(57)【要約】【課題】ユーザに対して力覚を付与すること。【解決手段】ユーザＵに対して力覚を付与する力覚付与手段を具備していて、互いに離されてユーザＵに携帯される複数の力覚装置１００、２００を備え、力覚装置１００、２００は、ユーザＵに対して所定の方向への力覚を付与させるべく、自装置が具備している力覚付与手段を制御する力覚制御部を具備する。【選択図】図１
2013033425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザに対して力覚を付与する力覚システムであって、
ユーザに対して力覚を付与する力覚付与手段を具備する複数の力覚装置
を備え、
前記力覚装置は、
ユーザに対して所定の方向への力覚を付与させるべく、自装置が具備している前記力覚付与手段を制御する力覚制御部
を具備し、
前記力覚装置のうちのいずれか一の力覚装置、又は前記力覚装置以外の装置であって前記力覚付与手段を具備していない非力覚装置は、他の力覚装置を制御するマスター装置として動作し、前記マスター装置以外の他の力覚装置は、前記マスター装置から制御されるスレーブ装置として動作する力覚システム。
【請求項２】
前記マスター装置は、
前記各力覚付与手段により付与すべき力覚について、当該マスター装置の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する力覚方向算出部
を有し、
前記力覚装置の力覚制御部は、前記マスター装置の力覚方向算出部が算出した方向に相当する方向への力覚を付与させるべく、自装置が具備している前記力覚付与手段を制御する
請求項１に記載の力覚システム。
【請求項３】
前記マスター装置及び／又は前記スレーブ装置は、
前記マスター装置及び前記スレーブ装置に共通の基準姿勢に対する前記マスター装置の姿勢のズレ量と、前記共通の基準姿勢に対する前記スレーブ装置の姿勢のズレ量とに基づいて、前記マスター装置の力覚方向算出部が算出した前記マスター装置の姿勢の状態から視た力覚の方向を、前記スレーブ装置の姿勢の状態から視た方向に変換する力覚方向変換部
を更に有し、
前記スレーブ装置の力覚制御部は、前記力覚方向変換部が変換した後の方向への力覚を付与させるべく、自装置が具備している前記力覚付与手段を制御する
請求項２に記載の力覚システム。
【請求項４】
前記マスター装置及び前記スレーブ装置は、
前記マスター装置及び前記スレーブ装置に共通の基準姿勢に対する自装置の姿勢のズレ量を算出する姿勢ズレ量算出部
を更に有し、
前記マスター装置又は前記スレーブ装置の力覚方向変換部は、前記マスター装置の姿勢ズレ量算出部が算出した前記マスター装置の姿勢のズレ量と、前記スレーブ装置の姿勢ズレ量算出部が算出した前記スレーブ装置の姿勢のズレ量とに基づいて、前記マスター装置の力覚方向算出部が算出した前記マスター装置の姿勢の状態から視た力覚の方向を、前記スレーブ装置の姿勢の状態から視た方向に変換する
請求項３に記載の力覚システム。
【請求項５】
前記マスター装置及び／又は前記スレーブ装置は、
ユーザに対して力覚を付与する切っ掛けとなるイベントの発生を検知するイベント検知部
を更に有し、
前記マスター装置の力覚方向算出部は、前記イベント検知部がイベントの発生を検知した場合に、前記各力覚付与手段により付与すべき力覚について、当該マスター装置の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する
請求項２から４のいずれか一項に記載の力覚システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力覚システムに関する。特に本発明は、ユーザに対して力覚を付与する力覚システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチモーダル・インターフェースは、次世代マルチメディアと関連して、五感の全てを情報提示に用いるインターフェースとして注目されている。特に、物体に触っている触覚や、その物体から受ける力覚等の感覚を提示するインターフェースは、臨場感の大幅な増大に繋がるため、既知のインターフェースの操作性や、情報の知覚、情報の理解を向上させることができる。
【０００３】
従来、力覚情報提示デバイスを利用して人を目的地に誘導する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４００２９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術は、ディスプレイや音声ガイドによる視覚、聴覚情報に加えて、力覚感覚を利用して進行すべき方向を直感的に理解し易い形で提示することができる。しかしながら、一の力覚装置で付与することのできる力覚の種類には限りがあり、例えば、力覚感覚を利用して、進行方向に対して体の向きを左側に回転させることを想定した場合、それが体の向きを変えさせようとする力覚なのか、左方向に進ませようとする力覚なのか区別することができない。本発明の実施形態は、従来の技術の上述の欠点を解消することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、ユーザに対して力覚を付与する力覚システムであって、ユーザに対して力覚を付与する力覚付与手段を具備する複数の力覚装置を備え、力覚装置は、ユーザに対して所定の方向への力覚を付与させるべく、自装置が具備している力覚付与手段を制御する力覚制御部を具備し、力覚装置のうちのいずれか一の力覚装置、又は力覚装置以外の装置であって力覚付与手段を具備していない非力覚装置は、他の力覚装置を制御するマスター装置として動作し、マスター装置以外の他の力覚装置は、マスター装置から制御されるスレーブ装置として動作する。
【０００７】
マスター装置は、各力覚付与手段により付与すべき力覚について、当該マスター装置の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する力覚方向算出部を有し、力覚装置の力覚制御部は、マスター装置の力覚方向算出部が算出した方向に相当する方向への力覚を付与させるべく、自装置が具備している力覚付与手段を制御してよい。
【０００８】
マスター装置及び／又はスレーブ装置は、マスター装置及びスレーブ装置に共通の基準姿勢に対するマスター装置の姿勢のズレ量と、共通の基準姿勢に対するスレーブ装置の姿勢のズレ量とに基づいて、マスター装置の力覚方向算出部が算出したマスター装置の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ装置の姿勢の状態から視た方向に変換する力覚方向変換部を更に有し、スレーブ装置の力覚制御部は、力覚方向変換部が変換した後の方向への力覚を付与させるべく、自装置が具備している力覚付与手段を制御してよい。なおまた、基準姿勢や姿勢のズレ量の詳細は、後述する。
【０００９】
マスター装置及びスレーブ装置は、マスター装置及びスレーブ装置に共通の基準姿勢に対する自装置の姿勢のズレ量を算出する姿勢ズレ量算出部を更に有し、マスター装置又はスレーブ装置の力覚方向変換部は、マスター装置の姿勢ズレ量算出部が算出したマスター装置の姿勢のズレ量と、スレーブ装置の姿勢ズレ量算出部が算出したスレーブ装置の姿勢のズレ量とに基づいて、マスター装置の力覚方向算出部が算出したマスター装置の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ装置の姿勢の状態から視た方向に変換してよい。
【００１０】
マスター装置及び／又はスレーブ装置は、ユーザに対して力覚を付与する切っ掛けとなるイベントの発生を検知するイベント検知部を更に有し、マスター装置の力覚方向算出部は、イベント検知部がイベントの発生を検知した場合に、各力覚付与手段により付与すべき力覚について、当該マスター装置の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出してよい。
【００１１】
なおまた、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、複数の力覚装置を備え、例えば、個別に付与される各力覚の方向の組合せに対してそれぞれ意味を持たせることによって、進行方向と共にその方向の状況を案内する等、ユーザに対して付加的な案内を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る力覚システム１の利用環境の一例を示す図である。
【図２】マスター力覚装置１００の構成の一例を示す図である。
【図３】スレーブ力覚装置２００の構成の一例を示す図である。
【図４】力覚付与インターフェース１８０、２８０の構造の一例を示す図である。
【図５】マスター力覚装置１００の制御部１１０の構成の一例を示す図である。
【図６】スレーブ力覚装置２００の制御部２１０の構成の一例を示す図である。
【図７】マスター力覚装置１００、及びスレーブ力覚装置２００の動作シーケンスの一例を示す図である。
【図８】マスター力覚装置１００とスレーブ力覚装置２００のキャリブレーション方法の一例を示す図である。
【図９】ユーザＵをナビゲーションするために利用する地図の一例を示す図である。
【図１０】現在地Ｓにおいて付与すべき力覚の方向の一例を示す図である。
【図１１】共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置１００及びスレーブ力覚装置２００の傾きと、マスター力覚装置１００の姿勢から視た力覚の方向の一例を示す図である。
【図１２】第１の交差点Ｉ１において付与すべき力覚の方向の一例を示す図である。
【図１３】第２の実施形態に係る力覚システムの利用環境の一例を示す図である。
【図１４】マスター力覚装置３００の構成の一例を示す図である。
【図１５】スレーブ力覚装置４００の構成の一例を示す図である。
【図１６】マスター力覚装置３００の制御部３１０の構成の一例を示す図である。
【図１７】スレーブ力覚装置４００の制御部４１０の構成の一例を示す図である。
【図１８】マスター力覚装置３００、及びスレーブ力覚装置４００の動作シーケンスの一例を示す図である。
【図１９】第３の実施形態に係る力覚システムの利用環境の一例を示す図である。
【図２０】マスター非力覚装置５００の構成の一例を示す図である。
【図２１】マスター非力覚装置５００の制御部５１０の構成の一例を示す図である。
【図２２】マスター非力覚装置５００、及び各スレーブ力覚装置２００の動作シーケンスの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る力覚システム１の利用環境の一例を示す。力覚システム１は、ユーザＵに対して力覚を付与する。力覚は、物体がユーザＵに与える力の感覚である。
【００１６】
第１の実施形態に係る力覚システム１は、マスター力覚装置１００、及びスレーブ力覚装置２００を備える。マスター力覚装置１００は、スレーブ力覚装置２００とブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））信号により無線接続される。そして、マスター力覚装置１００は、通信接続を介してスレーブ力覚装置２００を制御する。
【００１７】
マスター力覚装置１００は、ユーザＵの右腰ＲＷに取り付けられている。そして、マスター力覚装置１００は、右腰ＲＷに対して力覚を付与する。また、スレーブ力覚装置２００は、ユーザＵの左腰ＬＷに取り付けられている。そして、スレーブ力覚装置２００は、左腰ＬＷに対して力覚を付与する。
【００１８】
また、本実施形態においては、説明が煩雑になることを防ぐことを目的として、力覚システム１が１個スレーブ力覚装置２００を備える構成について説明するが、力覚システム１は、複数個のスレーブ力覚装置２００を備えてよい。
【００１９】
図２は、マスター力覚装置１００の構成の一例を示す。マスター力覚装置１００は、制御部１１０、メモリ１３０、ジャイロスコープ１４０、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１５０、磁気コンパス１６０、加速度センサー１７０、力覚付与インターフェース１８０、及びトランシーバ１９０を具備する。
【００２０】
制御部１１０は、メモリ１３０、ジャイロスコープ１４０、ＧＰＳ受信機１５０、磁気コンパス１６０、加速度センサー１７０、力覚付与インターフェース１８０、及びトランシーバ１９０の制御を行う。より具体的に説明すると、制御部１１０は、メモリ１３０、ジャイロスコープ１４０、ＧＰＳ受信機１５０、磁気コンパス１６０、加速度センサー１７０、力覚付与インターフェース１８０、及びトランシーバ１９０とそれぞれ電気的に接続されている。そして、制御部１１０は、メモリ１３０、ジャイロスコープ１４０、ＧＰＳ受信機１５０、磁気コンパス１６０、加速度センサー１７０、トランシーバ１９０からデータを受け取り、このデータについて演算、加工を行った上で、そのデータをメモリ１３０や、力覚付与インターフェース１８０や、トランシーバ１９０に出力する。
【００２１】
メモリ１３０は、マスター力覚装置１００が処理すべきデータを記憶する。より具体的に説明すると、メモリ１３０は、制御部１１０と電気的に接続されている。そして、メモリ１３０は、制御部１１０から出力されたデータを記憶する。そして、メモリ１３０に記憶されているデータは、制御部１１０から読み出される。
【００２２】
ジャイロスコープ１４０は、マスター力覚装置１００の角度を測定する計器である。より具体的に説明すると、ジャイロスコープ１４０は、制御部１１０と電気的に接続されている。そして、ジャイロスコープ１４０は、測定したマスター力覚装置１００の角度、角速度を示すデータを、制御部１１０へ出力する。
【００２３】
ＧＰＳ受信機１５０は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信して、それぞれとの距離を割り出すことにより、マスター力覚装置１００の現在地を測定する部品である。より具体的に説明すると、ＧＰＳ受信機１５０は、制御部１１０と電気的に接続されている。そして、ＧＰＳ受信機１５０は、測定した現在地を示すデータを、制御部１１０へ出力する。
【００２４】
磁気コンパス１６０は、地磁気を利用して、方位を測定する計器である。より具体的に説明すると、磁気コンパス１６０は、制御部１１０と電気的に接続されている。そして、磁気コンパス１６０は、測定した方位を示すデータを、制御部１１０へ出力する。
【００２５】
加速度センサー１７０は、マスター力覚装置１００の加速度を測定するための部品である。より具体的に説明すると、加速度センサー１７０は、制御部１１０と電気的に接続されている。そして、加速度センサー１７０は、測定した加速度を示すデータを、制御部１１０へ出力する。
【００２６】
力覚付与インターフェース１８０は、ユーザＵの右腰ＲＷに対して力覚を付与する部材である。より具体的に説明すると、力覚付与インターフェース１８０は、制御部１１０と電気的に接続されている。そして、力覚付与インターフェース１８０は、制御部１１０から制御されて、右腰ＲＷに対して力覚を付与する。なおまた、力覚付与インターフェース１８０は、この実施形態における力覚付与手段の一例であって、力覚付与手段はこれに限定されない。
【００２７】
トランシーバ１９０は、ブルートゥース信号を中継する部材である。より具体的に説明すると、トランシーバ１９０は、制御部１１０と電気的に接続されている。そして、トランシーバ１９０は、制御部１１０から出力されたデータを、スレーブ力覚装置２００へブルートゥース信号に乗せて送信する。また、トランシーバ１９０は、スレーブ力覚装置２００からブルートゥース信号に乗せて送信されたデータを受信して、制御部１１０へ出力する。
【００２８】
図３は、スレーブ力覚装置２００の構成の一例を示す。スレーブ力覚装置２００は、制御部２１０、メモリ２３０、ジャイロスコープ２４０、加速度センサー２７０、力覚付与インターフェース２８０、及びトランシーバ２９０を具備する。
【００２９】
制御部２１０は、スレーブ力覚装置２００を構成する部材の一つで、メモリ２３０、ジャイロスコープ２４０、力覚付与インターフェース２８０、及びトランシーバ２９０の制御やデータの演算、加工を行う部材である。より具体的に説明すると、制御部２１０は、メモリ２３０、ジャイロスコープ２４０、力覚付与インターフェース２８０、及びトランシーバ２９０とそれぞれ電気的に接続されている。そして、制御部２１０は、メモリ２３０、ジャイロスコープ２４０、加速度センサー２７０からデータを受け取り、演算、加工を行った上で、メモリ２３０や、力覚付与インターフェース２８０や、トランシーバ２９０に出力する。
【００３０】
メモリ２３０は、スレーブ力覚装置２００が処理すべきデータを、記憶するのに使う部材である。より具体的に説明すると、メモリ２３０は、制御部２１０と電気的に接続されている。そして、メモリ２３０は、制御部２１０から出力されたデータを記憶する。そして、メモリ２３０に記憶されているデータは、制御部２１０から読み出される。
【００３１】
ジャイロスコープ２４０は、スレーブ力覚装置２００の角度、角速度を測定する部材である。より具体的に説明すると、ジャイロスコープ２４０は、制御部２１０と電気的に接続されている。そして、ジャイロスコープ２４０は、測定したスレーブ力覚装置２００の角度、角速度を示すデータを、制御部２１０へ出力する。
【００３２】
加速度センサー２７０は、スレーブ力覚装置２００の加速度を測定するための部品である。より具体的に説明すると、加速度センサー２７０は、制御部２１０と電気的に接続されている。そして、加速度センサー２７０は、測定した加速度を示すデータを、制御部２１０へ出力する。
【００３３】
力覚付与インターフェース２８０は、ユーザＵの左腰ＬＷに対して力覚を付与する部材である。より具体的に説明すると、力覚付与インターフェース２８０は、制御部２１０と電気的に接続されている。そして、力覚付与インターフェース２８０は、制御部２１０から制御されて、ユーザＵの左腰ＬＷに対して力覚を付与する。なおまた、力覚付与インターフェース２８０は、この実施形態における力覚付与手段の一例であって、力覚付与手段はこれに限定されない。
【００３４】
トランシーバ２９０は、ブルートゥース信号を中継する部材である。より具体的に説明すると、トランシーバ２９０は、制御部２１０と電気的に接続されている。そして、トランシーバ２９０は、制御部２１０から出力されたデータを、マスター力覚装置１００へブルートゥース信号に乗せて送信する。また、トランシーバ２９０は、マスター力覚装置１００からブルートゥース信号に乗せて送信されたデータを受信して、制御部２１０へ出力する。
【００３５】
図４は、力覚付与インターフェース１８０、２８０の構造の一例を示す。力覚付与インターフェース１８０、２８０は、同じ構成を有している。力覚インターフェース１８０、２８０は、３つの回転子Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを具備する。力覚付与インターフェース１８０、２８０は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸に固定された３つの回転子の回転数ωｘ、ωｙ、ωｚを独立に制御して、それぞれの回転子が発生する角運動量を合成することで任意の方向に角運動量ベクトルを発生することができる。力覚付与インターフェース１８０、２８０は、これを適切に制御すれば任意の方向にトルクを発生させることができる。角運動量ベクトルＬを変化させたときに発生するトルクは、以下のように表される。各ｘ、ｙ、ｚ軸周りに角速度ωｉで回転する角運動量Ｌｉは、各軸周りの慣性モーメントをＩｉとすると、Ｌｉ＝Ｉｉωｉ（ｉ＝ｘ、ｙ、ｚ）と表される。これらの各軸周りの角運動量から構成される合成角運動量ベクトルは、ｘ、ｙ、ｚ軸方向の基本ベクトルをｉ、ｊ、ｋとすると、Ｌ＝Ｌｘｉ＋Ｌｙｊ＋Ｌｚｋと表される。この合成角運動量ベクトルの時間微分が発生するトルクベクトルτ＝ｄＬ／ｄｔである。力覚付与インターフェース１８０、２８０は、ｘ、ｙ、ｚ軸方向の角速度の比ωｘ：ωｙ：ωｚを変えることで任意の方向に角運動量ベクトルの発生方向を制御することができる。
【００３６】
図５は、マスター力覚装置１００の制御部１１０の構成の一例を示す。制御部１１０は、イベント検知部１１１、姿勢ズレ量算出部１１２、力覚方向算出部１１３、及び力覚制御部１１４を具備する。以下、各構成要素の機能及び動作を説明する。
【００３７】
イベント検知部１１１は、ユーザＵに対して力覚を付与する切っ掛けとなるイベントの発生を検知する。
【００３８】
姿勢ズレ量算出部１１２は、マスター力覚装置１００及びスレーブ力覚装置２００に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置１００の姿勢のズレ量を算出する。
【００３９】
力覚方向算出部１１３は、力覚付与インターフェース１８０、２８０により付与すべき力覚について、マスター力覚装置１００の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する。例えば、力覚方向算出部は、イベント検知部１１１がイベントの発生を検知した場合に、力覚付与インターフェース１８０、２８０により付与すべき力覚について、マスター力覚装置１００の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する。
【００４０】
力覚制御部１１４は、ユーザＵの右腰ＲＷに対して所定の方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース１８０を制御する。例えば、力覚制御部１１４は、力覚方向算出部１１３が算出した方向に相当する所定の方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース１８０を制御する。例えば、所定の方向とは、現在地と目的地との位置関係によって定まる方向とすることが考えられる。
【００４１】
図６は、スレーブ力覚装置２００の制御部２１０の構成の一例を示す。制御部２１０は、姿勢ズレ量算出部２１２、力覚方向変換部２１５、及び力覚制御部２１４を具備する。以下、各構成要素の機能及び動作を説明する。
【００４２】
姿勢ズレ量算出部２１２は、マスター力覚装置１００及びスレーブ力覚装置２００に共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置２００の姿勢のズレ量を算出する。
【００４３】
力覚方向変換部２１５は、マスター力覚装置１００及びスレーブ力覚装置２００に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置１００の姿勢のズレ量と、共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置２００の姿勢のズレ量とに基づいて、マスター力覚装置１００の力覚方向算出部１１３が算出したマスター力覚装置１００の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ力覚装置２００の姿勢の状態から視た方向に変換する。例えば、力覚方向変換部２１５は、マスター力覚装置１００の姿勢ズレ量算出部１１２が算出したマスター力覚装置１００の姿勢のズレ量と、スレーブ力覚装置２００の姿勢ズレ量算出部２１２が算出したスレーブ力覚装置２００の姿勢のズレ量とに基づいて、マスター力覚装置１００の力覚方向算出部１１３が算出したマスター力覚装置１００の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ力覚装置２００の姿勢の状態から視た方向に変換する。
【００４４】
力覚制御部２１４は、左腰ＬＷに対して所定の方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース２８０を制御する。例えば、力覚制御部２１４は、マスター力覚装置１００の力覚方向算出部１１３が算出した方向に相当する方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース２８０を制御する。また、例えば、力覚制御部２１４は、力覚方向変換部２１５が変換した後の方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース２８０を制御する。
【００４５】
図７は、マスター力覚装置１００、及びスレーブ力覚装置２００の動作シーケンスの一例を示す。この動作フローは、マスター力覚装置１００、及びスレーブ力覚装置２００を利用して、ユーザＵをナビゲーション（誘導）する場合を例にとって説明する。
【００４６】
ユーザＵは、マスター力覚装置１００、及びスレーブ力覚装置２００を利用してナビゲーションを開始するにあたり、予め、マスター力覚装置１００とスレーブ力覚装置２００のキャリブレーション（校正）を行っておく。例えば、ユーザＵは、図８に示すように、マスター力覚装置１００とスレーブ力覚装置２００とを重ねた状態で、マスター力覚装置１００とスレーブ力覚装置２００のキャリブレーション用のボタン（図示せず）を押下操作する等して、キャリブレーションを実行させる。
【００４７】
このような操作がなされると、マスター力覚装置１００の制御部１１０は、ジャイロスコープ１４０によって測定された角度を示すデータを、メモリ１３０に記憶させる。また、マスター力覚装置１００の制御部１１０は、キャリブレーションを行った相対位置を原点とし、加速度センサー１７０によって測定された加速度を示すデータと、ＧＰＳ受信機１５０によって測定された現在位置を示すデータを、メモリ１３０に記憶させる。同様に、スレーブ力覚装置２００の制御部２１０は、ジャイロスコープ２４０によって測定された角度を示すデータを、メモリ２３０に記憶させる。また、スレーブ力覚装置２００の制御部２１０は、キャリブレーションを行った相対位置を原点とし、加速度センサー２７０によって測定された加速度や位置、速度を示すデータを、メモリ１３０に記憶させる。
【００４８】
図８は、マスター力覚装置１００とスレーブ力覚装置２００のキャリブレーション方法の一例を示す。マスター力覚装置１００、及びスレーブ力覚装置２００を同じ向きでピッタリと重ねる。マスター力覚装置１００のメモリ１３０、及びスレーブ力覚装置２００のメモリ２３０に記憶された各角度は、図８に示すように重ねられた状態で測定されたものである。したがって、その角度を示すＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の値は、同一の値となり、その角度がマスター力覚装置１００とスレーブ力覚装置２００との共通の基準姿勢となる。即ち、図８での状態での位置情報は原点（０，０，０）となり、速度も（０，０，０）である。
【００４９】
図７に戻って、マスター力覚装置１００の姿勢ズレ量算出部１１２は、キャリブレーション後にマスター力覚装置１００の姿勢が変化する度に、マスター力覚装置１００及びスレーブ力覚装置２００に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置１００の姿勢のズレ量を算出する（Ｓ１０１）。例えば、姿勢ズレ量算出部１１２は、ジャイロスコープ１４０によって測定されたマスター力覚装置１００の現在の姿勢（角度）を示すデータと、メモリ１３０に記憶されているマスター力覚装置１００及びスレーブ力覚装置２００に共通の基準姿勢を示すデータとに基づいて、基準姿勢に対する現在の姿勢のズレ量を算出する。また、姿勢ズレ量算出部１１２は、加速度センサー１７０によって測定された加速度情報と、メモリ１３０に記憶されている位置情報、速度情報から現在の位置情報、速度情報を算出する。
【００５０】
同様に、スレーブ力覚装置２００の姿勢ズレ量算出部２１２は、キャリブレーション後にスレーブ力覚装置２００の姿勢が変化する度に、マスター力覚装置１００及びスレーブ力覚装置２００に共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置２００の姿勢のズレ量を算出する（Ｓ１０２）。そして、姿勢ズレ量算出部２１２は、算出したスレーブ力覚装置２００の姿勢のズレ量を示すデータを、力覚方向変換部２１５（図６）へ送る。
【００５１】
一方、ユーザＵは、例えば、マスター力覚装置１００のナビゲーション開始用のボタン（図示せず）を押下操作する等して、ナビゲーションを開始させる。このような操作がなされると、マスター力覚装置１００のイベント検知部１１１は、ＧＰＳ受信機１５０によって測定されたマスター力覚装置１００の現在地を示すデータと、メモリ１３０に記憶されている地図データとに基づいて、地図データによって示される地図上の現在地Ｓを特定する。
そして、イベント検知部１１１は、このようにして現在地Ｓを特定すると、進行方向を指示するためにユーザＵに対して力覚を付与すべき切っ掛けとなるイベントが検知されたものとして（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、その旨を示すデータを、姿勢ズレ量算出部１１２、及び力覚方向算出部１１３へ送る。また、イベント検知部１１１は、特定した現在地Ｓを示すデータを、力覚方向算出部１１３へ送る。イベントが検知されないときは（Ｓ１０３’Ｎｏ）、ステップＳ１０３へ戻る。
【００５２】
姿勢ズレ量算出部１１２は、イベントが検知されたことを示すデータをイベント検知部１１１から受け取ると、マスター力覚装置１００及びスレーブ力覚装置２００に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置１００の姿勢のズレ量を示す最新のデータを、トランシーバ１９０（図２）を介してスレーブ力覚装置２００へブルートゥース信号に乗せて送信する（Ｓ１０５）。
【００５３】
一方、マスター力覚装置１００の力覚方向算出部１１３は、イベントが検知されたことを示すデータと、現在地Ｓを示すデータとをイベント検知部１１１から受け取ると、力覚付与インターフェース１８０、２８０により付与すべき力覚について、マスター力覚装置１００の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する（Ｓ１０４）。例えば、力覚方向算出部１１３は、イベント検知部１１１から受け取った現在地Ｓを示すデータと、ジャイロスコープ１４０によって測定されたマスター力覚装置１００の現在の姿勢を示すデータと、磁気コンパス１６０によって測定された方位を示すデータと、メモリ１３０に記憶されている地図データとに基づいて、力覚付与インターフェース１８０、２８０により付与すべき力覚について、マスター力覚装置１００の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する。
【００５４】
力覚方向算出部１１３は、各力覚の方向を算出するにあたり、最初に、地図上の各力覚の方向を特定する。図９は、ユーザＵをナビゲーションするために利用する地図の一例を示す。例えば、図９に示すような地図上の現在地Ｓから目的地Ｇへ向かう場合、ユーザＵは、現在地Ｓから第１の進行経路Ｒ１を辿って第１の交差点Ｉ１まで進み、第１の交差点Ｉ１から第２の進行経路Ｒ２を辿って第２の交差点Ｒ２まで進み、第２の交差点Ｉ２から第３の進行経路Ｒ３を辿って目的地Ｇまで進めばよいことになる。つまり、ユーザＵは、現在地Ｓにおいて、腰の左右に第１の進行方向Ｒ１と同じ方向の力覚を受ければ、第１の進行方向に引っ張られるような感覚を知覚することになる。図１０は、現在地Ｓにおいて付与すべき力覚の方向の一例を示す。ユーザＵは、マスター力覚装置１００によりＦ１の力を受け、スレーブ力覚装置２００よりＦ２の力を受け、力Ｆ１、Ｆ２は方向Ｒ１と同方向を向いている。
【００５５】
そして、力覚方向算出部１１３は、ジャイロスコープ１４０によって測定されたマスター力覚装置１００の現在の姿勢を示すデータと、磁気コンパス１６０によって測定された方位を示すデータとに基づいて、上記のように特定した地図上の各力覚の方向について、マスター力覚装置１００の姿勢の状態から視た方向として算出する。図１１は、共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置１００及びスレーブ力覚装置２００の傾きと、マスター力覚装置１００の姿勢から視た力覚の方向の一例を示す。例えば、図１１に示すように、マスター力覚装置１００とスレーブ力覚装置２００との共通の基準姿勢におけるある方向Ｃに対して、マスター力覚装置１００の姿勢が角度θ１だけ傾いている場合、力覚方向算出部１１３は、その傾いている方向Ｃ１に対する付与すべき力覚の方向Ｆの角度θ３を、マスター力覚装置１００の姿勢の状態から視た力覚の方向として算出する。
【００５６】
そして、力覚方向算出部１１３は、上記のようにして算出した力覚付与インターフェース１８０により付与すべき力覚の方向Ｆ１を示すデータを、力覚制御部１１４へ送る。また、力覚方向算出部１１３は、上記のようにして算出した力覚付与インターフェース２８０により付与すべき力覚の方向Ｆ２を示すデータを、トランシーバ１９０を介してスレーブ力覚装置２００へブルートゥース信号に乗せて送信する（Ｓ１０５）。
【００５７】
スレーブ力覚装置２００の力覚方向変換部２１５（図６）は、マスター力覚装置１００からブルートゥース信号に乗せて送信されたマスター力覚装置１００の姿勢のズレ量を示すデータと、力覚付与インターフェース２８０により付与すべき力覚の方向Ｆ２を示すデータとをトランシーバ２９０を介して受信すると、これらデータと、姿勢ズレ量算出部２１２から受け取ったスレーブ力覚装置２００の姿勢のズレ量を示す最新のデータとに基づいて、マスター力覚装置１００の力覚方向算出部１１３が算出したマスター力覚装置１００の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ力覚装置２００の姿勢の状態から視た方向に変換する（Ｓ１０６）。例えば、マスター力覚装置１００の姿勢は、図１１に示すように、マスター力覚装置１００とスレーブ力覚装置２００との共通の基準姿勢におけるある方向Ｃに対して方向Ｃ１を向いて角度θ１だけ傾いているとする。また、スレーブ力覚装置２００の姿勢は、方向Ｃに対して方向Ｃ２を向いて角度θ２だけ傾いているとする。そして、このマスター力覚装置１００の姿勢の状態から視た力覚の方向Ｆ２は、マスター力覚装置１００の傾いている方向Ｃ１に対して角度θ３だけ傾いているとする。その場合、スレーブ力覚装置２００の姿勢の状態から視た力覚の方向Ｆ２は、スレーブ力覚装置２００の傾いている方向Ｃ２に対して角度（θ１−θ２＋θ３）だけ傾いていることになる。力覚方向変換部２１５は、この角度（θ１−θ２＋θ３）を、スレーブ力覚装置２００の姿勢の状態から視た力覚の方向として変換する。そして、力覚方向変換部２１５は、変換した力覚の方向Ｆ２を示すデータを、力覚制御部２１４へ送る。なおまた、上記の説明では、説明が煩雑になることを防ぐことを目的として、各方向を平面視した場合について説明したが、実際には、３次元の角度として演算される。
【００５８】
スレーブ力覚装置２００の力覚制御部２１４は、付与すべき力覚の方向Ｆ２を示すデータを力覚方向変換部２１５から受け取ると、その方向Ｆ２への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース２８０を制御する（Ｓ１０７）。
【００５９】
一方、マスター力覚装置１００の力覚制御部１１４は、付与すべき力覚の方向Ｆ１を示すデータを力覚方向算出部１１３から受け取ると、その方向Ｆ１への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース１８０を制御する（Ｓ１０８）。
【００６０】
このようにして、ユーザＵは、第１の進行方向Ｒ１と同じ方向Ｆ１、Ｆ２の力覚を左右の腰に受けることになる。その結果、ユーザＵは、現在地Ｓにおいて、左右の腰を第１の進行方向Ｒ１へ引っ張られるような感覚を知覚することになり、その方向Ｒ１へ進めばよいことを知ることができる。
【００６１】
そして、ユーザＵが第１の進行方向Ｒ１に沿って移動している間にも、マスター力覚装置１００の制御部１１０のイベント検知部１１１は、ＧＰＳ受信機１５０によって測定されたマスター力覚装置１００の現在地を示すデータと、メモリ１３０に記憶されている地図データとに基づいて、地図データによって示される地図上の現在地Ｓを特定する。そして、イベント検知部１１１は、ユーザＵの現在地が第１の交差点Ｉ１に達した場合、進行方向を変更するためにユーザＵに対して力覚を付与すべき切っ掛けとなるイベントが検知されたものとして（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、その旨を示すデータを、姿勢ズレ量算出部１１２、及び力覚方向算出部１１３へ送る。また、イベント検知部１１１は、特定した現在地Ｓ＝Ｉ１を示すデータを、力覚方向算出部１１３へ送る。
【００６２】
姿勢ズレ量算出部１１２は、イベントが検知されたことを示すデータをイベント検知部１１１から受け取ると、マスター力覚装置１００及びスレーブ力覚装置２００に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置１００の姿勢のズレ量を示す最新のデータを、トランシーバ１９０を介してスレーブ力覚装置２００へブルートゥース信号に乗せて送信する（Ｓ１０５）。
【００６３】
一方、マスター力覚装置１００の力覚方向算出部１１３は、イベントが検知されたことを示すデータと、現在地Ｓを示すデータとをイベント検知部１１１から受け取ると、力覚付与インターフェース１８０、２８０により付与すべき力覚について、マスター力覚装置１００の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する（Ｓ１０４）。例えば、ユーザＵは、現在地Ｓ＝Ｉ１において、腰の右側に前方への力覚を受けて、腰の左側に後方への力覚を受ければ、反時計回りに回転させられるような感覚を知覚することになる。図１２は、第１の交差点Ｉ１において付与すべき力覚の方向の一例を示す。したがって、第１の交差点Ｉ１において、マスター力覚装置１００によって付与すべき力覚の方向は、図１２に示すように、前方方向Ｆ１となる。同様に、第１の交差点Ｉ１において、スレーブ力覚装置２００によって付与すべき力覚の方向は、図１２に示すように、後方方向Ｆ２となる。
【００６４】
以降、マスター力覚装置１００とスレーブ力覚装置２００は、上述したステップＳ１０５からステップＳ１０８までの処理を行う。このようにして、ユーザＵは、右腰ＲＷに前方方向Ｆ１の力覚を受けて、左腰ＬＷに後方方向Ｆ２の力覚を受けることになる。その結果、ユーザＵは、反時計回りに回転させられるような感覚を知覚することになり、その方向へ体の向きを変えればよいことを知ることができる。なおまた、ユーザＵの体の向きを変えさせるための力覚は、ユーザＵの体の正面が第２の進行方向Ｒ２を向くまで継続される。
【００６５】
このように、マスター力覚装置１００、及びスレーブ力覚装置２００は、ステップＳ１０１からステップＳ１０８までの処理を繰り返すことによって、ユーザＵを図９に示す目的地Ｇまで誘導することができる。
【００６６】
第１の実施形態によれば、個別に付与される各力覚の方向の組合せに対しそれぞれ意味を持たせることによって、ユーザに対して付加的な案内を行うことができる。
【００６７】
＜第２の実施形態＞
図１３は、第２の実施形態に係る力覚システム２の利用環境の一例を示す。本実施形態に係る力覚システム２は、ユーザＵに対してマスター力覚装置３００、及びスレーブ力覚装置４００を備える。なおまた、マスター力覚装置３００、及びスレーブ力覚装置４００の利用環境は、第１の実施形態におけるマスター力覚装置１００、及びスレーブ力覚装置２００の利用環境とそれぞれ同様であるから、その詳細な説明を省略する。
【００６８】
本実施形態においては、説明が煩雑になることを防ぐことを目的として、力覚システム２が一個のスレーブ力覚装置４００を備える構成について説明するが、力覚システム２は、複数個のスレーブ力覚装置４００を備えてよい。
【００６９】
図１４は、マスター力覚装置３００の構成の一例を示す。マスター力覚装置３００は、制御部３１０、メモリ３３０、ジャイロスコープ３４０、ＧＰＳ受信機３５０、磁気コンパス３６０、加速度センサー３７０、力覚付与インターフェース３８０、及びトランシーバ３９０を具備する。なおまた、マスター力覚装置３００のこれら各ハードウェアの主たる機能は、それぞれ第１の実施形態におけるマスター力覚装置１００の各ハードウェアの主たる機能とそれぞれ同様であるから、その詳細な説明を省略する。
【００７０】
図１５は、スレーブ力覚装置４００の構成の一例を示す。スレーブ力覚装置４００は、制御部４１０、メモリ４３０、ジャイロスコープ４４０、加速度センサー４７０、力覚付与インターフェース４８０、及びトランシーバ４９０を具備する。なおまた、スレーブ力覚装置４００のこれら各ハードウェアの主たる機能は、それぞれ第１の実施形態におけるスレーブ力覚装置２００の各ハードウェアの主たる機能とそれぞれ同様であるから、その詳細な説明を省略する。
【００７１】
図１６は、マスター力覚装置３００の制御部３１０の構成の一例を示す。制御部３１０は、イベント検知部３１１、姿勢ズレ量算出部３１２、力覚方向算出部３１３、力覚方向変換部３１５、及び力覚制御部３１４を具備する。以下、各構成要素の機能及び動作を説明する。力覚方向変換部３１５が新たに付加されている。しかし、なおまた、イベント検知部３１１、姿勢ズレ量算出部３１２、力覚方向算出部３１３、及び力覚制御部３１４の機能及び動作は、第１の実施形態におけるイベント検知部１１１、姿勢ズレ量算出部１１２、力覚方向算出部１１３、及び力覚制御部１１４の機能及び動作と同様であるから、その詳細な説明を省略する。
【００７２】
力覚方向変換部３１５は、マスター力覚装置３００及びスレーブ力覚装置４００に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置３００の姿勢のズレ量と、共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置４００の姿勢のズレ量とに基づいて、力覚方向算出部３１３が算出したマスター力覚装置３００の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ力覚装置４００の姿勢の状態から視た方向に変換する。例えば、力覚方向変換部３１５は、マスター力覚装置３００の姿勢ズレ量算出部３１２が算出したマスター力覚装置３００の姿勢のズレ量と、スレーブ力覚装置４００の姿勢ズレ量算出部４１２が算出したスレーブ力覚装置４００の姿勢のズレ量とに基づいて、マスター力覚装置３００の力覚方向算出部３１３が算出したマスター力覚装置３００の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ力覚装置４００の姿勢の状態から視た方向に変換する。
【００７３】
図１７は、スレーブ力覚装置４００の制御部４１０の構成の一例を示す。制御部４１０は、姿勢ズレ量算出部４１２、及び力覚制御部４１４を具備する。なおまた、姿勢ズレ量算出部４１２、及び力覚制御部４１４の機能及び動作は、第１の実施形態における姿勢ズレ量算出部２１２、及び力覚制御部２１４の機能及び動作とそれぞれ同様であるから、その詳細な説明を省略する。ただし、第２の実施形態のスレーブ力覚装置４００の制御部４１０は、第１の実施形態のスレーブ力覚装置２００の制御部２１０の力覚方向変換部２１５を欠いている。
【００７４】
図１８は、マスター力覚装置３００、及びスレーブ力覚装置４００の動作シーケンスの一例を示す。この動作フローは、マスター力覚装置３００、及びスレーブ力覚装置４００を利用して、ユーザＵをナビゲーションする場合を例にとって説明する。また、第１の実施形態においては、スレーブ力覚装置４００の力覚付与インターフェース４８０により付与すべき力覚の方向について、スレーブ力覚装置４００の姿勢から視た方向への変換処理を、スレーブ力覚装置４００にて処理する例について説明した。これに対し、本実施形態においては、スレーブ力覚装置４００の力覚付与インターフェース４８０により付与すべき力覚の方向について、スレーブ力覚装置４００の姿勢から視た方向への変換処理を、マスター力覚装置３００にて処理する例について説明する。
【００７５】
ユーザＵは、マスター力覚装置３００、及びスレーブ力覚装置４００を利用してナビゲーションを開始するにあたり、予め、マスター力覚装置３００とスレーブ力覚装置４００のキャリブレーションを行っておく。また、マスター力覚装置３００とスレーブ力覚装置４００のキャリブレーションの方法は、第１の実施形態におけるマスター力覚装置１００とスレーブ力覚装置２００のキャリブレーションの方法と同様であるから、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
マスター力覚装置３００の姿勢ズレ量算出部３１２は、キャリブレーション後にマスター力覚装置３００の姿勢が変化する度に、マスター力覚装置３００及びスレーブ力覚装置４００に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置３００の姿勢のズレ量を算出する（Ｓ２０１）。また、姿勢ズレ量算出部３１２によるステップＳ２０１の処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１０１の処理と同様であるから、その詳細な説明を省略する。
【００７７】
同様に、スレーブ力覚装置４００の姿勢ズレ量算出部４１２は、キャリブレーション後にスレーブ力覚装置４００の姿勢が変化する度に、マスター力覚装置３００及びスレーブ力覚装置４００に共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置４００の姿勢のズレ量を算出する（Ｓ２０２）。
【００７８】
一方、ユーザＵは、例えば、マスター力覚装置３００のナビゲーション開始用のボタン（図示せず）を押下操作する等して、ナビゲーションを開始させる。このような操作がなされると、マスター力覚装置３００のイベント検知部３１１は、ＧＰＳ受信機３５０によって測定されたマスター力覚装置３００の現在地を示すデータと、メモリ３３０に記憶されている地図データとに基づいて、地図データによって示される地図上の現在地Ｓを特定する。そして、イベント検知部３１１は、このようにして現在地Ｓを特定すると、進行方向を指示するためにユーザＵに対して力覚を付与すべき切っ掛けとなるイベントが検知されたものとして（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、その旨を示すデータを、姿勢ズレ量算出部３１２、及び力覚方向算出部３１３へ送ると共に、トランシーバ３９０を介してスレーブ力覚装置４００へブルートゥース送信する（Ｓ２０４）。また、イベント検知部３１１は、特定した現在地Ｓを示すデータを、力覚方向算出部３１３へ送る。
【００７９】
姿勢ズレ量算出部３１２は、イベントが検知されたことを示すデータをイベント検知部３１１から受け取ると、マスター力覚装置３００及びスレーブ力覚装置４００に共通の基準姿勢に対するマスター力覚装置３００の姿勢のズレ量を示す最新のデータを、力覚方向変換部３１５へ送る。
【００８０】
一方、マスター力覚装置３００の力覚方向算出部３１３は、イベントが検知されたことを示すデータと、現在地Ｓを示すデータとをイベント検知部３１１から受け取ると、力覚付与インターフェース３８０、４８０により付与すべき力覚について、マスター力覚装置３００の姿勢の状態から視た各力覚の方向をそれぞれ算出する（Ｓ２０５）。また、力覚方向算出部３１３によるステップＳ２０５の処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１０４の処理と同様であるから、その詳細な説明を省略する。そして、力覚方向算出部３１３は、力覚付与インターフェース３８０により付与すべき力覚の方向を示すデータを、力覚制御部３１４へ送る。また、力覚方向算出部３１３は、力覚付与インターフェース４８０により付与すべき力覚の方向を示すデータを、力覚方向変換部３１５へ送る。
【００８１】
一方、スレーブ力覚装置４００の姿勢ズレ量算出部４１２は、マスター力覚装置３００からブルートゥース信号に乗せて送信されたイベントの検知を示すデータを受信すると、マスター力覚装置３００及びスレーブ力覚装置４００に共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置４００の姿勢のズレ量を示す最新のデータを、トランシーバ４９０を介してマスター力覚装置３００へブルートゥース信号に乗せて送信する（Ｓ２０６）。
【００８２】
マスター力覚装置３００の力覚方向変換部３１５は、マスター力覚装置３００の姿勢のズレ量を示すデータを姿勢ズレ量算出部３１２から受け取って、力覚付与インターフェース４８０により付与すべき力覚の方向を示すデータを力覚方向算出部３１３から受け取って、スレーブ力覚装置４００からブルートゥース送信されたスレーブ力覚装置４００の姿勢のズレ量を示すデータをトランシーバ３９０を介して受信すると、これらデータに基づいて、マスター力覚装置３００の力覚方向算出部３１３が算出したマスター力覚装置３００の姿勢の状態から視た力覚の方向を、スレーブ力覚装置４００の姿勢の状態から視た方向に変換する（Ｓ２０７）。なおまた、力覚方向変換部３１５によるステップＳ２０７の処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１０６の処理と同様であるから、その詳細な説明を省略する。そして、力覚方向変換部３１５は、変換した力覚の方向３を示すデータを、トランシーバ３９０を介してスレーブ力覚装置４００へブルートゥース信号に乗せて送信する。
【００８３】
スレーブ力覚装置２００の力覚制御部２１４は、マスター力覚装置３００から送信された付与すべき力覚の方向を示すデータをトランシーバ４９０を介して受信すると、その方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース４８０を制御する（Ｓ２０９）。
【００８４】
一方、マスター力覚装置３００の力覚制御部３１４は、付与すべき力覚の方向を示すデータを力覚方向算出部３１３から受け取ると、その方向への力覚を付与させるべく、力覚付与インターフェース３８０を制御する（Ｓ２１０）。
【００８５】
このようにして、ユーザＵは、第１の実施形態と同様に、マスター力覚装置３００、及びスレーブ力覚装置４００から力覚が付与されることにより、目的地まで誘導されることになる。
【００８６】
また、本実施形態は、スレーブ力覚装置４００からマスター力覚装置３００へ、スレーブ力覚装置４００の姿勢のズレ量を示すデータをブルートゥース信号に乗せて送信させる切っ掛けとして、イベントの検知を示すデータを、マスター力覚装置３００からスレーブ力覚装置４００へブルートゥース送信する例について説明した。しかしながら、スレーブ力覚装置４００は、スレーブ力覚装置４００の姿勢のズレ量を示すデータを、所定時間置きにマスター力覚装置３００へブルートゥース信号に乗せて送信するようにしてもよい。
【００８７】
第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、個別に付与される各力覚の方向の組合せに対しそれぞれ意味を持たせることによって、ユーザに対して付加的な案内を行うことができる。
【００８８】
＜第３の実施形態＞
図１９は、第３の実施形態に係る力覚システムの利用環境の一例を示す。第３の実施形態に係る力覚システムは、ユーザＵに対してマスター非力覚装置５００、及び２つのスレーブ力覚装置２００ａ、ｂ（以下、スレーブ力覚装置２００と総称する。）を備える。マスター非力覚装置５００は、各スレーブ力覚装置２００とブルートゥース信号を介して通信接続される。そして、マスター非力覚装置５００は、各スレーブ力覚装置２００を制御する。なおまた、各スレーブ力覚装置２００ａ、ｂは、第１の実施形態におけるスレーブ力覚装置２００と同じ装置である。
【００８９】
マスター非力覚装置５００は、ユーザＵの首からストラップ等によってぶら下げられている。スレーブ力覚装置２００ａは、ユーザＵの右腰ＲＷに取り付けられている。そして、スレーブ力覚装置２００ａは、右腰ＲＷに対して力覚を付与する。また、スレーブ力覚装置２００ｂは、ユーザＵの左腰ＬＷに取り付けられている。そして、スレーブ力覚装置２００ｂは、左腰ＬＷに対して力覚を付与する。
【００９０】
なおまた、本実施形態においては、説明が煩雑になることを防ぐことを目的として、力覚システムが一のスレーブ力覚装置２００を備える構成について説明するが、力覚システムは、複数のスレーブ力覚装置２００を備えてよい。
【００９１】
図２０は、マスター非力覚装置５００の構成の一例を示す。マスター非力覚装置５００は、制御部５１０、メモリ５３０、ジャイロスコープ５４０、ＧＰＳ受信機５５０、磁気コンパス５６０、加速度センサー５７０、及びトランシーバ５９０を具備する。また、マスター非力覚装置５００のこれら各ハードウェアの主たる機能は、それぞれ第１の実施形態におけるマスター力覚装置１００の各ハードウェアの主たる機能とそれぞれ同様であるから、その詳細な説明を省略する。ただし、マスター非力覚装置５００は、マスター力覚装置１００（図２）の力覚付与インターフェース１８０に相当するものを欠いている。
【００９２】
図２１は、マスター非力覚装置５００の制御部５１０の構成の一例を示す。制御部５１０は、イベント検知部５１１、姿勢ズレ量算出部５１２、及び力覚方向算出部５１３を具備する。なおまた、制御部５１０のこれら各構成の機能及び動作は、それぞれ第１の実施形態におけるマスター力覚装置１００の各構成の機能及び動作とそれぞれ同様であるから、その詳細な説明を省略する。ただし、マスター非力覚装置５００は、マスター力覚装置１００（図２）の制御部１１０が力覚付与インターフェース１８０にデータを出力する力覚制御部１１４に相当するものを欠いている。
【００９３】
図２２は、マスター非力覚装置５００、及び２つのスレーブ力覚装置２００の動作シーケンスの一例を示す。上述した第１の実施形態は、マスター力覚装置１００の力覚付与インターフェース１８０と、スレーブ力覚装置２００の力覚付与インターフェース２８０とを制御するシステムであった。これに対し、本実施形態は、マスター非力覚装置５００が力覚付与インターフェースを具備していないため、２つのスレーブ力覚装置２００の各力覚付与インターフェース２８０を制御するものである。
【００９４】
マスター非力覚装置５００の姿勢ズレ量算出部５１２は、キャリブレーション後にマスター非力覚装置５００の姿勢が変化する度に、２つのスレーブ力覚装置２００と共通の基準姿勢に対するマスター非力覚装置５００の姿勢のズレ量を算出する（Ｓ３０１）。また、姿勢ズレ量算出部５１２によるステップＳ３０１の処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１０１の処理と同様であるから、その詳細な説明を省略する。
【００９５】
同様に、スレーブ力覚装置２００の姿勢ズレ量算出部４１２は、キャリブレーション後にスレーブ力覚装置２００の姿勢が変化する度に、マスター非力覚装置５００との共通の基準姿勢に対するスレーブ力覚装置２００の姿勢のズレ量を算出する（Ｓ３０２）。
【００９６】
一方、ユーザＵは、例えば、マスター非力覚装置５００のナビゲーション開始用のボタン（図示せず）を押下操作する等して、ナビゲーションを開始させる。このような操作がなされると、マスター非力覚装置５００のイベント検知部５１１は、ＧＰＳ受信機５５０によって測定されたマスター非力覚装置５００の現在地を示すデータと、メモリ５３０に記憶されている地図データとに基づいて、地図データによって示される地図上の現在地Ｓを特定する。そして、イベント検知部５１１は、このようにして現在地Ｓを特定すると、進行方向を指示するための力覚を付与すべき切っ掛けとなるイベントが検知されたものとして（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、その旨を示すデータを、姿勢ズレ量算出部５１２、及び力覚方向算出部５１３へ送る。そして、力覚方向算出部５１３は、力覚の方向を算出し（Ｓ３０４）、これらのデータを、トランシーバ５９０を介して２つのスレーブ力覚装置２００へブルートゥース信号に乗せて送信する（Ｓ３０５）。２つのスレーブ力覚装置２００は、力覚の方向を変換し（Ｓ３０６）、力覚付与インターフェース２８０を制御する（Ｓ３０７）。
【００９７】
したがって、本実施形態の動作シーケンスは、マスター非力覚装置５００自身の力覚付与インターフェースの制御動作が存在しないことを除けば、第１の実施形態の動作シーケンスと同様の処理となる。このように、力覚システムは、マスターとなる装置が力覚装置でなくとも運用することができる。
【００９８】
また、本実施形態は、スレーブとして、上述した第１の実施形態と同じスレーブ力覚装置２００を２台利用する例について説明した。しかしながら、利用するスレーブ力覚装置は、これに限られず、例えば、上述した第２の実施形態と同じスレーブ力覚装置４００を２台利用するようにしてもよい。その場合の動作シーケンスは、マスター非力覚装置５００自身の力覚付与インターフェースの制御動作が存在しないことを除けば、第２の実施形態の動作シーケンスと同様の処理となる。
【００９９】
第３の実施形態によれば、第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、個別に付与される各力覚の方向の組合せに対しそれぞれ意味を持たせることによって、ユーザに対して付加的な案内を行うことができる。
【０１００】
以上説明したように、本実施形態に係る力覚システムは、ユーザＵの現在位置や誘導すべき方向に応じて、左右に取り付けられた２つの力覚装置１００、２００によりそれぞれ所定の方向の力覚を付与するようにしたので、既知の技術と比較して、ユーザＵに対する指示の内容をより分かり易く示すことができる。
【０１０１】
なおまた、上述した実施形態においては、マスター力覚装置がイベント検知部を具備する例について説明したが、スレーブ力覚装置がイベント検知部を具備するようにしてもよい。
【０１０２】
また、上述した実施形態においては、マスター力覚装置とスレーブ力覚装置とを重ねた状態でキャリブレーションを行う例について説明したが、マスター力覚装置の姿勢とスレーブ力覚装置の姿勢との関係の基準をとれればよく、基準となる互いの姿勢が違えていてもよい。
【０１０３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【０１０４】
１００  マスター力覚装置
１１０  制御部
１１１  イベント検知部
１１２  姿勢ズレ量算出部
１１３  力覚方向算出部
１１４  力覚制御部
１３０  メモリ
１４０  ジャイロスコープ
１５０  ＧＰＳ受信機
１６０  磁気コンパス
１７０  加速度センサー
１８０  力覚付与インターフェース
１９０  トランシーバ
２００  スレーブ力覚装置
２１０  制御部
２１２  姿勢ズレ量算出部
２１４  力覚制御部
２１５  力覚方向変換部
２３０  メモリ
２４０  ジャイロスコープ
２８０  力覚付与インターフェース
２９０  トランシーバ
３００  マスター力覚装置
３１０  制御部
３１１  イベント検知部
３１２  姿勢ズレ量算出部
３１３  力覚方向算出部
３１４  力覚制御部
３１５  力覚方向変換部
３３０  メモリ
３４０  ジャイロスコープ
３５０  ＧＰＳ受信機
３６０  磁気コンパス
３７０  加速度センサー
３８０  力覚付与インターフェース
３９０  トランシーバ
４００  スレーブ力覚装置
４１０  制御部
４１２  姿勢ズレ量算出部
４１４  力覚制御部
４３０  メモリ
４４０  ジャイロスコープ
４８０  力覚付与インターフェース
４９０  トランシーバ
５００  マスター非力覚装置
５１０  制御部
５１１  イベント検知部
５１２  姿勢ズレ量算出部
５１３  力覚方向算出部
５３０  メモリ
５４０  ジャイロスコープ
５５０  ＧＰＳ受信機
５６０  磁気コンパス
５７０  加速度センサー
５９０  トランシーバ
Ｕ  ユーザ
ＲＷ  右腰
ＬＷ  左腰
Ｓ  現在地
Ｉ１  第１の交差点
Ｉ２  第２の交差点
Ｇ  目的地
Ｒ１  第１の進行経路
Ｒ２  第２の進行経路
Ｒ３  第３の進行経路
Ｆ  付与すべき力覚の方向
Ｆ１  力覚付与インターフェース１８０により付与すべき力覚の方向
Ｆ２  力覚付与インターフェース２８０により付与すべき力覚の方向
Ｃ  共通の基準姿勢におけるある方向
Ｃ１  マスター力覚装置１００の傾いている方向
Ｃ２  スレーブ力覚装置２００の傾いている方向
θ１  基準姿勢に対するマスター力覚装置１００の姿勢の傾きの角度
θ２  基準姿勢に対するスレーブ力覚装置２００の姿勢の傾きの角度
θ３  マスター力覚装置１００の傾いている方向に対する力覚の方向の角度
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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