JP2019207649A - フィードバック生成装置及びフィードバック生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】仮想空間に配置される仮想のオブジェクトに接触することによってフィードバックされる触覚を調整する際の作業性の低下を招くことのないフィードバック生成装置及びフィードバック生成方法を提供する。【解決手段】ユーザが装着した操作部を介してユーザが仮想空間に配置されたオブジェクトに接触した際にフィードバック信号が生成されてフィードバック信号が操作部に入力されるフィードバック生成装置において、フィードバック信号を変成するエディタが仮想空間に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、フィードバック生成装置及びフィードバック生成方法、特に、ユーザが装着した操作部を介してユーザが仮想空間に配置されたオブジェクトに接触した際にフィードバック信号が生成されてフィードバック信号が操作部に入力されるフィードバック生成装置及びフィードバック生成方法に関する。

ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）技術によって生成された仮想空間に仮想のオブジェクトを配置し、ユーザがこのオブジェクトに接触した際の擬似的な触覚をフィードバックする技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

この種のフィードバック技術では、例えば、仮想のオブジェクトに接触した際に、実際のオブジェクトに接触した触覚を模した触覚をフィードバックさせるように、ユーザにフィードバックされる触覚が調整される。

このような触覚の調整は、例えば、実空間に配置されたコンピュータを操作することによって調整される。

特開２０１６−１２６７７２号公報

しかし、仮想のオブジェクトに接触することによってフィードバックされる擬似的な触覚を、実空間に配置されたコンピュータで調整する場合には、仮想空間から離脱して、実空間に配置されたコンピュータで調整する必要があることから、調整の作業と同時にフィードバックされる触覚を確認することができないことが想定される。

したがって、フィードバックされる触覚の確認と調整とのリアルタイム性が損われて、フィードバックされる触覚の調整の作業性が低下することが懸念される。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、仮想空間に配置される仮想のオブジェクトに接触することによってフィードバックされる触覚を調整する際の作業性の低下を招くことのないフィードバック生成装置及びフィードバック生成方法を提供することを課題とするものである。

上記課題を達成するための、本発明に係るフィードバック生成装置は、ユーザが装着した操作部を介してユーザが仮想空間に配置されたオブジェクトに接触した際にフィードバック信号が生成されてフィードバック信号が操作部に入力されるフィードバック生成装置において、フィードバック信号を変成するエディタが仮想空間に配置されることを特徴としている。

このフィードバック生成装置によれば、フィードバック信号を変成するエディタが仮想空間に配置されることから、仮想空間においてユーザがオブジェクトを触りながらエディタを調整してフィードバック信号を変成させることができる。

したがって、オブジェクトに接触した際に生成されるフィードバック信号を確認しながら、フィードバック信号を変成させることから、フィードバック信号の変成の作業の作業性の低下を招くことがない。

特に、このフィードバック装置のエディタは、パラメータの設定によってフィードバック信号を変成してオブジェクトに関連づけることを特徴としている。

このように、パラメータの設定によってフィードバック信号を変成すると、オブジェクトに接触した際に生成されるフィードバック信号が、変成後のフィードバック信号としてオブジェクトに関連づけられることから、フィードバック信号の変成の作業の効率化を図ることができる。

このフィードバック装置のエディタは、ユーザが接触しているオブジェクトの任意の領域のフィードバック信号を変成することを特徴としている。

このように、ユーザがオブジェクトの任意の領域に接触している場合に、エディタによって、その任意の領域に接触した際に生成されるフィードバック信号を変成することができる。

したがって、ユーザが接触している任意の領域に対応したフィードバック信号を変成するといった複雑な変成作業であっても、効率的に実行することができる。

さらに、このフィードバック装置のエディタは、オブジェクトの任意の領域に接触した際に生成されるフィードバック信号の生成を停止することを特徴としている。

したがって、オブジェクトの形状に応じて、オブジェクトの任意の領域に接触した際に生成されるフィードバック信号の生成を停止させることができることから、より効率的にフィードバック信号の変成を実行することができる。

しかも、このフィードバック装置のエディタは、パラメータを設定する把持部を備え、ユーザが把持部を把持した際にパラメータの設定によって変成されるフィードバック信号に追従した副フィードバック信号が生成されることを特徴としている。

これによれば、フィードバック信号及び副フィードバック信号といった複数の信号を確認しながらフィードバック信号の変成を行うことができることから、フィードバック信号の緻密な変成作業を行うことができる。

上記課題を達成するための、本発明に係るフィードバック生成方法は、ユーザが装着した操作部を介してユーザが仮想空間に配置されたオブジェクトに接触した際にフィードバック信号が生成されてフィードバック信号が操作部に入力されるフィードバック生成方法において、仮想空間に配置されるエディタでフィードバック信号を変成することを特徴とする。

このフィードバック生成方法によれば、フィードバック信号を変成するエディタが仮想空間に配置されることから、仮想空間においてユーザがオブジェクトを触りながらエディタを調整してフィードバック信号を変成させることができる。

したがって、オブジェクトに接触した際に生成されるフィードバック信号を確認しながら、フィードバック信号を変成させることから、フィードバック信号の変成の作業の作業性の低下を招くことがない。

この発明によれば、フィードバック信号の変成の作業の作業性の低下を招くことがなく、フィードバック信号の変成の作業を効率的に実行することができる。

本発明の実施の形態に係るフィードバック生成装置の構成の概略を説明する図である。 同じく、本実施の形態に係るエディタの構成の概略を説明する図である。 同じく、本実施の形態に係るコンピュータの構成の概略を説明するブロック図である。 同じく、本実施の形態に係る仮想空間処理プログラムによる処理の概略を説明する図である。 同じく、本実施の形態に係るエディタを調整する場合の概略を説明する図である。 同じく、本実施の形態に係るエディタを調整する場合の概略を説明する図である。 同じく、本実施の形態に係るエディタでオブジェクトを調整する場合の概略を説明する図である。 本実施の形態に係るエディタの仮想空間の構成例である。 本実施の形態に係る操作部の変形例である。 図９の操作部の本体である。 本実施の形態に係る操作部の他の変形例である。 図１１の操作部の本体である。

次に、図１〜図７に基づいて、本発明の実施の形態に係るフィードバック生成装置について説明する。

図１は、本実施の形態に係るフィードバック生成装置の構成の概略を説明する図である。図示のように、フィードバック生成装置１０は、仮想空間Ｖを生成するコンピュータ２０、ユーザ１に装着されてコンピュータ２０で生成された仮想空間Ｖが表示されるヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔ Ｄｉｓｐｒａｙ：ＨＭＤ）３０、及びコンピュータ２０に接続されてユーザ１の手に装着される操作部４０を備える。

仮想空間Ｖには、本実施の形態では、三次元で表現されるオブジェクトＯ、ユーザ１の仮想手ＨＬ及びＨＲ、及び仮想手ＨＬ（ＨＲ）がオブジェクトＯに接触した際にユーザ１に及ぼされる擬似的な触覚を調整するユーザインターフェースであるエディタＥが配置される。

オブジェクトＯは、本実施の形態では、外側オブジェクトｏ１及びこの外側オブジェクトｏ１の内部に配置される内側オブジェクトｏ２を備える。

仮想手ＨＬ及びＨＲは、本実施の形態では、ユーザ１の手に装着される操作部４０によって操作される。

図２は、本実施の形態に係るエディタＥの構成の概略を説明する図である。図示のように、エディタＥは、第１エディタＥ１及び第２エディタＥ２を備える。

第１エディタＥ１は、本実施の形態では、オブジェクトＯの外側オブジェクトｏ１に接触した際の擬似的な触覚を調整するものであり、外側オブジェクトｏ１の触覚を喪失させる触覚喪失コマンドＥ１ａ、及び外側オブジェクトｏ１の触覚を調整するパラメータＰ１を備える。

パラメータＰ１は、本実施の形態では、外側オブジェクトｏ１の硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）を調整する硬度パラメータＰ１ａ、外側オブジェクトｏ１の重量（ｗｅｉｇｈｔ）を調整する重量パラメータＰ１ｂ、及び外側オブジェクトｏ１の質感（ｔｅｘｔｕｒｅ）を調整する質感パラメータＰ１ｃを備える。

硬度パラメータＰ１ａは、外側オブジェクトｏ１の硬度を「ｈａｒｄ（硬い）」と「ｓｏｆｔ（柔らかい）」との間で調整可能に構成される。

重量パラメータＰ１ｂは、外側オブジェクトｏ１の重量を「重い（ｈｅａｖｙ）」と「軽い（ｌｉｇｈｔ）」との間で調整可能に構成される。

質感パラメータＰ１ｃは、外側オブジェクトｏ１の質感を「粗い（ｒｏｕｇｈ）」と「滑らか（ｓｍｏｏｔｈ）」との間で調整可能に構成される。

これら各パラメータＰ１ａ〜Ｐ１ｃは、把持部であるスライダＳによって、外側オブジェクトｏ１の触覚が調整される。

本実施の形態では、これら各スライダＳのうち、硬度パラメータＰ１ａを調整するスライダＳは、外側オブジェクトｏ１の硬度を「ｈａｒｄ（硬い）」方向に調整すると、外側オブジェクトｏ１の硬度に追従してスライダＳの硬度も硬化し、外側オブジェクトｏ１の硬度を「ｓｏｆｔ（柔らかい）」方向に調整すると、外側オブジェクトｏ１の硬度に追従してスライダＳの硬度も軟化する。なお、上述したパラメータの調節に利用していたスライダは、ノブ、ボタン、レバー等その他の入力形式であってもよい。

第２エディタＥ２は、本実施の形態では、オブジェクトＯの内側オブジェクトｏ２に接触した際の擬似的な触覚を調整するものであり、内側オブジェクトｏ２の触覚を喪失させる触覚喪失コマンドＥ２ａ、及び内側オブジェクトｏ２の触覚を調整するパラメータＰ２を備える。

パラメータＰ２は、本実施の形態では、内側オブジェクトｏ２の硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）を調整する硬度パラメータＰ２ａ、内側オブジェクトｏ２の重量（ｗｅｉｇｈｔ）を調整する重量パラメータＰ２ｂ、及び内側オブジェクトｏ２の質感（ｔｅｘｔｕｒｅ）を調整する質感パラメータＰ２ｃを備える。

硬度パラメータＰ２ａは、内側オブジェクトｏ２の硬度を「ｈａｒｄ（硬い）」と「ｓｏｆｔ（柔らかい）」との間で調整可能に構成される。

重量パラメータＰ２ｂは、内側オブジェクトｏ２の重量を「重い（ｈｅａｖｙ）」と「軽い（ｌｉｇｈｔ）」との間で調整可能に構成される。

質感パラメータＰ２ｃは、内側オブジェクトｏ２の質感を「粗い（ｒｏｕｇｈ）」と「滑らか（ｓｍｏｏｔｈ）」との間で調整可能に構成される。

これら各パラメータＰ２ａ〜Ｐ２ｃは、把持部であるスライダＳによって、内側オブジェクトｏ２の触覚が調整される。

本実施の形態では、これら各スライダＳのうち、硬度パラメータＰ１ａを調整するスライダＳは、外側オブジェクトｏ１の硬度を「ｈａｒｄ（硬い）」方向に調整すると、外側オブジェクトｏ１の硬度に追従してスライダＳの硬度も硬化し、外側オブジェクトｏ１の硬度を「ｓｏｆｔ（柔らかい）」方向に調整すると、外側オブジェクトｏ１の硬度に追従してスライダＳの硬度も軟化する。

図３は、本実施の形態に係るコンピュータ２０の構成の概略を説明するブロック図である。図示のように、コンピュータ２０は、プロセッサ２１、メモリ２２、ストレージ２３、送受信部２４、及び入出力部２５を主要構成として備え、これらが互いにバス２６を介して電気的に接続される。

プロセッサ２１は、コンピュータ２０の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御や、アプリケーションプログラムの実行に必要な処理等を行う演算装置である。

このプロセッサ２１は、本実施の形態では例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、後述するストレージ２３に格納されてメモリ２２に展開されたアプリケーションプログラムを実行して各処理を行う。

メモリ２２は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶装置で構成される主記憶装置、及びフラッシュメモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶装置を備える。

このメモリ２２は、プロセッサ２１の作業領域として使用される一方、コンピュータ２０の起動時に実行されるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、及び各種の設定情報等が格納される。

ストレージ２３には、アプリケーションプログラムや各種の処理に用いられるデータ等が格納されており、本実施の形態では、仮想空間処理プログラム２３ａが格納されている。

図４は、本実施の形態に係る仮想空間処理プログラム２３ａによる処理の概略を説明する図である。図示のように、仮想空間処理プログラム２３ａは、ユーザ１の操作に基づいて、仮想空間の生成、フィードバック信号の生成、フィードバック信号の変成、フィードバック信号の生成の停止及び副フィードバック信号の生成といった処理を実行する。

仮想空間の生成では、オブジェクトＯ、仮想手ＨＬ及びＨＲ、及びエディタＥを仮想空間Ｖに配置する。

フィードバック信号の生成では、仮想手ＨＬ（ＨＲ）がオブジェクトＯに接触した際に、フィードバック信号を生成する。

フィードバック信号の変成では、エディタＥが仮想手ＨＲ（ＨＬ）に操作されると、その操作内容に基づいて、仮想手ＨＬ（ＨＲ）がオブジェクトＯに接触した際に生成したフィードバック信号を変成する。

フィードバック信号が変成されると、爾後、オブジェクトＯに接触した際に生成されるフィードバック信号がその変成されたフィードバック信号となるように、オブジェクトＯに関連づけられる。

フィードバック信号の生成の停止では、エディタＥが仮想手ＨＲ（ＨＬ）に操作されると、その操作内容に基づいて、仮想手ＨＬ（ＨＲ）がオブジェクトＯに接触した際に生成するフィードバック信号の生成を停止する。

副フィードバック信号の生成では、エディタＥの硬度パラメータＰ１ａ（Ｐ２ａ）が操作されてフィードバック信号が変成されると、変成されたフィードバック信号に追従した副フィードバック信号を生成する。

図３で示すように、送受信部２４は、コンピュータ２０をネットワークに接続する。

この送受信部２４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）といった近距離通信インターフェースを具備するものであってもよい。

入出力部２５には、本実施の形態では、ＨＭＤ３０及び操作部４０がケーブルを介して接続されている。

この入出力部２５には、必要に応じて、キーボードやマウスといった情報入力機器やディスプレイ等の出力機器が接続されていてもよい。

バス２６は、接続したプロセッサ２１、メモリ２２、ストレージ２３、送受信部２４及び入出力部２５の間において、例えばアドレス信号、データ信号及び各種の制御信号を伝達する。

ＨＭＤ３０は、本実施の形態では、ディスプレイ３１及びセンサ３２を備える。

ディスプレイ３１は、ユーザ１の視界を完全に覆うように形成された非透過型の表示装置であって、本実施の形態では、ＨＭＤ３０を装着すると、ユーザ１はディスプレイ３１のみを観察することとなる。

これによりユーザ１は、外界の視界を全て失うことから、ディスプレイ３１に表示される仮想空間Ｖに完全に没入することが可能となる。

本実施の形態では、仮想空間Ｖに没入したユーザ１は、自らの手の動作と連動して動作する仮想手ＨＬ及びＨＲを用いて、オブジェクトＯとのインタラクションを実行することが可能となる。

センサ３２は、本実施の形態では、ディスプレイ３１の近傍に設けられる。このセンサ３２は、地磁気センサ、加速度センサあるいは角速度センサ等を備え、ユーザ１の頭部に装着されたＨＭＤ３０の動作を検知する。

特に角速度センサは、ＨＭＤ３０の動作に応じて、ＨＭＤ３０の３軸回りの角速度を経時的に検知し、各軸回りの角度（傾き）の時間変化を決定することができる。

図３及び図１で示すように、操作部４０は、ユーザ１の手に装着可能なグローブ状であって、本実施の形態では、ユーザ１の両手に装着される。

この操作部４０は、ユーザ１の指の動作を検知する動作検知部４１、動作検知部４１で検知した指の動作によってコンピュータ２０で生成されるフィードバック信号に基づいて駆動するモータ４２、及び操作部４０の各種の動作を制御する制御部４３を備える。

本実施の形態では、フィードバック信号に基づいてモータ４２が駆動すると、モータ４２のトルクによって、ユーザ１の指の動作量が制限される。これにより、仮想空間ＶのオブジェクトＯやエディタＥのスライダＳに接触した際の擬似的な触覚が、操作部４０を介してユーザ１にフィードバックされる。なお、触覚を再現する方法としては、振動、空気圧、超音波などによってフィードバックの機構を構成することとしてもよい。

次に、フィードバック生成装置１０の作動概略を説明する。

まず、操作部４０を両手に装着したユーザ１が、左手に装着された操作部４０を操作して仮想手ＨＬで仮想空間Ｖに配置されたオブジェクトＯに接触すると、動作検知部４１が指の動作を検知する。

動作検知部４１で検知した指の動作に基づいて、コンピュータ２０のストレージ２３に格納された仮想空間処理プログラム２３ａによって、フィードバック信号が生成される。

生成されたフィードバック信号は、左手に装着された操作部４０に入力されて、制御部４３を介してモータ４２に伝達される。

フィードバック信号が入力されてモータ４２が駆動すると、モータ４２のトルクによって、ユーザ１の指の動作量が制限されて、オブジェクトＯに接触した際の擬似的な触覚が、左手に装着された操作部４０を介してユーザ１にフィードバックされる。

オブジェクトＯに接触した際にユーザ１にフィードバックされる触覚を調整する場合は、図１で示すように、ユーザ１が仮想手ＨＬでオブジェクトＯを触りながら、仮想手ＨＲでエディタＥを調整してフィードバック信号を変成させることによって実行される。

例えば、オブジェクトＯの外側オブジェクトｏ１に接触した際の擬似的な触覚を調整する場合は、エディタＥの第１エディタＥ１の各パラメータＰ１ａ〜Ｐ１ｃを調整する。

図５は、本実施の形態に係るエディタＥの第１エディタＥ１の硬度パラメータＰ１ａを調整する場合の概略を説明する図である。図５（ａ）で示すように、硬度パラメータＰ１ａのスライダＳが「ｈａｒｄ（硬い）」側に設定されている場合は、ユーザ１が仮想手ＨＬで外側オブジェクトｏ１を触ると、外側オブジェクトｏ１は硬いものであるとの擬似的な触覚がユーザ１にフィードバックされる。

この触覚を柔らかくしたい場合には、ユーザ１は、右手に装着された操作部４０を操作して仮想手ＨＲで仮想空間Ｖに配置された硬度パラメータＰ１ａのスライダＳを「ｓｏｆｔ（柔らかい）」側にスライドさせる。

このように、硬度パラメータＰ１ａのスライダＳが操作されると、この操作内容に基づいて、コンピュータ２０のストレージ２３に格納された仮想空間処理プログラム２３ａによって、フィードバック信号が変成される。

変成されたフィードバック信号は、左手に装着された操作部４０に入力されて、制御部４３を介してモータ４２に伝達される。

変成されたフィードバック信号が入力されてモータ４２のトルクが弱められることによって、ユーザ１の指の動作量の制限が緩和されて、外側オブジェクトｏ１に接触した際の擬似的な触覚が、左手に装着された操作部４０を介してユーザ１にフィードバックされる。

本実施の形態では、外側オブジェクトｏ１は柔らかいものであるとの擬似的な触覚がユーザ１にフィードバックされる。

フィードバック信号が変成されると、爾後、外側オブジェクトｏ１に接触した際に生成されるフィードバック信号がその変成されたフィードバック信号となるように、外側オブジェクトｏ１に関連づけられる。

左手に装着された操作部４０を操作する場合と同様に、ユーザ１が、右手に装着された操作部４０を操作して仮想手ＨＲで仮想空間Ｖに配置された硬度パラメータＰ１ａのスライダＳに接触すると、動作検知部４１が指の動作を検知する。

動作検知部４１で検知した指の動作に基づいて、コンピュータ２０のストレージ２３に格納された仮想空間処理プログラム２３ａによって、フィードバック信号が生成される。

生成されたフィードバック信号は、右手に装着された操作部４０に入力されて、制御部４３を介してモータ４２に伝達される。

フィードバック信号が入力されてモータ４２が駆動すると、モータ４２のトルクによって、ユーザ１の指の動作量が制限されて、スライダＳは硬いものであるとの擬似的な触覚が、右手に装着された操作部４０を介してユーザ１にフィードバックされる。

一方、硬度パラメータＰ１ａのスライダＳが「ｓｏｆｔ（柔らかい）」側にスライドされてフィードバック信号が変成されると、仮想空間処理プログラム２３ａによって、変成されたフィードバック信号に追従した副フィードバック信号が生成される。

生成された副フィードバック信号は、右手に装着された操作部４０に入力されて、制御部４３を介してモータ４２に伝達される。

生成された副フィードバック信号が入力されてモータ４２のトルクが弱められることによって、ユーザ１の指の動作量の制限が緩和されて、スライダＳに接触した際の擬似的な触覚が、右手に装着された操作部４０を介してユーザ１にフィードバックされる。

本実施の形態では、スライダＳは柔らかいものであるとの擬似的な触覚がユーザ１にフィードバックされる。

このとき、スライダＳは、ユーザ１の仮想手ＨＲに把持されて撓んだ状態で仮想空間Ｖに表示される。

図５（ｂ）で示すように、硬度パラメータＰ１ａのスライダＳが「ｓｏｆｔ（柔らかい）」側に設定されている場合は、ユーザ１が仮想手ＨＬで外側オブジェクトｏ１を触ると、外側オブジェクトｏ１は柔らかいものであるとの擬似的な触覚がユーザ１にフィードバックされる。

この触覚を硬くしたい場合には、上記の柔らかくする場合と同様の手順で、ユーザ１は、右手に装着された操作部４０を操作して仮想手ＨＲで仮想空間Ｖに配置された硬度パラメータＰ１ａのスライダＳを「ｈａｒｄ（硬い）」側にスライドさせる。

これにより、外側オブジェクトｏ１に接触した際に生成されたフィードバック信号が変成されて、外側オブジェクトｏ１は硬いものであるとの擬似的な触覚がユーザ１にフィードバックされる。

一方、フィードバック信号が変成されて副フィードバック信号が生成されると、スライダＳは硬いものであるとの擬似的な触覚がユーザ１にフィードバックされる。

このとき、スライダＳは、ユーザ１の仮想手ＨＲに把持されても撓まない程度に硬化していることから、撓んでいない状態で仮想空間Ｖに表示される。

重量パラメータＰ１ｂ及び質感パラメータＰ１ｃも、必要に応じて、硬度パラメータＰ１ａと同様の手順で調整される。

図６は、本実施の形態に係るエディタＥの第１エディタＥ１の硬度パラメータＰ１ａを調整する場合の概略を説明する図である。図示のように、硬度パラメータＰ１ａのスライダＳが「ｓｏｆｔ（柔らかい）」側に設定されている場合において、ユーザ１が、矢線Ｆで示す移動方向に沿って外側オブジェクトｏ１に接触しながら仮想手ＨＬを移動させるとともに、仮想手ＨＲで硬度パラメータＰ１ａのスライダＳを「ｈａｒｄ（硬い）」側にスライドさせる。

このように、外側オブジェクトｏ１上で、ユーザ１が仮想手ＨＬで移動方向Ｆに沿って接触する領域を移動させる際に、硬度パラメータＰ１ａを「ｓｏｆｔ（柔らかい）」側から「ｈａｒｄ（硬い）」側にスライドさせると、この操作によって、移動方向Ｆに沿って仮想手ＨＬが移動した外側オブジェクトｏ１上の領域に対応したフィードバック信号が生成される。

本実施の形態では、移動方向Ｆに沿って仮想手ＨＬが移動した外側オブジェクトｏ１上の領域において、移動方向Ｆに漸次移行するに従って、外側オブジェクトｏ１は漸次硬くなっていくとの擬似的な触覚がユーザ１にフィードバックされる。

重量パラメータＰ１ｂ及び質感パラメータＰ１ｃも、必要に応じて、硬度パラメータＰ１ａと同様の手順で調整される。

図７は、本実施の形態に係るエディタＥの第１エディタＥ１で外側オブジェクトｏ１を調整する場合の概略を説明する図である。図示のように、オブジェクトＯにおける内側オブジェクトｏ２の触覚を調整したい場合には、ユーザ１は、右手に装着された操作部４０を操作して、仮想手ＨＲで仮想空間Ｖに配置された第１エディタＥ１の触覚喪失コマンドＥ１ａにチェックを入力する。

このように、触覚喪失コマンドＥ１ａにチェックが入力されると、この操作内容に基づいて、コンピュータ２０のストレージ２３に格納された仮想空間処理プログラム２３ａによって、仮想手ＨＬが外側オブジェクトｏ１に接触すると生成されるフィードバック信号の生成が停止される。

フィードバック信号の生成が停止されると、操作部４０のモータ４２が駆動されることがなく、トルクも不発生となることから、ユーザ１の指の動作量が制限されることがない。したがって、ユーザ１が外側オブジェクトｏ１に接触しても、擬似的な触覚がフィードバックされない。

本実施の形態では、外側オブジェクトｏ１は存在しないものとユーザ１に認識されることになる。これにより、各パラメータＰ２ａ〜Ｐ２ｃを調整することによって、内側オブジェクトｏ２の触覚を調整することが可能となる。

第２エディタＥ２の触覚喪失コマンドＥ２ａも、内側オブジェクトｏ２の触覚を調整する必要がない場合は、触覚喪失コマンドＥ１ａと同様の手順で調整される。

このように、本実施の形態のフィードバック生成装置１０によれば、フィードバック信号を変成するエディタＥが仮想空間Ｖに配置されることから、ユーザ１が仮想手ＨＬでオブジェクトＯを触りながら、仮想手ＨＲでエディタＥを調整してフィードバック信号を変成させることができる。

したがって、オブジェクトＯに接触した際に生成されるフィードバック信号を確認しながら、このフィードバック信号を変成させることから、フィードバック信号の変成の作業の作業性の低下を招くことがない。

特に、本実施の形態では、パラメータＰ１及びＰ２の設定によってフィードバック信号を変成し、爾後、オブジェクトＯに接触した際に生成されるフィードバック信号がその変成されたフィードバック信号となるように、オブジェクトＯに関連づけられることから、フィードバック信号の変成の作業の効率化を図ることができる。

さらに、オブジェクトＯ上でユーザ１が任意の領域に接触している場合にエディタＥを操作することによって、その任意の領域に接触した際に生成されるフィードバック信号を変成することができる。

本実施の形態では、外側オブジェクトｏ１上で、ユーザ１が仮想手ＨＬで移動方向Ｆに沿って接触する領域を移動させる際に、エディタＥを操作すると、このエディタＥの操作によって、移動方向Ｆに沿って仮想手ＨＬが移動した外側オブジェクトｏ１上の領域に対応したフィードバック信号が生成される。

このように、フィードバック信号の複雑な変成であっても、効率的に変成を実行することができる。

しかも、エディタＥの第１エディタＥ１の触覚喪失コマンドＥ１ａにチェックを入力すると、外側オブジェクトｏ１に接触すると生成されるフィードバック信号の生成が停止される。

これにより、外側オブジェクトｏ１は存在しないものとユーザ１に認識されることから、内側オブジェクトｏ２の触覚を調整することが可能となる。

このように、オブジェクトＯの形状に応じて、オブジェクトＯの任意の領域に接触した際に生成されるフィードバック信号の生成を停止することによって、より効率的にフィードバック信号の変成を実行することができる。

本実施の形態では、パラメータＰ１及びＰ２の設定を行うスライダＳが調整されてフィードバック信号が変成されると、変成されたフィードバック信号に追従した副フィードバック信号が生成され、生成された副フィードバック信号に基づいた、スライダＳに接触した際の擬似的な触覚がユーザ１にフィードバックされる。

したがって、フィードバック信号及び副フィードバック信号といった複数の信号を確認しながらフィードバック信号の変成を行うことができることから、フィードバック信号の緻密な変成作業を行うことができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記実施の形態では、エディタＥが、硬度パラメータＰ１ａ（Ｐ２ａ）、重量パラメータＰ１ｂ（Ｐ２ｂ）及び質感パラメータＰ１ｃ（Ｐ２ｃ）を具備する場合を説明したが、例えば、色調パラメータやサイズパラメータ等、各種のパラメータであってもよい。

例えば、色調パラメータであれば、ユーザ１がオブジェクトＯに接触した際に生成されるフィードバック信号によってオブジェクトＯの色調が変化する場合において、色調の変化を調整するためにフィードバック信号を色調パラメータで変成するような場合が想定される。

例えば、サイズパラメータであれば、ユーザ１がオブジェクトＯに接触した際に生成されるフィードバック信号によってオブジェクトＯのサイズが変化する場合において、サイズの変化を調整するためにフィードバック信号をサイズパラメータで変成するような場合が想定される。

上述した操作部４０（図１参照）は、ユーザの指に取り付けるタイプ（グローブ型）のものであったが、操作部４０はこれに限られない。例えば、図９及び図１０に示されるような、ユーザの親指と、他の４本の指とで挟みこむように保持するタイプ（グリッパー）の操作部４０ａとしてもよい。

この場合、ユーザの挟み込む力に反発する力を操作部４０ａへのフィードバック信号として送ることとすればよい。かかる構成によれば、例えば、図９に示されるように、オブジェクトを挟み込んだ際に「柔らかい」「固い」等のような触覚を疑似的に生成することが可能となる。

また、図１１及び図１２に示されるように、少なくとも腕と、手の甲と（すなわち、手首）に取り付けられるタイプ（リストタイプ）の操作部４０ｂとしてもよい。

この場合、ユーザの手首に対して力をかけることにより、壁やオブジェクトの表面などに対して、「押し込める」「押し戻される」といった類の触覚を生成することができる。

更に、上述した実施の形態においては、説明を簡単にするために、球状や立方体等の比較的簡単なオブジェクトの触覚調整を例にとって説明した。しかしながら、本発明は、ボタンを押す、銃を撃つ等、仮想空間内にあるあらゆるオブジェクト（又はその一部）に対するユーザ作用（例えば、ボタンを押した時のクリック感の編集を波形で行う）に対するフィードバックの調整を行うこともできる。また、上記実施の形態では、ＨＭＤ３０及び操作部４０がケーブルを介して、コンピュータ２０に接続されている場合を説明したが、例えば、無線通信によってコンピュータ２０に接続されるものであってもよい。

また、コンピュータ端末がHMDや操作部に内包される形態でもよいし、演算処理をクラウドコンピューティングに実施させる形態でもよい。

上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。

１ ユーザ
１０ フィードバック生成装置
２０ コンピュータ
２３ ストレージ
２３ａ 仮想空間処理プログラム
３０ ＨＭＤ
４０ 操作部
４１ 動作検知部
４２ モータ
Ｅ エディタ
Ｏ オブジェクト
Ｐ１、Ｐ２ パラメータ
Ｓ スライダ（把持部）
Ｖ 仮想空間

Claims (6)

1. ユーザが装着した操作部を介して該ユーザが仮想空間に配置されたオブジェクトに接触した際にフィードバック信号が生成されて該フィードバック信号が前記操作部に入力されるフィードバック生成装置において、
   前記フィードバック信号を変成するエディタが前記仮想空間に配置されることを特徴とするフィードバック生成装置。
2. 前記エディタは、
   パラメータの設定によって前記フィードバック信号を変成して前記オブジェクトに関連づけることを特徴とする請求項１に記載のフィードバック生成装置。
3. 前記エディタは、
   前記ユーザが接触している前記オブジェクトの任意の領域の前記フィードバック信号を変成することを特徴とする請求項１または２に記載のフィードバック生成装置。
4. 前記エディタは、
   前記オブジェクトの任意の領域に接触した際に生成される前記フィードバック信号の生成を停止することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィードバック生成装置。
5. 前記エディタは、
   前記パラメータを設定する把持部を備え、
   前記ユーザが前記把持部を把持した際に前記パラメータの設定によって変成される前記フィードバック信号に追従した副フィードバック信号が生成されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のフィードバック生成装置。
6. ユーザが装着した操作部を介して該ユーザが仮想空間に配置されたオブジェクトに接触した際にフィードバック信号が生成されて該フィードバック信号が前記操作部に入力されるフィードバック生成方法において、
   前記仮想空間に配置されるエディタで前記フィードバック信号を変成することを特徴とするフィードバック生成方法。