(57)【要約】【課題】人間の触知覚特性を利用することによって人間に所望の振動を知覚させることができる振動提示装置を提供する。【解決手段】振動提示装置１００は、人のある部位に第１の振動を発生させる第１振動子１０ａと、人の上記部位と異なる部位に第１の振動とは少なくとも周期が異なる第２の振動を発生させる第２振動子１０ｂとを有し、第１の振動の周期と第２の振動の周期との何れとも異なる周期を有する第３の振動を人に知覚させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人のある部位に第１の振動を発生させる第１振動装置と、
前記人のある部位と異なる部位に、前記第１の振動とは少なくとも周期が異なる第２の振動を発生させる第２振動装置と、
を有し、
前記第１の振動の周期と第２の振動の周期との何れとも異なる周期を有する第３の振動を人に知覚させるようにした振動提示装置。
【請求項２】
人のある部位に、第１の振動と前記第１の振動とは周期が異なる第２の振動とを合成した振動を発生させる振動装置を有し、
前記第１の振動の周期と第２の振動の周期との何れとも異なる第３の周期を有する振動を人に知覚させるようにした振動提示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の振動提示装置であって、
前記第１の振動と前記第２の振動は、同じ波形の振動であり、
前記第３の振動の周期は、前記第１の振動の周期と前記第２の振動の周期との間の周期である、
ことを特徴とする振動提示装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかに記載の振動提示装置であって、
前記第３の振動の周期は、前記第１の振動の知覚強度と前記第２の振動の知覚強度のうち知覚強度の大きい方の振動の周期に近い、
ことを特徴とする振動提示装置。
【請求項５】
人のある部位に第１の周期の振動を発生させる第１振動装置と、
前記人のある部位と異なる部位に、前記第１の周期とは異なる第２の周期の振動を発生させる第２振動装置と、
入力された周期を特定する情報に応じて、前記第１振動装置の振動の振幅と前記第２振動装置の振動の振幅をそれぞれ決定する強度決定部と、
を有し、
前記周期を特定する情報により特定される周期は、前記第１の振動の周期と第２の振動の周期の間の周期であり、
前記強度決定部は、前記第１の周期と前記第２の周期のうち前記入力された周期を特定する情報により特定される周期に近い方の周期の振動の知覚強度が他方の振動の知覚強度よりも大きくなるように、前記第１振動装置の振動の振幅と前記第２振動装置の振動の振幅を決定する、
振動提示装置。
【請求項６】
人のある部位に第１の周期を有する振動と第１の周期とは異なる第２の周期を有する振動とを合成した振動を発生させる振動装置と、
入力された周期を特定する情報に応じて、前記合成した振動における前記第１の周期の振動の振幅と前記第２の周期の振動の振幅をそれぞれ決定する強度決定部と、
を有し、
前記周期を特定する情報により特定される周期は、前記第１の周期と第２の周期の間の周期であり、
前記強度決定部は、前記第１の周期と前記第２の周期のうち前記入力された周期を特定する情報により特定される周期に近い方の周期の振動の知覚強度が他方の振動の知覚強度よりも大きくなるように、前記第１の周期を有する振動と前記第２の周期を有する振動のそれぞれの振幅を決定する、
振動提示装置。
【請求項７】
請求項１または請求項５に記載の振動提示装置であって、
前記第１振動装置が接触する部位と前記第２振動装置が接触する部位は、同じ肢の異なる指、もしくは、前記第１振動装置が接触する部位が左手の一部位で、前記第２振動装置が接触する部位が右手の一部位である、もしくは、前記第１振動装置が接触する部位が左足の一部位で、前記第２振動装置が接触する部位が右足の一部位である、
ことを特徴とする振動提示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の触知覚特性を利用することによって人間に所望の振動を知覚させることができる振動提示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人に所定の周波数（たとえは100Hz）の振動を知覚させるためには、その周波数において知覚域を上回る振幅を提示できるデバイスから構成されるアクチュエータを用い、アクチュエータの振動の周波数がその周波数(100Hz)となるように、アクチュエータへの入力電圧を制御していた（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】村上 郁也 編著、大山 正 監修、「心理学研究法１  感覚・知覚」、pp.186-188, 誠信書房(2011).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１の技術では、デバイスの周波数−振幅特性と人の周波数−知覚特性の双方によって知覚させられる周波数帯域が制限されるため、幅広い周波数帯域に含まれる任意の周波数の振動を知覚させるためには、広い周波数帯域で大振幅を提示できる高価なアクチュエータが必要であった。
【０００５】
例えば、限られた周波数の振動しか提示できない安価なアクチュエータがあったときに、少ない数の安価なアクチュエータを組み合わせて、任意の周波数の振動を人に知覚させることができれば、広い周波数帯域を提示できるアクチュエータをより安価に作製することができるが、このようなことが可能であるか否かは自明ではなく、これまでにそのような技術は知られていなかった。
【０００６】
本発明は、人間の触知覚特性を利用することによって、複数の周波数の振動を用いて、それらのいずれでもない所望の振動を人間に知覚させることができる振動提示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の振動提示装置は、人のある部位に第１の振動を発生させる第１振動装置と、人の上記部位と異なる部位に、第１の振動とは少なくとも周期が異なる第２の振動を発生させる第２振動装置とを有し、第１の振動の周期と第２の振動の周期との何れとも異なる周期を有する第３の振動を人に知覚させる。
【０００８】
あるいは、本発明の振動提示装置は、人のある部位に、第１の振動と第１の振動とは周期が異なる第２の振動とを合成した振動を発生させる振動装置を有し、第１の振動の周期と第２の振動の周期との何れとも異なる第３の周期を有する振動を人に知覚させる。
【０００９】
例えば、第１の振動と第２の振動は同じ波形の振動である。また、知覚される第３の振動の周期は、実験によると、第１の振動の周期と第２の振動の周期との間の周期となるとの知見が得られた。さらに、第３の振動の周期は、第１の振動の知覚強度と第２の振動の知覚強度のうち知覚強度の大きい方の振動の周期に近いとの知見も得られた。
【００１０】
あるいは、本発明の振動提示装置は、人のある部位に第１の周期の振動を発生させる第１振動装置と、人の上記部位と異なる部位に、第１の周期とは異なる第２の周期の振動を発生させる第２振動装置と、入力された周期を特定する情報に応じて、第１振動装置の振動の振幅と第２振動装置の振動の振幅をそれぞれ決定する強度決定部とを有し、周期を特定する情報により特定される周期は、第１の振動の周期と第２の振動の周期の間の周期であり、強度決定部は、第１の周期と第２の周期のうち入力された周期を特定する情報により特定される周期に近い方の周期の振動の知覚強度が他方の振動の知覚強度よりも大きくなるように、第１振動装置の振動の振幅と第２振動装置の振動の振幅を決定する。
【００１１】
あるいは、本発明の振動提示装置は、人のある部位に、第１の周期を有する振動と第１の周期とは異なる第２の周期を有する振動とを合成した振動を発生させる振動装置と、入力された周期を特定する情報に応じて、合成した振動における第１の周期の振動の振幅と第２の周期の振動の振幅をそれぞれ決定する強度決定部とを有し、周期を特定する情報により特定される周期は、第１の周期と第２の周期の間の周期であり、強度決定部は、第１の周期と第２の周期のうち入力された周期を特定する情報により特定される周期に近い方の周期の振動の知覚強度が他方の振動の知覚強度よりも大きくなるように、第１の周期を有する振動と第２の周期を有する振動のそれぞれの振幅を決定する。
【００１２】
なお、第１振動装置が接触する部位と第２振動装置が接触する部位は、例えば、同じ肢の異なる指、もしくは、前記第１振動装置が接触する部位が左手の一部位で、前記第２振動装置が接触する部位が右手の一部位である、もしくは、前記第１振動装置が接触する部位が左足の一部位で、前記第２振動装置が接触する部位が右足の一部位とされる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、人間の触知覚特性を利用することによって、互いに周期の異なる第１の振動と第２の振動を利用して、第１の振動の周期と第２の振動の周期のいずれとも異なる所望の周期の振動を人間に知覚させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実験構成を示す図。
【図２】実験の手順を示す図。
【図３】実験結果を示す図。
【図４】実験結果を示す図。
【図５】実施例１／実施例１の変形例の装置構成を示す図。
【図６】実施例２／実施例２の変形例の装置構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
人間の皮膚下には、それぞれ異なる応答特性を持つ４種類の神経系が存在し，異なる触覚受容器と関連付けられていることが知られている。RA系は、Meissner小体と関連付けられ、30Hz付近で共振する周波数応答特性を有する。PC系は、Pacini小体と関連付けられ、240Hz付近で共振する周波数応答特性を有する。SA I系は、Merkel細胞と関連付けられ、圧力に反応し、明確な共振特性を有さない。SA II系は、Ruffini末端と関連付けられることが多いが、共振特性などに関する知見は少ない。
【００１６】
このような皮膚変形の情報を皮膚から脳へ伝達する複数の機械受容器-神経系のうち、振動知覚に関わってくるのは、主に数十Hz帯に感度が高いRA系と数百Hz帯に感度が高いPC系の2つであることが知られている。
【００１７】
もし、触覚においても、視覚における色知覚のように神経活動のエネルギー比によって知覚内容（色）を決定する仕組みがあるならば，RGBの組み合わせで様々な色が表現できるように、RA系を主に活動させる低周波数振動とPC系を主に活動させる高周波数振動の組み合わせや各振動の強度に応じて様々な振動周波数を表現する周波数合成が可能となることが期待されるが、そのような結果は従来開示も示唆もされていなかった。
【００１８】
発明者らは、知覚周波数がRA系とPC系との関係性によって記述されるか否かを確認するため、次のような実験を行った。なお、この実験では、隣接する指に異なるテクスチャを提示するとテクスチャの混合知覚が起きるという知見を利用した（参考文献１）。
（参考文献１）Kahrimanovic M. et al., "Context effects in haptic perception of roughness," Exp Brain Res., vol.194, pp.287-297, 2009.
【００１９】
被験者は、２つの振動子(積層圧電素子)のうち一方の上に左手の人差し指を置き、他方の上に中指を置き（図１）、実験中は指を振動子から離さずに右手で回答を行った。実験では、テスト刺激ペアの知覚周波数と比較刺激ペアの知覚周波数の大小を比較することで、テスト刺激の知覚周波数を推定した。
【００２０】
テスト刺激ペアとして、周波数の異なる２つの振動を合成して各指に同時に加えるWithin-finger pair（後述する実施例２に相当）と、周波数の異なる２つの振動を別々に２本の指に同時に加えるCross-finger pair（後述する実施例１に相当）との２つのペア条件を用いた。いずれのペア条件でも、一方の指には振幅20μmの30Hz振動を加え、他方の指には知覚強度が30Hz振動の知覚強度の{半分、等価、２倍}に相当する240Hz振動を加える３つのパターンを用意した。また、Cross-finger pairにおいて、どちらの指にどちらの周波数の刺激を加えるかはランダムとした。比較刺激ペアとして、30-240Hzの範囲にある7つの異なる周波数の正弦振動対を、ランダムな順で提示した。
【００２１】
実験の流れを図２に示す。音信号に続いて１つ目の振動ペアが提示され、再び音信号が鳴った後に２つ目の振動ペアを提示した。テスト刺激ペアと比較刺激ペアの提示の順序はランダムとした。被験者は１つ目のペアに比べて２つ目のペアが「高周波/低周波」のどちらであるかを回答した。テスト刺激条件（２種類の周波数と３種類の強度の組み合せ）と比較刺激条件（７種類の周波数）の組み合わせごとに２０試行を繰り返し行った。なお、実験には７人の被験者が参加し、各被験者は開眼状態で耳栓とヘッドホンを装着して実験に臨んだ。
【００２２】
被験者の回答の典型例を図３に示す。比較刺激ペアの周波数（横軸）が高くなるにつれて、比較刺激ペアの方がテスト刺激ペアよりも高周波であると答えた確率（縦軸）が高くなっており、テスト刺激ペアの知覚周波数(両方のペアが等価となる縦軸50%点の周波数)は、実際に指先に加えられた30Hzと240Hzの中間の値になっている。さらに、低周波の方の知覚強度を強くした条件（実線）での知覚周波数は等強度条件（破線）の場合に比べて全体的に低い周波数にシフトしており、高周波の方の知覚強度を強くした条件（点線）での知覚周波数は等強度条件（破線）の場合に比べて全体的に高い周波数にシフトしている。知覚周波数シフトの傾向は、Within-finger pairにおいても(ANOVA F(2,12)=16.71, p<0.001)、Cross-finger pairにおいても(ANOVA F(2,12)=32.63, p<0.0001)、全被験者平均において観測された。
【００２３】
このように、異なる２つの周波数の振動を合成した振動を指に加えた場合にも、異なる２つの周波数の振動を２つの指に同時に加えた場合にも、低周波振動と高周波振動を同時に加えた場合に、低周波振動の知覚強度と高周波振動の知覚強度とに応じて知覚周波数が変化することが確認された。知覚周波数fpは、図４の縦軸に示したように、30Hzと240Hzに対する知覚強度による重みづけ平均によく適合している。このことから、周波数f1の振動と周波数f2(f1≠f2)の振動を同時に加えた場合の知覚周波数fpは、周波数f1の振動の知覚強度I1と周波数f2の振動の知覚強度I2によって式（１）で与えられる。なお、式（１）は、相対的に２つの知覚強度I1，I2を無次元化した知覚強度比I2/I1を用いた式（１a）と等価である。
【数１】
2015060274.tif 000003
【００２４】
つまり、所望の周波数fpの振動を人間に知覚させたい場合には、周波数fpよりも低い周波数f1の振動と周波数fpよりも高い周波数f2の振動を同時に提示すればよい。また、人間に知覚させたい周波数fpを変更する場合、周波数fpが低周波数f1と高周波数f2の間であれば、周波数f1と周波数f2を変えることなく周波数f1の振動の知覚強度I1と周波数f2の振動の知覚強度I2を変更すればよい。このように、低周波振動と高周波振動との組み合わせや各振動の知覚強度に応じて様々な周波数の振動を人間に知覚させることができる。従来、所望の周波数fpの振動を人間に知覚させたい場合には、周波数fpを提示可能なアクチュエータを用いて振動を提示していた。本発明は、従来技術と異なる振動提示手法を明らかにしたことに意義がある。
【００２５】
＜実施例１＞（Cross-finger pair）
実施例１の振動提示装置100は、それぞれ振動を発生する構成を有する２つの振動子10a,10bと、各振動子10a,10bを駆動する駆動部20を備えている（図５）。なお、振動子10aが振動子10aを駆動するための駆動部を備えており、振動子10bが振動子10bを駆動するための駆動部を備える構成も許容されるが、ここでは、説明の便宜から、一つの駆動部20が各振動子10a,10bを駆動する構成を例示している。
【００２６】
第１の振動子10aは、駆動装置20の制御によって周波数f1で振動を発生するものであり、人間のある部位Ａ（例えば左手の人差し指）に周波数f1の振動を提示可能な構成を有する。人間に振動を提示できるならば、第１の振動子10aの構成としていかなる構成でも採用できる。簡便な構成の例であれば第１の振動子10aと皮膚との接触によって振動が人間に提示される。このような構成の一例は、上記非特許文献１に開示されている振動モータ、ボイスコイル、ピエゾアクチュエータなどである。また、このような接触を前提とする構成に限定されるものではなく、例えば第１の振動子10aを超音波振動子と超音波レンズを用いて構成し、第１の振動子10aを皮膚に接触させることなく振動を人間に提示する構成も採用できる。
【００２７】
同様に、第２の振動子10bは、駆動装置20の制御によって周波数f2で振動を発生するものであり、第１の振動子10aの振動が提示される上記部位Ａとは異なる部位Ｂに周波数f2の振動を提示可能な構成を有する。ここでの異なる部位Ｂとは、例えば、部位Ａと同じ肢にある異なる部位（例えば、上記部位Ａが左手の人差し指で、部位Ｂが左手の中指である）である。あるいは、部位Ａが左手で部位Ｂが右手である場合や、部位Ａが右足で部位Ｂが左足であってもよい。人間に振動を提示できるならば、第２の振動子10bの構成としていかなる構成でも採用できる。簡便な構成の例であれば第２の振動子10bと皮膚との接触によって振動が人間に提示される。また、このような接触を前提とする構成に限定されるものではなく、例えば第２の振動子10bを超音波振動子と超音波レンズを用いて構成し、第２の振動子10bを皮膚に接触させることなく振動を人間に提示する構成も採用できる。
【００２８】
なお、第１の振動子10aの構成と第２の振動子10bの構成は互いに同じでも異なってもよい。また、振動が提示される各部位の大きさにも特に限定はない。
【００２９】
第１の振動子10aと第２の振動子10bが人間の異なる部位Ａ，Ｂに同時に振動を提示すると、人間には、周波数f1でも周波数f2でもない周波数fpの振動が知覚される。既述のように、周波数fpは、周波数f1と周波数f2の間の周波数であり、第１の振動子10aの振動の知覚強度I1が第２の振動子10bの振動の知覚強度I2より大きいほど周波数f1に近い周波数であり、第２の振動子10bの振動の知覚強度I2が第１の振動子10aの振動の知覚強度I1より大きいほど周波数f2に近い周波数である（式（１）参照）。このように、実施例１の振動提示装置100によると、周波数f1及び周波数f2のいずれとも異なる周波数fpの振動を人間に知覚させることができる。
【００３０】
なお、第１の周波数f1と第２の周波数f2は互いに異なれば何でもよい。ただし、より多用な周波数を人間に知覚せしめるには、周波数f1と周波数f2の差ができるだけ大きくなるように第１の周波数f1と第２の周波数f2を設定するのが好ましい。
また、できるだけ少ないエネルギーで効率よく人間に振動を知覚させるために、RA系とPC系のそれぞれで最も応答特性の良い（感度の良い）周波数の近傍の周波数をそれぞれ周波数f1と周波数f2に設定してもよい。例えば、f1=30Hz近傍、f2=240Hz近傍とする。
なお、第１実施例では、第１の振動子10aの振動の知覚強度I1と第２の振動子10bの振動の知覚強度I2は、それぞれ予め定められているとした。
【００３１】
＜実施例１の変形例＞
実施例１の変形例では、駆動装置20が、第１の振動子10aの振動の振幅と第２の振動子10bの振動の振幅をそれぞれ決定する強度決定部22を備えている（図５）。
【００３２】
強度決定部22は、人間に知覚させたい所望の周波数fpが入力されると（ただし、入力される周波数fpは、f1＜fp＜f2を満たすとする）、式（１）または式（１ａ）に基づいて、第１の振動子10aが発生する振動の周波数f1と、第２の振動子10bが発生する振動の周波数f2と、所望の周波数fpとから、第１の振動子10aが発生する振動の振幅と第２の振動子10bが発生する振動の振幅を決定する。
このとき、強度決定部22は、
（ａ）  式（１）による場合には、第１の振動子10aが発生する振動の周波数f1と第２の振動子10bが発生する振動の周波数f2のうち、大小比較によって、入力された周波数fpに近い方の周波数の振動を発生させる振動子の振動の知覚強度の方が、他方の振動子の知覚強度よりも大きいという条件を満たし、かつ、式（１）を満たすように、
（ｂ）  式（１ａ）による場合には、周波数f1と周波数f2と周波数fpを大小比較して、入力された周波数fpが第１の振動子10aが発生する振動の周波数f1に近い場合には知覚強度比I2/I1が１よりも小さく、入力された周波数fpが第２の振動子10bが発生する振動の周波数f2に近い場合には知覚強度比I2/I1が１よりも大きく、かつ、式（１ａ）を満たすように、
第１の振動子10aの振動の知覚強度I1と第２の振動子10bの振動の知覚強度I2を決定し、さらに、知覚強度I1に対応する周波数f1の振動の振幅と知覚強度I2に対応する周波数f2の振動の振幅をそれぞれ決定する。
例えば、f1=10Hz、f2＝400Hz、fp＝100Hzである場合には、強度決定部22は、第１の振動子10aが発生する振動の知覚強度I1の方が第２の振動子10bが発生する振動の知覚強度I2よりも大きく、かつ、100=(10I1+400I2)/(I1+I2)を満たすように、第１の振動子10aの振動の知覚強度I1と第２の振動子10bの振動の知覚強度I2を決定し、さらに、知覚強度I1に対応する周波数f1の振動の振幅と知覚強度I2に対応する周波数f2の振動の振幅をそれぞれ決定する。
【００３３】
ここで、知覚強度とは、物理的な振動強度（つまり、振幅）ではなく、人間に知覚される感覚ないし知覚の大きさのことである。既述のように機械受容器は周波数帯によって応答特性が大きく異なるため、同じ物理的強度でも刺激が強く知覚される帯域と知覚されにくい帯域がある。物理的強度が同じであっても人間に知覚される強度（知覚強度）が異なるため、強度決定部22は、知覚強度を基準として、第１の振動子10aが発生する振動の知覚強度I1の方が第２の振動子10bが発生する振動の知覚強度I2よりも大きくなるように、各振動子の振動の知覚強度を決定する。
【００３４】
なお、知覚強度と物理的な振動強度との間には振動の周波数に応じた相関関係があることが知られている（参考文献２）。したがって、この相関関係を用いることによって、式（１）ないし式（１ａ）から決定された知覚強度I1に対応する周波数f1の振動の振幅と、同じく決定された知覚強度I2に対応する周波数f2の振動の振幅をそれぞれ決定することが可能である。また、このような一般的な相関関係に依らなくとも、例えば、予め、振動提示対象者に固有の、周波数f1と周波数f2のそれぞれにおける知覚強度と物理的な振動強度との間の対応関係を実験で得ておき、強度決定部22が、この対応関係に基づいて、式（１）ないし式（１ａ）から決定された知覚強度I1に対応する周波数f1の振動の振幅と、同じく決定された知覚強度I2に対応する周波数f2の振動の振幅をそれぞれ決定するようにしてもよい。
（参考文献２）坂本和義、清水豊、水戸和幸、高野倉雅人、「生体のふるえと振動知覚−メカニカルバイブレーションの機能評価」、東京電機大学出版局、pp.120-121, 2009
【００３５】
実施例１の変形例の振動提示装置によると、装置構成を変更することなく、周波数f1と周波数f2の間の任意の周波数fpの振動を人間に提示することができる。
【００３６】
＜実施例２＞（Within-finger pair）
実施例２の振動提示装置200は、振動を発生する構成を有する１つの振動子10aと、振動子10aを駆動する駆動部20を備えている（図６）。振動子10aは、駆動装置20の制御によって振動を発生するものであり、人間のある部位（例えば人差し指）に振動を提示可能な構成を有する。人間に振動を提示できるならば、振動子10aの構成としていかなる構成でも採用できる。簡便な構成の例であれば振動子10aと皮膚との接触によって振動が人間に提示される。また、このような接触を前提とする構成に限定されるものではなく、例えば振動子10aを超音波振動子と超音波レンズを用いて構成し、振動子10aを皮膚に接触させることなく振動を人間に提示する構成も採用できる。振動が提示される各部位の大きさにも特に限定はない。
【００３７】
振動子10aは、振幅A1かつ周波数f1の第１の振動と、振幅A2かつ周波数f2の第２の振動（ただしf1≠f2）と、を合成（加算）した振動、すなわちA1・sin(f1)+A2・sin(f2)である振動を発生する。
【００３８】
A1・sin(f1)+A2・sin(f2)で表される振動は、周波数や振幅に応じて、例えば、うなりのような振動波形や、第１の振動と第２の振動のうち一方の振動の波形に沿って他方の振動の波形が重畳している振動波形などを示す。一見すると、人間はA1・sin(f1)+A2・sin(f2)を構成する周波数をそれぞれ知覚すると思われかもしれない。しかし、実際には、実施例２も実施例１と同様に、人間には、周波数f1でも周波数f2でもない周波数fpの振動が知覚される。既述のように、周波数fpは、周波数f1と周波数f2の間の周波数であり、第１の振動の知覚強度I1が第２の振動の知覚強度I2より大きいほど周波数f1に近い周波数であり、第２の振動の知覚強度I2が第１の振動の知覚強度I1より大きいほど周波数f2に近い周波数である（式（１）参照）。なお、知覚強度と振幅との関係は既述のとおりである。このように、実施例２の振動提示装置200によると、周波数f1及び周波数f2のいずれとも異なる周波数fpの振動を人間に知覚させることができる。
【００３９】
実施例１と同様に、第１の周波数f1と第２の周波数f2は互いに異なれば何でもよいが、より多用な周波数を人間に知覚せしめるには、好ましくは、周波数f1と周波数f2の差ができるだけ大きくなるように第１の周波数f1と第２の周波数f2を設定する。また、できるだけ少ないエネルギーで効率よく人間に振動を知覚させるために、RA系とPC系のそれぞれで最も応答特性の良い（感度の良い）周波数の近傍の周波数をそれぞれ周波数f1と周波数f2に設定してもよい。例えば、f1=30Hz近傍、f2=240Hz近傍とする。
なお、第２実施例では、第１の振動の振幅A1と第２の振動の振幅A2は、それぞれ予め定められているとした。
【００４０】
＜実施例２の変形例＞
実施例２の変形例では、実施例１の変形例と同様に、駆動装置20が、第１の振動の振幅A1と第２の振動の振幅A2をそれぞれ決定する強度決定部24を備えている（図６）。
強度決定部24による第１の振動の振幅A1と第２の振動の振幅A2の決定に関する技術事項は、実施例１の変形例における強度決定部22と同じであるから、説明を省略する（実施例１の変形例に関する説明において、「第１の振動子10aが発生する振動」を「第１の振動」に読み替え、「第２の振動子10bが発生する振動」を「第２の振動」に読み替えればよい）。
実施例２の変形例の振動提示装置によっても、装置構成を変更することなく、周波数f1と周波数f2の間の任意の周波数fpの振動を人間に提示することができる。
【００４１】
＜その他の変形例等＞
上記の実施例１及び実施例２における「周波数f0」は「周期T」と読み替えてもよい。すなわち、上記各実施例の説明を、例えば、「実施例の振動提示装置によると、第１の振動の周期T1及び第２の振動の周期T2のいずれとも異なる、周期T1と周期T2との間の周期Tpの振動を人間に知覚させることができる」というように読み替えてもよい。
また、上記の実施例における振動子が発生させる振動は正弦波であることを仮定して「周波数f0」という言葉を用いたが、振動子が発生する振動は、正弦波として表現可能な振動に限定されず、例えば、矩形波として表現可能な振動、三角波として表現可能な振動、鋸歯状波として表現可能な振動であってもよい。ただし、三角波や矩形波の場合、「周波数f0」は基本周波数と読み替えるものとする。
さらに、例えば、第１の振動子が発生する振動が矩形波として表現可能な振動であって、第２の振動子が発生する振動が三角波として表現可能な振動であるように、波形が異なる２つの振動であっても、互いの周波数または周期が異なる振動であればよい。実施例２において、第１の振動と第２の振動についても同じことが言える。
【００４２】
なお、実施例１において振動子が発生する振動や実施例２における第１の振動と第２の振動について、上述のようにいくつかの例を挙げたが、これらの例を概括的に表現すれば、「一定の振幅と一定の周期によって表現される波形を持つ振動」と言うことができる。ただし、「一定の振幅と一定の周期によって表現される波形を持つ振動」に限定するという趣旨ではない。
【００４３】
また、このような観点からすると、実施例１の変形例や実施例２の変形例において強度決定部22に入力される情報は、所望の周波数に限定されず、例えば所望の周期が入力されてもよい。このとき、入力される周期は、周期T1と周期T2の間の周期である。
【００４４】
〔関連する従来手法との比較〕
最初に述べたように、人間の皮膚下には、それぞれ異なる応答特性を持つ４種類の神経系が存在する。このような「単一種類の触覚受容器や神経系を選択的に活動させる刺激」を触原色と呼び、それらを複数使用することで、任意の触感を再現することができると期待されている。
参考文献３では、作用部位を末梢神経として、再現したい触感に応じてRA系、PC系、SA I系それぞれの反応を個別に再現する電気刺激を人間に与えることで、衝突接触感を提示する手法が提案されている。
また、参考文献４では、作用部位を触覚受容器として、RA系、PC系、SA I系それぞれの反応を個別に適正に再現する機械的刺激を人間に与えることで、触感（ざらざら、ふわふわ）を生成する手法が提案されている。
これらの文献では「合成」と言う表現が使われているが、これらは、圧力提示装置で圧力を提示しながら振動提示装置で振動覚を提示するといった具合に、各系を選択的に活動させる刺激を組み合わせるという意味であり、ある系と別の系の「関係性」によって記述される知覚内容の「合成」とは異なる。すなわち、本発明が意図しているような、低周波振動と高周波振動を提示することで、それらが合成された中間の周波振動を知覚させるようなことは考えられていない。
（参考文献３）梶本裕之、“触原色原理に基づく電気触覚ディスプレイ”、東京大学大学院情報理工学系研究科システム情報学博士論文
（参考文献４）昆陽雅司、音川佳代、前野隆司、“超音波振動の振幅変調を用いた複合触覚提示法”、Proceedings of the 2005 JSME Conference on Robotics and Mechatronics, Kobe, Japan, June 9-11, 2005, 1P1-N-101(1)-(4).
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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