JPS5966701A - 動的相互作用応答制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の背月 本発明は、一般には、被制御装置あるいはその他の利用
装置で使用される制御装置および制御方法の分野に関す
るものであり、また、より特定的には、情報信号が可動
素子の運動に応答して発生され、さらに、その運動が関
連相互作用的触覚的に感知できる応答を生じさせるよう
な動的相互作用応答制御装置Ｎ、とその制御方法に関す
るものである。

概して、制御可能な装ｆ１１．すなわちより一般的には
利用装置は以前から管理要素によって実行される動作に
関連する管理要素と相互作用する性能を必要として来た
。このインタフェース性能は、両方向における情報の流
れを必要とする。

すなわち、制御可能な装置すなわち利用装置から管理要
素まで、通常、以後出力動作として引用される、の状態
表示と、それは逆に、管理要素から制御可能な装置まで
、通常、以後入力動作として引用される、の状態表示で
ある。以下の説明でしょ、入力と出力が電気的装置に関
係する。

制御可能な装置に関して管理要素は数多くの形式をとり
得る。該管理要素は人間のオペレータであることもよく
あり、制御可能な装置からの状態表示に従って反応する
。しか１２、管理要素はその他の形式もとり得るのであ
って、例えば、１つ以上の選択された運動パラメータに
関する動作を実行する電気機械的に制御された装置を含
む自動化システムのようなものである。

この用途においては、「オペレータ」は、人間あるいけ
電気機械的被制御装置等のように、制御可能な装置と相
互作用するいかなる管理要素をも意味するのに使われる
。そのようなシステムは必然的に、制御可能な装置と、
入力と出力の両動作における情報を有効に流通させるオ
ペレータとの間のインタフェースを９棟ざるを得ない。

入力動作の広い範囲において、この事は関連する運動パ
ラメータを備えた可動部分を有する変位装置を含むこと
もよくある。このような運動パラメータは変換性あるい
は回転性の物理的運動、例えば、１個捷たは多数個の位
置スイッチ、電位差計等の変換運動あるいは回転運動、
を含むことができる。同様に、出力運動の広い範囲にお
いても、情報が効果的に流れるには制御可能な装置ト１
からの情報がＡペレータによシ感知できるフォーマット
であることが必要である。そのような情報をフォーマッ
ト化するには、しばしば、視覚的、聴覚的あるいけ触覚
的な感覚を含む複数の関係を必要とする。視覚感覚に対
する出力情報の流れに不用な周知の装置直としては、発
光ダイオードおよびＣＲＴ管を有する各種の光表示装置
があり、聴覚感覚に対するものとしては、永久礎石と音
声コイルを利用する従来のラウドスピーカ、および極く
最近では固体音響袋層がある。触覚的に感知できる感覚
は動的相互作用的態様では未だ利用されたことはない。

触覚感覚を利用することは静的相互作用に限定されてい
た、例えば、ｙ換あるいは回転；ｉｌｌ　Ｑｉｌｌを実
行する装置直における固定もどり止および／−またけ一
定抗力を感知する作用、例えば、固定抗力あるいけ一定
截のもどり止めを有する回転技＋ｒ；が位（〆イを表示
する、などの作用である。

技術が発展し続けるにつれて、被制御装置もまた同様に
より快雑に、より精巧になり、また実行さｉ′１制御さ
れる一般の仕事の範囲にトいても発展し７わにけて来た
。被制御装置の複雑性および精巧性における発展と同時
に、関連する入力および出力情報量も対応的に増加して
来だのである。このよつなシステムを扱う人間のオペレ
ータに対して、この事はしばしば、各々が被制御装置の
個別のパラメータを制御するよう向けられたほう大な数
のスイッチ、ノブ、さらに表示装置を与える結果となっ
てしまった。すべてのこれらのずらりと並んだスイッチ
、ノブおよび表示装置の根底にある基本的な要件は、オ
ベレータと被制御装置との間の２方向性の情報の流れで
あるので、しばしば問題が生ずる。この問題は特に、い
ずれの時間においてもある一定用の情報１−か効果的に
処理できないという人間の限界に関係している。この事
は、単に入力または出力方向のどちらでも流れる基本情
報だけでなく、人間的な要１１１：をも含むのであるが
、この人間的要件とは、パネル上のスイッチや表示装置
の場所のような若干の物理的パラメータおよびそれに関
連する対応情報をオペレータが同時に考案して適切な、
必要な動作をしなければならないということである。こ
の要件は、関連するオペレータの応答が即時的なものあ
るいは創造的性格のものであることを必要とする分野で
は！−臣に重要である。

このような要件の結果は、しばしば、変化する要件に応
答してその動作が動的態様で変更され得るスイッチやノ
ブのような多機能入力まだは出力装置、あるいは、表示
が即座に変化し得るＣＲＴ管のような表示装置となって
表われる。

えばソフトスイッチ、とされて、関連する諸動作が随意
に変更できることを表わす。

押しボタンの多機能的利用による１時例は、いわゆる１
−ソフトギ−１に関して見られるが、これｉｔ通′帛コ
ンピュータ端末で見られるタイプライタ摩のキーボード
上でよく見られる。このようなキーボー　ドキーの機能
ｔま、一般に、特定用途に屈する多数の１時作の中のい
ずれにも割り当てることができるのであって、そのよう
なル力作も、新しいデータをコンピュータ端末に入力す
るのと同（３χに容易に変更することもできるのである
。

動作が随意に変更され得る変換運動を伴うスイッチは周
知であり広く利用されているが、動作が容易に変更され
得る回転運動を伴う入力装置については、同様に人混に
は利用されていないようである。

マイクロプロセサの利用が増大するにつれて、情報のデ
ィジタル処理もますます普及するようになって来た。以
前は当然間らかにアナログと考えられていた用途でも今
ではディジタル方式で処理されており、アナログ／ディ
ジタル変換器を対応的に利用することによって、関連す
るアナログ情報をディジタルフォーマットに変形して必
要なディジタル処理を行ない、さらに、ディジタルフォ
ーマットを元のアナログフォーマットに戻すという、そ
れに続く結果の変換を行なって、特定の周辺装置と相互
作用をするのでおる。情報が連続的なアナログ性から離
散的なディジタル性に変換される周辺装置において、外
部からの入力装置がアナログフォーマットでなくディジ
タルで情報を直接発生するということは望ましいことで
ある。ディジタルすなわぢ２進形式で基本人力情報を発
生できる入力装置は、スイッチまたはキーを押すという
ような、変換的物理運動を表わすことがよくある。一般
に１対応する出力は、オペレータの視覚的または聴覚的
感覚によって感知しやすい周知の通常の形式のものを取
る。

変換運動を伴う入力装置に比較して、回転運動を伴う入
力装置”は相対的に余シ利用されていない。以前は、そ
のような装置は、アナログフォーマットで出力を直接に
発生ずる電位差計に限られることが多かった。従って、
そのような装置を人力目的に利用するには多くの問題が
生じたのである。アナログフォーマットで出力を発生す
る電位差計の出力を効果的に利用するには、アナログ／
ディジタル変換過程が基本である。もう１つの問題は、
発生されるアナログ信号が同定角部ｆ角に不変的に関連
しているということに関係する。すなわち、電位差計が
人力装置として利用されようとする場合、角度基準点、
例えば零基準位置、は常に同じ角位置に留っている。こ
の事は、ディジタル装置への入力手段としての該共力、
の有効性を厳しく制限しているのである。

電位差計によシ生じる出力信号の性能に基因する該問題
は、タコメーターを利用することによって解消される。

特に、スロットディスクが回転可能な軸に取伺けられて
いて、しかも、該スロットディスクの１方に光源が置か
れ、才だ、該ディスクの反対側に１Ｎかれた光感知装置
が光源と１直線になっているものである。従って、軸が
回転するにつれて光線は回転するディスクによって遮断
され、よって、通常は２進性の出力（０号を発生するの
である。適切なデユード手段により、回転バ１．と回転
速度とを確認することができる。第１セツトとは異なる
独立した、しかし、第２の光感知装置と随意の第２光沖
と共に、適切な川だり第１セツトから変位された第２セ
ツトのディスクスロットを利用することによっても、該
軸の回転方向な示す情報が発生されることもまた明らか
である。

特に、タコメータを組み込んだ入力装置は、入力情報を
発生ずることができるのであるが、なお多くの欠点を抱
えている。特にそのような入力装置は、回転運動に基い
た情報を発生する性能がある一方、一般に終端停止装置
、すなわち、角回転の限度を限定する手段、を欠いてい
るのである。

同様に、そのような入力装置は選択された角位置におけ
るもどり止を欠いている。この特徴はアナログ軍、位差
計に共通に見られるものであるが、該入力装置を既知の
値に予めセットしたり、あるいｄノブの動作の基準点と
して利用する際に、きわめてイｊ用であることがよくあ
る。

しか１７、上述の入力装置に固定もどり止を備えること
によって、融通性の点で同様な制＋（Ｊ％を生ずる結果
になるのである。

さらに、上述したような、軸によでってタコメータに結
合きれたノブを組み込んでいる入力睦ｆｉｉ’７は、回
転に関連する固定回転摩擦すなわち抗力を有する。アナ
ログＩｆｆ、位差ａ１でＶま、抗力のｎｌが機械的に選
択可能である事が多く、選択された特定の装置およびそ
れが物理的に設置される態様に依存する。このような融
通性は明らかに上述の入力装置には欠けている。しかし
、回転摩擦すなわち抗力は、ノブをタコメータに結合し
ている軸を機械的に調整することによって生ずるし、ま
た、その他の手段によりても生じ得るのであり、そのよ
うな手段はまた、結果の装置についての融通性を制限す
ることにもなるのである。

（２）発明の粗間 本発明によって、ある位１ト１゛ぎめ可能な装（＾が提
供されているのであるが、該装置は、運動を直接情報信
号に変換することのできる可動部分を有し、また、制御
可能な装置あるいはオペレータからの状態表示に１７ｊ
１時に応答して触覚によって眉理要素に出力情報を発生
することができるのである。庫発明に組み込まれでいる
人力／出力相乱作用性能を有する位１す１゛きめ可能装
置は、非常に融通性があり、容易にかつ動的に変更てき
る人力と出力動作に関神する生硬パラメータを備えた股
引である。触覚的に感知できる／２覚が関数的関係ある
いｒ）無作為の任意のあるいはその他所望の関係でｏＪ
ｔｌｉ１１部分の連動に与えられることができるし、ま
た、それは該可動部分の１つ以上の選択された運動パラ
メータに応答して変化することができるのである。いか
なる入力、例えば、状約表示、にも応答ｌ−てそのよう
な複数の関係の中から１つを選択することができる。運
動方向、運動敵および運動レート等を含む入力動作に関
連するパラメータは容易に定められるし変更される。特
に、可動部分の運動は１つ以上のパラメータの値におけ
る増加にも減少にも関連しており、所定の角度変位ある
いは角回転レートに関連するパラメータ変化の結果の振
幅ｖＸ同様に容易に調整され、変更され得る。同様にし
て、現在の静的回転摩擦量および終端停止装置ともどり
止の数と位置、とを含む出力動作に関連する触覚パラメ
ータも容易に定められるし変更もできるのである。特に
、静的回転摩擦の鼠は、回転の角位置および方向の両方
に応答して変化する。さらに、どの方向における回転も
制限する終端停止装置の存在および配置も、バイパスも
どり止に心安な数、場所さらに力と同様、容易に定めた
り変更したシすることができる。

本発明によれば、動的に相互作用する応答制御装置およ
びシステムが、オペレータインタフェースおよびタコメ
ータとの通信のだめにその一端にノブを有する回転可能
な６１１、粒子ブレーキおよび制御装置との組み合せに
よって提供されている。

粒子ブレーキはスロットディスクに取り付けられた回転
ｏＪ能軸を有する装置であるが、該スロットディスクは
磁気粒子を充填した室に入れられ、電流が流れることの
できる電気的巻線で囲まれている。電流が該巻線を流れ
る際、該磁気粒子は磁界によって作られた力線に沿って
整列する傾向があり、該軸に与えられた回転運動に反対
する抗力となる。発生された抗力の鼠は該電気的巻線に
力えられたτＶ、流に正比例している。この電気巻線中
の電流を適切に制御することによって、多くの異なった
、明白な触覚的効果が容易に発生し得る。特に、巻線中
に連続的に電流を流すことによって、対応する静的回転
摩擦効果は１．！！Ｉ！続的電流の振幅により決定され
たｍで達成されるのである。回転を制限する終端停止装
置ｔよ、個々の終端停止装ばを必要とする場所での／ｌ
’Ｍ定の角９位置に対応して比較的多くのτｂ、流がγ
Ｉｊ７気巻線全巻線ることによってシミュレートさり、
る。同様に、もどり正は、個々のもどり止の必要とされ
る場所での特定角位置に対応１〜て少ｈ１−の電流が電
気巻線中を流れることによってシミュレートされる。

」二連した、メペレータインタフエースおよびタコメー
タと通信するためのノブを有する回転可能輔と粒子ブレ
ーキとの組み合わせは、制御装置を備えているので、タ
コメータから寿えらＪした回転情報は、関連する特定利
用手段を制御し７たり、また、ＩＪＪ力情軸情報生した
りする両用に利用さ′ｉｔて、オペレータの触覚で感知
されうるフォーマットで粒子ブレーキを制御するのであ
る。特に、例えば、回転方向、回転の角度変位とレート
のような、タコメータから力えられた入力１６報は、関
連する特定利用手段を制御したり、才た、回転抗力、終
端停止装置およびもどり止等を含む関連する出力情報を
、オペレータの触覚で感知できるフォーマットで発生し
たり、という両用に利用される。

（３、発明の詳細な説明 次に本発明の実施例について、図面を参照して説明する
。

第１図の２つの線図は、本発明による変換器１を示して
いるが、それは該変換器のオペレータに対して、単一方
向性情報流と二方向性情報流を与えることができるよう
になっている。さらに、以下の変換器１のさまざまな良
好実施例についての詳細な説明から明らかなように、前
記情報流は選択可能である。本発明による変換器１け、
オペレータ／変換器相互作用手段２を介するオペレータ
と該交換器との間の単一方向性情報流（あるいはオペレ
ータへの情報のみ）、通信リンク２１を介する該変換器
と関連電気襞間との間の二方向性情報流、リンク２１あ
るいは分離通信リンク２６を介する該変換器から該霜、
気装置への単一方向性情報流、およびもう一つの通信リ
ンク１Ｂを介する外部情報源から該変換器への沖一方向
性情報流を発生することができる。本発明の特に顕著な
４′ｊＩ′、徴は前述のオペレータ／変換器相互作用手
段２に関するものであり、それは、関連する電気装閤に
情報流を発生することができ、さらに、変換器に作動的
に関連する触覚的に感知できるフォーマットで、オペレ
ータに選択的二方向性情報流をＪｉえることができる。

有利なことに、この変換器ｄ１メーペレータが変換器１
に情報を入力し、″また変換器１から情報を受信する性
能を備えているので、必要があれば、適切な応答を実行
することができる。通席、第１図の利用手段１９で示さ
れる■、気装置Ｐｒに関する情報の入力と出力の両方に
対（〜て、ノブ１０は直接オペレータインタフェースと
して動作する。共通シャフト１２にノブ１０と共に回転
するよう設置された入力変換装置１５は、制御装に１７
への情報の入力用であり、また、出力変換装置１５は、
制御装置１７からオペレータへの触覚により感知できる
フオ−マットでの情報の出力用である。制御装置１７の
機能は入力変換装置１ｔ１３から入力情報を受信し、か
つ、そのような情報を利用手段１９に通信することであ
る。また、制御装置１７は入力変換装置１５および利用
手段１９からの情報に応答して動作し、出力変換装置１
５への出力情報の伝送を制御し、さらに、軸１２および
ノブ１０を介して触覚通信によって人間のオペレータに
伝達する。

利用手段１９は一般に情報をインタフェースすることが
望ましいようないかなる電気装置をも表わしていること
を理解されたい。壕だ、明らかに、制御装置１７も同様
に利用手段１９とは関係のない外部情報源から情報１８
を受信することもできるのである。同様に、入力変換装
置１５は４ｇ号２１によって利用手段１９と直接交信す
ることもできるし、あるいは、信号２３によって制御装
ｆＷ：　１７および利用手段１９と同時に交信すること
もできるのである。同様に、制御装置１７は入力変換装
ｆｆ１ｉ１３からの情報２５とは独立して利用手段１９
と直接交信することができるのである。

本発明による動的相互作用による応答制御装置とシステ
ムについての幾つかの特徴を明らかにする。情報の入力
に関連する運動はそれに関連する復原力を持っていない
。特に、情報の入力に関連する運動が発生する場合、入
力装置部分は最後に位置ぎめされた位置に静止したまま
である。さらに、運動に対する抵抗は独立的に制御され
得るし、特に位ＩＮや変位に基準される必要はない。

該良好な実施例では、入力変換装置１３は光学的タコメ
ータを利用して実現される。

第２図ではノブ１０の回転に基いて軸１２も回転する。

軸１２に結合されたディスク２０は情報源２５からの光
を通過させている光学的みぞ２２を有している。第２セ
ツトのみそは板２７上にある。ディスク２０の回転によ
って、ディスク２０のスロットと板２７にあるスロット
との間の関連運動が原因でセンサ２４と２６に当たる光
エネルギーに光学的干渉図形を生じる。／ｉに、板２７
上にあるみそは、第５図に示されるように、センサ２４
と２６によって直角位相関係を有するそれぞれの波形を
発生させる結果となる。板２７上に位置するみそが第３
図のような波形を生じさせる態様は、当業者にとって周
知である。

ノブ１００回転に応答してセンサ２４と２６により発生
された波形をデユードする＜ｗに′５する）回路は第４
図に示されている。

センサ２４と２６からの入力信号は入力としてυト他的
オアゲート３０に供給さ第１るが、該ゲートの出力レー
ト３２＆ま軸１２の角度変位に比例する一連のパルスと
なっていてイのレートは軸１２の角速度に比例している
。フリップフロップ３４はＤ型フリップフロップである
。センサ２４の出力り、クロック入力３６に与えられま
た、センサ２６の出力Ｖまフリップフロップ３４のＤ入
力５８に与えられる。従って、センサ２４からの出力信
号に高〜低遷移が生ずる度毎に、フリップフロップ３４
の出力方向４０はセンサ２６からの対応する出力状態を
とる。

第４図に示された回路の動作は第５図に示された波形を
参照することによりさらによく理解できる。第５（ａ）
図と第５（ｂ）図は、ディスク２０（第２図）の回転に
それぞれ応答するセンサ２４と２６の出力波形を示す。

第５（Ｃ）図はフリップフロップ５４の対応する出力４
０を示す。

第５（ｄ）図は排他的オアゲート３０の対応出力３２を
示す。

ノブ１０（第２図）が第１方向に回転する場合、センサ
２４と２６によって発生される出力は、第５（ａ）図お
よび第５（ｂ）図で示されるようになる。時間ｔ１にお
いて、センサ２４の出力に生ずる高〜低遷移によって、
フリップフロップ３４の状態はセンサ２６からの信号の
現在状態になる（第５（ｂ）図）。従って、フリップフ
ロップ３４の出力方向４０は第５（Ｃ）図で示されるよ
うに高状態をとる。

ノブ１０の回転方向における変化は時間ｔ、に生ずると
仮定する。ノブ１０の回転方向での変化は時間ｔ、ｌに
おいて第４図の回路によって検出されるが、この場合、
センサ２４からの信号は高から低状態へと変化する。時
間ｔ８においてセンサ２４からの出力の高から低への遷
移が生ずる際に、フリップフロップ５４は再びセンサ２
６からの出力状態をとる。ノブ１００回転方向における
変化のために、時間ｔ、ｌにおけるセンサ２６からの出
力の対応状態は低となる。従って、フリップフロップ３
４からの出力方向４０は低状態をとる。第５（ｃ）図か
ら明らかに、第４図の単純な回路ではフリップフロップ
６４の出力方向４０はノブ１０の回転方向を表わしてい
る。第５（ｄ）図は排他的オアゲート５０の対応出力３
２を示す。

従って、軸に結合されたタコメータを利用することによ
って、回転運ｒ４ｂは二進フォーマットの情報を直接発
生することができる。特に、回転方向、角度変位および
角速度等がすべて容易に得られるのである。

良好な実施例においては、ヒユーレットバラカード社製
２チャンネル増分光学ね号化器ＨＥＤＳ−５０００シリ
ーズ、を使用して上述のタコメータを実現１〜でいるが
、詳細は、［８１年１月付、第５９５３　０４６９（１
／ａ１）号の、ヒユーレットパラカード社２８ミリ径２
チャンネル増分光学符号化５　キラ）　（２８ｍ　ＤＩ
ＡＭＥＴＥＲＴＷＯＣ−ＨＡＮＮＥＬ　ＩＮＣＲＥＭＡ
ＮＴＡＬ　０ＰＴＩＣＡＬ　ＥＮＣＯＤ−ＥＲ）（ＩＴ
）データ試案に述べられているので参考までに記載して
おく。

該良好な実施例において、出力変換装置１５（第１図）
は粒子ブレーキを使用して実現されるが、これは第６図
でもっともよく示されている。ｕ１１２に取り伺けられ
ているのは懐数のスロツ）５２ｆ：有するディスク５ｏ
である。ディスク５０は非磁性体構成であり、また、粉
末状の磁性粒子５６で充填された非磁性外波５４の中に
完全に封入されている。電流Ｉ６２に応答してコイル６
０によって発生された磁束５８はディスク５００表面に
垂直にかつスロット５２によって占められる場所の軌跡
の一部と並んで位置ぎめされている。電流■６２をコイ
ル６０に与えることに応答して磁束５８が生成されるの
であるが、該磁束の量はコイル６０に与えられた電流Ｉ
６２の量に正比例している。該磁束５８に応答して磁性
粒子５６は磁束線５８に沿って共に結合する。この結果
の結合の強さは電流Ｉ６２によって決定された磁束の量
に正比例している。従って、ＩＩＩＩＩＪｌｏの回転は
電流工６２を与えることによって生ずる抗力の発生によ
って限定され得る。

上述の粒子ブレーキは５ＯＦＳＴＥＰ　という商標でダ
ナ　インダストリアル社から市場に出回っているが、よ
り詳細については、ダナ　インダストリアルシンプラト
ロール　カタログ（ＤＡＮＡ　　ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ
Ｓｌｍｐｌａｔｒｏｌ　ｃａｔａｌｏｇ　）Ｓ　−１１
ｎ　ｏに述べられており、参考までに記載する。

粒子ブレーキへの電流を制御することによって、多くの
異なった触覚的応答が達成され得る。

連続的に電流をコイル６０内に流すことによって、回転
摩擦すなわち抗力効果を得ることができる。特に、発生
された抗力の量はコイル６２を流れる電流の量に正比例
する。従って、発生された抗力の量は、異なる用途につ
いての変化する要件に応じて容易に調整することができ
る。

従来の電位差計の回転運動に関連する抗力の量は一定で
あるけれども、本発明によれば、多くの新用、でかり独
特なプログラム可能な触覚的応答を容易に得ることがで
きる。概して、コイル６２を流れる電流の計を変化させ
ることによって、発生される抗力の悴が角位置、角速度
、回転方向あるいは関連するいかなるパラメータ捷たけ
条件とのいかなる所望の関係で変化することがあり得る
。１例をあげれば、不発′明がクリチカルパラメータを
制御するのに利用される複雑な過程の制御用途において
、パラメータ調整（あるいはその他無関係な原因）に起
因する好ま［−＜ない条件の存在を、抗力の量における
変化で、容易に人間のオペレータに伝えることができる
。また、例えば、角位置に関連するパラメータの増加レ
ートが好ましくない結果を力える場合、この条件は、現
在の特定条件に用的に適切な抗力のｍｍを増加すること
によって、人間のオペレータに伝えられる。

同様に、入力変換装置１３からの角位置情報を適切に利
用することによって、まだ、それに応答してコイル６２
の電流を制御することによって、許容角回転量を容易に
制限することができる、つまり、終端停止装置Ｉ”をい
ずれの所望角位置にでも位Ｕぎめすることかできるので
ある。

同様に、入力変換装置１３からの角位置情報に応答して
、コイル６２を流れる電流の振幅を適切に調整すること
によって、関連する点のオ百対的角位置が容易に人間の
オペレータに伝えられる、すなわち、もどり止をいずれ
の所望角位置にでも置くことができるのである。

従って、明らかに、共通軸で結合されたノブ、粒子ブレ
ーキおよびタコメータの組み合わせを、タコメータから
の情報に応答する制御装置によって制御される粒子ブレ
ーキの動作に結合することによって、非常に融通性のあ
る特徴と広範囲にわたる用途とを有する触覚的フィード
バックを備えたソフトノブが可能となり、それは制御装
置の鞘巧度によってのみ限定される。

第７図はある用途における触覚フィードバックを有する
ソフトノブの実施例であるが、それはプログラム可能な
時計方向と反時計方向の終端のある回転停止装置と、プ
ログラム可能なもどり止と、さらに各方向の回転に関連
する異なる訃の抗力とを有１〜、アナログ制御出力を発
生して関連する利用手段を制御し、さらに関連する利用
手段からあるいは無関係の利用手段からの情報の触覚的
表示を与える性能を有している。

レート５２および方向４０は、それぞれアップ／ダウン
カウンタ８０のカウント入力と方向入力に供給される。

方向４０に応答して、またし′−）３２に応答して、ア
ップ／ダウンカウンタ８０は、数字的に増加のシーケン
スでもまたけ減少のシーケンスでもカウントする。従っ
て、アップ／ダウンカウンタ８０に現存するカウントの
数値はノブ１０の角位置に対応する。

アップ／ダウンカウンタ８０からの出力ｄ１上限比較装
置８２、中間レンジもどり止装置８４、下限比較装置８
６およびディジタル／アナログ変換器８７に力えられる
。

ディジタル／アナログ変換器８ノの出力８９けノブ１０
の角位置に比例するアナログ信号であり、また関連する
特定利用手段９１を制御するのに利用されることもある
が、その場合アナログフォーマットでの制御Ｗ＋、庄が
必要とされてもよい。しかし、対応するテイジタル制御
信号は、それを必要とする用途のためにアップ／ダウン
カウンタ８０の出力から直接得ることができるというこ
とは明らかである。

上限比較装ｆ６８２、中間レンジもどり止装置８４およ
び１限比較装置８６の各々の機能はアップ／ダウンカウ
ンタ８０からのディジタル出力信号の数値を所定の数値
と比較することであるが、該所定の数値は、例えばサム
ホイールスイッチ設定によるというような特定の用途に
従って定めることができる。

上限比較装＠、８２、中間レンジもどシ止装置８４およ
び下限比較装置８６からのそれぞれの出力は、アップ／
ダウンカウンタ８０に現存するカウントが上限比較装置
８２、中間レンジもどり止装置８４、および下限比較装
置８６にプリセットされたそれぞれの数値である場合に
「真」になる。

アップ／ダウンカウンタ８０の出力は同時に下限比較装
置８２、中間レンジもどり止装置８４、および下限比較
装置８６に与えられる。

上限比較装置８２および下限比較装置８６の出力は共に
入力としてオアゲート８８に供給される。従ってオアゲ
ート８８の出力９０は、アップ／ダウンカウンタ８０に
現存する値が上限比較装置８２あるいは下限比較装置８
６におけるそれぞれの所定値のいずれかである場合、す
なわち、ノブ１０の角位置が角回転に対する所定の極限
のうちの１つに対応する場合に、「真」になる。

粒子ブレーキ７２のコイル６０に関連するインダクタン
スのために、関連する電気回路によって生じた同等のイ
ンダクタンスと抵抗によって決定された時定数は、磁束
５８の発生に関連しているが、以後粒子ブレーキ時定数
として引用される。従って、現在のパルスに応答して感
知できる触覚表示が生ずるためには、その現在のパルス
の持続時間は前述の粒子ブレーキ時定数によって決定さ
れた最少時間周期を超えねばならない。この事は次のよ
うな状況において特に顕著である。すなわち、ノブ１０
の角速度が、粒子ブレーキ時定数より少ない持続時間を
有するパルスについての中間レンジもどり主装置８４か
らの「追５」の表示を発生させるような状況、例えば、
非常に多くのスロット２２（第２図）と大きい角速度で
のノブ１０の回転を利用するような状況である。

従って、中間レンジもどり主装置８４の出力はオアゲー
ト９２に１人力としてまた単発装置９４にトリが入力と
して同時に与えられる。増発装置９４によって発生され
たパルスの周期は前述の粒子ブレーキ時定数より大きく
なるよう調整される。単発装置９４の出力はオアゲート
？２に第２人力として与えられる。従って、オアゲート
９２の出力９６は、粒子ブレーキ時定数より大きい最少
持続時間を有する信号であって、ノブ１０の角位置と、
もどシ止触覚応答が必要とされる所定の角位置との間の
一致を表わす。

多重変換装置９８にディジタルフォーマットで与えられ
た数値１００と１０２は、各方向でのノブ１００回転に
与えられるそれぞれの所望の抗力量を表わす。選択人力
１０４に与えられた信号の２進状態に応答して多重変換
装置９８は、該変換装置９８からのそれぞれの出力１０
６として、時計方向抗力値１００あるいは反時計方向抗
力値１０２のいずれかを供給する。フリップフロップ５
４からの方向４０は多重変換装置の選択入力１０４に入
力として供給されるので、従って、ノブ１０の回転方向
は多重変換装置９８への２つの入力のうちのいずれがそ
の出力１０６として供給されるかを判定する。

多重変換装置９８の出力１０６は、ディジタル／アナロ
グ変換器１０８に入力として供給されるが、その出力１
１０は多重変換装置９８から入力として与えられたディ
ジタル信号の２進値に比例するアナログ信号となってい
る。従って、ディジタル／アナログ変換器１０８からの
結果の出力信号１１０はノブ１０の回転に与えられる所
望の抗力量を表わすアナログ信号となっている。

演算増幅器１１２とそれに関連する抵抗器１１４゜１１
６．１１７，１１８，１１９および１２０はアナログ電
圧加算装置を構成しており、その出力１２２はそれぞれ
の入力電圧の代数的な和に比例するアナログ電圧となっ
ている、すなわち、オアゲート８８からの出力９０、関
連する利用手段からのアナログ入力電圧１２１、オアゲ
ート９２からの出力９６、利用手段とは無関係の外部情
報源からのアナログ入力電圧１２３、およびディジタル
／アナログ変換器１０８の出力１１０に存在する電圧と
なっているのである。抵抗器１１６，１１７゜１１８．
１１９および１２０は、各々が増幅量を決定できるよう
に個別的調整可能であり、その結果該増幅量は、与えら
れた関連アナログ電圧のレベルに応答して演算増幅器１
１２からのアナログ出力１２２となる。該結果のアナロ
グ電圧出力１２２　ｉＪ’、　”ｔＪ’ｉ’、力と、従
って粒子ブレーキ７２によって生ずる回転摩擦すなわち
抗力の量を制御するのに利用される。

アナログ加算回路への各入力の振幅は、抵抗器１１６，
１１７，１１８，１１９および１２０の値を調整するこ
とによって調整できるので、上限、下限比較装置８２，
８６、中間レンジもどり主装置８４、関連する利用手段
あるいは該利用手段に無関係な外部情報源からの入力１
２１と１２３でそれぞれ生じた回転摩擦の結果の量、お
よびディジタル／アナログ変換器１０８の出力１１０で
表わされる方向上従属的な抗力は、それぞれ独立的に調
整することができ、所望の触覚的応答を発生する。特に
、ノブ１０の角位置が回転の所定の極限の１つである場
合、抵抗器１１６の値が粒子ブレーキ７２に力えられる
電流の量を決定するので、抵抗器１１６に一、ＬＸ終端
停止を表わす所望の触覚的応答をシミュレートするよう
に調整される。同様に、抵抗器１１７の値は、関連する
利用手段からの入力１２１に応答して生ずる回転抵抗の
月を制御する。同様にして、抵抗器１１８の値は、所定
のもどり止位偶であるノブ１ｏの角位置に応答して生ず
る回転摩擦の量を決定する。

抵抗器１１９の値は、開運利用手段に無関係の外部情報
源からの入力１２５に応答して生ずる回転抵抗の量を制
御する。同様に、抵抗器１２０の値は、時計方向抗力値
１００と反時計方向抗力値１０２によつ１定められる時
計方向または反時計方向回転に応答して生ずる連続的抗
力員を決定する。

従って、第７図では、所定の終端停止装置、もどり止、
および回転の方向に従属する連続的抗力効果を備えた触
覚的フィードバックを有するソフトノブの良好な実施例
を示しており、該ソフトノブはさらに、関連する利用手
段および該利用手段に無関係の外部信号源の両方からの
信号に応答する触覚的表示を与えることができる。

前述の触覚的応答を有するソフトノブの融通性は、マイ
クロプロセサおよび関連するプログラムを利用すること
によって非常に拡張され得る。第８図はそのような設計
により可能な１実施例を示している。第９図は、それに
１３（１連して利用することのできる対応するプログラ
ムの１例を流、れ図形式で示したものである。

れた特定実施例について述べられている。ここでの説明
に関連しない他の信号も必要なことは明らかである。こ
れらの他の説明およびより詳細については、触覚的フィ
ードバックを有するソフトノブを備えたマイクロプロセ
サの利用について理解するにｔよ必要ではないし、また
、通１３０は関連するアドレスバス１５２、データバス
１３４および割り込み人力１３６、さらに読み取り／１
き込み・出力１３８を備えている。マイクロプロセサ１
５０への割り込み人力１５６は、該マイクロプロセサに
外部イベントの発生を通報するのに役立ち、適切な動作
がとられる。本実施例では、３０）１ｚ信号が割り込み
人力１３６に効果的に供給されて、以後より詳細に述べ
るが、マイクロプロセサ１５０による所望の動作を規則
的、周期的に実行させる。読み取り／Ｖき込み′信号１
３８　ｉ１’、データバス１３４およびアドレスバス１
３２に関連して生ずる動作の性質を表示する、すなわち
、現在の動作はマイクロプロセサ１５０への情報の入力
であるのかあるいｅまマイクロプロセサ１５０からの情
報の出力であるのか、を表示するのに役立っている１、
アドレスデコーダ１４０．１４１，１４２，１４３およ
び１４４は、それぞれが抗力レジスタ１４６、利用手段
入力レジスタ１４５、カウンタレジスタ１４８、外部情
報源入力レジスタ１４７および利用手段出力レジスタ１
５０にそれぞれ関連する独特の所定のアドレスを認識す
るよう設計されている。抗力レジスタ１４６、利用手段
入力レジスタ１４５、カウンタレジスタ１４８、外部情
報源入力レジスタ１４７、あるいは利用手段出力レジス
タ１５０の所定のアドレスに等しいアドレス値がアドレ
スバス１５ツ上に存在することに応答して、対応するそ
れぞれの作動信号１５２，１５３，１５４，１５５ある
いは１５６が発生される。作動信号１５２，１５４ある
いは１５６は、データバス１５４上にある現在の数値を
、抗力レジスタ１４６、カウンタレジスタ１４８あるい
は利用手段出力レジスタ１５０にそれぞれ伝達させる作
用をする。同様に、カウンタレジスタ１４８、利用手段
入力レジスタ１４５あるいは外部情報源入力レジスタ１
４７の所定のアドレスがアドレスバス１５２上に存在す
ること、および作動信号１５４，１５３、また１５５の
結果的な発生、さらに読み取り／膚き込み信号゛１６８
の所望の状態が存在すること等に応答して、カウンタ１
／ジスタ１４８、利用手段入力レジスタ１４５あるいは
外部情報源入力レジスタ１４７にある数値はデータバス
１３４に伝達される。ディジタル／アナログ変換器１５
Ｂと１６０は、抗力レジスタ１４６と利用手段出力レジ
スタ１５０からのそれぞれのディジタル入力を対応する
アナログ電圧１６２と１６４に変換する動作をする。ア
ナログ電圧１６２は粒子ブレーキ７２により生じた回転
抵抗を制御する動作をし、゛まだアナログ電圧１６４は
、ノブ１００回転によって制御される必要のある特定利
用手段で利用される。もちろん、明らかに、ノブ１０の
特定角位置についての対応するディジタル表示は利用手
段出力レジスタ１５０からの出力に表われているし、寸
た同様にディジタルフォーマットでの制御信号を必要と
する利用手段において利用することができる。同様に、
アナログ／ディジタル変換器１５９と１６１も、利用手
段からの入力アナログ電圧１２１および利用手段に無関
係の外部信号源からの入力アナログ電圧１２３を、対応
するディジタル値に変換し次いでデータバス１３４に伝
達する動作をする。

カウンタレジスタ１４Ｂは８ビツトプリセツト可能なア
ツフ／ダウンカウンタとなっている。

カウンティングの方向は方向信号４０の状態によって決
定され、また、それに応答してカウンタレジスタ１４８
は各レートノくルス３２の発生に際してカウントの現在
値を増分したり減衰したりする。カウンタレジスタ１４
８にある値は、アドレスバス１６２上の適切なアドレス
の存在に応答してプリセットでき、作動信号１５ｊを発
生しで、データバス１３４上にあるディジタル信号の現
在値をカウンタレジスタ１４８に伝達させる。

次いで該値は方向信号４０およびレート信号３２に応答
して増分されたり減衰されたりする。

同様にして、マイクロプロセサ１３０はアドレスデコー
ダ１４２に関連する所定のアドレスバス定することによ
ってカウンタレジスタ１４８に現存する値を読み取るこ
とができ、その結果カウンタレジスタ１４８の内容がデ
ータバス１３４に伝達されるのである。

従って、マイクロプロセサ１３０は若干の動作を制御す
ることができる。特に、抗力レジスタ１４６およびディ
ジタル／アナログ変換器１６２を利用することによって
、マイクロプロセサ１３０は粒子ブレーキ７２に与えら
れた電流を制御することでノブ１００回転に生ずる抗力
すなわち回転抵抗を動的に変化させることができる。

同様にして、マイクロプロセサ１５０は利用手段出力レ
ジスタ１５０の出力からディジタルフォーマットで制御
信号を発生して、ディジタルフォーマットでの制御信号
を必要とする利用手段を制御することができるし、ある
いはまた、ディジタル／アナログ変換器１６０の出力か
らアナログフォーマットで制御信号を発生して、アナロ
グフォーマットでの制御信号を必要とする利用手段を制
御することもできるのである。

カウンタレジスタ１４８に関連して、多くの動作が可能
である。マイクロプロセサ１５０はカウンタレジスタ１
４８にディジタル値を記憶することもできるし、また、
カウンタレジスタ１４８の内容についての現在値を読み
とることもできる。

同様にして、アナログ入力信号１２１と１２５で示され
るように、マイクロプロセサ１３０は関連する利用手段
あるいは無関係の情報源のいずれからも入力情報を受信
することができる８もぢろん、信号１２１と１２３とけ
アナログフォーマットであるように示されているが、前
記信号のフォーマットがディジタルフォーマットでも同
様になり得ることは明らかである。入力信号１２１と１
２３は、関連する利用手段あるいは何か他の無関係な情
報源のいずれからの情報でもマイクロプロセサ１３０に
伝えることができ、適切な応ることによって、触覚的フ
ィードバックを備えたソフトノブの融通性は非常に拡張
される。触覚的フィードバックを備えたソフトノブに伴
う融通性の１例として、第９図は流れ図形式で１プログ
ラムを示しているが、該プログラムは、ノブ１０のもど
り止の角回転に対してプログラム可能な終端停止を、ま
た、方向と角位置の両方に依存しているノブ１０の回転
に抗力を与えるだけでなく、さらに関連する利用手段と
他の無関係な利用手段の両方からの入力情報に対する応
答性をも与えている。

第９（Ａ）図は初期ルーチンを示し、第９０３）図は制
御プログラムの本体を示す。

先ず第９（Ａ）図について見ると、マイクロプロセサは
最初に段階１７０で示されるカウントと称する場所に零
値を記憶する。場所カウントはある値の一時的な記憶の
ため九利用されるのであるが、販値はカウンタレジスタ
１４８の内容としばしば比較され、ノブ１０の回転に関
連するさまざまなイベントの発生を決定するのであるが
、以下、より詳細に述べる。次いで、段階１７２と１７
４はカウンタレジスタ１４８と抗力レジスタ１４６の内
容を零にセットする。次いで、マイクロプロセサは割り
込みの受信に応答して第９ω）図に示される汎用制御ル
ーチンを実行するが、これは、該良好な実施例では１／
３ｏ秒ごとの規則的な間隔をおいた周期で発生する。

第９　（＋３）図では、割り込みの受（８に応答してマ
イクロプロセサ１５０は先ず、段階１８０においてカウ
ンタレジスタ１４８の現在値１：読み取り、次いで、読
み取った数が段階１８２では零に等し１いかどうか、あ
るいは段階１８８では正数か負μかどうかを判定する。

ノブ１ｏがある方向に回転している場合は、カウンタレ
ジスタ１４８の値は正数になるしまずである。反対に、
ノブ１ｏが反対方向に回転している場合は、カウンタレ
ジスタ１４８の現在値は負数である。従ってカウンタレ
ジスタ１４８で得た数の代数記号はノブ１ｏが回転して
いる方向を表わす。

段階１８２においてカウンタレジスタ１４８で得だ値が
零である場合、この事ｔまノブ１ｏの角位置がマイクロ
プロセサ１３ｏによって前回点検されて以来変化してい
ないことを表わずが、その理由は、段階１８４において
汎用処理ルーチンでなされた最後の仕事はカウンタレジ
スタ１４８の値を零に設定することであるからである。

従って、段階１８０においてカウンタレジスタ１４８で
得た値が零である場合、マイクロプロセサは以下でさら
に説明するが段階２１０に進む。

この例では、ノブ１０の回転に与えられた抗力の値はあ
る１方向の回転につれて直線的に増加し、また、反対方
向の回転につれて直線的に減少する。従って、回転の方
向を点検することは、適切な調整、行なうとすれば抗力
レジスタ１４６に記憶された数値罠対してなされるので
あるが、を決定する上で必要である。

前述したように、段階１８Ｂはノブ１００回転方向をカ
ウンタレジスタ１４８に表われた数の代数記号から判定
する。検出された回転方向が第１方向であって、第ｑ　
（１３）図で零より大きい値として表われる場合、抗力
レジスタ１４６に記憶された値は段階１９０で増分され
、ノブ１０の回転に与えられる抗力を増加させる。検出
された回転方向が零より少ない値が存在するために反対
方向である場合、抗力レジスタ１４６に記憶された値は
段階１９２で減衰され、ノブ１００回転に与えられる抗
力を低減させる。

段階１９０あるいは１９２において抗力レジスタ１４６
内の値に適切な調整を行なった後、カウンタレジスタ１
４８で得た数値は段階１９４においてカウントに記憶さ
れた数値に加算される。該加算の結果は、ノブ１０の角
位置を表わす数となっている。

次に、上で決定されたノブ１０の現位置は段Ｗｉ１９６
および１９８において点検され、カウントの値を、所望
の回転極値に関連する対応数値と比較することによって
、いずれの方向でも最大の角回転粘に等しいかあるいは
それを超えているかどうか判定する。条件が１真」であ
ると判断された場合、抗力レジスタ１４６に適切な数値
を記憶することによって、最大トルクが粒子ブレーキ７
２で発生され、段階２００において、以後のノブ１０の
回転を禁止する。次いで、マイクロプロセサは利用手段
出力レジスタ１５０に対してカウントに記憶された現在
値を出力するが、該値は段階２０２においてノブ１０の
角位置を表わしている。次いで、ノブ１０は許容し、得
る回転の極限にあるので、これ以上は細事も行なわれな
いし、また、マイクロプロセサは段階１８４においてカ
ウントレジスタ１４８の値を零にリセットし、かつ、以
下でより詳細に述べるが、ブロック２１０で始まる段階
を実行する。

カウントの値が、殺菌１９６と１９８における回転の許
容極値に等しい対応数値のいずれでもない場合、マイク
ロプロセサは次に段階２０４と２０６において、もどり
止の位（６を表わすそれぞれの値に対してカウントの値
を点検する。一致する場合は、段階２０８でマイクロプ
ロセサは抗力レジスタ１４６に適切な数値を出力し、粒
子ブレーキの所望の回転抵抗を与えて所望のもどり止を
表示させる。段階１９８と２００におけるもどり止の位
置に関する値に対してのカウントの値の比較の結果が一
致しない場合、これは所望のもどり止位置罠対応する角
位置にノブ１０の位次いで、カウントに現存する値がノ
ブ１０の角位置を表わしている場合、この値は段階２０
２において利用手段出力レジスタ１５０に記憶されて対
応するアナログ電圧１６４を発生し、かつ、関連する特
定の利用手段を制御する。

次いで、ノブ１０の位置におけるいずれの角変化の処理
もこの時点で完ｒしたので、カウントレジスタ１４８の
値は段階１８４において零にセットされ、その結果、位
置上のいかなる後続の変化でも段階１８０と１８２にお
いて検出され、汎用制御ルーチンが、割り込みを受信す
ることで再び実行されるのである。

次いで、マイクロプロセサ１３０は、段階２１０におい
て、利用手段に無関係の外部情報源からの入力アナログ
電圧１２３の状態を点検する。この段階と関連アドレス
デコーダ１４５、外部情報源入力レジスタ１４７、およ
びアナログ／ディジタル変換器１６１（以上第８図）と
は、無関係な利用手段からのイベントの１例を示してい
る（第１図における線１８）。決定ブロック２１０（第
９Ｂ図）からの肯定的な表示に応答する適切な動作は、
例えば、抗力レジスタ１４６への値の出力、のような適
切な動作となって、ブロック２１２で示されるように、
粒子ブレーキ７２１Ｃおける回転１１モ抗（第８図）を
生ずる。

次いで、マイクロプロセサ１６０は段階２１４におい゛
〔利用手段からの入力アナログ電圧１２１の状態を点検
する。この段階と関連アドレスデコーダ１４１、利用手
段入力レジスタ１４５およびアナログ／ディジタル変換
器１５９（以上第８図）とは、利用手段からのイベント
の１例を示す。

決定ブロック２１４（第９Ｂ図）からの肯定的な表示に
応答するこの適切な動作は、例えば、抗力レジスタ１４
６への値の出力、のような適切な動作となって、ブロッ
ク２１６で示されるように粒子ブレーキ７２における回
転抵抗をもたらす。

次いで、マイクロプロセサ１３０はノブ１０からのいか
なる情報の処理をも完了し、粒子ブレーキ７２によって
生ずる回転抵抗における必要な調整を行ない、また、関
連する特定利用手段を制御するアナログ電圧１６４にお
ける対応する調整も行ない、さらに、関連する利用手段
および無関係な利用手段の両方からの入力情報状態の点
検も行なったことになる。次いで、マイクロプロセザ社
段階１８６において次に規則的に発生する割り込みを待
機し、その時点でマイクロプロセサ１３０は上述の制御
プログラムを再び実行するのである。

明らかに、マイクロプロセサ１６０の動作速度のために
、上述の最後の仕事の実行完了と次の割り込みの発生と
の間にかな如の月の時間が残ることになる。従って、マ
イクロプロセサ１３０は必要であれば他の仕事の処理に
移ることもできるのである。

前述の事から述べられた技術はさらに拡張されて、その
ような動的相互作用的応答制御装置およびシステムが、
それぞれが異なる独特のパラメータ、例えばその動作に
関連する抗フハもどり止、終端停止手段、等を有する無
限の利用手段を制御することを可能にしているというこ
とも同様に明らかである。従って、上述の技術について
の多くの変化例が、本発明のオ′ｎ神、範囲および発明
的概念内で、しかも添付の特許請求の範囲に基いて考え
られ得ることは、当業者にとって明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は触覚的フィードバックを備えたソフトノブにお
ける基本的動作と相互作用を示すブロック図、第２図は
光学タコメータ、第３図は第２図の光学タコメータで発
生される波形、第４図は第２図の光学タコメータによっ
て発生された信号からの情報のレートおよび方向につい
てのデコード回路、第５図は第４図の回路の動作に関連
する波形、第６図は粒子ブレーキ、第セザを利用する触
覚的フィードバックを備えたものである。 図中、１は変換器、２はオペレータ／変換器相互作用手
段、１０はノブ、１２け軸、１３は入力変換器、１５は
出力変換器、１７は制御装置、１９は利用手段をそれぞ
れ示す。 特許出願人代理人　飯　１）伸　行　　　；−丘Ｊ ｍ：Ｆ”Ｉ６−コ］ 一−七−■［１エ；１ 一］Ｅ−Ｉ［Ｅ−１ 一コ［−工６［； 第８Ａ図から　　　第と３Ａ図から ７ＩＥ逼−６Ｂ −１−Ｉ６　９Ｂ（Ｓｆの２つ ７Ｉ６　９０（寸の３）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　変位装置から被制御装置への情報を入力して関連
   する少なくとも１つの動作パラメータを制御し、その出
   力に応答して触覚的フォーマットで情報を発生するため
   の方法であって、変位装備からの情報を被制御装置に伝
   達するために被制御フォーマットに変換する段階と、 変位装置りからの変換された情報に応答して制御信号を
   発生して被制御装置Ｉに関連するパラメータを制御し、
   さらに出力信号を発生する段階と、 該出力信号に応答して変位装置の最大角度変位を所定の
   第１と第２の極限の間に限定する段階と、および、 該出カイＡ号に応答して変位装置の変位に抵抗を発生す
   る段階、とから成ることを特徴とする動的相互作用応答
   制御方法。 ２、　回転運動装置から被制御装置への情報を入力し関
   連する少なくとも１つの動作パラメータを制御し、その
   出力に応答Ｉ７て触覚的フォーマットで情報を発生する
   だめの方法でありて、 回転運動装Ｍからの情報を被制御装置へ伝達するだめの
   フォーマットに変換する段階と、該運ｊＩＩ＋装置角か
   らの変換情報に応答して制御信号を発生して破制郵袋箭
   に関連する動作パラメータを制御し、さらに出力信号を
   発生する段階と、 回転装ｊ：′ｊ’の最大角度変位を出力信号に応答（〜
   で１ヅ［定の第１と第２の極限の間に限定する段階と、
   および、 出力イト４号に応答して回転装置の回転に抵抗を発生す
   る段階、とから成ることをｌｑ徴とする前記方法。 ５　変換運動装置Ｕから被制御−装置への情報を入力し
   関連する少なくとも１つの動作バラメ−タを制御し、そ
   の出力に応答Ｌ〜で触覚ツメ−マットで情報を発生する
   方法であって、変換ｔカ（動装［からの情報を被制御装
   置へ伝達するだめの被制御フォーマットに変換する段階
   と、 変換運！ｌ？ＩＩ装［６からの変換情報に応答１〜で制
   御信号を発生して被制御装置に関連する動作パラメータ
   を制御　Ｉ〜、さらに出カイ１月を発生する段階と、 出カイへ号に応名する回転装置Ｆｉの最大角度変位を出
   力信号に応答して所定の第１と第２の極限の間に限定す
   る段階と、および、 出力信号に応答して回転装置にの回転に抵抗を発生する
   段階、とから成ることを特許とする前記方法。 ４、　特ｓ′ｒ’　ｔｔ青求の範囲第１項、第２項ある
   いは第５項に記載の方法であって、さらに、出力信号に
   応答して複数の角部渦゛についての触覚的表示を与える
   段階からなることを特徴とする前記方法。 関連する少なくとも１′″）の動作パラメータを制御し
   、その出力に応答して触覚ン刺−マントで情報を発生す
   るだめの方法であって、連動装置６′からの情報を彼：
   ｌ１ｌｌ　１ｉｌｌｌ装置Ｆ］′へ伝達するためのフォ
   ーマットに変換する段階と、い１ｉ１０υ装置ｆ？ｒか
   らの変換情報に応答してｆｌ制御伯号を究牛ｊ〜て被制
   御装置＾に関連する動作パラメータを制御し、かつ出力
   角−弓を発生ずる段「））と、 回転数］〆Ｉ゛の最大角度変位を出力信号に応答（７て
   所シ１′の第１と第２の極限の間に限定する段階と、お
   よび、 出力信号に応答して複数の角部１６についての触角的表
   示を与える段階、とがら成ることをｌ特徴とする前記方
   法。 ６　竹３′Ｆ請求の範１７ＩＩ第５項に記載の方法であ
   って、さらに、出力信−号に応答して運動装置の運動に
   抵抗を・発生する段階から成ることをｌ特徴とする前記
   方法。 Ｚ　回転運動装置から被制御装置への情報を入力し関連
   する少なくとも１つの動作パラメータを制御し、その出
   力に応答して触覚的フォーマットで情報を発生するだめ
   の方法であって、 回転運動装置べからの情報を被制御装置へ伝達するため
   のフォーマットに変換する段階と、回転運動装置からの
   変換情報に応答して制御信号を発生して被制御装置ｆｉ
   ′、に関連するパラメータを制御し、かつ出力信号を発
   生する段階と、 回転装置の最大角度変（ｉγを出力信号に応答して所定
   の第１と第２の極限の間に限定する段階と、および、 出力信号に応答して複数の角部（＾″についての触覚的
   表示を与える段階、とから成ることを特徴とする前記方
   法。 ａ　特許請求の範囲第７項に記載の方法であって、さら
   に、出力信号に応答して運動装置の回転運動に抵抗を発
   生する段階から成ることを特徴とする前記方法。 ９　変換運動装置から破割郵袋Ｖ７への情報を入力し関
   連する少なくとも１つの動作パラメータを制御しかつそ
   の出力に応答して触覚的フォーマットで情報を出力する
   だめの方法であって、 変換運４１１）装置からの情報を被？ｌｔ制郵袋（６へ
   伝達するだめのツメ−マットに変換する段階と、変換運
   動装置からの変換情報に応答して制か１１信号を発生し
   て被制御装置に関連する動作パラメータをｆｉｉ制御し
   、さらに出力信号を発生ずるμｙ　ｌ’八と、 回転４々（Ｋ１″の最大角度変位を出力信号に厄払１−
   ２でＩＪｒ定の第１と第２の極限の間に［Ｕ４定する段
   階と、および、 出力信号に応答して複数の角部［％についての触覚的表
   示を力える°段階とから成ることをｌ特徴とする前記方
   法。 １０　　特許請求の範囲第５項、第６項あるいは第７項
   に記載の方法であって、さらに、出力信号に応答して変
   換運動装置の変換運動に抵抗ｆＡ−発生ずるｔｉ′：＋
   ψｆから成ることを／ｌ’￥徴とする前０１３方法。 １１、　ｆｌ’４￥１拍求の年１）間第１πＪ、ε）５
   ２項、第５項、第４項、２ｆ４５項、を丁５６項、第７
   項、ｇｃ＋、　８項、第９項あるいＱ」、第１［１項に
   ｄシミ載の方法において、前記変換する段階ｔ」さらに
   、運動装置Ｆｊの変もンｌ、；、肴・表わす第１イー、
   −シｌと、１・ｉｊ　ｉｔ・Ｉ＋　４．％　Ｉｉ’１″
   の２七位方向をシ′（わす２１）２信−弓とを発生ずる
   段階から成ることを’１！Ｊ徴とする前ｈ（：方法。 ＋２．　ｌｌ’！Ｉ′訂情求の範囲第１坦、Ｈ５２＞、
   第５項、第４項、第５項、第６項、第７珀、ｐｌｔ　ｏ
   灯」、第９填訃よび第１０項に記載の方法であって、さ
   らに、電気４々１？イに応答して触覚的表示を発生−４
   ′る段階から成ることを特ｒａｔとする前記方法。 １５、慣ｄ・′［請求の１ｉｉｉｔ囲ε１）１２項に記
   載の方法において、１０記触覚的表示を発生する段階は
   さらに、１ド、気装置に応答して運動装置の運動に抵抗
   を生ずる段階から成ることを１１’￥徴とする前ｎ１コ
   方法。 １４　’ｌ’ｊｒ　ｉ！Ｔ請求の範囲第１３項に記載の
   方法において、前記抵抗を生ずる段階はさらに、電気装
   置に応答［７て１方向における耳１１１ｈ装置Ｆｒの運
   動を？−，卜する段階から成ることを特徴と−する前記
   方法。 １５１［’を請求の範囲第１３項に記載の方σにおいて
   、前記抵抗を牛する段階ｖ、Ｊさらに、′７１：、気伍
   （１ｑに応′８１７で両方向における運ｔの４Ｊｉ−″
   の運ｊ［山を禁１］−１する段（り旨から成ることを特
   ｎ“（とするｎｉｌ　Ａ１２　　Ｊｊ法。 １６、　’ｆ＃ｆｌ′＋ｉｒｆ　求１）　範囲第１３　
   項Ｋｉｔｔ：載（１−）　方法Ｋ　Ｌ−イーて、＾１１
   記抵抗を生ずる段階はさらに、電気装置？ｌ’に応答し
   て運動装置の運動に対する抵抗を低減させる段階から成
   ることを特徴とする前バ己方法　。 １７、１ｃＩｌ転フオーマツトで被制御装置゛へ１１￥
   報を入力し＋！、’、］連する少なくとも１つのル）ノ
   作パラメータを制御し、さらにその出力に応答して触覚
   的フォーマットで情報を発生するための方法であって、 軸を回転させる段階と、 前記軸装置の角度変位に応答して第１信号を、寸だ、前
   記軸装置６．の回転方向に応答して第２信号を発生する
   段階と、 電気装置に関連するパラメータを制御する制御信号ｆ発
   生し、かつ、タコメータＣ）第１と第２の信号に応答す
   る出力（ｉｊ号を発生する段階と、および、 出力信号に応答し７て軸の回転を禁止する段階、とから
   成ることを％　ｌ’Ｑとする前１１［：方法。 １８、％Ｗｒ請求の瞳間第１１項あるいは第１゛７項に
   記載の方法において、前記茅挾する段階はさらに、 第２信号によって決定されるシークンスで第１信号の発
   生数をカウントシフ、かつ該数字カウントに対応する出
   力を発生する段階と、該数字カウントを村数の所定数値
   と比較し、かつ、前ｆｔｒ’カウンタ装固の数字カウン
   トが前記所定数値の１つである場合、出力信号を発生す
   る段階と、および、 該数字カウントに応答して制御信号を発生する段階、と
   から成ることを特徴とする前記方法。 １９、％ボ（請求の範囲第１８項に記載の方法において
   前記制御信号を発生する段階はさらに、前記カウントの
   数値に応答するアナログフォーマットで制御信号を発生
   する段階から成ることを特徴とする前記方法。 ２０　　制御可能な装置を制御する出力応答を発生し、
   前記出力応答を行なう可動部分を壱］２、前記ｔ＋Ｊ動
   部分の運動に応答【７て触覚的に感知できる感覚を力え
   る第１装置と、 状態表示を与える第２装置と、および、前記状態表示に
   応答しかつ前記状態表示に１つ−〔決定された複数の関
   係の選択された１つの各々に従って前記第１装置６によ
   って与えられた触覚的に感知できる感覚を制御する第３
   の装置、とを備えていることを特徴とする動的相互作用
   応答装置。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載の装置であって、さ
   らに前記可動部分の運動に応答し、かつ前記司ｔ＠ＩＪ
   部分の運＋；ｊパンメータの表示を与える第４装置を備
   えており、前記第５装置は次いで前記運動パラメータ表
   示に応答して前記第１装置によって与えられた触覚的に
   感知できる感覚を制御することを特徴とする前記装置。 ２、特許請求の範囲第２０項あるいは第２１項に記載の
   装置において、前記第２装置は前記第１装置によって与
   えられた出力応答に応答する制御ｂ」能な装置となりて
   いることをｌ特徴とする前記装置６゜ ２、特許請求の範囲第２２項に記載の装置において、前
   記状態表示は前記第１装置によって与えられた出力応答
   に応答して前記第２装置によって与えられることを特徴
   とする前記装置。 ２、特許請求の範囲第２０項あるいは第２１項に記載の
   装置において、前記第２装置は前記ｊｌｔｌ制御可能な
   装置とは独立していることを特徴とする前ｎ己装置ｆ、
   ｌ。 ２５　　牛！ＩＷ［請求の郷間第２４項にｆｉ？Ｙ載の
   装置Ｎにおいて、ｉｉＪ記第２装置ｆ’Ｍ’は自ＩＪ記
   第１装昭に作動的に連結されていることをｌ特徴とする
   前記装置。 ２６、ｌ特許請求の範囲第２０項あるいは第２１項に記
   載の装置において前記第２装置は制御可能な装置と前記
   制御可能な装置とは独立の第５装貿とに応答し前記状態
   表示を与えることを特徴とする前記装置。 ２７、　！ｌ￥［ｔ′Ｆ請求の範囲第２６項に記載の装
   置において、独立的状態表示は前記制御可能な装置およ
   び前記第５装置によって与えられることをＩＦ！ｉ徴と
   する前記装置。 ２８、利用装置へ情報を入力し、関連する少なくとも１
   つのパラメータを制御する動的相互作用応答制御袋（６
   であって、 レンジにわたって位置ぎめｏＪ能であり、かつ前記レン
   ジ中いたる所可動であり出力応答を行ないかつ前記レン
   ジでの位置とは制御可能な独立関係にある触覚的に感知
   できる感覚を生ずる運動に対して抵抗する部材の運動に
   応答して触覚的に感知できる感Ｊｔ、を発生する部材と
   、 前記部材に作動的に結合されて前記部材の位置および前
   記部材の運動の方向についての表示を発生する装置、と
   を備えていることを％徴とする前記制御装置。 ２、特許請求の範囲第２８項に記載の制御架ｈ“であっ
   て、さらに前記部材に作動的に結合され、かつ前記部材
   の前記運動に応答して発生された触覚的に感知できる感
   覚を制御する装置を備えていることを特徴とする前記制
   御装置。 ５０、変位装置から被制御装置への情報を入力し、関連
   する少なくとも１−）の動作ノくラメータを制御し、そ
   の出力に応答して触覚フォーマットで情報を発生する動
   的相互作用応答制御装置であって、該装置は、 変位装置からの情報を被制御装置へ伝達するためのフォ
   ーマットに変換する第１手段と、前記第１手段に応答し
   て制御信号を発生して被制御装置に関連する動作パラメ
   ータを制御しさらに出力信号を発生する制御手段と、出
   力信号に応答して回転装置の最大角度変位を所定の第１
   と第２の極限の間に限定する第２手段ど、および、 出力信号に応答して回転装置ａの回転に抵抗を発生する
   第６手段とを備えていることを９′ケ問とする前記装置
   。 ３１　　回転運ル！１装置から被制御装置へ情報を入力
   し関連する少なくども１つの動作パラメータをｆＩｉｌ
   ｌ　ｉｌｌ　Ｉ、、出力に応答して触覚フォーマットで
   情報を発生する動的相互作用比・答制郵袋閘。 であって、該装置＾は、 回転運動装置からの情報を被制御装置へ伝達するだめの
   フォーマットに交換する第１手段と、 前記第１手段に応答して制御信号を発生し被制御装置に
   関連するパラメータを制御し、さらに出力信号を発生す
   る制御手段と、出力信号に応答して回転装置の最大角度
   変位を所定の第１と第２の極限の間に限定するＩＩＳ　
   ２　’ｌ’段と、および、 出力信号に応答して回転装置Ｑ′、の回転にす（抗を発
   生する第５手段、とを備えていることをＩ特徴とする前
   記装置ｆｔ。 ３２、変換運ｎＩＩＪ装置、ｑｉから被制御装置１りへ
   の情報を入力し関連する少なくとも１つの動作パラメー
   タをｆｌｉ制御し、また出力に応答し゛Ｃ触覚フォーマ
   ットで（ｊ〜報を号１）ヰする動的相互作用応答制御装
   置；イであ−）て、該装置１イは、変換連！ｌｉｆ＋装
   置からの情報を破割御装（１１へ伝達するだめのフォー
   マットに変換する８ｆｉ　１手段と、 前記＃４８Ｊ１手段に応答して制御信号を発生し破割御
   装（ｕＫ門述するパラメータを制御し、さらに出力信号
   を発生する制御手段と、出力信号に応答して回転装置の
   最大角度変位を所定の−１１と第２の極限の間に限定す
   る出力信号に応答して回転装備の回転に抵抗を発生する
   第３手段、とを備えていることを％徴とする前記装置。 ３３、特許請求の範囲第３０項、第６１項あるいけ第３
   ２項に記載の装置であって、さらに、出力信号に応答し
   て複数の角位置についての触覚的表示を与える第４手段
   を備えていることを特徴とする前記装置。 ５４、運ｕ１υ装置から蚊制御装的への情報を入力ｌ〜
   関述する少なくとも１つの動作パラメータを１ｊ制御し
   、またその出力に応答して触角フォーマットで１ｈ報を
   発生する動的相互作用応答制御装置であって、該装置は
   、 運動装置からの情報を被制御装置へ伝達するだめのフォ
   ーマットに変換する第１手段と、前記第１手段に応答し
   て制御信号を発生し被制御装置に関連する運動パラメー
   タを制御し、さらに出力信号を発生する制御手段と、出
   力信号に応答して回転装置の最大角度変位を所定の第１
   と第２の極限の間に限定する第２手段と、および、 出力信号に応答１７て複数の角位置についての触覚的表
   示を与える氾４手段、とを備えていることを１特徴とす
   る前記共＠、６ ６５、特許請求の範囲第３４項に記載の装置であって、
   さらに出力信号に応答して運動装置゛の運動に抵抗を発
   生する第３手段を備えていることを特徴とする前記共（
   １へ“。 ６６、回転運動装置から被制御装置への情報を入力し関
   連する１つ以上のパラメータを制御し、さらにその出力
   に応答して触覚フォーマットで情報を発生する動的相互
   作用応答制御装置であって、該装置は、 回転運動装置からの情報を被制御装置へ伝達するだめの
   フォーマットに変換する第１手段と、 前記第１手段に応答して制御信号を発生し被制御装置に
   関連する動作パラメータを制御し、さらに出力信号を発
   生する制御手段と、出力信号に応答して回転装置の最大
   角度変位を所定の第１と第２の極限の間に限定する第２
   手段と、および、 出力信号に応答して複数の角位置についての触覚的表示
   を与える第４手段、とを備えていることを特徴とする前
   記装置ｆ’ｉ　。 ５７、特ｔｆ’１ｌｊｔ’７求の範囲第５６項に記載の
   装置であってさらに、出力信号に応答して回転運動装置
   Ｉ″ｆの回転運動に抵抗を発生する第６の手段を備えて
   いることを特徴とする前記装置。 ３８、グ換運動装置から被制御装置への情報を入力し関
   連する１つ以上のパラメータを制御し、またその出力に
   応答して触覚的フォーマットで情報を発生する動的相互
   作用応答制御装＋ｉ″７であって、該装置は、 変換運動装迩からの情報を被制御装置へ伝達するための
   フォーマットに変換する第１手段と、 前記第１手段に応答して制御信号を発生し被制御装置〜
   に関連する動作パラメータを制御し、さらに出力信号を
   発生する制御手段と、出力信号に応答して回転装置の最
   大角度変位を所定の第１と第２の極限の間に限定する第
   ２手段と、および、 出力信号に応答して複数の角位置についての触覚的表示
   を与える第４手段、とを備えていることを特徴とする前
   記装置。 ３９　特許請求の範囲第３４項、第３５項あるいは第３
   ６項に記載の装置であってさらに、出力信号に応答して
   変換運動装置の変換運動に抵抗を発生する第５手段を備
   えていることを特徴とする前記装置。 ４０、特許請求の範囲第３０項、第６１項、第３２項、
   第３３項、第６４項、第５５頂、第３６項、第３７項、
   第３８項あるいは第３９項に記載の装置であってさらに
   、 運動装ｆ６の変位側を表わす第１信号と運動装置の変位
   方向を表わす第２信号とを発生する第５手段を備えてい
   ることを特徴とする前記装置。 ４１、／ｌ’ケ許請求の範囲第５０項、第３１項、第３
   ２項、第３３項、第３４項、第３５項、第５６項、第３
   ７項あるいは第３９項に記載の装置であってさらに、 被制御装置に応答して触覚的表示を発生する第６手段を
   備えていることを特徴とする前記装置。 ４２、特許請求の範囲第４１項に記載の装置において、
   前記第６手段はさらに、被制御装置に応答して運動装置
   の運動に抵抗を発生する第７手段を備えていることを特
   徴とする前記装置。 ４３、特許請求の範囲第４２項に記載の装置において、
   前記第７手段はさらに、 被制御装置に応答して１方向における運動装置の運動を
   禁止する第８手段を備えていることを特徴とする前記装
   置。 ４４、特許請求の範囲第４２項に記載の装置において、
   前記第７手段はさらに、 被制御装置に応答して両方向における運動装置の運動を
   禁止する第９手段を備えていることを特徴とする前記装
   置。 ４５、特許請求の範囲第４２項に記載の装置において、
   前記第７手段はさらに、 被制御装置に応答して運動装置の運動に対する抵抗を低
   減させる第１０手段を備えていることを特徴とする前記
   装置。 ４６、回転フォーマットでの情報を被制御装置へ入力し
   関連する少なくとも１つの動作パラメータを制御し、ま
   たその出力に応答して触覚フォーマットで情報を発生す
   る動的相互作用応答制御装置であつで、該装置は、 軸装置と、 軸装置に結合されて該軸装置の角度変位に応答して第１
   信号を、また前記＠１＋　装置の回転方向に応答して第
   ２信号を発生するタコメータと、 タコメータの第１と第２の信号に応答して制御信号を発
   生しかつ電気装置に関連するパラメータを制御し、さら
   に出力信号を発生する制御装置と、および、 出力信号に応答する軸装置に結合された粒子ブレーキ、
   と金備えていることを特徴とする前記制御装置。 ４７、特許請求の範囲第４０項あるいは第４６項に記載
   の装置において、前記制御装置６は、第１と第２の信号
   に応答して第２信号によって決定されたシーケンスで第
   １信号の発生数をカウントし、さらに数字カウントに対
   応する出力を発生するカウンタ装置と、 前記カウンタ装置の数字カウントに応答し該数字カウン
   トを複数の所定数値と比較し、さらに前記カウンタ装置
   の数字カウントが前記Ｉツ■ボの数値の１つである場合
   出力信号を発生する比較装置と、および 前記カウンタ装置の数字カウントに応答して制御信号を
   発生する変換装（Ｈｌとを備えていることを特徴とする
   前記装置。 ４８、特許請求の範囲第４７項に記載の装置において、
   前記変換装置はさらに、数字カウントに応答して前記カ
   ウントの数値に応答してアナログフォーマットで制御信
   号を発生するアナログ変換装置から成ることを特徴とす
   る前記装Ｍ。