JP2021022006A - Information processing device - Google Patents

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Abstract

To provide a technology capable of efficiently and rationally deciding an appropriate tactile in designing of the tactile.SOLUTION: An information processing device (100) includes an obtaining unit (110) and a learning unit (120). The obtaining unit (110) obtains teacher data that contains either one or both of material information and surface shape information, and tactile phenomenon information corresponding thereto. The learning unit (120) refers to the teacher data, and learns a model (121) that outputs the tactile phenomenon information corresponding to either one of or both of the input material information and surface shape information.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、情報処理装置に関する。 The present invention relates to an information processing device.

近年、人が触って使用する製品では、その製品に適した触感を実現することが求められている。触感は、人の感覚の一種であるため、製品の触感の設計は、一般に、試作品を作製してはその触感を人が確かめる、という試行錯誤によって行われる。このため、製品の触感に関する設計変数は、開発担当者の知識およびセンスに依存して決まる傾向にある(例えば、非特許文献1参照)。 In recent years, in products that are used by human touch, it is required to realize a tactile sensation suitable for the product. Since the tactile sensation is a kind of human sensation, the design of the tactile sensation of a product is generally performed by trial and error in which a person makes a prototype and confirms the tactile sensation. Therefore, the design variables related to the tactile sensation of the product tend to be determined depending on the knowledge and sense of the person in charge of development (see, for example, Non-Patent Document 1).

”[マツダの匠]人間の感覚を追求〜シボ開発を支える飽くなき探求心(後編)”[online]、令和1年5月17日、[MAZDA]マツダ公式ブログ Zoom-Zoom Blog、インターネット<URL:https://blog.mazda.com/archive/20171220_01.html>"[Mazda's Takumi] Pursuing Human Sensation-Insatiable Quest to Support Texture Development (Part 2)" [online], May 17, 1991, [MAZDA] Mazda Official Blog Zoom-Zoom Blog, Internet < URL: https://blog.mazda.com/archive/20171220_01.html >

上記のように製品の触感を設計する場合では、材料の開発時に手戻りが発生し、開発に要するコストと期間が増大することがある。また、触感をもたらす物理現象とは因果関係のない設計変数を管理項目に設定して必要以上にコストがかかることがある。さらに、目標値が主観的、恣意的であるとして仕入れ先などの関係者の理解が得られないことがある。さらには、開発者以外の他者が取得したデータに基づいて触感を変更する場合ではさらに時間がかかることが予想される。このように、前述の試行錯誤を伴う触感の設計方法には、適切な触感を効率よくかつ合理的に決定する観点から検討の余地が残されている。 When designing the tactile sensation of a product as described above, rework may occur during material development, which may increase the cost and time required for development. In addition, design variables that have no causal relationship with the physical phenomenon that causes the tactile sensation may be set as management items, which may cost more than necessary. Furthermore, it may not be possible to obtain the understanding of the parties concerned such as the supplier because the target value is subjective or arbitrary. Furthermore, it is expected that it will take more time to change the tactile sensation based on the data acquired by others other than the developer. As described above, the above-mentioned method for designing a tactile sensation that involves trial and error leaves room for consideration from the viewpoint of efficiently and rationally determining an appropriate tactile sensation.

本発明の一態様は、触感の設計において、適切な触感を効率よくかつ合理的に決定可能な技術を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention is to provide a technique capable of efficiently and rationally determining an appropriate tactile sensation in the design of tactile sensation.

上記の課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る情報処理装置は、素材に関する情報である素材情報、および表面形状に関する情報である表面形状情報の少なくとも何れかの情報と、当該少なくとも何れかの情報に対応する触覚現象に関する情報である触覚現象情報とを含む教師データを取得する取得部と、素材情報および表面形状情報の少なくとも何れかの情報が入力され、入力された情報に対応する触覚現象情報を出力するモデルを、前記教師データを参照して学習させる学習部とを備えている。 In order to solve the above problems, the information processing apparatus according to the first aspect of the present invention includes at least one of material information which is information about a material and surface shape information which is information about a surface shape. An acquisition unit that acquires teacher data including tactile phenomenon information that is information about a tactile phenomenon corresponding to at least one of the information, and at least one of the material information and the surface shape information is input to the input information. It is provided with a learning unit for learning a model that outputs corresponding tactile phenomenon information by referring to the teacher data.

この構成によれば、素材情報および表面形状情報の一方または両方から、それに対応する触覚現象情報を出力するモデルを生成することが可能となり、かつ当該触覚現象情報は、定量的に表現され得る。物品表面の触感を、効率よく、かつ合理的に決定することができる。 According to this configuration, it is possible to generate a model that outputs the corresponding tactile phenomenon information from one or both of the material information and the surface shape information, and the tactile phenomenon information can be expressed quantitatively. The tactile sensation on the surface of the article can be determined efficiently and rationally.

第1の態様において、前記教師データは、前記素材情報、および前記素材情報に対応する前記触覚現象情報を含んでいてもよく、前記モデルは、回帰分析モデルを含んでもよく、前記学習部は、前記表面形状情報ごとに、前記教師データを用いて前記モデルを学習させてもよい。 In the first aspect, the teacher data may include the material information and the tactile phenomenon information corresponding to the material information, the model may include a regression analysis model, and the learning unit may include the learning unit. The model may be trained using the teacher data for each of the surface shape information.

この構成によれば、上記のモデルにおいて、素材情報に対応する触覚現象情報を定量的に表現する観点からより一層効果的である。 According to this configuration, in the above model, it is more effective from the viewpoint of quantitatively expressing the tactile phenomenon information corresponding to the material information.

また、第1の態様において、前記教師データは、前記表面形状情報、および前記表面形状情報に対応する前記触覚現象情報を含んでもよく、前記モデルは、ニューラルネットワークを含んでもよく、前記学習部は、前記素材情報ごとに、前記教師データを用いて前記モデルを学習させてもよい。 Further, in the first aspect, the teacher data may include the surface shape information and the tactile phenomenon information corresponding to the surface shape information, the model may include a neural network, and the learning unit may include the learning unit. , The model may be trained using the teacher data for each of the material information.

この構成によれば、上記のモデルにおいて、表面形状情報に対応する触覚現象情報を定量的あるいは一義的に表現する観点からより一層効果的である。 According to this configuration, in the above model, it is more effective from the viewpoint of quantitatively or uniquely expressing the tactile phenomenon information corresponding to the surface shape information.

また、第1の態様において、前記情報処理装置は、前記素材情報と前記触覚現象情報との関係を示す回帰モデルを参照して前記教師データを生成する教師データ生成部をさらに備えていてもよい。 Further, in the first aspect, the information processing apparatus may further include a teacher data generation unit that generates the teacher data by referring to a regression model showing the relationship between the material information and the tactile phenomenon information. ..

この構成によれば、実測値の教師データを参照して十分な信頼性を有する教師データを増やすことが可能となる。よって、当該モデルに基づく触感現象情報の推定結果の精度を高める観点からより一層効果的である。 According to this configuration, it is possible to increase the teacher data having sufficient reliability by referring to the actually measured teacher data. Therefore, it is even more effective from the viewpoint of improving the accuracy of the estimation result of the tactile phenomenon information based on the model.

また、本発明の第2の態様に係る情報処理装置は、素材に関する情報である第1素材情報、および表面形状に関する情報である第1表面形状情報を取得する取得部と、前記第1素材情報および前記第1表面形状情報を参照すると共に、素材に関する情報である第2素材情報、および表面形状に関する情報である第2表面形状情報の一方を用いた制約条件が満たされるように、前記第2素材情報および前記第2表面形状情報の他方を生成し、生成した情報を出力する出力部と、を備えている。 Further, the information processing apparatus according to the second aspect of the present invention includes a first material information which is information about a material, an acquisition unit which acquires a first surface shape information which is information about a surface shape, and the first material information. And the constraint condition using one of the second material information which is the information about the material and the second surface shape information which is the information about the surface shape while referring to the first surface shape information is satisfied. It includes an output unit that generates the other of the material information and the second surface shape information and outputs the generated information.

この構成によれば、第1の素材および表面形状を有する物品の表面の触感を、第2の素材および表面形状の一方を制約条件とすることで、第2の素材および表面形状で再現することが可能となる。よって、適切な触感を効率よくかつ合理的に決定することが可能である。 According to this configuration, the tactile sensation of the surface of the article having the first material and the surface shape can be reproduced by the second material and the surface shape by using one of the second material and the surface shape as a constraint condition. Is possible. Therefore, it is possible to efficiently and rationally determine an appropriate tactile sensation.

第2の態様において、前記出力部は、前記第1素材情報および前記第1表面形状情報を学習済みモデルに入力することによって、前記第1素材情報および前記第1表面形状情報に対応する物理現象情報を特定してもよく、そして、前記第2素材情報および前記第2表面形状情報の一方を用いた制約条件が満たされるように、かつ、特定した前記物理現象情報に対応するように、前記第2素材情報および前記第2表面形状情報の他方を生成してもよい。 In the second aspect, the output unit inputs the first material information and the first surface shape information into the trained model, thereby causing a physical phenomenon corresponding to the first material information and the first surface shape information. The information may be specified, and the above-mentioned so as to satisfy the constraint condition using one of the second material information and the second surface shape information and to correspond to the specified physical phenomenon information. The other of the second material information and the second surface shape information may be generated.

この構成によれば、物理現象情報を定量的に表現することができ、定量的に表現される物理現象情報に基づいて第2の素材および表面形状の組み合わせを決定することが可能である。よって、当該組み合わせを短時間で、かつ合理的に決定する観点からより一層効果的である。 According to this configuration, the physical phenomenon information can be quantitatively expressed, and the combination of the second material and the surface shape can be determined based on the quantitatively expressed physical phenomenon information. Therefore, it is even more effective from the viewpoint of rationally determining the combination in a short time.

第2の態様において、前記第1表面形状情報および前記第2表面形状情報の少なくとも何れかは、二次元画像データまたは三次元画像データであってもよい。 In the second aspect, at least one of the first surface shape information and the second surface shape information may be two-dimensional image data or three-dimensional image data.

この構成によれば、上記の画像データから物品の表面を容易に再現することが可能である。よって、当該画像データで表される表面状態を容易に具現化する観点からより一層効果的である。 According to this configuration, it is possible to easily reproduce the surface of the article from the above image data. Therefore, it is even more effective from the viewpoint of easily embodying the surface state represented by the image data.

また、本発明の第三の態様に係る情報処理装置は、素材に関する情報である素材情報、および表面形状に関する情報である表面形状情報の少なくとも何れかを取得する取得部と、前記取得部が取得した素材情報および表面形状情報を学習済みモデルに入力することによって、前記取得部が取得した素材情報および表面形状情報の少なくとも何れかに対応する物理現象情報を出力する出力部と、を備える。 Further, the information processing apparatus according to the third aspect of the present invention has an acquisition unit that acquires at least one of material information that is information about the material and surface shape information that is information about the surface shape, and the acquisition unit acquires the information. By inputting the obtained material information and surface shape information into the trained model, an output unit that outputs physical phenomenon information corresponding to at least one of the material information and surface shape information acquired by the acquisition unit is provided.

この構成によれば、定量的に表現される表面形状情報および素材情報から、触感物理現象を一義的に決定することができる。よって、適切な触感を効率よくかつ合理的に決定することが可能となる。 According to this configuration, the tactile physical phenomenon can be uniquely determined from the quantitatively expressed surface shape information and material information. Therefore, it is possible to efficiently and rationally determine an appropriate tactile sensation.

また、本発明の第四の態様に係る情報処理装置は、素材に関する情報である素材情報、および表面形状に関する情報である表面形状情報の少なくとも何れかに対応する触覚現象に関する情報である物理現象情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した物理現象情報を学習済みモデルに入力することによって、前記取得部が取得した物理現象情報に対応する素材情報および表面形状情報の少なくとも何れかを出力する出力部と、を備える。 Further, the information processing apparatus according to the fourth aspect of the present invention is physical phenomenon information which is information about a tactile phenomenon corresponding to at least one of material information which is information about a material and surface shape information which is information about a surface shape. By inputting the acquisition unit to acquire the information and the physical phenomenon information acquired by the acquisition unit into the trained model, at least one of the material information and the surface shape information corresponding to the physical phenomenon information acquired by the acquisition unit is output. It is provided with an output unit to be used.

この構成によれば、定量的に表現可能な所望の触感物理現象に基づいて、当該触感物理現象をもたらす表面形状および素材の組み合わせを、技術者の試行錯誤による検討に比べて短時間で、かつ合理的に決定することができる。よって、適切な触感を効率よくかつ合理的に決定することが可能である。 According to this configuration, based on a desired tactile physical phenomenon that can be expressed quantitatively, the combination of the surface shape and the material that causes the tactile physical phenomenon can be determined in a short time and in a shorter time than the examination by trial and error by an engineer. It can be reasonably decided. Therefore, it is possible to efficiently and rationally determine an appropriate tactile sensation.

本発明の上記の態様によれば、触感の設計において、適切な触感を効率よくかつ合理的に決定可能な技術を提供することができる。 According to the above aspect of the present invention, it is possible to provide a technique capable of efficiently and rationally determining an appropriate tactile sensation in the design of tactile sensation.

本発明の実施形態1に係る情報処理装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the functional structure of the information processing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態2に係る情報処理装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the functional structure of the information processing apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3に係る情報処理装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the functional structure of the information processing apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態3に係る情報の入力から出力までを説明するための図である。It is a figure for demonstrating from the input to the output of the information which concerns on Embodiment 3 of this invention.

〔実施形態1〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態1に係る情報処理装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。図1に示されるように、情報処理装置100は、取得部110および学習部120を備える。
[Embodiment 1]
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the information processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the information processing apparatus 100 includes an acquisition unit 110 and a learning unit 120.

取得部110は、教師データを取得する。当該教師データは、素材情報および表面形状情報の少なくともいずれかの情報と、当該少なくとも何れかの情報に対応する触覚現象情報とを含む。 The acquisition unit 110 acquires teacher data. The teacher data includes at least one of the material information and the surface shape information, and the tactile phenomenon information corresponding to the at least one of the information.

素材情報は、素材に関する情報である。素材情報は、物品表面の素材を特定する範囲において適宜に選ぶことができ、その例には、材料名および商品名が含まれる。素材情報は、物品の表面の材料の定量、定性分析によって得られる分析結果であってもよい。また、素材情報は、同種の素材について、その物性の違いに応じてさらに分類された情報であってもよい。 Material information is information about the material. The material information can be appropriately selected within a range that specifies the material on the surface of the article, and examples thereof include a material name and a product name. The material information may be an analysis result obtained by quantitative analysis and qualitative analysis of the material on the surface of the article. Further, the material information may be information further classified according to the difference in the physical properties of the same type of material.

表面形状情報は、表面形状に関する情報である。表面形状情報は、物品表面の素材を特定する範囲において適宜に選ぶことができ、一種でもそれ以上でもよい。表面形状情報は、表面形状を表す物性値であってよく、表面形状情報の例には、算術平均粗さなどの線粗さパラメータ、算術平均高さなどの面粗さパラメータ、物品表面の二次元画像データおよび物品表面の三次元画像データが含まれる。 The surface shape information is information related to the surface shape. The surface shape information can be appropriately selected within a range for specifying the material on the surface of the article, and may be one kind or more. The surface shape information may be a physical property value representing the surface shape, and examples of the surface shape information include line roughness parameters such as arithmetic mean roughness, surface roughness parameters such as arithmetic mean height, and two of the article surface. Includes 3D image data and 3D image data on the surface of the article.

表面形状情報は、実測に基づくものであってもよいし、算出(あるいは推定)に基づくものであってもよい。当該実測に基づく表面形状情報は、表面形状情報を計測あるいは撮影可能な公知の装置を用いて取得され得る。算出に基づく表面形状情報は、公知の電子計算機を用いるシミュレーションを用いて取得され得る。 The surface shape information may be based on actual measurement or calculation (or estimation). The surface shape information based on the actual measurement can be acquired by using a known device capable of measuring or photographing the surface shape information. The surface shape information based on the calculation can be obtained by using a simulation using a known computer.

取得部110は、素材情報および表面形状情報のうち、素材情報のみを取得してもよいし、表面形状情報のみを取得してもよいし、これらの両方の情報を取得してもよい。触覚現象情報の精度を高める観点から、取得部110は、素材情報と表面形状情報の両方を取得することが好ましい。 Of the material information and the surface shape information, the acquisition unit 110 may acquire only the material information, may acquire only the surface shape information, or may acquire both of these information. From the viewpoint of improving the accuracy of the tactile phenomenon information, it is preferable that the acquisition unit 110 acquires both the material information and the surface shape information.

触覚現象情報は、素材情報および表面形状情報の少なくともいずれかまたは両方の情報に対応する。触覚現象情報は、触覚現象に関する情報であり、物品と当該物品に触れたユーザの手指との間で生じる物理作用に係る量(以下、「触覚物理量」とも言う)で表され得る。触覚物理量の例には、物品表面の接触時に当該表面へかかる力、当該接触時における物品表面の温度、当該接触によって物品表面に生じる振動、物品表面の摩擦、当該物品の硬度、当該接触時に物品に生じるせん断力、ユーザの手指と物品表面との摩擦係数、ユーザが物品に触れたときの手指の軌跡、および、物品との接触時間を示すデータ、が含まれる。当該触覚物理量は、触覚物理量を検出可能な各種センサを備える測定子を物品の表面に当接させ、走査することによって検出することが可能である。 The tactile phenomenon information corresponds to at least one or both of the material information and the surface shape information. The tactile phenomenon information is information on a tactile phenomenon, and may be represented by an amount related to a physical action occurring between an article and a user's finger touching the article (hereinafter, also referred to as “tactile physical quantity”). Examples of tactile physical quantities include the force applied to the surface of the article when it comes into contact, the temperature of the surface of the article at the time of contact, the vibration generated on the surface of the article due to the contact, the friction of the surface of the article, the hardness of the article, and the article at the time of contact. Includes shear forces generated in the article, the coefficient of friction between the user's fingers and the surface of the article, the trajectory of the fingers when the user touches the article, and data showing the contact time with the article. The tactile physical quantity can be detected by abutting a stylus equipped with various sensors capable of detecting the tactile physical quantity against the surface of an article and scanning the article.

教師データは、前述したように、素材情報および表面形状情報の少なくともいずれかの情報と、当該少なくとも何れかの情報に対応する触覚現象情報とを含む。教師データは、学習部120が有するモデル121を学習させるために参照されるデータであり、モデルに応じて適宜に決めることが可能である。 As described above, the teacher data includes at least one of the material information and the surface shape information, and the tactile phenomenon information corresponding to the at least one of the information. The teacher data is data referred to in order to train the model 121 possessed by the learning unit 120, and can be appropriately determined according to the model.

学習部120は、教師データを参照してモデル121を学習させる。モデル121は、素材情報および表面形状情報の少なくとも何れかの情報の入力に対応して、所定の触覚現象情報を出力するものであればよい。モデル121は、一種でもそれ以上でもよい。 The learning unit 120 trains the model 121 with reference to the teacher data. The model 121 may output predetermined tactile phenomenon information in response to input of at least one of material information and surface shape information. Model 121 may be one or more.

たとえば、図1に示されるよう、取得部110は、素材情報、表面形状情報、およびこれらの情報に対応する触覚現象情報を教師データとして取得する。 For example, as shown in FIG. 1, the acquisition unit 110 acquires material information, surface shape information, and tactile phenomenon information corresponding to these information as teacher data.

一例として、教師データは、素材情報および当該素材情報に対応する触覚現象情報を含む。モデル121は、例えば回帰分析モデルであってよく、学習部120は、表面形状情報ごとに、教師データを用いてモデル121を学習させる。 As an example, the teacher data includes material information and tactile phenomenon information corresponding to the material information. The model 121 may be, for example, a regression analysis model, and the learning unit 120 trains the model 121 using the teacher data for each surface shape information.

このような素材情報から触感物理現象への影響の学習は、例えば以下のようにして実施することが可能である。すなわち、実質的に同一の表面形状を有するものの素材が異なるサンプルを十分数用意し、当該サンプルの触覚物理量(例えば前述した力、温度および振動など)を計測する。計測された触覚物理量を目的変数に、素材情報を説明変数に回帰モデルを作成する。 Learning the influence on the tactile physical phenomenon from such material information can be carried out as follows, for example. That is, a sufficient number of samples having substantially the same surface shape but different materials are prepared, and the tactile physical quantities (for example, the above-mentioned force, temperature, vibration, etc.) of the samples are measured. A regression model is created with the measured tactile physical quantity as the objective variable and the material information as the explanatory variable.

また、他の一例として、教師データは、表面形状情報および当該表面形状情報に対応する触覚現象情報を含む。モデル121は、例えばニューラルネットワークであってよく、学習部120は、素材情報ごとに、教師データを用いてモデル121を学習させる。 Further, as another example, the teacher data includes surface shape information and tactile phenomenon information corresponding to the surface shape information. The model 121 may be, for example, a neural network, and the learning unit 120 trains the model 121 using the teacher data for each material information.

このような表面形状情報から触覚物理現象への影響の学習は、例えば以下のようにして実施することが可能である。すなわち、実質的に同一の素材情報を有するが表面形状が異なるサンプルを十分数用意し、当該サンプルの触覚物理量を計測する。当該計測によるデータを十分数取得し、ニューラルネットワークに学習させ、素材情報ごとにパスの重みを決定し、このようにしてモデルを作成する。 Learning the influence on the tactile physical phenomenon from such surface shape information can be carried out as follows, for example. That is, a sufficient number of samples having substantially the same material information but different surface shapes are prepared, and the tactile physical quantity of the samples is measured. A sufficient number of data from the measurement are acquired, the neural network is trained, the weight of the path is determined for each material information, and the model is created in this way.

当該モデルおよびそれを学習させる方法は、所期の結果が得られる範囲において適宜に選ぶことができる。モデルの例には、ニューラルネットワークおよびサポートベクターマシンが含まれる。ニューラルネットワークの例には、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)、再帰型ニューラルネットワーク(RNN)および全結合型ニューラルネットワークが含まれる。当該モデルを学習させるためのアルゴリズムの例には、バックプロパゲーションおよびID3が含まれる。 The model and the method for training it can be appropriately selected as long as the desired results can be obtained. Examples of models include neural networks and support vector machines. Examples of neural networks include convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs) and fully coupled neural networks. Examples of algorithms for training the model include backpropagation and ID3.

[まとめ]
以上の説明から明らかなように、情報処理装置100は、素材情報および表面形状情報の少なくとも何れかの情報と、当該少なくとも何れかの情報に対応する触覚現象に関する情報である触覚現象情報とを含む教師データを取得する取得部110と、教師データを参照してモデル121を学習させる学習部120とを備えている。そして、モデル121は、素材情報および表面形状情報の少なくとも何れかの情報が入力され、入力された情報に対応する触覚現象情報を出力する。当該触覚現象情報は定量的に表現され得ることから、モデル121によれば、物品表面の触感を合理的に決定することができる。そして、このような触感の決定は、技術者による試行錯誤に比べて、極めて短時間で行うことができ、効率がよりよい。
[Summary]
As is clear from the above description, the information processing apparatus 100 includes at least one of the material information and the surface shape information, and the tactile phenomenon information which is the information about the tactile phenomenon corresponding to the at least one of the information. It includes an acquisition unit 110 for acquiring teacher data and a learning unit 120 for learning the model 121 with reference to the teacher data. Then, at least one of the material information and the surface shape information is input to the model 121, and the tactile phenomenon information corresponding to the input information is output. Since the tactile phenomenon information can be expressed quantitatively, according to the model 121, the tactile sensation on the surface of the article can be reasonably determined. Then, such a determination of the tactile sensation can be performed in an extremely short time as compared with trial and error by an engineer, and the efficiency is higher.

本実施形態において、教師データは素材情報およびそれに対応する触覚現象情報を含み、モデル121は回帰分析モデルを含み、学習部120は、表面形状情報ごとに、教師データを用いてモデル121を学習させる。素材情報は、通常、一義的に決めることが可能であるため、素材情報を説明変数とする回帰分析モデルによって適切に予測することが可能である。よって、本実施形態によれば、素材情報に対応する触覚現象情報が定量的に表現され得る。 In the present embodiment, the teacher data includes material information and the corresponding tactile phenomenon information, the model 121 includes a regression analysis model, and the learning unit 120 trains the model 121 using the teacher data for each surface shape information. .. Since the material information can usually be uniquely determined, it can be appropriately predicted by a regression analysis model using the material information as an explanatory variable. Therefore, according to the present embodiment, the tactile phenomenon information corresponding to the material information can be quantitatively expressed.

また、本実施形態において、教師データは、表面形状情報およびそれに対応する触覚現象情報を含み、モデル121はニューラルネットワークを含み、学習部120は、素材情報ごとに、教師データを用いてモデル121を学習させる。表面形状情報は、単独のパラメータで再現することが困難な場合があるが、画像で表現することが可能である。画像を表面形状情報として取り扱う観点から、表面形状情報を説明変数とするモデル121は、ニューラルネットワークであることが好ましい。よって、本実施形態によれば、表面形状情報に対応する触覚現象情報が定量的あるいは一義的に表現され得る。 Further, in the present embodiment, the teacher data includes surface shape information and tactile phenomenon information corresponding thereto, the model 121 includes a neural network, and the learning unit 120 uses the teacher data for each material information to provide the model 121. Let them learn. The surface shape information may be difficult to reproduce with a single parameter, but it can be represented by an image. From the viewpoint of handling the image as surface shape information, the model 121 using the surface shape information as an explanatory variable is preferably a neural network. Therefore, according to the present embodiment, the tactile phenomenon information corresponding to the surface shape information can be expressed quantitatively or uniquely.

〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 2]
Other embodiments of the present invention will be described below. For convenience of explanation, the same reference numerals will be added to the members having the same functions as the members described in the above embodiment, and the description will not be repeated.

図2は、本発明の実施形態2に係る情報処理装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。図2に示されるように、情報処理装置100aは、教師データ生成部130をさらに備えている以外は、前述の実施形態1における情報処理装置100と同様の構成を有している。教師データ生成部130は、回帰モデルを参照して教師データを生成する。回帰モデルは、素材情報と触覚現象情報との関係を示す回帰モデルである。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the information processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the information processing apparatus 100a has the same configuration as the information processing apparatus 100 in the above-described first embodiment, except that the information processing apparatus 100a further includes a teacher data generation unit 130. The teacher data generation unit 130 generates teacher data with reference to the regression model. The regression model is a regression model that shows the relationship between material information and tactile phenomenon information.

このような教師データの生成は、例えば、統計学における再標本化の手法を用いて実施することが可能である。教師データの再生に用いる回帰モデルは、前述の回帰分析モデルであってよいし、当該再生用の別の回帰モデルであってもよい。教師データ再生の手法の例には、パラメトリックブートストラップ法が含まれる。 The generation of such teacher data can be carried out, for example, by using the resample method in statistics. The regression model used for the reproduction of the teacher data may be the regression analysis model described above, or may be another regression model for the reproduction. Examples of teacher data playback techniques include the parametric bootstrap method.

パラメトリックブートストラップ法では、通常、パラメトリックなモデルを最尤法によりデータに当てはめて当該モデルから再標本化を行うことから、信頼性の高いデータを生成することが可能である。よって、試作コストなどの問題で実測ができないサンプルから計測されるべきデータを、当該サンプルによらずに生成することが可能である。このような教師データの生成によれば、教師データがさらに充実し、その結果、当該教師データを参照して行われる回帰モデルの学習を拡充させることが可能である。 In the parametric bootstrap method, a parametric model is usually applied to the data by the maximum likelihood method and resampled from the model, so that highly reliable data can be generated. Therefore, it is possible to generate data to be measured from a sample that cannot be actually measured due to problems such as trial cost, regardless of the sample. By generating such teacher data, the teacher data is further enriched, and as a result, it is possible to expand the learning of the regression model performed with reference to the teacher data.

情報処理装置100aにおいて、取得部110は、教師データ生成部130が生成する教師データをさらに取得する。学習部120は、取得部110が教師データ生成部130から取得した教師データを含めて、取得部110が取得した教師データを参照してモデル121を学習させる。 In the information processing apparatus 100a, the acquisition unit 110 further acquires the teacher data generated by the teacher data generation unit 130. The learning unit 120 trains the model 121 with reference to the teacher data acquired by the acquisition unit 110, including the teacher data acquired by the acquisition unit 110 from the teacher data generation unit 130.

以上の説明から明らかなように、本実施形態では、情報処理装置100aは教師データ生成部130をさらに備えている。よって、本実施形態は、前述の実施形態1の効果に加えて、上記の回帰モデルに基づく触感現象情報の推定結果の精度をより一層高めることができる、という効果をさらに奏する。 As is clear from the above description, in the present embodiment, the information processing apparatus 100a further includes a teacher data generation unit 130. Therefore, in addition to the effect of the first embodiment described above, the present embodiment further exerts the effect that the accuracy of the estimation result of the tactile phenomenon information based on the above regression model can be further improved.

〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 3]
Other embodiments of the present invention will be described below. For convenience of explanation, the same reference numerals will be added to the members having the same functions as the members described in the above embodiment, and the description will not be repeated.

図3は、本発明の実施形態3に係る情報処理装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。図3に示されるように、情報処理装置200は、取得部201、物理現象情報生成部202、学習済みモデル203、表面形状・素材情報生成部204および制約条件特定部205を備えている。取得部201は、表示部210および入力部220からの情報を取得する。また、表面形状・素材情報生成部204は、表示部210に情報を出力する。 FIG. 3 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the information processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the information processing apparatus 200 includes an acquisition unit 201, a physical phenomenon information generation unit 202, a learned model 203, a surface shape / material information generation unit 204, and a constraint condition identification unit 205. The acquisition unit 201 acquires information from the display unit 210 and the input unit 220. Further, the surface shape / material information generation unit 204 outputs information to the display unit 210.

学習済みモデル203は、前述した実施形態1または2で学習させたモデルであり、例えば前述の回帰分析モデルおよびニューラルネットワークの少なくとも何れかを含んでいる。 The trained model 203 is a model trained in the above-described first or second embodiment, and includes, for example, at least one of the above-mentioned regression analysis model and the neural network.

入力部220は、ユーザがデータを入力するための装置であり、例えば、キーボードであり、あるいはタッチパネルである。表示部210は、画像を表示可能な装置であり、例えば、液晶表示装置である。 The input unit 220 is a device for a user to input data, for example, a keyboard or a touch panel. The display unit 210 is a device capable of displaying an image, for example, a liquid crystal display device.

以下、画像データからの物理現象情報の生成、および、物理現象情報からの画像データの生成、について説明する。以下の説明において、より明確に説明するために、入力するデータについて「第1」、出力するデータについて「第2」との表現を用いる。 Hereinafter, generation of physical phenomenon information from image data and generation of image data from physical phenomenon information will be described. In the following description, in order to explain more clearly, the expressions "first" are used for the input data and "second" is used for the output data.

[画像データからの物理現象情報の生成]
取得部201は、素材に関する情報である第1素材情報、および表面形状に関する情報である第1表面形状情報を取得する。たとえば、ユーザは、第1の物品の第1素材情報を入力部220に入力し、第1の物品の第1表面形状情報としての三次元画像を表示部210に表示させる。取得部201は、第1素材情報を入力部220から取得し、第1表面形状情報を表示部210から取得する。
[Generation of physical phenomenon information from image data]
The acquisition unit 201 acquires the first material information which is information about the material and the first surface shape information which is information about the surface shape. For example, the user inputs the first material information of the first article to the input unit 220, and causes the display unit 210 to display a three-dimensional image as the first surface shape information of the first article. The acquisition unit 201 acquires the first material information from the input unit 220 and acquires the first surface shape information from the display unit 210.

物理現象情報生成部202は、取得部201が取得した第1素材情報および第1表面形状情報を参照して第1素材情報および第1表面形状情報に対応する第1物理現象情報を生成する。たとえば、物理現象情報生成部202は、第1素材情報および第1表面形状情報を学習済みモデル203に入力することによって第1物理現象情報を特定する。 The physical phenomenon information generation unit 202 generates the first physical phenomenon information corresponding to the first material information and the first surface shape information by referring to the first material information and the first surface shape information acquired by the acquisition unit 201. For example, the physical phenomenon information generation unit 202 specifies the first physical phenomenon information by inputting the first material information and the first surface shape information into the trained model 203.

ここで、「物理現象情報」は、素材情報および表面形状情報がもたらす物理現象を表す情報であり、前述の触覚現象情報であってもよい。触覚現象情報は、素材情報および表面形状情報が人の触覚に与える情報とも言え、物理現象情報の一態様である。また、「第1物理現象情報」は、物理現象情報のうち、第1素材情報および第1表面形状情報に対応する物理現象情報である。 Here, the "physical phenomenon information" is information representing a physical phenomenon brought about by the material information and the surface shape information, and may be the above-mentioned tactile phenomenon information. The tactile phenomenon information can be said to be information given to the human tactile sense by the material information and the surface shape information, and is an aspect of the physical phenomenon information. Further, the "first physical phenomenon information" is the physical phenomenon information corresponding to the first material information and the first surface shape information among the physical phenomenon information.

[物理現象情報からの画像データの生成]
一方で、制約条件特定部205は、第2素材情報および第2表面形状情報の一方を特定する。第2素材情報とは、第1素材情報とは異なる素材情報であり、第2表面形状情報は、第1表面形状情報とは異なる表面形状情報である。制約条件特定部205は、例えば、ユーザが制約条件として入力部220に入力した第2素材情報および第2表面形状情報のいずれかの信号を取得することにより当該制約条件を特定する。
[Generation of image data from physical phenomenon information]
On the other hand, the constraint condition specifying unit 205 specifies one of the second material information and the second surface shape information. The second material information is material information different from the first material information, and the second surface shape information is surface shape information different from the first surface shape information. The constraint condition specifying unit 205 specifies the constraint condition by, for example, acquiring a signal of either the second material information or the second surface shape information input to the input unit 220 as a constraint condition by the user.

他方、表面形状・素材情報生成部204は、物理現象情報生成部202が生成した第1物理現象情報を取得する。そして、表面形状・素材情報生成部204は、制約条件特定部205が取得した第2素材情報および第2表面形状情報の一方を用いた制約条件が満たされるように、第2素材情報および第2表面形状情報の他方を生成する。 On the other hand, the surface shape / material information generation unit 204 acquires the first physical phenomenon information generated by the physical phenomenon information generation unit 202. Then, the surface shape / material information generation unit 204 uses the second material information and the second material information so that the constraint condition using one of the second material information and the second surface shape information acquired by the constraint condition specifying unit 205 is satisfied. Generate the other side of the surface shape information.

ここで、第2素材情報および第2表面形状情報の一方を用いた制約条件とは、例えば、第1物理現象情報に対応する素材情報を第2素材情報に特定することであり、あるいは、第1物理現象情報に対応する表面形状情報を第2表面形状情報に特定すること、である。以下、表面形状・素材情報生成部204による表面形状または素材情報の生成処理についてさらに説明する。 Here, the constraint condition using one of the second material information and the second surface shape information is, for example, to specify the material information corresponding to the first physical phenomenon information in the second material information, or the first. 1 It is to specify the surface shape information corresponding to the physical phenomenon information as the second surface shape information. Hereinafter, the process of generating the surface shape or material information by the surface shape / material information generation unit 204 will be further described.

(サーチ処理)
表面形状・素材情報生成部204による表面形状または素材情報の生成処理の一例として、以下に説明するサーチ処理が挙げられる。
(Search process)
As an example of the surface shape / material information generation process by the surface shape / material information generation unit 204, the search process described below can be mentioned.

表面形状・素材情報生成部204は、サーチ処理において、物理現象情報生成部202が用いる学習済みモデル203と同様のモデルに対して、第2表面形状情報および第2素材情報のうち、制約条件として特定した以外の第2表面形状情報または第2素材情報を、変化させつつ入力する。そして、表面形状・素材情報生成部204は、各々の第2表面形状および第2素材情報に対応する物理現象空間における各領域(物理現象情報)を特定する。そして、表面形状・素材情報生成部204は、第1表面形状情報および第1素材情報から特定された第1物理現象情報に一致する物理現象情報を特定する、第2表面形状情報および第2素材情報の組み合わせを特定する。 The surface shape / material information generation unit 204 uses the second surface shape information and the second material information as a constraint condition with respect to a model similar to the learned model 203 used by the physical phenomenon information generation unit 202 in the search process. The second surface shape information or the second material information other than the specified one is input while being changed. Then, the surface shape / material information generation unit 204 specifies each region (physical phenomenon information) in the physical phenomenon space corresponding to each second surface shape and the second material information. Then, the surface shape / material information generation unit 204 specifies the physical phenomenon information that matches the first physical phenomenon information specified from the first surface shape information and the first material information, and the second surface shape information and the second material. Identify a combination of information.

第1物理現象情報に一致する物理現象情報を特定する第2表面形状情報および第2素材情報の組み合わせが見いだせない場合、表面形状・素材情報生成部204は、第2表面形状情報および第2素材情報が特定する物理現象情報のうち、第1物理現象情報に対する一致度が最も高い物理現象情報を、第1物理現象情報に実質的に一致するものと特定してもよい。この場合、第1物理現象情報に実質的に一致する物理現象情報を特定する表面形状情報および素材情報が、第2表面形状情報および第2素材情報と特定され得る。 When a combination of the second surface shape information and the second material information that specifies the physical phenomenon information that matches the first physical phenomenon information cannot be found, the surface shape / material information generation unit 204 uses the second surface shape information and the second material. Among the physical phenomenon information specified by the information, the physical phenomenon information having the highest degree of coincidence with the first physical phenomenon information may be specified as substantially matching the first physical phenomenon information. In this case, the surface shape information and the material information that specify the physical phenomenon information that substantially matches the first physical phenomenon information can be specified as the second surface shape information and the second material information.

表面形状・素材情報生成部204は、生成した第2素材情報および第2表面形状情報の他方を含む三次元画像データを表示部210に出力する。当該三次元画像データは、制約条件である第2素材情報および第2表面形状情報の一方と、表面形状・素材情報生成部204が生成した第2素材情報および第2表面形状情報の他方とを含む画像データである。 The surface shape / material information generation unit 204 outputs the three-dimensional image data including the other of the generated second material information and the second surface shape information to the display unit 210. The three-dimensional image data includes one of the second material information and the second surface shape information, which are constraints, and the other of the second material information and the second surface shape information generated by the surface shape / material information generation unit 204. Image data including.

このようにして、情報処理装置200は、第1素材情報および第1表面形状情報を参照すると共に、第2素材情報、および第2表面形状情報の一方を用いた制約条件が満たされるように、第2素材情報および第2表面形状情報の他方を生成し、生成した情報を出力する。物理現象情報生成部202から制約条件特定部205までは、上記のようにして生成した第2素材情報および第2表面形状情報の他方の情報を出力する出力部に該当している。 In this way, the information processing apparatus 200 refers to the first material information and the first surface shape information, and satisfies the constraint condition using one of the second material information and the second surface shape information. The other of the second material information and the second surface shape information is generated, and the generated information is output. The physical phenomenon information generation unit 202 to the constraint condition identification unit 205 correspond to an output unit that outputs the other information of the second material information and the second surface shape information generated as described above.

本実施形態における表面状態に関する情報の入力から出力までを図示すると、図4のように模式的に示される。図4は、本発明の実施形態3に係る情報の入力から出力までを説明するための図である。本実施形態における表面状態に関する情報の入力から出力までは、以下のように説明することができる。 When the input to the output of the information regarding the surface state in the present embodiment is illustrated, it is schematically shown as shown in FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining from input to output of information according to the third embodiment of the present invention. The process from input to output of information on the surface state in the present embodiment can be described as follows.

図4に示されるように、まず、第1表面形状情報として表面形状Aが入力される。そして、第1素材情報として入力された素材情報Aのデータの学習済みモデル203(例えばCNN)における重みを利用して、表面形状Aのデータを、物理現象空間中における第1物理現象情報に変換する。このように、表面形状Aと素材構成Aとのデータが与えられると、例えばCNNの学習済みモデル203により、物理現象の予測値が決定する。 As shown in FIG. 4, first, the surface shape A is input as the first surface shape information. Then, the data of the surface shape A is converted into the first physical phenomenon information in the physical phenomenon space by using the weight in the trained model 203 (for example, CNN) of the data of the material information A input as the first material information. To do. Given the data of the surface shape A and the material composition A in this way, the predicted value of the physical phenomenon is determined by, for example, the trained model 203 of CNN.

次いで、制約条件として、例えば第2素材情報としての素材情報Bを特定する。すると、素材情報Bのデータで重み付けながら第1物理現象情報に変換される別の表面形状情報(前述の第2表面形状情報)である表面形状Bのデータが出力される。このように、上記の予測値をもとに、制約条件として与えられた素材情報BのCNNの学習済みモデル203における重みを利用して、物理現象空間中の第1物理現象情報を変換することで、作成すべき表面形状Bのデータが生成する。 Next, as a constraint condition, for example, the material information B as the second material information is specified. Then, the data of the surface shape B, which is another surface shape information (the above-mentioned second surface shape information) that is converted into the first physical phenomenon information while being weighted by the data of the material information B, is output. In this way, based on the above predicted value, the first physical phenomenon information in the physical phenomenon space is converted by using the weight of the material information B given as the constraint condition in the trained model 203 of the CNN. Then, the data of the surface shape B to be created is generated.

[まとめ]
以上の説明から明らかなように、情報処理装置200は、第1素材情報および第1表面形状情報を取得する取得部201と、第1素材情報および第1表面形状情報を参照すると共に、第2素材情報および第2表面形状情報の一方を用いた制約条件が満たされるように、第2素材情報および第2表面形状情報の他方を生成し、生成した情報を出力する出力部とを備えている。したがって、情報処理装置200は、第1表面形状情報(表面形状A)、第1素材情報(素材構成A)を第1物理現象情報へ変換し、第1物理現象情報を第2表面形状情報(表面形状B)、第2素材情報(素材構成B)へ変換することが可能である。
[Summary]
As is clear from the above description, the information processing apparatus 200 refers to the acquisition unit 201 that acquires the first material information and the first surface shape information, the first material information, and the first surface shape information, and the second It is provided with an output unit that generates the other of the second material information and the second surface shape information and outputs the generated information so that the constraint condition using one of the material information and the second surface shape information is satisfied. .. Therefore, the information processing apparatus 200 converts the first surface shape information (surface shape A) and the first material information (material configuration A) into the first physical phenomenon information, and the first physical phenomenon information is converted into the second surface shape information (the second surface shape information). It is possible to convert to the surface shape B) and the second material information (material composition B).

これにより、素材構成上の管理項目が素材情報として、また表面形状上の管理項目が表面形状情報として、客観的なデータから一意に求まる。さらに、これらの素材情報および表面形状情報が、物品の品質を左右する触感物理現象(物理現象情報)にどう影響するのか、が明確にモデル化される。よって、触感設計を行う際に、素材による効果と表面形状による効果とを、従来の触感設計に比べて短時間で、また定量的に、さらには一意に決定することができる。 As a result, the management item on the material composition is uniquely obtained as the material information, and the management item on the surface shape is uniquely obtained from the objective data as the surface shape information. Furthermore, how these material information and surface shape information affect the tactile physical phenomenon (physical phenomenon information) that affects the quality of the article is clearly modeled. Therefore, when performing the tactile design, the effect of the material and the effect of the surface shape can be determined in a short time, quantitatively, and uniquely as compared with the conventional tactile design.

当該触感設計によれば、例えば、高級革素材製の物品の触感が他の樹脂材料製の物品で再現することができる。あるいは、高機能性材料製の物品の優れた触感が、汎用材料製の製品で再現することができる。あるいは、所定の優れた材料の物品の触感が問題となる場合であれば、当該材料製でありながら所望の触感を有する物品を製造することができる。 According to the tactile design, for example, the tactile sensation of an article made of a high-grade leather material can be reproduced with an article made of another resin material. Alternatively, the excellent tactile sensation of an article made of a highly functional material can be reproduced in a product made of a general purpose material. Alternatively, if the tactile sensation of an article of a predetermined excellent material becomes a problem, an article made of the material but having a desired tactile sensation can be manufactured.

本実施形態では、上記の出力部は、第1素材情報および前記第1表面形状情報を学習済みモデル203に入力することによって、第1素材情報および第1表面形状情報に対応する第1物理現象情報を特定する。そして、第2素材情報および第2表面形状情報の一方を用いた制約条件が満たされるように、かつ、特定した第1物理現象情報に対応するように、第2素材情報および第2表面形状情報の他方を生成する。学習済みモデル203には、前述した実施形態1または2に記載のモデル121を用い得ることから、第1物理現象情報を定量的に表現することが可能である。したがって、当該第1物理現象情報に変換され得る別の素材および表面形状(第2素材情報および第2表面形状情報)の組み合わせを短時間で、かつ合理的に決定することができる。 In the present embodiment, the output unit inputs the first material information and the first surface shape information to the trained model 203, thereby causing a first physical phenomenon corresponding to the first material information and the first surface shape information. Identify the information. Then, the second material information and the second surface shape information are satisfied so that the constraint condition using one of the second material information and the second surface shape information is satisfied and corresponds to the specified first physical phenomenon information. Generate the other of. Since the model 121 described in the above-described first or second embodiment can be used as the trained model 203, the first physical phenomenon information can be quantitatively expressed. Therefore, the combination of another material and the surface shape (second material information and the second surface shape information) that can be converted into the first physical phenomenon information can be reasonably determined in a short time.

また、本実施形態では、第1表面形状情報および第2表面形状情報の何れかもが三次元画像データである。このように、本実施形態では、表面形状情報が画像データとして提供される。したがって、画像を具現化する技術、例えば転写または3Dプリンタなど、によって表面形状情報を有する物品の表面、あるいは、表面形状情報および素材情報の両方を有する物品の表面、の具現化が容易になる。 Further, in the present embodiment, either the first surface shape information or the second surface shape information is the three-dimensional image data. As described above, in the present embodiment, the surface shape information is provided as image data. Therefore, a technique for embodying an image, such as a transfer or a 3D printer, facilitates the realization of the surface of an article having surface shape information or the surface of an article having both surface shape information and material information.

また、表面形状情報が画像データで提供されることから、表面形状情報が一意に決定される。したがって、変換により新たに生成された第2表面形状情報および第2素材情報を有する物品の表面を一意に決定することができる。 Further, since the surface shape information is provided as image data, the surface shape information is uniquely determined. Therefore, the surface of the article having the second surface shape information and the second material information newly generated by the conversion can be uniquely determined.

〔実施形態4〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 4]
Other embodiments of the present invention will be described below. For convenience of explanation, the same reference numerals will be added to the members having the same functions as the members described in the above embodiment, and the description will not be repeated.

本実施形態の情報処理装置は、素材情報および表面形状情報の少なくとも何れかを取得する取得部と、当該取得部が取得した素材情報および表面形状情報を学習済みモデルに入力することによって、取得部が取得した素材情報および表面形状情報の少なくとも何れかに対応する物理現象情報を出力する出力部とを備える。 The information processing apparatus of the present embodiment has an acquisition unit that acquires at least one of the material information and the surface shape information, and the acquisition unit by inputting the material information and the surface shape information acquired by the acquisition unit into the trained model. It is provided with an output unit that outputs physical phenomenon information corresponding to at least one of the material information and the surface shape information acquired by.

当該情報処理装置は、例えば、物理現象情報生成部202が表示部210に物理現象情報を出力し、表面形状・素材情報生成部204および制約条件特定部205を含まない以外は、図3の情報処理装置200と同様に構成され得る。物理現象情報生成部202および学習済みモデル203は、上記の出力部に該当する。 In the information processing device, for example, the information in FIG. 3 is shown in FIG. 3 except that the physical phenomenon information generation unit 202 outputs the physical phenomenon information to the display unit 210 and does not include the surface shape / material information generation unit 204 and the constraint condition identification unit 205. It can be configured in the same manner as the processing device 200. The physical phenomenon information generation unit 202 and the trained model 203 correspond to the above output unit.

本実施形態によれば、定量的に表現される表面形状情報および素材情報から、触感物理現象を一義的に決定することができる。ここで出力される触感物理現象を、例えば、前述の実施形態3で説明したように、別の表面形状情報および素材情報の組み合わせに変換することにより、適切な触感を効率よくかつ合理的に決定することが可能である。 According to this embodiment, the tactile physical phenomenon can be uniquely determined from the surface shape information and the material information expressed quantitatively. By converting the tactile physical phenomenon output here into a combination of different surface shape information and material information, for example, as described in the third embodiment, an appropriate tactile sensation can be efficiently and rationally determined. It is possible to do.

〔実施形態5〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 5]
Other embodiments of the present invention will be described below. For convenience of explanation, the same reference numerals will be added to the members having the same functions as the members described in the above embodiment, and the description will not be repeated.

本実施形態の情報処理装置は、素材情報および表面形状情報の少なくとも何れかに対応する物理現象情報を取得する取得部と、当該取得部が取得した物理現象情報を学習済みモデルに入力することによって、当該取得部が取得した物理現象情報に対応する素材情報および表面形状情報の少なくとも何れかを出力する出力部と備える。 The information processing apparatus of the present embodiment inputs a physical phenomenon information corresponding to at least one of the material information and the surface shape information to the trained model, and the physical phenomenon information acquired by the acquisition unit. , It is provided with an output unit that outputs at least one of the material information and the surface shape information corresponding to the physical phenomenon information acquired by the acquisition unit.

当該情報処理装置は、例えば、入力部220が表面形状・素材情報生成部204に物理現象情報を出力し、取得部210および物理現象情報生成部202を含まない以外は、図3の情報処理装置200と同様に構成され得る。本実施形態において、表面形状・素材情報生成部204は上記の取得部に該当し、学習済みモデル203、表面形状・素材情報生成部204および制約条件特定部205は上記の出力部に該当する。 The information processing device of FIG. 3 is, for example, the information processing device of FIG. 3 except that the input unit 220 outputs physical phenomenon information to the surface shape / material information generation unit 204 and does not include the acquisition unit 210 and the physical phenomenon information generation unit 202. It can be configured similarly to 200. In the present embodiment, the surface shape / material information generation unit 204 corresponds to the above acquisition unit, and the learned model 203, the surface shape / material information generation unit 204, and the constraint condition identification unit 205 correspond to the above output unit.

本実施形態によれば、目的変数としての「物理現象情報」と、例えば、制約条件としての「素材構成」とが与えられた中で、画像データである「表面形状情報」が最適化されて提供され得る。したがって、定量的に表現可能な所望の触感物理現象に基づいて、当該触感物理現象をもたらす表面形状および素材の組み合わせを、技術者の試行錯誤による検討に比べて短時間で、かつ合理的に決定することができる。よって、適切な触感を効率よくかつ合理的に決定することが可能である。 According to the present embodiment, "physical phenomenon information" as an objective variable and "material composition" as a constraint condition are given, and "surface shape information" which is image data is optimized. Can be provided. Therefore, based on a desired tactile physical phenomenon that can be expressed quantitatively, the combination of the surface shape and the material that causes the tactile physical phenomenon is determined rationally in a short time as compared with the trial and error examination by an engineer. can do. Therefore, it is possible to efficiently and rationally determine an appropriate tactile sensation.

〔ソフトウェアによる実現例〕
本実施形態における情報処理装置の制御ブロックは、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of realization by software]
The control block of the information processing device in the present embodiment may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like, or may be realized by software.

後者の場合、本発明の実施形態における情報処理装置は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば1つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。 In the latter case, the information processing apparatus according to the embodiment of the present invention includes a computer that executes instructions of a program that is software that realizes each function. The computer includes, for example, one or more processors and a computer-readable recording medium that stores the program. Then, in the computer, the processor reads the program from the recording medium and executes it, thereby achieving the object of the present invention. As the processor, for example, a CPU (Central Processing Unit) can be used.

上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。 As the recording medium, a "non-temporary tangible medium", for example, a ROM (Read Only Memory) or the like, a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used. Further, a RAM (Random Access Memory) for expanding the above program may be further provided.

また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。 Further, the program may be supplied to the computer via an arbitrary transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program. It should be noted that one aspect of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the above program is embodied by electronic transmission.

〔実施形態のまとめ〕
人が物に触れたとき、その界面には接触により様々な物理現象が発生する。製品の触感の設計をする際は、人が触れたときに、意図した物理現象を再現すべく設計変数を調整すべきである。本発明の実施形態によれば、従来困難であった画像データである「表面形状(「シボ」とも言われる)情報」を、選定したい「素材情報」による影響を加味して、最適化して出力することが可能である。
[Summary of Embodiment]
When a person touches an object, various physical phenomena occur at the interface due to the contact. When designing the tactile sensation of a product, design variables should be adjusted to reproduce the intended physical phenomenon when touched by a person. According to the embodiment of the present invention, "surface shape (also referred to as" grain ") information", which is image data that has been difficult in the past, is optimized and output in consideration of the influence of the "material information" to be selected. It is possible to do.

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the present invention can be obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

〔変形例〕
前述の実施形態は、本発明の効果を奏する範囲において、前述した構成から適宜に変更されていてもよいし、さらに構成が追加されてもよい。
[Modification example]
The above-described embodiment may be appropriately modified from the above-mentioned configuration, or further configuration may be added, as long as the effects of the present invention are exhibited.

たとえば、実施形態3において、第1表面形状情報および第2表面形状情報は、いずれも二次元画像データであってもよい。あるいは、第1表面形状情報および前記第2表面形状情報の一方は二次元画像データであり、他方は三次元画像データであってもよい。なお、二次元画像データとは、平面状に描かれた平面視画像を表すデータであり、三次元画像データとは、平面状に描かれた立体感のある画像を表すデータである。 For example, in the third embodiment, both the first surface shape information and the second surface shape information may be two-dimensional image data. Alternatively, one of the first surface shape information and the second surface shape information may be two-dimensional image data, and the other may be three-dimensional image data. The two-dimensional image data is data representing a plan view image drawn in a plane, and the three-dimensional image data is data representing a three-dimensional image drawn in a plane.

また、実施形態3において、物理現象情報は、素材情報および表面形状情報がもたらす物理現象を表す情報である範囲において、適宜に決めることが可能である。 Further, in the third embodiment, the physical phenomenon information can be appropriately determined within a range of information representing the physical phenomenon brought about by the material information and the surface shape information.

また、実施形態3において、物理現象情報生成部202は、取得部201が取得した第1素材情報および第1表面形状情報を参照するが、学習済みモデル203に入力することなく、第1物理現象情報を生成してもよい。 Further, in the third embodiment, the physical phenomenon information generation unit 202 refers to the first material information and the first surface shape information acquired by the acquisition unit 201, but the first physical phenomenon is not input to the trained model 203. Information may be generated.

また、実施形態3において、表面形状・素材情報生成部204は、制約条件として、第2表面形状情報および第2素材情報以外の他の情報をさらに参照してもよく、制約条件特定部205は、そのような制約条件をさらに取得していてもよい。このようなさらなる制約条件の例には、加工精度および加工費用が含まれる。 Further, in the third embodiment, the surface shape / material information generation unit 204 may further refer to information other than the second surface shape information and the second material information as the constraint condition, and the constraint condition specifying unit 205 may refer to the constraint condition specifying unit 205. , Such constraints may be further acquired. Examples of such additional constraints include machining accuracy and machining cost.

100、100a、200 情報処理装置
110、201 取得部
120 学習部
121 モデル
130 教師データ生成部
202 物理現象情報生成部
203 学習済みモデル
204 表面形状・素材情報生成部
205 制約条件特定部
210 表示部
220 入力部
100, 100a, 200 Information processing device 110, 201 Acquisition unit 120 Learning unit 121 Model 130 Teacher data generation unit 202 Physical phenomenon information generation unit 203 Learned model 204 Surface shape / material information generation unit 205 Constraint condition identification unit 210 Display unit 220 Input section

Claims (9)

素材に関する情報である素材情報、および表面形状に関する情報である表面形状情報の少なくとも何れかの情報と、当該少なくとも何れかの情報に対応する触覚現象に関する情報である触覚現象情報とを含む教師データを取得する取得部と、
素材情報および表面形状情報の少なくとも何れかの情報が入力され、入力された情報に対応する触覚現象情報を出力するモデルを、前記教師データを参照して学習させる学習部と
を備えていることを特徴とする情報処理装置。
Teacher data including at least one of the material information which is the information about the material and the surface shape information which is the information about the surface shape, and the tactile phenomenon information which is the information about the tactile phenomenon corresponding to the at least one of the information. The acquisition department to acquire and
It is provided with a learning unit in which at least one of material information and surface shape information is input, and a model for outputting tactile phenomenon information corresponding to the input information is learned by referring to the teacher data. An information processing device that features it.
前記教師データは、前記素材情報、および前記素材情報に対応する前記触覚現象情報を含み、
前記モデルは、回帰分析モデルを含み、
前記学習部は、前記表面形状情報ごとに、前記教師データを用いて前記モデルを学習させる、請求項1に記載の情報処理装置。
The teacher data includes the material information and the tactile phenomenon information corresponding to the material information.
The model includes a regression analysis model.
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the learning unit trains the model using the teacher data for each surface shape information.
前記教師データは、前記表面形状情報、および前記表面形状情報に対応する前記触覚現象情報を含み、
前記モデルは、ニューラルネットワークを含み、
前記学習部は、前記素材情報ごとに、前記教師データを用いて前記モデルを学習させる、請求項1または2に記載の情報処理装置。
The teacher data includes the surface shape information and the tactile phenomenon information corresponding to the surface shape information.
The model includes a neural network
The information processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the learning unit trains the model using the teacher data for each material information.
前記素材情報と前記触覚現象情報との関係を示す回帰モデルを参照して前記教師データを生成する教師データ生成部をさらに備えている、
請求項3に記載の情報処理装置。
It further includes a teacher data generation unit that generates the teacher data by referring to a regression model showing the relationship between the material information and the tactile phenomenon information.
The information processing device according to claim 3.
素材に関する情報である第1素材情報、および表面形状に関する情報である第1表面形状情報を取得する取得部と、
前記第1素材情報および前記第1表面形状情報を参照すると共に、素材に関する情報である第2素材情報、および表面形状に関する情報である第2表面形状情報の一方を用いた制約条件が満たされるように、前記第2素材情報および前記第2表面形状情報の他方を生成し、生成した情報を出力する出力部と、
を備えている情報処理装置。
An acquisition unit that acquires first material information, which is information about the material, and first surface shape information, which is information about the surface shape.
In addition to referring to the first material information and the first surface shape information, the constraint condition using one of the second material information which is information about the material and the second surface shape information which is information about the surface shape is satisfied. In addition, an output unit that generates the other of the second material information and the second surface shape information and outputs the generated information.
Information processing device equipped with.
前記出力部は、
前記第1素材情報および前記第1表面形状情報を学習済みモデルに入力することによって、前記第1素材情報および前記第1表面形状情報に対応する物理現象情報を特定し、
前記第2素材情報および前記第2表面形状情報の一方を用いた制約条件が満たされるように、かつ、特定した前記物理現象情報に対応するように、前記第2素材情報および前記第2表面形状情報の他方を生成する
請求項5に記載の情報処理装置。
The output unit
By inputting the first material information and the first surface shape information into the trained model, the physical phenomenon information corresponding to the first material information and the first surface shape information is specified.
The second material information and the second surface shape so as to satisfy the constraint condition using one of the second material information and the second surface shape information and to correspond to the specified physical phenomenon information. The information processing apparatus according to claim 5, which generates the other side of information.
前記第1表面形状情報および前記第2表面形状情報の少なくとも何れかは、二次元画像データまたは三次元画像データである、請求項5または6に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to claim 5 or 6, wherein at least one of the first surface shape information and the second surface shape information is two-dimensional image data or three-dimensional image data. 素材に関する情報である素材情報、および表面形状に関する情報である表面形状情報の少なくとも何れかを取得する取得部と、
前記取得部が取得した素材情報および表面形状情報を学習済みモデルに入力することによって、前記取得部が取得した素材情報および表面形状情報の少なくとも何れかに対応する物理現象情報を出力する出力部と、
を備える情報処理装置。
An acquisition unit that acquires at least one of material information, which is information about the material, and surface shape information, which is information about the surface shape.
By inputting the material information and the surface shape information acquired by the acquisition unit into the trained model, the output unit outputs the physical phenomenon information corresponding to at least one of the material information and the surface shape information acquired by the acquisition unit. ,
Information processing device equipped with.
素材に関する情報である素材情報、および表面形状に関する情報である表面形状情報の少なくとも何れかに対応する触覚現象に関する情報である物理現象情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した物理現象情報を学習済みモデルに入力することによって、前記取得部が取得した物理現象情報に対応する素材情報および表面形状情報の少なくとも何れかを出力する出力部と、
を備える情報処理装置。
An acquisition unit that acquires physical phenomenon information that is information about a tactile phenomenon corresponding to at least one of material information that is information about a material and surface shape information that is information about a surface shape.
An output unit that outputs at least one of the material information and the surface shape information corresponding to the physical phenomenon information acquired by the acquisition unit by inputting the physical phenomenon information acquired by the acquisition unit into the trained model.
Information processing device equipped with.
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