JP6382884B2 - Estimation apparatus, estimation method, and program - Google Patents

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Description

本発明は、擬似力覚を知覚させるための技術に関し、特に生物から与えられる力覚を模した擬似力覚を知覚させるための技術に関する。   The present invention relates to a technique for perceiving a pseudo force sense, and more particularly to a technique for perceiving a pseudo force sense imitating a force sense given by a living organism.

生物から与えられる振動感覚を振動子の対称振動によって模擬する技術がある(例えば、特許文献1等参照)。生物から与えられる力覚を振動子の非対称振動に基づく擬似力覚によって模擬する技術も知られている(例えば、特許文献2および非特許文献1等参照)。振動子の非対称振動によって機械的なダイナミクスを表現する技術もある(例えば、非特許文献2等参照)。   There is a technique for simulating a vibration sensation given by a living organism by symmetrical vibration of a vibrator (see, for example, Patent Document 1). There is also known a technique for simulating a force sensation given from a living body by a pseudo force sensation based on asymmetric vibration of a vibrator (see, for example, Patent Document 2 and Non-Patent Document 1). There is also a technique for expressing mechanical dynamics by asymmetric vibration of a vibrator (see, for example, Non-Patent Document 2).

特開2001−352414号公報JP 2001-352414 A 特開2015−223563号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-223563

雨宮智浩,高椋慎也,伊藤翔,五味裕章,“指でつまむと引っ張られる感覚を生み出す装置「ぶるなび3」”,2014年,NTT技術ジャーナル,Vol.26,No.9,pp.23−26.Tomohiro Amemiya, Shinya Takatsuki, Sho Ito, Hiroaki Gomi, “Brunavi 3”, a device that creates a sensation of being pulled by fingers, NTT Technical Journal, Vol. 26, No. 9, pp. 23-26 . Amemiya T, Maeda T (2008) Asymmetric Oscillation Distorts the Perceived Heaviness of Handheld Objects. IEEE Transactions on Haptics 1:9-18.Amemiya T, Maeda T (2008) Asymmetric Oscillation Distorts the Perceived Heaviness of Handheld Objects.IEEE Transactions on Haptics 1: 9-18.

しかし、生物から与えられる力覚を振動子の非対称振動に基づく擬似力覚によって模擬するための設計指針は知られていない。このような擬似力覚の制御方法を設計するためには、設計者が擬似力覚を確認しつつ、試行錯誤で制御方法を探索しなければならなかった。   However, there is no known design guideline for simulating a force sensation given by a living organism with a pseudo force sensation based on an asymmetric vibration of a vibrator. In order to design such a pseudo force sense control method, the designer must search for the control method by trial and error while confirming the pseudo force sense.

本発明の課題は、生物から与えられる力覚を振動子の非対称振動に基づく擬似力覚によって模擬するための制御方法を効率的に設定することである。   An object of the present invention is to efficiently set a control method for simulating a force sense given from a living organism by a pseudo force sense based on an asymmetric vibration of a vibrator.

第1形態では、擬似力覚を知覚させる振動子の非対称振動に基づいて知覚される擬似力覚の強さの推定値である擬似力覚知覚推定値と、当該非対称振動に基づいて知覚される振動の粗さの推定値である振動粗さ知覚推定値と、生物の属性を含む生物情報と、当該擬似力覚が当該生物から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのかを当該擬似力覚知覚推定値および振動粗さ知覚推定値によって評価する所定のモデルと、に基づき、当該擬似力覚が当該生物から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのかを推定する。   In the first embodiment, a pseudo force sense perception estimated value that is an estimate of the strength of the pseudo force sense perceived based on the asymmetric vibration of the vibrator that perceives the pseudo force sense, and perceived based on the asymmetric vibration. Estimated value of vibration roughness, which is an estimate of the roughness of vibration, biological information including the attributes of the organism, and how likely the pseudo force sense is as a force sense given by the organism Based on a predetermined model evaluated by the estimated value and the vibration roughness perception estimated value, it is estimated how likely the pseudo force sense is as a force sense given from the organism.

第2形態では、擬似力覚を知覚させる振動子の非対称振動に基づいて知覚される擬似力覚の強さの推定値である擬似力覚知覚推定値と、当該非対称振動に基づいて知覚される振動の粗さの推定値である振動粗さ知覚推定値と、生物の種類を含む生物情報と、当該擬似力覚によって認識される当該生物の大きさを当該擬似力覚知覚推定値および振動粗さ知覚推定値によって推定する所定のモデルと、に基づき、当該擬似力覚によって認識される当該生物の大きさを推定する。   In the second embodiment, a pseudo force sense perception estimated value that is an estimate of the strength of the pseudo force sense perceived based on the asymmetric vibration of the vibrator that perceives the pseudo force sense, and perceived based on the asymmetric vibration. The estimated value of vibration roughness, which is an estimate of the roughness of vibration, the biological information including the type of organism, the size of the organism recognized by the simulated force sense, and The size of the organism recognized by the pseudo force sense is estimated on the basis of a predetermined model estimated by the perception estimation value.

このような推定結果を用いることで当該生物から与えられる力覚の模擬にふさわしい擬似力覚を容易に設定できる。後は設定した擬似力覚を実現するための制御方法を設計すればよい。これにより、当該生物から与えられる力覚を振動子の非対称振動に基づく擬似力覚によって模擬するための制御方法を効率的に設定できる。   By using such an estimation result, it is possible to easily set a pseudo force sense suitable for simulating a force sense given from the organism. After that, a control method for realizing the set pseudo force sense may be designed. Thereby, it is possible to efficiently set a control method for simulating a force sense given from the organism by a pseudo force sense based on the asymmetric vibration of the vibrator.

図1は実施形態の推定装置の機能構成を例示したブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the estimation apparatus according to the embodiment. 図2Aおよび図2Bは実施形態の原理を説明するための図である。2A and 2B are diagrams for explaining the principle of the embodiment. 図3は実施形態の原理を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the embodiment. 図4Aおよび図4Bは実施形態の振動子を例示するための概念図である。4A and 4B are conceptual diagrams for illustrating the vibrator according to the embodiment. 図5Aは振動子を指で把持する様子を例示した概念図であり、図5Bは、振動個の力学特性モデル、皮膚の力学特性モデル、および制御信号波形と電気回路の出力との関係を表す電気回路特性モデルを説明するための概念図である。FIG. 5A is a conceptual diagram illustrating how a vibrator is gripped by a finger, and FIG. 5B represents a relationship between a dynamic characteristic model of a vibration piece, a dynamic characteristic model of skin, and a control signal waveform and an output of an electric circuit. It is a conceptual diagram for demonstrating an electric circuit characteristic model. 図6は制御信号を例示するための図である。FIG. 6 is a diagram for illustrating a control signal. 図7A〜図7Dは実験結果を例示した図である。7A to 7D are diagrams illustrating experimental results. 図8Aは振動の粗さおよび擬似力覚の強さと魚の引きのリアリティとの関係を例示した図である。図8Bは振動の粗さおよび擬似力覚の強さと認識される魚の大きさとの関係を例示した図である。FIG. 8A is a diagram exemplifying the relationship between the roughness of vibration and the strength of pseudo force sensation and the reality of fish pulling. FIG. 8B is a diagram illustrating the relationship between the roughness of vibration and the strength of the pseudo force sense and the size of the recognized fish. 図9は推定装置の出力画面を例示した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an output screen of the estimation device. 図10は実施形態の推定装置の機能構成を例示したブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a functional configuration of the estimation apparatus according to the embodiment.

以下、本発明の実施形態を説明する。
[概要]
まず、実施形態の概要を説明する。
生物(例えば、動物)は、車輪ではなく、脚、羽、鰭等によって力を外部に伝えることで動く。そのため、生物の動きに基づいて外部に与えられる力には、断続的な進行方向の振動を伴う力や進行方向の力(例えば、牽引力)とは異なる向きの振動成分の力が含まれる。図2Aに例示するように、水中を魚が泳ぐ場合、その魚からは進行方向D1の定常的な力だけではなく、進行方向D1の断続的な振動を伴う力や鰭の動きに基づくD2方向の振動成分の力も生じる。また、生体ノイズの影響で生物から発生する力には必ず一定のノイズ成分が含まれる(参考文献1)。また、これらの進行方向の力の強さや振動成分の力の粗さは生物の属性に依存すると予測される。そのため、生物の進行s方向の力の強さと、その進行方向の振動成分の力の粗さとを同時に知覚させることができれば、その生物から与えられる力覚を大方模擬できると考えられる。また、一般に大きい生物ほど発生する進行方向の力は強く、その運動の時間周波数が低い(参考文献2,3)。そのため、生物の進行方向の力に基づいて知覚される力覚の強さと、その運動によって知覚される振動の粗さとを特定の拘束条件の下で調整することで、生物の大きさを表現できると考えられる(図2B)。
参考文献1:Jones KE, Hamilton AF, Wolpert DM, “Sources of signal-dependent noise during isometric force production,” J Neurophysiol 88, 2002.
参考文献2:Bainbridge R (1958), “The Speed of Swimming of Fish as Related to Size and to the Frequency and Amplitude of the Tail Beat,” Journal of Experimental Biology 35:109-133.
参考文献3:伊藤慎一郎, “生物の飛翔・遊泳時に発生する渦とその反作用の力 (生物流体力学における流れ構造の解析と役割)”, 数理解析研究所講究録, 1900:26-36, 2014.
Embodiments of the present invention will be described below.
[Overview]
First, an outline of the embodiment will be described.
Living creatures (for example, animals) move by transmitting force to the outside not by wheels but by legs, wings, cocoons, and the like. Therefore, the force applied to the outside based on the movement of the living organism includes a force with intermittent vibration in the traveling direction and a force with a vibration component in a direction different from the force in the traveling direction (for example, traction force). As illustrated in FIG. 2A, when a fish swims in the water, not only the steady force in the traveling direction D1 but also the D2 direction based on the force accompanied by intermittent vibration in the traveling direction D1 and the movement of the carp. The vibration component force is also generated. In addition, a force generated from a living body due to the influence of biological noise always includes a certain noise component (Reference Document 1). Further, the strength of the force in the traveling direction and the roughness of the force of the vibration component are predicted to depend on the attributes of the organism. Therefore, if it is possible to simultaneously perceive the strength of the force in the traveling direction of the organism and the roughness of the force of the vibration component in the traveling direction, it is considered that the force sense given by the organism can be mostly simulated. In general, the larger the organism, the stronger the force in the direction of travel, and the lower the time frequency of the movement (Reference Documents 2 and 3). Therefore, the size of the organism can be expressed by adjusting the strength of the force sense perceived based on the force in the direction of movement of the organism and the roughness of vibration perceived by the movement under specific constraints. (FIG. 2B).
Reference 1: Jones KE, Hamilton AF, Wolpert DM, “Sources of signal-dependent noise during isometric force production,” J Neurophysiol 88, 2002.
Reference 2: Bainbridge R (1958), “The Speed of Swimming of Fish as Related to Size and to the Frequency and Amplitude of the Tail Beat,” Journal of Experimental Biology 35: 109-133.
Reference 3: Shinichiro Ito, “Vortices generated during flight and swimming of organisms and their reaction forces (analysis and role of flow structure in biofluid dynamics)”, Mathematical Analysis Laboratory Proceedings, 1900: 26-36, 2014 .

すなわち、振動子の非対称振動によって所定方向の擬似力覚と振動感覚とを知覚させ、生物から与えられる力覚を模擬する場合、当該生物の動きに基づく知覚(有生性知覚):
・当該非対称振動に基づいて知覚される擬似力覚が、当該生物から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのか(L:likeliness)
・当該非対称振動によって認識される当該生物の大きさ(S:size)
は、当該非対称振動の機械的特徴に関する知覚(振動知覚):
・当該非対称振動に基づいて知覚される当該擬似力覚の強さ(P: pseudo force sense strength)
・当該非対称振動に基づいて知覚される振動の粗さ(R:roughness)
の組合せにより予測可能であると考えられる(図3)。これをサポートする実験結果については後述する。
In other words, when simulating a force sense given by a living organism by perceiving a pseudo force sense and a vibration sensation in a predetermined direction by asymmetric vibration of the vibrator, perception based on the movement of the organism (animal perception):
・ How likely is the pseudo force sensation perceived based on the asymmetric vibration as a force sensation given by the organism (L: likeliness)
-The size of the organism recognized by the asymmetric vibration (S: size)
Is the perception of the mechanical characteristics of the asymmetric vibration (vibration perception):
・ Pseudo force sense strength perceived based on the asymmetric vibration (P: pseudo force sense strength)
・ Roughness (R: roughness) perceived based on the asymmetric vibration
It is considered that the prediction can be made by the combination of (Fig. 3). The experimental results that support this will be described later.

なお「擬似力覚」とは、実際には物体(振動子)が並進運動をしていないにもかかわらず、あたかも並進方向へ動きそうな力(例えば、牽引力)が働いているような知覚を意味する。「振動の粗さ」は、知覚される非対称振動の粒度であり、振動波形の周期が長く、振幅が大きいほど、粗い振動として知覚される。「擬似力覚の強さ」とは、知覚される「擬似力覚」の明瞭さを意味する。「非対称振動」は擬似力覚を知覚させるための振動であり、「所定方向」の振動の時系列波形と、当該「所定方向」と反対方向の振動の時系列波形とが、非対称な振動を意味する。   “Pseudo force sensation” refers to the perception that a force that seems to move in the translational direction (for example, traction force) works even though the object (vibrator) does not actually translate. means. “Roughness of vibration” is a perceived granularity of asymmetric vibration, and the longer the period of vibration waveform and the larger the amplitude, the more perceived as rough vibration. The “pseudo force sense strength” means the perceived “pseudo force sense” clarity. “Asymmetric vibration” is a vibration for making a pseudo force sense perceived. A time-series waveform of vibration in a “predetermined direction” and a time-series waveform of vibration in the opposite direction to the “predetermined direction” exhibit an asymmetric vibration. means.

以上の見地に基づき、実施形態では、「擬似力覚」を知覚させる「振動子」の「非対称振動」に基づいて知覚される「擬似力覚」の強さの推定値である「擬似力覚知覚推定値」と、当該「非対称振動」に基づいて知覚される振動の粗さの推定値である「振動粗さ知覚推定値」と、「生物」の属性を含む「生物情報」と、当該「擬似力覚」が当該「生物」から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのか(当該「生物」らしいのか)を当該「擬似力覚知覚推定値」および「振動粗さ知覚推定値」によって評価する所定のモデル(以下「評価モデル」という)と、に基づき、当該「擬似力覚」が当該「生物」から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのかを推定する。上述のように、「非対称振動」に基づいて知覚される「擬似力覚」が「生物」から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのかという「有生性知覚」は、当該「非対称振動」に基づいて知覚される「擬似力覚」の強さ、および「非対称振動」に基づいて知覚される振動の粗さによって予測できる。そのため、「擬似力覚知覚推定値」および「振動粗さ知覚推定値」によってこの「有生性知覚」を評価する「評価モデル」を用いることで、「擬似力覚」が当該「生物」から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのかを推定できる。これにより、当該「生物」から与えられる力覚として尤もらしい「擬似力覚」を選択できる。「擬似力覚」を選択できれば、後はそれを実現する制御方法を定めてやれば、それが「生物」から与えられる力覚を適切に模擬する「擬似力覚」を知覚させる制御方法となる。「生物」の属性を含む「生物情報」は、例えば、「生物」の種類を表す情報(例えば、魚)を含んでもよいし、「生物」の大きさを表す情報を含んでもよいし、「生物」の状態(例えば、魚が釣り糸を引いている状態)を含んでもよい。   Based on the above viewpoint, in the embodiment, the “pseudo force sense” that is an estimated value of the strength of the “pseudo force sense” perceived based on the “asymmetric vibration” of the “vibrator” that causes the “pseudo force sense” to be perceived. `` Perception estimation value '', `` vibration roughness perception estimation value '' that is an estimation value of the roughness of vibration perceived based on the `` asymmetric vibration '', `` biology information '' including an attribute of `` biology '', and Evaluate how likely the "pseudo force sensation" is as a force sensation given by the "living organism" (like the "living organism") using the "pseudo force sense perception estimation value" and "vibration roughness perception estimation value" On the basis of the predetermined model (hereinafter referred to as “evaluation model”), it is estimated how likely the “pseudo force sensation” is as a force sense given from the “living organism”. As described above, the “virtual perception” of how likely the “pseudo force sensation” perceived based on “asymmetric vibration” is as a force sensation given from “living organism” is based on the “asymmetric vibration”. And the roughness of the vibration perceived based on the “asymmetric vibration”. Therefore, by using an “evaluation model” that evaluates this “animity perception” by means of “pseudo force sense perception estimate” and “vibration roughness perception estimate”, “pseudo force sense” is given from the “living organism”. It is possible to estimate how likely it is as a sense of force to be applied. Thereby, it is possible to select a “pseudo force sensation” that is likely to be a force sensation given from the “living organism”. If "pseudo force sense" can be selected, then if a control method for realizing it is determined, it becomes a control method that perceives "pseudo force sense" that appropriately simulates the force sense given by "living creature" . The “biological information” including the attribute of “biological” may include, for example, information indicating the type of “biological” (for example, fish), may include information indicating the size of “biological”, It may include a “living” state (for example, a state where a fish is pulling a fishing line).

「擬似力覚」を知覚させる「振動子」の「非対称振動」に基づいて知覚される「擬似力覚」の強さの推定値である「擬似力覚知覚推定値」と、当該「非対称振動」に基づいて知覚される振動の粗さの推定値である「振動粗さ知覚推定値」と、「生物」の種類を含む「生物情報」と、当該「擬似力覚」によって認識される当該「生物」の大きさを当該「擬似力覚知覚推定値」および「振動粗さ知覚推定値」によって推定する所定のモデル(以下「推定モデル」という)と、に基づき、当該「擬似力覚」によって認識される当該「生物」の大きさを推定してもよい。上述のように、「非対称振動」に基づいて知覚される「擬似力覚」によって認識される「生物」の大きさは、当該「非対称振動」に基づいて知覚される「擬似力覚」の強さ、および「非対称振動」に基づいて知覚される振動の粗さによって予測できる。そのため、「擬似力覚知覚推定値」および「振動粗さ知覚推定値」によってこの大きさを推定する「推定モデル」を用いることで、当該「擬似力覚」によって認識される当該「生物」の大きさを推定できる。これにより、当該「生物」の所望の大きさを認識させる「擬似力覚」を設定することが可能となる。このような「擬似力覚」を選択できれば、後はそれを実現する制御方法を定めてやれば、それが所望の大きさの「生物」から与えられる力覚を適切に模擬する「擬似力覚」を知覚させる制御方法となる。なお「生物」の種類を含む「生物情報」は、例えば、「生物」の種類を表す情報(例えば、魚)を含んでもよいし、「生物」の状態(例えば、魚が釣り糸を引いている状態)を含んでもよい。ただし、「擬似力覚」によって認識される当該「生物」の大きさを推定する場合、その処理に用いられる「生物情報」は、「生物」の大きさを表す情報を含まない。   A “pseudo force sense perception estimate” that is an estimate of the strength of the “pseudo force sense” perceived based on the “asymmetric vibration” of the “vibrator” that causes the “pseudo force sense” to be perceived, and the “asymmetric vibration” "Vibration roughness perception estimated value" that is an estimated value of vibration roughness perceived based on "biological information" including the type of "living organism" and the "pseudo force sense" Based on a predetermined model (hereinafter referred to as an “estimated model”) for estimating the size of the “living organism” based on the “pseudo force sense perception estimated value” and the “vibration roughness perception estimated value”, the “pseudo force sense” You may estimate the magnitude | size of the said "organism" recognized by. As described above, the size of the “living body” recognized by the “pseudo force sense” perceived based on the “asymmetric vibration” is the strength of the “pseudo force sense” perceived based on the “asymmetric vibration”. And the roughness of vibration perceived based on “asymmetric vibration”. Therefore, by using an “estimation model” that estimates this magnitude using “pseudo force sensation estimation value” and “vibration roughness perception estimation value”, the “living body” recognized by the “pseudo force sensation” The size can be estimated. This makes it possible to set a “pseudo force sensation” for recognizing a desired size of the “living organism”. If such a “pseudo force sensation” can be selected, then a control method for realizing it can be determined, and then a “pseudo force sensation” that appropriately simulates a force sense given by a “living body” of a desired size. It becomes a control method to perceive "". The “biological information” including the type of “living” may include, for example, information indicating the type of “living” (for example, fish), or the state of “living” (for example, the fish is pulling a fishing line). State). However, when estimating the size of the “living organism” recognized by the “pseudo force sense”, the “biological information” used for the processing does not include information indicating the size of the “living organism”.

以上により、「生物」から与えられる力覚を振動子の「非対称振動」に基づく「擬似力覚」によって模擬するための制御方法を効率的に設定できる。   As described above, it is possible to efficiently set a control method for simulating the force sense given from the “living organism” by the “pseudo force sense” based on the “asymmetric vibration” of the vibrator.

「評価モデル」は、例えば事前の知覚実験において(1)各条件の「非対称振動」に基づいて知覚される「擬似力覚」の強さ、(2)当該「非対称振動」に基づいて知覚された振動の粗さ、(3)当該「非対称振動」に基づいて知覚される「擬似力覚」が「生物」から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのかを表す指標を取得しておき、それらの指標に基づいて設定しておけばよい。例えば、「擬似力覚知覚推定値」「振動粗さ知覚推定値」および「生物情報」を入力とし、「擬似力覚知覚推定値」および「振動粗さ知覚推定値」に対応する「擬似力覚」が、当該「生物情報」が表す属性を持つ「生物」から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのかを表す値を出力する写像(例えば、関数)を「評価モデル」としてもよい。   The “evaluation model” is, for example, (1) the strength of the “pseudo force sense” perceived based on the “asymmetric vibration” of each condition, and (2) the perception based on the “asymmetric vibration”. And (3) an index indicating how likely the “pseudo force sensation” perceived based on the “asymmetric vibration” is as a force sensation given from the “living organism” It should be set based on the indicator. For example, “pseudo force sensation estimate”, “vibration roughness perception estimate” and “biological information” are input, and “pseudo force sensation estimate” and “vibration roughness perception estimate” A map (for example, a function) that outputs a value indicating how likely the “sense” is as a force sense given from “organism” having the attribute represented by the “biological information” may be used as an “evaluation model”.

「推定モデル」は、例えば事前の知覚実験において(1)各条件の「非対称振動」に基づいて知覚される「擬似力覚」の強さ、(2)当該「非対称振動」に基づいて知覚された振動の粗さ、(3)当該「擬似力覚」によって認識される「生物」の大きさはどの程度かを表す指標を取得しておき、それらの指標に基づいて設定しておけばよい。例えば、「擬似力覚知覚推定値」「振動粗さ知覚推定値」および「生物情報」を入力とし、「擬似力覚知覚推定値」および「振動粗さ知覚推定値」に対応する「擬似力覚」によって認識される、「生物情報」が表す種類の「生物」の大きさを表す値を出力する写像(例えば、関数)を「推定モデル」としてもよい。   The “estimated model” is, for example, (1) the strength of the “pseudo force sense” perceived based on the “asymmetric vibration” of each condition, and (2) perceived based on the “asymmetric vibration”. (3) An index indicating how large the “living body” is to be recognized by the “pseudo force sensation” is acquired and set based on these indices. . For example, “pseudo force sensation estimate”, “vibration roughness perception estimate” and “biological information” are input, and “pseudo force sensation estimate” and “vibration roughness perception estimate” A mapping (for example, a function) that outputs a value representing the size of the “living organism” of the type represented by “biological information” that is recognized by the “sense” may be used as the “estimated model”.

「振動子」の駆動信号の情報を含む「駆動情報」を入力とし、当該「駆動信号」に基づいて駆動させた「振動子」の「振動波形」の推定値を得、「振動波形」の推定値から、「力覚知覚推定値」および「振動粗さ知覚推定値」を得てもよい。これにより、「駆動情報」から、それに対応する「擬似力覚」が当該「生物」から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのか、および/または、当該「擬似力覚」によって認識される「生物」の大きさを推定できる。「駆動情報」を入力とし、当該「駆動信号」から直接に「振動粗さ知覚推定値」および「力覚知覚推定値」を得てもよい。「駆動信号の情報」とは、駆動信号を特定する情報(駆動信号の時間波形を特定する情報)を意味する。例えば、駆動信号が「第1値」となる「第1期間(第1時間区間)」と「第2値」(「第2値」は「第1値」と異なる)となる「第2期間(第2時間区間)」とを交互に繰り返す矩形波信号である場合、「第1期間」または「第2期間」のいずれかである「インターバル時間」、「第1期間」と「第2期間」との比を表す値、「第1値」または「第2値」の振幅を表す値、「第1値」の振幅と「第2値」の振幅との差分や比率などを「駆動信号の情報」とできる。例えば、駆動信号の振幅が「第1閾値」以上となる「第1期間」と「第2閾値」以下(「第2閾値」は「第1閾値」よりも小さい)となる「第2期間」とを交互に繰り返す信号である場合、「第1期間」または「第2期間」のいずれかである「インターバル時間」、「第1期間」と「第2期間」との比を表す値、「第1期間」での振幅の極大値と「第2期間」での振幅の極小値との差分などを「駆動信号の情報」としてもよい。「駆動情報」がさらに「振動子」の情報を含んでもよい。これにより、様々な「振動子」の「非対称振動」によって知覚される「擬似力覚」が当該「生物」から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのか、および/または、当該「擬似力覚」によって認識される「生物」の大きさを推定できる。「振動子」の情報とは、「振動子」を特定するための情報を意味する。「振動子」の情報の例は、「振動子」の型番や品番などの識別子であってもよいし、「振動子」の物理的な性質を特定するパラメータであってもよい。   “Drive information” including drive signal information of “vibrator” is input, and an estimated value of “vibration waveform” of “vibrator” driven based on the “drive signal” is obtained. From the estimated value, a “force sense perception estimated value” and a “vibration roughness perceived estimated value” may be obtained. Thus, from the “drive information”, how likely the “pseudo force sensation” corresponding to the “pseudo force sense” is likely to be given from the “living body” and / or the “living body” recognized by the “pseudo force sensation”. "Can be estimated. “Drive information” may be input, and “vibration roughness perception estimated value” and “force sense perception estimated value” may be obtained directly from the “drive signal”. “Drive signal information” means information for specifying a drive signal (information for specifying a time waveform of the drive signal). For example, the “second period” in which the drive signal becomes “first value” and the “second period” (the “second value” differs from the “first value”) and the “second period”. (Second time period) "and" second period "are either" first period "or" second period "," interval time "," first period ", and" second period " ”, A value representing the ratio of“ first value ”or“ second value ”, a difference or ratio between the amplitude of“ first value ”and the amplitude of“ second value ”, etc. Information ”. For example, the “first period” in which the amplitude of the drive signal is equal to or greater than the “first threshold” and the “second period” in which the amplitude is equal to or less than the “second threshold” (the “second threshold” is smaller than the “first threshold”). Is a signal that alternately repeats “interval time” that is either “first period” or “second period”, a value that represents a ratio between “first period” and “second period”, “ The difference between the maximum value of the amplitude in the “first period” and the minimum value of the amplitude in the “second period” may be used as the “drive signal information”. The “drive information” may further include “vibrator” information. Accordingly, how likely the “pseudo force sensation” perceived by the “asymmetric vibration” of various “vibrators” is likely to be a force sensation given from the “living organism” and / or the “pseudo force sensation”. The size of the “living organism” recognized by can be estimated. The “vibrator” information means information for specifying the “vibrator”. An example of the “vibrator” information may be an identifier such as a model number or a product number of the “vibrator”, or may be a parameter that specifies a physical property of the “vibrator”.

[第1実施形態]
図面を参照しつつ、本発明の第1実施形態を説明する。
<構成>
図1に例示するように、本形態の推定装置1は、入力部11、振動波形推定部12、力覚知覚推定部13、振動粗さ知覚推定部14、生物尤度知覚推定部15、生物サイズ知覚推定部16、および出力部17を有する。推定装置1は、例えば、CPU(central processing unit)等のプロセッサ(ハードウェア・プロセッサ)およびRAM(random-access memory)・ROM(read-only memory)等のメモリ等を備える汎用または専用のコンピュータが所定のプログラムを実行することで構成される装置である。このコンピュータは1個のプロセッサやメモリを備えていてもよいし、複数個のプロセッサやメモリを備えていてもよい。このプログラムはコンピュータにインストールされてもよいし、予めROM等に記録されていてもよい。また、CPUのようにプログラムが読み込まれることで機能構成を実現する電子回路(circuitry)ではなく、プログラムを用いることなく処理機能を実現する電子回路を用いて一部またはすべての処理部が構成されてもよい。また、1個の装置を構成する電子回路が複数のCPUを含んでいてもよい。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Configuration>
As illustrated in FIG. 1, the estimation apparatus 1 of this embodiment includes an input unit 11, a vibration waveform estimation unit 12, a force sense perception estimation unit 13, a vibration roughness perception estimation unit 14, a biological likelihood perception estimation unit 15, A size perception estimation unit 16 and an output unit 17 are included. The estimation apparatus 1 is, for example, a general-purpose or dedicated computer including a processor (hardware processor) such as a CPU (central processing unit) and a memory such as random-access memory (RAM) and read-only memory (ROM). An apparatus configured by executing a predetermined program. The computer may include a single processor and memory, or may include a plurality of processors and memory. This program may be installed in a computer, or may be recorded in a ROM or the like in advance. In addition, some or all of the processing units are configured using an electronic circuit that realizes a processing function without using a program, instead of an electronic circuit (circuitry) that realizes a functional configuration by reading a program like a CPU. May be. In addition, an electronic circuit constituting one device may include a plurality of CPUs.

<処理>
次に本形態の処理を説明する。
≪入力部11での処理(ステップS11)≫
入力部11は駆動情報Dおよび生物情報Cの入力を受け付ける。駆動情報Dは非対称振動を行う振動子(例えば、アクチュエータ等)を駆動させるための「駆動信号の情報」を含む。生物情報Cは前述の通りであるが、本形態の生物情報Cは「生物」の大きさの情報を含まない。駆動情報Dがさらに「振動子の情報(例えば、アクチュエータを特定する情報)」を含んでもよい。この詳細は後述する。駆動情報Dは振動波形推定部12に送られ、生物情報Cは生物尤度知覚推定部15および生物サイズ知覚推定部16に送られる。
<Processing>
Next, the processing of this embodiment will be described.
<< Processing at Input Unit 11 (Step S11) >>
The input unit 11 receives input of drive information D and biological information C. The drive information D includes “drive signal information” for driving a vibrator (for example, an actuator) that performs asymmetric vibration. The biological information C is as described above, but the biological information C in this embodiment does not include information on the size of the “organism”. The drive information D may further include “vibrator information (for example, information for specifying an actuator)”. Details of this will be described later. The drive information D is sent to the vibration waveform estimation unit 12, and the biological information C is sent to the biological likelihood perception estimation unit 15 and the biological size perception estimation unit 16.

≪振動波形推定部12での処理(ステップS12)≫
振動波形推定部12は、駆動情報Dを入力とし、駆動情報Dによって特定される駆動信号に基づいて駆動させた振動子の振動波形Wの推定値を得て出力する。振動子の振動波形Wは、当該振動子の振動による位置(振動子のいずれかの部位の位置)の変化または力(振動子のいずれかの部位による力)の変化を表す時間波形である。振動波形推定部12の処理の具体例については後述する。得られた振動波形Wは、力覚知覚推定部13および振動粗さ知覚推定部14に送られる。
<< Processing in Vibration Waveform Estimation Unit 12 (Step S12) >>
The vibration waveform estimation unit 12 receives the drive information D, obtains and outputs an estimated value of the vibration waveform W of the vibrator driven based on the drive signal specified by the drive information D. The vibration waveform W of the vibrator is a time waveform representing a change in position (position of any part of the vibrator) or a change in force (force caused by any part of the vibrator) due to vibration of the vibrator. A specific example of processing of the vibration waveform estimation unit 12 will be described later. The obtained vibration waveform W is sent to the force sense perception estimation unit 13 and the vibration roughness perception estimation unit 14.

≪力覚知覚推定部13での処理(ステップS13)≫
力覚知覚推定部13は、振動波形Wを入力とし、ステップS12の振動子の非対称振動に基づいて知覚される擬似力覚の強さの推定値である擬似力覚知覚推定値Pを得て出力する。「擬似力覚の強さ」は、振動波形Wに対応する「物理量」に依存する。「物理量」の例は、振動波形Wによって表される振動子の各時刻の位置、各時刻において振動子が外部に与える力、それらの何れかの時間微分値、またはそれらの何れかの結合である。擬似力覚知覚推定値Pは、当該「物理量」に応じた値の時間平均に基づいて得ることができる。例えば、「正の閾値」に対する「物理量」の上回り分および「負の域値」に対する「物理量」の下回り分を含む値の時間平均に基づいて擬似力覚知覚推定値Pを得ることができる。擬似力覚知覚推定値Pは振動子による非対称振動の非対称性に依存するからである。ただし、振動子の非対称振動方向のいずれか一方の方向を「正」とし、その反対方向を「負」とする。例えば、関数G(S,sm_norm,σ)のS,sm_norm,σに対する関数値を擬似力覚知覚推定値Pできる。ただし、Sが当該「物理量」の時間平均であり、sm_normが所定の正規化パラメータであり、σが飽和制御パラメータである。関数G(S,sm_norm,σ)は、時間平均Sが負方向に大きくなると、出力が「第1所定値」に飽和または収束し、時間平均Sが正方向に大きくなると、出力が「第1所定値」よりも大きな「第2所定値」に飽和または収束する単調増加関数である。飽和制御パラメータσは当該飽和または収束までの変化率を定めるパラメータである。また、「第1所定値」の例は0であり、「第2所定値」の例は1である。例えば、以下の式の関数値を擬似力覚知覚推定値Pとできる。

あるいは、以下の関数値を擬似力覚知覚推定値Pとしてもよい。
<< Processing in Force Perception Estimating Unit 13 (Step S13) >>
The force sensation perception estimation unit 13 receives the vibration waveform W and obtains a pseudo force sensation perception estimation value P that is an estimation value of the strength of the pseudo force sensation perceived based on the asymmetric vibration of the vibrator in step S12. Output. The “pseudo force sense strength” depends on the “physical quantity” corresponding to the vibration waveform W. Examples of “physical quantities” are the position at each time of the vibrator represented by the vibration waveform W, the force applied to the outside by the vibrator at each time, any time differential value thereof, or any combination thereof. is there. The pseudo force sense perception estimated value P can be obtained based on a time average of values corresponding to the “physical quantity”. For example, the pseudo force sensation perception estimation value P can be obtained based on a time average of values including the upper part of the “physical quantity” with respect to the “positive threshold value” and the lower part of the “physical quantity” with respect to the “negative threshold value”. This is because the pseudo force sense perception estimated value P depends on the asymmetry of the asymmetric vibration caused by the vibrator. However, one direction of the asymmetric vibration direction of the vibrator is “positive” and the opposite direction is “negative”. For example, the function value for S m , sm_norm , σ of the function G (S m , sm_norm , σ) can be a pseudo force sense perception estimated value P. However, S m is a time average of the “physical quantity”, s m_norm is a predetermined normalization parameter, and σ is a saturation control parameter. The function G (S m , s m — norm , σ) outputs when the time average S m increases in the negative direction, the output saturates or converges to the “first predetermined value”, and when the time average S m increases in the positive direction. Is a monotonically increasing function that saturates or converges to a “second predetermined value” that is greater than the “first predetermined value”. The saturation control parameter σ is a parameter that determines the rate of change until the saturation or convergence. An example of the “first predetermined value” is 0, and an example of the “second predetermined value” is 1. For example, a function value of the following equation can be set as the pseudo force sense perception estimated value P.

Alternatively, the following function value may be set as the pseudo force sense perception estimated value P.

「正の閾値」および「負の閾値」の絶対値は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。「正の閾値」、「負の閾値」、および「飽和制御パラメータ」の少なくとも何れかは、例えば「明瞭度の推定値」が「振動部」を把持した被験者による主観評価結果に適合(フィッティング)するように定められる。すなわち、人に把持された状態または人に把持された状態を模した状態の擬似力覚発生装置の振動部を測定して得られた、振動部の振動による位置の変化および力の変化の少なくとも一方に応じた物理量に基づいて得られる擬似力覚の明瞭度の推定値が、振動部を把持した被験者による主観評価結果に適合するように、物理量に基づいて明瞭度の推定値を得るための「パラメータ」を得る。「パラメータ」は、「正の閾値」、「負の閾値」、および「飽和制御パラメータ」のすべてであってもよいし、その一部であってもよい。これにより、主観評価に基づいて得られる結果を模擬した「明瞭度」を自動的に推定できる。得られた擬似力覚知覚推定値Pは、生物尤度知覚推定部15および生物サイズ知覚推定部16に送られる。   The absolute values of “positive threshold” and “negative threshold” may be the same or different. At least one of “positive threshold”, “negative threshold”, and “saturation control parameter”, for example, “estimation value of clarity” is adapted to the subjective evaluation result by the subject holding “vibration part” (fitting) It is determined to do. That is, at least of a change in position and a change in force due to vibration of the vibration part, obtained by measuring the vibration part of the simulated force sense generator in a state of being held by a person or imitating a state of being held by a person In order to obtain the estimated value of the intelligibility based on the physical quantity so that the estimated value of the intelligibility of the pseudo force sense obtained based on the physical quantity corresponding to the one matches the subjective evaluation result by the subject holding the vibration part Get “parameters”. The “parameter” may be all of “positive threshold”, “negative threshold”, and “saturation control parameter”, or may be a part thereof. Thereby, “clarity” simulating the result obtained based on the subjective evaluation can be automatically estimated. The obtained pseudo force sensation perception estimation value P is sent to the organism likelihood perception estimation unit 15 and the organism size perception estimation unit 16.

≪振動粗さ知覚推定部14での処理(ステップS14)≫
振動粗さ知覚推定部14は、振動波形Wを入力とし、ステップS12の振動子の非対称振動に基づいて知覚される振動の粗さの推定値である振動粗さ知覚推定値Rを得て出力する。前述のように振動波形Wに応じた振動子の非対称振動は、振動波形Wの周期が長く、振幅が大きいほど、粗い振動として知覚される。そのため、振動粗さ知覚推定部14は、えば、振動波形Wの周期Tおよび振幅Aの線形和R=ωT+ωAを振動粗さ知覚推定値Rとして得て出力する。ただし、ωおよびωは事前の心理実験などによって予め定められた正の重み係数である。これらの値は振動波形Wが位置の変化を表す時間波形なのか力の変化を表す時間波形かによっても異なる。その他、周期Tおよび振幅Aに対して単調増加するその他の関数値を振動粗さ知覚推定値Rとしてもよい。得られた振動粗さ知覚推定値Rは、生物尤度知覚推定部15および生物サイズ知覚推定部16に送られる。
<< Processing in Vibration Roughness Perception Estimation Unit 14 (Step S14) >>
The vibration roughness perception estimation unit 14 receives the vibration waveform W, obtains and outputs a vibration roughness perception estimation value R that is an estimation value of the vibration roughness perceived based on the asymmetric vibration of the vibrator in step S12. To do. As described above, the asymmetric vibration of the vibrator corresponding to the vibration waveform W is perceived as coarse vibration as the period of the vibration waveform W is longer and the amplitude is larger. Therefore, for example, the vibration roughness perception estimation unit 14 obtains and outputs the linear sum R = ω T T + ω A A of the period T and the amplitude A of the vibration waveform W as the vibration roughness perception estimation value R. However, ω T and ω A are positive weighting factors determined in advance by a prior psychological experiment or the like. These values also differ depending on whether the vibration waveform W is a time waveform representing a change in position or a time waveform representing a change in force. In addition, another function value that monotonously increases with respect to the period T and the amplitude A may be used as the vibration roughness perception estimated value R. The obtained vibration roughness perception estimation value R is sent to the biological likelihood perception estimation unit 15 and the biological size perception estimation unit 16.

≪生物尤度知覚推定部15での処理(ステップS15)≫
生物尤度知覚推定部15は、擬似力覚知覚推定値P、振動粗さ知覚推定値R、および生物情報Cを入力とし、これらを前述の「評価モデル」に適用し、擬似力覚知覚推定値Pおよび振動粗さ知覚推定値Rに対応する擬似力覚が、生物情報Cが表す生物から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのか(擬似力覚の当該「生物」らしさ)の推定値を表す生物尤度推定値Lを得て出力する。「評価モデル」の具体例については後述する。生物尤度推定値Lは出力部17に送られる。
«Processing in organism likelihood perception estimation unit 15 (step S15)»
The biological likelihood perception estimation unit 15 receives the pseudo force sensation perception estimation value P, the vibration roughness perception estimation value R, and the biological information C, and applies them to the above-described “evaluation model” to perform pseudo force sensation perception estimation. An estimated value of how likely the pseudo force sense corresponding to the value P and the vibration roughness perception estimated value R is as a force sense given from the organism represented by the biological information C (the “living” likelihood of the pseudo force sense). Obtain and output an estimated biological likelihood value L. A specific example of the “evaluation model” will be described later. The biological likelihood estimation value L is sent to the output unit 17.

≪生物サイズ知覚推定部16での処理(ステップS16)≫
生物サイズ知覚推定部16は、擬似力覚知覚推定値P、振動粗さ知覚推定値R、および生物情報Cを入力とし、これらを前述の「推定モデル」に適用し、擬似力覚知覚推定値Pおよび振動粗さ知覚推定値Rに対応する擬似力覚によって認識される生物(生物情報Cが表す生物)の大きさの推定値(大きさの印象の推定値)であるサイズ推定値Sを得て出力する。「推定モデル」の具体例については後述する。サイズ推定値Sは出力部17に送られる。
<< Processing in the organism size perception estimation unit 16 (step S16) >>
The organism size perception estimation unit 16 receives the pseudo force sense perception estimation value P, the vibration roughness perception estimation value R, and the biological information C, and applies them to the above-described “estimation model” to obtain the pseudo force sense perception estimation value. A size estimation value S that is an estimated value (estimated value of magnitude) of a living thing (the living thing represented by the living body information C) recognized by the pseudo force sense corresponding to P and vibration roughness perception estimated value R Output. A specific example of the “estimated model” will be described later. The size estimation value S is sent to the output unit 17.

≪出力部17での処理(ステップS17)≫
出力部17は、入力された生物尤度推定値Lおよびサイズ推定値Sを出力する。異なる駆動情報Dおよび/または生物情報CについてステップS11からS16までの処理が繰り返されたり、複数の駆動情報Dおよび/または生物情報CについてステップS11からS16までの処理が並列に行われたりしてもよい。このような場合には、複数の駆動情報Dおよび/または生物情報Cにそれぞれ対応する生物尤度推定値Lおよびサイズ推定値Sが出力される。
<< Processing in Output Unit 17 (Step S17) >>
The output unit 17 outputs the input biological likelihood estimated value L and size estimated value S. The processing from step S11 to S16 is repeated for different driving information D and / or biological information C, or the processing from step S11 to S16 is performed in parallel for a plurality of driving information D and / or biological information C. Also good. In such a case, the biological likelihood estimated value L and the size estimated value S respectively corresponding to the plurality of driving information D and / or biological information C are output.

<本形態の特徴>
以上により、入力部11に入力した駆動情報Dおよび生物情報Cに対応する生物尤度推定値Lおよびサイズ推定値Sが得られる。これにより、生物情報Cが表す生物から与えられる力覚を振動子の非対称振動に基づく擬似力覚によって模擬するための制御方法の設計指針が得られる。その結果、生物から与えられる力覚を模擬する擬似力覚を知覚させるための制御方法を効率的に設定できる。
<Features of this embodiment>
As described above, the biological likelihood estimated value L and the size estimated value S corresponding to the driving information D and biological information C input to the input unit 11 are obtained. Thereby, the design guideline of the control method for simulating the force sense given from the living thing represented by the biological information C by the pseudo force sense based on the asymmetric vibration of the vibrator is obtained. As a result, it is possible to efficiently set a control method for perceiving a pseudo force sense that simulates a force sense given by a living thing.

また、生物尤度推定値Lおよびサイズ推定値Sは、擬似力覚知覚推定値P、振動粗さ知覚推定値R、および生物情報Cに依存する。また、擬似力覚知覚推定値P、振動粗さ知覚推定値R、および生物情報Cから生物尤度推定値Lを得る写像、擬似力覚知覚推定値P、振動粗さ知覚推定値R、および生物情報Cからサイズ推定値Sを得る写像は振動子に依存しない(図3)。そのため、ある振動子についてこれらの写像が得られれば、異なる振動子を用いる場合にも、これらの写像を利用して、振動子の非対称振動に基づく擬似力覚によって模擬するための制御方法を設定できる。例えば、新規な振動子による擬似力覚によって、生物情報Cに対応する「生物」らしい感覚を再現しようとした場合に、その振動子に特定の駆動信号を供給することで生じる振動波形からどのような擬似力覚知覚推定値Pおよび振動粗さ知覚推定値Rが得られるかを知ることができれば、後は既に得られている生物情報Cに対応する上記の写像(図3)を利用し、各振動波形によって生じさせることができる、生物情報Cに対応する「生物」らしい感覚やその「生物」の大きさの印象を予測することができる。そのため、振動子を実際に駆動させ、これらの感覚や印象を確認しながら、試行錯誤で駆動信号のパラメータを調整する必要がない。また、擬似力覚知覚推定値Pおよび振動粗さ知覚推定値Rは振動波形Wに依存する。そのため、たとえ振動子が相違しても、振動波形Wおよび生物情報Cが同一であれば生物尤度推定値Lおよびサイズ推定値Sは同一となる。よって、ある振動子について生物情報Cで特定される生物からの力覚を模擬する擬似力覚(当該生物からの力覚として尤もらしい擬似力覚、および/または、所望の大きさの当該生物からの力覚を知覚させる擬似力覚)に対応する振動波形Wが特定できているのであれば、他の振動子で再び当該力覚を模擬する擬似力覚に対応する振動波形Wを求める必要はない。すなわち、振動波形Wの適切さは振動子に依存しないため、適切な振動波形Wが既に得られているのであれば、利用しようとする識別子でどのように当該振動波形Wを実現できるかのみを設計すればよい。例えば、魚A,B,Cによる引きを知覚させる擬似力覚を振動子Iで実現するための振動波形W(I)が既に得られているとする。これと同一の魚A,B,Cによる引きを知覚させる擬似力覚を別の振動子IIで実現するための振動波形W(I)は、これを振動子Iで実現するための振動波形W(I)と同一である。そのため、振動子IIで振動波形W(I)を実現するための制御方法を設計するだけで、所望の生物からの力覚を振動子IIでも模擬できる。一方、従来のように試行錯誤で所望の生物からの力覚を模擬する場合、振動子ごとにすべての試行錯誤を最初からやり直さなければならない。この点でも本形態の手法は従来手法よりも効率的である。   In addition, the biological likelihood estimation value L and the size estimation value S depend on the pseudo force sense perception estimation value P, the vibration roughness perception estimation value R, and the biological information C. Further, a pseudo force sense perception estimate value P, a vibration roughness perception estimate value R, and a mapping that obtains a biological likelihood estimate value L from the biological information C, a pseudo force sense perception estimate value P, a vibration roughness perception estimate value R, and The mapping for obtaining the size estimate S from the biological information C does not depend on the vibrator (FIG. 3). Therefore, if these mappings can be obtained for a certain transducer, even if different transducers are used, a control method for simulating by a pseudo force sense based on the asymmetrical vibration of the transducer is set using these mappings. it can. For example, when trying to reproduce a “living” -like sensation corresponding to the biological information C by using a pseudo force sensation by a new vibrator, how is the vibration waveform generated by supplying a specific drive signal to the vibrator? If it is possible to know whether the pseudo force sensation perception estimate P and the vibration roughness perception estimate R can be obtained, the above mapping corresponding to the biological information C already obtained (FIG. 3) is used. It is possible to predict the “living creature” -like sensation corresponding to the biological information C and the impression of the size of the “living creature” that can be generated by each vibration waveform. Therefore, it is not necessary to adjust the parameters of the drive signal by trial and error while actually driving the vibrator and confirming these feelings and impressions. Further, the pseudo force sense perception estimation value P and the vibration roughness perception estimation value R depend on the vibration waveform W. Therefore, even if the vibrators are different, if the vibration waveform W and the biological information C are the same, the biological likelihood estimated value L and the size estimated value S are the same. Therefore, a pseudo force sense that simulates a force sense from an organism specified by the biological information C for a certain vibrator (a false force sense that is likely to be a force sense from the organism and / or the organism of a desired size) If a vibration waveform W corresponding to a pseudo force sensation that perceives the force sensation) can be specified, it is necessary to obtain the vibration waveform W corresponding to the pseudo force sensation that simulates the force sensation again with another vibrator. Absent. That is, since the appropriateness of the vibration waveform W does not depend on the vibrator, if the appropriate vibration waveform W has already been obtained, only how the vibration waveform W can be realized with the identifier to be used. Just design. For example, it is assumed that a vibration waveform W (I) for realizing a pseudo force sense that perceives pulling by fish A, B, and C with the vibrator I has already been obtained. The vibration waveform W (I) for realizing the pseudo force sensation for perceiving pulling by the same fish A, B, and C with the other vibrator II is the vibration waveform W for realizing this with the vibrator I. Same as (I). Therefore, a force sense from a desired organism can be simulated by the vibrator II only by designing a control method for realizing the vibration waveform W (I) by the vibrator II. On the other hand, when a force sense from a desired organism is simulated by trial and error as in the prior art, all trial and error must be repeated from the beginning for each transducer. Also in this respect, the method of this embodiment is more efficient than the conventional method.

<第1実施形態の具体例>
以下に第1実施形態の各要素の具体例を示す。
≪振動子の具体例≫
振動子の具体例を示す。図4Aおよび図4Bに例示する振動子120は、例えば、支持部121、ばね122,123(弾性体)、コイル124、永久磁石である運動部材125、および把持部126(ケース)を有する。本形態の把持部126および支持部121は、ともに筒(例えば、円筒や多角筒)の両方の開放端を閉じた形状からなる中空の部材である。ただし、支持部121は、把持部126よりも小さく、把持部126の内部に収容可能な大きさである。把持部126および支持部121は、例えば、ABS樹脂等の合成樹脂から構成される。ばね122,123は、例えば、金属等から構成されるつるまきばねや板ばね等である。ばね122,123の弾性係数(ばね定数)は同一であることが望ましいが、互いに相違していてもよい。運動部材125は、例えば、円柱形状の永久磁石であり、長手方向の一方の端部125a側がN極であり、他方の端部125b側がS極である。コイル124は、例えば、一つながりのエナメル線であり、第1巻き部124aと第2巻き部124bとを有する。
<Specific Example of First Embodiment>
The specific example of each element of 1st Embodiment is shown below.
≪Specific examples of vibrators≫
A specific example of the vibrator will be shown. The vibrator 120 illustrated in FIGS. 4A and 4B includes, for example, a support part 121, springs 122 and 123 (elastic body), a coil 124, a moving member 125 that is a permanent magnet, and a grip part 126 (case). The gripping part 126 and the support part 121 of this embodiment are both hollow members having a shape in which both open ends of a cylinder (for example, a cylinder or a polygonal cylinder) are closed. However, the support portion 121 is smaller than the grip portion 126 and has a size that can be accommodated in the grip portion 126. The gripping part 126 and the support part 121 are made of synthetic resin such as ABS resin, for example. The springs 122 and 123 are, for example, a helical spring or a leaf spring made of metal or the like. The elastic coefficients (spring constants) of the springs 122 and 123 are preferably the same, but may be different from each other. The motion member 125 is, for example, a cylindrical permanent magnet, and one end 125a side in the longitudinal direction is an N pole, and the other end 125b side is an S pole. The coil 124 is, for example, a continuous enamel wire, and includes a first winding portion 124a and a second winding portion 124b.

運動部材125は支持部121の内部に収容され、そこで長手方向にスライド可能に支持されている。このような支持機構の詳細は図示しないが、例えば、支持部121の内壁面に長手方向に沿ったまっすぐなレールが設けられ、運動部材125の側面にこのレールをスライド可能に支持するレール支持部が設けられている。支持部121の長手方向の一端側の内壁面121aには、ばね122の一端が固定され(すなわち、支持部121にばね122の一端が支持され)、ばね122の他端は運動部材125の端部125aに固定されている(すなわち、運動部材125の端部125aがばね122の他端に支持されている)。また、支持部121の長手方向の他端側の内壁面121bには、ばね123の一端が固定され(すなわち、支持部121にばね123の一端が支持され)、ばね123の他端は運動部材125の端部125bに固定されている(すなわち、運動部材125の端部125bがばね123の他端に支持されている)。   The movement member 125 is accommodated in the support portion 121 and is supported so as to be slidable in the longitudinal direction. Although details of such a support mechanism are not shown in the drawings, for example, a straight rail along the longitudinal direction is provided on the inner wall surface of the support portion 121, and a rail support portion that slidably supports the rail on the side surface of the motion member 125. Is provided. One end of the spring 122 is fixed to the inner wall surface 121 a on one end side in the longitudinal direction of the support portion 121 (that is, one end of the spring 122 is supported by the support portion 121), and the other end of the spring 122 is the end of the motion member 125. It is fixed to the portion 125a (that is, the end portion 125a of the moving member 125 is supported by the other end of the spring 122). Further, one end of a spring 123 is fixed to the inner wall surface 121b on the other end side in the longitudinal direction of the support portion 121 (that is, one end of the spring 123 is supported by the support portion 121), and the other end of the spring 123 is an exercise member. 125 is fixed to an end portion 125b of 125 (that is, the end portion 125b of the moving member 125 is supported by the other end of the spring 123).

支持部121の外周側にはコイル124が巻きつけられている。ただし、運動部材125の端部125a側(N極側)では、第1巻き部124aがA方向(奥から手前に向けた方向)に巻きつけられており、端部125b側(S極側)では、第2巻き部124bがA方向と反対向きのB方向(手前から奥に向けた方向)に巻き付けられている。すなわち、運動部材125の端部125a側(N極側)からみた場合、第1巻き部124aは時計回りに巻き付けられており、第2巻き部124bは反時計回りに巻き付けられている。また、運動部材125が停止し、ばね122,123からの弾性力が釣り合った状態において、運動部材125の端部125a側(N極側)が第1巻き部124aの領域に配置され、端部125b側(S極側)が第2巻き部124bの領域に配置されることが望ましい。 A coil 124 is wound around the outer peripheral side of the support portion 121. However, the end portion 125a side of the moving member 125 (N pole side), and the first winding portion 124a is wound in the A 1 direction (direction toward the back to the front), the end portion 125b side (S-pole side in), a second winding portion 124b is wound in the a 1 direction in the opposite direction to the direction of B 1 direction (direction toward the front to the back). That is, when viewed from the end 125a side (N pole side) of the moving member 125, the first winding portion 124a is wound clockwise and the second winding portion 124b is wound counterclockwise. Further, in a state where the motion member 125 is stopped and the elastic forces from the springs 122 and 123 are balanced, the end portion 125a side (N pole side) of the motion member 125 is disposed in the region of the first winding portion 124a, and the end portion It is desirable that the 125b side (S pole side) be disposed in the region of the second winding portion 124b.

以上のように配置構成された支持部121、ばね122,123、コイル124、および運動部材125が、把持部126内に収容され、支持部121が把持部126の内部に固定されている。すなわち、把持部126の支持部121に対する相対位置が固定されている。ただし、把持部126の長手方向は、支持部121の長手方向および運動部材125の長手方向と一致する。   The support portion 121, the springs 122 and 123, the coil 124, and the motion member 125 arranged and configured as described above are accommodated in the grip portion 126, and the support portion 121 is fixed inside the grip portion 126. That is, the relative position of the grip part 126 with respect to the support part 121 is fixed. However, the longitudinal direction of the grip portion 126 coincides with the longitudinal direction of the support portion 121 and the longitudinal direction of the motion member 125.

コイル124は、流された電流に応じた力を運動部材125に与え、これにより、運動部材125は、支持部121に対して周期的な非対称運動(支持部121を基準とした軸方向に非対称性をもった周期的な並進往復運動)を行う。すなわち、コイル124にA方向(B方向)に電流を流すと、フレミングの左手の法則で説明されるローレンツ力の反作用により、運動部材125にC方向(運動部材125のN極からS極に向かう方向:右方向)の力が加えられる(図4A)。逆に、コイル124にA方向(B方向)に電流を流すと、運動部材125にC方向(運動部材125のS極からN極に向かう方向:左方向)の力が加えられる(図4B)。ただし、A方向はA方向の反対方向である。これらの動作により、運動部材125およびばね122,123からなる系に運動エネルギーが与えられる。それにより、把持部126を基準とする運動部材125の位置および加速度(支持部121を基準とした軸方向の位置および加速度)を変化させることができる。 The coil 124 applies a force corresponding to the flowed current to the motion member 125, whereby the motion member 125 is periodically asymmetrically moved with respect to the support portion 121 (asymmetric in the axial direction with respect to the support portion 121. Periodic translational reciprocating motion). That, S when an electric current is applied to the A 1 direction (B 1 direction) to the coil 124, by reaction of the Lorentz force is described in Fleming's left-hand rule, the C 1 direction (the movement member 125 N pole to the motion member 125 A force in the direction toward the pole (right direction) is applied (FIG. 4A). Conversely, when an electric current is applied to the A 2 direction (B 2 direction) to the coil 124, the motion member 125 C 2 direction (direction toward the S pole of the moving member 125 to the N pole: leftward) force is applied ( FIG. 4B). However, A 2 direction is opposite the direction of A 1 direction. By these operations, kinetic energy is given to the system including the moving member 125 and the springs 122 and 123. Thereby, the position and acceleration (the position and acceleration in the axial direction with reference to the support portion 121) of the motion member 125 with respect to the grip portion 126 can be changed.

なお、振動子120の構成は図4Aおよび図4Bのものに限定されない。例えば、運動部材125の端部125a側にコイル124の第1巻き部124aがA方向に巻きつけられおり、端部125b側にコイル124が巻き付けられていない構成であってもよい。逆に、端部125b側にコイル124の第2巻き部124bがB方向に巻き付けられており、運動部材125の端部125a側にコイル124が巻き付けられていない構成であってもよい。あるいは、第1巻き部124aと第2巻き部124bとが互いに別のコイルであってもよい。すなわち、第1巻き部124aと第2巻き部124bとが電気的に接続されておらず、互いに異なる電気信号が与えられる構成であってもよい。 The configuration of the vibrator 120 is not limited to that shown in FIGS. 4A and 4B. For example, the first winding portion 124a of the coil 124 to the end portion 125a side of the moving member 125 are wound on A 1 direction, it may be a configuration that is not the coil 124 is wound around the end portion 125b side. Conversely, the second winding portion 124b of the coil 124 to the end portion 125b side is wound around the B 1 direction, may be configured to coil 124 is not wound around the end portion 125a side of the movement member 125. Alternatively, the first winding portion 124a and the second winding portion 124b may be different coils. That is, the 1st winding part 124a and the 2nd winding part 124b may not be electrically connected, and the structure to which a mutually different electric signal is given may be sufficient.

振動子120を駆動するための駆動信号は、電圧制御された信号であってもよいし、電流制御された信号であってもよい。この駆動信号により、運動部材125に所望の方向(図4Aおよび図4B:C方向またはC方向)の加速度を与える向きの電流をコイル124に流すt1[ms]の期間T1と、それ以外のt2[ms]の期間T2と、を周期的に繰り返す。図6に例示した駆動信号は電圧制御されたものであり、振幅A[V]の電圧がコイル124に印加される期間T1と、電圧がコイル124に印加されない期間T2とを繰り返す矩形波形である。 The drive signal for driving the vibrator 120 may be a voltage-controlled signal or a current-controlled signal. This driving signal, a desired direction (FIGS. 4A and 4B: C 1 direction or C 2 direction) motion member 125 the direction of the current applied to the acceleration of the period T1 t1 [ms] applied to the coil 124, otherwise The period T2 of t2 [ms] is periodically repeated. The drive signal illustrated in FIG. 6 is voltage-controlled, and has a rectangular waveform that repeats a period T1 in which a voltage with an amplitude A [V] is applied to the coil 124 and a period T2 in which no voltage is applied to the coil 124. .

ここで所定の方向に電流を流す期間T1とそれ以外の期間T2との比(反転比)を何れか一方の期間に偏らせる。言い換えると、1つの周期に占める期間T1の割合が当該周期に占める期間T2の割合と異なる周期的な電流をコイル124に流す。これにより、運動部材125が把持部126に対してC方向およびC方向に沿って周期的な非対称振動を行い、把持部126を把持する使用者はC方向またはC方向に擬似力覚を知覚する。具体的には、使用者は短く強い力が与えられた方向に擬似力覚を知覚する。図6に例示した駆動信号の場合、t1<t2であり、期間T1でコイル124に流される電流によって把持部126から使用者の皮膚に与えられる力の方向に擬似力覚が知覚される。 Here, the ratio (reversal ratio) between the period T1 in which current flows in a predetermined direction and the other period T2 is biased to one of the periods. In other words, a periodic current having a ratio of the period T1 occupying one period different from the ratio of the period T2 occupying the period is passed through the coil 124. Thus, perform a periodic asymmetric oscillatory motion member 125 along the C 1 direction and C 2 direction with respect to the grip portion 126, the user grasping the grip portion 126 is a pseudo force C 1 direction or C 2 Direction Perceive sense. Specifically, the user perceives a pseudo force sense in a direction in which a short and strong force is applied. In the case of the drive signal illustrated in FIG. 6, t1 <t2, and a pseudo force sense is perceived in the direction of the force applied from the grasping portion 126 to the user's skin by the current flowing through the coil 124 in the period T1.

≪系のモデル化≫
図5Aに例示するように、上述した振動子120の把持部126の外側が使用者の指100で把持された状態を想定する。なお、図5Aでは把持部126の側面側(振動子120の側面の外側)が把持された状態を例示しているが、把持部126の端面側(振動子120の長手方向の端面の外側)が把持されている状態を想定してもよい。
≪System modeling≫
As illustrated in FIG. 5A, a state is assumed in which the outer side of the grip portion 126 of the vibrator 120 described above is gripped by the user's finger 100. 5A illustrates a state in which the side surface side of gripping portion 126 (outside of the side surface of transducer 120) is gripped, the end surface side of gripping portion 126 (outside of the longitudinal end surface of transducer 120) is illustrated. It may be assumed that is held.

図5Bに例示するように、この状態を振動子120の力学特性モデルMdおよび把持部126に接触する(把持する)指100の皮膚の力学特性モデルMsで表現する。この例の振動子120の力学特性モデルMdは、それぞれの質量がm,mの質点M,M、それらを接続する弾性係数kのばね、粘性係数(減衰係数)bのダンパ、および駆動電圧Vout(駆動信号)に応じて質点M,Mに働く周期的なローレンツ力fからなる力学系の特性を表す。図4Aおよび図4Bに例示した構成の場合、ローレンツ力fはf=iBL’と表記できる。ただし、i[A]はコイル124に流される電流であり、Bはコイル124による磁束密度であり、L’[m]は支持部121を長手方向に貫く磁束方向と垂直なコイル124の長さである。基準原点Oに対する質点Mの位置をxと表現し、基準原点Oに対する質点Mの位置をxと表現する。ただし、基準原点O,Oは指100の重心に対する相対位置が固定された点である。また、x,xの何れも指100の重心から図5Aにおける右方向を正とし、指100の重心から図5Aにおける左方向を負とする。ここでは、指の重心は外界に対して動いていないものとする。x,xの時間微分値、すなわち速度を

と表記する。ただし、記載表記の制約上、本明細書ではこれらをx ,x と表記する場合もある。図5Bに例示する皮膚の力学特性モデルMsは、質点Mと指100の重心との間の弾性係数kのばねおよび粘性係数bのダンパからなる力学系の特性を表す。ここで把持部126に接触する指100の皮膚に与える力(例えば、応力)をfsと表現する。
As illustrated in FIG. 5B, this state is represented by a mechanical property model Md of the vibrator 120 and a skin mechanical property model Ms of the finger 100 in contact with (holding) the grasping unit 126. The mechanical characteristic model Md of the vibrator 120 of this example includes mass points M 1 and M 2 having masses m 1 and m 2 , a spring having an elastic coefficient k 2 connecting them, and a viscosity coefficient (damping coefficient) b 2 . dampers, and represent the dynamics characteristics of comprising periodic Lorentz force f acting on the mass point M 1, M 2 according to the drive voltage Vout (drive signal). In the case of the configuration illustrated in FIGS. 4A and 4B, the Lorentz force f can be expressed as f = i 2 BL ′. However, i 2 [A] is a current flowing through the coil 124, B is a magnetic flux density by the coil 124, and L ′ [m] is a length of the coil 124 perpendicular to the magnetic flux direction penetrating the support portion 121 in the longitudinal direction. That's it. The position of the mass point M 1 with respect to the reference origin O 1 is expressed as x 1, the position of the mass point M 2 with respect to the reference origin O 2 expressed as x 2. However, the reference origins O 1 and O 2 are points at which relative positions with respect to the center of gravity of the finger 100 are fixed. Further, for both x 1 and x 2 , the right direction in FIG. 5A from the center of gravity of the finger 100 is positive, and the left direction in FIG. 5A from the center of gravity of the finger 100 is negative. Here, it is assumed that the center of gravity of the finger does not move with respect to the outside world. The time differential value of x 1 and x 2 , that is, the speed

Is written. However, in the present specification, these may be expressed as x · 1 , x · 2 due to restrictions on the description. A skin dynamic characteristic model Ms illustrated in FIG. 5B represents characteristics of a dynamic system including a spring having an elastic coefficient k 1 and a damper having a viscosity coefficient b 1 between the mass point M 1 and the center of gravity of the finger 100. Here, the force (for example, stress) applied to the skin of the finger 100 in contact with the grip portion 126 is expressed as fs.

振動子120の力学特性モデルMdおよび皮膚の力学特性モデルMsの数式表現は例えば以下のようになる。
≪力学特性モデルMdの例≫

力学特性モデルMdの力学系パラメータm,m,k,bは、振動子120の設計値あるいは計測値から得られてもよいし、システム同定などの方法で得られてもよい。
≪力学特性モデルMsの例≫
fs=k・x+b・x (2)
力学特性モデルMsの力学系パラメータk,bは、システム同定などの方法で得られてもよいし、典型的な値とされてもよい。
Expressions of the mechanical characteristic model Md of the vibrator 120 and the mechanical characteristic model Ms of the skin are expressed as follows, for example.
≪Example of mechanical property model Md≫

The dynamic system parameters m 1 , m 2 , k 2 , and b 2 of the mechanical characteristic model Md may be obtained from the design value or measurement value of the vibrator 120 or may be obtained by a method such as system identification.
≪Example of mechanical property model Ms≫
fs = k 1 · x 1 + b 1 · x · 1 (2)
The dynamic system parameters k 1 and b 1 of the dynamic characteristic model Ms may be obtained by a method such as system identification or may be a typical value.

上記の式(1)(2)の未知の時系列パラメータはf,x,x ,x,x ,fsであるが、上記の式(1)(2)を用いてx,x ,x,x ,を消去することにより、fとfsとの関係式fs=F(f)が得られる。ここで図4Aおよび図4Bの例ではf=iBL’と表記できる。BおよびL’は振動子120の設計値やシステム同定などの方法で得られる。fs=F(iBL’)=F(i)より、関係式
fs=F(i) (3A)
が得られる。コイル124の抵抗値をRとし、コイル124に与えられる電圧をVoutとすると、運動部材125(永久磁石)とコイル124の相対的な動きによる逆起電力が十分小さい場合には、i=Vout/Rとなるため、関係式
fs=F(Vout/R)=F(Vout)(4A)
が得られる。
The unknown time series parameters in the above equations (1) and (2) are f, x 1 , x · 1 , x 2 , x · 2 and fs. By erasing 1 , x · 1 , x 2 , x · 2 , the relational expression fs = F (f) between f and fs is obtained. Here, in the example of FIGS. 4A and 4B, it can be expressed as f = i 2 BL ′. B and L ′ are obtained by a method such as design value of the vibrator 120 or system identification. From fs = F (i 2 BL ′) = F 2 (i 2 ), the relational expression fs = F 2 (i 2 ) (3A)
Is obtained. When the resistance value of the coil 124 is R and the voltage applied to the coil 124 is Vout, i 2 = Vout when the back electromotive force due to the relative movement of the moving member 125 (permanent magnet) and the coil 124 is sufficiently small. / R, the relational expression fs = F 2 (Vout / R) = F R (Vout) (4A)
Is obtained.

《電気回路特性モデルMeの例》
制御電圧Vinが伝達関数H(S)の電気回路の入力とされ、伝達関数H(S)の出力が駆動電圧Vout(駆動信号)となり、駆動電圧Voutに基づいて振動子120が駆動すると仮定してもよい。ただし、Sはラプラス変換の変数を表す。この場合、制御電圧Vinと駆動電圧Voutには以下の関係が成り立つ。
Vout=H(S)・Vin (5)
ただし、H(S)=S・T/(1+S・T)であり、Sはラプラス変換の変数であり、Tはフィルタの時定数である。これらの特性は設計値から得られてもよいし、システム同定などの方法で得られてもよい。
<< Example of electrical circuit characteristic model Me >>
It is assumed that the control voltage Vin is input to the electric circuit of the transfer function H (S), the output of the transfer function H (S) becomes the drive voltage Vout (drive signal), and the vibrator 120 is driven based on the drive voltage Vout. May be. S represents a Laplace transform variable. In this case, the following relationship is established between the control voltage Vin and the drive voltage Vout.
Vout = H (S) · Vin (5)
However, H (S) = S · T / (1 + S · T), S is a variable of Laplace transform, and T is a time constant of the filter. These characteristics may be obtained from design values or may be obtained by a method such as system identification.

≪入力部11での処理(ステップS11)の具体例≫
前述のように、入力部11は駆動情報Dおよび生物情報Cの入力を受け付ける。図5Aおよび図5Bの場合、駆動情報Dが「駆動信号の情報」として駆動電圧Vout(駆動信号)そのもの(例えば、期間T1および/またはT2[ms]、および振幅A[V])を表していてもよいし、駆動電圧Voutに対応する制御電圧Vinを表していてもよい。また駆動情報Dが「振動子の情報」として、図5Bの力学特性モデルMdの各パラメータm,m,k,bを含んでもよいし、さらに電気回路特性モデルMeの伝達関数H(S)を含んでもよい。駆動情報Dが「振動子の情報」として振動子120の型番を含み、当該型番に各パラメータが対応つけられていてもよい。なお、皮膚の力学特性モデルMsのパラメータk,bは定数であってもよいし、任意の値に設定できる値であってもよい。
<< Specific Example of Processing at the Input Unit 11 (Step S11) >>
As described above, the input unit 11 receives input of the drive information D and the biological information C. 5A and 5B, the drive information D represents the drive voltage Vout (drive signal) itself (for example, the period T1 and / or T2 [ms] and the amplitude A [V]) as “drive signal information”. Alternatively, the control voltage Vin corresponding to the drive voltage Vout may be represented. Further, the drive information D may include the parameters m 1 , m 2 , k 2 , and b 2 of the dynamic characteristic model Md in FIG. 5B as “vibrator information”, and the transfer function H of the electric circuit characteristic model Me. (S) may be included. The drive information D may include the model number of the vibrator 120 as “vibrator information”, and each parameter may be associated with the model number. The parameters k 1 and b 1 of the skin dynamic characteristic model Ms may be constants or values that can be set to arbitrary values.

生物情報Cが「生物の種類」を特定する情報(例えば、魚の種類)を含んでいてもよいし、「生物の状態」を特定する情報(例えば、魚が釣り糸を引いている状態であるか否か)を含んでいてもよい。   The biological information C may include information (for example, the type of fish) for specifying the “type of living thing”, or information for specifying the “state of the living thing” (for example, whether the fish is pulling a fishing line) Or not).

≪振動波形推定部12での処理(ステップS12)の具体例≫
前述のように振動波形推定部12は、駆動情報Dによって特定される駆動信号に基づいて駆動させた振動子の振動波形Wの推定値を得て出力する。図5Aおよび図5Bの場合、振動波形推定部12は、駆動電圧Vout(駆動信号)を式(4A)に代入して得られるfsを振動波形Wとしてもよいし、駆動電圧Voutに対応するiを式(3A)に代入して得られるfsを振動波形Wとしてもよいし、制御電圧Vinを式(5)および(4A)に適用して得られるfsを振動波形Wとしてもよい。fsに対応するxを振動波形Wとしてもよい。
<< Specific Example of Processing (Step S12) in Vibration Waveform Estimation Unit 12 >>
As described above, the vibration waveform estimation unit 12 obtains and outputs an estimated value of the vibration waveform W of the vibrator driven based on the drive signal specified by the drive information D. 5A and 5B, the vibration waveform estimation unit 12 may use fs obtained by substituting the drive voltage Vout (drive signal) into the equation (4A) as the vibration waveform W, or i corresponding to the drive voltage Vout. Fs obtained by substituting 2 into equation (3A) may be used as the vibration waveform W, or fs obtained by applying the control voltage Vin to equations (5) and (4A) may be used as the vibration waveform W. x 1 corresponding to fs may be the vibration waveform W.

≪生物尤度知覚推定部15での処理(ステップS15)および生物サイズ知覚推定部16での処理(ステップS16)の具体例≫
前述のように生物尤度知覚推定部15は、擬似力覚知覚推定値P、振動粗さ知覚推定値R、および生物情報Cを入力とし、これらを前述の「評価モデル」に適用し、生物尤度推定値Lを得て出力する。生物サイズ知覚推定部16は、擬似力覚知覚推定値P、振動粗さ知覚推定値R、および生物情報Cを入力とし、これらを前述の「推定モデル」に適用し、サイズ推定値Sを得て出力する。「評価モデル」および「推定モデル」は、例えば、以下の心理実験に基づいて生成される。
<< Specific Examples of Processing in Life Likelihood Perception Estimation Unit 15 (Step S15) and Processing in Life Size Perception Estimation Unit 16 (Step S16) >>
As described above, the biological likelihood perception estimation unit 15 receives the pseudo force sensation perception estimation value P, the vibration roughness perception estimation value R, and the biological information C, and applies them to the “evaluation model” described above. A likelihood estimate L is obtained and output. The organism size perception estimation unit 16 receives the pseudo force sensation perception estimation value P, the vibration roughness perception estimation value R, and the biological information C, and applies them to the aforementioned “estimation model” to obtain the size estimation value S. Output. The “evaluation model” and the “estimation model” are generated based on the following psychological experiment, for example.

実験手順:
振動子120に対する駆動信号の振幅(Amplitude A [V])と駆動信号の期間T2(インターバル時間:Interval)の長さt2[ms]を以下の範囲で変化させる(図6)。ただし、期間T1の長さt1は一定である(例えば、t1=5[ms])。被験者(22−41歳の10名の被験者が参加)は駆動信号によって駆動させた振動子120を把持し、振動子120の振動から認識する「Q1.擬似力覚の強さ」「Q2.振動の粗さ」「Q3.魚の引きの感覚のリアリティ」「Q4.振動から想起される魚の大きさ」を主観評価する。ただし、これらの主観評価は、A=2.5[V],t1=12[ms],t2=12[ms]の駆動信号で駆動させた振動子120から認識する結果との比較によって行われる。なお、「Q3.魚の引きの感覚のリアリティ」は「擬似力覚が生物から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのか」に相当し、「Q4.振動から想起される魚の大きさ」は「擬似力覚によって認識される生物の大きさ」に相当する。主観評価は以下のように1〜6の数値で回答された。
検討パラメータ範囲:
駆動信号の振幅A=2.4,2.5,2.6[V]
駆動信号の期間T2の長さt2[ms]:
t2=7,12,17,22,27[ms]
主観評価:設問と選択肢
Q1.擬似力覚の強さ
(1:かなり弱い,2:弱い,3:少し弱い,4:少し強い,5:強い,6:かなり強い)
Q2.振動の粗さ
(1:かなり細かい,2:細かい,3:少し細かい,4:少し粗い,5:粗い,6:かなり粗い)
Q3.魚の引き感覚のリアリティ:
(1:明らかにない,2:ない,3:少しない,4:少しある,5:ある,6:明らかにある)
Q4.振動から想起される魚の大きさ:
(1:かなり小さい,2:小さい,3:少し小さい,4:少し大きい,5:大きい,6:かなり大きい)
Experimental procedure:
The amplitude (Amplitude A [V]) of the drive signal for the vibrator 120 and the length t2 [ms] of the drive signal period T2 (interval time: Interval) are changed within the following ranges (FIG. 6). However, the length t1 of the period T1 is constant (for example, t1 = 5 [ms]). Subjects (10 subjects aged 22-41 years old participated) grip the vibrator 120 driven by the drive signal and recognize from the vibration of the vibrator 120 "Q1. Strength of pseudo force sense""Q2. Vibration. "Roughness", "Q3. Reality of fish pulling sensation" and "Q4. Fish size recalled from vibration" are subjectively evaluated. However, these subjective evaluations are performed by comparison with the results recognized from the vibrator 120 driven by the drive signals of A = 2.5 [V], t1 = 12 [ms], and t2 = 12 [ms]. . Note that “Q3. Reality of fish pulling sensation” corresponds to “how likely is the pseudo force sense as a force sense given by a living organism”, and “Q4. Fish size recalled from vibration” is “pseudo” Corresponds to the size of the organism recognized by the sense of force. Subjective evaluation was answered with numerical values of 1 to 6 as follows.
Study parameter range:
Drive signal amplitude A = 2.4, 2.5, 2.6 [V]
Length t2 [ms] of drive signal period T2:
t2 = 7, 12, 17, 22, 27 [ms]
Subjective evaluation: Questions and options Q1. Pseudo force sense strength (1: pretty weak, 2: weak, 3: slightly weak, 4: slightly strong, 5: strong, 6: pretty strong)
Q2. Roughness of vibration (1: fairly fine, 2: fine, 3: slightly fine, 4: slightly rough, 5: rough, 6: fairly rough)
Q3. Reality of fish pulling sensation:
(1: not clear, 2: not present, 3: not present, 4: slightly present, 5: present, 6: clearly present)
Q4. Fish size recalled from vibration:
(1: quite small, 2: small, 3: slightly small, 4: slightly large, 5: large, 6: quite large)

実験結果:
図7Aから図7Dに上記の各期間T2および振幅Aに対する主観評価を示す。図7Aは各期間T2および振幅Aに対する「Q1.擬似力覚の強さ」の平均主観評価値(主観評価の平均値)を表し、図7Bは各期間T2および振幅Aに対する「Q2.振動の粗さ」の平均主観評価値を表し、図7Cは各期間T2および振幅Aに対する「Q3.魚の引きの感覚のリアリティ」の平均主観評価値を表し、図7Dは各期間T2および振幅Aに対する「Q4.振動から想起される魚の大きさ」の平均主観評価値を表す。これらの結果から、期間T2の時間t2を調節することで「擬似力覚の強さ」および「振動の粗さ」を同時に調整でき、「魚の引きの感覚のリアリティ」を大きくできることが分かる(図7A〜図7Cのt2=23[ms]付近)。例えば、t1を一定に保ちつつ、t2を持続的な擬似力覚が知覚される時間t2’よりも大きめ(例えば、t2=t2’〜t2’+10[ms])とすることで、擬似力覚を保ちつつ、振動感覚も知覚させることができ、魚の引きの感覚(生物からの力覚)を知覚させることができる。また期間T2の時間t2および振幅Aを調節することで「振動から想起される魚の大きさ」も調整可能であることが分かる。例えば、時間t2および振幅Aをともに大きくすることで、大きい魚の引きの感覚(大きい生物からの引き感覚)を知覚させることができる。
Experimental result:
FIG. 7A to FIG. 7D show subjective evaluations for each of the above-described periods T2 and amplitudes A. FIG. 7A shows an average subjective evaluation value (average value of subjective evaluation) of “Q1. Simulated force sense strength” for each period T2 and amplitude A, and FIG. 7B shows “Q2. 7C represents the average subjective evaluation value of “Q3. Reality of fish pulling sensation” for each period T2 and amplitude A, and FIG. 7D represents the average subjective evaluation value of “Roughness”. It represents the average subjective evaluation value of “Q4. From these results, it can be seen that by adjusting the time t2 of the period T2, the “pseudo force sense strength” and the “roughness of vibration” can be adjusted simultaneously, and the “fish pulling sensation reality” can be increased (see FIG. 7A to FIG. 7C, near t2 = 23 [ms]). For example, by keeping t1 constant and setting t2 larger than the time t2 ′ at which the continuous pseudo force sense is perceived (eg, t2 = t2 ′ to t2 ′ + 10 [ms]), It is possible to perceive a vibration sensation while maintaining the sensation, and to perceive a fish pulling sensation (force sensation from a living organism). It can also be seen that by adjusting the time t2 and the amplitude A of the period T2, “the size of the fish recalled from the vibration” can be adjusted. For example, by increasing both the time t2 and the amplitude A, a large fish pulling sensation (a pulling sensation from a large creature) can be perceived.

図8Aおよび図8Bに示すように、「魚の引きの感覚のリアリティ」と「振動から想起される魚の大きさ」の平均主観評価値は、いずれも「擬似力覚の強さ」と「振動の粗さ」の平均主観評価値の線形和で説明可能である。すなわち「魚の引きの感覚のリアリティ」の平均主観評定値S3はS3=ω31*S1+ω32*S2+b3によって近似でき(図8A)、「振動から想起される魚の大きさ」の平均主観評定値S4はS4=ω41*S1+ω42*S2+b4によって近似できる。ただし、ω31,ω32,ω41,ω42は予め定められた重み係数であり、b3,b4は切片であり、S1は「擬似力覚の強さ」の平均主観評定値であり、S2は「振動の粗さ」の平均主観評定値である。S3の決定係数は0.8、S4の決定係数は0.99である。   As shown in FIG. 8A and FIG. 8B, the average subjective evaluation values of “fish pulling sensation reality” and “fish size recalled from vibration” are both “pseudo force sense strength” and “vibration intensity”. This can be explained by a linear sum of average subjective evaluation values of “roughness”. That is, the average subjective rating value S3 of “fish pulling sensibility” can be approximated by S3 = ω31 * S1 + ω32 * S2 + b3 (FIG. 8A), and the average subjective rating value S4 of “fish size recalled from vibration” is S4 = It can be approximated by ω41 * S1 + ω42 * S2 + b4. However, ω31, ω32, ω41, ω42 are predetermined weighting factors, b3, b4 are intercepts, S1 is an average subjective rating value of “pseudo force sense strength”, and S2 is “vibration intensity”. It is the average subjective rating of “Roughness”. The determination coefficient of S3 is 0.8, and the determination coefficient of S4 is 0.99.

以上より、擬似力覚知覚推定値Pと振動粗さ知覚推定値Rとの線形和L=ω31*P+ω32*R+b3を「魚の引きの感覚のリアリティ」についての「評価モデル」とできる。同様に、擬似力覚知覚推定値Pと振動粗さ知覚推定値Rとの線形和S=ω41*P+ω42*R+b4を「振動から想起される魚の大きさ」についての「推定モデル」とできる。同様に、その他の「生物情報」が表す情報(例えば、生物の種類や状態)ごとの「Q3」「Q4」(「擬似力覚が生物から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのか」「擬似力覚によって認識される生物の大きさ」)の主観評価結果を取得し、各「生物情報」が表す情報ごとにω31,ω32,ω41,ω42,b3,b4を設定すれば、それぞれの「生物情報」が表す情報に応じた「評価モデル」および「推定モデル」が得られる。その他、L=ω31*P+ω32*Rを「評価モデル」としてもよいし、S=ω41*P+ω42*Rを「推定モデル」としてもよい。   As described above, the linear sum L = ω31 * P + ω32 * R + b3 of the pseudo force sense perception estimated value P and the vibration roughness perceived estimated value R can be used as an “evaluation model” for “fish pulling sensation reality”. Similarly, the linear sum S = ω41 * P + ω42 * R + b4 of the pseudo force sense perception estimated value P and the vibration roughness perceived estimated value R can be used as an “estimated model” for “the size of the fish recalled from vibration”. Similarly, “Q3” and “Q4” for each piece of information represented by other “biological information” (for example, the type and state of a living organism) If a subjective evaluation result of “the size of a creature recognized by force sense”) is acquired and ω31, ω32, ω41, ω42, b3, b4 are set for each piece of information represented by each “biological information”, An “evaluation model” and an “estimation model” corresponding to the information represented by “information” are obtained. In addition, L = ω31 * P + ω32 * R may be set as the “evaluation model”, and S = ω41 * P + ω42 * R may be set as the “estimation model”.

以上のように「生物情報」が表す情報ごとに「評価モデル」および「推定モデル」を事前に設定しておく。ステップS15では、入力された生物情報Cが表す情報に対応する「評価モデル」を選択し、それに擬似力覚知覚推定値Pおよび振動粗さ知覚推定値Rを代入することで生物尤度推定値Lを得て出力する。ステップS15では、入力された生物情報Cが表す情報に対応する「推定モデル」を選択し、それに擬似力覚知覚推定値Pおよび振動粗さ知覚推定値Rを代入することでサイズ推定値Sを得て出力する。   As described above, an “evaluation model” and an “estimation model” are set in advance for each piece of information represented by “biological information”. In step S15, the “evaluation model” corresponding to the information represented by the input biological information C is selected, and the pseudo force sensation perception estimation value P and the vibration roughness perception estimation value R are substituted into it, thereby estimating the biological likelihood estimation value. Get L and output. In step S15, the “estimation model” corresponding to the information represented by the input biological information C is selected, and the size estimation value S is obtained by substituting the pseudo force sense perception estimation value P and the vibration roughness perception estimation value R into it. Output.

≪インタフェースの具体例≫
図9に推定装置のインタフェース1000の具体例を示す。
図9に例示したインタフェース1000では、表示部1100に「生物」の種類として魚の種類が表示され、表示部1200に複数種類の振動子が表示される。入力部11での入力として、表示部1100に表示された魚のうち特定の魚1110の画像をクリックすることで、その位置にマーク1010が表示され、その魚1110に対応する生物情報Cが入力される。また入力部11での入力として、表示部1200に表示された振動子のうち、特定の振動子1210の画像をクリックすることで、その位置にマーク1020が表示され、その振動子1210に対応する駆動信号Dが入力される。なお、この例では所定範囲のt2(interval)およびA(Amplitude)が自動的に駆動信号Dとして入力される。表示部1300には出力部17からの出力としてt2およびAの組に対応する各生物尤度推定値Lがグラフとして表示さる。同様に、表示部1400には出力部17からの出力としてt2およびAの組に対応する各サイズ推定値Sがグラフとして表示さる。
≪Specific example of interface≫
FIG. 9 shows a specific example of the interface 1000 of the estimation apparatus.
In the interface 1000 illustrated in FIG. 9, the type of fish is displayed on the display unit 1100 as the type of “living organism”, and a plurality of types of vibrators are displayed on the display unit 1200. As an input at the input unit 11, by clicking an image of a specific fish 1110 among the fishes displayed on the display unit 1100, a mark 1010 is displayed at that position, and biological information C corresponding to the fish 1110 is input. The In addition, by clicking on an image of a specific transducer 1210 among the transducers displayed on the display unit 1200 as an input at the input unit 11, a mark 1020 is displayed at that position and corresponds to the transducer 1210. A drive signal D is input. In this example, t2 (interval) and A (Amplitude) within a predetermined range are automatically input as the drive signal D. On the display unit 1300, as the output from the output unit 17, each biological likelihood estimated value L corresponding to the set of t2 and A is displayed as a graph. Similarly, each size estimation value S corresponding to the set of t2 and A is displayed as a graph on the display unit 1400 as an output from the output unit 17.

[第2実施形態]
振動波形推定部12が省略され、入力された駆動情報Dから直接に擬似力覚知覚推定値Pおよび振動粗さ知覚推定値Rが得られてもよい。図10に例示するように、本形態の推定装置2は、入力部11、力覚知覚推定部23、振動粗さ知覚推定部24、生物尤度知覚推定部15、生物サイズ知覚推定部16、および出力部17を有する。第1実施形態との相違点は力覚知覚推定部23および振動粗さ知覚推定部24のみである。以下では、力覚知覚推定部23および振動粗さ知覚推定部24の処理のみを説明する。その他の構成は第1実施形態と同じであるため、同じ参照番号を用いて説明を省略する。
[Second Embodiment]
The vibration waveform estimation unit 12 may be omitted, and the pseudo force sense perception estimation value P and the vibration roughness perception estimation value R may be obtained directly from the input drive information D. As illustrated in FIG. 10, the estimation apparatus 2 of the present embodiment includes an input unit 11, a force sense perception estimation unit 23, a vibration roughness perception estimation unit 24, a biological likelihood perception estimation unit 15, a biological size perception estimation unit 16, And an output unit 17. The difference from the first embodiment is only the haptic perception estimation unit 23 and the vibration roughness perception estimation unit 24. Hereinafter, only the processes of the force sense perception estimation unit 23 and the vibration roughness perception estimation unit 24 will be described. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are used and description thereof is omitted.

≪力覚知覚推定部23での処理(ステップS23)≫
力覚知覚推定部23は、駆動情報Dを入力とし、擬似力覚知覚推定値Pを得て出力する。例えば、力覚知覚推定部23は、ステップS12と同様に駆動情報Dから振動波形Wを得た後に、ステップS13と同様に擬似力覚知覚推定値Pを得て出力する。あるいは、駆動情報Dから擬似力覚知覚推定値Pを得る写像をあらかじめ設定しておき、力覚知覚推定部23が、入力された駆動情報Dにこの写像を作用させて擬似力覚知覚推定値Pを得て出力してもよい。このような写像はステップS12,S13の処理内容から生成されていてもよいし、心理実験結果に基づいて生成されていてもよい。
<< Processing in the Force Perception Estimation Unit 23 (Step S23) >>
The haptic perception estimation unit 23 receives the driving information D, obtains and outputs a pseudo haptic perception estimation value P. For example, after obtaining the vibration waveform W from the drive information D as in step S12, the force sense perception estimation unit 23 obtains and outputs a pseudo force sense perception estimation value P as in step S13. Alternatively, a map for obtaining the pseudo force sensation perception estimation value P from the drive information D is set in advance, and the force sensation perception estimation unit 23 applies this mapping to the input drive information D to generate the pseudo force sensation perception estimation value. P may be obtained and output. Such a mapping may be generated from the processing contents of steps S12 and S13, or may be generated based on a psychological experiment result.

≪振動粗さ知覚推定部24での処理(ステップS24)≫
振動粗さ知覚推定部24は、駆動情報Dを入力とし、振動粗さ知覚推定値Rを得て出力する。例えば、振動粗さ知覚推定部24は、ステップS12と同様に駆動情報Dから振動波形Wを得た後に、ステップS14と同様に振動粗さ知覚推定値Rを得て出力する。あるいは、駆動情報Dから振動粗さ知覚推定値Rを得る写像をあらかじめ設定しておき、振動粗さ知覚推定部24が、入力された駆動情報Dにこの写像を作用させて振動粗さ知覚推定値Rを得て出力してもよい。このような写像はステップS12,S14の処理内容から生成されていてもよいし、心理実験結果に基づいて生成されていてもよい。
<< Processing in Vibration Roughness Perception Estimation Unit 24 (Step S24) >>
The vibration roughness perception estimation unit 24 receives the drive information D as input, and obtains and outputs a vibration roughness perception estimation value R. For example, after obtaining the vibration waveform W from the drive information D as in step S12, the vibration roughness perception estimation unit 24 obtains and outputs the vibration roughness perception estimated value R as in step S14. Alternatively, a map for obtaining the vibration roughness perception estimation value R from the drive information D is set in advance, and the vibration roughness perception estimation unit 24 applies this mapping to the input drive information D to estimate the vibration roughness perception. The value R may be obtained and output. Such a mapping may be generated from the processing contents of steps S12 and S14, or may be generated based on a psychological experiment result.

[その他の変形例等]
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。例えば、推定装置の各部が同じ筐体内に存在しなくてもよく、推定装置の各部がネットワーク上に分散配置され、ネットワーク経由で情報の受け渡しが行われてもよい。また、推定装置が生物尤度知覚推定部15または生物サイズ知覚推定部16の一方のみを備え、生物尤度推定値Lまたはサイズ推定値Sのいずれか一方のみが生成されてもよい。擬似力覚を知覚される振動子は図4Aおよび図4Bに限定されず、例えば、参考文献4(特許第4551448号公報)や参考文献5(特開2015−226388号公報)に記載された振動子などを前提とした処理が行われてもよい。「生物」は動物に限定されず、食虫植物のように自ら動く植物であってもよいし、風などの外力によって動く植物であってもよい。
[Other variations]
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, each part of the estimation device may not be present in the same casing, and each part of the estimation device may be distributed on the network and information may be transferred via the network. Alternatively, the estimation device may include only one of the organism likelihood perception estimation unit 15 and the organism size perception estimation unit 16, and only one of the organism likelihood estimation value L and the size estimation value S may be generated. The vibrator that perceives the pseudo force sense is not limited to FIG. 4A and FIG. 4B, and for example, the vibration described in Reference 4 (Japanese Patent No. 4551448) and Reference 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2015-226388). Processing assuming a child or the like may be performed. “Living organisms” are not limited to animals, and may be plants that move by themselves, such as carnivorous plants, or plants that move by external forces such as wind.

上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。   The various processes described above are not only executed in time series according to the description, but may also be executed in parallel or individually as required by the processing capability of the apparatus that executes the processes. Needless to say, other modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

上述の構成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。このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例は、非一時的な(non-transitory)記録媒体である。このような記録媒体の例は、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等である。   When the above configuration is realized by a computer, the processing contents of the functions that each device should have are described by a program. By executing this program on a computer, the above processing functions are realized on the computer. The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium. An example of a computer-readable recording medium is a non-transitory recording medium. Examples of such a recording medium are a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, a semiconductor memory, and the like.

このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したDVD、CD−ROM等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。   This program is distributed, for example, by selling, transferring, or lending a portable recording medium such as a DVD or CD-ROM in which the program is recorded. Furthermore, the program may be distributed by storing the program in a storage device of the server computer and transferring the program from the server computer to another computer via a network.

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。処理の実行時、このコンピュータは、自己の記憶装置に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるASP(Application Service Provider)型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。   A computer that executes such a program first stores, for example, a program recorded on a portable recording medium or a program transferred from a server computer in its own storage device. When executing the process, the computer reads a program stored in its own storage device, and executes a process according to the read program. As another execution form of the program, the computer may read the program directly from the portable recording medium and execute processing according to the program, and each time the program is transferred from the server computer to the computer. The processing according to the received program may be executed sequentially. The above-described processing may be executed by a so-called ASP (Application Service Provider) type service that realizes a processing function only by an execution instruction and result acquisition without transferring a program from the server computer to the computer. Good.

上記実施形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させて本装置の処理機能が実現されたが、これらの処理機能の少なくとも一部がハードウェアで実現されてもよい。   In the above embodiment, the processing functions of the apparatus are realized by executing a predetermined program on a computer. However, at least a part of these processing functions may be realized by hardware.

例えば、擬似力覚を知覚させる振動子をゲームやアトラクション等に応用しようとした場合、バーチャルな生物とのインタラクションを表現する需要が想定される。本発明は例えばこのよう用途での振動子の制御方法について設計指針を与える。   For example, when trying to apply a vibrator that perceives a pseudo force sense to a game or an attraction, a demand for expressing an interaction with a virtual creature is expected. The present invention provides a design guideline for a method for controlling a vibrator in such an application, for example.

1,2 推定装置 1, 2 Estimator

Claims (8)

擬似力覚を知覚させる振動子の非対称振動に基づいて知覚される擬似力覚の強さの推定値である擬似力覚知覚推定値と、前記非対称振動に基づいて知覚される振動の粗さの推定値である振動粗さ知覚推定値と、生物の属性を含む生物情報と、前記擬似力覚が前記生物から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのかを前記擬似力覚知覚推定値および前記振動粗さ知覚推定値によって評価する所定のモデルと、に基づき、前記擬似力覚が前記生物から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのかを推定する、推定装置。   A pseudo force sense perception estimated value that is an estimate of the strength of the pseudo force sense perceived based on the asymmetric vibration of the vibrator that perceives a pseudo force sense, and a roughness of the vibration perceived based on the asymmetric vibration. The estimated value of vibration roughness perception, the biological information including the attributes of the organism, and the likelihood that the pseudo force sensation is given as a force sensation from the organism are the pseudo force sensation perception estimation value and the vibration. An estimation device that estimates how likely the pseudo force sensation is as a force sensation given from the organism based on a predetermined model evaluated by a roughness perception estimation value. 擬似力覚を知覚させる振動子の非対称振動に基づいて知覚される擬似力覚の強さの推定値である擬似力覚知覚推定値と、前記非対称振動に基づいて知覚される振動の粗さの推定値である振動粗さ知覚推定値と、生物の種類を含む生物情報と、前記擬似力覚によって認識される前記生物の大きさを前記擬似力覚知覚推定値および前記振動粗さ知覚推定値によって推定する所定のモデルと、に基づき、前記擬似力覚によって認識される前記生物の大きさを推定する、推定装置。   A pseudo force sense perception estimated value that is an estimate of the strength of the pseudo force sense perceived based on the asymmetric vibration of the vibrator that perceives a pseudo force sense, and a roughness of the vibration perceived based on the asymmetric vibration. The estimated vibration roughness perception value, the biological information including the type of organism, the size of the organism recognized by the simulated force sense, the simulated force sense perception estimation value and the vibration roughness perception estimation value. An estimation device that estimates the size of the living thing recognized by the pseudo force sense based on a predetermined model estimated by. 請求項1または2の推定装置であって、
前記振動子の駆動信号の情報を含む駆動情報から、前記駆動信号に基づいて駆動させた前記振動子の振動波形の推定値を得、
前記振動波形の推定値から、前記力覚知覚推定値および前記振動粗さ知覚推定値を得る、推定装置。
An estimation device according to claim 1 or 2, wherein
From drive information including information on the drive signal of the vibrator, obtain an estimated value of the vibration waveform of the vibrator driven based on the drive signal,
An estimation apparatus that obtains the haptic perception estimation value and the vibration roughness perception estimation value from the estimation value of the vibration waveform.
請求項1から3の何れかの推定装置であって、
前記振動子の駆動信号の情報を含む駆動情報から、前記力覚知覚推定値および前記振動粗さ知覚推定値を得る、推定装置。
The estimation device according to any one of claims 1 to 3,
An estimation device that obtains the force sense perception estimated value and the vibration roughness perception estimated value from drive information including information on a drive signal of the vibrator.
擬似力覚を知覚させる振動子の非対称振動に基づいて知覚される擬似力覚の強さの推定値である擬似力覚知覚推定値と、前記非対称振動に基づいて知覚される振動の粗さの推定値である振動粗さ知覚推定値と、生物の属性を含む生物情報と、前記擬似力覚が前記生物から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのかを前記擬似力覚知覚推定値および前記振動粗さ知覚推定値によって評価する所定のモデルと、に基づき、前記擬似力覚が前記生物から与えられる力覚としてどの程度尤もらしいのかを推定する、推定方法。   A pseudo force sense perception estimated value that is an estimate of the strength of the pseudo force sense perceived based on the asymmetric vibration of the vibrator that perceives a pseudo force sense, and a roughness of the vibration perceived based on the asymmetric vibration. The estimated value of vibration roughness perception, the biological information including the attributes of the organism, and the likelihood that the pseudo force sensation is given as a force sensation from the organism are the pseudo force sensation perception estimation value and the vibration. An estimation method for estimating how likely the pseudo force sensation is as a force sensation given from the organism based on a predetermined model evaluated by a roughness perception estimation value. 擬似力覚を知覚させる振動子の非対称振動に基づいて知覚される擬似力覚の強さの推定値である擬似力覚知覚推定値と、前記非対称振動に基づいて知覚される振動の粗さの推定値である振動粗さ知覚推定値と、生物の種類を含む生物情報と、前記擬似力覚によって認識される前記生物の大きさを前記擬似力覚知覚推定値および前記振動粗さ知覚推定値によって推定する所定のモデルと、に基づき、前記擬似力覚によって認識される前記生物の大きさを推定する、推定方法。   A pseudo force sense perception estimated value that is an estimate of the strength of the pseudo force sense perceived based on the asymmetric vibration of the vibrator that perceives a pseudo force sense, and a roughness of the vibration perceived based on the asymmetric vibration. The estimated vibration roughness perception value, the biological information including the type of organism, the size of the organism recognized by the simulated force sense, the simulated force sense perception estimation value and the vibration roughness perception estimation value. An estimation method for estimating a size of the living organism recognized by the pseudo force sense based on a predetermined model estimated by 請求項1の推定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。   A program for causing a computer to function as the estimation apparatus according to claim 1. 請求項2の推定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。   A program for causing a computer to function as the estimation apparatus according to claim 2.
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