TOP > 国内特許検索 > 印加力推定方法、印加力推定プログラム、およびコンピュータ入力デバイス

印加力推定方法、印加力推定プログラム、およびコンピュータ入力デバイス 新技術説明会

国内特許コード P140011142
整理番号 13009
掲載日 2014年12月4日
出願番号 特願2013-147781
公開番号 特開2015-021747
出願日 平成25年7月16日(2013.7.16)
公開日 平成27年2月2日(2015.2.2)
発明者
  • 栗田 雄一
  • 辻 敏夫
  • 氣比田 晃士
出願人
  • 国立大学法人広島大学
発明の名称 印加力推定方法、印加力推定プログラム、およびコンピュータ入力デバイス 新技術説明会
発明の概要 【課題】力センサーや大がかりな装置を用いずに、弾性体の先端の画像情報に基づいて簡便に印加力推定を行う。
【解決手段】コンピュータ入力デバイス(10)は、指先(100)とセンサー面(110)との接触部分の画像を取得する画像取得部(11)と、接触部分の画像の輪郭を抽出して接触面画像を生成する画像処理部(12)と、指先がセンサー面に接触している状態で指先に印加される力が変化することによって生じるセンサー面のx方向への接触面画像の偏心を表すx偏心度を算出する偏心度算出部(13)と、Hertzの接触理論において指先のx方向への微小変位をx偏心度で表して、指先に印加されるx方向の力を算出する印加力算出部(14)とを備えている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



科学技術の発展により、デバイスの小型化が進んでいる。コンピュータ入力デバイスなどのインタフェースデバイスにおいても小型化されることによって既存の製品に組み込んだり、新たな製品の開発といったさまざまな応用が考えられる。また、インタフェースデバイスが利用可能な入力として位置情報を用いるものと力情報を用いるものがあるが、位置情報による入力は動作を行うためのスペースが必要となるため、小さなデバイスでは力情報による入力が適している。





力情報を取得する方法として、力センサーを使用せず、画像情報から指先印加力を算出する方法が数多く提案されている。例えば、指先に装置を装着し、指先内部の静脈の変化を計測することで指先印加力の算出を行っている(例えば、非特許文献1参照)。また、一定の照明条件下において爪の色の変化から指先印加力の算出を行っている(例えば、非特許文献2参照)。

産業上の利用分野



本発明は、センサー面に接触する弾性体の先端に印加される力を推定する印加力推定技術に関し、特に、人の指先を使ってポインティング操作などの入力を行うコンピュータ入力デバイスに好適な印加力推定技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
弾性体の先端とセンサー面との接触部分の画像を取得し、
前記接触部分の画像の輪郭を抽出して接触面画像を生成し、
前記弾性体の先端が前記センサー面に接触している状態で前記弾性体の先端に印加される力が変化することによって生じる前記センサー面のx方向への前記接触面画像の偏心を表すx偏心度を算出し、
Hertzの接触理論において前記弾性体の先端の前記x方向への微小変位を前記x偏心度で表して、前記弾性体の先端に印加される前記x方向の力を算出する
ことを特徴とする印加力推定方法。

【請求項2】
前記弾性体の先端が前記センサー面に接触している状態で前記弾性体の先端に印加される力が変化することによって生じる前記センサー面のy方向への前記接触面画像の偏心を表すy偏心度をさらに算出し、
Hertzの接触理論において前記弾性体の先端の前記y方向への微小変位を前記y偏心度で表して、前記弾性体の先端に印加される前記y方向の力をさらに算出する、請求項1に記載の印加力推定方法。

【請求項3】
前記弾性体が人の指である、請求項1および2のいずれか一つに記載の印加力推定方法。

【請求項4】
画像取得部によって取得された弾性体の先端とセンサー面との接触部分の画像の輪郭を抽出して接触面画像を生成する画像処理手段、
前記弾性体の先端が前記センサー面に接触している状態で前記弾性体の先端に印加される力が変化することによって生じる前記センサー面のx方向への前記接触面画像の偏心を表すx偏心度を算出する偏心度算出手段、および
Hertzの接触理論において前記弾性体の先端の前記x方向への微小変位を前記x偏心度で表して、前記弾性体の先端に印加される前記x方向の力を算出する印加力算出手段として、コンピュータを機能させる
ことを特徴とする印加力推定プログラム。

【請求項5】
前記偏心度算出手段が、前記弾性体の先端が前記センサー面に接触している状態で前記弾性体の先端に印加される力が変化することによって生じる前記センサー面のy方向への前記接触面画像の偏心を表すy偏心度を算出するものを、さらに有しており、
前記印加力算出手段が、Hertzの接触理論において前記弾性体の先端の前記y方向への微小変位を前記y偏心度で表して、前記弾性体の先端に印加される前記y方向の力を算出するものを、さらに有している、請求項4に記載の印加力推定プログラム。

【請求項6】
前記弾性体が人の指である、請求項4および5のいずれか一つに記載の印加力推定プログラム。

【請求項7】
弾性体の先端とセンサー面との接触部分の画像を取得する画像取得部と、
前記接触部分の画像の輪郭を抽出して接触面画像を生成する画像処理部と、
前記弾性体の先端が前記センサー面に接触している状態で前記弾性体の先端に印加される力が変化することによって生じる前記センサー面のx方向への前記接触面画像の偏心を表すx偏心度を算出する偏心度算出部と、
Hertzの接触理論において前記弾性体の先端の前記x方向への微小変位を前記x偏心度で表して、前記弾性体の先端に印加される前記x方向の力を算出する印加力算出部とを備えている
ことを特徴とするコンピュータ入力デバイス。

【請求項8】
前記偏心度算出部が、前記弾性体の先端が前記センサー面に接触している状態で前記弾性体の先端に印加される力が変化することによって生じる前記センサー面のy方向への前記接触面画像の偏心を表すy偏心度を算出するものを、さらに有しており、
前記印加力算出部が、Hertzの接触理論において前記弾性体の先端の前記y方向への微小変位を前記y偏心度で表して、前記弾性体の先端に印加される前記y方向の力を算出するものを、さらに有している、請求項7に記載のコンピュータ入力デバイス。

【請求項9】
前記弾性体が人の指である、請求項7および8のいずれか一つに記載のコンピュータ入力デバイス。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2013147781thum.jpg
出願権利状態 公開


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close