JPH09505426A - ユーザがプログラムできる触覚のフィードバックを有する仮想作業領域 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 情報処理システムは、ユーザがビジュアルな作業領域と対話をすることを可能にし、そして作業領域のビジュアルな表現のためのディスプレイとシステムによって発生させられた触覚のレスポンスを供給するためのユーザインターフェースデバイスとを含んでいる。システムは、作業領域における特別な配置において、またはシステムによって仮定された特別の条件のもとで触覚のフィールドを指定することによって、触覚のレスポンスのプログラミングを可能にするためにプログラミング手段を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 ユーザがプログラムできる触覚のフィードバックを 有する仮想作業領域発明の分野 本発明は、仮想作業領域と対話をすることを可能にするための情報処理システ ムに関する。そのシステムは、仮想作業領域のビジュアル表示のためのディスプ レイと、仮想作業領域とのユーザの対話への触覚のレスポンスを提供するための インターフェースデバイスとを含んでいる。本発明はまた、仮想作業領域と触覚 的に対話をすることを可能にする方法に関する。背景技術 欧州特許公開明細書489 469(PHN 13522)は、上述した種類のシステムにおいて 使用するための触覚のフィードバックを提供するユーザインターフェースデバイ スを開示している。そのデバイスは、マウスまたはトラックボールを含んでいて 、そしてデバイスのボールまたはシリンダの負と正の両方の加速度を発生させる ためにサーボメカニズムを具えている。人工的に発生させられた加速度は、例え ば、典型的に２次元の仮想作業領域にビジュアルな接近を与えるディスプレイ上 のカーソルの制御における援助のために、ユーザの取扱っているデバイスに触覚 のキューを供給する。ビジュアルなおよび／またはオーディトリな感覚にタッチ を加えることは、ユーザにとって利用できる情報のバンド幅を増加する。正と負 の加速度は、例えば、ディスプレイを横切ってカーソルを動かしたとき好ましい 位置を実現し、そしてユーザを導くためにディスプレイ上にあらかじめ定めた触 覚のフィールドから引き出す。発明の目的 本発明の目的は、仮想の作業領域とのユーザの対話の範囲を触覚のフィードバ ックに関して本質的に拡大する、前文に述べた種類の情報処理システムを提供す ることにある。発明の概要 この目的のために、本発明は、システムが触覚のレスポンスの属性のプログラ ミングを可能にするためのプログラミング手段を含んでいることを特徴とする、 前文において明記したようなシステムを供給する。仮想作業領域は、こうしてプ ログラム可能な触覚のフィードバックを具えている。触覚のフィードバックは、 例えば、ユーザまたはコンテンツ（ソフトウエア）供給者によってプログラム可 能である。 本発明のシステムにおいて、仮想作業領域との対話は、ユーザへの触覚のフィ ードバックに関して、システムの対話特性を（事前）プログラミングまたは再プ ログラミングすることによってカスタマイズされる。そのような特性または属性 の例は、仮想作業領域における配置と触覚のフィードバックとの間の関係である 。プログラム可能な特徴は、それがあったように、多くがアイコンのような同じ 方法で、触覚のレスポンスを仮想作業領域における目的として取扱うことを許し ている。用語“触覚のフィールド”は、ここに、仮想作業領域のコンテキスト内 でこの触覚的に感知し得るエンティティを参照するために使用される。すなわち 、ユーザによって感知された触覚のレスポンスは、仮想作業領域における触覚の フィールドに相当する。 アイコンは、ユーザインターフェースの技術においてよく知られている。アイ コンは、アイコンの作動を通してアクセスされ、または動作させられる情報の幾 つかの大きなセットを小さな絵で表わした表現である。アイコンは、視覚を通し てシステムのコンテンツまたは動作を速く伝えるオペレータの概念を人の心の中 にトリガするために設計された有益なツールであることが判明した。本発明にお いては、他方で、視覚のフィールドは、適当な運動感覚のユーザインターフェー スを通して触覚に関する情報を提供し、そして例えば仮想作業領域を通して触覚 のナビゲーションのための援助を供給するために役立つ。触覚のキューは、その ときユーザのサーチ能力を拡大し、そして示唆された情報のパスに沿って情報を 配置するために用いられる。本発明においては、これらの触覚のキューは、例え ばユーザ彼自身によって明記されそして（再）プログラムされ、そして触覚のア イコンとして取扱われる。 プログラミング手段には、例えば、触覚のフィールドの以下の属性：仮想作業 領域における触覚のフィールドの配置；触覚のフィールドの強さ；仮想作業領域 における位置に関する触覚のフィールドの変化；仮想作業領域における触覚のフ ィールドの空間的な広さ；または仮想作業領域に関する触覚のフィールドの方向 性の少なくとも１つを、前もって選択するかまたはプログラムするためにオプシ ョンが設けられ得る。例えば、システムに関するユーザの対話のうえで、カーソ ルが動かされているとき、力のフィールドにおいてマテリアル物体を動かす印象 を与える触覚のフィールドが明記される。そのような力のフィールドの例は、仮 想作業領域に関するカーソルのスピードに依存する固定した特別の方向または摩 擦を有する重力である。触覚のフィールドは典型的に、空間的に限定された大き さを有し、それによって、カーソルが触覚のフィールドを通して導かれるとき、 負と正の両方の反作用の力をつくるためにユーザインターフェースデバイスを要 求していることに留意されたい。 こうして、本発明は仮想作業領域をカスタマイズすることを可能にする。複数 の触覚のフィールドの中の特別のフィールドは、例えばユーザによって選択され 、そして特別の触覚のフィールドの１個またはそれ以上の特徴ずけているパラメ ータが調整される。そのうえで、ユーザはその調整された触覚のフィールドを仮 想作業領域上にマップする。 代案または補助として、特別な触覚のレスポンスが生じる状況は前もって明記 され得る。すなわち、触覚のレスポンスのシステム、より明確には仮想作業領域 によって仮定された状態への依存性が規定され得る。状況は、例えば、作業領域 における特別のでき事が発生して以来経過した時間のある量、または仮想作業領 域を通してナビゲートしている間にユーザによってとられたルートに関係する。 本発明はこうして、触覚のフィードバックの条件付き発生に個性を発揮させるこ とを可能にする。 さらに、触覚のフィールドの動的ふるまいがプログラムされ得る。触覚のフィ ールドは、カーソルがフィールドのローカル範囲内にあるとき、ユーザがユーザ インタフェースを通して、時間に依存し例えば振動し、または減衰する力を経験 することにおいて動的ふるまいを示すことができる。動的ふるまいの他の例にお いては、触覚のフィールドの強さは、フィールドが繰返し作動されるとき、すな わちカーソルの動きに依存してすりへり、または、フィールドはそのうちに、す なわち、カーソルの動きには依存せず、またはユーザが最後に仮想作業領域にア クションを実行して以来特別の時間が経過した後に簡単に消失する。 プログラミング手段は、触覚のフィールドの絵で表わした表現を提供し、こう して作業領域の情報内容を増大する。ビジュアルなおよび可能なオーディトリな 感覚にタッチを加えることは、利用できる情報のバンド幅を増加させる。触覚の フィールドは、触覚の物体を表わすアイコンと共同して生じ得る。代案として、 触覚のフィールドは、特に絵で表わした表現にリンクしていない分離した情報を 運んでいるアイテムとして存在し得る。 さらに、絵で表わした表現を触覚で表わした表現と組合わせることは、絵で表 わした表現の取扱いを通して触覚のフィールドの選択または変更を許している。 触覚のフィールドの絵で表わした表現はそれから、触覚のフィールドがその望ま しい表示を捕捉した後に、例えばメニューオプションによって取消されまたは隠 される。ある意味では、本発明のこの要旨は、別のユーザインターフェースをプ ログラムするためのユーザインターフェースを提供する。 好ましくは、プログラミング手段は、ライブラリとして利用できる触覚のフィ ールドの複数のプロトタイプを有している。触覚のフィールドの１つまたはそれ 以上の特別なフィールドは、仮想作業領域における１つまたはそれ以上の特定の 配置または領域に割当てるために選択される。各そのようなプロトタイプは好ま しくは、例えば強さ、形状および大きさに関して個々に調整される。また、触覚 のフィールドの２つまたはそれ以上は、混合された触覚のフィールドを提供する ために溶け込まれる。例えば、ライブラリは、その範囲内でユーザインターフェ ースを取扱うとき、ユーザにピットの印象を与えるプロトタイプのフィールドと 、波形にした表面の触覚の地を有している別のフィールドとを含んでいる。ピッ トのフィールドは、ピットを特別の方向に伸ばすことによって溝に修正される。 波形の表面は溝上にそしてそれに沿ってマップされ、顕著な指向特性を有する触 覚のフィールドに帰着する。 ユーザインターフェースデバイスの種類は上述したマウスまたはトラックボー ル、またはジョイスティックに限られる必要はなく、ユーザにレジスティブフォ ース、すなわち、カーソルの動きに対抗している、ドライビングフォース、すな わち、カーソルの動きを助けている両方の経験をさせることによって、ユーザが ディスプレイ上に示される仮想作業領域と触覚的に対話することを許すどんな他 のデバイスでもあり得る。ユーザインターフェースデバイスは、触覚のフィール ドに関してカーソルの位置または動きに従って反作用の力を供給するために引き 起こされる。図面の簡単な説明 本発明の一層の詳細は、例を介してそして添付図面を参照して以下に説明され 、その中で： 図１は、本発明におけるシステムのブロック図である。 図２は、触覚のフィールドの例を与えている。 図３は、その絵で表わした表現を介して触覚のフィールドを調整する例である 。詳細な実施例 図１は、本発明によるシステム１００のブロック図である。システム１００は 機能的に、情報処理装置１０２、両方とも装置１０２に接続されたユーザインタ ーフェースデバイス１０４およびディスプレイ１０６を含んでいる。ユーザが装 置１０２と通信をしているとき、例えば、ユーザがデバイス１０４の取扱いを通 してディスプレイ１０６上に示され、典型的には２次元の仮想作業領域を横切っ てカーソル１０８を案内しているとき、ユーザインターフェースデバイス１０４ は、装置１０２の制御のもとに触覚のフィードバックをユーザに供給するために 働いている。ユーザインターフェースデバイス１０４は、例えば、上述の欧州特 許公開明細書489 469 に示された種類のものである。システム１００はさらに、 望ましい触覚のレスポンスをプログラミングすることを可能にするためにプログ ラミング手段１１０を含んでいる。システム１００は、ＰＣのようにポータブル またはスタンドアロン配置、ゲームコンピュータ、または例えばナビゲーション を目的とする車載のオンボードコンピュータであってもよい。代案として、シス テム１００は、図に明示されているもののように、地理学的に分布した機能的な 部分を有していてもよい。例えば、システム１００は、処理装置１０２が、各々 それぞれのユーザインターフェースデバイス１０４、それぞれのディスプレイユ ニット１０６、およびそれぞれのプログラミング手段１１０を具えている複数の ユーザの用を承るクライアントサーバネットワークであるかも知れない。応用は 処理装置１０２上を走り、それから例えばマルチメディア環境において、各ユー ザ個々について触覚のレスポンスに関してカスタマイズされる。 図２は、デバイス１０４でディスプレイ１０６上の仮想作業領域を調査すると き、ユーザによって運動感覚的に経験した触覚のフィールドの種々の例を示して いる。フィールド２０２はこぶを表わし、そしてフィールド２０４は深い穴を表 わしている。フィールド２０６は堅固なポールの印象を与えている。フィールド ２０８は、ユーザに速いこぶを経験させる。 図３は、触覚のフィールドをカスタマイズするためのプログラマビリティ機能 を示している。プロトタイプの触覚のフィールドは、例えばディスプレイ１０６ 上のメニューを通して検索される。フィールドの表示３０２は、この例について カーソルの動きの面における楕円体周辺をもつためにディスプレス１０６上に示 される。ビジュアリゼーションを容易にするために、表現３０２は、図２におけ るフィールド２０２または２０４の周辺であると想像することができる。検索上 で、例えば輝度スケール３０６に沿って指示器３０４をスライドすることによっ て、触覚のフィールドの強度を選択することができ、そしてこうして適当な値を 選択する。スケールは、ディスプレイ１０６上に−１００（深い穴）から＋１０ ０（こぶ）までが示されている。同様に、指示器３０８と３１０を望ましい値に セッティングすることを通して、軸“ａ”と“ｂ”を調整することによって楕円 体の形状を変化させることができる。また、楕円体の方向づけは、再び指示器３ １２を望ましい値にセッティングすることによって、確度φを変化させることを 通して修正され得る。 他の調整手順は、望ましい位置に沿って選択した点をドラッキングするための マウスを通してビジュアルな表現上におけるそれらの操作のように想像され、そ れによってビジュアルな表現を連続的に変化させる。この方法において、仮想作 業領域上へのプロトタイプの連続的なマッピングは、大きさ、広さ、強さ、形状 などを指定しているパラメータ値を選択することによって達成される。加えて、 触覚のフィールドをさらに決定するために適している動的ふるまい、触覚のテク スチュア、または何か他の特徴づけているパラメータがプログラム可能になされ る。無作為化する特徴を有するマッピングは、驚くべき効果を作り出すために使 用され得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．仮想作業領域のビジュアル表示のためのディスプレイと、仮想作業領域との ユーザの対話への触覚のレスポンスを提供するためのインターフェースデバイス とを含んでいて、仮想作業領域と対話をすることを可能にするための情報処理シ ステムにおいて、システムは触覚のレスポンスの属性のプログラミングを可能に するためのプログラミング手段を含んでいることを特徴とする情報処理システム 。 ２．請求項１記載のシステムにおいて、プログラミング手段は、仮想作業領域に おける触覚のフィールドに相当する触覚のレスポンスの以下の属性： − 仮想作業領域における触覚のフィールドの配置； − 触覚のフィールドの強さ； − 仮想作業領域における位置に関する触角のフィールドの変化； − 仮想作業領域における触覚のフィールドの空間的な広さ； − 仮想作業領域に関する触覚のフィールドの方向性； − 触覚のフィールドの動的ふるまい の少なくとも１つのプログラミングを可能にするために働いている情報処理シ ステム。 ３．請求項２記載のシステムにおいて、プログラミング手段は、ディスプレイ上 に触覚のフィールドの絵で表した表現を供給するために働いている情報処理シス テム。 ４．請求項３記載のシステムにおいて、プログラミング手段は、絵で表した表現 上で動作することを可能にすることによって、属性のうちの特別の属性に働いて いることを可能にする情報処理システム。 ５．請求項２記載のシステムにおいて、各それぞれのフィールドがプログラミン グ手段の制御のもとに、仮想作業領域上に選択的にマップされる、複数の触覚の フィールドのライブラリを含んでいる情報処理システム。 ６．請求項１記載のシステムにおいて、プログラミング手段は、仮想作業領域の 特定の状態に条件付きで依存している触覚のレスポンスのプログラミングを可 能にするために働いている情報処理システム。 ７．情報処理システムにおいて、仮想作業領域と触覚的に対話をすることを可能 にする方法において、ユーザが、仮想作業領域を触角のレスポンスの属性に関し てカスタマイズすることを可能にすることによって特徴づけられている触覚的に 対話をすることを可能にする方法。 ８．請求項７記載の方法において、触覚のレスポンスは仮想作業領域における触 覚のフィールドに相当し、そしてカスタマイジングは： −複数の触覚のフィールドの中から特別のフィールドを選ぶことを可能にする こと； −複数の触覚のフィールドの属性を調整することを可能にすること； −仮想作業領域上に調整された特別の触覚のフィールドをマップすることを可 能にすること を含んでいる触覚的に対話をすることを可能にする方法。