JP7210574B2 - スマートウェアラブル装置、スマートウェアラブル機器及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、２０１７年１１月１６日に中国専利局に提出された、出願番号が２０１７１１１４０７５４．７、発明名称が「スマートウェアラブル装置、スマートウェアラブル機器及び制御方法」の中国特許出願の優先権を主張し、その全体が引用により本発明に組み込まれる。

本発明はヒューマンマシンインタラクションの分野に関し、特にスマートウェアラブル装置、スマートウェアラブル機器及び制御方法に関する。

仮想現実（ＶＲ）及び拡張現実（ＡＲ）技術は、現代のシミュレーション技術の重要な発展方向であり、現実の世界と同じフィードバック情報を生成することで、人々に現実世界と同じように感じさせる。表示技術、グラフィック画像処理技術、マルチメディア技術、追跡技術及び並行処理技術等の急速な発展につれて、仮想現実技術は徐々に多くの分野に広く使用されている。

仮想現実や拡張現実等のヒューマンマシンインタラクションの技術分野では、仮想シーンに、例えば、カップ、花等のような物体が存在する場合、ユーザに仮想シーンでは「つかむ」又は「握る」ように感じさせることは、当業者が従来から解決しようとする課題である。

従来の実現手段として、当業者は、手部に仮想現実における物体を感じさせることができる装置を発明した。該装置は、手袋と類似し、その手のひら側に複数の可動凹凸点が設置され、仮想シーンにおける物体をシミュレートする時、該装置はゲーム内容に応じて凹凸点を調整し、対応する感触をリアルタイムに反映する。また、調整後、凹凸点が硬い・柔らかい手触りをシミュレートでき、現実世界で物体に触れる感覚をシミュレートできる。

別の従来の実現手段として、当業者は手で握ることが可能なコントローラを発明し、該コントローラに、手部の関連動作を捕捉する複数のセンサが設けられる。ユーザが仮想シーンにおける物体を握ろうとする場合、現実シーンでは、該ユーザは手で該コントローラを握ることができる。又は、該コントローラに対してつかみ、握り、放し等の動作を行い、このように、仮想シーンでは、仮想対象に対してつかみ、握り、放し等の動作を行うことができる。

しかしながら、従来技術に係る手段は、触りの感覚しか体験できないか、特定のサイズのコントローラを握る必要があり、設定の柔軟性に乏しく、仮想シーンでは異なるサイズの物体を握る感覚をシミュレートできず、実感が足りない。

上記課題に鑑みて、本発明の一実施例は、従来技術の課題を解決するために、スマートウェアラブル装置、スマートウェアラブル機器及び制御方法を提供する。

上記課題を解決するために、本発明はスマートウェアラブル装置を開示し、当該スマートウェアラブル装置は、剛性本体、少なくとも１つのヒンジ機構、ブレーキ及びコントローラを備え、
前記ヒンジ機構は、前記剛性本体に設置され、第１回転部、第２回転部及びそれらの間に位置するピボットを備え、
前記ヒンジ機構を利用して、前記剛性本体の前記ヒンジ機構の第１回転部及び第２回転部に接続される２つの部分が第１方向に沿って相対枢動可能であり、
前記ブレーキは、前記ヒンジ機構に接続され、前記コントローラからの第１制御信号を受信し、前記ヒンジ機構を制動して、前記剛性本体の２つの部分の相対枢動を停止させることができる。

本発明のスマートウェアラブル装置の一実施例では、前記スマートウェアラブル装置は、複数のヒンジ機構と、それぞれ複数のヒンジ機構を制動する複数のブレーキとを備え、各ヒンジ機構が剛性本体の２つの部分を接続する。

本発明のスマートウェアラブル装置の一実施例では、前記複数のヒンジ機構及び複数のブレーキの設置位置は手部の関節位置に対応する。

本発明のスマートウェアラブル装置の一実施例では、前記ブレーキは前記第１方向の枢動を制動し、且つ第１方向とは反対の第２方向の枢動を許可する。

本発明のスマートウェアラブル装置の一実施例では、前記スマートウェアラブル装置は着用部をさらに備え、前記着用部は手部の指及び／又は手のひらに対応するカバー、リング又はバンドを備え、前記着用部が前記剛性本体に固定して接続される。

本発明のスマートウェアラブル装置の一実施例では、前記ブレーキはクラッチであり、前記クラッチはクラッチ外輪、クラッチ内輪及び阻止部材を備え、前記クラッチ外輪及びクラッチ内輪のうち一方はヒンジ機構の第１回転部に接続され、他方は前記ヒンジ機構の第２回転部に接続され、前記阻止部材は前記クラッチ外輪とクラッチ内輪との間に挿し込まれて前記クラッチ外輪と前記クラッチ内輪との相対回転を制限することができる。

本発明のスマートウェアラブル装置の一実施例では、前記クラッチはオーバーランニングクラッチであり、前記オーバーランニングクラッチの内輪は、溝及び前記溝内に設置されるばねを含み、前記阻止部材は前記溝内に挿し込むことができ、前記ばねは前記阻止部材に当接して、作用力を提供して前記クラッチ外輪と前記クラッチ内輪との相対回転を制限し、前記クラッチ内輪及びクラッチ外輪のうちの一方の速度が他方を超えると、前記オーバーランニングクラッチは前記第１方向の枢動を制動し、且つ第１方向とは反対の第２方向の枢動を許可する。

本発明はスマートウェアラブル機器をさらに開示し、前記スマートウェアラブル装置を備え、ホスト及び位置センサをさらに備え、
前記ホストは仮想シーンを提供し、前記位置センサは前記スマートウェアラブル装置の少なくとも１つの現実位置を収集し、且つ仮想シーンにおける前記スマートウェアラブル装置の少なくとも１つの対応する仮想位置を算出し、
仮想シーンにおける前記スマートウェアラブル装置の仮想位置が物体の境界部分と重なると、前記ホストは制御信号を前記スマートウェアラブル装置のコントローラに出力して、ブレーキによって対応するヒンジ機構を制動する。

本発明のスマートウェアラブル機器の一実施例では、前記位置センサは前記スマートウェアラブル装置に設置され、又は前記スマートウェアラブル装置から離間して設置される。

本発明はスマートウェアラブル機器の制御方法をさらに開示し、
目標制御対象の少なくとも１つの現実位置を取得するステップと、
前記現実位置によって、仮想シーンにおける前記目標制御対象の仮想位置を算出するステップと、
前記仮想位置が仮想物体の境界位置と少なくとも部分的に重なると判断すると、制御信号を出力して、前記目標制御対象の少なくとも１つのヒンジ機構の第１方向に沿った回転を制動するステップと、を含む。

本発明の実施例に係るスマートウェアラブル装置、ウェアラブル機器及び制御方法は、以下の利点を含む。

本発明に係るスマートウェアラブル装置、スマートウェアラブル機器及び制御方法は、ユーザの指関節がそれ以上握り込めることができないようにすることで、握り感覚を生み出し、ユーザは仮想シーンにおける物体を握るという感覚をより現実的に感じることができ、従来のＶＲ装置の握りの実感の課題を解決する。従来技術に比べて、本発明は、センサを追加又は改良する観点からスマートウェアラブル装置を改良し続けるのではなく、創造的にユーザの握り感覚に着目し、根本的に該スマートウェアラブル装置のユーザに物体を握る感覚を提供する。

上記の説明は、本発明の技術案の概要に過ぎない。本発明の技術的手段をより明確に理解して、明細書の内容に従って実施でき、且つ本発明の上記目的及びほかの目的、特徴及び利点をより分かりやすくするために、以下、本発明の具体的な実施形態を例示する。

本発明の実施例又は従来技術の技術方案をより明確に説明するために、以下、実施例又は従来技術の説明に必要な図面を簡単に説明し、明らかなように、後述する図面は本発明のいくつかの実施例であり、当業者であれば、創造的な努力をせずにこれらの図面に基づいてほかの図面を想到し得る。

本発明の実施例におけるスマートウェアラブル装置の正面図である。 本発明の実施例におけるスマートウェアラブル装置の側面図である。 図１及び図２に示されるスマートウェアラブル装置用のオーバーランニングクラッチの断面模式図である。 スマートウェアラブル機器の模式図である。 スマートウェアラブル機器の制御方法のフローチャートである。

本発明の実施例の目的、技術方案及び利点をより明確にするために、以下、本発明の実施例の図面を参照して、本発明の実施例の技術方案を明確かつ完全に説明し、明らかなように、説明される実施例は本発明の一部の実施例であり、すべての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な努力をせずに想到し得るほかの実施例はすべて本発明の保護範囲に属する。

以下、本発明の実施例の図面を参照して本発明の実施例の技術案を明確かつ完全に説明し、明らかなように、説明される実施例は本発明の一部の実施例であり、すべての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が想到し得るほかの実施例はすべて本発明の保護範囲に属する。

第１実施例
本発明の実施例はスマートウェアラブル装置を提供する。図１はスマートウェアラブル装置１００の正面図であり、図２は別の角度に沿ったスマートウェアラブル装置１００の側面図である。

図１及び図２に示すように、該スマートウェアラブル装置１００は、例えば、ＶＲ（ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ、仮想現実）又はＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ、拡張現実）装置と組み合わせて使用されるＶＲ手袋又はＡＲ手袋であり、剛性本体１０、少なくとも１つのヒンジ機構２０、ブレーキ３０及びコントローラ４０を備える。

選択可能な実施例では、スマートウェアラブル装置１００は着用部（図示せず）をさらに備えてもよい。例えば、軟性の手袋、軟性又は剛性のリング、バンド等が挙げられ、ユーザの手のひらに固定して接続される。選択可能な実施例では、スマートウェアラブル装置は、電力を供給する給電装置（図示せず）をさらに備えてもよい。

本実施例では、剛性本体１０の形状は、例えば、ユーザの手のひらの形状に対応し、指部及び手のひら部を備えてもよい。剛性本体１０にヒンジ機構２０が設置される。ヒンジ機構２０は、例えば、複数であり、位置がそれぞれユーザの手部の関節に対応する。図１の左上にあるヒンジ機構２０と剛性本体１０との接続関係からわかるように、ここで、剛性本体１０はヒンジ構造２０によって第１部分１１及び第２部分１２に分けられる。

図２に示すように、ヒンジ機構２０は第１回転部２１、第２回転部２２及びそれらの間に位置するピボット２３を備える。前記ヒンジ機構２０を利用して、前記剛性本体１０の前記ヒンジ機構２０の第１回転部２１に接続される第１部分１１とヒンジ機構２０の第２回転部２２に接続される第２部分１２が第１方向に沿って相対枢動可能である。第１方向は、例えば、ユーザの手部の関節が湾曲する方向と同じである。

前記ブレーキ３０は前記ヒンジ機構２０に接続され、前記コントローラから送信された第１制御信号を受信し、前記ヒンジ機構２０を制動して、前記剛性本体１０の第１部分１１と第２部分１２との相対枢動を停止させる。

コントローラ４０は、図１に示すように、剛性本体１０に設置されてもよく、スマートウェアラブル装置のほかの位置に設置されてもよい。

選択可能な実施例では、図１に示すように、前記スマートウェアラブル装置１００は、複数のヒンジ機構２０と、それぞれ複数のヒンジ機構２０を制動する複数のブレーキ３０とを備え、各ヒンジ機構２０がいずれも剛性本体１０の２つの部分を接続し、これら２つの部分を該ヒンジ機構２０によって枢動可能にする。

選択可能な実施例では、前記複数のヒンジ機構２０及び複数のブレーキ３０の設置位置がユーザの手部の関節位置に対応することで、該スマートウェアラブル装置がユーザーの手により適応し、実感を高める。

選択可能な実施例では、前記剛性本体１０の前記ヒンジ機構２０に接続される第１部分１１と第２部分１２はさらに前記第１方向とは反対の第２方向に沿って相対枢動可能である。選択可能な実施例では、前記ブレーキ３０は前記第１方向の枢動を制動し、且つ第１方向とは反対の第２方向の枢動を許可することができる。

選択可能な実施例では、前記ブレーキ３０はクラッチであり、図３に示すように、前記クラッチはクラッチ外輪３１、クラッチ内輪３２及び阻止部材３３を備える。

前記クラッチ外輪３１及びクラッチ内輪３２のうち一方はヒンジ機構２０の第１回転部２１に接続され、他方は前記ヒンジ機構２０の第２回転部２２に接続され、前記阻止部材３３は前記前記クラッチ外輪３１とクラッチ内輪３２との間に挿し込まれて前記クラッチ外輪３１と前記クラッチ内輪３２との相対回転を制限し、それによって剛性本体１０の第１部分１１と第２部分１２の相対運動を制限することができる。

選択可能な実施例では、前記クラッチはオーバーランニングクラッチであり、前記オーバーランニングクラッチの内輪３２は、オーバーランニングクラッチの軸方向に沿った溝３２ａ、及び前記溝３２ａ内に設置される上記阻止部材３３とばね３４を備える。図３に示される断面方向から見て、溝３２ａは一端の断面が大きく他端の断面が小さい溝であり、該溝３２ａのばね３４に近い一端の断面が大きく、それとは反対側の他端の断面が小さい。該溝３２ａの断面形状は図示される扇形、又は三角形、テーパー状等のほかの形状であってもよく、本発明では限定しない。

前記阻止部材３３は円筒であってもよく、前記溝３２ａ内に挿し込むことができ、前記ばね３４は前記阻止部材３３に当接して、作用力を提供して前記クラッチ外輪３１と前記クラッチ内輪３２との相対回転を制限する。

一般的には、オーバーランニングクラッチの阻止部材３３が溝３２ａ内に挿し込まれていないため、外輪３１と内輪３２が互いに干渉することなく運動し、それに対応して、それに接続されるヒンジ機構２０の第１回転部２１と第２回転部２２、及び剛性本体１０の第１部分１１と第２部分１２が互いに干渉することなく運動するが、制動を必要とする時、給電装置が電力を供給して、クラッチ内輪３２の溝３２ａ内に挿し込むように阻止部材３３を駆動し、且つばね３４が阻止部材３３に当接することで、クラッチ外輪３１がクラッチ内輪３２に対して第１方向Ｍに向かって運動不能になる。それに対応して、ヒンジ機構２０の第１回転部２１と第２回転部２２、及び剛性本体１０の第１部分１１と第２部分１２も第１方向Ｍに向かって運動不能になる。

例えば、クラッチ内輪３２がヒンジ機構２０の第１回転部２１に接続され且つ剛性本体１０の第１部分１１に間接的に接続され、クラッチ外輪３１がヒンジ機構２０の第２回転部２２に接続され且つ剛性本体１０の第２部分１２に間接的に接続される。正常動作中に、ユーザが仮想シーンで物体を握ろうとする場合、剛性本体１０の第２部分１２が動かず、第１部分１１が第２部分１２に向かって枢動しながら接近するが、仮想シーンで物体の境界がユーザの手部位置と重なると、ユーザがそれ以上握り込めることができないため、この時、コントローラ４０が命令を送信し、給電装置が阻止部材３３をクラッチ外輪３１とクラッチ内輪３２との間に挿入するように駆動し、それによってクラッチ外輪が第１回転方向Ｍに沿ってクラッチ内輪３２に対して運動不能になる。ユーザがそれ以上握り込めることができないと感じると、自分が仮想シーンにおける物体を握っていると判断する。

ただし、ユーザが握っている手を放そうとする場合、溝３２ａの一端の断面が他端の断面よりも大きいため、クラッチ外輪３１が第１方向Ｍとは反対の第２方向に向かって運動するにつれて、阻止部材３３が断面の大きい部分に押し込まれ、従って、この時、該オーバーランニングクラッチを利用して、第１方向とは反対の第２方向の枢動を許可する。

当業者は、以上オーバーランニングクラッチを例に説明したが、例えば、オーバーランニングクラッチを任意の一方向又は双方向に制動する普通のクラッチに置換するなど、任意の実施可能な置換を行うことができると明確に理解することができる。ユーザが仮想シーンにおける物体を握る必要がある時、ユーザの手の位置の境界が物体の境界と少なくとも部分的に重なった後、コントローラ（例えば、スマートウェアラブル装置の制御装置又はほかの外部制御装置）は、信号を送信し、クラッチをオンにするように制御し、第１方向の回転を制動する。一方向クラッチの場合、第２方向の回転が制動されず、双方向クラッチの場合、ユーザの手が第２方向に向かって運動する（該物体を放す）傾向があると感知すると、制御信号を利用してクラッチの制動を解除する。ここでは制限しない。

選択可能な実施例では、前記複数のヒンジ機構２０は、指関節に対応して設置される第１部分ヒンジ機構（例えば、図１中の指に対応するヒンジ機構）を備え、手のひらの中部に対応して設置される第２部分ヒンジ機構（例えば、図１中の手のひらにおける２つの長いヒンジ機構）をさらに備え、これら長いヒンジ機構はブレーキに接続されなくてもよく、受動的な湾曲に用いられる。

以上からわかるように、本発明に係るスマートウェアラブル装置は、ユーザの指関節がそれ以上握り込めることができないようにすることで、握り感覚を生み出し、ユーザは仮想シーンにおける物体を握る感覚を現実的に感じることができる。従来技術に比べて、本発明は、センサを追加又は改良する観点からスマートウェアラブル装置を改良し続けるのではなく、創造的にユーザの握り感覚に着目し、根本的に該スマートウェアラブル装置のユーザに物体を握る感覚を提供する。

本発明の好適技術案では、オーバーランニングクラッチ等の一方向クラッチを利用して、１つの方向の回転を制動してもう１つの方向の回転を許可することができ、ユーザが仮想シーンにおける特定の物体を放そうとする場合、その動作が制限されず、使用の実感を高める。
第２実施例

本発明の第２実施例はさらにスマートウェアラブル機器を提供し、上記スマートウェアラブル装置１００を備え、図４に示すように、本発明の一実施例におけるスマートウェアラブル機器はホスト２００及び位置センサ３００をさらに備える。

前記ホスト２００は内蔵されたソフトウェア及びハードウェアによって仮想シーンを提供することができ、前記位置センサ３００は前記スマートウェアラブル装置１００の少なくとも１つの現実位置を収集し、且つ仮想シーンにおける前記スマートウェアラブル装置１００の少なくとも１つの対応する仮想位置を算出する。

一実施例では、図４に示すように、位置センサ３００はスマートウェアラブル装置１００（例えば、ＶＲ手袋）に設置される。ほかの実施例では、位置センサ３００はほかの位置に設置されてもよく、例えば、ユーザの手部に位置センサ３００が別途着用され、又はほかの位置に設置されて手部の動きを感知するセンサ等が挙げられる。該位置センサ３００はスマートウェアラブル装置１００から独立している。

位置センサ３００は１つ又は複数であってもよい。位置センサ３００が複数である場合、実際収集された位置データに応じて、ユーザの手部の形態及び現在位置をシミュレートでき、且つ変換プログラムを利用して仮想シーンに変換し、それによって仮想シーンにおけるユーザの手の形状、位置及び境界を取得する。位置センサ３００が１つである場合、位置センサ３００は手の現在位置を収集し、ホストにインストールされたソフトウェアに内蔵されたシミュレートプログラムを利用し、通常の人間の手のサイズに合わせて、手の位置をシミュレートし、且つ変換プログラムを利用して仮想シーンに変換し、それによって仮想シーンにおけるユーザの手の形状、位置及び境界を取得する。

仮想シーンに存在する物体は仮想シーンでは対応する座標を有し、位置センサによって仮想シーンにおけるユーザの手の各点の位置を取得して算出することができる。従って、仮想シーンにおける前記スマートウェアラブル装置１００の仮想位置が物体の境界部分と重なると、前記ホスト２００は制御信号を前記スマートウェアラブル装置１００のコントローラ４０に出力し、コントローラ４０はブレーキ３０に信号を送信し、ブレーキ３０によって対応するヒンジ機構３０を制動し、それによって剛性本体１０の第１部分１１と第２部分１２の相対枢動を制動する。

以上からわかるように、本発明に係るスマートウェアラブル機器は、ホスト、位置センサ及びスマートウェアラブル装置を備え、位置センサは位置を取得して仮想シーンにおける位置に変換し、スマートウェアラブル装置はユーザの指関節がそれ以上握り込めることができないようにすることで、握り感覚を生み出し、ユーザは仮想シーンにおける物体を握る感覚を現実的に感じることができる。従来技術に比べて、本発明は、センサを追加又は改良する観点からスマートウェアラブル装置を改良し続けるのではなく、ユーザの握り感覚に着目し、根本的に該スマートウェアラブル装置のユーザに物体を握る感覚を提供する。

本発明の好適技術案では、第１実施例におけるスマートウェアラブル装置の関連説明を参照でき、オーバーランニングクラッチ等の一方向クラッチを利用して、１つの方向の回転を制動してもう１つの方向の回転を許可することができ、ユーザが仮想シーンにおける特定の物体を放そうとする場合、その動作が制限されず、使用の実感を高める。

第３実施例
本発明の第３実施例はスマートウェアラブル機器の制御方法を提供し、図５に示すように、該方法はステップＳ５０１～Ｓ５０３を含んでもよい。

Ｓ５０１では、目標制御対象の少なくとも１つの現実位置を取得する。

このステップでは、目標制御対象は、例えば、ユーザの手、又は上記スマートウェアラブル装置等である。スマートウェアラブル機器の位置センサによって該目標制御対象の１つ又は複数の現実位置を収集し、後続の計算処理に使用する。

Ｓ５０２では、前記現実位置によって、仮想シーンにおける前記目標制御対象の仮想位置を算出する。

このステップでは、スマートウェアラブル機器のホストはソフトウェアによって仮想シーンにおける現実位置に対応する仮想位置を算出できる。例えば、現実位置を、センサによって収集可能な座標系（例えば、長さ、幅、高さがそれぞれｎメートルの空間）の座標で標定し、三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）で示される現実位置を取得し、現実位置をソフトウェアに伝送した時、もう１つの仮想座標空間における座標位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を算出する。現実位置を利用して仮想位置を計算する技術案は本分野の公知技術であるため、ここでは詳細説明を省略する。

Ｓ５０３では、前記仮想位置が仮想物体の境界位置と少なくとも部分的に重なると判断すると、制御信号を出力して、前記目標制御対象の少なくとも１つのヒンジ機構の第１方向に沿った回転を制動する。

このステップでは、仮想シーンにユーザが握る対象となる仮想物体が存在し、該仮想物体は境界位置を有し、該境界位置は例えば、複数の座標点からなる。目標制御対象の仮想位置が該境界位置と少なくとも部分的に重なると、前記目標制御対象の少なくとも１つのヒンジ機構の第１方向に沿った回転を制動し、それによって目標制御対象に対応するユーザに握り感覚を付与する。

以上からかわるように、本発明に係るスマートウェアラブル機器の制御方法は、仮想位置及び仮想物体の境界位置に応じてスマートウェアラブル装置を制御し、ユーザに握り感覚を付与し、仮想シーンにおける物体を握る実感を高めることができる。従来技術に比べて、本発明は根本的に該スマートウェアラブル装置のユーザに物体を握る感覚を提供する。

本発明の実施例の好適な実施例を説明したが、当業者は基本的な発明概念を分かれば、これらの実施例に対してほかの変更や修正を加えることができる。従って、添付の特許請求の範囲は、好適な実施例及び本発明の実施例の範囲に属するすべての変形や変更を含むと解釈されることを意図している。

最後に、本明細書では、第１及び第２等のような関係用語は１つのエンティティ又は操作をほかのエンティティ又は操作と区別するためのものに過ぎず、必ずしもこれらのエンティティ又は操作がこのような実際の関係又は順序を有することを要求したり暗示したりしない。且つ、用語「備える」、「含む」又はほかの任意の変形は非排他的なカバーを意味し、それによって一連の要素を含むプロセス、方法、物品又は端末装置はこれらの要素を含むだけでなく、明確にリストされていないほかの要素をさらに含み、又は、このプロセス、方法、物品又は端末装置に固有の要素をさらに含む。特に断らない限り、「１つの…を含む」という文によって限定される要素は、前記要素を含むプロセス、方法、物品又は端末装置にほかの同じ要素が含まれることを排除するものではない。

以上、本発明に係るスマートウェアラブル装置、スマートウェアラブル機器及び制御方法を詳細に説明し、本明細書では、具体例を用いて本発明の原理及び実施形態を説明したが、以上の実施例についての説明は本発明の方法及びその趣旨を理解することを助けるものであり、同時に、当業者は、本発明の趣旨に基づいて、具体的な実施形態及び適用範囲を変更することができ、従って、本明細書は本発明を限定するものではない。

Claims (10)

1. 剛性本体、少なくとも１つのヒンジ機構、ブレーキ及びコントローラを備え、
   前記剛性本体は、ユーザの手のひらの形状に対応した形状を有する板状であり、前記剛性本体は、指部および手のひら部を備え、
   前記ヒンジ機構は、前記剛性本体の、ユーザの手の関節に対応する位置に設けられ、前記剛性本体は、前記ヒンジ機構によって第１部分と第２部分とに分けられ、
   前記ヒンジ機構は、第１回転部、第２回転部及びそれらの間に位置するピボットを備え、前記第１回転部は、前記剛性本体の前記第１部分に接続され、前記第２回転部は、前記剛性本体の第２部分に接続され、前記第１部分と第２部分は、前記ヒンジ機構により、前記ユーザの手の関節が湾曲する第１方向に相対枢動可能であり、
   前記ブレーキは、前記ヒンジ機構に接続され、前記コントローラからの第１制御信号を受信し、前記ヒンジ機構を制動して、前記剛性本体の前記第１部分と第２部分の相対枢動を停止させる機構であることを特徴とするスマートウェアラブル装置。
2. 前記ヒンジ機構は、複数であり、前記剛性本体の、前記ユーザの手の複数の関節に対応する位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載のスマートウェアラブル装置。
3. 請求項１に記載のスマートウェアラブル装置であって、当該スマートウェアラブル装置を前記ユーザの手のひらに固定する着用部をさらに備えることを特徴とするスマートウェアラブル装置。
4. 前記ブレーキは、前記第１方向の枢動を制動し、且つ第１方向とは反対の第２方向の枢動を許可することを特徴とする請求項１に記載のスマートウェアラブル装置。
5. 前記着用部は、手部の指及び／又は手のひらに対応するカバー、リング又はバンドを備え、前記着用部は、前記剛性本体に固定されて接続されていることを特徴とする請求項３に記載のスマートウェアラブル装置。
6. 前記ブレーキはクラッチであり、前記クラッチはクラッチ外輪、クラッチ内輪及び阻止部材を備え、前記クラッチ外輪及びクラッチ内輪のうち一方はヒンジ機構の第１回転部に接続され、他方は前記ヒンジ機構の第２回転部に接続され、前記阻止部材は前記クラッチ外輪とクラッチ内輪との間に挿し込まれて前記クラッチ外輪と前記クラッチ内輪との相対回転を制限することができることを特徴とする請求項１に記載のスマートウェアラブル装置。
7. 前記クラッチはオーバーランニングクラッチであり、前記オーバーランニングクラッチの内輪は、溝及び前記溝内に設置されるばねを含み、前記阻止部材は前記溝内に挿し込むことができ、前記ばねは前記阻止部材に当接して、作用力を提供して前記クラッチ外輪と前記クラッチ内輪との相対回転を制限し、前記クラッチ内輪及びクラッチ外輪のうちの一方の速度が他方を超えると、前記オーバーランニングクラッチは前記第１方向の枢動を制動し、且つ第１方向とは反対の第２方向の枢動を許可することを特徴とする請求項６に記載のスマートウェアラブル装置。
8. 請求項１－７のいずれか一項に記載のスマートウェアラブル装置を備え、ホスト及び位置センサをさらに備え、
   前記ホストは仮想シーンを提供し、前記位置センサは前記スマートウェアラブル装置の少なくとも１つの現実位置を収集し、且つ仮想シーンにおける前記スマートウェアラブル装置の少なくとも１つの対応する仮想位置を算出し、
   仮想シーンにおける前記スマートウェアラブル装置の仮想位置が物体の境界部分と重なると、前記ホストは制御信号を前記スマートウェアラブル装置のコントローラに出力して、ブレーキによって対応するヒンジ機構を制動するスマートウェアラブル機器。
9. 前記位置センサは前記スマートウェアラブル装置に設置され、又は前記スマートウェアラブル装置から離間して設置されることを特徴とする請求項８に記載のスマートウェアラブル機器。
10. 請求項１に記載のスマートウェアラブル装置を制御する方法であって。
    目標制御対象の少なくとも１つの現実位置を取得するステップと、
    前記現実位置によって、仮想シーンにおける前記目標制御対象の仮想位置を算出するステップと、
    前記仮想位置が仮想物体の境界位置と少なくとも部分的に重なると判断すると、前記コントローラから前記第１制御信号を出力して、前記目標制御対象の少なくとも１つの前記ヒンジ機構の第１方向の回転を制動するステップと、を含むことを特徴とするスマートウェアラブル装置の制御方法。
    

Images