JP7457453B2 - 仮想オブジェクト触覚提示装置およびプログラム - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態について図面を参照しながら説明する。図1および図2に示すように、本実施形態に係る仮想オブジェクト触覚提示装置1は、ヘッドマウントディスプレイ装置2、HMD制御装置3、触覚提示装置4等を備えている。
次に、触覚提示装置4について説明する。本実施形態における触覚提示装置4は、図1に示すように、ユーザが手に持って自由に移動させながら操作することができる把持体100と、給電ユニット200とを備えている。
以下、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態においては、主に第1実施形態との相違点について説明し、第1実施形態と同様の構成および機能については説明を省略する。
以下、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態においては、主に第1実施形態との相違点について説明し、第1実施形態と同様の構成および機能については説明を省略する。
以下、本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態においては、主に第1実施形態との相違点について説明し、第1実施形態と同様の構成および機能については説明を省略する。
本実施形態では、ユーザの視界に現実世界と仮想オブジェクトとの複合像を表示させることができる透過型ディスプレイを採用しているが、現実世界の像を透過せず、仮想オブジェクトのみを表示する非透過型のディスプレイを採用することも可能である。
2 ヘッドマウントディスプレイ装置(ディスプレイ装置)
3 HMD制御装置(ディスプレイ制御装置)
4 触覚提示装置
8,8L,8R ディスプレイ
10 プログラム
11 プロセッサ
13 ストレージ
17 環境認識カメラ
18 Depthカメラ
19 赤外線カメラ
20 慣性計測ユニット
22 触覚情報データベース
28 ユーザフォーカス
31 フォーカス位置決定部
32 表示制御部
33 重畳判定部
34 ハンドジェスチャ認定部
35 触覚情報送信部
36 変位量認定部
38 仮想オブジェクト
100 把持体
102 変位部
103 回転軸(回転部)
104 回転抵抗発生部
111 変位量検出部
128 円板(内部ロータ)
132 磁気粘性流体
150 把持***置検出部
200 給電ユニット
250 位置情報送信部
251 変位量情報送信部
Claims (7)
- ディスプレイ装置と、
前記ディスプレイ装置のディプスレイを制御するディスプレイ制御装置と、
ユーザに触覚を提示する触覚提示装置と、
選択可能な仮想オブジェクトの種類に対応付けて触覚情報を記憶する触覚情報記憶部と、
を備える仮想オブジェクト触覚提示装置であって、
前記ディスプレイ制御装置は、
前記ディスプレイにおいて、選択可能な仮想オブジェクトを表示するとともに、ユーザの操作によって前記仮想オブジェクトを選択するための仮想オブジェクト選択手段であって前記ユーザの操作によって移動可能な現実世界には存在しないユーザフォーカスを表示する表示制御部と、
前記ユーザフォーカスが、前記選択可能な仮想オブジェクトと重なって選択可能な仮想オブジェクトが選択された場合に、当該仮想オブジェクトの種類に対応付けられた触覚情報を前記触覚情報記憶部から読み出して前記触覚提示装置に送信する触覚情報送信部と、
を有し、
前記触覚提示装置は、
ユーザの操作によって変位する変位部と、
前記変位部に変位抵抗を付与する変位抵抗発生部と、
前記触覚情報送信部から受信した触覚情報に従って前記変位抵抗発生部が前記変位部に付与する変位抵抗を制御する変位抵抗制御部と、
を有し、
ユーザの手の状態に関する情報を検出するハンド状態検出部をさらに備え、
前記ディスプレイ制御装置は、前記ハンド状態検出部が検出する前記情報に基づいて、ユーザが所定のハンドジェスチャを行ったか否かを認定するハンドジェスチャ認定部を有し、
前記ディスプレイ制御装置は、前記ユーザフォーカスにより、選択可能な仮想オブジェクトが選択されている状態で、前記ハンドジェスチャ認定部が、ユーザが所定のハンドジェスチャを行ったことを認定した場合に、所定の処理を行い、かつ、前記触覚情報送信部から前記触覚提示装置に触覚の提示を停止すべき旨の命令を送信し、
前記触覚提示装置の前記変位抵抗発生部は、
前記変位部と連動して回転する回転部と、
前記回転部に回転抵抗を与える回転抵抗発生部と、
を含み、
前記回転抵抗発生部は、
前記回転部とともに回転する内部ロータと、
前記内部ロータの周囲に形成された隙間に封入された磁気粘性流体と、
前記磁気粘性流体に磁場を印加するための電磁石と、
を有し、
前記触覚提示装置の前記変位抵抗制御部は、前記触覚情報送信部から受信した前記触覚情報に基づいて前記電磁石に供給する電流値を制御することにより、前記変位部に付与する変位抵抗を制御し、その後、前記触覚情報送信部から前記触覚の提示を停止すべき旨の命令を受信すると、前記電磁石への給電を停止し、
前記所定のハンドジェスチャは、前記ユーザが前記変位部を変位させるときの手の動作である、
ことを特徴とする仮想オブジェクト触覚提示装置。 - 請求項1に記載の仮想オブジェクト触覚提示装置において、
前記ディスプレイ装置は、ヘッドマウントディスプレイ装置であり、
赤外線カメラとDepthカメラとを更に備え、
前記ハンド状態検出部は、前記赤外線カメラおよび前記Depthカメラが取得する情報に基づいて前記ユーザの手の状態に関する情報を検出する、
ことを特徴とする仮想オブジェクト触覚提示装置。 - 請求項1又は2に記載の仮想オブジェクト触覚提示装置において、
前記触覚提示装置は、前記変位部の変位量の情報を検出する変位量検出部をさらに有し、
前記ディスプレイ制御装置は、前記ユーザフォーカスにより、選択可能な仮想オブジェクトが選択されている状態で、前記変位量検出部が検出した変位量が所定値以上である場合に、所定の処理を行う、
ことを特徴とする仮想オブジェクト触覚提示装置。 - 請求項3に記載の仮想オブジェクト触覚提示装置において、
前記所定の処理は、前記ディスプレイ制御装置の表示制御部がディスプレイにおいて行う所定の表示である、
ことを特徴とする仮想オブジェクト触覚提示装置。 - 請求項1又は2に記載の仮想オブジェクト触覚提示装置において、
前記触覚提示装置は、前記変位部の変位量の情報を検出する変位量検出部をさらに有し、
前記触覚情報記憶部は、選択可能な仮想オブジェクトの種類および前記変位部の変位量に対応付けて触覚情報を記憶しており、
前記ディスプレイ制御装置の触覚情報送信部は、前記ユーザフォーカスにより、選択可能な仮想オブジェクトが選択されている状態で、当該仮想オブジェクトの種類および前記変位部の変位量に対応付けられた触覚情報を前記触覚情報記憶部から読み出して前記触覚提示装置に送信する、
ことを特徴とする仮想オブジェクト触覚提示装置。 - ディスプレイ装置と、
前記ディスプレイ装置のディプスレイを制御するディスプレイ制御装置と、
ユーザに触覚を提示する触覚提示装置と、
選択可能な仮想オブジェクトの種類に対応付けて触覚情報を記憶する触覚情報記憶部と、
を備え、
前記触覚提示装置が、
ユーザの操作によって変位する変位部と、
前記変位部に変位抵抗を付与する変位抵抗発生部と、
前記ディスプレイ制御装置から受信した触覚情報に従って前記変位抵抗発生部が前記変位部に付与する変位抵抗を制御する変位抵抗制御部と、
を有し、
前記変位抵抗発生部は、
前記変位部と連動して回転する回転部と、
前記回転部に回転抵抗を与える回転抵抗発生部と、を含み、
前記回転抵抗発生部は、
前記回転部とともに回転する内部ロータと、
前記内部ロータの周囲に形成された隙間に封入された磁気粘性流体と、
前記磁気粘性流体に磁場を印加するための電磁石と、を有し、
前記変位抵抗制御部は、前記ディスプレイ制御装置から受信した前記触覚情報に基づいて前記電磁石に供給する電流値を制御することにより、前記変位部に付与する変位抵抗を制御し、その後、前記ディスプレイ制御装置から触覚の提示を停止すべき旨の命令を受信すると、前記電磁石への給電を停止する、
仮想オブジェクト触覚提示装置における前記ディスプレイ制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記ディスプレイ制御装置を、
前記ディスプレイにおいて、選択可能な仮想オブジェクトを表示するとともに、ユーザの操作によって前記仮想オブジェクトを選択するための仮想オブジェクト選択手段であって前記ユーザの操作によって移動可能な現実世界には存在しないユーザフォーカスを表示する表示制御部と、
前記ユーザフォーカスが、前記選択可能な仮想オブジェクトと重なって選択可能な仮想オブジェクトが選択された場合に、当該仮想オブジェクトの種類に対応付けられた触覚情報を前記触覚情報記憶部から読み出して前記触覚提示装置に送信する触覚情報送信部と、
ユーザの手の状態に関する情報を検出するハンド状態検出部が検出する当該情報に基づいて、ユーザが所定のハンドジェスチャを行ったか否かを認定するハンドジェスチャ認定部
として機能させ、
前記ディスプレイ制御装置が、前記ユーザフォーカスにより、選択可能な仮想オブジェクトが選択されている状態で、前記ハンドジェスチャ認定部が、ユーザが所定のハンドジェスチャを行ったことを認定した場合に、所定の処理を行い、かつ、前記触覚情報送信部から前記触覚提示装置に触覚の提示を停止すべき旨の命令を送信するように機能させ、
前記所定のハンドジェスチャは、前記ユーザが前記変位部を変位させるときの手の動作である、
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項6に記載のプログラムにおいて、
前記ディスプレイ装置は、ヘッドマウントディスプレイ装置であり、
赤外線カメラとDepthカメラとを更に備え、
前記ハンド状態検出部は、前記赤外線カメラおよび前記Depthカメラが取得する情報に基づいて前記ユーザの手の状態に関する情報を検出する、
ことを特徴とするプログラム。
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