JPWO2018123293A1 - 出力制御装置、出力制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
1.実施形態
1.1.実施形態の概要
1.2.デバイス10の機能構成例
1.3.出力制御装置20の機能構成例
1.4.出力制御部240による出力制御の具体例
1.5.マスターデータの生成例
1.6.出力制御装置20の動作の流れ
2.ハードウェア構成例
3.まとめ
<<1.1.実施形態の概要>>
まず、本開示の一実施形態の概要について説明する。上述したとおり、近年では、収集されたセンサ情報を利用し、ユーザの技術取得や技術向上を支援する技術が開発されている。上記のような技術には、例えば、センサ装置から収集されたセンサ情報に基づく解析を行い、当該解析の結果に応じたフィードバックをユーザに提示するものがあり、スポーツ分野などにおいて用いられている。
まず、本実施形態に係るデバイス10の機能構成例について説明する。図2は、本実施形態に係るデバイス10および出力制御装置20の機能ブロック図である。図2を参照すると、本実施形態に係るデバイス10は、センサ部110、出力部120、およびサーバ通信部130を備える。ここで、本実施形態に係るデバイス10は、複数のセンサ部110および複数の出力部120を備える装置であってよい。本実施形態に係るデバイス10が備える各構成の数や配置は、適用される技術分野の特性に応じて適宜設計され得る。
センサ部110は、モーションデータを収集する機能を有する。上述したとおり、本実施形態に係るモーションデータは、対象ユーザの動作に基づくセンサ情報であってよい。このために、本実施形態に係るセンサ部110は、例えば、各種の加速度センサやジャイロセンサ、地磁気センサ、圧力センサなどを含んで構成され得る。
出力部120は、後述する出力制御装置20の出力制御部240による制御に基づく出力を行う機能を有する。特に、本実施形態に係る出力部120は、出力制御部240による制御に基づいて、触覚刺激を出力してよい。このために、本実施形態に係る出力部120は、リニア・バイブレータ、ピエゾ(圧電)素子、偏心モーターなどの振動生成装置を含んで構成され得る。また、本実施形態に係る出力部120は、出力制御部240による制御に基づいて音響情報や光情報を出力してもよい。この場合、出力部120は、スピーカや発光素子などを含んで構成される。
サーバ通信部130は、出力制御装置20との情報通信を行う機能を有する。具体的には、本実施形態に係るサーバ通信部130は、センサ部110が収集したモーションデータを出力制御装置20に送信する。また、本実施形態に係るサーバ通信部130は、出力部120の出力制御に用いられる出力制御信号を出力制御装置20から受信する。
次に、引き続き図2を用いて、本実施形態に係る出力制御装置20の機能構成例について詳細に説明する。図2を参照すると、本実施形態に係る出力制御装置20は、データ加工部210、演算部220、記憶部230、出力制御部240、およびデバイス通信部250を備える。
データ加工部210は、センサ情報に基づいてマスターデータを生成する機能を有する。本実施形態に係るデータ加工部210は、例えば、図1を用いて説明したように、上級者が行う動作に基づいて収集されるセンサ情報から、マスターデータを生成してもよい。
演算部220は、マスターデータとモーションデータとの差分を算出する機能を有する。上述したように、本実施形態に係るモーションデータは、デバイス10のセンサ部110により収集されるセンサ情報であってよい。
記憶部230は、出力制御装置20の各構成が用いるプログラムやデータを記憶する機能を有する。特に、本実施形態に係る記憶部230は、データ加工部210により生成されたマスターデータや、デバイス10により収集されたモーションデータを記憶する。また、記憶部230は、対象ユーザや上級者の身体的特徴、演算部220により算出される差分情報などを記憶する。
出力制御部240は、演算部220が算出した差分に基づいて、デバイス10が備える複数の出力部120に係る出力制御を行う機能を有する。この際、本実施形態に係る出力制御部240は、上記の差分に基づいて、モーションデータを収集したセンサ部110と対応する位置に配置される対象出力部に触覚刺激を出力させる。すなわち、本実施形態に係る出力制御部240は、マスターデータとモーションデータとの差分に基づいて、当該モーションデータを収集したセンサ部110と対応する出力部120を制御するための制御信号を生成する。
デバイス通信部250は、デバイス10との情報通信を行う機能を有する。具体的には、本実施形態に係るデバイス通信部250は、デバイス10からモーションデータを受信する。また、本実施形態に係るデバイス通信部250は、出力部120の出力制御に用いられる制御信号をデバイス10に送信する。
次に、本実施形態に係る出力制御部240による出力制御の具体例について説明する。以下では、本実施形態に係るデバイス10および出力制御装置20がダンスの練習に適用される場合を例に挙げて説明する。このように、本実施形態に係るデバイス10および出力制御装置20は、スポーツにおける技術取得の他、ダンスなどの練習にも利用可能である。また、本実施形態に係るデバイス10および出力制御装置20がダンスの練習などに用いられる場合、フォームの取得に限らず、音楽に合わせたリズムの取得にも触覚刺激は有効に作用する。さらには、団体で練習が行われる場合、聴覚情報や視覚情報による情報は個人ごとに提示することが困難であるため、本実施形態に係る差分に基づいた触覚刺激の提示はより有効な手段となり得る。
本実施形態に係る学習段階では、対象ユーザがマスターデータに対応する動作を習得するための練習が行われる。図5は、本実施形態の学習段階における1回目の出力制御の例を示す図である。
次に、本実施形態に係るチェック段階における出力制御例について説明する。ここで、本実施形態に係るチェック段階は、マスターデータとの差分を対象ユーザに知覚させることを目的とする段階である。また、本実施形態に係るチェック段階は、今後、触覚刺激の提示が行われなくなった場合や、他のユーザと共通の触覚刺激が用いられる場合であっても、対象ユーザがマスターデータと一致する動作を行えるようにする目的も含む。
次に、本実施形態に係るマスターデータの生成例について詳細に説明する。上記の説明では、マスターデータが予めプロフェッショナルや指導者などの上級者の動作に基づいて収集、生成される場合を例に述べた。一方、本実施形態に係るマスターデータの生成は、係る例に限定されない。本実施形態に係るマスターデータは、例えば、デバイス10を装着する他のユーザの動作に基づき収集されるモーションデータに基づいて生成されてもよい。また、上記の他のユーザの動作に基づき収集されるモーションデータは、デバイス10を装着する対象ユーザが行う動作に基づいて収集されるモーションデータと同時に収集されてもよい。
図9は、本実施形態に係る他のユーザのモーションデータに基づくマスターデータの生成について説明するための図である。図9には、デバイス10−1を装着した対象ユーザU1、デバイス10−2を装着した他のユーザU2、および出力制御装置20が示されている。ここで、他のユーザU2は、プロフェッショナルや指導者などの上級者であってもよい。
以上、本実施形態に係るマスターデータがリアルタイムに生成される場合について述べた。一方、本実施形態に係るマスターデータは、例えば、過去に記録された画像情報に基づいて生成されてもよい。この際、本実施形態に係るデータ加工部210は、画像中から抽出した特徴点を追跡することで、動作の検出を行うことができる。
次に、本実施形態に係る出力制御装置20の動作の流れについて説明する。図11は、本実施形態に係る出力制御装置20の動作の流れを示すフローチャートである。
次に、本開示に係る出力制御装置20のハードウェア構成例について説明する。図12は、本開示に係る出力制御装置20のハードウェア構成例を示すブロック図である。図12を参照すると、本開示に係る出力制御装置20は、例えば、CPU871と、ROM872と、RAM873と、ホストバス874と、ブリッジ875と、外部バス876と、インターフェース877と、入力装置878と、出力装置879と、ストレージ880と、ドライブ881と、接続ポート882と、通信装置883と、を有する。なお、ここで示すハードウェア構成は一例であり、構成要素の一部が省略されてもよい。また、ここで示される構成要素以外の構成要素をさらに含んでもよい。
CPU871は、例えば、演算処理装置又は制御装置として機能し、ROM872、RAM873、ストレージ880、又はリムーバブル記録媒体901に記録された各種プログラムに基づいて各構成要素の動作全般又はその一部を制御する。
ROM872は、CPU871に読み込まれるプログラムや演算に用いるデータ等を格納する手段である。RAM873には、例えば、CPU871に読み込まれるプログラムや、そのプログラムを実行する際に適宜変化する各種パラメータ等が一時的又は永続的に格納される。
CPU871、ROM872、RAM873は、例えば、高速なデータ伝送が可能なホストバス874を介して相互に接続される。一方、ホストバス874は、例えば、ブリッジ875を介して比較的データ伝送速度が低速な外部バス876に接続される。また、外部バス876は、インターフェース877を介して種々の構成要素と接続される。
入力装置878には、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ、及びレバー等が用いられる。さらに、入力装置878としては、赤外線やその他の電波を利用して制御信号を送信することが可能なリモートコントローラ(以下、リモコン)が用いられることもある。
出力装置879は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD、又は有機EL等のディスプレイ装置、スピーカ、ヘッドホン等のオーディオ出力装置、プリンタ、携帯電話、又はファクシミリ等、取得した情報を利用者に対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置である。また、本開示に係る出力装置879には、触覚刺激を出力する種々の装置が含まれる。
ストレージ880は、各種のデータを格納するための装置である。ストレージ880としては、例えば、ハードディスクドライブ(HDD)等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等が用いられる。
ドライブ881は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体901に記録された情報を読み出し、又はリムーバブル記録媒体901に情報を書き込む装置である。
リムーバブル記録媒体901は、例えば、DVDメディア、Blu−ray(登録商標)メディア、HD DVDメディア、各種の半導体記憶メディア等である。もちろん、リムーバブル記録媒体901は、例えば、非接触型ICチップを搭載したICカード、又は電子機器等であってもよい。
接続ポート882は、例えば、USB(Universal Serial Bus)ポート、IEEE1394ポート、SCSI(Small Computer System Interface)、RS−232Cポート、又は光オーディオ端子等のような外部接続機器902を接続するためのポートである。
外部接続機器902は、例えば、プリンタ、携帯音楽プレーヤ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、又はICレコーダ等である。
通信装置883は、ネットワークに接続するための通信デバイスであり、例えば、有線又は無線LAN、Bluetooth(登録商標)、又はWUSB(Wireless USB)用の通信カード、光通信用のルータ、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)用のルータ、又は各種通信用のモデム等である。
以上説明したように、本開示に係る出力制御装置20は、上級者などの動作に基づいて生成したマスターデータと、対象者の動作に基づいて収集されたモーションデータとを比較する機能を有する。また、本開示に係る出力制御装置20は、マスターデータとモーションデータとの差分に基づいて、対象出力部に触覚刺激を出力させる機能を有する。係る構成によれば、ユーザによる複雑な技術の取得をより直観的に支援することが可能となる。
(1)
マスターデータとデバイスが備える複数のセンサ部により収集されるモーションデータとの差分を算出する演算部と、
前記差分に基づいて前記デバイスが備える複数の出力部に係る出力制御を行う出力制御部と、
を備え、
前記出力制御部は、前記差分に基づいて、前記モーションデータを収集した前記センサ部と対応する位置に配置される対象出力部に触覚刺激を出力させる、
出力制御装置。
(2)
前記出力制御部は、前記差分の種別または前記差分の大きさに基づいて、前記対象出力部に出力させる前記触覚刺激を制御する、
前記(1)に記載の出力制御装置。
(3)
前記差分は、動作開始タイミングに係る差分を含み、
前記出力制御部は、前記動作開始タイミングに係る差分に基づいて、前記対象出力部に出力させる前記触覚刺激の出力タイミングを制御する、
前記(1)または(2)に記載の出力制御装置。
(4)
前記差分は、動作の大きさに係る差分を含み、
前記出力制御部は、前記動作の大きさに係る差分に基づいて、前記対象出力部に出力させる前記触覚刺激の強度を制御する、
前記(1)〜(3)のいずれかに記載の出力制御装置。
(5)
前記差分は、動作の継続時間に係る差分を含み、
前記出力制御部は、前記動作の継続時間に係る差分に基づいて、前記対象出力部に出力させる前記触覚刺激の継続時間を制御する、
前記(1)〜(4)のいずれかに記載の出力制御装置。
(6)
前記触覚刺激は、前記マスターデータに対応する動作をガイドするガイド刺激を含み、
前記出力制御部は、前記差分に基づいて、前記対象出力部に出力させる前記ガイド刺激を制御する、
前記(1)〜(5)のいずれかに記載の出力制御装置。
(7)
前記演算部は、前記マスターデータと、前回動作時に収集された前記モーションデータとの前回差分を算出し、
前記出力制御部は、前記前回差分に基づいて、前記ガイド刺激の出力を制御する、
前記(6)に記載の出力制御装置。
(8)
前記出力制御部は、前記デバイスを装着する対象ユーザが前記マスターデータに対応する動作を行うべきタイミングよりも前に、前記ガイド刺激を前記対象出力部に出力させる、
前記(7)に記載の出力制御装置。
(9)
前記触覚刺激は、前記差分を、前記デバイスを装着する対象ユーザに提示するフィードバック刺激を含み、
前記出力制御部は、前記差分に基づいて、前記対象出力部に出力させる前記フィードバック刺激を制御する、
前記(1)〜(8)のいずれかに記載の出力制御装置。
(10)
前記出力制御部は、前記差分の種別または前記差分の大きさに基づいて、前記フィードバック刺激を制御する、
前記(9)に記載の出力制御装置。
(11)
前記出力制御部は、前記デバイスを装着する対象ユーザが前記マスターデータに対応する動作を行ったのち、所定時間内に、前記フィードバック刺激を前記対象出力部に出力させる、
前記(9)または(10)に記載の出力制御装置。
(12)
前記マスターデータは、前記デバイスを装着する対象ユーザの身体的特徴に基づいて加工されたデータである、
前記(1)〜(11)のいずれかに記載の出力制御装置。
(13)
前記マスターデータは、他のユーザが行う動作に基づき収集されるモーションデータに基づいて生成される、
前記(1)〜(12)のいずれかに記載の出力制御装置。
(14)
前記他のユーザが行う動作に基づいて収集されるモーションデータは、前記デバイスを装着する対象ユーザが行う動作に基づいて収集されるモーションデータと同時に収集される、
前記(13)に記載の出力制御装置。
(15)
前記マスターデータは、画像情報に基づいて生成される、
前記(1)〜(14)のいずれかに記載の出力制御装置。
(16)
対象ユーザの身体的特徴に基づいてマスターデータを生成するデータ加工部、
をさらに備える、
前記(1)〜(15)のいずれかに記載の出力制御装置。
(17)
前記出力制御部による制御に基づいて触覚刺激を出力する複数の出力部、
をさらに備える、
前記(1)〜(16)のいずれかに記載の出力制御装置。
(18)
対象ユーザの動作に基づくモーションデータを収集する複数のセンサ部、
をさらに備える、
前記(1)〜(17)のいずれかに記載の出力制御装置。
(19)
プロセッサが、
マスターデータとデバイスが備える複数のセンサ部により収集されるモーションデータとの差分を算出することと、
前記差分に基づいて前記デバイスが備える複数の出力部に係る出力制御を行うことと、
を含み、
出力制御を行うことは、前記差分に基づいて、前記モーションデータを収集した前記センサ部と対応する位置に配置される対象出力部に触覚刺激を出力させること、
をさらに含む、
出力制御方法。
(20)
コンピュータを、
マスターデータとデバイスが備える複数のセンサ部により収集されるモーションデータとの差分を算出する演算部と、
前記差分に基づいて前記デバイスが備える複数の出力部に係る出力制御を行う出力制御部と、
を備え、
前記出力制御部は、前記差分に基づいて、前記モーションデータを収集した前記センサ部と対応する位置に配置される対象出力部に触覚刺激を出力させる、
出力制御装置、
として機能させるためのプログラム。
110 センサ部
120 出力部
130 サーバ通信部
20 出力制御装置
210 データ加工部
220 演算部
230 記憶部
240 出力制御部
250 デバイス通信部
Claims (20)
- マスターデータとデバイスが備える複数のセンサ部により収集されるモーションデータとの差分を算出する演算部と、
前記差分に基づいて前記デバイスが備える複数の出力部に係る出力制御を行う出力制御部と、
を備え、
前記出力制御部は、前記差分に基づいて、前記モーションデータを収集した前記センサ部と対応する位置に配置される対象出力部に触覚刺激を出力させる、
出力制御装置。 - 前記出力制御部は、前記差分の種別または前記差分の大きさに基づいて、前記対象出力部に出力させる前記触覚刺激を制御する、
請求項1に記載の出力制御装置。 - 前記差分は、動作開始タイミングに係る差分を含み、
前記出力制御部は、前記動作開始タイミングに係る差分に基づいて、前記対象出力部に出力させる前記触覚刺激の出力タイミングを制御する、
請求項1に記載の出力制御装置。 - 前記差分は、動作の大きさに係る差分を含み、
前記出力制御部は、前記動作の大きさに係る差分に基づいて、前記対象出力部に出力させる前記触覚刺激の強度を制御する、
請求項1に記載の出力制御装置。 - 前記差分は、動作の継続時間に係る差分を含み、
前記出力制御部は、前記動作の継続時間に係る差分に基づいて、前記対象出力部に出力させる前記触覚刺激の継続時間を制御する、
請求項1に記載の出力制御装置。 - 前記触覚刺激は、前記マスターデータに対応する動作をガイドするガイド刺激を含み、
前記出力制御部は、前記差分に基づいて、前記対象出力部に出力させる前記ガイド刺激を制御する、
請求項1に記載の出力制御装置。 - 前記演算部は、前記マスターデータと、前回動作時に収集された前記モーションデータとの前回差分を算出し、
前記出力制御部は、前記前回差分に基づいて、前記ガイド刺激の出力を制御する、
請求項6に記載の出力制御装置。 - 前記出力制御部は、前記デバイスを装着する対象ユーザが前記マスターデータに対応する動作を行うべきタイミングよりも前に、前記ガイド刺激を前記対象出力部に出力させる、
請求項7に記載の出力制御装置。 - 前記触覚刺激は、前記差分を、前記デバイスを装着する対象ユーザに提示するフィードバック刺激を含み、
前記出力制御部は、前記差分に基づいて、前記対象出力部に出力させる前記フィードバック刺激を制御する、
請求項1に記載の出力制御装置。 - 前記出力制御部は、前記差分の種別または前記差分の大きさに基づいて、前記フィードバック刺激を制御する、
請求項9に記載の出力制御装置。 - 前記出力制御部は、前記デバイスを装着する対象ユーザが前記マスターデータに対応する動作を行ったのち、所定時間内に、前記フィードバック刺激を前記対象出力部に出力させる、
請求項9に記載の出力制御装置。 - 前記マスターデータは、前記デバイスを装着する対象ユーザの身体的特徴に基づいて加工されたデータである、
請求項1に記載の出力制御装置。 - 前記マスターデータは、他のユーザが行う動作に基づき収集されるモーションデータに基づいて生成される、
請求項1に記載の出力制御装置。 - 前記他のユーザが行う動作に基づいて収集されるモーションデータは、前記デバイスを装着する対象ユーザが行う動作に基づいて収集されるモーションデータと同時に収集される、
請求項13に記載の出力制御装置。 - 前記マスターデータは、画像情報に基づいて生成される、
請求項1に記載の出力制御装置。 - 対象ユーザの身体的特徴に基づいてマスターデータを生成するデータ加工部、
をさらに備える、
請求項1に記載の出力制御装置。 - 前記出力制御部による制御に基づいて触覚刺激を出力する複数の出力部、
をさらに備える、
請求項1に記載の出力制御装置。 - 対象ユーザの動作に基づくモーションデータを収集する複数のセンサ部、
をさらに備える、
請求項1に記載の出力制御装置。 - プロセッサが、
マスターデータとデバイスが備える複数のセンサ部により収集されるモーションデータとの差分を算出することと、
前記差分に基づいて前記デバイスが備える複数の出力部に係る出力制御を行うことと、
を含み、
出力制御を行うことは、前記差分に基づいて、前記モーションデータを収集した前記センサ部と対応する位置に配置される対象出力部に触覚刺激を出力させること、
をさらに含む、
出力制御方法。 - コンピュータを、
マスターデータとデバイスが備える複数のセンサ部により収集されるモーションデータとの差分を算出する演算部と、
前記差分に基づいて前記デバイスが備える複数の出力部に係る出力制御を行う出力制御部と、
を備え、
前記出力制御部は、前記差分に基づいて、前記モーションデータを収集した前記センサ部と対応する位置に配置される対象出力部に触覚刺激を出力させる、
出力制御装置、
として機能させるためのプログラム。
Applications Claiming Priority (3)
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