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公開番号2025013545
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024194609,2020151560
出願日2024-11-06,2020-09-09
発明の名称力覚提示システム,制御プログラム及び制御方法
出願人国立大学法人東北大学
代理人弁理士法人真田特許事務所
主分類G06F 3/01 20060101AFI20250117BHJP(計算;計数)
要約【課題】ヒトへのせん断変形による刺激量の調整を効率的に行なう。
【解決手段】力覚提示システム100は、ヒトの臀部皮膚に直接又は間接に接触する接触子200を有し、前記接触子200の変位によって前記臀部皮膚にせん断変形を生じさせ、前記せん断変形により前記臀部皮膚に生じる刺激強度によって力覚を提示する着座式力覚提示装置2と、前記着座式力覚提示装置2によって力覚を提示させるための一以上の規定の刺激強度によって前記ヒトが受容した力覚に関する情報に基づき、前記接触子200の変位量を調整する制御装置1と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ヒトの臀部皮膚に直接又は間接に接触する接触子を有し、前記接触子の変位によって前記臀部皮膚にせん断変形を生じさせ、前記せん断変形により前記臀部皮膚に生じる刺激強度によって力覚を提示する着座式力覚提示装置と、
前記着座式力覚提示装置によって力覚を提示させるための一以上の規定の刺激強度によって前記ヒトが受容した力覚に関する情報に基づき、前記接触子の変位量を調整する制御装置と、
を備える、力覚提示システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記一以上の規定の刺激強度により、変位量と力覚との関係を示す関数を同定することで、前記変位量を調整する、
請求項１に記載の力覚提示システム。
【請求項３】
前記制御装置は、外乱の大きさに応じて、前記変位量を調整する、
請求項１又は２に記載の力覚提示システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記着座式力覚提示装置による力覚の提示の時間経過に応じて、前記変位量を調整する、
請求項１～３のいずれか１項に記載の力覚提示システム。
【請求項５】
前記着座式力覚提示装置は、ナビゲーションシステムを搭載した乗り物に備えられ、
前記制御装置は、前記ナビゲーションシステムが示す前記乗り物の移動方向へ前記着座式力覚提示装置が力覚を提示するように制御する、
請求項１～４のいずれか１項に記載の力覚提示システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記ナビゲーションシステムが示す前記乗り物の案内地点が近づくに応じて、前記着座式力覚提示装置が提示する力覚を大きくするように制御する、
請求項５に記載の力覚提示システム。
【請求項７】
前記着座式力覚提示装置は、走行に対する危険を検知するためのセンサを搭載した乗り物に備えられ、
前記制御装置は、前記センサによって前記危険が検知された場合に、前記着座式力覚提示装置に力覚を提示させるように制御する、
請求項１～６のいずれか１項に記載の力覚提示システム。
【請求項８】
前記着座式力覚提示装置は、乗り物に備えられ、
前記制御装置は、前記乗り物の走行により前記ヒトによって知覚される加速度又は遠心力を増幅させるよう、前記着座式力覚提示装置に提示させる力覚を制御する、
請求項１～７のいずれか１項に記載の力覚提示システム。
【請求項９】
前記着座式力覚提示装置は、乗り物に備えられ、
前記制御装置は、前記乗り物の走行により前記ヒトによって知覚される加速度又は遠心力を減少させるよう、前記着座式力覚提示装置に提示させる力覚を制御する、
請求項１～７のいずれか１項に記載の力覚提示システム。
【請求項１０】
前記着座式力覚提示装置は、モーションプラットフォーム型のドライビングシミュレータに備えられ、
前記制御装置は、前記ドライビングシミュレータにより前記ヒトによって知覚される並進加速度を増幅させるよう、前記着座式力覚提示装置に提示させる力覚を制御する、
請求項１～７のいずれか１項に記載の力覚提示システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載する技術は、力覚提示システム，制御プログラム及び制御方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ドライビングシミュレータには、地面に固定したモーションプラットフォーム型のものや、地面に対してスライダ等で並進運動可能な可動式のモーションプラットフォーム型のものがある（例えば、特許文献１）。固定式のモーションプラットフォーム型のドライビングシミュレータでは、車体又は運転席を傾けることで、運転時の加速度を搭乗者に体感させる。また、可動式のモーションプラットフォーム型のドライビングシミュレータでは、広い敷地内で筐体を並進運動せることで、実際の自動車の加速度をほぼ正確に搭乗者に体感させる。
【０００３】
また、運転中に触覚を提示する従来技術として、バイブレータが実際の自動車等の乗り物に適用されることがある。例えば、シートに内蔵されたバイブレータにより感覚情報をシートに着座している搭乗者に提示することで、搭乗者による運転をサポートするものがある。
【０００４】
上述のようなドライビングシミュレータや乗り物に搭載可能である、臀部皮膚にせん断変形を加える着座式の力覚提示装置がある（例えば、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１０－１２２９０号公報
【非特許文献】
【０００６】
Arata Horie, Akito Nomura, Kenjiro Tadakuma, Masashi Konyo, Hikaru Nagano, and Satoshi Tadokoro, AsiaHaptics 2018「Enhancing Haptic Experience in a Seat with Two-DoF Buttock Skin Stretch」２０１８年１１月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、固定式のモーションプラットフォーム型のドライビングシミュレータでは、可動範囲が狭いため並進加速度の再現が困難となり、シート又は車体を運動させるために装置が巨大化するおそれがある。また、可動式のモーションプラットフォーム型のドライビングシミュレータでは、並進加速度を再現するために巨大な敷地・設備が必要になるおそれがある。
【０００８】
実際の自動車のシートに内蔵されたバイブレータでは、車体振動が外乱となって振動刺激による知覚感度が低下するおそれがある。
【０００９】
ドライビングシミュレータや乗り物に対して、臀部皮膚にせん断変形を加える着座式の力覚提示装置を単に適用したとしても、ヒトへの刺激量の調整が適切に行なわれない場合には、ヒトに不快感を与えてしまうおそれがある。皮膚せん断変形と知覚される力覚との関係には個人差があるため、皮膚変位と知覚される力覚との関係を心理物理実験で求めることが想定される。しかし、事前に心理物理実験により変位－知覚関数を同定することは実用上難しく、個人に合わせて調整することが困難であった。
【００１０】
１つの側面では、本明細書に記載する技術は、着座した状態でヒトの臀部へのせん断変形による刺激量の調整を効率的に行なうことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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