JP7642942B2 - 振動信号生成装置、振動提示装置、それらの方法、およびプログラム - Google Patents
振動信号生成装置、振動提示装置、それらの方法、およびプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7642942B2 JP7642942B2 JP2021110878A JP2021110878A JP7642942B2 JP 7642942 B2 JP7642942 B2 JP 7642942B2 JP 2021110878 A JP2021110878 A JP 2021110878A JP 2021110878 A JP2021110878 A JP 2021110878A JP 7642942 B2 JP7642942 B2 JP 7642942B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- recognition
- stimulation
- body part
- transmission information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
Description
この発明は、振動刺激により位置情報を提示する際に、振動の刺激位置に対する人間の認識特性に基づいて、提示する振動の位置(距離および方向)を補正するものである。その認識特性は、身体の外部に存在する振動源の定位がどの程度可能かを調査した実験結果から得られた知見に基づくものである。その実験結果では、振動源が存在する位置と人間が振動源の存在を認識する位置とは、線形の関係にないことが示されている。以下、その実験の詳細を説明する。
図1に、実験システムの概念を示す。この実験システムでは、振動源と人間が媒体に接触しており、振動源で発生した振動が媒体を介して人間に到達する。実験では、振動源の位置、および、媒体に接触する身体部位の姿勢によって、定位結果に影響が出るか否かを調査した。すなわち、振動源の位置と媒体に接触する身体部位の姿勢をそれぞれ変化させながら、定位位置にどのような変化が発生するかを調査した。媒体は、プラスチックや金属のような硬い素材であると媒体全体が振動して定位できないことから、シリコンゴムを使用した。また、最初に振動が到達した部位で振動が減衰しすぎないように、厚みのあるシリコンゴムを採用した。媒体に接触する身体部位は、振動検出の閾値が比較的低く、様々な装置の入出力部へのインターフェースとして使われることが多いことから、手を使用することとした。
図5に、姿勢条件ごとの誤差を示した実験結果を示す。(a) absolute positional errorは、振動源の位置と被験者が振動源を認識した位置との誤差を、姿勢条件ごとに示したグラフである。(b) absolute directional errorは、振動源の方向と被験者が振動源を認識した方向との誤差を、姿勢条件ごとに示したグラフである。(c) absolute distance errorは、振動源までの距離と被験者が振動源を認識した位置までの距離との誤差を、姿勢条件ごとに示したグラフである。グラフ中の“two”は二本の指先の姿勢としたときの結果、“five”は五本の指先の姿勢としたときの結果、“hand”は手全体の姿勢としたときの結果である。いずれの実験結果においても、手全体を媒体に接触した方が、指先のみを媒体に接触するよりも誤差が小さいことが示されている。
この発明の実施形態は、振動の刺激位置に対する人間の認識特性に基づいて振動を発生させる位置を補正して、人間の身体部位に振動を提示する振動提示装置およびその方法である。図7に示すように、実施形態の振動提示装置1は、認識特性記憶部10-1、振動子情報記憶部10-2、伝達情報入力部11、振動信号生成部12、および振動提示部13を備える。振動信号生成部12は、伝達情報補正部121、振動子選択部122、および振動波形生成部123を備える。この振動提示装置1が図8に示す各ステップの処理を実行することにより、実施形態の振動提示方法が実現される。
上述の実施形態では、入力された伝達情報を所定の認識特性に基づいて補正し、補正後の伝達情報に基づいて振動を提示する振動提示装置およびその方法を説明した。しかしながら、入力された振動信号に従って身体部位に振動を提示する振動提示装置と、その振動提示装置に入力する振動信号を生成する振動信号生成装置とを別個の装置として構成することも可能である。この変形例の振動信号生成装置は、伝達情報を入力とし、所定の認識特性に基づいて補正した伝達情報を提示するための振動信号を出力する。そのために、変形例の振動信号生成装置は、実施形態の認識特性記憶部10-1、振動子情報記憶部10-2、伝達情報入力部11、および振動信号生成部12を備える。また、この変形例の振動提示装置は、変形例の振動信号生成装置が出力する振動信号を入力とし、その振動信号に基づく振動を提示する。そのために、変形例の振動提示装置は、実施形態の振動提示部13を備える。
上記実施形態で説明した各装置における各種の処理機能をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムを図11に示すコンピュータの記憶部1020に読み込ませ、演算処理部1010、入力部1030、出力部1040などに動作させることにより、上記各装置における各種の処理機能がコンピュータ上で実現される。
10-1 認識特性記憶部
10-2 振動子情報記憶部
11 伝達情報入力部
12 振動信号生成部
121 伝達情報補正部
122 振動子選択部
123 振動波形生成部
13 振動提示部
Claims (7)
- 人間の身体部位に振動を提示するための振動信号を生成する振動信号生成装置であって、
振動源が存在する刺激位置と人間が前記振動源の存在を認識する認識位置との関係を認識特性情報として、
伝達情報を前記認識位置として、前記認識特性情報に従って対応する刺激位置を補正伝達情報として求める伝達情報補正部と、
前記補正伝達情報に基づいて、出力する前記振動信号の波形を生成する振動波形生成部と、を含み、
前記認識特性情報は、前記身体部位から前記刺激位置までの刺激距離および所定の軸に対して前記身体部位と前記刺激位置とを結ぶ直線がなす刺激角度の少なくともいずれかを入力とし、前記身体部位から前記認識位置までの認識距離および前記所定の軸に対して前記身体部位と前記認識位置とを結ぶ直線がなす認識角度の少なくともいずれかを出力する関数であり、
前記伝達情報補正部は、前記伝達情報を前記関数の逆関数へ入力することで、前記補正伝達情報を求める、
振動信号生成装置。 - 人間の身体部位に振動を提示するための振動信号を生成する振動信号生成装置であって、
振動源が存在する刺激位置と人間が前記振動源の存在を認識する認識位置との関係を認識特性情報として、
伝達情報を前記認識位置として、前記認識特性情報に従って対応する刺激位置を補正伝達情報として求める伝達情報補正部と、
前記補正伝達情報に基づいて、出力する前記振動信号の波形を生成する振動波形生成部と、を含み、
前記認識特性情報は、前記身体部位から前記刺激位置までの刺激距離および所定の軸に対して前記身体部位と前記刺激位置とを結ぶ直線がなす刺激角度の少なくともいずれかと前記身体部位から前記認識位置までの認識距離および前記所定の軸に対して前記身体部位と前記認識位置とを結ぶ直線がなす認識角度の少なくともいずれかとの組を複数記憶したテーブルであり、
前記伝達情報補正部は、前記テーブルに記載された前記刺激距離、前記刺激角度、前記認識距離、前記認識角度のそれぞれを補完した値を用いて、前記伝達情報から前記補正伝達情報を求める、
振動信号生成装置。 - 請求項1または2に記載の振動信号生成装置が生成した補正伝達情報に基づいて人間の身体部位に振動を提示する振動提示部を含み、
前記振動提示部は、前記身体部位の接触位置を中心として半径が異なる複数の同心円それぞれの円周上に所定の数の振動子が等間隔で配置されている、
振動提示装置。 - 人間の身体部位に振動を提示するための振動信号を生成する振動信号生成方法であって、
振動源が存在する刺激位置と人間が前記振動源の存在を認識する認識位置との関係を認識特性情報として、
伝達情報を前記認識位置として、伝達情報補正部が、前記認識特性情報に従って対応する刺激位置を補正伝達情報として求め、
振動波形生成部が、前記補正伝達情報に基づいて、出力する前記振動信号の波形を生成し、
前記認識特性情報は、前記身体部位から前記刺激位置までの刺激距離および所定の軸に対して前記身体部位と前記刺激位置とを結ぶ直線がなす刺激角度の少なくともいずれかを入力とし、前記身体部位から前記認識位置までの認識距離および前記所定の軸に対して前記身体部位と前記認識位置とを結ぶ直線がなす認識角度の少なくともいずれかを出力する関数であり、
前記補正伝達情報は、前記伝達情報を前記関数の逆関数へ入力して求めるものである、
振動信号生成方法。 - 人間の身体部位に振動を提示するための振動信号を生成する振動信号生成方法であって、
振動源が存在する刺激位置と人間が前記振動源の存在を認識する認識位置との関係を認識特性情報として、
伝達情報を前記認識位置として、伝達情報補正部が、前記認識特性情報に従って対応する刺激位置を補正伝達情報として求め、
振動波形生成部が、前記補正伝達情報に基づいて、出力する前記振動信号の波形を生成し、
前記認識特性情報は、前記身体部位から前記刺激位置までの刺激距離および所定の軸に対して前記身体部位と前記刺激位置とを結ぶ直線がなす刺激角度の少なくともいずれかと前記身体部位から前記認識位置までの認識距離および前記所定の軸に対して前記身体部位と前記認識位置とを結ぶ直線がなす認識角度の少なくともいずれかとの組を複数記憶したテーブルであり、
前記補正伝達情報は、前記テーブルに記載された前記刺激距離、前記刺激角度、前記認識距離、前記認識角度のそれぞれを補完した値を用いて、前記伝達情報から求めるものである、
振動信号生成方法。 - 振動提示部が、請求項4または5に記載の振動信号生成方法により生成された補正伝達情報に基づいて人間の身体部位に振動を提示し、
前記振動提示部は、前記身体部位の接触位置を中心として半径が異なる複数の同心円それぞれの円周上に所定の数の振動子が等間隔で配置されている、
振動提示方法。 - 請求項1または2に記載の振動信号生成装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021110878A JP7642942B2 (ja) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | 振動信号生成装置、振動提示装置、それらの方法、およびプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021110878A JP7642942B2 (ja) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | 振動信号生成装置、振動提示装置、それらの方法、およびプログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023007801A JP2023007801A (ja) | 2023-01-19 |
| JP7642942B2 true JP7642942B2 (ja) | 2025-03-11 |
Family
ID=85112231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021110878A Active JP7642942B2 (ja) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | 振動信号生成装置、振動提示装置、それらの方法、およびプログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7642942B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017043610A1 (ja) | 2015-09-08 | 2017-03-16 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、方法およびコンピュータプログラム |
| WO2019163260A1 (ja) | 2018-02-20 | 2019-08-29 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム |
| WO2019225100A1 (ja) | 2018-05-23 | 2019-11-28 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム |
| WO2019244716A1 (ja) | 2018-06-19 | 2019-12-26 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム |
-
2021
- 2021-07-02 JP JP2021110878A patent/JP7642942B2/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017043610A1 (ja) | 2015-09-08 | 2017-03-16 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、方法およびコンピュータプログラム |
| WO2019163260A1 (ja) | 2018-02-20 | 2019-08-29 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム |
| WO2019225100A1 (ja) | 2018-05-23 | 2019-11-28 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム |
| WO2019244716A1 (ja) | 2018-06-19 | 2019-12-26 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023007801A (ja) | 2023-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11656684B2 (en) | Haptic gloves for virtual reality systems and methods of controlling the same | |
| US20190265781A1 (en) | Precision tracking of user interaction with a virtual input device | |
| JP6809712B2 (ja) | 触覚呈示システム、触覚呈示方法、および、触覚呈示プログラム | |
| CN113632176A (zh) | 用于基于神经肌肉数据的低等待时间身体状态预测的方法和装置 | |
| US12197651B2 (en) | Method and arrangement for handling haptic feedback | |
| US11086398B2 (en) | Haptic rendering | |
| US7336281B2 (en) | Optimizing ergonomic movement of a virtual dummy | |
| US11880528B2 (en) | Stimulus transmission device | |
| Stellmacher et al. | Continuous VR weight illusion by combining adaptive trigger resistance and control-display ratio manipulation | |
| KR20200051938A (ko) | 손가락 마디의 추적을 통한 가상현실 내 상호작용 제어방법 및 이를 이용한 vr 시스템 | |
| JP7642942B2 (ja) | 振動信号生成装置、振動提示装置、それらの方法、およびプログラム | |
| WO2021172580A1 (ja) | 位置・力制御システム、装着ユニット、制御ユニット、位置・力制御方法及びプログラム | |
| Evreinova et al. | From kinesthetic sense to new interaction concepts: Feasibility and constraints | |
| JP6088208B2 (ja) | 触力覚提示装置 | |
| JP6386781B2 (ja) | 触力覚提示装置 | |
| Messerschmidt et al. | PhantomFolds: Exploring Unobtrusive Spatial Tactile Feedback Produced by Two Fingernail Mounted LRAs for In-Air and On-Surface Mixed Reality Applications | |
| Yem et al. | A fingertip glove with motor rotational acceleration enables stiffness perception when grasping a virtual object | |
| JP5342354B2 (ja) | 力覚提示装置及び力覚提示プログラム | |
| JP7722692B2 (ja) | 触覚計測装置 | |
| CN113886786A (zh) | 生物声学认证 | |
| CN106325730A (zh) | 交互方法及显示设备 | |
| KR20200122452A (ko) | 손가락 단위 단방향 움직임을 갖는 햅틱 컨트롤러의 가상 물체 파지 제어 시스템 및 방법 | |
| CN117707334A (zh) | 一种用于手掌压力感应的柔性超声波手套 | |
| Kroeker | Improving Brain-computer interfaces | |
| JP2019096207A (ja) | フィードバック生成方法、フィードバック生成装置及びフィードバック生成プログラム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210712 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230921 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240625 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240628 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240809 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240910 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241128 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20241128 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20241217 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250121 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250123 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7642942 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |




