JP2021522602A - 空中インターフェースとの対話の触覚感度を変化させること - Google Patents

Abstract

接触面で反射された超低周波信号の反射が捕捉される。接触面は、空中インターフェース（ＭＡＩ）デバイスから投影されたオブジェクトのシミュレートされた表面に接触している。超低周波信号と反射との間の差は、接触面の流量の測定値にコンバートされる。測定値が測定値の範囲内の時、媒体の塊の温度の変化が生じ、シミュレートされた表面が、媒体の塊の中に投影され、ここで、温度の変化が、接触面の流量の第２の変化をもたらす。
【選択図】図４

Description

本発明は、空中インターフェースとの対話の触覚感度を変化させるための方法、システム、およびコンピュータ・プログラム製品に関する。

空中インターフェース（ＭＡＩ：midair interface）は、媒体中に形状を投影することによる、空気などの媒体中の固形の３次元物理オブジェクトのシミュレーションである。タッチすると、シミュレートされたオブジェクトは、いくつかの点で３次元物理オブジェクトのような感じがする。媒体中の投影は、ホログラフィの投影（ホログラム）であり、ここで、触覚属性は、媒体中に超音波を使用して映像を形成することによって達成される。音を媒体内に投影することによって形成されるホログラムは、シミュレートされたオブジェクトの視覚表現を示すこともあれば示さないこともあるが、シミュレートされたオブジェクトと対話するときのタッチ感覚、すなわち触覚フィードバックを行うことができる。

媒体内への光またはレーザ投影を使用してホログラムを生み出すこともできる。光ベースのホログラムは、シミュレートされたオブジェクトの視覚表現がより優れている可能性があるが、一般に、シミュレートされたオブジェクトと対話するときの触覚フィードバックを行う能力に欠けている。

例証的な実施形態を目的として、触覚フィードバックを行うことができるホログラムまたはシミュレーションは、本明細書で使用され説明されるＭＡＩである。言い換えれば、例証的な実施形態の範囲内にあるものと考えられるＭＡＩは、媒体内で圧力を制御するために音波を使用して、または媒体の圧力制御された柱を使用して形成されるホログラフィ投影に似ている。

例えば、空気媒体を使用してＭＡＩがシミュレートしたキーボードは、物理キーボードの物理キーを空中に提示し、このことにより、シミュレートされたキーとの触覚対話は、人間ユーザの脳（またはヒューマノイドの認知システム）に空中の物理キーを認知的に知覚させる。ＭＡＩがシミュレートしたキーは、物理キーのように空気媒体を形作っている１つまたは複数の映像に指の圧力を加えることおよび放すことによって、物理キーボードの物理キーに類似の手法で押し下げることおよび放されることが可能である。

この例のシミュレートされたキーは、指が物理キーに穴をあけ、これを通り抜けることが通常はできない物理キーボードの例の物理キーとは異なるが、指が、シミュレートされたキーを押し続けて、シミュレートされたキーを最終的には通り抜けることができる。他のシミュレートされたオブジェクトは一般に、対応する物理オブジェクトの物理形状、サイズ、および手触りを描いているものであるが、対応する物理オブジェクトと違って固形ではなく、シミュレートされたオブジェクトを形成するために使用される媒体の非固形の性質により、同様に穴をあけることができる。

説明を分かりやすくするために、また、説明への何らかの限定を意味するものでもなく、様々な動作および実施形態を説明するとき、空気が媒体であるものと仮定される。例証的な実施形態の範囲を逸脱することなく、水または異なるガスもしくは流体などの他の媒体が、説明される動作または実施形態の手法で同様に使用されることが可能である。追加として、説明を分かりやすくするために、また、例証的な実施形態への何らかの限定を意味するものでもなく、人間ユーザがＭＡＩと対話しているものと仮定される。この開示から、当業者は、ＭＡＩのユーザとして動作するヒューマノイドまたは機械で同様に動作させるために実施形態を適合させることができるようになり、このような適合は、例証的な実施形態の範囲内にあるものと考えられる。

ＭＡＩのシミュレートされたオブジェクトを形成するために、空気中にホログラムを投影するためのデバイスが現在利用可能である。例えば、デバイス上の空気の塊に向けてデバイスから発射する空気のジェットを調節することによって、デバイス上のシミュレートされたオブジェクトを形成するために、放出ノズル（projection nozzle）のグリッドからなるデバイスが現在利用可能である。

ＭＡＩのためのシミュレートされたオブジェクトの全体または一部を形成するために、音または他の方法を使用して形作られた、形成された、または圧力調節された空気の塊は、本明細書では「エア・フォーム」と呼ばれる。１つまたは複数のエア・フォームを使用してシミュレートされたオブジェクトまたはオブジェクトの一部は、使用される場合に明確に区別されない限り、本明細書では、シミュレートされたオブジェクト、空中のシミュレートされた形状、またはこれらの句の変形形態と呼ばれる。

ＭＡＩとの空中対話は、触覚動作を使用する、ＭＡＩにおけるシミュレートされたオブジェクトの操作である。例えば、シミュレートされたオブジェクトに物理的な力を加えることによって、シミュレートされたキーは、タッチされること、押し下げられること、および放されることが可能であり、シミュレートされたボールは、つかまれること、回転されること、または圧縮されることが可能であり、シミュレートされたグラフは、タッチされること、こすられること、または押されることが可能である。空中対話は、手触りの認知的知覚を誘発する。人間がＭＡＩと対話しているとき、ＭＡＩと対話すると、人間の脳の中で触覚が認知的に誘発される。人間の脳は、一種の認知的受容体である。ヒューマノイドまたは機械がＭＡＩと対話しているとき、ＭＡＩと対話すると、ヒューマノイドまたは機械と関連付けられた適切な認知的受容体ユニットの中で触覚が認知的に誘発される。以下では、認知的誘発への言及は、ＭＡＩによって生み出されたシミュレートされたオブジェクトとの物理的な対話から生じ、適切な受容体によって受け取られ処理されることが可能な、触覚への言及である。

本発明の第１の態様は、超低周波信号の反射を捕捉する方法を含み、超低周波信号が、接触面で反射され、接触面が、空中インターフェース（ＭＡＩ）デバイスから投影されたオブジェクトのシミュレートされた表面に接触している。実施形態は、超低周波信号と反射との間の差を接触面の流量の測定値に変換する。実施形態は、測定値が測定値の範囲内であることに応答して、媒体の塊の温度の変化をもたらし、シミュレートされた表面が、媒体の塊の中に投影され、温度の変化が、接触面の流量の第２の変化をもたらす。

別の態様は、コンピュータ使用可能プログラム製品を含む。コンピュータ使用可能プログラム製品は、コンピュータ可読ストレージ・デバイスを含み、プログラム命令がストレージ・デバイスに格納され、第１の態様の方法を行うように実行可能である。

別の態様は、コンピュータ・システムを含む。コンピュータ・システムは、プロセッサ、コンピュータ可読メモリ、およびコンピュータ可読ストレージ・デバイスを含み、プログラム命令が、メモリによって、プロセッサによる実行のためにストレージ・デバイスに格納され、第１の態様の方法を行う。

本発明の特徴であると考えられるある特定の新規な特徴が、添付の特許請求の範囲に示される。しかし、本発明自体、ならびに、使用の好ましいモード、そのさらなる目的および長所は、添付の図面と共に読むと、例証的な実施形態の以下の詳細な説明を参照することによって最もよく理解されるであろう。

例証的な実施形態が実行され得るデータ処理システムのネットワークのブロック図である。 例証的な実施形態が実行され得るデータ処理システムのブロック図である。 例証的な実施形態によって構成され操作されるＭＡＩのいくつかの例のブロック図である。 例証的な実施形態による空中インターフェースとの対話の触覚感度を変化させるための構成の例を描写する図である。 例証的な実施形態による解像度の変化を描写する図である。 例証的な実施形態による熱の輪郭形成（contouring）を描写する図である。 例証的な実施形態による空中インターフェースとの対話の触覚感度を変化させるための処理の例の流れ図である。 例証的な実施形態による空中インターフェースとの対話の触覚感度を変化させるための処理の別の例の流れ図である。

ヒューマン−マシン・インターフェースは、よく認識された技術的な努力傾注分野である。コンピュータおよび他の機械は、このようなヒューマン−マシン・インターフェースを介してユーザからの入力を要求し、ユーザに出力を行う。コンピュータ・キーボード、コンピュータ・マウスまたは他のポインティング・デバイス、デジタル・スタイラスまたは類似の筆記器具、タッチスクリーン、および同様のものは、入力を行うためのヒューマン−マシン・インターフェースの共通の例である。タッチスクリーンまたはポインティング・デバイスなどのインターフェースの中には、振動、テクスチャの変化、必要な力の変化、圧力の変化、および同様のものを通じて触覚フィードバックを行えるものもある。

代替のヒューマン−マシン・インターフェースとしての空中インターフェースの投影、および空中インターフェースとの対話を検出することも、よく認識された技術の努力傾注分野である。この努力傾注分野における技術の現在の状態には、一定の欠点および限界がある。例証的な実施形態の動作は、ヒューマン−マシン・インターフェースの技術の努力傾注分野における、特に、空中インターフェースの領域における既存技術を改善するための追加のまたは新しい能力を与える。

例証的な実施形態は、空中インターフェースが、ある特定の欠点を被ることを認識している。１つの例として、ＭＡＩの人間ユーザは、ＭＡＩと対話するときに係合される人体の指、腕、および他の四肢が、対話の期間中、彼らの感覚の知覚能力の麻痺または漸進的な低下が起こるようになる傾向があるということを発見した。例えば、ＭＡＩデバイス上で空中に浮いている腕は、浮いている期間中に麻痺した状態になり始めることになるということが観察された。指先の触覚感覚に対する低減した感度も結果として低下する。

表面を繰返しタッチすること、押すこと、こすること、または他の触覚操作も、使用されている四肢の触覚感度の漸進的な低減を引き起こす傾向があるということも分かってきた。例えば、テクスチャのある表面をユーザが繰返しタッチするまたはこすると、テクスチャについてのユーザの知覚は、このような触覚活動の期間の後、低下することが知られている。この観察は、表面が実際の物理的な表面であっても、ＭＡＩのシミュレートされた表面であっても当てはまる。

触覚動作を行うためにＭＡＩに接触するユーザの四肢の表面は、明確に区別されない限り、本明細書では「接触面」と呼ばれる。接触面によってタッチされるシミュレートされたオブジェクトの表面は、明確に区別されない限り、本明細書では「オブジェクト面」と呼ばれる。

接触面の触覚のこれらのおよび他の低下は、現在利用可能なＭＡＩの使用の短所である。ＭＡＩを介したヒューマン−マシン・インターフェースの技術の努力傾注分野の現状は、目下のところ触覚の低下を対処または緩和していない。ＭＡＩを使用している間は、触覚の低下を検出する必要がある。このような低下を防止または緩和する必要がある。低下した場合は、触覚の感度を回復させる必要がある。

例証的な実施形態では、現在利用可能なツールまたは解決策は、これらのニーズ／問題に対処していないこと、または、これらのニーズ／問題に対する妥当な解決策をもたらしていないことが認識されている。本発明を説明するために使用される例証的な実施形態は、概して、空中インターフェースとの対話の触覚感度を変化させることによって、上述の問題および他の関連問題に対処する。

エア・フォームを使用して形成されるシミュレートされたオブジェクトからなるＭＡＩを投影することができるデバイスが想定される。このようなデバイスは、本明細書ではＭＡＩデバイスと呼ばれる。従来技術のＭＡＩデバイスは、改変型ＭＡＩデバイスを形成するような一実施形態を使用して改変することが可能である。改変型ＭＡＩデバイスを形成するために、一実施形態は、ある特定のハードウェア構成要素、例えば従来技術のＭＡＩデバイスと、ソフトウェア・アプリケーションとの組合せとして実行されることが可能である。実施形態の実装形態、またはその１つもしくは複数の構成要素は、既存のＭＡＩデバイスの改変形として構成することが可能であり、コンパニオン・ソフトウェア・アプリケーションは、（ｉ）ＭＡＩデバイス自体、（ｉｉ）短距離無線またはローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）でＭＡＩデバイスと通信するデータ処理システム、（ｉｉｉ）広域ネットワーク（ＷＡＮ）でＭＡＩデバイスと通信するデータ処理システム、のいくつかの組合せで実行する。

従来技術のＭＡＩデバイスにおける２次元アレイに放出ノズルが配列される。放出ノズルは、エア・フォームを空気の塊の内部に投影し、投影は、シミュレートされたオブジェクトを形成する。エア・フォームは、シミュレートされたオブジェクトのオブジェクト面の一部を描く単一のピクセルまたはピクセルのグループ（またはその均等物）であると考えることができる。１つまたは複数のシミュレートされたオブジェクトが、ＭＡＩを一緒に形成する。

改変型ＭＡＩデバイスの１つの実施形態を形成するために、実施形態は、放出ノズルのアレイに追加の構成要素を追加する。１つの実施形態において、各放出ノズルについて、実施形態は、放出ノズルの中、または放出ノズルの近くに、超低周波トランスデューサ（ＳＳＴ：subsonic transducer）を配置する。

ＳＳＴは、音響出力（超低周波信号）を発するように構成され、ここで、音の周波数は、人間の可聴周波数範囲より低い（ゆえに「超低周波」である）。ＳＳＴは、発された超低周波信号の反射を入力として受信するようにさらに構成される。ＳＳＴは、本明細書で説明される手法で、超低周波の周波数範囲で動作するための、追加の超低周波構成要素、または既存の音響構成要素の改変形であり得る。

さらに、ＳＳＴは、超低周波信号をエア・フォーム内に、またはエア・フォームによって表される実質的に同じピクセルもしくはピクセルのグループに、ＳＳＴが投影するように構成される。このような構成の結果として、例えば、人間ユーザの指先といった接触面が、エア・フォームを使用して形成されたオブジェクト面の一部を操作すると、発した超低周波信号は接触面からはね返り、ＳＳＴによって受信される。

一実施形態において、超低周波信号の送信器および反射の受信器は、改変型ＭＡＩデバイス上の対応する放出ノズルに対して異なる物理的な位置にある別個の装置とすることが可能である。別の実施形態において、超低周波信号の送信器および反射の受信器は、改変型ＭＡＩデバイス上の対応する放出ノズルに対して実質的に同じ物理位置の同じ場所にある。

超低周波音は、液体の流量を測定するために現在使用される。送信した超低周波信号と、表面からのこの信号の反射との間の差を計算するため、および、差を流量の測定値に変換するための測定技法および装置が現在存在する。言い換えれば、送信した超低周波信号と反射した超低周波信号との間の差には、信号が反射する表面の、または表面近くの液体の流れの量との対応関係がある。一例の場合では、差は、送信周波数と受信周波数の差であってもよい。別の例の場合では、差は、送信信号と受信信号の信号強度の差であってもよい。別の例の場合では、差は、送信信号の位相と受信信号の位相の差であってもよい。

このような技法を使用して、実施形態は、接触面にある、または接触面近くの毛細血管の中を流れる血液の量を測定する。実施形態は、所与のユーザおよび特定の接触面にとって受入れ可能な流量範囲に対して、流れの容量が、通常であるとみなされ得るか、少ないとみなされ得るか、多いとみなされ得るかを、流量の測定値から判定する。

実施形態は、流量の測定値が、２つの閾値によって定義される範囲内にあり、２つの閾値を含むとき、流量を通常であるとみなす。実施形態は、流量の測定値が２つの閾値の小さい方を下回るとき、流量を少ないとみなす。実施形態は、流量の測定値が、２つの閾値の大きい方を上回るとき、流量を多いとみなす。

実施形態はさらに、少ない流量を、四肢の麻痺によって引き起こされるものなどの触覚の低下、または接触面の触覚入力への感度の低減を示すものとみなす。実施形態は、また、多い流量を、接触面による繰返しの触覚動作による四肢の炎症によって引き起こされるものなど、低下した触覚を示すものとみなす。

実施形態は、改変型ＭＡＩデバイスを形成する一部として放出ノズルと接続した熱素子を追加する。一実施形態において、熱素子は単一の放出ノズルと関連付けられ、ノズルの位置と実質的に同じ位置にノズルと一緒に配置される。別の実施形態において、熱素子は、複数の放出ノズルと関連付けられ、放出ノズルのグループのごく近く（ＭＡＩデバイス上の実質的に同じ領域）にある。別の実施形態において、熱素子は、可変型ＭＡＩデバイスの周辺など、放出ノズルの位置とは異なる位置にある。

一実施形態において、熱素子は、ノズルがエア・フォームを放出する空気の温度を上げること、または下げることを行うように構成される。別の実施形態において、熱素子は、ノズルが中にエア・フォームを放出する空気の温度を上げることだけを行うように構成される。

実施形態が、本明細書で説明される超低周波測定を通じて血流が少ないことを検出すると、実施形態は、熱素子を活性化させて、空気の温度を上げる。特に、実施形態は、１つまたは複数の選択された放出ノズルがエア・フォームを放出しているこの空気の塊を暖めるように構成されるこれらの熱素子を活性化させ、その結果、これらのエア・フォームが、接触面との接触が発生しているオブジェクト面を形成している。このような活性化は選択的なものであり、接触面によって操作されていないシミュレートされたオブジェクトの他の部分を投影している他の放出ノズルの熱素子を活性化させなくてもよい。

オブジェクト面の、またはオブジェクト面の近くの空気の温度が上がると、オブジェクト面の触覚操作中の接触面の温度も上がる。接触面の温度が上がると、接触面への血流が増加し、接触面の、接触面に関連した四肢の、または両方の麻痺を軽減させる。麻痺が軽減すると、接触面の触覚感度が改善する。

実施形態が、本明細書で説明される超低周波測定を通じて血流が多いことを検出するとき、および、熱素子が、同様に空気を冷やすために構成されているとき、実施形態は、熱素子を活性化させて、空気の温度を下げる。特に、実施形態は、１つまたは複数の選択された放出ノズルがエア・フォームを放出している空気のこの塊を冷やすように構成されるこれらの熱素子を活性化させ、その結果、これらのエア・フォームが、接触面との接触が発生しているオブジェクト面を形成している。このような活性化は選択的なものであり、接触面によって操作されていないシミュレートされたオブジェクトの他の部分を投影している他の放出ノズルの熱素子を活性化させなくてもよい。

オブジェクト面の空気の温度が下がると、触覚操作中の接触面の温度も下がる。接触面の温度が下がると、接触面の血流が減少する。血流が減少すると、接触面の、接触面に関連した四肢の、または両方の炎症が軽減する。炎症が軽減すると、接触面の触覚感度のレベルの改善または回復あるいはその両方を行う。

別の実施形態は、エア・フォームの解像度を増加または減少させるように放出ノズルを構成する。例証的な実施形態では、シミュレートされたオブジェクトとの触覚対話のために広い領域の接触面が使用されるとき、広い領域の神経末端がタッチ感覚を検知するために全て活性化されることが、認識されている。したがって、接触面が麻痺または炎症を起こした状態になると、領域全体の神経末端の全てが一緒に悪影響を受ける、すなわち、これらは全て、触覚感度の減少に遭遇する。

接触面の触覚感度が低下しているという指標を実施形態が検出すると、実施形態は、触覚感度が低下しているのが検出されたときに投影されているオブジェクト面の領域のサイズと比較すると小さいオブジェクト面の領域をエア・フォームが投影するように、放出ノズルにエア・フォームの形状を変えさせる。領域が小さくなるほど、所与の触覚感覚において係合する神経末端群は少ないものとなり、係合されていない神経末端に回復の時間を与える。

エア・フォームの形状を変えることによる解像度の変化は、様々な方式で行うことができる。例えば、一実施形態は、ノズル開口部を収縮または拡大させて、エア・フォームのサイズ、また必然的に、エア・フォームによって投影される特徴の解像度を変化させる。別の実施形態は、ノズル特性を変化させることなく、エア・フォームを遮ること、または遮らないことを行う。空気を通るエア・フォームの進路を遮ったり遮らなかったりすると、空気の流れの大きさを変化させ、解像度を変化させる。別の実施形態は、接触面に対して放出ノズルを上げたり低くしたりして、ノズル開口部と接触面との間の距離を変化させる。空気の流れの進路を長くすると、特徴解像度は減少する（解像度または粒度が粗くなる）。逆に、空気の流れの進路を短くすると、特徴解像度は増加する（解像度または粒度が細かくなる）。したがって、空気の流れの進路の距離を変化させると、解像度が変化する。

オブジェクト面のテクスチャまたは輪郭などの特徴は比較的広い表面に現れ、ユーザが特徴を知覚するのは難しい可能性がある。例えば、特徴における０．１インチ（０．２５４ｃｍ）の高さの差は、１平方インチ（６．４５１６平方ｃｍ）の領域に特徴が投影された場合、低下した触覚感度では知覚できない可能性がある。しかし、特徴における０．１インチ（０．２５４ｃｍ）の同じ高さの差は、０．１平方インチ（０．６４５１６平方ｃｍ）の領域に特徴が投影された場合、低下した触覚感度でも知覚できる可能性がある。

したがって、解像度を変化させると、すなわち、実施形態が、同じ特徴の以前の投影と比較していくらか小さい領域に投影された特徴が現れるようにすると、特徴の触覚が向上する。追加として、解像度を高くすると、すなわち、投影された特徴が実施形態によって比較的小さい領域に現れるようにしても、低い解像度の投影と比較して、同じ領域に入ることになる特徴をより細かくすることが可能になる。領域の大きさおよび特徴の解像度は、互いに比較して記述され、何らかの絶対的な大きさまたは基準に相対するものではない。

例証的な実施形態では、麻痺した腕または脚は、しばらく同じ位置にあると麻痺した状態になり、異なる位置に移動されるとその触覚感度を回復することができることが、認識されている。

別の実施形態は、ユーザに、接触面と関連付けられた四肢をユーザに移動させて、接触面の血流（および結果として生じた麻痺）を変化させる。実施形態は、シミュレートされたオブジェクト上に温度の輪郭を作り出すことによって移動を誘発する。

例えば、シミュレートされたオブジェクトの表面が領域Ａ、Ｂ、およびＣを含み、ここで、領域Ａが領域Ｂの隣にあり、領域Ｂが領域Ｃの隣にあると仮定する。さらに、現在のオブジェクト面を形成する領域Ａに、ユーザが接触面を静止させているか、または接触面を繰返し置いていると仮定する。さらに、領域Ａから領域ＢまたはＣに接触面を移動させても、基礎となるコマンドまたは動作が触覚操作によって実行されることへの悪影響はないと仮定する。

実施形態は、ユーザが、シミュレートされたオブジェクト上の領域Ａから領域Ｃへ接触面の再配置を誘発されるはずであると判断する。実施形態は、ユーザが、熱い表面を嫌うこと、すなわち表面が上限温度以上の温度であることを示し、冷たい表面を好むこと、すなわち表面が別の下限温度より低い温度であることを示すことを、ユーザの以前のＭＡＩ対話から、または他の方法から、例えば機械学習を通じてさらに判断する。

したがって、実施形態は、領域Ａを投影するノズルからのエア・フォームの空気の塊が、上限より高い温度まで暖まるようにする。実施形態は、領域Ｂを投影するノズルからの空気の流れが、上限と下限の間の温度になるようにする。実施形態は、領域Ｃを投影するノズルからの空気の流れが、下限より小さい温度になるようにする。領域Ａ、Ｂ、およびＣを形成するエア・フォームの温度を調節することによって、実施形態は、領域Ａから領域Ｃへ漸進的に下がる熱の輪郭または温度の輪郭を描く。

シミュレートされたオブジェクトの投影された表面の空中の輪郭は変化しないままであるが、この表面の熱の輪郭は、このように変化する。したがって、冷たい方の温度を好むユーザは、領域Ａから領域Ｂへ、および領域Ｂから領域Ｃへ、接触面の再配置を誘発される。このような移動は、四肢の移動をもたらす。四肢の移動は、四肢または接触面あるいはその両方の触覚感度が回復するのを促進する。

例証的な実施形態では、テタニー性収縮またはテタニー性痙縮が、指などの四肢を急激に繰り返し動かす可能性があるということも認識されている。例証的な実施形態は、テタニー性の動きが、シミュレートされた表面をユーザに繰り返しタッチさせる可能性があるということを認識している。

実施形態は、ユーザの四肢がシミュレートされた表面と繰返し接触するのを検出する。実施形態は、テタニー分類の所定のセットに従って、シミュレートされた表面とのユーザの接触の速さを分類する。テタニー分類の中には（すなわち、急激に繰り返される接触の速さの中には）受入れ可能なものもあり、そうでないものもある。急激に繰り返される接触が、受入れ不能なテタニー分類に入ることを実施形態が判定すると、実施形態は、四肢の移動を誘発する。実施形態は、温度の輪郭の方法、または解像度の変化の方法のどちらかを使用して、本明細書で説明されるように、移動を誘発する。

本明細書で説明される空中インターフェースとの対話の触覚感度を変化させる手法は、ヒューマン−マシン・インターフェースに関する技術の努力傾注分野における、特にＭＡＩの分野における現在利用可能な方法では利用できない。本明細書で説明される実施形態の方法は、デバイスまたはデータ処理システム上で実行するために実行されるとき、ＭＡＩにおける触覚感度および特徴の投影を改善する際の、このデバイスまたはデータ処理システムの機能の実質的な進歩を含む。

例証的な実施形態は、一定のタイプのＭＡＩデバイス、媒体、容量、媒体形式、ユーザ、シミュレートされたオブジェクト、接触面、流体の流れ、温度、特徴の投影、繰返し、触覚感覚、熱の輪郭、オブジェクト面、アルゴリズム、方程式、構成、具体化の場所、追加のデータ、デバイス、データ処理システム、環境、構成要素、およびアプリケーションについて、単なる例として記述される。これらおよび他の類似のアーチファクトのいずれかを具体的に明示することは、本発明を限定することを意図するものではない。これらおよび他の類似のアーチファクトのいずれかを適切に明示することは、例証的な実施形態の範囲の中で選択されることが可能である。

さらに、例証的な実施形態は、任意のタイプのデータ、データ・ソース、または、データ・ネットワークでのデータ・ソースへのアクセスに関して実装されてもよい。任意のタイプのデータ・ストレージ・デバイスが、本発明の範囲内で、データ処理システムでローカルに、またはデータ・ネットワークで、本発明の実施形態にデータを提供することができる。モバイル・デバイスを使用して実施形態が記述される場合、モバイル・デバイスでの使用に適した任意のタイプのデータ・ストレージ・デバイスが、例証的な実施形態の範囲内で、モバイル・デバイスでローカルに、またはデータ・ネットワークで、このような実施形態にデータを提供することができる。

例証的な実施形態は、特定のコード、設計、アーキテクチャ、プロトコル、レイアウト、図、およびツールを使用して、単なる例として記述されるが、例証的な実施形態に限定するものではない。さらに、例証的な実施形態は、説明を分かりやすくするために、特定のソフトウェア、ツール、およびデータ処理環境を使用して、いくつかの事例において、単なる例として記述される。例証的な実施形態は、他の同種のまたは類似の目的の構造、システム、アプリケーション、またはアーキテクチャと共に使用されてもよい。例えば、他の同種のモバイル・デバイス、構造、システム、アプリケーション、またはそのためのアーキテクチャは、本発明の範囲内で、本発明のこのような実施形態と共に使用されてもよい。例証的な実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、または、その組合せで実行されてもよい。

本開示における例は、説明を分かりやすくするためだけに使用され、例証的な実施形態に限定するものではない。追加のデータ、動作、アクション、タスク、活動、および操作が本開示から想像でき、同じものは、例証的な実施形態の範囲内にあるものと考えられる。

本明細書で挙げた、いずれの長所も例にすぎず、例証的な実施形態に限定することを意図するものではない。追加のまたは別の長所が、特定の例証的な実施形態によって実現されてもよい。さらに、特定の例証的な実施形態が、上記で挙げられた長所のいくつかもしくは全てを含んでもよいし、または１つも含まなくてもよい。

図を参照すると、また、特に図１および図２を参照すると、これらの図は、例証的な実施形態が実行され得るデータ処理環境の図の例である。図１および図２は例にすぎず、異なる実施形態が実装され得る環境について何らかの限定を主張することまたは意味することを意図するものではない。特定の実装形態は、以下の説明に基づいて描写された環境に対して多くの改変を行ってもよい。

図１は、例証的な実施形態が実行され得るデータ処理システムのネットワークのブロック図を描写する。データ処理環境１００は、例証的な実施形態が実行され得るコンピュータのネットワークである。データ処理環境１００は、ネットワーク１０２を含む。ネットワーク１０２は、データ処理環境１００内で一緒に接続された様々なデバイスとコンピュータとの間の通信リンクを提供するために使用される媒体である。ネットワーク１０２は、ワイヤ、ワイヤレス通信リンク、または光ファイバ・ケーブルなどの接続を含んでもよい。

クライアントまたはサーバは、ネットワーク１０２に接続された一定のデータ処理システムの役割の例にすぎず、これらのデータ処理システムの他の構成または役割を除外することを意図するものではない。サーバ１０４およびサーバ１０６は、ストレージ・ユニット１０８と共にネットワーク１０２に連結する。ソフトウェア・アプリケーションは、データ処理環境１００内の任意のコンピュータ上で実行することができる。クライアント１１０、１１２、および１１４も、ネットワーク１０２に連結される。サーバ１０４もしくは１０６、またはクライアント１１０、１１２、もしくは１１４などのデータ処理システムは、データを収めることができ、その上で実行するソフトウェア・アプリケーションまたはソフトウェア・ツールを有することができる。

単なる例として、また、このようなアーキテクチャへの何らかの限定を意味するのではなく、図１は、実施形態の実装形態の例で使用可能な一定の構成要素を描写する。例えば、サーバ１０４および１０６、ならびにクライアント１１０、１１２、１１４は、単なる例として、サーバおよびクライアントとして描写され、クライアント−サーバ・アーキテクチャへの限定を意味するものではない。別の例として、実施形態は、図示のように、いくつかのデータ処理システムおよびデータ・ネットワークにわたって分散させることができ、その一方で、別の実施形態は、例証的な実施形態の範囲内で、単一のデータ処理システムで実行することができる。データ処理システム１０４、１０６、１１０、１１２、および１１４は、実施形態を実行するのに適したクラスタ、パーティション、および他の構成におけるノードの例も表す。

デバイス１３２は、本明細書で説明されるデバイスの例である。例えば、デバイス１３２は、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、据え置き型もしくは携帯型のクライアント１１０、ウェアラブル・コンピューティング・デバイス、または他の任意の適切なデバイスの形であることが可能である。図１の別のデータ処理システムで実行するものとして記述されるいずれのソフトウェア・アプリケーションも、類似の様式でデバイス１３２において実行するように構成することができる。図１の別のデータ処理システムにおいて格納されたまたは生み出されたいずれのデータまたは情報も、類似の様式でデバイス１３２において格納されるまたは生み出されるように構成することができる。

アプリケーション１１５は、本明細書で説明される実施形態を実行する。ＭＡＩデバイス１１６は、一実施形態によるハードウェア修正が行われ、アプリケーション１１５を使用して、本明細書で説明されるような実施形態のソフトウェア実行態様を動作させる、改変型ＭＡＩデバイスである。

サーバ１０４および１０６、ストレージ・ユニット１０８、ならびにクライアント１１０、１１２、および１１４、ならびにデバイス１３２は、有線接続、ワイヤレス通信プロトコル、または他の適切なデータ接続を使用してネットワーク１０２に連結することができる。クライアント１１０、１１２、および１１４は、例えば、パーソナル・コンピュータまたはネットワーク・コンピュータであってもよい。

描写された例では、サーバ１０４は、ブート・ファイル、オペレーティング・システム・イメージ、およびアプリケーションなどのデータをクライアント１１０、１１２、および１１４に提供することができる。クライアント１１０、１１２、および１１４は、この例ではサーバ１０４に対するクライアントであってもよい。クライアント１１０、１１２、１１４、またはこれらのいくつかの組合せは、独自のデータ、ブート・ファイル、オペレーティング・システム・イメージ、およびアプリケーションを含んでもよい。データ処理環境１００は、図示されていない追加のサーバ、クライアント、および他のデバイスを含んでもよい。

描写された例では、データ処理環境１００は、インターネットであってもよい。ネットワーク１０２は、トランスミッション・コントロール・プロトコル／インターネット・プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）、および、互いに通信するための他のプロトコルを使用するネットワークとゲートウェイの集合体を表すことができる。インターネットの中心には、データおよびメッセージをルートする何千もの市販の、政府の、教育の、および他のコンピュータ・システムを含む主要ノードまたはホスト・コンピュータの間のデータ通信リンクのバックボーンがある。当然、データ処理環境１００はさらに、例えば、イントラネット、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、または広域ネットワーク（ＷＡＮ）などのいくつかの異なるタイプのネットワークとして実装されてもよい。図１は、例であること意図するものであり、別の例証的な実施形態に対する構造上の限定を意図するものではない。

他の用途の中で、データ処理環境１００は、例証的な実施形態が実行され得るクライアント−サーバ環境を実行するために使用されてもよい。クライアント−サーバ環境は、クライアント・データ処理システムとサーバ・データ処理システムとの間の双方向性を使用することによってアプリケーションが機能するように、ネットワークにわたってソフトウェア・アプリケーションおよびデータが分散されることを可能にする。データ処理環境１００はまた、ネットワーク中に分散された相互運用可能なソフトウェア構成要素がコヒーレントなビジネス・アプリケーションとして一緒にパッケージにされ得るサービス指向アーキテクチャを用いることができる。データ処理環境１００はまた、クラウドの形をしていてもよく、最低限の管理努力またはサービスのプロバイダとの対話によって迅速に提供され公開されることが可能な、構成可能なコンピューティング・リソースの共用プール（例えば、ネットワーク、ネットワーク帯域幅、サーバ、処理、メモリ、ストレージ、アプリケーション、仮想マシン、およびサービス）への便利でオンデマンドのネットワーク・アクセスを可能にするために、サービス配信のクラウド・コンピューティング・モデルを用いてもよい。

図２を参照すると、この図は、例証的な実施形態が実行され得るデータ処理システムのブロック図を描写する。データ処理システム２００は、図１のサーバ１０４および１０６、もしくはクライアント１１０、１１２、および１１４、または、コンピュータ使用可能プログラム・コード、もしくは処理を実行する命令が例証的な実施形態のために配置され得る別のタイプのデバイスなどのコンピュータの例である。

データ処理システム２００は、コンピュータ使用可能プログラム・コード、または例証的な実施形態の処理を実行する命令が配置され得る図１のデータ処理システム１３２などの、データ処理システムまたはその構成も表す。データ処理システム２００は、これらに限定されることなく、単なる例として、コンピュータとして記述される。図１のデバイス１３２など、他のデバイスの形の実装形態は、タッチ・インターフェースの追加などによってデータ処理システム２００を修正することができ、本明細書で説明されるデータ処理システム２００の動作および機能の全体的な記述から逸脱することなく、データ処理システム２００から一定の描写された構成要素を除くことさえできる。

描写された例では、データ処理システム２００は、ノース・ブリッジおよびメモリ・コントローラ・ハブ（ＮＢ／ＭＣＨ）２０２、ならびにサウス・ブリッジおよび入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ・ハブ（ＳＢ／ＩＣＨ）２０４を含むハブ・アーキテクチャを用いる。処理ユニット２０６、メイン・メモリ２０８、およびグラフィックス・プロセッサ２１０は、ノース・ブリッジおよびメモリ・コントローラ・ハブ（ＮＢ／ＭＣＨ）２０２に連結される。処理ユニット２０６は、１つまたは複数のプロセッサを収めることができ、１つまたは複数のヘテロジニアス・プロセッサ・システムを使用して実装されてもよい。処理ユニット２０６は、マルチコア・プロセッサであってもよい。グラフィックス・プロセッサ２１０は、一定の実装形態において、アクセラレイティッド・グラフィックス・ポート（ＡＧＰ）を通じてＮＢ／ＭＣＨ２０２に連結されてもよい。

描写された例では、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）アダプタ２１２は、サウス・ブリッジおよびＩ／Ｏコントローラ・ハブ（ＳＢ／ＩＣＨ）２０４に連結される。オーディオ・アダプタ２１６、キーボードおよびマウス・アダプタ２２０、モデム２２２、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）２２４、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）および他のポート２３２、ならびにＰＣＩ／ＰＣＩｅデバイス２３４は、サウス・ブリッジおよびＩ／Ｏコントローラ・ハブ２０４にバス２３８を通じて連結される。ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）またはソリッドステート・ドライブ（ＳＳＤ）２２６、およびＣＤ−ＲＯＭ２３０は、サウス・ブリッジおよびＩ／Ｏコントローラ・ハブ２０４にバス２４０を通じて連結される。ＰＣＩ／ＰＣＩｅデバイス２３４は、例えば、イーサネット（Ｒ）・アダプタ、アドイン・カード、および、ノートブック・コンピュータのためのＰＣカードを含んでもよい。ＰＣＩは、カード・バス・コントローラを使用するが、ＰＣＩｅは使用しない。ＲＯＭ２２４は、例えば、フラッシュ・バイナリ入出力システム（ＢＩＯＳ）であってもよい。ハードディスク・ドライブ２２６およびＣＤ−ＲＯＭ２３０は、例えば、インテグレーテッド・ドライブ・エレクトロニクス（ＩＤＥ）、シリアル・アドバンスト・テクノロジ・アタッチメント（ＳＡＴＡ）インターフェース、または、エクスターナルＳＡＴＡ（ｅＳＡＴＡ）およびマイクロＳＡＴＡ（ｍＳＡＴＡ）などの変形物を使用することができる。スーパーＩ／Ｏ（ＳＩＯ）デバイス２３６は、サウス・ブリッジおよびＩ／Ｏコントローラ・ハブ（ＳＢ／ＩＣＨ）２０４にバス２３８を通じて連結されてもよい。

メイン・メモリ２０８、ＲＯＭ２２４、またはフラッシュ・メモリ（図示せず）などのメモリは、コンピュータ使用可能ストレージ・デバイスのいくつかの例である。ハードディスク・ドライブまたはソリッドステート・ドライブ２２６、ＣＤ−ＲＯＭ２３０、および他の同様に使用可能なデバイスは、コンピュータ使用可能ストレージ媒体を含むコンピュータ使用可能ストレージ・デバイスのいくつかの例である。

オペレーティング・システムは、処理ユニット２０６上で動く。オペレーティング・システムは、図２のデータ処理システム２００内の様々な構成要素の制御を協調させて実行する。オペレーティング・システムは、サーバ・システム、パーソナル・コンピュータ、およびモバイル・デバイスを含むがこれらに限定されない任意のタイプのコンピューティング・プラットフォームのための市販のオペレーティング・システムであってもよい。オブジェクト指向のまたは他のタイプのプログラミング・システムは、オペレーティング・システムと共に動作し、データ処理システム２００上で実行するプログラムまたはアプリケーションからのオペレーティング・システムへのコールを提供することができる。

図１のアプリケーション１１５などのオペレーティング・システム、オブジェクト指向プログラミング・システム、およびアプリケーションまたはプログラムのための命令は、ハードディスク・ドライブ２２６上のコード２２６Ａなどの形で、ストレージ・デバイス上に配置され、処理ユニット２０６による実行のために、メイン・メモリ２０８などの１つまたは複数のメモリのうちの少なくとも１つにロードされてもよい。例証的な実施形態の処理は、コンピュータ実行命令を使用して処理ユニット２０６によって行われてもよく、コンピュータ実行命令は、例えば、メイン・メモリ２０８、リード・オンリ・メモリ２２４などのメモリ内に、または、１つもしくは複数の周辺デバイスに配置されてもよい。

さらに、ある場合では、コード２２６Ａは、リモート・システム２０１Ｂから、ネットワーク２０１Ａを通じてダウンロードされてもよく、ここで、類似のコード２０１Ｃがストレージ・デバイス２０１Ｄに格納される。別の場合では、コード２２６Ａは、リモート・システム２０１Ｂに、ネットワーク２０１Ａを通じてダウンロードされてもよく、ここで、ダウンロードされたコード２０１Ｃが、ストレージ・デバイス２０１Ｄに格納される。

図１〜図２のハードウェアは、実装形態に応じて変化してもよい。フラッシュ・メモリ、同等の不揮発性メモリ、または光ディスク・ドライブ、および同様のものなどの他の内部ハードウェアまたは周辺デバイスが、図１〜図２に描写されたハードウェアに加えて、またはその代わりに使用されてもよい。さらに、例証的な実施形態の処理は、マルチプロセッサ・データ処理システムに適用されてもよい。

いくつかの例証となる例では、データ処理システム２００は、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）であってもよく、オペレーティング・システム・ファイルまたはユーザ生成データあるいはその両方を格納するための不揮発性メモリを提供するためのフラッシュ・メモリによって一般に構成される。バス・システムは、システム・バス、Ｉ／Ｏバス、およびＰＣＩバスなどの１つまたは複数のバスを備えることができる。当然、バス・システムは、ファブリックまたはアーキテクチャに取り付けられた異なる構成要素またはデバイスの間のデータ転送を提供する任意のタイプの通信ファブリックまたはアーキテクチャを使用して実装されてもよい。

通信ユニットは、モデムまたはネットワーク・アダプタなど、データを送受信するために使用される１つまたは複数のデバイスを含んでもよい。メモリは、ノース・ブリッジおよびメモリ・コントローラ・ハブ２０２において見られるキャッシュなどの、例えば、メイン・メモリ２０８またはキャッシュであってもよい。処理ユニットは、１つまたは複数のプロセッサまたはＣＰＵを含んでもよい。

図１〜図２に描写された例および上述の例は、構造上の限定を意味することを意図するものではない。例えば、データ処理システム２００はまた、タブレット型コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、または、モバイルもしくはウェアラブル・デバイスの形をしているだけでない電話デバイスであってもよい。

コンピュータまたはデータ処理システムが、仮想マシン、仮想デバイス、または仮想コンポーネントとして記述される場合、仮想マシン、仮想デバイス、または仮想コンポーネントは、データ処理システム２００に描写されたいくつかまたは全ての構成要素を仮想化して現れたものを使用するデータ処理システム２００の様式で動作する。例えば、仮想マシン、仮想デバイス、または仮想コンポーネントにおいて、処理ユニット２０６は、ホスト・データ処理システムにおいて利用可能なハードウェア処理ユニット２０６の全てまたはいくつかの仮想化インスタンスとして現れ、メイン・メモリ２０８は、ホスト・データ処理システムにおいて利用可能になり得るメイン・メモリ２０８の全てまたはいくつかの部分の仮想化インスタンスとして現れ、ディスク２２６は、ホスト・データ処理システムにおいて利用可能になり得るディスク２２６の全てまたはいくつかの部分の仮想化インスタンスとして現れる。このような場合におけるホスト・データ処理システムは、データ処理システム２００によって表される。

図３を参照すると、この図は、例証的な実施形態によって構成され操作されるＭＡＩのいくつかの例のブロック図を描写する。ＭＡＩデバイス３０２は、ＭＡＩデバイス１１６の例であり、ＭＡＩ要素３０３のアレイを含む。各ＭＡＩ要素３０３は、図示のような放出ノズル３０３Ａを含む。ＭＡＩデバイス３０２は、１つの放出ノズル３０３Ａと共に、１つもしくは複数のＳＳＴ（見えず）、１つもしくは複数の熱素子（見えず）、またはその組合せをさらに含む。１つの実施形態において、ＳＳＴ、熱素子、またはその組合せは、単一のＭＡＩ要素３０３と関連付けられる。別の実施形態において、ＳＳＴ、熱素子、またはその組合せは、複数のＭＡＩ要素３０３と関連付けられる。

アプリケーション１１５は、ＭＡＩデバイス３０２を動作させるための計算的な特徴を提供する。例えば、アプリケーション１１５は、超低周波測定値から流体の流速を計算し、超低周波信号を送るかまたは受け取るようにＳＳＴに命令し、活性化するように熱素子に命令し、ＭＡＩデバイス３０２の動作によりエア・フォームの解像度を変化させ、熱の輪郭に関わる領域の位置を計算し、ユーザの熱の好き嫌いを判定し、熱の輪郭に沿った移動を誘導する必要性を計算して決定し、また、本明細書で説明されるような他の計算動作を行う。

実施形態の全てまたは一部のソフトウェア実装形態の計算動作のこれらの例は、限定することを意図するものではない。本開示から、当業者は、本明細書で説明される実施形態の特徴を提供するためにソフトウェアにおいて実行されることが可能な他の多くの計算動作を決定できるようになり、同じものは、例証的な実施形態の範囲内にあるものと考えられる。

一例として、ＭＡＩデバイス３０２の放出ノズルのサブセットは、シミュレートされたキーボード・キー３０４を投影するために使用されることが可能である。シミュレートされたキー３０４におけるキーは、タッチされること、タップされること、または、物理キーボードの物理キーと同じ手法でタイプする際に使用されることが可能である。

別の例として、ＭＡＩデバイス３０２の放出ノズルのサブセットは、シミュレートされたボール３０６を投影するために使用されることが可能である。ボール３０６は、タッチされること、握られること、つかまれること、もしくは投げられることか可能であり、または、力は、物理的なボールと同じ手法でボール３０６に加えられることが可能である。

一例として、ＭＡＩデバイス３０２の放出ノズルのサブセットは、シミュレートされたピアノ・キー３０８を投影するために使用されることが可能である。シミュレートされたピアノ・キー３０８におけるキーは、物理的なピアノの物理キーと同じ手法でタッチされること、押し下げられること、および放されることが可能である。

図４を参照すると、この図は、例証的な実施形態による、空中インターフェースとの対話の触覚感度を変化させるための構成の例を描写する。ＭＡＩ要素４０２は、図３のＭＡＩ要素３０３の例である。放出ノズル４０４は、図３の放出ノズル３０３Ａの例である。

放出ノズル４０４は、エア・フォーム４１８を放出して、オブジェクト面４０５を描く。ＳＳＴ４０６は、超低周波信号４０８を送り、反射した超低周波信号４１０を受け取る。信号４０８は、オブジェクト面４０５に向けられる。反射した信号４１０は、オブジェクト面４０５を操作する接触面からの信号４０８の反射である。例えば、接触面は、オブジェクト面４０５と触覚接触している指４１２の一部であってもよい。

一実施形態によれば、ＳＳＴ４０６は、ＭＡＩ要素４０２の放出ノズル４０４と一緒に配置される。別の実施形態によれば、ＳＳＴ４０６は、ＭＡＩ要素４０２の外側に配置される。ＳＳＴ４０６は、単なる非限定的な例として、ＭＡＩ要素４０２内の放出ノズル４０４の隣に描写される。別の実施形態において、ＳＳＴ４０６は、放出ノズル４０４内に構成されることが可能である。さらに別の実施形態において、ＳＳＴ４０６および放出ノズル４０４は、全く同一のものであることが可能であり、ここで、例えば超低周波放出デバイスといった従来技術の放出ノズルは、超低周波信号を同様に送り、受け取るように再構成されている。

熱素子４１４は、ＭＡＩ要素４０２と関連付けられる。１つの実施形態によれば、熱素子４１４は、ＭＡＩ要素４０２の放出ノズル４０４と一緒に配置される。熱素子４１４は、単なる非限定的な例として、放出ノズル４０４内に描写される。別の実施形態において、熱素子４１４は、放出ノズル４０４の隣に構成されることが可能である。さらに別の実施形態において、熱素子４１４は、ＭＡＩ要素４０２の外側に配置されるが、放出ノズル４０４から放出されたエア・フォーム４１８と関連付けられることが可能である。

図５を参照すると、この図は、例証的な実施形態による、解像度の変化を描写する。表面５０２は、シミュレートされたオブジェクトの表面の一部である。指５０４は、非限定的な例として、表面５０２に接触する。領域５０６は、指５０４が表面５０２と接触する領域である。指５０４の領域５０６は接触面を形成し、表面５０２の領域５０６は、図４のオブジェクト面４０５などのオブジェクト面を形成する。

指５０４上の接触面領域５０６内の神経末端または他の触覚センサの数は、領域５０６のサイズに比例している。本明細書で説明されるように、実施形態は、表面５０２の領域５０４の解像度を増加させる。言い換えれば、領域５０６のサイズの領域に指５０４が以前に接触していた場合、実施形態は、比較的小さい領域５０８に領域５０６の表面特徴が現れるようにする。一実施形態において、領域５０６を占める全特徴が、領域５０８に含まれる。別の実施形態において、領域５０６を占める全特徴は、領域５０８および１つまたは複数の他の領域５１０を使用するなどして、特徴部分、および、１つまたは複数のより小さい領域内の増えたかまたは目立つ細部と共に現れるようになる別の部分に分割される。

図６を参照すると、この図は、例証的な実施形態による、熱の輪郭形成を描写する。表面６０２は、図５の表面５０２の例である。指６０４は、（丸１として示された）位置１にあると仮定する。位置１において、指６０４は、表面６０２の領域６０６に接触している。

実施形態は、熱の輪郭６１２を形成するために領域６０８および６１０を識別する。ユーザが熱い表面を嫌い、冷たい表面を好むと仮定すると、実施形態は、アプリケーション１１５などで、領域６０６の温度を第１の温度に変化させ、ここで、第１の温度は、上限温度以上である。同様に、実施形態は、領域６０８の温度を第２の温度に変化させ、ここで、第２の温度は、上限温度と下限温度との間にある。実施形態は、領域６１０の温度を第３の温度に変化させ、ここで、第３の温度は、下限温度以下である。

このようにして、実施形態は、表面６０２に温度の輪郭６１２を描く。温度の輪郭６１２は、位置１から（丸２として描写された）位置２へ、また、位置２から（丸３として描写された）位置３へ指６０４を移動させる。指６０４の移動は、比較的熱い領域６０６から、中間温度の領域６０８を通って、最終的に、好まれる冷たい温度の領域６１０に温度の輪郭によって誘導される。

漸進的に変化する温度の３つの領域を含む温度の輪郭の例は、限定することを意図するものではない。本開示から、当業者は、異なる温度、異なる形状、異なるテクスチャ、異なる触覚の特徴、異なる音波の特徴、および同様のもののおおよその数の領域で、温度の輪郭だけでなく他のタイプの移動誘導の輪郭も形成するために、実施形態を適合させることができるようになり、このような適合は、例証的な実施形態の範囲内にあるものと考えられる。

図７を参照すると、この図は、例証的な実施形態による、空中インターフェースとの対話の触覚感度を変化させるための処理の例の流れ図を描写する。処理７００は、図１のアプリケーション１１５で実行されることが可能である。

上記アプリケーションは、改変型ＭＡＩデバイスを使用してＭＡＩを提示する（ブロック７０２）。アプリケーションは、ＭＡＩとの触覚対話を検出する（ブロック７０４）。アプリケーションは、接触面に超低周波信号を送信する（ブロック７０６）。アプリケーションは、接触面から反射した超低周波信号を受信する（ブロック７０８）。

送信した超低周波信号と受信した超低周波信号との間の差を使用して、アプリケーションは、流量の基準値を計算する（ブロック７１０）。流量の基準値は、接触面の血流の量を示すものである。

流量の基準値が、多い流量を示す場合（ブロック７１２の「多い」の経路）、アプリケーションは、接触点または接触領域のシミュレートされた表面の温度を下げる（ブロック７１４）。アプリケーションはその後、処理７００を終える。

流量の基準値が、少ない流量を示す場合（ブロック７１２の「少ない」の経路）、アプリケーションは、接触点または接触領域のシミュレートされた表面の温度を上げる（ブロック７１６）。アプリケーションはその後、処理７００を終える。

流量の基準値が、通常の流量を示す場合（ブロック７１２の「通常」の経路）、アプリケーションは、接触点または接触領域のシミュレートされた表面の温度を変化させないままにする。アプリケーションはその後、処理７００を終える。

図８を参照すると、この図は、例証的な実施形態による、空中インターフェースとの対話の触覚感度を変化させるための処理の別の例の流れ図を描写する。処理８００は、図１のアプリケーション１１５で実行されることが可能である。

上記アプリケーションは、ＭＡＩを提示する（ブロック８０２）。アプリケーションは、ＭＡＩとの対話の発生を検出する（ブロック８０４）。アプリケーションは、タッチの速さ、タッチの圧力の変化の速さ、タッチの繰返しの速さ、タッチの動きの繰返し、またはこれらのいくつかの組合せに応じて対話を分類することなどによって、対話のテタニー分類を行う（ブロック８０６）。

テタニー分類が受入れ可能な場合（ブロック８０８の「いいえ」の経路）、アプリケーションは、ユーザの四肢を移動させず、その後、処理８００を終える。テタニー分類が受入れ不能な場合（ブロック８０８の「はい」の経路）、アプリケーションは、シミュレートされた表面の温度の輪郭を形成すること（ブロック８１０）、オブジェクト面の解像度を変化させること（ブロック８１２）、または両方によって、ユーザの四肢を移動させる。アプリケーションはその後、処理８００を終える。

このようにして、コンピュータ実行方法、システムまたは装置、およびコンピュータ・プログラム製品は、空中インターフェースとの対話の触覚感度を変化させるための例証的な実施形態、および他の関連した特徴、機能、または動作において提供される。実施形態またはその一部が、デバイスのタイプについて記述される場合、コンピュータ実行方法、システムまたは装置、コンピュータ・プログラム製品、またはその一部は、そのタイプのデバイスの適切かつ同等の明示を伴う使用のために適合または構成される。

実施形態が、アプリケーションで実行されるものとして記述される場合、サービスとしてのソフトウェア（ＳａａＳ）モデルにおけるアプリケーションの配信は、例証的な実施形態の範囲内にあるものと考えられる。ＳａａＳモデルでは、実施形態を実行するアプリケーションの能力は、クラウド・インフラストラクチャでアプリケーションを実行することによってユーザに提供される。ユーザは、ウェブ・ブラウザ（例えば、ウェブベースの電子メール）、または他の軽量なクライアント・アプリケーションなどのシン・クライアント・インターフェースを通じて様々なクライアント・デバイスを使用してアプリケーションにアクセスすることができる。ユーザは、ネットワーク、サーバ、オペレーティング・システム、または、クラウド・インフラストラクチャのストレージを含む基礎となるクラウド・インフラストラクチャの管理または制御を行わない。場合によっては、ユーザは、ＳａａＳアプリケーションの能力の管理または制御さえもしなくてよい。他のいくつかの場合では、本願のＳａａＳの実装形態は、限定的なユーザ固有アプリケーション構成設定の可能な除外を許容することができる。

本発明は、任意の可能な技術的詳細レベルの統合におけるシステム、方法、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはその組合せであってもよい。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を行わせるためのコンピュータ可読プログラム命令を有するコンピュータ可読ストレージ媒体（または複数の媒体）を含んでもよい。

コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令実行デバイスによる使用のための命令を保持および格納することができる有形のデバイスとすることが可能である。コンピュータ可読ストレージ媒体は、例えば、電子ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、光ストレージ・デバイス、電磁気ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、または前述の任意の適切な組合せであってもよいがこれらに限定されない。コンピュータ可読ストレージ媒体のさらに具体的な例の完全に網羅されていないリストは、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハードディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル・リード・オンリ・メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク・リード・オンリ・メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピー・ディスク、命令が記録されたパンチ・カードまたは溝内隆起構造などの機械的にエンコードされたデバイス、および前述の任意の適切な組合せを含む。本明細書で使用されるようなコンピュータ可読ストレージ・デバイスを含むがこれらに限定されないコンピュータ可読ストレージ媒体は、電波もしくは他の自由に伝搬する電磁波、導波路もしくは他の伝送媒体を通じて伝搬する電磁波（例えば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、またはワイヤを通じて伝送される電気信号など、本質的に一過性の信号であると解釈されるべきではない。

本明細書に記述されるコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読ストレージ媒体から個々のコンピューティング／処理デバイスに、あるいは、例えば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、広域ネットワーク、もしくはワイヤレス・ネットワーク、またはその組合せといったネットワークを介して外部コンピュータまたは外部ストレージ・デバイスに、ダウンロードされることが可能である。ネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、ワイヤレス伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、またはエッジ・サーバ、あるいはその組合せを備えることができる。各コンピューティング／処理デバイスのネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースは、コンピュータ可読プログラム命令をネットワークから受信し、個々のコンピューティング／処理デバイス内のコンピュータ可読ストレージ媒体に格納するためにコンピュータ可読プログラム命令を転送する。

本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、インストラクション・セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械語命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路機器のための構成データ、または、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋、もしくは同様のものなどのオブジェクト指向プログラミング言語、および、「Ｃ」プログラミング言語もしくは類似のプログラミング言語などの手続き型プログラミング言語を含む１つもしくは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソース・コードもしくはオブジェクト・コードであってもよい。コンピュータ可読プログラム命令は、スタンド・アロンのソフトウェア・パッケージとして、全面的にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で実行することができ、部分的にユーザのコンピュータ上および部分的にリモート・コンピュータ上で、または全面的にリモート・コンピュータもしくはサーバ上で実行することができる。後者のシナリオにおいて、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを通じてユーザのコンピュータに接続されてもよく、または、接続は、（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを通じて）外部コンピュータに対して行われてもよい。いくつかの実施形態において、例えば、プログラマブル・ロジック回路機器、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路機器は、本発明の態様を行うために、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用して電子回路機器を個別化にすることによって、コンピュータ可読プログラム命令を実行することができる。

本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品の流れ図またはブロック図あるいはその両方を参照しながら本明細書で説明される。流れ図またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、ならびに流れ図またはブロック図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、コンピュータ可読プログラム命令によって実行されることが可能であるということが理解されよう。

これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサによって実行する命令が、流れ図またはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定された機能／行為を実行するための手段を作り出すべく、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または機械を生み出す他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサに提供されてもよい。コンピュータ、プログラム可能データ処理装置、または他のデバイス、あるいはその組合せに、特定の手法で機能するように指図することができるこれらのコンピュータ可読プログラム命令はまた、命令が格納されたコンピュータ可読ストレージ媒体が、流れ図またはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定された機能／行為の態様を実行する命令を含む製品を備えるべく、コンピュータ可読ストレージ媒体に格納されてもよい。

コンピュータ可読プログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラム可能装置、または他のデバイス上で実行する命令が、流れ図またはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定された機能／行為を実行するべく、コンピュータ実行処理を生み出すコンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイスで一連の動作ステップを実行するために、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、または他のデバイスにロードされてもよい。

図中の流れ図およびブロック図は、本発明の様々な実施形態による、システム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。この点に関して、流れ図またはブロック図の各ブロックは、指定の論理機能を実行するための１つまたは複数の実行可能命令を含む命令のモジュール、セグメント、または一部を表すことができる。いくつかの代替実装形態において、ブロックに記された機能は、図に記された順序とは異なる順序で発生してもよい。例えば、連続して示された２つのブロックは実際に、実質的に並行に実行されてもよく、または、ブロックは時には、含まれる機能に応じて、逆の順序で実行されてもよい。ブロック図または流れ図あるいはその両方の各ブロック、および、ブロック図または流れ図あるいはその両方のブロックの組合せは、指定の機能もしくは行為を実行する、または、特殊用途のハードウェアおよびコンピュータ命令の組合せを実行する、特殊用途のハードウェア・ベースのシステムによって実行されることが可能であるということにも留意されたい。

Claims (18)

1. 超低周波信号の反射を捕捉することであって、前記超低周波信号が、接触面により反射され、前記接触面が、空中インターフェース「ＭＡＩ」デバイスから投影されたオブジェクトのシミュレートされた表面に接触している、前記捕捉することと、
   前記超低周波信号と前記反射との間の差を前記接触面の流量の測定値に変換することと、
   前記測定値が測定値の範囲内であることに応答して、媒体の塊の温度の変化をもたらすことであって、前記シミュレートされた表面が、前記媒体の塊の中に投影され、前記温度の前記変化が、前記接触面の前記流量の第２の変化をもたらす、前記温度の変化をもたらすことと
   を含む、方法。
2. 前記接触面の触覚感度の低減を前記測定値から検出することと、
   前記接触面が前記シミュレートされた表面に接触している前記シミュレートされた表面の第１の領域および前記第１の領域の位置を判定することであって、シミュレートされた特徴が前記接触を受ける、前記判定することと、
   第２の領域で前記シミュレートされた特徴をシミュレートすることによって前記シミュレートされた特徴の解像度を第１の解像度に増加させることであって、前記第２の領域が、前記位置を占め、前記第１の解像度が、前記触覚感度の前記低減を補償する、前記増加させることと
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記接触の繰返しを検出することと、
   前記接触面が前記シミュレートされた表面に接触している前記シミュレートされた表面の第１の領域の温度を望ましくない温度に変化させることと、
   前記シミュレートされた表面の第２の領域の温度を望ましい温度に変化させることであって、前記望ましくない温度の前記第１の領域、および前記望ましい温度の前記第２の領域が、前記シミュレートされた表面の温度の輪郭を形成する、前記望ましい温度に変化させることと、
   前記温度の輪郭を使用して前記第１の領域から前記第２の領域に前記接触面の移動を誘発することと
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記媒体の前記塊の前記温度の前記変化を生じるように、熱素子を前記ＭＡＩデバイスと連結することであって、前記熱素子が、放出されているエア・フォームの温度を上げるように構成され、前記エア・フォームが、前記接触面が前記シミュレートされた表面に接触している前記シミュレートされた表面の一部を投影する、前記連結すること
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記ＭＡＩデバイスの要素内の前記熱素子を構成することであって、前記要素が、前記シミュレートされた表面の前記一部を投影する、前記構成すること
   をさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記温度の前記変化を生じるように、ＭＡＩデバイスの要素の放出ノズルを修正することであって、前記放出ノズルが、前記シミュレートされた表面の前記一部を投影する、前記修正すること
   をさらに含む、請求項４に記載の方法。
7. 前記接触面の前記流量が、前記接触面の毛細血管の血流の速度である、請求項１に記載の方法。
8. 前記流量の前記測定値の第１の値が、第１の閾値を下回る前記血流の速度に対応し、前記第１の値が、前記接触面の麻痺による触覚感度の低減を示すものである、請求項７に記載の方法。
9. 前記温度を変化させることの一部として、前記温度を第１の温度に上げることであって、前記第１の温度が、前記麻痺を抑えることによって前記接触面の前記触覚感度を回復させる、前記上げること
   をさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記流量の前記測定値の第２の値が、第２の閾値を上回る前記血流の速度に対応し、前記第２の値が、前記接触面の炎症に起因する触覚感度の低減を示すものである、請求項７に記載の方法。
11. 前記温度を変化させることの一部として、前記温度を第２の温度に下げることであって、前記第２の温度が、前記炎症を抑えることによって前記接触面の前記触覚感度を回復させる、前記下げること
    をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記ＭＡＩデバイスと超低周波送信器を連結することであって、前記超低周波送信器が、前記超低周波信号を前記接触面に向ける、前記超低周波送信器を連結することと、
    前記ＭＡＩデバイスと超低周波受信器を連結することであって、前記超低周波受信器が、前記超低周波信号の前記反射を前記接触面から受信する、前記超低周波受信器を連結することと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
13. 前記ＭＡＩデバイスの要素内に前記超低周波送信器および前記超低周波受信器を構成することであって、前記要素が、前記シミュレートされた表面の一部を投影し、前記接触面が、前記一部に接触する、前記構成すること
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記超低周波信号を送信し、前記反射を受信するために、ＭＡＩデバイスの要素の放出ノズルを修正することであって、前記放出ノズルが、前記シミュレートされた表面の一部を投影し、前記接触面が、前記一部に接触する、前記修正すること
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
15. 前記オブジェクトの前記シミュレートされた表面が、超音波を使用して投影される、請求項１に記載の方法。
16. 前記オブジェクトの前記シミュレートされた表面が、空気柱を使用して投影され、第１の柱が、第１の制御可能な圧力を有し、第２の柱が、第２の制御可能な圧力を有する、請求項１に記載の方法。
17. コンピュータ可読ストレージ・デバイスを備え、プログラム命令が前記ストレージ・デバイスに格納され、前記プログラム命令が、請求項１ないし１６のいずれかに記載の方法を行うように実行可能である、コンピュータ使用可能プログラム製品。
18. プロセッサ、コンピュータ可読メモリ、およびコンピュータ可読ストレージ・デバイスを備え、プログラム命令が、前記メモリを介して、前記プロセッサによる実行のために前記ストレージ・デバイスに格納され、前記プログラム命令が、請求項１ないし１６のいずれかに記載の方法を行うように実行可能である、コンピュータ・システム。

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