(57)【要約】【課題】ユーザに迅速で確実にオブジェクトを把握させる。【解決手段】オブジェクトの情報を力覚によりユーザに提示する力覚提示装置に対して前記オブジェクトへの誘導制御を行う力覚誘導制御装置において、前記オブジェクトの位置情報に対応する誘導データを作成する誘導データ作成部と、前記誘導データ作成部により得られる誘導データと、前記オブジェクトに対する現在の誘導位置とに基づいて、前記オブジェクトの誘導位置に対応させて誘導速度を制御する誘導制御部と、前記誘導制御部により得られる誘導速度に基づいて、前記力覚提示装置に力覚提示させる力覚提示制御部とを有することにより、上記課題を解決する。【選択図】図１
2014002668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクトの情報を力覚によりユーザに提示する力覚提示装置に対して前記オブジェクトへの誘導制御を行う力覚誘導制御装置において、
前記オブジェクトの位置情報に対応する誘導データを作成する誘導データ作成部と、
前記誘導データ作成部により得られる誘導データと、前記オブジェクトに対する現在の誘導位置とに基づいて、前記オブジェクトの誘導位置に対応させて誘導速度を制御する誘導制御部と、
前記誘導制御部により得られる誘導速度に基づいて、前記力覚提示装置に力覚提示させる力覚提示制御部とを有することを特徴とする力覚誘導制御装置。
【請求項２】
前記誘導制御部は、
前記オブジェクトの中心部と周辺部とで前記誘導速度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の力覚誘導制御装置。
【請求項３】
前記誘導データ作成部は、
前記オブジェクトの誘導位置において、前記オブジェクト内を誘導する始点と終点とを設定し、設定された始点と終点を直線で移動する誘導データを作成することを特徴とする請求項１又は２に記載の力覚誘導制御装置。
【請求項４】
前記誘導データ作成部は、
複数のオブジェクトを連結して１つのオブジェクトを構成する誘導データを作成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の力覚誘導制御装置。
【請求項５】
前記誘導データ作成部は、前記オブジェクトが所定の領域を有する面状オブジェクトの場合に、前記面状オブジェクトの重心又は中心を算出し、
前記誘導制御部は、前記面状オブジェクトの重心間又は中心間を誘導するよう誘導位置を制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の力覚誘導制御装置。
【請求項６】
前記誘導制御部は、
前記面状オブジェクトの重心又は中心から、前記面状オブジェクトに内接する円、又は、前記面状オブジェクト自体の外周に誘導するよう制御することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の力覚誘導制御装置。
【請求項７】
前記誘導データ作成部は、
前記オブジェクトが線状オブジェクトの場合に、前記線状オブジェクトに触察する部分に凹型又は凸型の形状を生成することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の力覚誘導制御装置。
【請求項８】
オブジェクトの情報を力覚によりユーザに提示する力覚提示装置に対して前記オブジェクトへの誘導制御を行うための力覚誘導制御方法において、
前記オブジェクトの位置情報に対応する誘導データを作成する誘導データ作成ステップと、
前記誘導データ作成ステップにより得られる誘導データと、前記オブジェクトに対する現在の誘導位置とに基づいて、前記オブジェクトの誘導位置に対応させて誘導速度を制御する誘導制御ステップと、
前記誘導制御ステップにより得られる誘導速度に基づいて、前記力覚提示装置に力覚提示させる力覚提示制御ステップとを有することを特徴とする力覚誘導制御方法。
【請求項９】
オブジェクトの情報を力覚によりユーザに提示する力覚提示装置に対して前記オブジェクトへの誘導制御を行う力覚誘導制御プログラムにおいて、
コンピュータに、
前記オブジェクトの位置情報に対応する誘導データを作成する誘導データ作成ステップと、
前記誘導データ作成ステップにより得られる誘導データと、前記オブジェクトに対する現在の誘導位置とに基づいて、前記オブジェクトの誘導位置に対応させて誘導速度を制御する誘導制御ステップと、
前記誘導制御ステップにより得られる誘導速度に基づいて、前記力覚提示装置に力覚提示させる力覚提示制御ステップとを実行させるための力覚誘導制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、力覚誘導制御装置、力覚誘導制御方法、及び力覚誘導制御プログラムに係り、特にユーザに迅速で確実にオブジェクトを把握させるための力覚誘導制御装置、力覚誘導制御方法、及び力覚誘導制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、視覚障害者等に対して、物体（以下、「オブジェクト」という）の形状や重要な位置を把握させるためには、介助者等が視覚障害者等の手椀を導き、オブジェクトに触れさせることで形状を伝達させなければならない。そこで、従来では、視覚障害者等にオブジェクトを伝える手法として、多数の微小アクチュエータに振動又は凹凸を与え、画像中のオブジェクトを触覚で提示する触覚ディスプレイを用いる手法がある。上述したような触覚ディスプレイの一例としては、例えばＫＧＳ社のドットビュー（登録商標）等がある。なお、上述した触覚ディスプレイは、使用するユーザが能動的に指を動かすことでオブジェクトを認識する。また、従来では、触覚ディスプレイに提示されたオブジェクトに関する情報やユーザが触れた位置の内容等を音声で説明する手法が存在する。
【０００３】
一方、バーチャルリアリティの分野では、３次元の立体形状を伝達することを目的に、仮想的な物体の形状を力覚で提示する装置が存在する。上述したような、力覚提示装置では、例えばユーザの指の３次元座標位置を検出し、コンピュータで作成した仮想物体に衝突した場合に物理的な反力をユーザの手や指にフィードバックする手法が存在する（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来では、力覚提示装置を用いた２次元情報の提示の例として、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等で作成したアイコンをコンピュータで作成し、仮想的に配置されたアイコンに触れたような感覚をユーザに伝える手法が存在する（例えば、非特許文献２参照）。更に、従来では、空間に存在するオブジェクトの方向や距離を伝えるために、力覚提示装置を用いて指をオブジェクトの方向に誘導する方法が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３８０７０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｔ．Ｈ．Ｍａｓｓｉｅ："Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｈａｐｔｉｃ  Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｓ  ｗｉｔｈ  ｔｈｅ  Ｐｈａｎｔｏｍ：Ｖｉｒｔｕａｌ  ｔｏｕｃｈ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｐｏｉｎｔ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ，"  Ｄｅｇｒｅｅ  ｏｆ  Ｍａｓｔｅｒ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｃｅ（１９９６）
【非特許文献２】Ｗ．Ｙｕ，Ｓ．Ｂｒｅｗｓｔｅｒ："Ｍｕｌｔｉｍｏｄａｌ  ｖｉｒｔｕａｌ  ｒｅａｌｉｔｙ  ｖｅｒｓｕｓ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｍｅｄｉｕｍ  ｉｎ  ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｂｌｉｎｄ  ｐｅｏｐｌｅ，"  ５ｆｔｈ  ｉｎｔ．ＡＣＭ  ｃｏｎｆ．Ａｓｓｉｓｔｉｖｅ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｐｐ５７−６４（２００２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、オブジェクトの中でも、特に図やグラフ等のようなオブジェクトは、対象データによって形状が変化する。特に折れ線グラフのようなオブジェクトは、値の変化が大きい場合もあるため、触感だけで効率よく短時間でユーザに理解させることは困難である。
【０００８】
なお、従来では、上述したように音声で説明する手段が存在するが、音声の説明は補足的なものであるため正確な位置の把握は困難であり、また音声を聞きながらオブジェクトの変化する部分を把握していくため迅速な把握ができない。
【０００９】
また、従来手法のように、触覚ディスプレイ等により２次元の情報を提示する手法も存在するが、情報の予備知識や介助者なしに初めてのオブジェクトを触れる場合には、提示される全体の構成や重要な箇所を全て触れなければならないため、情報の重要なポイントを迅速に把握したり、オブジェクトの内容を迅速に伝達することができなかった。
【００１０】
更に、特許文献１に示すように、空間に存在するオブジェクトの方向や距離を伝えるために、力覚提示装置を用いて指をオブジェクトの方向に誘導する手法においても、オブジェクトの重要な部分（例えば、グラフの変化部分等）を迅速で確実にユーザに伝えることについては考慮されていない。
【００１１】
開示の技術は、かかる問題を鑑み、ユーザに迅速で確実にオブジェクトを把握させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
【００１３】
開示の一態様では、オブジェクトの情報を力覚によりユーザに提示する力覚提示装置に対して前記オブジェクトへの誘導制御を行う力覚誘導制御装置において、前記オブジェクトの位置情報に対応する誘導データを作成する誘導データ作成部と、前記誘導データ作成部により得られる誘導データと、前記オブジェクトに対する現在の誘導位置とに基づいて、前記オブジェクトの誘導位置に対応させて誘導速度を制御する誘導制御部と、前記誘導制御部により得られる誘導速度に基づいて、前記力覚提示装置に力覚提示させる力覚提示制御部とを有する。
【発明の効果】
【００１４】
開示の技術によれば、ユーザに迅速で確実にオブジェクトを把握させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態における力覚誘導制御装置の概要構成の一例を示す図である。
【図２】誘導データ作成部及び誘導制御部の具体的な構成例を示す図である。
【図３】実施例１における提示内容と対応する誘導制御の一例を示す図である。
【図４】実施例１における力覚誘導制御の一例を示す図である。
【図５】線状オブジェクトに対する力覚誘導制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】オブジェクト間領域誘導処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】実施例２における提示内容と対応する誘導制御の一例を示す図である。
【図８】面状オブジェクトに対する力覚誘導制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】実施例３おける提示内容と対応する誘導制御の一例を示す図である。
【図１０】規定入力位置による力覚誘導制御処理の一例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】
【００１６】
＜本発明の一観点について＞
本発明の一観点は、例えば視覚障害者や視覚情報が遮断された状況にいる者（ユーザ）に対して図やグラフ等の２次元情報のオブジェクトの形状を把握させるために、力覚提示装置を用いてユーザの手指を誘導してオブジェクト全体を力覚的に把握させる。このとき、オブジェクトの重要部分（例えば、不連続部分や端部）等に対して誘導速度を変化させる等の制御を行うことで、例えばユーザが一人でもオブジェクトを迅速で確実に把握することができる。
【００１７】
次に、本発明の一観点における力覚誘導制御装置、力覚誘導制御方法、及び力覚誘導制御プログラムを好適に実施した形態について、図面等を用いて詳細に説明する。
【００１８】
＜本実施形態における力覚誘導制御装置の概要構成例＞
図１は、本実施形態における力覚誘導制御装置の概要構成の一例を示す図である。図１に示す力覚誘導制御装置１０は、オブジェクト記述部１１と、オブジェクト提示データ作成部１２と、誘導パラメータ記述部１３と、誘導データ作成部１４と、誘導シーケンス記述部１５と、誘導データ蓄積部１６と、誘導制御部１７と、力覚誘導制御部１８と、誘導位置検出部１９と、誘導切替部２０とを有するよう構成されている。なお、力覚誘導制御装置１０には、力覚提示装置３０が有線又は無線等により接続されている。力覚誘導制御装置１０は、力覚提示装置３０に本実施形態に係る誘導制御を行わせることで、ユーザに対して力覚によりオブジェクトの形状等を迅速かつ確実に把握させる。
【００１９】
オブジェクト記述部１１は、ユーザに提示するオブジェクトのサイズや形状、空間座標、オブジェクトの触察した時の摩擦や硬さの提示パラメータを記述する。また、オブジェクト記述部１１は、例えば複数のオブジェクトを用いて１つのオブジェクトを構成させるオブジェクト情報を記述することもできる。また、オブジェクト記述部１１は、各オブジェクトの属性情報を記述する。属性情報とは、例えばオブジェクトの種類を示す情報であってもよく、オブジェクトの始点と終点の情報等であってもよい。
【００２０】
ここで、本実施形態におけるオブジェクトとは、例えばユーザに力覚により触察させる対象の図やグラフ、アイコン等を示すがこれに限定されるものではない。また、本実施形態において、オブジェクトの輪郭やグラフ等の線等を構成する要素となるオブジェクトを「線状オブジェクト」といい、オブジェクトとして提示する部分が所定の領域（面）を有するオブジェクト（つまり、線状オブジェクト以外のオブジェクト）を「面状オブジェクト」という。各オブジェクトは、属性情報と共に管理される。なお、以下に説明では、必要に応じて「線状オブジェクト」及び「面状オブジェクト」を単に「オブジェクト」と総称する。
【００２１】
オブジェクト提示データ作成部１２は、オブジェクト記述部１１で記述されたオブジェクトを力覚提示装置３０で再現するための提示データを作成する。なお、オブジェクト提示データ作成部１２は、接続される力覚提示装置３０の種類に対応した提示データを作成する。なお、オブジェクト提示データ作成部１２は、例えば複数のオブジェクトに対応して、オブジェクトの形状と配置の他、仮想力覚提示オブジェクトを作成することができる。
【００２２】
誘導パラメータ記述部１３は、本実施形態におけるオブジェクトに対して力覚で手指を誘導する際の誘導パラメータを記述する。なお、誘導パラメータとは、例えば画面上に配置されたオブジェクトの数や内容（種類）、オブジェクトの触察部分の形状情報（例えば、凹型、凸型等）、各オブジェクトの空間座標、オブジェクトの不連続部分の摩擦や粘性、誘導速度（例えば、各オブジェクトに対する移動加速度、減速度等を含む）、属性情報等のうち、少なくとも１つを含むが、これに限定されるものではない。また、誘導パラメータ記述部１３は、ユーザに複数のオブジェクトを順に誘導する際に、各オブジェクトの移動加速度、減速度等を規定することもできる。
【００２３】
誘導データ作成部１４は、誘導パラメータ記述部１３で記述された誘導パラメータを抽出し、力覚誘導制御装置１０に接続された力覚提示装置３０に対応させて空間座標位置を移動する力覚誘導制御を行うための誘導データを作成する。なお、誘導データとは、例えばオブジェクトの重心（又は中心）位置や、誘導時におけるオブジェクト始点、終点位置、面状オブジェクトに対して内接円誘導や外周誘導等を行うための誘導データ等のうち、少なくとも１つを含むが、これに限定されるものではない。更に、誘導データ作成部１４は、複数のオブジェクトを連結させて１つのオブジェクトを構成する場合の誘導データを作成することもできる。
【００２４】
誘導シーケンス記述部１５は、ユーザに提示する複数のオブジェクト（例えば、連続する線状オブジェクトや面状オブジェクト）を誘導する際の順序を誘導シーケンスとして記述する。
【００２５】
誘導データ蓄積部１６は、誘導データ作成部１４により得られる誘導データに関する情報と、誘導シーケンス記述部１５により得られる誘導シーケンスに関する情報とを蓄積する。また、誘導データ蓄積部１６は、力覚誘導制御装置１０に接続された力覚提示装置３０を駆動させるためのデータを蓄積する。
【００２６】
誘導制御部１７は、誘導データ蓄積部１６により得られる移動情報や誘導位置検出部１９から得られる現在の誘導位置情報等に基づいて、誘導速度や誘導位置等を制御する。例えば、誘導制御部１７は、オブジェクトの重要部分で誘導速度を変化させる。具体的には、誘導制御部１７は、例えばオブジェクトの中心部と周辺部（端部、不連続点）とで誘導速度を変化させることができるが、誘導制御部１７における制御内容についてはこれに限定されるものではない。
【００２７】
力覚誘導制御部１８は、オブジェクト提示データ作成部１２により得られるオブジェクト提示データに対して、誘導制御部１７から得られる制御情報に基づいて力覚提示装置３０に誘導制御信号等を出力する。
【００２８】
誘導位置検出部１９は、力覚提示装置３０における現在の誘導位置を検出する。具体的には、誘導位置検出部１９は、力覚提示装置３０から現在の位置情報（例えば、３次元座標）等を取得してもよく、力覚提示制御部１８から力覚提示装置３０に出力している制御信号の内容から現在の位置情報を取得してもよい。
【００２９】
誘導切替部２０は、力覚提示装置３０に対する誘導制御のＯＮ／ＯＦＦを行い、オブジェクトの内容を理解させるために手指を誘導する誘導モードと、誘導がなく自由に触察できる自由触察モードとの切り替えを行う。
【００３０】
具体的には、誘導切替部２０が誘導制御をＯＦＦした場合、誘導中止指示が発生し、誘導制御部１７は、本実施形態における誘導制御を中止し、その間、ユーザは自由な位置に指等を移動させてオブジェクトを触察することができる（自由触察モード）。この場合、誘導制御は行われていないが、オブジェクトに触れることによる摩擦や粘性等の力覚制御は行われている。
【００３１】
また、誘導切替部２０が誘導制御をＯＮした場合、誘導再開指示が発生し、誘導制御部１７は、直前まで誘導していたオブジェクトの位置から引き続き誘導制御を行う（誘導モード）。
【００３２】
なお、誘導切替部２０による切り替えは、例えば予め設定されたスイッチやボタン等を用いて行うことができる。また、図１の例では、誘導切替部２０を有した構成を示しているが、これに限定されるものではなく、例えば誘導切替部２０を有していない構成であってもよい。
【００３３】
力覚提示装置３０は、例えばユーザの１又は複数の指先に対して力覚を与える装置や、手指全体に力覚を与える装置等の既存の装置を用いることができる。なお、図１では、力覚提示装置３０の一例として、ユーザの指の動作を誘導して力覚によりオブジェクトを認識させる装置を示しているが、本実施形態においてはこれに限定されるものではない。
【００３４】
＜誘導データ作成部１４及び誘導制御部１７の具体的な構成例＞
次に、上述した誘導データ作成部１４及び誘導制御部１７の具体的な構成例について、図を用いて説明する。図２は、誘導データ作成部及び誘導制御部の具体的な構成例を示す図である。なお、図２の例では、説明の便宜上、誘導データ作成部１４と、誘導データ蓄積部１６と、誘導制御部１７と、誘導切替部２０とを示している。
【００３５】
図２において、誘導データ作成部１４は、線状オブジェクト抽出部４１と、面状オブジェクト抽出部４２と、オブジェクト重心位置算出部４３と、オブジェクト始点・終点位置検出部４４と、オブジェクト内接円・外周誘導データ作成部４５とを有するよう構成されている。
【００３６】
また、図２において、誘導制御部１７は、誘導速度設定部５１と、オブジェクト位置設定部５２と、オブジェクト内接円・外周誘導制御部５３と、誘導位置・速度制御部５４とを有するよう構成されている。
【００３７】
誘導データ作成部１４において、線状オブジェクト抽出部４１は、誘導パラメータ記述部１３から得られる誘導パラメータに含まれる１又は複数のオブジェクト情報から、線状オブジェクトを抽出する。線状オブジェクト抽出部４１は、抽出した線状オブジェクトをオブジェクト重心位置算出部４３に出力する。
【００３８】
面状オブジェクト抽出部４２は、誘導パラメータ記述１３から得られる誘導パラメータに含まれる１又は複数のオブジェクト情報から、面状オブジェクトを抽出する。面状オブジェクト抽出部４２は、抽出した面状オブジェクトをオブジェクト重心位置算出部４３、オブジェクト始点・終点位置検出部４４、及びオブジェクト内接円・外周誘導データ作成部４５に出力する。
【００３９】
なお、上述した線状オブジェクトと面状オブジェクトの抽出は、例えば誘導パラメータに含まれるオブジェクト毎に、予め線状オブジェクト又は面状オブジェクトを識別する属性情報を付与しておき、その属性情報を参照することで、各オブジェクトを抽出することができるが、抽出手法についてはこれに限定されるものではない。
【００４０】
オブジェクト重心位置算出部４３は、線状オブジェクト抽出部４１から得られる線状オブジェクト、又は、面状オブジェクト抽出部４２から得られる面状オブジェクトの重心位置を算出する。なお、オブジェクト重心位置算出部４３は、入力される各オブジェクトに対して重心を抽出する。更に、オブジェクト重心位置算出部４３は、入力される線状オブジェクト又は面状オブジェクトに対する中心を算出してもよい。オブジェクト重心位置算出部４３は、算出された各オブジェクトの重心位置情報を誘導データ蓄積部１６に出力する。
【００４１】
オブジェクト始点・終点位置検出部４４は、面状オブジェクト抽出部４２により得られる面状オブジェクトに対して、誘導する際の始点及び終点の位置を抽出する。具体的には、オブジェクト始点・終点位置検出部４４は、例えば誘導パラメータに含まれる各オブジェクトの空間座標から面状オブジェクトの始点及び終点の位置を抽出してもよい。オブジェクト始点・終点位置検出部４４は、抽出したオブジェクトの始点位置や終点位置を誘導データ蓄積部１６に出力する。
【００４２】
オブジェクト内接円・外周誘導データ作成部４５は、例えば面状オブジェクト抽出部４２から得られる面状オブジェクトに対して内接する円又はオブジェクトの外周の誘導データを作成する。具体的には、オブジェクト内接円・外周誘導データ作成部４５は、例えば誘導パラメータに含まれる各オブジェクトの空間座標から面状オブジェクトの内接円又はオブジェクトの外周の誘導データを作成することができるが、これに限定されるものではない。
【００４３】
更に、オブジェクト内接円・外周誘導データ作成部４５は、ユーザに提示する全ての面状オブジェクトに対して、内接円又は外周の何れか１つを用いて誘導データを作成してもよく、各面状オブジェクトの形状に対応させて内接円又は外周を選択して誘導データを作成してもよい。なお、本実施形態において、内接円又は外周の誘導を行うのは、面状オブジェクトに対する形状や大きさを迅速に把握させるためである。オブジェクト内接円・外周誘導データ作成部４５は、作成した位置情報を誘導データ蓄積部１６に出力する。
【００４４】
誘導データ蓄積部１６は、オブジェクト重心位置算出部４３、オブジェクト始点・終点位置検出部４４、及びオブジェクト内接円・外周誘導データ作成部４５から得られる各情報を蓄積する。
【００４５】
次に、誘導制御部１７において、誘導速度設定部５１は、オブジェクト毎に誘導速度の最大値と最小値を設定する。なお、誘導速度の最大値と最小値は、オブジェクト毎に変えてもよく、同一の値であってもよい。誘導速度設定部５１は、設定された誘導速度を誘導位置・速度制御部５４に出力する。
【００４６】
オブジェクト位置設定部５２は、誘導データ蓄積部１６に蓄積されているオブジェクト始点・終点位置検出部４４から得られるオブジェクト毎の始点位置、終点位置の情報に基づいて、誘導位置を設定する。オブジェクト位置設定部５２は、得られた誘導位置を誘導位置・速度制御部５４に出力する。
【００４７】
オブジェクト内接円・外周誘導制御部５３は、誘導データ蓄積部１６に蓄積されたオブジェクト内接円・外周誘導データ作成部４５から得られるオブジェクト毎の内接円又は外周の誘導データに基づいて、内接円又は外周の誘導位置を制御する。また、オブジェクト内接円・外周誘導制御部５３は、得られた誘導データを誘導位置・速度制御部５４に出力する。
【００４８】
誘導位置・速度制御部５４は、誘導速度設定部５１から得られる誘導速度情報、オブジェクト位置設定部５２から得られる位置制御情報、及び、オブジェクト内接円・外周誘導制御部５３から得られる内接円・外周誘導制御情報に基づいて、各オブジェクトに対する位置と速度を統合的に制御し、力覚誘導制御装置１０に接続された力覚提示装置３０に対応する誘導位置情報と位置に対応する速度制御情報とを誘導制御情報として出力する。
【００４９】
なお、誘導位置・速度制御部５４は、誘導切替部２０からのＯＮ／ＯＦＦの切替信号に基づいて誘導制御の中止、再開等を行う。例えば、誘導切替部２０からの切替信号がＯＦＦ状態の場合、誘導位置・速度制御部５４は、現在のオブジェクトに対する誘導位置や誘導速度、内接円・外周誘導情報等の誘導制御情報を内部メモリ等に一時的に記憶し、誘導切替部２０からＯＮ状態とする切替信号がくるまで誘導制御情報を力覚提示制御部１８に出力しない。また、誘導位置・速度制御部５４は、誘導切替部２０からの切替信号がＯＮ状態の場合、一時的に記録された誘導制御情報を力覚提示制御部１８に出力する。これにより、オブジェクト全体に対する誘導制御の途中であってもユーザからの誘導切替部２０を用いた切替信号により、誘導制御を中断して、ユーザが自由にオブジェクトを触察することができる。また、誘導制御の再開後は、今まで誘導された位置から引き続いて誘導制御を行うことができる。
【００５０】
＜本実施形態における提示内容と対応する誘導制御の各実施例＞
次に、本実施形態における提示内容と対応する誘導制御の各実施例について、図を用いて説明する。
【００５１】
＜実施例１＞
図３は、実施例１における提示内容と対応する誘導制御の一例を示す図である。図３（ａ）は、オブジェクトに対する速度制御の一例を示し、図３（ｂ）は、基準となる平面に表示された誘導対象のオブジェクトの一例を示している。
【００５２】
実施例１では、例えば線状オブジェクト（Ｏｂｊ）６０を力覚提示装置３０でユーザに提示する場合に、ユーザに一定の速度で線状オブジェクト６０を触察させるのではなく、例えば図３（ａ）に示すように、線状オブジェクト６０の始点付近と終点付近で速度を変化させる。つまり、線状オブジェクト６０の中心部と周辺部とで速度を変化させる。具体的には、線状オブジェクト６０内で始点（周辺部）を加速度（＋ａ）、終点を減速度（−ａ）、重心（中心）部を最大速度（Ｖｍａｘ）に設定する。
【００５３】
なお、実施例１における誘導速度の最大（Ｖｍａｘ）と最小（Ｖｍｉｎ）については、上述した誘導速度設定部５１により設定される。また、どの程度の加速度により速度の変化させるかについては、例えば線状オブジェクト６０の長さ等に対応して設定することができる。また、始点付近の速度変化を行う第１の距離（Ｌ２−Ｌ１）と、終点付近の速度変化を行う第２の距離（Ｌ４−Ｌ３）についても、例えば線状オブジェクトの長さ等に対応して設定することができる。なお、線状オブジェクト６０の始点付近と終点付近の速度の変化量（加速、減速）については、同一でもよく、また同一でなくてもよい。また、上述した第１の距離と第２の距離については、同一の距離でなくてもよい。
【００５４】
ここで、図３（ｂ）の例では、基準となる平面６１に対して、折れ線グラフのオブジェクト（Ｏｂｊ１〜Ｏｂｊ７）６０−１と、図（例えば、円形）のオブジェクト（Ｏｂｊ８）６０−２と、折れ線グラフに対応する軸（縦軸、横軸）のオブジェクト（Ｏｂｊ９、Ｏｂｊ１０）６０−３とが示されている。また、オブジェクト６０１，６０−３は、線状オブジェクトであり、オブジェクト６０−２は、面状オブジェクトである。実施例１では、図３（ｂ）に示すような複数のオブジェクトが１つのコンテンツの中に含まれている。
【００５５】
なお、折れ線のオブジェクト６０−１や軸のオブジェクト６０−３は、複数のオブジェクトを連結させて１つのオブジェクトを構成している。ここで、複数のオブジェクトを連結させる場合には、例えば折れ線グラフであれば、線の折れている部分で分割したオブジェクトを作成し、作成したオブジェクト同士を連結させることが好ましい。なお、折れ線のオブジェクト６０−１には、オブジェクトＯｂｊ６のように曲線部分が含まれていてよい。
【００５６】
また、グラフの折れている部分は、オブジェクト上の重要部分であり、ユーザに把握して欲しい部分である。そのため、実施例１では、例えば図３（ａ）に示すように、速度変化による誘導制御を行い、線の端部や折れている部分の速度を低速にすることで、オブジェクトの形状を迅速で確実にユーザに把握させることができる。
【００５７】
なお、誘導制御による速度変化は、例えば図３（ｂ）に示すオブジェクト（Ｏｂｊ８）６０−２や、軸（縦軸、横軸）のオブジェクト（Ｏｂｊ９、Ｏｂｊ１０）６０−３に対して行うこともできる。
【００５８】
ここで、実施例１では、力覚提示装置３０を用いてオブジェクトＯｂｊ１〜Ｏｂｊ１０を所定の順序でユーザの手指等に提示させる。具体的には、オブジェクトＯｂｊ１からＯｂｊ１０の順番で力覚によりユーザに提示する。その場合、手指の移動経路には、オブジェクトを触った状態で移動する部分（オブジェクト有）と、オブジェクトを触っていない状態で移動する部分（オブジェクト無）が含まれる。例えば、オブジェクトＯｂｊ７からＯｂｊ８に移動する経路が、オブジェクトを触っていない部分である。
【００５９】
したがって、力覚によりオブジェクトを提示するときの提示パラメータは、例えば高さｈ、粗さσ、摩擦μ、硬さｃの物理量で以下のような形式で記述される。
オブジェクト有：Ｆｐ＝｛高さｈｉ，粗さσｉ，摩擦（動・静）μｉ，硬さｃｉ｝
オブジェクト無：Ｆｎ＝｛高さｈ０，粗さσ０，摩擦（動・静）μ０，硬さｃ０｝
上述した例によれば、図３（ｂ）において、オブジェクト６０のない平面６１上の提示パラメータはＦｎとなる。
【００６０】
つまり、実施例１では、それぞれのオブジェクトの提示領域内では提示パラメータに応じた触感を与えることができる。また、オブジェクトの有無により異なる提示パラメータを設定することで、明確にオブジェクトの有無を認知させることができる。なお、オブジェクトの触察には、例えば、上述した誘導切替部２０を用いて、自由触察モードと誘導モードとを切り替えることができる。
【００６１】
また、上述した誘導パラメータ記述部１３で記述される誘導パラメータは、具体的には誘導モードにおいて、オブジェクト間の重心間の方向に移動して手指を誘導する際のオブジェクト内での速度を規定する。この場合、誘導パラメータは、オブジェクトの有無により以下のような形式で記述する。
オブジェクト有：ＦＩｐ＝｛加速度＋ａｉ，減速度−ａｉ，最大速度Ｖｍａｘｉ，最小速度Ｖｍｉｎｉ，誘導力Ｆｉ｝
オブジェクト無：ＦＩｎ＝｛加速度＋ａｊ，減速度−ａｊ，最大速度Ｖｍａｘｊ，最小速度Ｖｍｉｎｊ，誘導力Ｆｊ｝
なお、上述の添字ｉが各オブジェクトに対応して割り当てられる変数を示し、上述の添字ｊが各オブジェクト間の移動に対応して割り当てられる変数を示している。
【００６２】
実施例１における誘導パラメータでは、例えばオブジェクトがある場合にはオブジェクト毎、オブジェクトがない場合にはオブジェクト間毎に、加速度＋ａ，減速度−ａ，最大速度Ｖｍａｘ，最小速度Ｖｍｉｎを規定することで、力覚により確実にオブジェクトを把握することができる。なお、オブジェクトがない場合の誘導パラメータは、例えば上述した提示パラメータと同様に固定の値（例えば、ＦＩｎ＝｛加速度＋ａ０，減速度−ａ０，最大速度Ｖｍａｘ０，最小速度Ｖｍｉｎ０，誘導力Ｆ０｝）であってもよい。また、上述した自由触察モードでは、誘導パラメータには拘束されない触察が可能となるため、より確実にオブジェクトを把握することができる。
【００６３】
誘導シーケンス記述部１５により記述される誘導シーケンスは、例えば図３（ｂ）のような提示を行う場合には、以下のように記述することができるが、これに限定されるものではない。
誘導順序情報ＩＳ＝｛Ｏｂｊ１＋Ｏｂｊ２＋Ｏｂｊ３＋Ｏｂｊ４＋Ｏｂｊ５＋Ｏｂｊ６＋Ｏｂｊ７＋ＮｏＯｂｊ＋Ｏｂｊ８＋ＮｏＯｂｊ＋Ｏｂｊ９＋Ｏｂｊ１０｝
なお、「ＮｏＯｂｊ」とは、オブジェクトのない経路（オブジェクト間領域）を示す。
【００６４】
ここで、実施例１では、例えば図３（ｂ）に示すオブジェクトＯｂｊ１〜Ｏｂｊ７を連続して誘導させるために、図３（ｂ）に示すように、高さｈで各オブジェクトを、基準となる平面６１から提示する場合に、そのオブジェクト６０−１に対する指の誘導経路（通り道）に所定の溝（凹部）を設け、その溝の中又は上を指が通過するように誘導してもよい。これにより、ユーザの指が誘導制御中にオブジェクトから逸脱することを防止することができ、より確実にオブジェクトの誘導を行うことができる。なお、本実施形態ではこれに限定されるものではなく、例えば凸部であってもよい。
【００６５】
また、図３（ｂ）に示す図のオブジェクト（Ｏｂｊ８）６０−２については、例えばオブジェクトＯｂｊ８の中心まで所定の速度で誘導してもよく、また、外周を触察させるように誘導してもよい。
【００６６】
更に、図３（ｂ）に示す軸のオブジェクト（縦軸オブジェクトＯｂｊ９、横軸オブジェクトＯｂｊ１０）６０−３は、折れ線グラフのオブジェクト６０−１の誘導制御を行う前に触察させるのが好ましいが、これに限定されるものではない。また、軸のオブジェクト（Ｏｂｊ９、Ｏｂｊ１０）６０−３は、Ｏｂｊ１〜Ｏｂｊ８とは連続させずに触察させてもよい。
【００６７】
上述したように、オブジェクト毎に速度制御等を行うことで、図３（ｂ）に示す折れ線グラフ等の場合には、線の変化のある部分をユーザに容易に把握させることができ、図やグラフ等のオブジェクトを確実に認識させることができる。
【００６８】
ここで、図４は、実施例１における力覚誘導制御の一例を示す図である。なお、図４は、上述した図３（ｂ）に示すオブジェクト（Ｏｂｊ１〜Ｏｂｊ7）に対する力覚誘導制御の例を示している。
【００６９】
つまり、図４の例では、誘導シーケンス（誘導順序情報）として、ＩＳ１＝｛Ｏｂｊ１＋Ｏｂｊ２＋Ｏｂｊ３＋Ｏｂｊ４＋Ｏｂｊ５＋Ｏｂｊ６＋Ｏｂｊ７＋ＮｏＯｂｊ｝が設定され、設定された誘導シーケンスにしたがい、上述した提示パラメータ（Ｆｐ、Ｆｎ）及び誘導パラメータ（ＦＩｐ、ＦＩｎ）を用いて各オブジェクトの誘導を行う。なお、図４の例では、オブジェクト間領域ＮｏＯｂｊの終点がオブジェクトＯｂｊ８の重心となる。また、図４の例では、オブジェクト間領域ＮｏＯｂｊ始点から終点（オブジェクトＯｂｊ８の重心）まで最大速度で誘導しているが、速度制御については、これに限定されるものではなく、例えばオブジェクト間領域ＮｏＯｂｊ用に設定された所定の速度で誘導してもよい。
【００７０】
また、各オブジェクトは、最小速度及び最大速度の範囲内で速度制御が行われている。例えば、オブジェクトＯｂｊ４に示すように、オブジェクトＯｂｊ４の長さＸに対して、中心（又は重心）位置（ｘ／２）までは所定の加速度＋ａ４で加速していくが、最大速度を超えないように速度制御がなされる。また、中心位置を通過後は、所定の減速度−ａ４で減速していき最小速度未満になることがないように速度制御がなされる。上述したように、最小速度及び最大速度の範囲内で速度制御を行うことで、ユーザに対する急激な速度変化を防止することができる。したがって、迅速かつ確実にユーザにオブジェクトを把握させることができる。
【００７１】
＜力覚誘導制御処理の一例＞
ここで、線状オブジェクトとして折れ線を構成するオブジェクトの力覚誘導制御処理の一例について、フローチャートを用いて説明する。図５は、線状オブジェクトに対する力覚誘導制御処理の一例を示すフローチャートである。
【００７２】
図５の例において、力覚誘導制御処理は、提示するオブジェクトと誘導パラメータ等の設定（記述）を行い（Ｓ０１）、更に、誘導シーケンスの設定（記述）を行う（Ｓ０２）。ここで、力覚誘導制御処理は、誘導する全オブジェクトに対して設定が終了しているか否かを判断し（Ｓ０３）、全オブジェクトの設定が終了していない場合（Ｓ０３において、ＮＯ）、Ｓ０１に戻る。また、Ｓ０３の処理において、全オブジェクトの設定が終了している場合（Ｓ０３において、ＹＥＳ）、誘導シーケンスにより設定された順序に基づいて誘導対象のオブジェクトが抽出される（Ｓ０４）。ここで、パラメータｉを１増加し（Ｓ０５）、オブジェクトＯｂｊ（ｉ）の誘導を開始する（Ｓ０６）。また、力覚誘導制御処理は、現在のオブジェクト内の誘導位置を検出する（Ｓ０７）。このとき、力覚誘導制御処理は、現在の誘導速度Ｖが最大速度Ｖｍａｘより大きい場合には、現在の誘導速度Ｖを最大速度Ｖｍａｘとし、現在の誘導速度Ｖが最小速度Ｖｍｉｎより小さい場合には、現在の誘導速度Ｖを最小速度Ｖｍｉｎとする（Ｓ０８）。つまり、Ｓ０８の処理では、最小速度Ｖから最大速度Ｖｍａｘの範囲内で速度の制御を行う。したがって、上述したＳ０６の処理では、オブジェクトの始点より加速度＋ａｉで誘導し、オブジェクトＯｂｊ（ｉ）の重心（又は中心）位置まで速度が上昇するが、実際の誘導速度は、設定した最大速度Ｖｍａｘにて制限される。これにより、変化の大きさを調整することができる。
【００７３】
ここで、力覚誘導制御処理は、Ｓ０７の処理により得られる誘導位置情報から、オブジェクトの重心位置（又は中心位置）に到達したか否かを判断し（Ｓ０９）、オブジェクトの重心位置（又は中心位置）に到達していない場合（Ｓ０９において、ＮＯ）、Ｓ０７の処理に戻る。また、力覚誘導制御処理は、オブジェクトの重心位置（又は中心位置）に到達した場合（Ｓ０９において、ＹＥＳ）、オブジェクト時点で減速度−ａｉで速度を制御する（Ｓ１０）。
【００７４】
また、力覚誘導制御処理は、上述したＳ０８の処理と同様に、現在の誘導速度Ｖが最大速度Ｖｍａｘより大きい場合には、現在の誘導速度Ｖを最大速度Ｖｍａｘとし、現在の誘導速度Ｖが最小速度Ｖｍｉｎより小さい場合には、現在の誘導速度Ｖを最小速度Ｖｍｉｎとする（Ｓ１１）。
【００７５】
ここで、力覚誘導制御処理は、Ｏｂｊ（ｉ）の誘導を終了するか否かを判断し（Ｓ１２）、誘導を終了しない場合（Ｓ１２において、ＮＯ）、Ｓ１０の処理に戻る。また、力覚誘導制御処理は、Ｏｂｊ（ｉ）の誘導を終了する場合（Ｓ１２において、ＹＥＳ）、オブジェクト間の誘導があるか否かを判断する（Ｓ１３）。力覚誘導制御処理は、オブジェクト間誘導がある場合（Ｓ１３において、ＹＥＳ）、オブジェクト間領域誘導処理を行い（Ｓ１４）、Ｓ０４の処理に戻り、誘導シーケンスにより設定されている順序に基づいて次のオブジェクトを抽出する。なお、Ｓ１４の処理内容については、後述する。
【００７６】
また、力覚誘導制御処理は、Ｓ１３の処理において、オブジェクト間誘導がない場合（Ｓ１３において、ＮＯ）、次に、全オブジェクトに対する誘導が終了したか否かを判断する（Ｓ１５）。力覚誘導制御処理は、全オブジェクトに対する誘導が終了していない場合（Ｓ１５において、ＮＯ）、Ｓ０４の処理に戻り誘導シーケンスにより設定されている順序に基づいて次のオブジェクトを抽出する。
【００７７】
また、力覚誘導制御処理は、全オブジェクトの処理が終了した場合（Ｓ１５において、ＹＥＳ）、力覚誘導制御処理を終了する。
【００７８】
＜Ｓ１４：オブジェクト間領域誘導処理＞
次に、上述したＳ１４におけるオブジェクト間領域誘導処理の一例について、フローチャートを用いて説明する。図６は、オブジェクト間領域誘導処理の一例を示すフローチャートである。図６において、オブジェクト間領域誘導処理は、誘導位置がオブジェクトの終点の場合には最小速度になり、また誘導シーケンスに設定された次のオブジェクトの始点まで誘導された後は、上述した内容と同様の誘導を継続する。
【００７９】
したがって、力覚誘導制御処理においてオブジェクト間を移動する場合には、オブジェクトがない場合の提示パラメータＦｎ（ｊ）及び誘導パラメータＦＩｎ（ｊ）を抽出する（Ｓ２１）。ここで、Ｓ２１の処理としては、例えば初期値である提示パラメータＦｎ＝｛ｈ０，σ０，μ０，ｃ０｝と誘導パラメータＦＩｎ＝｛＋ａ０，−ａ０，Ｖｍａｘ０，Ｖｍｉｎ０，Ｆ０｝を抽出し、その抽出した各パラメータを全てののオブジェクト間に対して適用してもよい。
【００８０】
なお、図６の例に示すオブジェクト間領域誘導処理では、変数ｊに１を増加することで（Ｓ２２）、各オブジェクト間で異なるパラメータを抽出することができる。オブジェクト間領域誘導処理は、Ｓ２１で抽出された各パラメータを用いて２つのオブジェクト間（Ｏｂｊ（ｉ）〜Ｏｂｊ（ｉ＋１））の誘導を開始する（Ｓ２３）。なお、Ｓ２３の処理では、オブジェクト間用の所定の加速度（例えば、加速度＋ａｊ）による加速を行ってもよい。これにより、ユーザにオブジェクトの誘導なのかオブジェクト間の誘導なのかを容易に把握させることができる。なお、この区間は一定の速度（例えば、最小速度や、最高速度、それ以外の速度）でもよい。
【００８１】
オブジェクト間領域誘導処理は、誘導パラメータＦｉｎのパラメータ値に基づいて、オブジェクト間を誘導する。
【００８２】
具体的には、オブジェクト間領域誘導処理は、オブジェクト間の誘導位置を検出し（Ｓ２４）、現在の誘導位置がオブジェクト間の距離の中心位置に到達したか否かを判断する（Ｓ２５）。オブジェクト間領域誘導処理は、現在の誘導位置が中心位置に到達していない場合（Ｓ２５において、ＮＯ）、Ｓ２４の処理に戻る。
【００８３】
また、オブジェクト間領域誘導処理は、現在の誘導位置が中心位置に到達している場合（Ｓ２５において、ＹＥＳ）、オブジェクト間用の所定の減速度（例えば、減速度−ａｊ）による減速を行いながら、２つのオブジェクト間（Ｏｂｊ（ｉ）〜Ｏｂｊ（ｉ＋１））を誘導する（Ｓ２６）。なお、Ｓ２６の処理では、誘導速度が最小速度より小さくならないように制御される。
【００８４】
次に、オブジェクト間領域誘導処理は、オブジェクト間誘導を終了するか否かを判断し（Ｓ２７）、オブジェクト間誘導を終了しない場合（Ｓ２７において、ＮＯ）、Ｓ２６の処理に戻る。また、オブジェクト間領域誘導処理は、オブジェクト間誘導を終了する場合（Ｓ２７において、ＹＥＳ）、オブジェクト間領域誘導処理を終了する。
【００８５】
上述したように、本実施形態では、線状オブジェクト内或いはオブジェクト間の移動において所定の速度制御を行うことにより、例えばグラフ等の不連続点（例えば、折れ線グラフにおける折れ部分）や曲線部分を迅速で確実にユーザに把握させることができる。
【００８６】
＜実施例２＞
次に、本実施形態における提示内容と対応する誘導制御の実施例２について、図を用いて説明する。実施例２では、例えば面状のオブジェクトの誘導制御について説明する。
【００８７】
図７は、実施例２における提示内容と対応する誘導制御の一例を示す図である。なお、図７（ａ）は、面状オブジェクト７０における誘導例を示し、図７（ｂ）は、面状オブジェクト７０の速度制御例を示し、図７（ｃ）は、各面状オブジェクト７０における内接円の誘導例を示し、図７（ｄ）は、各面状オブジェクト７０における外周の誘導例を示している。
【００８８】
面状オブジェクト７０の場合には、例えば基準となる平面６１に１又は複数のオブジェクト７０（図７（ａ）の例では、オブジェクトＯｂｊ１〜Ｏｂｊ５）が提示されている場合には、各オブジェクトのある程度の大きさが触察で把握できるようにするのが好ましい。
【００８９】
そこで、実施例２では、例えば図７（ａ）に示すように、各オブジェクトＯｂｊ１〜Ｏｂｊ５重心を誘導シーケンスで設定された誘導順序に基づいて通過する誘導制御を行う。なお、図７（ａ）の例では、各オブジェクトＯｂｊ１〜Ｏｂｊ５の重心位置に基づいて誘導するのではなく、中心位置に基づいて誘導してもよい。
【００９０】
ここで、実施例２において、図７（ａ）に示すような重心位置に基づいて誘導制御を行う重心位置誘導方式の場合、提示パラメータは、上述した実施例１と同様にＦｐ（オブジェクト有）、Ｆｎ（オブジェクト無）で表すことができ、誘導パラメータについてもＦＩｐ（オブジェクト有）、ＦＩｎ（オブジェクト無）で表すことができる。
【００９１】
また、実施例２では、面状オブジェクト７０の誘導について、上述した実施例１と同様に、図７（ｂ）に示すように、オブジェクトが把握し易いようにオブジェクト内で速度を変化させて誘導を行う。実施例２では、例えば面状オブジェクト７０に対して誘導し始める最初の端部を始点とし、面状オブジェクト７０から出る最後の端部を終点として、それぞれの点の付近で速度変化による誘導を行う。
【００９２】
なお、図７（ｂ）の例では、面状オブジェクト７０の始点での速度を最大速度Ｖｍａｘとし、そこから減速度−ａで減速していき、更に重心から先の誘導については、加速度＋ａで加速していき面状オブジェクト７０の終点で最大速度Ｖｍａｘとなるように速度制御を行う。なお、上述した制御においては、最小速度Ｖｍｉｎ未満になることがないように制御される。上述した速度制御は、逆であってもよく、面状オブジェクト７０の始点及び終点で最小速度Ｖｍｉｎとなり、重心位置で最大速度Ｖｍａｘとなるように制御してもよい。
【００９３】
また、面状オブジェクト７０に対する誘導手法としては、例えば図７（ｃ）に示すように、オブジェクトの重心位置に誘導し内接円を誘導提示（内接円誘導）する手法を用いることができる。具体的には、図７（ｃ）に示すようにオブジェクトＯｂｊ１〜Ｏｂｊ３に対して、最初に重心に誘導した後、内接円上の所定の点（始点ａ）まで誘導し、所定の方向に円周誘導を行い、１周した後、再び重心に戻る制御を行う。なお、図７（ｃ）の例では、オブジェクトＯｂｊ１からＯｂｊ２への誘導時に重心間による誘導を行っているが、誘導内容についてはこれに限定されるものではなく、例えば図７（ｃ）に示すオブジェクトＯｂｊ２からＯｂｊ３への誘導のように、オブジェクト間が最短距離となる経路で誘導を行ってもよい。
【００９４】
また、具体例２では、図７（ｄ）に示すように、オブジェクトの重心位置に誘導しオブジェクトの外周を誘導提示（オブジェクト外周誘導）する手法を用いることができる。
【００９５】
例えば、図７（ｄ）に示すオブジェクトＯｂｊ１の場合には、重心位置に誘導した後、外周の所定の位置（始点ａ）に誘導し、所定の方向に外周誘導を行い、１周した後、再び重心に戻る制御を行う。また、外周誘導が終了後、次のオブジェクトへ誘導する。また、図７（ｄ）に示すオブジェクトＯｂｊ２の場合には、重心へ誘導した後、始点ａに誘導し、経路ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ａの順で外周誘導を行い、外周誘導が終了後に、再び重心へ戻る。また、図７（ｄ）に示すオブジェクトＯｂｊ３の場合も同様に、経路ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ｅ→ｆ→ｇ→ｈ→ｉ→ｊ→ａの順で外周誘導を行い、再び重心に戻り、その後、端部ａから端部ｅに誘導して力覚誘導制御を終了する。また、図７（ｄ）の例では、各オブジェクト間の誘導時に重心間による誘導を行っているが、誘導内容についてはこれに限定されるものはない。
【００９６】
なお、上述した内接円誘導や外周誘導については、例えば各オブジェクトに対応させて内接円誘導又はオブジェクト外周誘導を組み合わせてもよい。
【００９７】
＜面状オブジェクトに対する力覚誘導制御処理の一例＞
ここで、面状オブジェクトに対する力覚誘導制御処理の一例について、フローチャートを用いて説明する。図８は、面状オブジェクトに対する力覚誘導制御処理の一例を示すフローチャートである。なお、図８の処理の例では、重心位置誘導方式による面状オブジェクトの誘導制御処理を示している。
【００９８】
図８において、力覚誘導制御処理は、オブジェクト重心位置算出部４３により各オブジェクトの重心を検出する（Ｓ３１）。次に、力覚誘導制御処理は、誘導シーケンスで設定された順序に基づいて誘導対象のオブジェクトを抽出し（Ｓ３２）、オブジェクトＯｂｊ（ｉ）の重心に誘導する（Ｓ３３）。なお、Ｓ３３の処理では、重心位置への誘導時に例えば図７（ｂ）に示すような速度制御を行う。具体的には、予め設定された最大速度Ｖｍａｘで誘導を開始し、減速度−ａｉで減速しながら、重心位置まで誘導する。
【００９９】
ここで、誘導提示処理は、オブジェクト内の誘導位置を検出しながら（Ｓ３４）、現在の誘導速度Ｖが最大速度Ｖｍａｘより大きい場合には、現在の誘導速度Ｖを最大速度Ｖｍａｘとし、現在の誘導速度Ｖが最小速度Ｖｍｉｎより小さい場合には、現在の誘導速度Ｖを最小速度Ｖｍｉｎとする（Ｓ３５）。つまり、Ｓ３５の処理により、誘導速度は、誘導速度設定部５１により最大速度と最小速度が制限される。
【０１００】
ここで、誘導提示処理は、オブジェクト内の誘導位置が重心位置にあるか否かを判断し（Ｓ３６）、重心位置にない場合（Ｓ３６において、ＮＯ）、Ｓ３４の処理に戻る。また、誘導提示処理は、重心位置にある場合（Ｓ３６において、ＹＥＳ）、面状オブジェクト７０に対する所定の誘導を行う。
【０１０１】
図８の例では、図７（ｃ）に示すような内接円誘導を行う例を説明する。誘導提示処理は、重心位置に誘導されると、例えば図７（ｃ）に示すように始点ａに移動し（Ｓ３７）、オブジェクト内接円・外周誘導データ作成部４５で算出された内接円をオブジェクト内接円・外周誘導制御５３で制御し、等速で内接円周を移動して誘導し（Ｓ３８）、再度始点ａより重心に移動する（Ｓ３９）。その後、誘導提示処理は、次のオブジェクトに移動する。上述したように、内接円誘導を用いることで、オブジェクトの位置だけではなく、面状オブジェクト７０の大よそのサイズも迅速に把握することができる。
【０１０２】
誘導提示処理は、Ｓ３９の処理後、オブジェクトＯｂｊ（ｉ）の誘導を所定の加速度（例えば、加速度＋ａｉ）で開始する（Ｓ４０）。また、誘導提示処理は、上述したように、現在の誘導速度Ｖが最大速度Ｖｍａｘより大きい場合には、現在の誘導速度Ｖを最大速度Ｖｍａｘとし、現在の誘導速度Ｖが最小速度Ｖｍｉｎより小さい場合には、現在の誘導速度Ｖを最小速度Ｖｍｉｎとする（Ｓ４１）。つまり、Ｓ３５の処理の場合、誘導速度は、誘導速度設定部５１により最大速度と最小速度が制限される。
【０１０３】
次に、誘導提示処理は、Ｏｂｊ（ｉ）の誘導を終了するか否かを判断し（Ｓ４２）、Ｏｂｊ（ｉ）の誘導を終了しない場合（Ｓ４２において、ＮＯ）、Ｓ４０の処理に戻る。また、誘導提示処理は、Ｏｂｊ（ｉ）の誘導を終了する場合（Ｓ４２において、ＹＥＳ）、面状オブジェクト７０の誘導提示処理を終了する。
【０１０４】
なお、図８の例では、Ｓ３７〜Ｓ３９の処理において内接円誘導方式を用いたが、本実施形態においてはこれに限定されるものではない。例えば、Ｓ３７〜Ｓ３９の処理において、例えば図７（ｄ）に示すようなオブジェクト外周誘導を行なってもよい。この場合には、オブジェクト内接円・外周誘導データ作成部４５で抽出された外周位置の情報に基づきオブジェクトの周囲を移動し、再度重心位置に戻った後に、次のオブジェクトに移動する。なお、オブジェクト内接円・外周誘導データ作成部４５において外周を移動する誘導を行う場合には、外周部分を上述した線状オブジェクトとして扱うことができる。このように、オブジェクト外周誘導を用いることで、ユーザは、オブジェクトの位置と形状を確実に把握することができる。
【０１０５】
更に、他の例としては、上述したＳ３７〜Ｓ３９の処理を行わずに、図７（ａ）に示すように、単純に重心位置を移動して誘導する方式がある。この場合、重心位置に到達した時点で加速度＋ａで次に指定されたオブジェクトに移動する。この手法を用いることで、ユーザは、面状オブジェクトの位置を迅速に把握することができる。このように、実施例２では、オブジェクトの位置の認知の速さとオブジェクトのサイズや形状の認知を含めた誘導の観点より、上述した内容の誘導方式から選択的に力覚誘導制御を行うことができる。
【０１０６】
＜実施例３＞
次に、本実施形態における提示内容と対応する誘導制御の実施例３について、図を用いて説明する。実施例３では、実施例２と同様に面状のオブジェクトの誘導制御について説明するが、実施例３では、予め規定された入出力位置に基づいて誘導を行う規定入出力位置誘導方式と誘導速度制御の一例について説明する。
【０１０７】
図９は、実施例３おける提示内容と対応する誘導制御の一例を示す図である。図９におけるオブジェクトは、５つのオブジェクト７０（Ｏｂｊ１〜Ｏｂｊ５）を有している。なお、図９に示すように、実施例３では、規定入出力位置誘導方式と力覚誘導速度制御により、速度を制御してオブジェクトの位置をユーザに把握させる。
【０１０８】
上述した実施例２では、図７（ａ）に示すように、重心位置（又は中心位置）に基づく誘導について示したが、面状オブジェクト７０に対しては、ある程度の形状や大きさを把握する必要があるため、始点と終点の位置をどこに設定するのかも重要な条件となる。
【０１０９】
例えば、始点と終点の設定方法としては、予め設定された規定値を入力して始点と終点を設定する手法や、平面上に配置されるオブジェクトの位置に応じて誘導経路が短くなるように自動的に始点と終点とを設定する手法を用いることができる。
【０１１０】
実施例３に示す規定入出力位置誘導方式では、例えば図９に示すように、オブジェクト７０間の誘導に際し、オブジェクト７０の始点となる入力位置と終点となる出力位置を規定し、その間を直線的に誘導する。また、オブジェクト間の誘導速度は、上述の内容と同様にオブジェクトの中心（重心）位置を境に減速・定速・加速が行われるように速度を制御する。
【０１１１】
ここで、上述した規定入出力位置（始点及び終点）の設定は、例えば予め始点と終点の位置座標をオブジェクトの属性情報に含めることができる。この場合、オブジェクトに対する誘導パラメータは、例えば以下のように記述される。
オブジェクト：ＦＩｐ＝｛加速度＋ａ，減速度−ａ，最大速度Ｖｍａｘ，最小速度Ｖｍｉｎ，誘導力Ｆ，始点（Ｘｓ，Ｙｓ），終点（Ｘｅ，Ｙｅ）｝
なお、図９の例では、オブジェクトＯｂｊ１〜Ｏｂｊ５の誘導順序で誘導制御を行う。また、図９の例では、オブジェクトＯｂｊ１は始点ａ、終点ｂを通る直線を誘導経路とし、Ｏｂｊ２は始点ａ、終点ｃを通る直線を誘導経路とし、Ｏｂｊ３は始点ａ、終点ｅを通る直線を誘導経路とし、Ｏｂｊ４は始点ａ、終点ｃを通る直線を誘導経路としている。更に、実施例３では、オブジェクトＯｂｊ５に対して、例えば自動検出した終点ｃや規定入出力位置により設定した終点ｃ'とを用いることで、任意の誘導経路を選択して誘導することができる。また、実施例３では、各誘導経路において、図９に示すようにオブジェクト毎に速度制御を行うことで、ユーザに迅速で確実にオブジェクトを把握させることができる。
【０１１２】
＜規定入力位置による力覚誘導制御処理の一例＞
次に、面状オブジェクトの規定入力位置による力覚誘導制御処理の一例について、フローチャートを用いて説明する。図１０は、規定入力位置による力覚誘導制御処理の一例を示すフローチャートである。
【０１１３】
具体的には、図１０に示す力覚誘導制御処理は、規定入出力位置を設定し（Ｓ５１）、その後、力覚誘導を開始すると、オブジェクト始点・終点位置検出部４４にて始点（Ｘｓ，Ｙｓ）と終点（Ｘｅ，Ｙｅ）が検出される（Ｓ５２）。ここで、力覚誘導制御処理は、オブジェクト位置設定部５２において誘導位置を始点ａに移動する（Ｓ５３）。
【０１１４】
ここで、面状オブジェクト内では、上述した図７（ｂ）に示すような速度制御が行われる。具体的には、力覚誘導制御処理は、オブジェクト内の誘導位置を検出しながら（Ｓ５４）、現在の誘導速度Ｖが最大速度Ｖｍａｘより大きい場合には、現在の誘導速度Ｖを最大速度Ｖｍａｘとし、現在の誘導速度Ｖが最小速度Ｖｍｉｎより小さい場合には、現在の誘導速度Ｖを最小速度Ｖｍｉｎとする（Ｓ５５）。つまり、Ｓ５５の処理の場合には、誘導速度は最大速度Ｖｍａｘと最小速度Ｖｍｉｎで制限されながら始点ａから終点ｂに直線的に誘導される。
【０１１５】
ここで、力覚誘導制御処理は、誘導位置が終点ｂに到達したか否かを判断し（Ｓ５６）、終点ｂに到達していない場合（Ｓ５６において、ＮＯ）、Ｓ５４の処理に戻る。また、終点ｂに到達した場合（Ｓ５６において、ＹＥＳ）、処理を終了する。
【０１１６】
ここで、実施例３では、規定入出力位置誘導方式の他の例として、Ｘ軸における端点を自動検出する手法がある。この方法は、オブジェクトの水平方向（Ｘ軸方向）で最小と最大の座標を検出し、それぞれを始点（Ｘ１，Ｙ１）と終点（Ｘ２，Ｙ２）とする。誘導及び速度制御の方法は、規定入出力位置設定と同様であり、始点ａから終点ｂまで直線的に誘導する。例えば、図９に示すオブジェクトＯｂｊ３が上述した手法に対応している。オブジェクトＯｂｊ３の例では、端点ａが始点となり、端点ｅが終点となる。したがって、オブジェクトＯｂｊ３の誘導経路は、直線ａ→ｅとなる。
【０１１７】
この手法を用いた場合、図１０に示すＳ５１の処理では、Ｘ軸端点の自動検出を行い、Ｓ５２の処理で各オブジェクト端点ａ，ｂを検出する。また、Ｓ５３〜Ｓ５６については、同様の処理を行う。
【０１１８】
上述したように、実施例３の規定入出力位置誘導方式では、迅速なオブジェクトの位置関係を伝達できる他、始点と終点を規定することで、例えば意図的にオブジェクトの長軸方向のサイズ等を認知させることができる。また、オブジェクトの中心部と周辺部とで誘導速度を変化させることにより、オブジェクトの位置関係や疑似的な凹凸感等を迅速で確実に把握することができる。
【０１１９】
＜誘導切替部２０について＞
なお、本実施形態では、上述したように、誘導切替部２０を用いて誘導制御を中止し自由な触察を可能とすることができる。また、力覚誘導制御を再開する場合には、誘導制御の内容に対応する再開手法を用いることができる。
【０１２０】
例えば、面状オブジェクト７０に対して上述した重心位置誘導方式を用いている場合には、中止したオブジェクトの重心位置に移動して誘導を再開する。また、線状オブジェクト６０の場合や、面状オブジェクト７０に対して上述した規定入出力位置誘導方式を用いている場合には、中止時の位置情報を記憶しておき、記憶された位置から誘導を再開する。
【０１２１】
更に、面状オブジェクトに対して内接円誘導方式又はオブジェクト外周誘導方式を用いている場合には、始点ａに移動して誘導を再開する。
【０１２２】
なお、本実施形態においては、これに限定されるものではなく、上述の再開方法から何れかを選択したり、組み合わせたりすることができる。
【０１２３】
＜実行プログラム（力覚誘導制御プログラム）＞
ここで、上述した力覚誘導制御装置１０は、一態様として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性の記憶媒体、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性の記憶媒体、マウスやキーボード、ポインティングデバイス等の入力装置、画像やデータを表示する表示手段、並びに外部と通信するためのインタフェースを備えたコンピュータによって構成することができる。
【０１２４】
したがって、力覚誘導制御装置１０が有する上述した各機能は、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現可能となる。また、これらのプログラムは、磁気ディスク（フロッピィーディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記録媒体に格納して頒布することもできる。
【０１２５】
つまり、上述した各構成における処理をコンピュータに実行させるための実行プログラム（力覚誘導制御プログラム）を生成し、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等にそのプログラムをインストールすることにより、上述した力覚誘導制御処理を実現することができる。
【０１２６】
上述したように本発明の一観点によれば、ユーザに迅速で確実にオブジェクトを把握させることができる。具体的には、力覚提示において、ユーザが自ら手指を動かしてコンテンツを把握していた能動的な触察に加え、かな文字、各種のグラフ（折れ線グラフ、棒グラフ、円グラフ等を広く含む）、地図の輪郭、その他の物体等のオブジェクトに対して、所定の順序で手指を力覚で誘導する受動的な提示を行うことで、視覚障害者や視覚情報が遮断された状況にいる者であっても、迅速で確実にオブジェクトを把握することができる。
【０１２７】
なお、上述した本実施形態では、力覚誘導制御装置１０と力覚提示装置３０とを別体の構成にしたが、これに限定されるものではなく、力覚誘導制御装置１０と力覚提示装置３０とが一体に構成されていてもよい。その場合には、例えば力覚誘導制御装置１０が、力覚提示装置３０に内蔵される構成例が想定される。
【０１２８】
以上、本実施形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、上記変形例以外にも種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【０１２９】
１０  力覚誘導制御装置
１１  オブジェクト記述部
１２  オブジェクト提示データ作成部
１３  誘導パラメータ記述部
１４  誘導データ作成部
１５  誘導シーケンス記述部
１６  誘導データ蓄積部
１７  誘導制御部
１８  力覚誘導制御部
１９  誘導位置検出部
２０  誘導切替部
３０  力覚提示装置
４１  線状オブジェクト抽出部
４２  面状オブジェクト抽出部
４３  オブジェクト重心位置算出部
４４  オブジェクト始点・終点位置検出部
４５  オブジェクト内接円・外周誘導データ作成部
５１  誘導速度設定部
５２  オブジェクト位置設定部
５３  オブジェクト内接円・外周誘導制御部
５４  誘導位置・速度制御部
６０  オブジェクト
６１  平面
７０  面状オブジェクト
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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