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力覚情報作成装置、力覚情報作成プログラムおよび力覚作成プログラムが格納された記録媒体 コモンズ

国内特許コード P140010556
整理番号 06-118
掲載日 2014年5月21日
出願番号 特願2007-184378
公開番号 特開2009-020798
登録番号 特許第4956730号
出願日 平成19年7月13日(2007.7.13)
公開日 平成21年1月29日(2009.1.29)
登録日 平成24年3月30日(2012.3.30)
発明者
  • 牧野 真緒
  • 吉田 俊介
  • 井ノ上 直己
出願人
  • 国立研究開発法人情報通信研究機構
発明の名称 力覚情報作成装置、力覚情報作成プログラムおよび力覚作成プログラムが格納された記録媒体 コモンズ
発明の概要 【課題】ユーザが簡易な操作により所望する力覚情報を作成することができる力覚情報作成装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る力覚情報作成装置は、ユーザによるキーボード112、マウス114、力覚センサ116への指示に応じてライブラリ221を作成するライブラリ作成部211と、ライブラリ221を基にグラフデータ223を作成するグラフ作成部212と、ユーザによるキーボード112、マウス114への指示に応じてグラフデータ223を編集する編集部213と、グラフデータ223から編集後力覚情報224を作成する力覚情報作成部214と、グラフデータ223をモニタ152に表示させる表示制御部215と、編集後力覚情報224に基づく力覚をユーザに提示する力覚提示装置154とを備える。
【選択図】図4
従来技術、競合技術の概要


近年、人間の五感のうち、力触覚に関する技術の開発が盛んになってきている。ここで、力触覚とは、手にした物体の硬さや軟らかさなどの力覚と、触れた物体の表面の粗さやなめらかさなどの狭義の触覚の総称である。



力触覚に関する装置の1つに、特許文献1に記載のスイッチの特性試験装置のような力覚センサがある。このような装置(以下では、押しボタン測定ユニットと呼ぶ)を含む触感評価ユニットが、非特許文献1に開示されている。この触感ユニットの構成を図1に示す。



この触感評価ユニットを用いると、押しボタン測定ユニットの測定対象の力覚情報を得ることができる。力覚情報とは、物体の硬軟を表す情報であり、この触感評価ユニットの例では、力覚情報として、押しボタン測定ユニットが基準点から移動した距離である変位と、対象が押しボタン測定ユニットに返す反力である負荷とを用いる。これらは、押しボタン測定ユニットを用いて測定される。得られた測定データは、測定データ変換機を介してパソコンに転送される。パソコンは、得られた力覚情報を保存する。また、力覚情報を、横軸を変位、縦軸を負荷にとったグラフで表示する。



また、他の力触覚に関する装置として、力覚を外部に提示する力覚提示装置がある。力覚提示装置として代表的なものが、特許文献2に記載のSensAble Technologies社のPHANToMである。この装置は、図2に示すように、DCモータを用いたトルク制御による6自由度のフォースフィードバック機構を有するペン型の力覚提示部を備える。



フォースフィードバック機構とはユーザに力覚を提示する機構であり、その仕組みは次のとおりである。ユーザが力覚提示部を把持し移動させると、力覚提示装置は、その変位情報を読み取る。読み取られたデータは、力覚提示装置に接続されたコンピュータに送られる。コンピュータは予め用意された力覚情報に基づき、力覚提示装置のモータの動作を制御する。ユーザは、このモータからの力を感じる。



また、このような力覚提示装置などを使用し、ユーザに力触覚を提示する感触対応コンテンツを作成することも行なわれている。感触対応コンテンツの作成にあたっては、再現すべき力覚情報を扱う一般化された記述方法はなく、reachin社のReachin API(非特許文献2)などの低レベルライブラリを用い、C言語などのプログラム言語で提示装置の動作を記述するという手法が広く用いられている。
【特許文献1】
実用新案登録第3098109号広報
【特許文献2】
米国特許第5625576号明細書
【非特許文献1】
MRT社 SW測定ユニット・触感評価ユニットパンフレット、2006年9月
【非特許文献2】
Reachin Technologies社、[online]、2006年、[平成19年7月4日検索]、インターネット<URL:http://www.reachin.se/products/ReachinAPI/index.asp>

産業上の利用分野



本発明は、力覚情報を作成する技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
物体の硬軟を表すデータの集合である力覚情報を作成する力覚情報作成装置であって、
複数の力覚情報を特定するプロファイルと、該複数のプロファイルのそれぞれと対応する複数の対応情報とを記憶する記憶手段を備え、前記対応情報は、該対応情報に対応する力覚情報を有する物質を表す画像を含み、さらに
ユーザからの指示を受付ける入力手段と、
前記入力手段を介したいずれかの画像の選択に応じて、選択された画像に対応するプロファイルによって特定される力覚情報に対応するグラフを作成する作成手段と、
前記作成手段により作成されたグラフを含む編集画面を表示する表示手段と、
前記入力手段への指示に応じて、前記表示手段により表示された編集画面内の点を選択する選択手段と、
前記入力手段への指示に応じて、前記選択手段により選択されたグラフ上の点を前記編集画面内の他の位置に移動させることで新たなグラフを作成する編集手段と、
前記新たなグラフに基づき、編集された力覚情報を取得する取得手段とを備える、力覚情報作成装置。

【請求項2】
前記力覚情報は、力覚センサを測定対象に接触させながら移動させる際に、力覚センサが基準点から移動した距離である変位と、測定対象が力覚センサに返す反力である負荷とから成るデータの組の集合である、請求項1記載の力覚情報作成装置。

【請求項3】
前記作成手段は、前記データの組に対応する点をつなぐようなパラメトリック曲線を前記グラフとして作成する、請求項2に記載の力覚情報作成装置。

【請求項4】
前記作成手段は、前記データの組に対応する点を通るベジェ曲線を前記グラフとして作成する、請求項2に記載の力覚情報作成装置。

【請求項5】
前記編集手段は、パラメトリック曲線を前記新たなグラフとして作成し、
前記取得手段は、複数のパラメータを指定し、該指定されたパラメータで示される前記新たなグラフ上の点に対応する前記データの集合を前記新たな力覚情報として取得する、請求項1から4のいずれか1項に記載の力覚情報作成装置。

【請求項6】
前記編集された力覚情報に対応する力覚を提示する手段をさらに備える、請求項1から5のいずれか1項に記載の力覚情報作成装置。

【請求項7】
前記表示手段は、さに、前記記憶手段に記憶された複数の画像を選択可能に示する、請求項1から6のいずれか1項に記載の力覚情報作成装置。

【請求項8】
測定対象の物質の力覚情報を取得する力覚センサをさらに備え、
前記記憶手段は、前記入力手段への指示に応じて、前記力覚センサにより取得された力覚情報と、該力覚情報に対応する対応情報とをさらに記憶する、請求項1から7のいずれか1項に記載の力覚情報作成装置。

【請求項9】
前記新たなグラフに基づきプロファイルを作成するプロファイル作成手段をさらに備え、
前記記憶手段は、前記入力手段への指示に応じて、前記プロファイル作成手段により作成されたプロファイルと、該生成されたプロファイルに対応する対応情報とをさらに記憶する、請求項1から8のいずれか1項に記載の力覚情報作成装置。

【請求項10】
前記記憶手段に記憶されている複数のプロファイルのそれぞれに対し、各プロファイルに対応するグラフで囲まれる第1の領域の面積と編集後のグラフで囲まれる第2の領域の面積との和に対する、前記第1の領域および前記第2の領域に共通する第3の領域の面積の比を算出する算出手段と、
前記算出手段で算出された比が所定の値より大きいかどうかを判定する判定手段とをさらに備え、
前記表示手段は、前記判定手段が前記比が前記所定の値より大きいと判定した場合には、前記記憶手段に記憶されている複数の力覚情報のうち前記比を算出したプロファイルと対応する対応情報を特定する情報を前記表示手段に表示させる、請求項1から9のいずれか1項に記載の力覚情報作成装置。

【請求項11】
前記表示手段は、前記新たなグラフを表示する際に、前記編集手段により編集される前のグラフを重ねて表示する、請求項1から10のいずれか1項に記載の力覚情報作成装置。

【請求項12】
演算部と、ユーザからの指示を受付ける入力部と、記憶部と、モニタを有するコンピュータに、力覚情報を作成させるためのプログラムであって、前記記憶部は、複数の力覚情報を特定するプロファイルと、該複数のプロファイルのそれぞれと対応する複数の対応情報とを記憶しており、前記対応情報は、該対応情報に対応する力覚情報を有する物質を表す画像を含み、
前記演算部が、物体の硬軟を表すデータの集合である力覚情報を作成するステップと、
前記演算部が、前記入力部を介したいずれかの画像の選択に応じて、選択された画像に対応するプロファイルによって特定される力覚情報に対応するグラフを作成するステップと、
前記演算部が、前記モニタに前記グラフを作成するステップで作成されたグラフを含む編集画面を表示させるステップと、
前記演算部が、前記入力手段への指示に応じて、前記編集画面を表示させるステップで表示された編集画面内の点を選択するステップと、
前記演算部が、前記入力手段への指示に応じて、前記選択するステップで選択されたグラフ上の点を前記編集画面内の他の位置に移動させることで新たなグラフを作成するステップと、
前記演算部が、前記新たなグラフに基づき、編集された力覚情報を取得するステップとを備える、プログラム。

【請求項13】
請求項12記載のプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 5E555AA04
  • 5E555AA79
  • 5E555BA02
  • 5E555BA86
  • 5E555BB02
  • 5E555BC18
  • 5E555CA02
  • 5E555CA18
  • 5E555CA41
  • 5E555CB05
  • 5E555CB07
  • 5E555CB40
  • 5E555CB45
  • 5E555CB46
  • 5E555CB53
  • 5E555CC03
  • 5E555CC13
  • 5E555CC24
  • 5E555CC25
  • 5E555CC26
  • 5E555CC27
  • 5E555DA24
  • 5E555DB03
  • 5E555DB06
  • 5E555DB22
  • 5E555DB53
  • 5E555DB56
  • 5E555DC19
  • 5E555DC31
  • 5E555DC35
  • 5E555DC45
  • 5E555DC72
  • 5E555EA07
  • 5E555FA30
画像

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