対象物位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、人は、情報と物の処理・管理に多くの時間を費やしてきた。
そして、近年多くの情報（映像、音楽、文書等）がデジタル化され、またインターネットとＰＣ（パーソナルコンピュータ）の普及によって、情報の処理・流通に関してはほぼ自由自在に行えるようになってきた。
一方、物に関わる処理はどうかというと、人を家事等の労力から解放し、よりゆとりのある生活を提供するために多くの便利な家電製品、家具、その他設備が開発されてきた。たとえば、洗濯機（衣服を処理）、掃除機（ちり・ほこりを処理）、食器洗い洗濯機（食器を処理）等である。その他、産業目的では、工場での自動組み立てなどがある。
しかし、家庭内を振り返ってみると、未だに我々は「物」に振り回されて生活している。例えば、物を探し回ったり、物を運んだり等である。そして、このようなことを自動化しようと思うと、物の位置を常に自動で管理してくれている必要がある。それができれば、物を探すのは言うまでもなく、その他にも家庭用ロボットなどが自動で物品を把持・運搬することが可能となってくる。
上にも触れたが、産業用の自動倉庫システムや図書館など、管理する物品及び収納が統一さている分野では既に物品管理の自動化は行われている。
これに対して、家庭やオフィスなどは人が生活する環境であるため扱う物品や収納の自由度が多様であり、そのような空間での物品の位置及びその他属性を管理するのは困難である。
このような課題に場面を限定して取り組んだ例が従来より見受けられる。
例えば、特許文献１では、冷蔵庫の棚とその支持部との間に、棚の重量を検知する重量検知部を設け、この重量検知部で検知した重量変化から食料品の位置を計算し、さらに食料品のデータを読み取る読み取り部で読み取った食料品データとにより冷蔵庫の中の食料品の入出庫や保管場所の管理を行うようにしたものが開示されている。
また、特許文献２では、家庭における物品をタグを用いて管理することを目的としており、物品に付与したタグを部屋に取り付けられたセンサが受信して、そのタグ情報とセンサが受信した時間情報に基づいて上記タグの位置を把握する物品管理システムを開示している。
【特許文献１】特開２００２−３０３４７９号公報
【特許文献２】特開２０００−３５７２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の従来技術では、物品が複数置かれてゆく、あるいは取り去られてゆく際の動作については言及されていない。また、食料品のデータ読み取り部は冷蔵庫の入り口付近に設置されており、棚とは分離しているため、実際に置かれた物品とデータ読み取り部で読み取られた物品とが一致しない可能性が大である。また、棚の上の物品の位置は正確に測れるが、冷蔵庫の棚のように予め固定された場所でないと、空間内でどこにあるかという問題には対処できない。例えば、食卓の上にこのような棚を設置したとしても、食卓自体が動かされる可能性があるため、物品の正確な位置を知ることができない。そうなると、ロボットが物品を把持するような精度が問われる応用には利用できない。また、このような棚を、部屋といった広範囲の空間のセンシングには利用できない。
また、特許文献２の従来技術では、タグの向きによってはセンサが検知できない可能性があったり、物品に取り付けられたタグは小さい為に、簡単に他の物体（人や家具も含む）に遮られる可能性もある。特許文献２では、電波を用いているが、その周波数によっては障害物が金属や水分を通さないため、隠蔽という問題は十分起こりうる。
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、家庭内などの空間での物品等の対象物を管理する為に、対象物の位置を正確かつ広範囲に渡り検出することができ、かつ、人などの障害物に対象物が隠れても対象物の位置を正確に把握することができる対象物位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の１つの態様によれば、載置位置を検出すべき対象物を載置可能な板状構造物と、
上記板状構造物に配置されて上記板状構造物を支持するとともに、上記板状構造物に載置される上記対象物の重量を検出して出力情報として出力する少なくとも３個の重量センサと、
上記板状構造物に備えられ、かつ、上記少なくとも３個の重量センサの位置と上記少なくとも３個の重量センサからの上記出力情報とに基づき、上記板状構造物上に載置された上記対象物の載置位置を計算する対象物載置位置検出手段と、
上記板状構造物に備えられ、かつ、上記対象物に付された当該対象物に関わる属性情報を取得する対象物情報取得手段とを有する対象物載置位置検出デバイスより構成されて、
上記対象物載置位置検出手段で上記対象物の載置位置が検出されたタイミングで上記対象物情報取得手段を用いて上記対象物に関わる上記属性情報を取得することを特徴とする対象物位置検出装置を提供する。
本発明の別の態様によれば、対象物が載置されかつ上記対象物の載置位置を検出する少なくとも一つの対象物載置位置検出デバイスと、
上記対象物載置位置検出デバイスとは別に上記対象物載置位置検出デバイスを含む空間に配置されて上記対象物載置位置検出デバイスの上記空間内での位置と姿勢を検出し、検出された上記対象物載置位置検出デバイスの上記位置と姿勢と上記対象物載置位置検出デバイスで検出された上記載置位置とに基づいて、上記対象物の上記空間内での配置位置を計算して上記配置位置を検出する対象物配置位置検出手段とを有して、
上記対象物載置位置検出デバイスで上記対象物載置位置検出デバイス上の上記対象物の載置位置を検出するとともに、上記対象物が載置された上記対象物載置位置検出デバイスの上記位置と姿勢と上記対象物の載置位置とに基づいて、上記対象物の上記空間内での配置位置を上記対象物配置位置検出手段で計算して上記配置位置を検出することにより、上記対象物の位置を検出することを特徴とする対象物位置検出装置を提供する。
【発明の効果】
【０００５】
以上説明したように、本発明による対象物位置検出装置によれば、載置位置を検出すべき対象物を載置可能な板状構造物と、上記板状構造物に配置されて上記板状構造物を支持するとともに、上記板状構造物に載置される上記対象物の重量を検出して出力情報として出力する少なくとも３個の重量センサと、上記板状構造物に備えられ、かつ、上記少なくとも３個の重量センサの位置と上記少なくとも３個の重量センサからの上記出力情報とに基づき、上記板状構造物上に載置された上記対象物の載置位置を計算する対象物載置位置検出手段と、上記板状構造物に備えられ、かつ、上記対象物に付された当該対象物に関わる属性情報を取得する対象物情報取得手段とを有する対象物載置位置検出デバイスより構成されて、上記対象物載置位置検出手段で上記対象物の載置位置が検出されたタイミングで上記対象物情報取得手段を用いて上記対象物に関わる上記属性情報を取得するようにしたので、実際に載置された物品と、取得した属性情報を確実に一致させることが可能である。
【０００６】
また、上記対象物載置位置検出デバイスと上記対象物配置位置検出手段とを備えて、上記対象物載置位置検出デバイスで上記対象物載置位置検出デバイス上の上記対象物の載置位置を検出するとともに、上記対象物が載置された上記対象物載置位置検出デバイス上記位置と姿勢と上記対象物の載置位置とに基づいて、上記対象物の上記空間内での配置位置を上記対象物配置位置検出手段で計算して上記配置位置を検出することにより、上記対象物の位置を検出することができるようにしている。この結果、比較的面積が大きな対象物載置位置検出手段は人などの障害物に全体が隠蔽される可能性が低く、天井などに設置したセンサ（カメラなど）からでも対象物載置位置検出手段の位置が計測でき、さらに上記対象物載置位置検出手段を複数配置することにより、広範囲な空間内の物品などの対象物の位置を正確に把握することが可能となる。また、家庭内などの空間において、常に移動されるかもしれない食卓などの上の物品などの対象物の位置を正確に知ることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する前に、本発明の種々の態様について説明する。
本発明の第１態様によれば、載置位置を検出すべき対象物を載置可能な板状構造物と、
上記板状構造物に配置されて上記板状構造物を支持するとともに、上記板状構造物に載置される上記対象物の重量を検出して出力情報として出力する少なくとも３個の重量センサと、
上記板状構造物に備えられ、かつ、上記少なくとも３個の重量センサの位置と上記少なくとも３個の重量センサからの上記出力情報とに基づき、上記板状構造物上に載置された上記対象物の載置位置を計算する対象物載置位置検出手段と、
上記板状構造物に備えられ、かつ、上記対象物に付された当該対象物に関わる属性情報を取得する対象物情報取得手段とを有する対象物載置位置検出デバイスより構成されて、
上記対象物載置位置検出手段で上記対象物の載置位置が検出されたタイミングで上記対象物情報取得手段を用いて上記対象物に関わる上記属性情報を取得することを特徴とする対象物位置検出装置を提供する。
【０００８】
本発明の第２態様によれば、上記対象物載置位置検出手段は、上記少なくとも３個の重量センサからの出力情報に加えて、上記対象物以外によって上記板状構造物に加えられた外力及び上記外力の位置の情報に基づき、上記板状構造物に対する上記対象物の載置位置を求めるようにした第１態様に記載の対象物位置検出装置を提供する。
【０００９】
本発明の第３態様によれば、上記対象物載置位置検出手段は、上記重量センサの加重割合により、上記板状構造物上に載置された上記対象物の載置位置を計算する第１又は２態様に記載の対象物位置検出装置を提供する。
【００１０】
本発明の第４態様によれば、対象物が載置されかつ上記対象物の載置位置を検出する少なくとも一つの対象物載置位置検出デバイスと、
上記対象物載置位置検出デバイスとは別に上記対象物載置位置検出デバイスを含む空間に配置されて上記対象物載置位置検出デバイスの上記空間内での位置と姿勢を検出し、検出された上記対象物載置位置検出デバイスの上記位置と姿勢と上記対象物載置位置検出デバイスで検出された上記載置位置とに基づいて、上記対象物の上記空間内での配置位置を計算して上記配置位置を検出する対象物配置位置検出手段とを有して、
上記対象物載置位置検出デバイスで上記対象物載置位置検出デバイス上の上記対象物の載置位置を検出するとともに、上記対象物が載置された上記対象物載置位置検出デバイスの上記位置と姿勢と上記対象物の載置位置とに基づいて、上記対象物の上記空間内での配置位置を上記対象物配置位置検出手段で計算して上記配置位置を検出することにより、上記対象物の位置を検出することを特徴とする対象物位置検出装置を提供する。
【００１１】
本発明の第５態様によれば、上記対象物載置位置検出デバイスは、第１〜３のいずれか１つの態様に記載の対象物載置位置検出デバイスである第４態様に記載の対象物位置検出装置を提供する。
【００１２】
本発明の第６態様によれば、上記対象物載置位置検出デバイスは、少なくとも複数の位置検出用マーカを有するとともに、上記対象物配置位置検出手段は、上記複数のマーカを検出することで上記対象物配置位置検出デバイスの配置位置と姿勢を求めるマーカ検出手段を有し、
上記対象物配置位置検出手段は、上記対象物載置位置検出デバイスで検出された上記対象物の載置位置と、上記マーカ検出手段で検出された上記対象物載置位置検出デバイスの位置及び姿勢より、上記空間内での上記対象物の配置位置を計算するようにした第４又は５態様に記載の対象物位置検出装置を提供する。
【００１３】
本発明の第７態様によれば、上記マーカは、信号を自発信できるマーカであり、
上記対象物載置位置検出デバイスは、上記マーカの信号発信を制御するマーカ制御手段を有し、
上記対象物配置位置検出手段は、上記マーカを発信するよう上記対象物載置位置検出デバイスに要求するマーカ制御要求手段と、上記要求する対象物載置位置検出デバイスを指定する際に用いる識別子を記憶するデバイス識別子記憶手段とを有して、
上記デバイス識別子記憶手段で記憶された上記識別子を使用して上記マーカ発信を要求する対象物載置位置検出デバイスを指定し、かつ、上記マーカ制御要求手段により、上記指定された対象物載置位置検出デバイスの上記マーカを発信させる一方、発信した上記マーカを上記マーカ検出手段により検出することで、上記対象物配置位置検出手段により、上記対象物載置位置検出デバイスの配置位置と姿勢を求める第６態様に記載の対象物位置検出装置を提供する。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。それぞれの実施形態において、実現するために必要な本発明の種々の実施形態に係る対象物位置検出装置の構成及び動作について説明する。なお、以下では、対象物の一例として物品について説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、本発明の第１実施形態に係る対象物位置検出装置の制御部を示したブロック図、上記対象物位置検出装置の全体の斜視図、及び側面図を示している。
【００１６】
上記第１実施形態による対象物位置検出装置１は、対象物２０の一例としての物品が載置可能な対象物載置位置検出デバイスより構成されるものであって、対象物２０の一例としての物品が載置可能な矩形の板状構造物１０と、板状構造物１０の下部に少なくとも３個（図１では４個）配置された重量センサ１１と、上記重量センサ１１のそれぞれの出力から上記板状構造物１０上の上記対象物２０の一例としての物品の載置位置を計算して検出する対象物載置位置検出手段の一例としての機能する物品載置位置検出手段２と、板状構造物１０の周囲に多重に例えば３重に配置されたアンテナ形状で構成されかつ上記物品２０に付された上記物品に関わる属性情報を取得する物品情報取得手段３と、物品２０の位置、重量および物品情報を記憶する対象物情報記憶手段の一例としての機能する物品情報記憶手段６と、外部からの物品２０の位置情報を問い合わせ・回答するための通信手段９と、これらの各手段を制御する制御手段７とを備えて構成している。
【００１７】
より具体的には、図１（ｂ），（ｃ）では、対象物位置検出装置１は、板状構造物１０の周囲に多重に例えば３重に配置されたアンテナ形状の物品情報取得手段３と、板状構造物１０の４隅の下部に配置された重量センサ１１と、板状構造物１０の中央付近に一体的に固定配置された制御部１９とで構成されている。この制御部１９は、具体的には図示しないが、ＣＰＵ、物品情報記憶手段６の一例として機能する主記憶装置、二次記憶装置などを一体化して構成され、物品載置位置検出手段２、通信手段９及び制御手段７は、二次記憶装置にプログラムとして記憶され、このプログラムを主記憶装置にロードしてＣＰＵが実行するように構成してもよい。
【００１８】
後述するが、対象物位置検出装置１の応用としては、ロボットが実世界の物品を把持するような作業を行う場合の、把持時の物品の位置決め等に用いることができる。第１実施形態における対象物位置検出装置１が、板状構造物１０上の物品２０の載置位置を検出する動作について、以下に詳細に説明する。
【００１９】
まず、重量センサ１１の配置として、板状構造物１０の下部に取り付ける少なくとも３個の重量センサ１１は、なるべく板状構造物１０の外周に近い部分に互いに離して取り付ける。重量センサ１１の個数は３個もしくは４個が望ましい。例えば、重量センサ１１が３個の場合は、図２（ａ）のように板状構造物１０内の二等辺三角形の頂点のそれぞれに配置し、重量センサ１１が４個の場合は図２（ｂ）のように板状構造物１０内の長方形の頂点のそれぞれに配置する。ここで、重量センサ１１の数が３個であれば、対象物位置検出装置１を平面（例えば机や床の上などの設置面１５）に設置したときに、必ず３個の重量センサ１１を設置面１５に接触させることができる。また、重量センサ１１が４個の場合は、上記板状構造物１０自体の重量及び柔軟性も加味することで４個の重量センサ１１を同時に設置面１５に接触させることが容易である。重量センサ１１が４個より多くなるにつれ、全ての重量センサ１１を設置面１５に同時に接触させることが困難になる。
【００２０】
なお、重量センサ１１と板状構造物１０の間に柔軟性のある物質（ゲル、ゴムなど）を挟むことで、設置面１５により確実に全ての重量センサ１１を接触させることが可能となる。
【００２１】
また、板状構造物１０の側に重量センサ１１を取り付ける理由は、そのように取り付けることで上記対象物位置検出装置１に可搬性を持たせることができるからである。
次に、物品載置位置検出手段２について、その物品載置位置検出動作を説明する。
まず、３個（又は４個）の重量センサ１１からの出力をｎ１，ｎ２，ｎ３（、ｎ４）とする。通常、重量センサ１１の出力は重量に比例した物理量（例えば重量センサ１１が歪みセンサの場合は歪み量）であるので、その出力値に比例係数をかけて補正及び重量に換算する。この比例係数は、既定の重さの物品（分銅など）を既定の位置に置き、そのときの重量センサ１１の出力を求めることを比例係数の数だけ行い、比例係数に関する連立方程式を解くことで求めることができる。その比例係数を重量センサ毎に、ｃ１，ｃ２，ｃ３（，ｃ４）とすると、各重量センサ１１にかかる重量（ｍ１，ｍ２，ｍ３（，ｍ４））は、ｃ１×ｎ１，ｃ２×ｎ２，ｃ３×ｎ３（，ｃ４×ｎ４）となる。以降では、重量センサ１１の出力は重量に換算されているものとし、その値を（ｍ１，ｍ２，ｍ３（，ｍ４））とする。
【００２２】
次に、重量センサ１１の配置に応じて物品２０の載置位置を計算する。
＜重量センサ１１が３個の場合＞
図２（ａ）のように、３つの重量センサ１１を２等辺３角形の頂点に配置し、板状構造物１０の上の座標系を定義する。すると、板状構造物１０の３個の重量センサ１１で囲まれた２等辺３角形の領域内に載置された物品２０（図２（ａ）ではＸで示す載置位置に載置された物品２０）の重量ｍは、
ｍ＝ｍ１＋ｍ２＋ｍ３
となり、物品２０の載置位置（ｘ，ｙ）は簡単な計算により、
（ｘ，ｙ）＝（ｂ・ｍ１／ｍ，ａ・（ｍ２−ｍ３）／ｍ）
となる。
【００２３】
＜重量センサ１１が４個の場合＞
図２（ｂ）のように、４つの重量センサ１１を長方形の頂点に配置し、板状構造物１０の上の座標系を定義する。すると、板状構造物１０の４個の重量センサ１１で囲まれた長方形の領域内に載置された物品２０（図２（ｂ）ではＸで示す載置位置に載置された物品２０）の重量ｍは、
ｍ＝ｍ１＋ｍ２＋ｍ３＋ｍ４
となり、物品２０の載置位置（ｘ，ｙ）は簡単な計算により、
（ｘ，ｙ）＝（ｂ・（ｍ２＋ｍ４）／ｍ，ａ・（ｍ１＋ｍ２）／ｍ）
となる。
【００２４】
なお、２等辺３角形（重量センサ１１が３個の場合）や長方形（重量センサ１１が４個の場合）の領域の外側に物品２０が存在する場合は、出力が負となる重量センサ１１が現れるが、板状構造物１０が柔軟性を持つことで板状構造物１０自体の重量が依然としてその重量センサ１１へ過重してしまい、本来の出力より小さくなる可能性がある。そのため、可能な限り複数の重量センサ１１に囲まれた領域（２等辺３角形の領域及び長方形の領域）内に物品２０を設置することが望ましい。あるいは、なるべく硬度の高い材質で上記板状構造物１０を作るべきである。
【００２５】
また、上記では重量センサ１１の配置を２等辺３角形及び長方形の頂点としたが、これに限るものではなく、任意の３角形、４角形の頂点などに配置し、その配置に応じた位置計算を行うことが可能であることは言うまでもない。
【００２６】
物品情報取得手段３は、例えば、ＲＦＩＤタグ（Radio Frequency Identificationタ
グ）（物品の識別に利用される微小な無線ＩＣチップ。物品自体の識別コードなどの情報が記録されており、電波を使って情報を送受信する能力を持つもの。）のリーダである。物品２０に予め取り付けたＲＦＩＤタグ（これには、物品を識別するための物品のＩＤや、その他の物品属性が予め製造元などで書き込まれている）から、物品ＩＤを読み取り、インターネットを用いて製造元などに問い合わせすることで上記物品ＩＤに紐づけられた物品２０の情報（形状、重さ、製造者情報など）を取得することができる。このとき、上記物品載置位置検出手段２で上記物品の載置位置が検出されたタイミングで上記物品情報取得手段３を用いて上記物品に関わる上記属性情報を取得するようにすれば、上記物品の載置位置と上記属性情報とをほぼ同時的に取得することができて、位置を検出した物品と、属性情報を取得した物品が同一の物品であることを保証することができる。より具体的には、上記物品が板状構造物１０に載置されると同時的に載置位置検出と上記属性情報取得とを行うか、上記物品が板状構造物１０に載置されたのち数秒後など所定時間経過後(言い換えれば、上記物品が板状構造物１０に載置したのちすぐに取り除かれたりせず、上記物品が板状構造物１０に確実に載置されたものと仮定したのち)に載置位置検出と上記属性情報取得とを同時的に行うなどの方法が挙げられる。
【００２７】
物品情報記憶手段６（物品２０の重さ、載置位置、物品ＩＤを記録）は、検出した物品２０の重さ（ｍ）と載置位置（ｘ、ｙ）、および上記物品情報取得手段３で得られた物品ＩＤを関連付けて記憶しておく。
【００２８】
図３Ａは、物品情報記憶手段６に記録された物品２０の物品ＩＤ、重さ、および載置位置（板状構造物１０上での載置位置）の関連付けの例を示している。この物品情報記憶手段６は、上記対象物位置検出装置１の上に複数の物品２０を一つずつ置いてゆく場合に、検出された物品２０の重さと載置位置とを逐次記録し、載せた順とは無関係に物品２０を下ろしてゆく場合に、どの物品２０が下ろされたか、減少した重量とその載置位置から判断するために使用する。
【００２９】
図４は、制御手段７の制御動作の下に行われ、かつ、物品２０を板状構造物１０上に載せてゆく場合、物品２０を板状構造物１０上から取り去る場合の対象物位置検出動作を説明するフローチャートである。ただし、既に、対象物位置検出装置１の板状構造物１０には複数の物品２０，２０Ａが載せられているとする。この時の状況として、図２（ｂ）に示すように４個の重量センサ１１の出力ｍ１（ｎ），ｍ２（ｎ），ｍ３（ｎ），ｍ４（ｎ）が物品情報記憶手段６の作業メモリ領域に記憶されているものとする。そこへ、ある新たな物品２０Ｂをさらに板状構造物１０上に載せるような状況（図１（ｃ）を参照）を考える。ここで、ｎは、物品が載置あるいは取り去られた回数を示し、例えば、ｍ１（ｎ）は出力ｍ１の時系列を表している。
【００３０】
まず、ステップＳ７０１で、制御手段７により、全ての重量センサ１１の値を読み取るとともに、読み取られた値を物品情報記憶手段６の作業メモリ領域に記憶させる。
【００３１】
次いで、ステップＳ７０２で、重量センサ１１の出力が増加するかどうかを判断することで、新たな物品２０Ｂが板状構造物１０に載せられたかを判定する。もし、重量センサ１１の出力が増加すれば、ステップＳ７０２５においてその値が安定した頃を見計らって（言い換えれば、一定時間経過したのちに）重量センサ１１の出力（ｍ１（ｎ＋１），ｍ２（ｎ＋１），ｍ３（ｎ＋１），ｍ４（ｎ＋１））を読み取る。すなわち、ステップＳ７０２５では、一定時間経過していないときにはステップＳ７０１まで戻るようにしているが、これは、出力ｍ１（ｎ）…からの増加量が安定するのを待ったのちに重量センサの出力を毎回取り込む必要があるためである。なお、ここで、ｎ＋１としたのは、ｎ回目の物品追加（あるいは取り去り）から次の追加となる為である。
【００３２】
そして、位置検出手段２で、新たに置かれた物品２０Ｂの重量と載置位置を計算する。この時、
ｍ１＝ｍ１（ｎ＋１）−ｍ１（ｎ）
ｍ２＝ｍ２（ｎ＋１）−ｍ２（ｎ）
ｍ３＝ｍ３（ｎ＋１）−ｍ３（ｎ）
ｍ４＝ｍ４（ｎ＋１）−ｍ４（ｎ）
として、前に示したように物品２０Ｂの重量ｍ（正値）は、
ｍ＝ｍ１＋ｍ２＋ｍ３＋ｍ４
となり、新たに置かれた物品２０Ｂの載置位置は、
（ｘ，ｙ）＝（ｂ・（ｍ２＋ｍ４）／ｍ，ａ・（ｍ１＋ｍ２）／ｍ）
となる。
【００３３】
次に、ステップＳ７０３で、制御手段７により、物品情報取得手段（一例としてのタグリーダ）３を動作させ、板状構造物１０上に新たに置かれた全ての物品２０，２０Ａ，２０Ｂのタグを読み取る。
【００３４】
そして、ステップＳ７０４では、板状構造物１０上に既に載せられている複数の物品２０，２０Ａの物品タグＩＤの情報は物品情報記憶手段６に蓄積されているので、この蓄積されている物品タグＩＤの情報と、物品情報取得手段３により読み取られた物品２０Ｂのタグの情報とを物品情報取得手段３により比較して、物品情報記憶手段６に存在しない物品２０Ｂのタグを特定し、ステップＳ７０５で物品情報記憶手段６に新たに置かれた物品２０Ｂのタグ情報として記憶する。ここで、もし、追加された物品ＩＤが複数検出された場合には、それらの物品ＩＤをまとめて物品情報記憶手段６に新たに置かれた物品２０Ｂのタグ情報としてステップＳ７０５で記憶しておく。このとき、取得された、物品２０Ｂの重量ｍ、載置位置（ｘ，ｙ）及び物品情報（少なくとも物品ＩＤ）を組にして、上記物品情報記憶手段６に蓄積する。
【００３５】
最後に、ステップＳ７１０で、重量センサ１１の出力ｍ１（ｎ＋１），ｍ２（ｎ＋１），ｍ３（ｎ＋１），ｍ４（ｎ＋１）を物品情報記憶手段６の作業メモリ領域に記録し、次に置かれるであろう物品の載置、又は取り去りの検出動作に進む。
【００３６】
以上は、新たな物品２０Ｂが板状構造物１０に載せられる場合であるが、逆に、物品２０Ａが対象物位置検出装置１の板状構造物１０から取り除かれた場合について説明する。
図４には物品２０Ａを取り去るとき（図１（ｃ）を参照）のフローチャートも含まれている。物品２０Ｂを載せる時と同様に、対象物位置検出装置１の板状構造物１０には複数の物品２０，２０Ａが載せられているとする。この時の状況として、図２（ｂ）に示すように４個の重量センサ１１の出力ｍ１（ｎ），ｍ２（ｎ），ｍ３（ｎ），ｍ４（ｎ）が物品情報記憶手段６の作業メモリ領域に記憶されている。そこから、ある物品２０Ａを取り去るような状況を考える。
【００３７】
ステップＳ７０１及びステップＳ７０２で重量が増加していなければ、ステップＳ７０６で、重量センサ１１の出力が減るかどうかを判定することで物品が取り去られたことを知る。もし、重量センサ１１の出力が減少していなければ、ステップＳ７０１に戻る。もし、重量センサ１１の出力が減少すれば、ステップＳ７０６５においてその値が安定した頃を見計らって（言い換えれば、一定時間経過したのちに）重量センサ１１の出力（ｍ１（ｎ＋１），ｍ２（ｎ＋１），ｍ３（ｎ＋１），ｍ４（ｎ＋１））を読み取る。なお、先にも記載したように、ｎ及びｎ＋１は回数（時間的に前後順序がある概念）であるため、物品２０と物品２０Ａの状態をｎ回目とすると、取り去られて物品２０のみとなった状態、あるいは、追加されて、物品２０と物品２０Ａと物品２０Ｂとなる状態はｎ＋１回目となる。
【００３８】
そして、位置検出手段２で、取り去られた物品２０Ａの重量と載置されていた位置を計算する。
この時、
ｍ１＝ｍ１（ｎ＋１）−ｍ１（ｎ）
ｍ２＝ｍ２（ｎ＋１）−ｍ２（ｎ）
ｍ３＝ｍ３（ｎ＋１）−ｍ３（ｎ）
ｍ４＝ｍ４（ｎ＋１）−ｍ４（ｎ）
として、前に示したように物品２０Ａの重量ｍ（負値）は、
ｍ＝ｍ１＋ｍ２＋ｍ３＋ｍ４
となり、取り去られた物品２０Ａの載置されていた位置は、
（ｘ，ｙ）＝（ｂ・（ｍ２＋ｍ４）／ｍ，ａ・（ｍ１＋ｍ２）／ｍ）
となる。
【００３９】
次に、ステップＳ７０７で、制御手段７により、物品情報取得手段（一例としてタグリーダ）３を動作させ、物品２０Ａが取り去られた後の板状構造物１０に載置された全ての物品２０（ここでは一つしかない。）のタグを読み取る。
【００４０】
そして、ステップＳ７０８では、物品２０Ａを取り去る前の板状構造物１０上の物品タグの情報は物品情報記憶手段６に蓄積されているので、この蓄積されている物品タグの情報と、物品２０Ａが取り去られた後に読み取られた物品タグの情報とを物品情報取得手段３により比較して、物品情報記憶手段６にしか存在しない物品２０Ａの物品タグを特定し、ステップＳ７０９で物品情報記憶手段６に取り去られた物品２０Ａのタグ情報として記憶する。このとき、取得された、物品２０Ａの重量（−ｍ）、載置されていた位置（ｘ，ｙ）及び物品情報（少なくとも物品ＩＤ）に対応する、上記物品情報記憶手段６内のエントリ（記憶情報）を抹消する。
【００４１】
最後に、ステップＳ７１０で、重量センサ１１の出力ｍ１（ｎ＋１），ｍ２（ｎ＋１），ｍ３（ｎ＋１），ｍ４（ｎ＋１）を物品情報記憶手段６の作業メモリ領域に記録し、次に置かれるであろう物品の載置、又は取り去りの検出動作に進む。
【００４２】
なお、複数の物品が追加されたときは複数同時に追加され、その一部を取り去る場合は、物品情報記憶手段６により、物品情報記憶手段６の複数が組になっているエントリのうち、消滅した物品ＩＤを消し、重量（複数物品の合計）から消滅物品の重量を差し引いておく。図３Ｂは、物品情報記憶手段６に複数の物品２０が同時に登録された例を示している。４行目が複数の物品（３個）に対するエントリーである。また、図３Ｃはそのうちの一つの物品（物品ＩＤ５）を取り去った状態の登録例である。
【００４３】
また、なお、物品が追加されたか取り去られたかの判断は、重量センサ１１の出力の和（ｍ）の値が正か負かで判断する。また、物品が取り去られたことを、重量が減少したタイミングで判断してもよい。また、物品が取り去られた場合は、重量や載置されていた位置を計測するまでもなく、タグリーダで検出された物品と上記物品情報記憶手段６内の物品の間で、上記物品情報記憶手段６内にしかない物品が取り去られたとしてもよい。
【００４４】
以上のように、物品載置位置検出手段２による位置検出をトリガーに物品情報取得手段３を動作させることで、板状構造物１０に追加・除去された物品を正確にかつ迅速に特定することができる。
【００４５】
そして、図５Ａ及び図５Ｂは、上記のような対象物位置検出装置１を用いた調理支援システムＡ００の例である。キッチンのワークトップ９０１の上に上記対象物位置検出装置１に相当する対象物位置検出装置Ａ０１が設置され、コンロ（調理機器）Ａ０２は火力調節、調理時間が外部から制御手段Ａ０７により制御できるようなＩ／Ｆ（図示せず）を持ち、調理履歴（温度、火力、時間など）がメモリＡ２０に蓄えられるようになっている。また、冷蔵庫Ａ０３の中の各棚にも、上記対象物位置検出装置１に相当する別の対象物位置検出装置Ａ０４が設置され、冷蔵庫Ａ０３のドアＡ０３−１を外部から制御して開閉できるよう開閉手段Ａ０５を備えている。冷蔵庫Ａ０３の自動開閉は現在のロボット技術からすれば容易に実現できる。さらに、キッチンのワークトップ９０１には物品を把持移動させることができるロボットアームＡ０６が設置されている。そして、これらキッチンのワークトップ９０１の対象物位置検出装置Ａ０１とコンロ（調理機器）Ａ０２と、冷蔵庫Ａ０３の対象物位置検出装置Ａ０４と開閉手段Ａ０５と、ロボットアームＡ０６を制御する制御手段Ａ０７と、料理の作成工程を記述したレシピＤＢ（データベース）（Ａ０８）と、及び、調理支援システムの制御手段Ａ０７にスピーカＡ１０−１やマイクＡ１０−２を通して指示を与えたり情報を提示したりする音声Ｉ／Ｆ（Ａ１０）とを備える。
【００４６】
次に、上記調理支援システムの調理動作について説明する。この調理支援システムは、人との協調作業による調理作業や、ロボット単独による自動調理を行うことを想定している。
【００４７】
図６のフローチャートを用いて、上記調理支援システムの動作を説明する。調理に用いる食材、食器、調理器具等にはＲＦＩＤタグが付けられているものとし、タグには物品ＩＤが記憶されているものとする。
【００４８】
まず、ステップＣ０１でユーザが音声Ｉ／Ｆ（Ａ１０）等の入力手段を用いて、これから作ろうとするメニュー（例えば「肉じゃが」）を制御手段Ａ０７に入力する。
【００４９】
すると、ステップＣ０２で、制御手段Ａ０７により、レシピＤＢ（Ａ０８）から料理「肉じゃが」のレシピ情報（材料の調合方法含む情報）がメモリＡ２０上に読み込まれる。レシピ情報には、調理の手順情報が記述されており、具体的には、「ジャガイモ３個の皮をむく」、「水５００ｇを入れる」、「醤油５ｇ入れる」等の調理の手順情報が記述されている。レシピ情報言い換えればレシピデータは、ＸＭＬベースの記述言語に基づいたものがいくつか提案されている。
【００５０】
ステップＣ０３〜ステップＣ１３の間で、一つずつの調理の手順を順に実行し・作業記録を行う。
【００５１】
まず、ステップＣ０３において、物品の例である食材や調味料収納容器などを使用する調理手順に関し、必ずしも必要ではないが、人が確認の為、その作業内容を音声などで知らせる。例えば、「ジャガイモ３個の皮をむきます」等の音声を発声する。
【００５２】
ステップＣ０４で、もし、キッチンのワークトップ９０１の上に食材がなければ、ステップＣ０５へ進む。もし、キッチンのワークトップ９０１の上に食材があれば、ステップＣ０８へ進む。
【００５３】
ステップＣ０５で、食材はロボットのロボットアームＡ０６で把持可能かどうかを判断し、把持できなければ、ステップＣ０６へ進み、人に準備するよう要求する。
【００５４】
ステップＣ０５で、ロボットアームＡ０６で食材が把持できるものであれば、ステップＣ０７に進み、ステップＣ０７でロボットアームＡ０６が食材（例えば、ジャガイモ３個）をキッチンのワークトップ９０１の上の対象物位置検出装置Ａ０１の上に把持して載置する。ロボットアームＡ０６が冷蔵庫Ａ０３の中の食材を把持する場合には、冷蔵庫Ａ０３のドアＡ０３−１が制御手段Ａ０７の制御の下に開閉手段Ａ０５によって開けられ、冷蔵庫Ａ０３内の対象物位置検出装置Ａ０４の食材の検出位置の情報に基づいて、制御手段Ａ０７の制御の下に、ロボットアームＡ０６が対象物位置検出装置Ａ０４の食材の把持を行い、キッチンのワークトップ９０１の上の対象物位置検出装置Ａ０１に載置する。また、調味料などは最初から対象物位置検出装置Ａ０１の上に置いておくのが望ましい。ここで、ロボットアームＡ０６が食材を把持できるかどうかは、食材の属性情報として持たせておいてもよい。なお、ロボットアームＡ０６が食材を把持できない場合には、ステップＣ０６で、人が、対象物位置検出装置Ａ０４の食材を、キッチンのワークトップ９０１の上の対象物位置検出装置Ａ０１に載置するような準備を行う。
【００５５】
次に、ステップＣ０８では、以後の調理手順をロボットアームＡ０６ができる作業かどうかを判定する。これは、レシピ情報の中に記述しておいてもよい。
【００５６】
もし、ロボットアームＡ０６ができない作業であれば、ステップＣ０９で人にその作業を依頼する。
ロボットアームＡ０６が可能な作業であれば、ステップＣ１０でロボットアームＡ０６がその調理手順を実行する。
ステップＣ１１では、その作業が終了したことをシステムの制御手段Ａ０７に知らせるため、音声Ｉ／Ｆ（Ａ１０）等の入力手段で、次に進む旨を入力する。例えば、「つぎ」と発声し、音声認識する等である。
ステップＣ１２では、調理した人及びロボットアームＡ０６が、何の食材をどれだけどのように調理したかを記録する。これは、レシピ情報と少し異なった食材・分量を使用したときの記録のためであり、今後、家庭なりの味を出すために記録するものである。従って、このステップはなくても動作は可能である。
ステップＣ１３では、次の手順に進む。
【００５７】
以上の動作を繰り返し、調理を進めてゆく。
なお、物品位置検出装置Ａ０１に対して物品が載置されあるいは取り去られた場合（図４のステップＳ７０２，ステップＳ７０６）、その載置又は載置されていた位置及び重量を確定するタイミングは、図４では一定時間待ち時間を設けた（図４のステップＳ７０２５，ステップＳ７０６５）が、そのほか、図５ＢのようにロボットアームＡ０６が物品を把持、載置する場合は、ロボットアームＡ０６からの把持・載置完了信号を制御手段Ａ０７が受け取るタイミングで、物品位置検出装置Ａ０１での物品の位置及び重量を確定するようにしてもよい。また、冷蔵庫Ａ０３内の物品位置検出装置Ａ０４に対して物品を載置あるいは取り去る場合、冷蔵庫Ａ０３のドアＡ０３−１を閉めたタイミングでその物品の位置及び重量を確定するようにしてもよい。
【００５８】
さらに、図７（ａ），（ｂ）は対象物位置検出装置Ａ０１の物品載置位置検出手段２Ａに外力除去手段Ｂ０１を設け、上記対象物位置検出装置Ａ０１に追加・除去された物品以外の外力の影響を除去できる対象物位置検出装置Ａ０１−１である。これによって、図５Ｂのような上記調理支援システムのロボットアームＡ０６に布巾２５によるキッチンのワークトップ９０１の拭き掃除などをさせながら、物品を追加・除去することが可能となる。
【００５９】
上記外力除去手段Ｂ０１の動作について説明する。ロボットアームＡ０６とキッチンのワークトップ９０１の対象物位置検出装置Ａ０１−１との位置関係は固定されているものとする。また、ロボットアームＡ０６はその先端のハンドＡ０６−１の中心がロボット原点（予め決めておく）からどの位置にあるかを把握しているものとする。従って、ロボットハンドＡ０６−１が対象物位置検出装置Ａ０１−１のどの位置にあるかを計算することができる。また、ロボットはハンドＡ０６−１の先端に力センサＡ０６−２を持たせることで、ハンドＡ０６−１にかかる力を計測することが可能である。このようにロボットハンドＡ０６−１が対象物位置検出装置Ａ０１−１のどの位置（Ｘ，Ｙ）に、どれだけの負荷（Ｍグラム）を与えているかを知ることができる。
【００６０】
このような状況において、対象物位置検出装置Ａ０１−１が図２（ｂ）のような４個の重量センサ１１の配置構成とする場合、外力Ｍが、各重量センサ１１に及ぼす負荷をそれぞれ、Ｍ１〜Ｍ４とすると、物品が各重量センサ１１に及ぼす負荷ｍ１〜ｍ４は、重量センサ１１の出力ｍ１（ｎ＋１）〜ｍ４（ｎ＋１）と、ロボットの拭き掃除による外力と物品が載置される前の重量センサ１１の出力ｍ１（ｎ）〜ｍ４（ｎ）とから、以下のように書ける。
ｍ１＝ｍ１（ｎ＋１）−Ｍ１−ｍ１（ｎ）
ｍ２＝ｍ２（ｎ＋１）−Ｍ２−ｍ２（ｎ）
ｍ３＝ｍ３（ｎ＋１）−Ｍ３−ｍ３（ｎ）
ｍ４＝ｍ４（ｎ＋１）−Ｍ４−ｍ４（ｎ）
そして、物品の重量ｍは、
ｍ＝ｍ１＋ｍ２＋ｍ３＋ｍ４
＝ｍ１（ｎ＋１）＋ｍ２（ｎ＋１）＋ｍ３（ｎ＋１）＋ｍ４（ｎ＋１）−Ｍ−（ｍ１（ｎ）＋ｍ２（ｎ）＋ｍ３（ｎ）＋ｍ４（ｎ））
ただし、Ｍ＝Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３＋Ｍ４
となる。また、外力Ｍがかかっている位置は（Ｘ，Ｙ）であることから、
（Ｘ，Ｙ）＝（ｂ・（Ｍ２＋Ｍ４）／Ｍ，ａ・（Ｍ１＋Ｍ２）／Ｍ）
の関係が成り立ち、物品の載置位置（ｘ，ｙ）は、
ｘ＝ｂ・（ｍ２＋ｍ４）／ｍ
＝ｂ・（ｍ２（ｎ＋１）＋ｍ４（ｎ＋１）−（Ｍ２＋Ｍ４）−（ｍ２（ｎ）＋ｍ４（ｎ）））／ｍ
＝ｂ・（ｍ２（ｎ＋１）＋ｍ４（ｎ＋１）−（Ｘ・Ｍ／ｂ）−（ｍ２（ｎ）＋ｍ４（ｎ）））／ｍ
ｙ＝ａ・（ｍ１＋ｍ２）／ｍ
＝ａ・（ｍ１（ｎ＋１）＋ｍ２（ｎ＋１）−（Ｍ１＋Ｍ２）−（ｍ１（ｎ）＋ｍ２（ｎ）））／ｍ
＝ａ・（ｍ１（ｎ＋１）＋ｍ２（ｎ＋１）−（Ｙ・Ｍ／ａ）−（ｍ１（ｎ）＋ｍ２（ｎ）））／ｍ
と求まる。このようにロボット自体などが加えた外力とその位置がわかる場合には、その影響を除去でき、同時に追加・除去された物品の位置及び重量を特定することが可能となる。
【００６１】
このように、外力除去手段Ｂ０１によりロボットなどの外力及びその位置がわかっているものの影響を除去することができ、物品追加・除去時もロボットで拭き掃除などの作業が可能となる。
【００６２】
上記第１実施形態によれば、物品が載置された板状構造物１０を少なくとも３個の重量センサ１１で支持することにより、必ず３個の重量センサ１１を設置面１５に接触させることができて、上記少なくとも３個の重量センサ１１の位置と上記少なくとも３個の重量センサ１１からの上記出力情報とをより確実に取得できる。取得されたこれらの位置と情報に基づき、上記板状構造物１０上に載置された上記物品の載置位置を物品載置位置検出手段２により計算し、上記物品載置位置検出手段２で上記物品の載置位置が検出されたタイミングで上記物品情報取得手段３を用いて上記物品に関わる上記属性情報を取得することができる。この結果、板状構造物１０上での複数の物品の追加・除去時に物品の載置位置又は載置されていた位置と属性情報とをほぼ同時的に取得することができて、物品の位置検出を正確にかつ迅速にかつ効率良く行うことができる。
【００６３】
（第２実施形態）
図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の第２実施形態の対象物位置検出装置の構成図を示している。
第２実施形態の対象物位置検出装置１０１は、部屋などの空間内での物品の位置検出を行う装置であって、上記空間に存在する物品の局所的な位置（上記物品の、対象物載置位置検出デバイスの一例として機能する上記局所位置検出デバイス１０２上での載置位置）を計測する少なくとも一つの局所位置検出デバイス１０２と、上記局所位置検出デバイス１０２上に載置された上記物品の上記空間内での大局的な位置（上記物品の上記空間内での配置位置）を計算して求める大局位置検出手段（対象物配置位置検出手段の一例として機能する手段）１０３とより構成される。
【００６４】
以下、局所位置検出デバイス１０２、及び大局位置検出手段１０３について、詳しく説明する
＜局所位置検出デバイス１０２＞
図８（ａ）は上記局所位置検出デバイス１０２の一構成例を示している。局所位置検出デバイス１０２は、第１実施形態の対象物位置検出装置１に、少なくとも２個の種類の異なる、位置検出用マーカ１０８Ａ，１０８Ｂ（総称的には１０８で示す。）を板状構造物１０の長手方向の両端部の大略中央に備えるとともに、必要に応じてマーカ制御手段１１１を制御部１９Ａに備えて構成している。なお、図８（ａ）中、マーカ制御手段１１１は、後述するようにマーカ１０８Ａ，１０８Ｂがアクティブ（ＬＥＤなど）である場合に必要となる構成である。
【００６５】
まず、物品載置位置検出手段２、物品情報記憶手段６、物品情報取得手段３に関しては第１実施形態の対象物位置検出装置１と同様であるので説明を省略する。
【００６６】
次に、局所位置検出デバイス１０２に取り付けられたマーカ１０８Ａ，１０８Ｂは、後述する大局位置検出手段１０３のマーカ検出手段１１３と対応する。ここで、マーカとしては、大きく分けて、自ら信号を光又は電波又は音（超音波）に乗せて発信するアクティブマーカと、自らは信号を発信しないパッシブマーカ（色指標、ＲＦＩＤタグなど）がある。アクティブマーカの場合はその信号を生成し、マーカを制御するマーカ制御手段１１１が必要となる。いずれの場合にしても、局所位置検出デバイス１０２の位置及び姿勢を計測するためには、マーカはその内容が異なるものを２個か、内容が同じであれば少なくとも３個を局所位置検出デバイス１０２に付する必要がある。もちろん、パッシブマーカとアクティブマーカを混在させてもよいが、後述のマーカ検出手段が複雑になる。
【００６７】
局所位置検出デバイス１０２の通信手段９は、空間側（例えば部屋の天井など）に取り付けられた大局位置検出手段１０３と情報をやりとりするために使用する。通常、ＬＡＮ（無線、有線）やＰＡＮ（Personal Area Network：Bluetooth、ＵＷＢ(Ultra Wide Band)、ZigBeeなど）、あるいは、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４を用いた有線シリアル通信やコンピュータのバス結合でもかまわない。
【００６８】
局所位置検出デバイス１０２の制御手段７は、局所位置検出デバイス１０２の記憶手段（図示せず）に記憶されたプログラムをロードし実行することで、上記位置計算手段１０６、マーカ制御手段１１１、及び通信手段９の動作を制御する。
【００６９】
なお、物品情報取得手段３がなく物品の内容がわからなくても、物品の位置及び重量だけが取得できるだけでも有用である。例えば、把持機能を持つロボットに「片づけ」作業をさせる場合、その内容にかかわらず、物品を既定の場所に片づけることは可能である。さらには、片づけられた後をロボットで拭き掃除することも可能である。ただし、この場合、図４の動作フローのうち、ステップＳ７０４とステップＳ７０８の動作が若干異なる。ステップＳ７０４において物品情報記憶手段６に無い物品を特定する際、物品情報取得手段３で得られた物品ＩＤに基づいて行ったが、物品情報取得手段３が無い場合、物品ＩＤが得られず、増加した物品の特定は位置及び重量の類似度で判断することになる。この場合、重量よりも位置の情報を用いる方が望ましい。なぜなら、重量は複数の物品で類似する可能性が高いが、位置はそれが重なっている場合を除いて複数の物品が類似した位置に存在する可能性が低いからである。同様にステップＳ７０８において、物品情報記憶手段６から消えた物品を特定する際、物品情報記憶手段６に登録されているが現在設置されていない物品を同定するのに、位置及び重量の類似度で判断する。この場合も、重量より位置の情報を用いる方が望ましい。
【００７０】
＜大局位置検出手段＞
大局位置検出手段１０３は、上記局所位置検出デバイス１０２のマーカ１０８Ａ，１０８Ｂを検出し、上記局所位置検出デバイス１０２の位置及び姿勢を求めるマーカ検出手段１１３と、求められた上記局所位置検出デバイス１０２の位置及び姿勢の情報と、上記局所位置検出デバイス１０２から送信されてきた物品の局所位置（上記局所位置検出デバイス１０２上での物品の載置位置）の情報とから物品の上記空間内での配置位置を計算する大局位置計算手段１１２と、上記局所位置検出デバイス１０２と通信を行うための通信手段１１４とを備える。
【００７１】
まず、マーカ検出手段１１３の動作について詳細に説明する。マーカ検出手段１１３は、局所位置検出デバイス１０２のマーカ１０８Ａ，１０８Ｂの種類に応じたセンサ９００を有する。例えば、マーカ１０８Ａ，１０８Ｂが色指標の場合はカメラ、ＲＦＩＤタグの場合にはタグリーダ３台による３点測量等、である。マーカ１０８Ａ，１０８Ｂが色指標の場合、予めその色をマーカ検出手段１１３に記憶させておき、センサ９００であるカメラ（天井などに設置）映像からその色の位置を抽出する。色の表現方法としては、ＲＧＢ、ＨＳＶ等の色表現があるが、部屋の照明の明るさや外光の変化の影響により色指標の輝度情報は変化するのでＲＧＢ表色系やＨＳＶ表色系の輝度（Ｖ）情報はマーカ検出には不向きである。従って、ＨＳＶ表色系のＨ（色相）及びＳ（彩度）に基づいてカメラ映像からマーカ（色指標）１０８Ａ，１０８Ｂを抽出するのが妥当である。後は、予め求めておいた空間座標対カメラ映像の画素間の対応表からマーカ１０８Ａ，１０８Ｂの空間座標位置を求めることができる。色の異なるマーカ（マーカ１０８Ａ，１０８Ｂ間の距離も予め記憶する）１０８Ａ，１０８Ｂを２個以上用いれば、上記局所位置検出デバイス１０２の位置及び姿勢は求まる。ここで、ＨＳＶ表色系は、カメラ映像の画素値はＲＧＢの３値から計算にて変換することが可能である。
【００７２】
また、マーカ１０８Ａ，１０８Ｂとして電波タグや超音波タグを用いる場合、センサ９００としては少なくとも３つの電波及び超音波の受信機を用い、三角測量の原理でその位置を求めることができる。これらの電波や超音波を用いるメリットとしては、カメラを部屋に取り付けることにより誰かに見られているのではないかという不信感を払拭することが可能である。しかし、他の電波・超音波の干渉などの影響により、精度を高くしにくいというデメリットがある。
【００７３】
大局位置計算手段１１２は、通信手段１１４を介して、上記局所位置検出デバイス１０２から得られた、物品の局所位置（載置位置）の情報と、上記マーカ検出手段１１３から得られた上記局所位置検出デバイス１０２の位置及び姿勢の情報とから物品の空間内での配置位置を計算する。
【００７４】
図９は大局位置計算手段１１２の動作を説明するための図である。図９（ａ）は空間（例えばここではダイニングキッチン）を上方から撮したカメラ映像を示している。図中、キッチンのワークトップ９０１の上に四角形の局所位置検出デバイス１０２が設置されている。また、図９（ｂ）はカメラ座標と空間座標の対応表である。例えば、カメラ座標（ｘ，ｙ）における（１，１）（単位は画素）は、上記空間座標（Ｘ，Ｙ）では（４，４）（単位はｃｍなど）に対応している。
【００７５】
また、２個のマーカ１０８Ａ，１０８Ｂの位置を、局所位置検出デバイス１０２上の座標（図２（ｂ）参照）で（０，０）、（ｂ，ａ）とし、カメラ映像座標上では、それぞれ、（ｉ１，ｊ１）、（ｉ２，ｊ２）と検出されたとする。これを図９（ｂ）のカメラ座標−空間座標マップから変換すると、それぞれ（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）となるとする。このとき、局所位置検出デバイス１０２上の物品の載置位置（ｘ，ｙ）から、空間上の配置位置（Ｘ，Ｙ）は次式のように計算される。
【００７６】
【数１】
2005330025.tif 000003
【００７７】
なお、局所位置検出デバイス１０２とセンサ（カメラなど）９００の間に障害（例えば人）が存在する場合にも対応するように、局所位置検出デバイス１０２の周囲に、上記マーカ１０８Ａ，１０８Ｂとは別のマーカをさらに取り付けておくことが好ましい。この場合も、そのマーカの色とその位置関係は予め記憶しておき、検出できた少なくとも２個のマーカから局所位置検出デバイス１０２の位置・姿勢を求めることができる。
【００７８】
以上のように、物品自体は障害に隠蔽されていても、局所位置検出デバイス１０２の一部（言い換えれば、マーカ）の検出と、局所位置検出デバイス１０２内での物品の載置位置（局所位置）とから、物品の上記空間内での絶対位置言い換えれば配置位置（大局位置）を知ることが可能となる。よって、家庭内などの空間での物品等を管理するとき、物品の位置を正確かつ広範囲に渡り検出することができ、かつ、人などの障害物に物品が隠れても物品の位置を正確に把握することができるとともに、家庭内などの空間において、常に移動されるかもしれない食卓などの上の物品などの物品の位置を正確に知ることが可能である。
【００７９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態にかかる対象物位置検出装置は、局所位置検出デバイス１０２Ａ，１０２Ｂを複数用いた場合に、物品の空間内での配置位置を求める場合である。少なくとも一つの大局位置検出手段５０２と、少なくとも２つの局所位置検出デバイス１０２Ａ，１０２Ｂとから構成される。局所位置検出デバイス１０２Ａ，１０２Ｂのそれぞれに関しては第２実施形態と同等である。ただし、局所位置検出デバイス１０２Ａのマーカ１０８Ａ又は１０８Ｂと、局所位置検出デバイス１０２Ａのマーカ１０８Ｃ，１０８Ｄとは異なることにより、２つの局所位置検出デバイス１０２Ａ，１０２Ｂを識別可能なようにしている。大局位置検出手段５０２は、図１０に示されるように、大局位置検出手段１０３と同様なマーカ検出手段１１３と、大局位置計算手段１１２と、通信手段１１４とに加え、局所位置検出デバイス１０２のＩＤ（例えば通信手段としてＬＡＮを用いている場合はＬＡＮインタフェースの物理アドレス（ＭＡＣアドレス）など）などの識別子を記憶したデバイス識別子記憶手段５０３と、それぞれの局所位置検出デバイス１０２Ａ，１０２Ｂのマーカ（アクティブマーカ）１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ，１０８Ｄの制御を要求するマーカ制御要求手段５０４とを備える。
【００８０】
デバイス識別子記憶手段５０３は、局所位置検出デバイス１０２Ａ，１０２Ｂの固有のＩＤ、例えば、局所位置検出デバイス１０２Ａ，１０２Ｂの通信手段１１４がＬＡＮの場合、そのインタフェースの物理アドレス（ＭＡＣアドレス）と、その物理アドレスに割り当てられたＩＰアドレスを記憶している。通常、端末が動的に増減するコンピュータネットワークでは、端末に予めＩＰアドレスを割り当てるのは面倒な作業であり、そのために、自動的に端末にＩＰアドレスを割り当てる技術（ＤＨＣＰ）が存在する。第３実施形態においても、大局位置検出手段５０２をこのＤＨＣＰサーバとすることで、増減する局所位置検出デバイス１０２Ａ，１０２ＢにＩＰアドレスをそれぞれ動的に割り当てることができ、それによって局所位置検出デバイス１０２Ａ，１０２Ｂと通信が可能となる。ただし、ＩＰアドレスは再割り当てにより変動する可能性があるため、局所位置検出デバイス固有のＩＤ（例えば、ＭＡＣアドレス）と対応づけて記憶しておく。
【００８１】
次に、マーカ制御要求手段５０４は、それぞれの局所位置検出デバイス１０２Ａ，１０２Ｂにアクティブマーカ１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ，１０８Ｄの制御（言い換えれば、発信）を要求する。具体的には、マーカ１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ，１０８ＤがＬＥＤであった場合、マーカ１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ，１０８Ｄそれぞれの色、点滅間隔、複数のマーカ１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ，１０８Ｄの点灯タイミングなどでの発信動作を、通信手段１１４を介して局所位置検出デバイス１０２Ａ，１０２Ｂに要求する。ここで、全ての局所位置検出デバイス１０２Ａ，１０２Ｂに同じマーカ制御要求（言い換えれば、マーカ発信要求）を出すと、マーカ検出手段１１３がどの局所位置検出デバイス１０２Ａ，１０２Ｂのマーカを検出しているかわからないため、一つの局所位置検出デバイス１０２Ａ又は１０２Ｂを選択して、要求を出す。この際、上記デバイス識別子記憶手段５０３から一つの局所位置検出デバイス１０２又は１０２ＢのＩＰアドレスを読み出し、それに対してマーカ１０８Ａ，１０８Ｂ又はマーカ１０８Ｃ，１０８Ｄの制御要求を通信手段１１４を用いて送信する。一つの局所位置検出デバイス１０２又は１０２Ｂの通信手段９でマーカ１０８Ａ，１０８Ｂ又はマーカ１０８Ｃ，１０８Ｄの制御要求を受け取ると、その制御要求に基づいてマーカ制御手段１１１を制御手段７により動作制御して、マーカ１０８Ａ，１０８Ｂ又はマーカ１０８Ｃ，１０８Ｄの発信動作を行わせる。
【００８２】
本上記大局位置検出手段５０２のマーカ検出手段１１３は、上記マーカ制御要求手段５０４で要求したような発信動作をするマーカ１０８Ａ，１０８Ｂ又はマーカ１０８Ｃ，１０８Ｄを検出する。具体的には、マーカ１０８Ａ，１０８Ｂ又はマーカ１０８Ｃ，１０８ＤがＬＥＤの場合で、色を制御するよう（言い換えれば、ある色を発信するように）要求したら、上記大局位置検出手段５０２の上記マーカ検出手段１１３はその同じ色を検出するように動作する。
【００８３】
図１１（ａ），（ｂ）は、局所位置検出デバイス１０２を、複数の場所に配置した場合に天井から見た状態を示している。図１１（ａ）は、１組の対角コーナにマーカ１０８を配置した四角形板状の局所位置検出デバイス１０２を、キッチンのワークトップ９０１の上に１台、食卓９０２の上に４台設置している。また、図１１（ｂ）は、四角形のタイルカーペットに２組の対角コーナにマーカ１０８を配置した四角形の局所位置検出デバイス１０２を埋め込んだ例であり、簡単に部屋全体の物品配置位置検出を行う環境を構築できる。図１１（ｂ）の局所位置検出デバイス１０２は異なるマーカ１０８を４つ持っており、本棚９０３や椅子９０４やテーブル９０５やラック９０６などの家具などに隠蔽されても少なくとも２つのマーカが天井から見えるので、上記局所位置検出デバイス１０２の位置及び姿勢を検出でき、さらには、その上に置かれた物品の部屋内での配置位置を正確に求めることができる。
【００８４】
以上により、局所位置検出デバイス１０２が空間に散在する場合においても、それぞれの局所位置検出デバイス１０２を特定しながらその上の物品の載置位置を管理したり、問い合わせたりすることが可能となる。
【００８５】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態の対象物位置検出装置は、例えば、第３実施形態の対象物位置検出装置を用いて、物品の配置位置を問い合わせるシステムに関するものである。図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、対象物位置検出装置６０１には、さらに配置位置を問い合わせたり、検出できた配置位置を提示するのに用いる入力手段（キーボードなど）９１０や表示手段（ディスプレー）９１１を有する。大局位置検出手段１０３は、これらの入力手段９１０や表示手段９１１と合わせてコンピューターシステムを用いるのが普通である。この時の動作を図１３のフローチャートを用いて説明する。
【００８６】
まず、ステップＳ８０１で、ユーザが入力手段を用いて、ある物品（例えば「携帯電話」）を検索手段９２０で検索するように大局位置検出手段１０３に入力する。
【００８７】
ステップＳ８０２〜ステップＳ８０５の間で、大局位置検出手段１０３の検索手段９２０が働いて通信手段１１４と１０９とを介して各局所位置検出デバイス１０２に問い合わせを行う。この際、第３実施形態にも記載したように、各局所位置検出デバイス１０２に対して、ＭＡＣアドレス（及びそれに関連づけられたＩＰアドレス）を用いて問い合わせを行う。
【００８８】
まず、ステップＳ８０３において、大局位置検出手段１０３の検索手段９２０が動作して、通信手段１１４を介して、今、選択した一つの局所位置検出デバイス１０２に検索要求信号を送信する。
【００８９】
次いで、ステップＳ８０４では、１つの局所位置検出デバイス１０２が通信手段１０９を介して検索要求信号を受信し、その局所位置検出デバイス１０２の検索手段（例えば、制御手段７が検索機能を有している場合には制御手段７が検索手段として機能する。）が、問い合わせ物品自体が、その局所位置検出デバイス１０２で管理している物品情報記憶手段６内に含まれているか否かを検索して、その有無、及び存在すればその位置・重量・その他物品属性を上位の大局位置検出手段１０３に通信手段１０９を介して回答として送り返す。
【００９０】
次いで、ステップＳ８０５では、上記ステップＳ８０３及びＳ８０４の動作を次の局所位置検出デバイス１０２で行い、以下、全ての局所位置検出デバイス１０２で行う。
【００９１】
次いで、ステップＳ８０６では、大局位置検出手段１０３における検索手段９２０が各局所位置検出デバイス１０２からの回答をまとめて上記表示手段９１１に検索結果を表示する。
【００９２】
このようにして、ある物品を検索したいとき、当該物品が載置されている局所位置検出デバイス１０２を大局位置検出手段１０３が検索して探し出し、上記表示手段９１１に検索結果を表示するため、当該物品がどの局所位置検出デバイス１０２上に載置されているかが迅速にかつ正確に判断することができて、家庭内などの空間での物品等を管理するとき、物品の位置を正確かつ広範囲に渡り正確に検出することができる。
【００９３】
なお、第３実施形態では、各局所位置検出デバイス１０２に物品の情報を持たせたが、各局所位置検出デバイス１０２において物品の増減が生じる毎にその結果を大局位置検出手段１０３に送信し、大局位置検出手段１０３にも物品情報記憶手段６を持たせて物品を管理しておいてもよい。
【００９４】
なお、本発明の上記種々の実施形態では、局所位置検出デバイス１０２の位置計算手段２で物品載置位置を計算するときに用いる出力情報として重量センサ１１からの出力情報を用いたが、これに限るものではなく、圧電素子を上記板状構造物１０に格子状に敷き詰めて、その加重分布情報から物品載置位置を計算して求めるようにしてもよい。また、物品にＲＦＩＤタグを取り付け、上記板状構造物１０に小型のタグリーダを格子状に敷き詰めて、物品のタグを読めた上記小型タグリーダの位置を物品の載置位置とすることも可能である。
【００９５】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明にかかる対象物位置検出装置は、空間内で物品などの対象物の所在や属性を取得・管理し、物品などの対象物の所在を容易に探索できて、物品などの対象物を管理するシステム、及びロボットが自動で物品などの対象物を操作して作業を行うシステムなどに利用可能な等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、本発明の第１実施形態における対象物位置検出装置の制御部を示すブロック図、上記対象物位置検出装置の全体の斜視図、及び側面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、上記第１実施形態の上記対象物位置検出装置の重量センサの位置及び位置計算手段の動作を具体的に説明するための説明図である。
【図３Ａ】上記第１実施形態の上記対象物位置検出装置の物品情報記憶手段に記憶されるデータの一例を示す図である。
【図３Ｂ】上記第１実施形態の上記対象物位置検出装置の物品情報記憶手段に、複数の物品が同時に記憶されるデータの一例を示す図である。
【図３Ｃ】上記第１実施形態の上記対象物位置検出装置の物品情報記憶手段に複数の物品が同時に記憶された状態から、前記複数の物品の内の一つが上記対象物位置検出装置から取り去られた後の物品情報記憶手段に記憶されたデータの一例を示す図である。
【図４】上記第１実施形態の上記対象物位置検出装置の対象物載置位置検出デバイスにおいて、位置、物品情報の取得の動作を示すフローチャートである。
【図５Ａ】上記第１実施形態による対象物位置検出装置を用いる調理支援システムと連携する冷蔵庫の斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａの上記第１実施形態による対象物位置検出装置を用いる調理支援システムの構成図である。
【図６】上記調理支援システムの調理動作を示すフローチャートである。
【図７】（ａ），（ｂ）はそれぞれ上記調理支援システムの対象物位置検出装置の物品載置位置検出手段に、変形例として、外力除去手段を有する構成を示すブロック図及び斜視図である。
【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、本発明の第２実施形態の対象物位置検出装置の全体構成の例を示すブロック図、斜視図、及び側面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、第２実施形態において大局位置計算手段の動作を具体的に説明するため、ダイニングキッチンを上方から撮したカメラ映像図及びカメラ座標と空間座標の対応表を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態の対象物位置検出装置の全体構成の例を示したブロック図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、本発明の第３実施形態の対象物載置位置検出デバイスを複数配置する場合の配置例を天井から見た平面図である。
【図１２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、本発明の第４実施形態の対象物位置検出装置の全体構成の例を示すブロック図、斜視図、及び側面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態における対象物位置検出装置を用いて物品の位置を問い合わせるシステムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９８】
１・・・対象物位置検出装置
２・・・物品載置位置検出手段
３・・・物品情報取得手段
６・・・物品情報記憶手段
７・・・制御手段
９・・・通信手段
１０・・・板状構造物
１１・・・重量センサ
１５・・・設置面
１９，１９Ａ・・・制御部
２０，２０Ａ，２０Ｂ・・・物品
２５・・・布巾
Ａ００・・・調理支援システム
Ａ０１，Ａ０１−１・・・対象物位置検出装置
Ａ０２・・・調理器具
Ａ０３・・・冷蔵庫
Ａ０３−１・・・ドア
Ａ０４・・・対象物位置検出装置
Ａ０５・・・開閉手段
Ａ０６・・・ロボットアーム
Ａ０６−１・・・ロボットハンド
Ａ０６−２・・・力センサ
Ａ０７・・・制御手段
Ａ０８・・・レシピＤＢ
Ａ１０・・・音声Ｉ／Ｆ
Ａ１０−１・・・スピーカ
Ａ１０−２・・・マイク
Ａ２０・・・メモリ
Ｂ０１・・・外力除去手段
１０１・・・対象物位置検出装置
１０２・・・局所位置検出デバイス
１０３・・・大局位置検出手段
６・・・物品情報記憶手段
１０８，１０８Ａ，１０８Ｂ・・・マーカ
１１１・・・マーカ制御手段
１１２・・・大局位置計算手段
１１３・・・マーカ検出手段
５０３・・・デバイス識別子記憶手段
５０４・・・マーカ制御要求手段
６０１・・・対象物位置検出装置
９００・・・センサ（カメラなど）
９０１・・・キッチンのワークトップ
９０２・・・食卓
９０３・・・本棚
９０４・・・椅子
９０５・・・テーブル
９０６・・・ラック
９１０・・・入力手段
９１１・・・表示手段
９２０・・・検索手段
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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