JP7092074B2 - 振動装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動に基づく力を与える振動装置に関する。

制御信号に基づいて電気式のアクチュエータを制御し、振動に基づく力覚を人体に提示する振動装置が提案されている（例えば、非特許文献１等参照）。このような振動装置では、ユーザが振動を知覚したくない状況においても制御信号が入力されると振動が続いてしまう。そこで、ユーザが自由にアクチュエータの駆動・停止を操作できるように別途のスイッチ等を設けることが考えられる。

Tomohiro Amemiya, Shinya Takamuku, Sho Ito, and Hiroaki Gomi，"Buru-Navi3 Gives You a Feeling of Being Pulled"，NTT Technical Review, Vol.12, No.11, Nov. 2014.

振動装置は、把持の仕方によって知覚される振動が異なるので、正しい位置（所定位置）で把持することが要求される場合が多い。しかし、振動を人体に提示するための振動機構とは別にスイッチ機構を設けると、スイッチの操作のために指等の人体を所定位置から離さなければならず、スイッチ操作が煩雑であるとともに、また所定位置で持ち直すことが必要になるため煩わしい。このような問題は、アクチュエータの駆動・停止を操作するためのスイッチに限られたものではなく、何等かのユーザ側からの操作入力を行うための操作部を別途に設けた場合に共通するものである。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、振動に基づく力覚を人体に提示する振動装置において、ユーザ側からの操作入力を簡易化することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、ベース機構と、供給された制御信号に基づいて物理的な運動を行うアクチュエータと、前記アクチュエータの物理的な運動に基づいて、前記ベース機構に対して所定方向と前記所定方向の逆方向とに周期的な往復スライド運動を行い、直接的または間接的に接触した人体の部位に前記往復スライド運動に基づく力を与えるスライド機構と、前記スライド機構に対して前記所定方向に位置し、前記スライド機構に含まれた特定部位の変位を検知する検知部と、を有する振動装置が提供される。ここで前記特定部位は、前記スライド機構に直接的または間接的に接触した人体の部位から前記スライド機構に力が与えられることで、前記往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で前記所定方向に移動可能であり、前記往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で前記所定方向に移動した前記特定部位が前記検知部によって検知された際に、前記アクチュエータに対する駆動制御が実行される。

本発明では、往復スライド運動に基づく力を人体に与えるスライド機構を、アクチュエータに対する駆動制御を操作するための機構として流用する。これにより、振動に基づく力覚を人体に提示する振動装置の操作を簡易化できる。

図１は第１実施形態の擬似力覚提示装置を例示した斜視図である。 図２は第１実施形態の擬似力覚提示装置を例示した分解斜視図である。 図３Ａは、第１実施形態の振動装置の構成を例示した透過平面図である。図３Ｂは、第１実施形態の振動装置の構成を例示した透過正面図である。 図４Ａおよび図４Ｂは第１実施形態のアクチュエータの構成を例示した概念図である。図４Ａおよび図４Ｂは、第１実施形態のアクチュエータの３Ａ－３Ａ概略断面を表す。 図５は、第１実施形態の振動装置の動作を例示するための図である。 図６Ａおよび図６Ｂは、第１実施形態の振動装置の使用状態を説明するための概念図である。 図７Ａは、第２実施形態の振動装置の構成を例示した透過平面図である。図７Ｂは、第２実施形態の振動装置の構成を例示した透過正面図である。図７Ｃは、第２実施形態の振動装置の構成を例示した透過左側面図である。 図８Ａおよび図８Ｂは、第２実施形態の振動装置の使用状態を説明するための概念図である。 図９は、第３実施形態の振動装置の構成を例示した透過平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
［第１実施形態］
まず第１実施形態を説明する。
図１から図５を用い、本形態の振動装置１の構成を説明する。図１から図５に例示するように、本形態の振動装置１は、基部４０１、アクチュエータ１０２－ｉ（ただし、ｉ＝１，３）、板バネ部１０４３－１，１０４４－１、連結部１０４１－１，１０４２－１、固定部４０４５－１、連結部２０４５－３、台座４０９、接続部４０３、接触部４０８、スイッチ１０１（検知部）、および制御部１０３を有する。アクチュエータ１０２－ｉ（ただし、ｉ＝１，３）は、支持部１０２６－ｉ、可動部１０２５－ｉ、連結部１０２ｅａ－ｉ，連結部１０２ｅｂ－ｉを有する。

基部４０１、台座４０９、支持部１０２６－１，１０２６－３を含む機構（例えば、これらからなる機構）が「ベース機構」に相当する。可動部１０２５－ｉ、連結部１０２ｅａ－ｉ，１０２ｅｂ－ｉ（ただし、ｉ＝１，３）、板バネ部１０４３－１，１０４４－１、固定部４０４５－１、連結部２０４５－３、接続部４０３、および接触部４０８を含む機構（例えば、これらからなる機構）が「スライド機構」に相当する。「スライド機構」はアクチュエータ１０２－ｉの物理的な運動に基づいて、ベース機構に対して所定方向（Ｘ図５：Ｂ４方向）と所定方向の逆方向（ＸＡ４方向）とに周期的な往復スライド運動を行い、直接的または間接的に接触した人体の部位に往復スライド運動に基づく力を与える。本実施形態のスライド機構は周期的な非対称振動を行い、人体に往復スライド運動に基づく擬似的な力覚を知覚させる。しかし、これは本発明を限定するものではない。

＜基部４０１＞
基部４０１は、基部４０１はＡＢＳ樹脂等の合成樹脂から構成された板状の部材である。基部４０１の例は、電子部品が実装された電子回路基板（例えば、スマートフォン端末装置の回路基板）である。基部４０１の一方の板面４０１ｂ側には、アクチュエータ１０２－１の底面側（支持部１０２６－１の底面側）および板状の台座４０９の一方の板面４０９ａが固定されている。台座４０９の他方の板面４０９ｂには、アクチュエータ１０２－３の底面側（支持部１０２６－３の底面側）が固定されている。固定されたアクチュエータ１０２－１の長手方向とアクチュエータ１０２－３の長手方向とでなす角度は略９０°である。アクチュエータ１０２－１の長手方向は基部４０１の一辺に沿って配置され、アクチュエータ１０２－３の長手方向はこの一辺に略直交し、アクチュエータ１０２－３を長手方向に延長した位置にアクチュエータ１０２－１の中央部分が配置されている。

＜アクチュエータ１０２－ｉ＞
アクチュエータ１０２－ｉ（ただし、ｉ＝１，３）は、支持部１０２６－ｉ、支持部１０２６－ｉに対する非対称振動を行う可動部１０２５－ｉ、可動部１０２５－ｉの長手方向の一端と接続または一体に構成され、当該長手方向に伸びる棒状の連結部１０２ｅｂ－ｉ、可動部１０２５－ｉの長手方向の他端と接続または一体に構成され、当該長手方向に伸びる連結部１０２ｅａ－ｉを有する。

アクチュエータ１０２－ｉは供給された制御信号に基づいて物理的な運動を行う。アクチュエータ１０２－ｉの構成は、例えば、参考文献１（ＷＯ２０１７／１８３５３７号公報）等に開示されている。図４Ａおよび図４Ｂに例示するように、アクチュエータ１０２－ｉは、供給された制御信号に基づいて物理的な運動を行う電気式のアクチュエータである。

図５に例示するように、可動部１０２５－ｉは、支持部１０２６－ｉに支持された状態で、連結部１０２ｅａ－ｉ，１０２ｅｂ－ｉを通るＤ－ｉ軸に沿って支持部１０２６－ｉに対する非対称振動が可能である。これらの非対称振動の振動方向（Ｄ－ｉ軸の軸心方向）はいずれも基部４０１の板面４０１ｂと略平行であり、Ｄ－１軸とＤ－２軸とのなす角度は略９０°である。

＜連結部１０４１－１，１０４２－１＞
連結部１０４１－１，１０４２－１は、柱状の剛体または剛体とみなすことができる部材である。連結部１０４１－１，１０４２－１は、例えば合成樹脂から構成される。支持部１０２６－１の外部に配置された連結部１０２ｅａ－１の他端側は、連結部１０４２－１の一端側の側面を支持している。支持部１０２６－１の外部に配置された連結部１０２ｅｂ－１の他端側は、連結部１０４１－１の一端側の側面を支持している。連結部１０４１－１はアクチュエータ１０２－１の長手方向の一端側の外方に配置され、連結部１０４２－１はアクチュエータ１０２－１の長手方向の他端側の外方に配置されている。

＜板バネ部１０４３－１，１０４４－１および固定部４０４５－１＞
板バネ部１０４３－１および１０４４－１は合成樹脂から構成された板状のばねである。板バネ部１０４３－１および１０４４－１の一端はそれぞれ連結部１０４１－１，１０４２－１に支持される。板バネ部１０４３－１および１０４４－１の他端は固定部４０４５－１に支持される。固定部４０４５－１は、円柱状の突部４０４５ａ－１を備えた板状の部材である。固定部４０４５－１は、例えば合成樹脂から構成できる。突部４０４５ａ－１は、固定部４０４５－１の外方側（アクチュエータ１０２－１側の反対側）に設けられている。板バネ部１０４３－１および板バネ部１０４４－１は、Ｄ－１軸に沿った方向に並べられ、板バネ部１０４３－１と板バネ部１０４４－１との間に固定部４０４５－１が配置されている。

＜連結部２０４５－３＞
連結部２０４５－３は、略Ｇ型の合成樹脂等から構成される部材である。アクチュエータ１０２－３の支持部１０２６－３の外部に配置された連結部１０２ｅａ－３の他端側は、連結部２０４５－３の一端２０４５ｂ－３を支持している。支持部１０２６－３の外部に配置された連結部１０２ｅｂ－３の他端側は、連結部２０４５－３の他端２０４５ｃ－３を支持している。連結部２０４５－３の一端２０４５ｂ－３および他端２０４５ｃ－３ならびに連結部１０２ｅａ－３，１０２ｅｂ－３の軸心はＤ－２軸に沿って配置されている。連結部２０４５－３の他端２０４５ｃ－３側には、挿入孔２０４５ａａ－３を備えた支持部２０４５ａ－３が設けられている。挿入孔２０４５ａａ－３の中心軸の軸心とＤ－１軸とのなす角度、および、挿入孔２０４５ａａ－３の中心軸の軸心とＤ－２軸とのなす角度は、いずれも略９０°である。アクチュエータ１０２－３を駆動すると、連結部２０４５－３は基部２０１に対してＤ－２軸に沿った非対称振動を行う。

＜接続部４０３および接触部４０８＞
接続部４０３は合成樹脂等から構成された板状の部材であり、接触部４０８は合成樹脂等から構成された円盤状の部材である。接続部４０３の一端の一方の板面４０３３側には、円柱状の回転軸４０３１が設けられている。接続部４０３の他端には、板面４０３３とその裏面である板面４０３２との間を貫通する貫通孔４０３４が設けられている。貫通孔４０３４の開口端は円状であり、貫通孔４０３４の内径は突部４０４５ａ－１の端面の外径と略同一かそれ以上であればよい。接触部４０８の一方の板面４０８ｂ側の中央には、先端部が開放された円筒状の筒状突起部４０８１が設けられている。筒状突起部４０８１の軸心方向は板面４０８ｂと略直交する。筒状突起部４０８１の外径は貫通孔４０３４の内径よりも若干小さく、筒状突起部４０８１の内径は突部４０４５ａ－１の端面の外径と略同一である。

接続部４０３は、板面４０３３側を台座４０９の板面４０９ｂ側（基部４０１の板面４０１ｂ側）に向けて配置されている。接続部４０３の回転軸４０３１は挿入孔２０４５ａａ－３に回転可能に支持されている。固定部４０４５－１の突部４０４５ａ－１は、板面４０３３側から接続部４０３の貫通孔４０３４に挿入されている。接触部４０８の筒状突起部４０８１は、板面４０３２側から接続部４０３の貫通孔４０３４に挿入されている。また、筒状突起部４０８１の内壁面側には、貫通孔４０３４を貫通した突部４０４５ａ－１が挿入されて固定されている。これにより、接続部４０３の他端および接触部４０８が固定部４０４５－１に取り付けられている。

＜スイッチ１０１＞
台座４０９の板面４０９ｂ側には、押し下げ部１０１ａを有するスイッチ１０１が固定されている。本形態のスイッチ１０１は、可動部１０２５－３、連結部１０２ｅａ－３，１０２ｅｂ－３、連結部２０４５－３、接続部４０３、および接触部４０８を含むスライド機構に対してＸＢ４方向（図５：所定方向）に位置し、押し下げ部１０１ａがＸＢ４方向に押された（本実施形態では押し下げられた）ことを検知することで、スライド機構に含まれた支持部２０４５ａ－３（特定部位）の変位を検知する。すなわち、スイッチ１０１はその押し下げ部１０１ａを押し下げ部１０１ａ側に向けて配置されている。押し下げ部１０１ａは、アクチュエータ１０２－ｉの可動部１０２５－ｉが停止し、ばね１０２２－ｉ，１０２３－ｉからの弾性力が釣り合った状態、および、後述のようにアクチュエータの物理的な運動に基づいてスライド機構がベース機構に対してＸＢ４方向（所定方向）とＸＡ４方向（所定方向の逆方向）とに周期的な往復スライド運動する状態では、支持部２０４５ａ－３に接触していない。一方、支持部２０４５ａ－３が押し下げ部１０１ａにまで達し、押し下げ部１０１ａをＸＢ４方向に押下するとその旨を示す押下信号（すなわち、押し下げ部１０１ａが押下状態であることを示す信号）が制御部１０３に送られ、後述のようなアクチュエータ１０２－ｉに対する駆動制御が実行される。例えば、スイッチ１０１は、押し下げ部１０１ａのＸＢ４方向への押し下げ距離が閾値を超えた際に信号線が短絡してスイッチが入る位置に配置されている。スイッチ１０１の例は、タクトスイッチ等の押し下げスイッチである。

＜制御部１０３＞
基部４０１の面４０１ａには制御部１０３が取り付けられている。制御部１０３はスイッチ１０１から送られた押下信号に応じ、アクチュエータ１０２－ｉに対する駆動制御を行う装置である。制御部１０３は電子回路のみで構成されてもよいし、ＣＰＵ（central processing unit）に所定のプログラムが読み込まれて構成されてもよい。制御部１０３はスイッチ１０１およびアクチュエータ１０２－ｉと電気的に接続されている。例えば、スイッチ１０１の信号線が制御部１０３のデジタルインタフェースポートに電気的に接続され、制御部１０３の信号線がアクチュエータ１０２－ｉのコイル１０２４－ｉに電気的に接続されている。さらに制御部１０３は図示していない電源とも電気的に接続されている。制御部１０３が行うアクチュエータ１０２－ｉに対する駆動制御は、アクチュエータ１０２－ｉの駆動（オン）および停止（オフ）の駆動モードの制御であってもよいし、アクチュエータ１０２－ｉのその他の駆動モードの制御であってもよい。その他の駆動モードの制御としては、アクチュエータ１０２－ｉのコイル１０２４－ｉに供給する制御信号（電流または電圧）の大きさの制御、制御信号の波形の種別の制御、制御信号を供給するアクチュエータ１０２－ｉの切り替え制御などを例示できる。制御部１０３は、スイッチ１０１からの押下信号の状態に応じた駆動制御を行う。例えば、制御部１０３は、押下信号を検知するたびに、アクチュエータ１０２－ｉの駆動および停止（コイル１０２４－ｉへの制御信号の供給および停止）を切り換えてもよいし、検知した押下信号の継続時間を計測し、押下信号の継続時間の長さに応じた駆動制御を行ってもよい。すなわち、往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で所定方向に移動した支持部２０４５ａ－３（特定部位）がスイッチ１０１（検知部）によって検知されている継続時間の長さに応じた駆動制御が実行されてもよい。例えば、制御部１０３は、押し下げ部１０１ａが短時間押下され、検知した押下信号の継続時間が閾値以下であった場合にはアクチュエータ１０２－ｉを駆動する駆動モード（コイル１０２４－ｉに制御信号を供給するモード）とし、押し下げ部１０１ａが長時間押下され、検知した押下信号の継続時間がこの閾値を超える場合にはアクチュエータ１０２－ｉを停止する駆動モード（コイル１０２４－ｉへ制御信号を供給しないモード）としてもよい。あるいは、上記で例示したような３種類以上の駆動モードを設定したおき、制御部１０３が押下信号の継続時間に応じて駆動モードを切り換えてもよい。

＜動作＞
図５および図６を用い、振動装置１の動作を説明する。利用者は自らの人体１０００の掌を接触部４０８の他方の板面４０８ａに接触させた状態、または、人体と板面４０８ａとの間に布などを介在させた状態で振動装置１を把持する（図６Ａ）。スライド機構（可動部１０２５－ｉ、連結部１０２ｅａ－ｉ，１０２ｅｂ－ｉ、板バネ部１０４３－１，１０４４－１、固定部４０４５－１、連結部２０４５－３、接続部４０３、および接触部４０８を含む機構）は、アクチュエータ－ｉの物理的な運動に基づいて、ベース機構（基部４０１、台座４０９、支持部１０２６－１，１０２６－３を含む機構）に対して所定方向（ＸＢ４方向やＹＢ４方向）と所定方向の逆方向（ＸＡ４方向やＹＡ４方向）とに周期的な往復スライド運動を行い、接触部４０８に直接的または間接的に接触した人体１０００の部位に往復スライド運動に基づく力を与える。以下、詳細に説明する。

アクチュエータ１０２－３が駆動すると、可動部１０２５－３、連結部１０２ｅａ－３，１０２ｅｂ－３、および連結部２０４５－３がＤ－２軸に沿ってＸＡ４－ＸＢ４方向に非対称振動（往復スライド運動）する。これに伴い、連結部２０４５－３に支持された接続部４０３にＤ－２軸に沿った方向の力が与えられ、接続部４０３に支持された接触部４０８にもＤ－２軸に沿った方向の力が与えられる。これにより、接触部４０８は可動部１０２５－３、連結部１０２ｅａ－３，１０２ｅｂ－３、および連結部２０４５－３ともに非対称振動（往復スライド運動）を行う。その結果、接触部４０８に直接的または間接的に接触した人体の部位に非対称振動に基づく力が与えられる。接触部４０８に与えられたＤ－２軸に沿った方向の力は板バネ部１０４３－１，１０４４－１および固定部４０４５－１に与えられる。これにより、板バネ部１０４３－１，１０４４－１はＤ－２軸に沿った方向に弾性変形する（撓む）。これにより、Ｄ－２軸に沿った接触部４０８の非対称振動が、アクチュエータ１０２－１によって妨げられることを抑制し、接続部４０３に支持された接触部４０８から効率的に擬似的な力覚を提示できる。前述のように、この往復スライド運動時、支持部２０４５ａ－３はスイッチ１０１の押し下げ部１０１ａに接触しない。

一方、アクチュエータ１０２－１が駆動すると、可動部１０２５－１および連結部１０２ｅａ－１，１０２ｅｂ－１，１０４１－１，１０４２－１がＤ－１軸に沿ってＹＡ４－ＹＢ４方向に非対称振動（往復スライド運動）する。これに伴い、連結部１０４１－１，１０４２－１に支持された板バネ部１０４３－１，１０４４－１および固定部４０４５－１にＤ－１軸に沿った方向の力が与えられる。これにより、板バネ部１０４３－１，１０４４－１は、可動部１０２５－１および連結部１０２ｅａ－１，１０２ｅｂ－１，１０４１－１，１０４２－１とともにＤ－１軸に沿ってＹＡ４－ＹＢ４方向に非対称振動（往復スライド運動）する。連結部１０４１－１，１０４２－１からＤ－１軸に沿った方向の力が与えられた板バネ部１０４３－１，１０４４－１は、Ｄ－１軸に沿った方向の力を固定部４０４５－１に与える。固定部４０４５－１はこの方向の力を接続部４０３および接触部４０８に与える。これにより、接続部４０３および接触部４０８は、連結部２０４５－３の支持部２０４５ａ－３の挿入孔２０４５ａａ－３を中心とした周期的な非対称回転運動（Ｄ－１軸およびＤ－２軸と略直交する回転軸４０３１を中心とした非対称回転運動）を行う。これにより、接触部４０８に直接的または間接的に接触した人体の部位に非対称回転運動に基づく力を与える。また、Ｄ－１軸に沿った接触部４０８の非対称振動がアクチュエータ１０２－３によって妨げられることが抑制され、接触部４０８に直接的または間接的に接触した人体の部位に効率的に擬似的な力覚が与えられる。この往復スライド運動時にも、支持部２０４５ａ－３はスイッチ１０１の押し下げ部１０１ａに接触しない。

アクチュエータ１０２－１およびアクチュエータ１０２－３を同時に駆動させた場合も同様である。

また図６Ｂに例示するように、支持部２０４５ａ－３（スライド機構の特定部位）は、接触部４０８に直接的または間接的に接触した人体１０００の部位から接触部４０８（スライド機構）にＤ－２１方向の力が与えられることで、上述した往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅でＤ－２２方向に移動可能である。このように往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で所定方向に移動した支持部２０４５ａ－３がスイッチ１０１の押し下げ部１０１ａに達し、押し下げ部１０１ａをＤ－２２方向に押し下げると（往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で所定方向に移動した支持部２０４５ａ－３が検知部によって検知されると）、その旨を表す押下信号が制御部１０３に送られ、制御部１０３は前述したようなアクチュエータ１０２－ｉに対する駆動制御を実行する。なお、利用者はアクチュエータ１０２－ｉに制御信号が供給されているか否か（アクチュエータ１０２－ｉの駆動の有無）にかかわらず、この操作を行うことができる。利用者は振動装置１から手を離したり持ち替えたりすることなく、この操作を行うことができ、操作上の利便性が高い。

また前述のように、本形態のスライド機構（可動部１０２５－３、連結部１０２ｅａ－３，１０２ｅｂ－３、連結部２０４５－３、接続部４０３、および接触部４０８を含む機構）は、アクチュエータ１０２－３の可動部１０２５－３の物理的な運動に基づいて、ベース機構（基部４０１、台座４０９、支持部１０２６－３を含む機構）に対して往復スライド運動を行う。ここで、可動部１０２５－３はバネ１０２２－３，１０２３－３を介して支持部１０２６－３に支持されている。そのため、往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で所定方向に移動した支持部２０４５ａ－３（スライド機構の特定部位）は、少なくともバネ１０２２－３，１０２３－３（弾性体）の弾性力に基づいて基準位置（支持部２０４５ａ－３がスイッチ１０１の押し下げ部１０１ａに接触しない位置）に復帰可能とされている。また支持部２０４５ａ－３は、接続部４０３を介し、板バネ部１０４３－１，１０４４－１の弾性力によっても基準位置に復帰可能な状態とされている。これにより、人体１０００から接触部４０８へ加えるＤ－２１方向の力を弱めるだけで（例えば、人体１０００を接触部４０８から離すだけで）、支持部２０４５ａ－３がスイッチ１０１の押し下げ部１０１ａから離れる。人体１０００からのＤ－２１方向の逆向きの力によって支持部２０４５ａ－３を基準位置に戻す必要がないため操作性がよい。

［第２実施形態］
第２実施形態を説明する。本形態は第１実施形態の変形例である。第２実施形態と第１実施形態との相違点は接触部の構造である。その他は第１実施形態と同じである。以下ではこれまで説明した実施形態との相違点を中心に説明し、同じ部分については同じ参照番号を用いて説明を省略する。
図７Ａ－図７Ｃおよび図８を用い、本形態の振動装置２の構成を説明する。図７Ａ－図７Ｃおよび図８に例示するように、本形態の振動装置２は、基部４０１、アクチュエータ１０２－ｉ（ただし、ｉ＝１，３）、板バネ部１０４３－１，１０４４－１、連結部１０４１－１，１０４２－１、固定部４０４５－１、連結部２０４５－３、台座４０９、接続部４０３、接触部５０８、スイッチ１０１、および制御部１０３を有する。アクチュエータ１０２－ｉ（ただし、ｉ＝１，３）は、支持部１０２６－ｉ、可動部１０２５－ｉ、連結部１０２ｅａ－ｉ，連結部１０２ｅｂ－ｉを有する。

接触部５０８は、剛体または剛体とみなせる部材である。接触部５０８は、基部４０１の一方の板面４０１ｂ側に配置された第１領域５０８１と、第１領域５０８１の一端に支持された第２領域５０８２と、第２領域５０８２の他端に支持され、基部４０１の他方の面４０１ａ側（ベース機構の他方の面側）に配置された第３領域５０８３とを含む。第１領域５０８１、第２領域５０８２、および第３領域５０８３のそれぞれは略板形状を持つ。本形態では、第１領域５０８１の略板形状部分と第３領域５０８３の略板形状部分とは略平行に配置され、第２領域５０８２の略板形状部分はこれらと略直交している。第１領域５０８１の一方の板面５０８１ｂ側の中央には、第１実施形態で説明した筒状突起部４０８１が設けられている。接続部４０３は、板面４０３３側を台座４０９の板面４０９ｂ側に向けて配置されている。接続部４０３の回転軸４０３１は挿入孔２０４５ａａ－３に回転可能に支持されている。固定部４０４５－１の突部４０４５ａ－１は、板面４０３３側から接続部４０３の貫通孔４０３４に挿入されている。接触部５０８の筒状突起部４０８１は、板面４０３２側から接続部４０３の貫通孔４０３４に挿入されている。また、筒状突起部４０８１の内壁面側には、貫通孔４０３４を貫通した突部４０４５ａ－１が挿入されて固定されている。これにより、第１領域５０８１は、固定部４０４５－１に支持されている。また、第１領域５０８１と第３領域５０８３との間に、台座４０９、支持部１０２６－１，１０２６－３を含む機構の少なくとも一部、可動部１０２５－１および連結部１０２ｅａ－１，１０２ｅｂ－１，１０４１－１，１０４２－１を含む機構の少なくとも一部、および板バネ部１０４３－１，１０４４－１および固定部４０４５－１を含む機構の少なくとも一部が配置されている。

図８Ａに例示するように、利用者は台座４０９、支持部１０２６－１，１０２６－３を含む機構（ベース機構）側を人体１０００の掌で支持するとともに、接触部５０８の第１領域５０８１の外方の板面５０８１ａと、第３領域５０８３の外方の板面５０８３ａとを挟み込むように把持する。

また図８Ｂに例示するように、支持部２０４５ａ－３（スライド機構の特定部位）は、接触部５０８に直接的または間接的に接触した人体１０００の部位から接触部５０８（スライド機構）にＤ－２１方向の力が与えられることで、上述した往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅でＤ－２２方向に移動可能である。このように往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅でＤ－２２方向に移動した支持部２０４５ａ－３がスイッチ１０１の押し下げ部１０１ａに達し、押し下げ部１０１ａをＤ－２２方向に押し下げると（往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で所定方向に移動した支持部が検知部によって検知されると）、その旨を表す押下信号が制御部１０３に送られ、制御部１０３は前述したようなアクチュエータ１０２－ｉに対する駆動制御を実行する。

［第３実施形態］
第１および２実施形態において、スイッチ１０１に代えて、往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅でＸＢ４方向（所定方向）に移動した支持部２０４５ａ－３（スライド機構に含まれた特定部位）を検知するセンサが「検知部」として用いられてもよい。

例えば、図９に例示する振動装置３は、第２実施形態の振動装置２のスイッチ１０１をセンサ３０１（検知部）に置換したものである。その他は振動装置２と同一である。センサ３０１は支持部２０４５ａ－３が位置Ｐに達したことを検知するセンサである。センサ３０１としては、レーザ変位センサ、ＬＥＤセンサ、磁気による位置センサなどを用いることができる。支持部２０４５ａ－３は、アクチュエータ１０２－ｉの可動部１０２５－ｉが停止し、ばね１０２２－ｉ，１０２３－ｉからの弾性力が釣り合った状態、および、後述のようにアクチュエータの物理的な運動に基づいてスライド機構がベース機構に対して所定方向と所定方向の逆方向とに周期的な往復スライド運動する状態では、位置Ｐに達しない。一方、図８Ｂで例示したように、人体１０００から接触部４０８（スライド機構）にＤ－２１方向の力が与えられ、往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で支持部２０４５ａ－３（スライド機構の特定部位）がＤ－２２方向に移動すると、支持部２０４５ａ－３は位置Ｐに至ることができる。支持部２０４５ａ－３が位置Ｐに達したこと（支持部２０４５ａ－３が往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で所定方向に移動したこと）はセンサ３０１で検知され、その旨を表す検知信号が制御部１０３に送られる。制御部１０３は、第１実施形態の押下信号に替えて検知信号に従い、前述したようなアクチュエータ１０２－ｉに対する駆動制御を実行する。その他は第１，２実施形態と同じである。

［その他の変形例等］
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、第１から第３実施形態では、振動装置１～３が擬似的な力覚を利用者に提示したが、振動装置１～３が擬似的な力覚以外の力覚を利用者に提示してもよい。往復スライド運動は前述したような非対称振動であってもよいし、対称振動であってもよい。

また、第３実施形態では、支持部２０４５ａ－３（スライド機構に含まれた特定部位）が特定の位置Ｐに達したことを検知することで、往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅でＸＢ４方向（所定方向）に移動した支持部２０４５ａ－３を検知するセンサ３０１を「検知部」として用いた。しかしながら、往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅でＸＢ４方向に移動した支持部２０４５ａ－３を検知できるのであれば、どのようなセンサを「検知部」として用いてもよい。例えば、スライド機構に含まれた支持部２０４５ａ－３以外の部位の位置を検出するセンサを「検知部」として用いてもよいし、スライド機構に含まれた特定部位との距離を検出するセンサを「検知部」として用いてもよい。あるいは、スライド機構に取り付けられた永久磁石からの磁場の強さを検出するセンサを「検知部」として用いてもよい。

第１から第３実施形態では、振動装置が１個の検知部のみを有していたが、振動装置が複数個の検知部（例えば、スイッチやセンサなど）を有していてもよい。この場合、利用者はスライド機構に対して各方向の力を加え、それによってスライド機構の各特定部位が各方向に変位し、検知部の一部または全部が当該各特定部位の変位を検知する。各特定部位は、スライド機構に直接的または間接的に接触した人体の部位からスライド機構に力が与えられることで、往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で各方向に移動可能である。往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で各方向に移動した各特定部位が各検知部によって検知された際、各検知部での検知の状態に応じ、アクチュエータに対する各駆動制御が実行される。例えば、振動装置が、ベース機構と、供給された第１制御信号に基づいて物理的な運動を行う第１アクチュエータと、供給された第２制御信号に基づいて物理的な運動を行う第２アクチュエータと、第１アクチュエータの物理的な運動に基づいて、ベース機構に対して第１所定方向と第１所定方向の逆方向とに周期的な第１往復スライド運動を行い、直接的または間接的に接触した人体の部位に第１往復スライド運動に基づく力を与え、第２アクチュエータの物理的な運動に基づいて、ベース機構に対して第２所定方向と第２所定方向の逆方向とに周期的な第２往復スライド運動を行い、人体に第２往復スライド運動に基づく力を与えるスライド機構と、スライド機構に対して第１所定方向に位置し、スライド機構に含まれた第１特定部位の変位を検知する第１検知部と、スライド機構に対して第２所定方向に位置し、スライド機構に含まれた第２特定部位の変位を検知する第２検知部と、を有していてもよい。ただし、第１所定方向は第２所定方向と相違し、例えば、第１所定方向は第２所定方向に略直交する。第１特定部位は、スライド機構に直接的または間接的に接触した人体の部位からスライド機構に力が与えられることで、第１往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で第１所定方向に移動可能である。第１往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で第１所定方向に移動した第１特定部位が第１検知部によって検知された際に、第１アクチュエータおよび／または第２アクチュエータに対する駆動制御が実行される。第２特定部位は、スライド機構に直接的または間接的に接触した人体の部位からスライド機構に力が与えられることで、第２往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で第２所定方向に移動可能である。第２往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で第２所定方向に移動した第２特定部位が第２検知部によって検知された際に、第１アクチュエータおよび／または第２アクチュエータに対する駆動制御が実行される。

上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。

上記制御部１０３は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）等のプロセッサ（ハードウェア・プロセッサ）およびＲＡＭ（random-access memory）・ＲＯＭ（read-only memory）等のメモリ等を備える汎用または専用のコンピュータが所定のプログラムを実行することで構成される。このコンピュータは１個のプロセッサやメモリを備えていてもよいし、複数個のプロセッサやメモリを備えていてもよい。このプログラムはコンピュータにインストールされてもよいし、予めＲＯＭ等に記録されていてもよい。また、ＣＰＵのようにプログラムが読み込まれることで機能構成を実現する電子回路（circuitry）ではなく、プログラムを用いることなく処理機能を実現する電子回路を用いて一部またはすべての処理部が構成されてもよい。１個の装置を構成する電子回路が複数のＣＰＵを含んでいてもよい。

制御部１０３をコンピュータによって実現する場合、制御部１０３が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。このプログラムをコンピュータで実行することにより、制御部１０３の処理機能がコンピュータ上で実現される。この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例は、非一時的な（non-transitory）記録媒体である。このような記録媒体の例は、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等である。

このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。処理の実行時、このコンピュータは、自己の記憶装置に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。

コンピュータ上で所定のプログラムを実行させて制御部１０３の処理機能が実現されるのではなく、これらの処理機能の少なくとも一部がハードウェアで実現されてもよい。

１～３ 振動装置
４０１ 基部（ベース機構）
４０９ 台座（ベース機構）
１０２６－１，１０２６－３ 支持部（ベース機構）
１０２－ｉ アクチュエータ
１０２５－ｉ 可動部（スライド機構）
１０２ｅａ－ｉ，１０２ｅｂ－ｉ 連結部（スライド機構）
１０４３－１，１０４４－１ 板バネ部（スライド機構）
４０４５－１ 固定部（スライド機構）
２０４５－３ 連結部（スライド機構）
４０３ 接続部（スライド機構）
４０８，５０８ 接触部（スライド機構）
１０１ スイッチ（検知部）
３０１ センサ（検知部）

Claims (6)

1. ベース機構と、
   供給された制御信号に基づいて物理的な運動を行うアクチュエータと、
   前記アクチュエータの物理的な運動に基づいて、前記ベース機構に対して所定方向と前記所定方向の逆方向とに周期的な往復スライド運動を行い、直接的または間接的に接触した人体の部位に前記往復スライド運動に基づく力を与えるスライド機構と、
   前記スライド機構に対して前記所定方向に位置し、前記スライド機構に含まれた特定部位の変位を検知する検知部と、を有し、
   前記特定部位は、前記スライド機構に直接的または間接的に接触した人体の部位から前記スライド機構に力が与えられることで、前記往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で前記所定方向に移動可能であり、
   前記往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で前記所定方向に移動した前記特定部位が前記検知部によって検知された際に、前記アクチュエータに対する駆動制御が実行される、振動装置。
2. 請求項１の振動装置であって、
   前記アクチュエータは、支持部と、前記支持部に一端が支持された弾性体と、前記弾性体の他端に支持された状態で往復運動を行う可動部と、前記可動部に前記制御信号に基づく力を与えるコイルと、を含み、
   前記スライド機構は、前記可動部の物理的な運動に基づいて前記往復スライド運動を行い、
   前記往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で前記所定方向に移動した前記特定部位は、少なくとも前記弾性体の弾性力に基づいて基準位置に復帰可能とされている、振動装置。
3. 請求項１または２の振動装置であって、
   前記駆動制御は前記アクチュエータの駆動および停止の制御を含む、振動装置。
4. 請求項１から３の何れかの振動装置であって、
   前記往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で前記所定方向に移動した前記特定部位が前記検知部によって検知されている継続時間の長さに応じた前記駆動制御が実行される、振動装置。
5. 請求項１から４の何れかの振動装置であって、
   前記検知部は、
   前記特定部位によって前記所定方向へ押されることで、前記往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で前記所定方向に移動した前記特定部位を検知するスイッチであるか、または、
   前記往復スライド運動時の振幅よりも大きな幅で前記所定方向に移動した前記特定部位を検知するセンサである、振動装置。
6. 請求項１から５の何れかの振動装置であって、
   前記往復スライド運動は周期的な非対称振動であり、
   前記スライド機構は前記人体に前記往復スライド運動に基づく擬似的な力覚を知覚させる、振動装置。

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