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1. WO2020116010 - 触覚及び温度のフィードバックシステム

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明 細 書

発明の名称 [規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称] 触覚及び温度のフィードバックシステム

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007   0008  

図面の簡単な説明

0009  

発明を実施するための形態

0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144  

符号の説明

0145  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34  

明 細 書

発明の名称 : [規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称] 触覚及び温度のフィードバックシステム

技術分野

[0001]
 本開示に係る技術(本技術)は、例えば、身体に装着する装着物に取り付ける電子デバイスと、電子デバイスを含むフィードバックシステムと、電子デバイスを用いたフィードバック制御方法に関する。

背景技術

[0002]
 電子デバイスとしては、例えば、特許文献1に開示されているように、ユーザが装着するチョッキに複数の空気圧力生成デバイスを内蔵し、空気圧力生成デバイスを選択的に作動させることで、触覚の変化をユーザにフィードバックするものがある。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特表2010-512189号公報

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、特許文献1に開示されている技術では、例えば、仮想環境等の異環境下において温度の変化が発生した場合に、発生した温度の変化をユーザにフィードバックすることが困難であるという問題点がある。
[0005]
 本技術は、上記問題点を鑑み、触覚及び温度の変化をユーザにフィードバックすることが可能な電子デバイスと、電子デバイスを含むフィードバックシステムと、電子デバイスを用いたフィードバック制御方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0006]
 本技術の一態様に係るフィードバックシステムは、変形インターフェースと、アクチュエータ制御部と、温度変化部と、温度制御部とを備える。変形インターフェースは、異環境下で動く操作対象を実環境下で操作するユーザの部位を押圧可能である。アクチュエータ制御部は、操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて、変形インターフェースの形状を変化させるアクチュエータの動作を制御する。温度変化部は、ユーザが部位で知覚する温度を変化可能である。温度制御部は、操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて、温度変化部の温度を制御する。
[0007]
 本技術の一態様に係るフィードバック制御方法では、異環境下で動く操作対象を実環境下で操作するユーザの部位を押圧可能な変形インターフェースの形状を変化させるアクチュエータの動作を、操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて制御する。これに加え、本技術の一態様に係るフィードバック制御方法では、ユーザが部位で知覚する温度を変化可能な温度変化部の温度を、操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて制御する。
[0008]
 本技術の一態様に係る電子デバイスは、形状を変化可能な一つ以上の変形インターフェースと、温度を変化可能な一つ以上の温度変化部とを備える。変形インターフェースは、異環境下で動く操作対象を実環境下で操作するユーザの部位を押圧可能であり、温度変化部は、ユーザが部位で知覚する温度を変化可能である。

図面の簡単な説明

[0009]
[図1] 第1実施形態に係る電子デバイス及びフィードバックシステムの構成を示すブロック図である。
[図2] 衣服を前面から見た図である。
[図3] 衣服を背面から見た図である。
[図4] 図2のIV線矢視図である。
[図5] 第1実施形態の変形例を示す図である。
[図6] 第1実施形態の変形例を示す図である。
[図7] 第1実施形態の変形例を示す図である。
[図8] 第1実施形態の変形例を示す図である。
[図9] 第1実施形態の変形例を示す図である。
[図10] 第1実施形態の変形例を示す図である。
[図11] 第1実施形態の変形例を示す図である。
[図12] 第1実施形態の変形例を示す図である。
[図13] 第1実施形態の変形例を示す図である。
[図14] 第2実施形態に係る電子デバイスを適用するインソールの平面図である。
[図15] 第2実施形態の変形例を示す図である。
[図16] 第2実施形態の変形例を示す図である。
[図17] 第2実施形態の変形例を示す図である。
[図18] 第2実施形態の変形例を示す図である。
[図19] 第2実施形態の変形例を示す図である。
[図20] 第2実施形態の変形例を示す図である。
[図21] 第2実施形態の変形例を示す図である。
[図22] 第2実施形態の変形例を示す図である。
[図23] 第2実施形態の変形例を示す図である。
[図24] 第3実施形態に係る電子デバイスを適用する手袋を掌の側から見た図である。
[図25] 第3実施形態に係る電子デバイスを適用する手袋を手の甲の側から見た図である。
[図26] 図24のXXVI-XXVI線断面図である。
[図27] 第3実施形態の変形例を示す図である。
[図28] 第3実施形態の変形例を示す図である。
[図29] 第3実施形態の変形例を示す図である。
[図30] 第3実施形態の変形例を示す図である。
[図31] 第3実施形態の変形例を示す図である。
[図32] 第3実施形態の変形例を示す図である。
[図33] 第3実施形態の変形例を示す図である。
[図34] 第5実施形態に係る電子デバイス及びフィードバックシステムの構成を示すブロック図である。

発明を実施するための形態

[0010]
 以下、図面を参照して、本技術の実施形態を説明する。図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる場合が含まれる。以下に示す実施形態は、本技術の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本技術の技術的思想は、下記の実施形態に例示した装置や方法に特定するものでない。本技術の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。
[0011]
 (第1実施形態)
 <フィードバックシステムの構成>
 第1実施形態に係るフィードバックシステム10は、図1中に示すように、電子デバイス1を備える。
 フィードバックシステム10は、仮想環境等の異環境下の操作対象(キャラクタ)を実環境下で操作するユーザに対して、触覚の変化及び温度の変化をフィードバックシステムするシステムである。第1実施形態では、一例として、異環境を、ディスプレイに操作対象が表示されるゲーム(テレビゲーム)とした場合について説明する。
 ここで、「操作対象」とは、ゲームに登場する人物や、映画に出演する人物や、バーチャルツアーのテレイグジスタンス等、仮想環境や遠隔地等の異環境に存在し、ユーザの意図に応じて動作する表示または物体である。なお、テレイグジスタンスとは、遠隔地に置いてユーザが遠隔操作するロボットである。
[0012]
 <電子デバイスの構成>
 電子デバイス1は、図1中に示すように、複数のフィードバックユニット2と、総合コントローラ3と、異環境出力部4と、操作部5と、フィードバック演算部6を備える。なお、図1中には、複数のフィードバックユニット2のうち、一つのみを示している。
 第1実施形態では、一例として、複数のフィードバックユニット2と、総合コントローラ3と、異環境出力部4と、操作部5と、フィードバック演算部6の全てをユーザの身体に装着する、自己完結型の構成とした場合について説明する。
[0013]
 複数のフィードバックユニット2は、図2から図4中に示すように、ユーザが着用する衣服Wの、ユーザと対向する面(内面)に取り付けられている。
 第1実施形態では、複数のフィードバックユニット2を取り付ける衣服Wを、ユーザが上半身に着用するチョッキとした場合について説明する。また、第1実施形態では、衣服Wに、8個のフィードバックユニット2を取り付ける場合について説明する。
 また、第1実施形態では、フィードバックユニット2のユーザと対向する部分の形状を、直交する二辺の長さが共に2.5[cm]である正方形に設定した場合について説明する。
[0014]
 また、8個のフィードバックユニット2のうち6個のフィードバックユニット2は、ユーザの肩、胸、腹のうち、ユーザの正中線を基準として左右二箇所に配置されている。これに加え、8個のフィードバックユニット2のうち2個のフィードバックユニット2は、ユーザの背中のうち、ユーザの腹に配置されている2個のフィードバックユニット2と、ユーザの正中線を基準として対向する位置に配置されている。したがって、8個のフィードバックユニット2のうち、4個で二組のフィードバックユニット2は、ユーザの上半身を前後方向から挟む位置に配置されている。なお、図中では、8個のフィードバックユニット2のうち前面に配置されている6個のフィードバックユニット2を、符号2a~2fで示している。同様に、図中では、8個のフィードバックユニット2のうち背面に配置されている2個のフィードバックユニット2を、符号2g及び2hで示している。また、図中では、4個で二組のフィードバックユニット2を、符号2e~2hで示している。
[0015]
 フィードバックユニット2は、互いに関連して動作可能な、一つの変形インターフェース21と一つの温度変化部22を含んでいる。
[0016]
 変形インターフェース21は、弾性を有する材料、例えば、シリコーンを用いて、六面体のケース状に形成されている。
 また、変形インターフェース21は、変形インターフェース21の形状を変化させるアクチュエータ23を含む。
 アクチュエータ23は、例えば、空気ポンプを含んで形成されており、流体(気体)によって、変形インターフェース21の形状を変化させる。すなわち、アクチュエータ23は、流体アクチュエータである。
[0017]
 以上により、変形インターフェース21は、ユーザの予め設定した部位に装着されて、ユーザの部位を押圧可能である。第1実施形態では、変形インターフェース21は、ユーザの上半身を押圧する位置に配置されており、ユーザの上半身を押圧可能である。
 すなわち、複数の変形インターフェース21及び温度変化部22は、それぞれ、ユーザの上半身の、前面と背面に配置されており、上半身の前面と背面を押圧可能である。
 また、変形インターフェース21は、ユーザが着用する衣服Wに取り付けられている。
[0018]
 温度変化部22は、例えば、ペルチェ素子やニクロム線等を含んで形成されており、電気的な温度の調節によって、温度を変化可能である。したがって、温度変化部22は、ユーザの予め設定した部位に装着され、且つ温度を変化可能である。
 第1実施形態では、温度変化部22の構成を、ペルチェ素子を含む構成とした場合について説明する。
 また、温度変化部22は、変形インターフェース21よりもユーザに近い位置に配置されている。
[0019]
 総合コントローラ3は、アクチュエータ制御部31と、温度制御部32を備える。
[0020]
 アクチュエータ制御部31は、例えば、CPUとメモリを含んで形成されており、フィードバック演算部6から入力された信号に応じて、アクチュエータ23の動作を制御する。フィードバック演算部6から入力された信号に応じてアクチュエータ制御部31が行う処理については、後述する。
 温度制御部32は、例えば、CPUとメモリを含んで形成されており、フィードバック演算部6から入力された信号に応じて、温度変化部22の動作を制御する。フィードバック演算部6から入力された信号に応じて温度制御部32が行う処理については、後述する。
[0021]
 異環境出力部4は、例えば、ヘッドマウントディスプレイを備えるゴーグル(VRゴーグル)等や、壁面等に設置したディスプレイを用いて形成されており、異環境(映像・音声)を出力する。第1実施形態では、上述したように、異環境出力部4をユーザの身体に装着する構成としているため、異環境出力部4を、ヘッドマウントディスプレイを備えるゴーグルを用いて形成する。
 ヘッドマウントディスプレイは、例えば、ゴーグルや帽子等の一部に、画像を表示するディスプレイが配置されて形成されており、ユーザの両目または片目で視認可能な画像を表示する。ヘッドマウントディスプレイを用いて表示する画像としては、例えば、仮想空間の画像や、カメラによって撮像した画像を用いることが可能である。
[0022]
 操作部5は、例えば、レバーやボタン等を含んで形成されており、ユーザが実環境下で操作対象の操作に用いる。
 第1実施形態では、操作部5の構成を、ユーザが手で保持するコントローラにレバーやボタンが取り付けられた構成とした場合について説明する。
[0023]
 フィードバック演算部6は、例えば、CPUとメモリを含んで形成されている。
 また、フィードバック演算部6は、異環境出力部4から出力している異環境と、操作部5を用いて操作している操作対象の状態に応じて、アクチュエータ23の動作と温度変化部22の動作を制御する制御信号を演算する。
[0024]
 以下、フィードバック演算部6が行う演算の例を説明する。
 まず、異環境出力部4から出力している異環境が、矢、銃弾、砲弾等が飛び交う環境(戦場等)であり、操作対象が、ゲームに登場する人物である場合について説明する。
[0025]
 そして、異環境において、操作対象の上半身に、矢、銃弾、砲弾の破片等、飛翔体が衝突した場合について説明する。
 この場合、フィードバック演算部6は、飛翔体が衝突した位置、または、飛翔体が衝突した位置と近い位置に配置されている変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。
[0026]
 これに加え、フィードバック演算部6は、飛翔体が衝突した位置、または、飛翔体が衝突した位置と近い位置に配置されている温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。
 なお、異環境において、操作対象の上半身に、例えば、砲弾の破片等、複数の飛翔体が衝突した場合には、複数の変形インターフェース21が膨らむとともに、複数の温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。
[0027]
 次に、異環境において、操作対象の上半身を飛翔体が貫通した場合について説明する。
 この場合、フィードバック演算部6は、飛翔体が貫通した入口の位置、または、飛翔体が貫通した入口と近い位置(以降、「入口」と記載する)に配置されている変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。さらに、フィードバック演算部6は、飛翔体が貫通した出口の位置、または、飛翔体が貫通した出口と近い位置(以降、「出口」と記載する)に配置されている変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。
[0028]
 このとき、フィードバック演算部6は、入口に配置されている変形インターフェース21が膨らんだ後に、出口に配置されている変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。
 これに加え、フィードバック演算部6は、入口に配置されている温度変化部22の温度が上昇した後に、出口に配置されている温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。
 この場合、例えば、フィードバックユニット2fが含む変形インターフェース21が膨らんだ後に、フィードバックユニット2gが含む変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。さらに、フィードバックユニット2fが含む温度変化部22の温度が上昇した後に、フィードバックユニット2gが含む温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。
[0029]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、刀剣や棒等の武器を所持した他人を模した操作対象(以降、「敵キャラクタ」と記載する)が存在する環境(戦場等)である場合について説明する。
 そして、異環境において、操作対象の上半身に、武器が薙ぎ払うように衝突した場合について説明する。
[0030]
 この場合、フィードバック演算部6は、武器が最初に衝突した位置、または、武器が最初に衝突した位置と近い位置(以降、「初期位置」と記載する)に配置されている変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。
 さらに、フィードバック演算部6は、武器が最後に衝突した位置、または、武器が最後に衝突した位置と近い位置(以降、「最終位置」と記載する)に配置されている変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。
 この場合、例えば、フィードバックユニット2fが含む変形インターフェース21が膨らんだ後に、フィードバックユニット2eが含む変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。
[0031]
 以上により、アクチュエータ制御部31は、操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて、変形インターフェース21が含むアクチュエータ23の動作を制御する。また、温度制御部32は、操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて、温度変化部22の温度を制御する。
 ここで、「操作対象が得ていると推定される触覚」とは、例えば、ディスプレイに表示されている画面の中において操作対象と物体が接触した際、操作対象をユーザに置き換えたと仮定した場合に、ユーザが視覚的に感じると推定される触覚である。なお、操作対象が得ていると推定される触覚は、例えば、操作対象に接触した物体の速度や大きさ(質量)、操作対象と物体との接触面積等に応じて設定することが可能である。
 また、「操作対象が知覚していると推定される温度」とは、例えば、画面の中において操作対象と物体が接触した際や、操作対象の周囲環境が変化した際、操作対象をユーザに置き換えたと仮定した場合に、ユーザが視覚的に感じると推定される温度である。なお、操作対象が知覚していると推定される温度は、例えば、操作対象と物体が接触している時間の長さや、操作対象の周囲環境に生じている温度変化等に応じて設定することが可能である。
 さらに、アクチュエータ制御部31は、複数の変形インターフェース21に対して、変形インターフェース21が含むアクチュエータ23の動作を個別に制御する。同様に、温度制御部32は、複数の温度変化部22に対して、温度を個別に制御する。
[0032]
 <フィードバック制御方法>
 第1実施形態のフィードバックシステム10を用いて行うフィードバック制御方法では、異環境下で操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて、アクチュエータ23の動作を制御する。これに加え、異環境下で操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて、温度変化部22の温度を制御する。
[0033]
 第1実施形態の構成であれば、アクチュエータ制御部31が、異環境下で操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて、アクチュエータ23の動作を制御する。これに加え、温度制御部32が、異環境下で操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて、温度変化部22の温度を制御する。
 これにより、異環境下で操作対象に発生した触覚及び温度の変化をユーザの上半身にフィードバックすることが可能な電子デバイス1を提供することが可能となる。
[0034]
 第1実施形態の構成であれば、異環境下で操作対象に発生した触覚及び温度の変化をユーザの上半身にフィードバックすることが可能な電子デバイス1を含むフィードバックシステム10を提供することが可能となる。
[0035]
 第1実施形態の構成であれば、異環境下で操作対象に発生した触覚及び温度の変化をユーザの上半身にフィードバックすることが可能な電子デバイス1を用いたフィードバック制御方法を提供することが可能となる。
[0036]
 第1実施形態の構成であれば、異環境下で操作対象に発生した触覚の変化と温度の変化を、同時に、ユーザにフィードバックすることが可能である。
[0037]
 第1実施形態の構成であれば、異環境下で操作対象に発生した触覚の変化と温度の変化を、異なるタイミングで、ユーザにフィードバックすることが可能である。
 このため、実環境で発生する状況のように、触覚の変化を感じた後に温度の変化を感じる状態(例えば、他人に腕を掴まれた後に、他人の腕から熱が伝わってくる状態)を、ユーザにフィードバックすることが可能である。
 また、複数のフィードバックユニット2に対し、異なるタイミングで、変形インターフェース21を膨らます制御と温度変化部22の温度を変化させる制御を行うことで、例えば、雹が降ってくる状況を、ユーザにフィードバックすることが可能である。
 第1実施形態の構成であれば、空気ポンプを含んでアクチュエータ23を形成し、気体によって変形インターフェース21の形状を変化させるため、低周波数によって変形インターフェース21を振動させることが可能である。これにより、ユーザへ、軟らかさ等の触感を提示することが可能となる。
 第1実施形態の構成であれば、流体によって変形インターフェース21の形状を変化させる。このため、例えば、異環境において操作対象に飛翔体が衝突した場合等に、ユーザへ、物体と接触している感覚(接触感)や、振動を受ける感覚(振動感)に加え、圧力を受ける感覚(圧感)等、多彩な触感や新たな感覚を提示することが可能となる。また、例えば、操作対象に飛翔体が衝突する速度や飛翔体の大きさ等を反映させて、ユーザへ、接触感や振動感に加え、飛翔体が操作対象へ与える力の強さの感覚(力感)等、多彩な触感や新たな感覚を提示することが可能となる。
[0038]
 (第1実施形態の変形例)
 第1実施形態では、アクチュエータ23の構成を、気体によって、変形インターフェース21の形状を変化させる構成としたが、これに限定するものではなく、液体によって、変形インターフェース21の形状を変化させる構成としてもよい。
 第1実施形態では、変形インターフェース21の構成を、アクチュエータ23を含む構成としたが、これに限定するものではなく、アクチュエータ23が、変形インターフェース21の外部の存在する構成としてもよい。すなわち、変形インターフェース21の構成を、アクチュエータ23を含まない構成としてもよい。
[0039]
 第1実施形態では、アクチュエータ23の構成を、気体によって、変形インターフェース21の形状を変化させる構成としたが、これに限定するものではなく、電磁力によって、変形インターフェース21の形状を変化させる構成としてもよい。すなわち、アクチュエータ23を、電磁アクチュエータとしてもよい。
 この場合、流体によって変形インターフェース21の形状を変化させる構成と比較して、変形インターフェース21の形状を変化させる制御のレスポンスを向上させることが可能となる。
[0040]
 第1実施形態では、温度変化部22の構成を、電気的な温度の調節によって、温度を変化可能な構成としたが、これに限定するものではなく、温度変化部22の構成を、温度を調節した流体(液体等)が移動することで温度を変化可能な構成としてもよい。
 この場合、例えば、図5及び図6中に示すように、衣服Wのフィードバックユニット2を取り付ける位置を通過するように、流体が移動するホースHを配置する。
[0041]
 第1実施形態では、異環境を、ディスプレイに操作対象が表示されるテレビゲームとしたが、これに限定するものではなく、異環境を、映画としてもよい。この場合、異環境出力部4は、例えば、映画館のスクリーン等を用いて形成する。また、操作対象は、映画に出演する人物としてもよい。
[0042]
 第1実施形態では、異環境を、ディスプレイに操作対象が表示されるテレビゲームとしたが、これに限定するものではなく、異環境を、職業訓練等の教育ソフトに用いる環境としてもよい。なお、職業訓練等の教育ソフトに用いる環境とは、例えば、特殊車両の運転・操作トレーニングや、設備や機械のオペレーション及びメンテナンスのトレーニングや、安全教育トレーニングや、危険体感トレーニング等がある。
[0043]
 第1実施形態では、異環境を、ディスプレイに操作対象が表示されるテレビゲームとしたが、これに限定するものではなく、異環境を、コミュニケーションツールに用いる環境としてもよい。なお、コミュニケーションツールに用いる環境とは、例えば、所望の外観であるアバター(異環境でユーザの分身となる操作対象)を用いて作成した動画の公開や、遠隔地に存在する人物との交流イベント等がある。
[0044]
 第1実施形態では、フィードバックユニット2を取り付ける衣服Wを、ユーザが上半身に着用するチョッキとしたが、これに限定するものではなく、衣服Wを、例えば、図7及び図8中に示すように、半袖シャツSSとしてもよい。同様に、衣服Wを、例えば、図9及び図10中に示すように、長袖シャツLSとしてもよい。
 この場合、図9及び図10中に示すように、フィードバックユニット2の数を、16個としてもよい。なお、フィードバックユニット2の数は、制御の容易性を考慮して、8の整数倍とすることが好適である。
 また、この場合、図11中に示すように、長袖シャツLSの構成を、ユーザの身体に長袖シャツLSの腰や手首等をフィットさせるためのベルト部材Bを備える構成としてもよい。
 さらに、この場合、ユーザへ、接触感や振動感に加え、ベルト部材Bを締めることによって、衣服によって体を締め付けられる感覚(締付感)等、多彩な触感や新たな感覚を提示することが可能となる。
[0045]
 図9及び図10中に示すように、フィードバックユニット2の数を16個とした場合、ユーザの肩、胸、腹、背中に加え、例えば、ユーザの腕(上腕、前腕)と対向する位置に、フィードバックユニット2を配置する。
 なお、フィードバックユニット2の数に関わらず、フィードバックユニット2を配置する位置は、例えば、異環境の内容に応じた位置(腰、脇、脇腹等)とすることが可能である。
 第1実施形態では、フィードバックユニット2を取り付ける衣服Wを、ユーザが上半身に着用する衣服(チョッキ)としたが、これに限定するものではなく、衣服Wを、例えば、ユーザが下半身に着用する衣服(タイツ等)としてもよい。また、フィードバックユニット2を取り付ける衣服Wを、ユーザが上半身及び下半身に着用する衣服としてもよい。
[0046]
 第1実施形態では、フィードバック演算部6の構成を、異環境と操作対象の状態に応じて、アクチュエータ23の動作と温度変化部22の動作を制御する制御信号を演算する構成としたが、これに限定するものではない。
 すなわち、例えば、異環境において操作対象が鎧を装着している設定である場合、鎧によってユーザの身体に負荷が加わる部分(肩等)に配置した変形インターフェース21を、予め、他の変形インターフェース21よりも膨らませてもよい。
 また、例えば、異環境において操作対象がリュックサック等を背負っている設定である場合、ユーザの身体に負荷が加わる部分(肩及び腰等)に配置した変形インターフェース21を、予め、他の変形インターフェース21よりも膨らませてもよい。
[0047]
 第1実施形態では、変形インターフェース21と温度変化部22を含むフィードバックユニット2を、ユーザに対して予め設定した位置を押圧するように配置したが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、図12中に示すように、変形インターフェース21と温度変化部22との間に、ユーザの体型に応じて変形可能な変形部材Eを配置してもよい。なお、図12中には、一つの変形インターフェース21を保持する隔壁Dを図示している。隔壁Dは、ユーザの身体の表面に沿った方向への変形インターフェース21の変形を規制する変形規制部材を形成する。
 この場合、例えば、変形インターフェース21を、最外層シート部材OSと第一伸縮性シート部材ES1との間に配置する。また、温度変化部22を、第二伸縮性シート部材ES2と断熱シート部材ASとの間に配置する。また、断熱シート部材ASとユーザの身体との間には、最内層シート部材ISを配置する。
[0048]
 最外層シート部材OSは、伸縮性の低い厚手の布で形成する。第一伸縮性シート部材ES1は、最外層シート部材OSよりも伸縮性の高い薄手の布で形成する。第二伸縮性シート部材ES2は、最外層シート部材OSよりも伸縮性の高い薄手の布で形成する。断熱シート部材ASは、ウレタンシートで形成する。最内層シート部材ISは、最外層シート部材OSよりも伸縮性の高い薄手の布で形成する。変形部材Eは、例えば、ビーズを組み合わせて構成したクッションや、ゲル状の材料等、弾性を有する材料を用いて形成する。
 したがって、断熱シート部材ASは、ユーザと温度変化部22との間に配置され、且つ温度変化部22からユーザへの熱伝導率を低下させる熱伝導率低下部材を形成する。
[0049]
 また、図13中に示すように、複数の変形インターフェース21を、最外層シート部材OSと第一伸縮性シート部材ES1との間に形成された空間に、隣接させて配置してもよい。
 また、図13中に示すように、最外層シート部材OSの外側(ユーザから遠い側)に、振動アクチュエータ24を配置してもよい。
 振動アクチュエータ24は、例えば、積層した圧電素子と振動板を用いて形成されており、ユーザへ振動をフィードバックすることが可能である。
[0050]
 振動アクチュエータ24を配置した構成とすることで、フィードバック演算部6が、例えば、以下の演算を行うことが可能となる。
 まず、異環境出力部4から出力している異環境が、駆除の対象となる物体(害獣、空想上の生物等)が存在する環境(草原等)であり、操作対象が、ゲームに登場する人物である場合について説明する。
 そして、異環境において、操作対象が、所持している銃を手と肩で支持した状態で、駆除の対象となる物体へ向けて弾丸を発射する動作を行った場合について説明する。
[0051]
 この場合、フィードバック演算部6は、まず、操作対象が銃を手と肩で支持した時点で、肩と対向する位置に配置されている変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。その後、フィードバック演算部6は、操作対象が弾丸を発射すると、振動アクチュエータ24を作動するように、制御信号を演算する。これにより、発射の衝撃を振動としてユーザにフィードバックする。
 以上により、変形インターフェース21の構成は、ユーザの予め設定した部位に装着する構成に限定するものではなく、ユーザの予め設定した部位を含む範囲に装着してもよい。この場合、フィードバック演算部6の構成は、変形インターフェース21を装着した範囲のうち、ユーザが選択した部位や、操作対象が得ていると推定される触覚の変化に応じて、変形インターフェース21の形状を変化させる制御を行う構成としてもよい。
 同様に、温度変化部22の構成は、ユーザの予め設定した部位に装着する構成に限定するものではなく、ユーザの予め設定した部位を含む範囲に装着してもよい。この場合、フィードバック演算部6の構成は、変形インターフェース21を装着した範囲のうち、ユーザが選択した部位や、操作対象が知覚していると推定される温度の変化に応じて、温度変化部22の温度を変化させる制御を行う構成としてもよい。
[0052]
 第1実施形態では、電子デバイス1の構成を、フィードバックユニット2と、総合コントローラ3と、異環境出力部4と、操作部5と、フィードバック演算部6を備える構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、電子デバイス1の構成を、変形インターフェース21と温度変化部22を含むフィードバックユニット2のみを備える構成としてもよい。この場合、総合コントローラ3と、異環境出力部4と、操作部5と、フィードバック演算部6は、例えば、サーバ等が備える構成とし、サーバと電子デバイス1との間で、有線、または、無線により通信を行う構成とする。
[0053]
 第1実施形態では、フィードバックユニット2と、総合コントローラ3と、異環境出力部4と、操作部5と、フィードバック演算部6の全てをユーザの身体に装着する、自己完結型の構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、総合コントローラ3と、異環境出力部4と、フィードバック演算部6を、サーバ等が備える構成とし、サーバと電子デバイス1との間で、有線、または、無線により通信を行う構成としてもよい。したがって、アクチュエータ制御部31と温度制御部32が、電子デバイス1の外(外部)に存在する構成としてもよい。同様に、電子デバイス1を備えるフィードバックシステム10の構成は、アクチュエータ制御部31と温度制御部32が、電子デバイス1の外(外部)に存在する構成としてもよい。
[0054]
 (第2実施形態)
 <フィードバックシステムの構成>
 第2実施形態に係るフィードバックシステム10は、第1実施形態に係るフィードバックシステム10と同様、電子デバイス1を備える(図1を参照)。なお、以降の説明では、上述した第1実施形態と同様の構成について、説明を省略する場合がある。
 フィードバックシステム10は、異環境下の操作対象を実環境下で操作するユーザに対して、触覚の変化及び温度の変化をフィードバックシステムするシステムである。第2実施形態では、第1実施形態と同様、一例として、異環境を、ディスプレイに操作対象が表示されるゲームとした場合について説明する。
[0055]
 <電子デバイスの構成>
 電子デバイス1は、複数のフィードバックユニット2と、総合コントローラ3と、異環境出力部4と、操作部5と、フィードバック演算部6を備える(図1を参照)。
[0056]
 複数のフィードバックユニット2は、図14中に示すように、ユーザが履く靴のインソールSIのうち、ユーザの足裏と対向する面(上面)に取り付けられている。
 第2実施形態では、インソールSIに、8個のフィードバックユニット2を取り付ける場合について説明する。
 したがって、変形インターフェース21は、ユーザの足裏を押圧する位置に配置されており、ユーザの足裏を押圧可能である。
[0057]
 また、8個のフィードバックユニット2は、ユーザの足裏のうち、土踏まずを除く領域に配置されている。
 総合コントローラ3と、異環境出力部4と、操作部5の構成については、説明を省略する。
[0058]
 フィードバック演算部6は、異環境出力部4から出力している異環境と、操作部5を用いて操作している操作対象の状態に応じて、アクチュエータ23の動作と温度変化部22の動作を制御する制御信号を演算する。
[0059]
 以下、フィードバック演算部6が行う演算の例を説明する。
 なお、以下の説明は、変形インターフェース21が膨らんでいる状態を前提とする。この場合、変形インターフェース21の膨らみ度合いは、例えば、50%程度とする。
[0060]
 まず、異環境出力部4から出力している異環境が、乾燥した地面とぬかるんだ地面が混在する環境であり、操作対象が、ゲームに登場する人物である場合について説明する。
 そして、異環境下を移動する操作対象が、乾燥した地面からぬかるんだ地面へ移動した場合について説明する。
 この場合、フィードバック演算部6は、膨らんでいる変形インターフェース21が収縮するように、制御信号を演算する。
[0061]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、乾燥した地面と積雪した地面が混在する環境である場合について説明する。
 そして、異環境下を移動する操作対象が、乾燥した地面から積雪した地面へ移動した場合について説明する。
[0062]
 この場合、フィードバック演算部6は、膨らんでいる変形インターフェース21が収縮するように、制御信号を演算する。
 これに加え、フィードバック演算部6は、膨らんでいる変形インターフェース21が収縮した後に温度変化部22の温度が低下するように、制御信号を演算する。
[0063]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、砂漠と木陰が混在する環境である場合について説明する。
 そして、異環境下を移動する操作対象が、木陰から砂漠へ移動した場合について説明する。
[0064]
 この場合、フィードバック演算部6は、膨らんでいる変形インターフェース21が収縮するように、制御信号を演算する。
 これに加え、フィードバック演算部6は、膨らんでいる変形インターフェース21が収縮した後に温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。
[0065]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、乾燥した地面と岩盤が混在する環境である場合について説明する。
 そして、異環境下を移動する操作対象が、乾燥した地面から岩盤へ移動した場合について説明する。
 この場合、フィードバック演算部6は、膨らんでいる変形インターフェース21がさらに膨らむように、制御信号を演算する。
[0066]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、地面に枯れ葉や枝が落ちている森林(ジャングル)である場合について説明する。
 そして、異環境下を移動する操作対象が、地面に落ちている枝を踏んだ場合について説明する。
 この場合、フィードバック演算部6は、直線状に配置されている変形インターフェース21が収縮するように、制御信号を演算する。
[0067]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、乾燥した地面と腐敗した木製の橋が混在する環境である場合について説明する。
 そして、異環境下を移動する操作対象が、乾燥した地面から橋へ移動した後、さらに、橋から乾燥した地面へ場合について説明する。
 この場合、フィードバック演算部6は、乾燥した地面から橋へ移動したタイミングで、膨らんでいる変形インターフェース21が収縮するように、制御信号を演算する。その後、橋から乾燥した地面へ移動したタイミングで、収縮した変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。
[0068]
 以上により、フィードバック演算部6は、異環境下における操作対象の動作に応じて、アクチュエータ23に供給する流体の速度や、アクチュエータ23から排出する流体の速度を変化させることで、足裏にフィードバックする触覚を変化させる。
[0069]
 <フィードバック制御方法>
 第2実施形態のフィードバック制御方法は、第1実施形態に係るフィードバック制御方法と同様であるため、説明を省略する。
[0070]
 第2実施形態の構成であれば、異環境下で操作対象に発生した触覚及び温度の変化をユーザの足裏にフィードバックすることが可能な電子デバイス1を提供することが可能となる。
[0071]
 第2実施形態の構成であれば、異環境下で操作対象に発生した触覚及び温度の変化をユーザの足裏にフィードバックすることが可能な電子デバイス1を含むフィードバックシステム10を提供することが可能となる。
[0072]
 第2実施形態の構成であれば、異環境下で操作対象に発生した触覚及び温度の変化をユーザの足裏にフィードバックすることが可能な電子デバイス1を用いたフィードバック制御方法を提供することが可能となる。
[0073]
 第2実施形態の構成であれば、フィードバックユニット2を、ユーザの足裏のうち、土踏まずを除く領域に配置しているため、ユーザに、足が外側に傾く感覚をフィードバックすることが可能となる。
 また、フィードバックユニット2を、ユーザの足裏のうち、足の骨(中足骨等)の形状に対応した位置に配置している。このため、少ない数のフィードバックユニット2を用いて、異環境下で操作対象に発生した触覚の変化をユーザの足裏にフィードバックすることが可能となる。
 また、例えば、踵と対向する位置に配置されている変形インターフェース21を、他の位置に配置されている変形インターフェース21よりも膨らませることで、ユーザに、踵が高い靴(ハイヒール等)を履いている間隔をフィードバックすることが可能となる。
[0074]
 第2実施形態の構成であれば、ユーザが右足に履く靴のインソールSIに取り付けたフィードバックユニット2と、ユーザが左足に履く靴のインソールSIに取り付けたフィードバックユニット2に対し、それぞれに異なる制御を行うことが可能である。これにより、例えば、ユーザに対し、バランス感覚を誤認識させることや、坂道等の傾斜面を移動している間隔をフィードバックすることが可能となる。
[0075]
 第2実施形態の構成であれば、アクチュエータ23から短時間で流体を排出することで、例えば、ユーザの足裏に落下している触覚をフィードバックすることが可能となる。また、アクチュエータ23へ流体の供給と排出とを交互に行うことで、例えば、ユーザの足裏に振動している触覚をフィードバックすることが可能となる。これにより、ユーザの足裏に、落下している触覚及び振動している触覚をフィードバックすることで、ユーザに、歩行している足下の床面等にヒビが入る感覚や、足下の床面等が抜ける感覚をフィードバックすることが可能となる。
[0076]
 第2実施形態の構成であれば、異環境として屋外(市街地、森林等)を出力し、実環境には手すり等のユーザが保持可能な設備を設置することで、例えば、傷病者等に対する歩行訓練やリハビリに対し、実環境とは異なる新たな環境を提供することが可能となる。
 第2実施形態の構成であれば、流体によって変形インターフェース21の形状を変化させる。このため、例えば、異環境が地面に枯れ葉や枝等が落ちている環境である場合等に、ユーザへ、接触感や振動感に加え、地面の凹凸を感じる感覚(凹凸感)等、多彩な触感や新たな感覚を提示することが可能となる。また、例えば、異環境が乾燥した地面とぬかるんだ地面が混在する環境である場合等に、ユーザへ、接触感や振動感に加え、地面の硬さの違いを感じる感覚(硬軟感)等、多彩な触感や新たな感覚を提示することが可能となる。
[0077]
 (第2実施形態の変形例)
 第2実施形態では、フィードバックユニット2を、ユーザの足裏のうち、土踏まずを除く領域に配置したが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、図15中に示すように、フィードバックユニット2を、ユーザの足裏のうち、踵、指、拇指球等と対向する領域に配置してもよい。
[0078]
 第2実施形態では、フィードバックユニット2の数を8個としたが、これに限定するものではなく、フィードバックユニット2の数を、例えば、図16及び図17中に示すように、16個としてもよい。また、フィードバックユニット2の数を、例えば、図18中に示すように、32個としてもよく、例えば、図19中に示すように、64個としてもよい。
[0079]
 第2実施形態では、フィードバックユニット2をインソールSIに取り付けたが、これに限定するものではなく、フィードバックユニット2を、例えば、図20中に示すように、足置き台FTの上面に取り付けてもよい。
 この場合、図20中に示すように、足置き台FTに、ユーザの足を任意の位置に固定するための固定バンドを設けることで、ユーザの足裏に対し、適切な位置に、異環境下で操作対象に発生した触覚及び温度の変化をフィードバックすることが可能となる。
[0080]
 第2実施形態では、フィードバックユニット2を、ユーザの足裏と対向する位置に配置したが、これに限定するものではなく、例えば、図21から図23中に示すように、フィードバックユニット2を、ユーザの足の甲と対向する位置に配置してもよい。なお、図21中には、変形インターフェース21が萎んでいる状態を示し、図22中には、変形インターフェース21が膨らんでいる状態を示す。また、図21及び図22は、インソールSIを、ユーザが履く靴Sに取り付けた状態を示す。
 この場合、例えば、足の甲と対向する位置に配置したフィードバックユニット2を、足裏と対向する位置に配置したフィードバックユニット2よりも膨らませることで、例えば、地面から出てきた手で足を掴まれたような感覚をフィードバックすることが可能となる。
 したがって、例えば、異環境が、ボールを蹴る場所(サッカーグラウンド等)であり、ユーザが選手としてボールを蹴る動作を行うと、ユーザの足の甲と対向する位置に配置したフィードバックユニット2を膨らませる制御を行ってもよい。
[0081]
 (第3実施形態)
 <フィードバックシステムの構成>
 第3実施形態に係るフィードバックシステム10は、第1実施形態に係るフィードバックシステム10と同様、電子デバイス1を備える(図1を参照)。なお、以降の説明では、上述した第1実施形態と同様の構成について、説明を省略する場合がある。
 フィードバックシステム10は、異環境下の操作対象を実環境下で操作するユーザに対して、触覚の変化及び温度の変化をフィードバックシステムするシステムである。第3実施形態では、第1実施形態と同様、一例として、異環境を、ディスプレイに操作対象が表示されるゲームとした場合について説明する。
[0082]
 <電子デバイスの構成>
 電子デバイス1は、複数のフィードバックユニット2と、総合コントローラ3と、異環境出力部4と、操作部5と、フィードバック演算部6を備える(図1を参照)。
[0083]
 複数のフィードバックユニット2は、図24及び図25中に示すように、ユーザが両手に装着する手袋Gの内面(ユーザの手と対向する面)に取り付けられている。なお、以降の説明では、左右の手を区別する場合に、ユーザが右手に装着する手袋Gを「右手袋GR」、ユーザが左手に装着する手袋Gを「左手袋GL」と記載する場合がある。
 したがって、変形インターフェース21は、ユーザの手を押圧する位置に配置されており、ユーザの手を押圧可能である。
 第3実施形態では、手袋Gに、8個のフィードバックユニット2を取り付ける場合について説明する。
[0084]
 また、8個のフィードバックユニット2は、ユーザの手のうち、指先と対向する五か所の位置と、親指の付け根と対向する位置と、掌の中心と対向する位置と、手の甲の中心と対向する位置に配置されている。
 フィードバックユニット2が含む変形インターフェース21は、図26中に示すように、フィードバックユニット2が含む温度変化部22よりも、ユーザの手(指)に近い側に配置されている。なお、図26中には、説明のために、手袋Gを装着したユーザの指Fを図示している。
 総合コントローラ3と、異環境出力部4と、操作部5の構成については、説明を省略する。
[0085]
 フィードバック演算部6は、異環境出力部4から出力している異環境と、操作部5を用いて操作している操作対象の状態に応じて、アクチュエータ23の動作と温度変化部22の動作を制御する制御信号を演算する。
[0086]
 以下、フィードバック演算部6が行う演算の例を説明する。
 なお、以下の説明は、変形インターフェース21が収縮している状態を前提とする。
[0087]
 まず、異環境出力部4から出力している異環境が、湯が入ったコップがテーブルの上に置いてある環境であり、操作対象が、ゲームに登場する人物である場合について説明する。
 そして、異環境下において、湯が入ったコップを手でつかむ動作を行う場合について説明する。
[0088]
 この場合、フィードバック演算部6は、指先と対向する位置に配置した変形インターフェース21のみが膨らむように、制御信号を演算する。
 これに加え、フィードバック演算部6は、指先と対向する位置に配置した温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。
[0089]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、草原と湖が混在する環境である場合について説明する。
 そして、異環境下で草原に座っている操作対象が、手を湖に入れる動作を行う場合について説明する。
[0090]
 この場合、フィードバック演算部6は、指先と対向する位置に配置した変形インターフェース21が膨らんだ後に、残りの変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。
 これに加え、フィードバック演算部6は、指先と対向する位置に配置した温度変化部22の温度が低下した後に、残りの温度変化部22の温度が低下するように、制御信号を演算する。
[0091]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、ユーザが操作する操作対象(自キャラクタ)の近くに、他人を模した操作対象(敵キャラクタ)が存在する環境である場合について説明する。
 そして、異環境下において、敵キャラクタが自キャラクタへ向けて拳による打撃を行い、自キャラクタが右手で打撃を受けとめた後、左手で敵キャラクタが打撃を行った腕をつかむ動作を行う場合について説明する。
[0092]
 この場合、フィードバック演算部6は、右手袋GRに取り付けた変形インターフェース21のうち、掌の中心と対向する位置に配置した変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。その後、左手袋GLに取り付けた変形インターフェース21のうち、親指の付け根及び掌の中心と対向する位置に配置した変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。さらに、左手袋GLに取り付けた変形インターフェース21のうち、指の先端と対向する位置に配置した変形インターフェース21が膨らむように、制御信号を演算する。
 これに加え、フィードバック演算部6は、右手袋GRに取り付けた変形インターフェース21のうち、掌の中心と対向する位置に配置した変形インターフェース21が膨らんだ後に、膨らんだ温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。さらに、左手袋GLに取り付けた変形インターフェース21のうち、親指の付け根及び掌の中心と対向する位置に配置した変形インターフェース21が膨らんだ後に、膨らんだ温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。これに加え、左手袋GLに取り付けた変形インターフェース21のうち、指の先端と対向する位置に配置した変形インターフェース21が膨らんだ後に、膨らんだ温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。
[0093]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、湯が入ったコップと、氷及び水が入ったコップが、テーブルの上に置いてある環境である場合について説明する。
 そして、異環境下において、湯が入ったコップを右手でつかむとともに、氷及び水が入ったコップを左手でつかむ動作を行う場合について説明する。
[0094]
 この場合、フィードバック演算部6は、右手袋GRに取り付けた変形インターフェース21のうち、指先と対向する位置に配置した変形インターフェース21のみが膨らむように、制御信号を演算する。これに加え、左手袋GLに取り付けた変形インターフェース21のうち、指先と対向する位置に配置した変形インターフェース21のみが膨らむように、制御信号を演算する。
 さらに、フィードバック演算部6は、右手袋GRに取り付けた変形インターフェース21のうち、指先と対向する位置に配置した変形インターフェース21が膨らんだ後に、膨らんだ温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。さらに、左手袋GLに取り付けた変形インターフェース21のうち、指先と対向する位置に配置した変形インターフェース21が膨らんだ後に、膨らんだ温度変化部22の温度が低下するように、制御信号を演算する。
[0095]
 <フィードバック制御方法>
 第3実施形態のフィードバック制御方法は、第1実施形態に係るフィードバック制御方法と同様であるため、説明を省略する。
[0096]
 第3実施形態の構成であれば、異環境下で操作対象に発生した触覚及び温度の変化をユーザの手(両手または片手)にフィードバックすることが可能な電子デバイス1を提供することが可能となる。
[0097]
 第3実施形態の構成であれば、異環境下で操作対象に発生した触覚及び温度の変化をユーザの手(両手または片手)にフィードバックすることが可能な電子デバイス1を含むフィードバックシステム10を提供することが可能となる。
[0098]
 第3実施形態の構成であれば、異環境下で操作対象に発生した触覚及び温度の変化をユーザの手(両手または片手)にフィードバックすることが可能な電子デバイス1を用いたフィードバック制御方法を提供することが可能となる。
 第3実施形態の構成であれば、流体によって変形インターフェース21の形状を変化させる。このため、例えば、異環境が自キャラクタの近くに他人を模した他キャラクタが存在する環境であり、異環境下において、自キャラクタが他キャラクタの腕等をつかむ動作を行う場合等に、ユーザへ、接触感や振動感に加え、生物をつかんだ感覚(生き物感)等、多彩な触感や新たな感覚を提示することが可能となる。
[0099]
 (第3実施形態の変形例)
 第3実施形態では、フィードバックユニット2の数を8個としたが、これに限定するものではなく、フィードバックユニット2の数を、例えば、図27及び図28中に示すように、16個としてもよい。
 この場合、指先、親指の付け根、掌の中心及び手の甲の中心と対向する位置に加え、例えば、掌の手首寄り、手の甲の手首寄り、手の甲における親指の付け根、親指を除く指の第二関節と対向する位置に、フィードバックユニット2を配置する。
[0100]
 第3実施形態では、変形インターフェース21を、温度変化部22よりもユーザに近い側に配置したが、これに限定するものではなく、例えば、図29中に示すように、温度変化部22を、変形インターフェース21よりもユーザに近い側に配置してもよい。
 この場合、例えば、図30中に示すように、温度変化部22とユーザの手(指)との間に配置した防護シートGSを備える構成としてもよい。これにより、温度変化部22を上昇させた場合であっても、低温火傷等の発生を抑制することが可能となる。
 したがって、防護シートGSは、ユーザと温度変化部22との間に配置され、且つ温度変化部22からユーザへの熱伝導率を低下させる熱伝導率低下部材を形成する。
[0101]
 第3実施形態では、変形インターフェース21を、温度変化部22よりもユーザに近い側に配置したが、これに限定するものではなく、例えば、図31中に示すように、変形インターフェース21と温度変化部22とを、ユーザに対して同じ距離に配置してもよい。
[0102]
 第3実施形態では、変形インターフェース21を、温度変化部22よりもユーザに近い側に配置したが、これに限定するものではなく、例えば、図32中に示すように、変形インターフェース21の内部に、温度変化部22を収容してもよい。これにより、温度変化部22を変形インターフェース21よりもユーザに近い側に配置する構成と比較して、変形インターフェース21の変形をユーザにフィードバックしやすくすることが可能となる。
 この場合、例えば、図32中に示すように、温度変化部22とユーザの手(指)との間に配置した防護シートGSを備える構成としてもよい。
[0103]
 第3実施形態では、変形インターフェース21を、温度変化部22よりもユーザに近い側に配置したが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、図33中に示すように、変形インターフェース21の内部に温度変化部22を収容し、さらに、温度変化部22を、手袋Gの内面に固定した構成としてもよい。これにより、変形インターフェース21が、温度変化部22の温度からユーザを防護する機能を奏することとなり、温度変化部22を上昇させた場合であっても、低温火傷等の発生を抑制することが可能となる。
[0104]
 (第4実施形態)
 <フィードバックシステムの構成>
 第4実施形態に係るフィードバックシステム10は、第1実施形態に係るフィードバックシステム10と同様、電子デバイス1を備える(図1を参照)。なお、以降の説明では、上述した第1実施形態と同様の構成について、説明を省略する場合がある。
 フィードバックシステム10は、異環境下の操作対象を実環境下で操作するユーザに対して、触覚の変化及び温度の変化をフィードバックシステムするシステムである。第4実施形態では、第1実施形態と同様、一例として、異環境を、ディスプレイに操作対象が表示されるゲームとした場合について説明する。
[0105]
 <電子デバイスの構成>
 電子デバイス1は、複数のフィードバックユニット2と、総合コントローラ3と、異環境出力部4と、操作部5と、フィードバック演算部6を備える(図1を参照)。
[0106]
 複数のフィードバックユニット2は、衣服Wと、インソールSIと、手袋G(右手袋GR、左手袋GL)に取り付けられている(図2から図4、図14から図23、図24から図33を参照)。
 したがって、変形インターフェース21は、ユーザの上半身と、ユーザの足裏と、ユーザの手を押圧する位置に配置されており、ユーザの上半身と、足裏及び手を押圧可能である。
[0107]
 総合コントローラ3と、異環境出力部4と、操作部5の構成については、説明を省略する。
 フィードバック演算部6は、異環境出力部4から出力している異環境と、操作部5を用いて操作している操作対象の状態に応じて、アクチュエータ23の動作と温度変化部22の動作を制御する制御信号を演算する。
[0108]
 以下、フィードバック演算部6が行う演算の例を説明する。
[0109]
 まず、異環境出力部4から出力している異環境が、温水が入った湯船が設置されている浴室であり、操作対象が、ゲームに登場する人物である場合について説明する。なお、以下の説明は、変形インターフェース21が収縮しているとともに、温度変化部22の温度が常温である状態を前提とする。
 そして、異環境下において、ユーザが足先から湯船に浸かる動作を行う場合について説明する。
[0110]
 この場合、フィードバック演算部6は、インソールSIに配置した変形インターフェース21、衣服Wに配置した変形インターフェース21、手袋Gに配置した変形インターフェース21の順で膨らむように、制御信号を演算する。
 インソールSIに配置した変形インターフェース21を膨らませる制御は、例えば、足先と対向する位置に配置した変形インターフェース21を起点として、踵と対向する位置に配置した変形インターフェース21まで順に行う。
 衣服Wに配置した変形インターフェース21を膨らませる制御は、例えば、腰と対向する位置に配置した変形インターフェース21を起点として、肩と対向する位置に配置した変形インターフェース21まで順に行う。
 手袋Gに配置した変形インターフェース21を膨らませる制御は、例えば、指先と対向する位置に配置した変形インターフェース21を起点として、手首に近い側と対向する位置に配置した変形インターフェース21まで順に行う。
[0111]
 これに加え、フィードバック演算部6は、インソールSIに配置した温度変化部22、衣服Wに配置した温度変化部22、手袋Gに配置した温度変化部22の順で温度が上昇するように、制御信号を演算する。
 インソールSIに配置した温度変化部22を上昇させる制御は、例えば、足先と対向する位置に配置した温度変化部22を起点として、踵と対向する位置に配置した温度変化部22まで順に行う。
 衣服Wに配置した温度変化部22を上昇させる制御は、例えば、腰と対向する位置に配置した温度変化部22を起点として、肩と対向する位置に配置した温度変化部22まで順に行う。
 手袋Gに配置した温度変化部22を上昇させる制御は、例えば、指先と対向する位置に配置した温度変化部22を起点として、手首に近い側と対向する位置に配置した温度変化部22まで順に行う。
[0112]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、砂漠の中に建築物が存在する環境である場合について説明する。なお、以下の説明は、変形インターフェース21が50%程度の膨らみ度合いで膨らんでいるとともに、温度変化部22の温度が常温である状態を前提とする。
 そして、異環境下を移動する操作対象が、建築物から出て砂漠へ移動した場合について説明する。
[0113]
 この場合、フィードバック演算部6は、インソールSIに配置した変形インターフェース21のみが収縮するように、制御信号を演算する。
 これに加え、フィードバック演算部6は、衣服W及び手袋Gに配置した温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。さらに、フィードバック演算部6は、インソールSIに配置した変形インターフェース21が収縮した後に、インソールSIに配置した温度変化部22の温度が、衣服W及び手袋Gに配置した温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。
[0114]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、銃弾や砲弾等が飛び交う環境(戦場等)である場合について説明する。なお、以下の説明は、変形インターフェース21が収縮しているとともに、温度変化部22の温度が常温である状態を前提とする。
 そして、異環境において、操作対象の右側にある地面に、砲弾が着弾して破裂した場合について説明する。
 この場合、フィードバック演算部6は、右手袋GRに配置した変形インターフェース21、衣服W及びインソールSIに配置した変形インターフェース21、左手袋GLに配置した変形インターフェース21の順で膨らむように、制御信号を演算する。
[0115]
 衣服Wに配置した変形インターフェース21を膨らませる制御は、例えば、右肩と対向する位置に配置した変形インターフェース21を起点として、左肩と対向する位置に配置した変形インターフェース21まで順に行う。
 これに加え、フィードバック演算部6は、右手袋GRに配置した温度変化部22、衣服W及びインソールSIに配置した温度変化部22、左手袋GLに配置した温度変化部22の順で温度が上昇するように、制御信号を演算する。
 衣服Wに配置した温度変化部22を上昇させる制御は、例えば、右肩と対向する位置に配置した変形インターフェース21を起点として、左肩と対向する位置に配置した変形インターフェース21まで順に行う。
[0116]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、焚き火を焚いている乾燥した地面である場合について説明する。なお、以下の説明は、変形インターフェース21が収縮しているとともに、温度変化部22の温度が常温である状態を前提とする。
 そして、異環境下において、地面に座っているユーザが焚き火に向けて両手の掌を突き出している場合について説明する。
[0117]
 この場合、フィードバック演算部6は、インソールSIに配置した変形インターフェース21のみが膨らむように、制御信号を演算する。
 これに加え、フィードバック演算部6は、手袋Gに配置した温度変化部22、インソールSIに配置した温度変化部22、衣服Wに配置した温度変化部22の順で温度が上昇するように、制御信号を演算する。
 手袋Gに配置した温度変化部22を上昇させる制御は、掌と対向する位置に配置した温度変化部22、手の甲と対向する位置に配置した温度変化部22の順に行う。
[0118]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、砂漠の中に建築物が存在する環境である場合について説明する。なお、以下の説明は、変形インターフェース21が50%程度の膨らみ度合いで膨らんでいるとともに、温度変化部22の温度が常温である状態を前提とする。
 そして、他ユーザが操作する操作対象が建築物に存在しており、自ユーザが操作する操作対象が建築物から出て砂漠へ移動した場合について説明する。
[0119]
 この場合、フィードバック演算部6は、インソールSIに配置した変形インターフェース21のみが収縮するように、制御信号を演算する。
 これに加え、フィードバック演算部6は、衣服W及び手袋Gに配置した温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。さらに、フィードバック演算部6は、インソールSIに配置した変形インターフェース21が収縮した後に、インソールSIに配置した温度変化部22の温度が、衣服W及び手袋Gに配置した温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。このとき、フィードバック演算部6は、他のユーザが装着している温度変化部の温度よりも、自ユーザが装着している温度変化部22の温度が高くなるように、制御信号を演算する。
[0120]
 次に、異環境出力部4から出力している異環境が、海岸線である場合について説明する。なお、以下の説明は、変形インターフェース21が収縮しているとともに、温度変化部22の温度が常温である状態を前提とする。
 そして、異環境下において、操作対象が足先から海に潜り、さらに、海底に沈んでいる物体をつかむ動作を行う場合について説明する。
[0121]
 この場合、フィードバック演算部6は、操作対象が海に潜る際に、インソールSIに配置した変形インターフェース21、手袋Gに配置した変形インターフェース21、衣服Wに配置した変形インターフェース21の順で膨らむように、制御信号を演算する。
 これに加え、フィードバック演算部6は、操作対象が海に潜る際に、インソールSIに配置した温度変化部22、手袋Gに配置した温度変化部22、衣服Wに配置した温度変化部22の順で温度が低下するように、制御信号を演算する。
[0122]
 さらに、フィードバック演算部6は、海中に潜った操作対象が海底に到達すると、インソールSIに配置した変形インターフェース21がさらに膨らむように、制御信号を演算する。
 そして、海底を移動している操作対象が海底に沈んでいる物体をつかむ動作を行うと、手袋Gに配置した変形インターフェース21がさらに膨らむように、制御信号を演算する。
[0123]
 <フィードバック制御方法>
 第4実施形態のフィードバック制御方法は、第1実施形態に係るフィードバック制御方法と同様であるため、説明を省略する。
[0124]
 第4実施形態の構成であれば、異環境下で操作対象に発生した触覚及び温度の変化を、ユーザの上半身、足裏及び手にフィードバックすることが可能な電子デバイス1を提供することが可能となる。
[0125]
 第4実施形態の構成であれば、異環境下で操作対象に発生した触覚及び温度の変化を、ユーザの上半身、足裏及び手にフィードバックすることが可能な電子デバイス1を含むフィードバックシステム10を提供することが可能となる。
[0126]
 第4実施形態の構成であれば、異環境下で操作対象に発生した触覚及び温度の変化を、ユーザの上半身、足裏及び手にフィードバックすることが可能な電子デバイス1を用いたフィードバック制御方法を提供することが可能となる。
[0127]
 (第4実施形態の変形例)
 第4実施形態では、フィードバックユニット2を、衣服W、インソールSI及び手袋Gに取り付けたが、これに限定するものではなく、フィードバックユニット2を、さらに、頭部と対向する部材(ゴーグル等)に取り付けてもよい。
 この場合、例えば、異環境が、ボールをヘディングする場所(サッカーグラウンド等)であり、ユーザが選手としてボールをヘディングする動作を行うと、ユーザの頭部と対向する位置に配置したフィードバックユニット2を膨らませる制御を行ってもよい。
 また、例えば、異環境において操作対象が兜を装着している設定である場合、兜によってユーザの身体に負荷が加わる頭部と対向する位置に配置した変形インターフェース21を、予め、他の変形インターフェース21よりも膨らませてもよい。
[0128]
 (第5実施形態)
 <フィードバックシステムの構成>
 第5実施形態に係るフィードバックシステム10は、図34中に示すように、電子デバイス1を備える。
 フィードバックシステム10は、異環境下の操作対象を実環境下で操作するユーザに対して、触覚の変化及び温度の変化をフィードバックシステムするシステムである。第5実施形態では、一例として、異環境を、ディスプレイに操作対象が表示されるゲーム(テレビゲーム)とした場合について説明する。
[0129]
 <電子デバイスの構成>
 電子デバイス1は、図34中に示すように、複数のフィードバックユニット2と、総合コントローラ3と、異環境出力部4と、操作部5と、生体情報検出部7と、生体情報蓄積部8と、フィードバック演算部6を備える。なお、図34中には、複数のフィードバックユニット2のうち、一つのみを示している。
[0130]
 複数のフィードバックユニット2は、例えば、衣服Wに取り付けられている(図2から図4を参照)。
 総合コントローラ3と、異環境出力部4と、操作部5の構成については、説明を省略する。
[0131]
 生体情報検出部7は、ユーザの生体情報を検出する。
 第5実施形態では、生体情報検出部7を、ヘッドマウントディスプレイに取り付けた複数の電極を用いて形成した場合について説明する。複数の電極は、ユーザの生体情報として脳波を検出する脳波センサを形成する。ユーザの生体情報としては、ユーザの脳血流、心拍数、呼吸、発汗量、血圧、体温、発声した声の大きさ等を採用することも可能である。なお、生体情報検出部7は、例えば、ユーザの顔画像(表情)を取得するイメージセンサであってもよい。また、ユーザの生体情報としてユーザの体温を採用する場合、例えば、温度変化部22の温度を増加させた増加量に応じてユーザの体温の検出値を減少補正する等、温度変化部22の温度変化に応じて、ユーザの生体情報を検出してもよい。
[0132]
 生体情報蓄積部8は、生体情報検出部7が検出した生体情報の変動量を、異環境下の状況に対応させて蓄積する。さらに、生体情報蓄積部8は、生体情報検出部7が検出した生体情報の変動量が、変動量閾値を超えている場合、変動量閾値を超えている状況を、変動量閾値に関連付けて記憶する。
 ここで、変動量閾値は、予め設定してもよい。また、変動量閾値は、生体情報蓄積部8が蓄積している変動量を、ユーザによるフィードバックシステム10や電子デバイス1の使用履歴と関連付けておき、蓄積している変動量と使用履歴とに応じて、ユーザ毎に自動で変化させて設定してもよい。
 具体的には、大きな物体が急激に落ちてきた状況や、眼前の建築物が崩壊した状況等において、他の状況(通常の歩行時等)と比較してユーザの心拍数が大きく変動し、変動量閾値を超えている場合、心拍数の変動量を、異環境下の状況に対応させて蓄積する。
[0133]
 フィードバック演算部6は、異環境出力部4から出力している異環境と、操作部5を用いて操作している操作対象の状態に応じて、アクチュエータ23の動作と温度変化部22の動作を制御する制御信号を演算する。
 これに加え、フィードバック演算部6は、ユーザが操作対象を操作している状況と、生体情報検出部7が検出した生体情報の変動量と、生体情報蓄積部8が蓄積している生体情報の変動量に応じて、制御信号を演算する。
[0134]
 以下、フィードバック演算部6が行う演算の例を説明する。
 異環境出力部4から出力している異環境が、暴風雨の市街地であり、操作対象が、ゲームに登場する人物である場合について説明する。なお、以下の説明は、ユーザが同様の状況を複数回経験している状態を前提とする。
[0135]
 そして、異環境において、操作対象の眼前に、大きな看板が落ちてきた場合について説明する。
 この場合、フィードバック演算部6は、操作対象の眼前に大きな看板が落ちてきた状況(発生状況)が、生体情報蓄積部8が変動量閾値に関連付けて記憶している状況であるか否かを、判定する。
[0136]
 さらに、発生状況が、生体情報蓄積部8が変動量閾値に関連付けて記憶している状況であると判定すると、変動量が変動量閾値以下の状況よりも大きい変化量でアクチュエータ23の動作を制御するように、制御信号を演算する。
 これに加え、変動量が変動量閾値以下の状況よりも大きい変化量で温度変化部22の温度が上昇するように、制御信号を演算する。
[0137]
 以上により、アクチュエータ制御部31は、ユーザが操作対象を操作している状況が、変動量が変動量閾値を超えている状況では、変動量が変動量閾値以下の状況よりも大きい変化量でアクチュエータ23の動作を制御する。また、温度制御部32は、ユーザが操作対象を操作している状況が、変動量が変動量閾値を超えている状況では、変動量が変動量閾値以下の状況よりも大きい変化量で温度変化部22の温度を制御する。
[0138]
 <フィードバック制御方法>
 第5実施形態のフィードバックシステム10を用いて行うフィードバック制御方法では、異環境下で操作対象に発生した触覚の変化をユーザにフィードバックするように、アクチュエータ23の動作を制御する。これに加え、異環境下で操作対象に発生した温度の変化をユーザにフィードバックするように、温度変化部22の温度を制御する。
 さらに、ユーザが操作対象を操作している状況が、変動量が変動量閾値を超えている状況では、変動量が変動量閾値以下の状況よりも大きい変化量でアクチュエータ23の動作を制御する。これに加え、ユーザが操作対象を操作している状況が、変動量が変動量閾値を超えている状況では、変動量が変動量閾値以下の状況よりも大きい変化量で温度変化部22の温度を制御する。
[0139]
 第5実施形態の構成であれば、異環境下でユーザの感動した状況や驚いた状況等を蓄積し、異環境が蓄積した状況となると、大きな変化量で触覚及び温度の変化をユーザにフィードバックすることが可能な電子デバイス1を提供することが可能となる。
[0140]
 第5実施形態の構成であれば、異環境が蓄積したユーザの感動した状況や驚いた状況等となると、大きな変化量で触覚及び温度の変化をユーザにフィードバックすることが可能な電子デバイス1を含むフィードバックシステム10を提供することが可能となる。
[0141]
 第5実施形態の構成であれば、異環境が蓄積したユーザの感動した状況や驚いた状況等となると、大きな変化量で触覚及び温度の変化をユーザにフィードバックすることが可能な電子デバイス1を用いたフィードバック制御方法を提供することが可能となる。
[0142]
(その他の実施形態)
 上記のように、本技術の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本技術を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
 その他、上記の実施形態において説明される各構成を任意に応用した構成等、本技術はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本技術の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
[0143]
 また、本開示のフィードバックシステム、フィードバック制御方法、電子デバイスでは、上記の実施形態等で説明した各構成要素を全て備える必要はなく、また逆に他の構成要素を備えていてもよい。
 なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
[0144]
 なお、本技術は、以下のような構成を取ることが可能である。
(1)
 異環境下で動く操作対象を実環境下で操作するユーザの部位を押圧可能な変形インターフェースと、
 前記変形インターフェースの形状を変化させるアクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御部と、
 前記ユーザが部位で知覚する温度を変化可能な温度変化部と、
 前記温度変化部の温度を制御する温度制御部と、を備え、
 前記アクチュエータ制御部は、前記操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて前記アクチュエータの動作を制御し、
 前記温度制御部は、前記操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて前記温度変化部の温度を制御するフィードバックシステム。
(2)
 異環境下で動く操作対象を実環境下で操作するユーザの部位を押圧可能な変形インターフェースの形状を変化させるアクチュエータの動作を、前記操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて制御し、
 前記ユーザが部位で知覚する温度を変化可能な温度変化部の温度を、前記操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて制御するフィードバック制御方法。
(3)
 形状を変化可能な一つ以上の変形インターフェースと、
 温度を変化可能な一つ以上の温度変化部と、を備え、
 前記変形インターフェースは、異環境下で動く操作対象を実環境下で操作するユーザの部位を押圧可能であり、
 前記温度変化部は、前記ユーザが部位で知覚する温度を変化可能である電子デバイス。
(4)
 前記操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて前記変形インターフェースの形状を変化させるアクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御部と、
 前記操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて前記温度変化部の温度を制御する温度制御部と、を備える前記(3)に記載した電子デバイス。
(5)
 前記温度変化部は、電気的な温度の調節によって温度を変化可能である前記(3)または(4)に記載した電子デバイス。
(6)
 互いに関連して動作可能な一つの前記変形インターフェースと一つの前記温度変化部とを含むフィードバックユニットを複数備える前記(3)~(5)のいずれかに記載した電子デバイス。
(7)
 前記アクチュエータは、流体アクチュエータである前記(4)~(6)のいずれかに記載した電子デバイス。
(8)
 前記温度変化部は、前記変形インターフェースよりも前記ユーザに近い位置に配置されている前記(3)~(7)のいずれかに記載した電子デバイス。
(9)
 弾性を有する変形部材を備え、
 前記変形部材は、前記ユーザの体型に応じて変形可能である前記(3)~(8)のいずれかに記載した電子デバイス。
(10)
 前記温度変化部が発生させた温度の熱伝導率を低下させる熱伝導率低下部材を備え、
 前記熱伝導率低下部材は、前記ユーザと前記温度変化部との間に配置される前記(3)~(9)のいずれかに記載した電子デバイス。
(11)
 少なくとも一つの前記変形インターフェースは、前記ユーザの上半身を押圧可能である前記(3)~(10)のいずれかに記載した電子デバイス。
(12)
 少なくとも一つの前記変形インターフェース及び少なくとも一つの前記温度変化部は、衣服に取り付けられている前記(3)~(11)のいずれかに記載した電子デバイス。
(13)
 少なくとも一つの前記変形インターフェース及び少なくとも一つの前記温度変化部は、それぞれ、前記上半身の前面と背面を押圧可能である前記(3)~(12)のいずれかに記載した電子デバイス。
(14)
 少なくとも一つの前記変形インターフェースは、前記ユーザの足裏を押圧可能である前記(3)~(13)のいずれかに記載した電子デバイス。
(15)
 少なくとも一つの前記変形インターフェース及び少なくとも一つの前記温度変化部は、靴のインソールに取り付けられている前記(3)~(14)のいずれかに記載した電子デバイス。
(16)
 少なくとも一つの前記変形インターフェースは、前記ユーザの手を押圧可能である前記(3)~(15)のいずれかに記載した電子デバイス。
(17)
 少なくとも一つの前記変形インターフェース及び少なくとも一つの前記温度変化部は、手袋に取り付けられている前記(3)~(16)のいずれかに記載した電子デバイス。
(18)
 前記異環境を出力する異環境出力部と、
 前記操作対象の操作に用いる操作部と、を備える前記(3)~(17)のいずれかに記載した電子デバイス。
(19)
 複数の前記変形インターフェースと、
 複数の前記温度変化部と、
 前記操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて前記変形インターフェースの形状を変化させるアクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御部と、
 前記操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて前記温度変化部の温度を制御する温度制御部と、を備え、
 前記アクチュエータ制御部は、前記複数の変形インターフェースの形状をそれぞれ変化させる前記アクチュエータの動作を異なるタイミングで個別に制御し、
 前記温度制御部は、前記複数の温度変化部の温度を異なるタイミングで個別に制御する前記(3)~(18)のいずれかに記載した電子デバイス。
(20)
 前記ユーザの生体情報を検出する生体情報検出部と、
 前記生体情報検出部が検出した生体情報の変動量を前記異環境下の状況に対応させて蓄積する生体情報蓄積部と、
 前記操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて前記変形インターフェースの形状を変化させるアクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御部と、
 前記操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて前記温度変化部の温度を制御する温度制御部と、を備え、
 前記生体情報蓄積部は、前記生体情報検出部が検出した生体情報の変動量が変動量閾値を超えている場合、前記変動量閾値を超えている前記状況を変動量閾値に関連付けて記憶し、
 前記アクチュエータ制御部は、前記ユーザが前記操作対象を操作している状況が、前記変動量が前記変動量閾値を超えている状況では、前記変動量が前記変動量閾値以下の状況よりも大きい変化量で前記アクチュエータの動作を制御し、
 前記温度制御部は、前記ユーザが前記操作対象を操作している状況が、前記変動量が前記変動量閾値を超えている状況では、前記変動量が前記変動量閾値以下の状況よりも大きい変化量で前記温度変化部の温度を制御する前記(3)~(19)のいずれかに記載した電子デバイス。
(21)
 前記温度変化部は、温度を調節した流体が移動することで温度を変化可能である前記(3)~(20)のいずれかに記載した電子デバイス。
(22)
 前記アクチュエータは、電磁アクチュエータである前記(4)~(6)のいずれかに記載した電子デバイス。
(23)
 互いに関連して動作可能な一つの前記変形インターフェースと一つの前記温度変化部とを含むフィードバックユニットを複数備え、
 前記複数のフィードバックユニットのうち二つは、前記ユーザの上半身を前後方向から挟む位置に配置されている前記(3)~(22)のいずれかに記載した電子デバイス。
(24)
 前記操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて前記変形インターフェースの形状を変化させるアクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御部と、
 前記操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて前記温度変化部の温度を制御する温度制御部と、を備え、
 前記温度制御部は、前記アクチュエータ制御部が前記アクチュエータの動作を制御した後に、前記温度変化部の温度を制御する前記(3)~(23)のいずれかに記載した電子デバイス。
(25)
 複数の前記フィードバックユニットを備え、
 前記複数のフィードバックユニットの数は、8の整数倍である前記(3)~(24)のいずれかに記載した電子デバイス。
(26)
 前記操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて前記アクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御部を備え、
 前記アクチュエータ制御部は、前記異環境において前記操作対象が装着している部材に応じて、前記ユーザの身体に負荷が加わる部分に配置した前記変形インターフェースを予め他の変形インターフェースよりも膨らませる前記(3)~(25)のいずれかに記載した電子デバイス。
(27)
 前記変形インターフェースの変形を規制する変形規制部材を備える前記(3)~(26)のいずれかに記載した電子デバイス。
(28)
 前記ユーザへ振動をフィードバックする振動アクチュエータを備える前記(3)~(27)のいずれかに記載した電子デバイス。
(29)
 少なくとも一つの前記変形インターフェース及び少なくとも一つの前記温度変化部は、前記ユーザが足を置く足置き台に取り付けられている前記(3)~(28)のいずれかに記載した電子デバイス。
(30)
 少なくとも一つの前記変形インターフェースは、前記ユーザの足の甲を押圧可能である前記(3)~(29)のいずれかに記載した電子デバイス。
(31)
 少なくとも一つの前記変形インターフェースは、前記ユーザの頭部を押圧可能である前記(3)~(29)のいずれかに記載した電子デバイス。
(32)
 少なくとも一つの前記変形インターフェース及び少なくとも一つの前記温度変化部は、前記ユーザの頭部に装着されている前記(3)~(31)のいずれかに記載した電子デバイス。

符号の説明

[0145]
 1…電子デバイス、2…フィードバックユニット、21…変形インターフェース、22…温度変化部、23…アクチュエータ、24…振動アクチュエータ、3…総合コントローラ、31…アクチュエータ制御部、32…温度制御部、4…異環境出力部、5…操作部、6…フィードバック演算部、7…生体情報検出部、8…生体情報蓄積部、10…フィードバックシステム、W…衣服、H…ホース、SS…半袖シャツ、LS…長袖シャツ、B…ベルト部材、E…変形部材、D…隔壁、OS…最外層シート部材、ES1…第一伸縮性シート部材、ES2…第二伸縮性シート部材、AS…断熱シート部材、IS…最内層シート部材、SI…インソール、FT…足置き台、S…靴、G…手袋、F…指、GS…防護シート

請求の範囲

[請求項1]
 異環境下で動く操作対象を実環境下で操作するユーザの部位を押圧可能な変形インターフェースと、
 前記変形インターフェースの形状を変化させるアクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御部と、
 前記ユーザが部位で知覚する温度を変化可能な温度変化部と、
 前記温度変化部の温度を制御する温度制御部と、を備え、
 前記アクチュエータ制御部は、前記操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて前記アクチュエータの動作を制御し、
 前記温度制御部は、前記操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて前記温度変化部の温度を制御するフィードバックシステム。
[請求項2]
 異環境下で動く操作対象を実環境下で操作するユーザの部位を押圧可能な変形インターフェースの形状を変化させるアクチュエータの動作を、前記操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて制御し、
 前記ユーザが部位で知覚する温度を変化可能な温度変化部の温度を、前記操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて制御するフィードバック制御方法。
[請求項3]
 形状を変化可能な一つ以上の変形インターフェースと、
 温度を変化可能な一つ以上の温度変化部と、を備え、
 前記変形インターフェースは、異環境下で動く操作対象を実環境下で操作するユーザの部位を押圧可能であり、
 前記温度変化部は、前記ユーザが部位で知覚する温度を変化可能である電子デバイス。
[請求項4]
 前記操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて前記変形インターフェースの形状を変化させるアクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御部と、
 前記操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて前記温度変化部の温度を制御する温度制御部と、を備える請求項3に記載した電子デバイス。
[請求項5]
 前記温度変化部は、電気的な温度の調節によって温度を変化可能である請求項3に記載した電子デバイス。
[請求項6]
 互いに関連して動作可能な一つの前記変形インターフェースと一つの前記温度変化部とを含むフィードバックユニットを複数備える請求項3に記載した電子デバイス。
[請求項7]
 前記アクチュエータは、流体アクチュエータである請求項4に記載した電子デバイス。
[請求項8]
 前記温度変化部は、前記変形インターフェースよりも前記ユーザに近い位置に配置されている請求項3に記載した電子デバイス。
[請求項9]
 弾性を有する変形部材を備え、
 前記変形部材は、前記ユーザの体型に応じて変形可能である請求項3に記載した電子デバイス。
[請求項10]
 前記温度変化部が発生させた温度の熱伝導率を低下させる熱伝導率低下部材を備え、
 前記熱伝導率低下部材は、前記ユーザと前記温度変化部との間に配置される請求項3に記載した電子デバイス。
[請求項11]
 少なくとも一つの前記変形インターフェースは、前記ユーザの上半身を押圧可能である請求項3に記載した電子デバイス。
[請求項12]
 少なくとも一つの前記変形インターフェース及び少なくとも一つの前記温度変化部は、衣服に取り付けられている請求項11に記載した電子デバイス。
[請求項13]
 少なくとも一つの前記変形インターフェース及び少なくとも一つの前記温度変化部は、それぞれ、前記上半身の前面と背面を押圧可能である請求項11に記載した電子デバイス。
[請求項14]
 少なくとも一つの前記変形インターフェースは、前記ユーザの足裏を押圧可能である請求項3に記載した電子デバイス。
[請求項15]
 少なくとも一つの前記変形インターフェース及び少なくとも一つの前記温度変化部は、靴のインソールに取り付けられている請求項14に記載した電子デバイス。
[請求項16]
 少なくとも一つの前記変形インターフェースは、前記ユーザの手を押圧可能である請求項3に記載した電子デバイス。
[請求項17]
 少なくとも一つの前記変形インターフェース及び少なくとも一つの前記温度変化部は、手袋に取り付けられている請求項16に記載した電子デバイス。
[請求項18]
 前記異環境を出力する異環境出力部と、
 前記操作対象の操作に用いる操作部と、を備える請求項3に記載した電子デバイス。
[請求項19]
 複数の前記変形インターフェースと、
 複数の前記温度変化部と、
 前記操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて前記変形インターフェースの形状を変化させるアクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御部と、
 前記操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて前記温度変化部の温度を制御する温度制御部と、を備え、
 前記アクチュエータ制御部は、前記複数の変形インターフェースの形状をそれぞれ変化させる前記アクチュエータの動作を異なるタイミングで個別に制御し、
 前記温度制御部は、前記複数の温度変化部の温度を異なるタイミングで個別に制御する請求項3に記載した電子デバイス。
[請求項20]
 前記ユーザの生体情報を検出する生体情報検出部と、
 前記生体情報検出部が検出した生体情報の変動量を前記異環境下の状況に対応させて蓄積する生体情報蓄積部と、
 前記操作対象が得ていると推定される触覚の変化に基づいて前記変形インターフェースの形状を変化させるアクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御部と、
 前記操作対象が知覚していると推定される温度の変化に基づいて前記温度変化部の温度を制御する温度制御部と、を備え、
 前記生体情報蓄積部は、前記生体情報検出部が検出した生体情報の変動量が変動量閾値を超えている場合、前記変動量閾値を超えている前記状況を変動量閾値に関連付けて記憶し、
 前記アクチュエータ制御部は、前記ユーザが前記操作対象を操作している状況が、前記変動量が前記変動量閾値を超えている状況では、前記変動量が前記変動量閾値以下の状況よりも大きい変化量で前記アクチュエータの動作を制御し、
 前記温度制御部は、前記ユーザが前記操作対象を操作している状況が、前記変動量が前記変動量閾値を超えている状況では、前記変動量が前記変動量閾値以下の状況よりも大きい変化量で前記温度変化部の温度を制御する請求項3に記載した電子デバイス。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]

[ 図 18]

[ 図 19]

[ 図 20]

[ 図 21]

[ 図 22]

[ 図 23]

[ 図 24]

[ 図 25]

[ 図 26]

[ 図 27]

[ 図 28]

[ 図 29]

[ 図 30]

[ 図 31]

[ 図 32]

[ 図 33]

[ 図 34]