(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ又は複数のセンサーを介して気分情報を収集し、前記収集された気分情報に応じて検知信号を生成するように構成される検知デバイスと、
前記検知デバイスに結合されると共に、前記検知信号に従ってユーザーの現在の気分を特定するように構成されるデジタル処理ユニットであって、該デジタル処理ユニットは、前記ユーザーの現在の気分が望ましい際に、前記ユーザーの現在の気分を維持するように、第１の触覚信号を提供すると共に、前記ユーザーの現在の気分が望ましくない際には、前記ユーザーの現在の気分を変更するように、第２の触覚信号を提供するようにさらに構成される、デジタル処理ユニットと、
前記デジタル処理ユニットに結合されると共に、前記第１又は第２の触覚信号に従って少なくとも一つの触覚フィードバックを生成するように構成される触覚ジェネレーターであって、前記少なくとも一つの触覚フィードバックは、前記ユーザーの現在の気分を維持するための第１の形式の触覚フィードバック又は前記ユーザーの現在の気分を変更するための第２の形式の触覚フィードバックを備える、触覚ジェネレーターと、
を備える、触覚システム。
【請求項２】
前記デジタル処理ユニットに論理結合されると共に、前記ユーザーの現在の気分に基づく前記少なくとも一つの触覚フィードバックを生成するように構成される第２のデバイスをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第２のデバイスは、前記デジタル処理ユニットと通信するために、無線通信ネットワークを用いるように構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第２のデバイスは、前記ユーザーの現在の気分に従ってゲームイベントを調整するように構成されるゲーミングデバイスである、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記第２のデバイスは、前記ユーザーの現在の気分に関するアラートを発行するように構成されるアラートデバイスである、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記気分情報は、顔の表情、音声、温度、湿度のレベル、及び電気パルスのうちの１つ又は複数を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記検知デバイスは、１つ又は複数の周囲の状態を検出するようにさらに構成され、前記検知信号は、前記１つ又は複数の周囲の状態及び前記気分情報に基づいている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記触覚ジェネレーターは、無線通信ネットワークを介して前記デジタル処理ユニットに結合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
触覚キューを生成する方法であって、
ユーザーに関連した第１のイベントを検知するステップ、
前記第１のイベントに応じて検知信号を生成するステップ、
該検知信号に応じてユーザーの現在の気分を判断するステップ、
前記ユーザーの現在の気分が望ましい際に、前記ユーザーの現在の気分を維持するように、第１の触覚信号を生成すると共に、前記ユーザーの現在の気分が望ましくない際には、前記ユーザーの現在の気分を変更するように、第２の触覚信号を生成するステップ、
該第１の触覚信号及び該第２の触覚信号を触覚ジェネレーターに転送するステップ、及び
前記第１又は第２の触覚信号に応じて少なくとも一つの触覚フィードバックを生成するステップであって、前記少なくとも一つの触覚フィードバックは、前記ユーザーの現在の気分を維持するための第１の形式の触覚フィードバック又は前記ユーザーの現在の気分を変更するための第２の形式の触覚フィードバックを備える、生成するステップ、
を含む方法。
【請求項１０】
前記ユーザーの現在の気分に従ってゲームの難易度を調整するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ユーザーの現在の気分を示すアラートを提供するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
周囲の状態に関連した第２のイベントを検知するステップをさらに含み、前記検知信号は、前記第１のイベント及び前記第２のイベントに基づいている、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記周囲の状態に関連した第２のイベントを検知するステップは、周辺環境の温度を検出するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ユーザーに関連した第１のイベントを検知するステップは、顔の表情、音声、及び心拍数のうちの１つ又は複数を検知するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のイベントに応じて検知信号を生成するステップは、
前記第１のイベントが楽しい気分を示すときは、楽しい指示子を提供するステップ、及び
前記第１のイベントが悲しい気分を示すときは、悲しい指示子を提供するステップ、
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
無線通信ネットワークを通じて前記検知信号を受信するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の触覚信号及び第２の触覚信号を触覚ジェネレーターに転送するステップは、別のユーザーによって操作される別の触覚システムに前記第１の触覚信号及び前記第２の触覚信号を通信ネットワークを介して送信するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１８】
触覚キューを生成する装置であって、
ユーザーに関連した第１のイベントを検知する手段と、
前記第１のイベントに応じて検知信号を生成する手段と、
該検知信号に応じてユーザーの現在の気分を判断する手段と、
前記ユーザーの現在の気分が望ましい際に、前記ユーザーの現在の気分を維持するように、第１の触覚信号を生成すると共に、前記ユーザーの現在の気分が望ましくない際には、前記ユーザーの現在の気分を変更するように、第２の触覚信号を生成する手段と、
該第１の触覚信号及び該第２の触覚信号を触覚ジェネレーターに転送する手段と、
前記第１又は第２の触覚信号に応じて少なくとも一つの触覚フィードバックを生成する手段であって、前記少なくとも一つの触覚フィードバックは、前記ユーザーの現在の気分を維持するための第１の形式の触覚フィードバック又は前記ユーザーの現在の気分を変更するための第２の形式の触覚フィードバックを備える、生成する手段と、
を備える、装置。
【請求項１９】
前記ユーザーの現在の気分に従ってゲームの難易度を調整する手段をさらに備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記ユーザーの現在の気分を示すアラートを提供する手段をさらに備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
周囲の状態に関連した第２のイベントを検知する手段をさらに備え、前記検知信号は、前記第１のイベント及び前記第２のイベントに基づいている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
前記周囲の状態に関連した第２のイベントを検知する手段は、周辺環境の温度を検出する手段を含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記ユーザーに関連した第１のイベントを検知する手段は、顔の表情、音声、及び心拍数のうちの１つ又は複数を検知する手段を含む、請求項１８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の例示の実施形態は電子通信の分野に関する。より具体的には、本発明の例示の実施形態は触覚フィードバックを用いた通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピューターベースのシステム、器具、現金自動預け払い機（Automated Teller Machine：ＡＴＭ）、ＰＯＳ端末等がより広く普及するにつれて、ヒューマンマシンインターフェースの使いやすさがより重要となってきている。このようなインターフェースは、直観的に動作すべきものであり、ユーザーのトレーニングをほとんど又は全く要しないものであるべきであり、それによって、事実上誰もが用いることができる。キーボード、マウス、ジョイスティック、及びタッチスクリーン等の多くの従来のユーザーインターフェースデバイスが市場で入手可能である。知られているより直観的かつインタラクティブなインターフェースデバイスのうちの１つはタッチパネルであり、これはタッチスクリーン又はタッチパッドとすることができる。タッチスクリーンは、タッチ入力パネル及びディスプレイデバイスを備え、ユーザーのタッチに反応すると共に、ユーザーが見ることができその後「タッチ」することができるコンテンツを表示するパネルを通じてユーザーにマシンインターフェースを提供する。
【０００３】
キーボード、音声、及びタッチスクリーン等の従来のヒューマンマシンインターフェースは、通常、インターフェース操作中に視覚支援又は一見することが必要である。たとえば、ユーザーは、タッチスクリーン上で自身の選択を入力するとき、タッチするロケーションを見てかつ／又は特定する必要がある。また、ユーザーは、マウスを操作するとき、クリックボタンを押すことができるようになる前に、スクリーン上のアイコンの動きを見る必要がある。
【０００４】
従来のヒューマンマシンインターフェースに関連した問題は、視覚支援がヒューマンマシンインターフェースの操作中に利用可能でないことが時折あるということである。たとえば、トラック運転手又はパイロットは、多くの場合、運転又は飛行時に自身の視界を維持する必要があり、したがって、入力／選択操作中にインターフェースデバイスを見ることができない。また、作業をしている人は、聞き取れる指示が雑音のある環境では聞こえない場合がある。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の実施形態は、気分に基づく触覚フィードバックを生成することができる触覚システム、及び気分に基づく触覚フィードバックを行う方法を含む。触覚システムは、検知デバイスと、デジタル処理ユニットと、触覚ジェネレーターとを備える。検知デバイスは、一実施形態では、１つ又は複数のセンサーによって収集される気分情報に従ってユーザーの様相を検出するように構成されると共に、ユーザーの様相に応じて検知信号を発行することができる。デジタル処理ユニットは、検知信号に従ってユーザーの状態を特定することができると共に、ユーザーの状態に応じて触覚信号を提供することができる。ユーザーの状態は、一態様では、ユーザーの気分又はユーザーの心理状態を示す。触覚ジェネレーターは、触覚信号に従って触覚フィードバックを生成する。
【０００６】
本発明の例示の実施形態の付加的な特徴及び利点は、以下で述べる詳細な説明、図、及び特許請求の範囲から明らかになる。
【０００７】
本発明の例示の実施形態は、以下に与える詳細な説明及び本発明のさまざまな実施形態の添付図面からより完全に理解される。しかしながら、これらの実施形態は、本発明を特定の実施形態に制限するものと解釈されるべきではなく、単なる説明及び理解のためのものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態による気分に基づく触覚感覚を生成することができる触覚システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による気分に基づく触覚システムを有する自動車環境の一例示の用途を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による気分に基づく触覚システムを有するビデオゲーム環境の一例示の用途を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による、他のデバイスと通信することができる気分に基づく触覚システムを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による気分に基づく触覚情報を処理することができる処理デバイスを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による気分に基づく触覚フィードバックを提供するプロセスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書では、本発明の実施形態を、ポータブル触覚デバイスを用いて１つ又は複数のイベントに応じて気分に基づく触覚フィードバックを提供する方法、システム、及び装置のコンテキストで説明する。
【００１０】
本発明の以下の詳細な説明は単なる例示であり、多少なりとも限定的であることを意図するものでないことが当業者には理解されよう。この開示の利益を有するそのような当業者には、本発明の他の実施形態が容易に思いつくであろう。次に、添付図面に示すような本発明の例示の実施形態の実施態様について詳細に言及する。同じ参照指示子（又は番号）は、図面及び以下の詳細な説明の全体を通じて同じ又は同様の部分を指すのに用いられる。
【００１１】
明瞭にするために、本明細書で説明する実施態様の標準的なハードウェア機能及びルーチン機能のすべてが図示及び説明されるわけではない。もちろん、任意のこのような実際の実施態様の開発では、用途に関連した制約及びビジネスに関連した制約との整合性等、開発者の特定の目標を達成するために、数多くの実施態様特有の判断を行う必要があること、及びこれらの特定の目標は実施態様ごと及び開発者ごとに変化することが理解されよう。さらに、このような開発努力は、複雑で多くの時間を要する場合もあるが、それでも、この開示の利益を有する当業者にとってはエンジニアリングの規定通りの作業になることが理解されよう。
【００１２】
本発明の実施形態は、気分に基づく触覚フィードバックを生成することができる触覚システム及び該触覚フィードバックを行う方法を含む。触覚システムは、検知デバイス、デジタル処理ユニット、及び触覚ジェネレーターを含む。検知デバイスは、一実施形態では、ユーザーの様相を示す気分情報を検知するセンサーを用い、その後、ユーザーの様相に従って検知信号を発行する。デジタル処理ユニットは、検知信号を受信すると、ユーザーの状態又は気分を特定する。ユーザーの状態に従って触覚信号が生成された後、触覚ジェネレーターが、この触覚信号に応じて触覚フィードバックを生成する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態による気分に基づく触覚感覚を生成することができる触覚システムを示す図１００である。図１００は、第１のポータブルデバイス１０２、通信ネットワーク１０４、及び第２のポータブルデバイス１０６を含む。一実施形態では、ポータブルデバイス１０２及び１０６は、無線通信ネットワーク、インターネット、パーソナルエリアネットワーク、ローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク等の１つ又は複数の通信ネットワークを含むことができるネットワーク１０４を介して互いに通信することができる。本発明の例示の実施形態の基礎にある概念は、付加的なブロックが図１００に追加されても又は図１００から削除されても変化しないことに留意すべきである。
【００１４】
ポータブルデバイス１０２は、一実施形態では、気分に基づく触覚デバイス１１２、検知デバイス１１４、及び触覚ジェネレーター１２８を備える。ディスプレイ１０８、キーボード１１０、及びアンテナ１１６等の付加的な構成要素をデバイス１０２に追加することができる。ポータブルデバイス１０２は移動電話、携帯情報端末（Personal Digital Assistant：ＰＤＡ）、セルラーフォン、ポータブルコンピューター、触覚腕時計、触覚ネックレス等とすることができることに留意すべきである。ポータブルデバイス１０６は、他方で、気分に基づく触覚デバイス１２２、検知デバイス１２４、及び触覚ジェネレーター１３０を備える。同様に、ディスプレイ１１８、キーボード１２０、及びアンテナ１２６等の付加的な構成要素もポータブルデバイス１０６に追加することできる。ポータブルデバイス１０２及び１０６は、同じデバイス又は異なるデバイスとすることができるが、共に気分に基づく触覚デバイスを装備している限り、互いに通信することができる。
【００１５】
検知デバイス１１４は、一実施形態では、ユーザーに関する気分情報を検知して収集するように構成された複数のセンサーを備える。たとえば、検知デバイス１１４は、センサーを用いて、さまざまな様相又はユーザーの気分状態を介して気分情報を検出及び／又は収集する。さまざまな様相又はユーザーの気分状態には、ユーザーの顔の表情、音声ピッチ、及び／又はユーザーのバイオメトリクスが含まれるが、これらに限定されるものではない。バイオメトリクスは、ユーザーの気分状態のサブセットであり、これには、体温、体湿度又は汗、心臓の鼓動又は心拍数、呼吸リズム、体位、手のジェスチャ又は動き等がさらに含まれる。気分情報を取得した後、ポータブルデバイス１０２又は１０６と共に実装することができるデジタル処理ユニットは、ユーザーの現在の気分及び／又は収集された気分情報に基づく心理状態を特定する。ユーザーの気分に関する情報は、その後、関心のある関係者に転送される。関心のある関係者は、ユーザー自身又はユーザーと交流のある人とすることができる。たとえば、２人の人がセルラーフォンで会話しているとき、いずれかの関係者が、気分に基づく触覚メカニズムにより他方の人の気分を検知することができる。
【００１６】
検知デバイス１１４は、代替的に、周囲の状態を検出するセンサーも備える。たとえば、検知デバイス１１４は、天気、気温、湿度、明るさ、気圧等の環境に関する周囲情報を収集する。検知デバイス１１４及び／又は気分に基づく触覚デバイス１１２は、周囲情報を気分情報と共に用いて、ユーザーの気分を評価することができる。周囲情報は、ユーザーが厳しい環境にいるのか又は親しみやすい環境にいるのかを示すこともできることに留意すべきである。
【００１７】
動作中、図１に図示しないユーザーＡは、ポータブルデバイス１０２を用い、ポータブルデバイス１０６を通じてユーザーＢと会話及び／又は通信する。検知デバイス１１４を介してユーザーＡの気分を検知すると、気分に基づく触覚デバイス１１２は、ネットワーク１０４を介してポータブルデバイス１０６にユーザーＡの気分情報を送信する。気分情報の受信後、触覚ジェネレーター１３０は、ユーザーＡの気分を示す触覚フィードバックを生成してユーザーＢに送る。同様に、ユーザーＡは、同じ方法又は類似の方法でユーザーＢの気分を触覚ジェネレーター１２８を介して検知することもできる。
【００１８】
人間の気分のさまざまな態様及び環境状態を検出することができる高度化された検知技術の出現により、人間の挙動及び／又は心理状態の高い精度の人工知能評価又はコンピューター評価がますます達成可能となっている。たとえば、高機能な信号処理ユニットは、画像、音声、及びバイオメトリクス情報を処理して、人間すなわちユーザーの気分又は体調を示す豊富な気分情報又は属性を生成することができる。気分情報が処理されると、気分情報を考慮して触覚フィードバックが生成される。触覚フィードバックは、ユーザー及び／又はユーザーと交流のあるコミュニティに送ることができる。ポータブルデバイス１０２又は１０６は、さまざまな様相からユーザーの気分を特定することができるハンドヘルドデバイス、装着可能コンピューターデバイス、又は他の周囲のデバイスとすることができる。ポータブルデバイス１０２は、近く又は遠隔のロケーションにいるユーザーに気分に基づく触覚フィードバックを提供することができる。
【００１９】
一例において、ユーザーの気分を検知するために、顔の表情を検出する検知技法、音声分析、及び／又はバイオメトリクスセンシングを用いることができる。検知技法は、たとえば、ビデオカメラを用いて、ユーザーの顔の表情を観察することができる。或る特定の顔の表情から、ユーザーの感情状態をビデオの記録に基づき推定することができる。顔の画像を分析して人間の感情面の精神状態を推論する技術は成熟しており利用可能であることに留意すべきである。ビデオカメラは、電話又はＰＤＳ上のカメラ等のデバイスと共に一般に利用可能であることにもさらに留意すべきである。
【００２０】
検知技法は、音声分析を記録しかつ／又は容易にするためにさまざまな音センサー又はオーディオセンサーを用いることもできる。電話で会話している間の音声周波数及び音声強度からユーザーの気分を推論することができることに留意すべきである。バイオメトリクスセンシングの場合、さまざまなセンサーを用いて、体温、湿度（若しくは汗）、呼吸リズム、及び／又は心臓の鼓動を測定し、ユーザーの気分又は状態を示すことができる。たとえば、触覚リストバンド又は触覚ネックレスを用いて、心臓の鼓動の検知及び経時的な気分の予測を行うことができる。
【００２１】
用途に応じて、さまざまな様相を用いて、目標とする気分に基づく触覚フィードバックを生成することができる。たとえば、電話で会話中に友人と楽しい精神状態を共有するために、楽しい気分又は愉快な精神状態を信号で伝える触覚キュー（cue）を用いて或るユーザーの電話から別のユーザーの電話へ送信することにより、通信を強化することができる。携帯電話をダイヤル中又は携帯電話で会話中のユーザーの感情状態を捕捉するために、たとえば、携帯電話上のデジタルカメラ又はビデオカメラを用いて捕捉することができ、次いで、捕捉した気分情報又は顔の表情を、呼び出しを受けているユーザーに送信することができる。
【００２２】
図１を再び参照して、触覚システムは、ポータブルデバイス１０２及び１０６を備え、各ポータブルデバイスは、１つ又は複数のセンサー及びアクチュエーターをさらに備える。センサー及びアクチュエーターは、一態様では、同じデバイス上に構築することができる。センサーはユーザー状態を検出するのに用いられる一方、アクチュエーターはユーザー状態に従って触覚フィードバックを提供するのに用いられる。たとえば、心拍数センサーはユーザーの心拍数を検知することができる一方、温度センサーはユーザーの体温を測定する。心拍数及び体温等の検出された情報は、その後処理され、現在のユーザーの気分を示す一連の触覚フィードバックが生成される。触覚フィードバックという用語は、触知効果、触知フィードバック、触覚効果、力覚フィードバック、振動触知フィードバック、触覚キュー等と呼ぶことができることに留意すべきである。
【００２３】
気分に基づく触覚デバイスは、無線ネットワーク１０４を介してそれらのデバイス間で通信することができる。無線通信ネットワークには、ローカル無線周波数、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、セルラー（ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＣＤＰＤ、２．５Ｇ、３Ｇ等）、超広帯域（Ultra-WideBand：ＵＷＢ）、ＷｉＭａｘ、ＺｉｇＢｅｅ、及び／又は他のアドホック／メッシュ無線ネットワーク技術が含まれ得る。電力消費を削減するために、デバイス１０２又は１０６は、中継局を用いて信号強度を増幅し、電力を節減することもできる。たとえば、中継局は、他のユーザーによって用いられる他の触覚デバイスから触覚信号を受信して、電力及びカバレッジを節減することができる。
【００２４】
ポーカーのプレーヤー、水球の泳者、又は自転車ツアー競技の自転車走者等の個人競技又はチームスポーツにおいてデバイス１０２又は１０６を用いて、アスリートの気分状態を特定することもできる。たとえば、デバイス１０２は、検出された気分又は心理情報に従ってチームの成績を改善するために自転車走者のうちの１人に加速又は減速を通知することができる。デバイス１０２は、精神病院の精神的に不安定な患者を監視する等の他の用途に用いることもできることに留意すべきである。
【００２５】
触覚システムは、一実施形態では、複数のユニットを備えることができる。胸部、手首、足等にそれらのユニットのうちのいくつかを配置してユーザーの気分を検知することができる。触覚ジェネレーター１２８は、たとえば、気分変動のレベルが異なるごとに異なるレベルの強度で触覚キュー又は触覚警告信号を生成することができる。たとえば、触覚ジェネレーター１２８は、ユーザーがわずかに憂鬱であるときは小さな触覚キューを生成し、ユーザーが激怒しているときは増強された触覚キューを生成する。触知フィードバックを用いてユーザーの心理状態を示すことは、繊細かつ控え目で非侵襲的な通信方法とすることができることに留意すべきである。
【００２６】
検知デバイス１１４及び触覚ジェネレーター１２８を単一のデバイスに結合又は製造することができる。たとえば、振動触知フィードバック又は触覚フィードバックは、圧電材料、形状記憶合金（Shape Memory Alloy：ＳＭＡ）、偏心回転質量体（Eccentric Rotating Mass：ＥＲＭ）又はリニア共振アクチュエーター（Linear Resonant Actuator：ＬＲＡ）等を通じて提供することができる。圧電材料は、一実施形態では、検知機能及び作動機能の双方を実行するのに用いることができる。
【００２７】
圧電材料等のいくつかの触覚材料は、振動触知効果の検知及び提供を行う物理特性を有する。たとえば、圧電材料は、圧力に起因してその物理形状が変形したときに圧力を検出したことを示す電流を放出する。圧電材料の寸法は、５ミリメートル×５ミリメートル等の比較的小さなサイズに縮小することができる。圧電材料には、一実施形態では、石英（ＳｉＯ２）等の結晶又はセラミックが含まれる。電圧ポテンシャルが圧電材料に印加されたとき、圧電材料はその元の形状から拡大した形状に変形する。圧電材料は、電圧ポテンシャルが取り除かれるとすぐにその元の状態に戻ることができる。一方、圧電材料は、押圧されているとき、電流を放出する。その結果として、圧電材料は、押圧されているとき、入力を検出することができる。圧電材料を、ＬＲＡ、ＥＲＭ、及びＳＭＡ等の他の材料又はデバイスに取り替えても、センサー／アクチュエーターの同様の機能を実行することができる。一例において、ＳＭＡは、電圧ポテンシャルが取り除かれた後、或る期間の間その変形形状を維持することができる。本発明の実施形態の基礎となる概念は、圧電アクチュエーター以外の異なる材料が用いられても変化しないことに留意すべきである。
【００２８】
気分に基づく触覚フィードバックを用いることの利点は、このフィードバックが、通話者間で気分情報を送信する通信チャネルを本質的に作成しているということである。気分に基づく触覚システムは、複数の関係者間の会話、チームスポーツ、軍事ミッション、インタロゲーション、患者監視等のさまざまな用途に適用することができる。
【００２９】
図２は、本発明の一実施形態による気分に基づく触覚システムを有する自動車の一例示の用途を示す図２００である。図２００は、自動車２０２及びネットワーク２０４を含み、自動車２０２は、気分に基づく触覚デバイス２０８を有するハンドル２０６をさらに備える。本発明の例示の実施形態の基礎にある概念は、付加的なデバイス及びブロックが図２００に追加されても又は図２００から削除されても変化しないことに留意すべきである。
【００３０】
自動車２０２は、一実施形態では、図２には図示しない検知デバイス、触覚ジェネレーター、及び気分処理ユニットを備え、触覚ジェネレーターは、気分に基づく触覚デバイス２０８と統合することもできる。運転手の気分状態を検出すると、触覚ジェネレーターは、運転手の疲労、機敏さ、注意散漫、及び／又は冷静さのレベルを示すさまざまな触覚フィードバックを生成することができる。触覚ジェネレーターは、運転手の座席を振動させて、運転手のストレスを取り除くか又は運転手の目を覚まさせることができる。たとえば、ハンドル２０６は、気分に基づく触覚デバイス２０８をアクティブ化することによって振動触知フィードバックを生成し、運転手が疲れすぎて車両を操作し続けることができないことを運転手に気付かせる。代替的に、触覚ジェネレーターは、運転手の体調（又は有効性）を家族、会社の個人、ハイウェイパトロール等の関係者に放送することもできる。鉄道業界、航空業界、及び／又は海運業界にも同様の気分に基づく触覚システムを適用することができることに留意すべきである。
【００３１】
動作中、自動車２０２の検知デバイスは、汗、顔の表情、音声、心臓の鼓動等の検知された入力を運転手から読み取る。検知された入力を処理した後、気分処理ユニットは、検知された入力に従って運転手の精神状態、気分、感情等を推測する。運転手の気分状態を特定すると、触覚ジェネレーターは、運転手の現在の気分を示す触覚フィードバックを生成する。
【００３２】
一態様では、気分に基づく触覚デバイス２０８は、同じユーザーの精神状態又は気分を（悲しいから楽しいへ）変更するように構成される。さらに、デバイス２０８は、或る特定のタイプの触覚フィードバックを提供することによって、同じユーザーの現在の精神状態又は気分（リラックス状態、高い集中状態）を維持するのに用いることもできる。また、デバイス２０８は、第三者の個人又はネットワークグループ等の複数の第三者の個人に同じ触覚効果を送信することもできる。
【００３３】
図３は、本発明の一実施形態による気分に基づく触覚システムを有するビデオゲーム環境の一例示の用途を示す図２５０である。図２５０は、端末２５６、ゲームコンソール２５２、及びゲームコントローラー２５４を含み、気分に基づく触覚コントローラー２５８及び２６０は、ゲームコンソール２５２及びコントローラー２５４内に配置される。本発明の例示の実施形態の基礎にある概念は、付加的なデバイス又はブロックが図２５０に追加されても又は図２５０から削除されても変化しないことに留意すべきである。
【００３４】
ゲーミングデバイスの場合、ゲームは、一実施形態では、プレーヤーの気分又は感情に応じて難易度又は環境レベルに適応することができる。たとえば、気分に基づく触覚コントローラー２５８又は２６０の検知デバイスがリラックスしたプレーヤー（たとえば低い湿度）を検知したとき、ゲームコンソールは、ゲームをより難しいレベル又は異なるゲームイベントに自動的に上げる。代替的に、気分に基づく触覚コントローラー２５８又は２６０の検知デバイスが、緊張又は興奮した気分（たとえば高い湿度）を検知したとき、ゲームコンソールはゲームをより簡単なレベル又は異なるゲームイベントに調整する。換言すれば、ゲームコンソールは、ユーザーがゲームをするときに、どれくらい「冷静」であるのかを監視して判断することができる。
【００３５】
代替的な実施形態では、気分に基づく触覚システムを、作業に関連した環境又は設定において効率性を高めるのに用いることもできる。たとえば、製造組立ラインの速度を、気分に基づく触覚システムによって検出される労働者の気分に従って調整することができる。
【００３６】
図４は、本発明の一実施形態による、他のデバイスと通信することができる気分に基づく触覚システムを示している。図３００は、ポータブル又は着用可能なインターフェースデバイス３０２、ＰＣ３０４、セルラーフォン３０６、ＰＤＡ３０８、サーバー３１０、及び処理デバイス３１２を含み、処理デバイス３１２は命令を実行することができる。本発明の例示の実施形態の基礎にある概念は、電源等の付加的なブロックが図３００に追加されても又は図３００から削除されても変化しないことに留意すべきである。
【００３７】
デバイス３０２は、センサー３２０、内部フィルター３２２、セレクター３２４、ジェネレーター３２６、及び触覚出力デバイス３２８をさらに備える。一実施形態では、センサー３２０は、デバイス３０２のユーザーに関する顔の表情、音声ピッチ、及びバイオメトリクスを検出するように構成される。フィルター３２２は、不要な画像及び音声等のあらゆる無関係な情報をフィルタリングするのに用いられ、これらの不要な画像及び音声等は、ユーザーからの気分情報ではなく自然雑音及び／又は周囲雑音とみなされる。別の実施形態では、内部フィルター３２２は、ホストコンピューター内に配置され、フィルタリングプロセスは、ホストプロセッサによって実施される。ジェネレーター３２６は、フィルタリングされた気分情報に応じてコマンドを生成し、さまざまな通信チャネル３３０乃至３３８を介してＰＣ３０４又はＰＤＡ３０８等の１つ又は複数の処理デバイスに入力コマンドを送信する。これらの通信チャネルは、有線通信又は無線通信とすることができる。
【００３８】
セレクター３２４は、触覚効果のリストを含む触覚データを格納するのに用いられる１つ又は複数の触覚ライブラリを含む。一実施形態では、触覚効果のリストは、検出された気分情報に従ってユーザーに触覚フィードバックを提供するのに用いられる。各気分検出又は気分入力は、たとえば、固有の触覚フィードバックを必要とすることがある。触覚データを含むライブラリは、リモートホストコンピューターに配置することもできることに留意すべきである。代替的な実施形態では、触覚データを動的に生成して、連続的に更新し、検出された気分状態をエミュレート及び／又は再現することができる。気分状態をリアルタイムでエミュレートするために、セレクター３２４は、触覚効果を動的に生成して、検出された気分及び／又は気分状態をエミュレートすることができる。触覚出力デバイス３２８は、セレクター３２４からの触覚データに従って触覚フィードバックを生成する。たとえば、振動効果は楽しい気分をエミュレートする。
【００３９】
デバイス３０２の機能は、気分に基づく触覚フィードバックを、ラップトップ３０４、セルラーフォン３０６、ＰＤＡ３０８、サーバー３１０等の１つ又は複数のデバイスに同時に通信することである。構成要素３２０乃至３２８は、用途に応じていくつかの異なるエンティティ内に分散させることもできることに留意すべきである。デバイス３０２は、ケーブル接続、無線接続、並びに有線ネットワーク及び無線ネットワークの組み合わせを介して他のデバイス３０４乃至３１０と通信することができる。
【００４０】
図５は、本発明の一実施形態による、気分に基づく触覚情報を処理することができる処理ユニット５００を示している。ユニット５００は、処理ユニット５０１、インターフェースバス５１１、及び入出力（Input/Output：ＩＯ）ユニット５２０を備える。処理ユニット５０１は、プロセッサ５０２、メインメモリ５０４、システムバス５１１、スタティックメモリデバイス５０６、バス制御ユニット５０５、マスストレージメモリ５０７、及び気分制御５３０を備える。バス５１１は、さまざまな構成要素とプロセッサ５０２との間でデータ処理のために情報を送信するのに用いられる。プロセッサ５０２は、Ｐｅｎｔｉｕｍ（商標）マイクロプロセッサ、Ｉｎｔｅｌ（登録商標）Ｃｏｒｅ（商標）２  Ｄｕｏ、Ｉｎｔｅｌ（登録商標）Ｃｏｒｅ（商標）２  Ｑｕａｄ、Ｉｎｔｅｌ（登録商標）Ｘｅｏｎ（登録商標）、ＡＭＤ  Ａｔｈｌｏｎ（商標）プロセッサ、Ｍｏｔｏｒｏｌａ（商標）６８０４０、又はＰｏｗｅｒＰＣ（商標）マイクロプロセッサ等、多種多様な汎用プロセッサ又はマイクロプロセッサのうちの任意のものとすることができる。気分制御５３０は、気分に基づく入力信号に応じて触覚フィードバックを生成する。
【００４１】
メインメモリ５０４は、複数のレベルのキャッシュメモリを備えることができ、頻繁に用いられるデータ及び命令を格納する。メインメモリ５０４は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＭＲＡＭ（磁気ＲＡＭ）、又はフラッシュメモリとすることができる。スタティックメモリ５０６は、静的情報及び／又は命令を格納するＲＯＭ（読み出し専用メモリ）とすることができ、バス５１１に結合される。バス制御ユニット５０５は、バス５１１乃至５１２に結合され、メインメモリ５０４又はプロセッサ５０２等のいずれのコンポーネントがバスを用いることができるのかを制御する。バス制御ユニット５０５は、バス５１１とバス５１２との間の通信を管理する。マスストレージメモリ５０７は、大量のデータを記憶する磁気ディスク、光ディスク、ハードディスクドライブ、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、及び／又はフラッシュメモリとすることができる。アクチュエーター制御モジュール５３０は、一実施形態では、触覚効果制御の機能を実行する独立した構成要素（Independent Component：ＩＣ）である。アクチュエーター制御５３０の機能は、１つ又は複数の触覚アクチュエーター５２４を駆動することであり、１つ又は複数の触覚アクチュエーター５２４はリモートの装着可能リングとすることができる。別の実施形態では、アクチュエーター制御モジュール５３０は、プロセッサ５０２、メインメモリ５０４、及び／又はスタティックメモリ５０６内に存在することができる。
【００４２】
Ｉ／Ｏユニット５２０は、一実施形態では、フレキシブルディスプレイ５２１、キーボード５２２、カーソル制御デバイス５２３、及び通信デバイス５２５を備える。キーボード５２２は、処理ユニット５００とコンピューターオペレーターとの間で情報を通信する従来の英数字入力デバイスとすることができる。別のタイプのユーザー入力デバイスは、従来のマウス、タッチマウス、トラックボール、指、又はユニット５００とユーザーとの間で情報を通信する他のタイプのカーソル等のカーソル制御デバイス５２３である。通信デバイス５２５は、ワイドエリアネットワークを通じてリモートコンピューター又はリモートサーバーから情報にアクセスするバス５１２に結合される。通信デバイス５２５には、モデム若しくは無線ネットワークインターフェースデバイス、又はユニット５００とネットワークとの間の通信を容易にする他の同様のデバイスが含まれ得る。
【００４３】
本発明の例示の実施形態は、以下で説明するさまざまな処理ステップを含む。実施形態のステップは、マシン実行可能命令又はコンピューター実行可能命令で実施することができる。命令は、該命令を用いてプログラムされた汎用システム又は専用システムに、本発明の実施形態のステップを実行させるのに用いることができる。代替的に、本発明の実施形態のステップは、該ステップを実行するハードワイヤードロジックを含む特定のハードウェア構成要素が実行することもできるし、プログラムされたコンピューター構成要素及びカスタムハードウェア構成要素の任意の組み合わせが実行することもできる。
【００４４】
図６は、本発明の一実施形態による気分に基づく触覚フィードバックを提供するプロセスを示すフローチャート６００である。ブロック６０２において、気分情報に基づく触覚フィードバックを生成することができるプロセスが、ユーザーに関連した第１のイベントを検知する。一例では、プロセスは、ユーザーに関する顔の表情、音声、及び心拍数を検知するように構成される。別の例では、プロセスは、体温及び呼吸リズム等のユーザーのバイオメトリクスを検出することができる。
【００４５】
ブロック６０４において、プロセスは、第１のイベントに応じて検知信号を生成する。一実施形態では、プロセスは、第１のイベントが楽しい気分を示すとき、ユーザーの現在の気分を示す楽しい指示子を提供する。代替的に、プロセスは、第１のイベントが悲しい気分を示すとき、ユーザーの現在の気分を示す悲しい指示子を提供することができる。
【００４６】
ブロック６０６において、プロセスは、ネットワークを介して検知信号を受信し、その後、検知信号に基づくユーザーの状態又は気分が判断される。プロセスは、無線通信ネットワークを通じて検知信号を取得することもできる。ユーザーの気分は連続的にサンプリングすることができ、ユーザーの気分をそれに従って更新することができることに留意すべきである。
【００４７】
ブロック６０８において、プロセスは、ユーザーの状態に従って触覚信号を生成し、触覚信号を触覚ジェネレーターに転送する。一実施形態では、プロセスは、別のユーザーによって操作される別の触覚システムにも触覚信号を通信ネットワークを介して送信する。
【００４８】
ブロック６１０において、プロセスは、触覚信号に応じて触覚フィードバックを生成する。一実施形態では、プロセスは、ユーザーの状態又は気分に従ってゲームの難易度を調整する。別の実施形態では、プロセスは、ユーザーの状態又は気分を示すアラート信号を提供する。プロセスは、一例では、周囲の状態に関連した第２のイベントを検知することができる。たとえば、プロセスは、周辺環境の温度を検出することができる。
【００４９】
本発明の特定の実施形態を図示及び説明してきたが、本明細書の教示に基づいて、本発明及びそのより広い態様から逸脱することなく、変更及び改変を行うことができることが当業者に明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の例示の実施形態の真の趣旨及び範囲内にあるすべての変更及び改変をその範囲内に包含するように意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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