JP2003099177A - 触覚情報作成方法、触覚情報提示方法および触覚情報提示装置 - Google Patents
触覚情報作成方法、触覚情報提示方法および触覚情報提示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 時間的に変化する多様な触覚情報を作成し提
示する触覚情報提示方法および装置を提供する。 【解決手段】 源情報特徴抽出手段１０２は、時間的に
変化する源情報（画像情報または音声情報）の時間変化
の特徴を抽出する。触覚情報作成手段１０３は、この源
情報特徴抽出手段１０２により抽出された源情報の特徴
に応じて触覚情報を作成する。触覚情報呈示部１０１お
よび駆動機構部１１０は、この触覚情報作成手段１０３
により作成された触覚情報を提示する。
示する触覚情報提示方法および装置を提供する。 【解決手段】 源情報特徴抽出手段１０２は、時間的に
変化する源情報（画像情報または音声情報）の時間変化
の特徴を抽出する。触覚情報作成手段１０３は、この源
情報特徴抽出手段１０２により抽出された源情報の特徴
に応じて触覚情報を作成する。触覚情報呈示部１０１お
よび駆動機構部１１０は、この触覚情報作成手段１０３
により作成された触覚情報を提示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、触覚情報を作成・
提示する方法、および、触覚情報を提示する装置に関す
るものである。
提示する方法、および、触覚情報を提示する装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】パーソナルコンピュータ等の情報処理装
置は、各種の情報や指示の入力を受け付ける入力装置
（例えば、キーボード、マウス、など）と接続され、ま
た、各種の情報を出力する出力装置（例えば、画像表示
装置、音声出力装置、など）と接続されて用いられる。
入力装置により入力されるものは、一般に、操作者がキ
ーボードで入力した文字情報、操作者がマウスなどのポ
インティングデバイスで入力した位置情報、或いは、操
作者が入力した指示または要求である。一方、出力装置
により出力される情報は、一般に、操作者の視覚に対し
て刺激を与える画像情報や、操作者の聴覚に対して刺激
を与える音声情報である。そして、情報処理装置は、例
えば、入力装置が入力した各種の情報や指示を受け取
り、これに基づいて処理を行い、その処理結果を出力装
置より出力させる。
置は、各種の情報や指示の入力を受け付ける入力装置
（例えば、キーボード、マウス、など）と接続され、ま
た、各種の情報を出力する出力装置（例えば、画像表示
装置、音声出力装置、など）と接続されて用いられる。
入力装置により入力されるものは、一般に、操作者がキ
ーボードで入力した文字情報、操作者がマウスなどのポ
インティングデバイスで入力した位置情報、或いは、操
作者が入力した指示または要求である。一方、出力装置
により出力される情報は、一般に、操作者の視覚に対し
て刺激を与える画像情報や、操作者の聴覚に対して刺激
を与える音声情報である。そして、情報処理装置は、例
えば、入力装置が入力した各種の情報や指示を受け取
り、これに基づいて処理を行い、その処理結果を出力装
置より出力させる。
【０００３】ところで、近年では、操作者の触覚に対し
て刺激を与える出力装置（触覚情報提示装置）が提案さ
れている。例えば、従来の触覚情報提示装置は、記憶手
段により触覚情報データを予め記憶しておき、この触覚
情報データを記憶手段から読み出して、これに基づいて
操作者に対して触覚情報を提示するものである。また、
例えば、文献「池井他、“触覚ディスプレイにおける多
階調表示”、日本機械学会、ロボティクス・メカトロニ
クス講演会、'95講演論文集、Vol.1.A、No.95-17、pp.1
05-108 (1995)」に記載された触覚情報提示装置は、画
像表示装置の画面においてカーソルが指し示すオブジェ
クトのテクスチャに基づいて触覚情報を作成して、この
触覚情報を提示するものである。このように、出力装置
から画像情報や音声情報の他に触覚情報も出力されるこ
とで、操作者にとって操作が判り易いものとなり、操作
者に操作の楽しさを与えることができ、情報処理装置の
ユーザインターフェイスの向上が期待されている。
て刺激を与える出力装置（触覚情報提示装置）が提案さ
れている。例えば、従来の触覚情報提示装置は、記憶手
段により触覚情報データを予め記憶しておき、この触覚
情報データを記憶手段から読み出して、これに基づいて
操作者に対して触覚情報を提示するものである。また、
例えば、文献「池井他、“触覚ディスプレイにおける多
階調表示”、日本機械学会、ロボティクス・メカトロニ
クス講演会、'95講演論文集、Vol.1.A、No.95-17、pp.1
05-108 (1995)」に記載された触覚情報提示装置は、画
像表示装置の画面においてカーソルが指し示すオブジェ
クトのテクスチャに基づいて触覚情報を作成して、この
触覚情報を提示するものである。このように、出力装置
から画像情報や音声情報の他に触覚情報も出力されるこ
とで、操作者にとって操作が判り易いものとなり、操作
者に操作の楽しさを与えることができ、情報処理装置の
ユーザインターフェイスの向上が期待されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
触覚情報提示装置では、記憶手段により触覚情報データ
を予め記憶しておくことは簡易ではあるが、記憶手段の
容量の制約に因り、提示可能な触覚情報の種類が限られ
る。また、従来の触覚情報提示装置では、画像表示装置
の画面においてカーソルが指し示すオブジェクトのテク
スチャに基づいて触覚情報を作成することも簡易ではあ
るが、静止画像に基づいて触覚情報を作成することがで
きるものの、動画像に基づいて触覚情報を作成すること
ができない。さらに、従来の触覚情報提示装置は、時間
的に変化する触覚情報を作成してこれを提示することは
困難であった。
触覚情報提示装置では、記憶手段により触覚情報データ
を予め記憶しておくことは簡易ではあるが、記憶手段の
容量の制約に因り、提示可能な触覚情報の種類が限られ
る。また、従来の触覚情報提示装置では、画像表示装置
の画面においてカーソルが指し示すオブジェクトのテク
スチャに基づいて触覚情報を作成することも簡易ではあ
るが、静止画像に基づいて触覚情報を作成することがで
きるものの、動画像に基づいて触覚情報を作成すること
ができない。さらに、従来の触覚情報提示装置は、時間
的に変化する触覚情報を作成してこれを提示することは
困難であった。
【０００５】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、時間的に変化する多様な触覚情報を作
成する触覚情報作成方法、ならびに、このような触覚情
報を作成し提示する触覚情報提示方法および装置を提供
することを目的とする。
れたものであり、時間的に変化する多様な触覚情報を作
成する触覚情報作成方法、ならびに、このような触覚情
報を作成し提示する触覚情報提示方法および装置を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る触覚情報作
成方法は、時間的に変化する源情報の時間変化の特徴を
抽出する源情報特徴抽出ステップと、この源情報特徴抽
出ステップにおいて抽出された源情報の特徴に応じて触
覚情報を作成する触覚情報作成ステップと、を備えるこ
とを特徴とする。本発明に係る触覚情報提示方法は、上
記の本発明に係る触覚情報作成方法を含み、この触覚情
報作成方法により作成された触覚情報を提示する触覚情
報提示ステップを備えることを特徴とする。また、本発
明に係る触覚情報提示装置は、時間的に変化する源情報
の時間変化の特徴を抽出する源情報特徴抽出手段と、こ
の源情報特徴抽出手段により抽出された源情報の特徴に
応じて触覚情報を作成する触覚情報作成手段と、この触
覚情報作成手段により作成された触覚情報を提示する触
覚情報提示手段と、を備えることを特徴とする。
成方法は、時間的に変化する源情報の時間変化の特徴を
抽出する源情報特徴抽出ステップと、この源情報特徴抽
出ステップにおいて抽出された源情報の特徴に応じて触
覚情報を作成する触覚情報作成ステップと、を備えるこ
とを特徴とする。本発明に係る触覚情報提示方法は、上
記の本発明に係る触覚情報作成方法を含み、この触覚情
報作成方法により作成された触覚情報を提示する触覚情
報提示ステップを備えることを特徴とする。また、本発
明に係る触覚情報提示装置は、時間的に変化する源情報
の時間変化の特徴を抽出する源情報特徴抽出手段と、こ
の源情報特徴抽出手段により抽出された源情報の特徴に
応じて触覚情報を作成する触覚情報作成手段と、この触
覚情報作成手段により作成された触覚情報を提示する触
覚情報提示手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】本発明によれば、源情報特徴抽出ステップ
において（源情報特徴抽出手段により）、時間的に変化
する源情報の時間変化の特徴が抽出され、触覚情報作成
ステップにおいて（触覚情報作成手段により）、この源
情報の特徴に応じて触覚情報が作成される。そして、触
覚情報提示ステップにおいて（触覚情報提示手段によ
り）、この作成された触覚情報が提示される。このよう
に、時間的に変化する源情報の時間変化の特徴に応じて
触覚情報が作成されることにより、記憶手段の容量の制
約を受けることなく、提示可能な触覚情報の種類が拡大
される。また、このことにより、時間的に変化する触覚
情報が作成され提示され得る。
において（源情報特徴抽出手段により）、時間的に変化
する源情報の時間変化の特徴が抽出され、触覚情報作成
ステップにおいて（触覚情報作成手段により）、この源
情報の特徴に応じて触覚情報が作成される。そして、触
覚情報提示ステップにおいて（触覚情報提示手段によ
り）、この作成された触覚情報が提示される。このよう
に、時間的に変化する源情報の時間変化の特徴に応じて
触覚情報が作成されることにより、記憶手段の容量の制
約を受けることなく、提示可能な触覚情報の種類が拡大
される。また、このことにより、時間的に変化する触覚
情報が作成され提示され得る。
【０００８】また、本発明に係る触覚情報作成方法、触
覚情報提示方法または触覚情報提示装置では、源情報は
画像表示装置の画面に出力される画像情報であるのが好
適であり、この場合、画面中の所望の位置における画像
情報の時間変化の特徴を抽出してもよいし、画面中の特
定領域内における画像情報の時間変化の特徴を抽出して
もよいし、画面に表示された特定オブジェクトの時間変
化の特徴を抽出してもよい。また、源情報は音声出力装
置より出力される音声情報であるのも好適である。
覚情報提示方法または触覚情報提示装置では、源情報は
画像表示装置の画面に出力される画像情報であるのが好
適であり、この場合、画面中の所望の位置における画像
情報の時間変化の特徴を抽出してもよいし、画面中の特
定領域内における画像情報の時間変化の特徴を抽出して
もよいし、画面に表示された特定オブジェクトの時間変
化の特徴を抽出してもよい。また、源情報は音声出力装
置より出力される音声情報であるのも好適である。
【０００９】また、本発明に係る触覚情報作成方法、触
覚情報提示方法または触覚情報提示装置では、源情報特
徴抽出ステップにおいて（源情報特徴抽出手段が）源情
報の時間変化の周波数を変換して特徴を抽出するのが好
適である。特に、周波数を低く変換するのが好適であ
る。この場合には、呈示されるべき触覚情報の変化の周
波数が変化することで、触覚情報呈示手段における可動
部の運動が追随可能となり、操作者に呈示される触覚情
報として適切なものとなり得る。
覚情報提示方法または触覚情報提示装置では、源情報特
徴抽出ステップにおいて（源情報特徴抽出手段が）源情
報の時間変化の周波数を変換して特徴を抽出するのが好
適である。特に、周波数を低く変換するのが好適であ
る。この場合には、呈示されるべき触覚情報の変化の周
波数が変化することで、触覚情報呈示手段における可動
部の運動が追随可能となり、操作者に呈示される触覚情
報として適切なものとなり得る。
【００１０】また、本発明に係る触覚情報作成方法、触
覚情報提示方法または触覚情報提示装置では、源情報特
徴抽出ステップにおいて（源情報特徴抽出手段が）源情
報の時間変化の複数の特徴を抽出し、触覚情報作成ステ
ップにおいて（触覚情報作成手段が）複数の特徴に応じ
て複数の触覚情報を作成するのが好適である。この場合
には、呈示される触覚情報が多様なものとなる。
覚情報提示方法または触覚情報提示装置では、源情報特
徴抽出ステップにおいて（源情報特徴抽出手段が）源情
報の時間変化の複数の特徴を抽出し、触覚情報作成ステ
ップにおいて（触覚情報作成手段が）複数の特徴に応じ
て複数の触覚情報を作成するのが好適である。この場合
には、呈示される触覚情報が多様なものとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。
【００１２】図１は、本実施形態に係る触覚情報提示装
置１０を含む情報処理システム１の概観図である。この
情報処理システム１は、本体５０の他に、触覚情報呈示
装置１０、キーボード２０、画像表示装置３０および音
声出力装置４０を備える。触覚情報呈示装置１０は、従
来のマウスと同様に操作者の手により操作されるもの
で、入力および出力の双方の機能を有する。すなわち、
触覚情報呈示装置１０は、従来のマウスと同様にポイン
ティングデバイスとして用いられる他、触覚情報呈示部
１０１を介して操作者の指に対して触覚情報を呈示する
ことができる。キーボード２０は文字入力等に用いられ
る。画像表示装置３０は、オブジェクト３２を含む表示
内容３１を表示するとともに、触覚情報呈示装置１０の
ポインティング機能により指定された位置にカーソル３
３を表示し、触覚情報呈示装置１０のポインティング機
能により指定された方向に表示内容３１をスクロールさ
せ、また、キーボード２０により入力された文字を表示
する。音声出力装置４０は、音声情報を出力する装置で
あって、例えば音楽や人の声を出力するスピーカであ
る。本体５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含
み、触覚情報呈示装置１０、キーボード２０、画像表示
装置３０および音声出力装置４０による各種の情報など
の入出力を制御・演算する。
置１０を含む情報処理システム１の概観図である。この
情報処理システム１は、本体５０の他に、触覚情報呈示
装置１０、キーボード２０、画像表示装置３０および音
声出力装置４０を備える。触覚情報呈示装置１０は、従
来のマウスと同様に操作者の手により操作されるもの
で、入力および出力の双方の機能を有する。すなわち、
触覚情報呈示装置１０は、従来のマウスと同様にポイン
ティングデバイスとして用いられる他、触覚情報呈示部
１０１を介して操作者の指に対して触覚情報を呈示する
ことができる。キーボード２０は文字入力等に用いられ
る。画像表示装置３０は、オブジェクト３２を含む表示
内容３１を表示するとともに、触覚情報呈示装置１０の
ポインティング機能により指定された位置にカーソル３
３を表示し、触覚情報呈示装置１０のポインティング機
能により指定された方向に表示内容３１をスクロールさ
せ、また、キーボード２０により入力された文字を表示
する。音声出力装置４０は、音声情報を出力する装置で
あって、例えば音楽や人の声を出力するスピーカであ
る。本体５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含
み、触覚情報呈示装置１０、キーボード２０、画像表示
装置３０および音声出力装置４０による各種の情報など
の入出力を制御・演算する。
【００１３】図２は、本実施形態に係る触覚情報提示装
置１０の説明図である。この図は、一部が断面図として
示されており、他の部分がブロック図として示されてい
る。この触覚情報呈示装置１０は、触覚情報呈示部１０
１の他、源情報特徴抽出手段１０２、触覚情報作成手段
１０３、駆動機構部１１０、制御部１２０および変位検
出部１３０を有している。これらのうち、駆動機構部１
１０、制御部１２０および変位検出部１３０それぞれ
は、触覚情報呈示装置１０の筐体の内部に収納されてい
る。触覚情報呈示部１０１は、触覚情報呈示装置１０の
筐体の上部に設けられている。また、源情報特徴抽出手
段１０２および触覚情報作成手段１０３それぞれは、触
覚情報呈示装置１０の筐体の内部に存在していてもよい
し、ＣＤ−ＲＯＭやＭＯなどのコンピュータ読み取り可
能な記録媒体に記憶され、本体５０内にインストールす
ることでドライバソフトとして作動するように構成され
てもよい。
置１０の説明図である。この図は、一部が断面図として
示されており、他の部分がブロック図として示されてい
る。この触覚情報呈示装置１０は、触覚情報呈示部１０
１の他、源情報特徴抽出手段１０２、触覚情報作成手段
１０３、駆動機構部１１０、制御部１２０および変位検
出部１３０を有している。これらのうち、駆動機構部１
１０、制御部１２０および変位検出部１３０それぞれ
は、触覚情報呈示装置１０の筐体の内部に収納されてい
る。触覚情報呈示部１０１は、触覚情報呈示装置１０の
筐体の上部に設けられている。また、源情報特徴抽出手
段１０２および触覚情報作成手段１０３それぞれは、触
覚情報呈示装置１０の筐体の内部に存在していてもよい
し、ＣＤ−ＲＯＭやＭＯなどのコンピュータ読み取り可
能な記録媒体に記憶され、本体５０内にインストールす
ることでドライバソフトとして作動するように構成され
てもよい。
【００１４】変位検出部１３０は、触覚情報呈示装置１
０の筐体の底部の中央付近に設けられている。この変位
検出部１３０は、従来のマウスの場合と同様に、回転自
在なボールおよびエンコーダ（何れも図示せず）を有し
ていて、基準面（例えば机上面やマウスパッド）上を触
覚情報呈示装置１０が移動することによるボールの回転
の方向および量をエンコーダにより検出することで、基
準面に対する触覚情報呈示装置１０の２次元的な変位
（変位方向および変位量）を検出する。以下では、基準
面に平行な面にＸ軸およびＹ軸を設定し、これらに垂直
な方向にＺ軸を設定して、ＸＹＺ直交座標系を想定す
る。すなわち、変位検出部１３０は、ＸＹ平面上におけ
る触覚情報呈示装置１０の２次元的な変位を検出する。
０の筐体の底部の中央付近に設けられている。この変位
検出部１３０は、従来のマウスの場合と同様に、回転自
在なボールおよびエンコーダ（何れも図示せず）を有し
ていて、基準面（例えば机上面やマウスパッド）上を触
覚情報呈示装置１０が移動することによるボールの回転
の方向および量をエンコーダにより検出することで、基
準面に対する触覚情報呈示装置１０の２次元的な変位
（変位方向および変位量）を検出する。以下では、基準
面に平行な面にＸ軸およびＹ軸を設定し、これらに垂直
な方向にＺ軸を設定して、ＸＹＺ直交座標系を想定す
る。すなわち、変位検出部１３０は、ＸＹ平面上におけ
る触覚情報呈示装置１０の２次元的な変位を検出する。
【００１５】触覚情報呈示部１０１は、触覚情報呈示装
置１０の筐体の上部にあり、駆動機構部１１０と接続さ
れている。駆動機構部１１０は、触覚情報呈示装置１０
の筐体に対して触覚情報呈示部１０１を変位させる。触
覚情報呈示部１０１は、或る方向（例えば、Ｘ軸方向、
Ｙ軸方向およびＺ軸方向の何れか）のみの１次元の変位
が可能であってもよいし、或る平面（例えばＸＹ平面）
上に２次元の変位が可能であってもよいし、また、３次
元の変位が可能であってもよい。すなわち、触覚情報呈
示部１０１および駆動機構部１１０は、変位、振動およ
び力などの触覚情報を呈示する触覚情報呈示手段として
作用する。
置１０の筐体の上部にあり、駆動機構部１１０と接続さ
れている。駆動機構部１１０は、触覚情報呈示装置１０
の筐体に対して触覚情報呈示部１０１を変位させる。触
覚情報呈示部１０１は、或る方向（例えば、Ｘ軸方向、
Ｙ軸方向およびＺ軸方向の何れか）のみの１次元の変位
が可能であってもよいし、或る平面（例えばＸＹ平面）
上に２次元の変位が可能であってもよいし、また、３次
元の変位が可能であってもよい。すなわち、触覚情報呈
示部１０１および駆動機構部１１０は、変位、振動およ
び力などの触覚情報を呈示する触覚情報呈示手段として
作用する。
【００１６】制御部１２０は、変位検出部１３０による
変位検出結果を本体５０に通知し、また、触覚情報作成
手段１０３により作成された触覚情報に基づいて駆動機
構部１１０を制御して触覚情報呈示部１０１に触覚情報
を呈示させる。源情報特徴抽出手段１０２は、時間的に
変化する源情報の時間変化の特徴を抽出する。触覚情報
作成手段１０３は、この源情報特徴抽出手段１０２によ
り抽出された源情報の特徴に応じて触覚情報を作成す
る。そして、触覚情報呈示部１０１および駆動機構部１
１０は、この触覚情報作成手段１０３により作成された
触覚情報を提示する。ここで、時間的に変化する源情報
とは、画像表示装置３０の画面に出力される画像情報
（例えば、ＭＰＥＧやＡＶＩなどの形式の動画や、ＧＩ
Ｆ形式のアニメーションなど）であり、或いは、音声出
力装置４０より出力される音声情報（例えば音楽や人の
声など）である。
変位検出結果を本体５０に通知し、また、触覚情報作成
手段１０３により作成された触覚情報に基づいて駆動機
構部１１０を制御して触覚情報呈示部１０１に触覚情報
を呈示させる。源情報特徴抽出手段１０２は、時間的に
変化する源情報の時間変化の特徴を抽出する。触覚情報
作成手段１０３は、この源情報特徴抽出手段１０２によ
り抽出された源情報の特徴に応じて触覚情報を作成す
る。そして、触覚情報呈示部１０１および駆動機構部１
１０は、この触覚情報作成手段１０３により作成された
触覚情報を提示する。ここで、時間的に変化する源情報
とは、画像表示装置３０の画面に出力される画像情報
（例えば、ＭＰＥＧやＡＶＩなどの形式の動画や、ＧＩ
Ｆ形式のアニメーションなど）であり、或いは、音声出
力装置４０より出力される音声情報（例えば音楽や人の
声など）である。
【００１７】次に、本実施形態に係る触覚情報呈示装置
１０の駆動機構部１１０の詳細について図３〜図５を用
いて説明する。以下に説明する駆動機構部１１０は、触
覚情報呈示部１０２をＸＹ平面に平行な方向に２次元移
動させることができるものである。
１０の駆動機構部１１０の詳細について図３〜図５を用
いて説明する。以下に説明する駆動機構部１１０は、触
覚情報呈示部１０２をＸＹ平面に平行な方向に２次元移
動させることができるものである。
【００１８】図３は、本実施形態に係る触覚情報呈示装
置１０の駆動機構部１１０の概略構成図である。同図
（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）中にお
けるＡ−Ａ線での断面図である。駆動機構部１１０は、
側縁部が上方に突出した略板状の固定部材１１１と、こ
の固定部材１１１に対してＸＹ平面に平行な方向に移動
可能な可動部材１１２と、固定部材１１１の側縁部と可
動部材１１２との間に両者を連結する弾性部材１１５Ａ
〜１１５Ｄとを有する。固定部材１１１は触覚情報呈示
装置１０の筐体と固定されており、可動部材１１２は触
覚情報呈示部１０２と固定されている。したがって、固
定部材１１１に対して可動部材１１２が変位することに
より、触覚情報呈示装置１０の筐体に対して触覚情報呈
示部１０２が変位することになる。弾性部材１１５Ａ〜
１１５Ｄそれぞれは、弾性を有する樹脂やバネなどであ
り、可動部材１１２の周囲の４個所に設けられており、
一端が可動部材１１２に接合され、他端が固定部材１１
１の側縁部に接合されている。
置１０の駆動機構部１１０の概略構成図である。同図
（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）中にお
けるＡ−Ａ線での断面図である。駆動機構部１１０は、
側縁部が上方に突出した略板状の固定部材１１１と、こ
の固定部材１１１に対してＸＹ平面に平行な方向に移動
可能な可動部材１１２と、固定部材１１１の側縁部と可
動部材１１２との間に両者を連結する弾性部材１１５Ａ
〜１１５Ｄとを有する。固定部材１１１は触覚情報呈示
装置１０の筐体と固定されており、可動部材１１２は触
覚情報呈示部１０２と固定されている。したがって、固
定部材１１１に対して可動部材１１２が変位することに
より、触覚情報呈示装置１０の筐体に対して触覚情報呈
示部１０２が変位することになる。弾性部材１１５Ａ〜
１１５Ｄそれぞれは、弾性を有する樹脂やバネなどであ
り、可動部材１１２の周囲の４個所に設けられており、
一端が可動部材１１２に接合され、他端が固定部材１１
１の側縁部に接合されている。
【００１９】また、可動部材１１２には４つのコイル１
１６Ａ〜１１６Ｄが固定されている。同図（ａ）の平面
図において、中心を原点とし、右方向をＸ軸方向とし、
上方向をＹ軸方向とすると、コイル１１６ＡはＸ座標値
が正の領域にＸ軸をまたいで設けられており、コイル１
１６ＢはＸ座標値が負の領域にＸ軸をまたいで設けられ
ており、コイル１１６ＣはＹ座標値が正の領域にＹ軸を
またいで設けられており、また、コイル１１６ＤはＹ座
標値が負の領域にＹ軸をまたいで設けられている。
１６Ａ〜１１６Ｄが固定されている。同図（ａ）の平面
図において、中心を原点とし、右方向をＸ軸方向とし、
上方向をＹ軸方向とすると、コイル１１６ＡはＸ座標値
が正の領域にＸ軸をまたいで設けられており、コイル１
１６ＢはＸ座標値が負の領域にＸ軸をまたいで設けられ
ており、コイル１１６ＣはＹ座標値が正の領域にＹ軸を
またいで設けられており、また、コイル１１６ＤはＹ座
標値が負の領域にＹ軸をまたいで設けられている。
【００２０】図４は、本実施形態に係る触覚情報呈示装
置１０の駆動機構部１１０における触刺激呈示機構を説
明する平面図である。固定部材１１１には４つの磁石１
１７Ａ〜１１７Ｄが固定されている。磁石１１７Ａは、
Ｘ座標値が正であってＹ座標値も正である領域に、その
磁束がコイル１１６Ａおよび１１６Ｄの双方を貫くよう
に設けられている。磁石１１７Ｂは、Ｘ座標値が負であ
ってＹ座標値が正である領域に、その磁束がコイル１１
６Ｂおよび１１６Ｄの双方を貫くように設けられてい
る。磁石１１７Ｃは、Ｘ座標値が負であってＹ座標値も
負である領域に、その磁束がコイル１１６Ｂおよび１１
６Ｃの双方を貫くように設けられている。また、磁石１
１７Ｄは、Ｘ座標値が正であってＹ座標値が負である領
域に、その磁束がコイル１１６Ａおよび１１６Ｃの双方
を貫くように設けられている。これらのうち磁石１１７
Ａおよび１１７Ｃそれぞれは、可動部材１１２に対向す
る側がＳ極となるように配置され、磁石１１７Ｂおよび
１１７Ｄそれぞれは、可動部材１１２に対向する側がＮ
極となるように配置されている。
置１０の駆動機構部１１０における触刺激呈示機構を説
明する平面図である。固定部材１１１には４つの磁石１
１７Ａ〜１１７Ｄが固定されている。磁石１１７Ａは、
Ｘ座標値が正であってＹ座標値も正である領域に、その
磁束がコイル１１６Ａおよび１１６Ｄの双方を貫くよう
に設けられている。磁石１１７Ｂは、Ｘ座標値が負であ
ってＹ座標値が正である領域に、その磁束がコイル１１
６Ｂおよび１１６Ｄの双方を貫くように設けられてい
る。磁石１１７Ｃは、Ｘ座標値が負であってＹ座標値も
負である領域に、その磁束がコイル１１６Ｂおよび１１
６Ｃの双方を貫くように設けられている。また、磁石１
１７Ｄは、Ｘ座標値が正であってＹ座標値が負である領
域に、その磁束がコイル１１６Ａおよび１１６Ｃの双方
を貫くように設けられている。これらのうち磁石１１７
Ａおよび１１７Ｃそれぞれは、可動部材１１２に対向す
る側がＳ極となるように配置され、磁石１１７Ｂおよび
１１７Ｄそれぞれは、可動部材１１２に対向する側がＮ
極となるように配置されている。
【００２１】コイル１１６Ａ〜１１６Ｄと磁石１１７Ａ
〜１１７Ｄとの間の相対的な位置関係について換言すれ
ば以下のとおりである。コイル１１６Ａは、磁石１１７
Ａおよび１１７Ｄそれぞれが作る磁界に対して、Ｘ軸と
平行な方向に電流が横切るように設けられている。コイ
ル１１６Ｂは、磁石１１７Ｂおよび１１７Ｃそれぞれが
作る磁界に対して、Ｘ軸と平行な方向に電流が横切るよ
うに設けられている。コイル１１６Ｃは、磁石１１７Ｃ
および１１７Ｄそれぞれが作る磁界に対して、Ｙ軸と平
行な方向に電流が横切るように設けられている。また、
コイル１１６Ｄは、磁石１１７Ａおよび１１７Ｂそれぞ
れが作る磁界に対して、Ｙ軸と平行な方向に電流が横切
るように設けられている。
〜１１７Ｄとの間の相対的な位置関係について換言すれ
ば以下のとおりである。コイル１１６Ａは、磁石１１７
Ａおよび１１７Ｄそれぞれが作る磁界に対して、Ｘ軸と
平行な方向に電流が横切るように設けられている。コイ
ル１１６Ｂは、磁石１１７Ｂおよび１１７Ｃそれぞれが
作る磁界に対して、Ｘ軸と平行な方向に電流が横切るよ
うに設けられている。コイル１１６Ｃは、磁石１１７Ｃ
および１１７Ｄそれぞれが作る磁界に対して、Ｙ軸と平
行な方向に電流が横切るように設けられている。また、
コイル１１６Ｄは、磁石１１７Ａおよび１１７Ｂそれぞ
れが作る磁界に対して、Ｙ軸と平行な方向に電流が横切
るように設けられている。
【００２２】コイル１１６Ａ〜１１６Ｄそれぞれは、銅
線を用いてもよいし、また、軽量化のために、銅メッキ
されたアルミニウム線を用いるのも好適である。磁石１
１７Ａ〜１１７Ｄそれぞれは、保磁力および残留磁束密
度が大きいものが好ましく、例えばネオジ磁石が好適で
ある。
線を用いてもよいし、また、軽量化のために、銅メッキ
されたアルミニウム線を用いるのも好適である。磁石１
１７Ａ〜１１７Ｄそれぞれは、保磁力および残留磁束密
度が大きいものが好ましく、例えばネオジ磁石が好適で
ある。
【００２３】触刺激呈示手段１５１は、触覚情報呈示装
置１０内の前述した制御部１２０からの指示を受けて、
コイル１１６Ａ〜１１６Ｄそれぞれに対して独立に電流
を流すことができる。そして、コイル１１６Ａ〜１１６
Ｄそれぞれに流れる電流の大きさ及び方向と、磁石１１
７Ａ〜１１７Ｄそれぞれが作る磁界との間で、フレミン
グの左手の法則に応じた相互作用が生じる。これに因
り、コイル１１６Ａ〜１１６Ｄそれぞれに推力が生じ
て、これらの推力と弾性部材１１５Ａ〜１１５Ｄそれぞ
れの応力とに応じて、固定部材１１１に対して可動部材
１１２が移動する。そして、この可動部材１１２が変位
することにより、触覚情報呈示部１０２が変位して、こ
の触覚情報呈示部１０２上に触れている操作者の指など
に触刺激が呈示される。
置１０内の前述した制御部１２０からの指示を受けて、
コイル１１６Ａ〜１１６Ｄそれぞれに対して独立に電流
を流すことができる。そして、コイル１１６Ａ〜１１６
Ｄそれぞれに流れる電流の大きさ及び方向と、磁石１１
７Ａ〜１１７Ｄそれぞれが作る磁界との間で、フレミン
グの左手の法則に応じた相互作用が生じる。これに因
り、コイル１１６Ａ〜１１６Ｄそれぞれに推力が生じ
て、これらの推力と弾性部材１１５Ａ〜１１５Ｄそれぞ
れの応力とに応じて、固定部材１１１に対して可動部材
１１２が移動する。そして、この可動部材１１２が変位
することにより、触覚情報呈示部１０２が変位して、こ
の触覚情報呈示部１０２上に触れている操作者の指など
に触刺激が呈示される。
【００２４】図５は、本実施形態に係る触覚情報呈示装
置１０の駆動機構部１１０における固定部材１１１と可
動部材１１２との間の相対的変位を検出する機構を説明
する断面図である。コイル１１６Ａ〜１１６Ｄが固定さ
れた可動部材１１２の下面中央に発光素子１１３が設け
られている。この発光素子１１３は、可動部材１１２の
重心位置（すなわちコイル１１６Ａ〜１１６Ｄに囲まれ
た領域の中心位置）であって、コイル１１６Ａ〜１１６
Ｄの下面より高い位置に設けられていて、下方の固定部
材１１１に向けて光を出力する。発光素子１１３とし
て、例えば、発光ダイオードまたは半導体レーザ光源が
用いられる。
置１０の駆動機構部１１０における固定部材１１１と可
動部材１１２との間の相対的変位を検出する機構を説明
する断面図である。コイル１１６Ａ〜１１６Ｄが固定さ
れた可動部材１１２の下面中央に発光素子１１３が設け
られている。この発光素子１１３は、可動部材１１２の
重心位置（すなわちコイル１１６Ａ〜１１６Ｄに囲まれ
た領域の中心位置）であって、コイル１１６Ａ〜１１６
Ｄの下面より高い位置に設けられていて、下方の固定部
材１１１に向けて光を出力する。発光素子１１３とし
て、例えば、発光ダイオードまたは半導体レーザ光源が
用いられる。
【００２５】一方、磁石１１７Ａ〜１１７Ｄが固定され
た固定部材１１１の上面中央に受光センサ１１４が設け
られている。この受光センサ１１４は、磁石１１７Ａ〜
１１７Ｄに囲まれた領域の中心位置であって、磁石１１
７Ａ〜１１７Ｄの上面より低い位置に設けられていて、
発光素子１１３から出力された光を受光し、当該受光面
上における光の入射位置に応じた値の電気信号を出力す
る。受光センサ１１４として、４分割型フォトダイオー
ド、４分割型フォトトランジスタ、または、２次元光学
的位置検出素子（ＰＳＤ: position sensitive detecto
r）が用いられる。また、４分割型フォトダイオードや
４分割型フォトトランジスタは、１チップ上に形成され
たものであってもよいし、別チップのものが配列された
ものであってもよい。
た固定部材１１１の上面中央に受光センサ１１４が設け
られている。この受光センサ１１４は、磁石１１７Ａ〜
１１７Ｄに囲まれた領域の中心位置であって、磁石１１
７Ａ〜１１７Ｄの上面より低い位置に設けられていて、
発光素子１１３から出力された光を受光し、当該受光面
上における光の入射位置に応じた値の電気信号を出力す
る。受光センサ１１４として、４分割型フォトダイオー
ド、４分割型フォトトランジスタ、または、２次元光学
的位置検出素子（ＰＳＤ: position sensitive detecto
r）が用いられる。また、４分割型フォトダイオードや
４分割型フォトトランジスタは、１チップ上に形成され
たものであってもよいし、別チップのものが配列された
ものであってもよい。
【００２６】次に、以上のように構成される本実施形態
に係る触覚情報呈示装置１０の動作を説明するととも
に、本実施形態に係る触覚情報作成方法および触覚情報
提示方法について説明する。図６は、本実施形態に係る
触覚情報呈示装置１０の概略動作（触覚情報作成方法お
よび触覚情報提示方法）を説明するフローチャートであ
る。ステップＳ１では、時間的に変化する源情報（画像
表示装置３０に表示されている画像情報、または、音声
出力装置４０より出力されている音声情報）の特徴が源
情報特徴抽出手段１０２により抽出される。ステップＳ
２では、ステップＳ１において源情報特徴抽出手段１０
２により抽出された源情報の特徴に応じて、呈示すべき
触覚情報が触覚情報作成手段１０３により作成される。
に係る触覚情報呈示装置１０の動作を説明するととも
に、本実施形態に係る触覚情報作成方法および触覚情報
提示方法について説明する。図６は、本実施形態に係る
触覚情報呈示装置１０の概略動作（触覚情報作成方法お
よび触覚情報提示方法）を説明するフローチャートであ
る。ステップＳ１では、時間的に変化する源情報（画像
表示装置３０に表示されている画像情報、または、音声
出力装置４０より出力されている音声情報）の特徴が源
情報特徴抽出手段１０２により抽出される。ステップＳ
２では、ステップＳ１において源情報特徴抽出手段１０
２により抽出された源情報の特徴に応じて、呈示すべき
触覚情報が触覚情報作成手段１０３により作成される。
【００２７】そして、ステップＳ３では、この作成され
た触覚情報が制御部１２０へ送られ、この触覚情報に基
づいて制御部１２０により駆動機構部１２０が制御され
る。すなわち、ステップＳ１において触覚情報作成手段
１０３により作成され触覚情報は、駆動機構部１２０お
よび触覚情報呈示部１０１を含む触覚情報提示手段によ
り、触覚情報呈示部１０１に触れている操作者の指など
に対して呈示される。このとき、触覚情報呈示部１０１
により呈示される触覚情報は、触覚情報呈示部１０１の
変位量、触覚情報呈示部１０１が変位しようとする力、
および、触覚情報呈示部１０１の振動の振幅の、何れに
より表されてもよい。これらステップＳ１〜Ｓ３は、終
了指示があるまで繰り返し行われる。
た触覚情報が制御部１２０へ送られ、この触覚情報に基
づいて制御部１２０により駆動機構部１２０が制御され
る。すなわち、ステップＳ１において触覚情報作成手段
１０３により作成され触覚情報は、駆動機構部１２０お
よび触覚情報呈示部１０１を含む触覚情報提示手段によ
り、触覚情報呈示部１０１に触れている操作者の指など
に対して呈示される。このとき、触覚情報呈示部１０１
により呈示される触覚情報は、触覚情報呈示部１０１の
変位量、触覚情報呈示部１０１が変位しようとする力、
および、触覚情報呈示部１０１の振動の振幅の、何れに
より表されてもよい。これらステップＳ１〜Ｓ３は、終
了指示があるまで繰り返し行われる。
【００２８】次に、本実施形態に係る触覚情報呈示装置
１０の動作（触覚情報作成方法および触覚情報提示方
法）の具体的な実施例について説明する。
１０の動作（触覚情報作成方法および触覚情報提示方
法）の具体的な実施例について説明する。
【００２９】第１実施例は、源情報が画像情報であっ
て、画像表示装置３０の画面中のカーソル３３の位置に
おける画像情報の時間変化の特徴が抽出されるものであ
る。この第１実施例では、画像表示装置３０の画面にお
いてカーソル３３の位置が固定されていて、その画面に
表示される表示内容３１において特定オブジェクト３２
が動いている。このような場合、ポインティングデバイ
スを兼ねている触覚情報呈示装置１０が操作者により操
作され、触覚情報呈示装置１０の変位検出部１３０によ
る変位検出結果に基づいて、画像表示装置３０の画面中
の何れかの位置にカーソル３３が置かれる。
て、画像表示装置３０の画面中のカーソル３３の位置に
おける画像情報の時間変化の特徴が抽出されるものであ
る。この第１実施例では、画像表示装置３０の画面にお
いてカーソル３３の位置が固定されていて、その画面に
表示される表示内容３１において特定オブジェクト３２
が動いている。このような場合、ポインティングデバイ
スを兼ねている触覚情報呈示装置１０が操作者により操
作され、触覚情報呈示装置１０の変位検出部１３０によ
る変位検出結果に基づいて、画像表示装置３０の画面中
の何れかの位置にカーソル３３が置かれる。
【００３０】第１実施例のステップＳ１では、画像表示
装置３０の画面におけるカーソル３３の位置が検出さ
れ、そのカーソル３３の位置における画像情報の特徴が
源情報特徴抽出手段１０２により抽出される。カーソル
３３の位置における画像情報の特徴とは、例えば、その
位置の画素のＲＧＢの色情報に基づくものであり、Ｒ
（レッド），Ｇ（グリーン）およびＢ（ブルー）のうち
の１または複数の色情報であってもよいし、Ｒ，Ｇおよ
びＢのうち何れか２以上の色情報に基づいて求められる
もの（例えば色情報間の偏差や平均値）であってもよ
く、また、或る基準値（例えば、初期値、操作者が設定
した設定値）からの色情報の偏差を上記特徴としてもよ
いし、色情報の時間的な微分値を上記特徴としてもよ
い。
装置３０の画面におけるカーソル３３の位置が検出さ
れ、そのカーソル３３の位置における画像情報の特徴が
源情報特徴抽出手段１０２により抽出される。カーソル
３３の位置における画像情報の特徴とは、例えば、その
位置の画素のＲＧＢの色情報に基づくものであり、Ｒ
（レッド），Ｇ（グリーン）およびＢ（ブルー）のうち
の１または複数の色情報であってもよいし、Ｒ，Ｇおよ
びＢのうち何れか２以上の色情報に基づいて求められる
もの（例えば色情報間の偏差や平均値）であってもよ
く、また、或る基準値（例えば、初期値、操作者が設定
した設定値）からの色情報の偏差を上記特徴としてもよ
いし、色情報の時間的な微分値を上記特徴としてもよ
い。
【００３１】第１実施例のステップＳ２では、ステップ
Ｓ１において抽出された源情報の特徴に応じて、呈示す
べき触覚情報が触覚情報作成手段１０３により作成され
る。例えば、源情報の特徴が基準値からの或る色情報の
偏差であれば、その偏差の大きさに応じた変位を触覚情
報呈示部１０１に与えるような触覚情報が作成される。
また、例えば、源情報の特徴が基準値からの或る２つの
色情報の偏差であれば、各々の偏差の大きさに応じた２
軸方向（ｘ軸方向、ｙ軸方向）それぞれの変位を触覚情
報呈示部１０１に与えるような触覚情報が作成される。
Ｓ１において抽出された源情報の特徴に応じて、呈示す
べき触覚情報が触覚情報作成手段１０３により作成され
る。例えば、源情報の特徴が基準値からの或る色情報の
偏差であれば、その偏差の大きさに応じた変位を触覚情
報呈示部１０１に与えるような触覚情報が作成される。
また、例えば、源情報の特徴が基準値からの或る２つの
色情報の偏差であれば、各々の偏差の大きさに応じた２
軸方向（ｘ軸方向、ｙ軸方向）それぞれの変位を触覚情
報呈示部１０１に与えるような触覚情報が作成される。
【００３２】そして、第１実施例のステップＳ３では、
ステップＳ２において作成された触覚情報が、駆動機構
部１１０を介して触覚情報呈示部１０１により、この触
覚情報呈示部１０１に触れている操作者の指先などに対
して提示される。また、ステップＳ２において２軸方向
それぞれの変位を与えるような触覚情報が作成された場
合、ステップＳ３では、触覚情報呈示部１０１によりｘ
軸方向およびｙ軸方向それぞれで異なる触覚情報が呈示
される。以上のステップＳ１〜Ｓ３が繰り返し行われ
る。これにより、画像表示装置３０の画面に表示される
表示内容３１において特定オブジェクト３２が動くにし
たがって、その動きに応じた触覚情報が触覚情報呈示部
１０１を介して操作者の指先などに提示される。
ステップＳ２において作成された触覚情報が、駆動機構
部１１０を介して触覚情報呈示部１０１により、この触
覚情報呈示部１０１に触れている操作者の指先などに対
して提示される。また、ステップＳ２において２軸方向
それぞれの変位を与えるような触覚情報が作成された場
合、ステップＳ３では、触覚情報呈示部１０１によりｘ
軸方向およびｙ軸方向それぞれで異なる触覚情報が呈示
される。以上のステップＳ１〜Ｓ３が繰り返し行われ
る。これにより、画像表示装置３０の画面に表示される
表示内容３１において特定オブジェクト３２が動くにし
たがって、その動きに応じた触覚情報が触覚情報呈示部
１０１を介して操作者の指先などに提示される。
【００３３】なお、源情報の特徴の変化が速いと、触覚
情報呈示部１０１により呈示されるべき触覚情報の変化
も速くなって、この速い変化に対して触覚情報呈示部１
０１の運動が追随できなくなったり、或いは、操作者に
呈示される触覚情報として不適切であったりする場合が
ある。このような場合には、ステップＳ１において源情
報の時間変化の周波数を低周波数のものに変換して特徴
を抽出するのが好適である。例えば、画像表示装置３０
に表示される画像情報は毎秒３０枚または毎秒１５枚の
フレームレートで変化するが、数フレーム毎にステップ
Ｓ１〜Ｓ３の繰り返しが行われるようにすればよく、ま
た、この繰り返しの頻度が操作者により設定され得るの
も好適である。
情報呈示部１０１により呈示されるべき触覚情報の変化
も速くなって、この速い変化に対して触覚情報呈示部１
０１の運動が追随できなくなったり、或いは、操作者に
呈示される触覚情報として不適切であったりする場合が
ある。このような場合には、ステップＳ１において源情
報の時間変化の周波数を低周波数のものに変換して特徴
を抽出するのが好適である。例えば、画像表示装置３０
に表示される画像情報は毎秒３０枚または毎秒１５枚の
フレームレートで変化するが、数フレーム毎にステップ
Ｓ１〜Ｓ３の繰り返しが行われるようにすればよく、ま
た、この繰り返しの頻度が操作者により設定され得るの
も好適である。
【００３４】第２実施例は、源情報が画像情報であっ
て、画像表示装置３０の画面中の特定領域内における画
像情報の時間変化の特徴が抽出されるものである。この
第２実施例では、画像表示装置３０の画面に表示される
表示内容３１において特定オブジェクト３２が動いてい
る。また、画像表示装置３０の画面において特定領域が
指定されている。この特定領域の指定に際しては、例え
ば、ポインティングデバイスを兼ねている触覚情報呈示
装置１０が操作者により操作され、触覚情報呈示装置１
０の変位検出部１３０による変位検出結果に基づいて、
画像表示装置３０の画面中の何れかの位置にカーソル３
３が置かれ、このカーソル３３の位置を中心とする一定
の領域が上記特定領域として指定される。或いは、操作
者による触覚情報呈示装置１０の操作により上記特定領
域の境界が指定されてもよい。また、画面全体が上記特
定領域とされてもよい。
て、画像表示装置３０の画面中の特定領域内における画
像情報の時間変化の特徴が抽出されるものである。この
第２実施例では、画像表示装置３０の画面に表示される
表示内容３１において特定オブジェクト３２が動いてい
る。また、画像表示装置３０の画面において特定領域が
指定されている。この特定領域の指定に際しては、例え
ば、ポインティングデバイスを兼ねている触覚情報呈示
装置１０が操作者により操作され、触覚情報呈示装置１
０の変位検出部１３０による変位検出結果に基づいて、
画像表示装置３０の画面中の何れかの位置にカーソル３
３が置かれ、このカーソル３３の位置を中心とする一定
の領域が上記特定領域として指定される。或いは、操作
者による触覚情報呈示装置１０の操作により上記特定領
域の境界が指定されてもよい。また、画面全体が上記特
定領域とされてもよい。
【００３５】第２実施例のステップＳ１では、画像表示
装置３０の画面における上記特定領域内における画像情
報の特徴が源情報特徴抽出手段１０２により抽出され
る。特定領域内における画像情報の特徴とは、例えば、
その特定領域内の全画素のＲＧＢの色情報に基づくもの
であり、その特定領域内のＲ（レッド），Ｇ（グリー
ン）およびＢ（ブルー）のうちの１または複数の色情報
の平均値であってもよいし、その特定領域内のＲ，Ｇお
よびＢのうち何れか２以上の色情報に基づいて求められ
るもの（例えば色情報間の偏差や平均値）であってもよ
く、また、或る基準値（例えば、初期値、操作者が設定
した設定値）からの色情報の偏差を上記特徴としてもよ
いし、色情報の時間的な微分値を上記特徴としてもよ
い。
装置３０の画面における上記特定領域内における画像情
報の特徴が源情報特徴抽出手段１０２により抽出され
る。特定領域内における画像情報の特徴とは、例えば、
その特定領域内の全画素のＲＧＢの色情報に基づくもの
であり、その特定領域内のＲ（レッド），Ｇ（グリー
ン）およびＢ（ブルー）のうちの１または複数の色情報
の平均値であってもよいし、その特定領域内のＲ，Ｇお
よびＢのうち何れか２以上の色情報に基づいて求められ
るもの（例えば色情報間の偏差や平均値）であってもよ
く、また、或る基準値（例えば、初期値、操作者が設定
した設定値）からの色情報の偏差を上記特徴としてもよ
いし、色情報の時間的な微分値を上記特徴としてもよ
い。
【００３６】第２実施例のステップＳ２およびＳ３それ
それの内容は、第１実施例の場合と同様である。以上の
ステップＳ１〜Ｓ３が繰り返し行われる。これにより、
画像表示装置３０の画面に表示される表示内容３１にお
いて特定オブジェクト３２が動くにしたがって、その動
きに応じた触覚情報が触覚情報呈示部１０１を介して操
作者の指先などに提示される。なお、第２実施例でも、
第１実施例の場合と同様に、ステップＳ１において源情
報の時間変化の周波数を低周波数のものに変換して特徴
を抽出するのが好適であり、また、ステップＳ１〜Ｓ３
の繰り返しの頻度が操作者により設定され得るのが好適
である。
それの内容は、第１実施例の場合と同様である。以上の
ステップＳ１〜Ｓ３が繰り返し行われる。これにより、
画像表示装置３０の画面に表示される表示内容３１にお
いて特定オブジェクト３２が動くにしたがって、その動
きに応じた触覚情報が触覚情報呈示部１０１を介して操
作者の指先などに提示される。なお、第２実施例でも、
第１実施例の場合と同様に、ステップＳ１において源情
報の時間変化の周波数を低周波数のものに変換して特徴
を抽出するのが好適であり、また、ステップＳ１〜Ｓ３
の繰り返しの頻度が操作者により設定され得るのが好適
である。
【００３７】第３実施例は、源情報が画像情報であっ
て、画像表示装置３０の画面に表示された特定オブジェ
クトの時間変化の特徴が抽出されるものである。この第
３実施例では、画像表示装置３０の画面に表示される表
示内容３１において特定オブジェクト３２が動いてい
る。画面の表示内容３１において動いているオブジェク
トが複数存在する場合には、例えば、それらのうち最大
面積のものが自動的に識別され、それらのうち動きが最
も速いものが自動的に識別され、或いは、操作者の選択
により何れかのオブジェトが選択されて、この識別また
は選択されたものが上記の特定オブジェクトとされる。
て、画像表示装置３０の画面に表示された特定オブジェ
クトの時間変化の特徴が抽出されるものである。この第
３実施例では、画像表示装置３０の画面に表示される表
示内容３１において特定オブジェクト３２が動いてい
る。画面の表示内容３１において動いているオブジェク
トが複数存在する場合には、例えば、それらのうち最大
面積のものが自動的に識別され、それらのうち動きが最
も速いものが自動的に識別され、或いは、操作者の選択
により何れかのオブジェトが選択されて、この識別また
は選択されたものが上記の特定オブジェクトとされる。
【００３８】第３実施例のステップＳ１では、画像表示
装置３０の画面における特定オブジェクト内における画
像情報の特徴が源情報特徴抽出手段１０２により抽出さ
れる。特定オブジェクト内における画像情報の特徴と
は、例えば、その特定オブジェクト内のＲ（レッド），
Ｇ（グリーン）およびＢ（ブルー）のうちの１または複
数の色情報の平均値であってもよいし、その特定オブジ
ェクト内のＲ，ＧおよびＢのうち何れか２以上の色情報
に基づいて求められるもの（例えば色情報間の偏差や平
均値）であってもよいし、その特定オブジェクトの大き
さであってもよいし、その特定オブジェクトの動きの速
さであってもよく、また、或る基準値（例えば、初期
値、操作者が設定した設定値）からの色情報・大きさ・
速さの偏差を上記特徴としてもよいし、色情報・大きさ
・速さの時間的な微分値を上記特徴としてもよい。さら
にまた、その特定オブジェクトの軌跡を上記特徴として
もよい。
装置３０の画面における特定オブジェクト内における画
像情報の特徴が源情報特徴抽出手段１０２により抽出さ
れる。特定オブジェクト内における画像情報の特徴と
は、例えば、その特定オブジェクト内のＲ（レッド），
Ｇ（グリーン）およびＢ（ブルー）のうちの１または複
数の色情報の平均値であってもよいし、その特定オブジ
ェクト内のＲ，ＧおよびＢのうち何れか２以上の色情報
に基づいて求められるもの（例えば色情報間の偏差や平
均値）であってもよいし、その特定オブジェクトの大き
さであってもよいし、その特定オブジェクトの動きの速
さであってもよく、また、或る基準値（例えば、初期
値、操作者が設定した設定値）からの色情報・大きさ・
速さの偏差を上記特徴としてもよいし、色情報・大きさ
・速さの時間的な微分値を上記特徴としてもよい。さら
にまた、その特定オブジェクトの軌跡を上記特徴として
もよい。
【００３９】第３実施例のステップＳ２およびＳ３それ
それの内容は、第１実施例の場合と同様である。以上の
ステップＳ１〜Ｓ３が繰り返し行われる。これにより、
画像表示装置３０の画面に表示される表示内容３１にお
いて特定オブジェクト３２が動くにしたがって、その動
きに応じた触覚情報が触覚情報呈示部１０１を介して操
作者の指先などに提示される。なお、第３実施例でも、
第１実施例の場合と同様に、ステップＳ１において源情
報の時間変化の周波数を低周波数のものに変換して特徴
を抽出するのが好適であり、また、ステップＳ１〜Ｓ３
の繰り返しの頻度が操作者により設定され得るのが好適
である。
それの内容は、第１実施例の場合と同様である。以上の
ステップＳ１〜Ｓ３が繰り返し行われる。これにより、
画像表示装置３０の画面に表示される表示内容３１にお
いて特定オブジェクト３２が動くにしたがって、その動
きに応じた触覚情報が触覚情報呈示部１０１を介して操
作者の指先などに提示される。なお、第３実施例でも、
第１実施例の場合と同様に、ステップＳ１において源情
報の時間変化の周波数を低周波数のものに変換して特徴
を抽出するのが好適であり、また、ステップＳ１〜Ｓ３
の繰り返しの頻度が操作者により設定され得るのが好適
である。
【００４０】第４実施例は、源情報が音声情報であっ
て、その音声情報の時間変化の特徴が抽出されるもので
ある。この第４実施例のステップＳ１では、音声出力装
置４０から出力される音声情報の特徴が源情報特徴抽出
手段１０２により抽出される。音声情報の特徴とは、例
えば、その音声の全体のパワーであってもよいし、その
音声の特定周波数のパワーであってもよいし、その音声
のスペクトルにおける最大パワーであってもよいし、そ
の音声のスペクトルにおける最大パワーの周波数であっ
てもよいし、その音声のスペクトルにおける中心周波数
であってもよく、また、或る基準値（例えば、初期値、
操作者が設定した設定値）からのパワー・周波数の偏差
を上記特徴としてもよいし、パワー・周波数の時間的な
微分値を上記特徴としてもよい。
て、その音声情報の時間変化の特徴が抽出されるもので
ある。この第４実施例のステップＳ１では、音声出力装
置４０から出力される音声情報の特徴が源情報特徴抽出
手段１０２により抽出される。音声情報の特徴とは、例
えば、その音声の全体のパワーであってもよいし、その
音声の特定周波数のパワーであってもよいし、その音声
のスペクトルにおける最大パワーであってもよいし、そ
の音声のスペクトルにおける最大パワーの周波数であっ
てもよいし、その音声のスペクトルにおける中心周波数
であってもよく、また、或る基準値（例えば、初期値、
操作者が設定した設定値）からのパワー・周波数の偏差
を上記特徴としてもよいし、パワー・周波数の時間的な
微分値を上記特徴としてもよい。
【００４１】第４実施例のステップＳ２およびＳ３それ
それの内容は、第１実施例の場合と同様である。以上の
ステップＳ１〜Ｓ３が繰り返し行われる。これにより、
音声出力装置４０から出力される音声情報にしたがって
触覚情報が触覚情報呈示部１０１を介して操作者の指先
などに提示される。
それの内容は、第１実施例の場合と同様である。以上の
ステップＳ１〜Ｓ３が繰り返し行われる。これにより、
音声出力装置４０から出力される音声情報にしたがって
触覚情報が触覚情報呈示部１０１を介して操作者の指先
などに提示される。
【００４２】なお、第４実施例でも、第１実施例の場合
と同様に、ステップＳ１において源情報の時間変化の周
波数を低周波数のものに変換して特徴を抽出するのが好
適であり、また、ステップＳ１〜Ｓ３の繰り返しの頻度
が操作者により設定され得るのが好適である。特に、第
４実施例では、音声情報の或る特定周波数と同一の周波
数で、且つ、その特定周波数のパワーに応じた変位量
で、触覚情報呈示部１０１が変位するようにしてもよい
が、これでは、触覚情報呈示部１０１により呈示される
べき触覚情報の変化も速くなって、この速い変化に対し
て触覚情報呈示部１０１の運動が追随できなくなった
り、或いは、操作者に呈示される触覚情報として不適切
であったりする場合がある。そこで、第４実施例では、
ステップＳ１において音声情報の特定周波数を低周波数
のものに変換するのが好適であり、その変換の程度が操
作者により設定され得るのも好適である。例えば、男性
の話声の平均周波数は約５００Ｈｚであり、女性の話声
の平均周波数は約８００Ｈｚであるから、この話声（音
声情報）の周波数を５０分の１程度に低くするのが好適
である。このような周波数変換は、音声情報をフーリエ
変換して周波数解析を行い、各周波数を一定比率で小さ
くし、フーリエ逆変換することで可能である。
と同様に、ステップＳ１において源情報の時間変化の周
波数を低周波数のものに変換して特徴を抽出するのが好
適であり、また、ステップＳ１〜Ｓ３の繰り返しの頻度
が操作者により設定され得るのが好適である。特に、第
４実施例では、音声情報の或る特定周波数と同一の周波
数で、且つ、その特定周波数のパワーに応じた変位量
で、触覚情報呈示部１０１が変位するようにしてもよい
が、これでは、触覚情報呈示部１０１により呈示される
べき触覚情報の変化も速くなって、この速い変化に対し
て触覚情報呈示部１０１の運動が追随できなくなった
り、或いは、操作者に呈示される触覚情報として不適切
であったりする場合がある。そこで、第４実施例では、
ステップＳ１において音声情報の特定周波数を低周波数
のものに変換するのが好適であり、その変換の程度が操
作者により設定され得るのも好適である。例えば、男性
の話声の平均周波数は約５００Ｈｚであり、女性の話声
の平均周波数は約８００Ｈｚであるから、この話声（音
声情報）の周波数を５０分の１程度に低くするのが好適
である。このような周波数変換は、音声情報をフーリエ
変換して周波数解析を行い、各周波数を一定比率で小さ
くし、フーリエ逆変換することで可能である。
【００４３】また、源情報（音声情報）の時間変化の特
徴と所定パターン（例えば、人の声、楽器の音、メロデ
ィ）との間でパターンマッチングを行い、そのパターン
マッチングで得られた情報に基づいて、それに対応する
触覚情報を提示するのも好適である。
徴と所定パターン（例えば、人の声、楽器の音、メロデ
ィ）との間でパターンマッチングを行い、そのパターン
マッチングで得られた情報に基づいて、それに対応する
触覚情報を提示するのも好適である。
【００４４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、時間的に
変化する源情報の時間変化の特徴が抽出され、この源情
報の特徴に応じて触覚情報が作成され、そして、この作
成された触覚情報が提示される。このように、時間的に
変化する源情報の時間変化の特徴に応じて触覚情報が作
成されることにより、記憶手段の容量の制約を受けるこ
となく、提示可能な触覚情報の種類が拡大される。ま
た、このことにより、時間的に変化する触覚情報が作成
され提示され得る。
変化する源情報の時間変化の特徴が抽出され、この源情
報の特徴に応じて触覚情報が作成され、そして、この作
成された触覚情報が提示される。このように、時間的に
変化する源情報の時間変化の特徴に応じて触覚情報が作
成されることにより、記憶手段の容量の制約を受けるこ
となく、提示可能な触覚情報の種類が拡大される。ま
た、このことにより、時間的に変化する触覚情報が作成
され提示され得る。
【図１】本実施形態に係る触覚情報提示装置１０を含む
情報処理システム１の概観図である。
情報処理システム１の概観図である。
【図２】本実施形態に係る触覚情報提示装置１０の説明
図である。
図である。
【図３】本実施形態に係る触覚情報呈示装置１０の駆動
機構部１１０の概略構成図である。
機構部１１０の概略構成図である。
【図４】本実施形態に係る触覚情報呈示装置１０の駆動
機構部１１０における触刺激呈示機構を説明する平面図
である。
機構部１１０における触刺激呈示機構を説明する平面図
である。
【図５】本実施形態に係る触覚情報呈示装置１０の駆動
機構部１１０における固定部材１１１と可動部材１１２
との間の相対的変位を検出する機構を説明する断面図で
ある。
機構部１１０における固定部材１１１と可動部材１１２
との間の相対的変位を検出する機構を説明する断面図で
ある。
【図６】本実施形態に係る触覚情報呈示装置１０の概略
動作を説明するフローチャートである。
動作を説明するフローチャートである。
１…情報処理システム、１０…触覚情報呈示装置、２０
…キーボード、３０…画像表示装置、４０…音声出力装
置、５０…本体、１０１…触覚情報呈示部、１０２…源
情報特徴抽出手段、１０３…触覚情報作成手段、１１０
…駆動機構部、１１１…固定部材、１１２…可動部材、
１１３…発光素子、１１４…受光センサ、１１５Ａ〜１
１５Ｄ…弾性部材、１１６Ａ〜１１６Ｄ…コイル、１１
７Ａ〜１１７Ｄ…磁石、１２０…制御部、１３０…変位
検出部。
…キーボード、３０…画像表示装置、４０…音声出力装
置、５０…本体、１０１…触覚情報呈示部、１０２…源
情報特徴抽出手段、１０３…触覚情報作成手段、１１０
…駆動機構部、１１１…固定部材、１１２…可動部材、
１１３…発光素子、１１４…受光センサ、１１５Ａ〜１
１５Ｄ…弾性部材、１１６Ａ〜１１６Ｄ…コイル、１１
７Ａ〜１１７Ｄ…磁石、１２０…制御部、１３０…変位
検出部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 坂巻 克己
神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ
クなかい 富士ゼロックス株式会社内
Ｆターム(参考） 5B087 BC02 BC11 BC26 DJ00
5D015 FF00
5D017 AA11
5E501 AA02 BA05 CB09 FA14 FA32
FA46
Claims (19)
- 【請求項１】 時間的に変化する源情報の時間変化の特
徴を抽出する源情報特徴抽出ステップと、この源情報特
徴抽出ステップにおいて抽出された前記源情報の特徴に
応じて触覚情報を作成する触覚情報作成ステップと、を
備えることを特徴とする触覚情報作成方法。 - 【請求項２】 前記源情報は画像表示装置の画面に出力
される画像情報である、ことを特徴とする請求項１記載
の触覚情報作成方法。 - 【請求項３】 前記源情報特徴抽出ステップにおいて前
記画面中の所望の位置における画像情報の時間変化の特
徴を抽出する、ことを特徴とする請求項２記載の触覚情
報作成方法。 - 【請求項４】 前記源情報特徴抽出ステップにおいて前
記画面中の特定領域内における画像情報の時間変化の特
徴を抽出する、ことを特徴とする請求項２記載の触覚情
報作成方法。 - 【請求項５】 前記源情報特徴抽出ステップにおいて前
記画面に表示された特定オブジェクトの時間変化の特徴
を抽出する、ことを特徴とする請求項２記載の触覚情報
作成方法。 - 【請求項６】 前記源情報は音声出力装置より出力され
る音声情報である、ことを特徴とする請求項１記載の触
覚情報作成方法。 - 【請求項７】 前記源情報特徴抽出ステップにおいて前
記源情報の時間変化の周波数を変換して特徴を抽出す
る、ことを特徴とする請求項１記載の触覚情報作成方
法。 - 【請求項８】 前記源情報特徴抽出ステップにおいて前
記源情報の時間変化の複数の特徴を抽出し、前記触覚情
報作成ステップにおいて前記複数の特徴に応じて複数の
触覚情報を作成する、ことを特徴とする請求項１記載の
触覚情報作成方法。 - 【請求項９】 請求項１〜８の何れか１項に記載の触覚
情報作成方法を含み、この触覚情報作成方法により作成
された前記触覚情報を提示する触覚情報提示ステップを
備える、ことを特徴とする触覚情報提示方法。 - 【請求項１０】 請求項８記載の触覚情報作成方法をコ
ンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項１１】 請求項９記載の触覚情報提示方法をコ
ンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項１２】 時間的に変化する源情報の時間変化の
特徴を抽出する源情報特徴抽出手段と、この源情報特徴
抽出手段により抽出された前記源情報の特徴に応じて触
覚情報を作成する触覚情報作成手段と、この触覚情報作
成手段により作成された前記触覚情報を提示する触覚情
報提示手段と、を備えることを特徴とする触覚情報提示
装置。 - 【請求項１３】 前記源情報は画像表示装置の画面に出
力される画像情報である、ことを特徴とする請求項１２
記載の触覚情報提示装置。 - 【請求項１４】 前記源情報特徴抽出手段は前記画面中
の所望の位置における画像情報の時間変化の特徴を抽出
する、ことを特徴とする請求項１３記載の触覚情報提示
装置。 - 【請求項１５】 前記源情報特徴抽出手段は前記画面中
の特定領域内における画像情報の時間変化の特徴を抽出
する、ことを特徴とする請求項１３記載の触覚情報提示
装置。 - 【請求項１６】 前記源情報特徴抽出手段は前記画面に
表示された特定オブジェクトの時間変化の特徴を抽出す
る、ことを特徴とする請求項１３記載の触覚情報提示装
置。 - 【請求項１７】 前記源情報は音声出力装置より出力さ
れる音声情報である、ことを特徴とする請求項１２記載
の触覚情報提示装置。 - 【請求項１８】 前記源情報特徴抽出手段は前記源情報
の時間変化の周波数を変換して特徴を抽出する、ことを
特徴とする請求項１２記載の触覚情報提示装置。 - 【請求項１９】 前記源情報特徴抽出手段は前記源情報
の時間変化の複数の特徴を抽出し、前記触覚情報作成手
段は前記複数の特徴に応じて複数の触覚情報を作成し、
前記触覚情報提示手段は前記複数の触覚情報を提示す
る、ことを特徴とする請求項１２記載の触覚情報提示装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289301A JP2003099177A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 触覚情報作成方法、触覚情報提示方法および触覚情報提示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289301A JP2003099177A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 触覚情報作成方法、触覚情報提示方法および触覚情報提示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003099177A true JP2003099177A (ja) | 2003-04-04 |
Family
ID=19111813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001289301A Pending JP2003099177A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 触覚情報作成方法、触覚情報提示方法および触覚情報提示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003099177A (ja) |
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-
2001
- 2001-09-21 JP JP2001289301A patent/JP2003099177A/ja active Pending
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