JP6383765B2 - 触覚コンテンツ生成装置、触覚コンテンツ生成方法および触覚コンテンツ利用機器 - Google Patents

Description

本発明は、触覚コンテンツ生成装置、触覚コンテンツ生成方法および触覚コンテンツ利用機器に関し、特に、所与の触覚効果を与える触覚コンテンツを生成する装置および方法、並びに当該触覚コンテンツを利用した機器に関するものである。

従来、人間の五感を利用した様々な機器が提供されている。このうち、触覚を利用した機器の多くは、所定の振動を出力することによって、所与の効果を付与するようになされている。一例として、マッサージ器、美容器、振動アラーム、電動歯ブラシ、ゲーム機のコントローラ、振動フィードバック付きタッチパネルなどが知られている。

ここで、機器に与えられる振動は、その機器に求められる所与の効果を発揮しやすいものが設定される。例えば、マッサージ器であれば、人間の手による施術にできるだけ近い触感となるような振動が揉み玉に付与されるように設計されたものが多い。人の施術によるマッサージには、気持ちよいマッサージと気持ちよくないマッサージとがあるが、基本的にマッサージ器の開発は、気持ち良いマッサージを行うことを目的としてなされている。

この気持よいマッサージを行うことを目的としたマッサージ器の一例として、再生されている音楽の音の高低、大小、リズムおよびメロディの抑揚に合わせて、特定のマッサージを対応して実行するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のマッサージ器によれば、使用者は、音楽と同調したマッサージを受けることができ、心身のリラクゼーションに効果を発揮する。

また、発明者は、マッサージの施術のし方を五線譜と音符とにより表した「触譜」というものを考案している（例えば、非特許文献１，２参照）。触譜では、五線譜の音の高低がマッサージの圧力に対応し、音符がマッサージのリズムに対応する。例えば、熟練の施術者が行っている施術方法を触譜に記述することにより、熟練の施術者がどのようなイメージをもって、どのような順序で施術をしているのかを可視化することが可能となる。

なお、マッサージに限らず、音声信号を触覚効果の情報に変換して利用するようにしたシステムが他にも知られている（例えば、特許文献２，３参照）。特許文献２に記載の触覚効果生成システムは、音声信号に関係付けられるエンベロープを決定し、エンベロープに基づいて触覚効果（例えば、タッチスクリーンまたはタッチパッドのタッチ面を動かす振動触覚効果）を決定し、当該触覚効果に関係付けられる触覚信号（例えば、アクチュエータの駆動信号）を出力するように構成されている。

また、特許文献３に記載のシステムでは、マイクロフォンから入力した音声信号の特徴（周波数、振幅、継続期間など）を判断し、当該特徴の少なくとも一部に基づいて、特徴に関連した触覚効果ライブラリから触覚効果を識別することによって、当該特徴に関連した触覚効果をアクチュエータに出力させるためのアクチュエータ信号を生成する。

特開２００５−１３０８８３号公報 特開２０１５−５３０５３号公報 特開２０１５−１５６２２９号公報

Tactile Score, Springer Verlag：Yasuhiro Suzuki and Rieko Suzuki,2013 「情報を生み出す触覚の知性：情報社会をいきるための感覚のリテラシー」p155-ｐ167 渡邊淳司著 2014年12月22日発行

上述のように、音声を触覚効果（振動など）に変換する技術は種々提案されている。しかしながら、触覚効果を受ける人がそれを心地よい、気持ち良いなどと感じるためには、音声をただ触覚効果に変換すればよいというわけではない。すなわち、人間の感性に訴えるような、意味のある触覚効果に変換することが望まれる。「意味のある触覚効果」とは、それを受ける人に対して何らかのメッセージを伝えることができるような触覚効果のことである。

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、受け手にとって意味のあるメッセージを触覚効果によって伝えることが可能な触覚コンテンツを生成できるようにすることを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明では、それぞれが触感の一要素を表したｎ個（ｎ≧２）の触質パラメータにより特定される固有の触覚効果を持った触質コンテンツを、ｎ個の触質パラメータの組み合わせに対応付けて記憶する触質コンテンツ記憶部を備えている。そして、ｎ個の触質パラメータの組み合わせを複数組順に指定することにより、当該指定した複数組の組み合わせに対応する複数の触質コンテンツを触質コンテンツ記憶部から順に抽出し、当該抽出した複数の触質コンテンツの中から、２つ以上の異なる触質コンテンツの組み合わせから成るパターンの繰り返しを構成している触質コンテンツ群を抽出し、これを触覚コンテンツとして生成するようにしている。

上記のように構成した本発明によれば、ｎ個の触質パラメータの組み合わせを複数組指定することにより、複数の触質コンテンツが抽出される。ここで、それぞれの触質コンテンツは、それぞれに固有の触覚効果を付与することが可能なものであるから、順に抽出される複数の触質コンテンツの差異の連なりにより、その連なりに固有の意味を持った触覚効果を有するものといえる。さらに、本発明では、繰り返しを構成している触質コンテンツ群だけが更に抽出されて触覚コンテンツとされるため、生成される触覚コンテンツは、触質コンテンツの繰り返しによって触覚のメッセージ性（物語性）が受け手に明確に伝えられるものとなっている。このように、本発明によれば、受け手にとって意味のあるメッセージを触覚効果によって伝えることが可能な触覚コンテンツを生成することができる。

本実施形態による触覚コンテンツ生成装置の基本構成例を示す機能ブロック図である。 本実施形態の触質コンテンツ記憶部が記憶する触質コンテンツの記憶例を模式的に示す図である。 本実施形態の触覚コンテンツ生成部による繰り返しパターンの判定アルゴリズムを説明するための図である。 図１のように構成した触覚コンテンツ生成装置の動作例を示すフローチャートである。 外部入力信号の解析機能を加えた本実施形態による触覚コンテンツ生成装置の機能構成例を示すブロック図である。 本実施形態の触質パラメータ特定部による処理内容を説明するための図である。 図５のように構成した触覚コンテンツ生成装置の動作例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による触覚コンテンツ生成装置の基本構成例を示す機能ブロック図である。図１に示すように、本実施形態の触覚コンテンツ生成装置は、記憶媒体として触質コンテンツ記憶部１０を備えている。また、本実施形態の触覚コンテンツ生成装置は、その機能構成として、触質コンテンツ抽出部１１および触覚コンテンツ生成部１２を備えている。

上記各機能ブロック１１，１２は、ハードウェア、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能ブロック１１，１２は、実際にはコンピュータのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。

触質コンテンツ記憶部１０は、それぞれが触感の一要素を表したｎ個（ｎ≧２）の触質パラメータにより特定される固有の触覚効果を持った触質コンテンツを、ｎ個の触質パラメータの組み合わせに対応付けて記憶する。本実施形態では、ｎ＝２の例を示す。また、２個の触質パラメータとして、情報の強度に関する第１の触質パラメータと、情報の分割区間の長さに関する第２の触質パラメータとを用いる例を示す。強度および分割区間の長さは、何れも触感の一要素を成すものである。

すなわち、本実施形態において、触質コンテンツ記憶部１０は、情報の強度に関する第１の触質パラメータおよび情報の分割区間の長さに関する第２の触質パラメータにより特定される固有の触覚効果を持った触質コンテンツを、第１の触質パラメータおよび第２の触質パラメータの組み合わせに対応付けて記憶する。触質パラメータとは、例えば＜硬い−柔らかい＞、＜粗い−滑らか＞のように対立する触質（以下、触質対という）の程度を表すパラメータである。

例えば、＜硬い−柔らかい＞という触質対に関する触質パラメータとして、情報の強度を用いることが可能である。すなわち、強度を表す値が大きいほど硬いことを表し、強度を表す値が小さいほど柔らかいことを表す。また、＜粗い−滑らか＞という触質対に関する触質パラメータとして、情報の分割区間の長さを用いることが可能である。すなわち、長さを表す値が大きいほど滑らかであることを表し、長さを表す値が小さいほど粗いことを表す。

図２は、触質コンテンツ記憶部１０が記憶する触質コンテンツの記憶例を模式的に示す図である。図２は、縦軸に第１の触質パラメータとしての「強度」をとり、横軸に第２の触質パラメータとしての「分割区間の長さ」をとって表したマトリクス状の触質対空間を示している。図２の例では、第１の触質パラメータ（強度）で表される触質対として＜硬い−柔らかい＞を用い、第２の触質パラメータ（分割区間の長さ）で表される触質対として＜粗い−滑らか＞を用いたものを示している。

図２の例では、強度の最大値から最小値までを５段階に分けるとともに、分割区間の長さの最大値から最小値までを５段階に分けることにより、２５個のマトリクス空間を形成している。２５個のマトリクス空間には、それぞれ１番〜２５番のインデックス番号が付与されている。触質コンテンツ記憶部１０は、これら２５個のマトリクス空間内にそれぞれ、強度および分割区間の長さの組み合わせに応じた触質コンテンツを記憶する。

ここで記憶する触質コンテンツは、人が触感を得ることが可能な情報である。触質コンテンツの典型例として、振動情報が挙げられる。触質コンテンツとして振動情報を記憶する場合、例えばインデックス番号“１”の位置には、強度が最大で分割区間の長さが最小の振動情報、つまり、最も硬くて最も粗いというイメージを伝達可能な振動情報が記憶される。また、例えばインデックス番号“２５”の位置には、強度が最小で分割区間の長さが最大の振動情報、つまり、最も柔らかくても最も滑らかというイメージを伝達可能な振動情報が記憶される。

なお、触質コンテンツを特定するための２組の触質対として何を用いるかは、本実施形態の触覚コンテンツ生成装置において生成する触覚コンテンツの用途に応じて任意に定めることが可能である。すなわち、ここでは２組の触質対として＜硬い−柔らかい＞および＜粗い−滑らか＞を用いているが、本発明はこれに限定されない。例えば、触質対の別の例として、＜大きい−小さい＞、＜鋭い−鈍い＞、＜重い−軽い＞、＜ざらざら−つるつる＞などを用いてもよい。

また、ここでは触質コンテンツ記憶部１０に記憶する触質コンテンツとして振動情報を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。触質コンテンツの別の例として、機器を駆動するアクチュエータの駆動情報、様々な製品に用いる材料で人の肌触りに影響する材質情報などが考えられる。

触質コンテンツ抽出部１１は、第１の触質パラメータおよび第２の触質パラメータの組み合わせを複数組順に指定して、当該指定した複数組の組み合わせに対応する複数の触質コンテンツを触質コンテンツ記憶部１０から順に抽出する。第１の触質パラメータおよび第２の触質パラメータの指定は、所望の触覚コンテンツを生成したいユーザが手動で指定することが可能である。

例えば、触質コンテンツ抽出部１１は、図２に例示したマトリクスをコンピュータの画面上に表示させ、タッチパネルやマウス等の操作デバイスを用いてユーザに所望の位置を順に指定させることにより、第１の触質パラメータおよび第２の触質パラメータの組み合わせを複数組順に指定する。この場合、触質コンテンツ抽出部１１は、マトリクス上で順に指定された位置に対応する触質コンテンツを順次触質コンテンツ記憶部１０から抽出する。

第１の触質パラメータおよび第２の触質パラメータの指定を、触質コンテンツ抽出部１１が自動的に行うようにすることも可能である。例えば、触質コンテンツ抽出部１１がランダムに、あるいは所定の規則に従って第１の触質パラメータおよび第２の触質パラメータの組み合わせを順次指定するようにすることが可能である。

あるいは、外部入力信号を解析することより、当該外部入力信号から特定された第１の触質パラメータおよび第２の触質パラメータを触質コンテンツ抽出部１１が入力することによって、第１の触質パラメータおよび第２の触質パラメータの組み合わせを順次指定するようにすることも可能である。なお、これに関する具体例は後述する。

触覚コンテンツ生成部１２は、触質コンテンツ抽出部１１により順に抽出された複数の触質コンテンツが、２つ以上の異なる触質コンテンツの組み合わせから成るパターンの繰り返しを有するか否かを判定し、繰り返しを構成している触質コンテンツ群を抽出し、これを触覚コンテンツとして生成する。繰り返しを構成している触質コンテンツ群は、受け手に対して意味のあるメッセージを伝えることが可能な情報であり、本実施形態ではこれを触覚コンテンツとして生成するようにしている。その理由を以下に説明する。

触覚によって何らかのメッセージを人に伝える場合、第１に、触感に差異を作ることが大事である。例えば、人は、ずっと同じ圧力を受け続けると圧力を感じなくなるが、圧力に差異を作ると、より強く圧力を感じるようになる。そして、その差異の連なりから、ある種のメッセージを表現することが可能となる。例えば、図２に示したマトリクス空間において、インデックス番号が２０番の触質コンテンツと２５番の触質コンテンツとを順に抽出すると、比較的弱い強度で長い時間をかけてゆったりと強度が変化するという差異が生じ、この差異によって「柔らかくて滑らか」な感じというメッセージを表現することが可能となる。

第２に、上記のような触感の差異を２回以上繰り返すことにより、それが何か特別なもの（偶然ではないもの）という印象を人に与えることができる。すなわち、２０番の触質コンテンツと２５番の触質コンテンツとを順に１回ずつ抽出するだけなく、２０番→２５番→２０番→２５番のように２回以上繰り返すことにより、差異によって生じるメッセージをより強く伝えることが可能となる。なお、ここでは２つの触質コンテンツが繰り返される例を示したが、３つ以上の触質コンテンツが繰り返されるものも触覚コンテンツとなる。

なお、触覚コンテンツ生成部１２により生成された触覚コンテンツは、例えば、触覚コンテンツ生成装置が備える記憶媒体、あるいは触覚コンテンツ生成装置に着脱可能なリムーバル記憶媒体に保存される。または、触覚コンテンツ生成装置に通信ネットワークを介して接続された外部機器（例えば、外部ストレージ、サーバなど）に触覚コンテンツを送信して保存するようにしてもよい。このように保存された触覚コンテンツは、その後、様々な製品や様々な用途に利用することが可能である。

例えば、振動を媒体として所与の機能を発揮する各種製品（一例として、マッサージ器、美容器、ヘアブラシの柄、電動歯ブラシ、玩具、携帯電話のバイブレータ等）、アクチュエータによる部材の動きを媒体として所与の機能を発揮する各種製品（一例として、マッサージ器等）、触感を媒体として所与の機能を発揮する各種製品（一例として、衣類、ベッド、寝具、家具、建具、その他、人体が触れることのある各種機器）などに対し、本実施形態の触覚コンテンツ生成装置により生成した触覚コンテンツを利用することが可能である。

例えば、触覚コンテンツをマッサージ器に利用する場合、マッサージ器の揉み玉を振動、回転あるいは移動させるために必要なアクチュエータの駆動情報を触質コンテンツとして触質コンテンツ記憶部１０に記憶しておく。このようにすれば、触質コンテンツ記憶部１０から抽出した触質コンテンツをもとに生成した触覚コンテンツは、繰り返しのパターンから成る駆動情報そのものであり、マッサージ器の揉み玉を制御するための情報として利用することが可能である。

また、触覚コンテンツを超音波美顔器に利用する場合、超音波を出力させるための振動情報を触質コンテンツとして触質コンテンツ記憶部１０に記憶しておく。このようにすれば、触質コンテンツ記憶部１０から抽出した触質コンテンツをもとに生成した触覚コンテンツは、繰り返しのパターンから成る超音波振動情報そのものであり、超音波美顔器における超音波出力を制御するための情報として利用することが可能である。

以下に、触覚コンテンツ生成部１２による繰り返しパターンの判定アルゴリズムの一例を説明する。図３は、触覚コンテンツ生成部１２による繰り返しパターンの判定アルゴリズムを説明するための図である。図３（ａ）は、触質コンテンツ抽出部１１により順に抽出された１０個の触質コンテンツのインデックス番号の順列を示している。

触覚コンテンツ生成部１２は、まず、触質コンテンツ抽出部１１により抽出された先頭のインデックス番号をｋｅｙとして、当該ｋｅｙと同じインデックス番号が出現する直前までをパターンとして抽出する。ここで、パターンとは、２つ以上の異なるインデックス番号（それにより示される触質コンテンツ）の組み合わせをいうものとする。

例えば、ｋｅｙと同じインデックス番号が連続する場合（例えば、“１１”のようなケース）、「２つ以上の異なる」という制限を設けることなく、ｋｅｙと同じインデックス番号が出現する直前までをパターンとして抽出すると、最初の１つ目のインデックス番号“１”だけがパターンとして抽出されることになる。本実施形態では、このような１つのインデックス番号のみから成るものをパターンとしては抽出しない。これをパターンとして抽出すると、“１１”は“１”が２回繰り替えされている触覚コンテンツとなってしまうが、これだと触質コンテンツの連なりに差異がないので、触覚コンテンツとしては不適だからである。

触覚コンテンツ生成部１２は、１つのパターンを抽出したら、次に、当該抽出したパターンの次のインデックス番号をｋｅｙとして、当該ｋｅｙと同じインデックス番号が出現する直前までをパターンとして新たに抽出する。触覚コンテンツ生成部１２は、以上の処理を、触質コンテンツ抽出部１１により順に抽出されたインデックス番号の最後まで行う。

なお、先頭のインデックス番号をｋｅｙとして、最後のインデックス番号まで探索を行っても、そのｋｅｙと同じインデックス番号が見つからない場合は、先頭から２番目のインデックス番号をｋｅｙに設定し直して、当該ｋｅｙと同じインデックス番号が出現する直前までをパターンとして抽出する。この処理は、パターンが見つかるまで、ｋｅｙを変えながら繰り返し行う。図３（ｂ）は、このようなパターン抽出処理を行った結果を示している。

図３の例では、まず、先頭のインデックス番号“１”をｋｅｙとして、当該ｋｅｙと同じインデックス番号が出現する直前までをパターンとして抽出している。これにより、“１２３”が１つ目のパターンとして抽出されている。次に、抽出した１つ目のパターンの次のインデックス番号（４番目のインデックス番号）“１”をｋｅｙとして、当該ｋｅｙと同じインデックス番号が出現する直前までをパターンとして抽出している。これにより、“１２３”が２つ目のパターンとして抽出されている。

次に、抽出した２つ目のパターンの次のインデックス番号（７番目のインデックス番号）“１”をｋｅｙとして、当該ｋｅｙと同じインデックス番号が出現する直前までをパターンとして抽出している。これにより、“１４”が３つ目のパターンとして抽出されている。さらに、抽出した３つ目のパターンの次のインデックス番号（９番目のインデックス番号）“１”をｋｅｙとして、当該ｋｅｙと同じインデックス番号が出現する直前までをパターンとして抽出しようとしたが、同じインデックス番号はみつからず、残りの “１３”が４つ目のパターンとして抽出されている。

図３の例では、“１２３”のパターンが２回繰り返されている。よって、触覚コンテンツ生成部１２は、この繰り返しを構成している触質コンテンツ群“１２３１２３”を抽出し、これを触覚コンテンツとして生成する。

なお、図３の例では、図３（ｃ）に示すように、２番目のインデックス番号“２”をｋｅｙとして設定すると、“２３１”というパターンの繰り返しを抽出することができる。そこで、触覚コンテンツ生成部１２は、ｋｅｙの設定位置を先頭から順に変えながらパターン抽出処理を行うことにより、繰り返しを構成している複数の触質コンテンツ群“１２３１２３”、“２３１２３１”を抽出し、これらを触覚コンテンツとして生成するようにしてもよい。また、インデックス番号の全てを順次ｋｅｙに設定して、繰り返しパターンの判定処理を行うようにしてもよい。

なお、ここでは、触質コンテンツ抽出部１１により抽出された触質コンテンツが１０個の場合における繰り返しパターンの判定例を説明したが、触質コンテンツが多数の場合もある。そこで、触覚コンテンツ生成部１２は、触質コンテンツ抽出部１１により順に抽出された複数の触質コンテンツを先頭から所定数毎に区切ってグループ化し、グループ毎に繰り返しパターンの判定処理を行うようにしてもよい。

図４は、図１のように構成した触覚コンテンツ生成装置の動作例を示すフローチャートである。まず、触質コンテンツ抽出部１１は、第１の触質パラメータおよび第２の触質パラメータの組み合わせを複数組順に指定する（ステップＳ１）。上述したように、この指定方法は任意であるが、例えば、ユーザによるタッチパネルやマウス等の操作に応じて、触質コンテンツ抽出部１１が第１の触質パラメータおよび第２の触質パラメータの組み合わせを複数組順に指定する。

次に、触質コンテンツ抽出部１１は、指定した複数組のパラメータの組み合わせに対応する複数の触質コンテンツを触質コンテンツ記憶部１０から順に抽出する（ステップＳ２）。次いで、触覚コンテンツ生成部１２は、触質コンテンツ抽出部１１により順に抽出された複数の触質コンテンツが繰り返しのパターンを有するか否かを判定する（ステップＳ３）。そして、触覚コンテンツ生成部１２は、繰り返しを構成している触質コンテンツ群を抽出し、これを触覚コンテンツとして生成する（ステップＳ４）。

以下に、外部入力信号を解析することより、第１の触質パラメータおよび第２の触質パラメータの組み合わせを指定する例について説明する。図５は、外部入力信号の解析機能を加えた触覚コンテンツ生成装置の機能構成例を示すブロック図である。なお、この図５において、図１に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。

図５に示す例において、触覚コンテンツ生成装置は、その機能構成として、対象情報入力部４１および触質パラメータ特定部４２を更に備えている。また、触質コンテンツ抽出部１１に代えて触質コンテンツ抽出部１１’を備えている。

対象情報入力部４１は、強度に相当する値が連続的または断続的に連なって成る対象情報を入力する。当該対象情報の一例として、本実施形態では時系列の波形情報を入力する。ここで入力する波形情報は、アナログ信号でもよいし、デジタルデータでもよい。また、入力する波形情報は、時間の経過と共に振幅が変化する情報であればよく、その種類は任意である。例えば、音声信号、映像信号、地震計・風力計・光量計など各種計測機器の測定信号、オシロスコープによる波形測定データ、株価変動データなどが挙げられるが、これらは一例に過ぎない。

触質パラメータ特定部４２は、対象情報入力部４１により入力された波形情報を時間軸方向に複数に分割し、それぞれの分割区間から、第１の触質パラメータとして振幅を特定するとともに、第２の触質パラメータとして分割区間の時間の長さを特定する。このとき、前処理として、波形情報にローパスフィル処理を施すことにより、入力された波形情報のエンベロープを抽出し、当該エンベロープを対象として、複数の分割区間から第１の触質パラメータ（振幅）および第２の触質パラメータ（分割区間の時間の長さ）を特定するようにしてもよい。

図６は、触質パラメータ特定部４２による処理内容の一例を説明するための図である。図６は、対象情報入力部４１により入力された波形情報（または、触質パラメータ特定部４２により前処理としてローパスフィルタ処理が施されたエンベロープ波形情報）を示している。

触質パラメータ特定部４２は、まず、図６に示す波形情報を時間軸方向に複数に分割する。図６では一例として、波形の振幅が極小となる時間毎に分割している。すなわち、波形の開始点から１つ目の極小値までを第１の分割区間Ｔ１、１つ目の極小値から２つ目の極小値までを第２の分割区間Ｔ２、２つ目の極小値から３つ目の極小値までを第３の分割区間Ｔ３、・・・のように、波形情報を時間軸方向に複数に分割している。

なお、波形情報の分割のし方は、図６に示した例に限定されない。例えば、波形の振幅が極大となる時間毎に波形情報を複数の区間に分割するようにしてもよい。あるいは、正の値の振幅および負の値の振幅がある波形情報の場合は、振幅値がゼロとなる時間毎に波形情報を複数の区間に分割するようにしてもよい。

触質パラメータ特定部４２は、それぞれの分割区間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・から、第１の触質パラメータとして代表振幅ｈ１，ｈ２，ｈ３，・・・を特定するとともに、第２の触質パラメータとして分割区間の時間の長さｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・を特定する。ここで、代表振幅ｈ１，ｈ２，ｈ３，・・・は、それぞれの分割区間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・における開始点の極小値または終了点の極小値のうち値が大きい方と、分割区間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・における極大値との差分の値を示している。

すなわち、分割区間Ｔ１に関しては、極小値が１つしかないので、この極小値と極大値との差分が代表振幅ｈ１となる。分割区間Ｔ２に関しては、当該区間の開始点の極小値の方が終了点の極小値よりも大きいので、開始点の極小値と極大値との差分が代表振幅ｈ２となる。分割区間Ｔ３に関しては、当該区間の開始点の極小値よりも終了点の極小値の方が大きいので、終了点の極小値と極大値との差分が代表振幅ｈ３となる。

なお、ここで示した代表振幅の特定方法は一例であり、これに限定されるものではない。例えば、それぞれの分割区間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・における開始点の極小値または終了点の極小値のうち値が小さい方と、分割区間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・における極大値との差分を代表振幅として特定するようにしてもよい。

また、正の値の振幅および負の値の振幅がある波形情報を、振幅値がゼロとなる時間毎に分割した場合は、各分割区間における正の極大値または負の極小値を第１の触質パラメータの代表振幅として特定するようにしてもよい。ここで、負の極小値に関しては、その絶対値を第１の触質パラメータの代表振幅として特定するようにしてもよい。

また、触質コンテンツ抽出部１１’は、触質パラメータ特定部４２によりそれぞれの分割区間から特定された第１の触質パラメータ（振幅）および第２の触質パラメータ（分割区間の時間の長さ）の組み合わせを順に指定して、当該指定した複数組の組み合わせに対応する複数の触質コンテンツを触質コンテンツ記憶部１０から順に抽出する。

すなわち、触質コンテンツ抽出部１１’は、各分割区間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・から特定された代表振幅および分割区間の長さの組み合わせ｛ｈ１，ｔ１｝，｛ｈ２，ｔ２｝，｛ｈ３，ｔ３｝，・・・を指定する。そして、図２に示した触質コンテンツのマトリクス空間上において、上記指定したそれぞれの組み合わせに対応する触質コンテンツを順に抽出する。

図７は、上記のように構成した本実施形態による触覚コンテンツ生成装置の動作例を示すフローチャートである。まず、対象情報入力部４１は、時系列の波形情報を入力する（ステップＳ１１）。次に、触質パラメータ特定部４２は、対象情報入力部４１により入力された波形情報にローパスフィル処理を施すことにより、波形情報のエンベロープを抽出する（ステップＳ１２）。

次いで、触質パラメータ特定部４２は、エンベロープ波形情報を時間軸方向に複数に分割し（ステップＳ１３）、それぞれの分割区間から、第１の触質パラメータとして振幅を特定するとともに、第２の触質パラメータとして分割区間の時間の長さを特定する（ステップＳ１４）。

次に、触質コンテンツ抽出部１１’は、触質パラメータ特定部４２によりそれぞれの分割区間から特定された振幅および分割区間の時間の長さの組み合わせを順に指定して、当該指定した複数組の組み合わせに対応する複数の触質コンテンツを触質コンテンツ記憶部１０から順に抽出する（ステップＳ１５）。

さらに、触覚コンテンツ生成部１２は、触質コンテンツ抽出部１１’により順に抽出された複数の触質コンテンツが繰り返しのパターンを有するか否かを判定する（ステップＳ１６）。そして、触覚コンテンツ生成部１２は、繰り返しを構成している触質コンテンツ群を抽出し、これを触覚コンテンツとして生成する（ステップＳ１７）。

以上詳しく説明したように、本実施形態によれば、第１の触質パラメータおよび第２の触質パラメータの組み合わせを複数組指定することにより、触質コンテンツ記憶部１０から複数の触質コンテンツが抽出され、その中からさらに、２つ以上の異なる触質コンテンツの組み合わせから成るパターンの繰り返しを構成している触質コンテンツ群が抽出されて触覚コンテンツとして生成される。このようにして生成した触覚コンテンツを様々な媒体を通じて人に伝達することにより、繰り返される複数の触質コンテンツの差異の連なりにより、意味を持った触覚効果を与え、触覚のメッセージ性（物語性）を受け手に明確に伝えることができる。

なお、上記実施形態では、触質コンテンツ記憶部１０より抽出した複数の触質コンテンツの中から、１種類の繰り返しパターンから成る触質コンテンツ群を抽出し、抽出した触質コンテンツ群をそのまま触覚コンテンツとする例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数種類の繰り返しパターンから成る触質コンテンツ群を抽出し、これらを組み合わせることによって触覚コンテンツを生成するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、１つのインデックス番号をＫｅｙに設定して、そのＫｅｙと同じインデックス番号が出現する直前までをパターンとして抽出する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数のインデックス番号の組み合わせをＫｅｙに設定して、そのＫｅｙと同じインデックス番号の組み合わせが出現する直前までをパターンとして抽出するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、例えば図３（ｂ）のように“１２３｜１２３”とパターンの繰り返しが検出された場合に、その繰り返しを構成している触質コンテンツ群“１２３１２３”を触覚コンテンツとして生成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、“１２３”を任意の数だけ組み合わせたものを触覚コンテンツとして生成するようにしてもよい。

また、“１２３”の順序をサイクリックに置き換えたもの（“２３１”または“３１２”）を生成し、これを組み合わせたものを触覚コンテンツとして生成するようにしてもよい。ここで、“２３１２３１”や “３１２３１２”のように、同一のパターンを組み合わせて触覚コンテンツを生成してもよいし、“１２３２３１３１２”のように、異なるパターンを任意に組み合わせて触覚コンテンツを生成するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、対象情報入力部４１により入力する対象情報として、強度に相当する値が連続的または断続的に連なっている形態の波形情報を扱う例について説明したが、元々がそのような形態になっていない情報を当該形態に変換した情報を入力するようにしてもよい。

例えば、音声信号の場合、ある程度の時間的な長さを持ったものであれば、強度に相当する値が連続的または断続的に連なっているものといえる。一方、一瞬で終わる音の場合、振幅は存在するが、時間軸に沿って複数に分割可能な長さを持たない。しかし、その瞬時音を周波数解析して周波数軸の信号に変換すると、周波数毎に異なる振幅を持った情報、つまり、強度に相当する振幅が周波数軸に沿って連なった情報となるため、対象情報入力部４１において入力可能な情報となる。その他、周波数スペクトル情報、ヒストグラム情報、画像情報、動画情報、テキスト情報、物体の動きを表す動作情報なども、対象情報入力部４１より対象情報として入力し得る。

また、上記実施形態では、図２に示すように、横軸に分割区分の長さをとる例について説明したが、当該長さの逆数を取るようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ｎ＝２とし、２個の触質パラメータとして、情報の強度に関する第１の触質パラメータと、情報の分割区間の長さに関する第２の触質パラメータとを特定する例について説明したが、ｎは３以上であってもよい。なお、ｎ≧３とする場合、図２のような２次元状のマトリクス空間ではなく、３階層以上のｎ次元階層空間として、ｎ個の触質パラメータの組み合わせに対応する触質コンテンツをそれぞれ記憶することになる。

また、上記実施形態では、情報の強度に関する第１の触質パラメータと、情報の分割区間の長さに関する第２の触質パラメータとの両方を特定する例について説明したが、何れか一方のみとしてもよい。

すなわち、触質パラメータ特定部４２は、対象情報入力部４１により入力された対象情報を複数に分割し、それぞれの分割区間から、情報の強度に関する第１の触質パラメータおよび分割区間の長さに関する第２の触質パラメータの少なくとも一方を用いて、ｎ個（ｎ≧２）の触質パラメータを特定することが可能である。

例えば、ｎ＝３とする場合、第１の触質パラメータを１個または２個特定するとともに、第２の触質パラメータを２個または１個特定するといったことが可能である。あるいは、第１の触質パラメータとして異なるものを３個特定するようにしてもよいし、第２の触質パラメータとして異なるものを３個特定するようにしてもよい。

情報の強度に関する第１の触質パラメータだけでｎ個の触質パラメータを特定する場合、例えば、対象情報入力部４１によりｎ種の対象情報を入力するようにする。そして、触質パラメータ特定部４２は、入力されたｎ種の対象情報をそれぞれ複数に分割し、ｎ種の対象情報のそれぞれの分割区間から、第１の触質パラメータを１個ずつ特定することにより、ｎ個の第１の触質パラメータの組み合わせを複数組特定する。

一例として、対象情報入力部４１が、触質変換対象の情報として、心拍、加速度（身体の動き）、血流量の３種の情報に関して以下のようなデジタル値を入力したとする。
心拍 ：７９，６０，７９，７５，７４，７９，７５
加速度：４０，１０，３０，４０，３５，４０，２０
血流量：８０，６０，４０，６０，８０，６０，８０

この場合、触質パラメータ特定部４２は、入力された３種の対象情報をそれぞれ入力値ごとに分割し、３種の対象情報のそれぞれの分割区間から、第１の触質パラメータを特定することにより、３個の第１の触質パラメータの組み合わせを以下のように特定する。
｛７９，４０，８０｝，｛６０，１０，６０｝，｛７９，３０，４０｝，・・・

また、情報の分割区間の長さに関する第２の触質パラメータだけでｎ個の触質パラメータを特定する場合も、例えば、対象情報入力部４１によりｎ種の対象情報を入力するようにする。そして、触質パラメータ特定部４２は、入力されたｎ種の対象情報をそれぞれ複数に分割し、ｎ種の対象情報のそれぞれの分割区間から、第２の触質パラメータを１個ずつ特定することにより、ｎ個の第２の触質パラメータの組み合わせを複数組生成する。

一例として、対象情報入力部４１が、心拍、加速度、血流量の３種の情報に関して、上記と同様のデジタル値を入力したとする。この場合、触質パラメータ特定部４２は、例えば、同じ値が入力されるまでを単位として３種の対象情報をそれぞれ分割し、３種の対象情報のそれぞれの分割区間から、第２の触質パラメータを特定することにより、３個の第２の触質パラメータの組み合わせを複数組特定する。

上記の例の場合、心拍に関して、最初の“７９”と同じ値が次に現れるのは２つ後、その次に同じ値が現れるのは更に３つ後なので、分割区間の長さは２，３となる。加速度に関して、最初の“４０” と同じ値が次に現れるのは３つ後、その次に同じ値が現れるのは更に２つ後なので、分割区間の長さは３，２となる。血流量に関して、最初の“８０”と同じ値が次に現れるのは４つ後、その次に同じ値が現れるのは更に２つ後なので、分割区間の長さは４，２となる。この場合、触質パラメータ特定部４２は、第２の触質パラメータの組み合わせを｛２，３，４｝，｛３，２，２｝のように特定する。

なお、ここでは、複数種類の触質変換対象の情報としてデジタル値を入力する例について説明したが、アナログ信号を入力するようにしてもよいことは言うまでもない。この場合、強度に関する触質パラメータおよび分割区間の長さに関する触質パラメータの特定法は、上記実施形態で説明した方法を適用することが可能である。

また、ここでは、強度に関する触質パラメータ、あるいは分割区間の長さに関する触質パラメータの何れか一方のみを、複数種類の触質変換対象の入力情報から特定する例について説明したが、１種類の対象情報から特定するようにしてもよい。例えば、上記実施形態と同様にして１種類の対象情報を複数の区間に分割し、それぞれの分割区間から、強度に関する触質パラメータを複数特定するようにしてもよい（例えば、強度の最大値と最小値をそれぞれ触質パラメータとするなど）。また、１種類の対象情報を複数の区間に分割する際に、異なる方法に従って複数の区間に分割し、それぞれの方法で分割した分割区間の長さを触質パラメータとするようにしてもよい。

また、ここでは、複数種類の触質変換対象の入力情報から、強度に関する触質パラメータだけ、あるいは分割区間の長さに関する触質パラメータだけを特定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数種類の触質変換対象の入力情報から、強度に関する触質パラメータおよび分割区間の長さに関する触質パラメータの両方を組み合わせて特定するようにしてもよい。

その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１０ 触質コンテンツ記憶部
１１，１１’ 触質コンテンツ抽出部
１２ 触覚コンテンツ生成部
４１ 対象情報入力部
４２ 触質パラメータ特定部

Claims (12)

1. それぞれが触感の一要素を表したｎ個（ｎ≧２）の触質パラメータにより特定される固有の触覚効果を持った触質コンテンツを、上記ｎ個の触質パラメータの組み合わせに対応付けて記憶する触質コンテンツ記憶部と、
   上記ｎ個の触質パラメータの組み合わせを複数組順に指定して、当該指定した複数組の組み合わせに対応する複数の触質コンテンツを上記触質コンテンツ記憶部から順に抽出する触質コンテンツ抽出部と、
   上記触質コンテンツ抽出部により順に抽出された上記複数の触質コンテンツが、２つ以上の異なる触質コンテンツの組み合わせから成るパターンの繰り返しを有するか否かを判定し、繰り返しを構成している触質コンテンツ群を抽出し、これを触覚コンテンツとして生成する触覚コンテンツ生成部と、
   上記触覚コンテンツ生成部により生成された上記触覚コンテンツを、内部の記憶媒体、リムーバル記憶媒体または外部機器に記憶させる触覚コンテンツ記憶部とを備えたことを特徴とする触覚コンテンツ生成装置。
2. 触質変換対象の情報を入力する対象情報入力部と、
   上記対象情報入力部により入力された対象情報を複数に分割し、それぞれの分割区間から、情報の強度に関する触質パラメータおよび分割区間の長さに関する触質パラメータの少なくとも一方について、上記ｎ個の触質パラメータを特定する触質パラメータ特定部とを更に備え、
   上記触質コンテンツ抽出部は、上記触質パラメータ特定部により上記それぞれの分割区間から特定された上記ｎ個の触質パラメータの組み合わせを順に指定して、当該指定した複数組の組み合わせに対応する複数の触質コンテンツを上記触質コンテンツ記憶部から順に抽出することを特徴とする請求項１に記載の触覚コンテンツ生成装置。
3. 触質変換対象の情報を入力する対象情報入力部と、
   上記対象情報入力部により入力された１種の対象情報を複数に分割し、それぞれの分割区間から、情報の強度に関する触質パラメータおよび分割区間の長さに関する触質パラメータを特定することにより、２個の触質パラメータの組み合わせを複数組特定する触質パラメータ特定部とを更に備え、
   上記触質コンテンツ抽出部は、上記触質パラメータ特定部により上記それぞれの分割区間から特定された上記２個の触質パラメータの組み合わせを順に指定して、当該指定した複数組の組み合わせに対応する複数の触質コンテンツを上記触質コンテンツ記憶部から順に抽出することを特徴とする請求項１に記載の触覚コンテンツ生成装置。
4. 触質変換対象の情報を入力する対象情報入力部と、
   上記対象情報入力部により入力された複数種の対象情報をそれぞれ複数に分割し、上記複数種の対象情報のそれぞれの分割区間から、情報の強度に関する触質パラメータおよび分割区間の長さに関する触質パラメータの少なくとも一方を特定することにより、上記ｎ個の触質パラメータの組み合わせを複数組特定する触質パラメータ特定部とを更に備え、
   上記触質コンテンツ抽出部は、上記触質パラメータ特定部により上記それぞれの分割区間から特定された上記ｎ個の触質パラメータの組み合わせを順に指定して、当該指定した複数組の組み合わせに対応する複数の触質コンテンツを上記触質コンテンツ記憶部から順に抽出することを特徴とする請求項１に記載の触覚コンテンツ生成装置。
5. 強度に相当する値が連続的または断続的に連なって成る対象情報を入力する対象情報入力部と、
   上記対象情報入力部により入力された上記対象情報を複数に分割し、それぞれの分割区間から、分割区間内の代表強度を第１の触質パラメータとして特定するとともに、上記分割区間の長さを第２の触質パラメータとして特定する触質パラメータ特定部とを備え、
   上記触質コンテンツ抽出部は、上記触質パラメータ特定部により上記それぞれの分割区間から特定された上記第１の触質パラメータおよび上記第２の触質パラメータの組み合わせを順に指定して、当該指定した複数組の組み合わせに対応する複数の触質コンテンツを上記触質コンテンツ記憶部から順に抽出することを特徴とする請求項１に記載の触覚コンテンツ生成装置。
6. 上記触質コンテンツは、振動情報であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の触覚コンテンツ生成装置。
7. 上記触質コンテンツは、アクチュエータの駆動情報であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の触覚コンテンツ生成装置。
8. 上記触質コンテンツは、材質情報であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の触覚コンテンツ生成装置。
9. それぞれが触感の一要素を表したｎ個（ｎ≧２）の触質パラメータにより特定される固有の触覚効果を持った触質コンテンツを、上記ｎ個の触質パラメータの組み合わせに対応付けて記憶する触質コンテンツ記憶部を備えたコンピュータにおいて、触覚コンテンツを生成するための方法であって、
   上記コンピュータの触質コンテンツ抽出部が、上記ｎ個の触質パラメータの組み合わせを複数組順に指定して、当該指定した複数組の組み合わせに対応する複数の触質コンテンツを上記触質コンテンツ記憶部から順に抽出するステップと、
   上記コンピュータの触覚コンテンツ生成部が、上記触質コンテンツ抽出部により順に抽出された上記複数の触質コンテンツが、２つ以上の異なる触質コンテンツの組み合わせから成るパターンの繰り返しを有するか否かを判定し、繰り返しを構成している触質コンテンツ群を抽出し、これを触覚コンテンツとして生成するステップと、
   上記コンピュータの触覚コンテンツ記憶部が、上記触覚コンテンツ生成部により生成された上記触覚コンテンツを、内部の記憶媒体、リムーバル記憶媒体または外部機器に記憶させるステップとを有することを特徴とする触覚コンテンツ生成方法。
10. 振動を媒体として所与の機能を発揮する機器であって、
    請求項６に記載の触覚コンテンツ生成装置を備え、
    上記触質コンテンツ記憶部から抽出した上記触質コンテンツをもとに生成した振動情報を上記振動の駆動源として利用することを特徴とする触覚コンテンツ利用機器。
11. 振動を媒体として所与の機能を発揮する機器であって、
    請求項７に記載の触覚コンテンツ生成装置を備え、
    上記触質コンテンツ記憶部から抽出した上記触質コンテンツをもとに生成した駆動情報を上記アクチュエータの駆動源として利用することを特徴とする触覚コンテンツ利用機器。
12. 振動を媒体として所与の機能を発揮する機器であって、
    請求項１に記載の触覚コンテンツ生成装置により生成された上記触覚コンテンツを記憶したリムーバル記憶媒体または外部機器と接続され、
    上記リムーバル記憶媒体または上記外部機器より取得される上記触覚コンテンツを上記振動の駆動源として利用することを特徴とする触覚コンテンツ利用機器。