(57)【要約】【課題】  センステーブル上におけるコイルの検出速度の向上をはかり、コイル増による速度低下の影響を無くする。【解決手段】  コイルが実装されセンステーブル上を移動するパック装置の位置を検出し、検出された位置に基づいてコイルの移動軌跡を検出するセンステーブル管理装置であって、パック装置に実装されるコイルのコイル情報を取得するコイル情報取得部と、コイル情報取得部によって取得されたコイル情報に基づき、センステーブル上に位置するコイルを検出するコイル検出部と、コイル検出部の検出結果に基づいて、検出されたコイル、および検出されなかったコイルの検出頻度情報を更新し、当該更新された検出頻度情報に基づく優先順位に従い、センステーブルに対して検出対象となるコイルの周波数を指示する情報を出力する検出頻度制御部とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが実装されセンステーブル上を移動するパック装置の位置を検出し、検出された位置に基づいて前記コイルの移動軌跡を検出するセンステーブル管理装置であって、
前記パック装置に実装されるコイルのコイル情報を取得するコイル情報取得部と、
前記コイル情報取得部によって取得されたコイル情報に基づき、前記センステーブル上に位置するコイルを検出するコイル検出部と、
前記コイル検出部の検出結果に基づいて、検出されたコイル、および検出されなかったコイルの検出頻度情報を更新し、当該更新された検出頻度情報に基づく優先順位に従い、前記センステーブルに対して検出対象となるコイルの周波数を指示する情報を出力する検出頻度制御部と、
を備えたことを特徴とするセンステーブル管理装置。
【請求項２】
前記コイル検出部によって検出されたコイルを特定する情報を示す管理テーブル情報を参照し、検出されたコイルの組合せに基づきパックの特定を行うパック特定部
を有することを特徴とする請求項１に記載のセンステーブル管理装置。
【請求項３】
コイルが実装されセンステーブル上を移動するパック装置の位置を検出し、検出された位置に基づいて前記コイルの移動軌跡を検出するセンステーブル管理装置におけるセンステーブル管理方法であって、
前記パック装置に実装されるコイルのコイル情報を取得し、
前記取得されたコイル情報に基づき、前記センステーブル上に位置するコイルを検出し、
検出結果に基づいて、検出されたコイル、および検出されなかったコイルの検出頻度情報を更新し、当該更新された検出頻度情報に基づく優先順位に従い、前記センステーブルに対して検出対象となるコイルの周波数を指示する情報を出力する
ことを特徴とするセンステーブル管理方法。
【請求項４】
コイルが実装されセンステーブル上を移動するパック装置の位置を検出し、検出された位置に基づいて前記コイルの移動軌跡を検出するセンステーブル管理装置に用いられるプログラムであって、
前記パック装置に実装されるコイルのコイル情報を取得するステップと、
前記取得されたコイル情報に基づき、前記センステーブル上に位置するコイルを検出するステップと、
検出結果に基づいて、検出されたコイル、および検出されなかったコイルの検出頻度情報を更新し、当該更新された検出頻度情報に基づく優先順位に従い、前記センステーブルに対して検出対象となるコイルの周波数を指示する情報を出力するステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センステーブル上を移動し、その座標および回転角を検出するために前記センステーブル上に載置される、センステーブル管理装置および同装置におけるパック装置検出方法ならびにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＵＩ（Character User Interface）、ＧＵＩ（Graphical User Interface)に続く次世代のユーザインタフェースとして、ＭＩＴでは、ＴＵＩ（Tangible User Interface）と称される直感的なインタフェースの研究が行われている。
この研究のプラットフォームとしてセンステーブルと称される装置が使用され、この装置は、センステーブル本体の他に、位置と回転角を検出するパックから構成されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
図７に、ＴＵＩを用いてネットワーク設計を行う場合のセンステーブル装置の構成例が示されている（例えば、非特許文献１参照）。
すなわち、磁気シートが敷設されたセンステーブル本体７１上には、ＰＣ７２によって生成出力される設計図がプロジェクタ７３を介して投影され、その設計図上をユーザが、コイルが巻かれたパック７４を操作することにより、ＰＣ７２によってその座標位置、あるいは回転角が取り込まれる。
【０００４】
例えば、センステーブル本体７１上に投影された設計図に表現されたノード間にリンクを設定する場合、リンクを設定するノードにバインドしたパック７４同士を接触させることにより実施し、リンクの帯域を変更する場合は、リンクにパック７４をバインドし、回転させることにより実現する。このＴＵＩを適用することによって複数の人間によるパック操作が可能となり、設計者間で議論しながらコラボレーションによる設計が可能になる。
【非特許文献１】［平成１６年０２月１３日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://tangible.media.mit.edu/papers/SenseTable_CHI01/SenseTable_CHI01.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したセンステーブルは、磁気シートに対して一方の辺から発信し、他方の辺でそれに共振して発生する電流を検出する方式を採用している。この方式の場合、例えば、コイルの数を２０個、発信側の辺の長さを４０ｃｍ（ループコイルの幅を５ｍｍとすると８０チャネル）とし、発信のタイミングを０．１ミリ秒として検出する方式をとれば、０．１ミリ秒×２０周波数×８０チャネルで１６０ミリ秒となり、２０個のコイル全てを検出するためには、１６０ミリ秒の時間が必要となる。
但し、実際の処理においては、全てのデータが揃ってなくても、ＰＣ等検出装置側からデータを取得する方式をとっており、例えばその取得タイミング間隔が５０ミリ秒の場合、最悪２００ミリ秒の遅れとなってしまう。従って、これをリアルタイム性が要求されるアプリケーションで利用することは困難であり、改善が求められていた。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、センステーブル上におけるコイルの検出速度の向上をはかり、コイル増による速度低下の影響を無くした、センステーブル管理装置および同装置におけるパック装置検出方法ならびにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために本発明は、コイルが実装されセンステーブル上を移動するパック装置の位置を検出し、検出された位置に基づいて前記コイルの移動軌跡を検出するセンステーブル管理装置であって、前記パック装置に実装されるコイルのコイル情報を取得するコイル情報取得部と、前記コイル情報取得部によって取得されたコイル情報に基づき、前記センステーブル上に位置するコイルを検出するコイル検出部と、前記コイル検出部の検出結果に基づいて、検出されたコイル、および検出されなかったコイルの検出頻度情報を更新し、当該更新された検出頻度情報に基づく優先順位に従い、前記センステーブルに対して検出対象となるコイルの周波数を指示する情報を出力する検出頻度制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上述のセンステーブル管理装置において、前記コイル検出部によって検出されたコイルを特定する情報を示す管理テーブル情報を参照し、検出されたコイルの組合せに基づきパックの特定を行うパック特定部を有することを特徴とする。
【０００９】
上記した課題を解決するために本発明は、コイルが実装されセンステーブル上を移動するパック装置の位置を検出し、検出された位置に基づいて前記コイルの移動軌跡を検出するセンステーブル管理装置におけるセンステーブル管理方法であって、前記パック装置に実装されるコイルのコイル情報を取得し、前記取得されたコイル情報に基づき、前記センステーブル上に位置するコイルを検出し、検出結果に基づいて、検出されたコイル、および検出されなかったコイルの検出頻度情報を更新し、当該更新された検出頻度情報に基づく優先順位に従い、前記センステーブルに対して検出対象となるコイルの周波数を指示する情報を出力することを特徴とする。
【００１０】
上記した課題を解決するために本発明は、コイルが実装されセンステーブル上を移動するパック装置の位置を検出し、検出された位置に基づいて前記コイルの移動軌跡を検出するセンステーブル管理装置に用いられるプログラムであって、前記パック装置に実装されるコイルのコイル情報を取得するステップと、前記取得されたコイル情報に基づき、前記センステーブル上に位置するコイルを検出するステップと、検出結果に基づいて、検出されたコイル、および検出されなかったコイルの検出頻度情報を更新し、当該更新された検出頻度情報に基づく優先順位に従い、前記センステーブルに対して検出対象となるコイルの周波数を指示する情報を出力するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、センステーブル管理装置が、パック装置に実装される全コイルのコイル情報を取得し、その取得されたコイル情報に基づきセンステーブルを構成するそれぞれの磁気シート上に位置するコイルおよびパック装置を特定し、以降、検出されたコイルおよび検出されなかったコイルの検出頻度情報に基づく優先制御に従いコイル情報を取得することで、コイル検出速度の向上がはかれる。また、同一磁気シート上に存在するコイルの数が増大すれば相対的に検出速度は低下するが、従来方式に比べて磁気シート上に存在するコイルの検出速度については飛躍的に速く検出できることになり、コイル数が現状の２０個より増えた場合においても、同一のシートに存在するコイル数が同程度であれば、検出速度はほとんど変化することがなく、コイル数増に伴う速度低下の影響は発生しない。
また、磁気シート毎に生成される、検出されたコイルを特定する情報を示す管理テーブル情報を参照し、検出されたコイルの組合せに基づきパックの特定を行うことで、検出されたコイルの組合せが容易に確認でき、そのコイルが実装されるパックの特定も迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明のセンステーブル管理装置の実施形態を示すブロック図である。本発明のセンステーブル管理装置３は例えばＰＣで構成され、コイル情報取得部３１と、コイル管理テーブル（ＴＢＬ）３２と、パック特定部３３と、検出頻度制御部３４で構成される。
コイル情報取得部３１は、センステーブル２上に存在するコイル情報を取得する。例えば、初期時（電源ＯＮ）、パック装置１に実装される全コイルのコイル情報を取得し、以降、検出頻度制御部３４からセンステーブル２に指示されたコイルのコイル情報を取得する機能を持つ。
コイル検出部３５は、コイル情報取得部３１によって取得された情報に基づいて、コイルを検出する。この検出は、例えば、コイルのＩＤとコイルの周波数を対応付けするテーブルを予めメモリ内に記憶しており、このテーブルを参照することにより、コイル情報取得部３１によって取得された情報に基づいて、コイルを検出する。
【００１３】
コイル管理ＴＢＬ３２は、図２にそのデータ構造の一例が示されるように、センステーブル２を構成する磁気シート毎（ここでは４枚）にコイルＴＢＬを備え、コイルＴＢＬを構成する各ビットは、センステーブル上に載置されたパック装置に実装されるそれぞれのコイルのＩＤに相当し、ビットＯＮ／ＯＦＦにより、検出の有無情報が設定される。また、パック装置と、当該パック装置に実装されるコイルのＩＤの組合せについての対応を示す対応テーブル情報（図示せず）も別途所定のメモリ内に記憶され、この対応テーブル情報を読み出して参照することでパック装置の特定が可能である。
パック特定部３３は、コイル管理ＴＢＬ３２に記憶されたコイルＴＢＬと上述の対応テーブルとを参照することにより、磁気シート上に位置するコイルおよびパック装置を特定する機能を持つ。
検出頻度制御部３４は、検出されたコイル、および検出されなかったコイルの検出頻度情報を更新し、当該更新された検出頻度情報に基づく優先順位に従い、センステーブル２に発振すべき周波数の情報（検出対象のコイルの周波数に相当）を出力する。
【００１４】
センステーブル２は、図４に示されるように、ここでは４枚の磁気シート（＃０〜＃３）で構成される。
それぞれの磁気シートは、内部にアンテナプリント線（センサ基板）が敷設されており、各センサ基板には、Ｘ方向、Ｙ方向に狭い幅で受信コイルが配置されており、図示せぬパルス発振器によってセンサ基板に送信キャリアがある一定期間供給され（発信チャネルＣＨ１、ＣＨ２…）、移動するパック装置に実装されたコイルとの間の電磁結合によって誘起される信号を受信する（受信チャネル）仕組みになっている。
【００１５】
ここでは、センステーブル２上を移動するパック装置１（複数コイル）の検出速度の向上を図るため、特定の磁気シート上に位置するコイルのみ優先して検出することとした。通常、図４に示されるように、３０ｃｍ×４０ｃｍの長方形状の磁気シートを４枚程度結合して使用することが多いため、例えば、１０個のパック装置１（２０個のコイル）全てが同一磁気シートに存在することは少なく、最大でもパック５個（コイルは１０個）程度しか存在することはない。このため、１枚の磁気シートに存在するコイルの検出頻度を、存在しないコイルの検出頻度より高く２倍程度にした。
【００１６】
なお、パック装置１へのコイルの実装形態により、例えばパックを構成する方式を変更し、５個のパックの場合に６個の共振周波数を使用する方式の場合には、検出すべき共振周波数（コイルと同等）は少なくすることが可能である。図５にセンステーブル２上のコイルの検出状況が示されるように、コイルの共振周波数を２０周波数とし、１周波数検出に０．１ミリ秒要するとすれば、全てのコイルを磁気シート１枚から検出するためには、０．１ミリ秒×２０周波数×８０チャネル＝１６０ミリ秒必要となる。
このことにより、同一磁気シートに２個コイルが存在する場合、磁気シートに存在するコイル：０．１ミリ秒×２周波数×８０チャネル＝１６ミリ秒（最短）、磁気シートに存在しないコイル：０．１ミリ秒×１８周波数×８０チャネル＋１６ミリ秒×２＝１７６ミリ秒となる。この方法によれば、磁気シートに存在しないコイルが最初に磁気シートに置かれた場合には、最長１７６ミリ秒かかることになるが、コイルの位置を移動させる可能性は磁気シートに存在するコイルの方が高いため、特に問題は発生しない。
【００１７】
同一磁気シートに１０個コイルが存在する場合には、磁気シートに存在するコイル：０．１ミリ秒×１０周波数×８０チャネル＝８０ミリ秒（最短）、磁気シートに存在しないコイル：０．１ミリ秒１０周波数×８０チャネル＋８０ミリ秒×２＝２４０ミリ秒となり、同一磁気シートに存在するコイルの数が増大すると、相対的に検出速度は低下するが、従来の方式に比べると、磁気シートに存在するコイルについては確実に速く検出できることになる。また、コイルの数が現状の２０個より増えた場合においても、同一の磁気シートに存在するコイル数が同程度であれば、検出速度はほとんど変化することがなく、実装コイル数を増やしても速度低下の問題が生じることはない。
【００１８】
このために、従来、センステーブル２からＰＣ等で構成されるセンステーブル管理装置３へ単方向の転送であったが、本発明によれば、以下に示す通り双方向のデータ転送が必要となる。なお、本発明実施形態によれば、センステーブル管理装置３側でコイルの位置を特定しているが、センステーブル２側のＣＰＵ（図示せず）でコイルの位置を特定することも可能である。その場合には検出されたコイル番号のみをセンステーブル管理装置３へ送ることになる。以下、コイル情報と記載されている情報は、前者の双方向通信の場合には検出された電流値情報であり、後者の場合にはコイル番号を示す。
図６に本発明実施形態の動作の流れがフローチャートで示されている。図５に示すフローチャートは、本発明のプログラムの処理手順も示す。以下、図６に示すフローチャートを参照しながら図１〜図５に示す本発明実施形態の動作について詳細に説明する。
【００１９】
本発明実施形態では、電源ＯＮ時の初期状態において、磁気シート上に位置する全てのコイルの共振周波数取得に関する優先順位を同等とする。まず、コイル情報取得部３１は、センステーブル２から、初期状態におけるコイル情報を取得する（Ｓ６１）。コイル情報取得部３１によってコイル情報が検出されると、コイル検出部３５は、コイル情報に基づいて、コイルを検出し（ステップＳ６２）、検出結果に従いコイル管理ＴＢＬ３２のデータを更新する（Ｓ６３）。
パック特定部３３は、コイル管理ＴＢＬ３２を参照することにより、磁気シート上に位置するコイルならびにパックを特定することができる。ここで、検出頻度制御部３４は、コイル検出部３５によって検出されたコイルに対応するコイルＩＤ（共振周波数番号）を送信し（Ｓ６４）、コイル検出頻度の更新処理を行う（Ｓ６５）。すなわち、検出されたコイルの検出頻度を上げ、検出されなかったコイルの検出頻度を下げる。
【００２０】
続いて検出頻度が時間軸上に示された概念図を図３に示すように、検出頻度制御部３４は、ｎ回にｍ回（但し、ｎ＞ｍ）は検出対象コイルのみ検出するように制御する。ここでは、共振周波数の検出頻度を、２回に１回は下げるように設定し、センステーブル２から、上記した検出頻度が示す優先順位に基づきコイル情報取得部３１を起動ししてコイル情報を取得する（Ｓ６６）。続いてＳ５２の処理に戻り、Ｓ６２以降の処理を電源がＯＦＦされるまで繰り返す（Ｓ６７）。
なお、図３において、Ａ、Ｂは、共にコイル検出期間を示す。
【００２１】
以上説明のように本発明は、センステーブル管理装置３が、パック装置１に実装される全コイルのコイル情報を取得し、その取得されたコイル情報に基づきセンステーブル２を構成するそれぞれの磁気シート上に位置するコイルおよびパック装置１を特定し、以降、検出されたコイルおよび検出されなかったコイルの検出頻度情報に基づく優先制御に従いコイル情報を取得することで、コイル検出速度の向上をはかるものである。
また、同一磁気シート上に存在するコイルの数が増大すれば相対的に検出速度は低下するが、従来方式に比べて磁気シート上に存在するコイルの検出速度については飛躍的に速く検出できることになり、コイル数が現状の２０個より増えた場合においても、同一のシートに存在するコイル数が同程度であれば、検出速度はほとんど変化することがなく、コイル数増に伴う速度低下の影響は発生しない。
更に、磁気シート毎に生成される、検出されたコイルを特定する情報を示す管理テーブル情報を参照し、検出されたコイルの組合せに基づきパックの特定を行うことで、検出されたコイルの組合せが容易に確認でき、そのコイルが実装されるパックの特定も迅速に行うことができる。
【００２２】
なお、上記した本発明実施形態によれば、円形のコイルを中心に説明したが、検出できる形状であれば形状に左右されず、その場合、形状によっては更に利用可能なパック数の増大がはかれる。
また、上述した実施形態においては、パック装置１に実装される全コイルのコイル情報を取得するようにしたが、パック装置１毎に異なる周波数のコイルがそれぞれ少なくとも１つ実装されている場合には、そのパック装置１毎に異なる周波数のコイルのコイル情報を取得するようにしてもよい。これにより、コイルの組み合わせによってパック装置１を特定せず、コイルの周波数を特定できれば、パック装置１を特定することが可能となり、パック装置１を特定する処理にかかる負荷を軽減できる。
また、図１に示すコイル情報取得部３１、パック特定部３３、検出頻度制御部３４のそれぞれで実行される手順をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本発明のセンステーブル管理装置が実現されるものとする。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【００２３】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００２４】
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示すコイルル管理ＴＢＬのデータ構造の一例を示す図である。
【図３】コイル検出期間を時間軸上に示した概念図である。
【図４】センステーブルの構成の一例を示す図である。
【図５】センステーブル上のコイル検出状況を説明するために引用した図である。
【図６】本発明実施形態の動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図７】ＴＵＩを用いてネットワーク設計を行う場合のセンステーブル装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…パック、２…センステーブル、３…センステーブル管理装置（ＰＣ）３１…コイル情報取得部、３２…コイル管理テーブル（ＴＢＬ）、３３…パック特定部、３４…検出頻度制御部、３５…コイル検出部
【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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