JP6973156B2 - Hand guidance device - Google Patents
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Description
本発明は、ユーザーの手を所定の位置に誘導する手の誘導装置に関する。 The present invention relates to a hand guidance device that guides a user's hand to a predetermined position.
特許文献1に、可視光の誘導ビームを用いてユーザーの視線を任意の方向に誘導する視線誘導装置が開示されている。この視線誘導装置では、経路案内時などドライバーが案内方向と異なる方向を見ているような場合、経路方向の対象物に誘導ビームを照射してドライバーに視認させることを行っている。 Patent Document 1 discloses a line-of-sight guidance device that guides a user's line of sight in an arbitrary direction using a guide beam of visible light. In this line-of-sight guidance device, when the driver is looking in a direction different from the guidance direction, such as when guiding a route, an object in the route direction is irradiated with a guidance beam to make the driver visually recognize the object.
車両運転中に、例えばセンターコンソールにあるスイッチを手で操作するような場合、ユーザーの視線を車両前方から外さずにユーザーの手をスイッチまで誘導できれば、安全かつ便利である。しかしながら、上記特許文献1には、ユーザーの視線の誘導については開示されているが、ユーザーの手の誘導については開示も示唆もされていない。よって、ユーザーの手を所定の位置に誘導する技術を検討する余地がある。 When operating the switch on the center console by hand while driving the vehicle, it is safe and convenient if the user's hand can be guided to the switch without removing the user's line of sight from the front of the vehicle. However, although the above-mentioned Patent Document 1 discloses the guidance of the user's line of sight, neither disclosure nor suggestion is made regarding the guidance of the user's hand. Therefore, there is room for studying a technique for guiding the user's hand to a predetermined position.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ユーザーに所定の位置へ視線を向けさせることなく、ユーザーの手を所定の位置に誘導することができる手の誘導装置、を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a hand guidance device capable of guiding a user's hand to a predetermined position without causing the user to direct his / her line of sight to a predetermined position. With the goal.
上記課題を解決するために、本発明の一態様による手の誘導装置は、所定の空間内に置かれたユーザーの手を認識する手認識部と、手認識部が認識したユーザーの手の位置が、所定の目標位置からずれているか否かを判断する位置ずれ判断部と、位置ずれ判断部がユーザーの手の位置が目標位置からずれていると判断した場合、空間に超音波を発生して、目標位置へユーザーの手を誘導する誘導体の触感をユーザーに提示する超音波制御部と、を備える、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the hand guidance device according to one aspect of the present invention has a hand recognition unit that recognizes a user's hand placed in a predetermined space and a position of the user's hand recognized by the hand recognition unit. However, when the misalignment determination unit that determines whether or not the user's hand is deviated from the predetermined target position and the misalignment determination unit determines that the position of the user's hand is deviated from the target position, ultrasonic waves are generated in the space. It is characterized by comprising an ultrasonic control unit that presents the user with the tactile sensation of the derivative that guides the user's hand to the target position.
この本発明の一態様による手の誘導装置では、ユーザーの手の位置と所定の目標位置とのずれを判断し、超音波制御を用いてユーザーが手で感じ取ることができる誘導体を提示して、ユーザーの手を目標位置へ誘導する。従って、ユーザーは、誘導体によって与えられる手の感覚だけで容易に目標位置を探し当てることができる。 In the hand guidance device according to one aspect of the present invention, the deviation between the position of the user's hand and the predetermined target position is determined, and a derivative that can be felt by the user by using ultrasonic control is presented. Guide the user's hand to the target position. Therefore, the user can easily find the target position only by the sensation of the hand given by the derivative.
上記本発明の手の誘導装置によれば、ユーザーに所定の位置へ視線を向けさせることなく、ユーザーの手を所定の位置に誘導することができる。 According to the hand guidance device of the present invention, the user's hand can be guided to a predetermined position without causing the user to direct the line of sight to a predetermined position.
[概要]
本発明の手の誘導装置は、ユーザーの手の位置と所定の目標位置とのずれを判断し、超音波制御を用いてユーザーが手で感じ取ることができる誘導体を提示して、ユーザーの手を目標位置へ誘導する。従って、ユーザーは、目標位置へ視線を向けることなく、誘導体によって与えられる手の感覚だけで容易に目標位置を探し当てることができる。
[Overview]
The hand guidance device of the present invention determines the deviation between the position of the user's hand and a predetermined target position, presents a derivative that the user can feel by hand using ultrasonic control, and presents the user's hand. Guide to the target position. Therefore, the user can easily find the target position only by the sensation of the hand given by the derivative without looking at the target position.
[構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る手の誘導装置1の概略構成を示す図である。図1に例示した手の誘導装置1は、目標位置設定部10と、手認識部20と、位置ずれ判断部30と、超音波制御部40と、操作認識部50と、を備えている。この目標位置設定部10、手認識部20、位置ずれ判断部30、超音波制御部40、及び操作認識部50は、バスなどのネットワーク60によって通信可能に接続されている。本実施形態に係る手の誘導装置1は、例えば図2に示すように、車両100のセンターコンソール110などに搭載可能である。
[composition]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hand guidance device 1 according to an embodiment of the present invention. The hand guidance device 1 illustrated in FIG. 1 includes a target
目標位置設定部10は、所定の空間内に目標位置を設定することができる構成である。所定の空間は、後述する超音波制御部40によって超音波を制御できる範囲であって、ユーザーの手が届く範囲に設定される。例えば、手の誘導装置1が車両100に搭載される場合には、ユーザーがシート120に着座している状態で手70を伸ばすことが煩わしくならない車室内の範囲とすることができる。目標位置とは、ユーザーによる任意の操作入力行為などの際において、後述する操作認識部50がユーザーからの入力操作を正しく認識することができる位置であり、例えば所定の空間における任意の点や線によって設定することができる。この目標位置は、全ての操作において固定であってもよいし、必要に応じて操作ごとに変化させてもよい。
The target
手認識部20は、イメージセンサーなどを含み、所定の空間内に置かれたユーザーの手70の位置を3次元的に認識することができる構成である。また、手認識部20は、空間内における位置が認識されたユーザーの手70について、手の大きさを把握することを行う。
The
位置ずれ判断部30は、イメージセンサーなどを含み、手認識部20で認識されたユーザーの手70の位置と、目標位置設定部10が設定した目標位置との、ずれを判断することができる構成である。この位置ずれは、空間における3次元相対距離であってもよいし、各位置を所定の平面に投影した場合の2次元相対距離であってもよい。
The position
超音波制御部40は、複数の超音波振動子から複数の超音波を発生して、この発生した複数の超音波の位相を任意に制御することができる構成である。より具体的には、超音波制御部40は、複数の超音波の位相を制御して空中の所定の位置に複数の超音波を集束させることによって、その位置に手で感じ取ることができる程度の力を発生させることを行う。なお、このような制御は、周知の集束超音波技術を利用して実現可能である。
The
本実施形態に係る超音波制御部40は、図2に例示するように、手認識部20で認識されたユーザーの手70の位置及び大きさに合わせた形状(例えば手の側端部)で、誘導体41の触感をユーザーに提示する。この誘導体41は、ユーザーに触感を与えてユーザーの手70を目標位置に誘導することができるものであればよく、図3に例示するような、誘導方向を示すことができる連続する点、直線、曲線、立体などをユーザーの手の平に感じさせるものや、ユーザーが手をスライドして移動できる誘導面を感じさせるものや、誘導方向と反対側への移動を抑止することを感じさせるものであってもよい。誘導体41の形状は、複数の超音波の集束点位置を定める所定の数式で表現できる任意の形状を用いることが可能である。
As illustrated in FIG. 2, the
操作認識部50は、モーションセンサーなどを含み、超音波制御部40が形成した誘導体41に従って目標位置に誘導された、ユーザーの手70によって行われる所定の操作を認識することができる構成である。
The
なお、上述した手認識部20、位置ずれ判断部30、及び操作認識部50は、本実施形態のようにそれぞれ個別の構成として設けられてもよいし、一部又は全部が一体的な構成として設けられてもよい。一体的な構成で設ける場合には、センサーを共用してもよい。
The
[制御]
次に、図4及び図5をさらに参照して、本発明の一実施形態に係る手の誘導装置1が実行する制御を説明する。図4は、本手の誘導装置1が実行する手の誘導制御の処理手順を示すフローチャートである。図5は、手の誘導制御によってユーザーの手を誘導する一例を説明する図である。
[control]
Next, with reference to FIGS. 4 and 5, the control executed by the hand guidance device 1 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of hand guidance control executed by the hand guidance device 1. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of guiding a user's hand by hand guidance control.
図4に示した操作認識制御は、手認識部20によって所定の空間内でユーザーの手70が検出されると開始される。なお、目標位置設定部10によって空間内に目標位置11が既に設定されているものとする。
The operation recognition control shown in FIG. 4 is started when the user's
ステップS401:手認識部20は、検出したユーザーの手70について、空間内における手の位置及び手の大きさを認識する。
Step S401: The
ステップS402:位置ずれ判断部30は、手認識部20で認識されたユーザーの手70の位置と目標位置設定部10が設定した目標位置11とに、ずれがあるか否かを判断する。なお、ずれは、完全なゼロでなくてもよく、操作認識部50がユーザーからの入力操作を正しく認識することができる所定量以上の位置ずれを許容してもよい。図5(a)に示すように位置ずれがあった場合はステップS403に処理が進み、図5(b)に示すように位置ずれがなかった場合はステップS406に処理が進む。
Step S402: The position
ステップS403:超音波制御部40は、手認識部20が認識したユーザーの手の位置及び大きさに応じた形状を有する誘導体41の触感をユーザーに提示する。この場合の誘導体41は、ユーザーの手70を目標位置11が存在する方向に誘導できるように触感が提示される。
Step S403: The
図5(c)では、点で示した4つの箇所に誘導体41の触感をユーザーに提示して、目標位置11が存在する方向を触感でユーザーに伝える例を示している。この場合、4つの誘導体41の触感を一度に提示してもよいし、目標位置11に遠い位置の誘導体41(手首側)から目標位置11に近い位置の誘導体41(指先側)へ向けて所定の時間間隔で順番に触感を提示してもよい。所定の時間間隔は、目標位置11に近くなるほど短くしてもよい。また、隣り合う誘導体41の距離間隔は、目標位置11に近くなるほど狭くしてもよい。また、誘導体41がユーザーの手70に与える触感の強さは、目標位置11に近くなるほど強くしてもよい。
FIG. 5C shows an example in which the tactile sensation of the derivative 41 is presented to the user at the four points indicated by the dots, and the direction in which the target position 11 exists is conveyed to the user by the tactile sensation. In this case, the tactile sensations of the four
ステップS404:位置ずれ判断部30は、手認識部20で認識されたユーザーの手70の位置が、目標位置設定部10が設定した目標位置11に近づいたか遠のいたかを判断する。目標位置11に近づいた場合はステップS402に処理が進み、目標位置11から遠のいた場合はステップS405に処理が進む。
Step S404: The
ステップS405:超音波制御部40は、手認識部20が認識したユーザーの手の位置及び大きさに応じた形状を有する誘導体41の触感をユーザーに提示する。この場合の誘導体41は、ユーザーの手70が目標位置11と反対方向に移動することを抑止できるように触感が提示される。移動抑止の誘導体41の触感がユーザーに提示されると、ステップS404に処理が戻る。
Step S405: The
図5(d)では、ユーザーの手70において目標位置11が存在する方向とほぼ反対方向となる小指の外側に壁状の誘導体41の触感を提示して、移動しなくてよい方向を触感でユーザーに伝える例を示している。この場合、図5(c)で示した目標位置11が存在する方向を伝える誘導体41の触感を同時にユーザーに提示してもよい。
In FIG. 5D, the tactile sensation of the wall-shaped
ステップS406:超音波制御部40は、手認識部20で認識されたユーザーの手70の位置と目標位置設定部10が設定した目標位置11とにずれがなくなったこと、つまりユーザーの手70が目標位置11に到達したことを、ユーザーに通知する。この通知は、例えば、図5(e)に示すように、これまでとは異なる誘導体41の触感をユーザーの手70に与えることで行ってもよい。これまでとは異なる触感は、例えば誘導体41による反力の大きさや、誘導体41の形状の大きさや、誘導体41の振動の有無などとすることができる。これにより、本手の誘導制御が終了する。
Step S406: In the
[本実施形態における作用・効果]
上述した本発明の一実施形態に係る手の誘導装置1によれば、位置ずれ判断部30によってユーザーの手70の位置と目標位置11とのずれを判断し、超音波制御部40によってユーザーの手70を目標位置11へ誘導するようにユーザーが手で感じ取ることができる誘導体41を提示する。
[Action / effect in this embodiment]
According to the hand guidance device 1 according to the embodiment of the present invention described above, the position
これにより、ユーザーは、誘導体41によって与えられる手の感覚だけで容易に目標位置11を探し当てることができる。よって、本実施形態に係る手の誘導装置1は、ユーザーに目標位置11へ視線を向けさせることなく、ユーザーの手70を目標位置11に誘導することができる。
As a result, the user can easily find the target position 11 only by the sensation of the hand given by the derivative 41. Therefore, the hand guidance device 1 according to the present embodiment can guide the user's
[応用例]
上記実施形態では、ユーザーの手70を所定の位置(目標位置11)に誘導する例を説明したが、ユーザーの指を所定の位置に誘導することに適用することができる。この場合、誘導体41で指の側面を押す触感を提示することで指を誘導したり、指の側面から腹にかけて誘導体41を移動させる触感を提示することで指を誘導したり、することができる。
[Application example]
In the above embodiment, the example of guiding the user's
また、上記実施形態では、ユーザーの手70を所定の位置(目標位置11)に誘導する例を説明したが、ユーザーの手70を所定の位置に移動させたくないことに適用することができる。この場合、移動させたくない位置、例えば危険物に近づいた際に、移動を抑止する誘導体41の触感を提示してユーザーに危険回避を促すことができる。
Further, in the above embodiment, the example of guiding the user's
また、誘導体41の触感の提示と連動して音声で誘導を案内してもよい。例えば、図4のステップS401において、手認識部20がユーザーの手70を認識したときに「手を認識しました」といった音声を出力してもよい。また、図4のステップS403において、超音波制御部40が誘導体41の触感を提示したときにユーザーの手70の位置に対する目標位置11の方向に応じて「右方向です」「左方向です」といった音声を出力してもよい。また、図4のステップS406において、超音波制御部40がユーザーの手70の位置と目標位置11とにずれがなくなったことユーザーに通知するときに「操作可能になりました」といった音声を出力してもよい。
Further, the guidance may be guided by voice in conjunction with the presentation of the tactile sensation of the derivative 41. For example, in step S401 of FIG. 4, when the
本発明の手の誘導装置は、ユーザーによる操作を必要とする車両などに利用可能である。 The hand guidance device of the present invention can be used for a vehicle or the like that requires operation by a user.
1 手の誘導装置
10 目標位置設定部
20 手認識部
30 位置ずれ判断部
40 超音波制御部
41 誘導体
50 操作認識部
60 ネットワーク
70 手
100 車両
110 センターコンソール
120 シート
1
Claims (3)
前記手認識部が認識したユーザーの手の位置が、所定の目標位置からずれているか否かを判断する位置ずれ判断部と、
前記位置ずれ判断部が前記ユーザーの手の位置が前記目標位置からずれていると判断した場合、空間に超音波を発生して、前記目標位置へユーザーの手を誘導するための前記ユーザーの手の大きさに合わせた形状を有する誘導体の触感をユーザーに提示する超音波制御部と、
を備える、手の誘導装置。 A hand recognition unit that recognizes the position and size of the user's hand placed in a predetermined space,
A position deviation determination unit that determines whether or not the position of the user's hand recognized by the hand recognition unit deviates from a predetermined target position.
If the position deviation determination unit determines that the position of the user's hand is displaced from the target position, and generating ultrasonic waves in the space, the user's hand to direct users of hand to the target position An ultrasonic control unit that presents the user with the tactile sensation of a derivative that has a shape that matches the size of the
A hand guidance device.
請求項1に記載の手の誘導装置。The hand guidance device according to claim 1.
前記音声制御部は、前記超音波制御部による前記誘導体の触感の提示と連動して、前記誘導音声の出力を制御する、 The voice control unit controls the output of the guidance voice in conjunction with the presentation of the tactile sensation of the derivative by the ultrasonic control unit.
請求項1又は2に記載の手の誘導装置。The hand guidance device according to claim 1 or 2.
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