WO2024080007A1 - 触覚提示装置、及び、触覚提示方法 - Google Patents

触覚提示装置、及び、触覚提示方法 Download PDF

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WO2024080007A1
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range
unit
drive signal
biasing
rotation
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PCT/JP2023/030634
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祥宏 久家
和宏 高橋
幸光 山田
英夫 川瀬
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アルプスアルパイン株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/08—Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/02—Details
    • H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H19/20—Driving mechanisms allowing angular displacement of the operating part to be effective in either direction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"

Definitions

  • This disclosure relates to a tactile presentation device and a tactile presentation method.
  • a rotary operating device that includes an operating member that can rotate in response to an operation by an operator, a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the operating member, a torque applying unit that applies an applied torque to the operating member along the rotation direction of the operating member, a friction force applying unit that applies a friction force to the operating member, and a friction torque control unit that changes the applied torque and the friction force according to the rotation angle.
  • a friction torque is applied using a magnetorheological fluid or the like (see, for example, Patent Document 1).
  • Conventional rotary operation devices serving as tactile presentation devices require a friction force applying unit and a friction torque control unit to suppress vibrations at and near the stable point, and are not simple in configuration.
  • the objective is to provide a tactile presentation device and a tactile presentation method that can present a good clicking sensation while reducing vibrations at and near the stable point with a simple configuration.
  • a tactile presentation device includes an operating unit that can be rotated, a detection unit that detects the rotational position of the operating unit, a biasing unit that biases the operating unit along a rotational direction of the operating unit based on an input drive signal, a signal generation unit that generates a drive signal that drives the biasing unit based on the rotational position, and a low-pass filter unit that attenuates high-frequency components of the drive signal generated by the signal generation unit and outputs the attenuated signal to the biasing unit, and the signal generation unit detects the rotational position between a first position and a second position on one side of the first position in the rotational direction, When the rotational position is between the first position and a third position on the other side of the first position, the biasing unit generates the drive signal to bias the one side, and when the rotational position is between the first position and a third position on the other side of the first position, the biasing unit generates the drive signal to bias the one side, and the low-pass filter
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a configuration of a tactile presentation device according to an embodiment.
  • 2 is a partial cross-sectional view of the tactile presentation device taken along the line AA in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a tactile presentation device.
  • 5 is a diagram showing an example of the relationship between the rotational position of a knob and the output torque of a motor.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of frequency characteristics of the absolute value of a transfer function for an input signal of a digital filter;
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of characteristics of a cutoff frequency with respect to a filter parameter in a digital filter.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of the relationship between a filter parameter and a time change in the acceleration of a knob as an output.
  • 6 is a diagram showing an example of the relationship between the rotation speed of a knob and the change in output torque of a motor over time.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the rotation speed of a knob and the change in output torque of a motor over time.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a first range R1, a second range R2, and a third range R3 of rotational positions.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a process executed by an MCU.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of variations in angular characteristics of output torque.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of variations in angular characteristics of output torque.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of variations in angular characteristics of output torque.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of a tactile presentation device 100 of this embodiment.
  • the tactile presentation device 100 includes a housing 101, a knob 110 rotatably supported by the housing 101, and a display input device 102 attached to the housing 101.
  • the knob 110 is an example of an operation unit that can be rotated by an operator.
  • the tactile presentation device 100 generates an output according to the rotation of the knob 110, such as the rotation position and rotation speed. For example, when the tactile presentation device 100 is used as an input device for audio (not shown), as an example, the volume is changed according to the rotation position of the knob 110.
  • the tactile presentation device 100 when used as an operation device for a transmission of a vehicle (not shown), as an example, the shift position of the transmission is switched according to the rotation position. Also, the tactile presentation device 100 is not limited to such applications and can be used as an operation device for a game machine or other electronic devices.
  • knob 110 may also be an operating part that slides between one side and the other side in one direction, like a slider.
  • the display input device 102 is a touch panel display that displays various information to the operator and receives input from the operator.
  • the display input device 102 may present information and receive input by operating a mechanical member such as a dial, slider, or switch.
  • the display input device 102 may present information and receive input using other principles such as voice. Note that while FIG. 1 shows the tactile presentation device 100 as including the display input device 102, it may also be an embodiment that does not include the display input device 102.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the tactile presentation device 100 taken along the line A-A in FIG. 1.
  • the cut surface in FIG. 2 passes through the rotation axis 110A of the knob 110.
  • the tactile presentation device 100 includes a rotating shaft 111, a rotational position sensor 120, and a motor 130, as shown in FIG. 2.
  • the rotational position sensor 120 is an example of a detection unit.
  • the motor 130 is an example of a biasing unit.
  • the knob 110 is exposed outside the housing 101 in FIG. 1, and is connected to a rotating shaft 111 housed within the housing 101.
  • the knob 110 has an outer shape that is approximately cylindrical with a central axis extending along the rotating axis 110A.
  • the rotating shaft 111 extends from the knob 110 along the rotating axis 110A.
  • the rotating shaft 111 has an outer shape that is approximately cylindrical with a central axis that coincides with the rotating axis 110A.
  • the knob 110 and the rotating shaft 111 can rotate together around the rotating axis 110A.
  • the code wheel 121 of the rotational position sensor 120 and the rotor housing 131 of the motor 130 are fixed to the rotating shaft 111.
  • the code wheel 121 and the rotor housing 131 can rotate integrally with the rotating shaft 111 around the rotating axis 110A.
  • the rotation direction on one side of the rotating shaft 111 (for example, the clockwise rotation direction when looking at the rotating shaft 111 from the knob 110) is referred to as the positive rotation direction.
  • the rotation direction on the other side of the rotating shaft 111 (for example, the counterclockwise rotation direction when looking at the rotating shaft 111 from the knob 110) is referred to as the negative rotation direction.
  • rotation in the positive rotation direction may be referred to as positive rotation
  • rotation in the negative rotation direction may be referred to as negative rotation.
  • the rotational position sensor 120 has a disk-shaped code wheel 121, a circuit board 122, and a sensor unit 123.
  • One example of the rotational position sensor 120 is a rotary encoder.
  • the rotational position sensor 120 detects the rotational position of the rotating shaft 111, i.e., the rotational position of the knob 110.
  • the rotational position sensor 120 may be any sensor that can detect the rotational position of the knob 110.
  • the code wheel 121 is fixed to the rotating shaft 111 and has multiple holes formed in the circumferential direction.
  • the circuit board 122 is fixed to the housing 101 by a fixing member or the like (not shown), and the rotating shaft 111 is inserted through the through hole 122A.
  • the sensor unit 123 is provided on the circuit board 122 and has a light emitting unit and a light receiving unit.
  • the rotational position sensor 120 detects the rotational position of the code wheel 121 by optically detecting the hole of the code wheel 121, which rotates together with the rotating shaft 111, using a sensor unit 123. Since the rotational position is represented by the rotational angle of the code wheel 121, the rotational position sensor 120 can detect the rotational position of the knob 110. Note that the rotational position sensor 120 is not limited to the optical sensor described above, and may also be a sensor that magnetically detects the rotational position of the rotating shaft 111.
  • the rotation angle representing the rotation position of the knob 110 detected by the rotation position sensor 120 is assumed to increase, for example, in the positive rotation direction of the rotating shaft 111. Furthermore, the rotation angle representing the rotation position of the knob 110 detected by the rotation position sensor 120 is assumed to decrease, for example, in the negative rotation direction of the rotating shaft 111.
  • the motor 130 has a rotor housing 131, a permanent magnet 132, a magnetic core 133, and a coil 134.
  • the motor 130 is a three-phase brushless motor, and is an outer rotor type with a surface magnet. This type of motor 130 has little cogging and can rotate smoothly.
  • the rotor housing 131 is a cylindrical housing that is open at the bottom, and is fixed with the rotating shaft 111 inserted through a through hole in the center of the top.
  • a number of permanent magnets 132 are fixed to the inside of the rotor housing 131 along the circumferential direction.
  • the magnetic core 133 is a stator, and is fixed by a support part 101B provided at the center of the upper surface of a support plate 101A inside the housing 101.
  • the magnetic core 133 has a through hole 133A in the center, and the rotating shaft 111 is rotatably inserted through the through hole 133A and the through hole of the support part 101B.
  • the magnetic core 133 is provided with a plurality of coils 134.
  • the plurality of coils 134 are divided into U-phase, V-phase, and W-phase, and as an example, PWM (Pulse Width Modulation) current is supplied by U-phase, V-phase, and W-phase half-bridge circuits included in the motor driver IC (Integrated Circuit).
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the motor 130 is driven to provide a tactile sensation to the hand of the operator gripping the knob 110.
  • one rotation (360 degrees) of the knob 110 is divided into 30 parts, and the motor 130 generates a torque in the opposite direction to the direction of rotation each time the knob 110 is rotated 12 degrees, thereby providing a clicking sensation to the hand of the operator via the knob 110.
  • the motor 130 biases the knob 110 in the direction of rotation of the knob 110.
  • FIG 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the tactile presentation device 100.
  • the tactile presentation device 100 includes a control board 105, a motor drive power supply 106, a control power supply 107, a motor driver IC 135, and an MCU (Micro Controller Unit) 140.
  • Figure 3 also shows the knob 110, rotational position sensor 120, and motor 130 of the tactile presentation device 100.
  • FIG. 3 also shows a PC (Personal Computer) 50.
  • the PC 50 is, as one example, an electronic device that communicates with the MCU 140 by wireless communication or wired communication via a cable or the like, and sets the tactile sensation of the tactile presentation device 100.
  • the electronic device that sets the tactile sensation of the tactile presentation device 100 in this manner is not limited to the PC 50, and may be various electronic devices such as a smartphone or a game console.
  • the control board 105 is a motherboard on which the motor drive power supply 106, the control power supply 107, the motor driver IC 135, and the MCU 140 are mounted.
  • the motor drive power supply 106 is connected to an external power supply, and supplies DC power for driving the motor to the motor driver IC 135.
  • the control power supply 107 supplies DC power to the motor driver IC 135 for driving the MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) included in the half-bridge circuit, and also supplies DC power to the rotational position sensor 120 and the MCU 140.
  • MOSFET Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor
  • the motor driver IC 135 has a half-bridge circuit connected to the U-phase, V-phase, and W-phase coils 134.
  • the motor driver IC 135 outputs U-phase current, V-phase current, and W-phase current to the U-phase, V-phase, and W-phase coils 134 of the motor 130 by driving the MOSFETs of the half-bridge circuit with a PWM signal output from the MCU 140.
  • the MCU 140 has a control unit 141, a signal generation unit 142, an LPF (Low Pass Filter) 143, a PWM signal generation unit 144, and a memory 145.
  • the LPF 143 is an example of a low pass filter unit.
  • the MCU 140 is realized by a computer including a CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), an input/output interface, and an internal bus, etc.
  • the control unit 141, the signal generating unit 142, the LPF 143, and the PWM signal generating unit 144 are functional blocks that represent the functions of the program executed by the MCU 140.
  • the memory 145 is a functional representation of the memory of the MCU 140.
  • the control unit 141 is a processing unit that manages the control of the MCU 140, and executes processes other than those executed by the signal generating unit 142, the LPF 143, and the PWM signal generating unit 144.
  • the memory 145 stores programs, data, etc. required for the processes executed by the control unit 141, the signal generating unit 142, the LPF 143, and the PWM signal generating unit 144.
  • the signal generating unit 142 generates a drive signal for driving the motor 130 in a positive or negative rotation direction based on the rotation position of the knob 110 detected by the rotation position sensor 120, and outputs the generated drive signal to the LPF 143.
  • the drive signal is calculated based on the rotation position of the knob 110, and is a signal representing the torque (output torque) that the motor 130 outputs to the rotating shaft 111 and the knob 110.
  • the motor 130 is driven based on the drive signal to bias the rotating shaft 111 and the knob 110 in a positive or negative rotation direction.
  • the LPF 143 is a digital filter that attenuates high-frequency components of the drive signal input from the signal generating unit 142 and outputs the signal to the PWM signal generating unit 144. More specifically, when the rotational position of the knob 110 is within a predetermined angle range including a stable point in driving the motor 130, the LPF 143 strongly attenuates the high-frequency components of the drive signal input from the signal generating unit 142 and outputs the signal to the PWM signal generating unit 144, compared to when the rotational position of the knob 110 is outside the predetermined angle range including the stable point in driving the motor 130. The reason why the high-frequency components are strongly attenuated when the rotational position is within the predetermined angle range including the stable point is to suppress vibrations in the rotation of the knob 110 at the stable point and before and after it.
  • the PWM signal generating unit 144 generates a PWM signal for driving the motor 130 based on the drive signal that has passed through the LPF 143, and outputs the PWM signal to the motor driver IC 135.
  • the motor driver IC 135 is driven by the PWM signal and outputs U-phase current, V-phase current, and W-phase current to the U-phase, V-phase, and W-phase coils 134 of the motor 130. In this way, the motor 130 is driven based on the drive signal attenuated by the LPF 143.
  • the PWM signal generating unit 144 generates a PWM signal based on the drive signal that has passed through the LPF 143.
  • the order of the LPF 143 and the PWM signal generating unit 144 may be reversed. That is, the PWM signal generating unit 144 may generate a PWM signal based on the drive signal generated by the signal generating unit 142, and the LPF 143 may attenuate the high-frequency components of the PWM signal generated by the PWM signal generating unit 144 and output it to the motor driver IC 135. Even in such a case, it is equivalent to the LPF 143 attenuating the high-frequency components of the drive signal generated by the signal generating unit 142, and the motor 130 will be driven based on the drive signal attenuated by the LPF 143.
  • Fig. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the rotational position of the knob 110 and the output torque of the motor 130. Since the rotational position of the knob 110 is represented by a rotational angle, the horizontal axis in Fig. 4 is the rotational angle (degrees). The right side of the rotational angle is positive.
  • the output torque of the motor 130 is the torque that the motor 130 outputs to the rotating shaft 111, and is the torque that drives the knob 110.
  • the output torque of the motor 130 is the torque represented by the drive signal generated by the signal generating unit 142, and FIG. 4 shows the value obtained by converting the drive signal (current value) generated by the signal generating unit 142 into torque.
  • Positive output torque is the output torque that rotates the rotating shaft 111 counterclockwise
  • negative output torque is the output torque that rotates the rotating shaft 111 clockwise.
  • the tactile presentation device 100 is configured such that one rotation (360 degrees) of the knob 110 is divided into 30, and the motor 130 generates torque in the opposite direction to the direction of rotation each time the knob 110 is rotated 12 degrees.
  • Figure 4 shows two angle ranges AR1 and AR2 out of the 30 angle ranges AR obtained by dividing one rotation (360 degrees) of the knob 110 by 30.
  • angle range AR when there is no particular distinction between the two angle ranges AR1 and AR2, they will simply be referred to as angle range AR.
  • the output torque characteristics in each of the 30 angle ranges AR are similar.
  • each angle range AR is shown as the rotation angles at which the output torque of the motor 130 reaches its negative maximum value (peak value), but are not limited to this.
  • the peak value of the output torque is ⁇ T.
  • each angle range AR is defined as the range from rotation angle A1 at which the output torque reaches -T, through rotation angles A2, A3, and A4, to just before rotation angle A1 of the next angle range AR.
  • the magnitudes of the rotation angle ranges A1-A2, A2-A3, A3-A4, and A4-A1 are all equal, but they do not have to be equal.
  • the output torque in each angle range AR changes sinusoidally from -T at rotation angle A1, becomes zero at rotation angle A2, and then increases sinusoidally from rotation angle A2 to a maximum positive value T at rotation angle A3.
  • the output torque decreases sinusoidally from rotation angle A3 to zero at rotation angle A4, and then increases in absolute value toward the maximum negative value -T at rotation angle A1 of the next angle range AR.
  • the rotation angle A2 is a rotation angle that becomes a stable point in driving the motor 130.
  • the stable point in driving the motor 130 is a rotation position where the torque (output torque) that the motor 130 outputs to the rotating shaft 111 and the knob 110 is theoretically balanced with the steady frictional force generated in the rotating shaft 111 and the knob 110.
  • the stable point in driving the motor 130 is an example of a first position in the rotation position of the knob 110.
  • the stable point in driving the motor 130 is sometimes referred to as a stable point in the rotation position of the knob 110.
  • rotation angle A3 which represents the rotation position where the output torque of motor 130 is at its maximum absolute value (T) in the positive rotation direction of rotating shaft 111
  • rotation angle A1 which represents the rotation position where the output torque of motor 130 is at its maximum absolute value (-T) in the negative rotation direction of rotating shaft 111
  • rotation angle A3 which represents the rotation position where the output torque of motor 130 is at its maximum absolute value (-T) in the negative rotation direction of rotating shaft 111
  • the tactile presentation device 100 when the rotation position of the knob 110 is within a predetermined angle range including the stable point, the high-frequency components of the drive signal input from the signal generating unit 142 are attenuated more strongly than when the rotation position is outside the predetermined angle range including the stable point.
  • the high-frequency components of the drive signal are attenuated more strongly by the LPF 143 in order to suppress vibrations caused by the rotation of the knob 110.
  • the rotation position of the knob 110 is outside the predetermined angle range including the stable point, particularly when it is near the point where the output torque of the motor 130 peaks, the change in output torque has a large impact on the presentation of tactile sensations such as a clicking sensation to the operator. Therefore, if the high-frequency components of the drive signal are attenuated more strongly when the rotation position of the knob 110 is outside the predetermined angle range including the stable point, the tactile sensation presented to the operator by the tactile presentation device 100 may be dulled. Therefore, when the rotation position is outside the predetermined angle range including the stable point, the attenuation rate of the LPF 143 is reduced.
  • Fig. 5A is a diagram showing an example of frequency characteristics of the absolute value of a transfer function for an input signal of a digital filter.
  • Fig. 5A shows characteristics for a filter parameter t of 0.2 to 0.99.
  • Fig. 5B is a diagram showing an example of characteristics of a cutoff frequency for a filter parameter t in a digital filter.
  • a low-pass filter configured with a digital filter such as LPF 143 can be expressed, for example, by a differential equation such as the following equation (1), where the input is x[n] and the output is y[n]. Note that n is a serial number used when calculating the input and output. Note that the low-pass filter expressed by the differential equation of equation (1) is an IIR (infinite impulse response) filter, but the digital filter configuring LPF 143 is not limited to an IIR (infinite impulse response) filter, and may be a low-pass filter expressed by a differential equation other than equation (1).
  • the nth output y[n] of the low-pass filter is expressed as the linear sum of the nth input x[n] and the (n-1)th output y[n].
  • the coefficients (1-t) and t by which the input x[n] and output y[n-1] are multiplied are represented by the filter parameter t.
  • the filter parameter t is a value related to the attenuation rate of high-frequency components of the low-pass filter, which is made up of a digital filter. By setting the filter parameter t, the attenuation rate of the low-pass filter can be set.
  • the cutoff frequency decreases as the filter parameter t increases.
  • the cutoff frequency of the LPF 143 of the tactile presentation device 100 is set to 300 Hz or less, for example, when the rotation position of the knob 110 is within a predetermined angle range including the stable point.
  • Micro-vibrations with a frequency of 300 Hz or less are easily sensed by the Pacinian corpuscles on the surface of the human hand, and by setting the cutoff frequency of the LPF 143 to 300 Hz or less when the rotation position of the knob 110 is within a predetermined angle range including the stable point, the vibrations at the stable point and its vicinity can be more effectively reduced.
  • the Pacinian corpuscles are more susceptible to micro-vibrations of 250 Hz or less, but can perceive up to about 300 Hz.
  • the cutoff frequency of the LPF 143 can be set to, for example, 250 Hz or less, which is even more preferable as it can further reduce the tactile sensation presented to the operator by the micro-vibrations.
  • Figure 6 shows an example of the relationship between the filter parameter t and the change over time in the radial acceleration of the axis of the knob 110 as the output.
  • Figure 6 shows an example of the experimental results of measuring the radial acceleration when a signal is input to a low-pass filter consisting of a digital filter and the knob 110 is vibrated according to the output.
  • the horizontal axis represents the elapsed time (s) from the start of measurement, and the vertical axis represents the output voltage (mV) of the accelerometer.
  • FIG. 6 shows the acceleration of the knob 110 when the filter parameter t is 0.3, 0.55, and 0.8, as well as the acceleration of the knob 110 when a low-pass filter configured with a digital filter is not used (no filter).
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams showing an example of the relationship between the rotation speed of the knob 110 and the change in output torque of the motor 130 over time. The characteristics shown in FIG. 7A and FIG. 7B are the results obtained through experiments.
  • Figure 7A shows the change over time in the output torque of the motor 130 when the knob 110 is rotated from the stable point through one angle range AR at a rotation speed of one revolution (360 degrees) per second.
  • the knob 110 is rotated faster than in the example shown in Figure 7B, so Figure 7A is labeled "Fast” and Figure 7B is labeled "Slow”.
  • Figure 7A also shows the change over time in the output torque when the filter parameter t is 0.3, 0.55, and 0.8, as well as the change over time in the output torque when the LPF 143 is not used (no filter).
  • FIG. 7B shows the change over time in the output torque of the motor 130 when the knob 110 is rotated from the stable point through one angle range AR at a rotation speed of 1/3 revolution (120 degrees) per second.
  • the knob 110 is rotated slower than in the example shown in FIG. 7A, and is therefore marked “Slow” in FIG. 7B.
  • FIG. 7B also shows the change over time in the output torque when the filter parameter t is 0.3, 0.55, and 0.8, as well as the change over time in the output torque when the LPF 143 is not used (no filter). Note that in FIGS. 7A and 7B, the time when the knob 110 starts to rotate is set to zero (0).
  • the peak of the output torque is greatest immediately after the start of rotation without a filter, and as the filter parameter t increases to 0.3, 0.55, and 0.8, the peak of the output torque becomes lower. Furthermore, when the knob 110 is rotated quickly and the filter parameter t is 0.8, the peak of the output torque is approximately 70% of the output torque without a filter, indicating that the waveform is significantly dulled. When the knob 110 is rotated slowly and the filter parameter t is 0.8, the peak of the output torque is approximately 85% of the output torque without a filter, indicating that the dulling of the waveform increases as the filter parameter t is increased.
  • the tactile presentation device 100 has a simple configuration in which an LPF 143 is provided in the MCU 140, and presents a good clicking sensation while reducing vibrations at and near the stable point. From this perspective, in order to reduce vibrations at and near the stable point, the tactile presentation device 100 sets the attenuation rate of the LPF 143 to be large when the rotational position of the knob 110 is at or near the stable point in the drive of the motor 130, and sets the attenuation rate of the LPF 143 to be small when the rotational position of the knob 110 is at or near the peak of the output torque. Note that setting the attenuation rate of the LPF 143 to be small may also include setting the attenuation rate to zero, i.e., no attenuation.
  • Fig. 8 is a diagram showing an example of a first range R1, a second range R2, and a third range R3 of a rotation position.
  • the first range R1 is an example of a predetermined angle range including a stable point.
  • Fig. 8 shows one angle range AR out of 30 angle ranges AR obtained by dividing one rotation (360 degrees) of the knob 110 by 30, and angles A1 to A4.
  • the rotation angle ranges A1 to A2, A2 to A3, A3 to A4, and A4 to A1 are all equal in size, but they do not have to be equal.
  • Figure 8 represents the output torque
  • Figure 8 shows the angular characteristics of the output torque obtained when the LPF 143 is not used.
  • first range R1 is a range of angles ⁇ 1 centered on angle A2 (A2 ⁇ 1).
  • the attenuation rate of the LPF 143 is set to be greater than when the rotational position of the knob 110 is within the second range R2 or the third range R3.
  • the first range R1 is an angle range set between angle A1 at which the output torque of the motor 130 has a negative peak and angle A3 at which the output torque of the motor 130 has a positive peak. If the angle range from angle A1 to A3 is 2B, then ⁇ 1 ⁇ 4B/5.
  • the first range R1 is an angle range that includes the first position, but does not include the second position and the third position.
  • An example of the first position is angle A2, which is the stable point.
  • An example of the second position is angle A3, where the output torque of motor 130 has a peak absolute value in the positive rotation direction of rotating shaft 111.
  • An example of the third position is angle A1, where the output torque of motor 130 has a peak absolute value in the negative rotation direction of rotating shaft 111.
  • a second range R2 is set that includes an angle A3 (an example of a second position) at which the output torque of the motor 130 reaches a peak in absolute value in the positive rotation direction of the rotating shaft 111
  • a third range R3 is set that includes an angle A1 (an example of a third position) at which the output torque of the motor 130 reaches a peak in absolute value in the negative rotation direction of the rotating shaft 111.
  • the second range R2 is an angle range that includes the second position and is outside the first range.
  • the third range R3 is an angle range that includes the third position and is outside the first range and outside the second range.
  • the second range R2 is an angle range that is greater than angle A2+ ⁇ 1 and is equal to or less than angle A3+ ⁇ 2.
  • the third range R3 is an angle range that is equal to or greater than angle A1- ⁇ 3 and is less than angle A2- ⁇ 1.
  • the attenuation rate of the LPF 143 may be set to zero (the same state as without a filter), or the attenuation rate of the LPF 143 may be set so that the tactile sensation of the knob 110 is good.
  • the attenuation rate of the LPF 143 is set to zero for ranges that are not included in the first range R1, the second range R2, and the third range R3 is described.
  • a gap may be provided between the first range R1 and the second range R2, and the attenuation rate of the LPF 143 may be set to zero between the first range R1 and the second range R2.
  • a gap may be provided between the first range R1 and the third range R3, and the attenuation rate of the LPF 143 may be set to zero between the first range R1 and the third range R3.
  • ⁇ Flowchart> 9 is a flowchart showing an example of processing executed by the MCU 140.
  • the MCU 140 when the power supply of the tactile presentation device 100 is turned on, the MCU 140 repeatedly executes the processing from steps S1 to S6 at a predetermined control period. Also, as an example, when the power supply of the tactile presentation device 100 is turned off, the MCU 140 ends the series of processing.
  • the control unit 141 acquires rotational position data from the rotational position sensor 120 (step S1).
  • the control unit 141 acquires parameters for setting the tactile sensation of the tactile presentation device 100 from the PC 50 (step S2).
  • the parameters for setting the tactile sensation are, for example, the shape of the angular characteristic of the output torque, the absolute value of the peak of the output torque, or the number of divisions into which one revolution (360 degrees) of the knob 110 is divided.
  • the shape of the angular characteristic of the output torque is, for example, the angular characteristic of the output torque with respect to the rotation angle as shown in FIG. 4 or FIG. 8.
  • data on the angular characteristic of the output torque may be stored in the memory 145, and the angular characteristic of the output torque may be selected by the PC 50.
  • the absolute value of the peak of the output torque is, for example, the absolute value of the positive peak and the negative peak in the angular characteristic of the output torque with respect to the rotation angle as shown in FIG. 4 or FIG. 8.
  • the number of divisions may be 2 or more.
  • the process of step S2 may be performed once in the first control cycle, and may be skipped in the second control cycle. Also, if the parameters for setting the tactile sensation have been set in advance, the processing of step S2 may be skipped.
  • the signal generating unit 142 calculates the output torque of the motor 130 based on the rotational position data acquired in step S1 and data determined by the parameters for setting the haptics in step S2 (such as the shape of the angular characteristics of the output torque, the absolute value of the peak of the output torque, or the number of divisions per revolution) (step S3).
  • the LPF 143 determines whether the rotation angle represented by the rotation position data acquired in step S1 is within the first range R1 (step S4A).
  • step S5A When the LPF 143 determines that the rotation angle is within the first range R1 (S4A: YES), it executes a first filter process (step S5A).
  • the first filter process is a process in which the attenuation rate of the LPF 143 is set to be larger when the rotation position of the knob 110 is within the first range R1 than when the rotation position of the knob 110 is within the second range R2 or the third range R3.
  • step S5A the drive signal attenuated by the attenuation rate of the LPF 143 set in the first filter process is input to the PWM signal generation unit 144.
  • step S6 After completing the process of step S5A, the flow proceeds to step S6.
  • step S4A determines whether the rotation angle represented by the rotation position data acquired in step S1 is within the second range R2 (step S4B).
  • step S5B When the LPF 143 determines that the rotation angle is within the second range R2 (S4B: YES), it executes a second filter process (step S5B).
  • the second filter process is a process that reduces the attenuation rate of the LPF 143 when the rotation position of the knob 110 is within the second range R2 compared to when the rotation position of the knob 110 is within the first range R1.
  • step S5B the drive signal attenuated by the attenuation rate of the LPF 143 set in the second filter process is input to the PWM signal generation unit 144.
  • step S6 After completing the process of step S5B, the flow proceeds to step S6.
  • step S4B determines whether the rotation angle represented by the rotation position data acquired in step S1 is within the third range R3 (step S4C).
  • step S5C When the LPF 143 determines that the rotation angle is within the third range R3 (S4C: YES), it executes a third filter process (step S5C).
  • the third filter process is a process for reducing the attenuation rate of the LPF 143 when the rotation position of the knob 110 is within the third range R3 compared to when the rotation position of the knob 110 is within the first range R1.
  • the drive signal attenuated by the attenuation rate of the LPF 143 set in the third filter process is input to the PWM signal generating unit 144.
  • step S6 the attenuation rate set by the LPF 143 in the third filter process may be the same as or different from the attenuation rate set by the LPF 143 in the second filter process.
  • step S4C determines in step S4C that the rotation angle is not within the third range R3 (S4C: NO)
  • the PWM signal generating unit 144 generates a PWM signal based on the input drive signal and outputs it to the motor driver IC 135 (step S6).
  • the motor driver IC 135 outputs U-phase current, V-phase current, and W-phase current to the U-phase, V-phase, and W-phase coils 134 of the motor 130. In this way, the motor 130 is driven based on the drive signal attenuated by the LPF 143.
  • the tactile presentation device 100 of this embodiment includes a rotatable knob 110, a rotational position sensor 120 that detects the rotational position of the knob 110, a motor 130 that can bias the knob 110 in the rotational direction of the knob 110, a signal generating unit 142 that generates a drive signal for driving the motor 130 based on the rotational position, and an LPF 143 that attenuates high-frequency components of the drive signal.
  • the motor 130 is driven based on the drive signal attenuated by the LPF 143, and the signal generating unit 142 detects a rotational position between a stable point (an example of a first position) and a positive rotational direction side (an example of one side of the rotational direction) of the stable point.
  • a drive signal is generated that urges motor 130 in the negative rotational direction (an example of the other side of the rotational direction) when the rotational position is between the stable point and a second position on the other side of the rotational direction of the stable point
  • a drive signal is generated that urges motor 130 in one direction when the rotational position is between the stable point and a third position on the other side of the rotational direction of the stable point
  • LPF 143 attenuates the high frequency components of the drive signal more strongly when the rotational position is within a first range that includes the stable point and does not include the second and third positions, than when the rotational position is within a second range that includes the second position and is outside the first range, or when the rotational position is within a third range that includes the third position and is outside the first and second ranges.
  • the LPF 143 strongly attenuates the high-frequency components of the drive signal, and when the rotation position is within the second range R2 or the third range R3, the attenuation rate of the LPF 143 can be reduced.
  • the tactile presentation method of this embodiment is a tactile presentation method in a tactile presentation device 100 that includes a knob 110 that can be rotated, a rotational position sensor 120 that detects the rotational position of the knob 110, a motor 130 that can bias the knob 110 in the rotational direction of the knob 110, a signal generating unit 142 that generates a drive signal for driving the motor 130 based on the rotational position, and an LPF 143 that attenuates high-frequency components of the drive signal, and the motor 130 is driven based on the drive signal attenuated by the LPF 143, and the signal generating unit 142 detects a rotational position between a stable point and one of the rotational directions relative to the stable point.
  • the motor 130 When the rotation position is between the stable point and a second position on the other side of the stable point, the motor 130 generates a drive signal that biases the motor 130 toward the other side of the rotation direction, and when the rotation position is between the stable point and a third position on the other side of the rotation direction of the stable point, the motor 130 generates a drive signal that biases the motor 130 toward one side, and the LPF 143 attenuates the high frequency components of the drive signal more strongly when the rotation position is within a first range R1 that includes the stable point and does not include the second and third positions than when the rotation position is within a second range R2 that includes the second position and is outside the first range R1, or when the rotation position is within a third range R3 that includes the third position and is outside the first range R1 and the second range R2.
  • the LPF 143 strongly attenuates the high-frequency components of the drive signal, and when the rotation position is within the second range R2 or the third range R3, the attenuation rate of the LPF 143 can be reduced.
  • the signal generating unit 142 also generates a drive signal so that the biasing force toward the negative rotation direction (an example of the other side of the rotation direction) peaks at angle A3 (an example of the second position). Therefore, by reducing the attenuation rate of the LPF 143 at the position where the output torque of the motor 130 is at its maximum, it is possible to provide a tactile presentation device 100 that can present a good clicking sensation with a simple configuration in which the LPF 143 is provided within the MCU 140.
  • the cutoff frequency of LPF 143 may be 300 Hz or less when the rotation position is within the first range R1. Micro-vibrations with a frequency of 300 Hz or less are easily sensed by the Pacinian corpuscles on the surface of the human hand, and by setting the cutoff frequency of LPF 143 to 300 Hz or less within the first range R1 including the stable point, it is possible to more effectively reduce vibrations at the stable point and its vicinity with a simple configuration in which LPF 143 is provided within MCU 140. In addition, Pacinian corpuscles are more susceptible to micro-vibrations of 250 Hz or less, but can perceive up to about 300 Hz. Therefore, by setting the cutoff frequency of LPF 143 to 300 Hz or less when the rotation position is within the first range R1, it is possible to more effectively reduce the tactile sensation presented to the operator by micro-vibrations at the stable point and its vicinity.
  • the first range R1 may also be changed based on the rotation speed of the knob 110. As shown in Figures 7A and 7B, the faster the rotation speed of the knob 110, the more the waveform of the angular characteristics of the output torque becomes dull. Therefore, by having the LPF 143 change the first range R1 based on the rotation speed of the knob 110, it is possible to provide a tactile presentation device 100 that can present a good clicking sensation while reducing vibrations at and near the stable point, with a simple configuration in which the LPF 143 is provided within the MCU 140.
  • the first range R1 may be set so that the angle range becomes narrower as the rotation speed of the knob 110 becomes faster.
  • the LPF 143 will act strongly at the second and third positions due to the time difference between the output of the drive signal and the drive of the motor 130, resulting in a dull click feeling. Therefore, by narrowing the first range R1 and switching the filter earlier, it is possible to reduce vibrations in the first range R1.
  • the waveform of the angular characteristics of the output torque becomes duller as the rotation speed of the knob 110 becomes faster. Therefore, by setting the angle range to be narrower as the rotation speed of the knob 110 becomes faster, it is possible to improve the tactile sensation at the second and third positions where the output torque peaks.
  • the cutoff frequency of the LPF 143 may be lower than when the rotational position is within the second range R2 or the third range R3.
  • the LPF 143 may have a larger attenuation rate at or above the cutoff frequency than when the rotational position is within the second range R2 or the third range R3.
  • the LPF 143 may attenuate the high-frequency components of the drive signal generated by the signal generating unit 142 and output it to the motor 130 only when the rotation position is within the first range R1. This can more effectively remove micro-vibrations caused by high-frequency components when the rotation position is within the first range R1, and can prevent the angular characteristics of the output torque from becoming dull when the rotation position is outside the first range R1. Therefore, with a simple configuration in which the LPF 143 is provided within the MCU 140, and with simpler processing by the LPF 143, it is possible to provide a tactile presentation device 100 that can present a good clicking sensation while reducing vibrations at and near the stable point.
  • the motor 130 includes a brushless motor
  • a simple configuration with an LPF 143 provided within the MCU 140 can achieve smooth rotation of the knob 110, and a tactile presentation device 100 can be provided that can present a good clicking sensation while reducing vibrations at and near the stable point.
  • the knob 110 may be an operation unit that does not rotate but slides between one side and the other side in one direction like a slider. That is, the tactile presentation device 100 includes a knob 110 that can be moved and operated along one direction, a rotational position sensor 120 that detects the movement position of the knob 110, a biasing unit that can bias the knob 110 along one direction, a signal generating unit 142 that generates a drive signal for the biasing unit based on the movement position, and an LPF 143 that attenuates high-frequency components of the drive signal, the biasing unit is driven based on the drive signal attenuated by the LPF 143, and the signal generating unit 142 generates a drive signal when the movement position of the knob 110 is between a stable point and a second position on one side of the stable point in one direction.
  • the drive signal is generated so that the biasing portion biases in the direction toward the other side of one direction when the stable point is located between the stable point and a third position on the other side of the stable point, and the biasing portion biases in one direction to one side, and the LPF 143 may attenuate the high frequency components of the drive signal more strongly when the moving position is within a first range R1 that includes the stable point and does not include the second and third positions than when the moving position is within a second range R2 that includes the second position and is outside the first range R1, or when the moving position is within a third range R3 that includes the third position and is outside the first range R1 and the second range R2.
  • the LPF 143 strongly attenuates the high frequency components of the drive signal, and when the rotation position is within the second range R2 or the third range R3, the attenuation rate of the LPF 143 can be reduced.
  • 10A to 10C are diagrams showing an example of variations in the angular characteristics of the output torque, each of which shows one rotation angle range AR, with the point where the rotation angle is zero (the intersection with the output torque axis) being the stable point.
  • the angular characteristics of the output torque may include a section in which the output torque remains constant with respect to changes in the rotation angle, as shown in FIG. 10A.
  • a section in which the output torque remains constant with respect to changes in the rotation angle may be provided at angle A4 in FIG. 8 and around the angle A4, as shown in FIG. 10A.
  • the angular characteristics of the output torque may be such that, as shown in FIG. 10B, the change in output torque at the positive and negative peaks is smooth and curved, and the absolute value of the rate at which the output torque increases with increasing rotation angle differs from the absolute value of the rate at which the output torque decreases with increasing rotation angle.
  • the rotation angle range A3-A1 in FIG. 4 is longer in the horizontal axis direction representing the rotation angle than the rotation angle range A1-A3
  • the waveform will be as shown in FIG. 10B.
  • the angular characteristics of the output torque may be such that, as shown in FIG. 10C, the change in the output torque at the positive and negative peaks is as steep as a broken line, and the absolute value of the rate at which the output torque increases with increasing rotation angle differs from the absolute value of the rate at which the output torque decreases with increasing rotation angle.
  • the rotation angle range A1-A3 in FIG. 8 is longer in the horizontal axis direction representing the rotation angle than the rotation angle range A3-A1
  • the waveform will be as shown in FIG. 10C.
  • Tactile presentation device 110 Knob 120 Rotational position sensor 130 Motor 135 Motor driver IC 140 MCU 141 Control unit 142 Signal generation unit 143 LPF 144 PWM signal generating unit 145 Memory

Landscapes

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Abstract

簡単な構成で、安定点での振動を低減しつつ、良好なクリック感を提示可能な触覚提示装置を提供する。　触覚提示装置は、操作部の回転位置を検出する検出部と、駆動信号に基づいて操作部の回転方向に沿って操作部を付勢する付勢部と、回転位置に基づいて付勢部を駆動する駆動信号を生成する信号生成部と、駆動信号の高周波成分を減衰させて付勢部に出力するローパスフィルタ部とを備え、信号生成部は、回転位置が第１及び第２位置の間に位置する場合には回転方向の他方側に付勢し、第１及び第３位置の間に位置する場合には一方側に付勢する駆動信号を生成し、ローパスフィルタ部は、回転位置が第１位置を含み第２及び第３位置を含まない第１範囲内にある場合の方が、第２位置を含み第１範囲外の第２範囲内にある場合、又は第３位置を含み第１及び第２範囲外の第３範囲内にある場合よりも、駆動信号の高周波成分を強く減衰させる。

Description

触覚提示装置、及び、触覚提示方法
　本開示は、触覚提示装置、及び、触覚提示方法に関する。
　従来より、操作者による操作を受けて回転可能な操作部材と、前記操作部材の回転角を検出する回転角センサと、前記操作部材に対して前記操作部材の回転方向に沿った付与トルクを付与するトルク付与部と、前記操作部材に摩擦力を付与する摩擦力付与部と、前記付与トルクと前記摩擦力とを前記回転角に応じて変化させる摩擦トルク制御部と、を備える回転型操作装置がある。トルク付与部のトルク付与による安定点付近での振動を抑制するために、磁気粘性流体等による摩擦トルクを付与している（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２０１８／１３５３７１号
　従来の触覚提示装置としての回転型操作装置は、安定点及びその付近での振動を抑制するために、摩擦力付与部及び摩擦トルク制御部が必要であり、構成が簡易ではない。
　そこで、簡単な構成で、安定点及びその付近での振動を低減しつつ、良好なクリック感を提示可能な触覚提示装置、及び、触覚提示方法を提供することを目的とする。
　本開示の実施形態の触覚提示装置は、回転操作可能な操作部と、前記操作部の回転位置を検出する検出部と、入力される駆動信号に基づいて、前記操作部の回転方向に沿って前記操作部を付勢する付勢部と、前記回転位置に基づいて前記付勢部を駆動する駆動信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部によって生成される前記駆動信号の高周波成分を減衰させて前記付勢部に出力するローパスフィルタ部と、を備え、前記信号生成部は、前記回転位置が第１位置と前記第１位置に対して前記回転方向の一方側の第２位置との間に位置する場合には前記付勢部が前記回転方向の他方側の向きに付勢し、前記第１位置と前記第１位置に対して前記他方側の第３位置との間に位置する場合には前記付勢部が前記一方側に付勢する前記駆動信号を生成し、前記ローパスフィルタ部は、前記回転位置が前記第１位置を含み前記第２位置と前記第３位置とを含まない第１範囲内にある場合の方が、前記第２位置を含み前記第１範囲外の第２範囲内にある場合、又は前記第３位置を含み前記第１範囲外かつ前記第２範囲外の第３範囲内にある場合よりも、前記駆動信号の高周波成分を強く減衰させる。
　簡単な構成で、安定点及びその付近での振動を低減しつつ、良好なクリック感を提示可能な触覚提示装置、及び、触覚提示方法を提供することができる。
実施形態の触覚提示装置の構成の一例を示す斜視図である。 図１におけるＡ－Ａ矢視断面における触覚提示装置の部分切断面図である。 触覚提示装置の構成の一例を示すブロック図である。 ノブの回転位置とモータの出力トルクとの関係の一例を示す図である。 デジタルフィルタの入力信号に対する伝達関数の絶対値の周波数特性の一例を示す図である。 デジタルフィルタにおけるフィルタパラメータに対するカットオフ周波数の特性の一例を示す図である。 フィルタパラメータと、出力としてのノブの加速度の時間変化との関係の一例を示す図である。 ノブの回転速度と、モータの出力トルクの時間変化との関係の一例を示す図である。 ノブの回転速度と、モータの出力トルクの時間変化との関係の一例を示す図である。 回転位置の第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２、及び第３範囲Ｒ３の一例を示す図である。 ＭＣＵが実行する処理の一例を表すフローチャートである。 出力トルクの角度特性のバリエーションの一例を示す図である。 出力トルクの角度特性のバリエーションの一例を示す図である。 出力トルクの角度特性のバリエーションの一例を示す図である。
　以下、本開示の触覚提示装置、及び、触覚提示方法を適用した実施形態について説明する。
　＜実施形態＞
　図１は、本実施形態の触覚提示装置１００の構成の一例を示す斜視図である。触覚提示装置１００は、筐体１０１と、筐体１０１に回転可能に支持されたノブ１１０と、筐体１０１に取り付けられた表示入力装置１０２とを含む。ノブ１１０は、操作者により回転操作可能な操作部の一例である。触覚提示装置１００は、ノブ１１０の回転位置、回転速度等の回転に応じた出力を生成する。例えば、図示しないオーディオの入力装置として触覚提示装置１００を用いた場合には、一例として、ノブ１１０の回転位置に応じてボリュームを変える。また、例えば、図示しない車両のトランスミッションの操作装置として触覚提示装置１００を用いた場合には、一例として、回転位置に応じてトランスミッションのシフトポジションが切り替わる。また、触覚提示装置１００は、このような用途に限らず、ゲーム機やその他の電子機器等の操作装置として利用可能である。
　また、ここでは、ノブ１１０が回転可能な形態について説明するが、ノブ１１０は、スライダーのように一方向の一方側と他方側との間でスライドさせる操作部であってもよい。
　表示入力装置１０２は、操作者に対して種々の情報を表示して、操作者からの入力を受けるタッチパネルディスプレイである。他の例において、表示入力装置１０２は、ダイヤル、スライダー、スイッチなど機械的な部材を動作させることにより、情報の提示と入力の受付とを行うものであってもよい。表示入力装置１０２は、音声など他の原理で情報の提示と入力の受付とを行うものであってもよい。なお、図１では触覚提示装置１００が表示入力装置１０２を含む態様として示されているが、表示入力装置１０２を備えていない態様であってもよい。
　図２は、図１におけるＡ－Ａ矢視断面における触覚提示装置１００の部分切断面図である。図２の切断面は、ノブ１１０の回転軸１１０Ａを通る。触覚提示装置１００は、筐体１０１、表示入力装置１０２（図１参照）、及びノブ１１０の他に、図２に示すように、回転シャフト１１１、回転位置センサ１２０、及びモータ１３０を含む。回転位置センサ１２０は、検出部の一例である。モータ１３０は、付勢部の一例である。
　図２に示すように、ノブ１１０は、図１の筐体１０１外に露出しており、筐体１０１内に収容された回転シャフト１１１が接続されている。ノブ１１０の外形は、回転軸１１０Ａに沿って延びた中心軸をもつ略円柱である。回転シャフト１１１は、回転軸１１０Ａに沿ってノブ１１０から延びている。回転シャフト１１１の外形は、回転軸１１０Ａと一致する中心軸をもつ略円柱である。ノブ１１０と回転シャフト１１１とは、回転軸１１０Ａの周りで一体的に回転可能である。
　回転シャフト１１１には、回転位置センサ１２０のコードホイール１２１と、モータ１３０のロータハウジング１３１とが固定されている。コードホイール１２１及びロータハウジング１３１は、回転軸１１０Ａの周りで回転シャフト１１１と一体的に回転可能である。
　以下では、説明の便宜上、ノブ１１０から回転シャフト１１１を見て、回転シャフト１１１の一方側の回転方向（例えば、ノブ１１０から回転シャフト１１１を見て時計回りの回転方向）を正の回転方向と称す。また、ノブ１１０から回転シャフト１１１を見て、回転シャフト１１１の他方側の回転方向（例えば、ノブ１１０から回転シャフト１１１を見て反時計回りの回転方向）を負の回転方向と称す。また、ノブ１１０又は回転シャフト１１１について、正の回転方向への回転を正方向の回転、負の回転方向への回転を負方向の回転と称す場合がある。
　回転位置センサ１２０は、円盤状のコードホイール１２１、回路基板１２２、及びセンサ部１２３を有する。回転位置センサ１２０は、一例として、ロータリエンコーダである。回転位置センサ１２０は、回転シャフト１１１の回転位置、すなわちノブ１１０の回転位置を検出する。回転位置センサ１２０は、ノブ１１０の回転位置を検出可能なセンサであれば、どのようなセンサであってもよい。
　コードホイール１２１は、回転シャフト１１１に固定されており、周方向に複数の孔部が形成されている。回路基板１２２は、図示を省略する固定部材等によって筐体１０１に固定されており、貫通孔１２２Ａに回転シャフト１１１が挿通されている。センサ部１２３は、回路基板１２２に設けられており、発光部と受光部とを有する。
　回転位置センサ１２０は、回転シャフト１１１ととともに回転するコードホイール１２１の孔部をセンサ部１２３で光学的に検出することによって、コードホイール１２１の回転位置を検出する。回転位置は、コードホイール１２１の回転角度によって表されるため、回転位置センサ１２０でノブ１１０の回転位置を検出できる。なお、回転位置センサ１２０は、上述のような光学的なセンサに限らず、回転シャフト１１１の回転位置を磁気的に検出するセンサであってもよい。
　また、回転位置センサ１２０によって検出されるノブ１１０の回転位置を表す回転角度は、回転シャフト１１１の正の回転方向において、一例として増大することとする。また、回転位置センサ１２０によって検出されるノブ１１０の回転位置を表す回転角度は、回転シャフト１１１の負の回転方向において、一例として減少することとする。
　モータ１３０は、ロータハウジング１３１、永久磁石１３２、磁心１３３、及びコイル１３４を有する。モータ１３０は、三相ブラシレスモータであり、アウターロータ型で表面磁石型である。このような形式のモータ１３０は、コギングが少なく滑らかに回転可能である。
　ロータハウジング１３１は、下方が開口された円筒状のハウジングであり、上部の中心の貫通孔に回転シャフト１１１が挿通された状態で固定されている。ロータハウジング１３１の内側には周方向に沿って複数の永久磁石１３２が固定されている。
　磁心１３３は、ステータであり、筐体１０１の内側の支持板１０１Ａの上面の中央に設けられた支持部１０１Ｂによって固定されている。磁心１３３は、中央に貫通孔１３３Ａを有し、貫通孔１３３Ａと支持部１０１Ｂの貫通孔とに回転シャフト１１１が回転自在に挿通されている。
　磁心１３３には、複数のコイル１３４が設けられている。複数のコイル１３４は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相に分けられており、モータドライバＩＣ(Integrated Circuit)に含まれるＵ相、Ｖ相、及びＷ相のハーフブリッジ回路によって、一例としてＰＷＭ(Pulse Width Modulation)電流が供給される。
　モータドライバＩＣからＵ相、Ｖ相、及びＷ相のコイル１３４にＰＷＭ電流が供給されると、モータ１３０が発生するトルクが回転シャフト１１１を介してノブ１１０に伝達される。
　モータ１３０は、ノブ１１０を握る操作者の手に触覚を提示するために、駆動される。例えば、ノブ１１０の１回転（３６０度）を３０分割して、ノブ１１０を１２度回転させる度に、回転方向とは反対方向のトルクをモータ１３０が発生することで、ノブ１１０を介して操作者の手にクリック感を提示することができる。モータ１３０がこのようにトルクを発生することで、モータ１３０はノブ１１０の回転方向に沿ってノブ１１０を付勢する。
　図３は、触覚提示装置１００の構成の一例を示すブロック図である。触覚提示装置１００は、制御基板１０５、モータ駆動用電源１０６、制御用電源１０７、モータドライバＩＣ１３５、ＭＣＵ(Micro Controller Unit)１４０を含む。また、図３には、触覚提示装置１００のノブ１１０、回転位置センサ１２０、及びモータ１３０も示す。
　また、図３には、触覚提示装置１００の他に、ＰＣ(Personal Computer)５０を示す。ＰＣ５０は、一例として、無線通信又はケーブル等を介した有線通信等でＭＣＵ１４０と通信を行い、触覚提示装置１００の触覚を設定する電子機器の一例である。このように触覚提示装置１００の触覚を設定する電子機器は、ＰＣ５０に限らず、スマートフォンやゲーム機等の種々の電子機器であってよい。
　制御基板１０５は、モータ駆動用電源１０６、制御用電源１０７、モータドライバＩＣ１３５、及びＭＣＵ１４０が実装されるマザーボードである。モータ駆動用電源１０６は、外部電源に接続されており、モータドライバＩＣ１３５にモータ駆動用の直流電力を供給する。制御用電源１０７は、モータドライバＩＣ１３５にハーフブリッジ回路に含まれるＭＯＳＦＥＴ(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)駆動用の直流電力を供給するとともに、回転位置センサ１２０及びＭＣＵ１４０に直流電力を供給する。
　モータドライバＩＣ１３５は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のコイル１３４に接続されるハーフブリッジ回路を有する。モータドライバＩＣ１３５は、ハーフブリッジ回路のＭＯＳＦＥＴがＭＣＵ１４０から出力されるＰＷＭ信号によって駆動されることで、Ｕ相電流、Ｖ相電流、及びＷ相電流をモータ１３０のＵ相、Ｖ相、及びＷ相のコイル１３４に出力する。
　ＭＣＵ１４０は、制御部１４１、信号生成部１４２、ＬＰＦ(Low Pass Filter)１４３、ＰＷＭ信号生成部１４４、及びメモリ１４５を有する。ＬＰＦ１４３は、ローパスフィルタ部の一例である。ＭＣＵ１４０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、入出力インターフェース、及び内部バス等を含むコンピュータによって実現される。
　制御部１４１、信号生成部１４２、ＬＰＦ１４３、及びＰＷＭ信号生成部１４４は、ＭＣＵ１４０が実行するプログラムの機能（ファンクション）を機能ブロックとして示したものである。また、メモリ１４５は、ＭＣＵ１４０のメモリを機能的に表したものである。
　制御部１４１は、ＭＣＵ１４０の制御を統括する処理部であり、信号生成部１４２、ＬＰＦ１４３、及びＰＷＭ信号生成部１４４が行う処理以外の処理を実行する。メモリ１４５は、制御部１４１、信号生成部１４２、ＬＰＦ１４３、及びＰＷＭ信号生成部１４４が実行する処理に必要なプログラムやデータ等を格納する。
　信号生成部１４２は、回転位置センサ１２０によって検出されるノブ１１０の回転位置に基づいてモータ１３０を正の回転方向又は負の回転方向に駆動する駆動信号を生成し、生成した駆動信号をＬＰＦ１４３に出力する。駆動信号は、ノブ１１０の回転位置に基づいて計算され、モータ１３０が回転シャフト１１１及びノブ１１０に対して出力するトルク（出力トルク）を表す信号である。モータ１３０は、駆動信号に基づいて駆動されることで、正の回転方向又は負の回転方向に回転シャフト１１１及びノブ１１０を付勢する。
　ＬＰＦ１４３は、信号生成部１４２から入力される駆動信号の高周波成分を減衰させてＰＷＭ信号生成部１４４に出力するデジタルフィルタである。より具体的には、ＬＰＦ１４３は、ノブ１１０の回転位置がモータ１３０の駆動における安定点を含む所定角度範囲内にあるときに、ノブ１１０の回転位置がモータ１３０の駆動における安定点を含む所定角度範囲の外にあるときよりも、信号生成部１４２から入力される駆動信号の高周波成分を強く減衰させてＰＷＭ信号生成部１４４に出力する。安定点を含む所定角度範囲内にあるときに高周波成分を強く減衰させるのは、安定点及びその前後におけるノブ１１０の回転における振動を抑制するためである。
　ＰＷＭ信号生成部１４４は、ＬＰＦ１４３を通過した駆動信号に基づいて、モータ１３０を駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、モータドライバＩＣ１３５に出力する。この結果、モータドライバＩＣ１３５は、ＰＷＭ信号によって駆動されて、Ｕ相電流、Ｖ相電流、及びＷ相電流をモータ１３０のＵ相、Ｖ相、及びＷ相のコイル１３４に出力する。このようにして、モータ１３０は、ＬＰＦ１４３によって減衰された駆動信号に基づいて駆動される。
　なお、本実施形態では、ＰＷＭ信号生成部１４４が、ＬＰＦ１４３を通過した駆動信号に基づいてＰＷＭ信号を生成する形態について説明する。しかしながら、ＬＰＦ１４３とＰＷＭ信号生成部１４４の順番は逆であってもよい。すなわち、信号生成部１４２が生成した駆動信号に基づいてＰＷＭ信号生成部１４４がＰＷＭ信号を生成し、ＬＰＦ１４３は、ＰＷＭ信号生成部１４４によって生成されたＰＷＭ信号の高周波成分を減衰させてモータドライバＩＣ１３５に出力してもよい。このような場合でも、信号生成部１４２が生成した駆動信号の高周波成分をＬＰＦ１４３が減衰させていることと等価であり、モータ１３０は、ＬＰＦ１４３によって減衰された駆動信号に基づいて駆動されることになる。
　＜安定点等について＞
　図４は、ノブ１１０の回転位置とモータ１３０の出力トルクとの関係の一例を示す図である。ノブ１１０の回転位置は、回転角度によって表されるため、図４における横軸は回転角度（度）である。回転角度は右側が正である。
　モータ１３０の出力トルクは、モータ１３０が回転シャフト１１１に出力するトルクであり、ノブ１１０を駆動するトルクである。モータ１３０の出力トルクは、信号生成部１４２によって生成される駆動信号によって表されるトルクであり、図４には、信号生成部１４２によって生成される駆動信号（電流値）をトルクに換算した値を示す。正の出力トルクは、回転シャフト１１１を反時計回りに回転させる出力トルクであり、負の出力トルクは、回転シャフト１１１を時計回りに回転させる出力トルクである。
　触覚提示装置１００は、一例として、ノブ１１０の１回転（３６０度）を３０分割して、ノブ１１０を１２度回転させる度に、回転方向とは反対方向のトルクをモータ１３０が発生する構成である。図４には、ノブ１１０の１回転（３６０度）を３０分割して得る３０個の角度範囲ＡＲのうちの２つの角度範囲ＡＲ１及びＡＲ２を示す。以下では、２つの角度範囲ＡＲ１及びＡＲ２を特に区別しない場合には、単に角度範囲ＡＲと称す。３０個の角度範囲ＡＲの各々における出力トルクの特性は同様である。
　各角度範囲ＡＲの境界は、便宜上、モータ１３０の出力トルクが負の最大値（ピーク値）になる回転角度として示しているが、これには限定されない。出力トルクのピーク値は、±Ｔである。ここでは、各角度範囲ＡＲは、出力トルクが－Ｔになる回転角度Ａ１から、回転角度Ａ２、Ａ３、及びＡ４を経て次の各角度範囲ＡＲの回転角度Ａ１の手前までの範囲であることとする。回転角度の範囲Ａ１～Ａ２、Ａ２～Ａ３、Ａ３～Ａ４、及びＡ４～Ａ１の大きさは、一例としてすべて等しいが、等しくなくてもよい。
　各角度範囲ＡＲにおける出力トルクは、回転角度Ａ１における－Ｔから正弦波状に変化して回転角度Ａ２でゼロになり、回転角度Ａ２から正弦波状に増大して回転角度Ａ３で正の最大値Ｔになる。出力トルクは、回転角度Ａ３から正弦波状に減少して回転角度Ａ４でゼロになり、次の角度範囲ＡＲの回転角度Ａ１における負の最大値－Ｔに向かって絶対値が増大する。
　ここで、回転角度Ａ２は、モータ１３０の駆動における安定点になる回転角度である。モータ１３０の駆動における安定点とは、モータ１３０が回転シャフト１１１及びノブ１１０に対して出力するトルク（出力トルク）と、回転シャフト１１１及びノブ１１０に生じる定常摩擦力とが理論的につり合う回転位置である。安定点では、ノブ１１０を少し正方向に回転させると、ノブ１１０を負方向に戻そうとする出力トルクが発生し、ノブ１１０を少し負方向に回転させると、ノブ１１０を正方向に戻そうとする出力トルクが発生する。モータ１３０の駆動における安定点は、ノブ１１０の回転位置における第１位置の一例である。モータ１３０の駆動における安定点を、ノブ１１０の回転位置における安定点と称す場合もある。
　また、モータ１３０の出力トルクが回転シャフト１１１の正の回転方向において絶対値で最大値（Ｔ）になる回転位置を表す回転角度Ａ３は、第２位置の一例である。モータ１３０の出力トルクが回転シャフト１１１の負の回転方向において絶対値で最大値（－Ｔ）になる回転位置を表す回転角度Ａ１は、第３位置の一例である。
　ところで、安定点である角度Ａ２の付近では、ノブ１１０を正方向に回転させると負方向に戻そうとする出力トルクが発生し、ノブ１１０を負方向に回転させると正方向に戻そうとする出力トルクが発生するため、ノブ１１０の回転に振動が生じるおそれがある。安定点では、ＰＷＭ信号生成部１４４が生成するＰＷＭ信号のデューティ比が大きく変動することもあり、ノブ１１０の回転に振動が生じるおそれがある。
　そこで、触覚提示装置１００では、ノブ１１０の回転位置が安定点を含む所定角度範囲内にあるときに、安定点を含む所定角度範囲の外にあるときよりも、信号生成部１４２から入力される駆動信号の高周波成分を強く減衰させる。安定点を含む所定角度範囲内にあるときには、ノブ１１０の回転による振動を抑制するためにＬＰＦ１４３に駆動信号の高周波成分を強く減衰させる。一方、ノブ１１０の回転位置が安定点を含む所定角度範囲の外にある場合、特にモータ１３０の出力トルクがピークを取る点の付近にある場合は、出力トルクの変化が操作者に対するクリック感等の触覚提示に与える影響が大きい。よって、ノブ１１０の回転位置が安定点を含む所定角度範囲の外にあるときに駆動信号の高周波成分を強く減衰させると、触覚提示装置１００が操作者に提示する触覚が鈍るおそれがあるため、回転位置が安定点を含む所定角度範囲の外にあるときは、ＬＰＦ１４３の減衰率を小さくする。
　＜ＬＰＦ１４３のフィルタパラメータｔ＞
　図５Ａは、デジタルフィルタの入力信号に対する伝達関数の絶対値の周波数特性の一例を示す図である。図５Ａには、フィルタパラメータｔが０．２～０．９９の特性を示す。図５Ｂは、デジタルフィルタにおけるフィルタパラメータｔに対するカットオフ周波数の特性の一例を示す図である。
　ＬＰＦ１４３のようなデジタルフィルタで構成されるローパスフィルタは、入力をｘ［ｎ］、出力をｙ［ｎ］とすると、一例として、次式（１）のような差分方程式で表される。なお、ｎは入力及び出力を計算する際の通し番号である。なお、式（１）の差分方程式で表されるローパスフィルタは、ＩＩＲ（無限インパルス応答）フィルタであるが、ＬＰＦ１４３を構成するデジタルフィルタは、ＩＩＲ（無限インパルス応答）フィルタに限らず、式（１）以外の差分方程式によって表されるローパスフィルタであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　すなわち、ローパスフィルタのｎ番目の出力ｙ［ｎ］は、ｎ番目の入力ｘ［ｎ］とｎ－１番目の出力ｙ［ｎ］との線形和で表される。入力ｘ［ｎ］及び出力ｙ［ｎ－１］に乗じられる係数（１－ｔ）及びｔは、フィルタパラメータｔによって表される。フィルタパラメータｔは、デジタルフィルタで構成されるローパスフィルタの高周波成分の減衰率に関する値である。フィルタパラメータｔを設定することで、ローパスフィルタの減衰率を設定することができる。
　図５Ａに示すように、フィルタパラメータｔを０．２～０．９９に設定すると、デジタルフィルタで構成されるローパスフィルタの入力信号に対する伝達関数の絶対値の周波数特性は大きく変化し、フィルタパラメータｔが大きいほど伝達関数の絶対値は小さくなる。
　また、図５Ｂに示すように、フィルタパラメータｔが大きくなるにつれてカットオフ周波数は低くなる。
　本実施形態では、触覚提示装置１００のＬＰＦ１４３のカットオフ周波数は、ノブ１１０の回転位置が安定点を含む所定角度範囲内にある場合には、一例として３００Ｈｚ以下に設定される。３００Ｈｚ以下の周波数の微振動は、人体の手の表面にあるパチニ小体で感じ取りやすい周波数であり、ノブ１１０の回転位置が安定点を含む所定角度範囲内にある場合にＬＰＦ１４３のカットオフ周波数を３００Ｈｚ以下に設定することで、安定点及びその付近における振動をより効果的に軽減できる。また、パチニ小体は、２５０Ｈｚ以下の微振動をより知覚しやすいが、３００Ｈｚ程度までは知覚可能であるため、ノブ１１０の回転位置が安定点を含む所定角度範囲内にある場合にＬＰＦ１４３のカットオフ周波数を３００Ｈｚ以下に設定することで、安定点及びその付近における微振動により操作者に提示される触覚を効果的に軽減できる。また、ノブ１１０の回転位置が安定点を含む所定角度範囲内にある場合に、触覚提示装置１００のＬＰＦ１４３のカットオフ周波数を一例として２５０Ｈｚ以下に設定すれば、微振動により操作者に提示される触覚をさらに低減でき、さらに好ましい。
　図６は、フィルタパラメータｔと、出力としてのノブ１１０の軸の径方向の加速度の時間変化との関係の一例を示す図である。図６は、デジタルフィルタで構成されるローパスフィルタに信号を入力し、出力に応じてノブ１１０を振動させた場合の径方向の加速度を測定した実験結果の一例を表す。図６では、横軸は測定を開始してからの経過時間（ｓ）を表し、縦軸は加速度計の出力電圧（ｍＶ）を表す。
　図６には、フィルタパラメータｔが０．３、０．５５、０．８の場合のノブ１１０の加速度に加えて、デジタルフィルタで構成されるローパスフィルタを用いない（フィルタなしの）場合のノブ１１０の加速度を示す。
　図６に示すように、フィルタなしの場合の加速度が最も大きく、フィルタパラメータｔが大きくなるにつれて、加速度が小さくなっていることを確認できた。このように、デジタルフィルタで構成されるローパスフィルタを利用すると、出力の絶対値が小さくなり、フィルタパラメータｔが大きいほど、出力の絶対値が小さくなる（減衰率が大きくなる）ことを確認できた。
　図７Ａ及び図７Ｂは、ノブ１１０の回転速度と、モータ１３０の出力トルクの時間変化との関係の一例を示す図である。図７Ａ及び図７Ｂに示す特性は、実験で得られた結果である。
　図７Ａには、ノブ１１０を安定点から１秒間に１周（３６０度）の回転速度で１つの角度範囲ＡＲ分だけ回転させた場合のモータ１３０の出力トルクの時間変化を表す。図７Ａに示す例では、図７Ｂに示す例よりもノブ１１０を速く回転させているため、図７ＡにＦａｓｔと記し、図７ＢにＳｌｏｗと記す。また、図７Ａには、フィルタパラメータｔが０．３、０．５５、０．８の場合の出力トルクの時間変化に加えて、ＬＰＦ１４３を用いない（フィルタなしの）場合の出力トルクの時間変化を示す。
　また、図７Ｂには、ノブ１１０を安定点から１秒間に１／３周（１２０度）の回転速度で１つの角度範囲ＡＲ分だけ回転させた場合のモータ１３０の出力トルクの時間変化を表す。図７Ｂに示す例では、図７Ａに示す例よりもノブ１１０をゆっくり回転させているため、図７ＢにＳｌｏｗと記す。また、図７Ｂには、フィルタパラメータｔが０．３、０．５５、０．８の場合の出力トルクの時間変化に加えて、ＬＰＦ１４３を用いない（フィルタなしの）場合の出力トルクの時間変化を示す。なお、図７Ａ及び図７Ｂにおいて、ノブ１１０の回転を開始させた時刻をゼロ（０）とする。
　図７Ａ及び図７Ｂともに、フィルタなしの場合における回転開始直後の出力トルクのピークが最も大きく、フィルタパラメータｔが０．３、０．５５、０．８と増大するにつれて、出力トルクのピークが低くなっている。また、ノブ１１０を速く回転させた場合におけるフィルタパラメータｔが０．８の場合の出力トルクのピークは、フィルタなしの場合の出力トルクの約７０％であり、波形の鈍りが大きいことが分かった。ノブ１１０をゆっくり回転させた場合におけるフィルタパラメータｔが０．８の場合の出力トルクのピークは、フィルタなしの場合の出力トルクの約８５％であり、フィルタパラメータｔを大きくすると、波形の鈍りが大きくなることが分かった。
　触覚提示装置１００は、ＭＣＵ１４０内にＬＰＦ１４３を設けた簡単な構成で、安定点及びその付近での振動を低減しつつ、良好なクリック感を提示するものである。このような観点から、触覚提示装置１００は、安定点及びその付近での振動を低減するために、ノブ１１０の回転位置がモータ１３０の駆動における安定点及びその付近にあるときは、ＬＰＦ１４３の減衰率を大きく設定し、ノブ１１０の回転位置が出力トルクのピーク及びその付近にあるときは、ＬＰＦ１４３の減衰率を小さく設定する。なお、ＬＰＦ１４３の減衰率を小さく設定することは、減衰率をゼロに設定する、すなわち減衰させないことも含み得る。
　＜第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２、及び第３範囲Ｒ３＞
　図８は、回転位置の第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２、及び第３範囲Ｒ３の一例を示す図である。第１範囲Ｒ１は、安定点を含む所定角度範囲の一例である。図８には、ノブ１１０の１回転（３６０度）を３０分割して得る３０個の角度範囲ＡＲのうちの１つの角度範囲ＡＲと、角度Ａ１～Ａ４とを示す。図８では、一例として、回転角度の範囲Ａ１～Ａ２、Ａ２～Ａ３、Ａ３～Ａ４、及びＡ４～Ａ１の大きさは、すべて等しいが、等しくなくてもよい。
　また、図８の縦軸は出力トルクを表し、図８には、ＬＰＦ１４３を用いない場合に得られる出力トルクの角度特性を示す。
　安定点及びその付近での振動を低減するために、ノブ１１０の回転位置がモータ１３０の駆動における安定点である角度Ａ２及びその付近に、角度Ａ２を中心とする角度±θ１の範囲を第１範囲Ｒ１として設定する。すなわち、第１範囲Ｒ１は、角度Ａ２を中心とする角度±θ１の範囲（Ａ２±θ１）である。
　そして、ノブ１１０の回転位置が第１範囲Ｒ１内にあるときは、ノブ１１０の回転位置が第２範囲Ｒ２内、又は、第３範囲Ｒ３内にあるときよりも、ＬＰＦ１４３の減衰率を大きく設定する。第１範囲Ｒ１は、モータ１３０の出力トルクの負のピークが得られる角度Ａ１と、正のピークが得られる角度Ａ３との間に設定される角度範囲である。角度Ａ１～Ａ３の角度範囲を２Ｂとすると、θ１≦４Ｂ／５である。
　このように、安定点である角度Ａ２を中心とする第１範囲Ｒ１をモータ１３０の出力トルクの負のピークが得られる角度Ａ１と、正のピークが得られる角度Ａ３との内側に設定することで、安定点及びその付近での振動を低減する。第１範囲Ｒ１は、第１位置を含み、第２位置と第３位置とを含まない角度範囲である。第１位置の一例は、安定点である角度Ａ２である。第２位置の一例は、モータ１３０の出力トルクが回転シャフト１１１の正の回転方向において絶対値でピークになる角度Ａ３である。第３位置の一例は、モータ１３０の出力トルクが回転シャフト１１１の負の回転方向において絶対値でピークになる角度Ａ１である。
　また、良好なクリック感を実現するために、モータ１３０の出力トルクが回転シャフト１１１の正の回転方向において絶対値でピークになる角度Ａ３（第２位置の一例）を含む第２範囲Ｒ２と、モータ１３０の出力トルクが回転シャフト１１１の負の回転方向において絶対値でピークになる角度Ａ１（第３位置の一例）を含む第３範囲Ｒ３とを設定する。触覚提示装置１００は、ノブ１１０の回転位置が第２範囲Ｒ２内、又は、第３範囲Ｒ３内にあるときは、ノブ１１０の回転位置が第１範囲Ｒ１内にあるときよりもＬＰＦ１４３の減衰率を小さく設定する。
　第２範囲Ｒ２は、第２位置を含み第１範囲外の角度範囲である。第３範囲Ｒ３は、第３位置を含み第１範囲外かつ第２範囲外の角度範囲である。図８では、一例として、第２範囲Ｒ２は、角度Ａ２＋θ１よりも大きく、角度Ａ３＋θ２以下の角度範囲である。第３範囲Ｒ３は、角度Ａ１－θ３以上で、角度Ａ２－θ１未満の角度範囲である。
　なお、１つの角度範囲ＡＲのうち、第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２、及び第３範囲Ｒ３に含まれない範囲については、ＬＰＦ１４３の減衰率をゼロ（フィルタなしと同じ状態）に設定してもよいし、ノブ１１０の触覚が良好になるようにＬＰＦ１４３の減衰率を設定してもよい。ここでは、一例として、第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２、及び第３範囲Ｒ３に含まれない範囲については、ＬＰＦ１４３の減衰率をゼロに設定する形態について説明する。
　また、第１範囲Ｒ１と、第２範囲Ｒ２との間に間隔を設けて、第１範囲Ｒ１と、第２範囲Ｒ２との間ではＬＰＦ１４３の減衰率をゼロに設定してもよい。同様に、第１範囲Ｒ１と、第３範囲Ｒ３との間に間隔を設けて、第１範囲Ｒ１と、第３範囲Ｒ３との間ではＬＰＦ１４３の減衰率をゼロに設定してもよい。
　＜フローチャート＞
　図９は、ＭＣＵ１４０が実行する処理の一例を表すフローチャートである。ＭＣＵ１４０は、一例として、触覚提示装置１００の電源がオンになると、ステップＳ１からＳ６までの処理を所定の制御周期で繰り返し実行する。また、ＭＣＵ１４０は、一例として、触覚提示装置１００の電源がオフになると、一連の処理を終了する。
　制御部１４１は、回転位置センサ１２０から回転位置データを取得する（ステップＳ１）。
　制御部１４１は、ＰＣ５０から触覚提示装置１００の触覚を設定するためのパラメータを取得する（ステップＳ２）。触覚を設定するためのパラメータは、一例として、出力トルクの角度特性の形状、出力トルクのピークの絶対値、又は、ノブ１１０の１周（３６０度）を分割する分割数等である。出力トルクの角度特性の形状は、例えば図４又は図８に示すような回転角度に対する出力トルクの角度特性であり、一例として、メモリ１４５に出力トルクの角度特性のデータを格納しておき、ＰＣ５０で好みの出力トルクの角度特性を選択可能にしてもよい。出力トルクのピークの絶対値は、例えば図４又は図８に示すような回転角度に対する出力トルクの角度特性における正のピークと、負のピークの絶対値である。また、ここではノブ１１０の１周（３６０度）を分割する分割数が３０個である形態について説明したが、分割数は２以上であればよい。なお、ステップＳ２の処理は、最初の制御周期で一度行えばよく、２回目の制御周期ではスキップしてもよい。また、触覚を設定するためのパラメータを予め設定してある場合にも、ステップＳ２の処理をスキップしてよい。
　信号生成部１４２は、ステップＳ１で取得された回転位置データと、ステップＳ２触覚を設定するためのパラメータによって決まるデータ（出力トルクの角度特性の形状、出力トルクのピークの絶対値、又は、１周の分割数等）とに基づき、モータ１３０の出力トルクを計算する（ステップＳ３）。
　ＬＰＦ１４３は、ステップＳ１で取得された回転位置データが表す回転角度が第１範囲Ｒ１内にあるかどうかを判定する（ステップＳ４Ａ）。
　ＬＰＦ１４３は、回転角度が第１範囲Ｒ１内にある（Ｓ４Ａ：ＹＥＳ）と判定すると、第１フィルタ処理を実行する（ステップＳ５Ａ）。第１フィルタ処理は、ノブ１１０の回転位置が第１範囲Ｒ１内にあるときに、ノブ１１０の回転位置が第２範囲Ｒ２内、又は、第３範囲Ｒ３内にあるときよりも、ＬＰＦ１４３の減衰率を大きく設定する処理である。ステップＳ５Ａの結果、第１フィルタ処理で設定されたＬＰＦ１４３の減衰率によって減衰された駆動信号がＰＷＭ信号生成部１４４に入力される。フローは、ステップＳ５Ａの処理を終えるとステップＳ６に進行する。
　ＬＰＦ１４３は、ステップＳ４Ａにおいて、回転角度が第１範囲Ｒ１内にない（Ｓ４Ａ：ＮＯ）と判定すると、ステップＳ１で取得された回転位置データが表す回転角度が第２範囲Ｒ２内にあるかどうかを判定する（ステップＳ４Ｂ）。
　ＬＰＦ１４３は、回転角度が第２範囲Ｒ２内にある（Ｓ４Ｂ：ＹＥＳ）と判定すると、第２フィルタ処理を実行する（ステップＳ５Ｂ）。第２フィルタ処理は、ノブ１１０の回転位置が第２範囲Ｒ２内にあるときに、ノブ１１０の回転位置が第１範囲Ｒ１内にあるときよりもＬＰＦ１４３の減衰率を小さくする処理である。ステップＳ５Ｂの結果、第２フィルタ処理で設定されたＬＰＦ１４３の減衰率によって減衰された駆動信号がＰＷＭ信号生成部１４４に入力される。フローは、ステップＳ５Ｂの処理を終えるとステップＳ６に進行する。
　ＬＰＦ１４３は、ステップＳ４Ｂにおいて、回転角度が第２範囲Ｒ２内にない（Ｓ４Ｂ：ＮＯ）と判定すると、ステップＳ１で取得された回転位置データが表す回転角度が第３範囲Ｒ３内にあるかどうかを判定する（ステップＳ４Ｃ）。
　ＬＰＦ１４３は、回転角度が第３範囲Ｒ３内にある（Ｓ４Ｃ：ＹＥＳ）と判定すると、第３フィルタ処理を実行する（ステップＳ５Ｃ）。第３フィルタ処理は、ノブ１１０の回転位置が第３範囲Ｒ３内にあるときに、ノブ１１０の回転位置が第１範囲Ｒ１内にあるときよりもＬＰＦ１４３の減衰率を小さくする処理である。ステップＳ５Ｃの結果、第３フィルタ処理で設定されたＬＰＦ１４３の減衰率によって減衰された駆動信号がＰＷＭ信号生成部１４４に入力される。フローは、ステップＳ５Ｃの処理を終えるとステップＳ６に進行する。なお、第３フィルタ処理でＬＰＦ１４３が設定する減衰率は、第２フィルタ処理でＬＰＦ１４３が設定する減衰率と同一であってもよく、異なっていてもよい。
　ＬＰＦ１４３は、ステップＳ４Ｃにおいて、回転角度が第３範囲Ｒ３内にない（Ｓ４Ｃ：ＮＯ）と判定すると、フィルタ処理を行わずに駆動信号を出力する。ＬＰＦ１４３がステップＳ４ＣでＮＯと判定すると、ＬＰＦ１４３はフィルタ処理を行わずに駆動信号をそのままＰＷＭ信号生成部１４４に出力する。フローは、ステップＳ６に進行する。
　ＰＷＭ信号生成部１４４は、入力された駆動信号に基づいてＰＷＭ信号を生成し、モータドライバＩＣ１３５に出力する（ステップＳ６）。この結果、モータドライバＩＣ１３５は、Ｕ相電流、Ｖ相電流、及びＷ相電流をモータ１３０のＵ相、Ｖ相、及びＷ相のコイル１３４に出力する。このようにして、モータ１３０は、ＬＰＦ１４３によって減衰された駆動信号に基づいて駆動される。
　＜効果＞
　本実施形態の触覚提示装置１００は、回転操作可能なノブ１１０と、ノブ１１０の回転位置を検出する回転位置センサ１２０と、ノブ１１０の回転方向に沿ってノブ１１０を付勢可能なモータ１３０と、回転位置に基づいてモータ１３０を駆動する駆動信号を生成する信号生成部１４２と、駆動信号の高周波成分を減衰させるＬＰＦ１４３と、を備え、モータ１３０は、ＬＰＦ１４３によって減衰された駆動信号に基づいて駆動され、信号生成部１４２は、回転位置が安定点（第１位置の一例）と安定点に対して正の回転方向側（回転方向の一方側の一例）の第２位置との間に位置する場合にはモータ１３０が負の回転方向側（回転方向の他方側の一例）の向きに付勢し、安定点と安定点に対して回転方向の他方側の第３位置との間に位置する場合にはモータ１３０が一方側に付勢する駆動信号を生成し、ＬＰＦ１４３は、回転位置が安定点を含み第２位置と第３位置とを含まない第１範囲内にある場合の方が、回転位置が第２位置を含み第１範囲外の第２範囲内にある場合、又は、回転位置が第３位置を含み第１範囲外かつ第２範囲外の第３範囲内にある場合よりも、駆動信号の高周波成分を強く減衰させる。
　このため、回転位置が安定点及びその付近を含む第１範囲Ｒ１内にある場合に、ＬＰＦ１４３で駆動信号の高周波成分を強く減衰させるとともに、回転位置が第２範囲Ｒ２内、又は、第３範囲Ｒ３内にある場合にはＬＰＦ１４３の減衰率を小さくすることができる。
　したがって、ＭＣＵ１４０内にＬＰＦ１４３を設けた簡単な構成で、安定点及びその付近での振動を低減しつつ、良好なクリック感を提示可能な触覚提示装置１００を提供することができる。
　本実施形態の触覚提示方法は、回転操作可能なノブ１１０と、ノブ１１０の回転位置を検出する回転位置センサ１２０と、ノブ１１０の回転方向に沿ってノブ１１０を付勢可能なモータ１３０と、回転位置に基づいてモータ１３０を駆動する駆動信号を生成する信号生成部１４２と、駆動信号の高周波成分を減衰させるＬＰＦ１４３と、を備え、モータ１３０は、ＬＰＦ１４３によって減衰された駆動信号に基づいて駆動される触覚提示装置１００における触覚提示方法であって、信号生成部１４２が、回転位置が安定点と安定点に対して回転方向の一方側の第２位置との間に位置する場合にはモータ１３０が回転方向の他方側の向きに付勢し、安定点と安定点に対して回転方向の他方側の第３位置との間に位置する場合にはモータ１３０が一方側に付勢する駆動信号を生成し、ＬＰＦ１４３が、回転位置が安定点を含み第２位置と第３位置とを含まない第１範囲Ｒ１内にある場合の方が、回転位置が第２位置を含み第１範囲Ｒ１外の第２範囲Ｒ２内にある場合、又は、回転位置が第３位置を含み第１範囲Ｒ１外かつ第２範囲Ｒ２外の第３範囲Ｒ３内にある場合よりも、駆動信号の高周波成分を強く減衰させる。
　このため、回転位置が安定点及びその付近を含む第１範囲Ｒ１内にある場合に、ＬＰＦ１４３で駆動信号の高周波成分を強く減衰させるとともに、回転位置が第２範囲Ｒ２内、又は、第３範囲Ｒ３内にある場合にはＬＰＦ１４３の減衰率を小さくすることができる。
　したがって、ＭＣＵ１４０内にＬＰＦ１４３を設けた簡単な構成で、安定点及びその付近での振動を低減しつつ、良好なクリック感を提示可能な触覚提示装置１００における触覚提示方法を提供することができる。
　また、信号生成部１４２は、角度Ａ３（第２位置の一例）で負の回転方向側（回転方向の他方側の一例）への付勢力がピークとなるように駆動信号を生成する。このため、モータ１３０の出力トルクが最大になる位置では、ＬＰＦ１４３の減衰率を小さくすることで、ＭＣＵ１４０内にＬＰＦ１４３を設けた簡単な構成で、良好なクリック感を提示可能な触覚提示装置１００を提供することができる。
　また、ＬＰＦ１４３のカットオフ周波数は、回転位置が第１範囲Ｒ１内にある場合には、３００Ｈｚ以下であってもよい。３００Ｈｚ以下の周波数の微振動は、人体の手の表面にあるパチニ小体で感じ取りやすい周波数であり、安定点を含む第１範囲Ｒ１内においてＬＰＦ１４３のカットオフ周波数を３００Ｈｚ以下に設定することで、ＭＣＵ１４０内にＬＰＦ１４３を設けた簡単な構成で、安定点及びその付近における振動をより効果的に軽減できる。また、パチニ小体は、２５０Ｈｚ以下の微振動をより知覚しやすいが、３００Ｈｚ程度までは知覚可能であるため、ＬＰＦ１４３のカットオフ周波数を回転位置が第１範囲Ｒ１内にある場合に３００Ｈｚ以下に設定することで、安定点及びその付近における微振動により操作者に提示される触覚をより効果的に軽減できる。
　また、第１範囲Ｒ１は、ノブ１１０の回転速度に基づいて変化してもよい。図７Ａ及び図７Ｂに示したように、ノブ１１０の回転速度が速い方が出力トルクの角度特性の波形の鈍りが大きい。このため、ＬＰＦ１４３がノブ１１０の回転速度に基づいて第１範囲Ｒ１を変化させることで、ＭＣＵ１４０内にＬＰＦ１４３を設けた簡単な構成で、安定点及びその付近での振動を低減しつつ、良好なクリック感を提示可能な触覚提示装置１００を提供することができる。
　また、第１範囲Ｒ１は、ノブ１１０の回転速度が速いほど、狭い角度範囲となるように設定してもよい。回転速度が速いと、駆動信号の出力からモータ１３０の駆動までの時間差により、第２位置や第３位置でＬＰＦ１４３が強く作用してクリック感が鈍る虞があるため、第１範囲Ｒ１を狭くして早めにフィルタを切り替えることで、第１範囲Ｒ１における振動を低減できる。また、図７Ａ及び図７Ｂに示したように、ノブ１１０の回転速度が速い方が出力トルクの角度特性の波形の鈍りが大きいため、ノブ１１０の回転速度が速いほど、狭い角度範囲となるように設定することで、出力トルクがピークになる第２位置や第３位置における触感を良好にすることができる。
　ＬＰＦ１４３は、回転位置が第１範囲Ｒ１内にある場合に、回転位置が第２範囲Ｒ２内又は第３範囲Ｒ３内にある場合よりも、カットオフ周波数を低くしてもよい。第１範囲Ｒ１内において、ＬＰＦ１４３のカットオフ周波数をより低くすることで、高周波成分による微振動をより効果的に除去でき、安定点及びその付近においてよりクリアな触覚を提供可能である。
　また、ＬＰＦ１４３は、回転位置が第１範囲Ｒ１内にある場合に、回転位置が第２範囲Ｒ２内又は第３範囲Ｒ３内にある場合よりも、カットオフ周波数以上における減衰率を大きくしてもよい。第１範囲Ｒ１内において、ＬＰＦ１４３のカットオフ周波数以上における減衰率をより大きくすることで、高周波成分による微振動をより効果的に除去でき、安定点及びその付近においてよりクリアな触覚を提供可能である。
　また、ＬＰＦ１４３は、回転位置が第１範囲Ｒ１内にある場合にのみ、信号生成部１４２によって生成される駆動信号の高周波成分を減衰させてモータ１３０に出力してもよい。回転位置が第１範囲Ｒ１内にある場合に高周波成分による微振動をより効果的に除去できるとともに、回転位置が第１範囲Ｒ１の外にある場合には、出力トルクの角度特性に鈍りが発生しないようにできるので、ＭＣＵ１４０内にＬＰＦ１４３を設けた簡単な構成で、ＬＰＦ１４３のより簡単な処理によって、安定点及びその付近での振動を低減しつつ、良好なクリック感を提示可能な触覚提示装置１００を提供することができる。
　また、モータ１３０は、ブラシレスモータを含むので、ＭＣＵ１４０内にＬＰＦ１４３を設けた簡単な構成で、ノブ１１０の滑らかな回転を実現可能で、安定点及びその付近での振動を低減しつつ、良好なクリック感を提示可能な触覚提示装置１００を提供することができる。
　また、ノブ１１０が回転せずに、スライダーのように一方向の一方側と他方側との間でスライドさせる操作部であってもよい。すなわち、触覚提示装置１００は、一方向に沿って移動操作可能なノブ１１０と、ノブ１１０の移動位置を検出する回転位置センサ１２０と、一方向に沿ってノブ１１０を付勢可能な付勢部と、移動位置に基づいて付勢部に駆動信号を生成する信号生成部１４２と、駆動信号の高周波成分を減衰させるＬＰＦ１４３と、備え、付勢部は、ＬＰＦ１４３によって減衰された駆動信号に基づいて駆動され、信号生成部１４２は、ノブ１１０の移動位置が安定点と安定点に対して一方向の一方側の第２位置との間に位置する場合には付勢部が一方向の他方側の向きに付勢し、安定点と安定点に対して他方側の第３位置との間に位置する場合には付勢部が一方向の一方側に付勢するように、駆動信号を生成し、ＬＰＦ１４３は、移動位置が安定点を含み第２位置と第３位置とを含まない第１範囲Ｒ１内にある場合の方が、移動位置が第２位置を含み第１範囲Ｒ１外の第２範囲Ｒ２内にある場合、又は、移動位置が第３位置を含み第１範囲Ｒ１外かつ第２範囲Ｒ２外の第３範囲Ｒ３内にある場合よりも、駆動信号の高周波成分を強く減衰させてもよい。
　このため、一方向に沿って移動操作可能なノブ１１０の位置が安定点及びその付近を含む第１範囲Ｒ１内にある場合に、ＬＰＦ１４３で駆動信号の高周波成分を強く減衰させるとともに、回転位置が第２範囲Ｒ２内又は第３範囲Ｒ３内にある場合にはＬＰＦ１４３の減衰率を小さくすることができる。
　したがって、ＭＣＵ１４０内にＬＰＦ１４３を設けた簡単な構成で、安定点及びその付近での振動を低減しつつ、良好なクリック感を提示可能な触覚提示装置１００を提供することができる。
　＜出力トルクの角度特性のバリエーション＞
　図１０Ａ～図１０Ｃは、出力トルクの角度特性のバリエーションの一例を示す図である。図１０Ａ～図１０Ｃは、回転角度がゼロ（出力トルク軸との交点）の点を安定点とし、１つの回転角度範囲ＡＲ分を示している。
　出力トルクの角度特性は、例えば図１０Ａに示すように、回転角度の変化に対して出力トルクが一定になる区間を含んでいてもよい。例えば、図８における角度Ａ４及びその前後等に図１０Ａに示すような回転角度の変化に対して出力トルクが一定になる区間を設けてもよい。
　また、出力トルクの角度特性は、例えば図１０Ｂに示すように、正のピークと負のピークにおける出力トルクの変化が曲線的に滑らかで、回転角度の増大に対して出力トルクが増大する割合の絶対値と、回転角度の増大に対して出力トルクが減少する割合の絶対値とが異なる特性であってもよい。例えば、図４における回転角度の範囲Ａ１～Ａ３よりも、回転角度の範囲Ａ３～Ａ１の方が回転角度を表す横軸方向に長くなると、図１０Ｂのような波形になる。
　また、出力トルクの角度特性は、例えば図１０Ｃに示すように、正のピークと負のピークにおける出力トルクの変化が折れ線のように急峻で、回転角度の増大に対して出力トルクが増大する割合の絶対値と、回転角度の増大に対して出力トルクが減少する割合の絶対値とが異なる特性であってもよい。例えば、図８における回転角度の範囲Ａ３～Ａ１よりも、回転角度の範囲Ａ１～Ａ３の方が回転角度を表す横軸方向に長くなると、図１０Ｃのような波形になる。
　以上、本開示の例示的な実施形態の触覚提示装置、及び、触覚提示方法について説明したが、本開示は、具体的に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
　なお、本国際出願は、２０２２年１０月１４日に出願した日本国特許出願２０２２－１６５３８６に基づく優先権を主張するものであり、その全内容は本国際出願にここでの参照により援用されるものとする。
１００　触覚提示装置
１１０　ノブ
１２０　回転位置センサ
１３０　モータ
１３５　モータドライバＩＣ
１４０　ＭＣＵ
１４１　制御部
１４２　信号生成部
１４３　ＬＰＦ
１４４　ＰＷＭ信号生成部
１４５　メモリ

Claims (11)

  1. 　回転操作可能な操作部と、
    　前記操作部の回転位置を検出する検出部と、
    　前記操作部の回転方向に沿って前記操作部を付勢可能な付勢部と、
    　前記回転位置に基づいて前記付勢部を駆動する駆動信号を生成する信号生成部と、
    　前記駆動信号の高周波成分を減衰させて前記付勢部に出力するローパスフィルタ部と、
    　を備え、
    　前記信号生成部は、前記回転位置が第１位置と前記第１位置に対して前記回転方向の一方側の第２位置との間に位置する場合には前記付勢部が前記回転方向の他方側の向きに付勢し、前記第１位置と前記第１位置に対して前記回転方向の前記他方側の第３位置との間に位置する場合には前記付勢部が前記一方側に付勢する前記駆動信号を生成し、
    　前記ローパスフィルタ部は、前記回転位置が前記第１位置を含み前記第２位置と前記第３位置とを含まない第１範囲内にある場合の方が、前記回転位置が前記第２位置を含み前記第１範囲外の第２範囲内にある場合、又は、前記回転位置が前記第３位置を含み前記第１範囲外かつ前記第２範囲外の第３範囲内にある場合よりも、前記駆動信号の高周波成分を強く減衰させる、触覚提示装置。
  2. 　前記信号生成部は、前記第２位置で前記他方側への付勢力がピークとなるように前記駆動信号を生成する、請求項１に記載の触覚提示装置。
  3. 　前記ローパスフィルタ部のカットオフ周波数は、前記回転位置が前記第１範囲内にある場合には、３００Ｈｚ以下である、請求項１又は２に記載の触覚提示装置。
  4. 　前記第１範囲は、前記操作部の回転速度に基づいて変化する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の触覚提示装置。
  5. 　前記第１範囲は、前記操作部の回転速度が速いほど、狭い角度範囲となるように設定される、請求項４に記載の触覚提示装置。
  6. 　前記ローパスフィルタ部は、前記回転位置が前記第１範囲内にある場合に、前記回転位置が前記第２範囲内又は前記第３範囲内にある場合よりも、カットオフ周波数を低くする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の触覚提示装置。
  7. 　前記ローパスフィルタ部は、前記回転位置が前記第１範囲内にある場合に、前記回転位置が前記第２範囲内又は前記第３範囲内にある場合よりも、カットオフ周波数以上における減衰率を大きくする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の触覚提示装置。
  8. 　前記ローパスフィルタ部は、前記回転位置が前記第１範囲内にある場合にのみ、前記信号生成部によって生成される前記駆動信号の高周波成分を減衰させて前記付勢部に出力する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の触覚提示装置。
  9. 　前記付勢部は、ブラシレスモータを含む、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の触覚提示装置。
  10. 　一方向に沿って移動操作可能な操作部と、
    　前記操作部の移動位置を検出する検出部と、
    　前記一方向に沿って前記操作部を付勢可能な付勢部と、
    　前記移動位置に基づいて前記付勢部に駆動信号を生成する信号生成部と、
    　前記駆動信号の高周波成分を減衰させて前記付勢部に出力するローパスフィルタ部と、
    を備え、
    　前記信号生成部は、前記操作部の移動位置が第１位置と前記第１位置に対して前記一方向の一方側の第２位置との間に位置する場合には前記付勢部が前記一方向の他方側の向きに付勢し、前記第１位置と前記第１位置に対して前記他方側の第３位置との間に位置する場合には前記付勢部が前記一方向の前記一方側に付勢するように、前記駆動信号を生成し、
    　前記ローパスフィルタ部は、前記移動位置が前記第１位置を含み前記第２位置と前記第３位置とを含まない第１範囲内にある場合の方が、前記移動位置が前記第２位置を含み前記第１範囲外の第２範囲内にある場合、又は、前記移動位置が前記第３位置を含み前記第１範囲外かつ前記第２範囲外の第３範囲内にある場合よりも、前記駆動信号の高周波成分を強く減衰させる、触覚提示装置。
  11. 　回転操作可能な操作部と、
    　前記操作部の回転位置を検出する検出部と、
    　前記操作部の回転方向に沿って前記操作部を付勢可能な付勢部と、
    　前記回転位置に基づいて前記付勢部を駆動する駆動信号を生成する信号生成部と、
    　前記駆動信号の高周波成分を減衰させて前記付勢部に出力するローパスフィルタ部と、
    　を備える触覚提示装置における触覚提示方法であって、
    　前記信号生成部が、前記回転位置が第１位置と前記第１位置に対して前記回転方向の一方側の第２位置との間に位置する場合には前記付勢部が前記回転方向の他方側の向きに付勢し、前記第１位置と前記第１位置に対して前記回転方向の前記他方側の第３位置との間に位置する場合には前記付勢部が前記一方側に付勢する前記駆動信号を生成し、
    　前記ローパスフィルタ部が、前記回転位置が前記第１位置を含み前記第２位置と前記第３位置とを含まない第１範囲内にある場合の方が、前記回転位置が前記第２位置を含み前記第１範囲外の第２範囲内にある場合、又は、前記回転位置が前記第３位置を含み前記第１範囲外かつ前記第２範囲外の第３範囲内にある場合よりも、前記駆動信号の高周波成分を強く減衰させる、触覚提示方法。
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