JP7294333B2 - 触覚提示装置 - Google Patents
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Description
1.本開示の一実施形態による触覚提示装置の概要
2.構成例
2-1.システム構成
2-2.内部構成
2-3.外観構成
3.動作処理
4.触覚提示装置10の六面図
5.変形例
5-1.触覚刺激部の身体への密着の工夫
(5-1-1.弾性変形部材の利用)
(5-1-2.伸縮性の異なる素材の利用)
(5-1-3.固定器具の利用)
(5-1-4.振動デバイスの身体への接触面積)
5-2.バックルの着脱状態に応じた振動制御
5-3.肩部分のベルトの密着
(5-3-1.椅子に装着ベルトを貫通させる例)
(5-3-2.背面パッドに装着ベルトを貫通させる例)
5-4.3点式シートベルトの組み合わせ
(5-4-1.2つの3点式シートベルトを組み合わせる例)
(5-4-2.一方の3点式シートベルトを上下反転させる例)
(5-4-3.3点式と2点式シートベルトを組み合わせる例)
(5-4-4.触覚刺激部の位置を体格に応じて調整する例)
(5-4-5.身体脇に配置される着脱バックルの位置について)
5-5.触覚刺激部の位置調整が可能な構成例
5-6.触覚提示装置の他の構成例
5-7.触覚提示装置の他の構成例
6.まとめ
まず、本開示の一実施形態による触覚提示装置の概要について説明する。本実施形態による触覚提示装置は、伸縮可能な装着ベルトを有し、当該装着ベルトには、触覚刺激部(例えば、振動を発生するアクチュエータ)が設けられる。
<2-1.システム構成>
続いて、本実施形態による触覚提示装置を用いた触覚提示システムの一例について、図面を用いて具体的に説明する。図1は、本実施形態による触覚提示システムの全体構成例について説明する図である。
図2は、本実施形態による触覚提示装置10の内部構成例を示すブロック図である。図2に示すように、触覚提示装置10は、制御部100、通信部160、触覚刺激部111、および触覚刺激部131を有する。
制御部100は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って触覚提示装置10内の動作全般を制御する。制御部100は、例えばCPU(Central Processing Unit)、マイクロプロセッサ等の電子回路によって実現される。また、制御部100は、使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶するROM(Read Only Memory)、及び適宜変化するパラメータ等を一時記憶するRAM(Random Access Memory)を含んでいてもよい。
通信部160は、有線または無線により外部装置と接続し、データの送受信を行い得る。例えば通信部160は、有線/無線LAN(Local Area Network)、またはWi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、携帯通信網(LTE(Long Term Evolution)、3G(第3世代の移動体通信方式))等により、再生制御装置20と通信接続し、制御信号を受信する。
触覚刺激部111および触覚刺激部131は、触覚刺激を出力する機能を有する。例えば触覚刺激部111および触覚刺激部131は、触覚刺激の一例として、振動を出力するアクチュエータ(振動デバイス)により実現される。振動デバイスはその方式に依存せず、様々なタイプのものが利用可能である。例えば、VCM(Voice Coil Motor)方式の振動デバイスであってもよい。
続いて、本実施形態による触覚提示装置10の外観構成について図3を参照して説明する。図3に示す触覚提示装置10は、一例として、既存の椅子の背板部分に着脱可能な構造を有する。
続いて、図7を参照して、本実施形態による背面パッド110の自動調整について説明する。
続いて、本実施形態による触覚提示システムの動作処理について図8を用いて説明する。図8は、本実施形態による触覚提示システムの動作処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以上説明した本実施形態による触覚提示装置10の一例を示す六面図(正面図、平面図、右側面図、左側面図、底面図、および背面図)を、図9に示す。また、本実施形態による触覚提示装置10の着脱バックル132、134を外した状態の一例を示す六面図を、図10に示す。
続いて、本実施形態による触覚提示装置10の変形例について説明する。
本実施形態による触覚提示装置10の伸縮可能な装着ベルト130、133に設けられている各触覚刺激部131を、身体に、より密着させる構造とすることで、振動の体感を高める(また、振動効率を高める)といった有利な効果が得られる。具体的には、以下のような変形例が挙げられる。
図11は、本実施形態の第1の変形例による触覚刺激部131について説明する図である。図11に示すように、第1の変形例による触覚刺激部131-1(131b-1、131d-1)は、弾性変形部材の一例である板バネ400と、板バネ400の湾曲した凸側であって身体3に接触する側に設けられた振動デバイス402(振動を発生するアクチュエータ)と、を有する。
図12は、本実施形態の第2の変形例による触覚刺激部131について説明する図である。図12に示すように、第2の変形例による触覚刺激部131-2(131b-2、131d-2)は、伸縮性の異なる第1の素材404と第2の素材406の内部に、振動デバイス408(振動を発生するアクチュエータ)が設けられる構造を有する。振動デバイス408の振動を制御する制御信号は、有線または無線により入力される。
図13は、本実施形態の第2の変形例の応用例による触覚刺激部131-2’について説明する図である。図13に示す第1の素材404、第2の素材406、振動デバイス408、およびフレーム410は図12の同符号の構成と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
図14は、本実施形態の第3の変形例による固定器具50の利用について説明する図である。図14に示すように、第3の変形例による固定器具50は、複数の弾性体アーム部501と、装着部502とを有する。複数の弾性体アーム部501は、装着部502を中心として、延設されている。
本実施形態による触覚刺激部131の身体への接触面は、曲面状であってもよい。すなわち、触覚刺激部131は、例えば身体に対して楕円形状の曲面を有する構造であってもよい。
本実施形態による触覚提示装置10または再生制御装置20は、バックルの着脱状態に応じて、触覚提示装置10(具体的には、触覚刺激部131、111)の振動制御の可否を判断することが可能である。具体的には、触覚提示装置10または再生制御装置20は、着脱バックル132、134の着脱状態の検知結果に基づいて、振動制御の可否を判断する。
続いて、シートベルト形式の触覚提示装置10における、両肩部分の装着ベルト130a、130bの浮き防止について説明する。
図15は、本実施形態の第4の変形例による触覚提示装置10-4aについて説明する概略側面図である。図15は、椅子2に装着された触覚提示装置10-4aの右側面図であるため、例えば背面プレート120から引き出される装着ベルト130aは、装着ベルト130bと重なっており図面上では見えていない。
図16は、本実施形態の第4の変形例の他の例による触覚提示装置10-4bについて説明する概略側面図である。上述した図15を参照した例では、椅子2の改造が必要となるが、ここで説明する図16に示す例では、椅子2の改造は不要であり、既存の椅子に触覚提示装置10-4bを設置することが可能となる。
次に、3点式シートベルトを組み合わせた触覚提示装置の例について説明する。
図19は、本実施形態の第5の変形例による触覚提示装置10-5aについて説明する図である。図19に示すように、本変形例による触覚提示装置10-5aは、第1の3点式シートベルト610(装着ベルト)と、第2の3点式シートベルト620(装着ベルト)により形成される。
本変形例は、図3を参照して説明した上記実施形態による触覚提示装置10のうち、装着ベルト130a~130d、133a、133b部分(着脱バックル132、134を含む)を変形した例であり、他の構成は同様である。図示していないが、第1の3点式シートベルト610および第2の3点式シートベルト620は、椅子2の背面に位置する背面プレートから引き出される。背面プレートの内部には、シートベルトの巻き取り機構が設けられている。
ユーザは、装着の際、車のシートベルトのように、第1の3点式シートベルト610を引き出して、第1の3点式シートベルト610に設けられた差込部(不図示。例えばタングプレート等)を、身体の脇に配置された着脱バックル612に装着する。次いで、ユーザは、第2の3点式シートベルト620を引き出して、第2の3点式シートベルト620に設けられた差込部(不図示。例えばタングプレート等)を、身体の脇(着脱バックル612と反対側)に配置された着脱バックル622に装着する。なお、第1の3点式シートベルト610と第2の3点式シートベルト620の装着の順番はどちらが先でもよい。着脱バックル612、622は、背面プレート(不図示)に繋がっている。
以上により、本変形例による触覚提示装置10-5aは、装着時に身体を捻じらずにより容易に装着することが可能となる。また、触覚提示装置10-5aも上述した実施形態と同様に、シートベルトの圧力により触覚刺激部を身体に圧着することが可能となる。
図20は、第5の変形例の他の例による触覚提示装置10-5bについて説明する図である。上述した図19に示す触覚提示装置10-5aの場合、腹部のベルトが二重になるため、一方を上下反転させることで、ベルトの重なりを避けることが可能となる。
具体的には、例えば図20に示すように、第1の3点式シートベルト610を上下反転した第1の3点式シートベルト610’を設置する。第1の3点式シートベルト610’には、装着時において、肩および胸部付近に接触する触覚刺激部611a’と、アバラ部分に接触する触覚刺激部611b’とが設けられる。
ユーザは、装着の際、第1の3点式シートベルト610’を引き上げて、第1の3点式シートベルト610’に設けられた差込部(不図示。例えばタングプレート等)を、肩の上方に位置する着脱バックル612’に装着する。次いで、ユーザは、第2の3点式シートベルト620’を引き出して、第2の3点式シートベルト620’に設けられた差込部(不図示。例えばタングプレート等)を、身体の脇に配置された着脱バックル622に装着する。なお、第1の3点式シートベルト610’と第2の3点式シートベルト620’の装着の順番はどちらが先でもよい。
以上により、本変形例による触覚提示装置10-5bは、装着時に身体を捻じらずにより容易に装着することが可能となり、かつ、交差する箇所を除いて、ベルトが二重に重なることがない。また、触覚提示装置10-5bも上述した実施形態と同様に、シートベルトの圧力により触覚刺激部を身体に圧着することが可能となる。
図21は、第5の変形例の他の例による触覚提示装置10-5cについて説明する図である。上述した図20に示す触覚提示装置10-5bの場合、第1の3点式シートベルト610’を引き上げて肩の上方に位置する着脱バックル612’に装着する必要があり、引き上げ動作に力が入り難い場合もある。そこで、本変形例の他の例による触覚提示装置10-5cでは、一方を2点式シートベルトにすることで、ベルトを引き下げる動作で装着でき、かつ、腹部のベルトの重複も解消することが可能となる。
具体的には、例えば図21に示すように、触覚提示装置10-5cは、第1の2点式シートベルト630と、第2の3点式シートベルト620’とを有する。
ユーザは、装着の際、第1の2点式シートベルト630を引き下げて、第1の2点式シートベルト630に設けられた差込部(不図示。例えばタングプレート等)を、身体の脇に位置する着脱バックル632に装着する。次いで、ユーザは、第2の3点式シートベルト620’を引き出して、第2の3点式シートベルト620’に設けられた差込部(不図示。例えばタングプレート等)を、身体の脇に配置された着脱バックル622に装着する。なお、第1の2点式シートベルト630と第2の3点式シートベルト620’の装着の順番はどちらが先でもよい。
以上により、本変形例による触覚提示装置10-5cは、身体を捻じらずにより容易に装着することが可能となり、かつ、交差する箇所を除いて、ベルトが二重に重なることがなく、さらに、ベルトを引き下げる動作で装着することができる。また、2点式シートベルトを用いることで、バックルを外した状態でのベルトのだぶつきを最低限に抑えることができる。また、触覚提示装置10-5cも上述した実施形態と同様に、シートベルトの圧力により触覚刺激部を身体に圧着することが可能となる。
続いて、3点式または2点式シートベルトを組み合わせた第5の変形例において、ベルトに設けられた触覚刺激部の位置を、体格に応じて調整できるようにする構成例について、図22を参照して説明する。
触覚提示装置10-5dは、第1の2点式シートベルト640と、第2の3点式シートベルト650とを有する。
第1の2点式シートベルト640および第2の3点式シートベルト650には、同様の調整部643、653、655が設けられている。具体的には、第1の2点式シートベルト640の触覚刺激部641aと触覚刺激部641bとの間には、調整部643が設けられ、ベルトの長さを手動で調整することが可能となっている。ベルトの長さ調整により、触覚刺激部641aの位置を調整することができる。
以上により、装着後にベルトの長さ調整を手動で行って触覚刺激部の位置を調整し、より身体にしっかりと密着する位置や、背面パッド110に設けられた各触覚刺激部111a~111fと対になる適切な位置に調整することが可能となる。
以上説明した第5の変形例における、身体脇に配置される着脱バックル612、622、632、642、652は、いずれも、触覚刺激部611c、621c、621d、651c、651dが、ユーザの腹部にしっかりと圧着するよう(腹部のベルトはユーザの体格によっては下方向にずれやすい)、ユーザの腰よりも上の位置、具体的には、脇腹辺りに固定されること望ましい。
次に、触覚提示装置10の第6の変形例として、触覚刺激部の位置調整が手動で可能な構成例について、図23を参照して説明する。図23は、本実施形態の第6の変形例による触覚提示装置10-6について説明する図である。なお、ここで説明する第6の変形例による触覚提示装置10-6においても、振動を制御する制御信号は、有線または無線により入力され得る。
図23に示すように、触覚提示装置10-6は、背面パッド110と背面プレート120とを有し、これらにより椅子の背板を挟んで椅子に装着される点は、図3に示す触覚提示装置10の構成と同様である。また、背面パッド110には、図3に示す触覚提示装置10の構成と同様に、触覚刺激部111a~111fが内包されている。
以上の構成により、各触覚刺激部731a~731fの位置は、装着時においても、ユーザが自ら筐体735a、735b、737を移動させることで調整することが可能である。各触覚刺激部731a~731fの位置は、図5を参照して説明した例と同様に、背面パッド110に設けられた各触覚刺激部111a~111fと対になる(ユーザの身体を挟んでそれぞれが略水平に対向する)配置に調整されることが好ましい。
次に、本実施形態の第7の変形例による触覚提示装置10-7の構成例について、図24~図27を参照して説明する。図24は、本実施形態の第7の変形例による触覚提示装置の斜視図である。
図24に示すように、触覚提示装置10-7は、背面パッド110と背面プレート120を有し、これらにより椅子の背板を挟んで椅子に装着される点は、図3に示す触覚提示装置10の構成と同様である。また、背面パッド110には、図3に示す触覚提示装置10の構成と同様に、触覚刺激部111a~111fが内包されている。
本変形例による触覚提示装置10-7においても、ベルトの装着を容易に行うことが可能であり、また、装着時において、ベルトの圧力により各触覚刺激部831a~831fを身体に密着させることが可能となる。
次に、本実施形態の第8の変形例による触覚提示装置10-8の構成例について、図28~図30を参照して説明する。図28は、本実施形態の第8の変形例による触覚提示装置10-8の斜視図である。
図28に示すように、触覚提示装置10-8は、背面パッド110と背面プレート120を有し、これらにより椅子の背板を挟んで椅子に装着される点は、図3に示す触覚提示装置10の構成と同様である。また、背面パッド110には、図3に示す触覚提示装置10の構成と同様に、触覚刺激部111a~111fが内包されている。
本変形例による触覚提示装置10-8においても、ベルトの装着を容易に行うことが可能であり、また、装着時において、ベルトの圧力により各触覚刺激部931a~931fを身体に密着させることが可能となる。
上述したように、本開示の実施形態による情報処理システムでは、より容易な着脱と適切な位置での触覚刺激部の接触を実現する。
(1)
椅子の背板への取付け部と、
前記取付け部に伸縮可能に設けられた、身体への装着ベルト部と、
を備え、
前記取付け部には、1以上の第1の触覚刺激部が設けられ、
前記装着ベルト部には、1以上の第2の触覚刺激部が設けられる、触覚提示装置。
(2)
前記1以上の第1の触覚刺激部と、前記1以上の第2の触覚刺激部は、前記身体を挟んで対向するよう配置される、前記(1)に記載の触覚提示装置。
(3)
前記装着ベルト部は、
前記取付け部の上方両側から引き出される第1の2つの装着ベルトと、
前記取付け部の下方両側から引き出される第2の2つの装着ベルトと、
前記第1の2つの装着ベルトと前記第2の2つの装着ベルトとを着脱する1つのバックルとを含む、
前記(1)または(2)に記載の触覚提示装置。
(4)
前記装着ベルト部は、
前記取付け部の下方両側から引き出される第3の2つの装着ベルトと、
前記第3の2つの装着ベルトを着脱する1つのバックルと、
をさらに含む、
前記(3)に記載の触覚提示装置。
(5)
前記第2の触覚刺激部は、前記装着ベルト部の張力により身体へ押し当てられる、前記(1)~(3)のいずれか1項に記載の触覚提示装置。
(6)
前記1以上の第2の触覚刺激部は、前記装着ベルト部に移動可能に設けられる、
前記(1)~(5)のいずれか1項に記載の触覚提示装置。
(7)
前記1以上の第1の触覚刺激部と、前記1以上の第2の触覚刺激部は同数である、
前記(2)に記載の触覚提示装置。
(8)
前記取付け部は、
前記背板を挟む部材を有し、
前記部材のうち、前記背板の前面に位置する第1の背面部材に、前記1以上の第1の触覚刺激部が設けられ、
前記背板の後面に位置する第2の背面部材から、前記装着ベルト部が引き出される、
前記(1)~(7)のいずれか1項に記載の触覚提示装置。
(9)
前記第1の背面部材には、前記第1の背面部材の高さを調整する調整ベルトが設けられ、
前記調整ベルトは、前記第2の背面部材の上方両側から引き出される第1の2つの装着ベルトの伸縮に応じて伸縮する、
前記(8)に記載の触覚提示装置。
(10)
前記触覚提示装置は、
前記第1の触覚刺激部と前記第2の触覚刺激部とからの触覚刺激の出力を連動して制御する制御部をさらに備える、
前記(1)~(9)のいずれか1項に記載の触覚提示装置。
(11)
前記装着ベルト部は、
前記第2の背面部材の左右いずれかの側から引き出され、反対側の下方に配置された第1のバックルに着脱される2点式装着ベルトと、
前記第2の背面部材の前記2点式装着ベルトが引き出される側とは反対側から引き出され、前記2点式装着ベルトが引き出される側の下方に配置された第2のバックルに着脱される3点式装着ベルトと、
を含む、前記(8)または(9)に記載の触覚提示装置。
(12)
前記装着ベルト部は、
前記装着ベルト部に設けられる複数の前記第2の触覚刺激部の間に位置する、ベルトの長さを調整する調整部を含む、前記(11)に記載の触覚提示装置。
(13)
座面と、
背板と、
前記背板に伸縮可能に設けられた、身体への装着ベルト部と、
前記背板の前面に配置される背面部材と、
を備え、
前記背板の前面に配置される背面部材には、1以上の第1の触覚刺激部が設けられ、
前記装着ベルト部には、1以上の第2の触覚刺激部が設けられる、触覚提示装置。
20 再生制御装置
100 制御部
101 制御装置
102 巻き取り部
103 電源ケーブル
110 背面パッド
111(111a~111f) 触覚刺激部
120 背面プレート
130、133、730、830、930 装着ベルト
131、611、621、631、641、731、831、931 触覚刺激部
132、134、612、622、632、642、652、732、734、832、834、932、934 着脱バックル
140 調整ベルト
150 固定用ベルト
160 通信部
610 第1の3点式シートベルト(装着ベルト)
620 第2の3点式シートベルト(装着ベルト)
630 第1の2点式シートベルト(装着ベルト)
640 第1の2点式シートベルト(装着ベルト)
650 第2の3点式シートベルト(装着ベルト)
653 調整部
735、737 筐体
836a~836e 筐体
Claims (11)
- 椅子の背板への取付け部と、
前記取付け部に伸縮可能に設けられた、身体への装着ベルト部と、
を備え、
前記取付け部には、1以上の第1の触覚刺激部が設けられ、
前記装着ベルト部には、1以上の第2の触覚刺激部が設けられ、
前記装着ベルト部は、
前記取付け部の上方両側から引き出される第1の2つの装着ベルトと、
前記取付け部の下方両側から引き出される第2の2つの装着ベルトと、
前記第1の2つの装着ベルトと前記第2の2つの装着ベルトとを着脱する1つのバックルとを含む、
触覚提示装置。 - 前記1以上の第1の触覚刺激部と、前記1以上の第2の触覚刺激部は、前記身体を挟んで対向するよう配置される、請求項1に記載の触覚提示装置。
- 前記装着ベルト部は、
前記取付け部の下方両側から引き出される第3の2つの装着ベルトと、
前記第3の2つの装着ベルトを着脱する1つのバックルと、
をさらに含む、
請求項1に記載の触覚提示装置。 - 前記第2の触覚刺激部は、前記装着ベルト部の張力により身体へ押し当てられる、請求項1に記載の触覚提示装置。
- 前記1以上の第2の触覚刺激部は、前記装着ベルト部に移動可能に設けられる、
請求項1に記載の触覚提示装置。 - 前記1以上の第1の触覚刺激部と、前記1以上の第2の触覚刺激部は同数である、
請求項2に記載の触覚提示装置。 - 椅子の背板への取付け部と、
前記取付け部に伸縮可能に設けられた、身体への装着ベルト部と、
を備え、
前記取付け部には、1以上の第1の触覚刺激部が設けられ、
前記装着ベルト部には、1以上の第2の触覚刺激部が設けられ、
前記取付け部は、
前記背板を挟む部材を有し、
前記部材のうち、前記背板の前面に位置する第1の背面部材に、前記1以上の第1の触覚刺激部が設けられ、
前記背板の後面に位置する第2の背面部材から、前記装着ベルト部が引き出される、
触覚提示装置。 - 前記第1の背面部材には、前記第1の背面部材の高さを調整する調整ベルトが設けられ、
前記調整ベルトは、前記第2の背面部材の上方両側から引き出される第1の2つの装着ベルトの伸縮に応じて伸縮する、
請求項7に記載の触覚提示装置。 - 前記触覚提示装置は、
前記第1の触覚刺激部と前記第2の触覚刺激部とからの触覚刺激の出力を連動して制御する制御部をさらに備える、
請求項1に記載の触覚提示装置。 - 前記装着ベルト部は、
前記第2の背面部材の左右いずれかの側から引き出され、反対側の下方に配置された第1のバックルに着脱される2点式装着ベルトと、
前記第2の背面部材の前記2点式装着ベルトが引き出される側とは反対側から引き出され、前記2点式装着ベルトが引き出される側の下方に配置された第2のバックルに着脱される3点式装着ベルトと、
を含む、請求項7に記載の触覚提示装置。 - 前記装着ベルト部は、
前記装着ベルト部に設けられる複数の前記第2の触覚刺激部の間に位置する、ベルトの長さを調整する調整部を含む、請求項10に記載の触覚提示装置。
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