JP2023172523A - 触覚呈示装置及び触覚呈示システム - Google Patents

Abstract

【課題】操作感を向上させることができる触覚呈示装置及び触覚呈示システムを提供する。【解決手段】触覚呈示装置１は、ユーザによって把持されるとともに、ユーザに触覚を呈示する。触覚呈示装置１は、筐体２と、筐体２に搭載されるとともに、個別に制御可能な複数の振動子３Ｒ，３Ｌとを備える。触覚呈示システム１００は、触覚呈示装置１と、触覚呈示装置１によるポインティング操作の対象となる操作対象１０とを備えるとともに、振動制御部５を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、触覚呈示装置及び触覚呈示システムに関する。

特許文献１には、振動発生部を作動することでユーザに触覚を呈示する、触覚呈示装置としてのスタイラスペンが開示されている。

特開２０１５－０７５９１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のスタイラスペンにおいては、より多くのパターンの振動をユーザに呈示することで操作感を向上させる観点から改善の余地がある。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、操作感を向上させることができる触覚呈示装置及び触覚呈示システムを提供することを目的とする。

本発明は、前記の目的を達成するため、ユーザによって把持されるとともに、前記ユーザに触覚を呈示する触覚呈示装置であって、筐体と、前記筐体に搭載されるとともに、個別に制御可能な複数の振動子と、を備える触覚呈示装置を提供する。

また、本発明は、前記の目的を達成するため、ユーザによって把持されるとともに前記ユーザに触覚を呈示する触覚呈示装置と、前記触覚呈示装置によるポインティング操作の対象となる操作対象とを備え、前記触覚呈示装置は、筐体と、前記筐体に搭載されるとともに、個別に制御可能な複数の振動子と、を備え、前記複数の振動子のそれぞれの振動動作を個別に制御する振動制御部を備える触覚呈示システムを提供する。

本発明によれば、操作感を向上させることができる触覚呈示装置及び触覚呈示システムを提供することが可能となる。

第１の実施の形態における、触覚呈示システムの構成を示す模式図である。 第１の実施の形態における、触覚呈示装置の断面及び触覚呈示装置を把持するユーザの右手を示す模式図である。 （ａ）は、２つの振動子の振動パターンの第１例を示すタイムチャートである。（ｂ）は、２つの振動子の振動パターンの第２例を示すタイムチャートである。（ｃ）は、２つの振動子の振動パターンの第３例を示すタイムチャートである。（ｄ）は、２つの振動子の振動パターンの第４例を示すタイムチャートである。 第２の実施の形態における、触覚呈示システムの構成を示す模式図である。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図３を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

図１は、本形態における、触覚呈示装置１及び操作対象１０を有する触覚呈示システム１００の構成を示す模式図である。図２は、触覚呈示装置１の断面及び触覚呈示装置１を把持するユーザの右手ＲＨを示す模式図である。

触覚呈示装置１は、ユーザの手によって把持されて使用され、操作対象１０へのタッチ操作に供されるポインティングデバイスである。触覚呈示装置１は、個別に制御される２つの振動子３Ｒ，３Ｌを備える。そして、本形態の触覚呈示装置１は、２つの振動子３Ｒ，３Ｌの振動タイミングや振動パターン等を種々変えることで、ユーザに多様な触覚を呈示することを可能としている。また、本形態において、触覚呈示装置１は、タッチパネル１０１を備えるタブレット、スマートフォンなどの操作対象１０をタッチ操作するために用いられる例を説明する。

触覚呈示装置１は、一方向に（すなわち図１の上下方向）に長尺に形成されるとともに筆記具を模した外観を有するスタイラス（タッチペンとも呼ばれる。）である。以後、触覚呈示装置１の径方向を単に「径方向」といい、径方向の一方側であって、触覚呈示装置１の中心軸Ｃに近い側を「内周側」とし、その反対側を「外周側」とする。また、触覚呈示装置１の中心軸Ｃを中心とした円周方向を「周方向」という。なお、触覚呈示装置１の外観は、筆記具を模した外観に限られない。

触覚呈示装置１は、筐体２、２つの振動子３Ｒ，３Ｌ、２つの振動伝達部材４Ｒ，４Ｌ、振動制御部５及び通信部６を備える。筐体２は、触覚呈示装置１の各種構成部品を保持している。筐体２の先端部２１は、例えば静電容量方式のタッチパネルへのタッチ操作を可能とすべく、導電性の樹脂、ゴム、繊維、金属等からなる部材が設けられていてもよいし、超音波表面弾性波方式のタッチパネルへのタッチ操作を可能とすべく、超音波表面弾性波を吸収可能な部材が設けられていてもよい。また、筐体２は、電磁誘導方式のタッチパネルへのタッチ操作を可能とすべく、電磁誘導コイルを内蔵してもよい。

詳細な図示は省略するが、筐体２は、後述の２つの振動伝達部材４Ｒ，４Ｌのうちの一方にユーザの右手ＲＨの親指以外の指が配置されることを誘導するとともに、他方にユーザの親指が配置されることを誘導するよう、外形が人間の手に沿って凹んだ形状を有していてもよい。これにより、触覚呈示装置１が、所望の姿勢にてユーザに把持されることが促される。図２においては、触覚呈示装置１がユーザの右手ＲＨで把持されている場合を図示している。以後においては、触覚呈示装置１がユーザに右手ＲＨで把持されて使用される例を前提に説明を行う。

図２に示すごとく、筐体２には、内周側に凹んだ２つの凹部２２が形成されている。２つの凹部２２は、互いに反対側に開口するよう形成されており、各凹部２２内に互いに別の振動子３Ｒ，３Ｌが固定されている。

２つの振動子３Ｒ，３Ｌのそれぞれは、振動を発生可能である。一例として、振動子３Ｒ，３Ｌは、ボイスコイル、圧電素子、偏心モータ等とすることができる。振動子３Ｒ，３Ｌは、触覚呈示装置１を把持しているユーザに振動を伝えやすくすべく、径方向に振動可能なものとすることが好ましい。振動子３Ｒ，３Ｌは、内周側の面が、筐体２（例えば凹部２２の底部）に固定されている。そして、振動子３Ｒ，３Ｌは、外周側の面が筐体２に対して径方向に変位するよう振動可能である。振動子３Ｒ，３Ｌへの配線は、筐体２を貫通して筐体２の内側まで配されているが、これについての図２への図示は省略している。各振動子３Ｒ，３Ｌには、互いに異なる振動伝達部材４Ｒ，４Ｌが固定されている。

振動伝達部材４Ｒ，４Ｌは、固定された振動子３Ｒ，３Ｌの振動を受けて振動する。２つの振動伝達部材４Ｒ，４Ｌは、周方向の２箇所に配されている。より具体的には、２つの振動伝達部材４Ｒ，４Ｌは、触覚呈示装置１の中心軸Ｃを挟んで互いに反対側に位置している。振動伝達部材４Ｒ，４Ｌは、振動子３Ｒ，３Ｌに直接固定されてもよいし、別部材（例えば振動を和らげる部材）を介して振動子３Ｒ，３Ｌに固定されてもよい。そして、振動伝達部材４Ｒ，４Ｌは、筐体２に対しては固定されておらず、筐体２に対して振動子３Ｒ，３Ｌの振動方向（すなわち触覚呈示装置１の径方向）に振動可能である。

振動伝達部材４Ｒ，４Ｌは、少なくとも外周面４１Ｒ，４１Ｌが筐体２から露出しており、ユーザが接触可能である。そして、振動伝達部材４Ｒ，４Ｌは、振動子３Ｒ，３Ｌに生じた振動をより広い面積でユーザに伝える役割を有する。また、各振動伝達部材４Ｒ，４Ｌは、ユーザの指が接触しやすいよう、周方向の広い範囲に形成されていることが好ましい。一例として、触覚呈示装置１の中心軸Ｃに直交する断面において、各振動伝達部材４Ｒ，４Ｌの外周面４１Ｒ，４１Ｌは、周方向の一端と中心軸Ｃとを結ぶ仮想直線Ｌ１と、周方向の他端と中心軸Ｃとを結ぶ仮想直線Ｌ２との間になす角度θを４５°以上とすることができる。

以後、２つの振動伝達部材４Ｒ，４Ｌのうち、触覚呈示装置１がユーザによって把持されて使用されている状態において、ユーザから見て右側に位置する振動伝達部材を右振動伝達部材４Ｒ、他方を左振動伝達部材４Ｌということもある。また、右振動伝達部材４Ｒに振動を伝える振動子を右振動子３Ｒ、左振動伝達部材４Ｌに振動を伝える振動子を左振動子３Ｌということもある。ユーザが右手ＲＨで触覚呈示装置１を把持して使用したとき、右振動伝達部材４Ｒにはユーザの右手ＲＨの人差し指、中指、薬指及び小指のいずれかが接触し、左振動伝達部材４Ｌにはユーザの右手ＲＨの親指が接触する。各振動伝達部材４Ｒ，４Ｌについても、筐体２と同様、各振動伝達部材４Ｒ，４Ｌに所望の指が配置されるようにすべく手の形に沿って凹んだ形状を設けてもよい。或いは、筐体２及び各振動伝達部材４Ｒ，４Ｌに手に沿った凹みがないような場合であっても、例えば右振動伝達部材４Ｒの外周面４１Ｒに人差し指、中指、薬指、小指の少なくともいずれかの配置を誘導するための表示（例えば「人差し指」等の文字を表示する等）をし、左振動伝達部材４Ｌの外周面４１Ｌに親指の配置を誘導するための表示（例えば「親指」との文字を表示する等）をしてもよい。２つの振動子３Ｒ，３Ｌの振動動作は、振動制御部５にて制御される。

振動制御部５は、２つの振動子３Ｒ，３Ｌの振動動作を個別に制御する。一例として、振動制御部５は、異なるタイミングで２つの振動子３Ｒ，３Ｌを振動させたり、互いに異なる振幅の振動を２つの振動子３Ｒ，３Ｌに生じさせたり、互いに異なる周波数の振動を２つの振動子３Ｒ，３Ｌに生じさせたりできるよう構成されている。２つの振動子３Ｒ，３Ｌの振動パターンのいくつかの例は後述する。振動制御部５は、操作対象１０から振動指令信号を受け、振動指令信号に応じて２つの振動子３Ｒ，３Ｌに個別に振動駆動信号を送り、２つの振動子３Ｒ，３Ｌを個別に振動させる。振動制御部５は、例えばプロセッサと、プロセッサ動作時の演算領域となるＲＡＭ（Random Access Memory）と、プロセッサが実行するプログラムを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）とによって実現され得る。ＲＯＭは、例えば各振動子３Ｒ，３Ｌの振動の波形情報を記憶している。振動指令信号は、通信部６を通じて振動制御部５に受信される。

通信部６は、操作対象１０と通信可能なインタフェースである。通信部６は、操作対象１０の操作対象通信部１０３と通信を行い、操作対象１０から振動指令信号を受信する。通信部６は、操作対象通信部１０３と無線により通信するものであってもよいし、有線により通信するものであってもよい。無線通信の場合は、例えば触覚呈示装置１の各部の電源としてバッテリが筐体２内に配置されてもよい。有線通信の場合は、触覚呈示装置１が操作対象１０から電源供給を受けてもよく、この場合は筐体２内にバッテリを配置する必要がない。また、本形態においては触覚呈示装置１が振動制御部５を備える例を示すが、例えば触覚呈示装置１と操作対象１０とが有線にて接続されている場合等においては、操作対象１０が振動制御部５を備えていてもよい。

次に、触覚呈示装置１によるポインティング操作の対象となる操作対象１０につき説明する。

図１に示すごとく、本形態においては、操作対象１０が、タッチパネル１０１を備えたタブレット、スマートフォン等の機器である例につき説明する。タッチパネル１０１は、ディスプレイ１０１ａとタッチセンサ１０１ｂとを有する。ディスプレイ１０１ａは、画像を表示するものであり、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイとすることができる。タッチセンサ１０１ｂは、ディスプレイ１０１ａのおもて面側に配されており、触覚呈示装置１によるポインティング位置Ｐ（図２参照）を特定可能な構成を有していればよい。一例として、相互容量型の静電容量方式である場合は、タッチセンサ１０１ｂは、第１電極と第２電極とを網の目状に交互に配置し、隣り合う電極同士が容量結合した構成とし得る。

また、操作対象１０は、触覚呈示装置１によるポインティング操作に応じて所定の処理を行う操作対象制御部１０２を備える。操作対象制御部１０２は、タッチセンサ１０１ｂからセンシング情報を受信し、受信したセンシング情報を基にポインティング位置Ｐを特定する。また、操作対象制御部１０２は、ポインティング位置Ｐの移動方向も検出できるよう構成されている。一例として、操作対象制御部１０２は、所定のオブジェクト１１がディスプレイ１０１ａに表示されている場合において、オブジェクト１１へのポインティング操作の進入方向（例えば図２にて右向き矢印にて示す方向）を検出可能である。そして、詳細は後述するが、操作対象制御部１０２は、ポインティング位置Ｐが所定のオブジェクト１１に進入したことを検出したとき、ポインティング位置Ｐの所定領域への進入方向に基づいた振動指令信号を触覚呈示装置１の振動制御部５に送信する。操作対象制御部１０２は、例えばプロセッサと、プロセッサ動作時の演算領域となるＲＡＭと、プロセッサが実行するプログラムを記憶したＲＯＭとによって実現され得る。

次に、触覚呈示装置１及び操作対象１０を備える触覚呈示システム１００において実行される処理の例について説明する。

まず、触覚呈示システム１００において実行される処理の一例として、図２に示すごとく、ポインティング位置Ｐがオブジェクト１１を左側から右側へ通過したときに、触覚呈示装置１がその右側に位置するオブジェクト１１に衝突したような触覚をユーザに呈示すべく、２つの振動子３Ｒ，３Ｌのそれぞれの振動のさせ方を工夫した例を説明する。

図２に示すように触覚呈示装置１を右方向へ移動させてポインティング位置Ｐがオブジェクト１１に到達したときに２つの振動子３Ｒ，３Ｌに生じさせる振動パターンの４例を図３（ａ）～（ｄ）に示している。まず、図２に示すように触覚呈示装置１を右方向へ移動させてポインティング位置Ｐがオブジェクト１１に到達したとき、例えば図３（ａ）に示すごとく右振動子３Ｒのみを振動させてもよい。これにより、触覚呈示装置１がその右方向に位置するオブジェクト１１に衝突したような触覚をユーザに呈示することが可能となる。

また、他の例として、図３（ｂ）に示すごとく、右振動子３Ｒと左振動子３Ｌとを、時間差ΔＴをもって振動開始させてもよい。すなわち、ポインティング操作時の触覚呈示装置１の移動方向（右方向）にある右振動子３Ｒの振動開始時刻ＴＲを、左振動子３Ｌの振動開始時刻ＴＬよりも早い時刻とすることで、触覚呈示装置１がその右方向に位置するオブジェクト１１に衝突したような触覚をユーザに呈示することが可能となる。

さらに他の例として、図３（ｃ）に示すごとく、右振動子３Ｒと左振動子３Ｌとの振動の周波数を異ならせてもよい。すなわち、ポインティング操作時の触覚呈示装置１の移動方向（右方向）にある振動子３Ｒ，３Ｌの振動の周波数を比較的高い周波数とし、他方の振動子３Ｒ，３Ｌの振動の周波数を比較的低い周波数とすることで、触覚呈示装置１がその右方向に位置するオブジェクト１１に衝突したような触覚をユーザに呈示することが可能となる。

またさらに他の例として、図３（ｄ）に示すごとく、右振動子３Ｒと左振動子３Ｌとの振幅を異ならせてもよい。すなわち、ポインティング操作時の触覚呈示装置１の移動方向（右方向）にある振動子３Ｒ，３Ｌの振動の振幅を比較的大きくし、他方の振動子３Ｒ，３Ｌの振動の周波数を例えば比較的低い周波数とすることで、触覚呈示装置１がその右方向に位置するオブジェクト１１に衝突したような触覚をユーザに呈示することが可能となる。

なお、図３（ａ）～（ｄ）に示す例においては、触覚呈示装置１を右方向へ移動させているときにポインティング位置Ｐがオブジェクト１１に到達した場合を示したが、例えば触覚呈示装置１を左方向へ移動させているときにポインティング位置Ｐがオブジェクト１１に到達した場合は、例えば図３（ａ）～（ｄ）に示す右振動子３Ｒと左振動子３Ｌとの振動パターンを逆にすればよい。これにより、触覚呈示装置１がその左方向に位置するオブジェクト１１に衝突したような触覚をユーザに呈示することが可能となる。さらに、図３（ｂ）～（ｄ）に示したような２つの振動子３Ｒ，３Ｌの振動パターンを適宜組み合わせてもよい。例えば、図３（ｃ）及び（ｄ）に示す振動パターンを組み合わせて、右振動子３Ｒと左振動子３Ｌとの振動の周波数を異ならせるとともに振動の振幅を異ならせてもよい。

図３（ａ）～（ｄ）に示す例において、オブジェクト１１上へ触覚呈示装置１の先端部２１がタッチしたこと、及びオブジェクト１１上へ先端部２１が向かうまでのポインティング操作の方向は、タッチパネル１０１及び操作対象制御部１０２にて検出される。そして、操作対象制御部１０２は、ポインティング位置Ｐのオブジェクト１１上への進入方向に応じて２つの振動子３Ｒ，３Ｌのそれぞれが所定の振動動作を行うよう振動指令信号を生成し、操作対象通信部１０３及び通信部６を通じて触覚呈示装置１の振動制御部５に送信する。振動制御部５は、受信した振動指令信号に従い、２つの振動子３Ｒ，３Ｌの振動動作を個別に制御する。

図２に示したオブジェクト１１としては、例えば、操作対象１０が、例えば特開２０２２－１２３７５号公報の図２に開示されているようなレーシングゲームを行うために用いられる場合は、サーキットコースを区画する壁とすることができる。その他、オブジェクト１１は、ボタンアイコンであってもよい。この場合は、例えばボタンアイコンの外側からボタンアイコンの輪郭位置を通過してボタンアイコンの内側に移動するようポインティング操作がなされたときや、ボタンアイコンの内側からボタンアイコンの輪郭位置を通過してボタンアイコンの外側へ移動するようポインティング操作がなされたときに、図３（ａ）～（ｄ）に示すような振動を生じさせてもよい。或いは、ボタンアイコンの外部からボタンアイコンの内部に移動するようなポインティング操作を行った際に、ボタンアイコンの輪郭位置にて仮想的な段差を登るような感触をユーザに想起させるよう２つの振動子３Ｒ，３Ｌを振動させてもよい。そして、反対に、ボタンアイコンの内部からボタンアイコンの外部に移動するようなポインティング操作を行った際に、仮想的な段差を下るような触感をユーザに想起させるよう２つの振動子３Ｒ，３Ｌを振動させてもよい。その他、オブジェクト１１としては、操作対象１０の用途等に応じて種々のものを採用し得る。また、２つの振動子３Ｒ，３Ｌへの振動の発生のさせ方についても、操作対象１０の用途等に応じて種々の変更が可能である。

また、２つの振動子３Ｒ，３Ｌを図３（ｂ）に示す振動パターンで振動させる場合において、時間差ΔＴを可変に構成してもよい。一例として、オブジェクト１１として前述のようなサーキットコースの壁を想定している場合は、オブジェクト１１が金属等の比較的硬い素材からなる壁であるのか、木材等の比較的柔らかい素材からなる壁であるのかによって、時間差ΔＴを変更してもよい。すなわち、ポインティング位置Ｐが硬い壁のオブジェクト１１へ到達したときは、時間差ΔＴを比較的短くすることで、触覚呈示装置１が硬い壁に衝突した触覚をユーザに呈示する。一方、ポインティング位置Ｐが柔らかい壁のオブジェクト１１へ到達したときは、時間差ΔＴを比較的長くすることで、触覚呈示装置１が柔らかい壁に衝突した触覚をユーザに呈示する。また、２つの振動子３Ｒ，３Ｌを図３（ｃ）に示す振動パターンで振動させる場合において、右振動子３Ｒと左振動子３Ｌとの振動数を可変に構成してもよい。さらに、２つの振動子３Ｒ，３Ｌを図３（ｄ）に示す振動パターンで振動させる場合において、右振動子３Ｒと左振動子３Ｌとの振幅の差を可変に構成してもよい。

またさらに、一例として、ポインティング位置Ｐがオブジェクト１１へ到達したときのポインティング操作の速度に応じて、２つの振動子３Ｒ，３Ｌの振動パターンを変えてもよい。一例として、２つの振動子３Ｒ，３Ｌを図３（ｂ）に示す振動パターンで振動させる場合、比較的早い速度のポインティング操作でポインティング位置Ｐがオブジェクト１１上へ到達したとき、時間差ΔＴを短くすることで衝突時の衝撃が大きいことをユーザに呈示することができる。また、比較的遅い速度のポインティング操作でポインティング位置Ｐがオブジェクト１１上へ到達したとき、時間差ΔＴを長くすることで衝突時の衝撃が小さいことをユーザに呈示することができる。また、２つの振動子３Ｒ，３Ｌを図３（ｃ）に示す振動パターンで振動させる場合は、右振動子３Ｒと左振動子３Ｌとの振動数の差を、オブジェクト１１へのポインティング操作の速度に応じて変更してもよい。さらに、２つの振動子３Ｒ，３Ｌを図３（ｄ）に示す振動パターンで振動させる場合は、右振動子３Ｒと左振動子３Ｌとの振幅の差をオブジェクト１１へのポインティング操作の速度に応じて変更してもよい。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
本形態の触覚呈示装置１は、個別に制御可能な複数の振動子３Ｒ，３Ｌを備える。それゆえ、ユーザに多様なパターンの振動をユーザに呈示することが可能となり、その結果、操作感が向上する。

また、本形態の触覚呈示装置１は、複数の振動子３Ｒ，３Ｌのそれぞれの振動を受けて振動するとともに、筐体２から露出するよう設けられた複数の振動伝達部材４Ｒ，４Ｌを備える。それゆえ、振動子３Ｒ，３Ｌの振動をユーザに一層伝えやすい。一例として、振動子３Ｒ，３Ｌの振動を、点ではなく振動伝達部材４Ｒ，４Ｌの外周面４１Ｒ，４１Ｌから面でユーザに伝えることができる。

また、複数の振動伝達部材４Ｒ，４Ｌは、周方向の複数箇所に配されている。それゆえ、周方向の複数箇所の振動伝達部材４Ｒ，４Ｌの振動の仕方を工夫することで、方向性を持った操作感を振動によりユーザに呈示することができる。

また、振動制御部５は、時間差ΔＴをもって複数の振動子３Ｒ，３Ｌを振動開始させることができるよう構成されている。それゆえ、より多様な操作感を振動によりユーザに呈示することが可能となる。

また、振動制御部５は、時間差ΔＴを可変に構成されている。それゆえ、より一層多様な操作感を振動によりユーザに呈示することが可能となる。

また、振動制御部５は、触覚呈示装置１を用いて所定領域へのポインティング操作がなされたとき、所定領域へのポインティング方向に基づいて複数の振動子３Ｒ，３Ｌを個別に制御する。それゆえ、ポインティング操作時の触覚呈示装置１の動作に合わせた操作感をユーザに呈示することが可能となる。

以上のごとく、本形態によれば、操作感を向上させることができる触覚呈示装置及び触覚呈示システムを提供することができる。

［第２の実施の形態］
図４は、本形態における、触覚呈示装置１及び操作対象１０を有する触覚呈示システム１００の構成を示す模式図である。

本形態は、第１の実施の形態に対し、触覚呈示装置１に、接触検出部７及び傾き検出部８を追加した形態である。

接触検出部７は、各振動伝達部材４Ｒ，４Ｌに対応して１つずつ設けられており、各振動伝達部材４Ｒ，４Ｌにユーザの手が接触しているか否かを検出する。触覚呈示装置１の振動制御部５は、各振動伝達部材４Ｒ，４Ｌへのユーザの手の接触状態を検知し、ユーザの手が触れている振動伝達部材４Ｒ，４Ｌにのみ振動を伝えるべく、２つの振動子３Ｒ，３Ｌを制御する。ユーザの手が触れていない振動伝達部材４Ｒ，４Ｌは振動させないことで、消費電力量の低減を図っている。

接触検出部７は、例えばユーザが各振動伝達部材４Ｒ，４Ｌに触れたときに振動伝達部材４Ｒ，４Ｌに生じる押圧力を検出可能な圧力センサでもよい。一例として、振動子３Ｒ，３Ｌを圧電素子とした場合、振動子３Ｒ，３Ｌが接触検出部７を兼ねることも可能である。また、接触検出部７は、各振動伝達部材４Ｒ，４Ｌの加速度を検出可能な加速度センサを用い、振動伝達部材４Ｒ，４Ｌの振動状況から、振動伝達部材４Ｒ，４Ｌにユーザの手が触れているか否かを判断するものであってもよい。つまり、振動伝達部材４Ｒ，４Ｌにユーザの手が触れている場合は、振動がユーザに手にて吸収されるため、振動伝達部材４Ｒ，４Ｌにユーザの手が触れていない場合と比べて振動の仕方が変わるところ、この変化を検出することで振動伝達部材４Ｒ，４Ｌにユーザの手が触れているか否かを判断してもよい。

その他、接触検出部７は、振動伝達部材４Ｒ，４Ｌへのユーザの手の接触が検出できればその構成は限定されず、例えば振動伝達部材４Ｒ，４Ｌへのユーザの手の接触によって状態が変わるスイッチ等を用いて機械的に判断するものであってもよいし、タッチセンサ１０１ｂを用いて電気的に判断するものであってもよいし、歪みセンサ等を用いるものであってもよい。そして、振動制御部５は、ユーザの手が触れている振動伝達部材４Ｒ，４Ｌに接続された振動子３Ｒ，３Ｌにのみ振動を生じさせ、ユーザの手が触れていない振動伝達部材４Ｒ，４Ｌに接続された振動子３Ｒ，３Ｌには振動を生じさせない。

傾き検出部８は、触覚呈示装置１の傾きを検出する。傾き検出部８は、筐体２内に収容されており、触覚呈示装置１の傾きを検出する。傾き検出部８は、例えば加速度センサやジャイロセンサ等にて構成することができる。触覚呈示装置１の傾きを検出することで、触覚呈示装置１の使用時において、２つの振動伝達部材４Ｒ，４Ｌのうちのいずれがユーザから見て右側に位置し、いずれが左側に位置するか（すなわち触覚呈示装置１の中心軸Ｃ周りの回転方向の姿勢）を判断することができる。

触覚呈示装置１は、第１の実施の形態と同様に、ポインティング操作の方向に応じて、ユーザから見て右側に位置する右振動伝達部材４Ｒと左側に位置する左振動伝達部材４Ｌの振動の仕方を工夫している。そのため、２つの振動子３Ｒ，３Ｌのうちのいずれがユーザから見て右側に位置し、いずれが左側に位置するかが重要となる。第１の実施の形態においては、前述したように、筐体２や振動伝達部材４Ｒ，４Ｌ等に手に沿った凹みを設ける、又は振動伝達部材４Ｒ，４Ｌの外周面に所定の指の配置を誘導する記載をする等により、触覚呈示装置１の使用時において２つの振動伝達部材４Ｒ，４Ｌのいずれがユーザからみて右側、左側となるかを判断可能とした。一方、本形態においては、触覚呈示装置１において手の配置を誘導するような構成を設けなくとも、触覚呈示装置１の使用時において２つの振動伝達部材４Ｒ，４Ｌのいずれがユーザからみて右側、左側となるかが検出できるため、筐体２及び振動伝達部材４Ｒ，４Ｌの構造を簡素化することができる。

また、本形態においては、あるときに右振動子３Ｒとして機能していた振動子は、触覚呈示装置１がそのときの姿勢から中心軸周りに１８０°回転した姿勢で把持されて使用された場合は左振動子３Ｌとして機能することとなる。つまり、本形態においては、２つの振動子３Ｒ，３Ｌのそれぞれが、ユーザによる触覚呈示装置１の把持の仕方によって、右振動子３Ｒにもなり得るし左振動子３Ｌにもなり得る。

本形態のその他の構成は、第１の実施の形態の構成と同様である。
なお、第２の実施の形態以降において用いた符号のうち、既出の形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

（第２の実施の形態の作用及び効果）
本形態においては、複数の振動伝達部材４Ｒ，４Ｌのそれぞれへのユーザの接触を検出する接触検出部７を備え、複数の振動子３Ｒ，３Ｌのそれぞれは、ユーザが接触している振動伝達部材４Ｒ，４Ｌのみを振動させるよう振動動作が制御される。それゆえ、ユーザが接触していない振動伝達部材４Ｒ，４Ｌを振動させることによる消費電力量の無駄を削減できる。

また、本形態においては、触覚呈示装置１の傾きを検出する傾き検出部８を備え、複数の振動子３Ｒ，３Ｌのそれぞれは、傾き検出部８の検出結果に基づいて振動動作が制御される。それゆえ、使用時における触覚呈示装置１の姿勢に基づいた所望の振動をユーザに呈示することが可能となる。
その他、第１の実施の形態と同様の作用及び効果を有する。

［その他の変形例］
前記各実施の形態において、振動子及び振動伝達部材は２つずつ設けたが、これに限られず、３つ以上ずつ設けてもよい。

また、前記各実施の形態において、複数の振動伝達部材は、触覚呈示装置の周方向の複数箇所に設けたが、これに限られず、例えば触覚呈示装置の軸方向に複数設けてもよい。

また、前記各実施の形態において、操作対象はタッチパネルを有するタブレット、スマートフォン等の機器である例を示したが、これに限られず、特開２０２２－１２３７５号公報の図４に示されているような書籍に印字されたメディアコンテンツであってもよい。この場合、前記公報に記載されているように、触覚呈示装置が、メディアコンテンツ上の所定の位置に配された識別ＩＤを光学的に読み取り可能に構成されていればよい。すなわち、操作対象は、触覚呈示装置にてポインティング操作がなされたときにポインティング位置の情報を触覚呈示装置が取得可能であれば、特に限定されない。

また、操作対象としてのタッチパネル等に触覚呈示装置を用いて文字や絵などを描画できるシステムに、触覚呈示装置を用いてもよい。この場合、仮想の筆記具（筆、ペン等）を選択可能とし、各筆記具のよりリアルな書き心地をユーザに呈示するよう２つの振動子の振動のさせ方を工夫してもよい。このような場合は、タッチパネルを触覚呈示装置でなぞっている間、２つの振動子で互いに異なる振動を継続的に発生させることとなる。また、このようなシステムにおいて、描画対象の種類（和紙、洋紙等）を選択可能とし、描画対象の種類に応じて複数の振動子の振動の仕方を工夫してもよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、前述した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

１…触覚呈示装置、２…筐体、３Ｒ，３Ｌ…振動子、４Ｒ，４Ｌ…振動伝達部材、５…振動制御部、７…接触検出部、８…傾き検出部、１０…操作対象、ΔＴ…時間差

Claims (9)

1. ユーザによって把持されるとともに、前記ユーザに触覚を呈示する触覚呈示装置であって、
   筐体と、
   前記筐体に搭載されるとともに、個別に制御可能な複数の振動子と、を備える
   触覚呈示装置。
2. 前記複数の振動子のそれぞれの振動を受けて振動するとともに、前記筐体から露出するよう設けられた複数の振動伝達部材をさらに備える、
   請求項１に記載の触覚呈示装置。
3. 前記複数の振動伝達部材は、周方向の複数箇所に配されている、
   請求項２に記載の触覚呈示装置。
4. 前記複数の振動伝達部材のそれぞれへの前記ユーザの接触を検出する接触検出部をさらに備え、
   前記複数の振動子のそれぞれは、前記ユーザが接触している前記振動伝達部材のみを振動させるよう振動動作が制御される、
   請求項２に記載の触覚呈示装置。
5. 前記触覚呈示装置の傾きを検出する傾き検出部をさらに備え、
   前記複数の振動子のそれぞれは、前記傾き検出部の検出結果に基づいて振動動作が制御される、
   請求項１に記載の触覚呈示装置。
6. ユーザによって把持されるとともに前記ユーザに触覚を呈示する触覚呈示装置と、前記触覚呈示装置によるポインティング操作の対象となる操作対象とを備え、
   前記触覚呈示装置は、筐体と、前記筐体に搭載されるとともに、個別に制御可能な複数の振動子と、を備え、
   前記複数の振動子のそれぞれの振動動作を個別に制御する振動制御部を備える
   触覚呈示システム。
7. 前記振動制御部は、時間差をもって前記複数の振動子を振動開始させることができるよう構成されている、
   請求項６に記載の触覚呈示システム。
8. 前記振動制御部は、前記時間差を可変に構成されている、
   請求項７に記載の触覚呈示システム。
9. 前記振動制御部は、前記触覚呈示装置を用いて所定領域へのポインティング操作がなされたとき、前記所定領域へのポインティング方向に基づいて前記複数の振動子を個別に制御する、
   請求項６に記載の触覚呈示システム。

Images