JP2008028774A - 携帯情報端末装置及び携帯情報端末処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】重量感を発生させる加速度発生手段(124)と、重量感で表現する対象となる情報を取得する情報取得手段(18)と、上記情報が示す値Nが大きいほど、上記加速度発生手段が発生させる重量感を大きくする、又は、上記加速度発生手段が発生させる重量感を小さくする制御手段(11)と、を備える。情報が示す値Nに比例的かつ連続的に重量感を発生させる場合には、例えば、Stevensのベキ法則から導出した、R=(1/kN)1/2aの式を用いて加速度発生装置を駆動させる。ここで、Rはモータの回転速度、kとaは所定の定数である。
【選択図】図1
Description
上記の問題に鑑み、本発明は、携帯情報端末装置内の情報を、視覚を通じた方法以外の方法で表現するための携帯情報端末装置及び携帯情報端末処理方法を提供することを目的とする。
また、その携帯情報端末を把持している者のみが、データ量を知ることができるようになる点において秘匿性が増し、情報セキュリティのレベルを高くすることができる。また、それ以外に、暗闇での利用、視覚障害者の情報アクセスへの寄与、かばんに入れたままでデータ量を確認することができるなどの利点や効果がある。
さらに、記憶装置内のデータ量や電池の残量といった量を、その端末の重量感を変化させることによって、より直接的かつ感覚的にその携帯情報端末を把持する者に伝えることができるという利点や効果がある。
本発明では、例えば、上記特許文献1(特開2006−65665号公報)に第1の実施形態として記載された加速度発生装置123aを利用する。図6(a)〜(d)は、加速度発生装置123aを示した概念図である。加速度発生装置123aは、基板上にモータが固定され、モータの回転軸にクランクが固定され、クランクの回転面と平行な面内において、クランクに第1リンク50の一端が回転自在に付けられ、第1リンク50の他端に第2リンク70の一端が回転自在に取り付けられ)、第2リンク70の他端が上記回転面と平行な面上で上記回転軸の軸心と直角な線上を往復移動できかつ回転自在に上記基板に取り付けられ、第1リンク50の中間部を移動自在かつ回転自在に保持し、第1リンク50の中間のいずれかの点が常に上記直線44上に位置させる機構45が上記基板に設けられている。
そして、この加速度運動は、正方向における加速度の絶対値の最大値と、負方向における加速度の絶対値の最大値とが異なり、当該最大値が大きい方向の加速度をもつ時間が、当該最大値が小さい方向の加速度をもつ時間よりも短い運動となる。具体的には、図7のグラフに示したような運動となる。ここで図7(a)は、クランクが定速回転したときのスライド機構の位置の変動を、図7(b)は速度の変動を、図7(c)は加速度の変動を、それぞれ示している。なお、いずれのグラフも横軸が時間を示し、縦軸がそれぞれの値(位置、速度或いは加速度)を示す。なお、いずれも図6のF2方向を正としている。
また、図8に示すように、上述した加速度発生装置123aを2つ用いて、それらを直線44が互いに平行になるように鏡面対称に配置し、この構成の加速度発生装置123cを用いても良い。この加速度発生装置123cでは、2つのモータを同じ回転速度で反対方向に回転させて、その第1リンク50と第2リンク70の動作が鏡面対称となるようする。これにより、F1及びF2方向以外に発生する加速度、例えば、2つの第2回転軸51が直線44に対して近づく方向の加速度W81とW82とを相殺することができ、発生する加速度・擬似力覚・重量感をより明確にすることができる。
加速度発生装置123dは、非磁性体の筒状のフレーム32内に、可動磁性体37が、フレーム32の軸心上に移動自在に設けられ、可動磁性体37の外側に同軸心的にコイル36が保持され、可動磁性体37の移動方向の両側に磁性板31a,31bが対向して配置され、各磁性板の可動磁性体37と反対側はコイルバネ34a,34bの各一端に保持され、コイルバネ34a,34bの各他端はフレーム32の端板32a,32bに固定され、コイルバネ34a,34bの軸心はフレーム32の軸心上にあり、かつ、コイルバネ34a,34bのバネ定数kA,kBは大きく異なる。
図1と図2に、モータの回転動力を原動力とする加速度発生装置を利用した携帯情報端末装置1の機能構成を例示する。携帯情報端末装置1は、例えば、制御部11、記憶装置13、バッテリー14、残量検出装置15、リーダ読取部16、通信部17、情報取得部18、選択部19から構成される。制御部11は、例えば、判定部111、回転速度計算部112、記憶部113、アンプ114から構成される。加速度発生装置123は、モータ124を備える。加速度発生装置123としては、上述した加速度発生装置123a,123b,123cを用いる。
加速度発生装置123を、図3に示すように、端末本体3の長手方向の側面に位置するように内蔵することにより携帯情報端末装置1を構成することができる。また、ディスプレイがスライドする形式の携帯情報端末装置1においては、図4に示すように、端末本体3のディスプレイの裏側に加速度発生装置123を内蔵することができる。さらに、図5に示すように、既存の端末本体3の長手方向の側面に、加速度発生装置123を外付けして、携帯情報端末装置1を構成しても良い。
携帯情報端末装置1の情報取得部18は、携帯情報端末装置1の各部の何れかから、重量感で表現する対象となる情報を取得する。
例えば、情報取得部18は、携帯情報端末装置1の記憶装置13に格納されたデータの量について、0〜100%の値で表わされた情報を取得する。ここで、0〜100%で表わされた値は、記憶装置13の中の使用領域の割合を意味する。例えば、0%は、使用領域が0%であり、記憶装置13は空であることを意味する。100%は、記憶装置13の記憶領域が満杯であり、これ以上データを保存できないことを意味する。
また、情報取得部18は、バッテリー14の残量についての情報を取得しても良い。例えば、情報取得部18は、残量検出装置15が起電力等から調べたバッテリー14の残量についての情報を取得する。上記と同様に、OSがバッテリー14の残量についての情報を既に保持している場合には、上記OSからその情報を取得しても良い。
制御部11は、情報取得部18が取得した情報に基づいて、加速度発生装置123のモータ124の回転速度を制御する。例えば、情報が示す値が大きいほど、モータ124の回転速度を大きく回転させることができる。逆に、情報が示す値が大きいほど、モータ124の回転速度を小さく回転させることができる。これにより、情報が示す値が大きいほど、加速度発生装置123に大きな重量感、または、小さな重量感を発生させることができる。
また、情報が示す値に比例して、モータの回転速度を決定することができる。以下に、情報が示す値に比例して、モータの回転速度を決定する方法の一例を示す。
以下に示すモータの回転速度決定方法では、いわゆるStevensのベキ法則を用いる。Stevensのベキ法則は、感覚量が物理量のべき乗で表現できることを表わしたものである。具体的には、Sを感覚の強度、kを定数、Iを刺激の強度、aを感覚モダリティに応じたべき乗の定数とすると、感覚の強度Sは、
S=kIa …(1)
と表現できる。なお、感覚の強度Sが、重量感(筋肉に対する力)に関するものである場合には、a≒1.7であるとされている。そして、刺激の強度Iとは、加速度の絶対値、つまり、力の絶対値を指す。また、モータの回転動力によって重量感を発生させる加速度発生装置においては、モータの回転速度の2乗に比例して加速度の絶対値が変化する。したがって、モータの回転速度をRとすると、上記式(1)は、
S=kR2a …(2)
と書くことができる。
したがって、情報が示す値をNとすると、Nを感覚の強度Sで表現するためには、上記式(3)における感覚の強度Sを情報が示す値Nで置き換えた次の式(4)
制御部11は、上記計算されたモータの回転速度Rで、モータ124が回転するように制御する信号をアンプ114に送る。アンプ114は、制御部11から送られてきた制御信号に従い、バッテリー14から供給された電力を上記回転速度Rに応じた電力に変換して、モータ124に供給する。これにより、モータ124は回転し、その回転動力が回転入力軸に伝達され、加速度発生装置123が駆動する。
なお、情報が示す値の大きさに反比例した重量感を発生させたい場合には、回転速度計算部112が、上記式(4)を次のように変形した
Stevensのベキ法則ではなく、Weber−Fechnerの法則に従って、モータの回転速度を決定しても良い。Weber−Fechnerの法則は、感覚量ないし心理量は、刺激量の対数に比例することを示したものである。具体的には、Sを感覚の強度、kを定数、Iを刺激の強度、Soを刺激の閾値とすると、感覚の強度であるSは、
したがって、情報が示す値をNとすると、Nを感覚の強度Sで表現するためには、上記式(6)における感覚の強度Sを情報が示す値Nで置き換えた次の式(8)
情報が表わす値Nについての上限値NAと下限値NBと、その上限値NAに対応する重量感GAと、その下限値NBに対応する重量感GBとを予め定めておく。
例えば、モータの回転動力によって重量感を発生させる加速度発生装置を、加速度発生装置123として用いる場合には、情報が表わす値Nについての上限値NAと下限値NBと、その上限値NAに対応する重量感GAを発生させるためのモータの回転速度RAと、その下限値NBに対応する重量感GBを発生させるためのモータの回転速度RBとを予め定めて、制御部11の記憶部113に記憶しておく。
なお、{N≧NA,NA>N>NB,NB≧N}ではなく、{N>NA,NA≧N≧NB,NB>N}の何れに該当するかを判定して、上記と同様の方法によって発生させる重量感を決定しても良い。
情報が示す値についての閾値を予め定めて、制御部11の記憶部113に格納しておく。
制御部11の判定部111は、記憶部113から読み出した閾値と、情報取得部18から取得した情報が示す値との大小関係を比較する。情報が示す値が閾値よりも大きい場合には、加速度発生装置123に所定の重量感を発生させる。また、情報が示す値が閾値よりも小さい場合には、加速度発生装置123に所定の重量感を発生させない。
なお、情報が示す値が閾値よりも小さい場合に加速度発生装置123に所定の重量感を発生させ、情報が示す値が閾値よりも大きい場合に加速度発生装置123に所定の重量感を発生させないようにしても良い。
モータの回転動力を原動力とする加速度発生装置ではなく、質量物の電磁気的な制御によって加速度を発生させる加速度発生装置を用いる場合には、該加速度発生装置に入力する電流の大きさJに比例して、発生する加速度の絶対値が変化する。
S=kJa …(10)
そして、上記式(10)をJについて解くと、
なお、情報が示す値Nに反比例して重量感を発生させる場合であり、Stevensのベキ法則を用いる場合には、上記式(12)に換えて、
Claims (10)
- 重量感を発生させる加速度発生手段と、
重量感で表現する対象となる情報を取得する情報取得手段と、
上記情報が示す値が大きいほど、上記加速度発生手段が発生させる重量感を大きくする、又は、上記加速度発生手段が発生させる重量感を小さくする制御手段と、
を備えることを特徴とする携帯情報端末装置。 - 請求項1に記載の携帯情報端末装置において、
上記加速度発生手段は、モータの回転動力によって重量感を発生させるものである、
ことを特徴とする携帯情報端末装置。 - 請求項1〜6の何れかに記載の携帯情報端末装置において、
上記情報が示す値についての上限値NAと下限値NBと、その上限値NAに対応する上記加速度発生装置が発生させる重量感GAと、その下限値NBに対応する上記加速度発生装置が発生させる重量感GBとが予め定められており、
上記制御手段は、
上記情報が示す値が上記上限値NA以上であるか、及び、上記情報が示す値が上記上限値NB以下であるかを判定する判定手段と、
上記判定手段によって、上記情報が示す値が上記上限値NA以上であると判定された場合には、上記加速度発生装置に重量感GAを発生させ、上記情報が示す値が上記下限値NB以下であると判定された場合には、上記加速度発生装置に重量感GBを発生させる手段と、
をさらに有する、
ことを特徴とする携帯情報端末装置。 - 請求項1に記載の携帯情報端末装置において、
上記情報が示す値についての閾値を格納された記憶手段を、さらに有し、
上記制御手段は、
上記情報が示す値と上記閾値との大小によって、上記加速度発生装置に重量感を発生させる、又は、上記加速度発生装置に重量感を発生させない手段である、
ことを特徴とする携帯情報端末装置。 - 請求項1〜8の何れかに記載の携帯情報端末装置において、
上記形態情報端末装置外にある情報提供装置と通信を行う通信手段を、さらに有し、
上記重量感で表現する対象となる情報は、上記通信手段によって、上記情報提供装置から受け取った情報である、
ことを特徴とする携帯情報端末装置。 - 重量感で表現する対象となる情報を取得する情報取得ステップと、
上記情報が示す値が大きいほど、加速度発生手段に大きな加速度を発生させる、又は、加速度発生手段に小さな加速度を発生させる制御ステップと、
を有することを特徴とする擬似力覚を用いた携帯情報端末処理方法。
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