WO2023149111A1 - 触覚提示デバイス - Google Patents

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WO2023149111A1
WO2023149111A1 PCT/JP2022/047031 JP2022047031W WO2023149111A1 WO 2023149111 A1 WO2023149111 A1 WO 2023149111A1 JP 2022047031 W JP2022047031 W JP 2022047031W WO 2023149111 A1 WO2023149111 A1 WO 2023149111A1
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WO
WIPO (PCT)
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presentation device
user
tactile
state
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/047031
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健太郎 吉田
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by ソニーグループ株式会社 filed Critical ソニーグループ株式会社
Publication of WO2023149111A1 publication Critical patent/WO2023149111A1/ja

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer

Definitions

  • This technology relates to a tactile presentation device that presents a tactile sensation to a user.
  • Patent Literature 1 discloses a tactile output device that is worn on a finger.
  • This haptic output device includes a compression spring that biases a contact material that contacts the finger from the side opposite to the finger, and a dielectric elastomer that attracts the contact material to the side opposite to the finger side.
  • the dielectric elastomer relaxes and contracts to move the contact material, thereby changing the tactile sensation given to the user's finger.
  • the purpose of the present technology is to provide a tactile presentation device capable of effectively presenting tactile sensations to the user.
  • a tactile presentation device includes a fixed section and a deformable section.
  • the fixing part can come into contact with the user's body.
  • the deformable portion includes a first side that is closer to the fixed portion and a second side that is farther from the fixed portion and has lower rigidity than the rigidity of the first side, and deforms. Contact with the user's body is made possible.
  • the deformable portion may have a predetermined thickness in the height direction and be deformable so as to protrude in the height direction.
  • the thickness of the second side may be thinner than the thickness of the first side.
  • the thickness of the deformation portion may gradually decrease from the first side to the second side.
  • the deformable portion includes a first surface that can contact the user's body, and the deformable portion has a first surface that contacts the user's body over a first area. and a second state in which the first surface contacts the user's body with a second area larger than the first area.
  • a sense of hardness may be presented to the user by switching between the first state and the second state.
  • vibration may be presented to the user by switching between the first state and the second state.
  • the deformable portion may protrude in the height direction in the second state more than in the first state.
  • the second side of the deformation section may protrude in the height direction more than the first side.
  • the deformable portion includes a first portion having a first height in the first state and a second portion lower than the first height in the first state. You can stay.
  • the deformable portion has a first back surface opposite to the first surface, the tactile sense presentation device is capable of holding a fluid, and the first back surface of the deformable portion is and a fluid drive unit configured to switch between the first state and the second state by changing the pressure of the fluid in the fluid retention unit. good.
  • the fixed portion has a second surface that can come into contact with the user's body and a second back surface opposite to the second surface, and the tactile sense presentation device includes the A support portion may be further provided for supporting and fixing the fixing portion from the second rear surface side.
  • the tactile sense presentation device may further include an output section that presents a sensation to the user via the fixing section.
  • the output unit includes a vibration generation unit that generates vibration, a temperature change unit that changes temperature, a pressure generation unit that generates pressure, a sound output unit that outputs sound, or a light emission that generates light. At least one of the parts may be included.
  • the output unit includes the vibration generation unit, the tactile sense presentation device presents the vibration in the first frequency band to the user by switching between the first state and the second state, and the Vibration in a second frequency band different from the first frequency band may be presented to the user by vibration of the vibration generator.
  • the tactile sense presentation device may further include a control unit that switches between the first state and the second state or presents the sensation to the user by the output unit based on predetermined information. good.
  • the tactile sense presentation device may include a sensor section that detects a user's action on the fixed section.
  • the sensor section may include at least one of a proximity sensor, a vibration sensor, a temperature sensor, a pressure sensor, a sound sensor, or a light sensor.
  • the tactile sense presentation device may further include a control section that switches between the first state and the second state based on information from the sensor section.
  • the deformation section may be arranged so as to surround the fixed section.
  • FIG. 1 is a schematic top view showing a tactile presentation device according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the tactile presentation device according to the first embodiment as viewed from the front, showing the initial state of the tactile presentation device
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the tactile presentation device according to the first embodiment as seen from the front, and shows a deformed state of the tactile presentation device. It is a figure which shows 1st Example in the process of a control part. It is a figure which shows 2nd Example in the process of a control part.
  • FIG. 12 is a diagram showing a third embodiment of the processing of the control unit
  • 1 is a perspective view showing a tactile presentation device according to an application example
  • FIG. 10 is a front cross-sectional view of the tactile presentation device according to the application example;
  • FIG. 10 is a front cross-sectional view of the tactile presentation device according to the application example;
  • FIG. 10 is a side cross-sectional view of the tactile presentation device according to the application example;
  • FIG. 10 is a side cross-sectional view of the tactile presentation device according to the application example;
  • FIG. 11 is a top view showing a tactile presentation device according to a comparative example;
  • FIG. 11 is a side view showing a deformed state of a tactile presentation device according to a comparative example; It is a figure which shows the deformation
  • FIG. 10 is a front cross-sectional view of the tactile presentation device according to the application example;
  • FIG. 10 is a front cross-sectional view of the tactile presentation device according to the application example;
  • FIG. 10 is a diagram showing a tactile presentation device according to a second modified example
  • FIG. 11 is a diagram showing a tactile presentation device according to a third modified example
  • FIG. 11 is a diagram showing a tactile presentation device according to a fourth modified example
  • FIG. 14 is a diagram showing a tactile presentation device according to a fifth modified example
  • FIG. 12 is a diagram showing a tactile presentation device according to a sixth modification
  • FIG. 1 is a schematic top view showing a tactile presentation device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the tactile presentation device 100 according to the first embodiment as viewed from the front, showing the initial state of the tactile presentation device 100.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the tactile presentation device 100 according to the first embodiment as seen from the front, showing a deformed state of the tactile presentation device 100.
  • FIG. 1 is a schematic top view showing a tactile presentation device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the tactile presentation device 100 according to the first embodiment as viewed from the front, showing the initial state of the tactile presentation device 100.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the tactile presentation device 100 according to the first embodiment as seen from the front, showing a deformed state of the tactile presentation device 100.
  • FIG. 1 is a schematic top view showing a tactile presentation device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross
  • the tactile sense presentation device 100 may be an installation type device that is used by being installed at a predetermined location such as on a table, or a wearing type device that is worn on the user's body (fingers). .
  • the tactile sense presentation device 100 includes a bottomed cylindrical housing 10 and a support section 11 erected on the bottom of the housing 10 .
  • the tactile sense presentation device 100 also includes a membrane portion 20 that can come into contact with the user's body, a fluid holding portion 12 that holds fluid, and a fluid drive portion 13 that controls the flow of fluid into and out of the fluid holding portion 12.
  • the tactile sense presentation device 100 also includes an output section 14 provided on the support section 11 for presenting sensations to the user, and a sensor section 15 provided on the support section 11 . Further, the tactile sense presentation device 100 includes a control device 16 that controls each part of the tactile sense presentation device 100 in an integrated manner.
  • the housing 10 is configured in a bottomed cylindrical shape with an open top.
  • the shape of the tube in the housing 10 is circular, but the shape of the tube may be any shape such as elliptical, polygonal, or star-shaped.
  • the housing 10 is made of various materials such as resin and metal. If the tactile sense presentation device 100 is of a wearable type, for example, a band or the like for fixing the user's finger may be provided on the outer peripheral surface of the housing 10 .
  • the support part 11 is erected at the center position (XY directions) of the bottom part of the housing 10 and is configured in a columnar shape.
  • the shape of the pillar in the support portion 11 is circular, but the shape of the pillar may be any shape such as elliptical, polygonal, or star-shaped.
  • the support portion 11 is made of various materials such as resin and metal.
  • the support portion 11 may be integrally formed from the same material as the housing 10 or may be formed from a material different from that of the housing 10 .
  • the film part 20 is exposed above the tactile presentation device 100 and can come into contact with the user's body such as a finger.
  • the film part 20 is a part that presents a tactile sensation to the user by being touched by the user. In this example, it is assumed that the tactile sensation is presented to the user's fingers. It can be any part of the user's body, such as the finger of the user.
  • the film portion 20 includes a deformable portion 22 that can be deformed by the flow of fluid into and out of the fluid holding portion 12, and a fixed portion 21 that is fixed on the support portion 11 and is not deformed by the flow of fluid into and out of the fluid holding portion 12. including.
  • the fixed part 21 is formed in a disc shape, for example.
  • the fixed portion 21 may have any shape such as an elliptical shape, a polygonal shape, a star shape, or the like.
  • the fixed part 21 has a surface (second surface) that can come into contact with the user's body and a back surface (second back surface) opposite to this surface.
  • the support portion 11 supports and fixes the fixing portion 21 from the back side.
  • the surface area (XY direction) of the fixing portion 21 is set to be slightly smaller than the size of a finger, and when the user touches the surface of the fixing portion 21 with a finger, the entire surface of the fixing portion 21 can be touched. It is said that
  • the deformation section 22 can come into contact with the user's body through its deformation.
  • the deformation portion 22 is a portion other than the fixing portion 21 in the film portion 20 .
  • the deformable portion 22 is configured in a disc shape excluding a central portion (fixed portion 21) in the planar direction.
  • the deformation portion 22 may have any shape such as an elliptical shape, a polygonal shape, a star shape, or the like.
  • the deformable portion 22 is provided so as to surround the fixed portion 21 .
  • the deformation portion 22 is provided so as to surround the entire periphery of the fixed portion 21 , but may be provided so as to surround at least a portion of the periphery of the fixed portion 21 .
  • the deformable portion 22 has a surface (first surface) and a back surface (first back surface) opposite to the surface.
  • the fluid holding portion 12 is provided on the rear side of the deformation portion 22 and deforms the deformation portion 22 by the inflow and outflow of fluid.
  • the deformable portion 22 is connected to the fixed portion 21 on the inner peripheral side, and is fixed to the upper portion of the housing 10 on the outer peripheral side.
  • the deformable portion 22 has a predetermined thickness in the height direction, and is deformable so as to protrude in the height direction.
  • the deformable portion 22 is thinner on the outer peripheral side (the second side farther from the fixed portion 21) than on the inner peripheral side (the first side closer to the fixed portion 21).
  • the deformation portion 22 is configured such that its thickness gradually decreases from the inner peripheral side to the outer peripheral side. For this reason, the deformable portion 22 has lower rigidity on the outer peripheral side than on the inner peripheral side, so that the outer peripheral side deforms more easily than the inner peripheral side (see FIG. 3).
  • the deformable portion 22 has an initial state (first state) (see FIG. 2) in which the surface (first surface) of the deformable portion 22 contacts the user's body (finger) with a first area (including 0). , and a deformed state (second state) (see FIG. 3) in which the surface of the deformable portion 22 contacts the user's body (finger) with a second area larger than the first area (see FIG. 3).
  • the initial state is, for example, a state in which no force is applied to the deformable portion 22, the deformable portion 22 is not deformed, and the pressure inside the fluid retaining portion 12 is equal to the atmospheric pressure.
  • the deformed state is, for example, a state in which a force is applied to the deformable portion 22 from the back side and the deformable portion 22 is deformed, and the pressure inside the fluid retaining portion 12 is higher than the atmospheric pressure.
  • the deformed state includes multiple stages of deformed states from a small deformed state to a large deformed state.
  • the deformable portion 22 deforms so as to protrude in the height direction (the direction toward the user's body) compared to the initial state.
  • the deformable portion 22 is relatively thinner (lower rigidity and less deformable) than the inner peripheral side, which is relatively thicker (higher rigidity and less deformable), in the deformed state. (easy)
  • the outer peripheral side protrudes in the height direction. Therefore, the deformable portion 22 is deformable so as to conform to the shape and curvature of the user's finger.
  • the deformable portion 22 is made of a highly elastic material, for example, various types of rubber such as silicone rubber, urethane rubber, and natural rubber, and mesh fabric.
  • the fixed portion 21 is typically made of the same material as the deformation portion 22 from the viewpoint of cost reduction, but the fixed portion 21 may be made of a material different from that of the deformation portion 22 .
  • the fixing portion 21 may be made of a material with low elasticity such as metal, resin, or wood.
  • the case where the inner and outer peripheral sides of the deformable portion 22 have different thicknesses has been described in order to make the outer peripheral side of the deformable portion 22 less rigid than the inner peripheral side so that it can be easily deformed.
  • the materials of the inner peripheral side and the outer peripheral side of the deformable portion 22 can be changed.
  • a material with a lower Young's modulus than the material on the inner peripheral side (e.g., the same thickness) is used as the material on the outer peripheral side of the deformation portion 22 .
  • both the thickness and the material can be changed on the inner and outer peripheral sides of the deformable portion 22 so that the outer peripheral side of the deformable portion 22 has lower rigidity than the inner peripheral side and is easier to deform.
  • the fluid holding part 12 is formed by a space on the lower side of the deformation part 22 (on the side opposite to the user side), and is airtight and can hold the fluid.
  • the space forming the fluid holding portion 12 is a region surrounded by the rear surface of the deformation portion 22 , the bottom surface of the housing 10 , the inner wall surface of the housing 10 , and the outer peripheral surface of the support portion 11 .
  • the shape of the space formed by the fluid holding part 12 is ring-shaped with a predetermined height in the example shown in the figure, but this shape can be changed as appropriate.
  • the space formed by the fluid holding portion 12 may be covered with the membrane member 1 .
  • the film member 1 is made of, for example, silicone rubber, urethane rubber, natural rubber, or the like, from the viewpoint of maintaining the airtightness of the space while having stretchability (when the film member 1 covers the portion in contact with the deformable portion 22). It is composed of various types of rubber.
  • the fluid held by the fluid holding part 12 may be various gases such as air and nitrogen gas, or may be liquids such as water, magnetic fluid, and electrorheological fluid.
  • An output section 14 is provided inside the support section 11 for presenting sensations to the user via the fixing section 21 (and the support section 11). Further, inside the supporting portion 11 , a sensor portion 15 is provided for detecting the action of the user on the fixed portion 21 .
  • the output section 14 and the sensor section 15 may be provided outside the support section 11 (under or above the support section 11, etc.).
  • the output unit 14 is electrically connected to the control device 16 and presents sensations to the user according to the control of the control device 16 .
  • the output unit 14 is at least one of a vibration generating unit that generates vibration, a temperature changing unit that changes temperature, a pressure generating unit that generates pressure, a sound output unit that outputs sound, or a light emitting unit that generates light. including.
  • the vibration generator is composed of, for example, a voice coil motor, piezoelectric element, eccentric motor, LRA (Linear Resonant Actuator), etc., and presents vibrations to the user.
  • the temperature changing unit is composed of, for example, a Peltier element, a heater, etc., and presents a warm or cold sensation to the user.
  • the pressure generator is composed of an electromagnetic motor, an electrostatic actuator, a compressor (pneumatic, hydraulic), etc., and presents pressure (force) to the user.
  • the sound output unit is composed of, for example, a speaker, etc., and presents sound to the user.
  • the light emitting unit is composed of, for example, an LED (Light Emitting Diode) or the like, and presents light to the user.
  • the sensor unit 15 is electrically connected to the control device 16 and transmits detected information to the control device 16 .
  • the sensor unit 15 includes at least one of a proximity sensor, a vibration sensor, a temperature sensor, a pressure sensor, a sound sensor, and a light sensor.
  • the proximity sensor is composed of a capacitance sensor, an optical distance sensor, a conduction sensor, an illuminance sensor, etc., and detects the proximity or contact of the user's finger (body) to the fixed part 21 .
  • the vibration sensor detects vibration of the fixed portion 21 caused by the user's finger.
  • the temperature sensor is a thermocouple type sensor, a resistance type sensor, or the like, and detects a change in temperature of the fixed portion 21 caused by the user's finger.
  • the pressure sensor is a variable resistance sensor, a variable capacitance sensor, or the like, and detects the pressure applied by the user's finger to the fixed portion 21 .
  • the sound sensor is, for example, a microphone, and detects sounds (voice) produced by the user.
  • the light-receiving sensor is, for example, an imaging device such as a camera, and captures an image of the user's finger through the fixing section 21 .
  • the material of the fixing unit 21 has a relatively high thermal conductivity (for example, 0.1 W/mK or more). ) is used.
  • the material of the fixing section 21 has a relatively high Young's modulus (1. 0 MPa or more) is used.
  • a material having a relatively high transmittance for example, 0.5 or more is used as the material of the fixing unit 21. .
  • the fluid driving portion 13 can switch between the initial state and the deformation state (multi-stage) of the deformation portion 22.
  • the fluid driving portion 13 is connected to the fluid retaining portion 12 via a pipe or the like having a fluid flow path.
  • the fluid drive unit 13 is configured by a pump, an electromagnetic valve, and the like.
  • the control device 16 includes a control section, a storage section, a communication section, and the like.
  • the control unit executes various calculations based on various programs stored in the storage unit, and controls each unit of the tactile sense presentation device 100 in an integrated manner.
  • the control unit drives the fluid drive unit 13 through its control, and is capable of switching between the initial state and the deformation state (multi-stage) in the deformation unit 22 . Further, the control unit drives the output unit 14 based on predetermined information (including sensor information from the sensor unit 15), thereby presenting sensations to the user via the fixing unit 21.
  • the control unit is realized by hardware or a combination of hardware and software. Hardware is configured as part or all of the control unit, and the hardware includes CPU (Central Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), FPGA (Field Programmable Gate Array), ASIC (Application Specific Integrated Circuit) , or similar ones.
  • CPU Central Processing Unit
  • DSP Digital Signal Processor
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the storage unit includes a non-volatile memory that stores various programs and various data required for processing by the control unit, and a volatile memory that is used as a work area for the control unit.
  • the communication unit is configured to communicate with devices other than the tactile presentation device 100 .
  • control device 16 may be a device (for example, a microcontroller) dedicated to the tactile presentation device 100, or a personal computer (PC: desktop PC, laptop PC, tablet PC, server device on a network, etc.). or other general-purpose devices such as mobile phones (including smart phones).
  • ⁇ Usage example> by switching between the initial state and the deformed state of the deformable portion 22, it is possible to present a feeling of hardness to the user.
  • the deformation portion 22 is set to the initial state (see FIG. 2).
  • the deformable portion 22 is brought into a deformed state (see FIG. 3).
  • switching between the initial state and the deformed state of the deformation section 22 makes it possible to present vibrations to the user. For example, by switching between the initial state (see FIG. 2) and the deformed state (see FIG. 3) of the deformation section 22 at a predetermined cycle, vibration can be presented to the user.
  • the temperature change portion lowers the temperature of the fixed portion 21 to provide the user with a feeling of touching metal. It can present sensations.
  • the temperature changer raises the temperature of the fixed portion 21 to give the user a feeling of wood. It can present a sense of touch.
  • the fixed portion 21 is vibrated at a predetermined frequency by the vibration generating portion so that the user feels as if he or she is touching metal. feeling can be presented.
  • the vibration generator causes the fixed portion 21 to move at a predetermined frequency (a frequency different from that of metal). By vibrating with , it is possible to present the user with a feeling of touching a tree.
  • vibration is presented to the user by switching between the initial state and the deformed state of the deformation section 22 .
  • vibration in a low frequency band (first frequency band) below a predetermined threshold for example, 20 Hz
  • vibration in a high frequency band is presented to the user by vibration of the vibration generator. This makes it possible to appropriately present vibrations in a wide frequency band to the user.
  • the sensor information from the sensor unit 15 can be used as at least one of information for transforming the transforming unit 22 and information for driving the output unit 14 .
  • FIG. 4 is a diagram showing the first embodiment of the processing of the control unit.
  • the first embodiment is an example of deforming the deformation portion 22 based on sensor information.
  • an installation type tactile sense presentation device 100 is used as an example, and a case where the deformation by the deformation section 22 presents the user with a feeling of hardness will be described.
  • control unit acquires sensor information from the proximity sensor and determines whether or not the user's finger is close to (contacts with) the fixed unit 21 (step 101).
  • control unit determines whether or not it is necessary to drive the fluid driving unit 13 to deform the deformation unit 22 based on the sensor information (whether they are in proximity (contact)) from the proximity sensor (step 102).
  • step 102 the control unit determines that the fluid driving unit 13 does not need to be driven (NO in step 102) when the user's finger does not approach (contact) the fixing unit 21, and the deformation unit 22 is not transformed (initial state) and the process ends.
  • step 102 the user's finger is close to (contacts with) the fixed part 21, but if presently presenting a hard tactile sensation to the user, there is no need to drive the fluid driving part 13. (NO in step 102), and the process ends without deforming the deforming portion 22 (initial state).
  • step 102 if the user's finger is close to (contacts with) the fixed part 21 and presents a soft tactile sensation to the user, it is necessary to drive the fluid driving part 13. It is determined that there is (YES in step 102). In this case, the control section drives the fluid driving section 13 to deform the deformation section 22 (deformation state) (step 103), and ends the process.
  • a proximity sensor is used as the sensor unit 15
  • a vibration sensor a temperature sensor, a pressure sensor, a sound sensor, or a light receiving sensor may be used.
  • a vibration sensor for example, a vibration sensor, a temperature sensor, or a pressure sensor may be used to determine the presence or absence of proximity (contact) to the fixed portion 21 .
  • the control unit drives the fluid drive unit 13 when the user's finger is close to (contacts with) the fixed unit 21 and presents a soft tactile sensation to the user. to provide the user with a soft tactile sensation.
  • the degree of deformation by the deformation portion 22 can also be changed according to the magnitude of the pressing force.
  • a sound sensor microphone
  • a light sensor camera
  • identifying the user's voice or identifying the user's fingerprint an individual can be identified and presented to each user. It is also possible to change the hardness and softness.
  • a proximity sensor determines whether or not there is proximity (contact) to the fixed portion 21 .
  • the control unit drives the fluid driving unit 13 to present the vibration to the user. do.
  • a pressure sensor it is also possible to change the frequency of vibration by the deformable portion 22 according to the magnitude of the pressing force.
  • a sound sensor microphone
  • a light sensor camera
  • identifying the user's voice or identifying the user's fingerprint an individual can be identified and presented to each user. It is also possible to change the frequency of the vibrations.
  • FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the processing of the control unit.
  • the second embodiment is an example in which the transforming section 22 is transformed and the output section 14 is driven based on control information (predetermined information) based on video information.
  • control information predetermined information
  • the wearable tactile sense presentation device 100 is used as an example (that is, the finger is always in contact with the fixed part 21), and the image displayed on the screen of the display device is displayed. A case will be described where the deformable portion 22 is deformed to present a feeling of hardness to the user.
  • control unit acquires control information based on video information (step 201).
  • the control information includes information as to what kind of hardness and softness should be presented to the user at what timing.
  • the control information may be acquired from another device (for example, a server device on the network) via the communication unit, or may be stored in the storage unit of the control device 16 in advance.
  • control unit determines whether or not it is necessary to drive the fluid drive unit 13 to deform the deformation unit 22 based on the acquired control information (step 202).
  • step 202 the control unit determines that it is not necessary to drive the fluid driving unit 13 to deform the deformation unit 22 (initial state) when an image of a finger touching a hard object is currently displayed on the screen. (NO in step 202 ), and proceed to step 204 .
  • step 202 the control unit determines that it is necessary to drive the fluid driving unit 13 when an image of a finger touching a soft object is currently displayed on the screen (YES in step 202). In this case, the control section drives the fluid driving section 13 to deform the deformation section 22 (deformation state) (step 203), and proceeds to the next step 204.
  • FIG. 1 the control section determines that it is necessary to drive the fluid driving unit 13 when an image of a finger touching a soft object is currently displayed on the screen.
  • the control section drives the fluid driving section 13 to deform the deformation section 22 (deformation state) (step 203), and proceeds to the next step 204.
  • step 202 the control unit determines that it is necessary to drive the fluid driving unit 13 when an image of pushing a soft object with a finger is currently displayed on the screen (YES in step 202). In this case, the control section drives the fluid driving section 13 to deform the deformation section 22 (deformation state) (step 203), and proceeds to the next step 204.
  • FIG. 1 the control section determines that it is necessary to drive the fluid driving unit 13 when an image of pushing a soft object with a finger is currently displayed on the screen.
  • control unit determines whether it is necessary to drive the output unit 14 based on the control information based on the video information.
  • step 204 the control unit determines that it is necessary to drive the vibration generating unit in the output unit 14 when an image of a finger touching a hard object is currently displayed on the screen (YES in step 204). In this case, the control section drives the vibration generating section to vibrate the fixing section 21 (step 205), and ends the process.
  • step 204 the control unit determines that it is necessary to drive the vibration generating unit in the output unit 14 when an image of a finger touching a soft object is currently displayed on the screen (YES in step 204). ). In this case, the control unit drives the vibration generating unit to vibrate the fixing unit 21 (the frequency is different from that when touching a hard object) (step 205), and ends the process.
  • step 204 the control unit determines that it is not necessary to drive the vibration generating unit in the output unit 14 when an image of pushing a soft object with a finger is currently displayed on the screen (NO in step 204). , terminate the process.
  • the vibration generator is used as the output unit 14
  • a temperature change unit a pressure generator, a sound output unit, or a light emitter may be used as the output unit 14.
  • control section may change the temperature of the fixing section 21 by the temperature changing section in accordance with an image of a finger touching a warm or cold object.
  • the control unit does not deform the deformation unit 22 (initial state), and the temperature change unit causes the fixing unit 21 to move. Raise or lower the temperature.
  • the control unit deforms the deformation unit 22 (deformed state), and the temperature change unit causes the fixing unit 21 to move. Raise or lower the temperature.
  • control unit may change the pressure from the lower side of the fixing unit 21 by the pressure generating unit in accordance with the image of the finger being pushed back by the object.
  • the control unit does not deform the deformation unit 22 (initial state), and applies pressure from the lower side of the fixing unit 21 by the pressure change unit. to raise
  • the control section deforms the deformation section 22 (deformed state) and applies pressure from the lower side of the fixing section 21 by the pressure change section. to raise
  • control unit may cause the sound output unit to generate sound (voice) in accordance with an image of a finger touching an object (character) that emits sound (voice).
  • the control unit does not deform the deformation unit 22 (initial state ) to generate sound (voice) from the sound output unit.
  • the control unit deforms the deformation unit 22 (deformed state). and generate sound (voice) from the sound output unit.
  • control unit may cause the light-emitting unit to emit light in accordance with an image of a finger touching a light-emitting object (character).
  • the control unit changes the light emitting unit without deforming the transforming unit 22 (initial state). light up.
  • the control unit deforms the transforming unit 22 (deformed state) and changes the light emitting unit. light up.
  • the control unit switches between the initial state and the deformation state of the deformation unit 22 to present vibration (for example, less than 20 Hz) to the user. do.
  • the control section causes the vibration generated by the vibration generation section instead of the deformation by the deformation section 22. may present the vibration to the user.
  • Presentation of vibration by deformation of the deformation section 22 presentation of temperature by the temperature change section, presentation of pressure by the pressure generation section, presentation of sound by the sound output section, or presentation of light by the light emission section may be combined.
  • FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the processing of the control unit.
  • the third embodiment is an example in which the deformation section 22 is deformed based on sensor information (predetermined information) from the sensor section 15 and the output section 14 is driven based on the sensor information.
  • the installation type tactile sense presentation device 100 is used as an example, and the case where the deformation by the deformation section 22 presents the user with a feeling of hardness and softness and the temperature output section 14 presents a feeling of temperature. explain.
  • the control unit acquires sensor information from the proximity sensor, determines whether the user's finger is close to the fixed unit 21 within a predetermined distance, and determines whether the user's finger is in contact with the fixed unit 21 . It is determined whether or not there is (step 301).
  • control unit determines whether or not it is necessary to drive the fluid drive unit 13 to deform the deformation unit 22 based on the sensor information from the proximity sensor (step 302).
  • step 302 if the user's finger is not close to the fixed part 21 (below a predetermined distance from the fixed part 21), the controller determines that it is not necessary to drive the fluid driving part 13 (step 102). No), the process proceeds to step 304 without deforming the deforming portion 22 (initial state).
  • step 302 the control unit determines that it is not necessary to drive the fluid drive unit 13 when the user's finger is in contact with the fixed unit 21 and a hard tactile sensation is presented to the user at present. (NO in step 302), the process proceeds to step 304 without deforming the deformable portion 22 (initial state).
  • step 302 the control unit determines that the fluid drive unit 13 needs to be driven when the user's finger is in contact with the fixed unit 21 and the user is currently presented with a soft tactile sensation. (YES in step 302). In this case, the control section drives the fluid driving section 13 to deform the deformation section 22 (deformation state) (step 303), and proceeds to the next step 304.
  • FIG. 3 the control section drives the fluid driving section 13 to deform the deformation section 22 (deformation state)
  • control unit determines whether it is necessary to drive the temperature change unit to present heat to the user based on the sensor information from the proximity sensor.
  • step 304 if the user's finger is not close to the fixed part 21 (below a predetermined distance from the fixed part 21), the controller determines that it is not necessary to drive the temperature changing part (step 304). NO), the process ends.
  • step 304 the control unit determines that it is necessary to drive the temperature change unit when the user's finger is close to the fixing unit 21 and the warm sensation is presented to the user at present. (YES in step 304). In this case, the control unit drives the temperature changing unit to raise the temperature of the fixing unit 21 (step 305).
  • step 304 the control unit determines that it is necessary to drive the temperature change unit when the user's finger is close to the fixed unit 21 and the user is currently presented with a cold sensation. (YES in step 304). In this case, the control unit drives the temperature changing unit to lower the temperature of the fixing unit 21 (step 305).
  • step 304 the control unit determines that it is necessary to drive the temperature change unit when the user's finger is in contact with the fixed unit 21 and the warm sensation is presented to the user at present. (YES in step 304). In this case, the control unit drives the temperature changing unit to raise the temperature of the fixing unit 21 (step 305).
  • step 304 the control unit determines that it is necessary to drive the temperature change unit when the user's finger is in contact with the fixed unit 21 and the user is currently presented with a cold sensation. (YES in step 304). In this case, the control unit drives the temperature changing unit to lower the temperature of the fixing unit 21 (step 305).
  • a proximity sensor is used as the sensor unit 15
  • a vibration sensor a temperature sensor, a pressure sensor, a sound sensor, or a light sensor may be used (see the first embodiment). ).
  • the temperature change unit is used as the output unit 14
  • a vibration generation unit a pressure generation unit, a sound output unit, or a light emission unit is used as the output unit 14. (see second embodiment).
  • FIG. 7 is a perspective view showing a tactile presentation device 101 according to an application example.
  • 8 and 9 are cross-sectional views of the tactile presentation device 101 according to the application example viewed from the front.
  • 10 and 11 are side cross-sectional views of the tactile presentation device 101 according to the application example.
  • FIG. 7 the film part 20 is omitted.
  • 8 and 10 show the initial state of the deformation portion 22
  • FIGS. 9 and 11 show the deformation state of the deformation portion 22.
  • the fluid drive section 13 and the control device 16 are omitted.
  • the tactile sense presentation device 101 according to the application example has the same configuration in principle as the tactile sense presentation device 100 according to the first embodiment described above, differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the tactile presentation device 100 is an installation-type device that is used by being installed on a table or the like.
  • This tactile sense presentation device 100 includes a base 2 installed on a table or the like, three supports 3 provided on the base 2 , and a housing 10 provided on the three supports 3 .
  • the base 2 is configured in a cylindrical shape having a top surface.
  • the shape of the base portion 2 may be elliptical, polygonal, star-shaped, or the like, and the shape is not particularly limited. Note that the base 2 can be omitted when the tactile sense presentation device 100 is a wearable type.
  • the housing 10 is configured in a cylindrical shape, but the wall on the rear side of the cylinder (the right side in FIGS. 10 and 11) is notched (missing). Since this notch is provided, the user can easily place his or her finger on the film portion 20 inside the housing 10 .
  • a support portion 11 that supports the fixing portion 21 of the film portion 20 is provided at the center position (XY directions) of the bottom portion of the housing 10 .
  • a sensor section 15 is provided at a position corresponding to the support section 11 .
  • An output section 14 is provided below the support section 11 .
  • the output section 14 is arranged outside the housing 10 below the support section 11 , and is arranged in a space surrounded by the three pillars 3 .
  • the film portion 20 has a fixed portion 21 and a deformable portion 22 .
  • the fixed portion 21 has a fitting portion that fits with the support portion 11 on its lower side.
  • the thickness of the deformed portion 22 is gradually reduced from the inner peripheral side to the outer peripheral side.
  • An outer peripheral end of the deformable portion 22 is fixed to the inner peripheral wall of the housing 10 .
  • the outer peripheral end on the rear side (the right side in FIG. 10) of deformable portion 22 is set at the same height as fixed portion 21 in the initial state.
  • the outer peripheral edge on the front side (left side in FIG. 10) and the outer peripheral edge on the left and right sides (horizontal direction in FIG. 8) of the deformation section 22 are positioned higher than the fixing section 21 in the initial state.
  • the deformable portion 22 includes a first portion (rear) having a first height in the initial state and a second portion (front and lateral directions) having a height higher than the first height in the initial state. By doing so, the deformation section 22 can be appropriately deformed along the shape and curvature of the user's finger.
  • a fluid holding portion 12 is provided below the deformation portion 22 .
  • the space formed by the fluid holding portion 12 is a region surrounded by the rear surface of the deformation portion 22 , the bottom surface of the housing 10 , the inner wall surface of the housing 10 , and the outer peripheral surface of the support portion 11 .
  • the tactile sense presentation device 100 (including the application example 101) according to the present technology includes the fixed section 21 and the deformable section 22 .
  • the fixed part 21 can come into contact with the user's body.
  • the deformable portion 22 has an inner peripheral side (first side) closer to the fixed portion 21 and a side farther from the fixed portion 21, and has a rigidity lower than that of the inner peripheral side (the thickness is thin and deformed). and the outer peripheral side (second side), which is easier to deform, and can come into contact with the user's body.
  • FIG. 12 is a top view showing a tactile presentation device 102 according to a comparative example.
  • FIG. 13 is a side view showing a deformed state in the tactile presentation device 102 according to the comparative example.
  • the tactile sense presentation device 102 has a rectangular plate member 33 and a rectangular film portion 30 provided on the plate member 33 .
  • the film part 30 is made of a material with relatively high elasticity, such as a rubber material.
  • the film portion 30 has its outer peripheral edge adhered to the plate member 33 with an adhesive or the like, and its central portion adhered to the plate member 33 with an adhesive or the like.
  • the film portion 30 has a portion fixed to the plate member 33 at the central portion thereof as a fixed portion 31 and a peripheral portion thereof as a deformable portion 32 .
  • a space sandwiched between the deformation portion 32 and the plate member 33 serves as a fluid retaining portion 34 .
  • the deformable portion 32 since the thickness of the deformable portion 32 is constant (stiffness and ease of deformation are constant), the deformable portion 32 does not deform along the shape and curvature of the finger. The pressure on the device is not constant, giving the user a sense of discomfort.
  • the finger is separated from the fixed portion 31 because a sharp height difference larger than the curvature of the finger occurs in the vicinity of the fixed portion 31 in the deformable portion 32 .
  • FIG. 14 is a diagram showing a deformed state of the deformable portion 22 according to the present technology.
  • the deformable portion 22 is deformed as shown in FIG.
  • the deformable portion 22 since the thickness of the deformable portion 22 is not constant (the rigidity and ease of deformation are not constant), the deformable portion 22 deforms along the shape and curvature of the finger. The pressure on is constant, thereby preventing the user from feeling uncomfortable. That is, it is possible to effectively present the user with a feeling of hardness.
  • the deformable portion 22 in the deformable portion 22, there is no sudden height difference greater than the curvature of the finger in the vicinity of the fixed portion 21, so that the finger is separated from the fixed portion 21. The problem is also resolved.
  • the deformable portion 22 has an initial state (first state) in which the surface contacts the user's body over a first area, and a second area in which the surface is larger than the first area. , the deformation state (second state) in contact with the user's body is switched by the deformation.
  • the deformable portion 22 By switching between the initial state and the deformed state, it is possible to effectively present the user with a sense of stiffness. In other words, if a hard tactile sensation is to be presented, the deformable portion 22 should be in the initial state, and if a soft tactile sensation is to be presented, the deformable portion 22 should be in the deformed state.
  • the output unit 14 that presents sensations to the user via the fixing unit 21 is provided.
  • Various sensations can be presented to the user by combining the presentation of sensations by the output unit 14 and the presentation of tactile sensations by the deformation of the deformation unit 22 (see second to third embodiments). .
  • vibration in a first frequency band (for example, less than 20 Hz) is presented to the user by switching between the initial state and deformation state, and vibration in a second frequency band (20 Hz or higher) higher than the first frequency band is vibrated.
  • a second frequency band (20 Hz or higher) higher than the first frequency band
  • control unit switches between the initial state and the deformation state based on predetermined information (control information based on video information, sensor information from the sensor unit 15, etc.), thereby appropriately presenting hardness and vibration to the user. (See first to third embodiments).
  • control unit presents sensations to the user through the output unit 14 based on predetermined information (control information based on video information, sensor information from the sensor unit 15, etc.), thereby providing various sensations to the user. can be presented (see second to third embodiments).
  • the sensor unit 15 that detects the user's action on the fixing unit 21 is provided.
  • the control unit can appropriately present a feeling of hardness and vibration to the user (see the first and third embodiments).
  • the controller can present various sensations to the user through the output unit 14 based on the sensor information, thereby appropriately presenting various sensations to the user (see the third embodiment).
  • FIG. 15 is a diagram showing a tactile presentation device 103 according to the first modified example.
  • the case where the outer peripheral side of the fixed portion 21 and the inner peripheral side of the deformable portion 22 are connected has been described.
  • the outer peripheral side of the fixed portion 21 and the inner peripheral side of the deformable portion 22 are not connected at least partially.
  • FIG. 16 is a diagram showing a tactile presentation device 104 according to the second modification.
  • FIG. 17 is a diagram showing a tactile presentation device 105 according to a third modified example.
  • the deformable portion 22 surrounds the fixed portion 21 all around has been described.
  • the deformable portion 22 partially surrounds the fixed portion 21 .
  • the deformable portion 22 surrounds the fixed portion 21 on the front side corresponding to the fingertip.
  • the fixed portion 21 is provided in a strip shape, and two strip-shaped deformation portions 22 are provided at positions sandwiching the fixed portion 21 .
  • long parts such as fingers, arms, and legs are assumed as the user's body.
  • FIG. 18 is a diagram showing a tactile presentation device 106 according to a fourth modification.
  • the user's body is smaller than the deformation section 22 and the deformation section 22 deforms along the shape and curvature of the user's body.
  • the fourth modification the user's body is larger than the deformation section 22, and the deformation section 22 deforms regardless of the shape and curvature of the user's body.
  • FIG. 18 shows the initial state of the deformable portion 22, in which the user's body is in contact with the fixed portion 21 but not so much with the deformable portion 22.
  • the middle diagram of FIG. 18 shows a case where the deformable portion 22 is slightly deformed, and shows a state where the user's body is in contact with the fixed portion 21 and the deformable portion 22 .
  • 18 shows a deformed state in which the deformable portion 22 is greatly deformed, and shows a state in which the user's body is pressed by the deformable portion 22. As shown in FIG.
  • FIG. 19 is a diagram showing a tactile presentation device 107 according to the fifth modification.
  • the fixed part 21 is long in the vertical direction and communicates with the lower side of the housing 10, and the output part 14 or the sensor part 15 is provided at a position corresponding to the fixed part 21 outside the housing 10.
  • FIG. 20 is a diagram showing a tactile presentation device 108 according to the sixth modification.
  • the support portion 11, the hard output portion 14, or the hard sensor portion 15 are exposed upward, and these also serve as the fixing portion 21.
  • FIG. 20 is a diagram showing a tactile presentation device 108 according to the sixth modification.
  • the support portion 11, the hard output portion 14, or the hard sensor portion 15 are exposed upward, and these also serve as the fixing portion 21.
  • FIG. 20 is a diagram showing a tactile presentation device 108 according to the sixth modification.
  • the support portion 11, the hard output portion 14, or the hard sensor portion 15 are exposed upward, and these also serve as the fixing portion 21.
  • This technique can also take the following configurations.
  • a haptic presentation device comprising: (2) The tactile presentation device according to (1) above, The tactile sense presentation device, wherein the deformable portion has a predetermined thickness in a height direction and is deformable so as to protrude in the height direction. (3) The tactile presentation device according to (2) above, A tactile presentation device, wherein the thickness of the second side is less than the thickness of the first side.
  • the tactile presentation device includes a first surface contactable with the user's body, The deformable portion has a first state in which the first surface is in contact with the user's body over a first area, and a second state in which the first surface is in contact with the user's body over a second area larger than the first area. and a second state of contact with the tactile presentation device by its deformation.
  • a tactile presentation device that presents a user with a feeling of softness by switching between the first state and the second state.
  • the tactile presentation device according to (5) or (6) above, A tactile presentation device that presents vibration to a user by switching between the first state and the second state.
  • the tactile presentation device according to any one of (5) to (7) above, The tactile sense presentation device, wherein the deformation portion protrudes in a height direction in the second state more than in the first state.
  • the tactile presentation device according to (8) above, The tactile sense presentation device, wherein the deformable portion has the second side that protrudes in a height direction more than the first side in the second state.
  • the tactile presentation device according to any one of (5) to (9) above, The deformable portion includes a first portion having a first height in the first state and a second portion lower than the first height in the first state.
  • the tactile presentation device according to any one of (5) to (10) above,
  • the deformation portion has a first back surface opposite to the first surface
  • the haptic presentation device is a fluid holding portion capable of holding a fluid and provided on the first rear surface side of the deformation portion;
  • a tactile sense presentation device further comprising: a fluid driving section that switches between the first state and the second state by changing the pressure of the fluid in the fluid holding section.
  • the tactile presentation device according to any one of (5) to (11) above,
  • the fixing part has a second surface that can come into contact with the user's body and a second back surface that is opposite to the second surface
  • the tactile sense presentation device further comprises a support section that supports and secures the fixing section from the second back surface side.
  • the tactile presentation device according to any one of (5) to (12) above, An output unit for presenting sensations to a user through the fixing unit is further provided as a tactile sense presentation device.
  • the output unit is at least one of a vibration generating unit that generates vibration, a temperature changing unit that changes temperature, a pressure generating unit that generates pressure, a sound output unit that outputs sound, or a light emitting unit that generates light. including a haptic presentation device.
  • the output unit includes the vibration generation unit,
  • the tactile sense presentation device presents vibration in a first frequency band to a user by switching between a first state and a second state, and presents vibration in a second frequency band different from the first frequency band to the vibration.
  • a tactile presentation device that presents information to a user by vibrating the generating part.
  • a tactile sense presentation device further comprising: a control unit that switches between the first state and the second state or presents a sense to a user by the output unit based on predetermined information.
  • a tactile presentation device including a sensor unit that detects a user's action on the fixed unit.
  • the tactile presentation device according to (17) above, The tactile sense presentation device, wherein the sensor unit includes at least one of a proximity sensor, a vibration sensor, a temperature sensor, a pressure sensor, a sound sensor, and a light sensor. (19) The tactile presentation device according to (17) or (18) above, A tactile sense presentation device further comprising: a control section for switching between the first state and the second state based on information from the sensor section. (20) The tactile presentation device according to any one of (1) to (19) above, The tactile sense presentation device, wherein the deformation section is arranged to surround the fixed section.

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Abstract

【課題】ユーザに効果的に触覚を提示することができる触覚提示デバイスを提供すること。 【解決手段】本技術に係る触覚提示デバイスは、固定部と、変形部とを具備する。前記固定部は、ユーザの身体に接触可能とされる。前記変形部は、前記固定部に近い側である第1の側と、前記固定部から遠い側であり、前記第1の側の剛性よりも低い剛性を有する第2の側とを含み、変形より前記ユーザの身体に接触可能とされる。

Description

触覚提示デバイス
 本技術は、ユーザに触覚を提示する触覚提示デバイスに関する。
 従来から、ユーザに対して触覚を提示する各種の触覚提示装置が知られている。
 例えば、下記特許文献1には、指に装着して使用されるタイプの触覚出力装置が開示されている。この触覚出力装置は、指に接触される接触材を指とは反対側から付勢する圧縮バネと、接触材を指側とは反対側へ引き付ける誘電エラストマとを備えている。この触覚出力装置では、誘電体エラストマに印加する電圧を調整することによって、誘電体エラストマを弛緩及び収縮させて接触材を移動させ、これによりユーザの指へ与える触覚を変化させている。
特開2017-79034号公報
 このような分野において、ユーザに効果的に触覚を提示することができる触覚提示デバイスが求められている。
 以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、ユーザに効果的に触覚を提示することができる触覚提示デバイスを提供することにある。
 本技術に係る触覚提示デバイスは、固定部と、変形部とを具備する。
 前記固定部は、ユーザの身体に接触可能とされる。
 前記変形部は、前記固定部に近い側である第1の側と、前記固定部から遠い側であり、前記第1の側の剛性よりも低い剛性を有する第2の側とを含み、変形より前記ユーザの身体に接触可能とされる。
 これにより、ユーザに効果的に触覚を提示することができる触覚提示デバイスを提供することができる。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記変形部は、高さ方向に所定の厚さを有し、前記高さ方向に向けて突出するように変形可能であってもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記第2の側の厚さは、前記第1の側の厚さよりも薄くてもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記変形部は、前記第1の側から前記第2の側にかけて徐々に厚さが薄くなっていてもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記変形部は、前記ユーザの身体に接触可能な第1の表面を含み、前記変形部は、前記第1の表面がユーザの身体と第1の面積で接触する第1の状態と、前記第1の表面が前記第1の面積よりも大きい第2の面積でユーザの身体と接触する第2の状態とがその変形により切り替えられてもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替えによりユーザに硬柔感を提示してもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替えによりユーザに振動を提示してもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記変形部は、前記第2の状態において、前記第1の状態よりも高さ方向に突出してもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記変形部は、前記第2の状態において、前記第2の側が、前記第1の側よりも高さ方向に突出してもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記変形部は、前記第1の状態で第1の高さの第1の部分と、前記第1の状態で前記第1の高さよりも低い第2の部分とを含んでいてもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記変形部は、前記第1の表面とは反対側の第1の背面を有し、前記触覚提示デバイスは、流体を保持可能であり、前記変形部の前記第1の背面側に設けられた流体保持部と、前記流体保持部内における前記流体の圧力を変化させることで、前記第1の状態及び前記第2の状態を切り替える流体駆動部とをさらに具備していてもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記固定部は、ユーザの身体に接触可能な第2の表面と、前記第2の表面とは反対側の第2の背面とを有し、前記触覚提示デバイスは、前記固定部を前記第2の背面側から支持して固定する支持部をさらに具備していてもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記固定部を介してユーザに感覚を提示する出力部をさらに具備していてもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記出力部は、振動を発生する振動発生部、温度を変化させる温度変化部、圧力を発生する圧力発生部、音を出力する音出力部、又は、光を発生させる発光部のうち少なくとも1つを含んでいてもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記出力部は、前記振動発生部を含み、前記触覚提示デバイスは、第1の周波数帯の振動を第1の状態及び第2の状態の切り替えによりユーザに提示し、前記第1の周波数帯とは異なる第2の周波数帯の振動を前記振動発生部の振動によりユーザに提示してもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、所定の情報に基づき、前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替え、又は、前記出力部によるユーザへの感覚の提示を実行する制御部をさらに具備していてもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記固定部に対するユーザのアクションを検出するセンサ部を含んでいてもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記センサ部は、近接センサ、振動センサ、温度センサ、圧力センサ、音感知センサ、又は、受光センサのうち少なくとも1つを含んでいてもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記センサ部からの情報に基づき、前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替える制御部をさらに具備していてもよい。
 上記触覚提示デバイスにおいて、前記変形部は、前記固定部の周囲を囲むように配置されていてもよい。
第1実施形態に係る触覚提示デバイスを示す模式的な上面図である。 第1実施形態に係る触覚提示デバイスを前方から見た模式的な断面図であり、触覚提示デバイスの初期状態を示す図である。 第1実施形態に係る触覚提示デバイスを前方から見た模式的な断面図であり、触覚提示デバイスの変形状態を示す図である。 制御部の処理における第1実施例を示す図である。 制御部の処理における第2実施例を示す図である。 制御部の処理における第3実施例を示す図である 適用例に係る触覚提示デバイスを示す斜視図ある。 適用例に係る触覚提示デバイスを前方から見た断面図である。 適用例に係る触覚提示デバイスを前方から見た断面図である。 適用例に係る触覚提示デバイスを側方から見た断面図である。 適用例に係る触覚提示デバイスを側方から見た断面図である。 比較例に係る触覚提示デバイスを示す上面図である。 比較例に係る触覚提示デバイスにおいて、変形状態を示す側面図である。 本技術に係る変形部の変形状態を示す図である。 第1変形例に係る触覚提示デバイスを示す図である。 第2変形例に係る触覚提示デバイスを示す図である。 第3変形例に係る触覚提示デバイスを示す図である。 第4変形例に係る触覚提示デバイスを示す図である。 第5変形例に係る触覚提示デバイスを示す図である。 第6変形例に係る触覚提示デバイスを示す図である。
 以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
≪第1実施形態≫
<全体構成及び各部の構成>
 図1は、第1実施形態に係る触覚提示デバイス100を示す模式的な上面図である。図2は、第1実施形態に係る触覚提示デバイス100を前方から見た模式的な断面図であり、触覚提示デバイス100の初期状態を示す図である。図3は、第1実施形態に係る触覚提示デバイス100を前方から見た模式的な断面図であり、触覚提示デバイス100の変形状態を示す図である。
 触覚提示デバイス100は、テーブル上などの所定の箇所に設置されて使用される設置タイプの装置であってもよいし、ユーザの身体(指)に装着される装着タイプの装置であってもよい。
 これらの図に示すように、本実施形態に係る触覚提示デバイス100は、有底である筒状の筐体10と、筐体10の底部に立設された支持部11とを備えている。また、触覚提示デバイス100は、ユーザの身体に接触可能な膜部20と、流体を保持する流体保持部12と、流体保持部12への流体の流出入を制御する流体駆動部13と備えている。
 また、触覚提示デバイス100は、支持部11に設けられ、ユーザに感覚を提示するための出力部14と、支持部11に設けれたセンサ部15とを備えている。また、触覚提示デバイス100は、触覚提示デバイス100の各部を統括的に制御する制御装置16を備えている。
 筐体10は、上方が開放された有底の筒状に構成される。図に示す例では、筐体10における筒の形状が円形とされているが、筒の形状は、楕円状、多角形状、星形等どのような形状であっても構わない。筐体10は、樹脂や金属などの各種の材料により構成される。なお、触覚提示デバイス100が装着タイプである場合、例えば、筐体10の外周面にユーザの指を固定するためのバンド等が設けられていてもよい。
 支持部11は、筐体10の底部においてその中心位置(XY方向)に立設されており、柱状に構成されている。図に示す例では、支持部11における柱の形状が円形とされているが、柱の形状は、楕円状、多角形状、星形等どのような形状であっても構わない。支持部11は、樹脂や金属などの各種の材料により構成される。支持部11は、筐体10と同一の材料により一体形成されていてもよいし、筐体10と異なる材料により構成されていてもよい。
 膜部20は、触覚提示デバイス100の上方に露出しており、ユーザの指等の身体に接触可能とされている。膜部20は、ユーザに触れられることでユーザに触覚を提示する部分である。ここでの例では、触覚を提示する対象がユーザの指である場合が想定されているが、触覚を提示する対象は、指に限られず、掌、腕、頭、顔、脚、足、足の指等、ユーザの身体のどの部分であってもよい。
 膜部20は、流体保持部12への流体の流出入により変形可能な変形部22と、支持部11上に固定されており、流体保持部12への流体の流出入では変形しない固定部21とを含む。
 固定部21は、例えば、円盤状に形成される。なお、固定部21は、楕円状、多角形状、星形等どのような形状であっても構わない。固定部21は、ユーザの身体に接触可能な表面(第2の表面)と、この表面とは反対側の背面(第2の背面)とを有している。支持部11は、固定部21を背面側から支持して固定する。
 固定部21の表面の面積(XY方向)は、指の大きさよりも若干小さく設定されており、ユーザが固定部21の表面を指で触れたときに、固定部21の表面の全体に接触可能とされている。
 変形部22は、その変形によりユーザの身体に接触可能とされている。変形部22は、膜部20において固定部21を除いた他の部分である。変形部22は、平面方向での中央部(固定部21)を除いた円盤状に構成されている。なお、変形部22は、楕円状、多角形状、星形等どのような形状であっても構わない。
 変形部22は、固定部21の周囲を囲うように設けられている。図に示す例では、変形部22が、固定部21の全周を囲うように設けられているが、固定部21の周囲のうち、少なくとも一部を囲うように設けられていてもよい。
 前記変形部22は、表面(第1の表面)と、その表面とは反対側の背面(第1の背面)を有している。流体保持部12は、変形部22の背面側に設けられており、流体の流出入により変形部22を変形させる。
 変形部22は、内周側が固定部21と繋がっており、外周側が筐体10の上部に固定されている。変形部22は、高さ方向に所定の厚さを有しており、高さ方向に向けて突出するように変形可能とされている。変形部22は、内周側(固定部21に近い側の第1の側)よりも外周側(固定部21から遠い側の第2の側)の方が、厚さが薄くされている。
 具体的には、変形部22は、内周側から外周側にかけて、その厚さが徐々に薄くなるように構成されている。このため、変形部22は、内周側よりも外周側の方が剛性が低くなっており、従って、内周側よりも外周側の方が変形しやすくなっている(図3参照)。
 変形部22は、変形部22の表面(第1の表面)がユーザの身体(指)と第1の面積(0を含む)で接触する初期状態(第1の状態)(図2参照)と、変形部22の表面が第1の面積よりも大きい第2の面積でユーザの身体(指)と接触する変形状態(第2の状態)(図3参照)とがその変形により切り替えられる。
 初期状態は、例えば、変形部22に対して力が加わっておらず、変形部22が変形していない状態であり、流体保持部12の内部の圧力が大気圧と等しい状態である。変形状態は、例えば、変形部22に対して背面側から力が加わって変形部22が変形した状態であり、流体保持部12の内部の圧力が大気圧よりも大きい状態である。変形状態は、小さい変形の状態から大きな変形の状態までの多段階の変形状態を含む。
 図3に示すように、変形部22は、変形状態において、初期状態よりも高さ方向(ユーザの身体側の方向)に突出するように変形する。特に、本実施形態では、変形部22は、変形状態において、相対的に厚さが厚い(剛性が高く変形し難い)内周側よりも、相対的に厚さが薄い(剛性が低く変形しやすい)外周側の方が、高さ方向に突出する。このため、変形部22は、ユーザの指の形や曲率に沿うように変形可能とされている。
 変形部22は、伸縮性が高い材料により構成されており、例えば、シリコンゴム、ウレタンゴム、天然ゴム等の各種のゴムやメッシュ生地などのより構成されている。固定部21は、コスト低減の観点から、典型的には変形部22と同じ材料により構成されるが、固定部21は、変形部22とは異なる材料により構成されていてもよい。例えば、固定部21は、金属、樹脂、木材などの伸縮性の低い材料により構成されていてもよい。
 なお、上記の例では、変形部22の外周側を内周側よりも剛性を低くして変形しやすくするために、変形部22の内周側及び外周側で厚さを変える場合について説明した。一方、変形部22の外周側を内周側よりも剛性を低くして変形しやすくするために、変形部22の内周側及び外周側で材料を変えることもできる。
 この場合、例えば、変形部22の外周側の材料として、内周側の材料よりもヤング率が低い材料(例えば、厚さは同じ)が用いられる。あるいは、変形部22の外周側を内周側よりも剛性を低くして変形しやすくするために、変形部22の内周側及び外周側において、厚さ及び材料の両方を変えることもできる。
 流体保持部12は、変形部22の下側(ユーザ側とは反対側)の空間により形成されており、気密性を持って流体を保持可能とている。流体保持部12を構成する空間は、変形部22の背面、筐体10の底面、筐体10の内壁面、支持部11の外周面によって囲まれた領域である。
 流体保持部12による空間の形状は、図に示す例では、所定の高さを有するリング状とされているが、この形状については適宜変更することができる。流体保持部12による空間は、膜部材1によって覆われていてもよい。この膜部材1は、伸縮性を持ちつつ(変形部22と接する箇所を膜部材1で覆う場合)、空間の気密性を保持するという観点から、例えば、シリコンゴム、ウレタンゴム、天然ゴム等の各種のゴムにより構成される。
 流体保持部12により保持される流体は、空気、窒素ガス等の各種の気体であってもよいし、水、磁性流体、電気粘性流体等の液体であっても構わない。
 支持部11の内部には、固定部21(及び支持部11)を介してユーザに感覚を提示するための出力部14が設けられている。また、支持部11の内部には、ユーザの固定部21に対するアクションを検出するためのセンサ部15が設けられている。なお、出力部14及びセンサ部15は、支持部11の外部(支持部11の下側、上側等)に設けられていてもよい。
 出力部14は、制御装置16に電気的に接続されており、制御装置16の制御に応じてユーザに感覚を提示する。出力部14は、振動を発生する振動発生部、温度を変化させる温度変化部、圧力を発生する圧力発生部、音を出力する音出力部、又は、光を発生させる発光部のうち少なくとも1つを含む。
 振動発生部は、例えば、ボイスコイルモータ、圧電素子、偏心モータ、LRA(Linear Resonant Actuator)等により構成されており、ユーザに対して振動を提示する。温度変化部は、例えば、ペルチェ素子、ヒータ等により構成されており、ユーザに対して、温感や冷感を提示する。圧力発生部は、電磁モータ、静電アクチュエータ、コンプレッサ(空気圧、油圧)等により構成されており、ユーザに対して圧力(力)を提示する。
 音出力部は、例えばスピーカ等により構成されており、ユーザに対して音を提示する。発光部は、例えばLED(Light Emitting Diode)などにより構成されており、ユーザに対して光を提示する。
 センサ部15は、制御装置16に電気的に接続されており、検出した情報を制御装置16へと送信する。センサ部15は、近接センサ、振動センサ、温度センサ、圧力センサ、音感知センサ又は受光センサのうち少なくとも1つを含む。
 近接センサは、静電容量センサ、光学式距離センサ、導通センサ、照度センサ等により構成されており、ユーザの指(身体)の固定部21への近接又は接触を検出する。振動センサは、ユーザの指による固定部21の振動を検出する。温度センサは、熱電対式センサ、抵抗式センサなどであり、ユーザの指による固定部21の温度の変化を検出する。
 圧力センサは、抵抗変化式センサ、静電容量変化式センサ等であり、ユーザの指による固定部21への圧力を検出する。音感知センサは、例えば、マイクであり、ユーザが生じる音(声)などを検出する。受光センサは、例えば、カメラによる撮像素子等であり、固定部21を介してユーザの指を撮像する。
 なお、出力部14に温度発生部が含まれる場合や、センサ部15に温度センサが含まれる場合、固定部21の材料として比較的に熱伝導率が高い材料(例えば、0.1W/mK以上)が用いられる。
 また、出力部14に振動発生部、音発生部が含まれる場合や、センサ部15に振動センサ、音感知センサが含まれる場合、固定部21の材料として比較的にヤング率が高い(1.0MPa以上)が用いられる。また、出力部14に発光部が含まれる場合や、センサ部15に受光センサが含まれる場合、固定部21の材料として比較的に透過率(例えば、0.5以上)が高い材料が用いられる。
 流体駆動部13は、流体保持部12内における流体の圧力を変化させることで、変形部22における初期状態と変形状態(多段階)とを切り替えることが可能とされている。流体駆動部13は、流体による流路を有するパイプ等を介して流体保持部12と連結されている。流体駆動部13は、ポンプや電磁バルブ等により構成されている。
 制御装置16は、制御部、記憶部、通信部などを備えている。制御部は、記憶部に記憶された各種のプログラムに基づき種々の演算を実行し、触覚提示デバイス100の各部を統括的に制御する。
 制御部は、その制御により流体駆動部13を駆動させることで、変形部22において初期状態及び変形状態(多段階)を切り替え可能とされている。また、制御部は、所定の情報(センサ部15からのセンサ情報を含む)に基づき、出力部14を駆動させることで、固定部21を介してユーザに感覚を提示することが可能とされている。
 制御部は、ハードウェア、又は、ハードウェア及びソフトウェアの組合せにより実現される。ハードウェアは、制御部の一部又は全部として構成され、このハードウェアとしては、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、あるいは、これらに類するもの等が挙げられる。
 記憶部は、制御部の処理に必要な各種のプログラムや、各種のデータが記憶される不揮発性のメモリと、制御部の作業領域として用いられる揮発性のメモリとを含む。通信部は、触覚提示装置100以外の他の装置と通信可能に構成されている。
 なお、制御装置16は、触覚提示装置100に専用の機器(例えば、マイクロコントローラ)であってもよいし、PC(Personal Computer:デスクトップPC、ラップトップPC、タブレットPC、ネットワーク上のサーバ装置等)や、携帯電話機(スマートフォンを含む)等の他の汎用の装置であってもよい。
 <使用例>
 本実施形態では、変形部22の初期状態と変形状態との切り替えにより、ユーザに対して硬軟感を提示することが可能とされている。例えば、ユーザに対して硬い触感を提示したい場合には、変形部22が初期状態とされる(図2参照)。一方、ユーザに対して柔らかい触感を提示したい場合に場合には、変形部22が変形状態とされる(図3参照)。
 また、本実施形態では、変形部22の初期状態と変形状態との切り替えにより、ユーザに対して振動を提示することが可能とされている。例えば、所定の周期で、変形部22の初期状態(図2参照)と変形状態(図3参照)とを切り替えることで、ユーザに対して振動を提示することができる。
 また、本実施形態では、この変形部22による初期状態及び変形状態(多段階)の切り替えによる触覚の提示に加えて、出力部14による感覚の提示を組み合わせることで様々な感覚をユーザに提示することが可能とされている。
 例えば、変形部22の初期状態と変形状態との切り替えにより、ユーザに対して硬軟感を提示する場合を想定する。この場合において、例えば、変形部22を初期状態としてユーザに硬い触覚を提示しているときに、温度変化部により固定部21の温度を下げることで、ユーザに対して金属に触れているような感覚を提示することができる。また、変形部22を初期状態(あるいは、少し変形させる変形状態)としてユーザに硬い触感を提示しているときに、温度変化部により固定部21の温度を上げることで、ユーザに対して木に触れているような感覚を提示することができる。
 また、例えば、変形部22を初期状態としてユーザに硬い触感を提示しているときに、振動発生部により固定部21を所定の周波数で振動させることで、ユーザに対して金属に触れているような感覚を提示することができる。また、変形部22を初期状態(あるいは、少し変形させる変形状態)としてユーザに硬い触感を提示しているときに、振動発生部により固定部21を所定の周波数(金属の場合とは異なる周波数)で振動させることで、ユーザに対して木に触れているような感覚を提示することができる。
 なお、ここでの説明における温度及び振動を組み合わせることで、ユーザに対して金属感、木の感覚等を提示することもできる。
 また、変形部22の初期状態と変形状態との切り替えにより、ユーザに対して振動を提示する場合を想定する。この場合、例えば、所定の閾値(例えば、20Hz)未満の低い周波数帯(第1の周波数帯)の振動を、変形部22の初期状態と変形状態との切り替えにより、ユーザに提示する。一方で、所定の閾値(例えば、20Hz)以上の高い周波数帯(第1の周波数帯とは異なる周波数帯)の振動を、振動発生部の振動によりユーザに提示する。これにより、広い周波数帯の振動をユーザに適切に提示することができる。
 センサ部15からのセンサ情報は、変形部22の変形を行うための情報、又は出力部14を駆動させるための情報のうち少なくとも一方の情報として用いることができる。
 <動作説明>
 次に、制御装置16における制御部の処理について説明する。なお、ここでの処理の説明においては、実施例を3つ挙げてそれぞれ具体的に説明する。
 [第1実施例]
 図4は、制御部の処理における第1実施例を示す図である。第1実施例は、センサ情報に基づき、変形部22を変形させる場合の例である。ここでの例では、一例として、設置型の触覚提示デバイス100が用いられており、変形部22による変形によりユーザに硬軟感を提示する場合について説明する。
 まず、制御部は、近接センサからセンサ情報を取得し、ユーザの指が固定部21に近接(接触)しているかどうかを判定する(ステップ101)。次に、制御部は、近接センサからのセンサ情報(近接(接触)しているかどうか)に基づき、流体駆動部13を駆動させて変形部22を変形させる必要があるかどうかを判定する(ステップ102)。
 ステップ102では、制御部は、ユーザの指が固定部21に近接(接触)していない場合には、流体駆動部13を駆動させる必要はないと判定し(ステップ102のNO)、変形部22を変形させず(初期状態)に処理を終了する。
 また、ステップ102において、制御部は、ユーザの指が固定部21に近接(接触)しているが、現在においてユーザに硬い触感を提示する場合には、流体駆動部13を駆動させる必要はないと判定し(ステップ102のNO)、変形部22を変形させず(初期状態)に処理を終了する。
 一方、ステップ102において、制御部は、ユーザの指が固定部21に近接(接触)しており、かつ、現在においてユーザに軟らかい触感を提示する場合には、流体駆動部13を駆動させる必要があると判定する(ステップ102のYES)。この場合、制御部は、流体駆動部13を駆動させて、変形部22を変形させ(変形状態)(ステップ103)、処理を終了する。
 ここでの説明では、センサ部15として、近接センサが用いられる場合について説明したが、振動センサ、温度センサ、圧力センサ、音感知センサ又は受光センサが用いられててもよい。
 例えば、振動センサ、温度センサ、又は圧力センサにより、固定部21に対する近接(接触)の有無が判定されてもよい。この場合も、上記と同様に、制御部は、ユーザの指が固定部21に近接(接触)しており、かつ、現在においてユーザに軟らかい触感を提示する場合に、流体駆動部13を駆動させて、ユーザに軟らかい触感を提示する。圧力センサが用いられる場合、押し込む力の大きさに応じて、変形部22による変形の度合いを変化させることもできる。
 また、例えば、音感知センサ(マイク)、又は受光センサ(カメラ)が用いられる場合、ユーザの声を識別したり、ユーザの指紋を識別したりすることで、個人を特定し、ユーザ毎に提示する硬軟感を変化させることもできる。
 以上の説明では、センサ部15からのセンサ情報に基づいて、変形部22の変形によりユーザに硬軟感を提示する場合について説明したが、変形部22の変形によりユーザに振動(例えば、20Hz未満)を提示してもよい。
 例えば、近接センサ、振動センサ、温度センサ、又は圧力センサにより、固定部21に対する近接(接触)の有無が判定される。この場合、制御部は、ユーザの指が固定部21に近接(接触)しており、かつ、現在においてユーザに振動を提示する場合に、流体駆動部13を駆動させて、ユーザに振動を提示する。圧力センサが用いられる場合、押し込む力の大きさに応じて、変形部22による振動の周波数を変化させることもできる。
 また、例えば、音感知センサ(マイク)、又は受光センサ(カメラ)が用いられる場合、ユーザの声を識別したり、ユーザの指紋を識別したりすることで、個人を特定し、ユーザ毎に提示する振動の周波数を変化させることもできる。
 [第2実施例]
 図5は、制御部の処理における第2実施例を示す図である。第2実施例は、映像情報に基づく制御情報(所定の情報)に基づき、変形部22を変形させ、かつ、出力部14を駆動させる場合の例である。ここでの例では、一例として、装着型の触覚提示デバイス100が用いられており(つまり、指は固定部21に常に接している)、表示装置の画面上に表示される映像に合わせて、変形部22が変形されて、ユーザに硬軟感を提示する場合について説明する。
 まず、制御部は、映像情報に基づく制御情報を取得する(ステップ201)。制御情報は、どのタイミングでどのような硬軟感をユーザに提示するかの情報が含まれる。制御情報は、通信部を介して他の装置(例えば、ネットワーク上のサーバ装置)から取得されてもよいし、予め制御装置16の記憶部に記憶されていてもよい。
 次に、制御部は、取得した制御情報に基づき、流体駆動部13を駆動させて変形部22を変形させる必要があるかどうかを判定する(ステップ202)。
 ステップ202では、制御部は、現在において硬い物体に指で接触する映像が画面上に流れている場合、流体駆動部13を駆動させて変形部22を変形させる必要はない(初期状態)と判定し(ステップ202のNO)、ステップ204へ進む。
 また、ステップ202では、制御部は、現在において軟らかい物体に指で接触する映像が画面上に流れている場合、流体駆動部13を駆動させる必要があると判定する(ステップ202のYES)。この場合、制御部は、流体駆動部13を駆動させて変形部22を変形させ(変形状態)(ステップ203)、次のステップ204へ進む。
 また、ステップ202では、制御部は、現在において軟らかい物体を指で押し込む映像が画面上に流れている場合、流体駆動部13を駆動させる必要があると判定する(ステップ202のYES)。この場合、制御部は、流体駆動部13を駆動させて変形部22を変形させ(変形状態)(ステップ203)、次のステップ204へ進む。
 ステップ204において、制御部は、映像情報に基づく制御情報に基づき、出力部14を駆動させる必要があるかどうかを判定する。
 ステップ204では、制御部は、現在において硬い物体に指で接触する映像が画面上に流れている場合、出力部14における振動発生部を駆動させる必要があると判定する(ステップ204のYES)。この場合、制御部は、振動発生部を駆動させて、固定部21を振動させ(ステップ205)、処理を終了する。
 また、ステップ204では、制御部は、現在において軟らかい物体に指で接触する映像が画面上に流れている場合、出力部14における振動発生部を駆動させる必要があると判定する(ステップ204のYES)。この場合、制御部は、振動発生部を駆動させて、固定部21を振動させ(硬い物体に触れるときとは周波数が異なる)(ステップ205)、処理を終了する。
 また、ステップ204では、制御部は、現在において軟らかい物体を指で押し込む映像が画面上に流れている場合、出力部14における振動発生部を駆動させる必要はないと判定し(ステップ204のNO)、処理を終了する。
 ここでの説明では、出力部14として、振動発生部が用いられる場合について説明したが、出力部14として、温度変化部、圧力発生部、音出力部、又は、発光部が用いられてもよい。
 例えば、制御部は、温かい又は冷たい物体に指で触れる映像に合わせて温度変化部により固定部21の温度を変化させてもよい。この場合、硬くて温かい又は冷たい物体に指で触れている映像が画面上で流れているとき、制御部は、変形部22を変形させず(初期状態)に、温度変化部により固定部21の温度を上昇又は低下させる。また、軟らかくて温かい又は冷たい物体に指で触れている映像が画面上で流れているとき、制御部は、変形部22を変形させて(変形状態)、かつ、温度変化部により固定部21の温度を上昇又は低下させる。
 また、制御部は、物体により指が押し戻される映像に合わせて圧力発生部により固定部21の下側からの圧力を変化させてもよい。この場合、硬い物体に指が押し戻される映像が画面上で流れているとき、制御部は、変形部22を変形させず(初期状態)に、圧力変化部により固定部21の下側からの圧力を上昇させる。また、軟らかい物体に指が押し戻される映像が画面上で流れているとき、制御部は、変形部22を変形させて(変形状態)、かつ、圧力変化部により固定部21の下側からの圧力を上昇させる。
 また、制御部は、音が出る(声を発する)物体(キャラクタ)に指で触れる映像に合わせて音出力部により音(声)を発生させてもよい。この場合、硬くて、かつ、音が出る(声を発する)物体(キャラクタ)に指で触れている映像が画面上で流れているとき、制御部は、変形部22を変形させず(初期状態)に、音出力部から音(声)を発生させる。また、軟らかくて、かつ、音が出る(声を発する)物体(キャラクタ)に指で触れている映像が画面上で流れているとき、制御部は、変形部22を変形させて(変形状態)、かつ、音出力部から音(声)を発生させる。
 また、制御部は、発光する物体(キャラクタ)に指で触れる映像に合わせて発光部を発光させてもよい。この場合、硬くて、かつ、発光する物体(キャラクタ)に指で触れている映像が画面上で流れているとき、制御部は、変形部22を変形させず(初期状態)に、発光部を発光させる。また、軟らかくて、かつ、発光する物体(キャラクタ)に指で触れている映像が画面上で流れているとき、制御部は、変形部22を変形させて(変形状態)、かつ、発光部を発光させる。
 以上の説明では、映像情報に基づく制御情報に基づいて、変形部22の変形によりユーザに硬軟感を提示する場合について説明したが、変形部22の変形によりユーザに振動(例えば、20Hz未満)を提示してもよい。
 例えば、制御部は、現在において振動する物体に指で接触する映像が画面上に流れている場合、変形部22における初期状態及び変形状態を切り替えて、ユーザに振動(例えば、20Hz未満)を提示する。この場合、制御部は、変形部22における初期状態及び変形状態の切り替では、再現できない高い周波数(20Hz以上)の振動をユーザに提示する場合、変形部22による変形ではなく、振動発生部による振動によりユーザに振動を提示してもよい。
 変形部22の変形による振動の提示と、温度変化部による温度提示、圧力発生部による圧力提示、音出力部による音提示、又は、発光部による光提示が組み合わされてもよい。
 [第3実施例]
 図6は、制御部の処理における第3実施例を示す図である。第3実施例は、センサ部15からのセンサ情報(所定の情報)に基づき、変形部22を変形させ、かつ、センサ情報に基づき、出力部14を駆動させる場合の例である。ここでの例では、一例として、設置型の触覚提示デバイス100が用いられており、変形部22による変形によりユーザに硬軟感を提示し、かつ、温度出力部14により温度感を提示する場合について説明する。
 制御部は、近接センサからのセンサ情報を取得し、ユーザの指が固定部21に対して所定の距離以下まで近接しているかどうか、及び、ユーザの指が固定部21に対して接触しているかどうかを判定する(ステップ301)。
 次に、制御部は、近接センサからのセンサ情報に基づき、流体駆動部13を駆動させて変形部22を変形させる必要があるかどうかを判定する(ステップ302)。
 ステップ302では、制御部は、ユーザの指が固定部21に近接(固定部21から所定の距離以下)していない場合には、流体駆動部13を駆動させる必要はないと判定し(ステップ102のNO)、変形部22を変形させず(初期状態)、ステップ304へ進む。
 また、ステップ302において、制御部は、ユーザの指が固定部21に接触しているが、現在においてユーザに硬い触感を提示する場合には、流体駆動部13を駆動させる必要はないと判定し(ステップ302のNO)、変形部22を変形させず(初期状態)に、ステップ304へ進む。
 一方、ステップ302において、制御部は、ユーザの指が固定部21に接触しており、かつ、現在においてユーザに軟らかい触感を提示する場合には、流体駆動部13を駆動させる必要があると判定する(ステップ302のYES)。この場合、制御部は、流体駆動部13を駆動させて、変形部22を変形させ(変形状態)(ステップ303)、次のステップ304へ進む。
 ステップ304において、制御部は、近接センサからのセンサ情報に基づき、温度変化部を駆動させてユーザに熱を提示する必要があるかどうかを判定する。
 ステップ304では、制御部は、ユーザの指が固定部21に近接(固定部21から所定の距離以下)していない場合には、温度変化部を駆動させる必要はないと判定し(ステップ304のNO)、処理を終了する。
 また、ステップ304において、制御部は、ユーザの指が固定部21に近接しており、かつ、現在において温かい感覚をユーザに提示する場合には、温度変化部を駆動させる必要があると判定する(ステップ304のYES)。この場合、制御部は、温度変化部を駆動させて、固定部21の温度を上昇させる(ステップ305)。
 また、ステップ304において、制御部は、ユーザの指が固定部21に近接しており、かつ、現在において冷たい感覚をユーザに提示する場合には、温度変化部を駆動させる必要があると判定する(ステップ304のYES)。この場合、制御部は、温度変化部を駆動させて、固定部21の温度を低下させる(ステップ305)。
 また、ステップ304において、制御部は、ユーザの指が固定部21に接触しており、かつ、現在において温かい感覚をユーザに提示する場合には、温度変化部を駆動させる必要があると判定する(ステップ304のYES)。この場合、制御部は、温度変化部を駆動させて、固定部21の温度を上昇させる(ステップ305)。
 また、ステップ304において、制御部は、ユーザの指が固定部21に接触しており、かつ、現在において冷たい感覚をユーザに提示する場合には、温度変化部を駆動させる必要があると判定する(ステップ304のYES)。この場合、制御部は、温度変化部を駆動させて、固定部21の温度を低下させる(ステップ305)。
 ここでの説明では、センサ部15として、近接センサが用いられる場合について説明したが、振動センサ、温度センサ、圧力センサ、音感知センサ又は受光センサが用いられててもよい(第1実施例参照)。
 また、ここでの説明では、出力部14として、温度変化部が用いられる場合について説明したが、出力部14として、振動発生部、圧力発生部、音出力部、又は、発光部が用いられてもよい(第2実施例参照)。
 以上の説明では、センサ部15からのセンサ情報に基づいて、変形部22の変形によりユーザに硬軟感を提示する場合について説明したが、変形部22の変形によりユーザに振動(例えば、20Hz未満)を提示してもよい。
 <適用例>
 次に、本技術の適用例について説明する。図7は、適用例に係る触覚提示デバイス101を示す斜視図ある。図8及び図9は、適用例に係る触覚提示デバイス101を前方から見た断面図である。図10及び図11は、適用例に係る触覚提示デバイス101を側方から見た断面図である。
 図7においては、膜部20が省略して図示されている。また、図8及び図10では、変形部22における初期状態が示されており、図9及び図11では、変形部22における変形状態が示されている。なお、図7~図11では、流体駆動部13及び制御装置16が省略されている。
 適用例に係る触覚提示デバイス101は、上述の第1実施形態に係る触覚提示デバイス100と原理的に同様の構成であるため、第1実施形態とは異なる点等を中心に説明する。
 適用例に係る触覚提示デバイス100は、テーブル上などに設置されて使用される設置型のデバイスである。この触覚提示デバイス100は、テーブル上などに設置される基部2と、基部2上に設けられた3本の支柱3と、3本の支柱3上設けられた筐体10とを備えている。
 基部2は、天面を有する円筒状に構成されている。なお、基部2の形状については、楕円、多角形、星形等であってもよく、その形状については特に限定されない。なお、触覚提示デバイス100が装着型である場合には、基部2は省略することができる。
 筐体10は、円筒状に構成されているが、円筒の後方側(図10、11の右側)における壁部が切り欠かれている(欠落している)。この切り欠かれた箇所が設けられているため、ユーザが筐体10内部において膜部20上に指を置きやすくなっている。
 筐体10の底部においてその中央位置(XY方向)には膜部20における固定部21を支持する支持部11が設けられている。支持部11に対応する位置には、センサ部15が設けられている。また、支持部11の下側には、出力部14が設けられている。出力部14は、筐体10の外部において支持部11の下側の位置に配置されており、3本の支柱3に囲まれた空間に配置されている。
 膜部20は、固定部21と変形部22とを有している。固定部21は、その下側に支持部11と嵌合する嵌合部を有している。
 変形部22は、内周側から外周側へかけて徐々に厚さが薄くされている。変形部22の外周端は、筐体10の内周壁に固定されている。ここで、図8及び図10を参照して、変形部22の後方側(図10の右側)の外周端は、初期状態において、固定部21と同じ高さとされている。一方、変形部22の前方側の外周端(図10の左側)及び左右側の外周端(図8左右方向)は、初期状態において、固定部21よりも高い位置とされている。
 つまり、変形部22は、初期状態で第1の高さの第1の部分(後方)と、初期状態で第1の高さよりも高い第2の部分(前方及び左右方向)とを含む。このようにすることで、ユーザの指の形状及び曲率に沿って変形部22を適切に変形させることができる。
 変形部22の下側には、流体保持部12が設けられている。流体保持部12による空間は、変形部22の背面、筐体10の底面、筐体10の内壁面、支持部11の外周面によって囲まれた領域である。
 <作用等>
 以上説明したように、本技術に係る触覚提示デバイス100(適用例101を含む)は、固定部21と、変形部22とを備えている。固定部21は、ユーザの身体に接触可能とされる。変形部22は、固定部21に近い側である内周側(第1の側)と、固定部21から遠い側であり、内周側の剛性よりも低い剛性を有する(厚さが薄く変形しやすい)外周側(第2の側)とを含み、変形よりユーザの身体に接触可能とされる。
 この作用について、比較例との比較により説明する。図12は、比較例に係る触覚提示デバイス102を示す上面図である。図13は、比較例に係る触覚提示デバイス102において、変形状態を示す側面図である。
 比較例に係る触覚提示デバイス102は、矩形の板部材33と、板部材33上に設けられた矩形の膜部30とを有している。膜部30は、例えば、ゴム材料等の相対的に伸縮性の高い材料で構成されている。膜部30は、その外周端が板部材33と接着剤などにより接着されており、また、その中央部分が板部材33と接着剤などにより接着されている。膜部30は、中央部において板部材33と固定された部分が固定部31とされており、その周囲の部分が変形部32とされている。また、変形部32及び板部材33に挟まれた空間は流体保持部34とされている。
 流体保持部34に対して流体が流入されると、図13に示すように変形部32が変形し、このとき、流体保持部34内の流体は等方圧により変形部32を変形させる。
 比較例では、変形部32の厚さが一定(剛性、変形しやすさが一定)であるため、変形部32は、指の形及び曲率に沿うようには変形せず、従って、ユーザの指に対する圧力が一定にならず、ユーザに違和感を与えてしまう。また、比較例では、変形部32において、固定部31の近傍で指の曲率以上の急激な高さの差が生じてしまうので、固定部31から指が離れてしまうといった問題もある。
 図14は、本技術に係る変形部22の変形状態を示す図である。流体保持部12に対して流体が流入されると、図14に示すように変形部22が変形し、このとき、流体保持部12内の流体は等方圧により変形部22を変形させる。
 本技術では、変形部22の厚さが一定ではない(剛性、変形しやすさが一定ではない)ので、変形部22は、指の形及び曲率に沿うように変形し、従って、ユーザの指に対する圧力が一定となり、これにより、ユーザに違和感を与えてしまうことを防止することができる。つまり、効果的にユーザに硬軟感を提示することができる。また、本技術では、変形部22において、固定部21の近傍で指の曲率以上の急激な高さの差が生じてしまうようなこともなく、従って、固定部21から指が離れてしまうといった問題も解消される。
 また、本実施形態では、変形部22は、その表面がユーザの身体と第1の面積で接触する初期状態(第1の状態)と、その表面が第1の面積よりも大きい第2の面積でユーザの身体と接触する変形状態(第2の状態)とがその変形により切り替えられる。
 この初期状態及び変形状態の切り替えにより、ユーザに対して効果的に硬柔感を提示することができる。つまり、硬い触覚を提示したい場合には、変形部22を初期状態とし、軟らかい触覚を提示したい場合には、変形部22を変形状態とすればよい。
 また、初期状態及び変形状態を所定の周期で切り替えることにより、ユーザに対して効果的に振動(例えば、20Hz以下)を提示することができる。
 また、本実施形態では、固定部21を介してユーザに感覚を提示する出力部14を備えている。この出力部14による感覚の提示と、変形部22の変形による触覚の提示とを組み合わせることで、様々な感覚をユーザに対して提示することができる(第2実施例~第3実施例参照)。
 特に、第1の周波数帯(例えば、20Hz未満)の振動を初期状態及び変形状態の切り替えによりユーザに提示し、第1の周波数帯よりも高い第2の周波数帯(20Hz以上)の振動を振動発生部の振動によりユーザに提示することで、広い帯域の振動をユーザに提示することができる。
 また、制御部が、所定の情報(映像情報に基づく制御情報、センサ部15のセンサ情報等)に基づき、初期状態及び変形状態を切り替えることで、ユーザの対して適切に硬軟感や振動を提示することができる(第1実施例~第3実施例参照)。
 また、制御部が、所定の情報(映像情報に基づく制御情報、センサ部15のセンサ情報等)に基づき、出力部14によるユーザへの感覚の提示を行うことで、ユーザの対して様々な感覚を提示することができる(第2実施例~第3実施例参照)。
 また、本実施形態では、固定部21に対するユーザのアクションを検出するセンサ部15を備えている。
 制御部が、このセンサ情報に基づき、初期状態及び変形状態を切り替えることで、ユーザの対して適切に硬軟感や振動を提示することができる(第1実施例、第3実施例参照)。また、制御部が、このセンサ情報に基づき、出力部14によるユーザへの感覚の提示を行うことで、ユーザの対して様々な感覚を適切に提示することができる(第3実施例参照)。
 ≪各種変形例≫
 次に、本技術における各種の変形例について説明する。
 <第1変形例>
 図15は、第1変形例に係る触覚提示デバイス103を示す図である。以上の説明では、固定部21の外周側と、変形部22の内周側とが繋がっている場合について説明した。一方、第1変形例では、固定部21の外周側と、変形部22の内周側とが、少なくとも一部において繋がっていない。
 <第2変形例及び第3変形例>
 図16は、第2変形例に係る触覚提示デバイス104を示す図である。図17は、第3変形例に係る触覚提示デバイス105を示す図である。以上の説明では、変形部22が固定部21の全周を囲っている場合について説明した。一方、第2変形例及び第3変形例では、変形部22が固定部21の周囲の一部を囲っている。
 第2変形例では、変形部22が、指先に対応する前方側において固定部21を囲っている。第3変形例では、固定部21が帯状に設けられており、固定部21を挟み込む位置に2つの帯状の変形部22が設けられている。なお、第3変形例では、ユーザの身体として指、腕、脚等の長い箇所が想定されている。
 <第4変形例>
 図18は、第4変形例に係る触覚提示デバイス106を示す図である。以上の説明では、ユーザの身体が変形部22よりも小さく、変形部22がユーザの身体の形及び曲率に沿って変形する場合について説明した。一方、第4変形例では、ユーザの身体が変形部22よりも大きく、変形部22がユーザの身体の形及び曲率とは関係せずに変形する。
 図18の上の図は、変形部22が初期状態である場合を示しており、ユーザの身体が固定部21には接触しているが、変形部22にはあまり接触していない状態を示している。
 図18の中央の図は、変形部22が少し変形した変形状態である場合を示しており、ユーザの身体が固定部21及び変形部22に接触している状態を示している。また、図18の下側の図は、変形部22が大きく変形した変形状態である場合を示しており、ユーザの身体が変形部22により圧迫されている状態を示している。
 <第5変形例>
 図19は、第5変形例に係る触覚提示デバイス107を示す図である。第5変形例では、固定部21が上下方向に長く、筐体10下側まで連通しており、筐体10外部において固定部21に対応する位置に出力部14又はセンサ部15が設けられている。
 <第6変形例>
 図20は、第6変形例に係る触覚提示デバイス108を示す図である。第6変形例では、支持部11、硬い出力部14、又は硬いセンサ部15が上方に露出しており、これが、固定部21としての機能を兼用している。
 本技術は以下の構成をとることもできる。
(1) ユーザの身体に接触可能な固定部と、
 前記固定部に近い側である第1の側と、前記固定部から遠い側であり、前記第1の側の剛性よりも低い剛性を有する第2の側とを含み、変形より前記ユーザの身体に接触可能な変形部と
 を具備する触覚提示デバイス。
(2) 上記(1)に記載の触覚提示デバイスであって、
 前記変形部は、高さ方向に所定の厚さを有し、前記高さ方向に向けて突出するように変形可能である
 触覚提示デバイス。
(3) 上記(2)に記載の触覚提示デバイスであって、
 前記第2の側の厚さは、前記第1の側の厚さよりも薄い
 触覚提示デバイス。
(4) 上記(3)に記載の触覚提示デバイスであって、
 前記変形部は、前記第1の側から前記第2の側にかけて徐々に厚さが薄くなる
 触覚提示デバイス。
(5) 上記(2)~(4)のうちいずれか1つに記載の触覚提示デバイスであって、
 前記変形部は、前記ユーザの身体に接触可能な第1の表面を含み、
 前記変形部は、前記第1の表面がユーザの身体と第1の面積で接触する第1の状態と、前記第1の表面が前記第1の面積よりも大きい第2の面積でユーザの身体と接触する第2の状態とがその変形により切り替えられる
 をさらに具備する触覚提示デバイス。
(6) 上記(5)に記載の触覚提示デバイスであって、
 前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替えによりユーザに硬柔感を提示する
 触覚提示デバイス。
(7) 上記(5)又は(6)に記載の触覚提示デバイスであって、
 前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替えによりユーザに振動を提示する
 触覚提示デバイス。
(8) 上記(5)~(7)のうちいずれか1つに記載の触覚提示デバイスであって、
 前記変形部は、前記第2の状態において、前記第1の状態よりも高さ方向に突出する
 触覚提示デバイス。
(9) 上記(8)に記載の触覚提示デバイスであって、
 前記変形部は、前記第2の状態において、前記第2の側が、前記第1の側よりも高さ方向に突出する
 触覚提示デバイス。
(10) 上記(5)~(9)のうちいずれか1つに記載の触覚提示デバイスであって、
 前記変形部は、前記第1の状態で第1の高さの第1の部分と、前記第1の状態で前記第1の高さよりも低い第2の部分とを含む
 触覚提示部デバイス。
(11) 上記(5)~(10)のうちいずれか1つに記載の触覚提示デバイスであって、
 前記変形部は、前記第1の表面とは反対側の第1の背面を有し、
 前記触覚提示デバイスは、
 流体を保持可能であり、前記変形部の前記第1の背面側に設けられた流体保持部と、
 前記流体保持部内における前記流体の圧力を変化させることで、前記第1の状態及び前記第2の状態を切り替える流体駆動部と
 をさらに具備する触覚提示デバイス。
(12) 上記(5)~(11)のうちいずれか1つに記載の触覚提示デバイスであって、
 前記固定部は、ユーザの身体に接触可能な第2の表面と、前記第2の表面とは反対側の第2の背面とを有し、
 前記触覚提示デバイスは、前記固定部を前記第2の背面側から支持して固定する支持部
 をさらに具備する触覚提示デバイス。
(13) 上記(5)~(12)のうちいずれか1つに記載の触覚提示デバイスであって、
 前記固定部を介してユーザに感覚を提示する出力部
 をさらに触覚提示デバイス。
(14)上記(13)に記載の触覚提示デバイスであって、
 前記出力部は、振動を発生する振動発生部、温度を変化させる温度変化部、圧力を発生する圧力発生部、音を出力する音出力部、又は、光を発生させる発光部のうち少なくとも1つを含む
 触覚提示デバイス。
(15) 上記(14)に記載の触覚提示デバイスであって、
 前記出力部は、前記振動発生部を含み、
 前記触覚提示デバイスは、第1の周波数帯の振動を第1の状態及び第2の状態の切り替えによりユーザに提示し、前記第1の周波数帯とは異なる第2の周波数帯の振動を前記振動発生部の振動によりユーザに提示する
 触覚提示デバイス。
(16) 上記(13)~(15)のうちいずれか1つに記載の触覚提示デバイスであって、
 所定の情報に基づき、前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替え、又は、前記出力部によるユーザへの感覚の提示を実行する制御部
 をさらに具備する触覚提示デバイス。
(17) 上記(5)~(16)のうちいずれか1つに記載の触覚提示デバイスであって、
 前記固定部に対するユーザのアクションを検出するセンサ部を含む
 触覚提示デバイス。
(18) 上記(17)に記載の触覚提示デバイスであって、
 前記センサ部は、近接センサ、振動センサ、温度センサ、圧力センサ、音感知センサ、又は、受光センサのうち少なくとも1つを含む
 触覚提示デバイス。
(19) 上記(17)又は(18)に記載の触覚提示デバイスであって、
 前記センサ部からの情報に基づき、前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替える制御部
 をさらに具備する触覚提示デバイス。
(20) 上記(1)~(19)のうちいずれか1つに記載の触覚提示デバイスであって、
 前記変形部は、前記固定部の周囲を囲むように配置される
 触覚提示デバイス。
 10…筐体
 11…支持部
 12…流体保持部
 13…流体駆動部
 14…出力部
 15…センサ部
 16…制御装置
 20…膜部
 21…固定部
 22…変形部
 100、101、103~108…触覚提示デバイス

Claims (20)

  1.  ユーザの身体に接触可能な固定部と、
     前記固定部に近い側である第1の側と、前記固定部から遠い側であり、前記第1の側の剛性よりも低い剛性を有する第2の側とを含み、変形より前記ユーザの身体に接触可能な変形部と
     を具備する触覚提示デバイス。
  2.  請求項1に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記変形部は、高さ方向に所定の厚さを有し、前記高さ方向に向けて突出するように変形可能である
     触覚提示デバイス。
  3.  請求項2に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記第2の側の厚さは、前記第1の側の厚さよりも薄い
     触覚提示デバイス。
  4.  請求項3に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記変形部は、前記第1の側から前記第2の側にかけて徐々に厚さが薄くなる
     触覚提示デバイス。
  5.  請求項2に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記変形部は、前記ユーザの身体に接触可能な第1の表面を含み、
     前記変形部は、前記第1の表面がユーザの身体と第1の面積で接触する第1の状態と、前記第1の表面が前記第1の面積よりも大きい第2の面積でユーザの身体と接触する第2の状態とがその変形により切り替えられる
     をさらに具備する触覚提示デバイス。
  6.  請求項5に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替えによりユーザに硬柔感を提示する
     触覚提示デバイス。
  7.  請求項5に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替えによりユーザに振動を提示する
     触覚提示デバイス。
  8.  請求項5に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記変形部は、前記第2の状態において、前記第1の状態よりも高さ方向に突出する
     触覚提示デバイス。
  9.  請求項8に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記変形部は、前記第2の状態において、前記第2の側が、前記第1の側よりも高さ方向に突出する
     触覚提示デバイス。
  10.  請求項5に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記変形部は、前記第1の状態で第1の高さの第1の部分と、前記第1の状態で前記第1の高さよりも低い第2の部分とを含む
     触覚提示部デバイス。
  11.  請求項5に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記変形部は、前記第1の表面とは反対側の第1の背面を有し、
     前記触覚提示デバイスは、
     流体を保持可能であり、前記変形部の前記第1の背面側に設けられた流体保持部と、
     前記流体保持部内における前記流体の圧力を変化させることで、前記第1の状態及び前記第2の状態を切り替える流体駆動部と
     をさらに具備する触覚提示デバイス。
  12.  請求項5に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記固定部は、ユーザの身体に接触可能な第2の表面と、前記第2の表面とは反対側の第2の背面とを有し、
     前記触覚提示デバイスは、前記固定部を前記第2の背面側から支持して固定する支持部
     をさらに具備する触覚提示デバイス。
  13.  請求項5に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記固定部を介してユーザに感覚を提示する出力部
     をさらに触覚提示デバイス。
  14.  請求項13に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記出力部は、振動を発生する振動発生部、温度を変化させる温度変化部、圧力を発生する圧力発生部、音を出力する音出力部、又は、光を発生させる発光部のうち少なくとも1つを含む
     触覚提示デバイス。
  15.  請求項14に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記出力部は、前記振動発生部を含み、
     前記触覚提示デバイスは、第1の周波数帯の振動を第1の状態及び第2の状態の切り替えによりユーザに提示し、前記第1の周波数帯とは異なる第2の周波数帯の振動を前記振動発生部の振動によりユーザに提示する
     触覚提示デバイス。
  16.  請求項13に記載の触覚提示デバイスであって、
     所定の情報に基づき、前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替え、又は、前記出力部によるユーザへの感覚の提示を実行する制御部
     をさらに具備する触覚提示デバイス。
  17.  請求項5に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記固定部に対するユーザのアクションを検出するセンサ部を含む
     触覚提示デバイス。
  18.  請求項17に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記センサ部は、近接センサ、振動センサ、温度センサ、圧力センサ、音感知センサ、又は、受光センサのうち少なくとも1つを含む
     触覚提示デバイス。
  19.  請求項17に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記センサ部からの情報に基づき、前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替える制御部
     をさらに具備する触覚提示デバイス。
  20.  請求項1に記載の触覚提示デバイスであって、
     前記変形部は、前記固定部の周囲を囲むように配置される
     触覚提示デバイス。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005055489A (ja) * 2003-08-05 2005-03-03 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 触覚ディスプレイ及び直動機構
JP2020057031A (ja) * 2017-02-06 2020-04-09 アルプスアルパイン株式会社 触覚呈示装置
WO2021090712A1 (ja) * 2019-11-05 2021-05-14 ソニー株式会社 触覚提示装置、流体制御装置、流体制御方法及びプログラム
WO2022158224A1 (ja) * 2021-01-19 2022-07-28 ソニーグループ株式会社 触覚提示装置及び触覚提示システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005055489A (ja) * 2003-08-05 2005-03-03 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 触覚ディスプレイ及び直動機構
JP2020057031A (ja) * 2017-02-06 2020-04-09 アルプスアルパイン株式会社 触覚呈示装置
WO2021090712A1 (ja) * 2019-11-05 2021-05-14 ソニー株式会社 触覚提示装置、流体制御装置、流体制御方法及びプログラム
WO2022158224A1 (ja) * 2021-01-19 2022-07-28 ソニーグループ株式会社 触覚提示装置及び触覚提示システム

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