JP6005254B2 - 複数のローカルな力フィードバックを用いてグローバルな６自由度運動効果を提供する方法 - Google Patents

Description

本発明は、模擬された６自由度（６ＤｏＦ）動作を提供する触覚装置用の力（フォース）フィードバックデータを自動生成する方法及び装置に関する。

モーションシミュレータは、観衆に動きを感じさせるように設計された周知の装置である。それらは、学習目的の運転シミュレータ又はフライトシミュレータとして精力的に使用されている。それらの殆どは、スチュワートプラットフォームに基づいている（非特許文献１）。それは、６個の油圧シリンダーによって動作する６自由度（６ＤｏＦ）プラットフォームである。６自由度プラットフォームは、例えば水平面内の２方向と垂直軸に沿った１つの動作方向など、３方向に動作する。また、これら３つの方向の周りでの回転も行われる。モーションシミュレータは基本的に、この種のプラットフォーム上に取り付けられて特に視聴覚体験を高めるために使用され得るシート（座席）である。この場合、シートは、観衆が映画を観ている間に動いて、観衆の体験を高める。これらのシステムは、アミューズメントパーク内又は“４Ｄシネマ”内で精力的に使用されているが、それらの殆どがエンドユーザ消費者用に設計されてはいない。

また、エンドユーザの居間向けの、４個のアクチュエータ上に置かれたカンファタブルチェア（心地よい椅子）が、技術的に知られている。これらのシートは、オーディオビジュアルコンテンツ視聴及び消費者アプリケーションのために３自由度（ピッチ、ロール及び持ち上げ）を可能にしている。この３自由度は、垂直軸に沿った運動（持ち上げ）と、２つの直交する水平軸の周りでの回転（ピッチ及びロール）である。しかしながら、これらの椅子は、高価なままであり、３自由度を提供するのみであり、また、依然としてスチュワートプラットフォームに基づいている。

低侵襲性の手法で、運動感覚はまた、特許文献１に開示されるような力フィードバック装置によっても誘起され得る。そのシステムは、ユーザの手に力を加えることによって、力フィードバックを用いた運動錯覚を生成する。接触面が手を引くとき、ユーザは前に動いていると感じる。

ユーザとの局部的（ローカル）なインタラクションを可能にするため、数多くの力フィードバック装置が提案されてきた。典型的に、３ＤｏＦ力フィードバック装置は、３つの直交軸に沿った力効果を提供することができる。図１は、一例に係る３ＤｏＦ力フィードバック装置１を示している。これは、比較的安価であるとともに、大衆市場向けに設計されている。これは、３次元の力が印加される固定点２として作用するハンドグリップ（握り）を有している。また、このほかの３ＤｏＦ装置も存在している。

非特許文献２は、図２に示すように互いに接続されて１つの５ＤｏＦ力フィードバックシステムを提供する２つの３ＤｏＦ力フィードバック装置１を開示している。各装置のハンドグリップ２が、スタイラス３によって結び付けられる。斯くして、スタイラス３は、３つの直交軸に沿って操作されるとともに、これらの軸のうちの２つの周りで回転される。

国際公開第２０１１／０３２９３７号パンフレット

B．Dasgupta、"The Stewart platform manipulator：a review"、Mechanism and Machine Theory、第35巻、第1号、pp．15-40、2000年1月 A．Shah、S．Teuscher、E．McClain、及びJ．Abbott、"How to build an inexpensive 5-DOF haptic device using two novint falcons"、Haptics：Generating and Perceiving Tangible Sensations、pp．136-143、2010年

本発明の１つの目的は、６ＤｏＦインタラクションを提供する低コストの装置及びその動作方法を提案することである。

本発明によれば、触覚装置用の力フィードバックデータを自動生成する方法が開示される。力フィードバックを提供することによって、６自由度の動作が模擬される。第１のステップは、模擬される動作に対応する３次元加速度成分を決定することからなる。第２のステップは、模擬される動作に対応する３次元角速度成分を決定することからなる。第３のステップは、少なくとも３つの力フィードバック装置を制御する制御信号を決定することからなる。３つの力フィードバック装置は各々、それに付随した固定点を有し、その固定点に、３つの直交した軸に沿った力効果を提供する。３つの力フィードバック装置は互いに対して規定された位置に配置され、これら３つの固定点が１つの幾何学平面を定める。故に、これらの固定点は共平面配置されるのであり、直線上にはない。本発明に係る方法は、低コスト機器を用いて６自由度動作が模擬されるという利点を有する。３自由度の力フィードバック装置は、家電市場で入手可能であり、これらの用途に手頃な価格で利用可能である。

好ましくは、３次元加速度成分と３次元角速度とに応じた各固定点の３次元変位が決定されて、上記少なくとも３つの力フィードバック装置を制御する制御信号を決定する基礎となる。これは、単独装置としては３次元動作を提供することができるのみである装置を用いて、角運動が模擬されるという利点を有する。

有利には、スケーリング係数が決定される。スケーリング係数は、力フィードバック装置の作動空間が十分に利用されるように３次元変位をスケーリングするために使用される。スケーリング係数は、シーケンス全体を模擬することに適用可能な３次元変位値の決定が完了した後に決定される。故に、このシーケンス全体での最大変位が分かり、スケーリング係数は、力フィードバック装置の少なくとも１つの次元において作動空間の全体が使用されるように決定される。他の一ソリューションは、スケーリング係数を３次元変位に対して継続的に適応させることである。これは、或る特定の時間にわたっての３次元変位の積分によって行われる。力フィードバック装置の３次元作動空間を最適使用するための、且つ同時に、異なる方向での、及び異なる力フィードバック装置での、決定された変位間の比率を保つための、その他のスケーリングルールも適用可能である。

有利には、力フィードバック装置は、それぞれ、椅子の左アームレスト、右アームレスト、及びヘッドレストに配置される。故に、３つの固定点の３次元変位は、これらの固定点が、それぞれ、椅子の左アームレスト、右アームレスト、及びヘッドレストに位置しているという仮定の下で決定される。従って、規定された固定点は、左腕、右腕及び頭部をそれぞれ固定点のうちの１つに接触させたユーザに、６自由度の運動錯覚を提供する。

有利には、各固定点の３次元変位は骨格モデルに基づく。また、模擬される動作は、映画又はゲームのコンテンツの少なくとも一部に基づく。これは、家庭用機器として容易に使用されることが可能な安価で扱いやすい装置によって、ＴＶ又はコンピュータの前で椅子に座っているユーザが、見ているオーディオビジュアルコンテンツに同期された６自由度の運動錯覚を受けるという利点を有する。

本発明の更なる一態様によれば、６自由度のインタラクションを提供する装置が開示される。この装置は、少なくとも３つの力フィードバック装置で構成される。３つの力フィードバック装置は各々、３つの直交した軸に沿って固定点に力効果を提供する。３つの力フィードバック装置は互いに対して規定された位置に配置され、これら３つの固定点が１つの幾何学平面を定める。故に、これらの固定点は共平面配置されるのであり、直線上にはない。力フィードバック装置の上記規定された位置は、固定された位置である。他の例では、力フィードバック装置の上記規定された位置はまた、固定点の変位が力フィードバック装置の変位と力フィードバック装置に対する固定点の変位との重ね合わせ変位となるように、時間とともに移動してもよい。また、固定点は、ユーザがその両足の各々で１つの固定点上に立つとともに例えば第３の固定点にもたれるように配置されてもよい。３つの固定点がユーザに接触するとともに１つの幾何学平面を定めるその他の配置も適用可能である。

有利には、この装置は椅子に統合され、３つの力フィードバック装置は、それぞれ、左アームレスト、右アームレスト、及びヘッドレストに統合される。

有利には、少なくとも１つの更なる力フィードバック装置が、少なくとも１つのレッグレスト（脚置き）に統合される。これは、更なる自由度を提供するものではないが、ユーザに提供される人工的な６自由度シミュレーションを支援する。斯くして、身体の主要部分が依然として動かないままで、人体の全ての遠隔部分が人工的な動作で刺激される。本願の発明者が見い出したことには、既知の６ＤｏＦシミュレータに反して、ユーザ内に６ＤｏＦ感覚を生成するために全身を動かす必要はなく、この目的のためには少なくとも３つの離れた身体部分を動かすことで十分である。

有利には、この装置は、少なくとも３つの力フィードバック装置の固定点の動作がこれら３つの固定点の間に固定された物体に６自由度の動作を提供するように、少なくとも３つの力フィードバック装置を互いに依存させて制御する制御信号を生成する制御ユニットを含む。３つの固定点の間に固定される物体は、如何なる物体であってもよく、特には、人間であってもよい。また、更なる力フィードバック装置を用いることで、固定点の個数を増加させ、ひいては、６自由度の運動錯覚を強化させ得る。

より十分な理解のため、以下、図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。理解されるように、本発明はこの例示的な実施形態に限定されるものではなく、また、規定される特徴は、本発明の範囲を逸脱することなく、適宜に組み合わされ且つ／或いは変更されることもできる。
３ＤｏＦ力フィードバック装置を示す図である。 ３つの３ＤｏＦ装置によって構築された５ＤｏＦ力フィードバックシステムを示す図である。 本発明による６ＤｏＦ力フィードバックシステムを示す図である。 本発明による６ＤｏＦ力フィードバックシステムについての模式図である。 骨格モデルを示す図である。 モーションデータの抽出、触覚レンダリング及び力フィードバックシステムを含む本発明によるシステムを示す模式図である。 本発明の特定の一実施形態に従った、図３の６ＤｏＦ力フィードバックシステムを制御するように構成された制御ユニットを示す模式図である。

図１及び２は、上の導入部で既に説明されている。

図３は、本発明の例示的な一実施形態を示している。ユーザが、椅子７に座り、３ＤｏＦ力フィードバック装置Ｈの固定点２と頭部／頸部３で接触するとともに、２つの更なる３ＤｏＦ力フィードバック装置ＲＡ、ＬＡとそれぞれ右腕５、左腕で接触する。図３には、単純化のため、ユーザの右腕５及び椅子の右側のアームレスト４のみが示されている。ユーザの腕５はアームレスト４の上にあり、アームレスト４が、力フィードバック装置ＲＡ、ＬＡの固定点２の動作をユーザの腕５に伝達する。他の例では、ユーザの腕５が固定点２に直接的に接触してもよい。ユーザの頭部３を動かす力フィードバック装置Ｈは、固定治具８によって椅子７に取り付けられている。故に、この実施形態は、３個の３ＤｏＦローカル（局部）アクチュエータを利用して６ＤｏＦのグローバル（大域）モーションを提供する（３×３ＤｏＦ→６ＤｏＦ）。ユーザの前に表示スクリーン６が配置され、その上で視聴覚コンテンツがプレゼンテーションされる。図３は、力フィードバック装置Ｈ、ＲＡ、ＬＡの固定点２の動作の具体例を示している。ユーザの頭部に搭載される力フィードバック装置Ｈの固定点２の動作は、矢印１０によって示されている。右側のアームレスト４に搭載された力フィードバック装置ＲＡの固定点２の動作は、矢印１１によって示されている。生成される６ＤｏＦ運動錯覚が、曲線状の矢印９によって示されている。

図４は、このシステムの模式表現と、以下にて使用される異なる表記の概説とを紹介している。

このシステムは、ユーザの頭部の後ろ、ユーザの右前腕の下、そしてユーザの左前腕の下にそれぞれ配置された、３個のローカルな３ＤｏＦ力フィードバック装置Ｈ、ＲＡ、ＬＡで構成されている。力フィードバック装置Ｈ、ＲＡ、ＬＡは好ましくは、椅子のヘッドレスト、右アームレスト、左アームレスト（図４には図示せず）の中に配置される。ユーザは、自身の前に置かれた表示スクリーン上に投影される映画を観ながら、自身の頭部及び手（又は腕）を、受動的に、３ＤｏＦ力フィードバック装置Ｈ、ＲＡ、ＬＡの各々の上に置くことになる。モーションが提供されない場合、３個の力フィードバック装置Ｈ、ＲＡ、ＬＡは、それぞれ、ユーザの頭部、右腕、左腕を中央位置Ｇ_Ｈ、Ｇ_ＲＡ、Ｇ_ＬＡに維持する。視聴シーケンスが開始してモーションが表現されると、力フィードバック装置Ｈ、ＲＡ、ＬＡの各々が、関連付けられた異なる身体部分の３ＤｏＦモーションを、図４に示す３つのボックスによって模式的に指し示された有限の作動空間（ワークスペース）内で重ね合わせる。これらの作動空間は、各方向の３ＤｏＦ力フィードバック装置Ｈ、ＲＡ、ＬＡの最大振幅Ｌに対応している。

提案するシステムは、視聴する者にグローバルな６ＤｏＦモーションを感じさせることを狙いとする。シーン内で観られる主動作に関する追加情報で増補されたオーディオビジュアルコンテンツが、各時間ｔの線形加速度ａ（ｔ）＝［ａ_ｘ（ｔ），ａ_ｙ（ｔ），ａ_ｚ（ｔ）］^Ｔ（重力成分は除去している）と角速度ｗ（ｔ）＝［ｗ_ｘ（ｔ），ｗ_ｙ（ｔ），ｗ_ｚ（ｔ）］^Ｔの項で記述される。６ＤｏＦグローバルモーションは、ａ（ｔ）及びｗ（ｔ）という量によってモデル化される。

ユーザがオーディオビジュアルコンテンツを観ている間に、３つのローカル力フィードバック装置Ｈ、ＲＡ、ＬＡが同期されて動作してａ（ｔ）及びｗ（ｔ）によって表されるグローバルな運動錯覚を与える。より正確には、各力フィードバック装置Ｈ、ＲＡ、ＬＡが、異なる身体部分で感じられることになるモーションを提供する。第１の力フィードバック装置Ｈは、特に頭部で感じられるモーションを提供し、他の２つの力フィードバック装置ＲＡ、ＬＡは、手で感じられるモーションを提供する。

図５は、身体の区分（セグメント）と関節で構成された、一般化された多関節骨格を示しており、これが、所望の身体部分への力の伝播を計算するために使用される。上述のケースでは、手／腕と頭部とをターゲットとしている。更なるアクチュエータを考える場合には、この一般化された骨格が直接的に、それらを考慮に入れることを可能にする。

この骨格の第１の単純化した使用は、手の動作が肩の動きと等価であると考える剛体アプローチによって検討される。

頭及び胸を含む身体の上部は、その角速度（又は回転速さ）が３次元ベクトルｗ（ｔ）によって表され、且つＧ単位で表現されるその加速度がａ（ｔ）であるような、回転剛体と見なされる。どちらの量も、ナビゲーションフレームＦ_Ｎに対して検討され、身体フレームＦ_Ｂ（Ｇを中心とする）内で表現される。

頭部の座標Ｐ_Ｈ、並びに左肩及び右肩の座標Ｐ_ＬＳ、Ｐ_ＲＳはＦ_Ｂ内で知られている。これらのポイントの各々における加速度は、以下の力学関係（運動トルソ（torsor）の時間微分）：

によって計算される。

そして、３個のローカルアクチュエータを制御するコマンド法則が、それらの当初の中心位置Ｇ_Ｈ、Ｇ_ＬＡ、Ｇ_ＲＡからの変位の項にて：

によって定式化される。ここで、Ｇ’_Ｈ、Ｇ’_ＬＡ、及びＧ’_ＲＡは、瞬間ｔでの新たな適用ポイントであり、ｋ_ｘ、ｋ_ｙ、ｋ_ｚは、真の動きを３個のアクチュエータの作動空間内にマッピングするためのスケーリング係数（倍率）である。

これらのスケーリング係数は、力フィードバック装置Ｈ、ＲＡ、ＬＡの各々の作動空間を最適に使用するように決定され、特には、（最終的なレンダリングにおける一層大きい振幅、ひいては、ユーザにとって一層大きい感覚を有するように）各作動空間内で利用可能な最大の空間を用いながら飽和を回避する妥協点を発見することによって決定される。

これらのスケーリング係数を決定することは、３個の異なるアクチュエータによって提供される各加速度の最大振幅を見い出すことからなる前処理ステップによって行われる。それにより、シーケンス全体の最大振幅が考慮される。他の例では、スケーリング係数は、３次元変位に対して継続的に適応される。これは、或る特定の時間にわたっての３次元変位の積分によって行われる。

図６は、本発明によるシステムの模式図を示している。モーションデータが、オーディオビジュアルコンテンツから抽出される。モデルが生成される。触覚効果がレンダリングされ、力フィードバック装置を制御する制御信号が決定される。図４に従ったシステムは３つの制御信号によって制御され、ＴＶスクリーンの前でオーディオビジュアルコンテンツを鑑賞するユーザは、３個の力フィードバック装置によって感動を与えられる。

図７は、模擬された６自由度運動を提供する触覚装置を制御するように構成された制御ユニット７のハードウェア実施形態を図示している。制御ユニット７は、クロック信号をも輸送するアドレス及びデータのバス７４によって共に接続された以下の要素を有している：
− １つ以上のマイクロプロセッサ７１（又はＣＰＵ）；
− ＲＯＭ（“読み出し専用メモリ”）型の不揮発性メモリ７２；
− ランダムアクセスメモリすなわちＲＡＭ７３；
− データ（例えば、オーディオビジュアルコンテンツに付加され、シーン内の主動作を様々な時点での線形加速度ａ（ｔ）及び角速度ｗ（ｔ）の項で表現する情報）を受信するのに適したインタフェース７５；
− データ（例えば、少なくとも３つの力フィードバック装置を制御するための制御信号）を送信するのに適したインタフェース７６；
− ユーザへの情報の表示及び／又はデータ若しくはパラメータの入力に合わせて適応された、ＭＭＩ（マン・マシン・インタフェース）７８又は特定アプリケーション。

なお、メモリ７２及び７３の記述にて使用される“レジスタ”なる用語は、言及されるメモリの各々内の、低容量（幾つかのバイナリデータ）のメモリゾーンを指し示すだけでなく、大容量（プログラム全体を格納したり、あるいは、受信されたデータ若しくはブロードキャストされるデータを表すデータの全て若しくは一部を格納したりすることを可能にする）のメモリゾーンをも指し示す。

メモリＲＯＭ７２は、具体的には：
− プログラム“ｐｒｏｇ”７２０
を有している。

本発明に特有な方法のステップを実現する後述のアルゴリズムが、それらのステップを実行する制御ユニット７に付随したＲＯＭメモリ７２に格納される。電源を入れられると、マイクロプロセッサ７１が、これらのアルゴリズムの命令をロードして実行する。

ランダムアクセスメモリ７３は、具体的には：
− レジスタ７３０内の、制御ユニット７上でのスイッチングを担うマイクロプロセッサ７１のオペレーティングプログラム；
− ３次元加速度成分を表すデータ７３１；
− ３次元速度成分を表すデータ７３２；
− 力フィードバック装置に付随する各固定点の３次元変位を表すデータ７３３；
を有している。

インタフェース７５及び７６は、無線タイプ及び／又はイーサネット（登録商標）タイプである。

当然ながら、本発明は、上述の実施形態に限定されない。

特に、本発明は、触覚装置用の力フィードバックデータの自動生成方法に限定されるものではなく、この方法を実装する装置や、触覚装置を制御するように構成された装置、とりわけ、少なくとも１つのＣＰＵを有する装置にも及ぶものである。触覚装置を制御する信号を生成するのに必要な計算の実装は、例えばＣＰＵ型マイクロプロセッサによって実行されることが可能なプログラムなど、何らかのプログラム種類にて行われ得る。

ここに記載された実施形態は、例えば、方法若しくはプロセス、装置、ソフトウェアプログラム、データストリーム、又は信号にて実装され得る。単一の形態の実施形態の文脈でのみ説明されている（例えば、方法又は装置としてのみ説明されている）としても、説明された機能の実装はその他の形態（例えば、プログラム）でも行われ得る。装置は、例えば、適切なハードウェア、ソフトウェア、及びファームウェアにて実装され得る。方法は、例えば、プロセッサなどの装置にて実行され得る。プロセッサとは、一般に、コンピュータ、マイクロプロセッサ、集積回路、又はプログラマブル論理デバイスなどを含む処理装置を意味する。プロセッサはまた、例えばコンピュータ、セットトップボックス、タブレット、ゲーム機などの通信装置を含む。

また、方法は、プロセッサによって実行される命令によって実装されてもよく、そのような命令（及び／又は、実行によって生成されるデータ値）は、例えば集積回路、ソフトウェアキャリア、又はその他の記憶装置などの、プロセッサ読み取り可能媒体に格納され得る。その他の記憶装置とは、例えば、ハードディスク、コンパクトディスク（“ＣＤ”）、光ディスク（例えば、デジタル多用途ディスク若しくはデジタルビデオディスクと呼ばれることも多いＤＶＤなど）、ランダムアクセスメモリ（“ＲＡＭ”）、又は読み出し専用メモリ（“ＲＯＭ”）などである。それらの命令は、プロセッサ読み取り可能媒体にて有形に具現化されたアプリケーションプログラムを形成し得る。命令は、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせの中にあり得る。命令は、例えば、オペレーティングシステム、別個のアプリケーション、又はこれら２つの組み合わせの中に見い出され得る。故に、プロセッサは、例えば、プロセスを実行するように構成されたデバイスと、プロセスを実行するための命令を有するプロセッサ読み取り可能媒体を含んだデバイス（例えば記憶デバイスなど）と、の双方として特徴付けられてもよい。また、プロセッサ読み取り可能媒体は、命令に加えて、あるいは命令に代えて、実行することによって生成されるデータ値を格納し得る。

当業者には明らかなように、実行することは、例えば格納あるいは伝送され得る情報を搬送するようにフォーマット化された多様な信号を生成し得る。この情報は、例えば、方法を実行するための命令、又は記載した実装のうちの１つによって生成されるデータを含み得る。例えば、信号は、記載される実施形態のシンタックスを書いたり読んだりするルールをデータとして搬送するようにフォーマット化されてもよいし、あるいは、記載される実施形態によって書き込まれた実際のシンタックス値をデータとして搬送するようにフォーマット化されてもよい。このような信号は、例えば、電磁波として（例えば、スペクトルの無線周波数部分を用いて）、あるいはベースバンド信号としてフォーマット化され得る。フォーマット化は、例えば、データストリームを符号化し、符号化されたデータストリームで搬送波を変調することを含み得る。信号が搬送する情報は、例えば、アナログ又はデジタルの情報とし得る。信号は、知られているように、多様な異なる有線リンク又は無線リンクの上で伝送され得る。信号はプロセッサ読み取り可能媒体に格納されてもよい。

数多くの実施形態を記載した。そうとはいえ、理解されるように、様々な変更が為され得る。例えば、異なる実施形態の要素が、他の実施形態を生み出すように、結合、補足、変更あるいは削除され得る。また、当業者が理解するように、他の構造及びプロセスが、開示したものを置き換え、それにより得られた実施形態が、開示した実施形態と少なくとも実質的に同じ結果を達成するよう、少なくとも実質的に同じようにして、少なくとも実質的に同じ機能を果たしてもよい。従って、これら及びその他の実施形態が本願によって企図される。
（付記１） 触覚装置用の力フィードバックデータの自動生成の方法であって、前記力フィードバックは、模擬された６自由度の動作を提供し、当該方法は、
模擬される動作に対応する３次元加速度成分を決定するステップと、
模擬される動作に対応する３次元速度成分を決定するステップと、
３つの力フィードバック装置を制御する制御信号を決定するステップであり、前記３つの力フィードバック装置の各々が、その各々に付随した固定点に３次元の力効果を提供し、前記３つの力フィードバック装置は互いに対して規定された位置に配置され、これら３つの固定点が１つの幾何学平面を定める、ステップと、
を有する、ことを特徴とする方法。
（付記２） 前記３つの力フィードバック装置を制御する制御信号を決定するステップは更に、
前記３次元加速度成分と３次元角速度とに応じて、各固定点の３次元変位を決定するステップ
を有する、ことを特徴とする付記１に記載の方法。
（付記３） 前記各固定点の３次元変位を決定するステップは更に、
スケーリング係数を適用して、前記力フィードバック装置の作動空間が利用されるように、決定される前記３次元変位をスケーリングするステップ
を有する、ことを特徴とする付記２に記載の方法。
（付記４） 前記３つの固定点の前記３次元変位は、前記３つの固定点が、それぞれ、椅子の左アームレスト、右アームレスト、及びヘッドレストに位置しているという仮定の下で決定される、ことを特徴とする付記１乃至３の何れかに記載の方法。
（付記５） 前記各固定点の３次元変位を決定するステップは骨格モデルに基づく、ことを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の方法。
（付記６） 模擬される動作は、映画又はゲームのコンテンツの少なくとも一部に基づく、ことを特徴とする付記１乃至５の何れかに記載の方法。
（付記７） 模擬される動作は、映画又はゲームのコンテンツの前記少なくとも一部に従ってコントロールバックされる、付記６に記載の方法。
（付記８） ６自由度のインタラクションを提供する装置であって、当該装置は、少なくとも３つの力フィードバック装置で構成され、前記３つの力フィードバック装置の各々が固定点に３次元の力効果を提供し、前記３つの力フィードバック装置は互いに対して規定された位置に配置され、これら３つの固定点が１つの幾何学平面を定める、ことを特徴とする装置。
（付記９） 当該装置は椅子に統合されており、前記３つの力フィードバック装置は、それぞれ、左アームレスト、右アームレスト、及びヘッドレストに統合されている、ことを特徴とする付記８に記載の装置。
（付記１０） 少なくとも１つの更なる力フィードバック装置が、少なくとも１つのレッグレストに統合されている、ことを特徴とする付記９に記載の装置。
（付記１１） 当該装置は、前記少なくとも３つの力フィードバック装置の前記固定点の動作がこれら３つの固定点の間に固定された物体に６自由度の動作を提供するように、前記少なくとも３つの力フィードバック装置を互いに依存させて制御する制御信号を生成する制御ユニットを含む、ことを特徴とする付記９又は１０に記載の装置。
（付記１２） ６自由度動作の触覚装置を制御するように構成された制御ユニットであって、当該制御ユニットは、
模擬される動作に対応する３次元加速度成分を決定し、
前記模擬される動作に対応する３次元速度成分を決定し、
少なくとも３つの力フィードバック装置を制御する制御信号を生成する
ように構成された少なくとも１つのプロセッサを有し、
前記少なくとも３つの力フィードバック装置の各々が、その各々に付随した固定点に３次元の力効果を提供し、前記少なくとも３つの力フィードバック装置は互いに対して規定された位置に配置される、
制御ユニット。
（付記１３） コンピュータ上で実行されるときに付記１乃至７の何れか一項に記載の方法のステップを実行するプログラムコードの命令を有することを特徴とするコンピュータプログラム。

Claims (13)

1. 触覚装置用の力フィードバックデータの自動生成の方法であって、
   模擬される動作に対応する３次元加速度成分を決定し、
   模擬される動作に対応する３次元速度成分を決定し、
   ３つの力フィードバック装置を制御する制御信号を決定し、前記３つの力フィードバック装置の各々が、前記３つの力フィードバック装置の各々に付随した固定点に３次元の力効果を提供し、前記３つの力フィードバック装置は互いに対して規定された位置に配置され、これら３つの固定点が１つの幾何学平面を定める、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記３つの力フィードバック装置を制御する前記制御信号を決定することは、前記３次元加速度成分と３次元角速度とに応じて、各固定点の３次元変位を決定することを有する、請求項１に記載の方法。
3. 各固定点の前記３次元変位を決定することは、スケーリング係数を適用して、前記力フィードバック装置の作動空間が利用されるように、決定される前記３次元変位をスケーリングすることを有する、請求項２に記載の方法。
4. 前記３つの固定点の前記３次元変位は、前記３つの固定点が、それぞれ、椅子の左アームレスト、右アームレスト、及びヘッドレストに位置しているという仮定の下で決定される、請求項２又は３に記載の方法。
5. 各固定点の前記３次元変位を決定することは骨格モデルに基づく、請求項２乃至４の何れかに記載の方法。
6. 模擬される動作は、映画又はゲームのコンテンツの少なくとも一部に基づく、請求項１乃至５の何れかに記載の方法。
7. 模擬される動作は、映画又はゲームのコンテンツの前記少なくとも一部に従ってコントロールバックされる、請求項６に記載の方法。
8. 触覚インタラクションを提供する装置であって、当該装置は、少なくとも３つの力フィードバック装置を有し、前記３つの力フィードバック装置の各々が固定点に３次元の力効果を提供し、前記３つの力フィードバック装置は互いに対して規定された位置に配置され、これら３つの固定点が１つの幾何学平面を定める、ことを特徴とする装置。
9. 当該装置は椅子に統合されており、前記３つの力フィードバック装置は、それぞれ、左アームレスト、右アームレスト、及びヘッドレストに統合されている、請求項８に記載の装置。
10. 少なくとも１つの更なる力フィードバック装置が、少なくとも１つのレッグレストに統合されている、請求項９に記載の装置。
11. 当該装置は更に、前記少なくとも３つの力フィードバック装置の前記固定点の動作がこれら３つの固定点の間に固定された物体に６自由度の動作を提供するように、前記少なくとも３つの力フィードバック装置を互いに依存させて制御する制御信号を生成する制御ユニットを有する、請求項９又は１０に記載の装置。
12. 触覚装置を制御するように構成された制御ユニットであって、当該制御ユニットは、
    模擬される動作に対応する３次元加速度成分を決定し、
    前記模擬される動作に対応する３次元速度成分を決定し、
    少なくとも３つの力フィードバック装置を制御する制御信号を生成する
    ように構成された少なくとも１つのプロセッサを有し、
    前記少なくとも３つの力フィードバック装置の各々が、前記３つの力フィードバック装置の各々に付随した固定点に３次元の力効果を提供し、前記少なくとも３つの力フィードバック装置は互いに対して規定された位置に配置される、
    制御ユニット。
13. コンピュータ上で実行されるときに請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法のステップを実行するプログラムコードの命令を有するコンピュータプログラム。

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