(57)【要約】【課題】斜面の移動速度に応じた昇降の負荷をユーザに体感させる。【解決手段】操作部（１４）および振動部（１５）を備えた操作支援装置（１）は、仮想移動体を移動させている間、単位時間開始時点の該仮想移動体の始点高度と単位時間終了時点の終点高度との高度差を高度変化量として取得する高度変化量取得部（２０、２２）と、仮想移動体が移動中の経路の移動に伴う負荷に対応する振動を、高度変化量に応じて出力するように振動部を制御する振動制御部（２４）とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部と振動部とを備えた操作支援装置であって、
上記操作部を介して入力される移動指示にしたがって、上記操作支援装置が仮想空間において仮想移動体の位置を移動させている間、
単位時間の開始時点での上記仮想移動体の位置における高度と、該単位時間の終了時点での高度との高度差を、上記単位時間あたりの高度変化量として取得する高度変化量取得部と、
上記仮想移動体が移動中の経路における該移動に伴う負荷に対応する振動を、上記単位時間あたりの高度変化量に応じて出力するように上記振動部を制御する振動制御部とを備えていることを特徴とする操作支援装置。
【請求項２】
上記高度変化量取得部は、
上記単位時間の開始時点での上記仮想移動体の位置における高度を始点高度として取得するとともに、該単位時間の終了時点での上記高度を終点高度として取得する高度取得部と、
上記始点高度と上記終点高度との高度差を、上記単位時間あたりの高度変化量として算出する高度変化量算出部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の操作支援装置。
【請求項３】
上記振動制御部は、上記高度変化量の絶対値が大きい程、振動が強く知覚されるように上記振動部を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の操作支援装置。
【請求項４】
上記振動制御部は、上記高度変化量に応じた振動の出力を、上記単位時間終了時点から、次の単位時間終了時点まで継続するように上記振動部を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の操作支援装置。
【請求項５】
上記振動部に出力させる振動のパターンを決定する振動パターン決定部を備え、
上記振動パターン決定部は、上記高度変化量が正の値である場合に、上記操作部表面が突き出たように上記操作部の操作者に知覚させるための第１の振動パターンを決定し、上記高度変化量が負の値である場合に、上記操作部表面が窪んだように上記操作者に知覚させるための第２の振動パターンを決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の操作支援装置。
【請求項６】
上記仮想空間における所定の経路を上記仮想移動体が移動するときの、移動体移動速度を算出する速度算出部と、
上記移動体移動速度が、上記経路に対して予め規定されている制限速度を超過したか否かを判定する速度超過判定部とをさらに備え、
上記振動パターン決定部は、上記移動体移動速度が、上記制限速度を超過したと判定された場合に、超過したことを上記操作者に認識させるための第３の振動パターンを決定することを特徴とする請求項５に記載の操作支援装置。
【請求項７】
上記振動制御部は、上記移動体移動速度の、上記制限速度に対する超過の度合いが大きい程、上記第３の振動パターンに基づく振動が強く知覚されるように上記振動部を制御することを特徴とする請求項６に記載の操作支援装置。
【請求項８】
上記操作部は地図を表示する表示部に重畳して設けられたタッチパネルであり、
上記タッチパネルに接触させた操作子を該タッチパネル上で移動させることにより入力される移動指示にしたがって、上記操作支援装置が、上記操作子によって指定された上記地図上の仮想移動体の位置を移動させている間、
上記振動制御部は、上記操作子の移動速度が速い程、振動が強く知覚されるように上記振動部を制御することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の操作支援装置。
【請求項９】
操作部と振動部とを備えた操作支援装置の制御方法であって、
上記操作部を介して入力される移動指示にしたがって、上記操作支援装置が仮想空間において仮想移動体の位置を移動させている間、
単位時間の開始時点での上記仮想移動体の位置における高度と、該単位時間の終了時点での高度との高度差を、上記単位時間あたりの高度変化量として取得する高度変化量取得ステップと、
上記仮想移動体が移動中の経路における該移動に伴う負荷に対応する振動を、上記単位時間あたりの高度変化量に応じて出力するように上記振動部を制御する振動制御ステップとを含むことを特徴とする操作支援装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の操作支援装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記高度変化量取得部および上記振動制御部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの操作に応じて、該ユーザに体感させる振動を出力する操作支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザの操作に応じて、該ユーザに体感させる振動を出力することにより、表示を行う以外にも各種情報をユーザに提供することができる操作支援装置が従来知られている。例えば、特許文献１には、地図を表示し、ユーザの移動を補助するナビゲーション装置において、ユーザが操作する入力部に対して駆動力を与えることによって、該ユーザに路面の状態を知覚させる技術が開示されている。さらには、特許文献１には、カーソルの移動場所が、上り坂であるときに大きな抵抗力、下り坂であるときに引き込み力などを上記入力部に発生させることで、道路形状に合った感触を手に伝えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２１９２９５号公報（２００４年８月５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術の構成では、坂道などの斜面に対応して出力される抵抗力は一定であり、斜面を昇降するときの移動速度に応じた負荷を体感できない。これでは、実際に道路を自転車や自動車などで走ることを想定して、カーソルを動かしながら、移動速度をイメージして、勾配を体感したいというニーズに応えることができないという問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、斜面上の移動速度に応じた昇降の負荷をユーザに体感させることができる操作支援装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る操作支援装置は、操作部と、該操作部の操作者に知覚される振動を出力する振動部とを備えた操作支援装置であって、上記操作部を介して入力される移動指示にしたがって、上記操作支援装置が仮想空間において仮想移動体の位置を移動させている間、単位時間の開始時点での上記仮想移動体の位置における高度を始点高度として取得するとともに、該単位時間の終了時点での上記高度を終点高度として取得する高度取得部と、上記始点高度と上記終点高度との高度差を、上記単位時間あたりの高度変化量として算出する高度変化量算出部と、上記仮想移動体が移動中の経路の勾配を上記操作者が知覚できる振動を、上記高度変化量に応じて出力するように上記振動部を制御する振動制御部とを備えている。
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る操作支援装置の制御方法は、操作部と、該操作部の操作者に知覚される振動を出力する振動部とを備えた操作支援装置の制御方法であって、上記操作部を介して入力される移動指示にしたがって、上記操作支援装置が仮想空間において仮想移動体の位置を移動させている間、単位時間の開始時点での上記仮想移動体の位置における高度を始点高度として取得するとともに、該単位時間の終了時点での上記高度を終点高度として取得する高度取得ステップと、上記始点高度と上記終点高度との高度差を、上記単位時間あたりの高度変化量として算出する高度変化量算出ステップと、上記仮想移動体が移動中の経路の勾配を上記操作者が知覚できる振動を、上記高度変化量に応じて出力するように上記振動部を制御する振動制御ステップとを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、斜面上の移動速度に応じた昇降の負荷をユーザに体感させることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る操作支援装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】タッチ操作の移動速度と、高度変化量との関係を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る操作支援装置が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態２に係る操作支援装置が実行する処理の流れ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】
【００１０】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１について、詳細に説明する。本実施形態では、一例として、本発明の操作支援装置を、タッチパネルを備えているスマートフォンに適用した場合について説明する。しかし、本発明の操作支援装置は、これに限定されず、操作部を備えたあらゆる情報処理装置に適用可能である。また、上記操作部は、タッチパネルに限らず、当該操作支援装置が情報処理する仮想空間における仮想移動体を移動させる指示を入力し、その移動速度を入力（指定）することが可能な操作部である。
【００１１】
（スマートフォン１の構成）
本実施形態に係るスマートフォン１の要部構成の一例について、図１のブロック図を用いて説明する。なお、図１は、スマートフォン１のブロック図ではあるが、本発明に直接関係の無い部分、例えば通話機能、メール機能を実現する部分などは省略した。
【００１２】
スマートフォン１は、制御部１０、記憶部１１、通信部１２、ディスプレイ１３、タッチパネル１４、および振動部１５を備えている。制御部１０は、スマートフォン１の各部を統括して制御するものであり、機能ブロックとして、少なくとも、高度変化量算出部２２（高度変化量取得部）および振動制御部２４を備える構成である。制御部１０は、必要に応じて、さらに、地図情報処理部２０、位置検出部２１、振動パターン決定部２３、速度算出部２５および速度超過判定部２６の各機能ブロックを備えていてもよい。本実施形態では、地図情報処理部２０は、さらに、高度取得部３０（高度変化量取得部）を含む。ここで、実施形態１に係るスマートフォン１は、速度算出部２５および速度超過判定部２６を備えていない。したがって、これらの機能ブロックの詳細については後述の実施形態２で説明する。
【００１３】
記憶部１１は、スマートフォン１にて扱われる各種データを記憶するものであり、図示の例では、２次元の地図情報を記憶している。通信部１２は、ネットワークを通じて外部装置より情報を取得するものであり、例えば、通信部１２は、サーバから、上記２次元の地図情報に対応する、高度を取得することができる。ディスプレイ１３は、スマートフォン１にて処理される各種情報を表示するものであり、例えば、上記地図情報を表示する。タッチパネル１４（表示部）は、パネル面に対する操作子（ユーザの指、タッチペンなど）の接触（近接も含む）を、ユーザ（操作者）の指示入力として受け付ける操作部である。タッチパネル１４は、例えば、ディスプレイ１３と一体で構成され、ディスプレイ１３に地図情報が表示されているときに、ユーザが指でパネル面をタッチすると、そのタッチ位置に対応する地図上の位置が指定されたことがスマートフォン１によって認識される。振動部１５は、振動制御部２４の制御にしたがって、スマートフォン１に振動を与えるものである。なお、振動部１５が出力するスマートフォン１の振動パターンは、ユーザがその振動の強さや種類の違いを知覚可能なように、複数パターンあることが好適である。とりわけ、地図上の所定経路における勾配の違いは、振動の強さの違いとして、ユーザに伝達される。ユーザに知覚させる振動の強さおよび種類の違いは、振幅、振動波長、振動方向、振動タイミングなどを変えることによって表現され、上述の１以上の振動パラメータを組み合わせたものが１つの振動パターンとして定義される。
【００１４】
位置検出部２１は、タッチパネル１４にユーザの指が接触した位置（タッチ位置）を検出するものである。なお、該検出は定期的に行われ、単位時間ごと（例えば、０．１秒ごと）に行うことが好適である。
【００１５】
地図情報処理部２０は、いわゆる地図表示アプリケーションである。地図情報処理部２０は、記憶部１１から、もしくは通信部１２を介してサーバからダウンロードした情報から読み出した地図情報をディスプレイ１３に表示する。また、地図情報処理部２０は、地図情報が表示されているときに、タッチパネル１４がユーザのタッチ操作を受け付けた場合に、位置検出部２１が検出したタッチ位置に対応する地図上の位置または表示対象物を仮想移動体として特定する。本実施形態では、さらに、地図情報処理部２０は、高度取得部３０を含む。該高度取得部３０は、特定した上記仮想移動体の位置における、実際の地形に基づく高度を、通信部１２を介して図示しないサーバから取得する。すなわち、地図情報処理部２０の高度取得部３０は、タッチ位置に対応する仮想移動体の地図上の位置（緯度、経度）における高度を取得する機能ブロックである。このように、本実施形態において、スマートフォン１は、２次元の地図情報、および、当該地図情報に対応する各位置の高度を外部装置から取得することにより、仮想空間を取り扱うことができる。しかし、スマートフォン１の構成は、これに限定されない。例えば、記憶部１１に３次元地図情報（仮想空間）が記憶されており、地図情報処理部２０は、該３次元地図情報に基づいて、タッチ位置に対応する仮想移動体の緯度、経度、高度を特定する構成であってもよい。
【００１６】
より詳細には、本実施形態では、ディスプレイ１３に地図情報が表示されているときに、ユーザが指をタッチパネル１４のパネル面に接触させたまま移動させる操作（フリック操作、スライド操作、ドラッグ操作など）を行った場合、位置検出部２１は、上記操作におけるタッチ位置を、単位時間ごとに逐次地図情報処理部２０に供給する。これにより、地図情報処理部２０は、フリック操作、スライド操作、ドラッグ操作などが行われたことを認識し、タッチ位置に対応する仮想移動体を移動させる指示（移動指示）がユーザによって入力されたことを認識する。そして、地図情報処理部２０は、上記単位時間の開始時点におけるタッチ位置に対応する仮想移動体の地図上の位置を始点位置として特定するとともに、上記単位時間の終了時点におけるタッチ位置に対応する該仮想移動体の地図上の位置を終点位置として特定する。始点位置および終点位置は、例えば、緯度経度情報などで表される。さらに、地図情報処理部２０の高度取得部３０は、上記始点位置における高度（以下、始点高度）および上記終点位置における高度（以下、終点高度）を、図示しないサーバから取得する。
【００１７】
高度変化量算出部２２は、上記移動指示を意味するタッチ操作（フリック操作、スライド操作、ドラッグ操作など）にしたがって、地図情報処理部２０が、仮想空間における仮想移動体の移動を実行した場合に、上記単位時間あたりの、該仮想空間上の高度変化量を算出するものである。高度変化量は、上記始点高度と終点高度との高低差を意味し、高度変化量算出部２２は、上記終点高度から、上記始点高度を減算することにより、単位時間あたりの高度変化量を算出する。算出された高度変化量が正の値であれば、仮想移動体が高度の低い所から高い所へ移動したことを意味し、負の値であれば、仮想移動体が高度の低い所から低い所へ移動したことを意味する。
【００１８】
振動パターン決定部２３は、高度変化量算出部２２が計算した単位時間あたりの高度の変化量に応じて、スマートフォン１を振動させる振動パターンを決定するものである。特に、実施形態１では、振動パターン決定部２３は、仮想空間上の斜面昇降時の負荷をユーザに体感させるための振動パターンを決定する。具体的には、高度の変化量の絶対値が大きいほど、強い振動を与える振動パターンに決定し、高度の変化量の絶対値が小さいほど、弱い振動を与える振動パターンに決定する。さらに、振動パターン決定部２３は、高度の変化量が正の値である場合、仮想移動体は、低い位置から高い位置に向かって移動していることを意味するため、パネル面に接触している指に対して押し出し感を与えるような振動パターンを決定することが好ましい。これにより、ユーザは、ドラッグ操作中に押し出し感を伴う振動を知覚し、仮想移動体が上り坂を移動中であることを感じることができる。一方、高度の変化量が負の値である場合、ユーザに下り坂であることを感じさせるよう、振動パターン決定部２３は、凹み感を伴うような振動パターンを決定することが好ましい。
【００１９】
振動制御部２４は、振動パターン決定部２３が決定した振動パターンにしたがって、振動部１５を振動させるものである。
【００２０】
（タッチ操作の移動速度と振動の強さとの関係について）
タッチ操作の移動速度と振動の強さとの関係について、図２を用いて説明する。図２は仮想空間上の坂道の地形の一部を横から見た図であり、図示の例において、ユーザのタッチ操作は、ある単位時間において、タッチパネル１４上のタッチ位置Ｔｓから、タッチ位置Ｔｅ１まで、または、タッチ位置Ｔｅ２まで、指を移動させるドラッグ操作であったとする。前者のドラッグ操作（第１のドラッグ操作）に基づいて、地図情報処理部２０が、タッチ位置Ｔｓに対応する始点位置Ｓと、タッチ位置Ｔｅ１に対応する終点位置Ｅ１とを特定する。そして、高度取得部３０が、始点位置Ｓおよび終点位置Ｅ１の高度をサーバより取得して、高度変化量算出部２２に供給する。これにより、高度変化量算出部２２は、第１のドラッグ操作に基づく、単位時間における仮想移動体の移動に伴う高度変化量ｈａを得る。一方、同じ単位時間において、後者のドラッグ操作（第２のドラッグ操作）に基づいて、地図情報処理部２０は、タッチ位置Ｔｓに対応する始点位置Ｓと、タッチ位置Ｔｅ２に対応する終点位置Ｅ２とを特定する。そして、高度取得部３０が、始点位置Ｓおよび終点位置Ｅ２の高度をサーバより取得して、高度変化量算出部２２に供給する。これにより、高度変化量算出部２２は、第２のドラッグ操作に基づく、単位時間における仮想移動体の移動に伴う高度変化量ｈｂを得る。
【００２１】
第１のドラッグ操作に基づく移動の高度変化量ｈａが正の値であるので、振動パターン決定部２３は、突き出る感じ、または、押し出し感を与える振動を、高度変化量ｈａに相当する強さで出力するという振動パターンを決定し、振動制御部２４に通知する。同様に、第２のドラッグ操作が行われた場合には、振動パターン決定部２３は、押し出し感を与える振動を、高度変化量ｈｂに相当する強さで出力するという振動パターンを決定し、振動制御部２４に通知する。ここで、第１のドラッグ操作の移動速度＜第２のドラッグ操作の移動速度であり、高度変化量ｈａの絶対値＜高度変化量ｈｂの絶対値であるので、第１のドラッグ操作のときに出力される振動の強さ＜第２のドラッグ操作のときに出力される振動の強さとなる。つまり、ユーザが単位時間において指を素早く距離ｂ分移動させた場合は、振動部１５は、高度変化量ｈｂに応じた強い振動を出力し、指をゆっくり距離ａ分移動させた場合は、高度変化量ｈａに応じたより弱い振動を出力する。
【００２２】
なお、図示の例では、始点位置Ｓの高度よりも終点位置Ｅ１、Ｅ２の高度の方が、高い（すなわち、上り坂である）場合について説明したが、逆の場合、高度の変化量は負の値になり、振動パターン決定部２３は、落ち込む感じ、窪む感じ、または、凹み感を与える振動パターンを決定する。このときの振動の強さは、高度変化量ｈａの絶対値＜高度変化量ｈｂの絶対値であるので、上り坂の場合と同様に、第１のドラッグ操作のときに出力される振動の強さ＜第２のドラッグ操作のときに出力される振動の強さとなる。
【００２３】
以上のとおり、本発明のスマートフォン１によれば、ユーザは、地図上の路面について、実際の勾配がきつい（移動前後の仮想移動体の位置の高低差が大きい）程、より強い振動を知覚することに加えて、同じ路面をタッチ操作（例えば、ドラッグ操作）する場合でも、タッチ操作の移動速度が速ければ速い程、より強い振動を知覚することができる。結果として、ユーザは、勾配のきつさを体感できることに加えて、さらに、移動速度に見合った昇降の負荷を体感することが可能となる。
【００２４】
（処理の流れ）
実施形態１のスマートフォン１が実行する処理の流れについて、図３に基づいて説明する。まず、地図情報処理部２０が、記憶部１１から読み出した地図情報を処理して、地図をディスプレイ１３に表示する（Ｓ１）。
【００２５】
Ｓ１の実行後、位置検出部２１はタッチパネル１４に対するユーザのタッチ操作を待ち受ける（Ｓ２）。位置検出部２１がタッチ操作の開始を検出した場合（Ｓ２でＹＥＳ）、
高度取得部３０は、Ｓ２の時点で検出された最初のタッチ位置に対応する、表示中の地図上の始点位置を特定するとともに、該始点位置の始点高度を取得する（Ｓ３；高度変化量取得ステップ／高度取得ステップ）。
【００２６】
位置検出部２１が、Ｓ２でタッチ操作の開始を検出してからタッチ操作が継続されたまま所定の単位時間が経過したと判定した場合（Ｓ４でＹＥＳ）、地図情報処理部２０は、単位時間到達時点において検出されたタッチ位置に対応する、地図上の終点位置を特定するとともに、高度取得部３０に該終点位置の終点高度を取得させる（Ｓ５；高度変化量取得ステップ／高度取得ステップ）。
【００２７】
なお、地図情報処理部２０は、終点高度を、単位時間到達ごとに都度サーバから取得する構成であってもよいし、あるいは、地図情報処理部２０は、現在表示中の地図情報に対応する地域の高度情報を予めサーバから取得して記憶部１１に記憶しておき、単位時間到達の度に、記憶部１１から必要な高度を読み出す構成であってもよい。さらに、地図情報処理部２０は、上記終点高度を即時読み出し可能なＲＡＭなどの一時記憶媒体（図示せず）に格納しておき、該終点高度を、次の単位時間における、始点高度として利用する構成であってもよい。
【００２８】
また、ここで、地図情報処理部２０は、高度取得部３０に高度を取得させることと並行して、検出された上記タッチ操作にしたがって、地図情報の処理を実行してもよい。地図情報の処理は、限定されないが、例えば、地図の表示内容を切り替えたり、現在位置を示すカーソルなどの表示対象物を移動させたりすることが想定される。なお、位置検出部２１が、単位時間が経過しないうちにユーザの指がタッチパネル１４から離れたことを検出した場合には（Ｓ４でＮＯ、Ｓ１１でＹＥＳ）、地図情報処理部２０は、当該タッチ操作に対応する図示しない地図情報の処理を実行して、一連の処理を終了する。
【００２９】
Ｓ５に続いて、高度変化量算出部２２は、高度変化量を算出する（Ｓ６；高度変化量取得ステップ／高度変化量算出ステップ）。具体的には、Ｓ５で取得された終点高度から、Ｓ３で取得された始点高度を減算する。そして、振動パターン決定部２３が、Ｓ６において算出された高度変化量に応じた振動パターン（振動の方向、振動の強さなど）を決定する（Ｓ７）。振動制御部２４が、Ｓ７で決定された振動パターンにしたがって振動部１５を振動させる（Ｓ８；振動制御ステップ）。Ｓ８の後、位置検出部２１は、ユーザの指がタッチパネル１４から離れたか否かを判定し（Ｓ９）、ユーザの指がタッチパネル１４から離れたと判定した場合（Ｓ９でＹＥＳ）、一連の処理を終了する。
【００３０】
一方、ユーザの指がタッチパネル１４から離れていないと判定した場合（Ｓ９でＮＯ）、Ｓ４における先の単位時間の到達時点から、さらに次の単位時間が経過するまでは（Ｓ１０でＮＯ）、Ｓ８の振動出力が継続される。一方、次の単位時間が経過した場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、処理はＳ５へ進む。すなわち、地図情報処理部２０は、Ｓ２で検出されたタッチ操作が継続している間は、先の単位時間の終了時点を、次の単位時間の開始時点とし、先の単位時間の終了時点で得られた、終点高度を、次の単位時間の開始時点における始点高度として取得するとともに、Ｓ１０における単位時間到達時点におけるタッチ位置に対応する終点位置の高度を、終点高度として取得する。そして、上述したのと同様に、高度変化量が算出される。以降、タッチ操作が継続されている間（Ｓ９でＮＯ）、単位時間が経過する度に、高度変化量の算出と、それに見合った強さの振動の出力とが繰り返される。したがって、ユーザがタッチ操作を継続している間は、ユーザは、タッチ操作の移動速度に見合った強さの振動を体感し続けることができる。
【００３１】
上記の方法によれば、スマートフォン１は、ユーザが地図上の仮想移動体を移動させるための指示を入力している間（例えば、ドラッグ操作を行っている間）、該操作の移動速度と仮想移動体の移動前後の高低差とに基づいて算出された高度変化量を利用して、該高度変化量に相当する強さの振動をユーザに知覚させることができる。したがって、勾配のきつさをユーザに体感させることに加えて、移動速度に応じた昇降の負荷をユーザに体感させることができる。
【００３２】
〔実施形態２〕
以下、本発明の実施形態２について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。実施形態２では、スマートフォン１は、速度算出部２５が算出した、地図上の移動体移動速度が、現実に制定されている制限速度を上回る場合に、斜面昇降時とは異なるパターンの振動を出力して、制限速度を超過したことをユーザに通知する。
【００３３】
（スマートフォン１の構成）
本実施形態のスマートフォン１において、実施形態１のスマートフォン１と異なる点は、速度算出部２５および速度超過判定部２６をさらに備えている点である。
【００３４】
速度算出部２５は、移動体移動速度を算出するものである。移動体移動速度とは、タッチ操作の移動速度に対応するように仮想空間における所定経路を仮想移動体が移動した場合の該仮想移動体の移動速度のことである。上記所定経路が斜面である場合、移動体移動速度は、単位時間あたりの地図上の移動距離と、実施形態１で求められる単位時間あたりの高度変化量とによって求められる、単位時間あたりの斜面移動距離として算出される。
【００３５】
例えば、図２を参照すると、上記第２のドラッグ操作が実行されたことに伴って、地図情報処理部２０が、仮想移動体を、単位時間（例えば、０．１秒）で始点位置Ｓから終点位置Ｅ２に移動させたとする。この場合、速度算出部２５は、始点位置Ｓおよび終点位置Ｅ２を地図情報処理部２０から取得する。そして、速度算出部２５は、始点位置Ｓから終点位置Ｅ２までの移動距離ｂを、表示中の地図の縮尺に基づいて求める。さらに、速度算出部２５は、始点位置Ｓから終点位置Ｅ２まで移動したときの、高度変化量ｈｂを、高度変化量算出部２２から取得する。最後に、速度算出部２５は、斜面移動距離ｃを、以下の式１；
ｃ２＝ｂ２＋ｈｂ２・・・（式１）
に基づいて、算出する。速度算出部２５は、算出した、単位時間あたりの斜面移動距離ｃを、必要に応じて、時速に換算し、これを移動体移動速度として出力してもよい。速度算出部２５は、こうして算出した移動体移動速度を速度超過判定部２６に供給する。
【００３６】
速度超過判定部２６は、速度算出部２５によって算出された移動体移動速度と、仮想移動体が移動している経路に対して予め規定されている制限速度とを比較し、移動体移動速度が上記制限速度を超過したか否かを判定するものである。上記制限速度は、例えば、上記所定経路が公道である場合に、当該道路に対して制定されている法定速度である。なお、制限速度の情報は、高度と同様に、図示しないサーバから取得されるものであってもよい。あるいは、記憶部１１に記憶されている地図情報において、あらかじめ、道路ごとに制限速度の情報が埋め込まれていてもよい。速度超過判定部２６は、判定結果、すなわち、速度超過の有無を振動パターン決定部２３に通知する。
【００３７】
振動パターン決定部２３は、移動体移動速度が制限速度を超過していると判定された場合に、斜面昇降時の負荷をユーザに体感させるための振動パターンに代えて、速度超過を通知するための振動パターンを決定し、振動制御部２４に供給する。ここで、斜面昇降時の負荷を体感させるための振動パターンとは異なる、速度超過通知時の振動パターンとは、例えば、移動指示のタッチ操作において、ユーザの指が進行する方向とは逆の方向に押し返すような振動パターンである。なお、制限速度が超過していない場合は、実施形態１と同様である。
【００３８】
（処理の流れ）
実施形態２のスマートフォン１が実行する処理の流れについて、図４に基づいて説明する。なお、図３に示す処理と同様の処理には同一の番号を付し、説明を適宜省略する。Ｓ６までの各処理を経て、地図情報処理部２０によって、単位時間における仮想移動体の移動前の位置（始点位置）と移動後の位置（終点位置）とが特定されるとともに、高度変化量算出部２２によって高度変化量が算出される。
【００３９】
これに続いて、速度算出部２５は、始点位置から終点位置までの仮想移動体の移動距離と、上記高度変化量とに基づいて、単位時間あたりの仮想移動体の斜面移動距離を算出し、移動体移動速度を算出する（Ｓ１１）。次に、速度超過判定部２６は、Ｓ１１で算出された移動体移動速度が、その移動している所定経路について規定されている制限速度を超過したか否かを判定する（Ｓ１２）。
【００４０】
上記移動体移動速度が制限速度を超過したと判定された場合（Ｓ１２でＮＯ）、Ｓ７以降Ｓ１０まで、実施形態１と同様に、斜面昇降時の負荷を体感させるために、一連の処理が実行される。一方、上記移動体移動速度が制限速度を超過したと判定された場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、振動パターン決定部２３は、速度超過をユーザに通知するための、斜面昇降時とは異なる振動パターンを決定する（Ｓ１３）。振動制御部２４は、Ｓ８にて、速度超過通知時の振動パターンにしたがって振動するように振動部１５を制御する。以降、処理はＳ９へ進み、実施形態１と同様に、Ｓ５以降の処理が単位時間ごとに繰り返される。
【００４１】
上記の方法によれば、スマートフォン１は、ユーザが地図上の仮想移動体を移動させるための指示を入力している間（例えば、ドラッグ操作を行っている間）、該操作の移動速度に対応する仮想移動体の移動速度があらかじめ規定されている制限速度を超過した場合に、速度超過を通知するための、斜面昇降時とは異なる種類の振動を出力することができる。したがって、ユーザは、自身の操作速度に基づく地図上の移動体の移動速度が、制限速度を超過していることを、坂道の昇降とは種類の異なる振動を知覚することによって、体感することができる。
【００４２】
〔実施形態３〕
さらに、速度超過判定部２６は、実施形態２で速度算出部２５が計算した移動体移動速度が制限速度を超過する場合、移動体移動速度と制限速度との差分によって得られた超過速度を振動パターン決定部２３に供給してもよい。この場合、振動パターン決定部２３は、超過速度に応じた振動の強さを決定し、振動制御部２４に伝達することが好ましい。具体的には、振動パターン決定部２３は、速度を超過しているほど、速度超過通知時の振動が強く出力されるように振動の強さを決定する。上記構成によれば、ユーザは、自身の操作速度に基づく地図上の移動速度が、制限速度を超過している場合に、どの程度速度超過しているのかを、振動の強さによって体感することができる。
【００４３】
〔変形例〕
地図情報処理部２０が取得する高度または制限速度は、あらかじめ記憶部１１に格納されていてもよいし、スマートフォン１に着脱可能なメモリカードに格納されていてもよい。この場合、地図情報処理部２０は、始点位置または終点位置における高度を（あるいは、速度超過判定部２６は、始点位置から終点位置までの路面に制定された制限速度を）、通信部１２を介してサーバから取得するのに代えて、記憶部１１またはスマートフォン１に装着されたメモリから読み出して取得する。
【００４４】
上述の各実施形態では、振動部１５は、タッチパネル１４（操作部）を振動させるものとして構成されている。上記構成によれば、タッチパネル１４を指でタッチして操作するユーザ（操作者）によって、振動部１５が出力した振動が知覚される。しかし、振動部１５の構成は上記に限定されない。振動部１５は、上記操作部とは別に設けられた、しかし、ユーザによって振動が知覚されるように、ユーザに直接または間接的に接触している任意の構造物に設けられていてもよい。例えば、操作部がペンタブレットである場合、ユーザが把持しているタッチペン、操作部がマウスである場合、該マウスの下に敷かれたマウスパッド、ユーザが操作部を操作中に座っている椅子、あるいは、装着しているヘッドフォンなどの装着物に、振動部１５が設けられてもよい。このような構造物に振動部１５が設けられている構成によっても、ユーザは、操作部の操作中に振動を知覚することができ、したがって、上述の各実施形態と同様の効果を得られる。
【００４５】
また、上述の各実施形態では、一例として、スマートフォンが、本発明の操作支援装置として機能する例について説明したが、本発明の操作支援装置は、他の情報処理装置にも適用することが可能である。例えば、地図情報処理部２０および地図を表示するためのディスプレイ１３を備えたコンピュータに、有線または無線を介して電気的に接続される入力装置（マウス、キーボード、ジョイスティック、ペンタブレットなど）に、本発明の操作支援装置を適用することが可能である。この場合、上記入力装置は、上記コンピュータと情報をやりとりする機能に加えて、位置検出部２１、高度変化量算出部２２、振動パターン決定部２３および振動制御部２４の機能を備えることにより、そして、タッチパネル１４に代わる操作部、および、振動部１５を備えることにより、本発明の操作支援装置として機能する。
【００４６】
〔ソフトウェアによる実現例〕
スマートフォン１の制御ブロック（特に、地図情報処理部２０、位置検出部２１、高度変化量算出部２２、振動パターン決定部２３、振動制御部２４、速度算出部２５および速度超過判定部２６）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００４７】
後者の場合、スマートフォン１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００４８】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る操作支援装置（スマートフォン１）は、操作部（タッチパネル１４）と振動部（１５）とを備えた操作支援装置であって、上記操作部を介して入力される移動指示にしたがって、上記操作支援装置が仮想空間（地図情報、３次元地図情報）において仮想移動体の位置を移動させている間、単位時間の開始時点での上記仮想移動体の位置における高度（始点高度）と、該単位時間の終了時点での高度（終点高度）との高度差を、上記単位時間あたりの高度変化量として取得する高度変化量取得部（高度変化量算出部２２）と、上記仮想移動体が移動中の経路における該移動に伴う負荷に対応する振動を、上記単位時間あたりの高度変化量に応じて出力するように上記振動部を制御する振動制御部（２４）とを備えている。
【００４９】
上記の構成によれば、操作支援装置が、操作部を介して入力される移動指示にしたがって仮想空間上の仮想移動体を移動させている間、つまり、操作者が操作部を操作している間、該仮想移動体の、当該仮想空間における鉛直方向の移動量が大きい程、強い振動が振動部から出力される。
【００５０】
詳細には、まず、上記高度変化量取得部は、上記仮想移動体が移動している間の所定の単位時間において、当該所定の単位時間の開始時点における、仮想移動体の位置の仮想空間上の高度（始点高度）と、上記単位時間が経過した時点つまり該単位時間の終了時点における、上記仮想移動体の位置の仮想空間上の高度（終点高度）との高度差を、単位時間あたりの高度変化量として取得する。該高度変化量が、単位時間における、仮想移動体の仮想空間上の鉛直方向の移動量である。
【００５１】
振動制御部は、上記仮想移動体が移動中の経路における該移動に伴う負荷に対応する振動を、算出された上記高度変化量に応じて出力するように上記振動部を制御する。これにより、上記振動部は、上記振動制御部の制御にしたがい、斜面の移動に伴う負荷に対応する振動を出力することができる。このようにして上記振動部によって出力された振動は、上記操作部を操作する操作者（ユーザ）によって知覚される。
【００５２】
これにより、操作者は、操作部を介して上記仮想移動体を移動させている間、該仮想移動体が移動中の斜面の勾配のきつさ、および、該仮想移動体を移動させるための入力速度に応じて、それらに見合った強さの振動を知覚することができる。結果として操作者は、斜面の移動速度に応じた昇降の負荷を、振動の強弱によって体感することが可能となる。
【００５３】
本発明の態様２に係る操作支援装置では、上記態様１において、上記高度変化量取得部は、上記単位時間の開始時点での上記仮想移動体の位置における高度を始点高度として取得するとともに、該単位時間の終了時点での上記高度を終点高度として取得する高度取得部（３０）と、上記始点高度と上記終点高度との高度差を、上記単位時間あたりの高度変化量として算出する高度変化量算出部（２２）とを含む。
【００５４】
詳細には、まず、上記高度取得部は、上記仮想移動体が移動している間の所定の単位時間において、当該所定の単位時間の開始時点における、仮想移動体の位置の仮想空間上の高度を始点高度として取得する。そして、高度取得部は、上記単位時間が経過した時点で、当該単位時間の終了時点における、上記仮想移動体の位置の仮想空間上の高度を終点高度として取得する。つまり、高度取得部は、単位時間経過ごとに、始点高度および終点高度の取得を繰り返す。したがって、上記の現行の単位時間における終点高度は、次の単位時間における始点高度となる。
【００５５】
高度変化量算出部は、上記始点高度と上記終点高度との高度差（終点高度−始点高度）を、単位時間あたりの高度変化量として算出する。なお、仮想移動体が仮想空間上の所定の経路を低い位置から高い位置へと登った場合には、高度変化量が正の値となり、高い位置から低い位置へと下った場合には、負の値となる。
【００５６】
これにより、操作者は、操作部を介して上記仮想移動体を移動させている間、該仮想移動体が移動中の斜面の勾配のきつさ、および、該仮想移動体を移動させるための入力速度に応じて、それらに見合った強さの振動を知覚することができる。結果として操作者は、斜面の移動速度に応じた昇降の負荷を、振動の強弱によって体感することが可能となる。
【００５７】
本発明の態様３に係る操作支援装置では、上記態様１または２において、上記振動制御部は、上記高度変化量の絶対値が大きい程、振動が強く知覚されるように上記振動部を制御してもよい。すなわち、振動制御部は、仮想移動体が、仮想空間の所定経路上を、勾配がよりきつい斜面をより短い時間で移動するほど振動が強くなるように振動部を制御してもよい。
【００５８】
これにより、操作者は、操作部を介して上記仮想移動体を移動させている間、該仮想移動体が移動中の斜面の勾配がきつい程、また、該仮想移動体を移動させるための入力速度が速い程、強い振動を知覚することができる。結果として操作者は、斜面の移動速度に基づく昇降の負荷を、振動の強弱によって体感することが可能となる。
【００５９】
本発明の態様４に係る操作支援装置では、上記態様１から３において、上記振動制御部は、上記高度変化量に応じた振動の出力を、上記単位時間終了時点から、次の単位時間終了時点まで継続するように上記振動部を制御してもよい。
【００６０】
上記の構成によれば、上記操作者は、操作部を介して上記仮想移動体を移動させている間中、絶え間なく出力される振動を知覚することによって、移動経路における斜面の昇降の負荷を移動速度に応じて、移動中継続して体感し続けることが可能となる。
【００６１】
本発明の態様５に係る操作支援装置は、上記態様１から４において、上記振動部に出力させる振動のパターンを決定する振動パターン決定部（２３）を備え、上記振動パターン決定部は、上記高度変化量が正の値である場合に、上記操作部表面（パネル面）が突き出たように上記操作部の操作者に知覚させるための第１の振動パターンを決定し、上記高度変化量が負の値である場合に、上記操作部表面が窪んだように上記操作者に知覚させるための第２の振動パターンを決定してもよい。
【００６２】
上記の構成によれば、仮想移動体が上り坂を移動している場合、この移動を指示している操作者が、操作部表面（パネル面）が突き出たかのように知覚できる振動が出力される。一方、仮想移動体が下り坂を移動している場合、この移動を指示している操作者が、操作部表面が窪んだかのように知覚できる振動が出力される。結果として操作者は、体感する振動のパターンの違いによって、自身が操作している仮想移動体が上り坂を移動しているのか、下り坂を移動しているのかを識別することが可能となる。
【００６３】
本発明の態様６に係る操作支援装置は、上記態様５において、上記仮想空間における予定の経路を上記仮想移動体が移動するときの、移動体移動速度を算出する速度算出部（２５）と、上記移動体移動速度が、上記経路に対して予め規定されている制限速度を超過したか否かを判定する速度超過判定部（２６）とをさらに備え、上記振動パターン決定部は、上記移動体移動速度が、上記制限速度を超過したと判定された場合に、超過したことを上記操作者に認識させるための第３の振動パターンを決定してもよい。
【００６４】
上記の構成によれば、操作者の移動指示に基づいて仮想移動体が仮想空間上の所定の経路を移動しているときの速度が、当該経路に対してあらかじめ規定されている制限速度を超過した場合、その超過したことを通知するための振動が操作者に対して出力される。この振動は、上記高度変化量の正負に応じた第１および第２の振動パターンとは異なる第３の振動パターンを持ち、坂道の昇降時とは違う振動として、操作者に知覚される。したがって、操作者は、上記移動指示の操作をしながら、該操作で入力したとおりの速度で、実際にその場所を移動した場合には、そこに規定されている制限速度を超過してしまうということを認識することができる。
【００６５】
本発明の態様７に係る操作支援装置では、上記態様６において、上記振動制御部は、上記移動体移動速度の、上記制限速度に対する超過の度合いが大きい程、上記第３の振動パターンに基づく振動が強く知覚されるように上記振動部を制御してもよい。上記の構成によれば、操作者は、制限速度をどの程度超過しているのかについて、振動の強弱によって認識することが可能となる。
【００６６】
本発明の態様８に係る操作支援装置では、上記態様１〜７において、上記操作部は地図を表示する表示部（ディスプレイ１３）に重畳して設けられたタッチパネル（１４）であり、上記タッチパネルに接触させた操作子（ユーザの指、タッチペン）を該タッチパネル上で移動させることにより入力される移動指示にしたがって、上記操作支援装置が、上記操作子によって指定された上記地図上の仮想移動体の位置を移動させている間、上記振動制御部は、上記操作子の移動速度が速い程、振動が強く知覚されるように上記振動部を制御してもよい。
【００６７】
上記の構成によれば、操作者は、自身の指またはタッチペンなどの操作子を、地図が表示されたタッチパネル上を移動させることにより、仮想移動体の移動指示を行う。ここで、操作子を移動させることにより、地図上の仮想移動体を移動させている間、該仮想移動体が移動している地図上の経路の勾配がきつい程、また、操作子の移動速度（仮想移動体を移動させるための入力速度）が速い程、操作者は、強い振動を知覚できる。結果として操作者は、地図上の経路における移動速度に応じた昇降の負荷を、振動の強弱によって体感することが可能となる。
【００６８】
本発明の態様９に係る操作支援装置の制御方法は、操作部と振動部とを備えた操作支援装置の制御方法であって、上記操作部を介して入力される移動指示にしたがって、上記操作支援装置が仮想空間において仮想移動体の位置を移動させている間、単位時間の開始時点での上記仮想移動体の位置における高度と、該単位時間の終了時点での高度との高度差を、上記単位時間あたりの高度変化量として取得する高度変化量取得ステップ（Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６）と、上記仮想移動体が移動中の経路における該移動に伴う負荷に対応する振動を、上記単位時間あたりの高度変化量に応じて出力するように上記振動部を制御する振動制御ステップ（Ｓ８）とを含む。上記の方法によれば、態様１と同様の効果を奏する。
【００６９】
本発明の各態様に係る操作支援装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記操作支援装置が備える各部（ソフトウェア要素；地図情報処理部２０、高度取得部３０、位置検出部２１、高度変化量算出部２２、振動パターン決定部２３、振動制御部２４、速度算出部２５、および、速度超過判定部２６）として動作させることにより上記操作支援装置をコンピュータにて実現させる操作支援装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【００７０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  スマートフォン（操作支援装置）、１０  制御部、１１  記憶部、１２  通信部、１３  ディスプレイ（表示部）、１４  タッチパネル（操作部）、１５  振動部、２０  地図情報処理部、２１  位置検出部、２２  高度変化量算出部（高度変化量取得部）、２３  振動パターン決定部、２４  振動制御部、２５  速度算出部、２６  速度超過判定部、３０  高度取得部（高度変化量取得部）
【図１】
2017187917.tif 000003
【図２】
2017187917.tif 000004
【図３】
2017187917.tif 000005
【図４】
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