JP2021051690A - 触覚情報出力装置、触覚情報生成プログラム、および、触覚情報通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】触覚を利用した情報の伝達を可能とした触覚情報出力装置、触覚情報生成プログラム、および、触覚情報通信システムを提供する。【解決手段】触覚情報通信システムは、複数の振動素子を含む振動部、および、振動素子を駆動する駆動部を備える出力装置３０と、操作面における接触位置を検出するタッチ検出部、および、出力装置３０に向けて出力される伝送データを生成する制御部を備える入力装置２０と、を備える。制御部は、操作面内の領域を、複数の振動素子の配列に応じた配列で並ぶ複数の基準領域に仮想的に分割し、接触位置を含む所定の範囲に入る基準領域である対象領域を特定して、複数の基準領域内での対象領域の位置を示すデータを含む伝送データを生成し、駆動部は、伝送データに基づき、複数の振動素子のなかで、複数の基準領域内での対象領域の位置に対応する位置に配置された振動素子を振動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、遠隔でのコミュニケーションに用いられる触覚情報出力装置、触覚情報生成プログラム、および、触覚情報通信システムに関する。

従来から、ネットワークを通じた画像や音声の送受信を利用することで、第１の空間内の対象者が、第１の空間から離れた第２の空間内の人物とコミュニケーションを取ることが可能とされてきた。近年、第２の空間内の状況を、三次元的な画像および音声によって対象者に示すことにより、対象者の臨場感を向上させる、すなわち、対象者に自分が第２の空間にいるかのように感じさせるシステムも提案されている（例えば、特許文献１参照）。こうしたシステムは、視覚および聴覚による知覚を通じて、対象者の臨場感を向上させている。

特開２０１９−１２８６８３号公報

ところで、人が人や動物と同一の空間内で直にコミュニケーションを取る際には、視覚および聴覚に加えて、触覚によっても情報を伝え合うことができる。互いに離れた空間内に位置する対象間においても、触覚による知覚を通じた情報の伝達が可能であれば、対象間のコミュニケーションにおける臨場感の向上や、コミュニケーションの目的の多様化が可能である。

本発明は、触覚を利用した情報の伝達を可能とした触覚情報出力装置、触覚情報生成プログラム、および、触覚情報通信システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決する触覚情報出力装置は、操作面における対象物の接触位置を検出する入力装置が生成した伝送データを受信する受信部と、複数の振動素子を含む振動部と、前記伝送データに基づいて、前記振動素子を駆動する駆動部と、を備え、前記伝送データは、前記操作面内の領域を、前記複数の振動素子の配列に対応する配列で並ぶ複数の基準領域に仮想的に分割し、前記接触位置を含む所定の範囲に入る前記基準領域を対象領域とした場合の、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置を示すデータを含み、前記駆動部は、前記複数の振動素子のなかで、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置に対応する位置に配置された前記振動素子を振動させる。

上記課題を解決する触覚情報生成プログラムは、操作面における対象物の接触位置を検出する入力装置の制御部に、複数の振動素子を備える出力装置に向けて出力する伝送データを生成させるためのプログラムであって、前記制御部に、前記操作面内の領域を、前記複数の振動素子の配列に応じた配列で並ぶ複数の基準領域に仮想的に分割し、前記接触位置を含む所定の範囲に入る前記基準領域である対象領域を特定することと、前記複数の振動素子のなかで、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置に対応する位置に配置された前記振動素子を振動させるための前記伝送データを生成することと、を実行させる。

上記課題を解決する触覚情報通信システムは、複数の振動素子を含む振動部と、前記振動素子を駆動する駆動部と、を備える出力装置と、操作面における対象物の接触位置を検出するタッチ検出部と、前記出力装置に向けて出力される伝送データを生成する制御部と、を備える入力装置と、を備える触覚情報通信システムであって、前記制御部は、前記操作面内の領域を、前記複数の振動素子の配列に応じた配列で並ぶ複数の基準領域に仮想的に分割し、前記接触位置を含む所定の範囲に入る前記基準領域である対象領域を特定して、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置を示すデータを含む伝送データを生成し、前記駆動部は、前記伝送データに基づき、前記複数の振動素子のなかで、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置に対応する位置に配置された前記振動素子を振動させる。

上記各構成によれば、第１のユーザが入力装置を触ったとき、この接触の位置に対応する位置の振動素子が出力装置にて振動する。したがって、出力装置に触れている第２のユーザは、入力装置に対する第１のユーザの動作に沿った振動を知覚することができる。これにより、触覚を利用した情報の伝達が可能となる。

上記出力装置において、前記入力装置は、前記接触位置での押込み量を検出し、前記伝送データは、前記接触位置での前記押込み量に基づいて設定された前記対象領域ごとの押込み量を示すデータを含み、前記駆動部は、前記複数の振動素子のなかで、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置に対応する位置に配置された前記振動素子を、当該対象領域の前記押込み量に応じた強さで振動させてもよい。

上記プログラムにおいて、前記入力装置は、前記接触位置での押込み量を検出し、前記制御部に、前記接触位置での前記押込み量に基づき、前記対象領域ごとの押込み量を設定することと、前記伝送データとして、前記複数の振動素子のなかで、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置に対応する位置に配置された前記振動素子を、当該対象領域の前記押込み量に応じた強さで振動させるための前記伝送データを生成することと、を実行させてもよい。

上記各構成によれば、振動素子は、第１のユーザによる入力装置への接触時の押圧の強さに応じた強さで振動する。したがって、第２のユーザは、第１のユーザの動作によって生じる振動により似た振動を知覚することができる。これにより、ユーザ間のコミュニケーションにおける臨場感を高めることができる。

上記出力装置において、前記複数の振動素子は、二次元状の配列を有していてもよい。
上記構成によれば、複数の振動素子が一次元状の配列を有する構成と比較して、多様な振動分布での出力装置の振動が可能である。したがって、触覚情報出力装置を用いて多様な動作を伝えることができる。

上記出力装置において、前記複数の振動素子は、三次元状の配列を有していてもよい。
上記構成によれば、立体的な振動分布での出力装置の振動が可能である。したがって、触覚情報出力装置を用いてより多様な動作を伝えることができる。

上記出力装置において、前記複数の振動素子には、前記駆動部からの駆動によって発する最大の振動の強さが互いに異なる振動素子が含まれてもよい。
上記構成によれば、位置による振動の強弱の差が大きい振動分布で、出力装置の振動が可能である。したがって、操作面内での押圧力の差が大きい動作を伝えることに適した触覚情報出力装置が実現される。

上記出力装置において、前記入力装置は第１の入力装置であり、前記触覚情報出力装置は、操作面における接触位置の検出に基づき生成した伝送データを他の触覚情報出力装置に向けて出力する第２の入力装置に重ねられていてもよい。

上記構成によれば、第２のユーザは、出力装置から振動を受けることと、第２の入力装置に対する動作とを、近しいタイミングで行うことができる。したがって、双方向な情報の伝達が可能である。

上記プログラムにおいて、前記対象領域ごとの押込み量を設定することは、前記対象領域における前記所定の範囲に入る部分の、前記所定の範囲に占める面積の割合に応じて、当該対象領域の前記押込み量を設定することを含んでもよい。

上記構成によれば、接触位置の周囲の領域に対応する振動素子の振動の強さのバランスが適切に制御されるため、第２のユーザは、第１のユーザの動作によって生じる振動により近しい自然な振動を知覚することができる。したがって、ユーザ間のコミュニケーションにおける臨場感を高めることができる。

上記プログラムにおいて、前記複数の基準領域には、第１の基準領域と、前記第１の基準領域に隣接する第２の基準領域とが含まれ、前記制御部に、前記接触位置が含まれる前記基準領域が、前記第１の基準領域から前記第２の基準領域に変わったとき、前記接触位置が前記第１の基準領域内に位置したときの当該接触位置に基づいて生成した前記伝送データを、前記出力装置に向けたデータとして、前記入力装置が備える通信部に送信させること、を実行させてもよい。

上記構成によれば、第１のユーザが、操作面上で対象物を動かす動作を行ったとき、当該動作の流れに適したタイミングで、出力装置が振動してその振動位置が移動する。そのため、出力装置から振動を受ける第２のユーザが、第１のユーザの動作を把握しやすい。

上記プログラムにおいて、前記複数の基準領域は、一定の大きさを有してもよい。
上記構成によれば、操作面内での押圧力の差が小さい動作を伝えることに適した入力装置が実現できる。

上記プログラムにおいて、前記複数の基準領域は、互いに異なる大きさの前記基準領域を含んでもよい。
上記構成によれば、操作面内での押圧力の差が大きい動作を伝えることに適した入力装置が実現できる。

本発明によれば、触覚を利用した情報の伝達を可能とすることができる。

一実施形態の触覚情報通信システムの構成を示す図。 一実施形態の触覚情報通信装置の構成を示す図。 一実施形態の触覚情報出力装置における振動素子の配列の一例を示す図。 一実施形態の触覚情報通信装置の外観の一例を分解して示す図。 一実施形態の触覚情報入力装置における基準領域の配列および対象範囲の設定の一例を示す図。 一実施形態の触覚情報入力装置における伝送データの生成処理の手順を示すフローチャート。 一実施形態の触覚情報出力装置における振動素子の駆動処理の手順を示すフローチャート。 適用例１の触覚情報出力装置における振動素子の配列の一例を示す図。 適用例１の触覚情報入力装置における基準領域の配列および対象範囲の設定の一例を示す図。 変形例の触覚情報入力装置における基準領域の配列および対象範囲の設定の一例を示す図。 適用例２の触覚情報出力装置における振動素子の配列の一例を示す図。 変形例の触覚情報出力装置における振動素子の配列の一例を示す図。

図１〜図７を参照して、触覚情報出力装置、触覚情報生成プログラム、および、触覚情報通信システムの一実施形態を説明する。本実施形態における触覚は広義での触覚を意味し、当該触覚による知覚対象は、皮膚を通じて知覚される肌触り、圧力、温度等の刺激の全般を含む。本実施形態の触覚情報通信装置は、触覚による圧力の知覚を利用した情報の伝達を可能とする。

［触覚情報通信装置の構成］
図１が示すように、触覚情報通信装置１０は、触覚情報入力装置の一例である入力装置２０と、触覚情報出力装置の一例である出力装置３０とを備えている。

互いに異なる空間に位置する２つの触覚情報通信装置１０である第１触覚情報通信装置１０Ａと第２触覚情報通信装置１０Ｂとは、インターネット等のネットワークＮＷを通じて、相互にデータの送信および受信を行う。詳細には、第１触覚情報通信装置１０Ａの入力装置２０と、第２触覚情報通信装置１０Ｂの入力装置２０とが、ネットワークＮＷを通じてデータの送受信を行うことにより、第１触覚情報通信装置１０Ａと第２触覚情報通信装置１０Ｂとの間でのデータの授受が実現される。

入力装置２０は、ユーザの触覚情報通信装置１０を触る動作を受け付け、この動作に基づいて伝送データＤｏを生成する。出力装置３０は、他の触覚情報通信装置１０からの伝送データＤｏに基づき、振動を発する。

すなわち、第１触覚情報通信装置１０Ａの入力装置２０が生成した伝送データＤｏは、第２触覚情報通信装置１０Ｂに送信され、この伝送データＤｏに基づき、第２触覚情報通信装置１０Ｂの出力装置３０が振動する。また、第２触覚情報通信装置１０Ｂの入力装置２０が生成した伝送データＤｏは、第１触覚情報通信装置１０Ａに送信され、この伝送データＤｏに基づき、第１触覚情報通信装置１０Ａの出力装置３０が振動する。

第１触覚情報通信装置１０Ａの入力装置２０と、第２触覚情報通信装置１０Ｂの出力装置３０とから、触覚情報通信システムが構成される。また、第２触覚情報通信装置１０Ｂの入力装置２０と、第１触覚情報通信装置１０Ａの出力装置３０とからも、触覚情報通信システムが構成される。

図２を参照して、触覚情報通信装置１０の詳細な構成を説明する。図２が示すように、入力装置２０は、通信部２１と、タッチ検出部２２と、制御部２３と、記憶部２４とを備えている。

通信部２１は、ネットワーク通信部２１ａと、近距離通信部２１ｂとを備えている。ネットワーク通信部２１ａは、ネットワークＮＷを通じて、当該入力装置２０と他の触覚情報通信装置１０の入力装置２０との接続処理を実行し、接続された装置間でデータの送信および受信を行う。近距離通信部２１ｂは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信、あるいは、有線の通信にて、当該入力装置２０と、当該入力装置２０と同一の触覚情報通信装置１０の出力装置３０との接続処理を実行し、接続された装置間でデータの送信および受信を行う。

具体的には、ネットワーク通信部２１ａは、入力装置２０が生成した伝送データＤｏを他の触覚情報通信装置１０に送信する。また、ネットワーク通信部２１ａは、他の触覚情報通信装置１０が生成した伝送データＤｏを受信し、近距離通信部２１ｂは、ネットワーク通信部２１ａが受信した伝送データＤｏを、触覚情報通信装置１０内で出力装置３０に送信する。

タッチ検出部２２は、入力装置２０が備える操作面に対する指等の対象物の接触を検出する。詳細には、タッチ検出部２２は、操作面内での対象物の接触位置と、対象物の接触による接触位置での操作面の押込み量とを検出可能に構成されている。当該押込み量の検出は、言い換えれば、対象物の接触によって接触位置に加えられた押圧力の検出である。

タッチ検出部２２は、例えば、タッチセンサーと圧力センサーとを備えるパネルに具体化される。タッチセンサーは、例えば、操作面内の各位置での静電容量の変化を検出することに基づき、対象物の接触位置を検出する。圧力センサーは、例えば、操作面のたわみを、圧電素子等の回路素子の出力信号や静電容量の変化等を利用して検出することに基づき、押込み量を検出する。

制御部２３は、ＣＰＵ、および、ＲＡＭ等の揮発性メモリを含む。制御部２３は、記憶部２４に記憶されたプログラムやデータに基づいて、通信部２１やタッチ検出部２２による処理の制御、記憶部２４における情報の読み出しや書き込み、各種の演算処理等、入力装置２０が備える各部の制御を行う。

触覚情報通信システムにおいて、制御部２３は、タッチ検出部２２の検出結果に基づき、伝送データＤｏを生成する。
記憶部２４は、不揮発性メモリを含み、制御部２３が実行する処理に必要なプログラムやデータを記憶している。なお、制御部２３における各機能は、複数のＣＰＵや、ＲＡＭ等からなるメモリ等の各種のハードウェアと、これらを機能させるソフトウェアとによって具体化されてもよく、あるいは、共通する１つのハードウェアに複数の機能を与えるソフトウェアによって具体化されてもよい。制御部２３における伝送データＤｏの生成機能を実現するソフトウェアは、触覚情報生成プログラムとして記憶部２４に記憶されている。

入力装置２０は、通信機能とタッチパネルによる入力機能とを備えた多機能端末であってもよい。例えば、スマートフォンやタブレット端末に、上記触覚情報生成プログラムを含むアプリケーションソフトウェアがインストールされることにより、これらの装置が入力装置２０として機能してもよい。

出力装置３０は、通信部３１と、振動部３２と、駆動部３３とを備えている。
通信部３１は、近距離通信部３１ａを備える。近距離通信部３１ａは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信、あるいは、有線の通信にて、出力装置３０と、当該出力装置３０と同一の触覚情報通信装置１０の入力装置２０との接続処理を実行し、接続された装置間でデータの送信および受信を行う。具体的には、近距離通信部３１ａは、受信部として機能し、他の触覚情報通信装置１０にて生成された伝送データＤｏを、触覚情報通信装置１０内で入力装置２０から受信する。

振動部３２は、複数の振動素子を備える。振動素子は、例えば、偏心回転質量式の振動モーター、リニア共振アクチュエーター、ピエゾアクチュエーター等である。複数の振動素子の各々は、互いに独立して振動可能に構成されている。各振動素子は、駆動部３３からの制御信号に応じたタイミングおよび強さで振動する。

駆動部３３は、ＣＰＵ、および、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを含み、駆動部３３が記憶しているプログラムやデータに基づいて、振動部３２を駆動する。詳細には、駆動部３３は、近距離通信部３１ａが受信した伝送データＤｏに基づき、振動部３２の振動素子の駆動のための制御信号を生成する。

［出力装置の構成］
図３が示すように、出力装置３０の振動部３２が備える複数の振動素子３２Ｍは、所定の配列で並んでいる。振動素子３２Ｍの配列は、特に限定されず、触覚情報通信装置１０に利用目的等に応じて、選択されればよい。

例えば、複数の振動素子３２Ｍは、一次元状に配列されていてもよいし、二次元状に配列されていてもよいし、三次元状に配列されていてもよいし、一次元状の配列では、複数の振動素子３２Ｍは、１つの直線上に並び、二次元状の配列では、複数の振動素子３２Ｍは、１つの平面上に並ぶ。

また、複数の振動素子３２Ｍは、規則的な間隔で配列されていてもよいし、不規則な間隔で配列されていてもよい。また、複数の振動素子３２Ｍの数は限定されず、複数の振動素子３２Ｍにおける最大周波数や最大振幅等の特性は、同一であってもよいし、同一でなくてもよい。

図３では、一例として、同一の特性を有する１６個の振動素子３２Ｍが、４行４列の正方格子状に等間隔で配列された形態を示す。各振動素子３２Ｍには、駆動部３３から振動素子３２Ｍごとの制御信号が入力され、複数の振動素子３２Ｍの各々は、振動素子３２Ｍごとに独立したタイミングおよび強さで振動可能である。振動の強さは、振動の周波数や振幅によって制御される。

図４は、入力装置２０がスマートフォンに具体化され、出力装置３０が、二次元状に配列された複数の振動素子３２Ｍを有する板状の装置に具体化される場合の、触覚情報通信装置１０の一例を示す。

入力装置２０と出力装置３０とは、入力装置２０の背面に出力装置３０が接するように、厚さ方向に沿って重ねられる。入力装置２０の背面は、入力装置２０における操作面２０Ｓの反対側の面である。例えば、入力装置２０の背面を覆うカバー４０内に出力装置３０が収容され、入力装置２０の背面とカバー４０との間に出力装置３０が挟まれる。なお、出力装置３０とカバー４０とは一体となっていてもよい。

このように、入力装置２０の背後に出力装置３０が配置される形態であれば、出力装置３０の振動が入力装置２０にも伝わる。そのため、ユーザが入力装置２０に対する動作を行うために触覚情報通信装置１０に触れている状態で、ユーザは、出力装置３０の振動も知覚することができる。

なお、触覚情報通信装置１０が支持台上に置かれて使用される場合に、出力装置３０の振動が支持台に伝わると、ユーザに伝わる振動が小さくなってしまう。これを避けるために、触覚情報通信装置１０は、出力装置３０の背後、すなわち、出力装置３０と支持台とに挟まれる部分に、出力装置３０からの振動を操作面２０Ｓ側に跳ね返す部材を備えていることが好ましい。もしくは、出力装置３０の背面、すなわち、出力装置３０のなかで支持台に向けられる面が、上記振動を跳ね返す材料から構成されていてもよい。

また、入力装置２０を押圧する動作が入力装置２０にて検出されやすいように、入力装置２０が撓むことの可能な空間が入力装置２０の背後に確保されていることが好ましい。
［伝送データの生成処理］
入力装置２０の制御部２３が行う伝送データＤｏの生成処理について、詳細に説明する。まず、図５を参照して、操作面２０Ｓ内の領域に対して仮想的に設定される領域について説明する。

図５が示すように、制御部２３は、操作面２０Ｓ内に、複数の基準領域Ａｒを設定する。言い換えれば、操作面２０Ｓ内の領域が、複数の基準領域Ａｒに仮想的に分割される。
基準領域Ａｒは、例えば、矩形状の領域である。複数の基準領域Ａｒは、伝送データＤｏの送信先の出力装置３０における複数の振動素子３２Ｍの配列と一致した配列に並ぶ。すなわち、基準領域Ａｒの個数、並ぶ方向、中心間の間隔は、振動素子３２Ｍの個数、並ぶ方向、中心間の間隔とそれぞれ一致する。

複数の基準領域Ａｒが配置される領域の全体の大きさは、複数の振動素子３２Ｍが配置される領域の全体の大きさと同等とされる。複数の基準領域Ａｒは隙間なく配置され、各基準領域Ａｒの大きさの関係には、各振動素子３２Ｍにおける最大の振動強さの関係が反映されることが好ましい。上記最大の振動強さは、駆動部３３からの駆動により振動素子３２Ｍが発し得る振動の最大の強さである。例えば、各振動素子３２Ｍが同一の特性を有し、各振動素子３２Ｍの最大の振動強さに差がない場合には、各基準領域Ａｒの大きさは一定とされる。また例えば、複数の振動素子３２Ｍにおいて最大の振動強さが一定でない場合には、振動素子３２Ｍにおける最大の振動強さが大きいほど、当該振動素子３２Ｍの位置に対応する位置の基準領域Ａｒが大きくされる。

例えば、出力装置３０において、同一の特性を有する１６個の振動素子３２Ｍが、４行４列の正方格子状に等間隔で配列される場合、図５が示すように、同一の大きさを有する１６個の基準領域Ａｒが、中心間が等間隔となるように４行４列の正方格子状に配列される。

操作面２０Ｓ内において、複数の基準領域Ａｒは、ユーザの指等である対象物の接触を受け付ける範囲に配置されていればよい。例えば、複数の基準領域Ａｒが操作面２０Ｓ内の領域の全体に広がっていて、操作面２０Ｓ内の位置の全てが、複数の基準領域Ａｒのいずれかに属していてもよいし、あるいは、複数の基準領域Ａｒが配置される領域は、操作面２０Ｓ内の一部の領域であってもよい。

また、制御部２３は、操作面２０Ｓへの対象物の接触に基づき検出される当該対象物の接触位置Ｐｔに応じて、対象範囲Ｒｇを設定する。対象範囲Ｒｇは、接触位置Ｐｔを中心とする矩形内の範囲である。接触位置Ｐｔから対象範囲Ｒｇの外縁までの距離Ｗ、すなわち、接触位置Ｐｔから上記矩形の各辺までの距離Ｗは、予め設定される。例えば、距離Ｗは、対象範囲Ｒｇが、接触位置Ｐｔへの対象物の接触によって当該接触に起因した振動が伝わると予想される範囲になるように、設定される。

図６を参照して、制御部２３による伝送データＤｏの生成の手順を説明する。図６に示すフローは、操作面２０Ｓに対する対象物の接触が検出されたとき、制御部２３によって開始される。

まず、ステップＳ１０の処理として、入力データＤｉが生成される。入力データＤｉは、識別情報Ｉｄ、接触位置Ｐｔの座標、および、接触位置Ｐｔでの押込み量である基本押込み量Ｆｂの各々を示すデータを含む。識別情報Ｉｄは、操作面２０Ｓに接触する対象物ごとの識別情報であって、例えば、複数の指が操作面２０Ｓに接触することが想定される場合に、各指に対して割り当てられる識別情報である。複数の対象物の接触に対し、接触が検出された順に、識別情報Ｉｄとして、０から昇順で整数が割り当てられる。入力データＤｉは、識別情報Ｉｄごとに生成される。接触位置Ｐｔの座標は、ｘ座標とｙ座標とからなる二次元座標である。基本押込み量Ｆｂは、検出可能な押込み量の最大値を１として規格化した値として算出され、すなわち、０以上１以下の数値で表される。

続いて、ステップＳ１１の処理として、対象範囲Ｒｇが特定される。すなわち、入力データＤｉに含まれる接触位置Ｐｔの座標と、予め定められている距離Ｗとから、対象範囲Ｒｇに含まれる座標が算出される。

続いて、ステップＳ１２の処理として、対象範囲Ｒｇに入る基準領域Ａｒである対象領域Ａｔが特定される。対象領域Ａｔには、その全体が対象範囲Ｒｇに入る基準領域Ａｒと、その一部が対象範囲Ｒｇに入る基準領域Ａｒとが含まれ得る。例えば、先の図５に示した例では、基準領域Ａｒ１とその周囲の９個の基準領域Ａｒが、対象領域Ａｔである。このうち、接触位置Ｐｔを含む中央の基準領域Ａｒ１は、その全体が対象範囲Ｒｇに入り、基準領域Ａｒ１を囲む８つの基準領域Ａｒの各々は、その一部が対象範囲Ｒｇに入る。なお、接触位置Ｐｔの位置や対象範囲Ｒｇの大きさによっては、その全体が対象範囲Ｒｇに入る基準領域Ａｒは存在しない場合もあり得る。

続いて、ステップＳ１３の処理として、各対象領域Ａｔについて、対象範囲Ｒｇに入る部分の対象範囲Ｒｇの全体に占める面積の割合である面積比Ｔｅが、算出される。例えば、対象範囲Ｒｇの半分を占める対象領域Ａｔが存在した場合、この対象領域Ａｔの面積比Ｔｅは、０．５である。

続いて、ステップＳ１４の処理として、各対象領域Ａｔについて押込み量Ｆｔが算出される。まず、接触位置Ｐｔを含む対象領域Ａｔの押込み量Ｆｔには、入力データＤｉに含まれる基本押込み量Ｆｂが適用される。そして、接触位置Ｐｔを含む対象領域Ａｔ以外の対象領域Ａｔについては、基本押込み量Ｆｂに、ステップＳ１３で求めた各対象領域Ａｔの面積比Ｔｅを乗じた値が、各対象領域Ａｔの押込み量Ｆｔとされる。

続いて、ステップＳ１５の処理として、伝送データＤｏが生成される。伝送データＤｏは、対象領域Ａｔごとのデータ構造体から構成される。各データ構造体は、識別情報Ｉｄ、複数の基準領域Ａｒ内での対象領域Ａｔの位置、および、対象領域Ａｔの押込み量Ｆｔの各々を示すデータを含む。すなわち、伝送データＤｏは、全体として、識別情報Ｉｄ、複数の基準領域Ａｒ内での各対象領域Ａｔの位置、および、各対象領域Ａｔの押込み量Ｆｔの各々を示すデータを含む。

複数の指が操作面２０Ｓに接触する場合のように、複数の対象物が操作面２０Ｓに接触する場合には、対象物の接触が検出されるごとに、ステップＳ１０〜ステップＳ１５の処理が繰り返され、伝送データＤｏが生成される。

ここで、複数の指が操作面２０Ｓ内の近接した位置に接触する場合等には、互いに異なる対象物についての伝送データＤｏの生成のフローにて、同一の基準領域Ａｒが対象領域Ａｔとして特定される場合がある。すなわち、同一の基準領域Ａｒについて、互いに異なる識別情報Ｉｄを含む複数のデータ構造体が生成される場合がある。この場合、識別情報Ｉｄとして最も若い番号を有するデータ構造体のみが送信対象として残される。すなわち、最も接触の検出が早い対象物の伝送データＤｏにのみ、当該基準領域Ａｒである対象領域Ａｔの位置および押込み量Ｆｔが含められ、他の伝送データＤｏには、当該基準領域Ａｒについての情報は含められない。

また、１つの指が操作面２０Ｓ上を動く場合のように、１つの対象物の接触位置が操作面２０Ｓ内で移動する場合、接触位置Ｐｔの含まれる基準領域Ａｒが変わるごとに、ステップＳ１０〜ステップＳ１５の処理が繰り返され、伝送データＤｏが生成される。

ステップＳ１５の処理の後、生成された伝送データＤｏは、ネットワーク通信部２１ａを介して、他の触覚情報通信装置１０に送信される。例えば、ユーザの入力装置２０に対する動作が、瞬間的に操作面２０Ｓを触って操作面２０Ｓから離れる第１の動作である場合、伝送データＤｏは、操作面２０Ｓから対象物が離れたことが検出されたときに、送信される。

また、ユーザの入力装置２０に対する動作が、操作面２０Ｓ上で対象物を動かす第２の動作である場合、接触位置Ｐｔの含まれる基準領域Ａｒが変わったことが検出されたときに、接触位置Ｐｔが移動前の基準領域Ａｒ内に位置するときに生成された伝送データＤｏが送信される。移動前の接触位置Ｐｔを含む基準領域Ａｒが第１の基準領域Ａｒであり、移動後の接触位置Ｐｔを含む基準領域Ａｒが第２の基準領域Ａｒであり、第１の基準領域Ａｒと第２の基準領域Ａｒとは互いに隣り合う。そして、第２の操作における対象物の移動の終点が検出されたとき、すなわち、操作面２０Ｓから対象物が離れたことが検出されたときに、終点を接触位置Ｐｔとして生成された伝送データＤｏが送信される。

なお、ユーザの動作が第１の動作であるか第２の動作であるかは、タッチ検出部２２にて検出される接触位置Ｐｔの変化に基づいて、判定される。
［振動部の駆動処理］
出力装置３０の駆動部３３が行う振動部３２の駆動処理について、詳細に説明する。図７に示すフローは、他の触覚情報通信装置１０からの伝送データＤｏを、入力装置２０を介して出力装置３０が受信したときに、駆動部３３によって開始される。

まず、ステップＳ２０の処理として、伝送データＤｏを構成するデータ構造体ごとに、対象領域Ａｔに対応する振動素子３２Ｍが特定される。言い換えれば、対象領域Ａｔの位置に基づいて、各対象領域Ａｔに対応する振動素子３２Ｍが特定される。すなわち、複数の振動素子３２Ｍのなかで、複数の基準領域Ａｒのなかの対象領域Ａｔの位置に対応する位置に配置されている振動素子３２Ｍが、当該対象領域Ａｔに対応する振動素子３２Ｍとされる。例えば、対象領域Ａｔが４行４列の正方格子における右上角部に位置する場合、４行４列の正方格子状に並ぶ複数の振動素子３２Ｍのなかで右上角部に位置する振動素子３２Ｍが、当該対象領域Ａｔに対応する振動素子３２Ｍとされる。

続いて、ステップＳ２１の処理として、各対象領域Ａｔに対応する振動素子３２Ｍに対し、対応する対象領域Ａｔの押込み量Ｆｔに応じた強さで振動素子３２Ｍを振動させるための制御信号が、各振動素子３２Ｍに対して一斉に送信される。すなわち、上記制御信号は、出力可能な最大の強さに対して、０以上１以下で表される押込み量Ｆｔに応じた比率の強さで、振動素子３２Ｍを振動させるための信号である。

ステップＳ２１の処理により、各対象領域Ａｔに対応する振動素子３２Ｍが、各対象領域Ａｔの押込み量Ｆｔに応じた強さで、一斉に振動する。すなわち、入力装置２０における対象物の接触位置Ｐｔおよびその周囲に対応する位置の振動素子３２Ｍが、出力装置３０にて振動する。

出力装置３０が伝送データＤｏを受信する度に、ステップＳ２０およびステップＳ２１の処理が行われる。これにより、例えば、入力装置２０にて、複数の指が順に操作面２０Ｓに接触する場合には、各指の接触順に従って、各指の接触位置に応じた位置の振動素子３２Ｍが、出力装置３０にて振動する。また、例えば、入力装置２０にて、１本の指が操作面２０Ｓ上を動く場合には、指の移動に従って振動の位置が動くように、出力装置３０にて振動素子３２Ｍが振動する。

なお、複数の振動素子３２Ｍの配列の軸方向と複数の基準領域Ａｒの配列の軸方向とは、互いに独立して設定されていればよい。例えば、複数の振動素子３２Ｍと複数の基準領域Ａｒとの各々が二次元状に配列されているとき、振動素子３２Ｍの並びにおける二次元の軸が延びる方向と、基準領域Ａｒの並びにおける二次元の軸が延びる方向とは、操作面２０Ｓ等の基準面に対して一致した方向である必要はない。具体的には、例えば、振動素子３２Ｍの並びにおけるＸ方向が、操作面２０Ｓに沿って右から左に進む方向であり、基準領域Ａｒの並びにおけるＸ方向が、操作面２０Ｓに沿って左から右に進む方向であり、振動素子３２Ｍの並びにおけるＹ方向と基準領域Ａｒの並びにおけるＹ方向とが、操作面２０Ｓに沿って下から上に進む方向であるとする。この場合、第１触覚情報通信装置１０Ａにて操作面２０Ｓと対向する位置から見て右上角部に位置する基準領域Ａｒには、第２触覚情報通信装置１０Ｂにて操作面２０Ｓと対向する位置から見て左上角部に位置する振動素子３２Ｍが対応する。そして、操作面２０Ｓと対向する位置から見て、第１触覚情報通信装置１０Ａにおける操作面２０Ｓ上での対象物の移動の軌跡と、第２触覚情報通信装置１０Ｂにおける振動位置の移動の軌跡は、線対称な形状を描く。

このように、複数の振動素子３２Ｍと複数の基準領域Ａｒとは、それぞれの配列の軸方向を基準として、一致する配列に並んでいればよく、各配列の軸方向は、操作面２０Ｓ等の基準面に対して一致していてもよいし、異なっていてもよい。複数の振動素子３２Ｍと複数の基準領域Ａｒとが、それぞれの配列の軸方向を基準として、一致する配列に並んでいるとき、これらの配列は互いに対応する配列であり、１つの振動素子３２Ｍに対して１つの基準領域Ａｒが対応付けられる。振動素子３２Ｍと基準領域Ａｒとの対応付けは、座標や識別情報を用いて管理されていればよい。複数の基準領域Ａｒのなかで１つの基準領域Ａｒを特定する識別情報は、すなわち、複数の基準領域Ａｒのなかでの上記基準領域Ａｒの位置に割り当てられた識別情報と捉えられる。したがって、基準領域Ａｒに割り当てられている座標や識別番号は、複数の基準領域Ａｒのなかの対象領域Ａｔの位置を示すデータとして機能する。

［作用］
本実施形態によれば、例えば、第１のユーザが第１触覚情報通信装置１０Ａの入力装置２０を触ったとき、この接触の位置に対応する位置の振動素子３２Ｍが、第２触覚情報通信装置１０Ｂの出力装置３０にて振動する。したがって、上記出力装置３０に触れている第２のユーザは、上記入力装置２０に対する第１のユーザの動作に沿った振動を知覚することができる。さらに、上記振動素子３２Ｍは、第１のユーザによる接触時の押圧の強さに応じた強さで振動する。したがって、第２のユーザは、第１のユーザの動作によって生じる振動により似た振動を知覚することができる。これにより、触覚を利用した情報の伝達が可能となる。

また、接触位置Ｐｔを含む所定の大きさの対象範囲Ｒｇを用い、対象範囲Ｒｇに入る基準領域Ａｒに対応する振動素子３２Ｍが振動される。すなわち、接触位置Ｐｔを含む基準領域Ａｒに対応する振動素子３２Ｍのみでなく、その周辺の振動素子３２Ｍも振動される。そして、周辺の振動素子３２Ｍの振動の強さは、基本押込み量Ｆｂに基づき、基準領域Ａｒにおける対象範囲Ｒｇに入る部分の面積比率に応じて設定される。そのため、第１のユーザの動作によって生じる振動により近しい自然な振動が出力装置３０にて出力される。

このように、第２のユーザは、第１のユーザの動作によって生じる振動を模した振動を感じることにより、第１のユーザから直接に触られているかのような臨場感を感じつつ、第１のユーザとコミュニケーションを取ることができる。また、反対に、第２のユーザが第２触覚情報通信装置１０Ｂの入力装置２０を触ったとき、この接触の位置および強さに応じて、第１触覚情報通信装置１０Ａの出力装置３０が振動し、この振動が第１のユーザに知覚される。これにより、第１のユーザも、第２のユーザの動作によって生じる振動を模した振動を臨場感をもって感じつつ、第２のユーザとコミュニケーションを取ることができる。したがって、ユーザ間のコミュニケーションにおける臨場感の向上が可能であり、また、画像や音声では伝えることのできない動作およびそれに伴う意志や感情をユーザ間で伝えることも可能となるため、コミュニケーションの目的の多様化も可能である。また、伝送データＤｏは、映像データと比較してデータ容量が小さいため、映像によるコミュニケーションよりも低い通信負荷で、遠隔コミュニケーションが実現できる。

また、複数の対象物が操作面２０Ｓ内の近接した位置に接触する場合等に、互いに異なる対象物についての伝送データＤｏの生成のフローにて、同一の基準領域Ａｒが対象領域Ａｔとして特定される場合、最も検出が早い対象物の伝送データＤｏにのみ、当該基準領域Ａｒについての情報が含められる。すなわち、各振動素子３２Ｍについて、接触が早い対象物に対応する振動が優先して実行される。そのため、複数の対象物の間の位置に対応する振動素子３２Ｍが重複して過剰に振動されることが抑えられ、複数の対象物を操作面２０Ｓに接触させる動作での振動により近しい自然な振動が出力装置３０にて出力される。人間は、自身への到達のタイミングが早い振動ほど明瞭に感じる傾向があるため、早いタイミングの振動が優先して実行されることで、人間の知覚傾向に応じた無駄のない振動の出力が可能であるとともに、振動の出力のための処理が複雑になることが抑えられる。

なお、接触の早さに代えて、接触の強さが基準とされてもよい。すなわち、各振動素子３２Ｍについて、接触時の基本押込み量Ｆｂが大きい対象物に対応する振動が優先して実行されてもよい。

また、ユーザの入力装置２０に対する動作が、タップ等の上記第１の動作である場合、操作面２０Ｓから対象物が離れたことが検出されたときに、伝送データＤｏが送信される。これにより、第１の動作の流れに適したタイミングで出力装置３０が振動するため、出力装置３０から振動を受けるユーザが、第１の動作を把握しやすい。

また、ユーザの入力装置２０に対する動作が、スワイプ等の上記第２の動作である場合、接触位置Ｐｔの含まれる基準領域Ａｒが変わったことが検出されたときに、伝送データＤｏが送信される。これにより、第２の動作の流れに適したタイミングで、出力装置３０が振動してその振動位置が移動するため、出力装置３０から振動を受けるユーザが、第２の動作を把握しやすい。

なお、一方の触覚情報通信装置１０から他方の触覚情報通信装置１０へ伝送データＤｏが送信され続けると、通信の遅延に起因した出力装置３０での振動の出力の遅れが生じる場合がある。また、出力装置３０が振動し続けていると、ユーザは、振動の位置や大きさを知覚し難くなる。こうした問題の改善のために、入力装置２０は、ユーザの動作を受け付けて伝送データＤｏの生成および送信を行う動作期間と、動作の受け付けを停止する停止期間とを、交互に繰り返すことが好ましい。停止期間には、伝送データＤｏの生成および送信は行われず、例えば、入力装置２０が保持している各パラメータの初期化が行われる。動作期間と停止期間との各々は、例えば１秒等の短期間に設定される。

また、伝送データＤｏのデータ容量の削減のために、隣り合う対象領域Ａｔの押込み量Ｆｔを参照して、例えば、一方の対象領域Ａｔに対応する振動素子３２Ｍの振動によって、他方の対象領域Ａｔに対応する振動素子３２Ｍの振動を補填できると判定される場合には、他方の対象領域Ａｔについての情報、すなわち、当該対象領域Ａｔのデータ構造体が伝送データＤｏから削除されてもよい。こうした判定には、データの最適化のための学習モデルが用いられることが好ましい。

［適用例・変形例］
触覚情報通信装置１０の具体的な適用例および変形例を説明する。
＜適用例１＞
適用例１において、触覚情報通信装置１０は、遠隔でのハイタッチに利用される。触覚情報通信装置１０において、出力装置３０は入力装置２０の背後に配置され、触覚情報通信装置１０の全体が、例えば、手を模した立体物に形成される。第１のユーザが、第１触覚情報通信装置１０Ａである手の模型に対して自分の手を合わせるように、第１触覚情報通信装置１０Ａを叩くと、この動作に応じて第２触覚情報通信装置１０Ｂが振動し、この振動を第２のユーザが感じる。反対に、第２のユーザが、第２触覚情報通信装置１０Ｂである手の模型に対して自分の手を合わせるように、第２触覚情報通信装置１０Ｂを叩くと、この動作に応じて第１触覚情報通信装置１０Ａが振動し、この振動を第１のユーザが感じる。

例えば、触覚情報通信装置１０と共に、ネットワークに接続された表示装置および撮影装置が用いられる。そして、撮影された第２のユーザの様子が、第１のユーザの付近の表示装置に表示され、撮影された第１のユーザの様子が、第２のユーザの付近の表示装置に表示される。第１のユーザと第２のユーザとは、表示装置でお互いの様子を確認しつつ、タイミングを合わせて、触覚情報通信装置１０に対する上記の動作を行う。これにより、第１のユーザと第２のユーザとは、触覚情報通信装置１０に対する自分の動作と前後して、相手の動作に基づく触覚情報通信装置１０からの振動を受ける。その結果、第１のユーザと第２のユーザとは、お互いに手を合わせてハイタッチをしているかのように感じられ、臨場感の高いコミュニケーションが可能である。

図８が示すように、ハイタッチに用いられる場合、出力装置３０において、振動素子３２Ｍは、例えば、ユーザの人差し指と中指と薬指とに沿った３列に配列される。そして、中央の列の各振動素子３２Ｍにおける最大の振動強さは、当該振動素子３２Ｍに隣接する端部の列の振動素子３２Ｍにおける最大の振動強さよりも大きいことが好ましい。また、各列内において、中央の振動素子３２Ｍにおける最大の振動強さは、端部の振動素子３２Ｍにおける最大の振動強さよりも大きいことが好ましい。図８では、最大の振動強さが大きいほど、振動素子３２Ｍを示す円を大きく示している。

そして、図９が示すように、入力装置２０においては、振動素子３２Ｍの配列に対応する配列の基準領域Ａｒが設定される。縦に延びる指に沿って配置される振動素子３２Ｍとの対応のためには、基準領域Ａｒは縦長の矩形状であることが好ましく、対象範囲Ｒｇも縦長の矩形状であることが好ましい。接触位置Ｐｔから対象範囲Ｒｇの外縁である上記矩形の長辺までの距離Ｗおよび短辺までの距離Ｈの各々は、予め設定されている。また、基準領域Ａｒの大きさは、対応する振動素子３２Ｍにおける最大の振動強さに応じた大きさであることが好ましい。すなわち、中央の列の各基準領域Ａｒは、当該基準領域Ａｒと隣接する端部の列の基準領域Ａｒよりも大きく、各列内において、中央の基準領域Ａｒの大きさは、端部の基準領域Ａｒよりも大きいことが好ましい。

入力装置２０と出力装置３０とは、基準領域Ａｒの配列と振動素子３２Ｍの配列とが入力装置２０と出力装置３０との重なる方向に沿って重なるように、配置されていることが好ましい。

上記構成では、ハイタッチのための動作にて強く衝撃を受ける位置の基準領域Ａｒに対応する振動素子３２Ｍが大きく振動しやすい。したがって、ハイタッチのための動作よって生じる振動により近しい振動が出力装置３０にて出力される。そのため、ユーザが、出力装置３０から感じる振動を通じて、相手の動作を把握しやすいため、円滑なコミュニケーションが可能であるとともに、臨場感も高められる。

以上、適用例１として例示したように、触覚情報通信装置１０の外形は、用途に応じた形状を有していればよい。触覚情報通信装置１０が、動作の対象となる例えば身体の一部を模した形状を有していれば、触覚情報通信装置１０に対して動作を行うこと、および、動作に起因した振動を触覚情報通信装置１０から受けることについてのユーザの違和感が低減できる。そのため、円滑なコミュニケーションが可能であるとともに、臨場感も高められる。

なお、操作面２０Ｓに接する対象物は、指に限らず、掌の一部や全部であってもよい。また、操作面２０Ｓは曲面であってもよい。すなわち、複数の基準領域Ａｒと複数の振動素子３２Ｍとは、曲面に沿って並んでいてもよい。また、触覚情報通信装置１０において、入力装置２０と出力装置３０とは一体に構成されていてもよい。

また、適用例１として例示したように、触覚情報通信装置１０が、第１のユーザに、第２のユーザの画像および音声を伝送する装置、および、第２のユーザに、第１のユーザの画像および音声を伝送する装置と共に用いられてもよい。こうした構成によれば、第１のユーザと第２のユーザとはお互いの様子を確認しながら動作を行うことができるため、円滑なコミュニケーションが可能である。

また、適用例１として例示したように、複数の振動素子３２Ｍには、最大の振動強さが異なる振動素子３２Ｍが含まれてもよいし、複数の基準領域Ａｒには、互いに異なる形状や大きさの基準領域Ａｒが含まれてもよい。例えば、図１０が示すように、複数の基準領域Ａｒおよび振動素子３２Ｍの配列は、四分木分割等の手法を利用して設定されてもよい。また、対象範囲Ｒｇの形状も、矩形に限らず、図１０に示すように円形であってもよいし、矩形や円形以外の形状であってもよい。

＜適用例２＞
入力装置２０は、出力装置３０と組み合わされずに、動作を行うユーザである動作者に単独で用いられてもよい。また、出力装置３０は、入力装置２０と組み合わされずに、振動を受けるユーザである受振対象に単独で用いられてもよい。すなわち、動作者が位置する空間に入力装置２０が配置され、受振対象が位置する空間に出力装置３０が配置され、これらの入力装置２０と出力装置３０とから、触覚情報通信システムが構成される。この場合、出力装置３０は、近距離通信部３１ａに代えて、ネットワークへの接続処理を行うネットワーク通信部を備え、ネットワークを介して、入力装置２０から伝送データＤｏを受信する。また、出力装置３０は、受振対象に取り付けられていてもよい。

上記構成の一例として、適用例２の触覚情報通信システムは、遠隔での動物との触れ合いに用いられる。適用例２において、出力装置３０は、首輪状の外形を有し、猫や犬等の動物に取り付けられている。こうした出力装置３０においては、図１１が示すように、１列に並ぶ振動素子３２Ｍの配列が採用されることが好ましい。

入力装置２０は、首輪状の外形を有し、出力装置３０が取り付けられている動物を模したぬいぐるみ等に取り付けられている。動作者が動物を撫でるように、入力装置２０を触ると、この動作に応じて出力装置３０が振動し、この振動を受振対象である動物が感じる。これにより、動作者は、離れた空間にいる動物とコミュニケーションを取ることができる。したがって、動物アレルギーがあるユーザや、ペットを飼う環境を有していないユーザも、ペットを飼っているように動物をかまうことができる。また、互いに離れた空間にいる複数のユーザで、受信対象をペットとして共有することもできる。なお、出力装置３０が取り付けられている動物の画像や音声を伝送する装置が、動作者の付近に配置され、動作者は、動物の反応を見ながら動作を行うことが好ましい。

なお、出力装置３０が取り付けられる受振対象は人間であってもよく、すなわち、出力装置３０は、ウェアラブル型の装置であってもよい。例えば、出力装置３０は、受振対象の腕や脚に取り付けられ、動作者が入力装置２０に対して動作を行うことで、出力装置３０の振動を通じて、受振対象に身体の動きが指示されてもよい。この場合、入力装置２０は、人形に対し、腕や脚等、出力装置３０の取付部位に対応する部位に取り付けられる。もしくは、入力装置２０が人型の外形を有して、出力装置３０の取付部位に対応する部位に操作面２０Ｓを有していてもよい。上記構成によれば、動作者は、離れた空間にいる受振対象に対して、動きの指導を行うこともできる。こうした場合も、受振対象の画像や音声を伝送する装置が、動作者の付近に配置され、動作者は、受振対象の状況を見ながら動作を行うことが好ましい。

また、入力装置２０がスマートフォンやタブレット端末であり、操作面２０Ｓに画像が表示されてもよい。例えば、受振対象を模した人物の画像が操作面２０Ｓに表示され、当該画像のなかで、出力装置３０の取付部位に対応する部位、例えば、腕が表示されている領域に、基準領域Ａｒが、出力装置３０での振動素子３２Ｍの配列に対応した配列で設定される。こうした構成によれば、動作者が、入力装置２０に対し、画像内での腕を触る動作を行うと、この動作に応じて、出力装置３０が振動し、受振対象の腕が振動を受ける。

＜他の変形例＞
・図１２が示すように、複数の振動素子３２Ｍは、三次元状の配列を有していてもよい。すなわち、複数の３２Ｍは、所定の体積を有する仮想的な立体の内部に配置され、三次元空間を規定する３軸の各々に沿って並んでいてもよい。

・対象領域Ａｔは、接触位置Ｐｔからの距離によって規定される対象範囲Ｒｇとは異なる基準に基づき特定されてもよい。また、対象領域Ａｔごとの押込み量Ｆｔの設定方法は、上記実施形態とは異なっていてもよい。すなわち、押込み量Ｆｔは、面積比Ｔｅに応じて設定されなくてもよい。例えば、対象領域Ａｔである基準領域Ａｒを示すデータと、対象領域Ａｔごとの押込み量Ｆｔを示すデータとを含むデータセットが複数用意されて予め入力装置２０に記憶されており、接触位置Ｐｔおよび基本押込み量Ｆｂに応じて、上記データセットのいずれかが選択されてもよい。この場合、対象領域Ａｔは、接触位置Ｐｔを含む所定の範囲に入る基準領域Ａｒであって、この所定の範囲はデータセットごとに決まっている。

また、振動素子３２Ｍの振動の強さは、対象領域Ａｔごとの押込み量Ｆｔに依らず、予め定められた強さとされてもよい。例えば、スワイプ等の上記第２の動作においては、動作の始点および終点でのみ基本押込み量Ｆｂが検出されて、始点および終点に対応する位置では、対象領域Ａｔごとの押込み量Ｆｔに応じた強さで振動素子３２Ｍが振動される。そして、始点と終点との間に対応する位置では、予め定められた強さ、もしくは、始点の基本押込み量Ｆｂに応じた強さで、各対象領域Ａｔに対応する振動素子３２Ｍが振動される。また例えば、振動素子３２Ｍは、接触位置Ｐｔおよび基本押込み量Ｆｂに応じて予め定められている強さで振動されてもよい。

・入力装置２０は、基準領域Ａｒの配列を規定するデータと、当該配列に適した対象範囲Ｒｇの大きさを規定するデータとを含む複数の設定用データを記憶していてもよい。基準領域Ａｒの配列は、設定用データごとに異なる。すなわち、複数の設定用データは、互いに異なる振動素子３２Ｍの配列を有する出力装置３０に対応するデータである。入力装置２０は、伝送データＤｏの送信相手である出力装置３０での振動素子３２Ｍの配列に応じて、複数の設定用データのなかから選択したデータを用いて、基準領域Ａｒおよび対象範囲Ｒｇを設定する。言い換えれば、入力装置２０では、出力装置３０での振動素子３２Ｍの配列に応じて、入力装置２０に適用される基準領域Ａｒの配列および対象範囲Ｒｇの大きさを切り替え可能である。出力装置３０は、当該出力装置３０での振動素子３２Ｍの配列を示すパラメータを保持し、入力装置２０との接続時に当該パラメータを入力装置２０に受け渡す。このパラメータに基づいて、入力装置２０は設定用データを選択する。なお、第１触覚情報通信装置１０Ａの出力装置３０と、第２触覚情報通信装置１０Ｂの出力装置３０とが、同一の配列の振動素子３２Ｍを備える場合には、第１触覚情報通信装置１０Ａの入力装置２０は、第１触覚情報通信装置１０Ａの出力装置３０との接続時に、当該出力装置３０から上記パラメータを受け取ってもよい。

・触覚情報通信システムへの入力対象となる動作は、意志や感情の伝達相手への接触を伴う動作であれば、特に限定されない。また、触覚情報通信システムの用途も特に限定されず、娯楽、交遊、学習、業務等の各種の用途に用いられればよい。

以上説明したように、上記実施形態および適用例、変形例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）入力装置２０の制御部２３は、操作面２０Ｓ内の領域を、出力装置３０における複数の振動素子３２Ｍの配列に応じた配列で並ぶ複数の基準領域Ａｒに仮想的に分割し、接触位置Ｐｔを含む所定の範囲に入る基準領域Ａｒである対象領域Ａｔを特定して、複数の基準領域Ａｒ内での対象領域Ａｔの位置を示すデータを含む伝送データＤｏを生成する。出力装置３０の駆動部３３は、伝送データＤｏに基づき、複数の振動素子３２Ｍのなかで、複数の基準領域Ａｒ内での対象領域Ａｔの位置に対応する位置に配置された振動素子３２Ｍを振動させる。こうした構成によれば、第１のユーザが入力装置２０を触ったとき、この接触の位置に対応する位置の振動素子３２Ｍが出力装置３０にて振動する。したがって、出力装置３０に触れている第２のユーザは、入力装置２０に対する第１のユーザの動作に沿った振動を知覚することができる。これにより、触覚を利用した情報の伝達が可能となる。

（２）制御部２３は、接触位置Ｐｔでの基本押込み量Ｆｂに基づき、対象領域Ａｔごとの押込み量Ｆｔを設定し、伝送データＤｏに、対象領域Ａｔごとの押込み量Ｆｔを示すデータを含める。駆動部３３は、複数の振動素子３２Ｍのなかで、複数の基準領域Ａｒ内での対象領域Ａｔの位置に対応する位置に配置された振動素子３２Ｍを、当該対象領域Ａｔの押込み量Ｆｔに応じた強さで振動させる。こうした構成によれば、振動素子３２Ｍは、第１のユーザによる入力装置２０への接触時の押圧の強さに応じた強さで振動する。したがって、第２のユーザは、第１のユーザの動作によって生じる振動により似た振動を知覚することができる。これにより、ユーザ間のコミュニケーションにおける臨場感を高めることができる。

（３）制御部２３は、対象領域Ａｔにおける上記所定の範囲に入る部分の、当該範囲に対する面積比Ｔｅに応じて、対象領域Ａｔの押込み量Ｆｔを設定する。こうした構成によれば、接触位置Ｐｔの周囲の領域に対応する振動素子３２Ｍの振動の強さのバランスが適切に制御され、第２のユーザは、第１のユーザの動作によって生じる振動により近しい自然な振動を知覚することができる。したがって、ユーザ間のコミュニケーションにおける臨場感を高めることができる。

（４）制御部２３は、接触位置Ｐｔが含まれる基準領域Ａｒが、第１の基準領域Ａｒから、第１の基準領域Ａｒに隣接する第２の基準領域Ａｒに変わったとき、接触位置Ｐｔが第１の基準領域Ａｒ内に位置したときの当該接触位置Ｐｔに基づいて生成した伝送データＤｏを、出力装置３０に向けたデータとして、ネットワーク通信部２１ａに送信させる。こうした構成によれば、第１のユーザが操作面２０Ｓ上で対象物を動かす動作を行ったとき、この動作の流れに適したタイミングで、出力装置３０が振動してその振動位置が移動する。そのため、出力装置３０から振動を受ける第２のユーザが、第１のユーザの動作を把握しやすい。

（５）複数の振動素子３２Ｍが二次元状に配列されている構成では、複数の振動素子３２Ｍが一次元状に配列されている構成と比較して、多様な振動分布での出力装置３０の振動が可能である。したがって、触覚情報通信システムを用いて多様な動作を伝えることができる。

（６）複数の振動素子３２Ｍが三次元状に配列されている構成では、立体的な振動分布での出力装置３０の振動が可能である。したがって、触覚情報通信システムを用いてより多様な動作を伝えることができる。

（７）複数の基準領域Ａｒが一定の大きさを有する構成では、操作面２０Ｓ内での押圧力の差が小さい動作を伝えることに適した入力装置２０が実現される。また、複数の振動素子３２Ｍにおける最大の振動強さが一定である構成では、位置による振動の強弱の差が小さい振動分布で、出力装置３０の振動が可能である。したがって、操作面２０Ｓ内での押圧力の差が小さい動作を伝えることに適した出力装置３０が実現される。

（８）複数の基準領域Ａｒが、互いに異なる大きさの基準領域Ａｒを含む構成では、操作面２０Ｓ内での押圧力の差が大きい動作を伝えることに適した入力装置２０が実現できる。また、複数の振動素子３２Ｍに、最大の振動強さが互いに異なる振動素子３２Ｍが含まれる構成では、位置による振動の強弱の差が大きい振動分布で、出力装置３０の振動が可能である。したがって、操作面２０Ｓ内での押圧力の差が大きい動作を伝えることに適した出力装置３０が実現される。

（９）触覚情報通信装置１０において、出力装置３０は、生成した伝送データＤｏを他の出力装置３０に送信する入力装置２０に重ねられている。こうした構成によれば、出力装置３０に触れる第２のユーザは、出力装置３０から振動を受けることと、入力装置２０に対する動作とを、近しいタイミングで行うことができる。したがって、双方向な情報の伝達が可能である。

Ａｒ…基準領域、Ａｔ…対象領域、Ｄｉ…入力データ、Ｄｏ…伝送データ、Ｆｂ…基本押込み量、Ｆｔ…押込み量、Ｐｔ…接触位置、Ｒｇ…対象範囲、１０，１０Ａ，１０Ｂ…触覚情報通信装置、２０…入力装置、２０Ｓ…操作面、２１…通信部、２１ａ…ネットワーク通信部、２１ｂ…近距離通信部、２２…タッチ検出部、２３…制御部、２４…記憶部、３０…出力装置、３１…通信部、３１ａ…近距離通信部、３２…振動部、３２Ｍ…振動素子、３３…駆動部。

Claims (13)

1. 操作面における対象物の接触位置を検出する入力装置が生成した伝送データを受信する受信部と、
   複数の振動素子を含む振動部と、
   前記伝送データに基づいて、前記振動素子を駆動する駆動部と、を備え、
   前記伝送データは、前記操作面内の領域を、前記複数の振動素子の配列に対応する配列で並ぶ複数の基準領域に仮想的に分割し、前記接触位置を含む所定の範囲に入る前記基準領域を対象領域とした場合の、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置を示すデータを含み、
   前記駆動部は、前記複数の振動素子のなかで、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置に対応する位置に配置された前記振動素子を振動させる
   触覚情報出力装置。
2. 前記入力装置は、前記接触位置での押込み量を検出し、
   前記伝送データは、前記接触位置での前記押込み量に基づいて設定された前記対象領域ごとの押込み量を示すデータを含み、
   前記駆動部は、前記複数の振動素子のなかで、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置に対応する位置に配置された前記振動素子を、当該対象領域の前記押込み量に応じた強さで振動させる
   請求項１に記載の触覚情報出力装置。
3. 前記複数の振動素子は、二次元状の配列を有している
   請求項１または２に記載の触覚情報出力装置。
4. 前記複数の振動素子は、三次元状の配列を有している
   請求項１または２に記載の触覚情報出力装置。
5. 前記複数の振動素子には、前記駆動部からの駆動によって発する最大の振動の強さが互いに異なる振動素子が含まれる
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の触覚情報出力装置。
6. 前記入力装置は第１の入力装置であり、
   前記触覚情報出力装置は、操作面における接触位置の検出に基づき生成した伝送データを他の触覚情報出力装置に向けて出力する第２の入力装置に重ねられている
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の触覚情報出力装置。
7. 操作面における対象物の接触位置を検出する入力装置の制御部に、複数の振動素子を備える出力装置に向けて出力する伝送データを生成させるためのプログラムであって、
   前記制御部に、
   前記操作面内の領域を、前記複数の振動素子の配列に応じた配列で並ぶ複数の基準領域に仮想的に分割し、前記接触位置を含む所定の範囲に入る前記基準領域である対象領域を特定することと、
   前記複数の振動素子のなかで、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置に対応する位置に配置された前記振動素子を振動させるための前記伝送データを生成することと、を実行させる
   触覚情報生成プログラム。
8. 前記入力装置は、前記接触位置での押込み量を検出し、
   前記制御部に、
   前記接触位置での前記押込み量に基づき、前記対象領域ごとの押込み量を設定することと、
   前記伝送データとして、前記複数の振動素子のなかで、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置に対応する位置に配置された前記振動素子を、当該対象領域の前記押込み量に応じた強さで振動させるための前記伝送データを生成することと、を実行させる
   請求項７に記載の触覚情報生成プログラム。
9. 前記対象領域ごとの押込み量を設定することは、前記対象領域における前記所定の範囲に入る部分の、前記所定の範囲に占める面積の割合に応じて、当該対象領域の前記押込み量を設定することを含む
   請求項８に記載の触覚情報生成プログラム。
10. 前記複数の基準領域には、第１の基準領域と、前記第１の基準領域に隣接する第２の基準領域とが含まれ、
    前記制御部に、
    前記接触位置が含まれる前記基準領域が、前記第１の基準領域から前記第２の基準領域に変わったとき、前記接触位置が前記第１の基準領域内に位置したときの当該接触位置に基づいて生成した前記伝送データを、前記出力装置に向けたデータとして、前記入力装置が備える通信部に送信させること、を実行させる
    請求項７〜９のいずれか一項に記載の触覚情報生成プログラム。
11. 前記複数の基準領域は、一定の大きさを有する
    請求項７〜１０のいずれか一項に記載の触覚情報生成プログラム。
12. 前記複数の基準領域は、互いに異なる大きさの前記基準領域を含む
    請求項７〜１０のいずれか一項に記載の触覚情報生成プログラム。
13. 複数の振動素子を含む振動部と、
    前記振動素子を駆動する駆動部と、を備える出力装置と、
    操作面における対象物の接触位置を検出するタッチ検出部と、
    前記出力装置に向けて出力される伝送データを生成する制御部と、を備える入力装置と、
    を備える触覚情報通信システムであって、
    前記制御部は、前記操作面内の領域を、前記複数の振動素子の配列に応じた配列で並ぶ複数の基準領域に仮想的に分割し、前記接触位置を含む所定の範囲に入る前記基準領域である対象領域を特定して、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置を示すデータを含む伝送データを生成し、
    前記駆動部は、前記伝送データに基づき、前記複数の振動素子のなかで、前記複数の基準領域内での前記対象領域の位置に対応する位置に配置された前記振動素子を振動させる
    触覚情報通信システム。

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