JP2023148261A

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Publication number: JP2023148261A
Application number: JP2022056176A
Authority: JP
Inventors: 修一赤岩; Shuichi Akaiwa; 慶介木野井; Keisuke Kinoi
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2023-10-13

Abstract

【課題】特定のコンテンツを触覚提示装置で利用しようとする際に、個人差にかかわらず、コンテンツ作成側が想定した触覚を提供できるようにする。【解決手段】触覚出力デバイス１４を有する触覚出力装置１１と、触覚出力デバイス１４を含む構成要素を制御する触覚制御部２１とを有し、利用者に属する接触位置パラメータと、予め記憶された接触位置パラメータの基準値を比較して接触位置比較値を算出する接触位置比較手段と、少なくともベース触覚データと前記接触位置比較値とに基づき触覚信号を計算する信号値算定手段と、前記計算された触覚信号に基づき前記触覚出力デバイスに触覚を提示させる触覚提示手段と、を実行する、触覚出力装置１１を用いる。【選択図】図１An object of the present invention is to provide a tactile sensation envisioned by a content creator, regardless of individual differences, when attempting to use specific content on a tactile presentation device. The present invention includes a tactile output device 11 having a tactile output device 14, and a tactile control unit 21 that controls components including the tactile output device 14, and includes contact position parameters belonging to a user and pre-stored contact information. contact position comparison means for calculating a contact position comparison value by comparing reference values of position parameters; signal value calculation means for calculating a tactile signal based on at least base tactile data and the contact position comparison value; A tactile sense output device 11 is used which executes a tactile sense presentation means for causing the tactile sense output device to present a tactile sense based on a tactile sense signal. [Selection diagram] Figure 1

Description

Translated fromJapanese

この発明は、触覚提示装置を状況に応じて適切に調整する制御に関する。 The present invention relates to control for appropriately adjusting a tactile presentation device depending on the situation.

コンテンツと連動して利用者に触感による効果を味わわせる触覚提示装置が様々な形で提案されている。触感としては例えば振動や圧迫、風、湿気、熱などの、利用者が止まっていても実感できる能動的な触覚効果を映画などの映像コンテンツに合わせて提供することが既に行われている。また、人の動作を受けるインターフェースデバイスでは、固さや柔らかさといった手にして握ったときにかかる抵抗などの、利用者の動作に対して実感される受動的な触覚効果を与えることが検討されている。 Various types of tactile presentation devices have been proposed that allow users to experience tactile effects in conjunction with content. As for tactile sensations, active tactile effects such as vibration, pressure, wind, humidity, and heat that users can feel even when they are stationary are already being provided in conjunction with video content such as movies. In addition, for interface devices that receive human motion, consideration is being given to providing passive tactile effects that are felt in response to the user's motion, such as hardness or softness that is felt when gripped in the hand. There is.

これらの触覚提示装置においては、オンオフのタイミングだけでなく、その強弱の調整が重要である。コンテンツに適した強弱になっていなければ、違和感のある体験しか得られない。さらに、同じ規格の触覚提示装置であっても微妙ながら個体差はあり、その個体差を無視して同じ電気信号を送っても、わずかな違いを人間の鋭敏な触覚が感じ取ってしまい、違和感の原因となるおそれがあった。これに対して、センサからのフィードバックを利用して強弱を調整するシステムが特許文献１にて提案されている。 In these tactile presentation devices, it is important to adjust not only the on/off timing but also the intensity. If the strength and weakness are not appropriate for the content, you will end up with an unnatural experience. Furthermore, even if tactile presentation devices are of the same standard, there are subtle individual differences, and even if we ignore these individual differences and send the same electrical signal, our sensitive tactile senses will pick up on the slight differences, causing a sense of discomfort. There was a possibility that this could be the cause. In contrast,Patent Document 1 proposes a system that uses feedback from a sensor to adjust the strength.

特開２０１６－２９５６３号公報JP2016-29563A

しかしながら、特許文献１に記載の調整システムでは、利用者の個人的な身体部位の大小に由来する感触の違いを補正できず、どのような身体の利用者でも基本的には一律同じ動作になっていた。これにより、接点の位置ずれなどに由来してかかる力が変化したりする個人差に対応できず、利用者によって感じ方が変わりコンテンツの提供者が想定する好適な触覚を十分に適合させられなかった。 However, the adjustment system described inPatent Document 1 cannot compensate for the difference in feel caused by the size of the user's individual body parts, and the movement is basically the same regardless of the body size of the user. was. As a result, it is not possible to accommodate individual differences such as changes in the force applied due to misalignment of the contact points, etc., and it is not possible to sufficiently match the optimal tactile sensation assumed by content providers, which varies depending on the user. Ta.

そこでこの発明は、特定のコンテンツを触覚提示装置で利用しようとする際に、利用者個々人の身体部位の大小にかかわらず、コンテンツ作成側が想定した触覚を提供できるようにすることを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide the tactile sensation envisioned by the content creator, regardless of the size of each user's body part, when attempting to use a specific content with a tactile presentation device.

この発明は、
触覚出力デバイスを有する触覚出力装置と、
前記触覚出力デバイスを含む構成要素を制御する触覚制御部と、
を有し、
利用者が触覚出力装置に接触して操作する接触位置に関わる接触位置パラメータと、予め記憶された接触位置パラメータの基準値を比較して接触位置比較値を算出する接触位置比較値算出手段と、
少なくともベース触覚データと前記接触位置比較値とに基づき触覚信号を計算する信号値算定手段と、
前記計算された触覚信号に基づき前記触覚出力デバイスに触覚を提示させる触覚提示手段と、
を実行する、触覚提示装置により、上記の課題を解決した。This invention is
a tactile output device having a tactile output device;
a haptic control section that controls a component including the haptic output device;
has
a contact position comparison value calculation means for calculating a contact position comparison value by comparing a contact position parameter related to a contact position at which a user touches and operates the tactile output device with a reference value of the contact position parameter stored in advance;
Signal value calculation means for calculating a tactile signal based on at least the base tactile data and the contact position comparison value;
haptic presentation means for causing the haptic output device to present a tactile sensation based on the calculated tactile signal;
The above problem was solved by a tactile presentation device that performs the following.

この発明を構成する触覚出力デバイスに掛かる力を測定して利用するにあたり、利用者が触覚出力装置に接触して操作する接触位置に関わる接触位置パラメータと、予め記憶してある接触位置パラメータの基準値とを比較して接触位置比較値を算出する。触覚の感じ方は利用者と触覚出力装置の接触位置で変化するが、この接触位置は利用者の指や腕、足、脚など身体部位の大小や長短、触覚出力装置の持ち方等に影響を受けるため、個人差がある。触覚を提示するデバイスであれば、望ましい出力を得るための電流量又は電圧量が規定されており、電流量又は電圧量を適した値とすることができるように触覚信号を計算するが、その触覚信号の計算の際に、前記比較値に基づいて出力の補正を行う。このように補正された触覚信号に基づいて触覚を提示させると、利用者の触覚出力装置を持つ位置の個人差により生じる違和感を抑制し、より好適に調整された体感を提供することができる。 In measuring and utilizing the force applied to the tactile output device constituting this invention, contact position parameters related to the contact position at which the user touches and operates the tactile output device, and standards for pre-stored contact position parameters. A contact position comparison value is calculated by comparing the values. The way the user feels tactile sensation changes depending on the contact position between the user and the tactile output device, and this contact position affects the size and length of the user's body parts such as fingers, arms, feet, and legs, as well as the way the user holds the tactile output device. There are individual differences due to the amount of time received. For devices that present a tactile sensation, the amount of current or voltage to obtain a desired output is specified, and the tactile signal is calculated so that the amount of current or voltage can be set to an appropriate value. When calculating the tactile signal, the output is corrected based on the comparison value. By presenting the tactile sensation based on the tactile signal corrected in this manner, it is possible to suppress the discomfort caused by individual differences in the position of the user holding the tactile output device, and to provide a more suitably adjusted physical sensation.

この発明を構成する触覚出力装置は、力を測定する力センサを有し、
所定条件において前記触覚出力デバイスに発生する発生力を測定する力測定手段と、
前記所定条件において前記触覚出力デバイスに掛かると想定され、予め記憶された基準力と、前記発生力とを比較して力比較値を算出する比較値算出手段と、を実行し、
前記信号値算定手段が、前記接触位置比較値に加えて、前記力比較値にも基づいて前記触覚信号を計算する、実施形態を採用することができる。触覚出力装置は、内部回路の電気抵抗や寸法誤差による固有の特性や、室温や気圧などの使用環境によって発生する力に微妙な誤差が発生する。想定している力と実際に発生している力の比較値に基づいて出力の補正を行うことにより、これらの誤差を、より抑制することができる。A tactile output device constituting this invention has a force sensor that measures force,
force measuring means for measuring the force generated in the tactile output device under predetermined conditions;
Comparative value calculation means that calculates a force comparison value by comparing the generated force with a pre-stored reference force that is assumed to be applied to the tactile output device under the predetermined conditions,
An embodiment may be adopted in which the signal value calculation means calculates the tactile signal based on the force comparison value in addition to the contact position comparison value. Haptic output devices have inherent characteristics due to electrical resistance and dimensional errors in their internal circuits, and subtle errors occur in the force generated due to the use environment such as room temperature and atmospheric pressure. These errors can be further suppressed by correcting the output based on a comparison value between the assumed force and the actually generated force.

また、この発明にかかる触覚提示装置は、
回転させるために必要なトルクを変化される回転デバイスと、前記回転デバイスに連結された、前記接触位置を含む利用者接触部とを有し、
前記力センサは前記利用者接触部に配置され、
前記の予め記憶された前記接触位置パラメータの基準値は、前記触覚出力装置の所定位置と前記力センサとの距離に基づいて設定されたものである実施形態を採用できる。前記触覚出力装置の所定位置は、前記回転デバイスの支点や、利用者接触部の末端部等が採用できる。Further, the tactile presentation device according to the present invention includes:
comprising a rotation device whose torque required for rotation can be varied, and a user contact portion connected to the rotation device and including the contact position;
The force sensor is arranged at the user contact part,
An embodiment may be adopted in which the pre-stored reference value of the contact position parameter is set based on a distance between a predetermined position of the tactile output device and the force sensor. The predetermined position of the tactile output device may be a fulcrum of the rotating device, a distal end of the user contact portion, or the like.

さらに、この発明にかかる触覚提示装置は、
前記ベース触覚データを記録する内部の記憶部から、又は前記ベース触覚データを記録する外部のサーバから、前記ベース触覚データを呼び出す制御装置を備え、
前記制御装置は、前記触覚提示装置へ送信する送信手段を実行し、
前記触覚制御部は前記触覚出力装置内に配置され、
前記信号値算定手段は前記触覚制御部にて実行される実施形態を採用できる。ベース触覚データは、利用者が体感しようとするコンテンツや、そのコンテンツの「触れた」と体感しようとするオブジェクトごとに設定された、その触覚提示装置の出力についての設定値である。前記ベース触覚データの選択とは、すなわち利用者が「触れた」と体感しようとするコンテンツやオブジェクトが能動的に又はプログラムによって自動的に選択されることで、それに適した出力を行うための設定値を読み込むことでもある。Furthermore, the tactile presentation device according to the present invention includes:
comprising a control device that calls the base tactile data from an internal storage unit that records the base tactile data or from an external server that records the base tactile data;
The control device executes a transmission means for transmitting to the tactile presentation device,
The tactile control unit is disposed within the tactile output device,
An embodiment may be adopted in which the signal value calculation means is executed by the haptic control section. The base tactile data is a set value for the output of the tactile presentation device, which is set for each content that the user is trying to experience and for each object that the user is trying to experience as "touched" by the content. The selection of the base tactile data means that the content or object that the user wants to experience as "touched" is selected actively or automatically by a program, and settings are made to output the content or object that is appropriate for that selection. It's also about reading values.

また、この発明では、触覚出力デバイスを有する触覚提示装置を使った触覚提示方法であって、
利用者と利用者接触部の接触位置に関わる接触位置パラメータと、予め記憶された接触位置パラメータの基準値を比較して接触位置比較値を算出する接触位置比較値算出ステップと、
少なくともベース触覚データと前記接触位置比較値とに基づき触覚信号を計算するステップと、
前記計算された触覚信号に基づき前記触覚出力デバイスに触覚を提示させるステップを含む、触覚提示方法により上記の課題を解決することができる。
さらに、この発明では、前記触覚出力装置は力を測定する力センサを有し、
所定条件において前記触覚出力デバイスに発生する発生力を測定する力測定ステップと、
前記所定条件において前記触覚出力デバイスに掛かると想定され、予め記憶された基準力と、前記発生力とを比較して力比較値を算出する比較値算出ステップと、
前記接触位置比較値に加えて、前記力比較値にも基づいて前記触覚信号を計算するステップを含む、触覚提示方法を採用しうる。The present invention also provides a tactile presentation method using a tactile presentation device having a tactile output device,
a contact position comparison value calculation step of calculating a contact position comparison value by comparing a contact position parameter related to the contact position between the user and the user contact part with a reference value of the contact position parameter stored in advance;
calculating a tactile signal based on at least base tactile data and the contact position comparison value;
The above problem can be solved by a tactile presentation method including the step of causing the haptic output device to present a tactile sensation based on the calculated tactile signal.
Furthermore, in this invention, the tactile output device has a force sensor that measures force,
a force measuring step of measuring the force generated in the haptic output device under predetermined conditions;
a comparison value calculation step of calculating a force comparison value by comparing the generated force with a pre-stored reference force that is assumed to be applied to the tactile output device under the predetermined conditions;
A tactile presentation method may be employed, comprising the step of calculating the tactile signal based on the force comparison value in addition to the contact position comparison value.

さらにまた、この発明においては、
触覚出力デバイスを有する触覚出力装置であって、
前記触覚出力装置は前記触覚出力デバイスを含む構成要素を制御する触覚制御部と、
利用者と利用者接触部の接触位置に関わる接触位置パラメータと、予め記憶された接触位置パラメータの基準値を比較して接触位置比較値を算出する接触位置比較値算出手段と、
少なくともベース触覚データと前記接触位置比較値とに基づき触覚信号を計算する信号値算定手段と、
前記計算された触覚信号に基づき前記触覚出力デバイスに触覚を提示させる触覚提示手段と、
を実行する、触覚出力装置によっても上記の課題を解決できる。
さらに、この発明では、前記触覚出力装置が力を測定する力センサを有し、
所定条件において前記触覚出力デバイスに発生する発生力を測定する力測定手段と、
前記所定条件において前記触覚出力デバイスに掛かると想定され、予め記憶された基準力と、前記発生力とを比較して力比較値を算出する比較値算出手段と、を実行し、
前記信号値算定手段が、前記接触位置比較値に加えて、前記力比較値にも基づいて前記触覚信号を計算する、触覚出力装置を採用しうる。Furthermore, in this invention,
A tactile output device having a tactile output device, the tactile output device comprising:
The haptic output device includes a haptic control section that controls components including the haptic output device;
a contact position comparison value calculation means that calculates a contact position comparison value by comparing a contact position parameter related to the contact position between the user and the user contact portion with a reference value of the contact position parameter stored in advance;
Signal value calculation means for calculating a tactile signal based on at least the base tactile data and the contact position comparison value;
haptic presentation means for causing the haptic output device to present a tactile sensation based on the calculated tactile signal;
The above problem can also be solved by a tactile output device that performs the following.
Furthermore, in this invention, the tactile output device has a force sensor that measures force,
force measuring means for measuring the force generated in the tactile output device under predetermined conditions;
Comparison value calculation means for calculating a force comparison value by comparing the generated force with a reference force that is assumed to be applied to the tactile output device under the predetermined conditions and stored in advance;
A tactile output device may be employed in which the signal value calculation means calculates the tactile signal based on the force comparison value in addition to the contact position comparison value.

この発明により、触覚提示装置を用いる利用者のサイズや触覚出力装置の持ち方などの個人差に関わらず、好適に調整された触覚となるように電流又は電圧を触覚出力デバイスに掛けることができ、個人差に関わらず想定した触覚効果を利用者に与えることができる。 With this invention, it is possible to apply a current or voltage to a tactile output device so as to provide a suitably adjusted tactile sensation, regardless of individual differences such as the size of the user using the tactile presentation device or the way the tactile output device is held. , it is possible to provide the user with the expected tactile effect regardless of individual differences.

この発明にかかる触覚提示装置の実施形態例の機能ブロック図Functional block diagram of an embodiment of a tactile presentation device according to the present inventionこの発明で利用する触覚出力デバイスの例であるＭＲＦデバイスの概念図Conceptual diagram of an MRF device that is an example of a tactile output device used in this inventionこの発明にかかる触覚出力装置の例であるタップユニットの概念図Conceptual diagram of a tap unit that is an example of a tactile output device according to the present inventionＭＲＦデバイスのベース触覚データを利用する例のフロー図Flow diagram of an example of using base tactile data of an MRF deviceこの発明にかかる触覚提示装置を利用者が利用する際の処理フロー例図An example of a processing flow when a user uses the tactile presentation device according to the present invention図５の続きである処理フロー例図Processing flow example diagram that is a continuation of Figure 5アプリが出力するモニタでのオブジェクト選択例図Example of object selection on the monitor output by the app

以下、この発明について詳細に説明する。この発明は、触覚出力デバイスを有する触覚出力装置や、前記触覚出力装置と、前記触覚出力デバイスを含む構成要素を制御する触覚制御部とを有する触覚提示装置、および触覚出力装置や触覚提示装置を用いた触覚出力方法である。 This invention will be explained in detail below. The present invention relates to a tactile output device having a tactile output device, a tactile presentation device having the tactile output device and a tactile control section that controls components including the tactile output device, and a tactile output device and a tactile presentation device. This is the tactile output method used.

この発明において触覚とは、五感のうちの一つであり直接的又は間接的に肌や筋肉、神経などによって体感できる感覚をいい、特に断りがない場合は広義の意味で用いる。狭義の触覚とは皮膚で感じる感覚として知られる触覚、圧覚、痛覚、冷覚、温覚のうちの一つであるが、この発明においての触覚とは狭義の触覚だけでなく、圧覚などその他の感覚も含む。本発明はこれらの感覚について、体感する度合いの強弱が味わえるものを好適に調整する。押されて圧力の強弱の違いとして感じられる圧感のような利用者の動作によらずに体感する能動的な触覚効果だけでなく、抵抗や手ごたえ、足ごたえといった利用者の動作に対して体感する能動的な触覚効果も対象となる。 In this invention, the sense of touch is one of the five senses and refers to a sensation that can be experienced directly or indirectly through the skin, muscles, nerves, etc., and is used in a broad sense unless otherwise specified. The sense of touch in the narrow sense is one of the senses of touch, pressure, pain, cold, and heat that are known to be felt on the skin, but the sense of touch in this invention is not limited to the sense of touch in the narrow sense, but also includes other senses such as the sense of pressure. Including the senses. The present invention appropriately adjusts the degree of intensity of these sensations. In addition to active tactile effects that are experienced independently of the user's movements, such as the pressure sensation felt by the difference in the strength of pressure when being pushed, the user can also experience the user's movements such as resistance, response, and foot response. Active haptic effects are also covered.

前記触覚出力装置及びこれを含む装置又はシステムであってよい触覚提示装置は、それらを利用する利用者に対して前記の触覚を体感させる装置又はシステムである。前記触覚出力装置は、その触覚を体感させる挙動を、電気信号を受けて実現する触覚出力デバイスを有する。この発明で用いる触覚出力デバイスとしては、電気信号の単なるオンオフだけではなく、電気信号の電流量や電圧に応じて、強度が異なる触覚による体感を実現させるものが用いられる。この触覚出力デバイスとしては、例えば、電気信号を受けて装置の回転抵抗を上昇させる磁気粘性流体デバイスなどが挙げられる。その中でも、本発明による繊細な体感の調整は、直接に利用者に接触して力を掛けられるデバイスにおいて好適に効果を発揮する。 The tactile presentation device, which may be the tactile output device and a device or system including the same, is a device or system that allows a user using the device to experience the tactile sensation. The tactile output device has a tactile output device that receives an electrical signal and realizes a behavior that allows the user to experience the tactile sensation. The tactile output device used in the present invention is one that not only turns on and off electrical signals, but also provides a tactile sensation that varies in intensity depending on the amount of current and voltage of the electrical signals. Examples of the tactile output device include a magnetorheological fluid device that increases the rotational resistance of the device in response to an electrical signal. Among these, the delicate adjustment of bodily sensation according to the present invention is suitably effective in devices that can directly contact and apply force to the user.

この発明にかかる触覚提示装置１０の実施形態例である機能ブロック図を図１に示す。触覚提示装置１０は、実際に利用者に対して触覚による体感を発生させる触覚出力装置１１と、触覚出力装置１１と通信してその体感させる動作を制御する制御装置５１とを有する。 FIG. 1 shows a functional block diagram of an embodiment of a tactile presentation device 10 according to the present invention. The tactile presentation device 10 includes atactile output device 11 that actually generates a tactile sensation for the user, and a control device 51 that communicates with thetactile output device 11 to control the operation to provide the user with the tactile sensation.

触覚出力装置１１は、電気信号に応じて出力を変更する触覚出力デバイス１４を有する。モーターなどのアクチュエータや加熱によるバルーンなどの直接的に利用者に接触させて触覚を体感させる能動的な触覚感覚を味わわせるデバイス、ＭＲＦデバイスなどの利用者の動きに対する抵抗を増減させて受動的な触覚感覚を味わわせるデバイスが利用できる。 Thehaptic output device 11 includes a haptic output device 14 that changes output according to an electrical signal. Active tactile sensation devices such as actuators such as motors and heated balloons that allow the user to experience tactile sensation by direct contact with the user, and passive devices that increase or decrease resistance to the user's movements such as MRF devices. Devices are available that provide tactile sensations.

触覚出力装置１１は、触覚出力デバイス１４に電気信号を送信する又は送信させるなどの演算やコマンドなどの制御を行う触覚制御部２１と、触覚制御部２１が利用するメモリであるデータ記憶部２２を有する。データ記憶部２２は、信号の一時的な記録や触覚制御部２１による演算に必要な情報及び結果、命令等を格納するものである。データ記憶部２２のメモリは揮発性メモリであってよいが、不揮発性メモリも有しているとさらに好ましい。不揮発性メモリを有していると、高性能な触覚出力装置１１では個人向けの出力変更の記録や履歴などを保存して、出力のさらなる好適化のために参照することができる。なお図示しないが、触覚制御部２１を動作されるプログラムは、データ記憶部２２が不揮発性メモリである場合はそこに格納されていてもよいし、別途格納されていてもよい。ここではこれらが行う触覚出力装置１１の制御を担う部分をまとめて出力装置制御部２０とする。出力装置制御部２０の構成は触覚制御部２１とデータ記憶部２２以外の要素を含んでいてもよい。 Thehaptic output device 11 includes a haptic control section 21 that controls calculations and commands such as sending or causing electrical signals to be transmitted to the haptic output device 14, and a data storage section 22 that is a memory used by the haptic control section 21. have The data storage unit 22 stores information, results, commands, etc. necessary for temporary recording of signals and calculations by the tactile control unit 21. The memory of the data storage unit 22 may be a volatile memory, but it is more preferable that it also includes a nonvolatile memory. If non-volatile memory is provided, the high-performancehaptic output device 11 can store records and histories of output changes for individuals and refer to them for further optimization of output. Although not shown, the program for operating the haptic control unit 21 may be stored in the data storage unit 22 if it is a nonvolatile memory, or may be stored separately. Here, the parts that are responsible for controlling thehaptic output device 11 are collectively referred to as the output device control section 20. The configuration of the output device control section 20 may include elements other than the haptic control section 21 and the data storage section 22.

また、触覚出力装置１１は装置自体を作動させるために必要な電源２５を有する。バッテリでもよいし、外部電源と接続されていてもよい。バッテリの場合は、触覚出力装置１１が必要とする電流量が小さい場合は交換可能な一次電池でよいが、必要とする電流量が多い場合は、外部電源から充電される二次電池であると運用しやすい。また、後述する通信部２６を有線ケーブルが担う場合には、制御装置５１を外部電源として給電されるものでもよい。 Thehaptic output device 11 also has a power source 25 necessary to operate the device itself. It may be a battery or may be connected to an external power source. In the case of batteries, if the amount of current required by thehaptic output device 11 is small, a replaceable primary battery may be used, but if the amount of current required is large, a secondary battery that is charged from an external power source may be used. Easy to operate. Further, in the case where a wired cable serves as thecommunication section 26 described later, power may be supplied using the control device 51 as an external power source.

触覚出力装置１１は、制御装置５１の通信部６３との間で通信できる通信部２６を有する。少なくとも制御装置５１からの通信を受信できるものである必要があり、相互通信できるものであると制御装置５１による制御がより多様にできるため好ましい。通信部２６で受信したデータや命令は出力装置制御部２０に送られ、それを用いて触覚出力装置１１が動作する。また、センサ等によるデータや履歴、ログなどを出力装置制御部２０から通信部２６を介して制御装置５１に送ってもよい。また、触覚出力装置１１はデータの一部を制御装置５１に送信し、その返信として結果を受け取ってもよい。 Thetactile output device 11 has acommunication unit 26 that can communicate with the communication unit 63 of the control device 51. It is necessary to be able to receive at least communication from the control device 51, and it is preferable that the device can communicate with each other because the control device 51 can perform more diverse control. The data and commands received by thecommunication unit 26 are sent to the output device control unit 20, and thetactile output device 11 operates using them. Further, data, history, logs, etc. from sensors or the like may be sent from the output device control section 20 to the control device 51 via thecommunication section 26. Further, thehaptic output device 11 may transmit part of the data to the control device 51 and receive the result as a reply.

通信部２６と通信部６３との通信は有線通信でもよいし、無線通信でもよい。有線通信の場合は、有線ケーブルを介して電源を供給するものでもよい。規格は特に限定されず、本発明出願時点においてはＵＳＢケーブル、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ（登録商標）ケーブル、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ（登録商標）ケーブルなどが選択可能であるが、同様の又は上位互換の通信が可能である規格であればよい。無線通信の場合は、近距離無線通信規格であれば利用でき、種々の無線ＬＡＮ規格や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標。以下略）、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬＥ、ワイヤレスＵＳＢなどが挙げられる。ただし、少なくともこの発明における調整自体を実現するために必要とするデータ量は小さいため、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬＥなどの比較的低速かつ使用電力の少ない規格が好適に用いられる。もちろん、本発明で必要とする以外の動作のために大量のデータを必要とし、高速の通信規格を採用するものでもよい。 Communication between thecommunication unit 26 and the communication unit 63 may be wired communication or wireless communication. In the case of wired communication, power may be supplied via a wired cable. The standard is not particularly limited, and at the time of filing the present invention, USB cables, Lightning (registered trademark) cables, Thunderbolt (registered trademark) cables, etc. can be selected, but any standard that allows similar or upwardly compatible communication can be selected. Good to have. In the case of wireless communication, any short-distance wireless communication standard can be used, including various wireless LAN standards, Bluetooth (registered trademark, hereinafter omitted), Bluetooth LE, wireless USB, and the like. However, since the amount of data required to achieve at least the adjustment itself in the present invention is small, standards such as Bluetooth and Bluetooth LE, which are relatively slow and consume little power, are preferably used. Of course, it is also possible to adopt a high-speed communication standard that requires a large amount of data for operations other than those required by the present invention.

触覚出力装置１１は、利用者が触覚出力デバイス１４を操作する際に掛かる力を測定する力センサ１７を有すると好ましい。力センサ１７は、荷重に限定されず、圧力やトルク等を測定できるセンサが採用できる。また、触覚出力装置１１は、触覚出力デバイス１４が体感させる触覚のためのデバイス自体の変位や、触覚出力デバイス１４を利用者が操作した際の位置や変位、角度などを測定する変位センサ１６を有するとさらに好ましい。 It is preferable that thetactile output device 11 includes a force sensor 17 that measures the force applied when the user operates the tactile output device 14 . The force sensor 17 is not limited to a load, and may be a sensor that can measure pressure, torque, or the like. Thetactile output device 11 also includes a displacement sensor 16 that measures the displacement of the device itself for the tactile sensation that the tactile output device 14 provides, and the position, displacement, angle, etc. when the tactile output device 14 is operated by the user. It is even more preferable to have it.

制御装置５１は、通信部６３を介して触覚出力装置１１と通信し、触覚出力装置１１に対してコンテンツの一環としての感触を利用者に提供させるように制御する装置である。具体的には、利用者が利用するパソコン、ゲーム機、スマートフォン、スマートウォッチ、テレビ、ルータ、ネットワークスピーカーなどの端末が例として挙げられる。また、ルータや端末を介して接続されるネットワーク８２の先に設けられたサーバ８１が後述する制御装置５１の機能の一部を担っていてもよい。そのために、制御装置５１は有線ＬＡＮ機能、無線ＬＡＮ機能や移動体通信網への接続機能といったネットワークインターフェース（ＮＷＩＦ）６９を有していると好ましい。なお、ネットワークインターフェース６９は通信部６３と兼用でもよいし、独立していてもよい。通信量が大きく異なるため、独立している方が好適である場合が多い。図では独立している例を示す。 The control device 51 is a device that communicates with thehaptic output device 11 via the communication unit 63 and controls thehaptic output device 11 to provide the user with a tactile sensation as part of the content. Specifically, examples include terminals used by users, such as personal computers, game consoles, smartphones, smart watches, televisions, routers, and network speakers. Further, a server 81 provided at the end of thenetwork 82 connected via a router or a terminal may take on part of the functions of the control device 51, which will be described later. For this purpose, it is preferable that the control device 51 has a network interface (NWIF) 69 such as a wired LAN function, a wireless LAN function, and a connection function to a mobile communication network. Note that the network interface 69 may also be used as the communication section 63, or may be independent. Since the amount of communication varies greatly, it is often preferable to be independent. The figure shows an example where they are independent.

制御装置５１は、入出力装置５４を有する。入出力装置５４は利用者とのインターフェースであり、入力を受け付け、触覚以外の要素を出力する。図ではまとめているが、一つの装置である必要はなく、複数個の装置によって構成されていてよい。また、入出力装置５４そのものが制御装置５１の筐体の中にまとまっている必要はなく、接続される他の装置と接続できるインターフェースだけを有していてもよい。入出力装置５４のうち出力装置としては、例えば筐体に組み込まれたディスプレイだけでなく、ＨＤＭＩやＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔケーブルで接続されたディスプレイやプロジェクター、筐体が有するスピーカー、有線又は無線接続されたヘッドホンやイヤホン、スピーカーなどが挙げられる。なお、少なくとも映像を確認できる装置を有することが好ましい。少なくとも視覚と連動して触覚を体感していることで、利用者は視覚によって確認できる状況に合わせた体感を受けていると実感しやすい。入出力装置５４のうち入力装置としては、筐体に組み込まれたディスプレイと一体化したタッチパネルの他、ＵＳＢケーブルで接続されたマウスやトラックボール、コントローラ、キーボードなどであってもよい。また、入力装置の一部が触覚出力装置１１と兼用されていてもよい。 The control device 51 has an input/output device 54. The input/output device 54 is an interface with the user, receives input, and outputs elements other than tactile sensation. Although they are grouped together in the figure, they do not need to be a single device and may be composed of a plurality of devices. Further, the input/output device 54 itself does not need to be integrated into the casing of the control device 51, and may have only an interface that can be connected to other connected devices. Among the input/output devices 54, output devices include, for example, not only a display built into the housing, but also a display or projector connected with an HDMI or DisplayPort cable, a speaker included in the housing, and headphones or earphones connected by wire or wirelessly. , speakers, etc. Note that it is preferable to have at least a device that can confirm images. At least by experiencing the tactile sensation in conjunction with the visual sense, the user can easily feel that the experience is tailored to the situation that can be confirmed visually. The input device of the input/output device 54 may be a touch panel integrated with a display built into the casing, or a mouse, trackball, controller, keyboard, etc. connected via a USB cable. Further, a part of the input device may also be used as thetactile output device 11.

制御装置５１は、演算などを行う制御部６１を有する。具体的にはＣＰＵやＧＰＵなどの演算装置であり、コンテンツの読み込み、演算、入出力装置５４への出力や入力の受付、触覚出力装置１１との通信などの装置の挙動を制御する。 The control device 51 includes a control section 61 that performs calculations and the like. Specifically, it is a calculation device such as a CPU or GPU, and controls device behavior such as reading content, calculation, output to the input/output device 54, reception of input, and communication with thehaptic output device 11.

制御装置５１は、データやプログラムを保持する記憶部６２を有する。記憶部６２としては、ストレージとして用いられる不揮発性メモリや磁気ディスクと、演算に用いる揮発性メモリとの両方を有していることが好ましい。図では読み込まれているか否かを区別せずに記載している。 The control device 51 has a storage section 62 that holds data and programs. It is preferable that the storage unit 62 has both a nonvolatile memory or magnetic disk used as storage and a volatile memory used for calculations. In the figure, it is shown without distinguishing whether it has been loaded or not.

記憶部６２には、利用者が触覚の出力をコンテンツの一部として体感できるゲーム、映画、仮想空間、シミュレータ等のアプリケーションソフト（図中「アプリ６５」）が記録される。上記の制御装置５１にプリインストールされたものであってもよいし、ネットワーク８２を介したサーバ８１からダウンロードされてインストールされたものであってもよい。 The storage unit 62 stores application software ("application 65" in the figure) such as games, movies, virtual spaces, simulators, etc. that allow the user to experience tactile output as part of the content. It may be pre-installed in the control device 51, or it may be downloaded and installed from the server 81 via thenetwork 82.

アプリ６５は、コンテンツとして音声や映像を含むとともに、それらの音声や映像と結びついた触覚の出力を触覚出力装置１１に行わせて、利用者に触覚による体感を提供する。このようなコンテンツとしては例えば、映画中の登場人物が味わった触覚の再現や、ゲーム中において登場した物体の触感の再現や、仮想空間内で触れたオブジェクトの触感や、猫や犬などの感触を再現するシミュレータや、仮想バッティングゲームでバッティングをした際のボールの抵抗の再現などが挙げられるが、特にこれらに限定されない。ただし、触覚に強弱のあるものであることがこの発明の利用としては望ましい。 The application 65 includes audio and video as content, and causes thehaptic output device 11 to output tactile sensations associated with the audio and video, thereby providing the user with a tactile experience. Examples of such content include the reproduction of the tactile sensation experienced by characters in movies, the tactile sensation of objects that appear in games, the tactile sensation of objects touched in virtual space, and the tactile sensation of cats, dogs, etc. Examples include, but are not limited to, a simulator that reproduces the ball's resistance when batting in a virtual batting game, and the like. However, for use of this invention, it is desirable that the tactile sensation be strong or weak.

アプリ６５は、前記のコンテンツを、入出力装置５４を介して提供するために、それを再現するためのプログラムを含む音声信号や映像信号などのメディア信号を含むメディア信号データベース６６を記憶部６２に有する。このメディア信号とは、たとえばオブジェクトの形状についての３Ｄデータやグラフィック、声やセリフ、効果音などであり、触覚出力装置１１で触覚を体感させようとするオブジェクトごとに紐付されていると好ましい。なお、メディア信号データベース６６は全ての必要なメディア信号を記憶部６２内に保持している必要はなく、ネットワーク経由で必要に応じて適宜ダウンロードして一時的に、または永続的に追加されるものでもよい。 In order to provide the content via the input/output device 54, the application 65 stores a media signal database 66 in the storage unit 62, which includes media signals such as audio signals and video signals, including programs for reproducing the content. have This media signal is, for example, 3D data or graphics about the shape of the object, voices, lines, sound effects, etc., and is preferably linked to each object whose tactile sensation is to be experienced by thetactile output device 11. Note that the media signal database 66 does not need to hold all necessary media signals in the storage unit 62, but may be added temporarily or permanently by downloading them as needed via the network. But that's fine.

またアプリ６５は、前記のコンテンツを、入出力装置５４と並行して触覚出力装置１１を介しても提供するために、それを再現するためのベース触覚データを含むベース触覚データベース６７を記憶部６２に有する。このベース触覚データとは、触覚出力装置１１が触覚出力デバイス１４をどのような状況でどのような値で動作させるかについての値の集合や関数などの設定である。ただしこのベース触覚データは、触覚出力装置１１の特定の位置で利用者が触覚出力装置１１と接触したと仮定して設定されたデフォルト値やデフォルト関数である。ベース触覚データは前記のメディア信号と同様に、オブジェクトごとに紐付されて複数記録されている。ベース触覚データは、その複数記録される中から前記のコンテンツの中で利用者が能動的に触れようとするオブジェクト、または受動的に触覚で体感することになるオブジェクトごとに選択されるものである。制御装置５１は、入出力装置５４からの操作や再生しているコンテンツにおけるトリガーなどから、体感させようとするオブジェクトを選択し、又は自動的に選択されると、そのオブジェクトに紐づけられたベース触覚データを、ベース触覚データベース６７から読み出して、通信部６３と通信部２６を介して触覚出力装置１１へ送信する。 In addition, in order to provide the above-mentioned content via thehaptic output device 11 in parallel with the input/output device 54, the application 65 stores a base haptic database 67 including base haptic data for reproducing the content in the storage unit 62. has. This base tactile data is a set of values, functions, and other settings regarding how thetactile output device 11 operates the tactile output device 14 under what conditions and with what values. However, this base tactile data is a default value or a default function that is set on the assumption that the user has contacted thetactile output device 11 at a specific position on thetactile output device 11 . Similar to the above-mentioned media signals, a plurality of base tactile data are recorded in association with each object. The base tactile data is selected from among the plurality of recorded objects for each object that the user intends to actively touch or passively experience through tactile sensation in the content. . When an object to be experienced is selected or automatically selected by an operation from the input/output device 54 or a trigger in the content being played, the control device 51 selects a base linked to the object. The tactile data is read from the base tactile database 67 and transmitted to thetactile output device 11 via the communication section 63 and thecommunication section 26 .

触覚出力装置１１では、選択されたオブジェクトなどについてデフォルト値として送られてきたベース触覚データを、データ記憶部２２に記録し、このベース触覚データを参照した出力で触覚出力デバイス１４を制御して、具体的に利用者に触覚を体感させる。ただし、この発明では触覚出力デバイス１４の利用者の個人差や利用環境に合わせた調整を行い、より好適な触覚を体感させる。 Thetactile output device 11 records the base tactile data sent as a default value for the selected object etc. in the data storage unit 22, controls the tactile output device 14 with an output that refers to this base tactile data, Give users a concrete sense of touch. However, in the present invention, the haptic output device 14 is adjusted in accordance with individual differences between users and the usage environment, so that a more suitable tactile sensation can be experienced.

その調整のために、触覚制御部２１は利用者が触覚出力デバイス１４で触覚を体感しようとする前に、利用者が触覚出力装置１１に接触して操作する実際の接触位置に関する接触位置パラメータと、接触位置パラメータの基準値を比較して接触位置比較値を算出する接触位置比較値算出手段を実行する。ここで接触位置パラメータとは、指の長さや太さ、手のひらの大きさや厚さや形状、腕の長さや太さ、足の大きさや脚の長さや太さ、首の長さや頭の大きさ、身長、座高などの身体のサイズや、触覚出力装置１１の持ち方によって影響を受けるパラメータである。接触位置パラメータの基準値は、後述する力センサ１７の設置位置に基づいて設定されることが望ましい。 For this adjustment, before the user attempts to experience a tactile sensation with the tactile output device 14, the tactile control unit 21 sets a contact position parameter regarding the actual contact position at which the user touches and operates thetactile output device 11. , executes a contact position comparison value calculation means for calculating a contact position comparison value by comparing the reference values of the contact position parameters. Here, the contact position parameters include the length and thickness of the fingers, the size, thickness and shape of the palm, the length and thickness of the arm, the size and thickness of the feet, the length and thickness of the neck, and the size of the head. This is a parameter that is influenced by body size such as height and sitting height, and how thetactile output device 11 is held. The reference value of the contact position parameter is preferably set based on the installation position of the force sensor 17, which will be described later.

この接触位置パラメータの基準値は触覚出力装置１１か制御装置５１か、またはサーバ８１かに予め記憶されており、呼び出し可能となっている。 This reference value of the contact position parameter is stored in advance in thetactile output device 11, the control device 51, or the server 81, and can be called up.

この発明にかかる触覚提示装置１０では、呼び出した前記接触位置パラメータの基準値と、前記接触位置パラメータとを比較して接触位置比較値を算出する接触位置比較値算出手段を実行する。この実行は触覚制御部２１が行ってもよいし、制御装置５１の制御部６１が行ってもよい。 The tactile presentation device 10 according to the present invention executes a contact position comparison value calculation means that calculates a contact position comparison value by comparing the called reference value of the contact position parameter with the contact position parameter. This execution may be performed by the haptic control section 21 or the control section 61 of the control device 51.

また、この発明にかかる触覚提示装置１０では、利用者の実際の接触位置パラメータを入力される接触位置パラメータ入力手段を実行するとよい。この入力は、制御装置５１で入出力装置５４を介してアプリ６５が利用者個人の申請による直接入力により行われるものでもよいし、触覚出力装置１１が有する長さセンサやその他の機能などによって自動的に検知されて入力されるものであってもよい。 Further, in the tactile presentation device 10 according to the present invention, it is preferable to execute a touch position parameter input means for inputting the actual touch position parameters of the user. This input may be performed directly by the application 65 through the input/output device 54 of the control device 51 based on an application from an individual user, or automatically by a length sensor or other functions of thetactile output device 11. It may also be something that is automatically detected and input.

また、この発明では、所定条件において前記触覚出力デバイスに掛かる発生力を測定する力測定手段と、前記所定条件において前記触覚出力デバイスに掛かると想定され、予め記憶された基準力と、前記発生力とを比較して力比較値を算出する比較値算出手段を実行するとよい。さらに、この発明では、触覚出力装置１１が力センサ１７を有し、所定条件において前記触覚出力デバイスに掛かる発生力を測定する力測定手段と、前記所定条件において前記触覚出力デバイスに掛かると想定され、予め記憶された基準力と、前記発生力とを比較して力比較値を算出する比較値算出手段を実行してもよい。 Further, in the present invention, a force measuring means for measuring a generated force applied to the tactile output device under a predetermined condition, a reference force that is assumed to be applied to the tactile output device under the predetermined condition and stored in advance, and the generated force It is preferable to execute a comparison value calculation means that calculates a force comparison value by comparing the . Further, in the present invention, thetactile output device 11 includes a force sensor 17, and a force measuring means for measuring a generated force applied to the tactile output device under a predetermined condition, and a force measuring means for measuring a generated force applied to the tactile output device under a predetermined condition. , a comparison value calculation means may be executed to calculate a force comparison value by comparing the generated force with a reference force stored in advance.

この発明にかかる触覚提示装置１０は、個人の身体差に起因する接触位置に応じて触覚出力デバイス１４に掛かる力が変化することを想定し、その変化に合わせた調整として、前記ベース触覚データと算出された接触位置比較値とに基づき、実際に触覚出力デバイス１４を動作させる触覚信号を計算する信号値算定手段を実行する。また、前記力比較値が算出されていたのならば、前記接触位置比較値だけでなく、前記力比較値にも基づいてこの信号値算定手段を実行するとよい。その上で、触覚制御部２１は、計算された触覚信号に基づき触覚出力デバイス１４に触覚を提示させる触覚提示手段を実行する。これにより、利用者は接触位置や、装置特性、使用環境に応じて計算により補正された触覚信号により、コンテンツの提供者が想定した感触に適した触覚を体感できる。 The tactile presentation device 10 according to the present invention assumes that the force applied to the tactile output device 14 changes depending on the contact position due to physical differences between individuals, and adjusts the force applied to the tactile output device 14 according to the change based on the base tactile data. Based on the calculated contact position comparison value, a signal value calculation means is executed to calculate a tactile signal for actually operating the tactile output device 14. Further, if the force comparison value has been calculated, it is preferable to execute this signal value calculation means based not only on the contact position comparison value but also on the force comparison value. Then, the haptic control unit 21 executes a haptic presentation means that causes the haptic output device 14 to present a tactile sensation based on the calculated tactile signal. As a result, the user can experience a tactile sensation suitable for the tactile sensation envisioned by the content provider, using tactile signals that are calculated and corrected according to the contact position, device characteristics, and use environment.

以下、触覚出力デバイス１４として具体的なデバイスを用いた例を挙げて説明する。以下の説明では、触覚出力デバイス１４として、磁気粘性流体（ＭＲＦ：Magneto Rheological Fluid）デバイス（以下、「ＭＲＦデバイス」と略記する。）を有するタップユニットである触覚出力装置１１を例にとり説明する。ここで具体例として用いるＭＲＦデバイスは、回転軸４１、円板３２、ヨーク３４，３５、コイル３７，磁気粘性流体３８、ケーシング３１，３６などで構成されている。図２に示すように回転軸４１に取り付けられた円板３２の周囲に、ヨーク３４，３５に挟まれた空間が設けられ、その空間に、置かれた磁場の強さによって粘性が変化する磁気粘性流体３８が導入されている。また、ヨーク３５に支えられて磁界（図中矢印）を発生させるコイル３７が格納されている。回転軸４１は軸受３９に支えられ、磁気粘性流体３８に囲まれた円板３２と一体化されている。磁気粘性流体３８は、回転軸４１を回転させる際の抵抗を、磁場を発生させるコイル３７に供給される電流量によって調節できる。この回転軸４１を回転させようとする力を掛けた利用者に対して、磁気粘性流体３８の粘性を増減させることで、回転軸４１と一体化している円板３２に対する抵抗を増減させて、回転軸４１の「回動させにくさ」として能動的な触覚効果を体感させるものである。この例では、円板３２が、触覚出力デバイス１４において磁気粘性流体３８と接することで回転させるために必要なトルクを変化される回転デバイスにあたる。また、円板３２と軸を同じくする回転軸４１も実質的にこの回転デバイスの一部となる。変位センサ１６は、この円板３２そのものの角度を検知するか、円板３２と連動して回転する回転軸４１の角度を検知するように取り付けられている。 Hereinafter, an example using a specific device as the haptic output device 14 will be described. In the following description, thehaptic output device 11, which is a tap unit having a magnetorheological fluid (MRF) device (hereinafter abbreviated as "MRF device"), will be described as an example of the haptic output device 14. The MRF device used here as a specific example includes arotating shaft 41, adisk 32, yokes 34 and 35, acoil 37, amagnetorheological fluid 38,casings 31 and 36, and the like. As shown in FIG. 2, a space sandwiched betweenyokes 34 and 35 is provided around thedisk 32 attached to therotating shaft 41, and a magnetic field whose viscosity changes depending on the strength of the magnetic field placed in the space is provided. Aviscous fluid 38 is introduced. Further, acoil 37 that is supported by theyoke 35 and generates a magnetic field (arrow in the figure) is housed. The rotatingshaft 41 is supported by abearing 39 and is integrated with adisk 32 surrounded by amagnetorheological fluid 38. The resistance of themagnetorheological fluid 38 when rotating therotary shaft 41 can be adjusted by adjusting the amount of current supplied to thecoil 37 that generates the magnetic field. By increasing or decreasing the viscosity of themagnetorheological fluid 38 against the user applying force to rotate therotating shaft 41, the resistance to thedisc 32 that is integrated with the rotatingshaft 41 is increased or decreased. This allows the user to experience an active tactile effect as the "difficulty in rotating" the rotatingshaft 41. In this example, thedisk 32 corresponds to a rotation device in which the torque required for rotation is changed by contacting themagnetorheological fluid 38 in the haptic output device 14 . Further, a rotatingshaft 41 having the same axis as thedisk 32 also substantially becomes a part of this rotating device. The displacement sensor 16 is installed so as to detect the angle of thedisk 32 itself or the angle of arotating shaft 41 that rotates in conjunction with thedisk 32.

このようなＭＲＦデバイスを用いた触覚出力装置１１であるタップユニットを図３（ａ）（ｂ）に示す。指や手のひらにより挟持される基部４０と、基部４０に設けられたＭＲＦデバイスの回転軸４１に連動して回動する指当てパーツ４２とを有する。指当てパーツ４２は人差し指、中指、薬指、小指のいずれかまたはそれらの全てに対応しており、指を曲げて握ろうとすると、支点部４３を中心にして回動する。すなわち、この指当てパーツ４２が前記の利用者接触部にあり、指が接触して力が加えられる箇所が前記接触位置となる。指当てパーツ４２が押されると、第一リンク材４４と、ピン４６を介してリンクされた第二リンク材４５が図３（ｃ）のように回動する。この動きにより、回転軸４１が基部４０に対して回動される。この回動の際の抵抗が、ＭＲＦデバイスの磁気粘性流体３８によって増減される。 A tap unit that is atactile output device 11 using such an MRF device is shown in FIGS. 3(a) and 3(b). It has a base 40 that can be held between fingers or the palm of the hand, and afinger rest part 42 that rotates in conjunction with arotation shaft 41 of an MRF device provided on thebase 40. Thefinger rest part 42 corresponds to any one or all of the index finger, middle finger, ring finger, and little finger, and rotates around thefulcrum part 43 when the finger is bent and gripped. That is, thefinger rest part 42 is located at the user contact portion, and the contact position is the location where the finger contacts and applies force. When thefinger rest part 42 is pressed, thefirst link member 44 and thesecond link member 45 linked via thepin 46 rotate as shown in FIG. 3(c). This movement causes the rotatingshaft 41 to rotate relative to thebase 40. The resistance to this rotation is increased or decreased by themagnetorheological fluid 38 of the MRF device.

このＭＲＦデバイスに付属するセンサとしては、指当てパーツ４２の回転中心に対する角度として変位を測定する変位センサ１６や、指当てパーツ４２の裏面に配置され、指当てパーツ４２にかかる荷重を測定する力センサ１７などが挙げられる。力センサ１７の位置は特に限定されないが、指当てパーツ４２の裏面が好ましく、第一リンク材４４と指当てパーツ４２とを連結するピン付近がさらに好ましい。これら以外にも他のセンサを搭載すると、この発明にかかる装置で実施する方法と併用して、さらなる好適な触覚のための出力調整に用いることができる。 Sensors attached to this MRF device include a displacement sensor 16 that measures displacement as an angle with respect to the rotation center of thefinger rest part 42, and a force sensor 16 that is placed on the back side of thefinger rest part 42 and that measures the load applied to thefinger rest part 42. For example, the sensor 17 may be used. Although the position of the force sensor 17 is not particularly limited, it is preferably on the back surface of thefinger rest part 42, and more preferably near the pin that connects thefirst link member 44 and thefinger rest part 42. If other sensors besides these are installed, they can be used in combination with the method implemented with the device according to the present invention to adjust the output for a more suitable tactile sensation.

このようなタップユニットにおいて、接触位置パラメータとしては、指の長さを採用することができる。支点部４３から、指の内側が指当てパーツ４２に当たる位置までの距離Ｆを接触位置パラメータとして採用できる。また、指当てパーツ４２の外周面に所定間隔で複数の線を書き、実際に利用者が装着したときの指先端と線のかかり具合から、利用者が接触位置パラメータを判断できるようにしてもよい。指から直接かかる同じ力であっても支点部４３からの距離に応じてトルクは変化するが、その違いを反映することができる。その場合の接触位置パラメータの基準値は、例えばタップユニットの指当てパーツ４２に配置された力センサ１７と支点部４３の距離や、指当てパーツ４２と第一リンク材４４とを連結するピンと支点部４３の距離を採用しうる。その基準値は、データ記憶部２２に予め記憶されていてもよいし、触覚出力装置１１が別途有する記憶部に記憶されていてもよいし、アプリ６５が装置ごとの基準値を記録した基準値データベースを有していて接続される触覚出力装置１１に応じて選択して呼び出すものであってもよい。 In such a tap unit, the length of the finger can be used as the contact position parameter. The distance F from thefulcrum part 43 to the position where the inside of the finger hits thefinger rest part 42 can be employed as the contact position parameter. Alternatively, a plurality of lines may be drawn at predetermined intervals on the outer circumferential surface of thefinger rest part 42, and the user may be able to determine the contact position parameter from the extent to which the lines touch the finger tip when the user actually wears the part. good. Even if the same force is applied directly from the finger, the torque changes depending on the distance from thefulcrum part 43, and this difference can be reflected. In that case, the reference value of the contact position parameter may be, for example, the distance between the force sensor 17 arranged on thefinger rest part 42 of the tap unit and thefulcrum part 43, or the distance between the pin connecting thefinger rest part 42 and thefirst link member 44 and the fulcrum part. The distance ofsection 43 can be adopted. The reference value may be stored in advance in the data storage unit 22, may be stored in a storage unit separately included in thehaptic output device 11, or may be a reference value in which the application 65 records the reference value for each device. It may have a database and be selectively called depending on thetactile output device 11 to be connected.

このＭＲＦデバイスのベース触覚データと基準力、基準値の例を図４のフローに示す。選択したオブジェクトごとに定められたテーブルで、指当てパーツ４２がデフォルト状態から何度回転した回転位置で、どの程度電流を流して回転軸にかかる抵抗を上昇させるかを配列としたものである。このようなテーブルが、利用しようとするオブジェクトごとに設定され、ベース触覚データベース６７にまとめて記録されている。なお、このようなテーブルでなくても、回転位置に応じた関数で定義したものであってもよい。例えば、オブジェクトが小さいものであれば、回転位置が大きく進んで触れると表現されるところまでは抵抗がなく、回転位置が進んで触れたと表現されるところから抵抗を増やすように電流値が上がる。あるいは、グミ状のオブジェクトを握る触感を仮想的に実現するなら、最初からグミを変形させる感触を模してある程度の抵抗が加わるが、グミが変形してこれ以上は変形しないと表現される角度から急激に抵抗があがり、それ以上は回転位置が進まないように電流値を最大値に設定する。 An example of the base tactile data, reference force, and reference value of this MRF device is shown in the flowchart of FIG. 4. This table is determined for each selected object, and is an array of how many times thefinger rest part 42 rotates from the default state and how much current is applied to increase the resistance applied to the rotating shaft. Such a table is set for each object to be used and collectively recorded in the base tactile database 67. Note that this table does not have to be used, but may be one defined by a function according to the rotational position. For example, if the object is small, there is no resistance until the rotational position has progressed greatly and it is expressed as being touched, and the current value increases to increase the resistance from the point where the rotational position has progressed and is expressed as being touched. Alternatively, if you want to virtually realize the tactile sensation of squeezing a gummy object, a certain amount of resistance is applied from the beginning to simulate the feeling of deforming the gummy, but the angle is such that the gummy deforms and does not deform any further. The current value is set to the maximum value so that the resistance suddenly increases and the rotational position does not advance any further.

利用者が触覚を体感しようとするオブジェクトが選択されたら、そのオブジェクトに紐づけられたベース触覚データを、ベース触覚データベース６７に蓄積された中から呼び出して選択する。仮にそのオブジェクトに紐づけられたベース触覚データがベース触覚データベース６７に無ければ、制御装置５１はネットワークを介してサーバから該当するベース触覚データをダウンロードして選択する。制御装置５１は選択されたベース触覚データを、触覚出力装置１１に送信する。 When the user selects an object for which he/she wants to experience a tactile sensation, the base tactile data associated with that object is called up from the base tactile data stored in the base tactile database 67 and selected. If there is no base tactile data associated with the object in the base tactile database 67, the control device 51 downloads and selects the corresponding base tactile data from the server via the network. The control device 51 transmits the selected base tactile data to thetactile output device 11.

触覚出力装置１１は、ベース触覚データが送られてきたらデータ記憶部２２に格納する。一方で、アプリ６５は利用者にタップユニットを装着した際に指が接触することになる接触位置を実際に測ってもらい、入出力装置５４を介して入力してもらう。ここでは、利用者の接触位置として２．０ｃｍと入力されたとする。 When the base tactile data is sent, thetactile output device 11 stores it in the data storage unit 22 . On the other hand, the application 65 asks the user to actually measure the contact position that will be touched by the user's finger when wearing the tap unit, and input it via the input/output device 54. Here, it is assumed that 2.0 cm is input as the user's contact position.

また、触覚出力装置１１は、その装置自体の設計の際の標準となる接触位置パラメータの基準値について記録されてあり、触覚制御部２１はそれを呼び出し可能である。記録されているのはデータ記憶部２２でもよいし、それ以外の記憶部でもよいし、制御装置５１のアプリ６５でもよい。ここでは、図中「基準値」として１．５ｃｍが規定されており、触覚制御部２１がそれを読み込んでいる。また、力測定の条件として、電圧値２０Ｖが設定され、この条件における触覚出力デバイス１４に掛かると想定される力である基準力として１．００Ｎが規定されており、触覚制御部２１はそれを読み込んでいる。 In addition, thetactile output device 11 records reference values of contact position parameters that serve as standards for designing the device itself, and the tactile control unit 21 can call up the reference values. What is recorded may be the data storage unit 22, another storage unit, or the application 65 of the control device 51. Here, 1.5 cm is defined as the "reference value" in the figure, and the tactile control unit 21 reads it. Further, as a condition for force measurement, a voltage value of 20V is set, and a reference force of 1.00N is defined as the force expected to be applied to the haptic output device 14 under this condition, and the haptic control unit 21 Loading.

利用者が実際に力を加えて、触覚出力デバイス１４に掛かる力である発生力は、実際にテストを行って力センサ１７などに力を加えることで測定するとよい。力を加える際には、同一の条件での抵抗を感じられるように、触覚出力デバイス１４に掛ける電圧は統一しておくことが望ましい。ここでは２０Ｖとしている。 The generated force, which is the force applied to the tactile output device 14 when the user actually applies force, may be measured by actually conducting a test and applying force to the force sensor 17 or the like. When applying force, it is desirable to unify the voltage applied to the haptic output device 14 so that resistance under the same conditions can be felt. Here, it is set to 20V.

以上で、利用者の身体差に対応した触覚提示の準備が完了する。これらが完了した段階で触覚出力装置１１は制御装置５１にその旨を送信しておくとよい。 With the above steps, the preparation for tactile presentation corresponding to the physical differences of users is completed. It is preferable that thetactile output device 11 transmits a notification to the control device 51 when these are completed.

利用者がタップユニットを握って回転位置が変化したら、角度センサである変位センサ１６がそれを検知する。回転位置が２度に到達したときの、触覚制御部２１がＭＲＦデバイスに掛ける電圧は、次の手順で決定する。まず回転位置が２度のときの電流値をデータ記憶部２２に格納したベース触覚データのテーブルを参照して確認する。ここでは０．２Ａとなる。この電流値を元に、前記接触位置比較値と前記力比較値とに基づいて、実際に送信する触覚信号の電流値を算出する。すなわち、０．２Ａの電流を流したときに手ごたえとして想定される抵抗を、ＭＲＦデバイスに実現させる。 When the user grasps the tap unit and the rotational position changes, the displacement sensor 16, which is an angle sensor, detects this. The voltage applied to the MRF device by the haptic control unit 21 when the rotational position reaches 2 degrees is determined by the following procedure. First, the current value when the rotational position is 2 degrees is confirmed by referring to the base tactile data table stored in the data storage section 22. Here it is 0.2A. Based on this current value, the current value of the tactile signal to be actually transmitted is calculated based on the contact position comparison value and the force comparison value. That is, the MRF device realizes the resistance expected as a response when a current of 0.2 A is applied.

前記の信号値算定手段の実行例を示す。元の電流値０．２Ａに対して、力比較値である（１．００Ｎ／１．０５Ｎ）と、接触位置比較値である（１．５０ｃｍ／２．００ｃｍ）とを乗算して、実際に送信する触覚信号の電流値を０．１４Ａと計算する。
触覚制御部２１はこの計算された電流値０．１４Ａを流すために必要となる電圧の触覚信号をＭＲＦデバイスに掛けて、想定した手ごたえとなる触覚を利用者に体感させるように触覚提示手段を実行する。回転位置がさらに変化したことを変位センサ１６が検知したら、その新たな回転位置に対応した電流値を参照し、同様に触覚信号を計算し、触覚を体感させる。An example of execution of the signal value calculation means described above will be shown. The original current value of 0.2A is multiplied by the force comparison value (1.00N/1.05N) and the contact position comparison value (1.50cm/2.00cm) to obtain the actual value. The current value of the tactile signal to be transmitted is calculated to be 0.14A.
The tactile control unit 21 applies a tactile signal of the voltage required to flow this calculated current value of 0.14A to the MRF device, and uses the tactile presentation means to make the user experience the tactile sensation that gives the assumed response. Execute. When the displacement sensor 16 detects that the rotational position has further changed, it refers to the current value corresponding to the new rotational position, calculates a tactile signal in the same way, and allows the user to experience the tactile sensation.

制御装置５１で実行するアプリ６５において選択されるオブジェクトが変更になったら、制御装置５１はベース触覚データベース６７から、新たなオブジェクトに紐づけられたベース触覚データを呼び出し、触覚出力装置１１へ送信して新たなオブジェクトに対応した触覚を提供する。オブジェクトの変更とは、例えば利用者が制御装置５１で実行するゲームにおいて触ろうとするオブジェクトを指定した場合や、ゲーム中で新たなオブジェクトが現れた場合などが挙げられる。オブジェクトが変更になり用いるベース触覚データが変更になっても、力比較値及び接触位置比較値はそのままの値を信号値算定手段に用いることができる。 When the object selected in the application 65 executed by the control device 51 is changed, the control device 51 calls the base tactile data associated with the new object from the base tactile database 67 and sends it to thetactile output device 11. provides a tactile sensation that corresponds to new objects. Examples of changes in objects include when the user specifies an object to be touched in a game executed by the control device 51, or when a new object appears during the game. Even if the object is changed and the base tactile data used is changed, the force comparison value and contact position comparison value can be used as they are in the signal value calculation means.

この発明にかかる触覚出力装置１１を利用者が利用する際の処理例を図５、６のフローとともに説明する。まず（Ｓ１０１）、制御装置５１であるスマートフォンでアプリ６５を起動する（Ｓ１０２）。次に触覚出力装置１１であるタップユニットの電源を入れ（Ｓ１０３）、スマートフォンとタップユニットとをＢｌｕｅｔｏｏｔｈでペアリングして無線接続する（Ｓ１０４）。なお、アプリの起動（Ｓ１０２）はＳ１０４の後に行う実施形態であってもよい。また、タップユニットのデータ記憶部２２には、このタップユニットの基準力とその基準力が測定されるときの電圧などの条件、接触位置パラメータの基準値とが予め記録されており、触覚制御部２１が呼び出し可能となっている。 An example of processing when a user uses thehaptic output device 11 according to the present invention will be described with reference to the flows shown in FIGS. 5 and 6. First (S101), the application 65 is started on the smartphone that is the control device 51 (S102). Next, the power of the tap unit, which is thetactile output device 11, is turned on (S103), and the smartphone and the tap unit are paired using Bluetooth to establish a wireless connection (S104). Note that an embodiment may be adopted in which the application startup (S102) is performed after S104. Further, the data storage section 22 of the tap unit has recorded in advance the reference force of this tap unit, conditions such as voltage when the reference force is measured, and reference values of contact position parameters, and the tactile control section 21 can be called.

アプリ６５はモニタに接触位置パラメータである接触位置の入力を促すメッセージを表示し、入力を受け付ける（Ｓ１１１）。入力された値を当該利用者の身体パラメータとして記録し、触覚出力装置１１に送信する（Ｓ１１２）。なお、入力されなかった場合は、基準値をそのまま用いる。触覚出力装置１１は送信された接触位置パラメータをデータ記憶部２２に格納する（Ｓ１１３）。この接触位置の入力はいつ行ってもよいが、アプリ６５の開始時点で予め行っておくと好ましい。 The application 65 displays a message on the monitor prompting the input of a contact position, which is a contact position parameter, and accepts the input (S111). The input value is recorded as a physical parameter of the user and transmitted to the tactile output device 11 (S112). Note that if no input is made, the reference value is used as is. Thetactile output device 11 stores the transmitted contact position parameters in the data storage unit 22 (S113). Although this input of the contact position may be performed at any time, it is preferable to input the contact position in advance at the time the application 65 is started.

この指位置の入力と前後して、発生力の測定を行う。図では指位置の入力の後に行った例を示す。まず、触覚制御部２１からの指示により、電源２５であるバッテリから触覚出力デバイスであるＭＲＦデバイスのコイルに、基準力に対応する条件として予め記憶していた基準電圧を与える（Ｓ１２１）。これにより、ＭＲＦデバイスは力を加えたときに所定のトルクとなる抵抗を生じるようになる。アプリ６５は画面表示にて、利用者にタップユニットを握るように指示をする（Ｓ１２２）。利用者がタップユニットを握っているときの力を、力センサ１７で検知して、発生力を測定する（Ｓ１２３）。この発生力もデータ記憶部２２に格納する（Ｓ１２４）。これで触覚出力装置１１側の準備は完了したことになり、あとはベース触覚データを格納すれば実行できる状態となった旨の準備完了信号を制御装置５１に送信する（Ｓ１２５）準備完了通知手段を実行する。 Before and after inputting this finger position, the generated force is measured. The figure shows an example performed after inputting the finger position. First, according to an instruction from the haptic control section 21, a reference voltage that is stored in advance as a condition corresponding to a reference force is applied from the battery that is the power source 25 to the coil of the MRF device that is the haptic output device (S121). This causes the MRF device to produce a resistance that results in a predetermined torque when a force is applied. The application 65 instructs the user to grasp the tap unit on the screen (S122). The force when the user grips the tap unit is detected by the force sensor 17, and the generated force is measured (S123). This generated force is also stored in the data storage unit 22 (S124). The preparation on thetactile output device 11 side is now complete, and all that is left to do is to store the base tactile data and send a preparation completion signal to the control device 51 to the effect that it can be executed (S125). Execute.

以上でタップユニット側の準備が完了したので、制御装置５１側ではアプリ６５がオブジェクトの選択ができる映像を表示する（Ｓ１３１）。アプリ６５を入出力装置５４から操作した利用者は、触覚を体感しようとするオブジェクトを、モニタに映し出された中から選択する（Ｓ１３２）。モニタへの表示例を図７に示す。ここでは右の毛玉オブジェクトを選ぶものとする。利用者による選択は、タッチパネルへのタッチ操作により指定される。選択の指示をうけた制御部６１は、その選択された毛玉オブジェクトに紐づけられたベース触覚データを、ベース触覚データベース６７から呼び出し（Ｓ１３３）、タップユニットに送信する（Ｓ１３４）送信手段を実行する。なお、ベース触覚データベース６７に該当するベース触覚データが無ければ、制御装置５１はそのオブジェクトに紐づけられたベース触覚データを外部のサーバ８１からダウンロードした上で、タップユニットに送信する。タップユニットではデータ記憶部２２に、送信されてきたベース触覚データを格納する（Ｓ１３７）。 Since the preparations on the tap unit side are completed above, on the control device 51 side, the application 65 displays an image that allows selection of an object (S131). The user who operates the application 65 from the input/output device 54 selects an object to experience the tactile sensation from among those displayed on the monitor (S132). An example of display on the monitor is shown in FIG. Here, let us select the furball object on the right. The selection by the user is specified by a touch operation on the touch panel. Upon receiving the selection instruction, the control unit 61 calls the base tactile data associated with the selected hairball object from the base tactile database 67 (S133), and executes the transmitting means to transmit it to the tap unit (S134). do. Note that if there is no corresponding base tactile data in the base tactile database 67, the control device 51 downloads the base tactile data associated with the object from the external server 81 and transmits it to the tap unit. The tap unit stores the transmitted base tactile data in the data storage section 22 (S137).

続いて、具体的な触覚の出力へと移る。触覚制御部２１は、角度センサである変位センサ１６から回転位置となる角度を取得する（Ｓ１４１）。その角度が、データ記憶部２２に格納されたベース触覚データで定義された、電流値を変更する次の回転位置に到達しているか否かを監視する（Ｓ１３２）。到達していなければ（Ｓ１４２→Ｎｏ）引き続き角度センサから角度を取得し続ける（Ｓ１４２）。次の回転位置にまで到達していたら（Ｓ１４２→Ｙｅｓ）、その角度に対応するベース触覚データの電流値に、基準力と発生力との比（力比較値）となる式と、接触位置パラメータと接触位置パラメータの基準値との比（接触位置比較値）となる式とを掛けて、実際に流す電流量である触覚信号を算出する（Ｓ１４３）。このように、比較値算出手段と信号値算定手段とをまとめて行ってもよい。触覚制御部２１の指示により、バッテリからＭＲＦデバイスのコイルに、算出した電流値の電流を流すために必要な電圧値を与えることで、想定した抵抗での触覚を体感する。この他、ベース触覚データをデータ記憶部２２に格納した後、触覚の出力へ移る前にベース触覚データ全体に信号値算定手段を実行し、ベース触覚データ全体について予め算出した算定結果を触覚信号としてデータ記憶部２２に格納してもよい。 Next, we move on to concrete tactile output. The tactile control unit 21 acquires the angle of the rotational position from the displacement sensor 16, which is an angle sensor (S141). It is monitored whether the angle has reached the next rotational position at which the current value is changed, defined by the base tactile data stored in the data storage unit 22 (S132). If the angle has not been reached (S142→No), the angle continues to be obtained from the angle sensor (S142). If the next rotational position has been reached (S142 → Yes), the current value of the base tactile data corresponding to that angle is added to the equation that is the ratio of the reference force to the generated force (force comparison value) and the contact position parameter. A tactile signal, which is the amount of current that is actually passed, is calculated by multiplying by an expression that is the ratio of the contact position parameter to the reference value (touch position comparison value) (S143). In this way, the comparison value calculation means and the signal value calculation means may be performed together. In response to instructions from the haptic control unit 21, a voltage value necessary to cause a current of the calculated current value to flow from the battery to the coil of the MRF device is applied, thereby experiencing a tactile sensation at the assumed resistance. In addition, after storing the base tactile data in the data storage unit 22, before proceeding to tactile output, a signal value calculation means is executed on the entire base tactile data, and the calculation result calculated in advance for the entire base tactile data is used as a tactile signal. It may also be stored in the data storage unit 22.

利用者が同じオブジェクトについて、続いてさらに指位置を進めて体感を続ける場合は（Ｓ１４４→Ｙｅｓ）、角度センサによる回転位置の監視に戻る（Ｓ１４１）。別のオブジェクト（例えば左のグミ状オブジェクト）を選択して、利用者が別の感触を体感する場合には（Ｓ１４５→Ｙｅｓ）、Ｓ１３１の工程へと戻る（Ｓ１４６）。このときにはその選んだ別のオブジェクトに紐づけられたベース触覚データが呼び出される。利用者が体感を終了する場合には（Ｓ１４５→Ｎｏ）、アプリ６５を終了する（Ｓ１５１）。 If the user continues to experience the same object by moving the finger further (S144→Yes), the process returns to monitoring the rotational position using the angle sensor (S141). If the user selects another object (for example, the gummy object on the left) to experience a different sensation (S145→Yes), the process returns to S131 (S146). At this time, the base tactile data associated with the selected object is called up. If the user wants to end the experience (S145→No), the application 65 is ended (S151).

なお、このフローと並行して、触覚制御部２１は取得した角度センサの値を制御装置５１に送ってもよい。角度センサの値を得た制御装置５１は、その角度に応じて、入出力装置５４のモニタに表示するオブジェクトの形状を変更したり、音声を再生したりしてもよい。例えば図６に示した毛玉オブジェクトの形状を、角度センサの値に反比例したサイズの徐々に潰れた姿に書き換える。また、角度センサの値の時間当たり変化量の大きさに応じて、異なる音声を再生させてもよい。例えば急激に握ったときは潰れるような音を、緩やかに握ったときは緩やかに変形するような音をスピーカーから鳴らす。 Note that in parallel with this flow, the haptic control unit 21 may send the acquired angle sensor value to the control device 51. The control device 51 that has obtained the value of the angle sensor may change the shape of the object displayed on the monitor of the input/output device 54 or reproduce audio depending on the angle. For example, the shape of the hairball object shown in FIG. 6 is rewritten into a gradually collapsed shape whose size is inversely proportional to the value of the angle sensor. Further, different sounds may be played depending on the magnitude of the amount of change per time in the value of the angle sensor. For example, if you squeeze it quickly, the speaker will make a sound that sounds like it's being crushed, and if you squeeze it gently, the speaker will make a sound that sounds like it's slowly deforming.

１０触覚提示装置
１１触覚出力装置
１４触覚出力デバイス
１６変位センサ
１７力センサ
２０出力装置制御部
２１触覚制御部
２２データ記憶部
２５電源
２６通信部
３１ケーシング
３２円板
３４ヨーク
３５ヨーク
３７コイル
３８磁気粘性流体
３９軸受
４０基部
４１回転軸
４２パーツ
４３支点部
４４第一リンク材
４５第二リンク材
４６ピン
５１制御装置
５４入出力装置
６１制御部
６２記憶部
６３通信部
６５アプリ
６６メディア信号データベース
６７ベース触覚データベース
６９ネットワークインターフェース
８１サーバ
８２ネットワーク10Tactile presentation device 11 Tactile output device 14 Tactile output device 16 Displacement sensor 17 Force sensor 20 Output device control section 21 Tactile control section 22 Data storage section 25Power supply 26Communication section 31Casing 32Disc 34Yoke 35Yoke 37Coil 38 Magneto-rheological Fluid 39Bearing 40Base 41 Rotatingshaft 42Parts 43Fulcrum 44First link material 45Second link material 46 Pin 51 Control device 54 Input/output device 61 Control section 62 Storage section 63 Communication section 65 Application 66 Media signal database 67 Base tactile sense Database 69 Network interface 81Server 82 Network

Claims

Translated fromJapanese

触覚出力デバイスを有する触覚出力装置と、
前記触覚出力デバイスを含む構成要素を制御する触覚制御部と、
を有し、
利用者が前記触覚出力装置に接触して操作する接触位置に関わる接触位置パラメータと、予め記憶された接触位置パラメータの基準値とを比較して接触位置比較値を算出する接触位置比較値算出手段と、
少なくともベース触覚データと前記接触位置比較値とに基づき触覚信号を計算する信号値算定手段と、
前記計算された触覚信号に基づき前記触覚出力デバイスに触覚を提示させる触覚提示手段と、
を実行する、触覚提示装置。a tactile output device having a tactile output device;
a haptic control section that controls a component including the haptic output device;
has
A contact position comparison value calculation means for calculating a contact position comparison value by comparing a contact position parameter related to a contact position at which a user touches and operates the tactile output device with a reference value of the contact position parameter stored in advance. and,
Signal value calculation means for calculating a tactile signal based on at least the base tactile data and the contact position comparison value;
haptic presentation means for causing the haptic output device to present a tactile sensation based on the calculated tactile signal;
A tactile presentation device that performs.

前記触覚出力装置は力を測定する力センサを有し、
所定条件において前記触覚出力デバイスに掛かる発生力を測定する力測定手段と、
前記所定条件において前記触覚出力デバイスに掛かると想定され、予め記憶された基準力と、前記発生力とを比較して力比較値を算出する比較値算出手段と、を実行し、
前記信号値算定手段が、前記接触位置比較値に加えて、前記力比較値にも基づいて前記触覚信号を計算する、
請求項１に記載の触覚提示装置。The tactile output device has a force sensor that measures force;
force measuring means for measuring the generated force applied to the tactile output device under predetermined conditions;
Comparison value calculation means for calculating a force comparison value by comparing the generated force with a reference force that is assumed to be applied to the tactile output device under the predetermined conditions and stored in advance;
The signal value calculation means calculates the tactile signal based on the force comparison value in addition to the contact position comparison value.
The tactile presentation device according to claim 1.

回転させるために必要なトルクを変化される回転デバイスと、前記回転デバイスに連結された、前記接触位置が含まれる利用者接触部とを有し、
前記力センサは前記利用者接触部に配置され、
前記の予め記憶された前記接触位置パラメータの基準値は、前記触覚出力装置の所定位置と前記力センサとの距離に基づいて設定されたものである
請求項２に記載の触覚提示装置。comprising a rotation device whose torque required for rotation can be varied; and a user contact portion connected to the rotation device and including the contact position;
The force sensor is arranged at the user contact part,
The tactile presentation device according to claim 2, wherein the pre-stored reference value of the contact position parameter is set based on a distance between a predetermined position of the tactile output device and the force sensor.

前記触覚提示装置は、
前記ベース触覚データを記録する内部の記憶部から、又は前記ベース触覚データを記録する外部のサーバから、前記ベース触覚データを呼び出す制御装置を備え、
前記制御装置は、前記触覚提示装置へ送信する送信手段を実行し、
前記触覚制御部は前記触覚出力装置内に配置され、
前記信号値算定手段は前記触覚制御部にて実行されることを特徴とする、
請求項１～３のいずれかに記載の触覚提示装置。The tactile presentation device includes:
comprising a control device that calls the base tactile data from an internal storage unit that records the base tactile data or from an external server that records the base tactile data;
The control device executes a transmission means for transmitting to the tactile presentation device,
The tactile control unit is disposed within the tactile output device,
The signal value calculation means is executed by the haptic control section,
The tactile presentation device according to any one of claims 1 to 3.

触覚出力デバイスを有する触覚出力装置を使った触覚提示方法であって、
利用者と利用者接触部の接触位置に関わる接触位置パラメータと、予め記憶された接触位置パラメータの基準値とを比較して接触位置比較値を算出する接触位置比較値算出ステップと、
少なくともベース触覚データと前記接触位置比較値とに基づき触覚信号を計算するステップと、
前記計算された触覚信号に基づき前記触覚出力デバイスに触覚を提示させるステップを含む、触覚提示方法。A tactile presentation method using a tactile output device having a tactile output device, the method comprising:
a contact position comparison value calculation step of calculating a contact position comparison value by comparing a contact position parameter related to the contact position between the user and the user contact part with a reference value of the contact position parameter stored in advance;
calculating a tactile signal based on at least base tactile data and the contact position comparison value;
A tactile sensation presentation method comprising the step of causing the haptic output device to present a tactile sensation based on the calculated tactile signal.

前記触覚出力装置は掛かる力を測定する力センサを有し、
所定条件において前記触覚出力デバイスに掛かる発生力を測定する力測定ステップと、
前記所定条件において前記触覚出力デバイスに掛かると想定され、予め記憶された基準力と、前記発生力とを比較して力比較値を算出する比較値算出ステップと、
前記接触位置比較値に加えて、前記力比較値にも基づいて前記触覚信号を計算するステップを含む、
請求項５に記載の触覚提示方法。The tactile output device has a force sensor that measures the applied force,
a force measuring step of measuring the generated force applied to the haptic output device under predetermined conditions;
a comparison value calculation step of calculating a force comparison value by comparing the generated force with a pre-stored reference force that is assumed to be applied to the tactile output device under the predetermined conditions;
calculating the tactile signal based on the force comparison value in addition to the contact position comparison value;
The tactile presentation method according to claim 5.

触覚出力デバイスを有する触覚出力装置であって、
前記触覚出力装置は前記触覚出力デバイスを含む構成要素を制御する触覚制御部と、
利用者と利用者接触部の接触位置に関わる接触位置パラメータと、予め記憶された接触位置パラメータの基準値を比較して接触位置比較値を算出する接触位置比較値算出手段と、
少なくともベース触覚データと前記接触位置比較値とに基づき触覚信号を計算する信号値算定手段と、
前記計算された触覚信号に基づき前記触覚出力デバイスに触覚を提示させる触覚提示手段と、
を実行する、触覚出力装置。A tactile output device having a tactile output device, the tactile output device comprising:
The haptic output device includes a haptic control section that controls components including the haptic output device;
a contact position comparison value calculation means that calculates a contact position comparison value by comparing a contact position parameter related to the contact position between the user and the user contact portion with a reference value of the contact position parameter stored in advance;
Signal value calculation means for calculating a tactile signal based on at least the base tactile data and the contact position comparison value;
haptic presentation means for causing the haptic output device to present a tactile sensation based on the calculated tactile signal;
A tactile output device that performs

前記触覚出力装置は掛かる力を測定する力センサを有し、
所定条件において前記触覚出力デバイスに掛かる発生力を測定する力測定手段と、
前記所定条件において前記触覚出力デバイスに掛かると想定され、予め記憶された基準力と、前記発生力とを比較して力比較値を算出する比較値算出手段と、を実行し、
前記信号値算定手段が、前記接触位置比較値に加えて、前記力比較値にも基づいて前記触覚信号を計算する、
請求項７に記載の触覚出力装置。The tactile output device has a force sensor that measures the applied force,
force measuring means for measuring the generated force applied to the tactile output device under predetermined conditions;
Comparison value calculation means for calculating a force comparison value by comparing the generated force with a reference force that is assumed to be applied to the tactile output device under the predetermined conditions and stored in advance;
The signal value calculation means calculates the tactile signal based on the force comparison value in addition to the contact position comparison value.
The tactile output device according to claim 7.