WO2024042859A1 - 制御装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

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WO2024042859A1
WO2024042859A1 PCT/JP2023/024241 JP2023024241W WO2024042859A1 WO 2024042859 A1 WO2024042859 A1 WO 2024042859A1 JP 2023024241 W JP2023024241 W JP 2023024241W WO 2024042859 A1 WO2024042859 A1 WO 2024042859A1
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WO
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opening
control
control device
openings
controlling
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/024241
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴義 山崎
篤史 山本
鎮 伊藤
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04—Pumps having electric drive
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input 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
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer

Definitions

  • the present disclosure relates to a control device, a control method, and a program.
  • a tactile presentation method a method is used in which a tactile presentation part is in contact with the user's body surface and a stimulus is provided. In this case, the user needs to hold the tactile presentation device or hold it in close contact with the user's body.
  • a method using air flow also referred to as wind.
  • Patent Document 1 As a technique for exhausting airflow, for example, the following Patent Document 1 is disclosed.
  • the blower described in Patent Document 1 below is a blower without blades, and uses a diaphragm that vibrates in accordance with an input electric signal to suck air into the housing and exhaust air from the housing. There is.
  • the present disclosure proposes a control device, a control method, and a program that can change the airflow exhausted from the opening.
  • control of at least one or more openings provided in a casing for intake and exhaust of air and a control of at least one opening provided in the casing to exhaust air in the casing from the openings.
  • a control device including a control unit for controlling an extrusion unit to extrude the extrusion unit, and the control of the opening includes controlling the opening area of the opening.
  • the processor controls at least one or more openings provided in the casing that are opened for intake and exhaust of air, and the processor is provided in the casing and controls the air inside the casing. and controlling an extrusion unit that pushes out air from the opening, and controlling the opening includes controlling an opening area of the opening.
  • the computer can be controlled by controlling at least one or more openings provided in the casing and opening for air intake and exhaust;
  • a program is provided that functions as a control unit that controls an extrusion unit that pushes out air from the opening, and the control of the opening includes control of the opening area of the opening.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of a tactile presentation device 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a front view of a tactile presentation device 10 according to the present embodiment.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line AA of the tactile presentation device 10 shown in FIG. 2.
  • FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating air intake and exhaust due to the reciprocating movement of the piston portion 163 according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating airflow between openings when there is no partition plate 13.
  • FIG. It is a figure explaining the airflow when there is the partition plate 13 by this embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating control of opening area according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of a tactile presentation device 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a front view of a tactile presentation device 10 according to the present embodiment.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line AA of the tactile presentation device 10
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a control device 2 according to the present embodiment. It is a figure which shows an example of opening area control with respect to the several opening part 12 by this embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing another example of opening area control for a plurality of openings 12 according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating opening area control for improving the ease of reciprocating motion according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating stop control of reciprocating motion according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a tactile presentation device 10-1 according to a first modification.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of time-series aperture control according to a first modification.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the opening 12 for explaining another example of reducing noise during intake and exhaust according to a second modification. It is a figure explaining the feedback control by the 3rd modification.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a tactile presentation device 10-3 according to a third modification. It is a flowchart which shows an example of the flow of feedback control processing by a 3rd modification.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating tactile presentation control to a user operation position according to a fourth modification. It is a figure explaining the input method of the tactile sense presentation position by the 5th modification.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a tactile presentation device 10-6 according to a sixth modification.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a tactile presentation device 10-7 according to a seventh modification.
  • the present disclosure provides a non-contact tactile presentation system that provides tactile presentation using airflow.
  • a tactile presentation can be provided to the user using an air flow (wind) generated by exhausting the air.
  • Such a non-contact tactile presentation system is used, for example, for feedback of user operations on an aerial display.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of a tactile presentation device 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the tactile presentation device 10 is realized by a casing provided with at least one opening 12 on the front side.
  • the front side is the side of the tactile presentation device 10 that the user faces directly.
  • the shape of the casing shown in FIG. 1 is an example, and the shape of the casing is not particularly limited.
  • a plurality of openings 12 are provided in a grid pattern on the front of the housing, for example.
  • a partition plate 13 is provided at the center of the front surface of the housing where the plurality of openings 12 are provided to prevent interference of airflow between adjacent openings 12 .
  • the present disclosure proposes a control device that can change the airflow exhausted from the opening.
  • control device 2 controls the opening area of the opening 12 of the tactile presentation device 10, thereby controlling the strength of the airflow exhausted from the opening 12 (wind pressure). ), size, shape, etc., to realize various tactile presentation expressions.
  • FIG. 2 is a front view of the tactile presentation device 10 according to this embodiment.
  • 3 ⁇ 3 openings 12 are provided on the left and right sides of a partition plate 13 provided at the center of the front surface. Note that the number and arrangement of the openings 12 shown in FIG. 2 are merely examples, and the present disclosure is not limited thereto.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of the tactile presentation device 10 shown in FIG. 2.
  • the tactile presentation device 10 includes a housing 110, at least one or more openings 12 (12a to 12f) that open for intake and exhaust of air, and an opening for opening the air inside the housing 110. It has an extrusion part 16 that pushes out air from the part 12.
  • the extrusion section 16 includes a piston section 163, a piston drive section 162 that drives the piston section, and a fixed frame 161.
  • the piston portion 163 is a part of the inner chamber of the housing 110, and by reciprocating with respect to the inner chamber, the piston portion 163 intakes air into the inner chamber through the opening 12 and closes the opening 12. Exhaust the air from the internal chamber through the In the example shown in FIG. 3, the piston portion 163 is provided on the partition wall 14 that partitions the inside of the housing 110 into a plurality of internal chambers.
  • the inside of the housing 110 is partitioned into a first internal chamber 15A and a second internal chamber 15B by the partition wall 14 and the piston portion 163.
  • each inner chamber 15 is provided with a plurality of openings 12 (openings 12a to 12c and openings 12d to 12f). Further, a partition plate 13 is provided on the surface where the opening 12 is provided, on the outside of the housing 110 and at a position facing the partition wall 14 .
  • the piston drive section 162 may be a linear motor drive section that reciprocates the piston section 163 by electromagnetic force generated by an input electric signal.
  • the piston section 163 reciprocates by applying an electric signal (also referred to as a drive signal) to the linear motor drive section. More specifically, when a drive signal is applied to the electromagnetic member fixed to the piston part 163 and the electromagnetic member is excited, the electromagnetic member (and the piston part 163) is fixed due to the action of attractive force or repulsive force. It moves relative to the magnetic member fixed to the frame 161. In addition to switching between excitation and de-excitation, polarity switching can also be performed by applying a drive signal. Note that the mechanism for reciprocating the piston portion 163 is not limited to this.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating air intake and exhaust due to the reciprocating movement of the piston portion 163.
  • the opening 12b provided in the first inner chamber 15A and the opening 12e provided in the second inner chamber 15B are controlled to be open, and the reciprocating movement of the piston portion 163 causes the opening 12b and the opening 12e to be opened. Air is taken in and exhausted at 12e. More specifically, as shown on the left in FIG. 4, when the piston portion 163 protrudes in the direction of the arrow (towards the second inner chamber 15B), the air pressure in the second inner chamber 15B increases, so that the second inner chamber 15B increases. Air is exhausted from the opening 12e provided in the inner chamber 15B.
  • the air flow condition changes depending on the combination of the movement (velocity and amplitude) of the piston portion 163 and the opening area.
  • continuous reciprocating motion of the piston portion 163 generates a continuous air flow from the opening 12.
  • continuous wind is generated by inputting a continuous sine wave to the piston drive unit 162 as a drive signal.
  • a vortex ring or a pulsed air flow is generated from the opening 12.
  • a pulsed wind is generated by inputting a discrete pulse wave to the piston drive unit 162 as a drive signal.
  • a drive signal is input to the piston drive unit 162 by the control device 2, which will be described later.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating airflow between the openings when there is no partition plate 13.
  • a phenomenon may occur between adjacent openings in which air exhausted from one opening is sucked into the other opening. That is, for example, as shown in FIG. 5, when the piston portion 163 protrudes in the direction of the arrow (towards the second inner chamber 15B), air exhausted from the opening 12d flows into the adjacent opening 12c and is taken in. As a result, the wind pressure toward the front of the housing (the direction in which the user is located) weakens. Therefore, in this embodiment, it is proposed to provide the partition plate 13.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating airflow when there is the partition plate 13 according to this embodiment.
  • the exhaust port can be This prevents the generation of airflow to the intake port and generates wind that flows in the front direction of the tactile presentation device 10.
  • the air exhausted from the two openings 12 specifically, the openings 12c and 12d joins and forms one An air flow is generated.
  • the partition plate 13 is provided to prevent the generation of airflow flowing from the exhaust port to the intake port, but the present disclosure is not limited thereto.
  • the control device 2 can control the opening position so that a predetermined distance is maintained between the exhaust port and the intake port, thereby generating an air flow flowing from the exhaust port to the intake port. It is also possible to prevent
  • the control device 2 controls the opening 12a to be opened instead of the opening 12c. In this case, a predetermined distance is ensured between the opening 12d and the opening 12a, and it is possible to prevent the generation of airflow flowing from the exhaust port to the intake port.
  • the predetermined distance and opening position are not particularly limited.
  • Control of the opening 12 includes control of the opening area.
  • the variable aperture area structure in the aperture 12 is not particularly limited, but for example, an aperture structure that varies the aperture area using a plurality of aperture blades partially overlapped may be used as the variable aperture area structure. .
  • the plurality of aperture blades are rotated by the rotation of the drive ring, thereby rotating in the opening direction or the closing direction.
  • the variable structure of the opening 12 is operated by a motor driven by an input electric signal (hereinafter also referred to as an opening area control signal).
  • the input of the aperture area control signal to the aperture 12 is performed by a control device 2, which will be described later.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating control of the opening area according to this embodiment.
  • the opening area can be controlled by controlling to the maximum opening state where all the openings 12 are opened and the opening area becomes maximum, and to the fully closed state where all the openings 12 are closed and the opening area disappears. control, and control to an opening state in which the opening area becomes a predetermined size.
  • the predetermined size is any size between the maximum open state and the fully closed state. There may be a plurality of predetermined sizes. In the example shown in FIG. 7, one opening state (opening state of a predetermined size) is illustrated as an example between the maximum opening state and the fully closed state.
  • the state of the airflow is, for example, the strength (wind pressure), size, or shape of the airflow.
  • the size of the airflow means the size taken from the perspective of a plane perpendicular to the direction of movement of the exhausted airflow, such as the diameter or radius of the vortex ring or vortex core created by the exhaustion of air.
  • Control of the opening area is performed by a control device 2, which will be described later.
  • the shape of the airflow means the shape viewed from the perspective of a plane perpendicular to the direction of movement of the exhausted airflow.
  • the shape of the airflow changes depending on which opening 12 is open.
  • the airflow I-shape
  • the It is an air flow (cruciform shape) in which the air exhausted from openings 12 in one vertical row and one horizontal row in the middle are joined, and the shape is different.
  • the size of the airflows exhausted from each opening 12 and joined together differs depending on the number of openings 12 that are open.
  • control device 2 that controls the tactile presentation device 10 will be specifically described.
  • the control device 2 may be provided in the tactile presentation device 10 or may be provided separately from the tactile presentation device 10.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of the control device 2 according to this embodiment.
  • the control device 2 includes a control section 20, an I/F (interface) 22, and a storage section 24.
  • the I/F 22 includes a transmitter that transmits data to an external device and a receiver that receives data from the external device.
  • the I/F 22 according to this embodiment transmits a drive signal to the piston drive unit 162 of the haptic presentation device 10. Further, the I/F 22 transmits an opening area control signal for controlling the opening area to the opening 12 of the tactile presentation device 10.
  • the I/F 22 communicates with the tactile presentation device 10 by wire or wirelessly.
  • the I/F 22 is connected to, for example, wired/wireless LAN (Local Area Network), Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), mobile communication network (LTE (Long Term Evolution), 4G (fourth generation mobile A communication connection may be made with an external device or the Internet using 5G (5th generation mobile communication system), etc.
  • the I/F 22 receives information regarding tactile presentation control from an external device.
  • Control unit 20 The control unit 20 functions as an arithmetic processing device and a control device, and controls overall operations within the control device 2 according to various programs.
  • the control unit 20 is realized by, for example, an electronic circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or a microprocessor. Further, the control unit 20 may include a ROM (Read Only Memory) that stores programs to be used, calculation parameters, etc., and a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores parameters that change as appropriate.
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the control unit 20 controls the opening 12 (specifically, the opening area) and the extrusion unit 16 (specifically, controls the piston unit 163 to reciprocate) as tactile presentation control. I do.
  • the control unit 20 controls the opening 12 by transmitting an opening area control signal to the tactile presentation device 10 .
  • the control unit 20 controls the reciprocation of the piston unit 163 by transmitting a drive signal to the tactile presentation device 10 .
  • Each signal may be generated by the control unit 20 based on information regarding tactile presentation control.
  • Information regarding tactile presentation control is input to the control device 2 from, for example, an external device.
  • the control unit 20 may generate each signal based on the type of tactile presentation, the position of tactile presentation, the intensity of tactile presentation, the area of tactile presentation, etc. included in the information regarding tactile presentation control. Further, each signal may be included in information regarding tactile presentation control. Details of the tactile presentation control by the control unit 20 will be described in detail later.
  • the storage unit 24 is realized by a ROM (Read Only Memory) that stores programs, calculation parameters, etc. used in the processing of the control unit 20, and a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores parameters that change as appropriate.
  • the storage unit 24 may store information used when generating a drive signal or an aperture area control signal.
  • control device 2 may be realized by a plurality of devices.
  • at least some of the functions of the control device 2 may be realized by a server on the Internet.
  • control device 2 may be realized by a server that is communicatively connected to the tactile presentation device 10.
  • the control device 2 may be a device integrated with the tactile presentation device 10.
  • the control unit 20 controls the opening 12 (specifically, the opening area) and the extrusion unit 16 (specifically, controls the piston unit 163) as tactile presentation control. reciprocating motion control).
  • the control unit 20 controls the extrusion By controlling the opening portion 12 together with the control of the portion 16, various tactile presentation expressions can be performed.
  • the control unit 20 can control the generation position, strength (air pressure), size, and shape of the airflow by controlling the opening area of the opening 12, for example. Further, the control unit 20 can control whether or not the air flow is generated and its strength (air pressure), for example, by controlling the piston unit 163 included in the extrusion unit 16 to reciprocate.
  • control unit 20 can express various tactile sensations by combining the control of the reciprocating movement of the piston part 163 and the control of the opening area of the opening 12, thereby improving the expressive power of the tactile sensation presentation.
  • Various tactile presentation expressions include, for example, the intensity of tactile presentation, the area of the tactile presentation area, and the shape of the tactile presentation area.
  • the control unit 20 can perform control to provide tactile stimulation with the same tactile presentation intensity even with different tactile presentation areas or shapes.
  • control unit 20 can perform control to provide tactile stimulation with different tactile presentation intensities even with the same tactile presentation area or shape.
  • the control unit 20 can express the movement of the tactile sensation presentation by controlling to change at least one of the reciprocating movement of the piston part 163 and the opening area in time series. For example, the control unit 20 can gradually increase the opening area to increase the tactile presentation area, or gradually reduce the reciprocating movement to weaken the tactile presentation intensity.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of opening area control for a plurality of openings 12 according to this embodiment.
  • control states 1 to 3 are shown as an example.
  • the control unit 20 can control the position, area (size), and shape of the tactile sensation presentation by various combinations of opening positions and opening areas as shown in states 1 to 3.
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of opening area control for a plurality of openings 12 according to this embodiment. As shown in FIG.
  • control unit 20 can also make the user experience the movement of the tactile sensation presentation by changing the aperture pattern over time.
  • the opening pattern shown in FIG. 10 is an example, and the present disclosure is not limited thereto.
  • high-speed reciprocating motion and aperture changes enable high frame rates, further improving the expressive power of tactile presentation.
  • control unit 20 can facilitate the reciprocating movement of the piston unit 163 by controlling the opening area.
  • the air pressure increases and air is exhausted in each internal chamber at the exhaust timing, and the air pressure decreases and air is taken in at the exhaust timing. is repeated.
  • the air pressure decreases in the inner chamber at the intake timing, and increases in the inner chamber at the exhaust timing. A force is generated in a direction that impedes the reciprocating movement of 163.
  • the air pressure difference across the piston portion 163 is determined by subtracting the air pressure decrement in the intake timing side inner chamber from the air pressure increase in the exhaust timing side inner chamber.
  • the pressure increment in the internal chamber on the exhaust timing side is obtained by subtracting the atmospheric pressure from the pressure in the internal chamber on the exhaust timing side.
  • the decrement of the air pressure in the intake timing side inner chamber is obtained by subtracting the atmospheric pressure from the air pressure in the intake timing side inner chamber.
  • the air pressure in the intake timing side inner chamber approaches atmospheric pressure as the intake progresses, so if the opening area of the opening 12 provided in the intake timing side inner chamber is made wider to accelerate the intake, the air pressure in the intake timing side inner chamber increases. Air pressure decrement approaches zero faster. Then, the pressure difference applied to the piston part 163 is reduced more quickly, and the force that hinders the reciprocating movement of the piston part 163 is also reduced, so that the ease of movement of the piston part 163 is improved.
  • control unit 20 controls the opening area of the opening 12 of the inner chamber on the intake timing side to be wider than that at the exhaust timing in synchronization with the reciprocating movement of the piston unit 163, thereby reducing the depressurization of the inner chamber. This reduces the force that suppresses the reciprocating movement of the piston portion 163, making it easier to perform the reciprocating movement.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the opening area control for improving the ease of reciprocating motion according to the present embodiment.
  • the control unit 20 controls the opening area of the opening 12 to be wider during exhaustion than during intake, and controls to return (narrow) the opening area of the opening 12 during intake. More specifically, as shown on the left side of FIG.
  • the control unit 20 performs control to widen the opening area of the opening 12b from the exhaust timing.
  • the first inner chamber 15A becomes the inner chamber on the exhaust timing side due to the increase in air pressure.
  • the control unit 20 performs control to return (narrow) the opening area of the opening 12b.
  • the control unit 20 controls the opening area of the opening 12e of the second inner chamber 15B in accordance with the timing of intake and exhaust caused by the reciprocating movement of the piston 163.
  • the control to widen the opening area at the intake timing may be a control to maximize the opening area. This makes it possible to speed up intake.
  • the reciprocating movement of the piston part 163 is stopped after turning off the drive in the piston drive part 162 (specifically, the excitation of the electromagnetic member). You need to wait until it decays. In this case, an unnecessary air flow is generated from the opening 12 until the reciprocating motion is attenuated and the piston portion 163 stops. Therefore, in this embodiment, the opening 12 is closed to immediately stop the air flow, and the damper effect of the internal air pressure is increased to dampen the reciprocating motion more quickly and the piston part 163 is stopped. The generation of airflow can be suppressed.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the stop control of reciprocating motion according to this embodiment.
  • airflow is generated from, for example, the openings 12b and 12e due to the reciprocating movement of the piston portion 163.
  • the control unit 20 controls the openings 12b and 12e to be closed, as shown on the right side of FIG.
  • the reciprocating motion of the piston portion 163 can be damped more quickly due to the damper effect of the room air pressure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a tactile presentation device 10-1 according to a first modification.
  • the tactile presentation device 10-1 is provided with openings 12 on the front and side surfaces of the casing. Specifically, an opening 12g is provided on the side surface on the first inner chamber 15A side, and an opening 12h is provided on the side surface on the second inner chamber 15B side.
  • the control unit 20 allows the control unit 20 to generate airflow from the opening 12 provided in the side of the other internal chamber. By opening 12, all the openings 12 provided in the front of the other inner chamber can be closed. Note that even if airflow (wind) is generated from the side opening 12g or 12h, the airflow does not hit the user located in front of the tactile presentation device 10-1.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of time-series aperture control according to the first modification.
  • the control unit 20 closes all the openings 12 provided in the front of the inner chamber in which the openings 12h are provided by opening the openings 12h on the right side. At least a portion of the opening 12 provided at the front of the other inner chamber (the side where the opening 12g is provided) can be opened. Further, as shown on the right side of FIG.
  • the control unit 20 opens the opening 12g on the left side, thereby closing all the openings 12 provided in the front of the inner chamber in which the opening 12g is provided, and At least a portion of the opening 12 provided at the front of the inner chamber (on the side where the opening 12h is provided) can be opened. In this way, by opening the openings 12 provided on the side surfaces, all the openings 12 at the front of the interior chamber can be closed. Then, as shown in FIG. 14, the control unit 20 changes the aperture position chronologically, for example, to the right, thereby moving the tactile presentation position from left to right and expressing movement through tactile presentation.
  • Second modification As a second modification, noise reduction by intake and exhaust of air through the opening 12 will be described.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of reducing noise during intake and exhaust according to the second modification.
  • a sound absorbing material 17 is attached to the entire circumference of the side wall of the hole (the hole corresponding to the opening 12) of the housing 110. Thereby, noise caused by air intake and exhaust through the opening 12 is reduced.
  • variable opening area structure provided in the opening 12 be a structure that reduces noise.
  • FIG. 16 is a sectional view of the opening 12 for explaining another example of reducing noise during intake and exhaust according to the second modification. As shown in FIG. 16, a case will be described in which, for example, an aperture structure with aperture blades 122 is used as a variable opening area structure.
  • the aperture structure includes, for example, a plurality of aperture blades 122, a drive ring 123 placed on the plurality of aperture blades 122, and a snap ring 121 attached to prevent the drive ring 123 from falling off.
  • the plurality of aperture blades 122 may collide with each other due to intake and exhaustion of air, or components such as the plurality of aperture blades 122, the drive ring 123, and the snap ring 121 may flap and collide with each other, causing noise. Therefore, as shown in FIG. 16, the cushion ring 124 is compressed and assembled between the parts (for example, between the drive ring 123 and the snap ring 121) to eliminate the play in the thickness direction between each part, and to prevent the snap ring 121 from rebounding. By pressing each part with force, noise can be suppressed.
  • the edges of the plurality of aperture blades 122 used in the aperture structure are formed of smooth arched lines, the opening area formed by the edges of the plurality of aperture blades 122. Wind noise may be generated when the air passes through, resulting in noise. Therefore, for example, by forming the edges of the plurality of aperture blades 122 into the serration shape of an owl's flight feathers, noise caused by passage of air can be suppressed. More specifically, the serration shape can be realized by adding serrated members arranged at equal intervals.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating feedback control according to the third modification.
  • sensing data is input to the control device 2 from the sensor 18.
  • the sensor 18 is one or more sensors that monitor conditions related to the generation of airflow, such as the reciprocating movement of the piston portion 163, the state of the opening 12, or the behavior of air pressure within each chamber. Examples of the condition of the opening 12 include the opening area, the speed of air flow generated from the opening 12, and the like.
  • the sensor 18 may be, for example, an air pressure sensor, a wind speed sensor, a position sensor that detects the position of the piston portion 163, or the like.
  • the control unit 20 controls the drive of the piston 163 or the opening area to achieve the target tactile presentation based on the reciprocating movement of the piston 163 or the state of the opening 12 (sensing data). can be controlled.
  • the target tactile presentation is, for example, the volume or pressure of the airflow generated from the opening 12.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a tactile presentation device 10-3 according to a third modification.
  • the tactile presentation device 10-3 is provided with an atmospheric pressure sensor 181A that detects the atmospheric pressure in the first internal chamber 15A, and an atmospheric pressure sensor 181B that detects the atmospheric pressure in the second internal chamber 15B.
  • the tactile presentation device 10-3 is provided with a position sensor 182 that detects the position of the piston portion 163.
  • the tactile presentation device 10-3 also includes a wind speed sensor 183A that detects the wind speed of the air exhausted from the first interior chamber 15A, and a wind speed sensor 183B that detects the wind speed of the air exhausted from the second interior chamber 15B.
  • the arrangement locations of each sensor shown in FIG. 18 are merely examples, and the present disclosure is not limited thereto.
  • the control unit 20 may be The wind speed may be estimated based on the information obtained from the sensor.
  • FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of the flow of feedback control processing according to the third modification.
  • the control unit 20 controls the drive of the piston 163 (step S103) and the opening 12 based on information regarding tactile presentation control (including information indicating target tactile presentation).
  • control opening control is performed (step S106).
  • control unit 20 acquires sensing data from one or more sensors 18 provided in the tactile presentation device 10-3 (step S109).
  • the control unit 20 analyzes the sensing data (step S112). Specifically, the control unit 20 determines whether the target tactile presentation has been achieved based on the sensing data.
  • the control unit 20 reflects the results of the above analysis (specifically, the judgment results) in the drive control (step S103) and aperture control (step S106) that are subsequently performed, thereby providing more accurate tactile presentation of the target. It can be done.
  • the control unit 20 changes the content of each control based on the result of the above analysis (specifically, the judgment result) so as to approach the target tactile sensation presentation.
  • the feedback control described above can also be used in situations where the response to a test signal is measured to check whether it is normal, such as line inspection during unit mass production or operation check when starting the unit.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating tactile presentation control to a user operation position according to a fourth modification.
  • the tactile presentation device 10-4 according to the fourth modification provides feedback to the user's operation on the aerial display 40 by tactile presentation.
  • the tactile presentation device 10-4 is provided with a position sensor 185 that detects the position of the user's finger, and the position of the user's finger operating the aerial display 40 is detected.
  • the position sensor 185 may be a sensor that uses infrared rays, for example.
  • the control unit 20 controls the opening of the opening 12 near the position of the user's finger and controls the drive of the piston unit 163 based on the detection result of the position sensor 185, thereby providing a tactile sensation due to wind pressure to the user's fingertip. give an offer. Further, the position sensor 185 may detect the distance of the user's finger with respect to the opening 12. The control unit 20 can control the strength of the wind pressure depending on the distance between the opening 12 and the user's finger. For example, the control unit 20 may increase the wind pressure when the user's finger approaches the opening 12 (for example, within a certain distance), or increases the wind pressure when the user's finger leaves the opening 12. (For example, when the distance exceeds a certain distance), the wind pressure may be increased.
  • control unit 20 increases the wind pressure when the user's finger leaves the opening 12, thereby achieving the effect of keeping the wind pressure applied to the user's fingertip constant. That is, the control unit 20 can control the wind pressure applied to the user's fingertip to be constant regardless of whether the user's finger is close to the opening 12 or far from the opening 12.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a method for inputting a tactile presentation position according to a fifth modification.
  • the tactile presentation device 10-5 according to the fifth modification is provided with a position sensor 185 that detects the position of the user's finger, and continuously detects the position of the user's finger.
  • the position sensor 185 detects the position of the finger and acquires information (for example, placement information or identification information) of the opening 12 located near the detected position of the finger, along with a time stamp. Thereby, opening position information (time-series opening position information) for achieving the target tactile presentation control specified by the user is generated.
  • the tactile presentation positions are specified in the order of opening 12i, opening 12b, opening 12j, opening 12k, opening 12e, and opening 12l.
  • the control unit 20 may associate the detected position of the finger with information on the opening 12 located nearby (generation of time-series opening position information).
  • the control unit 20 controls the opening of the opening 12 in a time-series manner based on the generated time-series opening position information, thereby reproducing the movement of the tactile presentation that traces the movement of the user's finger. can. Note that the control unit 20 can also transmit the generated time-series aperture position information to a device located at a remote location via a network, thereby reproducing the motion of the tactile presentation at the remote location.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a tactile presentation device 10-6 according to a sixth modification. As shown in FIG. 22, in the tactile presentation device 10-6 according to the sixth modification, an opening 12A is provided in the first inner chamber 15A, and an opening 12B is provided in the second inner chamber 15B. . In this way, the number of openings 12 provided in each interior chamber may be one.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a tactile presentation device 10-7 according to a seventh modification.
  • the tactile presentation device 10-7 according to the seventh modification has one interior chamber 15 and one opening 12.
  • the piston portion 163 is provided in a part (in the example shown in FIG. 23, the side surface) forming the inner chamber 15. As the piston portion 163 reciprocates with respect to the inner chamber 15, air is exhausted from the inner chamber 15 through the opening 12 and air is sucked into the inner chamber 15 through the opening 12. It will be held on. Note that a plurality of openings 12 may be provided in a single inner chamber as shown in FIG. 23.
  • the structure of the extrusion section 16 is not limited to the illustrated example.
  • Control device (2) The control device according to (1), wherein the control section controls the opening section as well as the extrusion section.
  • the control of the opening area includes controlling the opening area to a maximum opening state where all openings are opened, controlling the opening area to a fully closed state closing all the openings, and controlling the opening area to a maximum opening state and a fully closed state where all openings are closed.
  • the control device further comprising: controlling an opening state of one or more predetermined sizes to a predetermined size.
  • the control device controls the opening area of each of the plurality of openings.
  • the control device controls the control unit performs control to change the opening area of the opening portion in time series.
  • the extrusion section is A part forming an inner chamber in the housing, and by reciprocating with respect to the inner chamber, air is drawn into the inner chamber through the opening, and air is drawn into the inner chamber through the opening. a piston part that exhausts air from the a piston drive section that drives the piston section;
  • the control device according to any one of (1) to (5) above.
  • the control device is a linear motor drive section that reciprocates the piston section by electromagnetic force generated by an input drive signal.
  • the piston portion is provided on a partition wall that partitions the inside of the housing into a plurality of internal chambers.
  • each of the plurality of internal chambers is provided with one or more of the openings.
  • a plurality of the openings are arranged in a grid pattern in each interior chamber.
  • the casing is provided with a partition plate that prevents airflow between adjacent openings with the partition wall in between, at an outer position opposite to the partition wall provided on the inner side of the surface where the opening is provided.
  • the control device according to any one of (8) to (10) above.
  • (12) Any one of (6) to (11) above, wherein the control unit performs control to increase the opening area of the opening provided in the inner chamber on the intake side at intake timing in synchronization with the reciprocating movement of the piston unit.
  • (13) Any one of (1) to (12) above, wherein the casing is provided with at least one or more openings on the front facing the user, and further has one opening on a surface different from the front. 2.
  • control device controls the opening and the extrusion unit based on information regarding tactile presentation control.
  • the control unit controls the opening and the extrusion so as to approach a target tactile presentation based on sensing data of a situation related to the generation of airflow from the opening and information regarding the tactile presentation control.
  • the control device controls the section.
  • the control device controls opening of the opening located near the position of the user's finger based on sensing data of the position of the user's finger.
  • the processor Controlling at least one or more openings provided in the housing for air intake and exhaust; Controlling an extrusion unit provided in the casing and pushing out air in the casing so as to exhaust it from the opening; including doing Controlling the opening includes controlling an opening area of the opening.
  • Control method. (18) computer, Controlling at least one or more openings provided in the housing for air intake and exhaust; Controlling an extrusion unit provided in the casing and pushing out air in the casing so as to exhaust it from the opening; function as a control unit that performs Controlling the opening includes controlling an opening area of the opening. program.
  • Tactile presentation device 10 (10-1 to 10-7) Tactile presentation device 110 Housing 12 Opening 13 Partition plate 14 Partition wall 15 Inner chamber 15A First inner chamber 15B Second inner chamber 16 Extrusion section 161 Fixed frame 162 Piston drive section 163 Piston part 18 Sensor 2 Control device 20 Control part 22 I/F 24 Storage section 40 Aerial display

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Abstract

【課題】開口部から排気される空気流を変化させることが可能な制御装置、制御方法、およびプログラムを提供する。 【解決手段】筐体に設けられた、空気の吸気および排気のために開口する少なくとも１以上の開口部の制御と、前記筐体に設けられ、筐体内の空気を前記開口部から排気するよう押し出す押出部の制御と、を行う制御部を備え、前記開口部の制御は、前記開口部の開口面積の制御を含む、制御装置。

Description

制御装置、制御方法、およびプログラム
　本開示は、制御装置、制御方法、およびプログラムに関する。
　従来、触覚提示の方法として、ユーザの体表に触覚提示部分が接触した状態で刺激を与える方法が用いられている。この場合、ユーザが触覚提示デバイスを把持したり体に密着させたりする必要がある。一方、近年では、非接触型の触覚提示のニーズが高まっている。非接触型の触覚提示方法の一つとして、空気流（風とも称する）を用いる方法がある。
　ここで、空気流を排気する技術として、例えば下記特許文献１が開示されている。下記特許文献１に記載の送風機は、羽根の無い送風機であって、入力された電気信号に応じて振動する振動板により、筐体内への空気の吸気および筐体内からの空気の排気を行っている。
特開２０１７－２５７２６号公報
　しかしながら、上記特許文献１に記載の送風機は、２つの開口部の開口面積および開口位置が固定されているため、２つの開口部から排気される空気流の大きさおよび位置を変化させることが困難である。
　そこで、本開示では、開口部から排気される空気流を変化させることが可能な制御装置、制御方法、およびプログラムを提案する。
　本開示によれば、筐体に設けられた、空気の吸気および排気のために開口する少なくとも１以上の開口部の制御と、前記筐体に設けられ、筐体内の空気を前記開口部から排気するよう押し出す押出部の制御と、を行う制御部を備え、前記開口部の制御は、前記開口部の開口面積の制御を含む、制御装置が提供される。
　また、本開示によれば、プロセッサが、筐体に設けられた、空気の吸気および排気のために開口する少なくとも１以上の開口部の制御と、前記筐体に設けられ、筐体内の空気を前記開口部から排気するよう押し出す押出部の制御と、を行うことを含み、前記開口部の制御は、前記開口部の開口面積の制御を含む、制御方法が提供される。
　また、本開示によれば、コンピュータを、筐体に設けられた、空気の吸気および排気のために開口する少なくとも１以上の開口部の制御と、前記筐体に設けられ、筐体内の空気を前記開口部から排気するよう押し出す押出部の制御と、を行う制御部として機能させ、前記開口部の制御は、前記開口部の開口面積の制御を含む、プログラムが提供される。
本開示の一実施形態による触覚提示デバイス１０の概要について説明する図である。 本実施形態による触覚提示デバイス１０の正面図である。 図２に示す触覚提示デバイス１０のＡ－Ａ線断面図である。 本実施形態によるピストン部１６３の往復運動による空気の吸気と排気について説明する図である。 仕切り板１３が無い場合の開口部間の空気流について説明する図である。 本実施形態による仕切り板１３が有る場合の空気流について説明する図である。 本実施形態による開口面積の制御について説明する図である。 本実施形態による制御装置２の構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態による複数の開口部１２に対する開口面積制御の一例を示す図である。 本実施形態による複数の開口部１２に対する開口面積制御の他の例を示す図である。 本実施形態による往復運動のし易さ向上のための開口面積制御について説明する図である。 本実施形態による往復運動の停止制御について説明する図である。 第１の変形例による触覚提示デバイス１０－１を説明する図である。 第１の変形例による時系列的な開口制御の一例について説明する図である。 第２の変形例による吸排気時の騒音を低減する例について説明する図である。 第２の変形例による吸排気時の騒音を低減する他の例について説明するための開口部１２の断面図である。 第３の変形例によるフィードバック制御について説明する図である。 第３の変形例による触覚提示デバイス１０－３について説明する図である。 第３の変形例によるフィードバック制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第４の変形例によるユーザ操作位置への触覚提示制御について説明する図である。 第５の変形例による触覚提示位置の入力方法について説明する図である。 第６の変形例による触覚提示デバイス１０－６について説明する図である。 第７の変形例による触覚提示デバイス１０－７について説明する図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　また、説明は以下の順序で行うものとする。
　１．本開示の一実施形態による触覚提示システムの概要
　２．触覚提示デバイス１０の構造例
　３．制御装置２の構成例
　４．触覚提示制御について
　５．変形例
　　５－１．第１の変形例
　　５－２．第２の変形例
　　５－３．第３の変形例
　　５－４．第４の変形例
　　５－５．第５の変形例
　　５－６．第６の変形例
　　５－７．第７の変形例
　６．補足
　＜＜１．本開示の一実施形態による触覚提示システムの概要＞＞
　本開示では、空気流により触覚提示を行う非接触型の触覚提示システムを提供する。かかる触覚提示システムでは、空気が排気されることで生じる空気流（風）により、ユーザに触覚提示を行い得る。このような非接触型の触覚提示システムは、例えば空中ディスプレイに対するユーザ操作のフィードバックに用いられる。
　図１は、本開示の一実施形態による触覚提示デバイス１０の概要について説明する図である。触覚提示デバイス１０は、少なくとも１以上の開口部１２が正面に設けられた筐体により実現される。正面とは、触覚提示デバイス１０に対してユーザが正対する側の面である。また、図１に示す筐体の形状は一例であって、筐体の形状は特に限定しない。また、図１に示す例では、一例として複数の開口部１２が筐体の正面に格子状に設けられる。また、複数の開口部１２が設けられる筐体正面の中央には、隣り合う開口部１２間の空気流の干渉を防ぐための仕切り板１３が設けられる。
　（課題の整理）
　上述したように、上記特許文献１に記載の送風機では、２つの開口部の開口面積および開口位置が固定されているため、２つの開口部から排気される空気流の大きさおよび位置を変化させることが困難であった。特に、様々な触覚提示の表現が求められる触覚提示デバイスには上記送風機は適さない。
　そこで、本開示では、開口部から排気される空気流を変化させることが可能な制御装置を提案する。
　具体的には、本実施形態による制御装置２（図８参照）により、触覚提示デバイス１０の開口部１２の開口面積を制御することで、開口部１２から排気される空気流の強さ（風圧）、大きさ（サイズ）、および形状等を変化させ、様々な触覚提示の表現を実現し得る。
　以上、本開示の一実施形態による触覚提示システムの概要について説明した。続いて、本実施形態による触覚提示システムを実現する各装置について図面を参照して具体的に説明する。
　＜＜２．触覚提示デバイス１０の構造例＞＞
　図２は、本実施形態による触覚提示デバイス１０の正面図である。図２に示す例では、正面中央に設けられる仕切り板１３の左右に、各々、３×３の開口部１２が設けられている。なお、図２に示す開口部１２の数および配置は一例であって、本開示はこれに限定されない。
　図３は、図２に示す触覚提示デバイス１０のＡ－Ａ線断面図である。図３に示すように、触覚提示デバイス１０は、筐体１１０と、空気の吸気および排気のために開口する少なくとも１以上の開口部１２（１２ａ～１２ｆ）と、筐体１１０内の空気を開口部１２から排気するよう押し出す押出部１６と、を有する。
　押出部１６は、ピストン部１６３と、ピストン部を駆動するピストン駆動部１６２と、固定フレーム１６１と、を含む。ピストン部１６３は、筐体１１０内の内室を形成する一部であって、内室に対して往復することで、開口部１２を介する当該内室への空気の吸気と、開口部１２を介する当該内室からの空気の排気を行う。図３に示す例では、ピストン部１６３は、筐体１１０内を複数の内室に仕切る隔壁１４に設けられる。筐体１１０内は、隔壁１４とピストン部１６３により、第１の内室１５Ａと第２の内室１５Ｂに仕切られている。なお、ピストン部１６３と、ピストン駆動部１６２が固定される固定フレーム１６１の間の空間は密閉されず、第１の内室１５Ａと繋がっている。また、各内室１５には、それぞれ、複数の開口部１２（開口部１２ａ～１２ｃと開口部１２ｄ～１２ｆ）が設けられる。また、開口部１２が設けられている面であって、筐体１１０の外側、かつ隔壁１４に対向する位置に、仕切り板１３が設けられる。
　ピストン駆動部１６２は、入力された電気信号により発生する電磁力によりピストン部１６３を往復運動させるリニアモータ駆動部であってもよい。リニアモータ駆動部に電気信号（駆動信号とも称する）が加えられることで、ピストン部１６３が往復運動する。より具体的には、ピストン部１６３に固定された電磁部材に駆動信号が印加されて電磁部材が励磁することで、吸引力または反発力の作用により、電磁部材（およびピストン部１６３）が、固定フレーム１６１に固定されている磁力部材に対して相対移動する。なお、駆動信号の印加により、励磁と非励磁の切り替えの他、極性の切り替えも行われ得る。なお、ピストン部１６３の往復運動の仕組みはこれに限定されない。
　図４は、ピストン部１６３の往復運動による空気の吸気と排気について説明する図である。ここでは、第１の内室１５Ａに設けられる開口部１２ｂと、第２の内室１５Ｂに設けられる開口部１２ｅとが開口状態に制御され、ピストン部１６３の往復運動により開口部１２ｂと開口部１２ｅにおいて空気が吸気および排気される。より具体的には、図４左に示すように、ピストン部１６３が矢印方向（第２の内室１５Ｂ側）に突出するとき、第２の内室１５Ｂの気圧が増加するため、第２の内室１５Ｂに設けられる開口部１２ｅから空気が排気される。一方で、第１の内室１５Ａの気圧は減少するため、開口部１２ｂから空気が吸気される。次いで、図４右に示すように、ピストン部１６３が矢印方向（第１の内室１５Ａ側）に後退するとき、第１の内室１５Ａの気圧が増加するため、第１の内室１５Ａに設けられる開口部１２ｂから空気が排気される。一方、第２の内室１５Ｂの気圧は減少するため、開口部１２ｅから空気が吸気される。ピストン部１６３の連続的な往復運動により、開口状態の各開口部１２では、空気の吸気と排気が連続的に行われる。第１の内室１５Ａに設けられる開口部１２から排気される空気と第２の内室１５Ｂに設けられる開口部１２から排気された空気は合流し、合流した空気流が発生する。
　空気流の状態は、ピストン部１６３の運動（速度および振幅）と、開口面積の組み合わせによって変化する。例えば、ピストン部１６３が連続的に往復運動することで、開口部１２からは連続した空気流が発生する。具体的には、連続した正弦波が駆動信号としてピストン駆動部１６２に入力されることで、連続風が生成される。また、ピストン部１６３を離散的にパルス駆動させると、開口部１２から渦輪またはパルス状の空気流が発生する。具体的には、離散的なパルス波が駆動信号としてピストン駆動部１６２に入力されることで、パルス的な風が生成される。ピストン駆動部１６２への駆動信号の入力は、後述する制御装置２により行われる。
　（仕切り板１３について）
　図３に示すように、触覚提示デバイス１０の筐体１１０には、開口部１２が設けられている面において、当該面の内側に設けられる隔壁１４に対向する当該面の外側の位置に、仕切り板１３が設けられている。仕切り板１３の効果について以下説明する。
　図５は、仕切り板１３が無い場合の開口部間の空気流について説明する図である。図５に示すような、仕切り板１３が無い触覚提示デバイス３０の場合、隣接する開口部間において、一方の開口部から排気された空気が他方の開口部に吸気される現象が生じ得る。すなわち、例えば図５に示すように、ピストン部１６３が矢印方向（第２の内室１５Ｂ側）に突出するときは、開口部１２ｄから排気された空気が隣接する開口部１２ｃに流れて吸気されてしまい、筐体正面方向（ユーザが居る方向）への風圧が弱まってしまう。そこで、本実施形態では、仕切り板１３を設けることを提案する。
　図６は、本実施形態による仕切り板１３が有る場合の空気流について説明する図である。図６に示すように、各内室に設けられる１以上の開口部１２の間（具体的には、開口部１２ｃと開口部１２ｄの間）に、仕切り板１３を設けることで、排気口から吸気口への空気流の発生を防ぎ、触覚提示デバイス１０の正面方向に流れる風が生成される。また、ピストン部１６３の往復運動を連続させることで、図６に示すように、２つの開口部１２（具体的には開口部１２ｃと開口部１２ｄ）から排気された空気が合流して１つの空気流が生成される。
　なお、本実施形態では一例として仕切り板１３を設けることで排気口から吸気口へ流れる空気流の発生を防いでいるが、本開示はこれに限定されない。例えば、仕切り板１３を設けなくとも、制御装置２により、排気口と吸気口の間に所定の距離が確保されるよう開口位置を制御することで、排気口から吸気口へ流れる空気流の発生を防ぐことも可能である。例えば、制御装置２は、開口部１２ｃではなく開口部１２ａを開口するよう制御する。この場合、開口部１２ｄと開口部１２ａとの間に所定の距離が確保され、排気口から吸気口へ流れる空気流の発生を防ぐことができる。所定の距離および開口位置は特に限定しない。
　（開口面積の制御について）
　開口部１２の制御には、開口面積の制御が含まれる。開口部１２における開口面積の可変構造については特に限定しないが、例えば、開口面積の可変構造には、一部が重ね合わされた複数の絞り羽根により開口面積を可変させる絞り構造が用いられてもよい。例えば複数の絞り羽根は、駆動リングの回転により回動されることで、開口方向または閉口方向に回動する。開口部１２の可変構造は、入力された電気信号（以下、開口面積制御信号とも称する）により駆動するモータにより動作する。開口部１２への開口面積制御信号の入力は、後述する制御装置２により行われる。
　図７は、本実施形態による開口面積の制御について説明する図である。図７に示すように、開口面積の制御は、開口部１２を全て開けて開口面積が最大となる開口最大状態への制御と、開口部１２を全て閉じて開口面積が無くなる全閉状態への制御と、開口面積が所定のサイズとなる開口状態への制御と、を含む。所定のサイズとは、開口最大状態と全閉状態の間の任意のサイズである。所定のサイズは、複数あってもよい。図７に示す例では、開口最大状態と全閉状態の間に、一例として、１つの開口状態（所定サイズに開口する開口状態）を図示する。開口面積の変化（すなわち口径の変化）により、開口部１２から排気される空気流（風）の状態が変化し、様々な触覚提示表現が実現され得る。空気流の状態とは、例えば、空気流の強さ（風圧）、サイズ、または形状等である。空気流のサイズとは、空気の排気により生じる渦輪または渦核の直径または半径等、排気される空気流の移動方向に直交する面の観点から捉えたサイズを意味する。開口面積の制御は、後述する制御装置２により行われる。空気流の形状とは、排気される空気流の移動方向に直交する面の観点から捉えた形状を意味する。特に複数の開口部１２が筐体１１０の正面に設けられている場合、どの開口部１２が開口しているかによって、空気流の形状が変化する。例えば複数の開口部１２が３×３で格子状に設けられている場合、真ん中の縦１列の開口部１２が開口して排気された空気が合流した空気流（Ｉ字型）と、真ん中の縦１列と真ん中の横１列の開口部１２が開口して排気された空気が合流した空気流（十字型）で、形状が異なる。なお、複数の開口部１２が設けられている場合、開口している開口部１２の数によっても、各開口部１２から排気され合流した空気流のサイズが異なる。
　＜＜３．制御装置２の構成例＞＞
　続いて、触覚提示デバイス１０の制御を行う制御装置２について具体的に説明する。制御装置２は、触覚提示デバイス１０に設けられていてもよいし、触覚提示デバイス１０とは別に設けられてもよい。
　図８は、本実施形態による制御装置２の構成の一例を示すブロック図である。図８に示すように、制御装置２は、制御部２０、Ｉ／Ｆ（インタフェース）２２、および記憶部２４を含む。
　（Ｉ／Ｆ２２）
　Ｉ／Ｆ２２は、外部装置にデータを送信する送信部と、外部装置からデータを受信する受信部を有する。本実施形態によるＩ／Ｆ２２は、触覚提示デバイス１０のピストン駆動部１６２に、駆動信号を送信する。また、Ｉ／Ｆ２２は、触覚提示デバイス１０の開口部１２に、開口面積を制御する開口面積制御信号を送信する。Ｉ／Ｆ２２は、触覚提示デバイス１０と有線または無線により通信接続する。
　また、Ｉ／Ｆ２２は、例えば有線／無線ＬＡＮ（Local　Area　Network）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、携帯通信網（ＬＴＥ（Long　Term　Evolution）、４Ｇ（第４世代の移動体通信方式）、５Ｇ（第５世代の移動体通信方式））等を用いて、外部装置またはインターネットと通信接続してもよい。例えばＩ／Ｆ２２は、触覚提示制御に関する情報を外部装置から受信する。
　（制御部２０）
　制御部２０は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って制御装置２内の動作全般を制御する。制御部２０は、例えばＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、マイクロプロセッサ等の電子回路によって実現される。また、制御部２０は、使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶するＲＯＭ（Read　Only　Memory）、及び適宜変化するパラメータ等を一時記憶するＲＡＭ（Random　Access　Memory）を含んでいてもよい。
　本実施形態による制御部２０は、触覚提示制御として、開口部１２の制御（具体的には開口面積の制御）と、押出部１６の制御（具体的にはピストン部１６３を往復運動させる制御）を行う。制御部２０は、開口部１２の制御として、開口面積制御信号を触覚提示デバイス１０に送信する制御を行う。また、制御部２０は、ピストン部１６３の往復運動の制御として、駆動信号を触覚提示デバイス１０に送信する制御を行う。各信号は、触覚提示制御に関する情報に基づいて制御部２０により生成されてもよい。触覚提示制御に関する情報は、例えば外部装置から制御装置２に入力される。例えば制御部２０は、触覚提示制御に関する情報に含まれる、触覚提示の種類、触覚提示の位置、触覚提示の強度、触覚提示の面積等に基づいて、各信号を生成してもよい。また、各信号が触覚提示制御に関する情報に含まれていてもよい。制御部２０による触覚提示制御の詳細については、追って詳細に説明する。
　（記憶部２４）
　記憶部２４は、制御部２０の処理に用いられるプログラムや演算パラメータ等を記憶するＲＯＭ（Read　Only　Memory）、および適宜変化するパラメータ等を一時記憶するＲＡＭ（Random　Access　Memory）により実現される。例えば、記憶部２４には、駆動信号または開口面積制御信号を生成する際に用いられる情報が格納されていてもよい。
　以上、制御装置２の構成について具体的に説明したが、本開示による制御装置２の構成は図８に示す例に限定されない。例えば、制御装置２は、複数の装置により実現されてもよい。また、制御装置２の少なくとも一部の機能を、インターネット上のサーバで実現してもよい。また、制御装置２は、触覚提示デバイス１０と通信接続するサーバにより実現されてもよい。また、制御装置２は、触覚提示デバイス１０と一体化した装置であってもよい。
　＜＜４．触覚提示制御について＞＞
　本実施形態による制御部２０は、上述したように、触覚提示制御として、開口部１２の制御（具体的には開口面積の制御）と、押出部１６の制御（具体的にはピストン部１６３を往復運動させる制御）を行う。また、開口部１２から発生する空気流の状態は、ピストン部１６３の運動（具体的には速度および振幅）と、開口部１２における開口面積との組み合わせによって変化するため、制御部２０は、押出部１６の制御と共に、開口部１２の制御を行うことで、様々な触覚提示表現を行い得る。
　制御部２０は、例えば開口部１２における開口面積の制御により、空気流の発生位置、強さ（空気圧）、大きさ（サイズ）、および形状を制御できる。また、制御部２０は、例えば押出部１６に含まれるピストン部１６３を往復運動させる制御により、空気流の発生有無および強さ（空気圧）を制御できる。
　また、制御部２０は、ピストン部１６３の往復運動の制御と開口部１２の開口面積の制御の組み合わせにより、様々な触覚提示を表現することができ、触覚提示の表現力が向上する。様々な触覚提示の表現とは、例えば、触覚提示の強度、触覚提示領域の面積、触覚提示領域の形状が挙げられる。例えば、制御部２０は、異なる触覚提示面積または形状でも同じ触覚提示強度で、触覚刺激を提供する制御を行い得る。また、制御部２０は、同じ触覚提示面積または形状でも異なる触覚提示強度で触覚刺激を提供する制御を行い得る。さらに、制御部２０は、ピストン部１６３の往復運動および開口面積の少なくともいずれかを時系列的に変化させる制御により、触覚提示の動きを表現することができる。例えば、制御部２０は、徐々に開口面積を増やして触覚提示面積を大きくしたり、徐々に往復運動を減少させて触覚提示強度を弱めたりすることができる。
　また、触覚提示デバイス１０の複数の内室に、それぞれ複数の開口部１２が設けられている場合、制御部２０は、開口部１２の開口面積の制御として任意の位置の開口部１２を開口する制御（開口位置制御）を行うことができ、触覚提示の表現力がさらに向上する。図９は、本実施形態による複数の開口部１２に対する開口面積制御の一例を示す図である。図９では、一例として、制御の状態１～状態３が示されている。制御部２０は、状態１～状態３に示すような、開口位置と開口面積の様々な組み合わせにより、触覚提示の位置、面積（サイズ）、形状を制御することができる。図１０は、本実施形態による複数の開口部１２に対する開口面積制御の他の例を示す図である。制御部２０は、図１０に示すように、開口パターンを時系列変化させることで、触覚提示の動きをユーザに体感させることも可能である。なお、図１０に示す開口パターンは一例であって、本開示はこれに限定されない。また、往復運動と開口変化が高速で行われることで、ハイフレームレートが可能となり、触覚提示の表現力がさらに向上する。
　（往復運動のし易さ向上）
　また、制御部２０は、開口面積の制御により、ピストン部１６３の往復運動をし易くすることが可能である。図４を参照して説明したように、ピストン部１６３の往復運動により、各内室では、気圧が増加して空気が排気される排気タイミングと、気圧が減少して空気が吸気される吸気タイミングが、繰り返される。吸気タイミングの内室では気圧が減少し、一方の排気タイミングの内室では気圧が増加するため、ピストン部１６３には、第１の内室１５Ａと第２の内室１５Ｂの気圧差によってピストン部１６３の往復運動を妨げる方向の力が発生する。
　ピストン部１６３にかかる気圧差は、排気タイミング側内室の気圧増分から吸気タイミング側内室の気圧減分を減算して求められる。排気タイミング側内室の気圧増分は、排気タイミング側内室の気圧から大気圧を減算して求められる。また、吸気タイミング側内室の気圧減分は、吸気タイミング側内室の気圧から大気圧を減算して求められる。吸気タイミング側内室の気圧は、吸気が進むにつれて大気圧に近づくため、吸気タイミング側内室に設けられる開口部１２の開口面積をより広くして吸気を早めると、上記吸気タイミング側内室の気圧減分が、より早くゼロに近づく。すると、ピストン部１６３にかかる気圧差がより早く減少し、ピストン部１６３の往復運動を妨げる方向の力も減少するため、ピストン部１６３の運動のし易さが向上する。
　したがって、制御部２０は、ピストン部１６３の往復運動と同期させて、吸気タイミング側内室の開口部１２の開口面積を、排気タイミング時より広げる制御を行うことで、当該内室の減圧を軽減してピストン部１６３の往復運動を抑制する力を低減し、往復運動をし易くする。
　図１１は、本実施形態による往復運動のし易さ向上のための開口面積制御について説明する図である。ここでは一例として第１の内室１５Ａの開口部１２ｂと、第２の内室１５Ｂの開口部１２ｅが開口される場合について説明する。なお、開口部１２の数は各内室にそれぞれ１つであってもよい。制御部２０は、ピストン部１６３の往復運動に同期して、排気時には開口部１２の開口面積を吸気時より広げる制御と、吸気時には開口部１２の開口面積を戻す（狭める）制御とを行う。より具体的には、図１１左に示すように、ピストン部１６３が矢印方向（第２の内室１５Ｂ側）に突出する際は、第１の内室１５Ａが気圧減少により吸気タイミング側の内室となるため、制御部２０は、開口部１２ｂの開口面積を排気タイミング時より広げる制御を行う。次いで、図１１右に示すように、ピストン部１６３が矢印方向（第１の内室１５Ａ側）に後退する際は、第１の内室１５Ａが気圧増加により排気タイミング側の内室となるため、制御部２０は、開口部１２ｂの開口面積を戻す（狭める）制御を行う。制御部２０は、第２の内室１５Ｂの開口部１２ｅに対しても同様に、ピストン部１６３の往復運動により生じる吸気および排気のタイミングに応じて開口面積の制御を行う。
　吸気タイミングにおける開口面積を広げる制御は、開口面積を最大面積にする制御であってもよい。これにより吸気を早めることが可能となる。また、各内室の複数の開口部１２を開口する場合、吸気側の内室の複数の開口部１２について、最大面積まで広げずとも、各開口部１２を多少広げることで、全体として当該内室への吸気量が増加し、吸気を早めることが可能となる。吸気時と排気時の開口部１２の面積差を小さくすることで、ピストン部１６３のより速い往復運動にも開口面積制御を同期し易くなる。
　（往復運動の停止制御）
　また、制御部２０は、第１の内室１５Ａおよび第２の内室１５Ｂのいずれか、若しくは両方の開口部１２を閉じることで、内室空気圧のダンパー効果により、ピストン部１６３の往復運動にブレーキを掛けることができる。
　空気流の発生（触覚提示）を止める場合、開口面積が可変できない構造では、ピストン駆動部１６２における駆動（具体的には、電磁部材への励磁）をオフしてからピストン部１６３の往復運動が減衰するまで待つ必要がある。この場合、往復運動が減衰してピストン部１６３が停止するまでの間、開口部１２から不要な空気流が発生してしまう。そこで、本実施形態では、開口部１２を閉じて空気流の発生を即断すると共に、内室空気圧のダンパー効果を高め、往復運動をより早く減衰させ、ピストン部１６３を停止させることで、不要な空気流の発生を抑制できる。
　図１２は、本実施形態による往復運動の停止制御について説明する図である。図１２左に示すように、触覚提示中には、ピストン部１６３の往復運動により例えば開口部１２ｂと開口部１２ｅから空気流が発生する。次いで、触覚提示を停止する際には、図１２右に示すように、開口していた開口部１２ｂと開口部１２ｅを閉じる制御を制御部２０により行い、空気流の発生を即断すると共に、内室空気圧のダンパー効果によりピストン部１６３の往復運動をより早く減衰させ得る。
　＜＜５．変形例＞＞
　続いて、本実施形態による触覚提示デバイス１０の変形例について説明する。
　＜５－１．第１の変形例＞
　ピストン部１６３を連続的に駆動して開口部１２から送風する場合、吸排気のために各内室の開口部１２を開口する必要があるため、片側の内室の開口部１２からのみ送風することは困難であった。そこで、第１の変形例として、筐体の正面以外の面にも開口部１２を設けた触覚提示デバイス１０－１を挙げる。図１３は、第１の変形例による触覚提示デバイス１０－１を説明する図である。
　図１３に示すように、触覚提示デバイス１０－１には、筐体の正面と側面に開口部１２が設けられている。具体的には、第１の内室１５Ａ側の側面に開口部１２ｇが設けられ、第２の内室１５Ｂ側の側面に開口部１２ｈが設けられている。これにより、正面に設けられる複数の開口部１２のうち、一方の内室に設けられる開口部１２からのみ空気流を発生させたい場合は、制御部２０により、他方の内室の側面の開口部１２を開口することで当該他方の内室の正面に設けられる開口部１２を全て閉じることができる。なお、側面の開口部１２ｇまたは開口部１２ｈから空気流（風）が発生しても、当該空気流は触覚提示デバイス１０－１の正面に位置するユーザには当たらない。
　図１４は、第１の変形例による時系列的な開口制御の一例について説明する図である。制御部２０は、図１４左および図１４中央に示すように、右側面の開口部１２ｈを開口することで、開口部１２ｈが設けられている内室の正面に設けられる開口部１２を全て閉じ、他方（開口部１２ｇが設けられている側）の内室の正面に設けられる開口部１２の少なくとも一部を開口することができる。また、制御部２０は、図１４右に示すように、左側面の開口部１２ｇを開口することで、開口部１２ｇが設けられている内室の正面に設けられる開口部１２を全て閉じ、他方（開口部１２ｈが設けられている側）の内室の正面に設けられる開口部１２の少なくとも一部を開口することができる。このように、側面に設けた開口部１２を開口することで、内室正面の開口部１２を全て閉じることができる。そして、制御部２０は、図１４に示すように開口位置を時系列的に例えば右方向へ変化させることで、触覚提示位置を左から右へ動かし、触覚提示により動きを表現することができる。
　＜５－２．第２の変形例＞
　第２の変形例として、開口部１２を介した空気の吸排気による騒音の低減について説明する。
　図１５は、第２の変形例による吸排気時の騒音を低減する例について説明する図である。図１５に示すように、第２の変形例による触覚提示デバイス１０－２では、筐体１１０の孔（開口部１２に対応する孔）の側壁全周に吸音材１７が取り付けられる。これにより、開口部１２における空気の吸排気による騒音が低減される。
　また、開口部１２に設けられる開口面積の可変構造を、騒音を低減する構造にすることも考えられる。図１６は、第２の変形例による吸排気時の騒音を低減する他の例について説明するための開口部１２の断面図である。図１６に示すように、例えば開口面積の可変構造に、絞り羽根１２２による絞り構造が用いられている場合について説明する。絞り構造には、例えば、複数の絞り羽根１２２と、複数の絞り羽根１２２の上に載置される駆動リング１２３と、駆動リング１２３の脱落防止目的で取り付けられるスナップリング１２１と、が含まれる。ここで、空気の吸排気により複数の絞り羽根１２２同士がぶつかったり、複数の絞り羽根１２２と駆動リング１２３とスナップリング１２１といった各部品がバタついて互いにぶつかったりして騒音が発生し得る。そこで、図１６に示すように、クッションリング１２４を圧縮して部品間（例えば駆動リング１２３とスナップリング１２１の間）に組付け、各部品間の厚み方向の遊びを無くし、スナップリング１２１の反発力で各部品を押さえることで、騒音を抑制し得る。
　また、絞り構造に用いられる複数の絞り羽根１２２のエッジ（空気が通過する側の端部）が、滑らかな弧線で形成されている場合、当該複数の絞り羽根１２２のエッジで形成される開口領域を空気が通過する際に風切り音が発生し騒音となる場合がある。そこで、例えば複数の絞り羽根１２２のエッジを、フクロウの風切羽のセレーション形状とすることで、空気の通過による騒音を抑制できる。セレーション形状は、より具体的には、等間隔で並ぶ鋸歯状の部材を付加することで実現され得る。
　＜５－３．第３の変形例＞
　第３の変形例として、目標の触覚提示を達成するために、ピストン部１６３の往復運動、または開口部１２の状態等を監視してフィードバック制御を行う場合について説明する。
　図１７は、第３の変形例によるフィードバック制御について説明する図である。図１７に示すように、制御装置２には、センサ１８からセンシングデータが入力される。かかるセンサ１８は、ピストン部１６３の往復運動、開口部１２の状態、または各室内の気圧挙動等の、空気流の発生に関わる状況を監視する１以上のセンサである。開口部１２の状態としては、例えば、開口面積、または開口部１２から発生する空気流の速度等が挙げられる。
　センサ１８は、例えば、気圧センサ、風速センサ、ピストン部１６３の位置を検出する位置センサ等であってもよい。制御部２０は、ピストン部１６３の往復運動、または開口部１２の状態等を監視結果（センシングデータ）に基づいて、目標の触覚提示を達成するよう、ピストン部１６３の駆動制御、または開口面積の制御を行い得る。目標の触覚提示とは、例えば、開口部１２から発生する空気流の風量または風圧等である。
　図１８は、第３の変形例による触覚提示デバイス１０－３について説明する図である。図１８に示すように、触覚提示デバイス１０－３には、第１の内室１５Ａの気圧を検出する気圧センサ１８１Ａ、第２の内室１５Ｂの気圧を検出する気圧センサ１８１Ｂが設けられる。また、触覚提示デバイス１０－３には、ピストン部１６３の位置を検出する位置センサ１８２が設けられる。また、触覚提示デバイス１０－３には、第１の内室１５Ａから排気される空気の風速を検出する風速センサ１８３Ａ、第２の内室１５Ｂから排気される空気の風速を検出する風速センサ１８３Ｂが設けられる。図１８に示す各センサの配置場所は一例であって、本開示はこれに限定されない。
　また、風速センサ１８３は、発生させた空気流の抵抗になったり、各開口部に設置すると構造が複雑になってコストが上昇したりする場合もあるため、制御部２０は、風速センサ１８３以外のセンサから取得した情報に基づいて風速を推定してもよい。
　図１９は、第３の変形例によるフィードバック制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１９に示すように、まず、制御部２０は、触覚提示制御に関する情報（目標の触覚提示を示す情報が含まれる）に基づいて、ピストン部１６３の駆動制御（ステップＳ１０３）と、開口部１２の制御（開口制御）を行う（ステップＳ１０６）。
　次に、制御部２０は、触覚提示デバイス１０－３に設けられる１以上のセンサ１８から、センシングデータを取得する（ステップＳ１０９）。
　そして、制御部２０は、センシングデータの解析を行う（ステップＳ１１２）。具体的には、制御部２０は、センシングデータに基づいて、目標の触覚提示が達成できているかを判断する。制御部２０は、引き続き行われる駆動制御（ステップＳ１０３）および開口制御（ステップＳ１０６）に、上記解析の結果（具体的には、判断結果）を反映させることで、より正確に目標の触覚提示を行い得る。例えば、制御部２０は、上記解析の結果（具体的には、判断結果）に基づいて、目標の触覚提示に近づくよう各制御の内容を変化させる。
　以上説明したフィードバック制御は、例えば、ユニット量産時のライン検査、またはユニット起動時の動作チェック等、テスト信号に対する応答を計測して正常か否かを確認する場面にも活用できる。
　＜５－４．第４の変形例＞
　第４の変形例として、ユーザ操作位置への触覚提示制御について説明する。図２０は、第４の変形例によるユーザ操作位置への触覚提示制御について説明する図である。図２０に示すように、第４の変形例による触覚提示デバイス１０－４は、空中ディスプレイ４０に対するユーザ操作へのフィードバックを触覚提示により行う。具体的には、触覚提示デバイス１０－４に、ユーザの指の位置を検出する位置センサ１８５が設けられ、空中ディスプレイ４０を操作しているユーザの指の位置が検出される。位置センサ１８５は、例えば赤外線を用いるセンサであってもよい。制御部２０は、位置センサ１８５の検出結果に基づいて、ユーザの指の位置近傍の開口部１２を開口する制御と、ピストン部１６３の駆動制御とを行うことで、ユーザの指先に風圧による触覚提示を与える。また、位置センサ１８５は、開口部１２に対するユーザの指の距離を検出してもよい。制御部２０は、開口部１２とユーザの指との距離に応じて、風圧の強さを制御し得る。例えば、制御部２０は、ユーザの指が開口部１２に近付いた際（例えば一定の距離以内に近付いた場合）に風圧を強くしてもよいし、ユーザの指が開口部１２から離れた際（例えば一定の距離以上離れた場合）に風圧を強くしてもよい。また、制御部２０は、ユーザの指が開口部１２から離れた際に風圧を強くすることで、ユーザの指先に掛かる風の圧力を一定とする効果が得られる。すなわち、制御部２０は、ユーザの指が開口部１２に近い場合も遠い場合もユーザの指先に掛かる風の圧力が一定となるよう制御し得る。
　＜５－５．第５の変形例＞
　第５の変形例として、ユーザが希望する触覚提示位置を入力する方法について説明する。図２１は、第５の変形例による触覚提示位置の入力方法について説明する図である。図２１に示すように、第５の変形例による触覚提示デバイス１０－５には、ユーザの指の位置を検出する位置センサ１８５が設けられ、ユーザの指の位置が継続的に検出される。位置センサ１８５は、指の位置を検出し、タイムスタンプと共に、検出した指の位置の近傍に位置する開口部１２の情報（例えば配置情報または識別情報）を取得する。これにより、ユーザが指定した目標とする触覚提示制御を達成するための開口位置情報（時系列的な開口位置情報）が生成される。図２１に示す例では、開口部１２ｉ、開口部１２ｂ、開口部１２ｊ、開口部１２ｋ、開口部１２ｅ、および開口部１２ｌの順に、触覚提示位置が指定される。なお、検出された指の位置と、近傍に位置する開口部１２の情報との対応付け（時系列的な開口位置情報の生成）は、制御部２０が行ってもよい。
　制御部２０は、生成された時系列的な開口位置情報に基づいて開口部１２の開口制御を時系列的に行うことで、ユーザの指の動きをトレースした触覚提示の動きを再現することができる。なお、制御部２０は、生成された時系列的な開口位置情報を、遠隔地にある装置にネットワーク経由で送信し、触覚提示の動きを遠隔地で再現することも可能である。
　＜５－６．第６の変形例＞
　第６の変形例として、各内室に設けられる開口部１２が単数の場合について説明する。図２２は、第６の変形例による触覚提示デバイス１０－６について説明する図である。図２２に示すように、第６の変形例による触覚提示デバイス１０－６では、第１の内室１５Ａに開口部１２Ａが設けられ、第２の内室１５Ｂに開口部１２Ｂが設けられている。このように、各内室に設けられる開口部１２は１つ数であってもよい。
　＜５－７．第７の変形例＞
　第７の変形例として、内室が単数の場合について説明する。図２３は、第７の変形例による触覚提示デバイス１０－７について説明する図である。図２３に示すように、第７の変形例による触覚提示デバイス１０－７は、１の内室１５を有し、１の開口部１２が設けられている。ピストン部１６３は、内室１５を形成する一部（図２３に示す例では側面）に設けられる。ピストン部１６３が内室１５に対して往復運動することで、内室１５からの開口部１２を介した空気の排気と、内室１５への開口部１２を介した空気の吸気とが、交互に行われる。なお、図２３に示すような単数の内室に、複数の開口部１２が設けられていてもよい。
　＜＜６．補足＞＞
　以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本技術はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　例えば、上述した実施形態および各変形例は、適宜組み合わされてもよい。
　また、押出部１６の構造は、図示した例に限定されない。
　また、接触型の触覚提示デバイスでは、複数ユーザに使用される際、感染症予防のために、接触面の清掃および消毒が必要だが、非接触型の触覚提示デバイス１０では、接触面の清掃および消毒が不要となり、利便性が高まる。
　また、上述した制御装置２に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等のハードウェアに、制御装置２の機能を発揮させるための１以上のコンピュータプログラムも作成可能である。また、当該１以上のコンピュータプログラムを記憶させたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体も提供される。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　筐体に設けられた、空気の吸気および排気のために開口する少なくとも１以上の開口部の制御と、
　前記筐体に設けられ、筐体内の空気を前記開口部から排気するよう押し出す押出部の制御と、
を行う制御部を備え、
　前記開口部の制御は、前記開口部の開口面積の制御を含む、
制御装置。
（２）
　前記制御部は、前記押出部の制御と共に、前記開口部の制御を行う、前記（１）に記載の制御装置。
（３）
　前記開口面積の制御は、前記開口部を全て開ける開口最大状態への制御、前記開口部を全て閉じる全閉状態への制御、および、開口面積が前記開口最大状態と前記全閉状態の間の所定のサイズとなる１以上の所定サイズ開口状態への制御と、を含む、前記（１）または（２）に記載の制御装置。
（４）
　前記制御部は、複数の前記開口部の開口面積を各々制御する、前記（１）～（３）のいずれか１項に記載の制御装置。
（５）
　前記制御部は、前記開口部の開口面積を時系列的に変化させる制御を行う、前記（１）～（４）のいずれか１項に記載の制御装置。
（６）
　前記押出部は、
　　前記筐体内の内室を形成する一部であって、当該内室に対して往復運動することで、前記開口部を介する当該内室への空気の吸気と、前記開口部を介する当該内室からの空気の排気を行うピストン部と、
　　前記ピストン部を駆動するピストン駆動部と、
を含む、前記（１）～（５）のいずれか１項に記載の制御装置。
（７）
　前記ピストン駆動部は、入力された駆動信号により発生する電磁力により前記ピストン部を往復運動させるリニアモータ駆動部である、前記（６）に記載の制御装置。
（８）
　前記ピストン部は、前記筐体内を複数の内室に仕切る隔壁に設けられる、前記（６）または（７）に記載の制御装置。
（９）
　前記複数の内室の各々に、１または複数の前記開口部が設けられる、前記（８）に記載の制御装置。
（１０）
　各内室に、複数の前記開口部が格子状に並べて設けられる、前記（９）に記載の制御装置。
（１１）
　前記筐体には、前記開口部が設けられている面において、内側に設けられる前記隔壁に対向する外側の位置に、前記隔壁を挟んで隣接する開口部間における空気流を防ぐ仕切り板が設けられる、前記（８）～（１０）のいずれか１項に記載の制御装置。
（１２）
　前記制御部は、前記ピストン部の往復運動に同期させて、吸気タイミングで吸気側の内室に設けられる前記開口部の開口面積を広げる制御を行う、前記（６）～（１１）のいずれか１項に記載の制御装置。
（１３）
　前記筐体には、少なくとも１以上の前記開口部が、ユーザに正対する正面に設けられ、さらに当該正面と異なる面に、１の開口部が設けられる、前記（１）～（１２）のいずれか１項に記載の制御装置。
（１４）
　前記制御部は、触覚提示制御に関する情報に基づいて、前記開口部の制御と、前記押出部の制御とを行う、前記（１）～（１３）のいずれか１項に記載の制御装置。
（１５）
　前記制御部は、前記開口部からの空気流の発生に関わる状況のセンシングデータと、前記触覚提示制御に関する情報とに基づいて、目標とする触覚提示に近づくよう、前記開口部の制御と前記押出部の制御とを行う、前記（１４）に記載の制御装置。
（１６）
　前記制御部は、ユーザの指の位置のセンシングデータに基づいて、当該指の位置の近傍に位置する前記開口部を開口する制御を行う、前記（１４）または（１５）に記載の制御装置。
（１７）
　プロセッサが、
　筐体に設けられた、空気の吸気および排気のために開口する少なくとも１以上の開口部の制御と、
　前記筐体に設けられ、筐体内の空気を前記開口部から排気するよう押し出す押出部の制御と、
を行うことを含み、
　前記開口部の制御は、前記開口部の開口面積の制御を含む、
制御方法。
（１８）
　コンピュータを、
　筐体に設けられた、空気の吸気および排気のために開口する少なくとも１以上の開口部の制御と、
　前記筐体に設けられ、筐体内の空気を前記開口部から排気するよう押し出す押出部の制御と、
を行う制御部として機能させ、
　前記開口部の制御は、前記開口部の開口面積の制御を含む、
プログラム。
　１０（１０－１～１０－７）　触覚提示デバイス
　１１０　筐体
　１２　開口部
　１３　仕切り板
　１４　隔壁
　１５　内室
　　１５Ａ　第１の内室
　　１５Ｂ　第２の内室
　１６　押出部
　　１６１　固定フレーム
　　１６２　ピストン駆動部
　　１６３　ピストン部
　１８　センサ
　２　制御装置
　　２０　制御部
　　２２　Ｉ／Ｆ
　　２４　記憶部
　４０　空中ディスプレイ

Claims (18)

  1. 　筐体に設けられた、空気の吸気および排気のために開口する少なくとも１以上の開口部の制御と、
    　前記筐体に設けられ、筐体内の空気を前記開口部から排気するよう押し出す押出部の制御と、
    を行う制御部を備え、
    　前記開口部の制御は、前記開口部の開口面積の制御を含む、
    制御装置。
  2. 　前記制御部は、前記押出部の制御と共に、前記開口部の制御を行う、請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記開口面積の制御は、前記開口部を全て開ける開口最大状態への制御、前記開口部を全て閉じる全閉状態への制御、および、開口面積が前記開口最大状態と前記全閉状態の間の所定のサイズとなる１以上の所定サイズ開口状態への制御と、を含む、請求項１に記載の制御装置。
  4. 　前記制御部は、複数の前記開口部の開口面積を各々制御する、請求項１に記載の制御装置。
  5. 　前記制御部は、前記開口部の開口面積を時系列的に変化させる制御を行う、請求項１に記載の制御装置。
  6. 　前記押出部は、
    　　前記筐体内の内室を形成する一部であって、当該内室に対して往復運動することで、前記開口部を介する当該内室への空気の吸気と、前記開口部を介する当該内室からの空気の排気を行うピストン部と、
    　　前記ピストン部を駆動するピストン駆動部と、
    を含む、請求項１に記載の制御装置。
  7. 　前記ピストン駆動部は、入力された駆動信号により発生する電磁力により前記ピストン部を往復運動させるリニアモータ駆動部である、請求項６に記載の制御装置。
  8. 　前記ピストン部は、前記筐体内を複数の内室に仕切る隔壁に設けられる、請求項６に記載の制御装置。
  9. 　前記複数の内室の各々に、１または複数の前記開口部が設けられる、請求項８に記載の制御装置。
  10. 　各内室に、複数の前記開口部が格子状に並べて設けられる、請求項９に記載の制御装置。
  11. 　前記筐体には、前記開口部が設けられている面において、内側に設けられる前記隔壁に対向する外側の位置に、前記隔壁を挟んで隣接する開口部間における空気流を防ぐ仕切り板が設けられる、請求項８に記載の制御装置。
  12. 　前記制御部は、前記ピストン部の往復運動に同期させて、吸気タイミングで吸気側の内室に設けられる前記開口部の開口面積を広げる制御を行う、請求項６に記載の制御装置。
  13. 　前記筐体には、少なくとも１以上の前記開口部が、ユーザに正対する正面に設けられ、さらに当該正面と異なる面に、１の開口部が設けられる、請求項１に記載の制御装置。
  14. 　前記制御部は、触覚提示制御に関する情報に基づいて、前記開口部の制御と、前記押出部の制御とを行う、請求項１に記載の制御装置。
  15. 　前記制御部は、前記開口部からの空気流の発生に関わる状況のセンシングデータと、前記触覚提示制御に関する情報とに基づいて、目標とする触覚提示に近づくよう、前記開口部の制御と前記押出部の制御とを行う、請求項１４に記載の制御装置。
  16. 　前記制御部は、ユーザの指の位置のセンシングデータに基づいて、当該指の位置の近傍に位置する前記開口部を開口する制御を行う、請求項１４に記載の制御装置。
  17. 　プロセッサが、
    　筐体に設けられた、空気の吸気および排気のために開口する少なくとも１以上の開口部の制御と、
    　前記筐体に設けられ、筐体内の空気を前記開口部から排気するよう押し出す押出部の制御と、
    を行うことを含み、
    　前記開口部の制御は、前記開口部の開口面積の制御を含む、
    制御方法。
  18. 　コンピュータを、
    　筐体に設けられた、空気の吸気および排気のために開口する少なくとも１以上の開口部の制御と、
    　前記筐体に設けられ、筐体内の空気を前記開口部から排気するよう押し出す押出部の制御と、
    を行う制御部として機能させ、
    　前記開口部の制御は、前記開口部の開口面積の制御を含む、
    プログラム。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005264811A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Sony Corp 気体噴出装置、電子機器及び気体噴出方法
US9092953B1 (en) * 2012-01-24 2015-07-28 Bruce J. P. Mortimer System and method for providing a remote haptic stimulus
US20190079480A1 (en) * 2015-03-17 2019-03-14 Whirlwind VR, Inc. System and Method for Delivery of Variable Flow Haptics in an Immersive Environment with Latency Control

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005264811A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Sony Corp 気体噴出装置、電子機器及び気体噴出方法
US9092953B1 (en) * 2012-01-24 2015-07-28 Bruce J. P. Mortimer System and method for providing a remote haptic stimulus
US20190079480A1 (en) * 2015-03-17 2019-03-14 Whirlwind VR, Inc. System and Method for Delivery of Variable Flow Haptics in an Immersive Environment with Latency Control

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