DE112019004062T5 - Vorgezogenes Antreiben einer taktilen Rückkopplungspräsentationsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, durch die Empfindlichkeit einer taktilen Rückkopplungspräsentationsvorrichtung verursachte Verzögerungen des taktilen Rückkopplungspräsentationszeitpunkts zu verhindern und die Reproduzierbarkeit von taktiler Rückkopplung zu verbessern. Eine Antriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie umfasst eine Antriebssteuereinheit, die eine Antriebseinheit zum Antreiben einer taktilen Rückkopplungspräsentationsvorrichtung gemäß einem auf einem taktilen Rückkopplungssignal basierenden Antriebssignal dazu veranlasst, vorgezogenes Antreiben der taktilen Rückkopplungspräsentationsvorrichtung vor dem Startzeitpunkt des taktilen Rückkopplungssignals auszuführen. Durch besagtes vorgezogenes Antreiben kann der Zeitpunkt, zu dem die taktile Rückkopplungspräsentation tatsächlich begonnen wird, nahe an den Startzeitpunkt des taktilen Rückkopplungssignals gebracht werden.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Technologie bezieht sich auf eine Antriebssteuervorrichtung, die Antriebssteuerung für eine taktile Präsentationsvorrichtung durchführt, die einem Berührer taktile Informationen auf der Basis eines taktilen Signals, wie z. B. eines Vibrationssignals, präsentiert, ein Verfahren dafür und ein Programm.
• STAND DER TECHNIK
• In den letzten Jahren wurden Anwendungen, die taktile Stimulation durch eine mit der menschlichen Haut in Kontakt gebrachte taktile Präsentationsvorrichtung geben, in verschiedenen Situationen eingesetzt. Der Begriff „taktile Präsentation“ bedeutet hier, taktile Stimulation zu erzeugen.
• Bei einem mobilen Endgerät, das mit einem Touchscreen ausgestattet ist, wie z. B. einem Smartphone, wird zum Beispiel das Gefühl, eine Taste berührt zu haben, simuliert, indem ein Bildschirm (oder Gehäuse) zum Vibrieren gebracht wird, um auf einen Finger zum Zeitpunkt der Berührung des Bildschirms taktile Stimulation auszuüben.
• Beim Musikhören wird eine taktile Präsentationsvorrichtung in das Kopfhörergehäuse eingebaut, und taktile Stimulation erfolgt parallel zur Musikwiedergabe, um den Tiefbass zu betonen.
• Im Bereich der Computerspiele und virtuellen Realität (VR) gibt es einen Fall, in dem eine in einem Controller eingebaute taktile Präsentationsvorrichtung das immersive Gefühl des Benutzers verstärkt, indem sie interaktiv taktile Stimulation gemäß einer Szene als Reaktion auf die Benutzerbedienung gibt.
• Bei einigen Vergnügungseinrichtungen wird das realistische Gefühl der Besucher verbessert, indem taktile Stimulationen gemäß den Szenen durch taktile Präsentationsvorrichtungen gegeben werden, die in den Sitzen von Kinos und Themenparks installiert sind.
• Darüber hinaus gibt es in einem Stadium der Forschung und Entwicklung eine Gefahrenvorhersage, die den Bediener dazu veranlasst, die Situation um einen ferngesteuerten Roboter oder ein Objekt intuitiv zu erfassen, indem die vom Roboter oder dem zu bedienenden Objekt empfangenen Vibrationen an den Controller in der Hand des Bedieners zurückgemeldet werden (Beispiel: Katastrophenschutzroboter
  <http://www.rm.is.tohoku.ac.jp/quince_mech/#_8>).
• Außerdem wurden im medizinischen Bereich Forschungsarbeiten durchgeführt, um die Operationsgenauigkeit zu verbessern, indem dem Bediener das Gefühl (die Härte) der ein Organ berührenden Endoskopzange beim Bedienen eines chirurgischen Roboters zurückgemeldet wird (Beispiel: da Vinci, Chirurgischer Assistenzroboter
  <http://techon.nikkeibp.co.jp/article/FEATURE/20150217/40 4460/?P=2>).
• Hier ist, wie bei der taktilen Wiedergabevorrichtung, eine Vorrichtung mit einer Resonanzfrequenz bei einer Frequenz (ca. 100 Hz) mit guter Empfindlichkeit im Taktilempfinden des Menschen, wie z. B. ein Exzentermotor (ERM) oder ein Linearaktuator (LRA), weit verbreitet (siehe zum Beispiel Patentschrift 1) .
• Darüber hinaus werden für die taktilen Signale manchmal auf der Basis des Audiosignals erzeugte Signale anstatt der vom taktilen Sensor erfassten Signale verwendet (siehe zum Beispiel Patentschrift 2).
• ZITATIONSLISTE
• PATENTSCHRIFT
• Patentschrift 1: Japanische Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. 2016-202486
• Patentschrift 2: Japanische Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. 2015-53038
• KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
• DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
• Hier ist die Hauptform der aktuellen taktilen Präsentationsvorrichtung eine sogenannte Vibrationsvorrichtung, bei der die Vorrichtung selbst physikalisch vibriert, um den menschlichen Körper in Schwingung zu versetzen und so taktile Stimulation zu erzeugen. Vibrationsvorrichtungen weisen oft eine große Masse auf, da sie die relativ unempfindliche Haut in Schwingung versetzen und ausreichend stimulieren müssen, und sind daher tendenziell weniger zeitempfindlich. Das heißt, es ist bekannt, dass selbst wenn ein bestimmter Amplitudenwert als Antriebsspannung vorgegeben ist, es lange dauert, bis die gewünschte Amplitude aus dem Zustand der 0-Amplitude erreicht wird, und dass zum Beispiel ein Exzentermotor ca. 100 ms und ein Linearaktuator ca. 10 ms benötigt, selbst wenn die Antriebsspannung durch kombinierten Einsatz einer Verstärkerschaltung vorübergehend überschritten wird.
• Daher ist die von diesen Vibrationsvorrichtungen erzeugte Vibration in Bezug auf eine Antriebsspannung mit einer großen Amplitudenänderung verzögert, und daher ist es schwierig, taktile Stimulation zu einem gewünschten Zeitpunkt zu präsentieren, und es ist schwierig, einen steilen Anstieg wie z. B. Vibration einer Kollision auszudrücken.
• Die vorliegende Technologie wurde in Anbetracht der obigen Umstände entwickelt, und es ist ein Ziel der vorliegenden Technologie, Verzögerungen des taktilen Präsentationszeitpunkts aufgrund der Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung zu verhindern und die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern.
• PROBLEMLÖSUNGEN
• Eine Antriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie weist eine Antriebssteuereinheit auf, die eine Antriebseinheit, die eine taktile Präsentationsvorrichtung durch ein auf einem taktilen Signal basierendes Antriebssignal antreibt, dazu veranlasst, einen Vorantrieb auszuführen, der darin besteht, die taktile Präsentationsvorrichtung in Bezug auf einen Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals im Voraus anzutreiben.
• Durch den oben beschriebenen Vorantrieb kann ein Zeitpunkt, zu dem eine taktile Präsentation tatsächlich gestartet wird, nahe an den Anstiegszeitpunkt eines taktilen Signals gebracht werden.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb zu einem Zeitpunkt startet, der einer Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung entspricht.
• Dies ermöglicht es, einen Zeitpunkt, zu dem eine taktile Präsentation tatsächlich gestartet wird, auf einen Zeitpunkt einzustellen, der einer Empfindlichkeit einer taktilen Präsentationsvorrichtung entspricht.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb zu einem Zeitpunkt startet, der einer Anstiegshöhe des taktilen Signals entspricht.
• Dies ermöglicht es, einen Zeitpunkt, zu dem eine taktile Präsentation tatsächlich gestartet wird, auf einen Zeitpunkt einzustellen, der einer Anstiegshöhe eines taktilen Signals entspricht.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie werden dem taktilen Signal durch Kodieren zeitpunktbezogene Informationen beigefügt, bei denen es sich um Informationen bezüglich eines Zeitpunkts des Vorantriebs handelt, und es ist wünschenswert, dass die Antriebssteuereinheit die Antriebseinheit dazu veranlasst, den Vorantrieb auf der Basis der zeitpunktbezogenen Informationen auszuführen.
• Dadurch entfällt die Notwendigkeit der Analyse eines taktilen Signals auf der Dekodierseite, wenn ein Vorantrieb zu einem geeigneten Zeitpunkt ausgeführt wird.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die zeitpunktbezogenen Informationen Informationen aufweisen, die einen Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals angeben.
• Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Signalanalyse zum Erkennen eines Anstiegszeitpunkts des taktilen Signals auf der Dekodierseite, wenn ein Vorantrieb zu einem geeigneten Zeitpunkt ausgeführt wird.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die zeitpunktbezogenen Informationen Informationen aufweisen, die eine Anstiegshöhe des taktilen Signals angeben.
• Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Signalanalyse zum Erkennen einer Anstiegshöhe eines taktilen Signals auf der Dekodierseite, wenn ein Vorantrieb zu einem geeigneten Zeitpunkt ausgeführt wird.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb mit einer Antriebssignalstärke ausführt, die einer Anstiegshöhe des taktilen Signals entspricht.
• Dies ermöglicht es, eine Verzögerung eines Präsentationszeitpunkts für den Berührer im Moment der maximalen Amplitude bei einem Anstiegsabschnitt eines taktilen Signals zu verhindern.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb mit einer Antriebssignalstärke ausführt, die einem auf ein menschliches Taktilempfinden bezogenen Wahrnehmungsschwellenwert entspricht.
• Dies ermöglicht es, den Zeitpunkt, zu dem ein Berührer beginnt, eine taktile Stimulation wahrzunehmen, die einem Anstiegsabschnitt eines taktilen Signals entspricht, mit einem ursprünglichen Zeitpunkt abzugleichen.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb mit einer Antriebssignalstärke ausführt, die dem niedrigsten Wahrnehmungsschwellenwert entspricht.
• Dadurch wird verhindert, dass taktile Stimulation unabhängig von einer Frequenzkomponente eines Anstiegsabschnitts eines taktilen Signals wahrgenommen wird.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die Antriebssteuereinheit einen Startzeitpunkt des Vorantriebs in Einheiten von Rahmen des taktilen Signals bestimmt.
• Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Zeitsteuerung in Einheiten von Abtastungen eines taktilen Signals beim Bestimmen eines Startzeitpunkts eines Vorantriebs.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die Antriebssteuereinheit einen Startzeitpunkt des Vorantriebs in Einheiten von Abtastungen des taktilen Signals bestimmt.
• Dies ermöglicht es, eine Genauigkeit eines Startzeitpunkts eines Vorantriebs zu verbessern.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die Antriebssteuereinheit einen Startzeitpunkt des Vorantriebs oder eine Antriebssignalstärke auf der Basis einer Bedienung einstellt.
• Dies ermöglicht es einem Systembenutzer, wie z. B. einem Berührer, einen Startzeitpunkt eines Vorantriebs und eine Antriebssignalstärke einzustellen.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die Antriebseinheit die taktile Präsentationsvorrichtung durch das von einem Verstärker verstärkte Antriebssignal antreibt und die Antriebssteuereinheit Steuerung durchführt, um den Verstärker auf der Basis eines Amplitudenwerts des taktilen Signals in einen Stromsparzustand zu versetzen, und Steuerung durchführt, um den Verstärker auf der Basis eines Startzeitpunkts des Vorantriebs in einen Hochfahrzustand zu versetzen.
• Dies ermöglicht es, Stromverbrauch zu reduzieren, indem ein Verstärker in einer anderen Periode als einem Anstiegsabschnitt eines taktilen Signals in einen Stromsparzustand versetzt wird, wenn ein Anstiegsabschnitt eines taktilen Signals diskret in einer Zeitrichtung vorliegt, und einen Verstärker vor einem Startzeitpunkt eines Vorantriebs in einen Hochfahrzustand zu versetzen.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die Antriebseinheit eine Vielzahl der taktilen Präsentationsvorrichtungen antreibt, und die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb so durchführt, dass ein taktiler Präsentationszeitpunkt unter der Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen synchronisiert ist.
• Dies ermöglicht es, eine Variation des taktilen Präsentationszeitpunkts für jede taktile Präsentationsvorrichtung in einem Fall zu verhindern, in dem eine Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen mit unterschiedlicher Empfindlichkeit verwendet wird.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die Antriebseinheit die Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen antreibt, von denen jede taktile Präsentation für einen verschiedenen Rezeptor eines menschlichen Körpers durchführt, und dass die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb für jede taktile Präsentationsvorrichtung mit einer Antriebssignalstärke oder einem Startzeitpunkt entsprechend den Eigenschaften des Rezeptors ausführt.
• Dies ermöglicht es, den Vorantrieb für jede taktile Präsentationsvorrichtung in einem geeigneten, den Eigenschaften eines Zielrezeptors entsprechenden Modus durchzuführen, wenn eine Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen eine taktile Präsentation durchführt, die auf verschiedene Rezeptoren eines menschlichen Körpers abzielt.
• Bei der Antriebssteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass die Antriebseinheit die Vielzahl der taktilen Präsentationsvorrichtungen antreibt, und die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb für jede taktile Präsentationsvorrichtung mit einer Antriebssignalstärke ausführt, die einer taktilen Präsentationsstelle der taktilen Präsentationsvorrichtung eines menschlichen Körpers entspricht.
• Dies ermöglicht es, den Vorantrieb für jede taktile Präsentationsvorrichtung in einem geeigneten, den Eigenschaften einer Stelle eines menschlichen Körpers entsprechenden Modus durchzuführen, wenn eine Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen eine taktile Präsentation durchführt, die auf verschiedene Stellen eines menschlichen Körpers abzielt.
• Darüber hinaus ist ein Antriebssteuerverfahren gemäß der vorliegenden Technologie ein Antriebssteuerverfahren aufweisend Veranlassen einer Antriebseinheit, die eine taktile Präsentationsvorrichtung durch ein auf einem taktilen Signal basierendes Antriebssignal antreibt, zum Ausführen des Vorantriebs, der darin besteht, die taktile Präsentationsvorrichtung in Bezug auf einen Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals im Voraus anzutreiben.
• Ein derartiges Antriebssteuerverfahren erreicht auch ähnliche Operationen wie diejenigen der Antriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie.
• Darüber hinaus ist ein Programm gemäß der vorliegenden Technologie ein Programm, das eine Informationsverarbeitungsvorrichtung zum Implementieren einer Funktion veranlasst, die eine Antriebseinheit, die eine taktile Präsentationsvorrichtung durch ein auf einem taktilen Signal basierendes Antriebssignal antreibt, zum Ausführen des Vorantriebs veranlasst, der darin besteht, die taktile Präsentationsvorrichtung in Bezug auf einen Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals im Voraus anzutreiben.
• Ein derartiges Programm gemäß der vorliegenden Technologie implementiert die Antriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie.
• EFFEKTE DER ERFINDUNG
• Gemäß der vorliegenden Technologie ist es möglich, Verzögerungen des taktilen Präsentationszeitpunkts aufgrund der Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung zu verhindern, und es ist möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern.
• Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Effekte nicht notwendigerweise einschränkend sind und beliebige der in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Effekte sein können.
• Figurenliste
• 1 ist ein Diagramm, das ein Auslegungsbeispiel eines taktilen Wiedergabesystems zeigt, das eine Antriebssteuervorrichtung als eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie aufweist.
• 2 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines internen Auslegungsbeispiels einer Kodiervorrichtung als erste Ausführungsform.
• 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines internen Auslegungsbeispiels einer Antriebssteuervorrichtung als erste Ausführungsform.
• 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Wellenform eines taktilen Signals zeigt.
• 5 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Kodierverfahren als eine Ausführungsform zeigt.
• 6 ist eine Ansicht, die ein spezifisches Beispiel eines Kodierformats als eine Ausführungsform zeigt.
• 7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Antriebs durch ein Antriebsverfahren als eine Ausführungsform zeigt.
• 8 ist ein Diagramm, das ein internes Auslegungsbeispiel einer Kodiereinheit zum Realisieren eines Antriebsverfahrens als eine Ausführungsform zeigt.
• 9 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Antriebssteuervorrichtung zur Erläuterung einer Funktion in Bezug auf ein Antriebsverfahren als eine Ausführungsform.
• 10 ist ein Flussdiagramm, das eine spezifische Verarbeitungsprozedur zeigt, die ausgeführt werden muss, um ein Antriebsverfahren als eine Ausführungsform zu realisieren.
• 11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren als eine erste Variation zeigt.
• 12 ist eine erläuternde Ansicht einer Vibrationserkennung-Schwellenwertkurve.
• 13 ist eine Ansicht eines Beispiels des Antriebs in einer zweiten Variation.
• 14 ist eine Ansicht, die eine Vibrationserkennung-Schwellenwertkurve für jeden Rezeptor zeigt.
• 15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer grafischen Benutzungsschnittstelle zum Einstellen des Startzeitpunkts eines Vorantriebs und der Antriebssignalstärke zeigt.
• 16 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines internen Auslegungsbeispiels der Kodiervorrichtung als eine zweite Ausführungsform.
• 17 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines internen Auslegungsbeispiels der Antriebssteuervorrichtung als die zweite Ausführungsform.
• 18 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer taktilen Vorrichtung vom Torsopräsentationstyp zeigt.
• MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
• Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Technologie werden nachstehend in der folgenden Reihenfolge unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
• <1. Erste Ausführungsform>
• [1-1. Übersicht über das taktile Wiedergabesystem]
• [1-2. Auslegung der Kodiervorrichtung]
• [1-3. Auslegung der Wiedergabevorrichtung]
• [1-4. Antriebsverfahren als Ausführungsform]
• (Übersicht über das Antriebsverfahren) (Anwendungsbeispiel)
• (Auslegung auf Kodierseite)
• (Funktionsauslegung auf Dekodierseite)
• (Verarbeitungsverfahren auf Dekodierseite)
• [1-5. Erste Variation]
• [1-6. Zweite Variation]
• [1-7. Dritte Variation]
• [1-8. Vierte Variation]
• <2. Zweite Ausführungsform>
• [2-1. Auslegung des taktilen Wiedergabesystems]
• [2-2. Erstes Anwendungsbeispiel]
• [2-3. Zweites Anwendungsbeispiel]
• [2-4. Drittes Anwendungsbeispiel]
• <3. Variationen>
• <4. Kurzfassung der Ausführungsformen>
• <5. Vorliegende Technologie>
• Hier, in der vorliegenden Beschreibung, ist jeder Begriff wie folgt definiert.
• Taktile Stimulation: Physisches Phänomen, das einen Menschen dazu veranlasst, Taktilempfinden wahrzunehmen, wie z. B. ein Vibrationsphänomen.
• Taktile Präsentation: Erzeugen taktiler Stimulation.
• Taktile Informationen: Durch das Taktilempfinden wahrgenommene Informationen, wie z. B. Vibrationsinformationen.
• Taktiles Signal: Ein Signal, das ein Muster von taktiler Stimulation repräsentiert, wie z. B. ein Signal, das eine Vibrationswellenform repräsentiert.
• Berührer: Ein Mensch, der taktile Präsentation empfängt.
• Taktile Eigenschaften: Auf menschliches Taktilempfinden bezogene Eigenschaften.
• <Erste Ausführungsform>
• [Übersicht über das taktile Wiedergabesystem]
• 1 ist ein Diagramm, das ein Auslegungsbeispiel eines taktilen Wiedergabesystems 1 zeigt, das eine Antriebssteuervorrichtung (Wiedergabevorrichtung 3) als eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie aufweist.
• Zunächst wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Umgebung zum Realisieren taktiler Wiedergabe unterteilt in eine Aufzeichnungsumgebung, in der ein durch Erfassen taktiler Zielinformationen (taktile Stimulation) erhaltenes taktiles Signal kodiert wird und durch die Kodierung erhaltene kodierte Daten Dc aufgezeichnet werden, und in eine Wiedergabeumgebung, in der taktile Informationen auf der Basis eines durch Dekodieren der kodierten Daten Dc erhaltenen taktilen Signals wiedergegeben werden.
• Wie veranschaulicht, weist das taktile Wiedergabesystem 1 in der Aufzeichnungsumgebung einen taktilen Sensor 5 und eine Kodiervorrichtung 2, mit der der taktile Sensor 5 verbunden ist, auf und weist in der Wiedergabeumgebung eine Wiedergabevorrichtung 3, die so ausgelegt ist, dass sie die kodierten Daten Dc übernehmen kann, und eine taktile Präsentationsvorrichtung 6, die mit der Wiedergabevorrichtung 3 verbunden ist, auf.
• Der taktile Sensor 5 ist ein Sensor, der eine taktile Stimulation erfasst, und in diesem Beispiel wird ein Vibrationssensor, wie z. B. ein Piezo-Tonabnehmer oder ein Beschleunigungssensor, verwendet. Der taktile Sensor 5 wird mit einem zu erfassenden Objekt in Kontakt gebracht, d. h. einem menschlichen Körper in diesem Beispiel, um Vibration und Bewegung als Spannungsänderung auszugeben.
• Die Kodiervorrichtung 2 weist eine Rechenvorrichtung, wie z. B. eine Zentraleinheit (Central Processing Unit, CPU) und einen digitalen Signalprozessor (DSP) auf, führt Kodierung gemäß einem vorbestimmten Datenformat bezüglich eines Erkennungssignals (taktilen Signals) durch den taktilen Sensor 5 durch und speichert die durch die Kodierung erhaltenen kodierten Daten Dc zum Beispiel in einer im Inneren bereitgestellten Speichervorrichtung.
• Die Wiedergabevorrichtung 3 weist eine Rechenvorrichtung, wie z. B. eine CPU und einen DSP auf, dekodiert die übernommenen kodierten Daten Dc und treibt die taktile Präsentationsvorrichtung 6 auf der Basis des durch die Dekodierung erhaltenen taktilen Signals an. Die in der Aufzeichnungsumgebung aufgezeichneten kodierten Daten Dc werden zum Beispiel vom Wiedergabevorrichtung 3 über ein erforderliches Netzwerk wie z. B. das Internet übernommen. Alternativ können die kodierten Daten Dc auf einem tragbaren Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden, und die Wiedergabevorrichtung 3 kann die kodierten Daten Dc über das Aufzeichnungsmedium übernehmen.
• Die taktile Präsentationsvorrichtung 6 ist eine Vorrichtung, die taktile Stimulation erzeugt, und in diesem Beispiel wird eine Vibrationsvorrichtung, wie z. B. ein Vibrator oder ein Aktuator, verwendet.
• Die taktile Präsentationsvorrichtung 6 wird an einer vorbestimmten Stelle des menschlichen Körpers des Berührers angebracht, um die vom taktilen Sensor 5 erfasste taktile Stimulation wiederzugeben.
• Das in 1 gezeigte taktile Wiedergabesystem 1 ist als ein System ausgelegt, bei dem die von einer Person, die den taktilen Sensor 5 trägt, wahrgenommenen taktilen Informationen am Berührer wiedergegeben werden, und als ein System, das in der Lage ist, einen Fall zu bewältigen, in dem beide an voneinander entfernten Orten sind.
• Es wird darauf hingewiesen, dass 1 ein Beispiel zeigt, in dem die taktile Präsentationsvorrichtung 6 getrennt von der Wiedergabevorrichtung 3 bereitgestellt ist, die taktile Präsentationsvorrichtung 6 jedoch integral mit der Wiedergabevorrichtung 3 ausgelegt werden kann. Insbesondere kann zum Beispiel ein Vibrationsgerät so ausgelegt werden, dass es in ein tragbares Endgerät, wie z. B. ein Smartphone, einbezogen wird.
• [Auslegung der Kodiervorrichtung]
• 2 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines internen Auslegungsbeispiels der Kodiervorrichtung 2. Es wird darauf hingewiesen, dass 2 auch den in 1 gezeigten taktilen Sensor 5 zusammen mit einem internen Auslegungsbeispiel der Kodiervorrichtung 2 zeigt.
• Wie veranschaulicht, weist die Kodiervorrichtung 2 einen Verstärker 21, einen A/D-Wandler 22, eine Vorverarbeitungseinheit 23, eine Kodiereinheit 24, eine Steuereinheit 25, eine Speichereinheit 26, eine Kommunikationseinheit 27 und einen Bus BS auf. Die Vorverarbeitungseinheit 23, die Kodiereinheit 24, die Steuereinheit 25, die Speichereinheit 26 und die Kommunikationseinheit 27 sind über den Bus BS miteinander verbunden, sodass sie miteinander kommunizieren können.
• Das Erkennungssignal des taktilen Sensors 5 wird dem Verstärker 21 zugeführt, auf einen geeigneten Dynamikbereich eingestellt und dann dem A/D-Wandler 22 zur A/D-Wandlung zugeführt.
• Das A/D-gewandelte Erkennungssignal (d. h. ein taktiles Signal, das ein Muster taktiler Stimulation repräsentiert) wird der Vorverarbeitungseinheit 23 zugeführt. Die Vorverarbeitungseinheit 23 führt verschiedene Arten digitaler Signalverarbeitung durch, wie z. B. Rauschbeseitigung und Kalibrierung der Sensoreigenschaften des taktilen Sensors 5.
• Das der Signalverarbeitung durch die Vorverarbeitungseinheit 23 unterzogene taktile Signal wird der Kodiereinheit 24 zugeführt.
• Die Kodiereinheit 24 weist zum Beispiel einen DSP auf und kodiert das zugeführte taktile Eingangssignal gemäß einem vorgegebenen Datenformat.
• Es wird darauf hingewiesen, dass die Kodierung des taktilen Signals als die vorliegende Ausführungsform später noch einmal beschrieben wird.
• Die Steuereinheit 25 weist zum Beispiel einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem Nur-Lese-Speicher (Read Only Memory, ROM) und einem Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory, RAM) auf und führt Gesamtsteuerung der Kodiervorrichtung 2 durch, indem sie Verarbeitung gemäß einem im ROM gespeicherten Programm ausführt.
• Die Steuereinheit 25 führt zum Beispiel Datenkommunikation mit einer externen Vorrichtung über die Kommunikationseinheit 27 durch.
• Die Kommunikationseinheit 27 ist so ausgelegt, dass sie in der Lage ist, Datenkommunikation mit einer externen Vorrichtung über ein Netzwerk, wie z. B. das Internet, durchzuführen, und die Steuereinheit 25 ist so ausgelegt, dass sie in der Lage ist, Datenkommunikation mit einer mit dem Netwerk verbundenen externen Vorrichtung über die Kommunikationseinheit 27 durchzuführen. Insbesondere kann das von der Kodiereinheit 24 kodierte taktile Signal (die oben beschriebenen kodierten Daten Dc) über die Kommunikationseinheit 27 an eine externe Vorrichtung übertragen werden.
• Die Speichereinheit 26 repräsentiert umfassend eine Speichervorrichtung, wie z. B. ein Festplattenlaufwerk (Hard Disk Drive, HDD) oder ein Festkörperlaufwerk (Solid State Drive, SSD), und wird für verschiedene Datenspeicherungen bei der Kodiervorrichtung 2 verwendet. Die Speichereinheit 26 speichert zum Beispiel Daten, die für Steuerung durch die Steuereinheit 25 erforderlich sind. Darüber hinaus kann auf der Basis der Steuerung der Steuereinheit 25 das von der Kodiereinheit 24 kodierte taktile Signal (die kodierten Daten Dc) in der Speichereinheit 26 gespeichert werden.
• [Auslegung der Wiedergabevorrichtung]
• 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines internen Auslegungsbeispiels der Wiedergabevorrichtung 3 und zeigt auch die in 1 gezeigte taktile Präsentationsvorrichtung 6 zusammen mit einem internen Auslegungsbeispiel der Wiedergabevorrichtung 3. Die Wiedergabevorrichtung 3 ist eine Ausführungsform einer Antriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie.
• Wie veranschaulicht, weist die Wiedergabevorrichtung 3 einen Verstärker 31, einen D/A-Wandler 32, eine Nachverarbeitungseinheit 33 und eine Dekodiereinheit 34 sowie eine Steuereinheit 35, eine Kommunikationseinheit 36, ein Medienlaufwerk 37, eine Speichereinheit 38 und eine Bedieneinheit 39 auf. Die Nachverarbeitungseinheit 33, die Dekodiereinheit 34, die Steuereinheit 35, die Kommunikationseinheit 36, das Medienlaufwerk 37 und die Speichereinheit 38 sind über den Bus BS so miteinander verbunden, dass sie miteinander kommunizieren können.
• Die Steuereinheit 35 weist zum Beispiel einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM und einem RAM auf und führt Gesamtsteuerung der Wiedergabevorrichtung 3 durch, indem sie Verarbeitung gemäß einem im ROM gespeicherten Programm ausführt.
• Die Kommunikationseinheit 36 ist so ausgelegt, dass sie in der Lage ist, Datenkommunikation mit einer externen Vorrichtung über ein Netzwerk, wie z. B. das Internet, durchzuführen. Die Steuereinheit 35 ist so ausgelegt, dass sie in der Lage ist, Datenkommunikation mit einer mit dem Netzwerk verbundenen externen Vorrichtung über die Kommunikationseinheit 36 durchzuführen. Insbesondere kann die Steuereinheit 35 die Kommunikationseinheit 36 dazu veranlassen, die kodierten Daten Dc von einer externen Vorrichtung, wie z. B. einer Servervorrichtung im Netzwerk, zu empfangen.
• Das Medienlaufwerk 37 ist so ausgelegt, dass ein tragbares Aufzeichnungsmedium abnehmbar ist, und ist als Lese-/Schreibeinheit ausgelegt, die in der Lage ist, Daten auf das montierte Aufzeichnungsmedium zu schreiben und von diesem zu lesen. Vom Medienlaufwerk 37 unterstützte Aufzeichnungsmedien weisen eine Speicherkarte (z. B. einen tragbaren Flash-Speicher) und ein optisches Plattenaufzeichnungsmedium auf.
• Das Medienlaufwerk 37 ermöglicht Lesen der auf einem tragbaren Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten kodierten Daten Dc.
• Die Speichereinheit 38 repräsentiert umfassend eine Speichervorrichtung, wie z. B. ein HDD oder ein SSD, und wird für verschiedene Datenspeicherungen bei der Wiedergabevorrichtung 3 verwendet. Die Speichereinheit 38 speichert zum Beispiel Daten, die für Steuerung durch die Steuereinheit 35 erforderlich sind. Darüber hinaus können auf der Basis der Steuerung der Steuereinheit 35 die vom Medienlaufwerk 37 gelesenen kodierten Daten Dc und die von einem externen Gerät durch die Kommunikationseinheit 36 empfangenen kodierten Daten Dc auch in der Speichereinheit 38 gespeichert werden.
• Die Bedieneinheit 39 repräsentiert umfassend verschiedene in der Wiedergabevorrichtung 3 bereitgestellte Operatoren und gibt Bedieneingabeinformationen entsprechend der Bedieneingabe an die Steuereinheit 35 aus.
• Die Steuereinheit 35 führt Verarbeitung entsprechend den Bedieneingabeinformationen aus. Daher realisiert die Wiedergabevorrichtung 3 eine der Bedieneingabe entsprechende Bedienung.
• Die kodierten Daten Dc werden auf der Basis der Steuerung der Steuereinheit 35 in die Dekodiereinheit 34 eingegeben.
• Die Dekodiereinheit 34 erhält ein taktiles Signal durch Dekodierung der eingegebenen kodierten Daten Dc nach einem später beschriebenen Verfahren. Das von der Dekodiereinheit 34 erhaltene taktile Signal wird in die Nachverarbeitungseinheit 33 eingegeben.
• Die Nachverarbeitungseinheit 33 führt bedarfsgemäß Signalverarbeitung, wie z. B. Kalibrierung der taktilen Präsentationsvorrichtung 6 und vorbestimmte Filterverarbeitung, am eingegebenen taktilen Signal durch.
• Nachdem das taktile Signal die Nachverarbeitungseinheit 33 durchlaufen hat, wird es in den D/A-Wandler 32 eingegeben, einer D/A-Wandlung unterzogen, durch den Verstärker 31 auf einen geeigneten Dynamikbereich eingestellt und dann an die taktile Präsentationsvorrichtung 6 ausgegeben.
• Daher wird die taktile Präsentationsvorrichtung 6 auf der Basis des taktilen Signals angetrieben und kann dem Berührer die taktile Stimulation geben, die das Ziel der Erfassung in der Aufzeichnungsumgebung ist (d. h. taktile Informationen können wiedergegeben werden).
• Es wird darauf hingewiesen, dass oben nur das taktile Signal erwähnt wird, es ist jedoch auch möglich, eine Auslegung zu übernehmen, bei der ein Audiosignal und ein Videosignal zusammen mit einem taktilen Signal aufgezeichnet werden und Ton sowie Video dem Berührer zusammen mit taktilen Informationen bereitgestellt werden.
• [Antriebsverfahren als Ausführungsform]
• (Übersicht über das Antriebsverfahren)
• Hierbei ist beim Wiedergeben taktiler Informationen zu berücksichtigen, dass bei der taktilen Präsentationsvorrichtung 6 eine erhebliche Ansprechverzögerung auf das Antriebssignal auftritt. Insbesondere in einem Fall, in dem eine Vibrationsvorrichtung als die taktile Präsentationsvorrichtung 6 verwendet wird, wie im vorliegenden Beispiel, besteht die Möglichkeit, dass eine relativ große Ansprechverzögerung auftritt, wodurch eine Verschlechterung der Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens verursacht wird.
• Daher ist es bei der vorliegenden Ausführungsform ein Ziel, eine Verzögerung des taktilen Präsentationszeitpunkts aufgrund der Empfindlichkeit (Zeitempfindlichkeit) der taktilen Präsentationsvorrichtung 6 zu verhindern und die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern.
• Nachfolgend wird ein Antriebsverfahren als eine Ausführungsform zum Verhindern einer Verzögerung eines derartigen taktilen Präsentationszeitpunkts beschrieben.
• Zunächst einmal handelt es sich bei der Mehrzahl der mit Taktilempfinden zusammenhängenden Phänomene um solche mit zeitlich spärlicher Stimulation, wie z. B. Kontakt oder Kollision mit einem bestimmten Objekt, und nicht um Phänomene, bei denen eine gewisse Stimulation ständig fortgesetzt wird. Daher sind, wie zum Beispiel in 4 veranschaulicht, die meisten taktilen Signale solche mit einem Wert, der in vielen Abschnitten 0 ist und der stark ansteigt.
• In Anbetracht dieses Punktes wird nachstehend eine Beschreibung unter der Annahme eines taktilen Signals wie in 4 veranschaulicht gegeben.
• In diesem Beispiel analysiert die Kodiervorrichtung 2 das taktile Signal und erhält den Zeitpunkt des starken Anstiegs des Signals und die Anstiegshöhe. Insbesondere steigt in der in 4 gezeigten Wellenform das taktile Signal zu den Zeitpunkten t1 und t2 jeweils stark an. Diese Anstiege werden jeweils durch Signalanalyse erkannt, und die Anstiegszeitpunkte t1 und t2 sowie die Anstiegshöhen A1 und A2 werden erhalten.
• Hierbei kann die Signalanalyse zur Anstiegserkennung durch Vergleichen des eingestellten Schwellenwerts mit der Signalstärke durchgeführt werden, oder sie kann durch ein Signalverarbeitungsverfahren, wie z. B. Beobachten der Änderungsrate der Signalstärke, durchgeführt werden.
• Als Kodierung eines taktilen Signals führt die Kodiervorrichtung 2 eine Kodierung durch, die bewirkt, dass das taktile Signal von Informationen, die den Anstiegszeitpunkt, wie z. B. die Zeitpunkte t1 und t2, angeben, und von Informationen, die die Amplitudenhöhe jedes Anstiegs, wie z. B. die Anstiegshöhen A1 und A2, angeben, begleitet wird.
• Insbesondere werden in diesem Beispiel unter der Annahme, dass das taktile Signal in Rahmeneinheiten verarbeitet wird, Informationen, die den Anstiegszeitpunkt angeben, und Informationen, die die Amplitudenhöhe des Anstiegs angeben, dazu veranlasst, jeden Rahmen zu begleiten.
• 5 ist eine erläuternde Ansicht, die das Kodierverfahren als eine Ausführungsform zeigt.
• Wie veranschaulicht, werden für jeden Rahmen Fr des taktilen Signals Informationen („T“ in der Figur), die die verbleibende Zeit bis zur Anstiegszeit, die dem Rahmen Fr am nächsten liegt, angeben, und Informationen („A“ in der Figur), die die Amplitudenhöhe des Anstiegs angeben, für jeden Kopfabschnitt gespeichert.
• Nachfolgend wird die oben beschriebene „verbleibende Zeit bis zur Anstiegszeit, die dem Rahmen Fr am nächsten liegt“ als „Zeit T bis zum Anstieg“ und die oben beschriebene „Amplitudenhöhe des Anstiegs“ als „Anstiegshöhe A“ ausgedrückt.
• Die Zeit T bis zum Anstieg zeichnet zum Beispiel die verbleibende Zeit von der Kopfzeit des Rahmens Fr bis zur letzten Anstiegszeit auf.
• Es wird darauf hingewiesen, dass in einem Fall, in dem die Abtastfrequenz des taktilen Signals 2 kHz beträgt, eine Abtastung des taktilen Signals 0,5 ms beträgt. In diesem Fall, wenn ein Rahmen Fr 512 Abtastungen hat, ist 1 Rahmen = 256 ms.
• 6 zeigt ein spezifisches Beispiel eines Kodierformats.
• Wie veranschaulicht, ist der Rahmen Fr mit einem Kopfabschnitt versehen, bei dem es sich um einen Bereich zum Speichern von Kopfinformationen handelt, gefolgt von einem Echtdatenbereich zum Speichern von Echtdaten des taktilen Signals. Der Kopfbereich ist von der Kopfseite her der Reihe nach mit Bereichen zum Speichern von Informationen über die Synchronisation , Abtastfrequenz, Quantisierungsbitlänge, Blockgröße, Zeit T bis zum Anstieg und Anstiegshöhe A versehen.
• Die Synchronisation ist eine Kennung, die den Begrenzer des Rahmens Fr angibt, und speichert Daten gemäß einem vorbestimmten Muster. Die Abtastfrequenz und die Quantisierungsbitlänge repräsentieren jeweils die Abtastfrequenz und die Quantisierungsbitlänge des taktilen Signals. Die Blockgröße repräsentiert die Größe in der Zeitrichtung des im Echtdatenbereich gespeicherten taktilen Signals und speichert zum Beispiel Informationen in Einheiten der Anzahl von Abtastwerten.
• Die Kodiervorrichtung 2 (Kodiereinheit 24) kodiert das taktile Signal gemäß dem in 6 gezeigten Format, um die kodierten Daten Dc zu erzeugen.
• Die Wiedergabevorrichtung 3 treibt die taktile Präsentationsvorrichtung 6 im Voraus in Bezug auf den Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals auf der Basis der Informationen über die Zeit T bis zum Anstieg und die Anstiegshöhe A, die im Kopf des Rahmens Fr in den kodierten Daten Dc gespeichert sind, an. Nachfolgend wird Antreiben der taktilen Präsentationsvorrichtung 6 im Voraus in Bezug auf den Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals als „Vorantrieb“ bezeichnet.
• Bei der Wiedergabevorrichtung 3 berechnet die Dekodiereinheit 34 zunächst auf der Basis der Information der Anstiegshöhe A die Zeitdauer, die die taktile Präsentationsvorrichtung 6 benötigt, um die der Anstiegshöhe A entsprechende Vibration zu erzeugen. Diese Zeitdauer kann mit anderen Worten als eine Zeitdauer des Vorantriebs ausgedrückt werden, die notwendig ist, damit die taktile Präsentationsvorrichtung 6 eine Vibration mit einer gewünschten Amplitude erzeugt, und wird nachfolgend als „Zeitdauer Δt“ bezeichnet.
• Die Zeitdauer Δt wird als ein Wert basierend auf der Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung 6 erhalten, indem zum Beispiel eine Berechnung unter Verwendung eines Koeffizienten, der die Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung 6 repräsentiert, und der Anstiegshöhe A durchgeführt wird.
• Es wird darauf hingewiesen, dass der Koeffizient, der die Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung 6 repräsentiert, ein vorbestimmter Wert sein oder durch Kalibrierung erhalten werden kann.
• Hier bei der Wiedergabevorrichtung 3 dieses Beispiels wird Stromsparsteuerung des Verstärkers 31 unter der Annahme durchgeführt, dass das taktile Signal ein Signal ist, das eine Erzeugung einer zeitlich spärlichen taktilen Stimulation darstellt, wie in 4 veranschaulicht. Insbesondere wird der Verstärker 31 in einem Zeitraum mit ausreichend kleiner Amplitude, der zwischen den Anstiegen des taktilen Signals besteht, in einen Stromsparzustand versetzt.
• Es dauert eine gewisse Zeit, bis der Verstärker 31 aus dem Stromsparzustand hochfährt. Daher wird in diesem Beispiel, wenn der oben beschriebene Vorantrieb durchgeführt wird, Hochfahrsteuerung des Verstärkers 31 vor dem Startzeitpunkt des Vorantriebs durchgeführt. Das heißt, wenn die Zeit, die für das Hochfahren des Verstärkers 31 aus dem Stromsparzustand erforderlich ist, eine Hochfahrzeit Δta ist, wird eine Steuerung des Hochfahrens des Verstärkers 31 im Stromsparzustand um die Hochfahrzeit Δta vor dem Startzeitpunkt des Vorantriebs durchgeführt.
• Es wird darauf hingewiesen, dass die Hochfahrzeit Δta ein als eine Konstante aus den Eigenschaften des Verstärkers 31 selbst erhaltener Wert sein kann. Alternativ kann die Hochfahrzeit Δta auch dynamisch in Bezug auf die Anstiegshöhe A erhalten werden.
• Die Dekodiereinheit 34 führt die folgende Verarbeitung für jeden Rahmen Fr in Bezug auf die einzugebenden kodierten Daten Dc durch.
• Das heißt, die Summe „Δt + Δtat“ aus einer Zeitdauer Δt des Vorantriebs und der Hochfahrzeit Δta des Verstärkers 31 wird erhalten. Dann wird bestimmt, ob die Zeit T bis zum Anstieg kleiner ist als die Summe Δt + Δta (T < Δt + Δta) oder nicht. Dann, wenn T < Δt + Δta, wird der Verstärker 31 aus dem Stromsparzustand hochgefahren.
• Nachdem der Verstärker 31 auf diese Weise hochgefahren ist, wird bestimmt, ob die Zeit T bis zum Anstieg kleiner geworden ist als die Dauer Δt der Vorantriebszeit (T < Δt) oder nicht. Dann, wenn T < Δt ist, wird der Vorantrieb gestartet. In diesem Beispiel wird angenommen, dass die Amplitude des taktilen Signals die Amplitude durch die Anstiegshöhe A (nachfolgend als „Amplitude A“ bezeichnet) zum Zeitpunkt des Vorantriebs ist.
• 7 zeigt ein Antriebsbeispiel.
• Gemäß dem oben beschriebenen Antriebsverfahren wird der Verstärker 31 vor Δt + Δta in Bezug auf den durch die Zeit t1 repräsentierten Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals hochgefahren, und für die taktile Präsentationsvorrichtung 6 wird der Vorantrieb vor Δt in Bezug auf die Zeit t1 gestartet. In diesem Beispiel ist die Amplitude des taktilen Signals zum Zeitpunkt des Vorantriebs die Amplitude A.
• Durch einen derartigen Vorantrieb erreicht das von der taktilen Präsentationsvorrichtung 6 präsentierte Signal zum Zeitpunkt t1 die Amplitude A. Daher kann der Zeitpunkt, zu dem die taktile Stimulation die maximale Amplitude hat, mit dem ursprünglichen Zeitpunkt, zu dem das taktile Signal die maximale Amplitude hat, abgeglichen werden. Das heißt, der Moment der maximalen Amplitude mit einem großen Wahrnehmungseinfluss kann mit dem ursprünglichen Zeitpunkt abgeglichen werden.
• Nach dem Anstieg zum Zeitpunkt t1 wird der Verstärker 31 bei ausreichender Dämpfung des taktilen Signals wieder in den Stromsparzustand geschaltet. Dadurch wird der Stromverbrauch des Verstärkers 31 reduziert.
• Dabei ist der Moment, zu dem die Zeit T bis zum Anstieg 0 wird, die ursprüngliche Anstiegszeit, und somit wird die taktile Präsentationsvorrichtung 6 danach gemäß der ursprünglichen Amplitude des taktilen Signals angetrieben.
• Im Rahmen Fr zu und nach der Anstiegszeit werden die Information über die Zeit T, die die verbleibende Zeit bis zu einer nächsten Anstiegszeit angibt, und die Information über die Höhe A, die sich auf die nächste Anstiegszeit bezieht, neu im Kopf gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird der Verstärker 31 in den Stromsparzustand versetzt, wenn die Amplitude des taktilen Signals hinreichend klein ist und Zeit bis zum nächsten Anstieg vorhanden ist, insbesondere wenn zum Beispiel die Zeit T bis zum Anstieg größer als Δt + Δta ist.
• (Anwendungsbeispiel)
• Es ist vorstellbar, dass das oben beschriebene Antriebsverfahren auf einen Fall angewendet wird, in dem ein Film mit Vibration unter Verwendung eines tragbaren Endgeräts , wie z. B. eines Smartphones, angesehen wird.
• Das Wiedergabevorrichtung 3 sei zum Beispiel ein tragbares Endgerät mit einer eingebauten taktilen Präsentationsvorrichtung 7 als Vibrationsvorrichtung. Ein Exzentermotor wird aus Kostengründen oft als Vibrationsvorrichtung für Smartphones und dergleichen verwendet. Es dauert jedoch ca. 100 ms, bis ein Exzentermotor von der Amplitude 0 die gewünschte Amplitude erreicht, und die Empfindlichkeit ist gering. Selbst wenn der Exzentermotor unter Verwendung des taktilen Signals so wie es ist angetrieben wird, ist daher der Zeitpunkt der taktilen Präsentation im Vergleich zu dem ursprünglich gewünschten um 100 ms verzögert. Dies bedeutet, dass die Vibration stärker verzögert wird als das Video und Audio des Films, was zu einem Faktor wird, der das Benutzererlebnis stark beeinträchtigt.
• Daher ist es vorzuziehen, das Antriebsverfahren der vorliegenden Ausführungsform anzuwenden. In diesem Fall wird die Vibration des Exzentermotors 100 ms vor dem ursprünglichen Signalanstiegszeitpunkt gestartet. Darüber hinaus wird der Verstärker 31 zum Beispiel 120 ms davor hochgefahren.
• Selbst in einem Fall, in dem ein Exzentermotor mit geringer Empfindlichkeit verwendet wird, ist es daher möglich, zu verhindern, dass der Zeitpunkt der taktilen Präsentation verzögert wird, und es ist möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern. Darüber hinaus kann durch Bereitstellen einer Zeit, in der der Verstärker 31 in den Stromsparzustand versetzt wird, der für die taktile Präsentation notwendige Stromverbrauch reduziert werden.
• (Auslegung auf Kodierseite)
• 8 ist ein Diagramm, das ein internes Auslegungsbeispiel der Kodiereinheit 24 zum Realisieren eines Antriebsverfahrens als eine oben beschriebene Ausführungsform zeigt.
• Wie veranschaulicht, weist die Kodiereinheit 24 eine Signalanalyseeinheit 24a und eine Einheit zur Erzeugung kodierter Daten 24b auf. Die Signalanalyseeinheit 24a führt eine Signalanalyse des von der in 2 gezeigten Vorverarbeitungseinheit 23 einzugebenden taktilen Signals durch und erhält die „Zeit T bis zum Anstieg“ und die „Anstiegshöhe A“ für den Zielrahmen Fr.
• Die Einheit zur Erzeugung kodierter Daten 24b erzeugt die kodierten Daten Dc auf der Basis des von der Vorverarbeitungseinheit 23 einzugebenden taktilen Signals und der von der Signalanalyseeinheit 24a bestimmten „Zeit T bis zum Anstieg“ sowie „Anstiegshöhe A“. Insbesondere erzeugt die Einheit zur Erzeugung kodierter Daten 24b gemäß dem unter Bezugnahme auf 6 beschriebenen Kodierformat die kodierten Daten Dc, in denen vorbestimmte Informationen, wie z. B. die Zeit T bis zum Anstieg und die Anstiegshöhe A, im Kopf gespeichert sind.
• (Funktionsauslegung auf Dekodierseite)
• 9 ist ein Funktionsblockdiagramm zur Erläuterung der Funktion der Wiedergabevorrichtung 3 in Bezug auf das Antriebsverfahren als eine Ausführungsform.
• Wie veranschaulicht, besitzt die Wiedergabevorrichtung 3 eine Funktion als eine Antriebseinheit F1 und eine Antriebssteuereinheit F2.
• Die Antriebseinheit F1 treibt die taktile Präsentationsvorrichtung 6 durch ein Antriebssignal basierend auf dem taktilen Signal an, wobei die Antriebseinheit F1 in diesem Beispiel dem D/A-Wandler 32 und dem Verstärker 31 entspricht.
• Die Antriebssteuereinheit F2 veranlasst die Antriebseinheit F1 zum Ausführen eines Vorantriebs, der die taktile Präsentationsvorrichtung 6 in Bezug auf den Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals im Voraus antreibt. In diesem Beispiel wird die Funktion als die Antriebssteuereinheit F2 durch die Dekodiereinheit 34 implementiert.
• In diesem Beispiel startet die Antriebssteuereinheit F2 den Vorantrieb zu einem Zeitpunkt, der der Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung 6 entspricht. Dies ermöglicht es, einen Zeitpunkt, zu dem eine taktile Präsentation tatsächlich gestartet wird, auf einen Zeitpunkt einzustellen, der einer Empfindlichkeit einer taktilen Präsentationsvorrichtung entspricht.
• Darüber hinaus startet die Antriebssteuereinheit F2 dieses Beispiels den Vorantrieb zu einem Zeitpunkt, der der Anstiegshöhe A des taktilen Signals entspricht. Dies ermöglicht es, einen Zeitpunkt, zu dem eine taktile Präsentation tatsächlich gestartet wird, auf einen Zeitpunkt einzustellen, der einer Anstiegshöhe eines taktilen Signals entspricht.
• Darüber hinaus veranlasst die Antriebssteuereinheit F2 in diesem Beispiel die Antriebseinheit F1 zum Ausführen des Vorantriebs auf der Basis der zeitpunktbezogenen Informationen, die dem taktilen Signal durch Kodierung beigefügt sind.
• Hier sind die zeitpunktbezogenen Informationen solche, die sich auf den Zeitpunkt des Vorantriebs beziehen, und in diesem Beispiel entsprechen die zeitpunktbezogenen Informationen den Informationen über die „Zeit T bis zum Anstieg“, die den Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals repräsentieren, und den Informationen über die „Anstiegshöhe A“ des taktilen Signals.
• Durch Ausführen des Vorantriebs auf der Basis der zeitpunktbezogenen Informationen, die dem taktilen Signal durch Kodierung beigefügt sind, ist es nicht notwendig, das taktile Signal auf der Dekodierseite zu analysieren, wenn der Vorantrieb zu einem geeigneten Zeitpunkt ausgeführt wird. Das heißt, es ist möglich, die Verarbeitungslast auf der Dekodierseite zu reduzieren.
• Darüber hinaus führt die Antriebssteuereinheit F2 in diesem Beispiel den Vorantrieb durch die der Anstiegshöhe A des taktilen Signals entsprechende Antriebssignalstärke aus.
• Dies ermöglicht es, eine Verzögerung eines Präsentationszeitpunkts für den Berührer im Moment der maximalen Amplitude bei einem Anstiegsabschnitt eines taktilen Signals zu verhindern.
• Ferner treibt bei der Wiedergabevorrichtung 3 dieses Beispiels die Antriebseinheit F1 die taktile Präsentationsvorrichtung 6 durch das vom Verstärker 31 verstärkte Antriebssignal an, und die Antriebssteuereinheit F2 führt Steuerung durch, um den Verstärker 31 auf der Basis des Amplitudenwerts des taktilen Signals in den Stromsparzustand zu versetzen, und führt Steuerung durch, um den Verstärker 31 auf der Basis des Startzeitpunkts des Vorantriebs in den Hochfahrzustand zu versetzen.
• Dies ermöglicht es, Stromverbrauch zu reduzieren, indem der Verstärker 31 in einer anderen Periode als einem Anstiegsabschnitt eines taktilen Signals in einen Stromsparzustand versetzt wird, wenn ein Anstiegsabschnitt eines taktilen Signals diskret in einer Zeitrichtung vorliegt, und den Verstärker 31 vor einem Startzeitpunkt eines Vorantriebs in einen Hochfahrzustand zu versetzen. Daher ist es möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens durch Vorantrieb zu verbessern und gleichzeitig den Stromverbrauch zu reduzieren.
• Es wird darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel die Antriebseinheit F1 und die Antriebssteuereinheit F2 als in derselben Vorrichtung wie die Wiedergabevorrichtung 3 integriert beschrieben sind, es ist aber auch eine Auslegung möglich, bei der die Antriebseinheit F1 in einer von der Antriebssteuereinheit F2 getrennten Vorrichtung bereitgestellt ist.
• (Verarbeitungsverfahren auf Dekodierseite)
• Unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 10 wird die Prozedur der von der Wiedergabevorrichtung 3 auszuführenden Verarbeitung zum Implementieren des Antriebsverfahrens als die oben beschriebene Ausführungsform beschrieben.
• Es wird darauf hingewiesen, dass die in 10 gezeigte Verarbeitung von der Dekodiereinheit 34 für jeden Rahmen Fr der kodierten Daten Dc ausgeführt wird.
• In 10 führt die Dekodiereinheit 34 in Schritt S101 Verarbeitung des Übernehmens der Zeit T bis zum nächsten Anstieg und der Anstiegshöhe A durch. Das heißt, die Dekodiereinheit 34 übernimmt Informationen über die Zeit T bis zum Anstieg und die Anstiegshöhe A, die im Kopf des Zielrahmens Fr gespeichert sind.
• Im anschließenden Schritt S102 berechnet die Dekodiereinheit 34 auf der Basis der Anstiegshöhe A die Zeitdauer Δt des Vorantriebs und führt im nächsten Schritt S103 Verarbeitung des Übernehmens der Hochfahrzeit Δta des Verstärkers 31 durch. Wie oben beschrieben, wird die Zeitdauer Δt des Vorantriebs in diesem Beispiel unter Verwendung des Koeffizienten, der die Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung 6 angibt, und der Anstiegshöhe A berechnet.
• Es wird darauf hingewiesen, dass die Hochfahrzeit Δta des Verstärkers 31 dynamisch in Bezug auf die Anstiegshöhe A erhalten werden kann und in diesem Fall durch Berechnung unter Verwendung der Höhe A erhalten wird.
• Nach Schritt S103 bestimmt die Dekodiereinheit 34 in Schritt S104, ob der Verstärker 31 hochgefahren werden soll oder nicht, insbesondere, ob „T < Δt + Δta“ ist oder nicht.
• In einem Fall, in dem die Dekodiereinheit 34 bestimmt, dass „T < Δt + Δta“ nicht gegeben ist und der Verstärker 31 noch nicht hochgefahren werden soll, bestimmt die Dekodiereinheit 34 in Schritt S105, ob ein Nicht-Null-Signal vorliegt oder nicht.
• Hier wird ein Fall, in dem „T < Δt + Δta“ nicht gegeben ist, d. h. ein Fall, in dem genügend Zeit bis zum nächsten Anstieg vorhanden ist, entweder als ein Fall in der Mitte einer Nicht-Signalperiode zwischen Anstiegsabschnitten eines Signals oder als ein Fall in der Mitte einer Periode am und nach dem Anstiegszeitpunkt in einem Anstiegsabschnitt eines Signals betrachtet. Die Bestimmungsverarbeitung in Schritt S105 fungiert als Sortierverarbeitung, welcher dieser beiden Fälle anzuwenden ist.
• Wenn in Schritt S105 festgestellt wird, dass kein Nicht-Null-Signal vorliegt ist (d. h. im Fall einer Nicht-Signalperiode), steuert die Dekodiereinheit 34 in Schritt S106 den Verstärker 31, um ihn in den Stromsparzustand zu versetzen, und beendet die in 10 gezeigte Verarbeitungsreihe.
• Daher wird der Verstärker 31 in der Nicht-Signalperiode ausschließlich des Anstiegsabschnitts des taktilen Signals daran gehindert, wahllos Strom zu verbrauchen, wodurch der Stromverbrauch reduziert wird.
• Andererseits gibt die Dekodiereinheit 34 in einem Fall, in dem in Schritt S105 bestimmt wird, dass ein Nicht-Null-Signal vorliegt, in Schritt S107 ein Eingangssignal aus. Das heißt, die Dekodiereinheit 34 gibt das im Echtdatenbereich im Rahmen Fr gespeicherte taktile Signal aus. Als Reaktion auf die Ausführung der Ausgabeverarbeitung in Schritt S105 beendet die Dekodiereinheit 34 die in 10 gezeigte Verarbeitungsreihe.
• Hier erfolgt der Anstieg des taktilen Signals unabhängig vom Bruch des Rahmens Fr, und es ist selten, dass der Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals mit dem Bruch des Rahmens Fr zusammenfällt. Unter der Annahme, dass der Ziel-Anstiegszeitpunkt im taktilen Signal ein „Anstiegszeitpunkt Tt“ ist und dass der Rahmen Fr, der den Anstiegszeitpunkt Tt aufweist, der m-te Rahmen Fr ist (nachfolgend als Rahmen Fr(m) bezeichnet), wird bei der Kodierung durch die Kodiereinheit 24 die „Zeit T bis zum Anstieg“ für den Anstiegszeitpunkt Tt bis zum Rahmen Fr(m) gespeichert, und die „Zeit T bis zum Anstieg“ für den Anstiegszeitpunkt nach dem Anstiegszeitpunkt Tt wird ab dem Rahmen Fr (m + 1) nach dem Rahmen Fr(m) gespeichert.
• Gemäß der Verarbeitung in Schritten von S105 bis S107 ist es als Reaktion auf den Fall, in dem der zu verarbeitende Rahmen Fr der Rahmen Fr (m + 1) ist, möglich, das Signal in der Nicht-Null-Periode am Anstiegsabschnitt angemessen auszugeben. Darüber hinaus bedeutet dies, dass Umschalten von der Ausgabe der Amplitude A als Vorantrieb auf die Signalausgabe in der Nicht-Null-Periode am Anstiegsabschnitt angemessen durchgeführt wird.
• Anschließend führt die Dekodiereinheit 34 in einem Fall, in dem im vorherigen Schritt S104 bestimmt wird, dass „T < Δt + Δta“ ist und der Verstärker 31 hochgefahren werden soll, in Schritt S108 Steuerung des Hochfahrens des Verstärkers 31 durch und bestimmt dann in Schritt S109, ob der Anstieg unmittelbar bevorsteht oder nicht, insbesondere, ob „T < Δt“ gegeben ist oder nicht.
• Wenn bestimmt wird, dass „T < Δt“ nicht gegeben ist und der Anstieg nicht unmittelbar bevorsteht, beendet die Dekodiereinheit 34 die in 10 gezeigte Verarbeitungsreihe.
• Wird hingegen festgestellt, dass „T < Δt“ ist und der Anstieg unmittelbar bevorsteht, gibt die Dekodiereinheit 34 in Schritt S110 das Signal mit der Amplitude A aus und beendet die in 10 gezeigte Verarbeitungsreihe. Daher wird der Vorantrieb vom Rahmen Fr, in dem „T < Δt“ eingetreten ist, bis zum oben beschriebenen Rahmen Fr(m) durchgeführt.
• [Erste Variation]
• Hier ist die in 10 gezeigte Verarbeitung ein Beispiel für Bestimmen des Startzeitpunkts des Vorantriebs in Einheiten von Rahmen des taktilen Signals. Wenn dementsprechend zum Beispiel die Zeitdauer des Rahmens Fr, die aus der Anzahl der Abtastungen, die der Rahmen Fr aufweist, und der Abtastfrequenz bestimmt ist (z. B. bei einer Anzahl von Abtastungen = 128 und einer Abtastfrequenz von 2 kHz beträgt sie 64 ms), ausreichend kurz ist, kann der Verzögerungsreduzierungseffekt des taktilen Präsentationszeitpunkts ausreichend zum Tragen kommen.
• Andererseits kann die Bestimmung des Startzeitpunkts des Vorantriebs in Einheiten von Abtastungen durchgeführt werden. Selbst wenn die Zeitdauer des Rahmens Fr lang ist, ist es daher möglich, eine Bestimmung mit hoher Zeitauflösung durchzuführen.
• 11 zeigt ein Beispiel eines spezifischen Verarbeitungsverfahrens.
• Es wird darauf hingewiesen, dass in der folgenden Beschreibung ähnliche Teile und Verarbeitungen wie die bisher beschriebenen mit den gleichen Referenznummern und den gleichen Schrittnummern versehen werden, um doppelte Erklärungen zu vermeiden.
• In 11 besteht der Unterschied zu 10 darin, dass Schritte S202 und S203 statt Schritten S107 und S110 ausgeführt werden und Schritte S201, S204 sowie S205 hinzugefügt werden.
• In einem Fall, in dem in Schritt S105 bestimmt wird, dass ein Nicht-Null-Signal vorliegt, führt die Dekodiereinheit 34 zunächst Verarbeitung des Ausgebens eines Signals S[n] in Schritt S202 aus und geht dann zu Schritt S204 über.
• Hier ist „n“ ein Zeitindex, der angibt, welche Zahl der Abtastung des taktilen Signals vorliegt, und das Signal S[n] bedeutet einen Wert der n-ten Abtastung des taktilen Signals.
• In Schritt S204 bestimmt die Dekodiereinheit 34, ob der Rahmen beendet ist oder nicht, d. h. ob die Verarbeitung bis zur letzten Abtastung des zu verarbeitenden Rahmens Fr ausgeführt wurde, und in einem Fall der Bestimmung, dass der Rahmen nicht beendet ist, führt die Dekodiereinheit 34 in Schritt S205 die Verarbeitung des Aktualisierens der Zeit T bis zum Anstieg und des Zeitindex n aus und kehrt zu Schritt S104 zurück.
• Hier wird die Zeit T bis zum Anstieg mit „T = T - 1/Fs“ aktualisiert, wobei die Abtastfrequenz des taktilen Signals „Fs“ ist.
• In einem Fall, in dem in Schritt S109 bestimmt wird, dass „T < Δt“ gegeben ist, bestimmt die Dekodiereinheit 34 darüber hinaus in diesem Fall in Schritt S201, ob „T ≤ 0“ ist oder nicht. Dies entspricht der Bestimmung, ob der durch den Zeitindex n angegebene Zeitpunkt ein Zeitpunkt an und nach dem Zielanstiegszeitpunkt im taktilen Signal ist oder nicht.
• Wenn „T ≤ 0“ in Schritt S201 nicht gegeben ist, gibt die Dekodiereinheit 34 in Schritt S203 die Amplitude A aus und geht zu Schritt S204 über. Daher ist es möglich, den Vorantrieb mit der Amplitude A ab „T < Δt“ bis unmittelbar vor „T ≤ 0“ durchzuführen.
• Wenn „T ≤ 0“ hingegen gegeben ist, gibt die Dekodiereinheit 34 in Schritt S202 das Signal S[n] aus. Daher ist es möglich, am Anstiegsabschnitt am und nach dem Anstiegszeitpunkt ein Nicht-Null-Signal auszugeben.
• Durch die in 11 gezeigte Verarbeitung ist es möglich, den Startzeitpunkts des Vorantriebs in Einheiten von Abtastungen des taktilen Signals zu bestimmen.
• Dies ermöglicht es, eine Genauigkeit eines Startzeitpunkts eines Vorantriebs zu verbessern. Das heißt, es ist möglich, die Anpassungsgenauigkeit zwischen dem Zeitpunkt, an dem die taktile Präsentation tatsächlich gestartet wird, und dem ursprünglichen Zeitpunkt zu erhöhen.
• [Zweite Variation]
• Dabei wird im obigen Beispiel die Amplitude des taktilen Signals zum Zeitpunkt des Vorantriebs mit der Anstiegshöhe A abgeglichen. Das heißt, es wurde ein Beispiel gegeben, bei dem die Antriebssignalstärke des Vorantriebs auf die Stärke eingestellt ist, die der Anstiegshöhe A entspricht.
• In einem Fall, in dem jedoch nicht der Moment der maximalen Amplitude, sondern der Zeitpunkt, zu dem der Berührer die taktile Stimulation wahrzunehmen beginnt, angepasst werden soll, ist es effektiv, den Vorantrieb mit einer Amplitude gemäß der Vibrationserkennung-Schwellenwertkurve durchzuführen, wie in 12 gezeigt.
• 12 zeigt eine Vibrationserkennung-Schwellenwertkurve, die einen Standard der menschlichen Taktilempfindlichkeit in Bezug auf Vibration angibt. Es wird darauf hingewiesen, dass in 12 die horizontale Achse die Frequenz und die vertikale Achse die Größe der taktilen Stimulation (Vibration: hier Verschiebung) repräsentiert.
• Die Vibrationserkennung-Schwellenwertkurve ist ein experimentell untersuchtes Beispiel dafür, ob der Mensch die Vibration als Taktilempfinden wahrnimmt oder nicht, also die taktile Empfindlichkeit. Der Mensch kann Vibrationen, die kleiner als diese Kurve sind, nicht als Taktilempfinden wahrnehmen.
• Daher wird der Vorantrieb mit einer Amplitude durchgeführt, die gleich oder kleiner ist als der durch eine derartige Vibrationserkennung-Schwellenwertkurve repräsentierte Schwellenwert.
• 13 zeigt ein Antriebsbeispiel. Wie veranschaulicht, überschreitet das in diesem Fall präsentierte Signal während des Vorantriebs nicht den Vibrationserkennung-Schwellenwert, der in der Figur als Schwellenwert Th dargestellt ist.
• Bei einem derartigen Antrieb wird die Vibration nicht zu einem früheren Zeitpunkt als dem ursprünglichen Anstiegszeitpunkt t1 des taktilen Signals empfunden, doch die zum Erreichen der gewünschten Vibrationsstärke erforderliche Zeit kann im Vergleich zum Vibrieren aus dem Zustand der Amplitude 0 verkürzt werden und somit ist es auch möglich, das Moment der maximalen Amplitude der präsentierten Vibration, d. h. die Abweichung vom Zeitpunkt t1, zu reduzieren.
• Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl ein Beispiel für den menschlichen Wahrnehmungsschwellenwert in Bezug auf Vibration als der Vibrationserkennung-Schwellenwert gegeben wurde, auf ähnliche Weise auch ein Wahrnehmungsschwellenwert für andere taktile Stimulationen als Vibration besteht.
• In einem Fall, in dem die Anstiegszeit für die Stärke der präsentierten taktilen Stimulation bis zum Erreichen der dem Wahrnehmungsschwellenwert entsprechenden Stärke so kurz ist, dass sie nicht berücksichtigt werden muss, kann die Zeitdauer Δt des Vorantriebs auch als konstanter Wert vorbestimmt werden. Alternativ kann die Zeitdauer Δt auch gemäß der Größe des Wahrnehmungsschwellenwerts bestimmt werden.
• Hier kann, wie bei der in 12 veranschaulichten Schwellenwertkurve für Vibration, der Wahrnehmungsschwellenwert in Abhängigkeit von der Frequenz variieren. In diesem Fall führt die Dekodiereinheit 34 Signalanalyse des taktilen Signals durch, um eine Hauptfrequenzkomponente des Anstiegsabschnitts zu spezifizieren, und führt den Vorantrieb mit einer Amplitude (Antriebssignalstärke) gemäß einem der Frequenzkomponente entsprechenden Wahrnehmungsschwellenwert aus.
• Alternativ ist es möglich, die Spezifizierung einer derartigen Frequenzkomponente zu überspringen und die Amplitude zum Zeitpunkt des Vorantriebs mit dem niedrigsten Schwellenwert der Wahrnehmungsschwellenwerte abzugleichen (z. B. wird im Beispiel von 12 der Schwellenwert mit einem Schwellenwert nahe 300 Hz abgeglichen).
• [Dritte Variation]
• Die dritte Variation bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem die Eigenschaften von Rezeptoren des menschlichen Körpers berücksichtigt werden.
• Es ist allgemein bekannt, dass es unter der menschlichen Haut eine Vielzahl von Rezeptoren zur Wahrnehmung taktiler Informationen gibt. Typisch bekannte Rezeptoren sind z. B. Meissner-Körperchen (nachfolgend mit „Meissner“ abgekürzt), Merkel-Zellen (nachfolgend mit „Merkel“ abgekürzt), Ruffini-Endungen (nachfolgend mit „Ruffini“ abgekürzt) und Pacini-Körperchen (nachfolgend mit „Pacini“ abgekürzt).
• Meissner und Pacini werden jeweils auch als „FA1“ und „FA2“ bezeichnet, wobei FA für „Fast Adapting“ (schnell adaptierend) steht. Merkel und Ruffini werden jeweils auch als „SA1“ bzw. „SA2“ bezeichnet, wobei SA für „Slow Adapting“ (langsam adaptierend) steht.
• Merkel (SA1) feuert seine Nerven weiter, während ein Objekt gedrückt wird, und soll die Stärke (Verschiebung und Druck) erkennen. Meissner (FA1) soll die Geschwindigkeit in einem Abschnitt erkennen, in dem der Schubbetrag eines Objekts konstant wird. Pacini (FA2) soll für Erkennung von Beschleunigung in einem Abschnitt zuständig sein, in dem sich der Schubbetrag ändert.
• 14 zeigt eine Vibrationserkennung-Schwellenwertkurve für jeden Rezeptor.
• In der Figur repräsentiert ein durch die durchgezogene Linie angezeigter Schwellenwert Th-m einen Vibrationserkennung-Schwellenwert von Merkel, und ein durch die gestrichelte Linie angezeigter Schwellenwert Th-p repräsentiert einen Vibrationserkennung-Schwellenwert von Pacini. Es wird darauf hingewiesen, dass die in 12 gezeigte Vibrationserkennung-Schwellenwertkurve nicht die Eigenschaften eines einzelnen Rezeptors zeigt, sondern die synthetisierten Eigenschaften taktiler Empfindungen, die durch eine Vielzahl von Rezeptoren erhalten werden, wie in 14 gezeigt.
• Wie in 14 gezeigt, variiert die Vibrationserkennung-Schwellenwertkurve in Abhängigkeit vom Rezeptor. Die Verwendung dieser Kennlinie ermöglicht es auch, die Zeitdauer Δt des Vorantriebs (Startzeitpunkt des Vorantriebs) und die Amplitude zum Zeitpunkt des Vorantriebs (Antriebssignalstärke des Vorantriebs) dynamisch auf der Basis der Hauptfrequenzkomponenten am Anstiegsabschnitt des taktilen Signals und der Eigenschaften der Rezeptoren zu bestimmen.
• Als spezifisches Beispiel weist Merkel, angezeigt durch den Schwellenwert Th-m, einen relativ hohen Wahrnehmungsschwellenwert auf. Darüber hinaus weist Merkel eine geringe Zeitempfindlichkeit auf. Wenn der Anstiegsabschnitt des taktilen Signals hauptsächlich niederfrequente Komponenten aufweist (z. B. 3 bis 2 Hz oder niedriger), wird angenommen, dass die dem Anstiegsabschnitt entsprechende taktile Stimulation hauptsächlich von Merkel wahrgenommen wird, sodass die taktile Präsentationsvorrichtung 6 weitgehend im Voraus in Vibration versetzt werden kann und eine geringfügige Abweichung des Stimulationspräsentationszeitpunkts zulässig ist.
• Pacini hingegen, angezeigt durch den Schwellenwert Th-p, weist einen niedrigen Wahrnehmungsschwellenwert in einem relativ hohen Frequenzband von etwa 200 Hz und gute Empfindlichkeit auf. Darüber hinaus weist Pacini eine hohe Zeitempfindlichkeit auf. Wenn der Anstiegsabschnitt des taktilen Signals hauptsächlich hochfrequente Komponenten aufweist (z. B. 200 Hz oder höher), wird angenommen, dass die dem Anstiegsabschnitt entsprechende taktile Stimulation hauptsächlich von Pacini wahrgenommen wird, weshalb die Amplitude zum Zeitpunkt des Vorantriebs reduziert wird.
• Hier ist es vorstellbar, dass die Kodiereinheit 24 die Signalanalyse zum Identifizieren des Hauptrezeptors durchführt, der die taktile Stimulation am Anstiegsabschnitt wahrnimmt. In diesem Fall speichert die Kodiereinheit 24 Informationen, die einen Hauptrezeptor angeben, der taktile Stimulation des Zielanstiegsabschnitts wahrnimmt, zum Beispiel im Kopf des Rahmens Fr. Auf der Basis der Informationen, die den Hauptrezeptor angeben, bestimmt die Dekodiereinheit 34 die Zeitdauer Δt des Vorantriebs und die Amplitude zum Zeitpunkt des Vorantriebs.
• Es wird darauf hingewiesen, dass die Signalanalyse zum Identifizieren des Hauptrezeptors, der die taktile Stimulation wahrnimmt, auch auf der Seite der Dekodiereinheit 34 durchgeführt werden kann.
• [Vierte Variation]
• Bei der bisherigen Beschreibung wurde davon ausgegangen, dass die Zeitdauer Δt des Vorantriebs und die Amplitude des Vorantriebs auf eine vorbestimmte Weise von der Dekodiereinheit 34 berechnet und übernommen werden, aber die Zeitdauer Δt des Vorantriebs und die Amplitude zum Zeitpunkt des Vorantriebs können durch Bedienung für den Benutzer, wie z. B. einen Berührer, einstellbar sein.
• 15 zeigt ein Beispiel der grafischen Benutzungsschnittstelle (Graphical User Interface, GUI) zur Einstellung.
• Insbesondere zeigt 15 ein Beispiel der GUI in einem Fall, in dem die Wiedergabevorrichtung 3 eine Anzeigevorrichtung, wie z. B. eine Flüssigkristallanzeige oder eine organische Elektrolumineszenz (EL)-Anzeige, und einen auf einem Anzeigebildschirm 3a der Anzeigevorrichtung ausgebildeten Touchscreen-Operator aufweist. Diese Figur zeigt ein Beispiel einer Auslegung, bei der mittels eines auf dem Anzeigebildschirm 3a angezeigten Schieberegler-Operators (Slider, SL) die Länge der Zeitdauer Δt des Vorantriebs oder die Größe der Amplitude zum Zeitpunkt des Vorantriebs eingestellt werden kann.
• Dies ermöglicht es, der Präferenz des Benutzers und dem Toleranzgrad der Abweichung des taktilen Stimulationszeitpunkts zu entsprechen.
• <Zweite Ausführungsform>
• [Auslegung des taktilen Wiedergabesystems]
• Anschließend wird die zweite Ausführungsform beschrieben.
• Bei der zweiten Ausführungsform ist eine Vielzahl der taktilen Sensoren 5 und der taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 bereitgestellt, um taktile Signale einer Vielzahl von Kanälen handzuhaben.
• 16 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines internen Auslegungsbeispiels einer Kodiervorrichtung 2A als die zweite Ausführungsform und zeigt die Vielzahl von taktilen Sensoren 5 zusammen mit dem internen Auslegungsbeispiel der Kodiervorrichtung 2A.
• Der Unterschied zu der in 2 gezeigten Kodiervorrichtung 2 besteht darin, dass entsprechend der Bereitstellung der Vielzahl von taktilen Sensoren 5 der Verstärker 21 sowie der A/D-Wandler 22 für jeden taktilen Sensor 5 bereitgestellt sind und eine Vorverarbeitungseinheit 23A sowie eine Kodiereinheit 24A anstatt der Vorverarbeitungseinheit 23 und der Kodiereinheit 24 bereitgestellt sind.
• Die Vorverarbeitungseinheit 23A gibt ein taktiles Signal über ein digitales Signal ein, das von jedem A/D-Wandler 22 ausgegeben wird, und führt für jedes taktile Signal ähnliche Signalverarbeitung wie die Vorverarbeitungseinheit 23 durch.
• Die Kodiereinheit 24A gibt jedes taktile Signal ein, das der Verarbeitung durch die Vorverarbeitungseinheit 23A unterzogen wurde, und führt für die taktilen Signale ähnliche Kodierung wie die Kodiereinheit 24 durch. Die kodierten Daten Dc können in diesem Fall unabhängige Daten für jeden Kanal eines taktilen Signals sein, oder sie können Daten sein, die durch Zeitmultiplexen des taktilen Signals jedes Kanals in einem Strom erhalten werden.
• In der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass die von der Kodiereinheit 24A erzeugten kodierten Daten Dc die Stromdaten des Letzteren sind. In diesem Fall werden in den Stromdaten für jeden Rahmen Fr jedes Kanals Informationen über die Zeit T bis zum Anstieg und die Anstiegshöhe A im Kopf gespeichert.
• 17 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines internen Auslegungsbeispiels einer Wiedergabevorrichtung 3A als die zweite Ausführungsform und zeigt die Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 zusammen mit dem internen Auslegungsbeispiel der Wiedergabevorrichtung 3A.
• Der Unterschied zu der in 3 veranschaulichten Wiedergabevorrichtung 3 besteht darin, dass entsprechend der Bereitstellung einer Vielzahl der taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 der Verstärker 31 sowie der D/A-Wandler 32 für jede taktile Präsentationsvorrichtung 6 bereitgestellt sind und eine Nachverarbeitungseinheit 33A sowie eine Dekodiereinheit 34A anstatt der Nachverarbeitungseinheit 33 und der Dekodiereinheit 34 bereitgestellt sind.
• Auf der Basis der Daten des Rahmens Fr für jeden Kanal in den kodierten Daten Dc führt die Dekodiereinheit 34A für jeden Kanal ähnliche Dekodierung wie die Dekodiereinheit 34 durch, um den Vorantrieb für jeden Kanal zu realisieren, und führt Stromsparsteuerung des Verstärkers 31 für jeden Kanal durch.
• Die Nachverarbeitungseinheit 33A führt für das taktile Signal jedes Kanals, das von der Dekodiereinheit 34A ausgegeben werden soll, ähnliche Signalverarbeitung wie die Nachverarbeitungseinheit 33 durch und gibt jedes taktile Signal an den D/A-Wandler 32 des entsprechenden Kanals aus.
• Das taktile Signal jedes Kanals wird durch den D/A-Wandler 32 des entsprechenden Kanals in ein analoges Signal umgewandelt und dann an die taktile Präsentationsvorrichtung 6 des entsprechenden Kanals über den Verstärker 31 des entsprechenden Kanals ausgegeben.
• [Erstes Anwendungsbeispiel]
• Da das menschliche Taktilempfinden über einen weiten Bereich des gesamten Körpers stattfindet, ist es hier vorstellbar, auch bei der Präsentation des Taktilempfindens eine große Anzahl der taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 zum Stimulieren des weiten Bereichs zu verwenden und durch Kombinieren der Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 mit unterschiedlichen Frequenzmerkmalen ein breites Band an taktilen Informationen zu präsentieren, um eine größere Vielfalt an Taktilempfindungen zu präsentieren.
• Hier wird als ein Fall kombinierter Verwendung derart unterschiedlicher Arten von taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 ein Beispiel der Verwendung einer taktilen Vorrichtung vom Torsopräsentationstyp gezeigt, wie in 18 gezeigt.
• Bei dieser taktilen Vorrichtung vom Torsopräsentationstyp ist jede taktile Präsentationsvorrichtung 6 so angeordnet, dass sie in der Lage ist, taktile Stimulation an verschiedenen Stellen des Torsos des menschlichen Körpers zu präsentieren. Es ist wünschenswert, dass möglichst viele taktile Präsentationsvorrichtungen 6 vorgesehen sind, sodass taktile Informationen über einen weiten Bereich des Körpers präsentiert werden können.
• Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl 18 ein Beispiel einer taktilen Vorrichtung vom T-Shirt-Typ zeigt, es möglich ist, eine taktile Vorrichtung mit einer anderen Form, wie z. B. einer Jacke, zu verwenden.
• Derzeit kann die taktile Präsentationsvorrichtung 6 insbesondere als eine Vibrationsvorrichtung allein nur Vibrationen in einem schmalen Frequenzband ausgeben, und um taktile Informationen mit höherer Realität zu präsentieren, ist es vorstellbar, die taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 mit unterschiedlichen Frequenzmerkmalen in Kombination zu verwenden, wie z. B. einen Linearaktuator mit hervorragender Ausgabe einer niedrigen Frequenz und ein piezoelektrisches Element (Piezoelement) mit hervorragender Ausgabe einer hohen Frequenz.
• Da die Zeitempfindlichkeit zwischen den verschiedenen taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 mit unterschiedlichen Frequenzmerkmalen unterschiedlich ist, können die tatsächlichen taktilen Zeitpunkte gegenwärtig in Abhängigkeit von den taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 variieren, auch wenn die taktilen Signale der taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 eine synchronisierte Anstiegszeit aufweisen.
• Das Antriebsverfahren als die Ausführungsform ist auch beim Verhindern der Abweichung des taktilen Präsentationszeitpunkts zwischen den taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 derart unterschiedlicher Typen wirksam.
• Insbesondere für den Fall, dass die verschiedenen Arten von taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 gemischt verwendet werden, erhält die Dekodiereinheit 34A die der Empfindlichkeit der zu verwendenden taktilen Präsentationsvorrichtung 6 entsprechende Zeitdauer Δt für jeden Kanal. Das heißt, für einen Kanal, in dem ein Linearaktuator als die taktile Präsentationsvorrichtung 6 verwendet wird, wird die Zeitdauer Δt auf der Basis der Empfindlichkeit und der Anstiegshöhe A des Linearaktuators berechnet. Darüber hinaus wird für einen Kanal, in dem ein piezoelektrisches Element (das eine höhere Empfindlichkeit als der Linearaktuator aufweist) als die taktile Präsentationsvorrichtung 6 verwendet wird, die Zeitdauer Δt auf der Basis der Empfindlichkeit und der Anstiegshöhe A des piezoelektrischen Elements berechnet.
• Durch Erhalten der Zeitdauer Δt des Vorantriebs gemäß der Art (Empfindlichkeit) der zu verwendenden taktilen Präsentationsvorrichtung 6 ist es somit möglich, ein Auftreten von Variationen des taktilen Präsentationszeitpunkts zwischen den taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 trotz der Synchronisation des Anstiegszeitpunkts seitens des taktilen Signals zu verhindern. Das heißt, der taktile Präsentationszeitpunkt wird zwischen den verschiedenen Arten von taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 synchronisiert.
• Es wird darauf hingewiesen, dass, wie in 18 gezeigt, jede der verschiedenen Arten von taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 nicht nur so angeordnet werden kann, dass sie taktile Stimulation auf verschiedene Stellen des menschlichen Körpers ausübt, sondern auch so angeordnet werden kann, dass sie taktile Stimulation auf dieselben Stellen ausübt.
• Darüber hinaus kann bei der zweiten Ausführungsform die Amplitude (Antriebssignalstärke) zum Zeitpunkt des Vorantriebs gemäß der Art (Empfindlichkeit) der zu verwendenden taktilen Präsentationsvorrichtung 6 geändert werden.
• [Zweites Anwendungsbeispiel]
• Hier können die verschiedenen Arten von taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 mit unterschiedlichen Frequenzmerkmalen taktile Stimulation auf unterschiedliche Rezeptoren ausüben.
• Zum Beispiel weisen Merkel-, Meissner- und Pacini-Rezeptoren unterschiedliche Frequenzbänder mit gutem Ansprechen auf. Im Allgemeinen wird gesagt, dass Merkel gut im niedrigen Frequenzbereich, Meissner gut im mittleren Frequenzbereich und Pacini gut im hohen Frequenzbereich anspricht. Obwohl die Eigenschaften dieser Rezeptoren nicht notwendigerweise nur auf klar unterteilte Bänder ansprechen, ist es vorstellbar, dass als ein Beispiel der niedrige Frequenzbereich als weniger als 3 Hz gemäß Merkel-Charakteristik, der mittlere Frequenzbereich als 3 Hz oder mehr und weniger als 40 Hz gemäß Meissner-Charakteristik und der hohe Frequenzbereich als 40 Hz oder mehr und 1000 Hz oder weniger gemäß Pacini-Charakteristik definiert wird.
• In diesem Fall werden für die taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 drei Arten von taktilen Präsentationsvorrichtung 6 für Merkel, Meissner und Pacini verwendet, die jeweils gute Empfindlichkeit im niedrigen, mittleren und hohen Frequenzbereich aufweisen.
• Der Vorantrieb jeder der verschiedenen Arten von taktilen Präsentationsvorrichtungen 6 kann durch Variieren der Antriebssignalstärke und des Startzeitpunkts gemäß den Eigenschaften des Zielrezeptors, insbesondere des Wahrnehmungsschwellenwerts und der Zeitempfindlichkeit, durchgeführt werden.
• Zum Beispiel speichert die Kodiereinheit 24A für jeden Kanal im Kopf des Rahmens Fr Identifikationsinformationen zum Identifizieren eines Rezeptors, auf den die taktile Präsentationsvorrichtung 6 dieses Kanals abzielt. Auf der Basis der Identifikationsinformationen führt die Dekodiereinheit 34A für jeden Kanal den Vorantrieb mit der Antriebssignalstärke und dem Startzeitpunkt, die dem Rezeptor entsprechen, aus.
• Alternativ ist es nicht wesentlich, die Identifikationsinformation in den kodierten Daten Dc durch Kodierung zu speichern, und es ist auch möglich, eine Auslegung zu wählen, bei der die Dekodiereinheit 34A auf der Basis der Signalanalyse des taktilen Signals angibt, für welchen Rezeptor ein taktiles Signal bestimmt ist, und den Vorantrieb mit der Antriebssignalstärke und dem Startzeitpunkt, die dem angegebenen Rezeptor entsprechen, ausführt.
• Daher kann der Vorantrieb jeder taktilen Präsentationsvorrichtung 6 in einem geeigneten Modus entsprechend den Eigenschaften des Zielrezeptors durchgeführt werden, und es ist möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern.
• Insbesondere ist es für eine Vibrationsvorrichtung oder dergleichen schwierig, eine taktile Präsentationsvorrichtung 6 mit guter Empfindlichkeit in einem breiten Band von einer niedrigen Frequenz bis zu einer hohen Frequenz zu implementieren, und daher ist die Verwendung der taktilen Präsentationsvorrichtung 6 mit unterschiedlichen Frequenzmerkmalen für jeden Rezeptor wie in diesem Beispiel wirksam, um die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern.
• [Drittes Anwendungsbeispiel]
• Die taktilen Eigenschaften des Menschen können von Stelle zu Stelle variieren, und auch die Wahrnehmungsschwellenwerte, wie z. B. Vibrationserkennung-Schwellenwerte, können an verschiedenen Stellen, wie z. B. dem Rücken und den Oberarmen, variieren.
• Daher ist es auch möglich, die Amplitude (Antriebssignalstärke) zum Zeitpunkt des Vorantriebs gemäß der Stelle des menschlichen Körpers, an der die taktile Präsentationsvorrichtung 6 angebracht ist, variabel zu gestalten. In diesem Fall speichert die Kodiereinheit 24A für jeden Kanal im Kopf des Rahmens Fr Identifikationsinformationen zum Identifizieren einer Stelle, an der die taktile Präsentationsvorrichtung 6 des Kanals angebracht ist. Auf der Basis der Identifikationsinformationen führt die Dekodiereinheit 34A für jeden Kanal den Vorantrieb mit der der Anbringstelle entsprechenden Antriebssignalstärke aus.
• Daher kann der Vorantrieb jeder taktilen Präsentationsvorrichtung 6 in einem geeigneten Modus entsprechend den taktilen Eigenschaften des Zielkörperstelle durchgeführt werden, und es ist möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern.
• <Variationen>
• Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl das Beispiel des Erhaltens der Zeitdauer Δt des Vorantriebs und der Hochfahrzeit Δta des Verstärkers 31 auf der Seite der Dekodiereinheit 34 (34A) oben beschrieben wurde, es auch möglich ist, derartige Informationen auf der Seite der Kodiereinheit 24 (24A) auf der Basis der Signalanalyse des taktilen Signals zu erhalten und sie in den kodierten Daten Dc zu speichern, und die Dekodiereinheit 34 (34A) kann den Vorantrieb und die Steuerung des Verstärkers 31 auf der Basis dieser gespeicherten Informationen durchführen.
• Darüber hinaus ist es, obwohl in der obigen Beschreibung eine Vibrationsvorrichtung als die taktile Präsentationsvorrichtung 6 beispielhaft dargestellt ist, auch möglich, als die taktile Präsentationsvorrichtung 6 eine Vorrichtung zu verwenden, die taktile Präsentation durch andere Mittel als Vibration durchführt, wie zum Beispiel eine Vorrichtung, die taktile Stimulation durch Luftstrom oder direkte Stimulation eines Nervs durch Elektrizität durchführt, oder eine Vorrichtung, die taktile Stimulation durch Ultraschallwellen bewirkt. Insbesondere weist eine Vorrichtung mit einer Pumpe zum Abgeben von Luft als die luftabgebende taktile Präsentationsvorrichtung 6 eine geringe Empfindlichkeit auf, und die vorliegende Technologie kann bevorzugt angewendet werden.
• <Kurzfassung der Ausführungsformen>
• Wie oben beschrieben weist die Antriebssteuervorrichtung (Wiedergabevorrichtungen 3 und 3A) als eine Ausführungsform die Antriebssteuereinheit (F2 und die Dekodiereinheiten 34 und 34A) auf, die die Antriebseinheit (F1 und den Verstärker 31), die die taktile Präsentationsvorrichtung durch ein auf dem taktilen Signal basierendes Antriebssignal antreibt, dazu veranlasst, einen Vorantrieb auszuführen, der darin besteht, die taktile Präsentationsvorrichtung in Bezug auf den Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals im Voraus anzutreiben.
• Durch den oben beschriebenen Vorantrieb kann ein Zeitpunkt, zu dem eine taktile Präsentation tatsächlich gestartet wird, nahe an den Anstiegszeitpunkt eines taktilen Signals gebracht werden.
• Daher ist es möglich, Verzögerungen des taktilen Präsentationszeitpunkts aufgrund der Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung zu verhindern, und es ist möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern.
• Darüber hinaus ist es möglich, in einem Fall, in dem taktile Präsentationsvorrichtungen mit unterschiedlicher Empfindlichkeit, wie z. B. ein Exzentermotor und ein piezoelektrisches Element, in Kombination verwendet werden, den Unterschied in der Ansprechzeit zwischen diesen zu absorbieren und die Präsentationsstimulation zu synchronisieren.
• Darüber hinaus startet bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb zu einem Zeitpunkt, der der Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung entspricht.
• Dies ermöglicht es, einen Zeitpunkt, zu dem eine taktile Präsentation tatsächlich gestartet wird, auf einen Zeitpunkt einzustellen, der einer Empfindlichkeit einer taktilen Präsentationsvorrichtung entspricht.
• Daher ist es möglich, Verzögerungen des taktilen Präsentationszeitpunkts aufgrund der Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung zu verhindern, und es ist möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern.
• Darüber hinaus startet bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb zu einem Zeitpunkt, der der Anstiegshöhe des taktilen Signals entspricht.
• Dies ermöglicht es, einen Zeitpunkt, zu dem eine taktile Präsentation tatsächlich gestartet wird, auf einen Zeitpunkt einzustellen, der einer Anstiegshöhe eines taktilen Signals entspricht.
• Daher ist es möglich, Verzögerungen des taktilen Präsentationszeitpunkts aufgrund der Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung zu verhindern, und es ist möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern.
• Darüber hinaus werden bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform dem taktilen Signal durch Kodieren zeitpunktbezogene Informationen beigefügt, bei denen es sich um Informationen in Bezug auf den Zeitpunkt des Vorantriebs handelt, und die Antriebssteuereinheit veranlasst die Antriebseinheit zum Ausführen des Vorantriebs auf der Basis der zeitpunktbezogenen Informationen.
• Dadurch entfällt die Notwendigkeit der Analyse eines taktilen Signals auf der Dekodierseite, wenn ein Vorantrieb zu einem geeigneten Zeitpunkt ausgeführt wird.
• Daher ist es möglich, die Verarbeitungslast auf der Dekodierseite zu reduzieren.
• Darüber hinaus weisen die zeitpunktbezogenen Informationen bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform Informationen auf, die den Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals angeben.
• Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Signalanalyse zum Erkennen eines Anstiegszeitpunkts des taktilen Signals auf der Dekodierseite, wenn ein Vorantrieb zu einem geeigneten Zeitpunkt ausgeführt wird.
• Daher ist es möglich, die Verarbeitungslast auf der Dekodierseite zu reduzieren.
• Darüber hinaus weisen die zeitpunktbezogenen Informationen bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform Informationen auf, die die Anstiegshöhe des taktilen Signals angeben.
• Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Signalanalyse zum Erkennen einer Anstiegshöhe eines taktilen Signals auf der Dekodierseite, wenn ein Vorantrieb zu einem geeigneten Zeitpunkt ausgeführt wird.
• Daher ist es möglich, die Verarbeitungslast auf der Dekodierseite zu reduzieren.
• Darüber hinaus führt bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb mit der Antriebssignalstärke aus, die der Anstiegshöhe des taktilen Signals entspricht.
• Dies ermöglicht es, eine Verzögerung eines Präsentationszeitpunkts für den Berührer im Moment der maximalen Amplitude bei einem Anstiegsabschnitt eines taktilen Signals zu verhindern.
• Daher ist es möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens durch Verhindern der Wahrnehmungsverzögerung im Moment der maximalen Amplitude zu verbessern.
• Darüber hinaus führt bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb mit der Antriebssignalstärke aus, die dem Wahrnehmungsschwellenwert in Bezug auf das menschliche Taktilempfinden entspricht.
• Dies ermöglicht es, den Zeitpunkt, zu dem ein Berührer beginnt, eine taktile Stimulation wahrzunehmen, die einem Anstiegsabschnitt eines taktilen Signals entspricht, mit einem ursprünglichen Zeitpunkt abzugleichen.
• Daher ist es möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern, indem verhindert wird, dass der Berührer vor dem ursprünglichen Zeitpunkt die taktile Stimulation wahrzunehmen beginnt.
• Darüber hinaus führt bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb mit einer Antriebssignalstärke aus, die dem niedrigsten Wert des Wahrnehmungsschwellenwerts entspricht.
• Dadurch kann verhindert werden, dass taktile Stimulation unabhängig von einer Frequenzkomponente eines Anstiegsabschnitts eines taktilen Signals wahrgenommen wird.
• Darüber hinaus bestimmt bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform die Antriebssteuereinheit den Startzeitpunkt des Vorantriebs in Einheiten von Rahmen des taktilen Signals.
• Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Zeitsteuerung in Einheiten von Abtastungen eines taktilen Signals beim Bestimmen eines Startzeitpunkts eines Vorantriebs.
• Daher ist es möglich, die Verarbeitungslast zu reduzieren, um eine Verzögerung des taktilen Präsentationszeitpunkts zu verhindern.
• Darüber hinaus bestimmt bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform die Antriebssteuereinheit den Startzeitpunkt des Vorantriebs in Einheiten von Abtastungen des taktilen Signals.
• Dies ermöglicht es, eine Genauigkeit eines Startzeitpunkts eines Vorantriebs zu verbessern.
• Daher ist es möglich, die Anpassungsgenauigkeit zwischen dem Zeitpunkt, an dem die taktile Präsentation tatsächlich gestartet wird, und dem ursprünglichen Zeitpunkt zu erhöhen, und es ist möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern.
• Darüber hinaus stellt bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform die Antriebssteuereinheit den Startzeitpunkt des Vorantriebs oder die Antriebssignalstärke auf der Basis einer Bedienung ein.
• Dies ermöglicht es einem Systembenutzer, wie z. B. einem Berührer, einen Startzeitpunkt eines Vorantriebs und eine Antriebssignalstärke einzustellen.
• Daher ist es möglich, die Anpassbarkeit des Ausführungsmodus des Vorantriebs und den Komfort des taktilen Wiedergabesystems zu verbessern.
• Darüber hinaus treibt bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform die Antriebseinheit die taktile Präsentationsvorrichtung durch das vom Verstärker verstärkte Antriebssignal an, und die Antriebssteuereinheit führt Steuerung durch, um den Verstärker auf der Basis des Amplitudenwerts des taktilen Signals in den Stromsparzustand zu versetzen, und führt Steuerung durch, um den Verstärker auf der Basis des Startzeitpunkts des Vorantriebs in den Hochfahrzustand zu versetzen.
• Dies ermöglicht es, Stromverbrauch zu reduzieren, indem ein Verstärker in einer anderen Periode als einem Anstiegsabschnitt eines taktilen Signals in einen Stromsparzustand versetzt wird, wenn ein Anstiegsabschnitt eines taktilen Signals diskret in einer Zeitrichtung vorliegt, und einen Verstärker vor einem Startzeitpunkt eines Vorantriebs in einen Hochfahrzustand zu versetzen.
• Daher ist es möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens durch Vorantrieb zu verbessern und gleichzeitig den Stromverbrauch zu reduzieren.
• Darüber hinaus treibt bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform die Antriebseinheit eine Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen an, und die Antriebssteuereinheit (34A) führt den Vorantrieb so durch, dass ein taktiler Präsentationszeitpunkt unter der Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen synchronisiert wird.
• Dies ermöglicht es, eine Variation des taktilen Präsentationszeitpunkts für jede taktile Präsentationsvorrichtung in einem Fall zu verhindern, in dem eine Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen mit unterschiedlicher Empfindlichkeit verwendet wird.
• Daher ist es möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern.
• Darüber hinaus treibt bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform die Antriebseinheit die Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen an, von denen jede taktile Präsentation für einen verschiedenen Rezeptor des menschlichen Körpers durchführt, und die Antriebssteuereinheit führt den Vorantrieb für jede taktile Präsentationsvorrichtung mit der Antriebssignalstärke oder dem Startzeitpunkt entsprechend den Eigenschaften des Rezeptors aus.
• Dies ermöglicht es, den Vorantrieb für jede taktile Präsentationsvorrichtung in einem geeigneten, den Eigenschaften eines Zielrezeptors entsprechenden Modus durchzuführen, wenn eine Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen eine taktile Präsentation durchführt, die auf verschiedene Rezeptoren eines menschlichen Körpers abzielt.
• Daher ist es möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern.
• Darüber hinaus treibt bei der Antriebssteuervorrichtung als einer Ausführungsform die Antriebseinheit die Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen an, und Antriebssteuereinheit führt den Vorantrieb für jede taktile Präsentationsvorrichtung mit der Antriebssignalstärke entsprechend der taktilen Präsentationsstelle der taktilen Präsentationsvorrichtung am menschlichen Körper aus.
• Dies ermöglicht es, den Vorantrieb für jede taktile Präsentationsvorrichtung in einem geeigneten, den Eigenschaften einer Stelle eines menschlichen Körpers entsprechenden Modus durchzuführen, wenn eine Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen eine taktile Präsentation durchführt, die auf verschiedene Stellen eines menschlichen Körpers abzielt.
• Daher ist es möglich, die Reproduzierbarkeit des Taktilempfindens zu verbessern.
• Darüber hinaus ist ein Antriebssteuerverfahren als eine Ausführungsform ein Antriebssteuerverfahren aufweisend Veranlassen der Antriebseinheit, die die taktile Präsentationsvorrichtung durch das auf dem taktilen Signal basierende Antriebssignal antreibt, zum Ausführen des Vorantriebs, der darin besteht, die taktile Präsentationsvorrichtung in Bezug auf den Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals im Voraus anzutreiben.
• Ein derartiges Antriebssteuerverfahren als eine Ausführungsform kann auch ähnliche Operationen und Effekte wie die oben beschriebene Antriebssteuervorrichtung als Ausführungsform erreichen.
• Die oben beschriebenen Funktionen der Kodiereinheiten (24, 24A) und der Dekodiereinheiten (F2, 34, 34A) können als Software-Verarbeitung durch eine CPU oder dergleichen implementiert werden. Die Software-Verarbeitung wird auf der Basis eines Programms ausgeführt, und das Programm ist in einer von einer Rechenvorrichtung (Informationsverarbeitungsvorrichtung), wie z. B. von einer CPU, lesbaren Speichervorrichtung gespeichert.
• Das Programm als eine Ausführungsform ist ein Programm, das die Informationsverarbeitungsvorrichtung zum Implementieren der Funktion veranlasst, die die Antriebseinheit, die die taktile Präsentationsvorrichtung durch das auf dem taktilen Signal basierende Antriebssignal antreibt, zum Ausführen des Vorantriebs veranlasst, der darin besteht, die taktile Präsentationsvorrichtung in Bezug auf den Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals im Voraus anzutreiben.
• Mit einem derartigen Programm ist es möglich, die Antriebssteuervorrichtung als die oben beschriebene Ausführungsform zu implementieren.
• Es wird darauf hingewiesen, dass die in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Effekte nur Beispiele sind und nicht darauf beschränkt sind, und dass andere Effekte vorhanden sein können.
• <Vorliegende Technologie>
• Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Technologie auch die folgende Auslegung annehmen kann.
• (1) Antriebssteuervorrichtung aufweisend Antriebssteuereinheit, die eine Antriebseinheit, die eine taktile Präsentationsvorrichtung durch ein auf einem taktilen Signal basierendes Antriebssignal antreibt, dazu veranlasst, einen Vorantrieb auszuführen, der darin besteht, die taktile Präsentationsvorrichtung in Bezug auf einen Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals im Voraus anzutreiben.
• (2) Antriebssteuervorrichtung nach (1) oben, wobei
  die Antriebssteuereinheit
  den Vorantrieb zu einem Zeitpunkt startet, der einer Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung entspricht.
• (3) Antriebssteuervorrichtung nach (1) oder (2) oben, wobei
  die Antriebssteuereinheit
  den Vorantrieb zu einem Zeitpunkt startet, der einer Anstiegshöhe des taktilen Signals entspricht.
• (4) Antriebssteuervorrichtung nach einem beliebigen von (1) bis (3) oben, wobei
  dem taktilen Signal durch Kodieren zeitpunktbezogene Informationen beigefügt sind, bei denen es sich um Informationen bezüglich eines Zeitpunkts des Vorantriebs handelt, und
  die Antriebssteuereinheit
  die Antriebseinheit zum Ausführen des Vorantriebs auf der Basis der zeitpunktbezogenen Informationen veranlasst.
• (5) Antriebssteuervorrichtung nach (4) oben, wobei
  die zeitpunktbezogenen Informationen Informationen aufweisen, die den Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals angeben.
• (6) Antriebssteuervorrichtung nach (4) oder (5) oben, wobei
  die zeitpunktbezogenen Informationen Informationen aufweisen, die die Anstiegshöhe des taktilen Signals angeben.
• (7) Antriebssteuervorrichtung nach einem beliebigen von (1) bis (6) oben, wobei
  die Antriebssteuereinheit
  den Vorantrieb mit einer Antriebssignalstärke ausführt, die der Anstiegshöhe des taktilen Signals entspricht.
• (8) Antriebssteuervorrichtung nach einem beliebigen von (1) bis (7) oben, wobei
  die Antriebssteuereinheit
  den Vorantrieb mit einer Antriebssignalstärke ausführt, die einem Wahrnehmungsschwellenwert in Bezug auf ein menschliches Taktilempfinden entspricht.
• (9) Antriebssteuervorrichtung nach (8) oben, wobei
  die Antriebssteuereinheit
  den Vorantrieb mit einer Antriebssignalstärke ausführt, die einem niedrigsten Wert des Wahrnehmungsschwellenwerts entspricht.
• (10) Antriebssteuervorrichtung nach einem beliebigen von (1) bis (9) oben, wobei
  die Antriebssteuereinheit
  einen Startzeitpunkt des Vorantriebs in Einheiten von Rahmen des taktilen Signals bestimmt.
• (11) Antriebssteuervorrichtung nach einem beliebigen von (1) bis (9) oben, wobei
  die Antriebssteuereinheit
  einen Startzeitpunkt des Vorantriebs in Einheiten von Abtastungen des taktilen Signals bestimmt.
• (12) Antriebssteuervorrichtung nach einem beliebigen von (1) bis (11) oben, wobei
  die Antriebssteuereinheit
  den Startzeitpunkt des Vorantriebs oder die Antriebssignalstärke auf der Basis einer Bedienung einstellt.
• (13) Antriebssteuervorrichtung nach einem beliebigen von (1) bis (12) oben, wobei
  die Antriebseinheit
  die taktile Präsentationsvorrichtung durch das von einem Verstärker verstärkte Antriebssignal antreibt, und
  die Antriebssteuereinheit
  Steuerung des Versetzens des Verstärkers in einen Stromsparzustand auf der Basis eines Amplitudenwerts des taktilen Signals und Steuerung des Versetzens des Verstärkers in einen Hochfahrzustand auf der Basis des Startzeitpunkts des Vorantriebs durchführt.
• (14) Antriebssteuervorrichtung nach einem beliebigen von (1) bis (13) oben, wobei
  die Antriebseinheit
  eine Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen antreibt, und
  die Antriebssteuereinheit
  den Vorantrieb so durchführt, dass ein taktiler Präsentationszeitpunkt unter der Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen synchronisiert wird.
• (15) Antriebssteuervorrichtung nach einem beliebigen von (1) bis (14) oben, wobei
  die Antriebseinheit
  die Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen antreibt, von denen jede taktile Präsentation für einen verschiedenen Rezeptor eines menschlichen Körpers durchführt, und
  die Antriebssteuereinheit
  den Vorantrieb für jede einzelne taktile Präsentationsvorrichtung mit der Antriebssignalstärke oder dem Startzeitpunkt entsprechend den Eigenschaften des Rezeptors ausführt.
• (16) Antriebssteuervorrichtung nach einem beliebigen von (1) bis (15) oben, wobei
  die Antriebseinheit
  die Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen antreibt, und
  die Antriebssteuereinheit
  den Vorantrieb für jede einzelne taktile Präsentationsvorrichtung mit der Antriebssignalstärke entsprechend einer taktilen Präsentationsstelle der taktilen Präsentationsvorrichtung an einem menschlichen Körper ausführt.
• Bezugszeichenliste

1

Taktiles Wiedergabesystem

2, 2A

Kodiervorrichtung

3, 3A

Wiedergabevorrichtung

5

Taktiler Sensor

6

Taktile Präsentationsvorrichtung

Dc

Kodierte Daten

21

Verstärker

24, 24A

Kodiereinheit

24a

Signalanalyseeinheit

24b

Einheit zur Erzeugung kodierter Daten

31

Verstärker

32

D/A-Wandler

33, 33A

Nachverarbeitungseinheit

34, 34A

Dekodiereinheit

F1

Antriebseinheit

F2

Antriebssteuereinheit

3a

Anzeigebildschirm

SL

Schieberegler-Operator

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 2016202486 [0010]
• JP 201553038 [0010]

Claims (18)

1. Antriebssteuervorrichtung umfassend Antriebssteuereinheit, die eine Antriebseinheit, die eine taktile Präsentationsvorrichtung durch ein auf einem taktilen Signal basierendes Antriebssignal antreibt, dazu veranlasst, einen Vorantrieb auszuführen, der darin besteht, die taktile Präsentationsvorrichtung in Bezug auf einen Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals im Voraus anzutreiben.
2. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb zu einem Zeitpunkt startet, der einer Empfindlichkeit der taktilen Präsentationsvorrichtung entspricht.
3. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb zu einem Zeitpunkt startet, der einer Anstiegshöhe des taktilen Signals entspricht.
4. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei dem taktilen Signal durch Kodieren zeitpunktbezogene Informationen beigefügt sind, bei denen es sich um Informationen bezüglich eines Zeitpunkts des Vorantriebs handelt, und die Antriebssteuereinheit die Antriebseinheit zum Ausführen des Vorantriebs auf Basis der zeitpunktbezogenen Informationen veranlasst.
5. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die zeitpunktbezogenen Informationen Informationen aufweisen, die den Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals angeben.
6. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die zeitpunktbezogenen Informationen Informationen aufweisen, die eine Anstiegshöhe des taktilen Signals angeben.
7. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb mit einer Antriebssignalstärke ausführt, die einer Anstiegshöhe des taktilen Signals entspricht.
8. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb mit einer Antriebssignalstärke ausführt, die einem Wahrnehmungsschwellenwert in Bezug auf ein menschliches Taktilempfinden entspricht.
9. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb mit einer Antriebssignalstärke ausführt, die einem niedrigsten Wert des Wahrnehmungsschwellenwerts entspricht.
10. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebssteuereinheit einen Startzeitpunkt des Vorantriebs in Einheiten von Rahmen des taktilen Signals bestimmt.
11. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebssteuereinheit einen Startzeitpunkt des Vorantriebs in Einheiten von Abtastungen des taktilen Signals bestimmt.
12. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebssteuereinheit einen Startzeitpunkt des Vorantriebs oder eine Antriebssignalstärke auf Basis einer Bedienung einstellt.
13. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit die taktile Präsentationsvorrichtung durch das von einem Verstärker verstärkte Antriebssignal antreibt, und die Antriebssteuereinheit Steuerung des Versetzens des Verstärkers in einen Stromsparzustand auf Basis eines Amplitudenwerts des taktilen Signals und Steuerung des Versetzens des Verstärkers in einen Hochfahrzustand auf Basis eines Startzeitpunkts des Vorantriebs durchführt.
14. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit eine Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen antreibt, und die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb so durchführt, dass ein taktiler Präsentationszeitpunkt unter der Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen synchronisiert wird.
15. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit eine Vielzahl der taktilen Präsentationsvorrichtungen antreibt, von denen jede taktile Präsentation für einen verschiedenen Rezeptor eines menschlichen Körpers durchführt, und die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb für jede einzelne taktile Präsentationsvorrichtung mit einer Antriebssignalstärke oder einem Startzeitpunkt entsprechend den Eigenschaften des Rezeptors ausführt.
16. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit eine Vielzahl von taktilen Präsentationsvorrichtungen antreibt, und die Antriebssteuereinheit den Vorantrieb für jede einzelne taktile Präsentationsvorrichtung mit einer Antriebssignalstärke entsprechend einer taktilen Präsentationsstelle der taktilen Präsentationsvorrichtung an einem menschlichen Körper ausführt.
17. Antriebssteuerverfahren umfassend Veranlassen einer Antriebseinheit, die eine taktile Präsentationsvorrichtung durch ein auf einem taktilen Signal basierendes Antriebssignal antreibt, zum Ausführen eines Vorantriebs, der darin besteht, die taktile Präsentationsvorrichtung in Bezug auf einen Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals im Voraus anzutreiben.
18. Programm zum Veranlassen einer Informationsverarbeitungsvorrichtung, eine Funktion zu implementieren, die eine Antriebseinheit, die eine taktile Präsentationsvorrichtung durch ein auf einem taktilen Signal basierendes Antriebssignal antreibt, zum Ausführen eines Vorantriebs veranlasst, der darin besteht, die taktile Präsentationsvorrichtung in Bezug auf einen Anstiegszeitpunkt des taktilen Signals im Voraus anzutreiben.

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