JP2005091622A - Character information presenting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気刺激により触覚情報を提示する提示装置に関する。 The present invention relates to a presentation device that presents tactile information by electrical stimulation.
従来における指部に文字を提示するための装置は、例えば、点字ディスプレイが存在するが、電圧素子などを使用した機械式提示手法を用いた装置がほとんどであった(例えば、非特許文献1)。このような機械式提示手法を用いた装置は可動部が存在するため、壊れやすく、また、装置全体が大型になるという問題があった。また、このような装置においては、共振の問題が存在した。 Conventional devices for presenting characters on a finger portion include, for example, a braille display, but most devices using a mechanical presentation technique using a voltage element or the like (for example, Non-Patent Document 1). . An apparatus using such a mechanical presentation method has a problem that it has a movable part and is therefore fragile, and the entire apparatus becomes large. In addition, such a device has a problem of resonance.
この問題を解決するために、電気刺激を用いて触覚情報を提示する触覚提示装置が提案されている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、特許文献1に記載されているような触覚提示装置によって提示される情報は、点字に限定されているものが大部分であるため、触覚提示装置を利用する人は限定されていた。このため、触覚提示装置は、多くの人には普及し難いものとなっていた。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、電気刺激を用いて文字情報を提示する文字情報提示装置を提供することを目的とする。
However, since most of the information presented by the tactile presentation device as described in
This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing the character information presentation apparatus which presents character information using an electrical stimulus.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、予め配置された複数の刺激電極のうちの特定の刺激電極から電流を出力することによって、前記複数の刺激電極に接触している皮膚に電気刺激による触覚情報を提示する文字情報提示装置において、提示すべき文字情報の書き順に応じて、前記複数の刺激電極の各々から電流を出力するタイミングを調節する順次提示調整手段を有することを特徴とする文字情報提示装置を提供する。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
請求項1に記載の発明によれば、文字情報提示装置は、提示すべき文字情報の書き順に応じて、複数の刺激電極の各々から電流を出力するタイミングを調節するため、文字の書き順に沿って利用者の皮膚に電気刺激を与えることができる。このため、利用者は、皮膚から文字の書き順に沿って文字情報を認識することができる。従来の提示装置で提示される情報は、点字に限定されたものが多かったが、本発明に係る文字情報提示装置は、多くの人が理解できる通常の文字を提示することができるため、文字情報提示装置は、より多くの人に利用される可能性がある。 According to the first aspect of the present invention, the character information presentation device adjusts the timing of outputting current from each of the plurality of stimulation electrodes according to the writing order of the character information to be presented. It is possible to apply electrical stimulation to the user's skin. For this reason, the user can recognize character information along the writing order of characters from the skin. The information presented by conventional presentation devices is often limited to braille, but the character information presentation device according to the present invention can present ordinary characters that can be understood by many people. The information presentation device may be used by more people.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の文字情報提示装置において、前記順次提示調整手段は、前記複数の刺激電極の各々から電流を出力するタイミングに加えて、前記電流を出力し続ける時間を調節することを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、文字情報提示装置は、複数の刺激電極の各々から電流を出力するタイミングに加えて、電流を出力し続ける時間を調節するため、文字情報の書き順に沿って電流を出力する刺激電極を時間的に移動させることができる。このため、文字情報提示装置は、利用者に、皮膚にペンで文字が書かれたような触覚を生じさせることができ、利用者は文字情報を認識し易くなる。また、複数の刺激電極から同時に電流が流れないように電流を出力し続ける時間を調節できるため、利用者の人体に悪影響を及ぼすことはない。
According to a second aspect of the present invention, in the character information presentation device according to the first aspect, the sequential presentation adjustment unit outputs the current in addition to a timing of outputting a current from each of the plurality of stimulation electrodes. It is characterized by adjusting the continuing time.
According to the second aspect of the present invention, the character information presentation device follows the writing order of the character information in order to adjust the time during which the current continues to be output in addition to the timing of outputting the current from each of the plurality of stimulation electrodes. Thus, the stimulation electrode that outputs current can be moved in time. For this reason, the character information presentation device can give the user a tactile sensation as if the character was written with a pen on the skin, and the user can easily recognize the character information. In addition, since the time during which current is continuously output can be adjusted so that current does not flow from a plurality of stimulation electrodes at the same time, the user's human body is not adversely affected.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の文字情報提示装置において、前記提示すべき文字情報に対応付けて、電流を出力すべき刺激電極と、該刺激電極の各々から電流を出力する順序を表す順序情報とを記憶する順次提示文字情報記憶手段をさらに有し、前記順次提示調整手段は、前記順次提示文字情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記刺激電極から電流を出力するタイミングを調整することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the character information presentation device according to the first or second aspect, wherein the stimulation electrode to output a current is associated with the character information to be presented, and the current from each of the stimulation electrodes. And sequentially presenting character information storage means for storing the order information representing the order in which the stimulating electrodes are output based on the information stored in the sequentially presented character information storage means. The timing for outputting the current from is adjusted.
請求項3に記載の発明によれば、順次提示文字情報記憶手段に、提示すべき文字や出力順序等の情報を登録、蓄積しておくことができるため、文字情報提示装置は、順次提示文字情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、あらゆる文字情報を提示することが可能となる。
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の文字情報提示装置において、前記皮膚を覆うカバーをさらに備え、前記複数の刺激電極は、前記カバーの、該皮膚を覆う面に設けられていることを特徴とする。
According to the third aspect of the present invention, information such as characters to be presented and output order can be registered and accumulated in the sequentially presented character information storage means. Any character information can be presented based on the information stored in the information storage means.
The invention according to
請求項4に記載の発明によれば、複数の刺激電極をカバーの内面に設けたため、利用者は、カバーを指や腕にはめて携帯しながら文字を認識することができるので、便利である。このため、文字情報提示装置は、より多くの人に利用される可能性がある。
請求項5に記載の発明は、予め配置された複数の刺激電極のうちの特定の刺激電極から電流を出力することによって、前記複数の刺激電極に接触させた皮膚に電気刺激による触覚情報を提示する文字情報提示装置において、提示すべき文字の種類と対応付けて、電流を出力すべき刺激電極を記憶する同時提示モード文字情報記憶手段と、前記文字情報を提示する際に、前記同時提示モード文字情報記憶手段に記憶されている、前記文字情報に対応付けられた刺激電極の各々から電流の出力を開始するタイミングを、前記電流のパルス幅分ずらす同時提示調整手段とを備えることを特徴とする文字情報提示装置を提供する。
According to the fourth aspect of the present invention, since the plurality of stimulation electrodes are provided on the inner surface of the cover, the user can recognize the characters while carrying the cover with fingers or arms, which is convenient. . For this reason, the character information presentation device may be used by more people.
The invention according to
請求項5に記載の発明によれば、電流を出力すべき刺激電極から同時に電流を出力する同時提示モードの場合にも、各々の刺激電極から電流を出力し始めるタイミングをパルス幅分ずらすようにしたため、利用者の人体に対して急激に大きな電流が流れることがなくなり、人体への悪影響を少なくすることができる。このため、多くの利用者が安全に文字情報提示装置を使用することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, even in the simultaneous presentation mode in which current is simultaneously output from the stimulation electrode to which current is to be output, the timing at which current starts to be output from each stimulation electrode is shifted by the pulse width. Therefore, a large current does not flow suddenly to the user's human body, and adverse effects on the human body can be reduced. For this reason, many users can use the character information presentation device safely.
本発明に係る文字情報提示装置は、点字に限らず、通常の文字も提示可能なため、より多くの人に利用される可能性がある。また、文字情報提示装置は、文字の書き順に従って電流を出力する刺激電極を移動させ、利用者に皮膚にペンで文字が書かれたような感覚を生じさせることができるため、利用者は文字情報を認識し易くなる。 Since the character information presentation device according to the present invention can present not only braille but also normal characters, it may be used by more people. In addition, the character information presentation device can move the stimulation electrode that outputs current according to the writing order of the characters, and can cause the user to feel as if the characters were written with a pen on the skin. It becomes easy to recognize information.
(第1の実施の形態)
[1.構成]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る文字情報提示装置1の構成を示すブロック図である。同図に示すように、文字情報提示装置1は、複数の刺激電極を用いて文字情報を提示する刺激電極部15、文字を入力する文字入力部11、入力された文字を示す信号を刺激電極部15への信号出力パターンに変換するメインコントロールユニット12、文字情報と刺激電極部15からの信号出力とを関連付けるデータを蓄えている文字エンコードデータベース13、刺激電極部15への出力信号を増幅するアンプ部14、及び、グランドにあたる不関電極部16を備えている。
(First embodiment)
[1. Constitution]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a character
文字入力部11は、例えば、キーボードを備えており、刺激電極部15から提示・再生すべき文字を入力するための装置である。文字入力部11は、入力された文字を表す文字コードを、メインコントロールユニット12に入力する。ここで、使用する文字コードの種類は、ASCIIやJIS等が考えられるが、メインコントロールユニット12が認識可能な文字コードであれば、ASCIIやJIS等の文字コードに特に限定されるものではない。
The
メインコントロールユニット12は、CPU(Central Processing Unit)と、メモリと、切り替えスイッチとを備えている。
切り替えスイッチは、「同時提示モード」と「順次提示モード」との文字情報の提示方法を切り替えるためのスイッチである。ここで、「同時提示モード」とは、一つの文字情報を提示する際に、電流を出力すべき各刺激電極からほぼ同時に電流を出力するモードである。また、「順次提示モード」とは、電流を出力すべき各刺激電極から、文字の書き順に従って、電流を時系列的に出力するモードである。
The
The changeover switch is a switch for switching the method of presenting character information between the “simultaneous presentation mode” and the “sequential presentation mode”. Here, the “simultaneous presentation mode” is a mode in which current is output almost simultaneously from each stimulation electrode to which current is to be output when one piece of character information is presented. The “sequential presentation mode” is a mode in which current is output in time series from each stimulation electrode to which current is to be output, in accordance with the writing order of characters.
また、メモリには、外部から入力された各種時間に関する設定情報が記憶されている。具体的には、「同時提示モード」に関する設定情報として、刺激電極から電流を出力し続ける時間である電流出力継続時間や、当該電流出力継続時間が経過して一つの文字情報の提示が終了した時点から、次の文字情報を提示するために新たな刺激電極から電流出力を開始するまでの時間である休符時間が記憶されている。また、「順次提示モード」に関する設定情報として、上述した「同時提示モード」における設定情報に加えて、一つの文字情報を書き順に従って提示する際に、ある刺激電極から電流出力を開始してから、次の刺激電極から電流出力を開始するまでの時間(または、ある刺激電極から電流出力が終了してから、次の刺激電極から電流出力を開始するまでの時間)や、文字の第N画目から次の第N+1画目に移るときに、どの刺激電極からも電流を出力しない休符時間が記憶されている。 In addition, setting information regarding various times input from the outside is stored in the memory. Specifically, as the setting information related to the “simultaneous presentation mode”, the presentation of one character information is completed when the current output duration time, which is the time during which the current is continuously output from the stimulation electrode, or the current output duration time has elapsed. The rest time, which is the time from the time point until the start of current output from a new stimulation electrode to present the next character information, is stored. In addition to the setting information in the above-mentioned “simultaneous presentation mode” as setting information related to the “sequential presentation mode”, when presenting one character information according to the writing order, the current output is started from a certain stimulation electrode. , The time from the start of current output from the next stimulation electrode (or the time from the end of current output from one stimulation electrode to the start of current output from the next stimulation electrode), or the Nth image of the character When moving from the eye to the next (N + 1) th picture, a rest time during which no current is output from any stimulation electrode is stored.
ここでは、「同時提示モード」の場合には、一つの文字情報を提示し続ける電流出力継続時間は、0〜5sec程度の範囲で設定可能である。また、一つの文字情報を提示し終わってから次の文字情報を提示するまでの休符時間は、0〜1secの範囲で設定可能である。
一方、「順次提示モード」の場合には、人間の書字速度に合わせて、ある刺激電極から電流を出力し続ける電流出力継続時間を25msecとし、当該刺激電極からの電流の出力が終わり次第、次の出力順の刺激電極から電流が出力されるようにする。また、文字の第N画目から第N+1画目に移る際に50msecの休符をとるようにする。このために、メモリには、外部からの入力により、「順次提示モード」においては、出力指令を受けた刺激電極から電流が出力される電流出力継続時間として25msecが記憶され、休符時間として50msecが記憶されている。
Here, in the “simultaneous presentation mode”, the current output continuation time for continuously presenting one character information can be set in a range of about 0 to 5 seconds. Also, the rest time from the presentation of one character information to the presentation of the next character information can be set in the range of 0 to 1 sec.
On the other hand, in the “sequential presentation mode”, the current output continuation time during which a current is continuously output from a certain stimulation electrode is set to 25 msec in accordance with the human writing speed, and as soon as the output of the current from the stimulation electrode ends, The current is output from the stimulation electrode in the next output order. Also, a rest of 50 msec is taken when moving from the Nth picture to the (N + 1) th picture. For this reason, in the “sequential presentation mode”, 25 msec is stored in the memory as a current output continuation time in which a current is output from the stimulation electrode that has received the output command, and 50 msec as a rest time. Is remembered.
なお、電流出力継続時間、休符時間ともに、上述した時間に限定されるものではない。これらの時間は、設定変更することが可能である。
メインコントロールユニット12は、文字入力部11より文字コードを受信すると、文字エンコードデータベース13に当該文字コードを渡す。メインコントロールユニット12は、これに応答して、文字エンコードデータベース13から文字コードに対応する出力信号データを受信する。メインコントロールユニット12は、受信したデータと、メモリに記憶されている上述した各種設定情報とに基づいて、刺激電極部15から出力すべき電流値の時系列データを生成する。メインコントロールユニット12は、生成した電流値の時系列データをアンプ部14に渡す。
Note that neither the current output duration time nor the rest time is limited to the time described above. These times can be changed.
When receiving the character code from the
アンプ部14は、文字エンコードデータベース13より渡された電流値の時系列データを増幅し、刺激電極部15に出力する。なお、アンプ部14の駆動電圧は0〜300Vとする。
刺激電極部15は、複数の刺激電極を備えている。ここでは、刺激電極部15には、図2に示すように、49個の刺激電極が縦7列×横7列のマトリックス状に配置されている。また、各刺激電極には、左上から1ch、2ch、・・・、49chと、各刺激電極を識別するためのチャンネル番号が割り当てられている。各々の刺激電極は、アンプ部14より入力された信号に基づいて、陽極性の電流を出力する。
The
The
ここで、各々の刺激電極から出力する電流値は、人体が感じる刺激強度には個人差があるため、利用者に合わせてオフセットを取る必要がある。ここでは、各々の刺激電極から出力する電流値は1〜3mA程度とする。また、刺激波形としては、100Hzのパルス波を使用し、パルス幅は200μsecとする。なお、電流値やパルス幅は、これに限定されるものではない。 Here, the current value output from each stimulation electrode has an individual difference in the stimulation intensity felt by the human body, so it is necessary to take an offset in accordance with the user. Here, the current value output from each stimulation electrode is about 1 to 3 mA. In addition, a 100 Hz pulse wave is used as the stimulation waveform, and the pulse width is 200 μsec. The current value and the pulse width are not limited to this.
また、刺激電極部15に配置する刺激電極数の密度を高くすれば、空間解像度が高くなり、綺麗な文字情報を提示することができるが、その分制御するべき刺激電極数が増加するため、メインコントロールユニット12の負担が大きくなる。逆に、刺激電極数の密度を低くすると、空間解像度が低くなり、綺麗に文字情報を提示できなくなるが、文字情報を提示するために必要な情報量が少なくて済むため、メインコントロールユニット12への負担を軽減できる。これらを考慮し、図3に示すように、各々の刺激電極の形状を直径1mmの円形とし、また、刺激電極間の距離を2mmとする。刺激電極部15の総電極数は、7×7=49個あれば必要充分であるが、この数に限定されるものではない。また、接触インピーダンスの変化により電気刺激の強度が変化しないように、文字情報提示装置1により電流制御を行う。また、刺激電極部15により電気刺激を受ける部位は指部が望ましいが、指に限定されるものではない。
Moreover, if the density of the number of stimulation electrodes arranged in the
グランドにあたる不関電極部16は、導電性の粘着パッドを含んで構成される。不関電極部16は、電気刺激を受ける部位の近傍に設置する。例えば、電気刺激を受ける部位が指の場合には、不関電極部16を指の付け根に付けることとなる。電流は、刺激電極部15から刺激部位(人体)を通り、不関電極部16へと流れることとなる。不関電極部16の面積が広いほど接触インピーダンスを下げることができ、良い効果が得られる。ここでは、不関電極部16の面積は5cm2程度とする。
The
図4には、刺激電極部15と不関電極部16とを指に接触させて、指の皮膚に文字情報を提示する様子の一例を示している。
次に、文字エンコードデータベース13について説明する。文字エンコードデータベース13は、ハードディスク装置等の記憶装置に設けられている。文字エンコードデータベース13には、提示・再生する文字情報と、各電極からの出力信号とを関連付けるための文字エンコードデータが蓄えられている。
文字エンコードデータベース13は、メインコントロールユニット12より提示・再生すべき文字を表す文字コードを受け取ると、当該文字コードに対応付けられている文字エンコードデータを、メインコントロールユニット12に返す。
ここで、文字エンコードデータのデータ構成は、「順次提示モード」と「同時提示モード」とでは異なっている。
FIG. 4 shows an example in which character information is presented on the skin of the finger by bringing the
Next, the
When the
Here, the data structure of the character encoding data is different between the “sequential presentation mode” and the “simultaneous presentation mode”.
図5には、「順次提示モード」における文字エンコードデータのデータ構成を示す。「順次提示モード」における文字エンコードデータは、提示すべき文字の種類と、電流を出力すべき刺激電極を識別するためのチャンネル番号と、各刺激電極から電流を出力する(または出力しない)順序を表す順序番号とを含んで構成されている。図5に示すデータ内容は、「順次提示モード」における日本語のカタカナ「オ」についてのデータ内容の一例である。左側の1〜22の数字は、順序番号である。同図においては、順序番号「1」に対応付けられて「15ch」と記述されているが、これは、「1番目の動作として刺激電極15chから電流を出力する」という意味になる。次に、順序番号「2」に対応付けられて「16ch」と記述されているが、これは、「2番目の動作として、刺激電極16chから電流を出力する」という意味である。また、順序番号「8」と対応づけられて「SPACE」と記述されているが、これは、「8番目の動作として、全ての刺激電極から電流を出力しない」という意味である。この「SPACE」は、「オ」の第一画目と第二画目との間の休符となる。
FIG. 5 shows a data structure of character encoded data in the “sequential presentation mode”. The character encoding data in the “sequential presentation mode” includes a character type to be presented, a channel number for identifying a stimulation electrode to which current is to be output, and an order in which current is output (or not output) from each stimulation electrode. And a sequence number to represent. The data content shown in FIG. 5 is an example of the data content for Japanese katakana “o” in the “sequential presentation mode”. The
文字エンコードデータベース13は、この「オ」の文字を示す文字コードをメインコントロールユニット12より受け取ると、図5に示す文字エンコードデータをメインコントロールユニット12に返す。メインコントロールユニット12は、当該文字エンコードデータに基づいて、順序番号1から22までの、チャンネル毎の電流値の時系列データを生成し、生成した時系列データをアンプ部14、刺激電極部15へと出力する。これにより、刺激電極部15が備える各々の刺激電極部より、図6に示すパルス波形の電流が出力される。このようにして、図7に示す矢印の通り、書き順に沿って「オ」が提示されることとなる。
When the
図8には、「同時提示モード」における文字エンコードデータのデータ構成を示す。同図に示すように、「同時提示モード」における文字エンコードデータは、提示すべき文字の種類と、電流を出力すべき刺激電極を識別するためのチャンネル番号とを含んで構成される。「同時提示モード」においては、各々の刺激電極からほぼ同時に電流が出力され、電流を出力する順番を制御する必要がないため、「順次提示モード」のように順序番号は記述されていない。
図8に示すデータ内容は、「同時提示モード」における日本語のカタカナ「オ」についてのデータ内容の一例である。図8に示すチャンネル番号で識別される刺激電極から、図9に示すようにパルス波形の電流がほぼ同時に出力される。これにより、刺激電極部15には、図10に示す日本語のカタカナ「オ」の文字情報が提示されることとなる。
FIG. 8 shows the data structure of character encoded data in the “simultaneous presentation mode”. As shown in the figure, the character encoding data in the “simultaneous presentation mode” is configured to include the type of characters to be presented and the channel number for identifying the stimulation electrode to which the current is to be output. In the “simultaneous presentation mode”, currents are output from the respective stimulation electrodes almost simultaneously, and it is not necessary to control the order in which the currents are output. Therefore, the sequence numbers are not described as in the “sequential presentation mode”.
The data content shown in FIG. 8 is an example of data content for Japanese katakana “o” in the “simultaneous presentation mode”. From the stimulation electrode identified by the channel number shown in FIG. 8, the current of the pulse waveform is output almost simultaneously as shown in FIG. As a result, the character information of the Japanese katakana “o” shown in FIG.
[機能構成]
メインコントロールユニット12のメモリには、「順次提示モード」と「同時提示モード」との各々の提示モードについて、刺激電極部15が備える各々の刺激電極より電流を出力するタイミングと、各々の刺激電極より電流を出力し続ける時間とを調節するためのプログラムが記憶されている。
このプログラムをメインコントロールユニット12のCPUが実行することにより実現される機能と、アンプ部14が備える機能とにより、図9に示す順次提示調整機能121と同時提示調整機能122とが文字情報提示装置1に実現される。
順次提示調整機能121は、「順次提示モード」において、提示すべき文字の書き順に応じて、各々の刺激電極からの電流出力タイミングと出力継続時間とを調整する。具体的には、順次提示調整機能121は、文字エンコードデータベース13に記憶されている文字エンコードデータと、メモリに記憶されている電流出力継続時間や休符時間等の設定情報に基づいて、刺激電極部15が備える各刺激電極から電流を出力するタイミングと出力継続時間とを調節する。
[Function configuration]
In the memory of the
The sequential
The sequential
同時提示調整機能122は、「同時提示モード」において、ひとつの文字情報を提示する際に、電流を出力すべき刺激電極の各々から電流を出力し始めるタイミングを電流のパルス幅分ずらす。これは、例えば、文字「オ」を提示する場合には17個の刺激電極から電流が出力されることとなるが、17個の刺激電極から1〜3mA程度の電流が全く同じタイミングで出力されると、急激に17〜51mAもの電流が人体に流れることとなり危険である。このような人体への危険を回避するために、同時提示調整機能122は、電流を出力すべき刺激電極の各々から電流の出力を開始する時間を、パルス幅分である200μsecずつずらすようにする。
In the “simultaneous presentation mode”, the simultaneous
[2.動作]
次に、上記構成における動作について説明する。
[2.1.順次提示モード]
まず、メインコントロールユニット12の切り替えスイッチが、「順次提示モード」に設定されている状態において、利用者に文字情報を提供する文字情報提供者が、文字入力部11より日本語のカタカナ「オ」の文字を入力したときの動作について説明する。このときに、利用者は刺激電極部15に指を接触させているものとする。
文字情報提供者が、文字入力部11が備えるキーボードを操作して、日本語のカタカナ「オ」の文字を入力すると、文字入力部11はメインコントロールユニット12に「オ」の文字コードを出力する。
[2. Operation]
Next, the operation in the above configuration will be described.
[2.1. Sequential presentation mode]
First, in a state where the changeover switch of the
When the character information provider operates the keyboard of the
メインコントロールユニット12は、「オ」の文字コードを文字入力部11より受信すると、ここでは、「順次提示モード」に設定されているため、文字エンコードデータベース13から、図5に示す文字エンコードデータを読み出す。メインコントロールユニット12の順次提示調整機能121は、読み出された文字エンコードデータと、メモリに設定されている各種時間に関する設定情報に基づいて、各刺激電極部15の各刺激電極から出力する電流値の時系列データを生成して増幅する。
When the
そして、順次提示調整機能121は、図6及び図7に示すように、まず、第一画目の最初にあたる15chの刺激電極から、100Hzのパルス波を25msecの間出力する。順次提示調整機能121は、15chの刺激電極から電流の出力が開始されてから25msec経過した後に、16chの刺激電極から100Hzのパルス波を25msec出力し続ける。
Then, as shown in FIGS. 6 and 7, the sequential
順次提示調整機能121は、同様にして、図5に示す「オ」の第一画目の最終チャンネル21ch(順序番号「7」に対応する「21ch」)の刺激電極までパルス波を出力する。順次提示調整機能121は、21chの刺激電極まで電流を出力し終えると、順序番号「8」に対応する「SPACE」に従って、50msecの休符時間をとる。そして、順次提示調整機能121は、第二画目の最初にあたる5chの刺激電極(順序番号「9」に対応する「5ch」)から25msecの間、パルス波を出力する。順次提示調整機能121は、同様の手順で、第三画目の最後の出力チャンネルである43chの刺激電極までパルス波を出力する。このときに、刺激電極部15に指先を接触させている利用者は、指先にペン先で「オ」と書かれたような触覚を感じることができる。
Similarly, the sequential
[2.2.同時提示モード]
次に、メインコントロールユニット12の切り替えスイッチが、「同時提示モード」に設定されている状態において、文字情報提供者が、文字入力部11より日本語のカタカナ「オ」の文字を入力したときの動作について説明する。このときに、利用者は刺激電極部15に指を接触させているものとする。
まず、文字情報提供者は、文字入力部11が備えるキーボードを操作して、日本語のカタカナ「オ」の文字を入力する。メインコントロールユニット12は、「オ」の文字コードを文字入力部11より受信すると、ここでは、「同時提示モード」に設定されているため、文字エンコードデータベース13から図7に示す文字エンコードデータを読み出す。メインコントロールユニット12の同時提示調整機能122は、読み出された文字エンコードデータと、メモリに設定されている各種時間に関する設定情報に基づいて、刺激電極部15の各刺激電極から出力すべき電流値の時系列データを生成して増幅し、刺激電極部15に出力する。
[2.2. Simultaneous presentation mode]
Next, when the character information provider inputs the Japanese katakana character “o” from the
First, the character information provider operates the keyboard of the
このときに、同時提示調整機能122は、5chの刺激電極からの電流出力開始時間を基準0とした場合に、12chの刺激電極からの電流出力開始時間が200μsec、15chの刺激電極からの電流出力開始時間が400μsec、15chの刺激電極からの電流出力開始時間が600μsec、・・・、となるように、電流を出力すべき17個の刺激電極各々からパルス幅分である200μsecずつ時間差をおいて電流が出力されるよう、時系列データを生成する。
At this time, the simultaneous
これにより、刺激電極部15が備える各刺激電極からは、図9に示すパルス波が出力される。この場合、刺激電極部15に指先を接触させている利用者は、「オ」の形状を指先で感じることができる。このようにパルス幅分ずらして各々の刺激電極から電流を出力することで、刺激電極部15全体から出力される電流値を小さくすることができ、人体に安全である。なお、ここでは、書き順に従って刺激電極からの電流の出力を開始しているが、同時提示モードの場合には、電流の出力を開始する刺激電極の順番は、任意で構わない。
Thereby, the pulse wave shown in FIG. 9 is output from each stimulation electrode with which the
(第2の実施の形態)
次に、本発明に係る第2の実施の形態について説明する。本発明に係る文字情報提示装置の利用シーンとして、当該提示装置を携帯することが考えられる。第2の実施の形態に係る文字情報提示装置2は、携帯するのに適した形態のものである。携帯するためには、装置自体を小型化する必要がある。第2の実施の形態においては、装置を小型化するために、文字エンコードデータベース13をネットワーク上のサーバで管理する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described. It is conceivable to carry the presenting device as a usage scene of the character information presenting device according to the present invention. The character
すなわち、第2の実施の形態に係る文字情報提示装置2の構成は、第1の実施の形態に係る文字情報提示装置1が備えている文字エンコードデータベース13を備えていない。また、文字情報提示装置2は、サーバと無線通信を行うための無線通信部を備えている。また、文字情報提示装置2のメモリには、無線通信を介してサーバにアクセスするためのプログラムが記憶されている。
That is, the configuration of the character
その他の文字情報提示装置2の構成は、第1の実施形態に係る文字情報提示装置1と同様である。
動作例としては、文字情報提示装置2のメインコントロールユニット12は、文字入力部11より文字コードを受信すると、当該文字コードに対応する文字エンコードデータを要求するための要求信号を、無線通信部から、文字エンコードデータベース13を管理しているサーバに送信する。メインコントロールユニット12は、サーバより該当する文字エンコードデータを受け取り、当該データを基に電流値の時系列データを生成し、アンプ部14で時系列データを増幅して、刺激電極部15より出力する。
なお、メインコントロールユニット12が受信する文字コードは、文字入力部11からの入力に限らず、無線通信部より受信するようにしてもよい。
The configuration of the other character
As an operation example, when the
The character code received by the
(第3の実施の形態)
次に、本発明に係る第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態に係る文字情報提示装置は、第1の実施の形態に係る文字情報提示装置1の刺激電極部15と不関電極部16とを、指サックに設けて携帯し易くしたものである。図12には、指サックの内面に刺激電極部15と不関電極部16とを設けた指サック型電極を示す。同図(a)に示すように、刺激電極部15は、指サックを装着した際に、指の腹に指サックが接触する部分に配置されている。また、不関電極部16は、指サックを装着した際に、指の付け根に指サックが接触する部分に配置されている。
このように、刺激電極部15と不関電極部16とを、皮膚を覆い、かつ、携帯に便利なカバー状のものに設けることで、多くの人が文字情報提示装置を利用し易くなる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment according to the present invention will be described. In the character information presentation device according to the third embodiment, the
In this way, by providing the
[3.変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内で様々な変形が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。
(1)上述した実施形態においては、刺激電極部15は、縦7列×横7列のマトリックス状に配置された49個の刺激電極を備えており、通常の日本語の文字情報を提示するとして説明したが、これに限定されず、例えば、提示する文字情報は、英語や点字でもよい。
点字を提示する場合には、縦3列×横2列の計6個の点で表すことができる。ここでは、図13に示すように、刺激電極部15が備える18ch、19ch、25ch,26ch、32ch,33chの全6チャンネルの刺激電極を使用することで点字を表現することができる。また、点字には書き順がないため、点字の出力モードは「同時提示モード」を採用することとなる。図14には、点字で「ア」、「イ」、「ウ」、「エ」、「オ」を提示する場合の、文字エンコードデータベース13に蓄えられているデータ内容の一例を示す。
[3. Modified example]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea. As modifications, for example, the following can be considered.
(1) In the embodiment described above, the
When presenting Braille, it can be represented by a total of 6 points of 3 columns x 2 columns. Here, as shown in FIG. 13, braille can be expressed by using all six channels of stimulation electrodes of 18 ch, 19 ch, 25 ch, 26 ch, 32 ch, and 33 ch included in the
(2)前述した実施形態においては、順次提示調整機能121は、「順次同時提示モード」において、各刺激電極から電流を出力するタイミングと、各刺激電極から電流を出力し続ける電流出力継続時間とを制御するとして説明した。すなわち、順次提示調整機能121は、ある刺激電極から電流を出力する電流出力継続時間を25msecとし、当該電流出力継続時間が経過した時に、次の出力順の刺激電極から電流出力継続時間だけ電流を出力するものとして説明したが、これに限定されずに、例えば、1つの文字情報を提示する場合に、各刺激電極から電流を出力するタイミングのみを制御して、電流出力継続時間を制御しない場合も考えられる。この場合には、各刺激電極から電流の出力が開始された後に、継続して(停止することなく)電流が出力されることとなる。
(2) In the above-described embodiment, the sequential
(3)上述した実施形態においては、提示モード切り替えをメインコントロールユニット12に設けられた切り替えスイッチを用いてハードウェア的に行ったが、これに限定されずに、キーボード等から、選択する提示モードを入力することにより、ソフトウェアで提示モードを切り替えるようにしてもよい。
(4)上述した第3の実施の形態においては、刺激電極部15を指サックの内側に設けるようにしたが、刺激電極部15を設けるものはこれに限定されず、皮膚を覆うカバー状のものであれば何でもよい。例えば、腕時計やブレスレットの裏側に刺激電極部15を設けるようにしてもよい。また、この他にも、敏感な部分の皮膚に装着する物に刺激電極部15を設けることができる。
(3) In the embodiment described above, the presentation mode is switched by hardware using the changeover switch provided in the
(4) In 3rd Embodiment mentioned above, although the
1、2 文字情報提示装置
11 文字入力部
12 メインコントロールユニット
13 文字エンコードデータベース
14 アンプ部
15 刺激電極部
16 不関電極部
121 順次提示調整機能
122 同時提示調整機能
DESCRIPTION OF
Claims (5)
提示すべき文字情報の書き順に応じて、前記複数の刺激電極の各々から電流を出力するタイミングを調節する順次提示調整手段
を有することを特徴とする文字情報提示装置。 In the character information presentation device for presenting tactile information by electrical stimulation to the skin in contact with the plurality of stimulation electrodes by outputting current from a specific stimulation electrode among the plurality of stimulation electrodes arranged in advance.
A character information presentation device comprising: sequential presentation adjustment means for adjusting a timing of outputting current from each of the plurality of stimulation electrodes according to a writing order of character information to be presented.
前記順次提示調整手段は、前記順次提示文字情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記刺激電極から電流を出力するタイミングを調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の文字情報提示装置。 In correspondence with the character information to be presented, there is further provided sequential presentation character information storage means for storing a stimulation electrode to output a current and order information indicating the order in which a current is output from each of the stimulation electrodes,
3. The character according to claim 1, wherein the sequential presentation adjustment unit adjusts a timing of outputting a current from the stimulation electrode based on information stored in the sequential presentation character information storage unit. Information presentation device.
前記複数の刺激電極は、前記カバーの、該皮膚を覆う面に設けられていることを特徴とする
請求項1から3のいずれか1項に記載の文字情報提示装置。 A cover covering the skin;
4. The character information presentation device according to claim 1, wherein the plurality of stimulation electrodes are provided on a surface of the cover that covers the skin. 5.
提示すべき文字情報と対応付けて、電流を出力すべき刺激電極を記憶する同時提示モード文字情報記憶手段と、
前記文字情報を提示する際に、前記同時提示モード文字情報記憶手段に記憶されている、前記文字情報に対応付けられた刺激電極の各々から電流の出力を開始するタイミングを、前記電流のパルス幅分ずらす同時提示調整手段と
を備えることを特徴とする文字情報提示装置。 In the character information presentation device for presenting tactile information by electrical stimulation to the skin in contact with the plurality of stimulation electrodes by outputting a current from a specific stimulation electrode among the plurality of stimulation electrodes arranged in advance.
A simultaneous presentation mode character information storage means for storing a stimulation electrode to output a current in association with the character information to be presented;
When presenting the character information, the timing for starting the output of current from each of the stimulation electrodes associated with the character information stored in the simultaneous presentation mode character information storage means is set to the pulse width of the current. A character information presentation apparatus comprising: a simultaneous presentation adjustment unit that shifts a part.
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