JP2015014953A

JP2015014953A - 信号制御装置および信号制御システム

Info

Publication number: JP2015014953A
Application number: JP2013141867A
Authority: JP
Inventors: 暦本　純一; Junichi Rekimoto; 純一暦本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-01-22
Also published as: CN109540169A; US10733852B2; CN109540169B; CN104275295A; CN104275295B; US20180165928A1; US20150009023A1

Abstract

【課題】装置全体の規模が大きくなる可能性を抑制しつつ、力覚をユーザに与えることが可能な技術を提供する。【解決手段】振動装置２０への信号を出力する信号出力部１１３と、信号を制御する信号制御部１１２と、を備え、信号に基準レベルから第１のレベルへの変化が生じた場合と第１のレベルから基準レベルへの変化が生じた場合とにおいて、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが異なり、信号制御部１１２は、基準レベルから第１のレベルへの変化と第１のレベルから基準レベルへの変化とを信号に生じさせる、信号制御装置１０が提供される。【選択図】図１

Description

本開示は、信号制御装置および信号制御システムに関する。

人間の触感には非線形特性があることが知られている。すなわち、ユーザに実際に与えられた力と、実際に与えられた力をユーザが知覚したときにユーザが感じる力覚との関係は、単純な比例関係にはならず、Ｓ字曲線を描くような関係となり得る。この非線形特性を利用して、クランク型の装置を回転させることで人間の知覚として力覚を発生させる装置がＡｍｅｍｉｙａらによって提案されている（例えば、以下の非特許文献１参照）。

Amemiya, T., Ando, H., and Maeda, T. Phantom-drawn: directionguidance using rapid and asymmetric acceleration weighted by nonlinearity ofperception. In Proceedings of the 2005 international conference on Augmentedtele-existence, ICAT ’05 (2005), 201-208.

しかしながら、装置全体の規模が大きくなる可能性を抑制しつつ、力覚をユーザに与えることが可能な技術が提供されることが望まれる。

本開示によれば、振動装置への信号を出力する信号出力部と、前記信号を制御する信号制御部と、を備え、前記信号に基準レベルから第１のレベルへの変化が生じた場合と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化が生じた場合とにおいて、前記振動装置に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが異なり、前記信号制御部は、前記基準レベルから前記第１のレベルへの変化と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせる、信号制御装置が提供される。

また、本開示によれば、振動装置と信号制御装置とを有する信号制御システムであって、前記信号制御装置は、前記振動装置への信号を出力する信号出力部と、前記信号を制御する信号制御部と、を備え、前記信号制御部は、前記基準レベルから前記第１のレベルへの変化と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせ、前記信号に基準レベルから第１のレベルへの変化が生じた場合と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化が生じた場合とにおいて、前記振動装置に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが異なる、信号制御システムが提供される。

以上説明したように本開示によれば、装置全体の規模が大きくなる可能性を抑制しつつ、力覚をユーザに与えることが可能な技術を提供することが可能である。

本開示の実施形態に係る信号制御システムの構成例を示す図である。印加電圧が基準電圧である場合における振動装置の構成例を示す図である。印加電圧を基準電圧と第１の電圧との間で変化させた場合において振動装置が外部に与える圧力の時間変化の例を示す図である。第１の変化が生じた場合における振動装置の構成例を示す図である。第２の変化が生じた場合における振動装置の構成例を示す図である。印加電圧を基準電圧と第２の電圧との間で変化させた場合において振動装置が外部に与える圧力の時間変化の例を示す図である。第３の変化が生じた場合における振動装置の構成例を示す図である。第４の変化が生じた場合における振動装置の構成例を示す図である。信号制御システムの第１の利用例を説明するための図である。信号制御システムの第２の利用例を説明するための図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットまたは数字を付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。

また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための形態」を説明する。
１．信号制御システムの概要
２．信号制御システムの機能
３．信号制御システムの利用例
４．むすび

＜＜１．信号制御システムの概要＞＞
まず、本開示の実施形態に係る信号制御システム１の概要について説明する。近年においては、ユーザインタフェースにおいてユーザに対して力覚ないし触覚を与える技術として様々な技術が提案されている。例えば、ユーザに対して力覚ないし触覚を与える技術の例として、ユーザに対して実際に力を与える技術やユーザに対して振動を与える技術などが提案されている。

ここで、ユーザに対して実際に力を与える技術を用いる場合には、ユーザに対して力を与える物体を機構部品やワイヤーなどで固定物に接続する必要があり、装置全体の規模が大きくなりやすい。そのため、ユーザに対して実際に力を与える技術はモバイル機器などといった小型の端末に容易には適用され得ない。

また、ユーザに対して振動を与える技術を用いる場合には、ユーザに対して振動を伝えることは可能である。しかし、ユーザに対してある方向への実際の力を伝えることはできない。振動によって生じる加速度を一定時間以上積分した結果はほとんど零になるからである。

一方、人間の触感には非線形特性があることが知られている。すなわち、ユーザに実際に与えられた力と、実際に与えられた力をユーザが知覚したときにユーザが感じる力覚との関係は、単純な比例関係にはならず、Ｓ字曲線を描くような関係となり得る。この非線形特性を利用して、クランク型の装置を回転させることで人間の知覚として力覚を発生させる装置がＡｍｅｍｉｙａらによって提案されている（例えば、上記の非特許文献１参照）。

この装置を用いた場合には、ある方向への実際の力をユーザに伝えることはできないが、人間の幻覚を利用してある方向への力が生じているようにユーザに感じさせることが可能である。しかし、この装置は、弾み車とクランクとを備えており、装置全体の規模が大きくなりやすく、重くなりやすい。そのため、この装置はモバイル機器などといった小型の端末に容易には適用され得ない。

そこで、本明細書においては、装置全体の規模が大きくなる可能性を抑制しつつ、力覚をユーザに与えることが可能な技術を提案する。

＜＜２．信号制御システムの機能＞＞
続いて、本開示の実施形態に係る信号制御システム１の機能について説明する。図１は、本開示の実施形態に係る信号制御システム１の構成例を示す図である。図１に示したように、本開示の実施形態に係る信号制御システム１は、信号制御装置１０と振動装置２０とを備える。信号制御装置１０は、所定のデータを取得するデータ取得部１１１と、振動装置２０への入力信号を制御する信号制御部１１２と、入力信号を振動装置２０に出力する信号出力部１１３とを備える。

信号制御装置１０を構成するこれらの機能ブロックの詳細な機能については後に説明する。振動装置２０の加速度は、信号制御装置１０からの入力信号に応じて変化される。このようにして振動装置２０の加速度が変化されることによって、振動装置２０は振動することができる。なお、振動装置２０の具体的な構成は特に限定されないが、本明細書においては、振動装置２０が所定の振動発生デバイスにより構成される場合を一例として主に説明する。

以下、振動装置２０が所定の振動発生デバイスにより構成される場合を一例として説明を続ける。まず、印加電圧が基準電圧である場合について説明する。図２は、印加電圧が基準電圧である場合における振動装置２０の構成例を示す図である。図２に示すように、振動装置２０は、磁石２１０と、コイル２２０と、重り２３０と、弾性体２４０とを備える。なお、本明細書においては、基準電圧が０Ｖである場合を主に説明するが、基準電圧は特に限定されない。

本明細書においては、磁石２１０が永久磁石である場合を主に説明するが、磁石２１０は一時磁石であってもよい。また、本明細書においては、弾性体２４０がバネである場合を主に説明するが、弾性体２４０の種類は特に限定されず、ゴムであってもよいし、他の弾性体であってもよい。また、磁石２１０、コイル２２０、重り２３０および弾性体２４０それぞれの個数は特に限定されない。

図２を参照すると、信号制御部１１２は、印加電圧を基準電圧に設定しているため、コイル２２０への入力信号が生じていない。したがって、重り２３０に働く重力Ｗと弾性体２４０から重り２３０に与えられる力Ｆとが釣り合っている。続いて、信号制御部１１２が印加電圧を変化させる場合を想定する。具体的には、信号制御部１１２が印加電圧を基準電圧と第１の電圧との間で変化させる場合を想定する。なお、第１の電圧は特に限定されない。

図３は、印加電圧を基準電圧ＶＢと第１の電圧Ｖ１との間で変化させた場合において振動装置２０が外部に与える圧力の時間変化の例を示す図である。なお、図３に示した例においては、振動装置２０が外部に与える圧力は、振動装置２０の面Ａ１に外部から接する位置に設けられた圧力センサによって測定されている。したがって、図３に示した例においては、負の圧力は測定されていない。また、基準電圧ＶＢが印加される時間ｔ１および第１の電圧Ｖ１が印加される時間ｔ２それぞれの長さは特に限定されない。また、印加電圧の変化は何周期分であってもよい。

図３に示したように、信号制御部１１２が印加電圧を基準電圧ＶＢから第１の電圧Ｖ１に変化させると、圧力が変化する（図３における「第１の変化」を参照）。このとき、コイル２２０への入力信号も基準レベルから第１のレベルに変化する。より詳細には、入力信号の電流は、印加電圧に応じて変化され得る。例えば、入力信号の電流は、印加電圧に比例して変化され得る。

図４は、第１の変化が生じた場合における振動装置２０の構成例を示す図である。コイル２２０への入力信号に基準レベルから第１のレベルへの変化（第１の変化）が生じた場合には、磁石２１０により発生する磁界とコイル２２０を流れる入力信号とに応じた力Ｅ１が重り２３０に対して与えられる。重り２３０に対して力Ｅ１が与えられた結果、重り２３０は、所定方向（図４に示した例では、下向き）に移動する。

しかし、重り２３０は、弾性体２４０から所定方向とは逆向き（図４に示した例では、上向き）に力Ｆ１を受ける。したがって、重り２３０の加速度の変化は、比較的緩やかとなり、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさは比較的小さくなる。図３を参照すると、第１の変化が生じた場合における圧力の単位時間当たりの変化量Ｂ１は、比較的緩やかな傾斜となっている。

続いて、図３に示したように、信号制御部１１２が印加電圧を第１の電圧Ｖ１から基準電圧ＶＢに変化させると、圧力が変化する（図３における「第２の変化」を参照）。このとき、コイル２２０への入力信号も第１のレベルから基準レベルに変化する。より詳細には、入力信号の電流は、印加電圧に応じて変化され得る。例えば、入力信号の電流は、印加電圧に比例して変化され得る。

図５は、第２の変化が生じた場合における振動装置２０の構成例を示す図である。コイル２２０への入力信号に第１のレベルから基準レベルへの変化（第２の変化）が生じた場合には、コイル２２０の内部を流れる電流が存在しなくなるため、磁石２１０により発生する磁界とコイル２２０を流れる入力信号とに応じた力が重り２３０に対して与えられなくなる。

一方、重り２３０は、弾性体２４０から所定方向とは逆向き（図４に示した例では、上向き）に力Ｆ１を受ける。したがって、重り２３０の加速度の変化は、比較的急峻となり、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさは比較的大きくなる。図３を参照すると、第２の変化が生じた場合における圧力の単位時間当たりの変化量Ｂ２は、比較的急峻になっている。

以上に説明したように、振動装置２０への入力信号に基準レベルから第１のレベルへの変化（第１の変化）が生じた場合と第１のレベルから基準レベルへの変化（第２の変化）が生じた場合とにおいて、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが異なっている。かかる状況において、信号制御部１１２は、基準レベルから第１のレベルへの変化と第１のレベルから基準レベルへの変化とを入力信号に生じさせればよい。

かかる構成によれば、第１の変化が生じた場合には、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさは比較的小さくなるが、第２の変化が生じた場合には、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさは比較的大きくなる。ここで、上記したように、ユーザに実際に与えられた力と、実際に与えられた力をユーザが知覚したときにユーザが感じる力覚との関係は、単純な比例関係にはならず、Ｓ字曲線を描くような関係となり得る。

したがって、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが比較的大きい場合に、ユーザは振動装置２０から加速度が変化する向きに力を受けているような錯覚を起こし得る（図５に示した「仮想的な力」を参照）。このようにして、本技術によれば、力覚をユーザに与えることが可能となる。また、かかる構成によれば、振動装置２０への入力信号を変化させればよいため、装置全体の規模が大きくなる可能性を抑制することが可能となる。

また、ユーザに力覚が与えられるタイミングは特に限定されない。例えば、信号制御部１１２は、所定のデータに基づいて、基準レベルから第１のレベルへの変化（第１の変化）と第１のレベルから基準レベルへの変化（第２の変化）とを入力信号に生じさせるか否かを決定してもよい。そうすれば、ユーザにとって好適なタイミングで力覚が与えられ得る。所定のデータは、センサによって検出されたデータであってもよく、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）センサによって検出された位置情報であってもよいし、赤外線センサによって検出された赤外線であってもよい。

以上においては、一種類の力覚をユーザに与えることが可能な例について主に説明したが、ユーザに対して与えられる力覚は一種類に限定されない。本開示の技術によれば、二種類以上の力覚をユーザに与えることも可能である。例えば、振動装置２０への入力信号に対して生じさせる変化を異ならせれば、二種類以上の力覚をユーザに与えることも可能である。以下では、一例として図５に示した「仮想的な力」とは逆向きの力覚をユーザに与える場合について説明する。

図６は、印加電圧を基準電圧ＶＢと第２の電圧Ｖ２との間で変化させた場合において振動装置２０が外部に与える圧力の時間変化の例を示す図である。なお、図６に示した例においては、振動装置２０が外部に与える圧力は、振動装置２０の面Ａ２に外部から接する位置に設けられた圧力センサによって測定されている。したがって、図６に示した例においては、負の圧力は測定されていない。また、基準電圧ＶＢが印加される時間ｔ３および第２の電圧Ｖ４が印加される時間ｔ２それぞれの長さは特に限定されない。また、印加電圧の変化は何周期分であってもよい。

また、図６に示した例では、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２とにおいて正負が逆である場合を想定している。かかる場合には、印加電圧が第１の電圧Ｖ１である場合と第２の電圧Ｖ２である場合とにおいてコイル２２０に流れる電流が逆向きとなるため、磁石２１０により発生する磁界とコイル２２０を流れる入力信号とに応じて重り２３０に働く力も逆向きとなる。

図６に示したように、信号制御部１１２が印加電圧を基準電圧ＶＢから第２の電圧Ｖ２に変化させると、圧力が変化する（図６における「第３の変化」を参照）。このとき、コイル２２０への入力信号も基準レベルから第２のレベルに変化する。より詳細には、入力信号の電流は、印加電圧に応じて変化され得る。例えば、入力信号の電流は、印加電圧に比例して変化され得る。

図７は、第３の変化が生じた場合における振動装置２０の構成例を示す図である。コイル２２０への入力信号に基準レベルから第２のレベルへの変化（第２の変化）が生じた場合には、磁石２１０により発生する磁界とコイル２２０を流れる入力信号とに応じた力Ｅ２が重り２３０に対して与えられる。重り２３０に対して力Ｅ２が与えられた結果、重り２３０は、所定方向とは逆向き（図７に示した例では、上向き）に移動する。

しかし、重り２３０は、弾性体２４０から所定方向（図６に示した例では、下向き）に力Ｆ２を受ける。したがって、重り２３０の加速度の変化は、比較的緩やかとなり、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさは比較的小さくなる。図６を参照すると、第３の変化が生じた場合における圧力の単位時間当たりの変化量Ｂ３は、比較的緩やかな傾斜となっている。

続いて、図６に示したように、信号制御部１１２が印加電圧を第２の電圧Ｖ２から基準電圧ＶＢに変化させると、圧力が変化する（図６における「第４の変化」を参照）。このとき、コイル２２０への入力信号も第２のレベルから基準レベルに変化する。より詳細には、入力信号の電流は、印加電圧に応じて変化され得る。例えば、入力信号の電流は、印加電圧に比例して変化され得る。

図８は、第４の変化が生じた場合における振動装置２０の構成例を示す図である。コイル２２０への入力信号に第２のレベルから基準レベルへの変化（第４の変化）が生じた場合には、コイル２２０の内部を流れる電流が存在しなくなるため、磁石２１０により発生する磁界とコイル２２０を流れる入力信号とに応じた力が重り２３０に対して与えられなくなる。

一方、重り２３０は、弾性体２４０から所定方向（図８に示した例では、下向き）に力Ｆ２を受ける。したがって、重り２３０の加速度の変化は、比較的急峻となり、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさは比較的大きくなる。図６を参照すると、第４の変化が生じた場合における圧力の単位時間当たりの変化量Ｂ４は、比較的急峻になっている。

以上に説明したように、振動装置２０への入力信号に基準レベルから第２のレベルへの変化（第３の変化）が生じた場合と第２のレベルから基準レベルへの変化（第４の変化）が生じた場合とにおいて、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが異なっている。かかる状況において、信号制御部１１２は、基準レベルから第２のレベルへの変化と第２のレベルから基準レベルへの変化とを入力信号に生じさせればよい。

かかる構成によれば、第３の変化が生じた場合には、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさは比較的小さくなるが、第４の変化が生じた場合には、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさは比較的大きくなる。そこで、上記した例と同様の理由により、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが比較的大きい場合に、ユーザは振動装置２０から加速度が変化する向きに力を受けているような錯覚を起こし得る（図８に示した「仮想的な力」を参照）。

このようにして、本技術によれば、図５および図８それぞれに示した「仮想的な力」を組み合わせることによって、二種類の力覚をユーザに与えることが可能となる。例えば、上記したように、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２との間において正負が逆であれば、入力信号も上記した第１のレベルと上記した第２のレベルとの間において正負が逆となり、振動装置２０に生じる加速度が逆向きとなる。したがって、互いに逆向きの二種類の力覚をユーザに与えることが可能となる。

なお、以上においては、逆向きの力覚をユーザに与える例を主に説明したが、二種類の力覚はかかる例に限定されない。例えば、大きさの異なる二種類の力覚がユーザに与えられてもよい。例えば、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２との間において大きさが異なれば、入力信号も上記した第１のレベルと上記した第２のレベルとの間において大きさが異なり、振動装置２０に生じる加速度の大きさも異なる。したがって、互いに異なる大きさの二種類の力覚をユーザに与えることが可能となる。

また、例えば、上記した第１のレベルと上記した第２のレベルとの間においてＤｕｔｙ比が異なっていてもよい。より詳細には、第１のレベルである時間ｔ２の一周期に対する割合と第２のレベルである時間ｔ４の一周期に対する割合とが異なっていてもよい。かかる場合には、振動装置２０に生じる加速度の大きさも異なる。したがって、互いに異なる大きさの二種類の力覚をユーザに与えることが可能となる。

また、ユーザに与えられる力覚は二種類以上から決定されてもよい。例えば、信号制御部１１２は、所定のデータに基づいて、基準レベルから第１のレベルへの変化（第１の変化）と第１のレベルから基準レベルへの変化（第２の変化）とを入力信号に生じさせるか基準レベルから第２のレベルへの変化（第３の変化）と第２のレベルから基準レベルへの変化（第４の変化）とを入力信号に生じさせるかを決定してもよい。そうすれば、ユーザにとって好適な力覚が決定され得る。所定のデータは、ユーザに力覚が与えられるタイミングを制御する場合と同様に、センサによって検出されたデータであってもよい。

以上、本開示の実施形態に係る信号制御システム１の機能について説明した。

＜＜３．信号制御システムの利用例＞＞
続いて、本開示の実施形態に係る信号制御システム１の利用例について説明する。上記したように、信号制御システム１は様々な機能を有していてよいが、信号制御システム１が適用される場面は特に限定されない。ここでは、図９および図１０を参照しながら、信号制御システム１の２つの利用例を順に説明する。まず、図９を参照しながら、信号制御システム１の第１の利用例を説明する。

図９は、信号制御システム１の第１の利用例を説明するための図である。図９に示した例において、説明図Ｇ１はユーザの周囲を上から見た図であり、ユーザは、振動装置２０とユーザ自身の位置を検出するセンサとを所持しながら出発地を出て位置Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）および位置Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）を通過して目的地に向かおうとしているとする。このとき、ユーザに対して出発地から目的地へのナビゲーションを行う場面を想定する。センサは、ＧＰＳセンサであってよい。

ユーザが位置Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）に達した場合には、ユーザを右折させることによって目的地に早くユーザが辿り着けると考えられる。そこで、位置Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）と入力信号の第１のレベルとが関連付けられた情報があらかじめ登録されているとよい。入力信号の第１のレベルは、仮想的な力が右向きに働くようにあらかじめ登録されているとよい。

そして、信号制御部１１２は、あらかじめ登録された位置Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）がセンサによって検出され、データ取得部１１１によって取得された場合、基準レベルから第１のレベルへの変化（第１の変化）と第１のレベルから基準レベルへの変化（第２の変化）とを入力信号に生じさせてよい。信号制御部１１２がこのような変化を入力信号に生じさせた場合には、ユーザに対して右向きに力覚を与えることが可能となる（図９に示した「仮想的な力」参照）。このようにして、本技術によれば、ユーザに対するナビゲーションも実現され得る。

また、位置Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）と入力信号の第２のレベルとが関連付けられた情報が追加的にあらかじめ登録されていてもよい。入力信号の第２のレベルは、仮想的な力が左向きに働くようにあらかじめ登録されているとよい。そして、信号制御部１１２は、あらかじめ登録された位置Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）がセンサによって検出され、データ取得部１１１によって取得された場合、基準レベルから第２のレベルへの変化（第３の変化）と第２のレベルから基準レベルへの変化（第４の変化）とを入力信号に生じさせてよい。

信号制御部１１２がこのような変化を入力信号に生じさせた場合には、ユーザに対して左向きに力覚を与えることが可能となる。このようにして、信号制御部１１２は、ユーザの位置に基づいて、基準レベルから第１のレベルへの変化（第１の変化）と第１のレベルから基準レベルへの変化（第２の変化）とを入力信号に生じさせるか基準レベルから第２のレベルへの変化（第３の変化）と第２のレベルから基準レベルへの変化（第４の変化）とを入力信号に生じさせるかを決定してもよい。そうすれば、ユーザにとってより利便性の高いナビゲーションが実現され得る。

図１０は、信号制御システム１の第２の利用例を説明するための図である。図１０に示した例において、説明図Ｇ２はユーザの周囲を上から見た図であり、ユーザは、説明図Ｇ２において下を向いた状態で、振動装置２０とユーザ自身が存在する領域を検出するセンサとを所持しながら領域Ｒ１と領域Ｒ２との境界線Ｌ１の位置に向かおうとしているとする。このとき、ユーザに対して境界線Ｌ１の位置へのナビゲーションを行う場面を想定する。センサは、赤外線を検出する赤外線センサであってよい。赤外線は領域Ｒ２に照射されているとする。

ユーザが領域Ｒ２に存在する場合には、ユーザを右方向に進ませることによって境界線Ｌ１に早くユーザが辿り着けると考えられる。領域Ｒ２にユーザが存在する間はセンサによって赤外線が検出されるため、赤外線の検出がなされている状態と入力信号の第１のレベルとが関連付けられた情報があらかじめ登録されているとよい。入力信号の第１のレベルは、仮想的な力が右向きに働くようにあらかじめ登録されているとよい。

そして、信号制御部１１２は、赤外線がセンサによって検出され、データ取得部１１１によって取得された場合、基準レベルから第１のレベルへの変化（第１の変化）と第１のレベルから基準レベルへの変化（第２の変化）とを入力信号に生じさせてよい。信号制御部１１２がこのような変化を入力信号に生じさせた場合には、ユーザに対して右向きに力覚を与えることが可能となる（図９に示した「仮想的な力」参照）。このようにして、本技術によれば、ユーザに対するナビゲーションも実現され得る。

また、赤外線の検出がなされていない状態と入力信号の第２のレベルとが関連付けられた情報が追加的にあらかじめ登録されていてもよい。入力信号の第２のレベルは、仮想的な力が左向きに働くようにあらかじめ登録されているとよい。そして、信号制御部１１２は、赤外線がセンサによって検出されず、データ取得部１１１によって取得されない場合、基準レベルから第２のレベルへの変化（第３の変化）と第２のレベルから基準レベルへの変化（第４の変化）とを入力信号に生じさせてよい。

＜＜４．むすび＞＞
以上説明したように、本開示の実施形態によれば、振動装置２０への入力信号を出力する信号出力部１１３と、入力信号を制御する信号制御部１１２と、を備え、入力信号に基準レベルから第１のレベルへの変化が生じた場合と第１のレベルから基準レベルへの変化が生じた場合とにおいて、振動装置２０に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが異なり、信号制御部１１２は、基準レベルから第１のレベルへの変化と第１のレベルから基準レベルへの変化とを入力信号に生じさせる、信号制御装置１０が提供される。

かかる構成によれば、力覚をユーザに与えることが可能となる。また、かかる構成によれば、振動装置２０への入力信号を変化させればよいため、装置全体の規模が大きくなる可能性を抑制することが可能となる。

なお、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、信号制御システム１の利用例においては、振動装置２０を直接的にユーザが所持する例を説明したが、ユーザは何らかの物体に搭載された振動装置２０を間接的に所持してもよい。例えば、振動装置２０は、筆記具、スマートフォン、タブレット端末、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）、携帯電話、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、携帯用ゲーム機器などに搭載されてもよい。

また、振動装置２０はユーザの身体に直接的に取り付けられてもよいし、ユーザが身に付ける物体（例えば、靴下、服、靴、帽子など）に取り付けられてもよいし、眼鏡に搭載されてもよいし、ＨＭＤ（ＨｅａｄＭｏｕｎｔｄｉｓｐｌａｙ）に搭載されてもよいし、指輪に搭載されてもよい。また、振動装置２０は、視覚障害のあるユーザに対するナビゲーションを実現するために、視覚障害のあるユーザが所持する杖などに搭載されてもよい。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
振動装置への信号を出力する信号出力部と、
前記信号を制御する信号制御部と、を備え、
前記信号に基準レベルから第１のレベルへの変化が生じた場合と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化が生じた場合とにおいて、前記振動装置に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが異なり、
前記信号制御部は、前記基準レベルから前記第１のレベルへの変化と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせる、
信号制御装置。
（２）
前記信号に前記基準レベルから第２のレベルへの変化が生じた場合と前記第２のレベルから前記基準レベルへの変化が生じた場合とにおいて、前記振動装置に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが異なり、
前記信号制御部は、前記基準レベルから第２のレベルへの変化と前記第２のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせる、
前記（１）に記載の信号制御装置。
（３）
前記第１のレベルと前記第２のレベルとの間において正負が逆である、
前記（２）に記載の信号制御装置。
（４）
前記第１のレベルと前記第２のレベルとの間において大きさが異なる、
前記（２）に記載の信号制御装置。
（５）
前記第１のレベルと前記第２のレベルとの間においてＤｕｔｙ比が異なる、
前記（２）に記載の信号制御装置。
（６）
前記信号制御部は、所定のデータに基づいて、前記基準レベルから前記第１のレベルへの変化と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせるか否かを決定する、
前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の信号制御装置。
（７）
前記信号制御部は、所定のデータに基づいて、前記基準レベルから前記第１のレベルへの変化と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせるか前記基準レベルから第２のレベルへの変化と前記第２のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせるかを決定する、
前記（６）に記載の信号制御装置。
（８）
振動装置と信号制御装置とを有する信号制御システムであって、
前記信号制御装置は、
前記振動装置への信号を出力する信号出力部と、
前記信号を制御する信号制御部と、を備え、
前記信号制御部は、前記基準レベルから前記第１のレベルへの変化と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせ、
前記信号に基準レベルから第１のレベルへの変化が生じた場合と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化が生じた場合とにおいて、前記振動装置に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが異なる、
信号制御システム。

１信号制御システム
１０信号制御装置
２０振動装置
１１１データ取得部
１１２信号制御部
１１３信号出力部
２１０磁石
２２０コイル
２３０重り
２４０弾性体

Claims

振動装置への信号を出力する信号出力部と、
前記信号を制御する信号制御部と、を備え、
前記信号に基準レベルから第１のレベルへの変化が生じた場合と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化が生じた場合とにおいて、前記振動装置に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが異なり、
前記信号制御部は、前記基準レベルから前記第１のレベルへの変化と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせる、
信号制御装置。
前記信号に前記基準レベルから第２のレベルへの変化が生じた場合と前記第２のレベルから前記基準レベルへの変化が生じた場合とにおいて、前記振動装置に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが異なり、
前記信号制御部は、前記基準レベルから第２のレベルへの変化と前記第２のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせる、
請求項１に記載の信号制御装置。
前記第１のレベルと前記第２のレベルとの間において正負が逆である、
請求項２に記載の信号制御装置。
前記第１のレベルと前記第２のレベルとの間において大きさが異なる、
請求項２に記載の信号制御装置。
前記第１のレベルと前記第２のレベルとの間においてＤｕｔｙ比が異なる、
請求項２に記載の信号制御装置。
前記信号制御部は、所定のデータに基づいて、前記基準レベルから前記第１のレベルへの変化と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせるか否かを決定する、
請求項１に記載の信号制御装置。
前記信号制御部は、所定のデータに基づいて、前記基準レベルから前記第１のレベルへの変化と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせるか前記基準レベルから第２のレベルへの変化と前記第２のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせるかを決定する、
請求項６に記載の信号制御装置。
振動装置と信号制御装置とを有する信号制御システムであって、
前記信号制御装置は、
前記振動装置への信号を出力する信号出力部と、
前記信号を制御する信号制御部と、を備え、
前記信号制御部は、前記基準レベルから前記第１のレベルへの変化と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化とを前記信号に生じさせ、
前記信号に基準レベルから第１のレベルへの変化が生じた場合と前記第１のレベルから前記基準レベルへの変化が生じた場合とにおいて、前記振動装置に生じる単位時間当たりの加速度の変化量の大きさが異なる、
信号制御システム。