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JP7512901B2 - 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム - Google Patents

情報処理装置、情報処理方法およびプログラム Download PDF

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JP7512901B2 JP2020571096A JP2020571096A JP7512901B2 JP 7512901 B2 JP7512901 B2 JP 7512901B2 JP 2020571096 A JP2020571096 A JP 2020571096A JP 2020571096 A JP2020571096 A JP 2020571096A JP 7512901 B2 JP7512901 B2 JP 7512901B2
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Description

本技術は、触覚提示のための情報処理を処理する情報処理装置、情報処理方法およびプログラムに関する。
近年、ゲームコントローラなどの入力装置として振動モータなどの触覚デバイスを搭載した入力装置が知られる。このような入力装置では、ゲームなどのコンテンツにおけるユーザの操作に対して、振動などの触覚をユーザにフィードバックすることによって、ユーザは高い臨場感を味わうことができる。
このような触覚デバイスを搭載した入力装置に関連する公知技術として、例えば、特許文献1には、ユーザによって把持可能な把持部に偏心モータ、ボイスコイルモータなどの振動子を配置し、振動子を駆動する周波数を制御することによって、ゲームキャラクタがもつ銃からの弾丸の発射数や発射間隔の仮想体験をユーザに与えたり、振動の大きさを制御することによって銃の大きさやパワーの仮想体験をユーザに与えることが可能なゲームコントローラに関する技術が開示される。
特開2009-119125号公報
しかしなから、従来のゲームコントローラではユーザに提示する振動の質を向上させる点で改善の余地があった。
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、ユーザに提示する触覚提示の質を向上させることのできる情報処理装置、情報処理方法およびプログラムを提供することにある。
上記の課題を解決するために、本技術に係る情報処理装置は、異なる特性を持つ複数の触覚提示部の各々の特性情報に基づいて、前記複数の触覚提示部がユーザに対して触覚提示を行うために使われる準備情報を生成する生成部を備えるものである。
本技術に係る情報処理装置によれば、異なる特性を持つ複数の触覚提示部が、複数の触覚提示部の各々の特性情報に基づいて生成された準備情報に基づいてユーザに対する触覚提示を行うことによって、触覚提示の質を向上させることができる。
前記生成部は、前記複数の触覚提示部で共通の触覚提示が行われるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を前記特性情報に基づいて生成するように構成されてもよい。
前記触覚提示部の特性は、周波数特性であってよい。
前記準備情報は、前記触覚提示部を制御する指令値に対する調整のためのパラメータを含んでもよい。
前記準備情報は、前記触覚提示部の特性の逆関数を含んでよい。
前記複数の触覚提示部の少なくとも1つはリニア振動アクチュエータであってよく、より具体的にはボイスコイルモータであってよい。
前記生成部は、前記複数の触覚提示部の間で移動感の触覚提示が行われるように、少なくとも一方の前記触覚提示部に対する指令値を前記準備情報に基づいて調整するように構成されてもよい。
上記の情報処理装置は、ユーザによって把持可能な2つの把持部を有する本体をさらに有し、前記複数の触覚提示部が前記複数の把持部に個別に配置されて構成されたものであってよい。あるいは、情報処理装置は、それぞれユーザによって把持可能な把持部を有する互いに独立した複数の本体をさらに有し、前記複数の触覚提示部が前記複数の本体の前記把持部に個別に配置されて構成されたものであってよい。
また、前記生成部は、前記複数の触覚提示部の間で触覚提示位置が連続的に変化する移動感の提示において、中間で共通の触覚提示が行われるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を前記特性情報に基づいて生成するように構成されたものであってよい。
さらに、前記生成部は、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一方の触覚提示部による特定の周波数による触覚提示が抑制されるように、前記一方の前記触覚提示部に対する指令値を前記準備情報に基づいて調整するように構成されてもよい。
特定の周波数は、前記一方の触覚提示部の共振周波数としてよい。
本技術に係る第2の側面の情報処理方法は、
異なる特性を持つ複数の触覚提示部の各々の特性情報に基づいて、前記複数の触覚提示部がユーザに対して触覚提示を行うために使われる準備情報を生成する、というものである。
本技術に係る第3の側面のプログラムは、異なる特性を持つ複数の触覚提示部の各々の特性情報に基づいて、前記複数の触覚提示部がユーザに対して触覚提示を行うために使われる準備情報を生成する生成部として、コンピュータを機能させるプログラムである。
本技術に係る第1の実施形態の情報処理装置であるゲームコントローラの構成を示す説明図である。 図1の情報処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図1の情報処理装置の左右の触覚提示部の周波数特性を示すグラフである。 同一の周波数特性を有する左右の触覚提示部を採用したコントローラの発生加速度と周波数との関係を示すグラフである。 異なる周波数特性を有する左右の触覚提示部を採用したコントローラの発生加速度と周波数との関係を示すグラフである。 異なる周波数特性を有する左右の触覚提示部を採用したコントローラにおける左右移動感の提示方法を説明する図である。 振動データの構造図である。 振幅値の時刻歴の例を示す図である。 本技術に係る振動データの読み込みから4種類のモードによる振動制御の流れを示すフローチャートである。 左振動指令値および右振動指令値として周波数"60Hz"、振幅値"1.0"の振動指令値が与えられた場合の、左右の触覚提示部それぞれの発生加速度と合成加速度を示すグラフである。 図10に示す左の振動指令値に対する準備情報に基づく調整による加速度の変化を示すグラフである。 図10に示す右の振動指令値に対する準備情報に基づく調整による加速度の変化を示すグラフである。 左右移動感の提示において提示期間の中間時刻で左右の触覚提示部で発生する加速度を示すグラフである。 図13に示す左の振動指令値に対する準備情報に基づく調整による加速度の変化を示すグラフである。 図13に示す右の振動指令値に対する準備情報に基づく調整による加速度の変化を示すグラフである。 左右の振動データに付与されるイコライゼーション特性を示すグラフである。 図16のイコライゼーション特性の付与による左右の触覚提示部それぞれの発生加速度の範囲を示すグラフである。 共振周波数が異なる左右の触覚提示部に対してそれぞれ同一の振幅値がそのまま与えられた場合の左右の触覚提示部4R、4Lの発生加速度を示すグラフである。 図18に示した左右の触覚提示部4R、4Lに与えられる各々の振幅値に対して0dB未満のゲインを乗じたものが与えられた場合の左右の触覚提示部4R、4Lの発生加速度を示すグラフである。 本技術に係る第2の実施形態のゲーム機のシステム構成を示すブロック図である。 本技術に係る変形例のサーバ装置のシステム構成を示すブロック図である。 本技術に係る他の変形例を示す図である。
以下、本技術の実施の形態を図面をもとに説明する。
なお、本明細書及び図面において、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。
<1.本技術に係る情報処理装置の概略>
まず、図1を参照して、本技術に係る情報処理装置の概略について説明する。
図1は、本技術に係る情報処理装置の概略を示した説明図である。図1に示すように、本技術に係る情報処理装置100はゲームコントローラを想定したものであり、基体部1と一対の把持部10R、10Lとを備える。一対の把持部10R、10Lは、基体部1の左右端部にユーザの左手および右手によって把持されるように構成される。なお、本技術は必ずしもゲームコントローラに限定されない。
基体部1には、操作ボタンB1、B2、B3、B4、ジョイスティックJ1、J2および方向キーK1、K2、K3、K4などの操作部2、LED(Light Emitting Diode)などによる発光部3などが配設される。一対の把持部10R、10Lのそれぞれには触覚提示部4R、4Lが搭載される。
なお、触覚提示部4R、4Lは、ユーザに対して物理的運動による触覚提示を与えることのできるリニア振動アクチュエータで構成され得る。より具体的には、振動による触覚提示を与えることのできる偏心モータ、ボイスコイルモータなどの振動子、圧力による触覚提示を与えることのできるアクチュエータ、LRA(Linear Resonant Actuator)、ピエゾ素子を用いたアクチュエータなどを用い得る。なお、本実施形態では、ボイスコイルモータなどの振動子を用いた場合について説明する。
左右の触覚提示部4R、4Lには特性例えば周波数特性が互いに異なるアクチュエータが採用される。ここでは、左右の触覚提示部4R、4Lに周波数特性が互いに異なるボイスコイルモータが用いられる場合を想定する。左右の触覚提示部4R、4Lは共に同じ方向に振動するように構成される。
図2は、本情報処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
本技術に係る情報処理装置100は、通信モジュール20、処理部30、発光部3、および2つの触覚提示部4R、4Lを備える。
通信モジュール20は、ゲーム機本体などの上位装置との間で通信を行うモジュールであり、通信は有線通信でもよく、無線通信であってもよい。
処理部30は、メイン制御部31(特許請求の範囲の「生成部」に相当する。)、入力受付部32、発光制御部33、3軸加速度センサ34、3軸ジャイロセンサ35および駆動制御部36を有する。メイン制御部31、入力受付部32、発光制御部33、駆動制御部36などは、CPU(Central Processing Unit)、メモリ、その他の回路などで構成される。メモリには、CPUにより実行される制御用プログラムなどが格納される。
メイン制御部31は、入力受付部32、発光制御部33、3軸加速度センサ34、3軸ジャイロセンサ35および駆動制御部36の制御や、通信モジュール20との間で振動データ等のデータの送受を行う。
入力受付部32は、操作部2である操作ボタンB1、B2、B3、B4、ジョイスティックJ1、J2および方向キーK1、K2、K3、K4などをユーザが操作したことを検出し、検出した操作信号をメイン制御部31に送る。メイン制御部31は、入力受付部32で受け付けた操作信号を通信モジュール20に供給する。通信モジュール20は、入力受付部32より供給された操作信号を上位装置に送信する。
メイン制御部31は、通信モジュール20を通じて上位装置より受け取った発光部3の発光色を指定する情報に基づいて発光制御部33に発光色を通知する。発光制御部33は、この発光色の通知に基づいて発光部3の発光(点灯)を制御する。
3軸加速度センサ34は、情報処理装置100のXYZの3軸方向の加速度成分を検出する。
3軸ジャイロセンサ35は、XZ平面、ZY平面、YX平面における角速度を検出する。
メイン制御部31は3軸加速度センサ34および3軸ジャイロセンサ35から検出値を受け付け、その検出値の情報を通信モジュール20を使ってゲーム機などの上位装置に送信する。
また、メイン制御部31は、左右の触覚提示部4R、4Lの周波数特性などの特性情報に基づいて、左右の触覚提示部4R、4Lがユーザに対して触覚提示を行うために使われる準備情報を生成する。この準備情報は、左右の触覚提示部4R、4Lで共通の触覚提示が行われるように、左右の触覚提示部4R、4Lのうち少なくとも一つの触覚提示部に対する、ゲームプログラム中の振動指令値を調整するための情報である。準備情報の具体的な生成方法については後で説明する。メイン制御部31は、通信モジュール20を通じて上位装置より受け取った振動データに含まれる左右の触覚提示部4R、4Lのうち少なくとも一方の触覚提示部に対する振動指令値を上記の準備情報に基づいて調整し、各々の振動指令値を駆動制御部36に供給する。駆動制御部36は、メイン制御部31より供給された左右の振動指令値にそれぞれ対応する駆動信号を左右の触覚提示部4R、4Lにそれぞれ供給する。
(左右の触覚提示部4R、4Lの周波数特性)
ここでは左右の触覚提示部4R、4Lで互いに異なる特性として周波数特性を例示し、その周波数特性の違いについて説明する。
図3は左右の触覚提示部4R、4Lの周波数特性を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は周波数、縦軸は発生加速度である。実際には、左右の触覚提示部4R、4Lに対する振動指令値はSin波の振幅と周波数の各値の組み合わせ、あるいは正負振動を含む自由な形状の波形データで与えられるが、説明の簡単のため、グラフには、周波数と発生加速度との関係である周波数特性のみを示した。
なお、グラフにおいて、Lは左側の触覚提示部4Lの周波数特性、Rは右側の触覚提示部4Rの周波数特性である。
ここで、左側の触覚提示部4Lの共振周波数は60Hzであり、右側の触覚提示部4Rの共振周波数は150Hzである。すなわち、左右の触覚提示部4R、4Lでは周波数特性が互いに異なる。なお、左右の触覚提示部4R、4Lとも250Hz以降の発生加速度は略同じとする。
このように左右の触覚提示部4R、4Lに周波数特性の異なるものを採用することによって、次に述べるように、周波数特性が同一の左右の触覚提示部を用いた場合よりも触覚提示の表現を拡げることができる。
まず、周波数特性が同一の左右の触覚提示部4R、4Lを用いた場合の発生加速度と周波数との関係を図4に示す。
このように周波数特性が同一である左右の触覚提示部4R、4Lを採用した場合、左右の触覚提示部4R、4Lに対して同じ振動指令値が入力されたとき、左右の触覚提示部4R、4Lともに同一の加速度で振動し、左右で偏りのない振動による触覚提示がユーザに与えられる。このように、左右の触覚提示部4R、4Lに対して同じ駆動指令値を入力して各触覚提示部4R、4Lを制御することを「左右連動制御」と呼ぶ。この左右連動制御によれば、触覚提示部4R、4Lの共振周波数付近で左右の触覚提示部4R、4Lを同時に駆動することによって、2つの触覚提示部4R、4Lの能力を最大限に用いた強い振動を発生させることができる(一点波線で示す特性)。このため、例えばゲームプログラムにおける「銃の発射感触」などを提示する場合などに有用である。
これに対し、左右の触覚提示部4R、4Lに対して異なる振動指令値を入力して各触覚提示部4R、4Lを制御することを「左右独立制御」と呼ぶこととする。
図5は本実施形態のように異なる周波数特性を有する左右の触覚提示部4R、4Lを採用したコントローラの発生加速度と周波数との関係を示すグラフである。
周波数特性が異なる左右の触覚提示部4R、4Lを採用した場合、左右の触覚提示部4R、4Lに対して同じ振動指令値が入力された時(左右連動制御時)、左右で異なる振動加速度が発生するため、より広い周波数領域で十分な合成振動を発生させることができる。
また、例えば図6に示すように、左右の触覚提示部4R、4Lの発生加速度のバランスを時間経過に伴い変化させることによって、振動の体感上の定位位置を左右(X方向)に移動させる「左右移動感」をユーザに提示することができる。
しかしながら、ゲームプログラムにおける銃の発射感触などを左右の触覚提示部4R、4Lの振動で提示する場合、左右の触覚提示部4R、4Lに同じ振動指令値が入力されたとき(左右連動制御時)の左右の発生加速度の違いがユーザに違和感を与える可能性がある。
また、図6に示したように、左右の発生加速度のバランスを時間経過に伴い変化させることによって、振動の体感上の定位位置を左右に変化させる左右移動感を提示する場合、次のような問題が生じ得る。
例えば、左右移動感を提示するために、一方(例えば左側)の触覚提示部4Lに与える振動指令値を時間経過に伴って連続的に小さくし、他方(例えば右側)の触覚提示部4Rに与える振動指令値を一方の触覚提示部4Lに与える振動指令値と同期して時間により連続的に大きくすることが行われる。左右の振動指令値を連続的に減少/増大させるとき、振動の開始から終了までの期間tのちょうど中間時刻t/2で左右の振動指令値が一致すれば自然な左右移動感を提示できる。しかし、左右の触覚提示部4R、4Lの周波数特性が異なる場合には、中間時刻t/2で左右の発生加速度が一致しないため、自然な左右移動感が提示されない。
本技術に係る情報処理装置は、以上のように2つの触覚提示部4R、4Lの周波数特性が異なる故の課題を解決し得るものである。
さらに、本技術に係る情報処理装置は、ゲームプログラミングの段階で、2つの触覚提示部4R、4Lの周波数特性の違いに起因した発生加速度の差を解消できるような振動指令値を生成する手間を要することなく、上記課題を解決することができるものである。
(振動制御モード)
本技術に係る情報処理装置は、上記の左右連動制御と左右独立制御のそれぞれに対して最適化が有るモードと最適化が無いモード、つまり下記の計4種類のモードをもつ。
0:左右連動モード(補正無し)
1:左右連動モード(補正有り)
2:左右独立モード(補正無し)
3:左右独立モード(補正有り)
ここで、"0"~"3"はモードを識別するためのモードフラグである。補正有りのモードとは、ゲームプログラム上の左右の振動指令値のうち少なくともいずれか一方を準備情報により調整するモードである。一方、補正無しのモードとは、ゲームプログラム上の左右の振動指令値をそのまま利用するモードである。
図7は、ゲームプログラムから与えられる振動データ40の構造を示す図である。
振動データ40は、モードフラグ41と左振動指令値42と右振動指令値43とを含む。
モードフラグ41は、上記4つのモードのうちの一つを指定する情報であり、"0"~"3"のいずれかの値をとり得る。左振動指令値42は左側の触覚提示部4Lに対する振動指定値、右振動指令値43は右側の触覚提示部4Rに対する振動指定値である。左振動指令値42および右振動指令値43は、例えば、ゲームプログラム上の一回の振動アクションの時間分のデータである。左振動指令値42および右振動指令値43はそれぞれ、振動の周波数の値と振幅の値の各時刻歴(エンベロープ)からなる。
図8は振幅値の時刻歴の例を示す図である。なお、振動の周波数は左右とも一定とする。このように左振動指令値42および右振動指令値43は、時間によって変化する振幅の値の情報を含む。もちろん、振幅の値は一回の振動アクションにおいて一定であってもよい。振動の周波数についても同様に時間によって変化してもよい。
メイン制御部31は、通信モジュール20を通じて上位装置より受け取った振動データ40からモードフラグ41、左振動指令値42および右振動指令値43を分離し、モードフラグ41に基づいて当該振動データ40が指定するモードを判別する。
(全体的な動作の流れ)
図9は、振動データの読み込みから4種類のモードによる振動制御の流れを示すフローチャートである。
まず、メイン制御部31は、通信モジュール20を通じて上位装置より受信した振動データに含まれるモードフラグ41の値を判別する(ステップS101)。
(左右連動モード(補正無し))
判別したモードフラグの値が"0"であるとき(ステップS102AのYES)、メイン制御部31は左右連動モード(補正無し)で左右の触覚提示部4R、4Lを制御する。
すなわち、左右連動モード(補正無し)のとき、周波数特性の異なる左右の触覚提示部4R、4Lに対し、左振動指令値および右振動指令値をそのまま左右の触覚提示部4R、4Lの振動指令値として利用するように駆動制御部36に供給する(ステップS103)。
図10は左振動指令値および右振動指令値として周波数"60Hz"、振幅値"1.0"の振動指令値が与えられた場合の、左右の触覚提示部4R、4Lそれぞれの発生加速度と合成加速度を示すグラフである。この場合、グラフ中点線で示す左側の触覚提示部4Lにおいては"aL"の加速度が発生し、グラフ中実線で示す右側の触覚提示部4Rにおいては"aR"の加速度が発生し、結果的に全体として"aL+aR"の加速度が生起される。この際、左右の触覚提示部4R、4Lの周波数特性の違いから、左側の触覚提示部4Lにおいて発生する加速度"aL"が右側の触覚提示部4Rにおいて発生する加速度"aR"よりも高くなるため、例えば銃の発射感などの触覚提示において、ゲーム設計者の意図しない、左右で発生加速度に差のある触覚提示が行われてしまう。
(左右連動モード(補正有り))
判別したモードフラグの値が"1"であるとき(ステップS102BのYES)、メイン制御部31は、左振動指令値および右振動指令値に基づき左右連動モード(補正有り)で左右の触覚提示部4R、4Lを制御する。
左右連動モード(補正有り)のとき、周波数特性の異なる左右の触覚提示部4R、4Lに対し、左振動指令値および右振動指令値として左右共通の振動指令値が与えられる。メイン制御部31は、左右の触覚提示部4R、4Lの少なくとも一方の触覚提示部に対する振動指令値を上記の準備情報に基づいて調整する(ステップS104)。より具体的には、例えば、図11に示すように、左右の触覚提示部4R、4Lのうち、共通の振動指令値のうち発生加速度が高くなる方の触覚提示部(本例では触覚提示部4L)に対する振動指令値に準備情報C1(C1<1)を乗じる調整が行われる。
ここで、準備情報C1(C1<1)は、左右の触覚提示部4R、4Lそれぞれの周波数特性に関する情報から生成される。準備情報C1(C1<1)は、例えばaRおよびaLを左右の触覚提示部4R、4Lそれぞれの周波数特性に関する情報として、次式により生成される。
aR/aL=C1(C1<1) ・・・(1)
逆に、図12に示すように、共通の振動指令値に対して発生加速度が低くなる方の触覚提示部(本例では触覚提示部4R)に対する振動指令値に、下式(2)により生成される準備情報C1´(C1´>1)を乗じて発生加速度の調整が行われてもよい。
aL/aR=C1´(C1´>1) ・・・(2)
これにより、ゲームプログラムの振動データを、左右の触覚提示部4R、4Lの周波数特性の違いを考慮して設計しなくても、振動データのモードフラグの値を"1"に設定するだけで、周波数特性の異なる左右の触覚提示部4R、4Lを左右連動モードにて同一の加速度で振動させることができ、例えば銃の発射感などの提示においてゲーム設計者の意図したとおりの触覚提示をユーザに与えることができる。
(左右独立モード(補正無し)の動作)
判別したモードフラグの値が"2"であるとき(ステップS102CのYES)、メイン制御部31は、左振動指令値および右振動指令値に基づき左右独立モード(補正無し)で左右の触覚提示部4R、4Lを制御する。
例えば、図6に示したように、左右移動感の提示開始時に左側の触覚提示部4Lに与える振動指令値(振幅値)を"1.0"、右側の触覚提示部4Rに与える振動指令値(振幅値)を"0"とし、左右移動感の提示終了直前に左側の触覚提示部4Lに与える振動指令値(振幅値)を"0"、右側の触覚提示部4Rに与える振動指令値(振幅値)を"1.0"とする。また、左右移動感の提示期間の中間時刻t/2で左右の振動指令値(振幅値)は左右とも"0.5"とする。
左右独立モード(補正無し)のとき、メイン制御部31は、ゲームプログラム上の左振動指令値および右振動指令値をそのまま左右の触覚提示部4R、4Lの振動指令値として利用するように駆動制御部36に供給する(ステップS105)。
すると図13のグラフに示すように、左右移動感の提示期間の中間時刻t/2で、左側の触覚提示部4Lでは"bL"の加速度が発生し、右側の触覚提示部4Rでは"bR"の加速度が発生する。この際、左右の触覚提示部4R、4Lの周波数特性の違いから、一方例えば左側の触覚提示部4Lで発生する加速度"bL"が他方例えば右側の触覚提示部4Rで発生する加速度"bR"よりも高くなる。すなわち、左右移動感の提示期間の中間時刻t/2で、左右の触覚提示部4R、4Lの発生加速度に差が生じ、自然な左右移動感が提示されない。
(左右独立モード(補正有り))
判別したモードフラグ41の値が"3"であるとき(ステップS102DのYES)、メイン制御部31は、左振動指令値および右振動指令値に基づき左右独立モード(補正有り)で左右の触覚提示部4R、4Lを制御する。
左右独立モード(補正有り)のとき、メイン制御部31は、左右の触覚提示部4R、4Lの少なくとも一方の触覚提示部に対する振動指令値を準備情報に基づいて調整する。より具体的には、例えば、図14に示すように、左右の触覚提示部4R、4Lのうち、"0.5"の振動指令値に対して発生加速度が高くなる方の触覚提示部(本例では左側の触覚提示部4L)に対する振動指令値に準備情報C2(C2<1)を乗じる調整が行われる(ステップS106)。
準備情報C2(C2<1)は、左右の触覚提示部4R、4Lそれぞれの周波数特性の情報(bRおよびbL)から、例えば次式により生成される。
bR/bL=C2(C2<1) ・・・(3)
ここで、bRは右側の触覚提示部4Rに対して振動指令値として"0.5"が与えられたときの発生加速度、bLは左側の触覚提示部4Lに対して振動指令値として"0.5"が与えられたときの発生加速度である。
逆に、図15に示すように、左右の触覚提示部4R、4Lのうち、"0.5"の振動指令値に対して発生加速度が低くなる方の触覚提示部(本例では右側の触覚提示部4R)に対する振動指令値に下式(4)により生成される準備情報C2´(C2´>1)を乗じる調整が行われる。
bL/bR=C2´(C2´>1) ・・・(4)
これにより、ゲームプログラムの振動データを、左右の触覚提示部4R、4Lの周波数特性の違いを考慮して設計しなくても、振動データのモードフラグの値を"3"に設定するだけで、例えば左右移動感などの提示において、その左右移動感の提示期間の中間時刻2/tで左右の触覚提示部4R、4Lの発生加速度を一致させることができ、自然な左右移動感をユーザに提示できる。
(他のフォーマットの振動データ)
既に説明した例では、振動の周波数と、振幅値の時刻歴とで振動データを表現することとしたが、振動データを表現する他のフォーマットとして、周波数を指定せずに各時刻の振幅を直接指定する振動データを用いてもよい。この場合、振動データは様々な周波数を含み、その周波数を左右間で同時に判断することはできない。そこで、次のような処理が行われる。
上記の4種類のモードのうち、左右で同一の振動指令値が用いられる左右連動モード(補正無し)および左右連動モード(補正有り)では、左右いずれか一方の振動データが左右の振動データとして用いられ、左右独立モード(補正無し)と左右独立モード(補正有り)では、左振動指令値と右振動指令値が左右の触覚提示部4R、4Lにそれぞれ用いられる。そして、補正が行われる左右連動モード(補正有り)と左右独立モード(補正有り)では、メイン制御部31が、各時刻の振幅値に、準備情報として生成しておいた、対応する触覚提示部の周波数特性の逆関数をかけるイコライゼーション処理を行うことによって調整が行われる。
これにより、周波数を指定せずに各時刻の振幅を直接指定する振動データに対しても、左右の触覚提示部4R、4Lの周波数特性の違いに起因した触覚提示の質の問題を解消することができる。
図16は準備情報であるイコライゼーション特性を示すグラフである。点線は左側の触覚提示部4Lの周波数特性の逆関数であるイコライゼーション特性、実線は右側の触覚提示部4Rの周波数特性の逆関数であるイコライゼーション特性である。
メイン制御部31は、左右連動モード(補正有り)時、左側の各時刻の振幅値に対して、図16のグラフにおいて点線で示される左側の触覚提示部4Lの周波数特性の逆関数であるイコライゼーション特性を付与するとともに、右側の各時刻の振幅値に対して、図16のグラフにおいて実線で示される右側の触覚提示部4Rの周波数特性の逆関数であるイコライゼーション特性を付与する。これにより、周波数特性が互いに異なる左右の触覚提示部4R、4Lの発生加速度が、図17においてハッチングで示す領域内で一致させることのできる左右の振動指令値が得られる。
これにより、左右の各時刻の振幅値で表現されるゲームプログラムの振動データを、左右の触覚提示部4R、4Lの周波数特性の違いを考慮して設計しなくても、振動データのモードフラグの値を"1"に設定するだけで、周波数特性の異なる左右の触覚提示部4R、4Lを左右連動モードにて同一の加速度で振動させることができる。
同様に、左右独立モード(補正有り)においても、振動データのモードフラグの値を"3"に設定するだけで、周波数特性の異なる左右の触覚提示部4R、4Lを、ゲーム設計者の意図する加速度で振動させることができ、例えば、自然な左右移動感をユーザに提示できる。
(振動の共振周波数成分の減衰)
また、共振周波数が互いに異なる左右の触覚提示部4R、4Lに与えられる各々の振幅値に対して0dB未満のゲインを乗じることで共振周波数付近の成分を選択的に減衰(抑制)させるようにしてもよい。これにより、左右の触覚提示部4R、4Lに対して同一の振幅値が与えられた場合の左右の発生加速度を同一に近づけることができる。
図18は、共振周波数が60Hzである左側の触覚提示部4Lと、共振周波数が150Hzである右側の触覚提示部4Rに対してそれぞれ同一の振幅値がそのまま与えられた場合の左右の触覚提示部4R、4Lの発生加速度を示すグラフである。
図19は、左右の触覚提示部4R、4Lに与えられる各々の振幅値に対して0dB未満のゲインを乗じたものが与えられた場合の左右の触覚提示部4R、4Lの発生加速度を示すグラフである。
このように、共振周波数が互いに異なる左右の触覚提示部4R、4Lに与えられる各々の振幅値に対して0dB未満のゲインを乗じて、左右の触覚提示部4R、4Lそれぞれの共振周波数付近の成分を選択的に減衰(抑制)させることによって、左右の触覚提示部4R、4Lの発生加速度を同一に近づけることができる。
<第2の実施形態>
上記第1の実施形態では、ゲームコントローラである情報処理装置100において準備情報を生成して振動データを調整することとしたが、ゲーム機本体(以下、「ゲーム機」と呼ぶ。)において準備情報を生成して振動データを調整するようにしてもよい。
ゲーム機は、コントローラ、ネットワークインタフェース、コントローラインタフェース、メディアアクセスモジュール、ストレージなどのハードウェアを有する。コントローラは、演算処理を行うCPU(Central Processing Unit)、RAMおよびROMなどのメモリを有する。メモリおよびストレージには、CPUにより実行される制御用プログラム、ゲームプログラムなどが格納される。
図20は、ゲーム機のコントローラと制御用プログラムによるシステム構成を示すブロック図である。
同図に示すように、ゲーム機200は、コンテンツ記憶部201、コンテンツ処理部202、操作指令受信部203、振動指令値送信部204、振動データ解析部205および振動データ処理部206を有する。
コンテンツ記憶部201は、メディアのコンテンツデータをメモリにロードする。ここでコンテンツデータは、振動データを含むゲームプログラムなどである。
操作指令受信部203は、ゲームコントローラ101からのボタン操作に対応した指令をインタフェースを通じて受信し、コンテンツ処理部202に送る。
コンテンツ処理部202は、メモリにロードされたコンテンツデータを、例えば操作指令受信部203で受信したゲームコントローラ101からの指令に応じて処理して映像および音声を生成し、図示しない表示部およびスピーカに出力する。また、コンテンツ処理部202は、コンテンツデータの処理に応じて振動データを読み込み、振動データ解析部205に供給する。
振動データ解析部205は、コンテンツ処理部202より供給された振動データを解析してモードフラグ、左振動指令値および右振動指令値を分離し、振動データ処理部206に送る。
振動データ処理部206は、ゲームコントローラ101の左右の触覚提示部4L、4Rの周波数特性の情報に基づいて準備情報を生成し、これを保持する。振動データ処理部206は、振動データ解析部205より取得したモードの判定結果と準備情報に基づいて、第1の実施形態のように、左右連動モード(補正有り)または左右独立モード(補正有り)である場合には、少なくとも左振動指令値42または右振動指令値43のいずれか一方の調整を行う。
振動指令値送信部204は、振動データ処理部206によって生成された左右の触覚提示部4R、4Lに対する振動指令値をゲームコントローラ101に無線通信あるいは有線通信により送信する。
この第2の実施形態のゲーム機200では、コンテンツ処理部202が、コンテンツの処理に応じて振動データをゲーム機200内のメモリから読み込み、振動データ解析部205が、その振動データに含まれるモードフラグに基づいてモードを判別する。振動データ処理部206は、ゲームコントローラ101の左右の触覚提示部4L、4Rの周波数特性の情報に基づいて準備情報を生成し、モードの判別結果が左右連動モード(補正有り)または左右独立モード(補正有り)である場合には、少なくとも左振動指令値42または右振動指令値43のいずれか一方を準備情報に基づいて調整する。振動データ処理部206によって得られた左右の振動指令値は振動指令値送信部204によってゲームコントローラ101に送信され、ゲームコントローラ101の左右の触覚提示部4L、4Rによる触覚提示が行われる。
<変形例1>
以上、ゲームコントローラ、ゲーム機本体に本技術を採用した場合の実施形態を説明したが、本技術は、サーバ装置に応用してもよい。
ゲームコントローラまたはゲーム機本体はサーバ装置とネットワークを通じて接続される。ここではサーバ装置がゲーム機とネットワークを通じて接続される場合を想定して説明する。
図21は、サーバ装置300のシステム構成を示す図である。
サーバ装置300は、CPU301、メモリ302、ネットワークインタフェース303などを有する。
サーバ装置300のCPU301は、メモリ302に格納されたプログラムに基づいて、ゲームコントローラ102に搭載された異なる特性を持つ左右の触覚提示部4R、4Lの各々の特性情報に基づいて、左右の触覚提示部4R、4Lがユーザに対して触覚提示を行うために使われる準備情報を生成する。
すなわち、サーバ装置のCPU301は、ネットワークを通じて接続されたゲーム機201より準備情報の取得要求を受けると、ゲーム機201よりゲームコントローラ102の左右の触覚提示部4R、4Lの周波数特性などの特性情報を取得し、各々の特性情報に基づいて、ゲームコントローラ102の左右の触覚提示部4R、4Lがユーザに対して触覚提示を行うために使われる準備情報を生成し、これをネットワークインタフェース303を使ってゲーム機201にネットワークを通じて送信する。
ゲーム機201は、サーバ装置300より受信した準備情報をメモリに記憶する。ここで準備情報を記憶するメモリとして不揮発性のメモリを用いれば、ゲームコントローラや、ゲームコントローラに搭載する左右の触覚提示部4R、4Lに変更がない限り、サーバ装置300に準備情報の生成及び配信を要求する必要はない。
ゲーム機201は、上記の第2の実施形態で説明したように、コンテンツ処理部202が、コンテンツの処理に応じて振動データをゲーム機200内のメモリから読み込み、振動データ解析部205が、その振動データに含まれるモードフラグに基づいてモードを判別する。振動データ処理部206は、モードの判別結果が左右連動モード(補正有り)または左右独立モード(補正有り)である場合には、少なくとも左振動指令値または右振動指令値のいずれか一方をメモリに記憶された準備情報に基づいて調整する。振動データ処理部206によって得られた左右の振動指令値は振動指令値送信部204によってゲームコントローラ101に送信され、ゲームコントローラ101の左右の触覚提示部4L、4Rによる触覚提示が行われる。
<変形例2>
変形例2のサーバ装置は、ゲームコントローラの左右の触覚提示部4R、4Lの特性情報を取得し、各々の特性情報に基づいて、ゲームコントローラの左右の触覚提示部4R、4Lがユーザに対して触覚提示を行うために使われる準備情報を生成して、この準備情報のみをゲーム機に供給するものとしたが、ゲームプログラムを実行してこれに関連する映像、音声、振動データをネットワークを通じてゲーム機に供給するサーバ装置においても本技術は応用し得るものである。
なお、変形例1および変形例2のサーバ装置は、1台で構成されたものであってよいし、複数台で構成されるものであってよい。
また、サーバ装置は、必ずしも、ゲーム機よりゲームコントローラの左右の触覚提示部4R、4Lの特性情報を取得して準備情報を生成するものであることに限らず、ゲーム機に割り当てられた機器IDなどから、そのゲーム機に接続可能なゲームコントローラの左右の触覚提示部4R、4Lの特性情報をデータベースより検索するなどして準備情報を生成するようにしてもよい。
<変形例3>
ゲームコントローラに搭載された左右の触覚提示部4R、4Lとして、ここまで振動をユーザに提示するものについて説明したが、その他、圧力をユーザに提示するものについても本技術は同様に応用し得る。
また、左右の触覚提示部4R、4Lは、同じ種類の振動子を採用することに限定されない。例えば、左右の触覚提示部4R、4Lのいずれか一方がボイスコイルモータであって、他方がボイスコイルモータ以外の振動用モータであってもよい。
<変形例4>
さらに、本技術は、触覚提示をユーザに与えることのできるゲームコントローラに適用されることに限定されない。
例えば、ノート型コンピュータ、スマートホン、タブレット端末、携帯電話、ヘッドマウントディスプレイ、その他のウェアラブル型のモバイル機器など、触覚提示部を搭載した様々な形態の情報処理装置に本技術は適用し得るものである。
<変形例5>
さらに、本技術は、2つの触覚提示部を搭載した情報処理装置に限定されるものではなく、3つ以上の触覚提示部を搭載した装置にも適用可能である。
<変形例6>
さらに、本技術は、例えば図22に示すように、それぞれユーザの左右各々の手によって把持可能な把持部10L、10Rを有する互いに独立した複数の本体1L、1Rを有し、複数の本体1L、1Rの複数の把持部10L、10Rに複数の触覚提示部4L、4Rが個別に配置された情報処理装置100L、100Rのセットにも応用することが可能である。
以上、添付図面を参照しながら本技術の好適な実施形態等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。本技術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、当然に本技術の技術的範囲に属するものと了解される。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本技術に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
なお、以下のような構成も本技術の技術的範囲に属する。
(1)異なる特性を持つ複数の触覚提示部の各々の特性情報に基づいて、前記複数の触覚提示部がユーザに対して触覚提示を行うために使われる準備情報を生成する生成部を備える
情報処理装置。
(2)上記(1)の情報処理装置であって、
前記生成部は、前記複数の触覚提示部で共通の触覚提示が行われるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を前記特性情報に基づいて生成する
情報処理装置。
(3)上記(1)または(2)の情報処理装置であって、
前記触覚提示部の特性は、周波数特性である
情報処理装置。
(4)上記(1)から(3)のいずれかの情報処理装置であって、
前記準備情報は、前記触覚提示部を制御する指令値に対する調整のためのパラメータを含む
情報処理装置。
(5)上記(1)から(4)のいずれかの情報処理装置であって、
前記準備情報は、前記触覚提示部の特性の逆関数を含む
情報処理装置。
(6)上記(1)から(5)のいずれかの情報処理装置であって、
前記複数の触覚提示部の少なくとも1つはリニア振動アクチュエータである
情報処理装置。
(7)上記(6)の情報処理装置であって、
前記リニア振動アクチュエータはボイスコイルモータである
情報処理装置。
(8)上記(1)から(7)のいずれかの情報処理装置であって、
ユーザによって把持可能な2つの把持部を有する本体をさらに有し、
前記複数の触覚提示部が前記複数の把持部に個別に配置された
情報処理装置。
(9)上記(1)から(7)のいずれかの情報処理装置であって、
それぞれユーザによって把持可能な把持部を有する互いに独立した複数の本体をさらに有し、
前記複数の触覚提示部が前記複数の本体の前記把持部に個別に配置された
情報処理装置。
(10)上記(1)から(9)のいずれかの情報処理装置であって、
前記生成部は、前記複数の触覚提示部の間で触覚提示位置が連続的に変化する移動感の提示において、中間で共通の触覚提示が行われるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を前記特性情報に基づいて生成する
情報処理装置。
(11)上記(1)から(9)のいずれかの情報処理装置であって、
前記生成部は、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一方の触覚提示部による特定の周波数による触覚提示が抑制されるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を前記特性情報に基づいて生成する
情報処理装置。
(12)上記(11)の情報処理装置であって、
前記特定の周波数が、前記一方の触覚提示部の共振周波数である
情報処理装置。
(13)生成部が、異なる特性を持つ複数の触覚提示部の各々の特性情報に基づいて、前記複数の触覚提示部がユーザに対して触覚提示を行うために使われる準備情報を生成する
情報処理方法。
(14)上記(13)の情報処理方法であって、
前記生成部は、前記複数の触覚提示部で共通の触覚提示が行われるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を前記特性情報に基づいて生成する
情報処理方法。
(15)上記(13)または(14)の情報処理方法であって、
前記触覚提示部の特性は、周波数特性である
情報処理方法。
(16)上記(13)から(15)のいずれかの情報処理方法であって、
前記準備情報は、前記触覚提示部を制御する指令値に対する調整のためのパラメータを含む
情報処理方法。
(17)上記(13)から(16)のいずれかの情報処理方法であって、
前記準備情報は、前記触覚提示部の特性の逆関数を含む
情報処理方法。
(18)上記(13)から(17)のいずれかの情報処理方法であって、
前記複数の触覚提示部の少なくとも1つはリニア振動アクチュエータである
情報処理方法。
(19)上記(18)の情報処理方法であって、
前記リニア振動アクチュエータはボイスコイルモータである
情報処理方法。
(20)上記(13)から(19)のいずれかの情報処理方法であって、
前記複数の触覚提示部がユーザによって把持可能な2つの把持部に個別に配置される
情報処理方法。
(21)上記(13)から(19)のいずれかの情報処理方法であって、
前記複数の触覚提示部が、それぞれユーザによって把持可能な把持部を有する互いに独立した複数の本体の前記把持部に個別に配置される
情報処理方法。
(22)上記(13)から(21)のいずれかの情報処理方法であって、
前記生成部は、前記複数の触覚提示部の間で触覚提示位置が連続的に変化する移動感の提示において、中間で共通の触覚提示が行われるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を前記特性情報に基づいて生成する
情報処理方法。
(23)上記(13)から(21)のいずれかの情報処理方法であって、
前記生成部は、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一方の触覚提示部による特定の周波数による触覚提示が抑制されるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を前記特性情報に基づいて生成する
情報処理方法。
(24)上記(23)の情報処理方法であって、
前記特定の周波数が、前記一方の触覚提示部の共振周波数である
情報処理方法。
(25)異なる特性を持つ複数の触覚提示部の各々の特性情報に基づいて、前記複数の触覚提示部がユーザに対して触覚提示を行うために使われる準備情報を生成する生成部として
コンピュータを機能させるプログラム。
(26)上記(25)のプログラムであって、
前記生成部は、前記複数の触覚提示部で共通の触覚提示が行われるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を前記特性情報に基づいて生成する
プログラム。
(27)上記(25)または(26)のプログラムであって、
前記触覚提示部の特性は、周波数特性である
プログラム。
(28)上記(25)から(27)のいずれかのプログラムであって、
前記準備情報は、前記触覚提示部を制御する指令値に対する調整のためのパラメータを含む
プログラム。
(29)上記(25)から(28)のいずれかのプログラムであって、
前記準備情報は、前記触覚提示部の特性の逆関数を含む
情報処理装置。
(30)上記(25)から(29)のいずれかのプログラムであって、
前記複数の触覚提示部の少なくとも1つはリニア振動アクチュエータである
プログラム。
(31)上記(30)のプログラムであって、
前記リニア振動アクチュエータはボイスコイルモータである
プログラム。
(32)上記(25)から(31)のいずれかのプログラムであって、
前記複数の触覚提示部がユーザによって把持可能な2つの把持部に個別に配置される
プログラム。
(33)上記(25)から(31)のいずれかのプログラムであって、
前記複数の触覚提示部が、それぞれユーザによって把持可能な把持部を有する互いに独立した複数の本体の前記把持部に個別に配置される
プログラム。
(34)上記(25)から(33)のいずれかのプログラムであって、
前記生成部は、前記複数の触覚提示部の間で触覚提示位置が連続的に変化する移動感の提示において、中間で共通の触覚提示が行われるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を前記特性情報に基づいて生成する
プログラム。
(35)上記(25)から(33)のいずれかのプログラムであって、
前記生成部は、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一方の触覚提示部による特定の周波数による触覚提示が抑制されるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を前記特性情報に基づいて生成する
プログラム。
(36)上記(35)のプログラムであって、
前記特定の周波数が、前記一方の触覚提示部の共振周波数である
プログラム。
4R.4L…触覚提示部
10R.10L…把持部
31…メイン制御部
100…情報処理装置
200…ゲーム機
206…振動データ処理部

Claims (9)

  1. 互いに異なる特性を持つ複数の触覚提示部と、
    複数の触覚提示部の各々の特性情報に基づいて、前記複数の触覚提示部がユーザに対して触覚提示を行うために使われる準備情報を生成し、前記複数の触覚提示部の間で触覚提示位置が連続的に変化するように、少なくとも一方の前記触覚提示部に対する指令値を前記準備情報に基づいて調整する生成部とを備え、
    前記生成部は、前記複数の触覚提示部の間で触覚提示位置が連続的に変化する移動感の提示期間の中間時刻で前記複数の触覚提示部で共通の触覚提示が行われるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を生成するように構成された
    情報処理装置。
  2. 請求項1に記載の情報処理装置であって、
    前記触覚提示部の特性は、周波数特性である
    情報処理装置。
  3. 請求項1に記載の情報処理装置であって、
    前記準備情報は、前記触覚提示部の特性の逆関数を含む
    情報処理装置。
  4. 請求項1に記載の情報処理装置であって、
    前記複数の触覚提示部の少なくとも1つはリニア振動アクチュエータである
    情報処理装置。
  5. 請求項4に記載の情報処理装置であって、
    前記リニア振動アクチュエータはボイスコイルモータである
    情報処理装置。
  6. 請求項1に記載の情報処理装置であって、
    ユーザによって把持可能な2つの把持部を有する本体をさらに有し
    前記複数の触覚提示部が前記2つの把持部に個別に配置された
    情報処理装置。
  7. 請求項1に記載の情報処理装置であって、
    それぞれユーザによって把持可能な把持部を有する互いに独立した複数の本体をさらに有し、
    前記複数の触覚提示部が前記複数の本体の前記把持部に個別に配置された
    情報処理装置。
  8. 生成部が、異なる特性を持つ複数の触覚提示部の各々の特性情報に基づいて、前記複数の触覚提示部がユーザに対して触覚提示を行うために使われる準備情報を生成し、前記複数の触覚提示部の間で触覚提示位置が連続的に変化するように、少なくとも一方の前記触覚提示部に対する指令値を前記準備情報に基づいて調整し、
    前記生成部は、前記複数の触覚提示部の間で触覚提示位置が連続的に変化する移動感の提示期間の中間時刻で前記複数の触覚提示部で共通の触覚提示が行われるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を生成する
    情報処理方法。
  9. 異なる特性を持つ複数の触覚提示部の各々の特性情報に基づいて、前記複数の触覚提示部がユーザに対して触覚提示を行うために使われる準備情報を生成し、前記複数の触覚提示部の間で触覚提示位置が連続的に変化するように、少なくとも一方の前記触覚提示部に対する指令値を前記準備情報に基づいて調整し、
    前記複数の触覚提示部の間で触覚提示位置が連続的に変化する移動感の提示期間の中間時刻で前記複数の触覚提示部で共通の触覚提示が行われるように、前記複数の触覚提示部のうち少なくとも一つの触覚提示部に対する前記準備情報を生成する
    ようにコンピュータを機能させるプログラム。
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