專(zhuān)利名稱(chēng)：：觸摸行為辨認(rèn)裝置和方法、信息處理裝置及計(jì)算機(jī)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于實(shí)時(shí)高精度地從通過(guò)傳感器檢測(cè)到的多個(gè)接觸點(diǎn)辨認(rèn)人的觸摸行為的觸摸行為辨認(rèn)裝置和方法、信息處理裝置及計(jì)算機(jī)程序。例如，本發(fā)明涉及用于辨認(rèn)人對(duì)諸如機(jī)器人之類(lèi)的機(jī)器執(zhí)行的觸摸行為的目的從而有用地作為實(shí)現(xiàn)機(jī)器的簡(jiǎn)易操作的接口或非語(yǔ)言通信工具的觸摸行為辨認(rèn)裝置和方法、信息處理裝置及計(jì)算機(jī)程序。更具體而言，本發(fā)明涉及用于在機(jī)器通過(guò)至少一個(gè)部分與周?chē)h(huán)境接觸時(shí)辨認(rèn)特定觸摸行為的觸摸行為辨認(rèn)裝置和方法、信息處理裝置及計(jì)算機(jī)程序，特別是涉及用于選擇經(jīng)常會(huì)與周?chē)h(huán)境接觸的機(jī)器中的所關(guān)心的接觸集群以辨認(rèn)特定觸摸行為的觸摸行為辨認(rèn)裝置和方法、信息處理裝置及計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，隨著許多機(jī)器的功能變得復(fù)雜，已經(jīng)出現(xiàn)以下需求機(jī)器應(yīng)當(dāng)響應(yīng)于直覺(jué)指令而被簡(jiǎn)易地操作。對(duì)于操作涉及與用戶接觸的機(jī)器，發(fā)明人已經(jīng)考慮到，直接基于人的觸摸模式(pattern)通過(guò)利用觸摸行為辨認(rèn)來(lái)選擇功能的方法可以有用地作為使得可以簡(jiǎn)便地操作這樣的機(jī)器的接口?；谟|摸行為的上述機(jī)器操作還可以應(yīng)用于通過(guò)與例如活躍在日常生活中的機(jī)器人接觸而進(jìn)行的通信，即，非語(yǔ)言通信。該操作必然要與機(jī)器人建立靈活且親密的關(guān)系。對(duì)于基于觸摸行為辨認(rèn)的直接、簡(jiǎn)易的機(jī)器操作，有必要基于由機(jī)器通過(guò)傳感器檢測(cè)到的多個(gè)觸點(diǎn)來(lái)實(shí)時(shí)且高精度地辨認(rèn)人的觸摸行為。如果使用基于觸摸行為辨認(rèn)的機(jī)器操作作為與機(jī)器人進(jìn)行非語(yǔ)言通信的工具，則機(jī)器人將經(jīng)常與外圍環(huán)境接觸(換而言之，沒(méi)有必要所有觸點(diǎn)都基于相同觸摸行為)。因此，發(fā)明人考慮到從多個(gè)觸點(diǎn)中選擇所關(guān)心的接觸點(diǎn)集群并識(shí)別該集群是重要的。例如，假設(shè)在機(jī)器人坐在椅子上的情況下輕輕叩擊(t即)機(jī)器人的肩膀數(shù)次。只要機(jī)器人忽略與椅子的接觸，提取僅與肩膀上的接觸(叩擊)有關(guān)的接觸信息，并基于該接觸信息來(lái)識(shí)別出"被輕輕叩擊"，則機(jī)器人正常運(yùn)作來(lái)與人類(lèi)進(jìn)行順利交互并不難。已經(jīng)有一些能夠?qū)崟r(shí)地辨認(rèn)復(fù)雜的人類(lèi)觸覺(jué)模式的觸摸行為辨認(rèn)系統(tǒng)。例如，已經(jīng)提出一種觸覺(jué)傳感器，該觸覺(jué)傳感器包括導(dǎo)電織物(fabric)并且能夠覆蓋機(jī)器人的整個(gè)身體(參見(jiàn)MasayukiInaba、YukikoHoshino、HirochikaInoue所著的"AFull-BodyTactileSensorSuitUsingElectricallyConductiveFabric",JournaloftheRoboticsSocietyofJapan,Vol.16，No.1，pp.80-86，1998)。觸覺(jué)傳感器的每個(gè)元件僅輸出分別指示"接觸中"和"未接觸"的兩個(gè)值。由于僅使用在接觸表面上的模式來(lái)確定人類(lèi)的觸摸方式，所以很難執(zhí)行詳細(xì)的觸摸行為辨認(rèn)。另外，針對(duì)整個(gè)身體來(lái)處理一條觸覺(jué)數(shù)據(jù)。因此，難以同時(shí)區(qū)分由多個(gè)外部因素導(dǎo)致的許多種接觸。作為另一個(gè)示例，已經(jīng)提出如下一種觸摸行為辨別方法對(duì)從平面觸覺(jué)傳感器獲得的九個(gè)特征量(下文中稱(chēng)為"特征量")執(zhí)行線性辨別分析以用高辨別率來(lái)對(duì)四種觸摸行為"叩擊"、"掐捏"(pinch)、"拍擊"(pat)和"推動(dòng)"(push)進(jìn)行辨別，其中4的平面觸覺(jué)傳感器包括作為壓力靈敏元件的半導(dǎo)體壓力傳感器元件(參見(jiàn)HidekazuHirayu、ToshiharuMukai所著的"DiscriminationofTouchingBehaviorswithTactileSensor，，，TechnicalReportsofGifuPrefecturalResearchInstituteofMa皿facturinglnformationTechnology,Vol.8，2007)。由于在完成行為之后才辨認(rèn)觸摸行為，所以該方法不是實(shí)時(shí)執(zhí)行的。另外，該方法沒(méi)有考慮在傳感器應(yīng)用于諸如機(jī)器人之類(lèi)的機(jī)器的全身時(shí)預(yù)測(cè)在多個(gè)部分中的觸摸行為。由于該方法利用了線性分析，所以將僅辨別簡(jiǎn)單的觸摸行為模式。因此，不利地，該方法在對(duì)機(jī)器整體的操作和交互方面缺乏實(shí)用性。此外，已經(jīng)提出一種用于高精度實(shí)時(shí)處理的觸摸行為辨別裝置(參見(jiàn)日本未實(shí)審專(zhuān)利申請(qǐng)公布No.2001-59779)。該觸摸行為辨別裝置被配置為基于預(yù)先前從五個(gè)特征量學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)而使用k-NN方法和Fisher線性辨別法來(lái)對(duì)五種觸摸行為進(jìn)行辨別。在此實(shí)例中，五種觸摸行為是"輕叩"、"抓搔"(scratch)、"拍擊"和"輕撓"(tickle)。根據(jù)該方法，雖然可以通過(guò)學(xué)習(xí)來(lái)執(zhí)行高精度辨別，但是很難辨別通過(guò)將特征量分類(lèi)為多個(gè)類(lèi)別而獲得的典型、連續(xù)且多層的人類(lèi)觸摸行為，例如，"拍擊同時(shí)推動(dòng)"。此外，由于有必要檢測(cè)峰值作為特征量，所以在完成一系列觸摸行為之前不提取特征量。另外，由于使用了整個(gè)接觸表面上的特征量的總和，所以很難獨(dú)立地確定多個(gè)部分中的觸摸行為。因此，很難識(shí)別對(duì)機(jī)器整體執(zhí)行的實(shí)際的復(fù)雜的觸摸行為模式。已經(jīng)提出包括用于辨認(rèn)全身觸覺(jué)圖像的輸入系統(tǒng)的通信機(jī)器人(參見(jiàn)日本未實(shí)審專(zhuān)利申請(qǐng)公布No.2006-123140)。該輸入系統(tǒng)基于所獲得的傳感器數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行非層級(jí)集群化(clustering),以基于在每一個(gè)集群的重心位置處的壓力轉(zhuǎn)變變化來(lái)執(zhí)行層級(jí)集群化，從而識(shí)別觸摸部分和觸摸方式。由于通過(guò)根據(jù)最近鄰方法(nearestneighborhoodmethod)進(jìn)行匹配來(lái)唯一地確定觸摸行為，所以與上述觸摸行為辨別裝置的情況相同，未識(shí)別出連續(xù)多層的復(fù)雜觸摸行為模式。該通信機(jī)器人還具有以下問(wèn)題。由于所學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)是在觸摸行為的位置和質(zhì)量被混淆的情況下生成的，所以分別指示觸摸了機(jī)器人的哪個(gè)部分以及如何觸摸機(jī)器人的指標(biāo)(index)是有限的。如果對(duì)機(jī)器人同時(shí)執(zhí)行多個(gè)觸摸行為，則沒(méi)有考慮從觸摸行為中選擇哪個(gè)觸摸行為。此外，已經(jīng)提出一種包括用于高效地辨認(rèn)觸摸行為的輸入系統(tǒng)的通信機(jī)器人(參見(jiàn)日本未實(shí)審專(zhuān)利申請(qǐng)公布No.2006-281347)。該輸入系統(tǒng)使用小波變換對(duì)針對(duì)每個(gè)傳感器元件獲得的觸覺(jué)信息執(zhí)行辨認(rèn)和壓縮，從而分散了分布于機(jī)器人全身的觸覺(jué)傳感器元件的處理負(fù)荷。對(duì)觸摸行為辨認(rèn)應(yīng)用小波變換，有必要以預(yù)定時(shí)間間隔(例如，在一個(gè)實(shí)施例中每隔1至3秒)來(lái)存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)。不利地，完全沒(méi)有考慮到實(shí)時(shí)能力。該機(jī)器人還具有以下問(wèn)題。當(dāng)在機(jī)器人的多個(gè)傳感器元件上執(zhí)行觸摸行為時(shí)，或者當(dāng)對(duì)機(jī)器人同時(shí)執(zhí)行多個(gè)觸摸行為時(shí)，沒(méi)有考慮到選擇任何觸摸行為的程度。
發(fā)明內(nèi)容希望提供能夠?qū)崟r(shí)高精度地從通過(guò)傳感器檢測(cè)到的多個(gè)接觸點(diǎn)辨認(rèn)人的觸摸行為的精良的觸摸行為辨認(rèn)裝置和方法、信息處理裝置和計(jì)算機(jī)程序。還希望提供用于辨認(rèn)人對(duì)諸如機(jī)器人之類(lèi)的機(jī)器執(zhí)行的觸摸行為的目的以便可有用地用作實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的簡(jiǎn)便操作的接口或非語(yǔ)言通信工具的精良的觸摸行為辨認(rèn)裝置和方法、信息處理裝置和計(jì)算機(jī)程序。還希望提供能夠在機(jī)器的一個(gè)或多個(gè)部分接觸周?chē)h(huán)境時(shí)辨認(rèn)出特定觸摸行為的精良的觸摸行為辨認(rèn)裝置和方法、信息處理裝置和計(jì)算機(jī)程序。還希望提供能夠選擇機(jī)器中將經(jīng)常接觸周?chē)h(huán)境的所關(guān)心的接觸點(diǎn)集群以辨認(rèn)出特定觸摸行為的精良的觸摸行為辨認(rèn)裝置和方法、信息處理裝置和計(jì)算機(jī)程序。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，一種觸摸行為辨認(rèn)裝置包括接觸點(diǎn)獲取單元，所述接觸點(diǎn)獲取單元被配置為獲取多個(gè)接觸點(diǎn)中的壓力信息項(xiàng)目和位置信息項(xiàng)目；集群化單元，所述集群化單元被配置為根據(jù)基于由接觸點(diǎn)獲取單元獲取的信息項(xiàng)目的、與接觸點(diǎn)的壓力偏差和位置偏差有關(guān)的信息來(lái)對(duì)接觸點(diǎn)執(zhí)行集群化，以形成作為觸摸行為的接觸點(diǎn)群組，接觸點(diǎn)群組中的每個(gè)包括彼此關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)；以及觸摸行為識(shí)別單元，所述觸摸行為識(shí)別單元被配置為識(shí)別針對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)群組的觸摸行為。根據(jù)此實(shí)施例，觸摸行為識(shí)別單元可以包括以下元件。特征量計(jì)算部件被配置為從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算N個(gè)特征量，所述特征量代表接觸模式，N為3或更大的整數(shù)。映射部件被配置為針對(duì)各個(gè)觸摸行為類(lèi)別將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量映射到n維空間，以基于在相應(yīng)空間中的所映射的位置來(lái)判斷各個(gè)觸摸行為存在與否，n為小于N的正整數(shù)。觸摸行為確定部件被配置為基于在所述n維空間中的所映射的位置來(lái)確定對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)的觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果。根據(jù)此實(shí)施例，優(yōu)選地，映射部件使用學(xué)習(xí)到的層級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量轉(zhuǎn)換為二維數(shù)據(jù)。更具體而言，映射部件可以使用學(xué)習(xí)到的自組織映射來(lái)將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量轉(zhuǎn)換為二維數(shù)據(jù)。根據(jù)此實(shí)施例，優(yōu)選地，映射部件針對(duì)想要識(shí)別的每個(gè)觸摸行為類(lèi)別提供n維空間，將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量映射到針對(duì)各自的觸摸行為類(lèi)別的各個(gè)n維空間，并基于在相應(yīng)空間中的所映射的位置來(lái)判斷各個(gè)觸摸行為存在與否，并且觸摸行為確定部件基于指示出與在各個(gè)接觸點(diǎn)上各個(gè)觸摸行為存在與否有關(guān)的判斷結(jié)果的轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)以及被賦予各個(gè)觸摸行為類(lèi)別的優(yōu)先級(jí)來(lái)確定對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)群組的單個(gè)觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，提供了一種觸摸行為辨認(rèn)方法，該方法包括以下步驟獲取多個(gè)接觸點(diǎn)中的壓力信息項(xiàng)目和位置信息項(xiàng)目；根據(jù)基于所獲取的信息項(xiàng)目的、與所述接觸點(diǎn)的壓力偏差和位置偏差有關(guān)的信息來(lái)對(duì)接觸點(diǎn)執(zhí)行集群化，以形成作為觸摸行為的接觸點(diǎn)群組，接觸點(diǎn)群組中的每個(gè)包括彼此關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)；從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算N個(gè)特征量，所述特征量代表接觸模式，N為3或更大的整數(shù)；針對(duì)想要識(shí)別的每一個(gè)觸摸行為類(lèi)別提供n維空間，并將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量映射到針對(duì)各自的觸摸行為類(lèi)別的各個(gè)n維空間，以基于在相應(yīng)空間中的所映射的位置來(lái)判斷各個(gè)觸摸行為存在與否；以及基于指示出與在各個(gè)接觸點(diǎn)上各個(gè)觸摸行為存在與否有關(guān)的判斷結(jié)果的轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)以及被賦予各個(gè)觸摸行為類(lèi)別的優(yōu)先級(jí)來(lái)確定對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)群組的單個(gè)觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，提供了一種信息處理裝置，用于根據(jù)用戶操作來(lái)執(zhí)行信息處理。所述裝置包括接觸點(diǎn)檢測(cè)單元，包括被附接到所述信息處理裝置的主體的觸覺(jué)傳感器群組，所述接觸點(diǎn)檢測(cè)單元被配置為檢測(cè)多個(gè)接觸點(diǎn)中的壓力信息項(xiàng)目和位置信息項(xiàng)目；集群化單元，被配置為根據(jù)基于由所述接觸點(diǎn)檢測(cè)單元檢測(cè)到的信息項(xiàng)目的、與所述接觸點(diǎn)的壓力偏差和位置偏差有關(guān)的信息來(lái)對(duì)所述接觸點(diǎn)執(zhí)行集群化，以形成作為觸摸行為的接觸點(diǎn)群組，接觸點(diǎn)群組中的每個(gè)包括彼此關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)；特征量計(jì)算單元，被配置為從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算N個(gè)特征量，所述特征量代表接觸模式，N為3或更大的整數(shù)；映射單元，被配置為針對(duì)想要識(shí)別的每一個(gè)觸摸行為類(lèi)別提供n維空間，將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量映射到針對(duì)各自的觸摸行為類(lèi)別的各個(gè)n維空間，并基于在相應(yīng)空間中的所映射的位置來(lái)判斷各個(gè)觸摸行為存在與否；觸摸行為確定單元，被配置為基于指示出與在各個(gè)接觸點(diǎn)上各個(gè)觸摸行為存在與否有關(guān)的判斷結(jié)果的轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)以及被賦予各個(gè)觸摸行為類(lèi)別的優(yōu)先級(jí)來(lái)確定對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)群組的單個(gè)觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果；以及控制單元，被配置為基于由所述觸摸行為確定單元確定的觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果來(lái)控制信息處理。根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種以計(jì)算機(jī)可讀形式描述的以便使計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行用于辨認(rèn)人的觸摸行為的處理的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序使得所述計(jì)算機(jī)用作接觸點(diǎn)獲取單元，被配置為獲取多個(gè)接觸點(diǎn)中的壓力信息項(xiàng)目和位置信息項(xiàng)目；集群化單元，被配置為根據(jù)基于由所述接觸點(diǎn)獲取單元獲取的信息項(xiàng)目的、與所述接觸點(diǎn)的壓力偏差和位置偏差有關(guān)的信息來(lái)對(duì)所述接觸點(diǎn)執(zhí)行集群化，以形成作為觸摸行為的接觸點(diǎn)群組，接觸點(diǎn)群組中的每個(gè)包括彼此關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)；特征量計(jì)算單元，被配置為從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算N個(gè)特征量，所述特征量代表接觸模式，N為3或更大的整數(shù)；映射單元，被配置為針對(duì)想要識(shí)別的每一個(gè)觸摸行為類(lèi)別提供n維空間，將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量映射到針對(duì)各自的觸摸行為類(lèi)別的各個(gè)n維空間，并基于在相應(yīng)空間中的所映射位置來(lái)判斷各個(gè)觸摸行為存在與否；以及觸摸行為確定單元，被配置為基于指示出與在各個(gè)接觸點(diǎn)上各個(gè)觸摸行為存在與否有關(guān)的判斷結(jié)果的轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)以及被賦予各個(gè)觸摸行為類(lèi)別的優(yōu)先級(jí)來(lái)確定對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)群組的單個(gè)觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果。根據(jù)上述實(shí)施例的計(jì)算機(jī)程序被定義為以計(jì)算機(jī)可讀形式描述的以便在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)預(yù)定處理的計(jì)算機(jī)程序。換而言之，根據(jù)上述實(shí)施例的計(jì)算機(jī)程序被安裝到計(jì)算機(jī)中，從而在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)協(xié)作操作。因而，可以獲得與根據(jù)前述實(shí)施例的觸摸行為辨認(rèn)裝置相同的操作和優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，可以提供能夠?qū)崟r(shí)高精度地從通過(guò)傳感器檢測(cè)到的多個(gè)接觸點(diǎn)辨認(rèn)人的觸摸行為的精良的觸摸行為辨認(rèn)裝置和方法、信息處理裝置及計(jì)算機(jī)程序。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，可以提供能夠選擇機(jī)器中將經(jīng)常接觸外圍環(huán)境的所關(guān)心觸點(diǎn)集群以辨認(rèn)特定觸摸行為的精良的觸摸行為辨認(rèn)裝置和方法、信息處理裝置及計(jì)算機(jī)程序。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觸摸行為辨認(rèn)裝置能夠?qū)崟r(shí)高精度地辨認(rèn)人對(duì)諸如機(jī)器人之類(lèi)的機(jī)器執(zhí)行的觸摸行為的目的。因此，該裝置可有用地用作用于實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的簡(jiǎn)便操作的接口或非語(yǔ)言通信工具。根據(jù)上述實(shí)施例，觸摸行為辨認(rèn)是針對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)群組執(zhí)行的。因此，即使當(dāng)同時(shí)在不同部分執(zhí)行不同種類(lèi)的觸摸行為時(shí)，也可以單獨(dú)地辨認(rèn)各個(gè)觸摸行為。根據(jù)上述實(shí)施例，由于映射單元(部件)將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量映射到各個(gè)較低維度空間，B卩，執(zhí)行維度壓縮，所以可以執(zhí)行高速且高精度的觸摸行為辨認(rèn)。根據(jù)上述實(shí)施例，由于觸摸行為是使用自組織映射來(lái)識(shí)別的，所以可以實(shí)現(xiàn)與閾值判斷不同的、并非基于規(guī)則的判斷的靈活判斷。根據(jù)上述實(shí)施例，由于識(shí)別是使用針對(duì)想要識(shí)別的各個(gè)觸摸行為的多個(gè)自組織映射來(lái)執(zhí)行的，所以可以將觸摸行為之間的包含關(guān)系考慮在內(nèi)。因此，可以執(zhí)行對(duì)諸如"在推動(dòng)的同時(shí)拍擊"之類(lèi)的層級(jí)觸摸行為類(lèi)別的多層辨認(rèn)以及依賴于上下文的辨認(rèn)。根據(jù)上述實(shí)施例，某個(gè)時(shí)間的識(shí)別結(jié)果通過(guò)與過(guò)去的識(shí)別結(jié)果相比較來(lái)確定，并被輸出作為觸摸行為辨認(rèn)的最小結(jié)果。因此，可以獲得依賴于上下文的結(jié)果。另一方面，瞬時(shí)獲取的物理量被用作充當(dāng)識(shí)別基礎(chǔ)的特征量，因此可以實(shí)時(shí)地獲得識(shí)別結(jié)果。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述中變得更加清楚。圖1圖示了本發(fā)明可適用的人形機(jī)器人的外觀配置；圖2圖示了觸覺(jué)傳感器群組的配置；圖3是示意性地圖示出觸覺(jué)傳感器CS的配置的示圖；圖4是圖示出圖1所示的機(jī)器人的示例布局的示圖；圖5是圖示出圖1中的機(jī)器人的控制系統(tǒng)的配置的示圖；圖6是示意性地圖示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的觸摸行為辨認(rèn)裝置的功能配置的示圖；圖7是說(shuō)明由集群化單元執(zhí)行的處理的示圖；圖8是圖示出集群層級(jí)的示圖；圖9是圖示出自組織映射的示例結(jié)構(gòu)的示圖；圖10是說(shuō)明觸摸行為確定部件對(duì)針對(duì)觸摸行為類(lèi)別提供的多個(gè)自組織映射執(zhí)行數(shù)據(jù)處理的機(jī)制的示圖；圖11是由觸摸行為確定部件執(zhí)行的用于基于與各個(gè)觸摸行為存在與否有關(guān)的判斷結(jié)果來(lái)確定觸摸行為的處理的流程圖；以及圖12是圖示出用戶通過(guò)觸摸行為，即，通過(guò)利用指尖觸摸個(gè)人數(shù)字助理(PDA)來(lái)操作觸摸面板PDA的情形的示圖。具體實(shí)施例方式以下將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的觸摸行為辨認(rèn)裝置的應(yīng)用涉及機(jī)器人的非語(yǔ)言通信工具(nonverbalcommunicationtool)。在機(jī)器人中，觸覺(jué)傳感器群組被附接于將接觸周?chē)h(huán)境的各個(gè)部分。圖1圖示了本發(fā)明可適用的人形機(jī)器人的外觀配置。參考圖l，機(jī)器人被構(gòu)造為使得骨盆與用作移動(dòng)部件(transportingsection)的兩條腿相連，并且還通過(guò)腰關(guān)節(jié)與上身相連。上身與兩條胳膊相連，并且還通過(guò)頸關(guān)節(jié)與頭部相連。左右腿中的每個(gè)在髖關(guān)節(jié)具有三個(gè)自由度，在膝部具有一個(gè)自由度，以及在腳踝具有兩個(gè)自由度，即，總共六個(gè)自由度。左右胳膊中的每個(gè)在肩膀具有三個(gè)自由度，在肘部具有一個(gè)自由度，且在手腕具有兩個(gè)自由度，即，總共六個(gè)自由度。頸關(guān)節(jié)和腰關(guān)節(jié)中的每個(gè)具有關(guān)于X、Y和Z軸的三個(gè)自由度。驅(qū)動(dòng)各個(gè)關(guān)節(jié)軸的致動(dòng)器例如包括無(wú)刷DC電機(jī)(brushlessDCmotor)、減速器和檢測(cè)減速器的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置的位置傳感器。這些關(guān)節(jié)致動(dòng)器連接至對(duì)整個(gè)人形機(jī)器人的操作執(zhí)行集中控制的主計(jì)算機(jī)。假設(shè)每個(gè)致動(dòng)器可以從主計(jì)算機(jī)接收位置控制目標(biāo)值，并且也可以向主計(jì)算機(jī)發(fā)送指示出相應(yīng)關(guān)節(jié)的當(dāng)前角度(下文中稱(chēng)為"當(dāng)前關(guān)節(jié)角度")或者其當(dāng)前角速度(下文中稱(chēng)為"當(dāng)前關(guān)節(jié)角速度")的數(shù)據(jù)。在圖1所示的機(jī)器人的表面上，向?qū)⒔佑|外圍環(huán)境的各個(gè)部分附接了觸覺(jué)傳感器群組tl、t2、...和tl6。圖2圖示了各個(gè)觸覺(jué)傳感器群組的配置。參考圖2，觸覺(jué)傳感器群組t包括能夠獨(dú)立檢測(cè)接觸狀態(tài)的觸覺(jué)傳感器CS的陣列。觸覺(jué)傳感器群組t可以判斷哪個(gè)觸覺(jué)傳感器CS處于接觸狀態(tài)以指定詳細(xì)的接觸位置。圖3示意性地圖示了觸覺(jué)傳感器CS的配置。觸覺(jué)傳感器CS包括兩個(gè)電極板P1和P2，其間具有間隔S。電極板P1被施加電位V。。。另一電極板P2接地。電極板P1經(jīng)由并行接口(PIO)與微計(jì)算機(jī)相連，從而判斷該電極板是否接觸另一個(gè)電極板，即，是否有外部壓力施加于觸覺(jué)傳感器CS。本發(fā)明的范圍不限于特定觸覺(jué)傳感器的配置。在每個(gè)觸覺(jué)傳感器群組t的附近布置了一個(gè)微計(jì)算機(jī)，以便接收從構(gòu)成該觸覺(jué)傳感器群組的所有觸覺(jué)傳感器CS輸出的檢測(cè)信號(hào)，收集指示出各個(gè)觸覺(jué)傳感器的0N/0FF狀態(tài)的各條數(shù)據(jù)(下文中稱(chēng)為"數(shù)據(jù)項(xiàng)目")，并將指示出相應(yīng)部分是否接觸外圍環(huán)境的數(shù)據(jù)以及在該部分與外圍環(huán)境接觸的情況下指示出接觸位置的數(shù)據(jù)發(fā)送給主計(jì)算機(jī)。再次參考圖l，機(jī)器人的骨盆設(shè)有三軸加速度傳感器al和三軸角速度傳感器(陀螺儀)gl。在這些傳感器附近布置了測(cè)量這些傳感器的值的微計(jì)算機(jī)，以將測(cè)量的結(jié)果(下文中稱(chēng)為"測(cè)量結(jié)果")發(fā)送給主計(jì)算機(jī)。圖4圖示了圖1中的機(jī)器人的示例布局。機(jī)器人在軀干中包括三軸腰關(guān)節(jié)致動(dòng)器al、a2和a3，三軸頸關(guān)節(jié)致動(dòng)器a16、a17和al8。這些致動(dòng)器串聯(lián)連接至主計(jì)算機(jī)。每個(gè)關(guān)節(jié)致動(dòng)器通過(guò)串行線纜從主計(jì)算機(jī)接收位置控制目標(biāo)值，并且還向主計(jì)算機(jī)發(fā)送當(dāng)前輸出扭矩、關(guān)節(jié)角度和關(guān)節(jié)角速度。機(jī)器人還在左胳膊中包括三軸肩膀致動(dòng)器a4、a5和a6，單軸肘部致動(dòng)器a7，以及雙軸手腕致動(dòng)器a8和a9。這些致動(dòng)器串聯(lián)連接至主計(jì)算機(jī)。類(lèi)似地，機(jī)器人在右胳膊中包括三軸肩膀致動(dòng)器al0、al1和al2，單軸肘部致動(dòng)器a13，以及雙軸手腕致動(dòng)器a14和a15。這些致動(dòng)器串聯(lián)連接至主計(jì)算機(jī)。另外，機(jī)器人在左腿中包括三軸髖關(guān)節(jié)致動(dòng)器a19、a20和a21，單軸膝部致動(dòng)器a22，以及雙軸腳踝致動(dòng)器a23和a24。這些致動(dòng)器串聯(lián)連接至主計(jì)算機(jī)。類(lèi)似地，機(jī)器人在右腿中包括三軸髖關(guān)節(jié)致動(dòng)器a25、a26和a27，單軸膝部致動(dòng)器a28，以及雙軸腳踝致動(dòng)器a29和a30。這些致動(dòng)器串聯(lián)連接至主計(jì)算機(jī)。在各個(gè)關(guān)節(jié)中使用的致動(dòng)器al至a30的每個(gè)例如包括無(wú)刷DC電機(jī)、減速器、檢測(cè)減速器輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置的位置傳感器以及扭矩傳感器。致動(dòng)器根據(jù)從外部提供的位置控制目標(biāo)值來(lái)旋轉(zhuǎn)，并且輸出當(dāng)前輸出扭矩、關(guān)節(jié)角度和關(guān)節(jié)角速度。例如在轉(zhuǎn)讓給同一受讓人的日本未實(shí)審專(zhuān)利申請(qǐng)公布No.2004-181613中公開(kāi)了上述類(lèi)型的關(guān)節(jié)致動(dòng)器。此外，在機(jī)器人的右腿中，布置了右腳觸覺(jué)傳感器群組tl、右小腿觸覺(jué)傳感器群組t2和右大腿觸覺(jué)傳感器群組t3。這些觸覺(jué)傳感器群組串聯(lián)連接至主計(jì)算機(jī)。如上所述，觸9覺(jué)傳感器群組tl至t3的每個(gè)設(shè)有微計(jì)算機(jī)。每個(gè)微計(jì)算機(jī)收集指示出相應(yīng)觸覺(jué)傳感器群組中的觸覺(jué)傳感器CS的ON/OFF狀態(tài)的數(shù)據(jù)項(xiàng)目，并經(jīng)由串行線纜將這些數(shù)據(jù)項(xiàng)目發(fā)送到主計(jì)算機(jī)。類(lèi)似地，在機(jī)器人的左腿中，布置了左腳觸覺(jué)傳感器群組t9、左小腿觸覺(jué)傳感器群組t10和左大腿觸覺(jué)傳感器群組tll。為每個(gè)觸覺(jué)傳感器群組設(shè)置的微計(jì)算機(jī)收集指示出該觸覺(jué)傳感器群組中的觸覺(jué)傳感器CS的ON/OFF狀態(tài)的數(shù)據(jù)項(xiàng)目，并經(jīng)由串行線纜將這些數(shù)據(jù)項(xiàng)目發(fā)送到主計(jì)算機(jī)。另外，在機(jī)器人的右胳膊中，布置了右手腕觸覺(jué)傳感器群組t4、右前臂觸覺(jué)傳感器群組t5和右上臂觸覺(jué)傳感器群組t6。為每個(gè)觸覺(jué)傳感器群組設(shè)置的微計(jì)算機(jī)收集指示出該觸覺(jué)傳感器群組中的觸覺(jué)傳感器CS的ON/OFF狀態(tài)的數(shù)據(jù)項(xiàng)目，并經(jīng)由串行線纜將這些數(shù)據(jù)項(xiàng)目發(fā)送到主計(jì)算機(jī)。類(lèi)似地，在機(jī)器人的左胳膊中，布置了左手腕觸覺(jué)傳感器群組tl2、左前臂觸覺(jué)傳感器群組t13和左上臂觸覺(jué)傳感器群組t14。為每個(gè)觸覺(jué)傳感器群組設(shè)置的微計(jì)算機(jī)收集指示出該觸覺(jué)傳感器群組中的觸覺(jué)傳感器CS的ON/OFF狀態(tài)的數(shù)據(jù)項(xiàng)目，并經(jīng)由串行線纜將這些數(shù)據(jù)項(xiàng)目發(fā)送到主計(jì)算機(jī)。此外，向機(jī)器人軀干的左部分和右部分附接了軀干觸覺(jué)傳感器群組t7和t15。為每個(gè)觸覺(jué)傳感器群組設(shè)置的微計(jì)算機(jī)收集指示出該觸覺(jué)傳感器群組中的觸覺(jué)傳感器CS的ON/OFF狀態(tài)的數(shù)據(jù)項(xiàng)目，并經(jīng)由串行線纜將這些數(shù)據(jù)項(xiàng)目發(fā)送到主計(jì)算機(jī)。另外，向機(jī)器人頭部的左部分和右部分附接了頭部觸覺(jué)傳感器群組t8和t16。為每個(gè)觸覺(jué)傳感器群組設(shè)置的微計(jì)算機(jī)收集指示出該觸覺(jué)傳感器群組中的觸覺(jué)傳感器CS的ON/OFF狀態(tài)的數(shù)據(jù)項(xiàng)目，并經(jīng)由串行線纜將這些數(shù)據(jù)項(xiàng)目發(fā)送到主計(jì)算機(jī)。圖5圖示了圖1所示的機(jī)器人的控制系統(tǒng)的配置?？刂葡到y(tǒng)包括執(zhí)行數(shù)據(jù)處理以及對(duì)整個(gè)機(jī)器人的操作執(zhí)行集中控制的控制單元20、輸入/輸出單元40、驅(qū)動(dòng)單元50和電源單元60。以下將描述各個(gè)組件。輸入/輸出單元40包括相當(dāng)于眼睛的電荷耦合器件(CCD)相機(jī)15、相當(dāng)于耳朵的麥克風(fēng)16、以及布置在將接觸外圍環(huán)境的各個(gè)部分的觸覺(jué)傳感器18(對(duì)應(yīng)于圖1中的觸覺(jué)傳感器群組tl、t2、...和tl6)。這些組件構(gòu)成了機(jī)器人的輸入部件。輸入/輸出單元40可以包括與五種感官相對(duì)應(yīng)的各種其它傳感器。輸入/輸出單元40還包括相當(dāng)于嘴巴的揚(yáng)聲器17，以及使用ON和OFF狀態(tài)的組合或者接通定時(shí)來(lái)產(chǎn)生面部表情的LED指示器(眼燈)19。組件17和19構(gòu)成了機(jī)器人的輸出部件。在這種情況下，輸入設(shè)備，即CCD相機(jī)15、麥克風(fēng)16和觸覺(jué)傳感器18中的每個(gè)對(duì)檢測(cè)信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)字信號(hào)處理。驅(qū)動(dòng)單元50是用于實(shí)現(xiàn)關(guān)于機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)的滾動(dòng)軸(rollaxes)、傾斜軸(pitchaxes)和偏轉(zhuǎn)軸(yawaxes)的自由度的功能模塊。驅(qū)動(dòng)模塊50包括驅(qū)動(dòng)元件，每個(gè)驅(qū)動(dòng)元件含有電機(jī)51(對(duì)應(yīng)于圖4中的任意一個(gè)致動(dòng)器al、a2、...)、編碼器52和驅(qū)動(dòng)器53，編碼器52檢測(cè)電機(jī)51的旋轉(zhuǎn)位置，驅(qū)動(dòng)器53基于編碼器52的輸出來(lái)適當(dāng)?shù)乜刂齐姍C(jī)51的旋轉(zhuǎn)位置和/或旋轉(zhuǎn)速度。取決于如何組合驅(qū)動(dòng)單元，機(jī)器人可被構(gòu)造為有腿的移動(dòng)機(jī)器人，例如兩足或四足行走的機(jī)器人。電源單元60照字面意義是向機(jī)器人中的電氣電路提供電能的功能模塊。在圖5所示的情況下，電源單元60是使用電池的自治驅(qū)動(dòng)類(lèi)型。電源60包括可再充電電池61以及對(duì)可再充電電池的充放電狀態(tài)進(jìn)行控制的充放電控制器62?？刂茊卧?0相當(dāng)于"大腦"并且例如被安裝在機(jī)器人的頭部單元和軀干單元中?？刂茊卧?0例如實(shí)施用于根據(jù)對(duì)外部剌激或內(nèi)部狀態(tài)變化的辨認(rèn)結(jié)果來(lái)控制行為的操作控制程序。在轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的同一受讓人的日本專(zhuān)利No.3558222中公開(kāi)了一種根據(jù)對(duì)外部剌激或內(nèi)部狀態(tài)變化的辨認(rèn)結(jié)果來(lái)控制機(jī)器人行為的方法。外部剌激的一個(gè)示例是用戶對(duì)機(jī)器人表面執(zhí)行的觸摸行為。可以通過(guò)觸覺(jué)傳感器群組tl、t2、...和t16來(lái)檢測(cè)觸摸行為。雖然圖1所示的機(jī)器人將經(jīng)常接觸周?chē)h(huán)境，但是不必所有接觸點(diǎn)都基于相同觸摸行為。因此，根據(jù)本實(shí)施例的觸摸行為辨認(rèn)裝置從接觸點(diǎn)中選擇所關(guān)心的接觸點(diǎn)集群，以實(shí)時(shí)高精度地辨認(rèn)人對(duì)每個(gè)集群的觸摸行為。為了辨認(rèn)多個(gè)部分中的觸摸行為，首先，根據(jù)本實(shí)施例的觸摸行為辨認(rèn)裝置基于與各個(gè)接觸點(diǎn)的壓力偏差和位置偏差有關(guān)的信息來(lái)執(zhí)行集群化，以形成接觸點(diǎn)的群組(下文中稱(chēng)為"接觸點(diǎn)群組")，每個(gè)群組作為觸摸行為包括彼此關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)。隨后，裝置從每個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算被認(rèn)為代表接觸模式的多個(gè)物理量。在本說(shuō)明書(shū)中，代表接觸模式的物理量被稱(chēng)為"特征量"。為了不惡化實(shí)時(shí)的識(shí)別能力，觸摸行為完成時(shí)確定的峰值不被用作特征量。觸摸行為辨認(rèn)裝置將計(jì)算出的多維特征量轉(zhuǎn)換為二維數(shù)據(jù)，S卩，使用學(xué)習(xí)到的自組織映射來(lái)執(zhí)行維度壓縮，并將觸摸行為與在自組織映射中各個(gè)接觸點(diǎn)群組的特征量被映射到的映射位置相關(guān)聯(lián)。在本說(shuō)明書(shū)中，諸如"叩擊"、"掐捏"、"拍擊"、"推動(dòng)"等的觸摸行為的類(lèi)別稱(chēng)為"觸摸行為類(lèi)別"。人在某一時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行的觸摸行為的數(shù)目不限于一個(gè)。諸如"在按壓的同時(shí)拍擊"之類(lèi)的這樣的觸摸行為在其間具有連續(xù)性和多層關(guān)系(或者包含關(guān)系)。為了將觸摸行為的連續(xù)性和多層關(guān)系考慮在內(nèi)，根據(jù)本實(shí)施例的觸摸行為辨認(rèn)裝置準(zhǔn)備了與想要識(shí)別的觸摸行為類(lèi)別相等數(shù)目的自組織映射，并在每一步驟判斷在各個(gè)所映射的位置是否存在各自的觸摸行為，以獲得二進(jìn)制化的判斷結(jié)果(下文中稱(chēng)為"判斷結(jié)果")。換而言之，對(duì)每個(gè)接觸點(diǎn)群組判斷是否辨認(rèn)出具有所述觸摸行為類(lèi)別的各個(gè)觸摸行為(下文中稱(chēng)為"各個(gè)觸摸行為的存在與否")。各個(gè)觸摸行為的多維特征量不必然彼此正交，因此難以完全地分離各個(gè)觸摸行為。因此，在一些情況下，當(dāng)某一接觸點(diǎn)群組被映射到觸摸行為類(lèi)別的自組織映射時(shí)，判定出"存在"兩個(gè)或兩個(gè)以上觸摸行為類(lèi)別。使用自組織映射來(lái)識(shí)別觸摸行為允許了靈活判斷，其不是像閾值判斷那樣的基于規(guī)則的判斷。在基于如上所述的各個(gè)多維特征量(即，各個(gè)接觸點(diǎn)群組)獲得了與觸摸行為的存在與否相關(guān)的判斷結(jié)果之后，觸摸行為辨認(rèn)裝置最終可以基于與判斷結(jié)果有關(guān)的轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)(transitiondata)項(xiàng)目以及被賦予各個(gè)觸摸行為類(lèi)別的優(yōu)先級(jí)而在每一步驟獲得對(duì)于各個(gè)多維特征量(即，各個(gè)接觸點(diǎn)群組)而言唯一的觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果。當(dāng)針對(duì)某一接觸點(diǎn)群組辨認(rèn)出多個(gè)觸摸行為時(shí)，可基于從另一功能(例如，注意模塊)提供的信息來(lái)從這些觸摸行為中選擇一個(gè)觸摸行為。圖6示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的觸摸行為辨認(rèn)裝置100的功能配置。觸摸行為辨認(rèn)裝置100被配置為專(zhuān)用硬件?？商娲兀梢砸栽谟?jì)算機(jī)上實(shí)施的程序的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)觸摸行為辨認(rèn)裝置100。觸摸行為辨認(rèn)裝置100的辨認(rèn)結(jié)果作為例如對(duì)外部剌激的辨認(rèn)結(jié)果而被提供給操作控制程序。接觸點(diǎn)檢測(cè)單元110包括多個(gè)觸覺(jué)傳感器群組(對(duì)應(yīng)于圖1中的觸覺(jué)傳感器群組tl、t2、...和tl6)，并且獲取多個(gè)接觸點(diǎn)的每個(gè)中的壓力信息和位置信息。具體而言，接觸點(diǎn)檢測(cè)單元110從輸入/輸出單元40接收通過(guò)布置在將接觸周?chē)h(huán)境的各個(gè)部分中的觸覺(jué)傳感器18檢測(cè)到的在接觸點(diǎn)中的壓力信息項(xiàng)目和位置信息項(xiàng)目作為數(shù)字值。集群化單元120基于與所檢測(cè)到的接觸點(diǎn)的壓力偏差和位置偏差有關(guān)的信息來(lái)執(zhí)行集群化，以形成作為觸摸行為的、接觸點(diǎn)彼此關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)群組。觸摸行為識(shí)別單元130包括特征量計(jì)算部件131、映射部件132、和觸摸行為確定部件133。特征量計(jì)算部件131從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算被認(rèn)為代表接觸模式的多維物理量。映射部件132針對(duì)想要識(shí)別的各個(gè)觸摸行為類(lèi)別準(zhǔn)備二維自組織映射，并將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量映射到針對(duì)各觸摸行為類(lèi)別的自組織映射上。之后，映射部件132基于在相應(yīng)自組織映射中所映射的位置來(lái)判斷各個(gè)觸摸行為類(lèi)別存在與否。觸摸行為確定部件133基于指示出與各個(gè)接觸點(diǎn)上各個(gè)觸摸行為的存在與否有關(guān)的判斷結(jié)果的轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)以及被賦予各觸摸行為類(lèi)別的優(yōu)先級(jí)來(lái)確定對(duì)于每個(gè)接觸點(diǎn)群組而言唯一的觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果。觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果作為外部剌激例如被提供給機(jī)器人的操作控制程序?，F(xiàn)在將詳細(xì)描述觸摸行為辨認(rèn)裝置100中各個(gè)功能模塊的處理。為了使用由接觸點(diǎn)檢測(cè)單元110檢測(cè)到的多個(gè)接觸點(diǎn)來(lái)辨認(rèn)觸摸行為，集群化單元120必需對(duì)接觸點(diǎn)執(zhí)行集群化，具體而言，形成作為觸摸行為的接觸點(diǎn)群組，在接觸點(diǎn)群組的每個(gè)中，接觸點(diǎn)彼此關(guān)聯(lián)。這是因?yàn)橛|摸行為辨認(rèn)是針對(duì)每個(gè)接觸點(diǎn)群組執(zhí)行的。許多相關(guān)技術(shù)觸摸行為辨認(rèn)技術(shù)被分類(lèi)為兩種類(lèi)型，即，使用單個(gè)接觸點(diǎn)的第一辨認(rèn)類(lèi)型以及使用單個(gè)接觸點(diǎn)群組的第二辨認(rèn)類(lèi)型。相對(duì)的，根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)了解，對(duì)多個(gè)接觸點(diǎn)群組同時(shí)進(jìn)行處置以同時(shí)辨認(rèn)各個(gè)接觸點(diǎn)群組的觸摸行為。為了將在某一控制時(shí)段內(nèi)檢測(cè)到的接觸點(diǎn)集群化為作為觸摸行為的、彼此關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)的群組，必需根據(jù)先前檢測(cè)到的那些接觸點(diǎn)來(lái)識(shí)別接觸點(diǎn)。原因如下。當(dāng)僅使用與在這樣的某一控制時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到的接觸點(diǎn)有關(guān)的信息時(shí)，不清楚這些接觸點(diǎn)涉及的是從先前的第一控制時(shí)段繼續(xù)的一系列觸摸行為還是新的觸摸行為。不幸的是，很難集群化這些接觸點(diǎn)。特別地，在使用與過(guò)去的數(shù)據(jù)的偏差(位置偏差信息和壓力偏差信息)作為集群化時(shí)的特征量時(shí)，必然要識(shí)別當(dāng)前檢測(cè)到的接觸點(diǎn)和先前檢測(cè)到的接觸點(diǎn)之間的關(guān)系。在本實(shí)施例中，對(duì)一系列觸摸行為中的接觸點(diǎn)的處理被視為具有馬爾可夫?qū)傩?Markovproperty)。馬爾可夫?qū)傩砸馕吨僭O(shè)的將來(lái)狀態(tài)僅依賴于所辨認(rèn)出的當(dāng)前狀態(tài)。首先，集群化單元120計(jì)算在某一控制時(shí)段內(nèi)測(cè)得的接觸點(diǎn)與在前一時(shí)段內(nèi)測(cè)得的各個(gè)接觸點(diǎn)之間的歐幾里德幾何距離D。當(dāng)最小值Dmin未超過(guò)閾值Dth時(shí)，集群化單元120估計(jì)出接觸點(diǎn)與前一時(shí)段內(nèi)測(cè)得的接觸點(diǎn)相同，并賦予該接觸點(diǎn)與先前測(cè)得的接觸點(diǎn)相同的ID。當(dāng)最小值Dmin超過(guò)閾值Dth時(shí)，集群化單元120估計(jì)出該接觸點(diǎn)為新的接觸點(diǎn)，并賦予該接觸點(diǎn)新ID(參見(jiàn)圖7)。隨后，集群化單元120對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)執(zhí)行集群分析，以形成作為觸摸行為的、彼此關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)的群組。在本實(shí)施例中，假設(shè)利用接觸點(diǎn)位置變化和接觸點(diǎn)壓力變化來(lái)寬泛地標(biāo)記觸摸行為模式，則使用每個(gè)接觸點(diǎn)的位置偏差和接觸點(diǎn)的壓力偏差作為指示與觸摸行為的關(guān)系的特征量。集群化方法之一例如是執(zhí)行層級(jí)集群分析并設(shè)置針對(duì)不相似度的閾值以形成集群的方法。假設(shè)在某一控制時(shí)段內(nèi)輸入了M個(gè)接觸點(diǎn)，則首先產(chǎn)生如下初始狀態(tài)其中，存在多個(gè)集群，并且一個(gè)集群僅包括M個(gè)接觸點(diǎn)中的一個(gè)接觸點(diǎn)。隨后，從接觸點(diǎn)的特征量向量Xl和x2之間的距離D(Xl，x2)來(lái)計(jì)算集群之間的距離D(Q，C2)。兩個(gè)最接近的集群被依次合并。可以通過(guò)利用例如下式表示的華德(Ward)方法來(lái)獲得指示出表示兩個(gè)集群&和C2的不相似度的距離函數(shù)的D(Q，C2)。D(C"C》二E(QUC2)-E(C》-E(C2)攀,)=^'))2其中，五(c,卜Xr("O，c,))2...(1)在式(1)中，x表示以接觸點(diǎn)的位置偏差和壓力偏差為元素的特征量向量。E(C》是第i個(gè)集群&的質(zhì)心(重心)與該集群&中包括的各個(gè)接觸點(diǎn)x之間的距離的平方和。使用華德方法計(jì)算出的距離D(Q，C2)是通過(guò)從兩個(gè)集群Q與C2的合并集群的質(zhì)心與該合并集群中的各個(gè)接觸點(diǎn)之間的距離的平方和減去集群Q的質(zhì)心與其中各個(gè)接觸點(diǎn)之間的距離平方和與集群C2的質(zhì)心與其中各個(gè)接觸點(diǎn)之間的距離平方和而獲得的結(jié)果。集群Q與C2的相似度越高，距離D(Q，C》就越短。華德方法展現(xiàn)了比其它距離函數(shù)更高的分類(lèi)靈敏度，這是因?yàn)榧旱馁|(zhì)心與其中各個(gè)接觸點(diǎn)之間的距離被最小化了。這種依次合并兩個(gè)接近集群的處理被重復(fù)，直到單個(gè)集群包含所有接觸點(diǎn)為止，從而可以形成集群層級(jí)。該層級(jí)被表示為稱(chēng)為樹(shù)狀圖的二進(jìn)制樹(shù)結(jié)構(gòu)。圖8圖示了以二進(jìn)制樹(shù)結(jié)構(gòu)表示的集群A至E的層級(jí)。在圖8中，縱坐標(biāo)軸對(duì)應(yīng)于華德方法中的距離，S卩，不相似度。將會(huì)理解，接觸點(diǎn)之間的關(guān)系被表示為不相似度。當(dāng)設(shè)置了距離或不相似度閾值時(shí)，基于接觸點(diǎn)的特征量向量將具有高相似度的接觸點(diǎn)成組為集群，即，接觸點(diǎn)群組。此外，提高或降低閾值可以控制要獲得的接觸點(diǎn)群組的數(shù)目。參考圖8，使用閾值Dthl產(chǎn)生了四個(gè)集群，即，{A}、{B，C}、{D}和{E}。使用閾值D^產(chǎn)生了兩個(gè)接觸點(diǎn)群組{A，B，C}和{D，E}。當(dāng)存在許多接觸點(diǎn)時(shí)，樹(shù)結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的。因此，IS0DATA方法或者用作非層級(jí)集群分析的k平均方法也是有用的。特征量計(jì)算部件131從通過(guò)上述層級(jí)集群分析形成的各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算多個(gè)特征量，即，代表接觸模式(即，用于觸摸行為辨認(rèn))的N維特征量。用于觸摸行為辨認(rèn)的特征量例如包括以下物理量。任何物理量都可以根據(jù)從觸覺(jué)傳感器群組輸出的位置信息和壓力信息來(lái)獲得。接觸點(diǎn)群組中包括的接觸點(diǎn)接觸點(diǎn)群組中包括的接觸點(diǎn)的平均法向力施加于接觸點(diǎn)群組中包括的每個(gè)接觸點(diǎn)的力的反向分量的總和，這些分量是通過(guò)在直角坐標(biāo)軸中分解該力而獲得的接觸點(diǎn)群組中包括的接觸點(diǎn)的切向力的總和接觸點(diǎn)群組中包括的接觸點(diǎn)的移動(dòng)速度的平均值接觸點(diǎn)群組中包括的接觸點(diǎn)的法向力持續(xù)超過(guò)閾值的時(shí)間接觸點(diǎn)群組中包括的接觸點(diǎn)的法向力持續(xù)在預(yù)定方向起作用的時(shí)間對(duì)在單個(gè)觸摸行為中是否再次觸摸同一部分的判斷對(duì)于用作用于觸摸行為辨認(rèn)的特征量的物理量，考慮到實(shí)時(shí)的辨認(rèn)能力而使用在檢測(cè)到接觸點(diǎn)時(shí)可以計(jì)算出的物理量。在本實(shí)施例中，將"叩擊"、"推動(dòng)"、"拍擊"、"緊握"和"拖拉"這五種類(lèi)別視為想要識(shí)別的觸摸行為。在本實(shí)施例中，"叩擊"被定義為形成在短時(shí)間內(nèi)生成很大壓力的脈沖模式的行為，"推動(dòng)"被定義成在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處于接觸的情況下在預(yù)定方向上施加相對(duì)較大壓力的行為，"拍擊"被定義為在預(yù)定速度范圍內(nèi)在接觸表面上平行移動(dòng)接觸位置的情況下重復(fù)接觸同一部分的行為，"緊握"被定義為具有特定幅度水平的相反法向力維持達(dá)較長(zhǎng)時(shí)間的行為，"拖拉"是除了"緊握"動(dòng)作之外，"緊握"的法向力的切向力也在預(yù)定方向上起作用的行為。在本實(shí)施例中，上述八個(gè)物理量被用作能夠代表上述所定義的觸摸行為并彼此區(qū)分這些觸摸行為的物理量。以下表格圖示了這些觸摸行為類(lèi)別與被認(rèn)為代表這些觸摸行為類(lèi)別的物理量之間的關(guān)系。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>本發(fā)明的范圍不限于上述特征量。與各個(gè)觸摸行為類(lèi)別相關(guān)的物理量與各個(gè)觸摸行為類(lèi)別不具有簡(jiǎn)單關(guān)系。因此，很難使用相關(guān)物理量來(lái)表示觸摸行為模式。因此，為了執(zhí)行高速且高精度的辨認(rèn)，有必要使用諸如維度壓縮之類(lèi)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，下面將對(duì)該技術(shù)進(jìn)行描述。映射部件132使用學(xué)習(xí)到的層級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的八維特征量向量壓縮為二維信息。更具體而言，映射部件132使用自組織映射將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的八維特征量向量壓縮成二維信息。在此實(shí)例中，自組織映射(S0M)是一種雙層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在使用自組織映射時(shí)，多維數(shù)據(jù)被二維映射，以使得更高維度的空間可被可視化。自組織映射可以用于多維數(shù)據(jù)的分類(lèi)、特征提取以及模式辨認(rèn)。圖9示意性地示出了自組織映射的結(jié)構(gòu)。參見(jiàn)圖9，自組織映射包括n維輸入層X(jué)2、...Xn和競(jìng)爭(zhēng)層，n維輸入層&、X2、...Xn中的每個(gè)用作第一層，競(jìng)爭(zhēng)層用作第二層。通常，第二層被以比輸入層較少的維度來(lái)表示，并且由于視覺(jué)辨認(rèn)容易的原因，第二層通常包括二維陣列。作為第二層的競(jìng)爭(zhēng)層被利用權(quán)重向量n^、m2、...和mn來(lái)表示，并且包括與n維輸入層中的元素相等數(shù)目的n個(gè)元素。利用自組織映射的學(xué)習(xí)是用于獲得僅一個(gè)輸出神經(jīng)元的放電(firing)的一種無(wú)監(jiān)督競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)技術(shù)，并且使用歐幾里德距離進(jìn)行學(xué)習(xí)。首先，隨機(jī)確定所有權(quán)重向量mi。當(dāng)某輸入向量被給定作為要學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)時(shí)，搜索作為自組織映射的輸出層的第二層以得出使該輸入向量與任意一個(gè)權(quán)重向量之間的歐幾里德距離最小化的節(jié)點(diǎn)(神經(jīng)元)，并且最接近該輸入向量的節(jié)點(diǎn)被確定為最適當(dāng)匹配的勝出節(jié)點(diǎn)。隨后，勝出節(jié)點(diǎn)處的權(quán)重向量被更新，以便逼近作為被學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的輸入向量。另外，在勝出節(jié)點(diǎn)近鄰的節(jié)點(diǎn)處的權(quán)重向量被更新，以便略為逼近被學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，從而學(xué)習(xí)該輸入向量。在此實(shí)例中，通過(guò)近鄰函數(shù)來(lái)確定近鄰范圍以及更新量。近鄰范圍隨著學(xué)習(xí)時(shí)間的逝去而減小。結(jié)果，隨著學(xué)習(xí)時(shí)間的逝去，在輸出層中具有與輸入向量相似的權(quán)重向量的節(jié)點(diǎn)被定位成彼此更加接近，而具有與輸入向量不同的權(quán)重向量的其它節(jié)點(diǎn)被定位為更加遠(yuǎn)離。因此，具有與各個(gè)輸入向量相似的權(quán)重向量的節(jié)點(diǎn)在輸出層中聚集，就好像形成了與被學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中包括的模式相對(duì)應(yīng)的映射。隨著學(xué)習(xí)的進(jìn)行、相似節(jié)點(diǎn)聚集到幾何上接近的位置處以形成被學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中包括的映射的上述學(xué)習(xí)處理稱(chēng)為"自組織學(xué)習(xí)"。在本實(shí)施例中，假設(shè)通過(guò)批量學(xué)習(xí)(batchlearning)來(lái)學(xué)習(xí)在映射部件132中使用的自組織映射。批量學(xué)習(xí)是用于首先讀取要學(xué)習(xí)的所有數(shù)據(jù)項(xiàng)目以同時(shí)學(xué)習(xí)這些數(shù)據(jù)項(xiàng)目的方法。批量學(xué)習(xí)方法與依次學(xué)習(xí)方法不同，依次學(xué)習(xí)方法讀取要被逐一學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)項(xiàng)目來(lái)更新映射中的節(jié)點(diǎn)值。批量學(xué)習(xí)方法允許形成不依賴于所學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)項(xiàng)目的順序的映射。TeuvoKohonen所提出的自組織映射是通過(guò)對(duì)大腦皮層的神經(jīng)系統(tǒng)功能進(jìn)行建模而獲得的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。自組織映射的細(xì)節(jié)例如參見(jiàn)T.Kohonen所著的、于1996年6月15日第一次公布的、由HeizoTokutaka、SatoruKishida和KikuoFujimura翻譯的"JikoSoshikikaMappu[Self-OrganizingMaps]"，SpringerVerlagTokyo。對(duì)于想要識(shí)別的觸摸行為，考慮五種類(lèi)別"叩擊"、"推動(dòng)"、"拍擊"、"緊握"和"拖拉"(參見(jiàn)上面的描述和表1)。在這種情況下，針對(duì)每一種觸摸行為類(lèi)別測(cè)量所學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)次，從而可以基于測(cè)量結(jié)果來(lái)形成用于同時(shí)識(shí)別所有類(lèi)別的自組織映射。但是，對(duì)于人的觸摸行為，通常以多層方式一起執(zhí)行多個(gè)觸摸行為。一個(gè)示例是"在推動(dòng)的同時(shí)拍擊"。此外，由于各個(gè)觸摸行為類(lèi)別的特征量不是完全彼此正交，所以在單個(gè)自組織映射中未彼此分離開(kāi)各個(gè)特征量。因此，在以下方面存在問(wèn)題在同時(shí)辨認(rèn)要識(shí)別的所有類(lèi)別的單個(gè)自組織映射中不執(zhí)行多層辨認(rèn)和依賴于上下文的辨認(rèn)。根據(jù)本實(shí)施例，針對(duì)想要識(shí)別的每個(gè)觸摸行為類(lèi)別形成自組織映射，并且在映射部件132中準(zhǔn)備了用于各個(gè)觸摸行為類(lèi)別的多個(gè)自組織映射。當(dāng)被提供以從某一接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的八維特征量時(shí)，映射部件132將該八維特征量映射到各個(gè)自組織映射，以基于在相應(yīng)自組織映射上的所映射的位置來(lái)確定各個(gè)觸摸行為的存在與否。因此，對(duì)于同時(shí)執(zhí)行多個(gè)觸摸行為類(lèi)別的諸如"在推動(dòng)的同時(shí)拍擊"之類(lèi)的多層觸摸行為，觸摸行為確定部件133可以使用相關(guān)自組織映射來(lái)執(zhí)行與"推動(dòng)"和"拍擊"有關(guān)的多層辨認(rèn)。圖10圖示了觸摸行為確定部件133對(duì)針對(duì)各個(gè)觸摸行為類(lèi)別提供的自組織映射15執(zhí)行數(shù)據(jù)處理的機(jī)制。觸摸行為類(lèi)別不完全彼此獨(dú)立。在一些情況下，很難使用在某一控制時(shí)段內(nèi)檢測(cè)到的物理特征量來(lái)指定單個(gè)觸摸行為。大多數(shù)辨認(rèn)處理是依賴于上下文的。換而言之，由于在一些情況下基于歷史來(lái)辨認(rèn)觸摸行為，所以有必要考慮與觸摸行為有關(guān)的轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)與在針對(duì)觸摸行為類(lèi)別的相應(yīng)自組織映射上是否存在各個(gè)觸摸行為有關(guān)的判斷結(jié)果被二進(jìn)制化為0或1然后被輸出時(shí)，觸摸行為確定部件133的識(shí)別器基于被賦予各個(gè)類(lèi)別的優(yōu)先級(jí)和轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)來(lái)確定單個(gè)觸摸行為。也可以在不使用優(yōu)先級(jí)的情況下執(zhí)行對(duì)多個(gè)觸摸行為類(lèi)別的辨認(rèn)。圖11是由觸摸行為確定部件133基于與各個(gè)觸摸行為的存在與否有關(guān)的判斷結(jié)果來(lái)確定觸摸行為的處理的流程圖。首先，針對(duì)各個(gè)觸摸行為基本項(xiàng)目(primitiveitem)獲得在過(guò)去數(shù)毫秒內(nèi)的判斷結(jié)果的平均值(步驟S1)。如果關(guān)于各個(gè)觸摸行為基本項(xiàng)目的判斷結(jié)果中的每個(gè)都指示零，則不更新辨認(rèn)(步驟S2)。另一方面，如果關(guān)于任意觸摸行為基本項(xiàng)目的判斷結(jié)果的平均指示了零以外的值，則選擇具有最大值的項(xiàng)目(步驟S3)。在此實(shí)例中，如果存在具有相同值的兩個(gè)或更多個(gè)項(xiàng)目，則選擇被賦予最高優(yōu)先級(jí)的項(xiàng)目(步驟S4)。對(duì)被賦予先前所選項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)與被賦予當(dāng)前所選項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行比較(步驟S5)。如果被賦予當(dāng)前所選項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)高于被賦予先前所選項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)，則更新辨認(rèn)，并輸出辨認(rèn)結(jié)果(步驟S6)。如果被賦予當(dāng)前所選項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)低于先前所選項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)，則查閱先前所選項(xiàng)目的當(dāng)前值(步驟S7)。如果該值為零，則更新辨認(rèn)并輸出辨認(rèn)結(jié)果(步驟S8)。如果該值不是零，則不更新辨認(rèn)(步驟S9)。雖然已經(jīng)參考具體實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)了解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)其作出修改和替代。本說(shuō)明書(shū)中描述的用于觸摸行為辨認(rèn)的機(jī)制可被應(yīng)用于與觸覺(jué)傳感被分布于全身表面(參見(jiàn)圖1)的機(jī)器人的觸摸交互。在本實(shí)例中，如果觸摸行為辨認(rèn)機(jī)制的系統(tǒng)被包括在更大規(guī)模的系統(tǒng)中，則可以作出以下應(yīng)用?；诹硪幌到y(tǒng)的輸出來(lái)確定應(yīng)當(dāng)關(guān)注的并且獲得了觸摸行為辨認(rèn)輸出的目標(biāo)觸覺(jué)傳感器群組。在上述實(shí)施例中，使用自組織映射來(lái)識(shí)別對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)群組執(zhí)行的觸摸行為。本發(fā)明人考慮到可以使用隱式馬爾可夫模型(hiddenMarkovmodel)來(lái)獲得連續(xù)且多層的觸摸行為。雖然在本說(shuō)明書(shū)中主要描述了將本發(fā)明應(yīng)用于雙足行走類(lèi)型的有腿的移動(dòng)機(jī)器人的實(shí)施例，但是本發(fā)明的精神不限于此實(shí)施例。本發(fā)明可類(lèi)似地被應(yīng)用于基于通過(guò)觸摸檢測(cè)設(shè)備感測(cè)到的各手指的不同移動(dòng)來(lái)操作的裝置。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于用戶可以通過(guò)利用單個(gè)筆輸入坐標(biāo)來(lái)操作并且也可以通過(guò)觸摸行為(即，利用多個(gè)指尖觸摸)來(lái)操作的觸摸面板個(gè)人數(shù)字助理(PDA)(參見(jiàn)圖12)。僅出于說(shuō)明性目的描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并且不應(yīng)當(dāng)限制性地解釋說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容。為了理解本發(fā)明的精神和范圍，應(yīng)當(dāng)考慮所附權(quán)利要求。本發(fā)明包含與在2008年11月10日向日本專(zhuān)利局提交的日本優(yōu)先專(zhuān)利申請(qǐng)JP162008-287793所公開(kāi)的主題相關(guān)的主題，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而被結(jié)合于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，可以依據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素進(jìn)行各種修改、組合、子組合和變更，只要它們?cè)谒綑?quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)即可。權(quán)利要求一種觸摸行為辨認(rèn)裝置，包括接觸點(diǎn)獲取單元，所述接觸點(diǎn)獲取單元被配置為獲取在多個(gè)接觸點(diǎn)中的壓力信息項(xiàng)目和位置信息項(xiàng)目；集群化單元，所述集群化單元被配置為根據(jù)基于由所述接觸點(diǎn)獲取單元獲取的信息項(xiàng)目的、與所述接觸點(diǎn)的壓力偏差和位置偏差有關(guān)的信息來(lái)對(duì)所述接觸點(diǎn)執(zhí)行集群化，以形成作為觸摸行為的接觸點(diǎn)群組，所述接觸點(diǎn)群組中的每個(gè)包括彼此關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)；以及觸摸行為識(shí)別單元，所述觸摸行為識(shí)別單元被配置為識(shí)別針對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)群組的觸摸行為。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述觸摸行為識(shí)別單元包括特征量計(jì)算部件，所述特征量計(jì)算部件被配置為從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算N個(gè)特征量，所述特征量代表接觸模式，N為3或更大的整數(shù)；映射部件，所述映射部件被配置為針對(duì)各個(gè)觸摸行為類(lèi)別將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量映射到n維空間，以基于在相應(yīng)空間中的所映射的位置來(lái)判斷各個(gè)觸摸行為存在與否，n為小于N的正整數(shù)；以及觸摸行為確定部件，所述觸摸行為確定部件被配置為基于在所述n維空間中的所映射的位置來(lái)確定對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)的觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述映射部件使用學(xué)習(xí)到的層級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量轉(zhuǎn)換為二維數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述映射部件使用學(xué)習(xí)到的自組織映射來(lái)將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量轉(zhuǎn)換為二維數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述映射部件針對(duì)想要識(shí)別的每個(gè)觸摸行為類(lèi)別提供n維空間，將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量映射到針對(duì)各自的觸摸行為類(lèi)別的各個(gè)n維空間，并基于在相應(yīng)空間中的所映射的位置來(lái)判斷各個(gè)觸摸行為存在與否，并且所述觸摸行為確定部件基于指示出與在各個(gè)接觸點(diǎn)上各個(gè)觸摸行為存在與否有關(guān)的判斷結(jié)果的轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)以及被賦予各個(gè)觸摸行為類(lèi)別的優(yōu)先級(jí)來(lái)確定對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)群組的單個(gè)觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果。6.—種觸摸行為辨認(rèn)方法，包括以下步驟獲取多個(gè)接觸點(diǎn)中的壓力信息項(xiàng)目和位置信息項(xiàng)目；根據(jù)基于所獲取的信息項(xiàng)目的、與所述接觸點(diǎn)的壓力偏差和位置偏差有關(guān)的信息來(lái)對(duì)所述接觸點(diǎn)執(zhí)行集群化，以形成作為觸摸行為的接觸點(diǎn)群組，所述接觸點(diǎn)群組中的每個(gè)包括彼此關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)；從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算N個(gè)特征量，所述特征量代表接觸模式，N為3或更大的整數(shù)；針對(duì)想要識(shí)別的每個(gè)觸摸行為類(lèi)別提供n維空間，并將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量映射到針對(duì)各自的觸摸行為類(lèi)別的各個(gè)n維空間，以基于在相應(yīng)空間中的所映射的位置來(lái)判斷各個(gè)觸摸行為存在與否；以及基于指示出與在各個(gè)接觸點(diǎn)上各個(gè)觸摸行為存在與否有關(guān)的判斷結(jié)果的轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)以及被賦予各個(gè)觸摸行為類(lèi)別的優(yōu)先級(jí)來(lái)確定對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)群組的單個(gè)觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果。7.—種信息處理裝置，用于根據(jù)用戶操作來(lái)執(zhí)行信息處理，所述裝置包括接觸點(diǎn)檢測(cè)單元，所述接觸點(diǎn)檢測(cè)單元包括被附接到所述信息處理裝置的主體的觸覺(jué)傳感器群組，所述接觸點(diǎn)檢測(cè)單元被配置為檢測(cè)多個(gè)接觸點(diǎn)中的壓力信息項(xiàng)目和位置信息項(xiàng)目；集群化單元，所述集群化單元被配置為根據(jù)基于由所述接觸點(diǎn)檢測(cè)單元檢測(cè)到的信息項(xiàng)目的、與所述接觸點(diǎn)的壓力偏差和位置偏差有關(guān)的信息來(lái)對(duì)所述接觸點(diǎn)執(zhí)行集群化，以形成作為觸摸行為的接觸點(diǎn)群組，所述接觸點(diǎn)群組的每個(gè)包括彼此關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)；特征量計(jì)算單元，所述特征量計(jì)算單元被配置為從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算N個(gè)特征量，所述特征量代表接觸模式，N為3或更大的整數(shù)；映射單元，所述映射單元被配置為針對(duì)想要識(shí)別的每個(gè)觸摸行為類(lèi)別提供n維空間，將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量映射到針對(duì)各自的觸摸行為類(lèi)別的各個(gè)n維空間，并基于在相應(yīng)空間中的所映射的位置來(lái)判斷各個(gè)觸摸行為存在與否；觸摸行為確定單元，所述觸摸行為確定單元被配置為基于指示出與在各個(gè)接觸點(diǎn)上各個(gè)觸摸行為存在與否有關(guān)的判斷結(jié)果的轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)以及被賦予各個(gè)觸摸行為類(lèi)別的優(yōu)先級(jí)來(lái)確定對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)群組的單個(gè)觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果；以及控制單元，所述控制單元被配置為基于由所述觸摸行為確定單元確定的觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果來(lái)控制信息處理。8.—種以計(jì)算機(jī)可讀形式描述的以便使計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行用于辨認(rèn)人的觸摸行為的處理的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序使得所述計(jì)算機(jī)用作接觸點(diǎn)獲取單元，所述接觸點(diǎn)獲取單元被配置為獲取多個(gè)接觸點(diǎn)中的壓力信息項(xiàng)目和位置信息項(xiàng)目；集群化單元，所述集群化單元被配置為根據(jù)基于由所述接觸點(diǎn)獲取單元獲取的信息項(xiàng)目的、與所述接觸點(diǎn)的壓力偏差和位置偏差有關(guān)的信息來(lái)來(lái)對(duì)所述接觸點(diǎn)執(zhí)行集群化，以形成作為觸摸行為的接觸點(diǎn)群組，所述接觸點(diǎn)群組的每個(gè)包括彼此關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)；特征量計(jì)算單元，所述特征量計(jì)算單元被配置為從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算N個(gè)特征量，所述特征量代表接觸模式，N為3或更大的整數(shù)；映射單元，所述映射單元被配置為針對(duì)想要識(shí)別的每個(gè)觸摸行為類(lèi)別提供n維空間，將從各個(gè)接觸點(diǎn)群組計(jì)算出的N維特征量映射到針對(duì)各自的觸摸行為類(lèi)別的各個(gè)n維空間，并基于在相應(yīng)空間中的所映射的位置來(lái)判斷各個(gè)觸摸行為存在與否；以及觸摸行為確定單元，所述觸摸行為確定單元被配置為基于指示出與在各個(gè)接觸點(diǎn)上各個(gè)觸摸行為存在與否有關(guān)的判斷結(jié)果的轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)以及被賦予各個(gè)觸摸行為類(lèi)別的優(yōu)先級(jí)來(lái)確定對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)群組的單個(gè)觸摸行為辨認(rèn)結(jié)果。全文摘要本發(fā)明提供了觸摸行為辨認(rèn)裝置和方法、信息處理裝置及計(jì)算機(jī)程序。觸摸行為辨認(rèn)裝置包括接觸點(diǎn)獲取單元，所述接觸點(diǎn)獲取單元被配置為獲取在多個(gè)接觸點(diǎn)中的壓力信息項(xiàng)目和位置信息項(xiàng)目；集群化單元，所述集群化單元被配置為根據(jù)基于由接觸點(diǎn)獲取單元獲取的信息項(xiàng)目的、與接觸點(diǎn)的壓力偏差和位置偏差有關(guān)的信息來(lái)對(duì)接觸點(diǎn)執(zhí)行集群化，以形成作為觸摸行為的接觸點(diǎn)群組，所述接觸點(diǎn)群組中的每個(gè)包括彼此關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)；以及觸摸行為識(shí)別單元，所述觸摸行為識(shí)別單元被配置為識(shí)別針對(duì)各個(gè)接觸點(diǎn)群組的觸摸行為。文檔編號(hào)G06F3/041GK101739172SQ20091021170公開(kāi)日2010年6月16日申請(qǐng)日期2009年11月10日優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日發(fā)明者白土寬和申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社