JP2020091112A - Force presentation system, portable terminal, and force presentation program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、力覚提示システム、携帯端末及び力覚提示プログラムに関する。 The present invention relates to a force sense presentation system, a mobile terminal, and a force sense presentation program.
例えば振動による力覚を提示する力覚提示端末を用い、ユーザを現在位置から目的地まで誘導するシステムが供されている(例えば特許文献1参照)。 For example, there is provided a system that guides a user from a current position to a destination by using a force sense presentation terminal that presents a force sense caused by vibration (see, for example, Patent Document 1).
ユーザを現在位置から目的地まで誘導するためには、現在位置を測位する機能、誘導方向を演算する機能、力覚を提示する機能を力覚提示端末に持たせる必要がある。そのため、力覚提示端末のサイズが大型化すると共に重量が増大し、特にユーザが力覚提示端末を携帯する使用形態を考慮すると、力覚提示端末のサイズの大型化や重量の増大により利便性が低下する問題がある。又、処理能力が高いマイクロコンピュータを搭載する必要が発生したり消費電力が増大したりする問題もある。 In order to guide the user from the current position to the destination, the haptic sense presentation terminal needs to have a function of positioning the present position, a function of calculating a guidance direction, and a function of presenting a haptic sense. Therefore, the size and weight of the haptic presentation terminal increase, and in particular, considering the usage pattern in which the user carries the haptic presentation terminal, the size and weight of the haptic presentation terminal increase, resulting in convenience. There is a problem that There is also a problem that a microcomputer with high processing capacity needs to be mounted and power consumption increases.
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、力覚提示端末の構成を簡略化しつつ、ユーザを現在位置から目的地まで適切に誘導することができる力覚提示システム、携帯端末及び力覚提示プログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a force feedback system capable of appropriately guiding a user from a current position to a destination while simplifying the configuration of the force feedback terminal. , Providing a mobile terminal and a force sense presentation program.
請求項1に記載した力覚提示システムによれば、力覚提示端末(2)は、力覚を提示する力覚提示デバイスを有する。携帯端末(3)は、力覚提示デバイスが力覚を提示するための駆動信号を力覚提示端末に送信する。力覚提示端末は、携帯端末から送信された駆動信号を受信し、その受信した駆動信号を用いて力覚提示デバイスを駆動する。 According to the force sense presentation system of the first aspect, the force sense presentation terminal (2) has a force sense presentation device that presents a force sense. The mobile terminal (3) transmits a drive signal for the haptic presentation device to present the haptic to the haptic presentation terminal. The haptic sense presentation terminal receives the drive signal transmitted from the mobile terminal and drives the haptic sense presentation device using the received drive signal.
力覚提示端末が単独で力覚提示デバイスを駆動する従来とは異なり、力覚提示端末が携帯端末と連携し、携帯端末が駆動信号を力覚提示端末に送信することで、力覚提示端末において力覚提示デバイスが駆動し、力覚提示デバイスが力覚を提示するようにした。力覚を提示するために必要な機能の全てを力覚提示端末に持たせる必要がなく、その機能の一部を携帯端末に持たせることで、力覚提示端末の構成を簡略化しつつ、ユーザを現在位置から目的地まで適切に誘導することができる。 Unlike the conventional method in which the haptic presentation terminal drives the haptic presentation device independently, the haptic presentation terminal cooperates with the mobile terminal, and the mobile terminal transmits a drive signal to the haptic presentation terminal In, the force sense presentation device was driven and the force sense presentation device presented the force sense. It is not necessary for the haptic presentation terminal to have all of the functions necessary for presenting the haptic sense, and by having some of the functions in the mobile terminal, the configuration of the haptic presentation terminal can be simplified and Can be properly guided from the current position to the destination.
請求項5に記載した携帯端末によれば、無線通信部(33)は、力覚を提示する力覚提示デバイスを有する力覚提示端末との間で無線通信する。駆動信号生成部(31d)は、力覚提示デバイスが力覚を提示するための駆動信号を生成する。送信制御部(31e)は、駆動信号生成部により生成された駆動信号を無線通信部から力覚提示端末に送信させる。 According to the mobile terminal of the fifth aspect, the wireless communication unit (33) wirelessly communicates with a force sense presentation terminal having a force sense presentation device that presents a force sense. The drive signal generation unit (31d) generates a drive signal for the force sense presentation device to present a sense of force. The transmission control unit (31e) causes the wireless communication unit to transmit the drive signal generated by the drive signal generation unit to the force sense presentation terminal.
上記した請求項1に記載した力覚提示システムと同様に、携帯端末が駆動信号を力覚提示端末に送信することで、力覚提示端末において力覚提示デバイスが駆動し、力覚提示デバイスが力覚を提示するようにした。力覚を提示するために必要な機能の全てを力覚提示端末に持たせる必要がなく、その機能の一部を携帯端末に持たせることで、力覚提示端末の構成を簡略化しつつ、ユーザを現在位置から目的地まで適切に誘導することができる。
Similar to the force sense presentation system according to
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、力覚提示システム1は、力覚提示端末2と携帯端末3とが無線通信可能に構成されている。力覚提示端末2と携帯端末3とは、両者の間で例えばBLE(Bluetooth Low Energy)(Bluetoothは登録商標)等の通信規格に準拠した無線通信方式により無線通信を行う。尚、本実施形態では、同一人物が力覚提示端末2と携帯端末3とを共に携帯して使用することを想定しており、力覚提示端末2の現在位置と携帯端末3の現在位置とは同一である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the force
力覚提示端末2は、制御部21と、測位センサ22と、力覚提示デバイス23と、起動スイッチ24と、タッチセンサ25と、無線通信部26と、電源部27とを有する。制御部21は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及びI/O(Input/Output)を有するマイクロコンピュータ(以下、マイコンと称する)により構成される。制御部21は、非遷移的実体的記録媒体に格納されているコンピュータプログラムを実行することで、コンピュータプログラムに対応する処理を実行し、力覚提示端末2の動作全般を制御する。制御部21が実行するコンピュータプログラムには、力覚提示プログラムの一部が含まれる。
The force
測位センサ22は、GPS(Global Positioning System)受信機、地磁気センサ、加速度センサ、気圧センサ等を含んで構成され、各種センサにより検知されたセンサデータを制御部31に出力する。
The
力覚提示デバイス23は、例えば前後方向、左右方向、上下方向の3軸の力覚を提示する力覚提示デバイスであり、錯覚現象を誘起する振動発生機構と、その振動発生機構を駆動する駆動回路とを有する。振動発生機構は、例えばアクチュエータを有する構成であり、振動を発生する構成であればどのような構成でも良い。力覚提示デバイス23は、制御部21から駆動指令を入力すると、その駆動指令に応じて駆動回路により振動発生機構を駆動し、振動による力覚を提示する。即ち、ユーザは、力覚提示端末2を手に持った状態で力覚提示端末2から力覚が提示されると、錯覚現象により3軸の誘導方向への移動が促される。尚、上記した力覚提示デバイス23により力覚を提示する技術は、例えば特開2017−73101号公報、特開2007−248478号公報、特開2005−190465号公報(産業技術総合研究所)に示される技術を用いるものであり、人間の感覚の非線形性を利用し、引っ張られている感覚を生成して提示する原理を利用している。
The force
起動スイッチ24は、ユーザ操作によりオンオフが切替えられ、オフからオンに切替えられると、オン信号を制御部21に出力し、オンからオフに切替えられると、オフ信号を制御部21に出力する。力覚提示端末2は、起動スイッチ24がオフからオンに切替えられると起動し、力覚提示デバイス23による力覚を提示可能な状態になり、起動スイッチ24がオンからオフに切替えられると停止し、力覚提示デバイス23による力覚を提示不能な状態になる。タッチセンサ25は、ユーザがタッチすると、タッチ検知信号を制御部21に出力する。無線通信部26は、携帯端末3との間で無線通信を行う。電源部27は、駆動電源を力覚提示端末2の内部の各機能ブロックに供給する。
The
制御部21は、送信制御部21aと、受信制御部21bと、駆動制御部21cとを有する。これらの機能のブロックは、マイコンが実行するコンピュータプログラムの処理に該当する。送信制御部21aは、測位センサ22からセンサデータが入力されると、その入力されたセンサデータを無線通信部26から携帯端末3に送信させる。受信制御部21bは、携帯端末3から送信された駆動信号を無線通信部26により受信させる。駆動制御部21cは、携帯端末3から送信された駆動信号が無線通信部26により受信されると、その受信された駆動信号に応じた駆動指令を力覚提示デバイス23に出力し、力覚提示デバイス23を駆動する。
The
携帯端末3は、例えばスマートフォン等であり、音声通話機能、データ通信機能、HMI(Human Machine Interface)機能等を有する。携帯端末3は、制御部31と、測位センサ32と、無線通信部33と、電源部34とを有する。制御部31は、CPU、ROM、RAM及びI/Oを有するマイコンにより構成される。制御部31は、非遷移的実体的記録媒体に格納されているコンピュータプログラムを実行することで、コンピュータプログラムに対応する処理を実行し、携帯端末3の動作全般を制御する。制御部31が実行するコンピュータプログラムには、力覚提示プログラムの一部が含まれる。尚、制御部31は、力覚提示端末2の制御部21よりも処理能力が高い構成である。
The mobile terminal 3 is, for example, a smartphone and has a voice call function, a data communication function, an HMI (Human Machine Interface) function, and the like. The mobile terminal 3 includes a
測位センサ32は、GPS受信機、地磁気センサ、加速度センサ、気圧センサ等を含んで構成され、各種センサにより検知されたセンサデータを制御部31に出力する。測位センサ32は、上記した力覚提示端末2の測位センサ22よりも高性能である。無線通信部33は、力覚提示端末2との間で無線通信を行う。電源部34は、駆動電源を携帯端末3の内部の各機能ブロックに供給する。
The
制御部31は、受信制御部31aと、測位部31bと、誘導方向演算部31cと、駆動信号生成部31dと、送信制御部31eとを有する。受信制御部31aは、力覚提示端末2から送信されたセンサデータを無線通信部33により受信させる。測位部31bは、力覚提示端末2から無線通信部33により受信されたセンサデータと、自端末の測位センサ32から入力されたセンサデータとを用いて測位し、携帯端末3の現在位置を特定する。
The
誘導方向演算部31cは、測位部31bの測位結果を用いて誘導方向を演算する。即ち、誘導方向演算部31cは、携帯端末3の現在位置が測位部31bにより特定されたことで、その特定された現在位置から目的地に向かう誘導方向を演算する。誘導方向演算部31eは、例えば駐車位置を目的地とする場合であれば、現在位置から駐車位置に向かう誘導方向を演算する。駆動信号生成部31dは、誘導方向演算部31cの演算結果を用いて駆動信号を生成する。送信制御部31eは、駆動信号生成部31dにより生成された駆動信号を無線通信部33から力覚提示端末2に送信させる。
The guidance
次に、上記した構成の作用について図2及び図3を参照して説明する。尚、ここでは、携帯端末3の現在位置から目的地までユーザを誘導する場合について説明する。
力覚提示端末2において、制御部21は、ペアリング待機状態への移行指示を待機している状態で、例えばユーザが起動スイッチ24をオフからオンに切替えたことでペアリング待機状態への移行指示が発生したと判定すると、起動してペアリング待機状態に移行する(A1)。制御部21は、ペアリング待機状態に移行すると、サーチ信号の受信を待機する。
Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIGS. Here, a case where the user is guided from the current position of the mobile terminal 3 to the destination will be described.
In the force
携帯端末3において、制御部31は、周辺デバイスサーチ状態への移行指示を待機している状態で、例えばユーザが所定操作を行ったことで周辺デバイスサーチ状態への移行指示が発生したと判定すると、周辺デバイスサーチ状態に移行する(B1)。制御部31は、周辺デバイスサーチ状態に移行すると、サーチ信号を無線通信部33から送信させ、ペアリング待機状態のデバイスをサーチし、応答信号の受信を待機する。
In the mobile terminal 3, when the
力覚提示端末2において、制御部21は、携帯端末3から送信されたサーチ信号が無線通信部26により受信されたと判定すると、応答信号を無線通信部26から送信させる。
In the force
携帯端末3において、制御部31は、力覚提示端末2から送信された応答信号が無線通信部33により受信されたと判定すると、周辺デバイスのサーチ結果を表示させ、力覚提示端末2からの応答があった旨をユーザに通知する(B2)。制御部31は、例えばユーザが力覚提示端末2を接続対象とする接続指示を行ったと判定すると、接続開始処理を行い(B3)、接続要求信号を無線通信部33から力覚提示端末2に送信させ、力覚提示端末2からの接続応答信号の受信を待機する。
In the mobile terminal 3, when the
力覚提示端末2において、制御部21は、携帯端末3から送信された接続要求信号が無線通信部26により受信されたと判定すると、接続応答信号を無線通信部26から携帯端末3に送信させる。この場合、制御部21は、認証機能を用い、例えば接続要求信号の送信元である携帯端末3と自端末とを認証し、認証結果が正であることを条件として接続応答信号を無線通信部26から携帯端末3に送信させても良い。
When the
携帯端末3において、制御部31は、力覚提示端末2から送信された接続応答信号が無線通信部33により受信されたと判定すると、力覚提示端末2との間で無線接続中に移行し(A2,B4)、接続結果を表示させ、力覚提示端末2との間で無線接続中に移行した旨をユーザに通知する(B5)。
In the mobile terminal 3, when the
力覚提示端末2において、制御部21は、携帯端末3との間で無線接続中の状態で、例えばユーザがタッチスイッチ25にタッチしたことで誘導開始指示を行ったと判定すると、誘導開始処理を行い(A3)、誘導開始信号を無線通信部26から携帯端末3に送信させ、測位センサ32から入力されたセンサデータを無線通信部26から携帯端末3に送信させる。
In the force
携帯端末3において、制御部31は、力覚提示端末2から送信された誘導開始信号が無線通信部33により受信されたと判定すると、力覚提示端末2からのセンサデータの受信を待機する。制御部31は、力覚提示端末2から送信されたセンサデータが無線通信部33により受信されたと判定すると、その受信されたセンサデータと、自端末の測位センサ32から入力されたセンサデータとを用いて測位し、携帯端末3の現在位置を特定する(B6)。
In the mobile terminal 3, when the
制御部31は、携帯端末3の現在位置を特定すると、その測位結果を用いて携帯端末3の現在位置から目的地に向かう誘導方向を演算し(B7)、その演算結果を用いて駆動信号を生成する(B8、駆動信号生成手順)。即ち、制御部31は、例えば前後方向の誘導方向を演算した場合には、前後方向の軸について力覚の提示を指示する駆動信号を生成する。制御部31は、このようにして駆動信号を生成すると、その生成した駆動信号を無線通信部33から力覚提示端末2に送信させる(送信制御手順)。
When the current position of the mobile terminal 3 is specified, the
力覚提示端末2において、制御部21は、携帯端末3から送信された駆動信号が無線通信部26により受信されたと判定すると、その受信された駆動信号に応じた駆動指令を力覚提示デバイス23に出力し、力覚提示デバイス23を駆動する(A4)。即ち、ユーザは、力覚提示端末2を保持していれば、力覚提示端末2から前後方向、左右方向、上下方向への力覚が提示されることで、錯覚現象により前後方向、左右方向、上下方向への移動が促される。
In the
これ以降、制御部31は、携帯端末3の現在位置が目的地に到達したか否かを判定し、携帯端末3の現在位置が目的地に到達していないと判定すると、力覚提示端末2からセンサデータが送信され続け、そのセンサデータが無線通信部33により受信され続けることで上記した処理を繰り返す。制御部31は、携帯端末3の現在位置が目的地に到達したと判定すると、力覚提示終了信号を無線通信部33から力覚提示端末2に送信させることで、力覚提示端末2からのセンサデータの送信を停止させ、上記した処理を終了する。上記したように力覚提示端末2と携帯端末3とが連携して処理を行うことで、例えば立体駐車場の駐車位置を目的地とする場合であれば、ユーザが現在位置から駐車位置まで誘導される。
After that, the
以上に説明したように本実施形態によれば、以下に示す作用効果を得ることができる。力覚提示システム1において、力覚提示端末2が携帯端末3と連携し、携帯端末3が駆動信号を力覚提示端末2に送信することで、力覚提示端末2において力覚提示デバイス23が駆動し、力覚提示デバイス23が力覚を提示するようにした。力覚を提示するために必要な機能の全てを力覚提示端末2に持たせる必要がなく、その機能の一部を携帯端末3に持たせることで、力覚提示端末2の構成を簡略化しつつ、ユーザを現在位置から目的地まで適切に誘導することができる。又、力覚提示端末2のマイコンを低スペック化すると共に、携帯端末3のマイコンの処理能力を有効に活用することもできる。
As described above, according to this embodiment, the following operational effects can be obtained. In the
携帯端末3において、力覚提示端末2の測位センサ22により検知されたセンサデータと、自端末の測位センサ32により検知されたセンサデータとを用いて測位し、その測位結果を用いて誘導方向を演算して駆動信号を生成するようにした。携帯端末3の測位センサ32により検知されたセンサデータを用いることで、力覚提示端末2の測位センサ22を高性能なセンサとする必要がなく、必要最小限のセンサを採用すれば良く、その分、コストを抑えることができる。
In the mobile terminal 3, positioning is performed using the sensor data detected by the
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、更には、それらに一要素のみ、それ以上、或いはそれ以下を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
3軸の力覚を提示する力覚提示デバイス23を用いる構成を例示したが、例えば1軸や2軸の力覚を提示する力覚提示デバイスを用いる構成としても良い。
Although the present disclosure has been described with reference to exemplary embodiments, it is understood that the disclosure is not limited to such exemplary embodiments and structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within an equivalent range. In addition, various combinations and forms, and other combinations and forms including only one element, more, or less than those, also fall within the scope and spirit of the present disclosure.
Although the configuration using the force
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。或いは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によりプロセッサを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。若しくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路により構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより実現されても良い。又、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていても良い。 The control unit and the method described in the present disclosure are realized by a dedicated computer provided by configuring a processor and a memory programmed to execute one or more functions embodied by a computer program. May be. Alternatively, the control unit and its method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and the method thereof described in the present disclosure are based on a combination of a processor and a memory programmed to execute one or a plurality of functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured. Further, the computer program may be stored in a computer-readable non-transition tangible recording medium as an instruction executed by the computer.
図面中、1は力覚提示システム、2は力覚提示端末、3は携帯端末、31は制御部、31aは受信制御部、31bは測位部、31cは誘導方向演算部、31dは駆動信号生成部、31eは送信制御部31e、33は無線通信部である。
In the drawings, 1 is a haptic presentation system, 2 is a haptic presentation terminal, 3 is a mobile terminal, 31 is a control unit, 31a is a reception control unit, 31b is a positioning unit, 31c is a guiding direction calculation unit, and 31d is a drive signal generation.
Claims (9)
前記携帯端末は、前記力覚提示デバイスが力覚を提示するための駆動信号を前記力覚提示端末に送信し、
前記力覚提示端末は、前記携帯端末から送信された駆動信号を受信し、その受信した駆動信号を用いて前記力覚提示デバイスを駆動する力覚提示システム。 A haptic presentation terminal (2) having a haptic presentation device for presenting a haptic sense and a mobile terminal (3) are capable of wireless communication,
The portable terminal transmits a drive signal for the force sense presentation device to present a force sense to the force sense presentation terminal,
The haptic sense presentation terminal receives a drive signal transmitted from the mobile terminal, and drives the haptic sense presentation device using the received drive signal.
前記携帯端末は、前記力覚提示端末から送信されたセンサデータを受信し、その受信したセンサデータと、自端末の測位センサにより検知されたセンサデータとを用いて測位し、その測位結果を用いて誘導方向を演算して駆動信号を生成する請求項1に記載した力覚提示システム。 The haptic presentation terminal transmits sensor data detected by a positioning sensor of the terminal itself to the mobile terminal,
The mobile terminal receives sensor data transmitted from the force sense presentation terminal, performs positioning using the received sensor data and sensor data detected by a positioning sensor of the terminal itself, and uses the positioning result. The force sense presentation system according to claim 1, wherein the guide direction is calculated to generate a drive signal.
前記力覚提示デバイスが力覚を提示するための駆動信号を生成する駆動信号生成部(31d)と、
前記駆動信号生成部により生成された駆動信号を前記無線通信部から前記力覚提示端末に送信させる送信制御部(31e)と、を備える携帯端末。 A wireless communication unit (33) that wirelessly communicates with a force presentation terminal having a force presentation device that presents a force sense;
A drive signal generation unit (31d) that generates a drive signal for the force sense presentation device to present a force sense;
A mobile terminal, comprising: a transmission control unit (31e) that transmits the drive signal generated by the drive signal generation unit from the wireless communication unit to the force sense presentation terminal.
前記力覚提示端末から前記無線通信部により受信されたセンサデータと、自端末の測位センサにより検知されたセンサデータとを用いて測位する測位部(31b)と、
前記測位部の測位結果を用いて誘導方向を演算する誘導方向演算部(31c)と、を備え、
前記駆動信号生成部は、前記誘導方向演算部の演算結果を用いて駆動信号を生成する請求項5に記載した携帯端末。 A reception control unit (31a) that causes the wireless communication unit to receive the sensor data detected by the positioning sensor of the force sense presentation terminal;
A positioning unit (31b) that performs positioning using the sensor data received by the wireless communication unit from the force sense presentation terminal and the sensor data detected by the positioning sensor of the own terminal;
A guiding direction calculation unit (31c) for calculating a guiding direction using the positioning result of the positioning unit,
The mobile terminal according to claim 5, wherein the drive signal generation unit generates a drive signal using a calculation result of the guide direction calculation unit.
前記力覚提示デバイスが力覚を提示するための駆動信号を生成する駆動信号生成手順と、
前記駆動信号生成手順により生成した駆動信号を前記無線通信部から前記力覚提示端末に送信させる送信制御手順と、を実行させる力覚提示プログラム。 A mobile terminal (3) including a wireless communication unit (33) that wirelessly communicates with a haptic presentation terminal having a haptic presentation device that presents a haptic sense,
A drive signal generation procedure for generating a drive signal for the force presentation device to present a force sense;
And a transmission control procedure for transmitting the drive signal generated by the drive signal generation procedure from the wireless communication unit to the force sense presentation terminal.
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