JPWO2017159032A1 - 触覚再現装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この仮想空間表示装置は、端末通信部とサーバーとで通信可能とされており、端末通信部に液晶ディスプレイと入力部とを含むタッチパネルが装備されている。
前記入力装置には、
進退移動し指で押圧操作可能な操作体と、前記操作体の移動位置を検知する位置検知部と、前記操作体に進退方向の力を与える進退駆動部とが設けられ、
前記制御部では、
(a)操作体が指で押されて押圧操作方向へ移動したことが前記位置検知部で検知されたときに、前記進退駆動部を動作させて、前記操作体に対して、前記押圧操作方向と逆向きのプラス駆動力を与えて指に押圧操作の反力を与え、
(b)その後に、前記進退駆動部の駆動方向を逆転させて、前記操作体に対して、前記押圧操作方向と同じ方向のマイナス駆動力を与える制御が行われることを特徴とするものである。
前記操作体の、前記押圧操作方向への移動距離が大きくなるにしたがって、前記プラス駆動力を増大させる制御が行われるものである。
表示装置が設けられており、
前記制御部によって、前記表示装置の表示画面に仮想の被操作物体の画像と手の画像が表示され、
前記(a)と(b)の制御が行われると、前記手の画像で前記被操作物体の状態を変化させる表示が行われるものとして構成できる。
前記入力装置には、親指で押圧操作される親指操作体と、人指し指と中指で個別に押圧操作される第1の対向操作体ならびに第2の対向操作体とが設けられて、前記親指操作体の突出方向に対して、第1の対向操作体と第2の対向操作体が逆向きに突出しており、
前記親指操作体と前記第1の対向操作体ならびに前記第2の対向操作体のそれぞれに対して前記(a)と(b)の制御が行われるものである。
前記入力装置には、
進退移動し指で押圧操作可能な操作体と、前記操作体の移動位置を検知する位置検知部と、前記操作体に進退方向の力を与える進退駆動部とが設けられ、
前記制御部によって、
(a)操作体が指で押されて押圧操作方向へ移動したことが前記位置検知部で検知されたときに、前記進退駆動部を動作させて、前記操作体に対して、前記押圧操作方向と逆向きのプラス駆動力を与えて指に押圧操作の反力を与え、
(b)その後に、前記進退駆動部の駆動方向を逆転させて、前記操作体に対して、前記押圧操作方向と同じ方向のマイナス駆動力を与える制御を行うことを特徴とするものである。
前記操作体の、前記押圧操作方向への移動距離が大きくなるにしたがって、前記プラス駆動力を増大させるものである。
図1Aと図1Bに、本発明の触覚再現装置1A,1Bを使用している状態が示されている。
図4には、第1の触覚発生ユニット30Aの構造が示されている。
以下、前記触覚再現装置1A,1Bの制御方法を説明する。
図2に示すように、入力装置20は、ケース21の第1の面22aに第1の対向操作体33Aと第2の対向操作体33Bが突出し、第2の面22bに1個の親指操作体43が突出しており、2つの対向操作体33A,33Bと親指操作体43が、Z方向において互いに逆向きに突出している。図1Aと図1Bに示すように、入力装置20は片手で保持されて、親指で親指操作体43が押圧操作され、人指し指と中指で第1の対向操作体33Aと第2の対向操作体33Bが押圧操作される。
触覚再現装置1A,1Bでは、各種の仮想の被操作物体を手で保持するのを模した反力を操作者の手に感じさせることができる。複数種の仮想の被操作物体に対応する反力設定データは、制御部15に設けられたメモリに格納されている。また、制御部15で表示ドライバー14が制御され、図1Aまたは図1Bに示す表示装置13に仮想の被操作物体の画像が選択されて表示され、また手の画像も表示される。これら表示はコンピュータグラフィックによるものである。
図6と図8ないし図13に示した切断工具60に対するのと同様の操作で、表示画面に表示できる仮想の被操作物体としては、復帰スプリングを有している切断工具や、ステイプラーなどを挙げることができる。これらは、3つの指で挟んで押し切った後に、復帰スプリングで戻ることになるが、図7の余韻期間(vii)に示すプラス駆動力f(+)の増大率をやや大きめにすることで、復帰スプリングを用いた操作を模擬的に再現できる。
次に、人指し指と中指の少なくとも一方を使用して操作すべき被操作物体が選択されると、入力装置20では、図14に示すように、親指操作体43がケース21から突出した状態でモータ45にブレーキをかけて、親指操作体43がケース21内に退行しないように固定される。
10A,10B 装置本体
11 マスク型本体
13 表示装置
15 制御部
20 入力装置
21 ケース
28 機構シャーシ
30A 第1の触覚発生ユニット
30B 第2の触覚発生ユニット
32A,32B 移動部材
33A 第1の対向操作体
33B 第2の対向操作体
35A,35B モータ
38A,38B 位置検知部
40 第3の触覚発生ユニット
42 移動部材
43 親指操作体
45 モータ
48 位置検知部
Claims (13)
- 入力装置と制御部とを有する触覚再現装置において、
前記入力装置には、
進退移動し指で押圧操作可能な操作体と、前記操作体の移動位置を検知する位置検知部と、前記操作体に進退方向の力を与える進退駆動部とが設けられ、
前記制御部では、
(a)操作体が指で押されて押圧操作方向へ移動したことが前記位置検知部で検知されたときに、前記進退駆動部を動作させて、前記操作体に対して、前記押圧操作方向と逆向きのプラス駆動力を与えて指に押圧操作の反力を与え、
(b)その後に、前記進退駆動部の駆動方向を逆転させて、前記操作体に対して、前記押圧操作方向と同じ方向のマイナス駆動力を与える制御が行われることを特徴とする触覚再現装置。 - 前記(a)の制御では、
前記操作体の、前記押圧操作方向への移動距離が大きくなるにしたがって、前記プラス駆動力を増大させる制御が行われる請求項1記載の触覚再現装置。 - 前記プラス駆動力を増大させる制御では、その後段において、前記押圧操作方向への移動距離に対する前記プラス駆動力の増大率を上昇させてから、前記(b)の制御に移行する請求項2記載の触覚再現装置。
- 前記(b)の制御で前記マイナス駆動力を与えた後に、さらに前記操作体にプラス駆動力を与える請求項1ないし3のいずれかに記載の触覚再現装置。
- 表示装置が設けられており、
前記制御部によって、前記表示装置の表示画面に仮想の被操作物体の画像と手の画像が表示され、
前記(a)と(b)の制御が行われると、前記手の画像で前記被操作物体の状態を変化させる表示が行われる請求項1ないし4のいずれかに記載の触覚再現装置。 - 前記入力装置には、親指で押圧操作される親指操作体と、人指し指と中指で個別に押圧操作される第1の対向操作体ならびに第2の対向操作体とが設けられて、前記親指操作体の突出方向に対して、第1の対向操作体と第2の対向操作体が逆向きに突出しており、
前記親指操作体と前記第1の対向操作体ならびに前記第2の対向操作体のそれぞれに対して前記(a)と(b)の制御が行われる請求項5記載の触覚再現装置。 - 前記被操作物体は、指で挟んで動作させる切断工具であり、前記(a)(b)の制御が行われるときに、前記表示画面に、前記切断工具がワークを切断する動作が表示される請求項6記載の触覚再現装置。
- 前記入力装置に設けられた、1つの前記操作体が押されたときに、前記(a)と(b)の制御が行われる請求項5記載の触覚再現装置。
- 前記入力装置に設けられた複数の前記操作体が、同じ方向へ押されたときに、それぞれの操作体に対して前記(a)と(b)の制御が行われる請求項5記載の触覚再現装置。
- 入力装置と制御部とを有する触覚再現装置の制御方法において、
前記入力装置には、
進退移動し指で押圧操作可能な操作体と、前記操作体の移動位置を検知する位置検知部と、前記操作体に進退方向の力を与える進退駆動部とが設けられ、
前記制御部によって、
(a)操作体が指で押されて押圧操作方向へ移動したことが前記位置検知部で検知されたときに、前記進退駆動部を動作させて、前記操作体に対して、前記押圧操作方向と逆向きのプラス駆動力を与えて指に押圧操作の反力を与え、
(b)その後に、前記進退駆動部の駆動方向を逆転させて、前記操作体に対して、前記押圧操作方向と同じ方向のマイナス駆動力を与える制御を行うことを特徴とする触覚再現装置の制御方法。 - 前記(a)の制御では、
前記操作体の、前記押圧操作方向への移動距離が大きくなるにしたがって、前記プラス駆動力を増大させる請求項10記載の触覚再現装置の制御方法。 - 前記プラス駆動力を増大させる制御では、その後段において、前記押圧操作方向への移動距離に対する前記プラス駆動力の増大率を上昇させてから、前記(b)の制御に移行する請求項11記載の触覚再現装置の制御方法。
- 前記(b)の制御で前記マイナス駆動力を与えた後に、さらに前記操作体にプラス駆動力を与える請求項10ないし12のいずれかに記載の触覚再現装置の制御方法。
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