JP2013033425A - Haptic system - Google Patents

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JP2013033425A JP2011170082A JP2011170082A JP2013033425A JP 2013033425 A JP2013033425 A JP 2013033425A JP 2011170082 A JP2011170082 A JP 2011170082A JP 2011170082 A JP2011170082 A JP 2011170082A JP 2013033425 A JP2013033425 A JP 2013033425A
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恵子 山田
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    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To apply a haptic sensation to a user.SOLUTION: A haptic system is provided with multiple haptic devices 100 and 200 that are mutually separated and worn by a user U, each of the haptic devices 100 and 200 having haptic application means that applies a haptic sensation to the user U. To apply a haptic sensation in a specified direction to the user U, each of the haptic devices 100 and 200 has a haptic control section that controls the haptic application means of its own.

Description

本発明は、力覚システムに関する。特に本発明は、ユーザに対して力覚を付与する力覚システムに関する。   The present invention relates to a haptic system. In particular, the present invention relates to a force sense system that gives a force sense to a user.

マルチモーダル・インターフェースは、次世代マルチメディアと関連して、五感の全てを情報提示に用いるインターフェースとして注目されている。特に、物体に触っている触覚や、その物体から受ける力覚等の感覚を提示するインターフェースは、臨場感の大幅な増大に繋がるため、既知のインターフェースの操作性や、情報の知覚、情報の理解を向上させることができる。   In connection with next-generation multimedia, the multimodal interface is attracting attention as an interface that uses all five senses for information presentation. In particular, an interface that presents a sense of touch such as a tactile sensation on an object or a force sense received from the object leads to a significant increase in a sense of reality, so the operability of known interfaces, perception of information, and understanding of information Can be improved.

従来、力覚情報提示デバイスを利用して人を目的地に誘導する方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, a method of guiding a person to a destination by using a haptic information presentation device is known (see, for example, Patent Document 1).

特許第4002970号公報Japanese Patent No. 4002970

従来の技術は、ディスプレイや音声ガイドによる視覚、聴覚情報に加えて、力覚感覚を利用して進行すべき方向を直感的に理解し易い形で提示することができる。しかしながら、一の力覚装置で付与することのできる力覚の種類には限りがあり、例えば、力覚感覚を利用して、進行方向に対して体の向きを左側に回転させることを想定した場合、それが体の向きを変えさせようとする力覚なのか、左方向に進ませようとする力覚なのか区別することができない。本発明の実施形態は、従来の技術の上述の欠点を解消することをその課題とする。   In the conventional technology, in addition to visual and auditory information using a display or a voice guide, a direction to proceed using a force sense can be presented in an easily understandable manner. However, the types of haptics that can be applied with one haptic device are limited. For example, it is assumed that the direction of the body is rotated to the left with respect to the traveling direction using the haptic sense. In this case, it is not possible to distinguish whether it is a force sensation that tries to change the direction of the body or a force sensation that tries to move leftward. The object of the embodiment of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art.

上記課題を解決するために、本発明の第1の形態によると、ユーザに対して力覚を付与する力覚システムであって、ユーザに対して力覚を付与する力覚付与手段を具備する複数の力覚装置を備え、力覚装置は、ユーザに対して所定の方向への力覚を付与させるべく、自装置が具備している力覚付与手段を制御する力覚制御部を具備し、力覚装置のうちのいずれか一の力覚装置、又は力覚装置以外の装置であって力覚付与手段を具備していない非力覚装置は、他の力覚装置を制御するマスター装置として動作し、マスター装置以外の他の力覚装置は、マスター装置から制御されるスレーブ装置として動作する。   In order to solve the above-mentioned problem, according to the first aspect of the present invention, there is provided a force sense system for giving a force sense to a user, comprising force sense giving means for giving a force sense to the user. The haptic device includes a haptic control unit that controls the haptic application means included in the own device in order to give the user a haptic sense in a predetermined direction. Any one of the haptic devices, or a non-haptic device that is a device other than the haptic device and does not include a force sensation providing device is used as a master device for controlling the other haptic devices. The haptic device other than the master device operates and operates as a slave device controlled by the master device.

マスター装置は、各力覚付与手段により付与すべき力覚について、当該マスター装置の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する力覚方向算出部を有し、力覚装置の力覚制御部は、マスター装置の力覚方向算出部が算出した方向に相当する方向への力覚を付与させるべく、自装置が具備している力覚付与手段を制御してよい。   The master device has a force sense direction calculation unit that calculates the direction of each force sense viewed from the posture state of the master device with respect to the force sense to be given by each force sense imparting means, and the force of the force sense device The haptic control unit may control a haptic application unit included in the own device so as to apply a haptic sensation in a direction corresponding to the direction calculated by the haptic direction calculation unit of the master device.

マスター装置及び/又はスレーブ装置は、マスター装置及びスレーブ装置に共通の基準姿勢に対するマスター装置の姿勢のズレ量と、共通の基準姿勢に対するスレーブ装置の姿勢のズレ量とに基づいて、マスター装置の力覚方向算出部が算出したマスター装置の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ装置の姿勢の状態から視た方向に変換する力覚方向変換部を更に有し、スレーブ装置の力覚制御部は、力覚方向変換部が変換した後の方向への力覚を付与させるべく、自装置が具備している力覚付与手段を制御してよい。なおまた、基準姿勢や姿勢のズレ量の詳細は、後述する。   The master device and / or the slave device is based on the amount of deviation of the posture of the master device with respect to the reference posture common to the master device and the slave device and the amount of deviation of the posture of the slave device with respect to the common reference posture. The haptic direction conversion unit further converts a haptic direction as viewed from the posture state of the master device calculated by the haptic direction calculation unit into a direction as viewed from the posture state of the slave device. The control unit may control a force sense imparting unit included in the own device so as to impart a force sense in the direction after the force sense direction conversion unit has converted. The details of the reference posture and the amount of posture deviation will be described later.

マスター装置及びスレーブ装置は、マスター装置及びスレーブ装置に共通の基準姿勢に対する自装置の姿勢のズレ量を算出する姿勢ズレ量算出部を更に有し、マスター装置又はスレーブ装置の力覚方向変換部は、マスター装置の姿勢ズレ量算出部が算出したマスター装置の姿勢のズレ量と、スレーブ装置の姿勢ズレ量算出部が算出したスレーブ装置の姿勢のズレ量とに基づいて、マスター装置の力覚方向算出部が算出したマスター装置の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ装置の姿勢の状態から視た方向に変換してよい。   The master device and the slave device further include a posture deviation amount calculation unit that calculates a deviation amount of the posture of the own device with respect to a reference posture common to the master device and the slave device, and the haptic direction conversion unit of the master device or the slave device is Based on the posture deviation amount of the master device calculated by the posture deviation amount calculation unit of the master device and the posture deviation amount of the slave device calculated by the posture deviation amount calculation unit of the slave device, The direction of the sense of force viewed from the posture state of the master device calculated by the calculation unit may be converted to the direction viewed from the posture state of the slave device.

マスター装置及び/又はスレーブ装置は、ユーザに対して力覚を付与する切っ掛けとなるイベントの発生を検知するイベント検知部を更に有し、マスター装置の力覚方向算出部は、イベント検知部がイベントの発生を検知した場合に、各力覚付与手段により付与すべき力覚について、当該マスター装置の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出してよい。   The master device and / or the slave device further includes an event detection unit that detects the occurrence of an event that gives a sense of force to the user, and the event detection unit includes When the occurrence of this is detected, the direction of each force sense viewed from the posture state of the master device may be calculated for each force sense to be given by each force sense applying means.

なおまた、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。   The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.

この発明は、複数の力覚装置を備え、例えば、個別に付与される各力覚の方向の組合せに対してそれぞれ意味を持たせることによって、進行方向と共にその方向の状況を案内する等、ユーザに対して付加的な案内を行うことができる。   The present invention includes a plurality of force sense devices. For example, by giving meaning to each combination of force sense directions given individually, the user can guide the situation in the direction as well as the traveling direction. Can provide additional guidance.

第1の実施形態に係る力覚システム1の利用環境の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the utilization environment of the force sense system 1 which concerns on 1st Embodiment. マスター力覚装置100の構成の一例を示す図である。2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a master force sense device 100. FIG. スレーブ力覚装置200の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the slave force sense apparatus. 力覚付与インターフェース180、280の構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the force sense provision interface 180,280. マスター力覚装置100の制御部110の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the control part 110 of the master force sense apparatus 100. FIG. スレーブ力覚装置200の制御部210の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the control part 210 of the slave force sense apparatus 200. マスター力覚装置100、及びスレーブ力覚装置200の動作シーケンスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the operation | movement sequence of the master force sense apparatus 100 and the slave force sense apparatus 200. FIG. マスター力覚装置100とスレーブ力覚装置200のキャリブレーション方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the calibration method of the master force sense apparatus and the slave force sense apparatus. ユーザUをナビゲーションするために利用する地図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map utilized in order to navigate the user U. 現在地Sにおいて付与すべき力覚の方向の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the direction of the force sense which should be provided in the present location. 共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置100及びスレーブ力覚装置200の傾きと、マスター力覚装置100の姿勢から視た力覚の方向の一例を示す図である。5 is a diagram illustrating an example of the inclination of the master force sense device 100 and the slave force sense device 200 with respect to a common reference posture and the direction of the force sense viewed from the posture of the master force sense device 100. FIG. 第1の交差点Iにおいて付与すべき力覚の方向の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the direction of the force sense which should be provided in 1st intersection I1. 第2の実施形態に係る力覚システムの利用環境の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the utilization environment of the force sense system which concerns on 2nd Embodiment. マスター力覚装置300の構成の一例を示す図である。3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a master force sense device 300. FIG. スレーブ力覚装置400の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the slave force sense apparatus. マスター力覚装置300の制御部310の構成の一例を示す図である。3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a control unit 310 of a master force sense device 300. FIG. スレーブ力覚装置400の制御部410の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the control part 410 of the slave force sense apparatus 400. マスター力覚装置300、及びスレーブ力覚装置400の動作シーケンスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the operation | movement sequence of the master force sense apparatus 300 and the slave force sense apparatus 400. FIG. 第3の実施形態に係る力覚システムの利用環境の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the utilization environment of the force sense system which concerns on 3rd Embodiment. マスター非力覚装置500の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the master non-force sense apparatus. マスター非力覚装置500の制御部510の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the control part 510 of the master non-force sense apparatus 500. マスター非力覚装置500、及び各スレーブ力覚装置200の動作シーケンスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the operation | movement sequence of the master non-force sense apparatus 500 and each slave force sense apparatus 200. FIG.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims.

<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係る力覚システム1の利用環境の一例を示す。力覚システム1は、ユーザUに対して力覚を付与する。力覚は、物体がユーザUに与える力の感覚である。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows an example of a usage environment of a haptic system 1 according to the first embodiment. The force sense system 1 gives a force sense to the user U. The sense of force is a sense of force that the object gives to the user U.

第1の実施形態に係る力覚システム1は、マスター力覚装置100、及びスレーブ力覚装置200を備える。マスター力覚装置100は、スレーブ力覚装置200とブルートゥース(Bluetooth(登録商標))信号により無線接続される。そして、マスター力覚装置100は、通信接続を介してスレーブ力覚装置200を制御する。   The force sense system 1 according to the first embodiment includes a master force sense device 100 and a slave force sense device 200. The master force sense device 100 is wirelessly connected to the slave force sense device 200 using a Bluetooth (registered trademark) signal. Then, the master force sense device 100 controls the slave force sense device 200 via the communication connection.

マスター力覚装置100は、ユーザUの右腰RWに取り付けられている。そして、マスター力覚装置100は、右腰RWに対して力覚を付与する。また、スレーブ力覚装置200は、ユーザUの左腰LWに取り付けられている。そして、スレーブ力覚装置200は、左腰LWに対して力覚を付与する。   The master force sense device 100 is attached to the right waist RW of the user U. Then, the master force sense device 100 gives a force sense to the right waist RW. The slave force sense device 200 is attached to the left waist LW of the user U. Then, the slave force sense device 200 gives a force sense to the left waist LW.

また、本実施形態においては、説明が煩雑になることを防ぐことを目的として、力覚システム1が1個スレーブ力覚装置200を備える構成について説明するが、力覚システム1は、複数個のスレーブ力覚装置200を備えてよい。   In the present embodiment, for the purpose of preventing the explanation from becoming complicated, a configuration in which the force sense system 1 includes one slave force sense device 200 will be described. However, the force sense system 1 includes a plurality of force sense systems 1. A slave force sense device 200 may be provided.

図2は、マスター力覚装置100の構成の一例を示す。マスター力覚装置100は、制御部110、メモリ130、ジャイロスコープ140、GPS(Global Positioning System)受信機150、磁気コンパス160、加速度センサー170、力覚付与インターフェース180、及びトランシーバ190を具備する。   FIG. 2 shows an example of the configuration of the master force sense device 100. The master force sense device 100 includes a control unit 110, a memory 130, a gyroscope 140, a GPS (Global Positioning System) receiver 150, a magnetic compass 160, an acceleration sensor 170, a force sense imparting interface 180, and a transceiver 190.

制御部110は、メモリ130、ジャイロスコープ140、GPS受信機150、磁気コンパス160、加速度センサー170、力覚付与インターフェース180、及びトランシーバ190の制御を行う。より具体的に説明すると、制御部110は、メモリ130、ジャイロスコープ140、GPS受信機150、磁気コンパス160、加速度センサー170、力覚付与インターフェース180、及びトランシーバ190とそれぞれ電気的に接続されている。そして、制御部110は、メモリ130、ジャイロスコープ140、GPS受信機150、磁気コンパス160、加速度センサー170、トランシーバ190からデータを受け取り、このデータについて演算、加工を行った上で、そのデータをメモリ130や、力覚付与インターフェース180や、トランシーバ190に出力する。   The control unit 110 controls the memory 130, the gyroscope 140, the GPS receiver 150, the magnetic compass 160, the acceleration sensor 170, the force sense imparting interface 180, and the transceiver 190. More specifically, the control unit 110 is electrically connected to the memory 130, the gyroscope 140, the GPS receiver 150, the magnetic compass 160, the acceleration sensor 170, the force application interface 180, and the transceiver 190, respectively. . The control unit 110 receives data from the memory 130, the gyroscope 140, the GPS receiver 150, the magnetic compass 160, the acceleration sensor 170, and the transceiver 190, performs calculation and processing on the data, and stores the data in the memory. 130, the haptic interface 180, and the transceiver 190.

メモリ130は、マスター力覚装置100が処理すべきデータを記憶する。より具体的に説明すると、メモリ130は、制御部110と電気的に接続されている。そして、メモリ130は、制御部110から出力されたデータを記憶する。そして、メモリ130に記憶されているデータは、制御部110から読み出される。   The memory 130 stores data to be processed by the master force sense device 100. More specifically, the memory 130 is electrically connected to the control unit 110. The memory 130 stores data output from the control unit 110. Data stored in the memory 130 is read from the control unit 110.

ジャイロスコープ140は、マスター力覚装置100の角度を測定する計器である。より具体的に説明すると、ジャイロスコープ140は、制御部110と電気的に接続されている。そして、ジャイロスコープ140は、測定したマスター力覚装置100の角度、角速度を示すデータを、制御部110へ出力する。   The gyroscope 140 is an instrument that measures the angle of the master force sense device 100. More specifically, the gyroscope 140 is electrically connected to the control unit 110. Then, the gyroscope 140 outputs data indicating the measured angle and angular velocity of the master force sense device 100 to the control unit 110.

GPS受信機150は、複数のGPS衛星からの電波を受信して、それぞれとの距離を割り出すことにより、マスター力覚装置100の現在地を測定する部品である。より具体的に説明すると、GPS受信機150は、制御部110と電気的に接続されている。そして、GPS受信機150は、測定した現在地を示すデータを、制御部110へ出力する。   The GPS receiver 150 is a component that measures the current location of the master force sense device 100 by receiving radio waves from a plurality of GPS satellites and determining the distance from each. More specifically, the GPS receiver 150 is electrically connected to the control unit 110. Then, the GPS receiver 150 outputs data indicating the measured current location to the control unit 110.

磁気コンパス160は、地磁気を利用して、方位を測定する計器である。より具体的に説明すると、磁気コンパス160は、制御部110と電気的に接続されている。そして、磁気コンパス160は、測定した方位を示すデータを、制御部110へ出力する。   The magnetic compass 160 is an instrument that measures azimuth using geomagnetism. More specifically, the magnetic compass 160 is electrically connected to the control unit 110. Then, the magnetic compass 160 outputs data indicating the measured orientation to the control unit 110.

加速度センサー170は、マスター力覚装置100の加速度を測定するための部品である。より具体的に説明すると、加速度センサー170は、制御部110と電気的に接続されている。そして、加速度センサー170は、測定した加速度を示すデータを、制御部110へ出力する。   The acceleration sensor 170 is a component for measuring the acceleration of the master force sense device 100. More specifically, the acceleration sensor 170 is electrically connected to the control unit 110. Then, the acceleration sensor 170 outputs data indicating the measured acceleration to the control unit 110.

力覚付与インターフェース180は、ユーザUの右腰RWに対して力覚を付与する部材である。より具体的に説明すると、力覚付与インターフェース180は、制御部110と電気的に接続されている。そして、力覚付与インターフェース180は、制御部110から制御されて、右腰RWに対して力覚を付与する。なおまた、力覚付与インターフェース180は、この実施形態における力覚付与手段の一例であって、力覚付与手段はこれに限定されない。   The force sense imparting interface 180 is a member that imparts a force sense to the right waist RW of the user U. More specifically, the haptic interface 180 is electrically connected to the control unit 110. And the force sense provision interface 180 is controlled from the control part 110, and provides a force sense with respect to the right waist RW. In addition, the force sense providing interface 180 is an example of a force sense providing unit in this embodiment, and the force sense providing unit is not limited to this.

トランシーバ190は、ブルートゥース信号を中継する部材である。より具体的に説明すると、トランシーバ190は、制御部110と電気的に接続されている。そして、トランシーバ190は、制御部110から出力されたデータを、スレーブ力覚装置200へブルートゥース信号に乗せて送信する。また、トランシーバ190は、スレーブ力覚装置200からブルートゥース信号に乗せて送信されたデータを受信して、制御部110へ出力する。   The transceiver 190 is a member that relays a Bluetooth signal. More specifically, the transceiver 190 is electrically connected to the control unit 110. Then, the transceiver 190 transmits the data output from the control unit 110 to the slave force sense device 200 on the Bluetooth signal. In addition, the transceiver 190 receives data transmitted from the slave force sense device 200 on the Bluetooth signal and outputs the data to the control unit 110.

図3は、スレーブ力覚装置200の構成の一例を示す。スレーブ力覚装置200は、制御部210、メモリ230、ジャイロスコープ240、加速度センサー270、力覚付与インターフェース280、及びトランシーバ290を具備する。   FIG. 3 shows an example of the configuration of the slave force sense device 200. The slave force sense device 200 includes a control unit 210, a memory 230, a gyroscope 240, an acceleration sensor 270, a force sense imparting interface 280, and a transceiver 290.

制御部210は、スレーブ力覚装置200を構成する部材の一つで、メモリ230、ジャイロスコープ240、力覚付与インターフェース280、及びトランシーバ290の制御やデータの演算、加工を行う部材である。より具体的に説明すると、制御部210は、メモリ230、ジャイロスコープ240、力覚付与インターフェース280、及びトランシーバ290とそれぞれ電気的に接続されている。そして、制御部210は、メモリ230、ジャイロスコープ240、加速度センサー270からデータを受け取り、演算、加工を行った上で、メモリ230や、力覚付与インターフェース280や、トランシーバ290に出力する。   The control unit 210 is one member constituting the slave force sense device 200, and is a member that controls the memory 230, the gyroscope 240, the force sense imparting interface 280, and the transceiver 290, and calculates and processes data. More specifically, the control unit 210 is electrically connected to the memory 230, the gyroscope 240, the haptic interface 280, and the transceiver 290, respectively. Then, the control unit 210 receives data from the memory 230, the gyroscope 240, and the acceleration sensor 270, performs calculation and processing, and outputs the data to the memory 230, the haptic interface 280, and the transceiver 290.

メモリ230は、スレーブ力覚装置200が処理すべきデータを、記憶するのに使う部材である。より具体的に説明すると、メモリ230は、制御部210と電気的に接続されている。そして、メモリ230は、制御部210から出力されたデータを記憶する。そして、メモリ230に記憶されているデータは、制御部210から読み出される。   The memory 230 is a member used to store data to be processed by the slave force sense device 200. More specifically, the memory 230 is electrically connected to the control unit 210. The memory 230 stores the data output from the control unit 210. Data stored in the memory 230 is read from the control unit 210.

ジャイロスコープ240は、スレーブ力覚装置200の角度、角速度を測定する部材である。より具体的に説明すると、ジャイロスコープ240は、制御部210と電気的に接続されている。そして、ジャイロスコープ240は、測定したスレーブ力覚装置200の角度、角速度を示すデータを、制御部210へ出力する。   The gyroscope 240 is a member that measures the angle and angular velocity of the slave force sense device 200. More specifically, the gyroscope 240 is electrically connected to the control unit 210. Then, the gyroscope 240 outputs data indicating the measured angle and angular velocity of the slave force sense device 200 to the control unit 210.

加速度センサー270は、スレーブ力覚装置200の加速度を測定するための部品である。より具体的に説明すると、加速度センサー270は、制御部210と電気的に接続されている。そして、加速度センサー270は、測定した加速度を示すデータを、制御部210へ出力する。   The acceleration sensor 270 is a component for measuring the acceleration of the slave force sense device 200. More specifically, the acceleration sensor 270 is electrically connected to the control unit 210. Then, the acceleration sensor 270 outputs data indicating the measured acceleration to the control unit 210.

力覚付与インターフェース280は、ユーザUの左腰LWに対して力覚を付与する部材である。より具体的に説明すると、力覚付与インターフェース280は、制御部210と電気的に接続されている。そして、力覚付与インターフェース280は、制御部210から制御されて、ユーザUの左腰LWに対して力覚を付与する。なおまた、力覚付与インターフェース280は、この実施形態における力覚付与手段の一例であって、力覚付与手段はこれに限定されない。   The force sense imparting interface 280 is a member that imparts a force sense to the left waist LW of the user U. More specifically, the force sense providing interface 280 is electrically connected to the control unit 210. And the force sense provision interface 280 is controlled from the control part 210, and gives a force sense with respect to the user's U left waist LW. In addition, the force sense providing interface 280 is an example of a force sense providing unit in this embodiment, and the force sense providing unit is not limited to this.

トランシーバ290は、ブルートゥース信号を中継する部材である。より具体的に説明すると、トランシーバ290は、制御部210と電気的に接続されている。そして、トランシーバ290は、制御部210から出力されたデータを、マスター力覚装置100へブルートゥース信号に乗せて送信する。また、トランシーバ290は、マスター力覚装置100からブルートゥース信号に乗せて送信されたデータを受信して、制御部210へ出力する。   The transceiver 290 is a member that relays a Bluetooth signal. More specifically, the transceiver 290 is electrically connected to the control unit 210. Then, the transceiver 290 transmits the data output from the control unit 210 to the master force sense device 100 on the Bluetooth signal. Further, the transceiver 290 receives data transmitted from the master force sense device 100 on the Bluetooth signal and outputs the data to the control unit 210.

図4は、力覚付与インターフェース180、280の構造の一例を示す。力覚付与インターフェース180、280は、同じ構成を有している。力覚インターフェース180、280は、3つの回転子G、G、Gを具備する。力覚付与インターフェース180、280は、x軸、y軸、z軸に固定された3つの回転子の回転数ω、ω、ωを独立に制御して、それぞれの回転子が発生する角運動量を合成することで任意の方向に角運動量ベクトルを発生することができる。力覚付与インターフェース180、280は、これを適切に制御すれば任意の方向にトルクを発生させることができる。角運動量ベクトルLを変化させたときに発生するトルクは、以下のように表される。各x、y、z軸周りに角速度ωで回転する角運動量Lは、各軸周りの慣性モーメントをIとすると、L=Iω(i=x、y、z)と表される。これらの各軸周りの角運動量から構成される合成角運動量ベクトルは、x、y、z軸方向の基本ベクトルをi、j、kとすると、L=Li+Lj+Lkと表される。この合成角運動量ベクトルの時間微分が発生するトルクベクトルτ=dL/dtである。力覚付与インターフェース180、280は、x、y、z軸方向の角速度の比ω:ω:ωを変えることで任意の方向に角運動量ベクトルの発生方向を制御することができる。 FIG. 4 shows an example of the structure of the haptic interface 180, 280. The haptic interfaces 180 and 280 have the same configuration. The haptic interfaces 180 and 280 include three rotors G x , G y , and G z . The haptic interfaces 180 and 280 independently control the rotation speeds ω x , ω y , and ω z of the three rotors fixed to the x-axis, y-axis, and z-axis, and each rotor is generated. By combining the angular momentum, an angular momentum vector can be generated in an arbitrary direction. The haptic application interfaces 180 and 280 can generate torque in an arbitrary direction if appropriately controlled. The torque generated when the angular momentum vector L is changed is expressed as follows. The angular momentum L i rotating around each x, y, z axis at an angular velocity ω i is expressed as L i = I i ω i (i = x, y, z), where I i is the moment of inertia around each axis. expressed. A combined angular momentum vector composed of the angular momentum around each of these axes is expressed as L = L x i + L y j + L z k where i, j, and k are basic vectors in the x, y, and z axis directions. . The torque vector τ = dL / dt at which the time differentiation of this combined angular momentum vector occurs. The force giving interfaces 180 and 280 can control the generation direction of the angular momentum vector in an arbitrary direction by changing the ratio of angular velocities ω x : ω y : ω z in the x, y, and z axis directions.

図5は、マスター力覚装置100の制御部110の構成の一例を示す。制御部110は、イベント検知部111、姿勢ズレ量算出部112、力覚方向算出部113、及び力覚制御部114を具備する。以下、各構成要素の機能及び動作を説明する。   FIG. 5 shows an example of the configuration of the control unit 110 of the master force sense device 100. The control unit 110 includes an event detection unit 111, a posture deviation amount calculation unit 112, a haptic direction calculation unit 113, and a haptic control unit 114. Hereinafter, the function and operation of each component will be described.

イベント検知部111は、ユーザUに対して力覚を付与する切っ掛けとなるイベントの発生を検知する。   The event detection unit 111 detects the occurrence of an event that gives a sense of force to the user U.

姿勢ズレ量算出部112は、マスター力覚装置100及びスレーブ力覚装置200に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置100の姿勢のズレ量を算出する。   The posture deviation amount calculation unit 112 calculates a deviation amount of the posture of the master force sense device 100 with respect to a reference posture common to the master force sense device 100 and the slave force sense device 200.

力覚方向算出部113は、力覚付与インターフェース180、280により付与すべき力覚について、マスター力覚装置100の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する。例えば、力覚方向算出部は、イベント検知部111がイベントの発生を検知した場合に、力覚付与インターフェース180、280により付与すべき力覚について、マスター力覚装置100の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する。   The force sense direction calculation unit 113 calculates the direction of each force sense viewed from the posture state of the master force sense device 100 for the force sense to be given by the force sense imparting interfaces 180 and 280. For example, the force sense direction calculation unit looks at the force sense to be given by the force sense giving interface 180, 280 from the posture state of the master force sense device 100 when the event detection unit 111 detects the occurrence of the event. The direction of each force sense is calculated.

力覚制御部114は、ユーザUの右腰RWに対して所定の方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース180を制御する。例えば、力覚制御部114は、力覚方向算出部113が算出した方向に相当する所定の方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース180を制御する。例えば、所定の方向とは、現在地と目的地との位置関係によって定まる方向とすることが考えられる。   The force sense control unit 114 controls the force sense imparting interface 180 so as to impart a force sense in a predetermined direction to the right waist RW of the user U. For example, the force sense control unit 114 controls the force sense imparting interface 180 so as to impart a force sense in a predetermined direction corresponding to the direction calculated by the force sense direction calculation unit 113. For example, the predetermined direction may be a direction determined by a positional relationship between the current location and the destination.

図6は、スレーブ力覚装置200の制御部210の構成の一例を示す。制御部210は、姿勢ズレ量算出部212、力覚方向変換部215、及び力覚制御部214を具備する。以下、各構成要素の機能及び動作を説明する。   FIG. 6 shows an example of the configuration of the control unit 210 of the slave force sense device 200. The control unit 210 includes a posture deviation amount calculation unit 212, a force sense direction conversion unit 215, and a force sense control unit 214. Hereinafter, the function and operation of each component will be described.

姿勢ズレ量算出部212は、マスター力覚装置100及びスレーブ力覚装置200に共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置200の姿勢のズレ量を算出する。   The posture deviation amount calculation unit 212 calculates a posture deviation amount of the slave force sense device 200 with respect to a reference posture common to the master force sense device 100 and the slave force sense device 200.

力覚方向変換部215は、マスター力覚装置100及びスレーブ力覚装置200に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置100の姿勢のズレ量と、共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置200の姿勢のズレ量とに基づいて、マスター力覚装置100の力覚方向算出部113が算出したマスター力覚装置100の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ力覚装置200の姿勢の状態から視た方向に変換する。例えば、力覚方向変換部215は、マスター力覚装置100の姿勢ズレ量算出部112が算出したマスター力覚装置100の姿勢のズレ量と、スレーブ力覚装置200の姿勢ズレ量算出部212が算出したスレーブ力覚装置200の姿勢のズレ量とに基づいて、マスター力覚装置100の力覚方向算出部113が算出したマスター力覚装置100の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ力覚装置200の姿勢の状態から視た方向に変換する。   The force sense direction conversion unit 215 is configured to change the amount of deviation of the posture of the master force sense device 100 with respect to the reference posture common to the master force sense device 100 and the slave force sense device 200 and the posture of the slave force sense device 200 with respect to the common reference posture. Based on the amount of deviation, the direction of the force sense viewed from the posture state of the master force sense device 100 calculated by the force sense direction calculation unit 113 of the master force sense device 100 is determined from the posture state of the slave force sense device 200. Convert to the viewing direction. For example, the haptic direction conversion unit 215 is configured such that the posture shift amount of the master force sense device 100 calculated by the posture shift amount calculation unit 112 of the master force sense device 100 and the posture shift amount calculation unit 212 of the slave force sense device 200 are calculated. Based on the calculated posture shift amount of the slave force sense device 200, the direction of the force sense viewed from the posture state of the master force sense device 100 calculated by the force sense direction calculation unit 113 of the master force sense device 100, The slave force sense device 200 is converted from the posture state to the viewed direction.

力覚制御部214は、左腰LWに対して所定の方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース280を制御する。例えば、力覚制御部214は、マスター力覚装置100の力覚方向算出部113が算出した方向に相当する方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース280を制御する。また、例えば、力覚制御部214は、力覚方向変換部215が変換した後の方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース280を制御する。   The force sense control unit 214 controls the force sense imparting interface 280 so as to impart a force sense in a predetermined direction to the left waist LW. For example, the force sense control unit 214 controls the force sense imparting interface 280 so as to impart a force sense in a direction corresponding to the direction calculated by the force sense direction calculation unit 113 of the master force sense device 100. Further, for example, the force sense control unit 214 controls the force sense imparting interface 280 so as to impart a force sense in the direction after the force sense direction conversion unit 215 converts.

図7は、マスター力覚装置100、及びスレーブ力覚装置200の動作シーケンスの一例を示す。この動作フローは、マスター力覚装置100、及びスレーブ力覚装置200を利用して、ユーザUをナビゲーション(誘導)する場合を例にとって説明する。   FIG. 7 shows an example of an operation sequence of the master force sense device 100 and the slave force sense device 200. This operation flow will be described by taking as an example the case where the user U is navigated (guided) using the master force sense device 100 and the slave force sense device 200.

ユーザUは、マスター力覚装置100、及びスレーブ力覚装置200を利用してナビゲーションを開始するにあたり、予め、マスター力覚装置100とスレーブ力覚装置200のキャリブレーション(校正)を行っておく。例えば、ユーザUは、図8に示すように、マスター力覚装置100とスレーブ力覚装置200とを重ねた状態で、マスター力覚装置100とスレーブ力覚装置200のキャリブレーション用のボタン(図示せず)を押下操作する等して、キャリブレーションを実行させる。   When the user U starts navigation using the master force sense device 100 and the slave force sense device 200, the user U performs calibration of the master force sense device 100 and the slave force sense device 200 in advance. For example, as shown in FIG. 8, the user U calibrates the master force sense device 100 and the slave force sense device 200 with the master force sense device 100 and the slave force sense device 200 overlapped (see FIG. 8). The calibration is executed by pressing the button (not shown).

このような操作がなされると、マスター力覚装置100の制御部110は、ジャイロスコープ140によって測定された角度を示すデータを、メモリ130に記憶させる。また、マスター力覚装置100の制御部110は、キャリブレーションを行った相対位置を原点とし、加速度センサー170によって測定された加速度を示すデータと、GPS受信機150によって測定された現在位置を示すデータを、メモリ130に記憶させる。同様に、スレーブ力覚装置200の制御部210は、ジャイロスコープ240によって測定された角度を示すデータを、メモリ230に記憶させる。また、スレーブ力覚装置200の制御部210は、キャリブレーションを行った相対位置を原点とし、加速度センサー270によって測定された加速度や位置、速度を示すデータを、メモリ130に記憶させる。   When such an operation is performed, the control unit 110 of the master force sense device 100 stores data indicating the angle measured by the gyroscope 140 in the memory 130. The controller 110 of the master force sense device 100 uses the relative position where calibration is performed as the origin, data indicating the acceleration measured by the acceleration sensor 170, and data indicating the current position measured by the GPS receiver 150. Is stored in the memory 130. Similarly, the control unit 210 of the slave force sense device 200 stores data indicating the angle measured by the gyroscope 240 in the memory 230. In addition, the control unit 210 of the slave force sense device 200 stores data indicating the acceleration, position, and speed measured by the acceleration sensor 270 in the memory 130 with the relative position where the calibration is performed as the origin.

図8は、マスター力覚装置100とスレーブ力覚装置200のキャリブレーション方法の一例を示す。マスター力覚装置100、及びスレーブ力覚装置200を同じ向きでピッタリと重ねる。マスター力覚装置100のメモリ130、及びスレーブ力覚装置200のメモリ230に記憶された各角度は、図8に示すように重ねられた状態で測定されたものである。したがって、その角度を示すX軸、Y軸、Z軸の値は、同一の値となり、その角度がマスター力覚装置100とスレーブ力覚装置200との共通の基準姿勢となる。即ち、図8での状態での位置情報は原点(0,0,0)となり、速度も(0,0,0)である。   FIG. 8 shows an example of a calibration method for the master force sense device 100 and the slave force sense device 200. The master force sense device 100 and the slave force sense device 200 are perfectly overlapped in the same direction. The angles stored in the memory 130 of the master force sense device 100 and the memory 230 of the slave force sense device 200 are measured in an overlapped state as shown in FIG. Therefore, the values of the X axis, the Y axis, and the Z axis indicating the angle are the same value, and the angle is a common reference posture for the master force sense device 100 and the slave force sense device 200. That is, the position information in the state in FIG. 8 is the origin (0, 0, 0), and the speed is also (0, 0, 0).

図7に戻って、マスター力覚装置100の姿勢ズレ量算出部112は、キャリブレーション後にマスター力覚装置100の姿勢が変化する度に、マスター力覚装置100及びスレーブ力覚装置200に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置100の姿勢のズレ量を算出する(S101)。例えば、姿勢ズレ量算出部112は、ジャイロスコープ140によって測定されたマスター力覚装置100の現在の姿勢(角度)を示すデータと、メモリ130に記憶されているマスター力覚装置100及びスレーブ力覚装置200に共通の基準姿勢を示すデータとに基づいて、基準姿勢に対する現在の姿勢のズレ量を算出する。また、姿勢ズレ量算出部112は、加速度センサー170によって測定された加速度情報と、メモリ130に記憶されている位置情報、速度情報から現在の位置情報、速度情報を算出する。   Returning to FIG. 7, the posture deviation amount calculation unit 112 of the master force sense device 100 is common to the master force sense device 100 and the slave force sense device 200 every time the posture of the master force sense device 100 changes after calibration. A deviation amount of the posture of the master force sense device 100 with respect to the reference posture is calculated (S101). For example, the posture deviation amount calculation unit 112 includes data indicating the current posture (angle) of the master force sense device 100 measured by the gyroscope 140, the master force sense device 100 and the slave force sense stored in the memory 130. Based on data indicating a reference posture common to the apparatus 200, a deviation amount of the current posture with respect to the reference posture is calculated. The posture deviation amount calculation unit 112 calculates the current position information and speed information from the acceleration information measured by the acceleration sensor 170 and the position information and speed information stored in the memory 130.

同様に、スレーブ力覚装置200の姿勢ズレ量算出部212は、キャリブレーション後にスレーブ力覚装置200の姿勢が変化する度に、マスター力覚装置100及びスレーブ力覚装置200に共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置200の姿勢のズレ量を算出する(S102)。そして、姿勢ズレ量算出部212は、算出したスレーブ力覚装置200の姿勢のズレ量を示すデータを、力覚方向変換部215(図6)へ送る。   Similarly, the posture deviation amount calculation unit 212 of the slave force sense device 200 changes the reference force common to the master force sense device 100 and the slave force sense device 200 every time the posture of the slave force sense device 200 changes after calibration. The amount of deviation of the posture of the slave force sense device 200 is calculated (S102). Then, the posture deviation amount calculation unit 212 sends data indicating the calculated posture deviation amount of the slave force sense device 200 to the force sense direction conversion unit 215 (FIG. 6).

一方、ユーザUは、例えば、マスター力覚装置100のナビゲーション開始用のボタン(図示せず)を押下操作する等して、ナビゲーションを開始させる。このような操作がなされると、マスター力覚装置100のイベント検知部111は、GPS受信機150によって測定されたマスター力覚装置100の現在地を示すデータと、メモリ130に記憶されている地図データとに基づいて、地図データによって示される地図上の現在地Sを特定する。
そして、イベント検知部111は、このようにして現在地Sを特定すると、進行方向を指示するためにユーザUに対して力覚を付与すべき切っ掛けとなるイベントが検知されたものとして(S103:Yes)、その旨を示すデータを、姿勢ズレ量算出部112、及び力覚方向算出部113へ送る。また、イベント検知部111は、特定した現在地Sを示すデータを、力覚方向算出部113へ送る。イベントが検知されないときは(S103’No)、ステップS103へ戻る。
On the other hand, the user U starts navigation by, for example, pressing a navigation start button (not shown) of the master force sense device 100. When such an operation is performed, the event detection unit 111 of the master force sense device 100 displays the data indicating the current location of the master force sense device 100 measured by the GPS receiver 150 and the map data stored in the memory 130. Based on the above, the current location S on the map indicated by the map data is specified.
Then, when the event detection unit 111 specifies the current location S in this way, it is assumed that an event that is a trigger to give a force sense to the user U in order to indicate the traveling direction is detected (S103: Yes). ), Data indicating that is sent to the posture deviation amount calculation unit 112 and the haptic direction calculation unit 113. In addition, the event detection unit 111 sends data indicating the identified current location S to the haptic direction calculation unit 113. If no event is detected (S103′No), the process returns to step S103.

姿勢ズレ量算出部112は、イベントが検知されたことを示すデータをイベント検知部111から受け取ると、マスター力覚装置100及びスレーブ力覚装置200に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置100の姿勢のズレ量を示す最新のデータを、トランシーバ190(図2)を介してスレーブ力覚装置200へブルートゥース信号に乗せて送信する(S105)。   When the posture deviation amount calculation unit 112 receives data indicating that an event has been detected from the event detection unit 111, the posture difference of the master force sense device 100 with respect to a reference posture common to the master force sense device 100 and the slave force sense device 200. The latest data indicating the amount of deviation is transmitted on the Bluetooth signal to the slave force sense device 200 via the transceiver 190 (FIG. 2) (S105).

一方、マスター力覚装置100の力覚方向算出部113は、イベントが検知されたことを示すデータと、現在地Sを示すデータとをイベント検知部111から受け取ると、力覚付与インターフェース180、280により付与すべき力覚について、マスター力覚装置100の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する(S104)。例えば、力覚方向算出部113は、イベント検知部111から受け取った現在地Sを示すデータと、ジャイロスコープ140によって測定されたマスター力覚装置100の現在の姿勢を示すデータと、磁気コンパス160によって測定された方位を示すデータと、メモリ130に記憶されている地図データとに基づいて、力覚付与インターフェース180、280により付与すべき力覚について、マスター力覚装置100の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する。   On the other hand, when the haptic direction calculation unit 113 of the master haptic device 100 receives data indicating that an event has been detected and data indicating the current location S from the event detection unit 111, the haptic application interfaces 180 and 280 For the force sense to be applied, the direction of each force sense is calculated from the posture state of the master force sense device 100 (S104). For example, the haptic direction calculation unit 113 measures the data indicating the current location S received from the event detection unit 111, the data indicating the current posture of the master force sensation device 100 measured by the gyroscope 140, and the magnetic compass 160. Each of the force senses to be given by the force sense imparting interfaces 180 and 280 based on the orientation direction of the master force sense device 100 and the map data stored in the memory 130 as viewed from the posture state of the master force sense device 100 The direction of force sense is calculated.

力覚方向算出部113は、各力覚の方向を算出するにあたり、最初に、地図上の各力覚の方向を特定する。図9は、ユーザUをナビゲーションするために利用する地図の一例を示す。例えば、図9に示すような地図上の現在地Sから目的地Gへ向かう場合、ユーザUは、現在地Sから第1の進行経路Rを辿って第1の交差点Iまで進み、第1の交差点Iから第2の進行経路Rを辿って第2の交差点Rまで進み、第2の交差点Iから第3の進行経路Rを辿って目的地Gまで進めばよいことになる。つまり、ユーザUは、現在地Sにおいて、腰の左右に第1の進行方向Rと同じ方向の力覚を受ければ、第1の進行方向に引っ張られるような感覚を知覚することになる。図10は、現在地Sにおいて付与すべき力覚の方向の一例を示す。ユーザUは、マスター力覚装置100によりF1の力を受け、スレーブ力覚装置200よりF2の力を受け、力F1、F2は方向R1と同方向を向いている。 In calculating the direction of each force sense, the force sense direction calculation unit 113 first specifies the direction of each force sense on the map. FIG. 9 shows an example of a map used for navigating the user U. For example, when going to the destination G from the current position S on the map as shown in FIG. 9, the user U proceeds from the current position S to the first intersection I 1 follows the first traveling path R 1, the first proceeds from the intersection I 1 to the second intersection R 2 follows the second traveling path R 2, so that it advances to the destination G from the second intersection I 2 follows the third traveling path R 3 of . That is, if the user U receives a force sense in the same direction as the first traveling direction R1 on the left and right of the waist at the current location S, the user U will perceive a feeling of being pulled in the first traveling direction. FIG. 10 shows an example of the direction of force sense to be given at the current location S. The user U receives the force F1 from the master force sense device 100 and the force F2 from the slave force sense device 200, and the forces F1 and F2 are directed in the same direction as the direction R1.

そして、力覚方向算出部113は、ジャイロスコープ140によって測定されたマスター力覚装置100の現在の姿勢を示すデータと、磁気コンパス160によって測定された方位を示すデータとに基づいて、上記のように特定した地図上の各力覚の方向について、マスター力覚装置100の姿勢の状態から視た方向として算出する。図11は、共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置100及びスレーブ力覚装置200の傾きと、マスター力覚装置100の姿勢から視た力覚の方向の一例を示す。例えば、図11に示すように、マスター力覚装置100とスレーブ力覚装置200との共通の基準姿勢におけるある方向Cに対して、マスター力覚装置100の姿勢が角度θだけ傾いている場合、力覚方向算出部113は、その傾いている方向Cに対する付与すべき力覚の方向Fの角度θを、マスター力覚装置100の姿勢の状態から視た力覚の方向として算出する。 Then, the force sense direction calculation unit 113 is based on the data indicating the current posture of the master force sense device 100 measured by the gyroscope 140 and the data indicating the azimuth measured by the magnetic compass 160 as described above. The direction of each force sense on the map specified in the above is calculated as a direction viewed from the posture state of the master force sense device 100. FIG. 11 shows an example of the inclination of the master force sense device 100 and the slave force sense device 200 with respect to a common reference posture, and the direction of the force sense viewed from the posture of the master force sense device 100. For example, as shown in FIG. 11, when the posture of the master force sense device 100 is inclined by an angle θ 1 with respect to a certain direction C in the common reference posture of the master force sense device 100 and the slave force sense device 200. The force sense direction calculation unit 113 calculates the angle θ 3 of the force sense direction F to be applied to the tilted direction C 1 as the force sense direction viewed from the posture state of the master force sense device 100. .

そして、力覚方向算出部113は、上記のようにして算出した力覚付与インターフェース180により付与すべき力覚の方向F1を示すデータを、力覚制御部114へ送る。また、力覚方向算出部113は、上記のようにして算出した力覚付与インターフェース280により付与すべき力覚の方向F2を示すデータを、トランシーバ190を介してスレーブ力覚装置200へブルートゥース信号に乗せて送信する(S105)。   Then, the haptic direction calculation unit 113 sends data indicating the haptic direction F1 to be applied by the haptic application interface 180 calculated as described above to the haptic control unit 114. Further, the force sense direction calculation unit 113 converts the data indicating the force sense direction F2 to be given by the force sense provision interface 280 calculated as described above to the slave force sense device 200 via the transceiver 190 as a Bluetooth signal. The data is transmitted on board (S105).

スレーブ力覚装置200の力覚方向変換部215(図6)は、マスター力覚装置100からブルートゥース信号に乗せて送信されたマスター力覚装置100の姿勢のズレ量を示すデータと、力覚付与インターフェース280により付与すべき力覚の方向Fを示すデータとをトランシーバ290を介して受信すると、これらデータと、姿勢ズレ量算出部212から受け取ったスレーブ力覚装置200の姿勢のズレ量を示す最新のデータとに基づいて、マスター力覚装置100の力覚方向算出部113が算出したマスター力覚装置100の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ力覚装置200の姿勢の状態から視た方向に変換する(S106)。例えば、マスター力覚装置100の姿勢は、図11に示すように、マスター力覚装置100とスレーブ力覚装置200との共通の基準姿勢におけるある方向Cに対して方向Cを向いて角度θだけ傾いているとする。また、スレーブ力覚装置200の姿勢は、方向Cに対して方向Cを向いて角度θだけ傾いているとする。そして、このマスター力覚装置100の姿勢の状態から視た力覚の方向Fは、マスター力覚装置100の傾いている方向Cに対して角度θだけ傾いているとする。その場合、スレーブ力覚装置200の姿勢の状態から視た力覚の方向Fは、スレーブ力覚装置200の傾いている方向Cに対して角度(θ−θ+θ)だけ傾いていることになる。力覚方向変換部215は、この角度(θ−θ+θ)を、スレーブ力覚装置200の姿勢の状態から視た力覚の方向として変換する。そして、力覚方向変換部215は、変換した力覚の方向Fを示すデータを、力覚制御部214へ送る。なおまた、上記の説明では、説明が煩雑になることを防ぐことを目的として、各方向を平面視した場合について説明したが、実際には、3次元の角度として演算される。 The force sense direction conversion unit 215 (FIG. 6) of the slave force sense device 200 includes data indicating the amount of misalignment of the master force sense device 100 transmitted from the master force sense device 100 on the Bluetooth signal, and force sense provision. When data indicating the force sense direction F 2 to be applied by the interface 280 is received via the transceiver 290, the data and the posture shift amount of the slave force sense device 200 received from the posture shift amount calculation unit 212 are indicated. Based on the latest data, the direction of the force sense viewed from the posture state of the master force sense device 100 calculated by the force sense direction calculation unit 113 of the master force sense device 100 is the state of the posture of the slave force sense device 200. Is converted into the direction viewed from (S106). For example, as shown in FIG. 11, the posture of the master force sense device 100 is an angle θ that faces the direction C 1 with respect to a certain direction C in a common reference posture of the master force sense device 100 and the slave force sense device 200. Suppose that it is tilted by one . Further, it is assumed that the posture of the slave force sense device 200 is inclined with respect to the direction C by the angle θ 2 in the direction C 2 . Then, it is assumed that the force sense direction F 2 viewed from the posture state of the master force sense device 100 is tilted by an angle θ 3 with respect to the tilt direction C 1 of the master force sense device 100. In this case, the force direction F 2 viewed from the posture state of the slave force sense device 200 is inclined by an angle (θ 1 −θ 2 + θ 3 ) with respect to the direction C 2 in which the slave force sense device 200 is inclined. Will be. The haptic direction conversion unit 215 converts this angle (θ 1 −θ 2 + θ 3 ) as a haptic direction viewed from the posture state of the slave haptic device 200. Then, the force sense direction conversion unit 215 sends data indicating the converted force sense direction F 2 to the force sense control unit 214. In addition, in the above description, for the purpose of preventing the description from becoming complicated, the case where each direction is viewed in plan has been described, but in actuality, it is calculated as a three-dimensional angle.

スレーブ力覚装置200の力覚制御部214は、付与すべき力覚の方向Fを示すデータを力覚方向変換部215から受け取ると、その方向Fへの力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース280を制御する(S107)。 Force control unit 214 of the slave force device 200 receives the data indicating the direction F 2 of the force to be applied from the force direction converting unit 215, in order to impart a force in that direction F 2, the force The sense giving interface 280 is controlled (S107).

一方、マスター力覚装置100の力覚制御部114は、付与すべき力覚の方向Fを示すデータを力覚方向算出部113から受け取ると、その方向Fへの力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース180を制御する(S108)。 On the other hand, when the force sense control unit 114 of the master force sense device 100 receives data indicating the direction F 1 of the force sense to be applied from the force sense direction calculation unit 113, the force sense control unit 114 is to apply the force sense in the direction F 1 . Then, the haptic interface 180 is controlled (S108).

このようにして、ユーザUは、第1の進行方向Rと同じ方向F、Fの力覚を左右の腰に受けることになる。その結果、ユーザUは、現在地Sにおいて、左右の腰を第1の進行方向Rへ引っ張られるような感覚を知覚することになり、その方向Rへ進めばよいことを知ることができる。 In this way, the user U receives the force senses in the same directions F 1 and F 2 as the first traveling direction R 1 on the left and right hips. As a result, the user U perceives a sense that the left and right hips are pulled in the first advancing direction R 1 at the current location S, and can know that it is only necessary to proceed in that direction R 1 .

そして、ユーザUが第1の進行方向Rに沿って移動している間にも、マスター力覚装置100の制御部110のイベント検知部111は、GPS受信機150によって測定されたマスター力覚装置100の現在地を示すデータと、メモリ130に記憶されている地図データとに基づいて、地図データによって示される地図上の現在地Sを特定する。そして、イベント検知部111は、ユーザUの現在地が第1の交差点Iに達した場合、進行方向を変更するためにユーザUに対して力覚を付与すべき切っ掛けとなるイベントが検知されたものとして(S103:Yes)、その旨を示すデータを、姿勢ズレ量算出部112、及び力覚方向算出部113へ送る。また、イベント検知部111は、特定した現在地S=Iを示すデータを、力覚方向算出部113へ送る。 Even while the user U is moving along the first traveling direction R 1 , the event detection unit 111 of the control unit 110 of the master force sense device 100 performs the master force sense measured by the GPS receiver 150. Based on the data indicating the current location of the apparatus 100 and the map data stored in the memory 130, the current location S on the map indicated by the map data is specified. Then, when the current location of the user U reaches the first intersection I 1 , the event detection unit 111 detects an event that is a trigger to give a force sense to the user U in order to change the traveling direction. As data (S103: Yes), data indicating that is sent to the posture deviation amount calculation unit 112 and the haptic direction calculation unit 113. In addition, the event detection unit 111 sends data indicating the identified current location S = I 1 to the haptic direction calculation unit 113.

姿勢ズレ量算出部112は、イベントが検知されたことを示すデータをイベント検知部111から受け取ると、マスター力覚装置100及びスレーブ力覚装置200に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置100の姿勢のズレ量を示す最新のデータを、トランシーバ190を介してスレーブ力覚装置200へブルートゥース信号に乗せて送信する(S105)。   When the posture deviation amount calculation unit 112 receives data indicating that an event has been detected from the event detection unit 111, the posture difference of the master force sense device 100 with respect to a reference posture common to the master force sense device 100 and the slave force sense device 200. The latest data indicating the amount of deviation is transmitted on the Bluetooth signal to the slave force sense device 200 via the transceiver 190 (S105).

一方、マスター力覚装置100の力覚方向算出部113は、イベントが検知されたことを示すデータと、現在地Sを示すデータとをイベント検知部111から受け取ると、力覚付与インターフェース180、280により付与すべき力覚について、マスター力覚装置100の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する(S104)。例えば、ユーザUは、現在地S=Iにおいて、腰の右側に前方への力覚を受けて、腰の左側に後方への力覚を受ければ、反時計回りに回転させられるような感覚を知覚することになる。図12は、第1の交差点Iにおいて付与すべき力覚の方向の一例を示す。したがって、第1の交差点Iにおいて、マスター力覚装置100によって付与すべき力覚の方向は、図12に示すように、前方方向Fとなる。同様に、第1の交差点Iにおいて、スレーブ力覚装置200によって付与すべき力覚の方向は、図12に示すように、後方方向Fとなる。 On the other hand, when the haptic direction calculation unit 113 of the master haptic device 100 receives data indicating that an event has been detected and data indicating the current location S from the event detection unit 111, the haptic application interfaces 180 and 280 For the force sense to be applied, the direction of each force sense is calculated from the posture state of the master force sense device 100 (S104). For example, if the user U receives a forward sensation on the right side of the waist and a backward sensation on the left side of the waist at the current location S = I 1 , the user U has a sense that the user U can rotate counterclockwise. You will perceive. FIG. 12 shows an example of the direction of force sense to be applied at the first intersection I 1 . Accordingly, in a first intersection I 1, the direction of force to be imparted by the master force device 100, as shown in FIG. 12, the forward direction F 1. Similarly, in the first intersection I 1, the direction of the force to be applied by the slave force device 200, as shown in FIG. 12, the rear direction F 2.

以降、マスター力覚装置100とスレーブ力覚装置200は、上述したステップS105からステップS108までの処理を行う。このようにして、ユーザUは、右腰RWに前方方向Fの力覚を受けて、左腰LWに後方方向Fの力覚を受けることになる。その結果、ユーザUは、反時計回りに回転させられるような感覚を知覚することになり、その方向へ体の向きを変えればよいことを知ることができる。なおまた、ユーザUの体の向きを変えさせるための力覚は、ユーザUの体の正面が第2の進行方向Rを向くまで継続される。 Thereafter, the master force sense device 100 and the slave force sense device 200 perform the processing from step S105 to step S108 described above. In this way, the user U receives a force sense in the forward direction F 1 on the right waist RW and a force sense in the rear direction F 2 on the left waist LW. As a result, the user U perceives a sense that the user U can rotate counterclockwise, and can know that it is only necessary to change the direction of the body in that direction. Note also, the force for causing changing the direction of the user U of the body, the front of the user U of the body is continued until facing second traveling direction R 2.

このように、マスター力覚装置100、及びスレーブ力覚装置200は、ステップS101からステップS108までの処理を繰り返すことによって、ユーザUを図9に示す目的地Gまで誘導することができる。   As described above, the master force sense device 100 and the slave force sense device 200 can guide the user U to the destination G shown in FIG. 9 by repeating the processing from step S101 to step S108.

第1の実施形態によれば、個別に付与される各力覚の方向の組合せに対しそれぞれ意味を持たせることによって、ユーザに対して付加的な案内を行うことができる。   According to the first embodiment, it is possible to give additional guidance to the user by giving meaning to each combination of the direction of each force sense given individually.

<第2の実施形態>
図13は、第2の実施形態に係る力覚システム2の利用環境の一例を示す。本実施形態に係る力覚システム2は、ユーザUに対してマスター力覚装置300、及びスレーブ力覚装置400を備える。なおまた、マスター力覚装置300、及びスレーブ力覚装置400の利用環境は、第1の実施形態におけるマスター力覚装置100、及びスレーブ力覚装置200の利用環境とそれぞれ同様であるから、その詳細な説明を省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 13 shows an example of a usage environment of the haptic system 2 according to the second embodiment. The force sense system 2 according to the present embodiment includes a master force sense device 300 and a slave force sense device 400 for the user U. The usage environment of the master force sense device 300 and the slave force sense device 400 is the same as the usage environment of the master force sense device 100 and the slave force sense device 200 in the first embodiment. The detailed explanation is omitted.

本実施形態においては、説明が煩雑になることを防ぐことを目的として、力覚システム2が一個のスレーブ力覚装置400を備える構成について説明するが、力覚システム2は、複数個のスレーブ力覚装置400を備えてよい。   In the present embodiment, for the purpose of preventing the explanation from becoming complicated, a configuration in which the force sense system 2 includes one slave force sense device 400 will be described. The force sense system 2 includes a plurality of slave forces. A sense device 400 may be provided.

図14は、マスター力覚装置300の構成の一例を示す。マスター力覚装置300は、制御部310、メモリ330、ジャイロスコープ340、GPS受信機350、磁気コンパス360、加速度センサー370、力覚付与インターフェース380、及びトランシーバ390を具備する。なおまた、マスター力覚装置300のこれら各ハードウェアの主たる機能は、それぞれ第1の実施形態におけるマスター力覚装置100の各ハードウェアの主たる機能とそれぞれ同様であるから、その詳細な説明を省略する。   FIG. 14 shows an example of the configuration of the master force sense device 300. The master force sense device 300 includes a control unit 310, a memory 330, a gyroscope 340, a GPS receiver 350, a magnetic compass 360, an acceleration sensor 370, a force sense imparting interface 380, and a transceiver 390. The main functions of each hardware of the master force sense device 300 are the same as the main functions of each hardware of the master force sense device 100 in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted. To do.

図15は、スレーブ力覚装置400の構成の一例を示す。スレーブ力覚装置400は、制御部410、メモリ430、ジャイロスコープ440、加速度センサー470、力覚付与インターフェース480、及びトランシーバ490を具備する。なおまた、スレーブ力覚装置400のこれら各ハードウェアの主たる機能は、それぞれ第1の実施形態におけるスレーブ力覚装置200の各ハードウェアの主たる機能とそれぞれ同様であるから、その詳細な説明を省略する。   FIG. 15 shows an exemplary configuration of the slave force sense device 400. The slave force sense device 400 includes a control unit 410, a memory 430, a gyroscope 440, an acceleration sensor 470, a force sense imparting interface 480, and a transceiver 490. The main functions of each hardware of the slave force sense device 400 are the same as the main functions of each hardware of the slave force sense device 200 in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted. To do.

図16は、マスター力覚装置300の制御部310の構成の一例を示す。制御部310は、イベント検知部311、姿勢ズレ量算出部312、力覚方向算出部313、力覚方向変換部315、及び力覚制御部314を具備する。以下、各構成要素の機能及び動作を説明する。力覚方向変換部315が新たに付加されている。しかし、なおまた、イベント検知部311、姿勢ズレ量算出部312、力覚方向算出部313、及び力覚制御部314の機能及び動作は、第1の実施形態におけるイベント検知部111、姿勢ズレ量算出部112、力覚方向算出部113、及び力覚制御部114の機能及び動作と同様であるから、その詳細な説明を省略する。   FIG. 16 shows an example of the configuration of the control unit 310 of the master force sense device 300. The control unit 310 includes an event detection unit 311, a posture deviation amount calculation unit 312, a force sense direction calculation unit 313, a force sense direction conversion unit 315, and a force sense control unit 314. Hereinafter, the function and operation of each component will be described. A haptic direction conversion unit 315 is newly added. However, the functions and operations of the event detection unit 311, posture deviation amount calculation unit 312, force sense direction calculation unit 313, and force sense control unit 314 are the same as those of the event detection unit 111, posture deviation amount in the first embodiment. Since it is the same as that of the calculation part 112, the force sense direction calculation part 113, and the force sense control part 114, detailed description thereof is omitted.

力覚方向変換部315は、マスター力覚装置300及びスレーブ力覚装置400に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置300の姿勢のズレ量と、共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置400の姿勢のズレ量とに基づいて、力覚方向算出部313が算出したマスター力覚装置300の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ力覚装置400の姿勢の状態から視た方向に変換する。例えば、力覚方向変換部315は、マスター力覚装置300の姿勢ズレ量算出部312が算出したマスター力覚装置300の姿勢のズレ量と、スレーブ力覚装置400の姿勢ズレ量算出部412が算出したスレーブ力覚装置400の姿勢のズレ量とに基づいて、マスター力覚装置300の力覚方向算出部313が算出したマスター力覚装置300の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ力覚装置400の姿勢の状態から視た方向に変換する。   The force sense direction conversion unit 315 is configured to change the amount of deviation of the posture of the master force sense device 300 with respect to the reference posture common to the master force sense device 300 and the slave force sense device 400 and the posture of the slave force sense device 400 with respect to the common reference posture. Based on the amount of deviation, the direction of the force sense viewed from the posture state of the master force sense device 300 calculated by the force sense direction calculation unit 313 is converted to the direction seen from the posture state of the slave force sense device 400. . For example, the force sense direction conversion unit 315 includes a posture shift amount of the master force sense device 300 calculated by the posture shift amount calculation unit 312 of the master force sense device 300 and a posture shift amount calculation unit 412 of the slave force sense device 400. Based on the calculated posture shift amount of the slave force sense device 400, the direction of the force sense viewed from the posture state of the master force sense device 300 calculated by the force sense direction calculation unit 313 of the master force sense device 300 is obtained. The slave force sense device 400 is converted from the posture state to the viewed direction.

図17は、スレーブ力覚装置400の制御部410の構成の一例を示す。制御部410は、姿勢ズレ量算出部412、及び力覚制御部414を具備する。なおまた、姿勢ズレ量算出部412、及び力覚制御部414の機能及び動作は、第1の実施形態における姿勢ズレ量算出部212、及び力覚制御部214の機能及び動作とそれぞれ同様であるから、その詳細な説明を省略する。ただし、第2の実施形態のスレーブ力覚装置400の制御部410は、第1の実施形態のスレーブ力覚装置200の制御部210の力覚方向変換部215を欠いている。   FIG. 17 shows an example of the configuration of the control unit 410 of the slave force sense device 400. The control unit 410 includes a posture deviation amount calculation unit 412 and a force sense control unit 414. The functions and operations of the posture deviation amount calculation unit 412 and the force sense control unit 414 are the same as the functions and operations of the posture deviation amount calculation unit 212 and the force sense control unit 214 in the first embodiment, respectively. Therefore, detailed description thereof is omitted. However, the control unit 410 of the slave force sense device 400 according to the second embodiment lacks the force sense direction conversion unit 215 of the control unit 210 of the slave force sense device 200 according to the first embodiment.

図18は、マスター力覚装置300、及びスレーブ力覚装置400の動作シーケンスの一例を示す。この動作フローは、マスター力覚装置300、及びスレーブ力覚装置400を利用して、ユーザUをナビゲーションする場合を例にとって説明する。また、第1の実施形態においては、スレーブ力覚装置400の力覚付与インターフェース480により付与すべき力覚の方向について、スレーブ力覚装置400の姿勢から視た方向への変換処理を、スレーブ力覚装置400にて処理する例について説明した。これに対し、本実施形態においては、スレーブ力覚装置400の力覚付与インターフェース480により付与すべき力覚の方向について、スレーブ力覚装置400の姿勢から視た方向への変換処理を、マスター力覚装置300にて処理する例について説明する。   FIG. 18 shows an example of an operation sequence of the master force sense device 300 and the slave force sense device 400. This operation flow will be described by taking as an example a case where the user U is navigated using the master force sense device 300 and the slave force sense device 400. In the first embodiment, the conversion process from the posture of the slave force sense device 400 to the direction viewed from the posture of the slave force sense device 400 is performed on the direction of the force sense to be given by the force sense imparting interface 480 of the slave force sense device 400. An example of processing by the sense device 400 has been described. On the other hand, in the present embodiment, conversion processing from the posture of the slave force sense device 400 to the direction viewed from the posture of the slave force sense device 400 is performed for the direction of the force sense to be given by the force sense imparting interface 480 of the slave force sense device 400. An example of processing performed by the sense device 300 will be described.

ユーザUは、マスター力覚装置300、及びスレーブ力覚装置400を利用してナビゲーションを開始するにあたり、予め、マスター力覚装置300とスレーブ力覚装置400のキャリブレーションを行っておく。また、マスター力覚装置300とスレーブ力覚装置400のキャリブレーションの方法は、第1の実施形態におけるマスター力覚装置100とスレーブ力覚装置200のキャリブレーションの方法と同様であるから、その詳細な説明を省略する。   The user U calibrates the master force sense device 300 and the slave force sense device 400 before starting navigation using the master force sense device 300 and the slave force sense device 400. Further, the calibration method of the master force sense device 300 and the slave force sense device 400 is the same as the calibration method of the master force sense device 100 and the slave force sense device 200 in the first embodiment, and therefore the details thereof. The detailed explanation is omitted.

マスター力覚装置300の姿勢ズレ量算出部312は、キャリブレーション後にマスター力覚装置300の姿勢が変化する度に、マスター力覚装置300及びスレーブ力覚装置400に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置300の姿勢のズレ量を算出する(S201)。また、姿勢ズレ量算出部312によるステップS201の処理は、第1の実施形態におけるステップS101の処理と同様であるから、その詳細な説明を省略する。   The posture deviation amount calculation unit 312 of the master haptic device 300 performs a master haptic with respect to a reference posture common to the master haptic device 300 and the slave haptic device 400 each time the posture of the master haptic device 300 changes after calibration. The amount of deviation of the posture of the apparatus 300 is calculated (S201). Further, the process of step S201 by the posture deviation amount calculation unit 312 is the same as the process of step S101 in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

同様に、スレーブ力覚装置400の姿勢ズレ量算出部412は、キャリブレーション後にスレーブ力覚装置400の姿勢が変化する度に、マスター力覚装置300及びスレーブ力覚装置400に共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置400の姿勢のズレ量を算出する(S202)。   Similarly, the posture deviation amount calculation unit 412 of the slave force sense device 400 performs a reference posture common to the master force sense device 300 and the slave force sense device 400 every time the posture of the slave force sense device 400 changes after calibration. The amount of deviation of the posture of the slave force sense device 400 is calculated (S202).

一方、ユーザUは、例えば、マスター力覚装置300のナビゲーション開始用のボタン(図示せず)を押下操作する等して、ナビゲーションを開始させる。このような操作がなされると、マスター力覚装置300のイベント検知部311は、GPS受信機350によって測定されたマスター力覚装置300の現在地を示すデータと、メモリ330に記憶されている地図データとに基づいて、地図データによって示される地図上の現在地Sを特定する。そして、イベント検知部311は、このようにして現在地Sを特定すると、進行方向を指示するためにユーザUに対して力覚を付与すべき切っ掛けとなるイベントが検知されたものとして(S203:Yes)、その旨を示すデータを、姿勢ズレ量算出部312、及び力覚方向算出部313へ送ると共に、トランシーバ390を介してスレーブ力覚装置400へブルートゥース送信する(S204)。また、イベント検知部311は、特定した現在地Sを示すデータを、力覚方向算出部313へ送る。   On the other hand, the user U starts navigation by pressing a navigation start button (not shown) of the master force sense device 300, for example. When such an operation is performed, the event detection unit 311 of the master force sense device 300 displays data indicating the current location of the master force sense device 300 measured by the GPS receiver 350 and map data stored in the memory 330. Based on the above, the current location S on the map indicated by the map data is specified. Then, when the event detection unit 311 specifies the current location S in this way, it is assumed that an event that is to be given a force to give a sense of force to the user U in order to indicate the traveling direction is detected (S203: Yes). ), Data indicating that is transmitted to the posture deviation amount calculation unit 312 and the force sense direction calculation unit 313, and Bluetooth is transmitted to the slave force sense device 400 via the transceiver 390 (S204). In addition, the event detection unit 311 sends data indicating the identified current location S to the haptic direction calculation unit 313.

姿勢ズレ量算出部312は、イベントが検知されたことを示すデータをイベント検知部311から受け取ると、マスター力覚装置300及びスレーブ力覚装置400に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置300の姿勢のズレ量を示す最新のデータを、力覚方向変換部315へ送る。   When the posture deviation amount calculation unit 312 receives data indicating that an event has been detected from the event detection unit 311, the posture difference of the master force sense device 300 with respect to a reference posture common to the master force sense device 300 and the slave force sense device 400. The latest data indicating the amount of deviation is sent to the force sense direction conversion unit 315.

一方、マスター力覚装置300の力覚方向算出部313は、イベントが検知されたことを示すデータと、現在地Sを示すデータとをイベント検知部311から受け取ると、力覚付与インターフェース380、480により付与すべき力覚について、マスター力覚装置300の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する(S205)。また、力覚方向算出部313によるステップS205の処理は、第1の実施形態におけるステップS104の処理と同様であるから、その詳細な説明を省略する。そして、力覚方向算出部313は、力覚付与インターフェース380により付与すべき力覚の方向を示すデータを、力覚制御部314へ送る。また、力覚方向算出部313は、力覚付与インターフェース480により付与すべき力覚の方向を示すデータを、力覚方向変換部315へ送る。   On the other hand, when the haptic direction calculation unit 313 of the master haptic device 300 receives data indicating that an event has been detected and data indicating the current location S from the event detection unit 311, the haptic application interfaces 380 and 480 For the force sense to be applied, the direction of each force sense is calculated from the posture state of the master force sense device 300 (S205). Moreover, since the process of step S205 by the force sense direction calculation part 313 is the same as the process of step S104 in 1st Embodiment, the detailed description is abbreviate | omitted. Then, the haptic direction calculation unit 313 sends data indicating the direction of the haptic to be applied by the haptic application interface 380 to the haptic control unit 314. Further, the haptic direction calculation unit 313 sends data indicating the direction of the haptic to be applied by the haptic application interface 480 to the haptic direction conversion unit 315.

一方、スレーブ力覚装置400の姿勢ズレ量算出部412は、マスター力覚装置300からブルートゥース信号に乗せて送信されたイベントの検知を示すデータを受信すると、マスター力覚装置300及びスレーブ力覚装置400に共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置400の姿勢のズレ量を示す最新のデータを、トランシーバ490を介してマスター力覚装置300へブルートゥース信号に乗せて送信する(S206)。   On the other hand, when the posture deviation amount calculation unit 412 of the slave force sense device 400 receives the data indicating the detection of the event transmitted from the master force sense device 300 on the Bluetooth signal, the master force sense device 300 and the slave force sense device The latest data indicating the amount of deviation of the posture of the slave force sense device 400 with respect to the reference posture common to 400 is transmitted on the Bluetooth signal to the master force sense device 300 via the transceiver 490 (S206).

マスター力覚装置300の力覚方向変換部315は、マスター力覚装置300の姿勢のズレ量を示すデータを姿勢ズレ量算出部312から受け取って、力覚付与インターフェース480により付与すべき力覚の方向を示すデータを力覚方向算出部313から受け取って、スレーブ力覚装置400からブルートゥース送信されたスレーブ力覚装置400の姿勢のズレ量を示すデータをトランシーバ390を介して受信すると、これらデータに基づいて、マスター力覚装置300の力覚方向算出部313が算出したマスター力覚装置300の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ力覚装置400の姿勢の状態から視た方向に変換する(S207)。なおまた、力覚方向変換部315によるステップS207の処理は、第1の実施形態におけるステップS106の処理と同様であるから、その詳細な説明を省略する。そして、力覚方向変換部315は、変換した力覚の方向3を示すデータを、トランシーバ390を介してスレーブ力覚装置400へブルートゥース信号に乗せて送信する。   The force sense direction conversion unit 315 of the master force sense device 300 receives data indicating the amount of deviation of the posture of the master force sense device 300 from the posture deviation amount calculation unit 312, and determines the force sense to be given by the force sense assignment interface 480. When data indicating the direction is received from the force sense direction calculation unit 313 and data indicating the amount of posture deviation of the slave force sense device 400 transmitted from the slave force sense device 400 via Bluetooth is received via the transceiver 390, Based on the posture state of the master force sense device 300 calculated by the force sense direction calculation unit 313 of the master force sense device 300, the direction of the force sense is the direction seen from the posture state of the slave force sense device 400. Conversion is performed (S207). In addition, since the process of step S207 by the force sense direction conversion part 315 is the same as the process of step S106 in 1st Embodiment, the detailed description is abbreviate | omitted. Then, the force sense direction conversion unit 315 transmits the data indicating the converted force sense direction 3 on the Bluetooth force signal to the slave force sense device 400 via the transceiver 390.

スレーブ力覚装置200の力覚制御部214は、マスター力覚装置300から送信された付与すべき力覚の方向を示すデータをトランシーバ490を介して受信すると、その方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース480を制御する(S209)。   When the force sense control unit 214 of the slave force sense device 200 receives the data indicating the direction of the force sense to be applied transmitted from the master force sense device 300 via the transceiver 490, the force sense control unit 214 imparts the force sense in that direction. Accordingly, the haptic interface 480 is controlled (S209).

一方、マスター力覚装置300の力覚制御部314は、付与すべき力覚の方向を示すデータを力覚方向算出部313から受け取ると、その方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース380を制御する(S210)。   On the other hand, when the force sense control unit 314 of the master force sense device 300 receives the data indicating the direction of the force sense to be given from the force sense direction calculation unit 313, the force sense imparting is performed to give the force sense in the direction. The interface 380 is controlled (S210).

このようにして、ユーザUは、第1の実施形態と同様に、マスター力覚装置300、及びスレーブ力覚装置400から力覚が付与されることにより、目的地まで誘導されることになる。   In this way, the user U is guided to the destination by applying the force sense from the master force sense device 300 and the slave force sense device 400, as in the first embodiment.

また、本実施形態は、スレーブ力覚装置400からマスター力覚装置300へ、スレーブ力覚装置400の姿勢のズレ量を示すデータをブルートゥース信号に乗せて送信させる切っ掛けとして、イベントの検知を示すデータを、マスター力覚装置300からスレーブ力覚装置400へブルートゥース送信する例について説明した。しかしながら、スレーブ力覚装置400は、スレーブ力覚装置400の姿勢のズレ量を示すデータを、所定時間置きにマスター力覚装置300へブルートゥース信号に乗せて送信するようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, data indicating the detection of an event is used as a trigger for transmitting data indicating the amount of deviation of the posture of the slave force sense device 400 on the Bluetooth signal from the slave force sense device 400 to the master force sense device 300. The example in which Bluetooth transmission is performed from the master force sense device 300 to the slave force sense device 400 has been described. However, the slave force sense device 400 may transmit data indicating the amount of deviation of the posture of the slave force sense device 400 to the master force sense device 300 on a Bluetooth signal at predetermined time intervals.

第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、個別に付与される各力覚の方向の組合せに対しそれぞれ意味を持たせることによって、ユーザに対して付加的な案内を行うことができる。   According to the second embodiment, as in the first embodiment, additional guidance is provided to the user by giving meaning to combinations of the direction of each force sense given individually. be able to.

<第3の実施形態>
図19は、第3の実施形態に係る力覚システムの利用環境の一例を示す。第3の実施形態に係る力覚システムは、ユーザUに対してマスター非力覚装置500、及び2つのスレーブ力覚装置200a、b(以下、スレーブ力覚装置200と総称する。)を備える。マスター非力覚装置500は、各スレーブ力覚装置200とブルートゥース信号を介して通信接続される。そして、マスター非力覚装置500は、各スレーブ力覚装置200を制御する。なおまた、各スレーブ力覚装置200a、bは、第1の実施形態におけるスレーブ力覚装置200と同じ装置である。
<Third Embodiment>
FIG. 19 shows an example of a usage environment of the haptic system according to the third embodiment. The force sense system according to the third embodiment includes a master non-force sense device 500 and two slave force sense devices 200a and 200b (hereinafter collectively referred to as slave force sense device 200) for the user U. The master non-force sense device 500 is connected to each slave force sense device 200 via a Bluetooth signal. Then, the master non-force sense device 500 controls each slave force sense device 200. In addition, each slave force sense device 200a, b is the same device as the slave force sense device 200 in the first embodiment.

マスター非力覚装置500は、ユーザUの首からストラップ等によってぶら下げられている。スレーブ力覚装置200aは、ユーザUの右腰RWに取り付けられている。そして、スレーブ力覚装置200aは、右腰RWに対して力覚を付与する。また、スレーブ力覚装置200bは、ユーザUの左腰LWに取り付けられている。そして、スレーブ力覚装置200bは、左腰LWに対して力覚を付与する。   The master non-force sense device 500 is hung from the neck of the user U by a strap or the like. The slave force sense device 200a is attached to the right waist RW of the user U. Then, the slave force sense device 200a gives a force sense to the right waist RW. The slave force sense device 200b is attached to the left waist LW of the user U. Then, the slave force sense device 200b gives a force sense to the left waist LW.

なおまた、本実施形態においては、説明が煩雑になることを防ぐことを目的として、力覚システムが一のスレーブ力覚装置200を備える構成について説明するが、力覚システムは、複数のスレーブ力覚装置200を備えてよい。   In addition, in this embodiment, for the purpose of preventing the explanation from becoming complicated, a configuration in which the haptic system includes one slave haptic device 200 will be described. However, the haptic system includes a plurality of slave forces. A sense device 200 may be provided.

図20は、マスター非力覚装置500の構成の一例を示す。マスター非力覚装置500は、制御部510、メモリ530、ジャイロスコープ540、GPS受信機550、磁気コンパス560、加速度センサー570、及びトランシーバ590を具備する。また、マスター非力覚装置500のこれら各ハードウェアの主たる機能は、それぞれ第1の実施形態におけるマスター力覚装置100の各ハードウェアの主たる機能とそれぞれ同様であるから、その詳細な説明を省略する。ただし、マスター非力覚装置500は、マスター力覚装置100(図2)の力覚付与インターフェース180に相当するものを欠いている。   FIG. 20 shows an example of the configuration of the master non-force sense device 500. The master forceless device 500 includes a control unit 510, a memory 530, a gyroscope 540, a GPS receiver 550, a magnetic compass 560, an acceleration sensor 570, and a transceiver 590. Further, the main functions of each hardware of the master non-haptic device 500 are the same as the main functions of each hardware of the master haptic device 100 in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted. . However, the master non-force sense device 500 lacks the one corresponding to the force sense imparting interface 180 of the master force sense device 100 (FIG. 2).

図21は、マスター非力覚装置500の制御部510の構成の一例を示す。制御部510は、イベント検知部511、姿勢ズレ量算出部512、及び力覚方向算出部513を具備する。なおまた、制御部510のこれら各構成の機能及び動作は、それぞれ第1の実施形態におけるマスター力覚装置100の各構成の機能及び動作とそれぞれ同様であるから、その詳細な説明を省略する。ただし、マスター非力覚装置500は、マスター力覚装置100(図2)の制御部110が力覚付与インターフェース180にデータを出力する力覚制御部114に相当するものを欠いている。   FIG. 21 shows an example of the configuration of the control unit 510 of the master non-haptic device 500. The control unit 510 includes an event detection unit 511, a posture deviation amount calculation unit 512, and a haptic direction calculation unit 513. In addition, since the function and operation | movement of these each structure of the control part 510 are respectively the same as the function and operation | movement of each structure of the master force sense apparatus 100 in 1st Embodiment, the detailed description is abbreviate | omitted. However, the master non-force sense device 500 lacks the one corresponding to the force sense control unit 114 in which the control unit 110 of the master force sense device 100 (FIG. 2) outputs data to the force sense imparting interface 180.

図22は、マスター非力覚装置500、及び2つのスレーブ力覚装置200の動作シーケンスの一例を示す。上述した第1の実施形態は、マスター力覚装置100の力覚付与インターフェース180と、スレーブ力覚装置200の力覚付与インターフェース280とを制御するシステムであった。これに対し、本実施形態は、マスター非力覚装置500が力覚付与インターフェースを具備していないため、2つのスレーブ力覚装置200の各力覚付与インターフェース280を制御するものである。   FIG. 22 shows an example of an operation sequence of the master non-force sense device 500 and the two slave force sense devices 200. The first embodiment described above is a system that controls the force sense imparting interface 180 of the master force sense device 100 and the force sense imparting interface 280 of the slave force sense device 200. On the other hand, in the present embodiment, since the master non-force sense device 500 does not include a force sense imparting interface, the force sense imparting interfaces 280 of the two slave force sense devices 200 are controlled.

マスター非力覚装置500の姿勢ズレ量算出部512は、キャリブレーション後にマスター非力覚装置500の姿勢が変化する度に、2つのスレーブ力覚装置200と共通の基準姿勢に対するマスター非力覚装置500の姿勢のズレ量を算出する(S301)。また、姿勢ズレ量算出部512によるステップS301の処理は、第1の実施形態におけるステップS101の処理と同様であるから、その詳細な説明を省略する。   The posture misalignment calculating unit 512 of the master non-force sensation device 500 causes the posture of the master non-haptic device 500 with respect to a reference posture common to the two slave haptic devices 200 each time the posture of the master non-force sensation device 500 changes after calibration. Is calculated (S301). Further, the processing in step S301 by the posture deviation amount calculation unit 512 is the same as the processing in step S101 in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

同様に、スレーブ力覚装置200の姿勢ズレ量算出部412は、キャリブレーション後にスレーブ力覚装置200の姿勢が変化する度に、マスター非力覚装置500との共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置200の姿勢のズレ量を算出する(S302)。   Similarly, the posture displacement amount calculation unit 412 of the slave force sense device 200 changes the slave force sense device 200 with respect to a common reference posture with the master non-force sense device 500 every time the posture of the slave force sense device 200 changes after calibration. The amount of deviation of the posture is calculated (S302).

一方、ユーザUは、例えば、マスター非力覚装置500のナビゲーション開始用のボタン(図示せず)を押下操作する等して、ナビゲーションを開始させる。このような操作がなされると、マスター非力覚装置500のイベント検知部511は、GPS受信機550によって測定されたマスター非力覚装置500の現在地を示すデータと、メモリ530に記憶されている地図データとに基づいて、地図データによって示される地図上の現在地Sを特定する。そして、イベント検知部511は、このようにして現在地Sを特定すると、進行方向を指示するための力覚を付与すべき切っ掛けとなるイベントが検知されたものとして(S303:Yes)、その旨を示すデータを、姿勢ズレ量算出部512、及び力覚方向算出部513へ送る。そして、力覚方向算出部513は、力覚の方向を算出し(S304)、これらのデータを、トランシーバ590を介して2つのスレーブ力覚装置200へブルートゥース信号に乗せて送信する(S305)。2つのスレーブ力覚装置200は、力覚の方向を変換し(S306)、力覚付与インターフェース280を制御する(S307)。   On the other hand, the user U starts navigation by pressing a navigation start button (not shown) of the master non-force sense device 500, for example. When such an operation is performed, the event detection unit 511 of the master non-force sense device 500 displays the data indicating the current location of the master non-force sense device 500 measured by the GPS receiver 550 and the map data stored in the memory 530. Based on the above, the current location S on the map indicated by the map data is specified. Then, when the event detection unit 511 identifies the current location S in this way, it is assumed that an event that is to be given a force sense for instructing the traveling direction has been detected (S303: Yes), and that fact is detected. The data shown is sent to the posture deviation amount calculation unit 512 and the haptic direction calculation unit 513. Then, the force sense direction calculation unit 513 calculates the direction of the force sense (S304), and transmits these data on the two slave force sense devices 200 via the transceiver 590 on the Bluetooth signal (S305). The two slave force sense devices 200 change the direction of the force sense (S306) and control the force sense imparting interface 280 (S307).

したがって、本実施形態の動作シーケンスは、マスター非力覚装置500自身の力覚付与インターフェースの制御動作が存在しないことを除けば、第1の実施形態の動作シーケンスと同様の処理となる。このように、力覚システムは、マスターとなる装置が力覚装置でなくとも運用することができる。   Therefore, the operation sequence of the present embodiment is the same processing as the operation sequence of the first embodiment, except that there is no control operation of the haptic interface of the master non-haptic device 500 itself. Thus, the force sense system can be operated even if the master device is not a force sense device.

また、本実施形態は、スレーブとして、上述した第1の実施形態と同じスレーブ力覚装置200を2台利用する例について説明した。しかしながら、利用するスレーブ力覚装置は、これに限られず、例えば、上述した第2の実施形態と同じスレーブ力覚装置400を2台利用するようにしてもよい。その場合の動作シーケンスは、マスター非力覚装置500自身の力覚付与インターフェースの制御動作が存在しないことを除けば、第2の実施形態の動作シーケンスと同様の処理となる。   Moreover, this embodiment demonstrated the example using the two slave force sense apparatuses 200 same as 1st Embodiment mentioned above as a slave. However, the slave force sense device to be used is not limited to this. For example, two slave force sense devices 400 that are the same as those in the second embodiment described above may be used. The operation sequence in that case is the same processing as the operation sequence of the second embodiment, except that there is no control operation of the haptic interface of the master non-haptic device 500 itself.

第3の実施形態によれば、第1の実施形態や第2の実施形態と同様に、個別に付与される各力覚の方向の組合せに対しそれぞれ意味を持たせることによって、ユーザに対して付加的な案内を行うことができる。   According to the third embodiment, similarly to the first embodiment and the second embodiment, by giving meaning to each combination of direction of force sense given individually, Additional guidance can be provided.

以上説明したように、本実施形態に係る力覚システムは、ユーザUの現在位置や誘導すべき方向に応じて、左右に取り付けられた2つの力覚装置100、200によりそれぞれ所定の方向の力覚を付与するようにしたので、既知の技術と比較して、ユーザUに対する指示の内容をより分かり易く示すことができる。   As described above, the haptic system according to the present embodiment has a force in a predetermined direction by the two haptic devices 100 and 200 attached to the left and right according to the current position of the user U and the direction to be guided. Since the sense of sensation is given, the content of the instruction to the user U can be shown in a more understandable manner as compared with known techniques.

なおまた、上述した実施形態においては、マスター力覚装置がイベント検知部を具備する例について説明したが、スレーブ力覚装置がイベント検知部を具備するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the master force sense device includes the event detection unit has been described. However, the slave force sense device may include the event detection unit.

また、上述した実施形態においては、マスター力覚装置とスレーブ力覚装置とを重ねた状態でキャリブレーションを行う例について説明したが、マスター力覚装置の姿勢とスレーブ力覚装置の姿勢との関係の基準をとれればよく、基準となる互いの姿勢が違えていてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the example in which the calibration is performed in a state where the master force device and the slave force device are overlapped has been described, but the relationship between the posture of the master force device and the posture of the slave force device It is sufficient that the above-mentioned standards can be taken, and the postures that serve as the standards may be different.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

100 マスター力覚装置
110 制御部
111 イベント検知部
112 姿勢ズレ量算出部
113 力覚方向算出部
114 力覚制御部
130 メモリ
140 ジャイロスコープ
150 GPS受信機
160 磁気コンパス
170 加速度センサー
180 力覚付与インターフェース
190 トランシーバ
200 スレーブ力覚装置
210 制御部
212 姿勢ズレ量算出部
214 力覚制御部
215 力覚方向変換部
230 メモリ
240 ジャイロスコープ
280 力覚付与インターフェース
290 トランシーバ
300 マスター力覚装置
310 制御部
311 イベント検知部
312 姿勢ズレ量算出部
313 力覚方向算出部
314 力覚制御部
315 力覚方向変換部
330 メモリ
340 ジャイロスコープ
350 GPS受信機
360 磁気コンパス
370 加速度センサー
380 力覚付与インターフェース
390 トランシーバ
400 スレーブ力覚装置
410 制御部
412 姿勢ズレ量算出部
414 力覚制御部
430 メモリ
440 ジャイロスコープ
480 力覚付与インターフェース
490 トランシーバ
500 マスター非力覚装置
510 制御部
511 イベント検知部
512 姿勢ズレ量算出部
513 力覚方向算出部
530 メモリ
540 ジャイロスコープ
550 GPS受信機
560 磁気コンパス
570 加速度センサー
590 トランシーバ
U ユーザ
RW 右腰
LW 左腰
S 現在地
第1の交差点
第2の交差点
G 目的地
第1の進行経路
第2の進行経路
第3の進行経路
F 付与すべき力覚の方向
力覚付与インターフェース180により付与すべき力覚の方向
力覚付与インターフェース280により付与すべき力覚の方向
C 共通の基準姿勢におけるある方向
マスター力覚装置100の傾いている方向
スレーブ力覚装置200の傾いている方向
θ 基準姿勢に対するマスター力覚装置100の姿勢の傾きの角度
θ 基準姿勢に対するスレーブ力覚装置200の姿勢の傾きの角度
θ マスター力覚装置100の傾いている方向に対する力覚の方向の角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Master force sense apparatus 110 Control part 111 Event detection part 112 Attitude shift amount calculation part 113 Force sense direction calculation part 114 Force sense control part 130 Memory 140 Gyroscope 150 GPS receiver 160 Magnetic compass 170 Acceleration sensor 180 Force sense provision interface 190 Transceiver 200 Slave force sense device 210 Control unit 212 Attitude deviation amount calculation unit 214 Force sense control unit 215 Force sense direction conversion unit 230 Memory 240 Gyroscope 280 Force sense imparting interface 290 Transceiver 300 Master force sense device 310 Control unit 311 Event detection unit 312 Posture deviation amount calculation unit 313 Haptic direction calculation unit 314 Haptic control unit 315 Haptic direction conversion unit 330 Memory 340 Gyroscope 350 GPS receiver 360 Magnetic compass 370 Acceleration sensor -380 Force sense imparting interface 390 Transceiver 400 Slave force sense device 410 Control unit 412 Posture deviation amount calculation unit 414 Force sense control unit 430 Gyroscope 480 Force sense imparting interface 490 Transceiver 500 Master non-force sense device 510 Control unit 511 Event detection Unit 512 posture deviation amount calculation unit 513 haptic direction calculation unit 530 memory 540 gyroscope 550 GPS receiver 560 magnetic compass 570 acceleration sensor 590 transceiver U user RW right waist LW left waist S current location I 1 first intersection I 2 second Intersection G destination R 1 first travel route R 2 second travel route R 3 third travel route F force direction F 1 to be applied 1 force sense direction F to be applied by the force sense interface 180 2 Force imparting interface Master force with respect to the direction theta 1 reference posture is inclined directional C 2 slave force device 200 is inclined with a certain direction C 1 master force device 100 in the direction C common reference posture of the force to be applied by the scan 280 The angle of inclination of the posture of the apparatus 100 θ 2 The angle of inclination of the posture of the slave force sense device 200 with respect to the reference posture θ 3 The angle of the direction of force sense with respect to the direction of inclination of the master force sense device 100

Claims (5)

ユーザに対して力覚を付与する力覚システムであって、
ユーザに対して力覚を付与する力覚付与手段を具備する複数の力覚装置
を備え、
前記力覚装置は、
ユーザに対して所定の方向への力覚を付与させるべく、自装置が具備している前記力覚付与手段を制御する力覚制御部
を具備し、
前記力覚装置のうちのいずれか一の力覚装置、又は前記力覚装置以外の装置であって前記力覚付与手段を具備していない非力覚装置は、他の力覚装置を制御するマスター装置として動作し、前記マスター装置以外の他の力覚装置は、前記マスター装置から制御されるスレーブ装置として動作する力覚システム。
A force sense system that gives a force sense to a user,
A plurality of force sense devices including force sense imparting means for giving force sense to the user;
The haptic device includes:
In order to give the user a force sense in a predetermined direction, the device has a force sense control unit that controls the force sense imparting means included in the device,
Any one of the haptic devices, or a non-haptic device that is a device other than the haptic device and does not include the haptic application means is a master that controls the other haptic device. A haptic system that operates as a device and the haptic device other than the master device operates as a slave device controlled by the master device.
前記マスター装置は、
前記各力覚付与手段により付与すべき力覚について、当該マスター装置の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する力覚方向算出部
を有し、
前記力覚装置の力覚制御部は、前記マスター装置の力覚方向算出部が算出した方向に相当する方向への力覚を付与させるべく、自装置が具備している前記力覚付与手段を制御する
請求項1に記載の力覚システム。
The master device is
A force sense direction calculation unit that calculates the direction of each force sense viewed from the posture state of the master device for the force sense to be imparted by each force sense imparting means,
The force sense control unit of the force sense device includes the force sense imparting means provided in the own device to impart a force sense in a direction corresponding to the direction calculated by the force sense direction calculation unit of the master device. The haptic system according to claim 1 to be controlled.
前記マスター装置及び/又は前記スレーブ装置は、
前記マスター装置及び前記スレーブ装置に共通の基準姿勢に対する前記マスター装置の姿勢のズレ量と、前記共通の基準姿勢に対する前記スレーブ装置の姿勢のズレ量とに基づいて、前記マスター装置の力覚方向算出部が算出した前記マスター装置の姿勢の状態から視た力覚の方向を、前記スレーブ装置の姿勢の状態から視た方向に変換する力覚方向変換部
を更に有し、
前記スレーブ装置の力覚制御部は、前記力覚方向変換部が変換した後の方向への力覚を付与させるべく、自装置が具備している前記力覚付与手段を制御する
請求項2に記載の力覚システム。
The master device and / or the slave device is
The haptic direction calculation of the master device based on the amount of deviation of the posture of the master device with respect to the reference posture common to the master device and the slave device and the amount of deviation of the posture of the slave device with respect to the common reference posture A force sense direction conversion unit that converts the direction of the force sense seen from the posture state of the master device calculated by the unit into the direction seen from the posture state of the slave device;
The force sense control unit of the slave device controls the force sense imparting means included in the own device so as to impart a force sense in the direction after the force sense direction conversion unit has converted. The haptic system described.
前記マスター装置及び前記スレーブ装置は、
前記マスター装置及び前記スレーブ装置に共通の基準姿勢に対する自装置の姿勢のズレ量を算出する姿勢ズレ量算出部
を更に有し、
前記マスター装置又は前記スレーブ装置の力覚方向変換部は、前記マスター装置の姿勢ズレ量算出部が算出した前記マスター装置の姿勢のズレ量と、前記スレーブ装置の姿勢ズレ量算出部が算出した前記スレーブ装置の姿勢のズレ量とに基づいて、前記マスター装置の力覚方向算出部が算出した前記マスター装置の姿勢の状態から視た力覚の方向を、前記スレーブ装置の姿勢の状態から視た方向に変換する
請求項3に記載の力覚システム。
The master device and the slave device are:
A posture deviation amount calculating unit for calculating a deviation amount of the posture of the own device with respect to a reference posture common to the master device and the slave device;
The haptic direction conversion unit of the master device or the slave device is calculated by the posture deviation amount calculation unit of the master device calculated by the posture deviation amount calculation unit of the master device and the posture deviation amount calculation unit of the slave device. Based on the amount of deviation of the posture of the slave device, the direction of the force sense viewed from the posture state of the master device calculated by the force direction calculation unit of the master device is viewed from the posture state of the slave device. The haptic system according to claim 3, wherein the haptic system converts the direction.
前記マスター装置及び/又は前記スレーブ装置は、
ユーザに対して力覚を付与する切っ掛けとなるイベントの発生を検知するイベント検知部
を更に有し、
前記マスター装置の力覚方向算出部は、前記イベント検知部がイベントの発生を検知した場合に、前記各力覚付与手段により付与すべき力覚について、当該マスター装置の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する
請求項2から4のいずれか一項に記載の力覚システム。
The master device and / or the slave device is
It further has an event detection unit that detects the occurrence of an event that gives a sense of force to the user,
The haptic direction calculation unit of the master device, when the event detection unit detects the occurrence of an event, for each haptic to be applied by each of the haptics imparting means, viewed from the posture state of the master device The haptic system according to any one of claims 2 to 4, wherein a haptic direction is calculated.
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