JP2016051319A - 力覚提示デバイス、力覚提示システム、および力覚提示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化または小型化された持つ形状記憶デバイスを持つアクチュエータを利用した力覚提示デバイス、力覚提示システム、および力覚提示方法を提供すること。【解決手段】力覚提示デバイスは、アクチュエータ部と、通信部と、制御部とを具備する。前記アクチュエータ部は、ホルダと、前記ホルダにスライド自在に保持されたスライダと、前記スライダに係止され、通電時に少なくとも線長方向に収縮して前記スライダをスライドさせるワイヤと、前記ワイヤの両端が各々接続された一対の電極部とを有する。前記通信部は、外部機器から送信された駆動情報を受信するように構成される。前記制御部は、前記受信された駆動情報に基づき、前記アクチュエータ部の駆動を制御するように構成される。【選択図】図３

Description

本技術は、触覚や圧覚等の力覚をユーザに提示する力覚提示デバイス、力覚提示システム、および力覚提示方法に関する。

例えば特許文献１には、仮想現実（ヴァーチャルリアリティ）の提示装置として使用される力触覚ディスプレイに関し、手に装着して使用する力触覚ディスプレイハンドが開示されている。特に、その図８に示された指サック型の力触覚ディスプレイハンドの駆動機構では、指の複数の関節にまたがって形状記憶合金ワイヤが配置されている。形状記憶合金ワイヤが通電加熱されることにより、この駆動機構が駆動される。具体的には、形状記憶合金としては、温度が上昇しマルテンサイト変態温度を越えると縮む様、形状記憶処理し、通電を切って放熱冷却することにより元の長さに戻るものが用いられる（例えば、特許文献１の段落［００４８］参照。）。

特開2004-029999号公報

上記のように形状記憶デバイスを利用した力覚提示は、様々な分野での応用が期待できる。その実用化のためには、デバイスの薄型化または小型化が望まれる。

本技術の目的は、薄型化または小型化された持つ形状記憶デバイスを持つアクチュエータを利用した力覚提示デバイス、力覚提示システム、および力覚提示方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本技術に係る力覚提示デバイスは、アクチュエータ部と、通信部と、制御部とを具備する。
前記アクチュエータ部は、ホルダと、前記ホルダにスライド自在に保持されたスライダと、前記スライダに係止され、通電時に少なくとも線長方向に収縮して前記スライダをスライドさせるワイヤと、前記ワイヤの両端が各々接続された一対の電極部とを有する。
前記通信部は、外部機器から送信された駆動情報を受信するように構成される。
前記制御部は、前記受信された駆動情報に基づき、前記アクチュエータ部の駆動を制御するように構成される。
これにより、制御部は、外部機器から送信された駆動情報に基づき、特殊な構造を有するこのアクチュエータ部の駆動を制御することで、アクチュエータ部を介してユーザに力覚を提示することができる。アクチュエータ部は、少ない部品点数でワイヤの収縮させることができ、これにより、薄型化または小型化された形状記憶デバイスを持つアクチュエータ部を実現できる。

前記力覚提示デバイスは、操作情報が入力される入力部をさらに具備してもよい。また、前記制御部は、前記操作情報に基づき制御情報を生成するように構成され、前記通信部は、前記生成された制御情報を前記外部機器に送信するように構成されてもよい。
これにより、制御部は、ユーザの操作情報に基づく制御情報で外部機器を制御することができる。

前記通信部は、前記駆動情報として、前記ワイヤへの通電パターンの情報を受信するように構成されてもよい。

前記外部機器は、ホルダと、前記ホルダにスライド自在に保持されたスライダと、前記スライダに係止され、通電時に少なくとも線長方向に収縮して前記スライダをスライドさせるワイヤと、前記ワイヤの両端が各々接続された一対の電極部とを有するアクチュエータ部を備えてもよい。また、前記制御部は、前記制御情報として、前記外部機器のアクチュエータ部を前記外部機器に駆動させるための駆動情報を生成するように構成されてもよい。
これにより、互いにアクチュエータ部を有するデバイス間で力覚を利用した通信を行うことができる。

前記アクチュエータ部は、弾性板をさらに有してもよい。前記弾性板は、前記スライダに固定された第１端部と、前記ホルダにおける、前記スライダのスライド方向で前記第１端部から離間した位置に固定された第２端部とを有し、前記ワイヤへの通電時に前記スライダのスライドに伴う前記第１端部と前記第２端部との距離の変化によって、前記スライド面に対して垂直方向に弾性変形してもよい。
弾性板が設けられることにより、一定の弾性変形による変位を安定して得ることができる。また、この力覚提示デバイスは、スライダによるスライド方向および弾性板による弾性変形方向の両方に、力覚を提示することができる。

前記弾性板は、非通電時、前記スライド面から離間する方向に初期歪みによって弾性変形が与えられた状態にあってもよい。
これにより、ワイヤへの通電時に弾性板を確実にスライダ面から離間する所定の方向に確実に弾性変形させることができる。また、弾性板が初期歪によって弾性変形が与えられているので、ワイヤと弾性板との接触面積を小さくすることができ、ワイヤから弾性板への熱伝導を抑えることができる。

前記力覚提示デバイスは、前記スライダと、前記ホルダにおいて、前記スライダのスライド方向で前記スライダから離間した位置とに接続されたバンドをさらに具備してもよい。

本技術に係る力覚提示システムは、上記力覚提示デバイスと、上記外部機器とを具備する。

本技術に係る力覚提示デバイスによる力覚提示方法は、外部機器から送信された駆動情報を受信することを含む。
また、前記受信された駆動情報に基づき、上記アクチュエータ部の駆動が制御される。

以上、本技術によれば、薄型化または小型化された持つ形状記憶デバイスを持つアクチュエータを利用した力覚提示デバイス、システム、および方法を実現することができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

図１は、本技術の一実施形態に係る力覚提示デバイスを示す模式図である。 図２Ａ，Ｂは、ユーザが腕に力覚提示デバイスを装着した状態を示す。 図３は、力覚提示デバイスの機能的な構成を示すブロック図である。 図４は本技術の一実施形態に係るアクチュエータ部の構成を分解して示す斜視図である。 図５は、図４に示すアクチュエータ部の構成をベースプレートとトッププレートを除いて示す平面図である。 図６は、図５に示すアクチュエータ部の断面図である。 図７は、ワイヤが収縮した状態のアクチュエータ部を示す。 図８は、図７に示すアクチュエータ部の断面図である。 図９は、バンドが取り付けられた形態に係るアクチュエータ部を示す。 図１０は、力覚提示デバイスによる力覚の提示例を示す図である。 図１１は、変形例に係る力覚提示デバイスによる力覚の提示例を示す。 図１２は、さらに別の変形例に係る力覚提示デバイスによる力覚の提示例を示す。 図１３は、さらに別の変形例に係る力覚提示デバイスによる力覚の提示例を示す。 図１４は、この力覚提示システムにおける２つの力覚提示デバイスの動作を示すフローチャートである。 図１５Ａ、Ｂは、本技術の他の実施形態に係るアクチュエータ部の一部を示す平面図である。

以下、図面を参照しながら、本技術の実施形態を説明する。

［力覚提示デバイスの全体構成］
図１は、本技術の一実施形態に係る力覚提示デバイスを示す模式図である。例えば力覚提示デバイス１００は、本体２０とバンド８とを備える。例えば、力覚提示デバイス１００は、リストバンド型や指輪型等、ウェアラブルなデバイスである。本体２０は、１つでもよいし、図１に示すように２つあってもよい。図１において、破線Ｔは例えばユーザの腕（手首）を示す。

図２Ａは、指輪型や、本体２０を手の甲側に装着したリストバンド型の力覚提示デバイス１００の例を示している。図２Ｂは、図２Ａのリストバンド型の力覚提示デバイス１００を反対側（手のひら側）から示している。

図３は、力覚提示デバイス１００の機能的な構成を示すブロック図である。力覚提示デバイス１００は、制御部２１、入力部２３、入力検出部２４、アクチュエータ部１０、駆動回路２５、および通信部２７を備える。本実施形態では本体２０が２つあるが、制御部２１、入力部２３、および入力検出部２４は、２つの本体２０のうちいずれか１つに設けられればよい。

なお、本体２０の各要素のうちアクチュエータ部１０以外は、図１に示すようにアクチュエータ部１０に隣接して（例えば積層して）設けられていればよい。

制御部２１は、この力覚提示デバイス１００の動作を統括的に制御する機能を有する。制御部２１は、主に、通信部２７で後述する外部機器から受信された駆動情報に基づき、アクチュエータ部１０の駆動を制御する機能を有する。また、制御部２１は、入力部２３を介してユーザにより入力された操作情報に基づき、制御情報を生成するように構成され、この制御情報を通信部２７を介して外部機器に送信する機能を有する。

制御部２１は、例えば図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、不揮発性メモリ等のハードウェアを備える。ＲＯＭや不揮発性メモリには、本実施形態に係る動作に必要なプログラムが格納される。制御部２１は、ＣＰＵに加えて、または、ＣＰＵの代わりに、ＰＬＤ(Programmable Logic Device)、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を有していてもよい。

入力部２３は、ユーザが力を加えたり、軽く叩いたり、タッチしたりできる領域を有していれば、どのようなもの構造、形状でもよい。例えば入力部２３は、単なる本体２０の外筐の一部（例えば外筐表面）、タッチパネル、物理ボタン、またはこれらの組み合わせの構造等として構成される。ユーザが入力部２３を介して入力した情報は、操作情報として制御部２１に入力されるようになっている。

入力検出部２４は、例えば、加速度センサ、圧力センサ、およびタッチパネル用センサのうち少なくとも１つにより構成される。これらのセンサに角速度センサが加わえられてもよい。例えば入力部２３が、本体２０自体または本体２０の一部に力を加えたり、軽く叩いたりする方式を採用する場合、入力検出部２４は、加速度センサおよび／または圧力センサで構成される。例えば入力部２３がタッチパネルである場合、入力検出部２４はタッチパネル用センサである。タッチパネル用センサとして、静電方式、感圧方式等、公知の方式が採用され得る。

通信部２７は、例えば図示しない広域通信モジュールおよび狭域通信モジュールを備える。広域通信モジュールは、インターネット等の公衆網に接続して通信を行う機能を有する。狭域通信モジュールは、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、Bluetooth（登録商標）、赤外線通信、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）等を用いて他のデバイスと通信する機能を有する。通信部２７は、広域通信モジュールおよび狭域通信モジュールのうちいずれか一方を用いて、上述した「外部機器」と通信するように構成される。外部機器については後述する。

駆動回路２５は、制御部２１の制御にしたがい、アクチュエータ部１０を駆動する回路である。

この力覚提示デバイス１００では、本体２０に設けられたアクチュエータ部１０が駆動され、バンド８が収縮することにより、ユーザに力覚を与えることが可能に構成されている。力覚とは、例えば圧覚、締め付け感等である。以下、アクチュエータ部１０の構成について説明する。

［一実施形態に係るアクチュエータ部の構成］
図４は、アクチュエータ部１０の構成を分解して示す斜視図である。図５は図４のアクチュエータ部１０の構成をベースプレート２とトッププレート７を除いて示す平面図である。図６は、図５のアクチュエータ部１０の断面図である。

これらの図に示されるように、このアクチュエータ部１０は、ベースプレート２、ホルダ３、スライダ４、ワイヤ（例えば形状記憶合金ワイヤ）５、弾性板６、およびトッププレート７を備える。

ベースプレート２は、例えば、矩形の薄い板状の部材である。ベースプレート２の上にはホルダ３が固定される。アクチュエータ部１０は、本体２０の外筐内の所定の位置にベースプレート２およびホルダ３が固定される。

ホルダ３は、例えば矩形の薄い板状の部材で構成される。ホルダ３には開口部３１が形成されている。開口部３１のＸ軸方向の一方の端部はスライダ４がＸ軸方向にスライド自在に保持されるスライダ保持空間３１Ａとして利用される。より詳細には、スライダ４は、ホルダ３と同等の厚さを有し、ホルダ３のスライダ保持空間３１Ａと、ベースプレート２の上面と、トッププレート７の下面によって形成される３次元空間内に３次元的に保持される。

ホルダ３のスライダ保持空間３１Ａの内壁面は、スライダ４のＸ軸方向の各々の端面４１、４２と当接してスライド範囲を制限する複数のストッパー面３１Ｂ、３１Ｃと、スライダ４のＹ軸方向の各々の端面４３、４４と当接してスライドをガイドする複数のスライドガイド面３１Ｄ、３１Ｅとして機能する。

形状記憶合金ワイヤ５は、形状記憶合金からなる線材である。この実施形態では、Ｖ字状に中間部５１で曲げられた一本の形状記憶合金ワイヤ５が用いられている。形状記憶合金ワイヤ５の中間部５１は、スライダ４に設けられた係止部４５に係止されている。形状記憶合金ワイヤ５の両端部５２、５２は、ホルダ３の上面に設けられた一対の電極部３２、３２と接続されている。すなわち、形状記憶合金ワイヤ５はスライダ４のスライド面に対して平行な面内を引き回されたかたちで配置される。一対の電極部３２、３２には、駆動回路２５が電気的に接続される。

一対の電極部３２、３２は、Ｘ軸方向の一方の端部にスライダ保持空間３１Ａが設けられたホルダ３の他方の端部表面に設けられている。さらに詳細には、一対の電極部３２、３２は、そのホルダ３の他方の端部表面において、ホルダ３のＹ軸方向における中心位置からずれた位置にそれぞれ設けられている。

形状記憶合金ワイヤ５には一対の電極部３２、３２を通して図示しない通電回路から電流が流される。形状記憶合金ワイヤ５に電流が流されることで発生したジュール熱によって形状記憶合金ワイヤ５が所定の温度（特異温度）に達すると、形状記憶合金ワイヤ５が線長方向において収縮する。形状記憶合金ワイヤ５の中間部５１は、スライダ４に設けられた係止部４５に係止されているので、図７および図８に示すように、形状記憶合金ワイヤ５が線長方向に収縮すると、スライダ４は、その形状記憶合金ワイヤ５の両端部５２、５２の接続点側に引き寄せられ、スライダ保持空間３１Ａ内でＸ１方向にスライドする。

また、形状記憶合金ワイヤ５への通電が停止され、形状記憶合金ワイヤ５の温度が所定の温度（特異温度）よりも下がると、形状記憶合金ワイヤ５は収縮前の元の長さに戻る。これにより、スライダ４は、ホルダ３のスライダ保持空間３１Ａ内でＸ１方向の逆方向にスライドされ、図４および図５に示す位置に戻る。

弾性板６は、薄い板状の弾性部材で構成される。弾性板６の一端部６１はスライダ４に固定され、他端部６２はＸ軸方向の一方の端部にスライダ保持空間３１Ａを有するホルダ３の他方の端部に固定されている。

スライダ４のＸ軸方向へのスライドに伴って弾性板６の両固定点の間の距離が変化する。形状記憶合金ワイヤ５への通電時は、スライダ４がスライダ保持空間３１Ａ内でＸ１方向にスライドし、弾性板６の両固定点間の距離が縮まる。このとき弾性板６は両固定点の側からの圧力を受けることによって、図８に示すようにＺ１方向に弾性変形し、所定の反り状態となる。

このアクチュエータ部１０では、スライダ４が形状記憶合金ワイヤ５の非通電時の位置（図４および図５の位置）にある状態において、弾性板６にトッププレート７に向かう方向（Ｚ１方向）への軽微な反りが初期歪みとして与えられている。これにより、形状記憶合金ワイヤ５への通電時に弾性板６を確実にトッププレート７に向かう方向（Ｚ１方向）に弾性変形させた所定の反り状態を得ることができる。

形状記憶合金ワイヤ５への通電が停止された後、スライダ４がスライダ保持空間３１Ａ内でＸ１方向の逆方向にスライドされると、弾性板６の両固定点間の距離が伸びることによって弾性板６は初期歪みによる軽微な反り状態に戻る。

トッププレート７は、例えば、矩形の薄い板状の部材で構成される。トッププレート７の弾性板６に略対向する位置には開口部７１が設けられている。この開口部７１は、形状記憶合金ワイヤ５への通電時に所定の反り状態となった弾性板６の少なくとも一部をトッププレート７の上面よりも高い位置まで突出させるための部位である。

このように、このアクチュエータ部１０では、通電により形状記憶合金ワイヤ５が線長方向に収縮する動きによってスライダ４をスライドさせ、このスライダ４に一端が固定された弾性板６の両固定点間の距離を縮めることによって弾性板６を弾性変形させ、スライダ４のスライド面に対して直交する方向（Ｚ軸方向）への変位を発生させることができる。

このように弾性板が設けられることにより、一定の弾性変形による変位を安定して得ることができる。また、少ない部品点数で、形状記憶合金ワイヤを収縮させることができ、その収縮の動きから弾性板６を弾性変形による変位を発生させることができる。

また、このアクチュエータ部１０は、薄い板状の部材で構成される、ベースプレート２、ホルダ３、スライダ４、弾性板６およびトッププレート７などを板厚の方向に組み合わせて構成され、形状記憶合金ワイヤ５はそれらの板状部品の面方向に引き回して配置したので、薄型化および小型化を図ることができる。

形状記憶合金ワイヤ５が収縮を生じるには形状記憶合金ワイヤ５に電流を流してジュール熱により所定の温度（特異温度）まで上げる必要がある。そこで問題となるのは熱の漏洩である。形状記憶合金ワイヤ５から熱が漏洩すると、それだけアクチュエータ部１０のエネルギー効率が低下するからである。

形状記憶合金ワイヤ５から熱が漏洩する主な経路としては、形状記憶合金ワイヤ５に別の部品が接触して起こる熱伝導と、形状記憶合金ワイヤ５やこれに熱接触している部品から大気への熱拡散がある。

ここで熱伝導について注目する。熱伝導をできるだけ低減させるには、形状記憶合金ワイヤ５に別部材が接触する面積を可及的に小さくすべきである。本実施形態では、形状記憶合金ワイヤ５と弾性板６はいずれもスライダ４と連結されているため、スライダ４の近傍で形状記憶合金ワイヤ５と弾性板６が互いに接近した位置関係になる。しかしながら、形状記憶合金ワイヤ５の架設された高さ位置よりも高い位置に弾性板６を架設し、弾性板６には初期歪みによって形状記憶合金ワイヤ５から逃げる方向（Ｚ１方向）に軽微な反りが与えられている。これにより、形状記憶合金ワイヤ５と弾性板６とが大きな面で接触することがない。よって、形状記憶合金ワイヤ５からの熱伝導による熱漏洩を低減することができる。

［アクチュエータ部とバンドとの接続］
バンド８は、アクチュエータ部１０のうちスライダ４に接続される。具体的には、図９に示すような、アクチュエータ部１０Ａの構造により、バンド８およびスライダ４Ａが接続可能となる。具体的には、例えばホルダ３ＡのＸ軸方向の一端が、スライダ保持空間３１Ａから連続して開口した開口端３ｂとされる。これにより、バンド８の一端がその開口端３ｂを介してスライダ４に接続および固定可能となる。バンド８の他端は、ホルダ３Ａにおけるその一端とは反対側の他端３５に接続されていてるか、もしくは本体２０の外筐の他端に接続されればよい。

しかしながら、バンドをスライダに接続するための構造として、図９に示したアクチュエータ部１０Ａの構造が必須ではない。例えば、図４等に示したアクチュエータ部１０を用いることも可能である。例えば図５、６に示すように、スライダ４の、Ｚ軸に垂直な面である上面または下面に、バンド８を接続する接続部を設けることにより、スライダ４の駆動出力が可能となる。この場合、アクチュエータ部１０のＺ軸方向の厚さは、アクチュエータ部１０Ａの厚さに比べて厚くなる。

なお、バンド８の厚さの設計によっては、開口端３ｂに対応する位置に、ベースプレート２およびトッププレート７にも開口端が形成されていてもよい。

［力覚提示デバイスによる力覚の提示例］
例えば制御部２１は形状記憶合金ワイヤ５への任意の通電パターンの制御信号を生成し、駆動回路２５は、その制御信号にしたがって、電極部３２、３２への通電を行う。通電パターンとは、（収縮の）時間、（収縮の）回数、電流の大きさ、電流の時間変化率、またはこれらの組み合わせである。

図１０は、力覚提示デバイス１００による力覚の提示例を示す図である。２つの本体２０に設けられたそれぞれアクチュエータ部１０Ａ（図９参照）が駆動されることにより、バンド８および弾性板６の動きにより、ユーザの手首にＳおよびＲ方向の力覚を与えることができる。

あるいは、図１１に示す力覚提示デバイス２００のように、アクチュエータ部１０（図４等参照）を利用して弾性板６の変形のみで、ユーザにＲ方向に力覚を提示するようにしてもよい。この場合、バンド８とアクチュエータ部１０とが接続されず、かつ、弾性板６の変位が手首に向かって変位（変位方向Ｒ）するように構成されたアクチュエータ部１０が本体２０内に配置された、力覚提示デバイス２００が用いられる。

あるいは、バンド８を利用した力覚提示と弾性板６を使用した力覚提示を独立して行う力覚提示デバイス３００（図１２参照）も実現可能である。例えばこの場合、少なくとも２つのアクチュエータ部１０、１０Ａ（一方はＳ方向の力覚提示用、他方はＲ方向の力覚提示用）を用いる必要がある。例えば、図１２に示すように、バンド８に沿って１８０°間隔で２つの本体２０Ａが設けられ、これらの本体２０Ａ内にＳ方向の力覚提示用のアクチュエータ部１０と、Ｒ方向の力覚提示用のアクチュエータ部１０Ａの両方が設けられる。
このように、ＳおよびＲ方向でそれぞれ独立した動きが可能となり、これらの組み合わせの動きにより、多彩な力覚の提示が可能となる。

なお、図１２における力覚提示デバイス３００において、アクチュエータ部１０Ａが有する弾性板６が腕Ｔの外側に向くように、アクチュエータ部１０Ａが配置されればよい。

図１２に示す例において、バンド８を用いないＲ方向の力覚提示を、本技術に係るアクチュエータ部１０ではなく、別の公知のアクチュエータを利用して行うこともできる。公知のアクチュエータとしては、圧電モータ、リニアモータ、振動（偏心）モータ等が挙げられる。

図１３に示すように、バンド８に沿って９０°間隔で４つのアクチュエータ部１０Ａを内蔵する本体２０をそれぞれ備えた力覚提示デバイス４００も実現可能である。このように、アクチュエータ数を適切に設定することにより、各アクチュエータ部１０Ａの総和のストローク量（収縮量）を適切に調整することができる。

［力覚提示システム（力覚提示デバイスによる通信）］
以下では、二人のユーザが力覚提示デバイス１００（１００Ａ、１００Ｂ）をそれぞれ装着して互いに通信する力覚提示システムを考える。本システムでは、上記した「外部機器」は、一方の力覚提示デバイス１００Ａから見た、他方の力覚提示デバイス１００Ｂに相当する。図１４は、この力覚提示システムにおける各力覚提示デバイス１００Ａ、１００Ｂの動作を示すフローチャートである。本システムでは、力覚提示デバイスとして、力覚提示デバイス１００に限られず、上記した他の実施形態に係る力覚提示デバイス２００、３００、または４００が用いられてもよい。

以下の説明では、力覚提示デバイス１００Ａ、１００Ｂを、単に、デバイス１００Ａ、１００Ｂという。また、ユーザＡがデバイス１００Ａを使用し、ユーザＢがデバイス１００Ｂを使用するものとする。

デバイス１００Ｂは、デバイス１００Ａからの駆動情報（制御情報）を受信していない場合（ステップ２０１のNO）、ユーザＢがこのデバイス１００Ｂを操作したか否かを判定する（ステップ２０３）。ユーザＢの操作として、上述したように、例えば本体２０を「トントン」と軽く叩いたり、デバイス１００Ｂの少なくとも本体２０（例えば本体２０およびバンド８全体）を握って閾値以上の圧力を加えたり、タッチセンサをタッチしたりする等の操作がある。このようにユーザＢの操作（操作情報）がデバイス１００Ｂに入力され、入力検出部２４がそれを検出した場合（ステップ２０３のYES）、制御部２１は、その操作情報を制御情報（駆動情報）に変換し、この制御情報を通信部２７を介してデバイス１００Ａに送信する。

デバイス１００Ａの制御部２１は、デバイス１００Ｂからの制御情報（駆動情報）を通信部２７を介して受信した場合（ステップ１０１のYES）、その駆動情報に基づき、駆動回路２５にデバイス１００Ａのアクチュエータ部１０（または１０Ａ等）を駆動させる（ステップ１０２）。

例えば、上記ユーザＢの操作が、本体２０を「トントン」と軽く叩く操作である場合、デバイス１００Ａは、「トントン」に対応する力としてＲ方向の力をアクチュエータ部１０に２回「トントン」と発生させ、ユーザＢの操作を再現する。あるいは、デバイス１００Ａは、バンド８によるＳ方向の締め付け力をアクチュエータ部１０に２回「トントン」と発生させて、ユーザＢの操作を再現する。Ｒ、Ｓ両方向の力が同時に発生してもよい。

あるいは、ユーザＢの操作が、デバイス１００Ｂの本体２０に締め付け力を加える操作である場合、デバイス１００Ａは、ＳおよびＲ方向のうち少なくとも一方をアクチュエータ部１０に発生させて、その締め付け力を再現する。

デバイス１００Ａは、ユーザＢの操作を再現する場合だけに限られず、別の力覚の提示により、ユーザＢの操作をユーザＡに伝達するようにしてもよい。例えばユーザＢの操作がどのような操作であるかに関わらず、デバイス１００Ａはアクチュエータ部１０に一定の動きをさせるようにしてもよい。

ステップ１０３、１０４は、上記したデバイス１００Ｂによるステップ２０３、２０４と同様の処理である。すなわち、デバイス１００Ａからデバイス１００Ｂに駆動情報（制御情報）を送信し、デバイス１００Ｂがその駆動情報に基づき、デバイス１００Ｂのアクチュエータ部１０を駆動する。

ユーザによる操作例は、上記したものに限られず、締め付け力発生の周期、時間、回数、本体２０を叩く周期、時間、回数、あるいは、これらの組み合わせ等、様々な操作を実現可能である。また、本体２０が複数設けられる場合に、複数のバンド８および／または複数の弾性板６に発生させる力の位相を個別に調整する（それぞれの力発生のタイミングをずらすなど）ことにより、力覚の方向感もユーザに提示することができる。

あるいは、ユーザは、この力覚提示システムを用いて、モールス信号により通信することも可能である。すなわち、力覚を利用したモールス信号である。

以上のようにして、力覚提示システムは、力覚の提示によって、デバイス１００Ａからデバイス１００Ｂへの情報伝達およびデバイス１００Ｂからデバイス１００Ａへの情報伝達を実現することができる。

近年では、個人的な電子メールやＳＮＳ（Social Networking Service）で、大量のメッセージに対して返信をすることが面倒と感じる人や、返信に強要を感じる人は少なからず存在し、「ＳＮＳ疲れ」が社会問題になりつつある。本技術によれば、文字、言葉によらない、力覚といった簡単な方法で通信可能であるため、このような「ＳＮＳ疲れ」の問題を解決することができる。

［別の実施形態に係るアクチュエータ部］
図１５Ａは、別の実施形態に係るアクチュエータ部を概略的に示す平面図である。このアクチュエータ部１１０は、ホルダ１０３と、ホルダ１０３に設けられた第１電極１３２ａと、ホルダ１０３の開口部１３１Ａ内に配置されたスライダ１０４に設けられた第２電極１３２ｂとを備える。また、ホルダ１０３には複数のテンションローラ１０１が適切な位置に配置されている。第１電極１３２ａ、複数のテンションローラ１０１、および第２電極１３２ｂ間に、形状記憶合金ワイヤ５が張られている。ベースプレートやトッププレート等の図示は省略されている。

このようなアクチュエータ部１１０によれば、小型化および薄型化を実現しながらも、形状記憶合金ワイヤ５の長さを長く設定することができ、ストローク量を大きくすることができる。

図１５Ｂに示すように、図１５Ａに示したアクチュエータ部１１０を２枚積層して、２つのスライダ１０４の動きを、図中の左右両方向へ出力することができる。これにより、ストローク量を２倍にすることもできる。
［その他の実施形態］

本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。

上記実施形態では、ウェアラブルの力覚提示デバイスとして、リストバンド型または指輪型であったが、頭部、首、足、腰、腕等に装着されるデバイスであってもよい。
本技術に係る力覚提示デバイス等は、必ずしもウェアラブルでなくてもよく、例えばスマートフォン、その他、携帯可能なデバイスに力覚提示デバイスの構造および機能が組み込まれてもよい。この場合、力覚提示デバイスはバンドを持たない場合もある。

上記の力覚提示システム（図１４参照）では、外部機器として、力覚提示デバイス１００が用いられた。しかし、外部機器は、力覚提示デバイスではなく、スマートフォンやその他携帯可能なデバイス等、力覚提示デバイスと無線通信可能なデバイスであってもよい。

以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。
例えば、図１５Ｂに示したようなストローク量を２倍とするための２枚のアクチュエータ部１１０を積層する技術を、アクチュエータ部１０、１０Ａに適用してもよい。
その他、図１０〜１３、１５に示した力覚提示デバイスの各特徴部分のうち少なくとも２つを組み合わせてもよい。

なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）
ホルダと、前記ホルダにスライド自在に保持されたスライダと、前記スライダに係止され、通電時に少なくとも線長方向に収縮して前記スライダをスライドさせるワイヤと、前記ワイヤの両端が各々接続された一対の電極部とを有するアクチュエータ部と、
外部機器から送信された駆動情報を受信するように構成された通信部と、
前記受信された駆動情報に基づき、前記アクチュエータ部の駆動を制御するように構成された制御部と
を具備する力覚提示デバイス。
（２）
前記（１）に記載の力覚提示デバイスであって、
操作情報が入力される入力部をさらに具備し、
前記制御部は、前記操作情報に基づき制御情報を生成するように構成され、
前記通信部は、前記生成された制御情報を前記外部機器に送信するように構成される
力覚提示デバイス。
（３）
前記（１）または（２）に記載の力覚提示デバイスであって、
前記通信部は、前記駆動情報として、前記ワイヤへの通電パターンの情報を受信するように構成される
力覚提示デバイス。
（４）
前記（２）に記載の力覚提示デバイスであって、
前記外部機器は、ホルダと、前記ホルダにスライド自在に保持されたスライダと、前記スライダに係止され、通電時に少なくとも線長方向に収縮して前記スライダをスライドさせるワイヤと、前記ワイヤの両端が各々接続された一対の電極部とを有するアクチュエータ部を備え、
前記制御部は、前記制御情報として、前記外部機器のアクチュエータ部を前記外部機器に駆動させるための駆動情報を生成するように構成される
力覚提示デバイス。
（５）
前記（１）に記載の力覚提示デバイスであって、
前記アクチュエータ部は、弾性板をさらに有し、
前記弾性板は、前記スライダに固定された第１端部と、前記ホルダにおける、前記スライダのスライド方向で前記第１端部から離間した位置に固定された第２端部とを有し、前記ワイヤへの通電時に前記スライダのスライドに伴う前記第１端部と前記第２端部との距離の変化によって、前記スライド面に対して垂直方向に弾性変形する
力覚提示デバイス。
（６）
前記（５）に記載の力覚提示デバイスであって、
前記弾性板は、非通電時、前記スライド面から離間する方向に初期歪みによって弾性変形が与えられた状態にある
力覚提示デバイス。
（７）
前記（１）から（６）のうちいずれか１項に記載の力覚提示デバイスであって、
前記スライダと、前記ホルダにおいて、前記スライダのスライド方向で前記スライダから離間した位置とに接続されたバンド
をさらに具備する力覚提示デバイス。
（８）
ホルダと、前記ホルダにスライド自在に保持されたスライダと、前記スライダに係止され、通電時に少なくとも線長方向に収縮して前記スライダをスライドさせるワイヤと、前記ワイヤの両端が各々接続された一対の電極部とを有するアクチュエータ部と、
駆動情報を受信するように構成された通信部と、
前記受信された駆動情報に基づき、前記アクチュエータ部の駆動を制御するように構成された制御部と
を有する力覚提示デバイスと、
前記駆動情報を生成し、これを前記力覚提示デバイスに送信するように構成された外部機器と
を具備する力覚提示システム。
（９）
力覚提示デバイスによる力覚提示方法であって、
外部機器から送信された駆動情報を受信し、
前記受信された駆動情報に基づき、ホルダと、前記ホルダにスライド自在に保持されたスライダと、前記スライダに係止され、通電時に少なくとも線長方向に収縮して前記スライダをスライドさせるワイヤと、前記ワイヤの両端が各々接続された一対の電極部とを有するアクチュエータ部の駆動を制御する
力覚提示方法。

３、３Ａ…ホルダ
４、４Ａ…スライダ
５…形状記憶合金ワイヤ
６…弾性板
８…バンド
１０、１０Ａ、１１０…アクチュエータ部
２１…制御部
２３…入力部
２５…駆動回路
２７…通信部
１００、１００Ａ、１００Ｂ、２００、３００、４００…力覚提示デバイス

Claims (9)

1. ホルダと、前記ホルダにスライド自在に保持されたスライダと、前記スライダに係止され、通電時に少なくとも線長方向に収縮して前記スライダをスライドさせるワイヤと、前記ワイヤの両端が各々接続された一対の電極部とを有するアクチュエータ部と、
   外部機器から送信された駆動情報を受信するように構成された通信部と、
   前記受信された駆動情報に基づき、前記アクチュエータ部の駆動を制御するように構成された制御部と
   を具備する力覚提示デバイス。
2. 請求項１に記載の力覚提示デバイスであって、
   操作情報が入力される入力部をさらに具備し、
   前記制御部は、前記操作情報に基づき制御情報を生成するように構成され、
   前記通信部は、前記生成された制御情報を前記外部機器に送信するように構成される
   力覚提示デバイス。
3. 請求項１に記載の力覚提示デバイスであって、
   前記通信部は、前記駆動情報として、前記ワイヤへの通電パターンの情報を受信するように構成される
   力覚提示デバイス。
4. 請求項２に記載の力覚提示デバイスであって、
   前記外部機器は、ホルダと、前記ホルダにスライド自在に保持されたスライダと、前記スライダに係止され、通電時に少なくとも線長方向に収縮して前記スライダをスライドさせるワイヤと、前記ワイヤの両端が各々接続された一対の電極部とを有するアクチュエータ部を備え、
   前記制御部は、前記制御情報として、前記外部機器のアクチュエータ部を前記外部機器に駆動させるための駆動情報を生成するように構成される
   力覚提示デバイス。
5. 請求項１に記載の力覚提示デバイスであって、
   前記アクチュエータ部は、弾性板をさらに有し、
   前記弾性板は、前記スライダに固定された第１端部と、前記ホルダにおける、前記スライダのスライド方向で前記第１端部から離間した位置に固定された第２端部とを有し、前記ワイヤへの通電時に前記スライダのスライドに伴う前記第１端部と前記第２端部との距離の変化によって、前記スライド面に対して垂直方向に弾性変形する
   力覚提示デバイス。
6. 請求項５に記載の力覚提示デバイスであって、
   前記弾性板は、非通電時、前記スライド面から離間する方向に初期歪みによって弾性変形が与えられた状態にある
   力覚提示デバイス。
7. 請求項１に記載の力覚提示デバイスであって、
   前記スライダと、前記ホルダにおいて、前記スライダのスライド方向で前記スライダから離間した位置とに接続されたバンド
   をさらに具備する力覚提示デバイス。
8. ホルダと、前記ホルダにスライド自在に保持されたスライダと、前記スライダに係止され、通電時に少なくとも線長方向に収縮して前記スライダをスライドさせるワイヤと、前記ワイヤの両端が各々接続された一対の電極部とを有するアクチュエータ部と、
   駆動情報を受信するように構成された通信部と、
   前記受信された駆動情報に基づき、前記アクチュエータ部の駆動を制御するように構成された制御部と
   を有する力覚提示デバイスと、
   前記駆動情報を生成し、これを前記力覚提示デバイスに送信するように構成された外部機器と
   を具備する力覚提示システム。
9. 力覚提示デバイスによる力覚提示方法であって、
   外部機器から送信された駆動情報を受信し、
   前記受信された駆動情報に基づき、ホルダと、前記ホルダにスライド自在に保持されたスライダと、前記スライダに係止され、通電時に少なくとも線長方向に収縮して前記スライダをスライドさせるワイヤと、前記ワイヤの両端が各々接続された一対の電極部とを有するアクチュエータ部の駆動を制御する
   力覚提示方法。

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