(57)【要約】【課題】所望の音と擬似的な力覚の両方を呈示する。【解決手段】加速度発生装置１は、支持部と当該支持部に対して加速度運動を行う運動部材とを含む振動子１２を有する。力覚呈示用駆動信号と音呈示用駆動信号とを合成した入力信号に応じて支持部に対する運動部材の加速度が変化し、支持部に対して運動部材が振動することで、所望の音と擬似的な力覚の両方の呈示を行う。【選択図】図１
2016082536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と当該支持部に対して加速度運動を行う運動部材とを含み、前記支持部に対して前記運動部材が振動することで、所望の音と擬似的な力覚の両方の呈示を行う振動子、を有する加速度発生装置。
【請求項２】
請求項１の加速度発生装置であって、
入力信号に応じて前記支持部に対する前記運動部材の加速度が変化し、
前記支持部に対する前記運動部材の所望の方向の加速度変化と、前記支持部に対する前記運動部材の前記所望の方向の逆方向の加速度変化と、が非対称となるように前記運動部材を周期的に振動させる力覚呈示用駆動信号と、前記支持部に対して前記運動部材を振動させて所望の音を発生させる音呈示用駆動信号と、を合成した合成信号を、前記入力信号とする加速度発生装置。
【請求項３】
請求項２の加速度発生装置であって、
前記力覚呈示用駆動信号は、第１範囲の周波数成分を含む振動波形で前記運動部材を振動させる信号であり、
前記音呈示用駆動信号は、前記第１範囲の周波数成分が当該第１範囲よりも周波数の高い第２範囲の周波数成分に比べて抑圧された振動波形で前記運動部材を振動させる信号である、加速度発生装置。
【請求項４】
請求項３の加速度発生装置であって、
前記合成信号を前記入力信号とする第１モードと、前記第１範囲および前記第２範囲の両方の周波数成分を含む振動波形で前記運動部材を振動させて所望の音を発生させる第２音呈示用駆動信号を前記入力信号とする第２モードと、の切り替えを行う加速度発生装置。
【請求項５】
請求項４の加速度発生装置であって、
外部に物体が検知された場合に前記第２モードへの切り替えを行い、所定の周波数以下のアラーム音を発生させる前記第２音呈示用駆動信号を前記入力信号とする、加速度発生装置。
【請求項６】
請求項３から５の何れかの加速度発生装置であって、
前記音呈示用駆動信号は、前記第２範囲の周波数成分を含む振動波形で前記運動部材を振動させるための第２周波数範囲で前記振動子の周波数特性の逆特性を持ち、かつ、前記第１範囲の周波数成分を含む振動波形で前記運動部材を振動させるための第１周波数範囲を抑圧する、適応フィルタを音源信号に適用して得られた信号である、加速度発生装置。
【請求項７】
請求項６の加速度発生装置であって、
前記適応フィルタは、最適化用信号に前記適応フィルタを適用して得られる最適化用駆動信号を前記入力信号とした前記振動子からの音の観測信号と、前記最適化用信号と、の誤差を最小化する最適化処理によって得られ、
前記最適化用信号は、前記第２周波数範囲に比べて前記第１周波数範囲が抑圧された信号である、加速度発生装置。
【請求項８】
振動子が支持部と当該支持部に対して加速度運動を行う運動部材とを含み、前記支持部に対して前記運動部材が振動することで、所望の音と擬似的な力覚の両方の呈示を行う情報呈示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、擬似的な力覚と音とを利用者に知覚させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザが把持する振動子を所定の特性をもつ駆動信号で振動させると、ユーザにある特定方向への牽引力感覚を与えることができる。この特性を利用し、ユーザが感じる牽引力感覚の方向を制御してユーザを目標位置へ誘導（ナビゲーション）する装置（ぶるなび）がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
一方、音響スピーカではない振動子を利用して音情報を呈示する装置として、例えば頭蓋骨などに機械振動を加える装置などがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６５８９５
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】T Amemiya and H Gomi, Buru-Navi3: Behavioral Navigation Using an Illusory Pulled Sensation Created by a Thumb-Sized Vibrator, SIGGRAPH2014.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献１に記載された装置では所望の音を呈示できず、特許文献１に記載された装置では牽引力感覚などの擬似的な力覚を呈示できない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
支持部と当該支持部に対して加速度運動を行う運動部材とを含む振動子で、当該支持部に対して当該運動部材が振動することで所望の音と擬似的な力覚の両方を呈示する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、振動子で所望の音と擬似的な力覚の両方の呈示できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態の加速度発生装置の機能構成を説明するためのブロック図である。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、実施形態の振動子を例示するための概念図である。
【図３】図３Ａから図３Ｄは、実施形態の加速度発生装置が擬似的な力覚を呈示するための制御を説明するための図である。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、ケースを手に持った状態で、図２Ａおよび図２Ｂの左方向へ擬似的な並進力覚を呈示するための制御を行ったときの、外部静止座標系に対するケースの位置変化および加速度変化を例示した図である。図４Ｃおよび図４Ｄは、図２Ａおよび図２Ｂの右方向へ擬似的な並進力覚を呈示するための制御を行ったときのケースの位置変化および加速度変化を例示した図である。
【図５】図５Ａは、力覚呈示用駆動信号の反転比を例示するための図である。図５Ｂから図５Ｄは、各反転比の力覚呈示用駆動信号で振動子を駆動した場合に生じる、振動子の加速度の振幅周波数特性を例示した図である。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、実施形態の適応フィルタの最適化用駆動信号を例示するための図である。
【図７】図７Ａは、実施形態の情報呈示装置の機能構成を例示するためのブロック図である。図７Ｂは、実施形態の振動子の配置構成を例示するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施形態を説明する。
＜概要＞
まず、実施形態で例示する技術の概要を説明する。
実施形態の加速度発生装置は、支持部と当該支持部に対して加速度運動を行う運動部材とを含む振動子を有する。この振動子は、支持部に対して運動部材が振動することで、所望の音と擬似的な力覚（例えば、牽引力感覚）の両方の呈示を行う。音呈示用のスピーカなどを別途追加する必要がないため、可搬性を損なうことがない。
【００１１】
例えば、入力信号に応じて支持部に対する運動部材の加速度が変化する振動子を用い、この入力信号として力覚呈示用駆動信号と音呈示用駆動信号とを合成（例えば重畳）した合成信号を用いる。ここで、力覚呈示用駆動信号は、支持部に対する運動部材の所望の方向の加速度変化と、支持部に対する運動部材の所望の方向の逆方向の加速度変化とが非対称となるように運動部材を周期的に振動させる信号である。この信号成分により、振動子を把持するユーザに力覚を呈示できる。音呈示用駆動信号は、支持部に対して運動部材を振動させて所望の音を発生させる信号である。この信号成分により、ユーザに所望の音を呈示できる。いずれの信号も時系列信号である。このような合成信号を入力信号とすることにより、所望の音と擬似的な力覚との両方を呈示できる。なお、振動子の構成に限定はないが、例えば、振動子が支持部と、支持部に一端が支持された弾性体と、弾性体の他端に支持され、支持部に対して周期的な加速度運動を行う運動部材と、流された電流に応じた加速度を運動部材に与えるコイルとを有する振動子を用いることができる。この場合の力覚呈示用駆動信号は、例えば、運動部材に所望の方向の加速度を与える向きの電流をコイルに流す第１の期間と、それ以外の第２の期間と、を周期的に繰り返し、周期に占める第１の期間の割合が第２の期間の割合と異なるものである。例えば、この周期的な加速度運動の周波数は８０Ｈｚまたは８０Ｈｚ近傍の周波数成分を含む。なお、「αの近傍」とは、α−β１以上α＋β２以下に属する値である。ただし、β１およびβ２は正値である。例えば、β１およびβ２の絶対値はαの５％または１０％である。
【００１２】
また、振動子への入力信号は力覚呈示用駆動信号と音呈示用駆動信号との合成信号であるが、擬似的な力覚の呈示のための周波数成分に音呈示のための周波数成分が重畳すると、その干渉によって十分な力覚を呈示できない場合がある。この問題に対処するため、人間の聴覚特性と力覚に対する知覚特性との両方を考慮した手段がとられてもよい。すなわち、聴覚特性上、人間は高い周波数（例えば１ｋＨｚ〜５ｋＨｚ）の音には敏感であるが、低い周波数の音には鈍感である。一方、力覚に対する知覚特性上、振動子の加速度運動の周波数が高すぎると人間は十分な力覚を知覚できない。そこで、人間が擬似的な力覚を知覚し易い周波数区間（第１範囲）よりも高い周波数区間（第２範囲）で所望の音の呈示を行ってもよい。すなわち、力覚呈示用駆動信号は、「第１範囲」の周波数成分を含む振動波形で運動部材を振動させる信号であり、かつ、音呈示用駆動信号は、「第１範囲」の周波数成分が当該第１範囲よりも周波数の高い「第２範囲」の周波数成分に比べて抑圧された振動波形で運動部材を振動させる信号であってもよい。好ましくは、音呈示用駆動信号は、「第１範囲」の周波数成分を含まない振動波形で運動部材を振動させる信号である。例えば、「第１範囲」は、例えば３５０Ｈｚ以下の範囲または３５０Ｈｚ近傍以下の範囲であることが望ましく、「第２範囲」は、例えば３５０Ｈｚ以上の周波数（例えば、４００Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の周波数の何れか）を下限とする範囲、または３５０Ｈｚ近傍以上の周波数を下限とする範囲であることが望ましい（詳細は後述）。なお、「第１範囲」の下限は０Ｈｚ以上の値（例えば定数）であり、「第２範囲」の上限は振動子の構造に応じて定まる値（例えば定数）である。また「振動波形」は、加速度変化の波形であってもよいし、位置変化の波形であってもよいし、速度変化の波形であってもよい。このような人間の聴覚特性と力覚に対する知覚特性との両方を考慮した手段により、上述の干渉の問題が軽減または解消され、十分な力覚を知覚させることができる。また、人間の耳は擬似的な力覚を知覚させるような低い周波数には鈍感である。そのため、力覚呈示のための周波数成分は所望の音を聴く上で問題とはならない。
【００１３】
また振動子は擬似的な力覚を呈示し続けるとは限らず、振動子が所望の音のみを呈示する場合もある。このような場合には干渉の問題は生じない。そのため、擬似的な力覚の呈示の有無に応じて、入力信号に含まれる音呈示のための成分が切り替えられてもよい。例えば、擬似的な力覚を呈示するときには、第１範囲の周波数成分を含む振動波形で運動部材を振動させる力覚呈示用駆動信号と、第１範囲の周波数成分が第２範囲の周波数成分に比べて抑圧された振動波形で運動部材を振動させる音呈示用駆動信号と、の合成信号を入力信号とする第１モードに切り替える。一方、擬似的な力覚を呈示しないときには、第１範囲および第２範囲の両方の周波数成分を含む振動波形で運動部材を振動させて所望の音を発生させる第２音呈示用駆動信号を入力信号とする第２モードに切り替える。これにより、干渉の問題に対処しつつ、擬似的な力覚を呈示しないときには広帯域の音を呈示できる。なお、第２モードでは、第１範囲の周波数で振動子が振動し得る。しかしながら、所望の音を呈示するための振動が、擬似的な力覚を呈示する加速度運動（支持部に対する運動部材の所望の方向の加速度変化と、支持部に対する運動部材の所望の方向の逆方向の加速度変化とが非対称となる運動）となることは稀である。そのため、第２モードの際に意図しない力覚が呈示される可能性は低い。
【００１４】
また、外部の物体（例えば障害物や人等）が検知された場合に、衝突の防止等を目的として振動子からアラーム音（所望の音）を出力してもよい。この場合、それまでと逆向きの力覚や振動力覚を呈示しながらアラーム音を出力してもよいし、力覚の呈示を停止してアラーム音を出力してもよい。力覚の呈示を停止してアラーム音を出力する場合には上述の干渉の問題を考慮する必要がない。そのため、外部の物体が検知された場合に第２モードに切り替えてもよい。また、アラーム音は聴力の弱い高齢者などにも明瞭に聞こえることが望ましい。人間の加齢による聴力低下には周波数依存性がある。高い周波数（例えば、１ｋＨｚより高い周波数）帯域では周波数が高くなるほど加齢による聴力低下が大きくなる。一方、低い周波数（例えば、１ｋＨｚ以下の周波数）帯域では加齢による聴力低下は小さい。そのため、外部の物体が検知された場合に第２モードへの切り替えを行い、所定の周波数以下（例えば、１ｋＨｚ以下の周波数）のアラーム音を発生させる第２音呈示用駆動信号を入力信号としてもよい（詳細は後述）。
【００１５】
なお、振動子は音の再生を目的として設計されたものではなく、通常、その周波数応答特性は音の再生に適さない。そのため、通常の音再生用信号（音源信号）を駆動信号として振動子を駆動させると、出力される音は不明瞭で聴きづらいものとなる。このような問題を解決するため、振動子の周波数応答の逆特性を持つ適応フィルタを音源信号に適用し、上述の「音呈示用駆動信号」や「第２音呈示用駆動信号」を得てもよい。これにより、呈示音が明りょうになる。周波数応答の逆特性を持つ適応フィルタとしては、例えば、特表２００８−５０４７２１に開示されたものがある。ただし、振動子が擬似的な力覚と所望の音との両方を呈示する場合、上述の干渉の問題を考慮する必要があり、特表２００８−５０４７２１に開示された適応フィルタをそのまま用いることには問題がある。そのため、「音呈示用駆動信号」については、「第２範囲」の周波数成分を含む振動波形で運動部材を振動させるための「第２周波数範囲」で振動子の周波数特性の逆特性を持ち、かつ、「第１範囲」の周波数成分を含む振動波形で運動部材を振動させるための「第１周波数範囲」を抑圧する適応フィルタを用いることが望ましい。このような適応フィルタを音源信号に適用することで、前述の「第２範囲の周波数成分に比べて第１範囲の周波数成分が抑圧された振動波形で運動部材を振動させる信号」が得られる。
【００１６】
このような適応フィルタは、例えば、所定の「最適化用信号」を用いた最適化処理によって得られる。この最適化処理では、「最適化用信号」に適応フィルタを適用して得られる最適化用駆動信号を入力信号とした振動子からの音の観測信号と、当該「最適化用信号」と、の誤差を最小化する。この場合も上述の干渉の問題を考慮することが望ましい。すなわち、「音呈示用駆動信号」を得るための適応フィルタの最適化には、「第２周波数範囲」に比べて「第１周波数範囲」が抑圧された最適化用信号を用いることが望ましい。例えば、「第２周波数範囲」で均一な正の振幅周波数特性を持ち、「第１周波数範囲」で零の振幅周波数特性を持つ信号を最適化用信号とすることができる。より具体的には、例えば、「第２周波数範囲」のみで正の振幅周波数特性を持ち、それ以外の範囲で零の振幅周波数特性を持つ信号を最適化用信号とすることができる。なお、「第２周波数範囲」の上限値は振動子の周波数応答特性に応じて定められる。「第２周波数範囲」の下限値は擬似的な力覚の呈示のために用いる「第１周波数範囲」の上限値よりも大きな値である。「第２周波数範囲」の下限値は定数であってもよいし、「第１周波数範囲」の上限値に応じた値であってもよい。ただし、「第２周波数範囲」の下限値は「第１周波数範囲」の上限値以上とする。「第２周波数範囲」の下限値が、「第１周波数範囲」の上限値の増加に対して広義単調増加する関係にあってもよい。
【００１７】
最適化処理は、力覚の呈示の開始前に行われてもよいし、力覚の呈示の開始後、力覚の呈示を休止している時に実行されてもよい。例えば、ある振動子が断続的に力覚の呈示を行う場合、その力覚の呈示が行われていない期間でこの振動子を用いた最適化が行われてもよい。あるいは、複数の振動子から選択された一部の振動子のみで力覚を呈示し、その合成方向に力覚の呈示が可能な構成において、力覚の呈示を行っていない振動子を用いて最適化が行われてもよい。これら複数の振動子が同一の構造であれば、何れか一つの振動子のみについて行った最適化処理によって、これら振動子すべてに対応する適応フィルタを最適化できる。
【００１８】
以降、図面を用いて各実施形態を説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態を説明する。
＜構成＞
図１に例示するように、本形態の加速度発生装置１は、制御部１１、振動子１２、音響センサ１３、音源信号生成部１４、力覚呈示用駆動信号生成部１５、フィルタ最適化部１６、および適応フィルタ処理部１７を有する。
【００１９】
制御部１１、音源信号生成部１４、力覚呈示用駆動信号生成部１５、フィルタ最適化部１６、および適応フィルタ処理部１７は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）等のプロセッサ（ハードウェア・プロセッサ）やＲＡＭ（random-access memory）・ＲＯＭ（read-only memory）等のメモリ等を備える汎用または専用のコンピュータが所定のプログラムを実行することで構成される。このコンピュータは１個のプロセッサやメモリを備えていてもよいし、複数個のプロセッサやメモリを備えていてもよい。このプログラムはコンピュータにインストールされてもよいし、予めＲＯＭ等に記録されていてもよい。また、ＣＰＵのようにプログラムが読み込まれることで機能構成を実現する電子回路（circuitry）ではなく、プログラムを用いることなく処理機能を実現する電子回路を用いて制御部１１、音源信号生成部１４、力覚呈示用駆動信号生成部１５、フィルタ最適化部１６、および適応フィルタ処理部１７の一部またはすべてが構成されてもよい。
【００２０】
音響センサ１３は、例えば、マイクロホンやピックアップなどの検出した音を電気信号に変換して出力する装置である。音響センサ１３は、振動子１２から発せられた音を検出可能な位置に配置される。たとえば、音響センサ１３は、振動子１２の近傍または振動子１２に密着させて配置される。
【００２１】
振動子１２は、例えば、支持部１２１、ばね１２２，１２３（弾性体）、コイル１２４、永久磁石１２５（運動部材）、およびケース１２６を有する。本形態のケース１２６および支持部１２１は、ともに筒（例えば、円筒や多角筒）の両方の開放端を閉じた形状からなる中空の部材である。ただし、支持部１２１は、ケース１２６よりも小さく、ケース１２６の内部に収容可能な大きさである。ケース１２６および支持部１２１は、例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂から構成される。ばね１２２，１２３は、例えば、金属等から構成されるつるまきばねや板ばね等である。ばね１２２，１２３のばね定数は同一であることが望ましいが、互いに相違していてもよい。永久磁石１２５は、例えば、円柱形状の永久磁石であり、長手方向の一方の端部１２５ａ側がＮ極であり、他方の端部１２５ｂ側がＳ極である。コイル１２４は、例えば、一つながりのエナメル線であり、第１巻き部１２４ａと第２巻き部１２４ｂとを有する。
【００２２】
永久磁石１２５は支持部１２１の内部に収容され、そこで長手方向にスライド可能に支持されている。このような支持機構の詳細は図示しないが、例えば、支持部１２１の内壁面に長手方向に沿ったまっすぐなレールが設けられ、永久磁石１２５の側面にこのレールをスライド可能に支持するレール支持部が設けられている。支持部１２１の長手方向の一端側の内壁面１２１ａには、ばね１２２の一端が固定され（すなわち、支持部１２１にばね１２２の一端が支持され）、ばね１２２の他端は永久磁石１２５の端部１２５ａに固定されている（すなわち、永久磁石１２５の端部１２５ａがばね１２２の他端に支持されている）。また、支持部１２１の長手方向の他端側の内壁面１２１ｂには、ばね１２３の一端が固定され（すなわち、支持部１２１にばね１２３の一端が支持され）、ばね１２３の他端は永久磁石１２５の端部１２５ｂに固定されている（すなわち、永久磁石１２５の端部１２５ｂがばね１２３の他端に支持されている）。
【００２３】
支持部１２１の外周側にはコイル１２４が巻きつけられている。ただし、永久磁石１２５の端部１２５ａ側（Ｎ極側）では、第１巻き部１２４ａがＡ１方向（奥から手前に向けた方向）に巻きつけられており、端部１２５ｂ側（Ｓ極側）では、第２巻き部１２４ｂがＡ１方向と反対向きのＢ１方向（手前から奥に向けた方向）に巻き付けられている。すなわち、永久磁石１２５の端部１２５ａ側（Ｎ極側）からみた場合、第１巻き部１２４ａは時計回りに巻き付けられており、第２巻き部１２４ｂは反時計回りに巻き付けられている。また、永久磁石１２５が停止し、ばね１２２，１２３からの弾性力が釣り合った状態において、永久磁石１２５の端部１２５ａ側（Ｎ極側）が第１巻き部１２４ａの領域に配置され、端部１２５ｂ側（Ｓ極側）が第２巻き部１２４ｂの領域に配置されることが望ましい。
【００２４】
以上のように配置構成された支持部１２１、ばね１２２，１２３、コイル１２４、および永久磁石１２５が、ケース１２６内に収容され、支持部１２１がケース１２６の内部に固定されている。ただし、ケース１２６の長手方向は、支持部１２１の長手方向および永久磁石１２５の長手方向と一致する。
【００２５】
コイル１２４は、流された電流（入力信号）に応じた加速度（力）を永久磁石１２５に与え、これにより、永久磁石１２５は、支持部１２１に対して周期的な加速度運動（支持部１２１を基準とした軸方向に偏加速度をもった周期的な並進往復運動）を行う。すなわち、コイル１２４にＡ１方向（Ｂ１方向）に電流を流すと、フレミングの左手の法則で説明されるローレンツ力の反作用により、永久磁石１２５−ｉにＣ１方向（永久磁石１２５−ｉのＮ極からＳ極に向かう方向：右方向）の力が加えられる（図２Ａ）。逆に、コイル１２４にＡ２方向（Ｂ２方向）に電流を流すと、永久磁石１２５にＣ２方向（永久磁石１２５のＳ極からＮ極に向かう方向：左方向）の力が加えられる（図２Ｂ）。ただし、Ａ２方向はＡ１方向の反対方向である。これらの動作により、永久磁石１２５およびばね１２２，１２３からなる系に運動エネルギーが与えられる。それにより、ケース１２６を基準とする永久磁石１２５の位置および加速度（支持部１２１を基準とした軸方向の位置および加速度）を変化させることができる。
【００２６】
ここで、永久磁石１２５に所望の方向（Ｃ１方向またはＣ２方向）の加速度を与える向きの電流をコイル１２４に流す第１の期間と、それ以外の第２の期間と、を周期的に繰り返す。その際、所定の方向に電流を流す期間（時間）とそれ以外の期間（時間）との比（反転比）を何れか一方の期間に偏らせる。言い換えると、１つの周期に占める第１の期間の割合が当該周期に占める第２の期間の割合と異なる周期的な電流をコイル１２４に流す。これにより、所望の方向に擬似的な力覚を呈示できる。なお、「疑似的な力覚」とは、実際には物体（擬似力覚発生装置）が並進運動をしていないにも関わらず、あたかも並進方向へ動きそうな力が働いているような知覚が生成されることをいう。以下、図３Ａから図３Ｄを用いてこの制御を例示する。ただし、図３Ａから図３Ｄの縦軸はコイル１２４に流す電流値（電流指令値）［Ａ］を表し、横軸は時間［ｍｓｅｃ］を表す。Ａ１方向（Ｂ１方向）の電流値を正で表現し、Ａ２方向（Ｂ２方向）の電流値を負で表現している。
【００２７】
図３Ａおよび図３Ｂは、Ａ１方向（Ｂ１方向）の電流（Ｘ：Ｃ１方向の加速度を永久磁石１２５に与える向きの電流）を流す期間ｔ１（第１の期間）とＡ２方向（Ｂ２方向）の電流（−Ｘ）を流す期間ｔ２（第２の期間）とを周期的に繰り返す例である。この場合、Ａ１方向（Ｂ１方向）の電流を流す期間ｔ１とＡ２方向（Ｂ２方向）の電流を流す期間ｔ２との比（反転比ｔ１：ｔ２）に応じ、図２Ａおよび図２Ｂの左方向または右方向に擬似的な力覚を呈示できる。すなわち、図２Ａおよび図２Ｂの左方向に擬似的な力覚を呈示する場合には、ｔ１＞ｔ２となる反転比の周期的な電流をコイル１２４に流す（図３Ａ）。例えば、反転比ｔ１：ｔ２＝１８ｍｓｅｃ：７ｍｓｅｃの周期的な電流（４０Ｈｚの周波数の電流）をコイル１２４に流す。逆に、右方向に擬似的な力覚を呈示する場合には、ｔ１＜ｔ２となる反転比の周期的な電流をコイル１２４に流す（図３Ｂ）。例えば、反転比ｔ１：ｔ２＝７ｍｓｅｃ：１８ｍｓｅｃの周期的な電流（４０Ｈｚの周波数の電流）をコイル１２４に流す。
【００２８】
図３Ｃおよび図３Ｄは、Ａ２方向（Ｂ２方向）の電流（−Ｘ）を流す期間ｔ２と電流を流さない期間ｔ１とを周期的に繰り返すか、Ａ１方向（Ｂ１方向）の電流（Ｘ）を流す期間（時間）ｔ１と流さない期間ｔ２とを周期的に繰り返す例である。ただし、期間ｔ１と期間ｔ２との反転比ｔ１：ｔ２が何れかの期間に偏っている。すなわち、左方向に擬似的な力覚を呈示する場合には、Ａ２方向（Ｂ２方向）の電流（−Ｘ：Ｃ２方向の加速度を永久磁石１２５に与える向きの電流）を流す期間ｔ１と電流を流さない期間ｔ２とを周期的に繰り返す電流をコイル１２４に流す。この電流の反転比ｔ１：ｔ２は期間ｔ２に偏っており、ｔ１＞ｔ２である（図３Ｃ）。例えば、反転比ｔ１：ｔ２＝１８ｍｓｅｃ：７ｍｓｅｃの電流をコイル１２４に流す。逆に、右方向に擬似的な力覚を呈示する場合には、Ａ１方向（Ｂ１方向）の電流（Ｘ：Ｃ１方向の加速度を与える向きの電流）を流す期間ｔ１と流さない期間ｔ２とを周期的に繰り返す電流をコイル１２４に流す。この電流の反転比ｔ１：ｔ２は期間ｔ２に偏っており、ｔ１＜ｔ２である（図３Ｄ）。例えば、反転比ｔ１：ｔ２＝７ｍｓｅｃ：１８ｍｓｅｃの電流をコイル１２４に流す。
【００２９】
なお、説明の便宜上、図３Ａから図３Ｄに図示した電流値（電流指令値）は矩形波であった。しかしながら、所定の方向に電流を流す期間とそれ以外の期間とを周期的に繰り返す電流であって、所定の方向に電流を流す期間とそれ以外の期間との反転比が何れか一方の期間に偏っているのであれば、どのような波形の電流であってもよい。例えば、立ち上がりや立ち下がりが鈍った電流であってもよいし、リップルを含む電流であってもよい。また、所定の方向に電流を流す期間とその逆の方向に電流を流す期間とを周期的に繰り返す電流であって、所定の方向の電流の振幅値またはその平均値と、その逆の方向の電流の振幅値またはその平均値とが互いに相違していてもよい。また、振動子１２のコイルに入力する電流を制御するのではなく、振動子１２のコイルに印加する電圧を制御してもよい。すなわち、「入力信号」は電流信号であってもよいし、電圧信号であってもよい。
【００３０】
このような振動子１２が擬似的な力覚を呈示できる理由を説明する。ある質量をもった物体の並進運動を考える。この並進運動は、擬似力覚を呈示したい方向へ大きな加速度で短時間に移動し、逆の方向へは小さな加速度で長時間かけて移動する、偏加速度をもった周期運動であるものとする。この場合、この物体を含む系を把持しているユーザは、この呈示方向への擬似力覚を知覚する。これは、人間の知覚特性を利用したものであり、把持動作に関わる固有感覚と触覚によって発生する現象である（例えば、参考文献１「特許第４５５１４４８号公報」参照）。上述のように、所定の方向に電流を流す期間とそれ以外の期間との反転比を何れかの期間に偏らせた電流をコイルに流すことにより、永久磁石１２５に偏加速度を与えることができ、それによって所望の方向へ擬似的な力覚を呈示することができる。
【００３１】
図４Ａおよび図４Ｂは、Ａ１方向（Ｂ１方向）の電流を流す期間（時間）ｔ１とＡ２方向（Ｂ２方向）の電流を流す期間ｔ２とを反転比ｔ１：ｔ２＝１８ｍｓｅｃ：７ｍｓｅで繰り返す４０Ｈｚの周波数の電流を、図２Ａおよび図２Ｂに例示した振動子１２のコイル１２４に流した場合における、ケース１２６を手で把持した場合の外界を基準としたケース１２６の位置の変化および加速度変化をそれぞれ例示している。一方、図４Ｃおよび図４Ｄは、Ａ１方向（Ｂ１方向）の電流を流す期間（時間）ｔ１とＡ２方向（Ｂ２方向）の電流を流す期間ｔ２とを反転比ｔ１：ｔ２＝７ｍｓｅ：１８ｍｓｅｃで繰り返す４０Ｈｚの周波数の電流を、コイル１２４に流した場合における、ケース１２６を手で把持した場合の外界を基準としたケース１２６の位置変化および加速度変化をそれぞれ例示している。なお、図４Ａから図４Ｄの横軸は時間［Ｓｅｃ］を表し、図４Ａおよび図４Ｃの縦軸は外界を基準とした場合のケース１２６の位置変化［ｍｍ］を表し、図４Ｂおよび図４Ｄの縦軸は外界を基準とした場合のケース１２６の加速度変化［ｍ／ｓ２］を表す。図２Ａおよび図２Ｂの左方向が図４Ａから図４Ｄの縦軸の正方向であり、右方向が負方向である。図４Ｂに例示するように、反転比ｔ１：ｔ２＝１８ｍｓｅｃ：７ｍｓｅの電流を流した場合、ｔ１の始まりの時点（ｔ２からｔ１に切り替わる時点）で、図２Ａおよび図２Ｂの永久磁石１２５が左に動いている状態から急激に右方向へ動かす力が働くため、その反作用でケース１２６に左方向へ大きな加速度が生ずる。一方、ｔ２の始まる時点（ｔ１からｔ２に切り替わる時点）では、ｔ１の間に移動して静止あるいはゆっくりした動きの状態から永久磁石１２５が左方向に動かされるため，その反作用で生ずるケース１２６への右方向の加速度はｔ１の開始時点より大きさが小さい。その結果、ケース１２６の加速度に左右差が生じ，左方向へ擬似的な力覚が呈示される。逆に、図４Ｄに例示するように、反転比ｔ１：ｔ２＝７ｍｓｅ：１８ｍｓｅｃの電流を流した場合、図２Ａおよび図２Ｂの右方向へはケース１２６に大きな加速度が生じ、左方向へは小さな加速度が生ずる。その結果、右方向へ擬似的な力覚が呈示される。
【００３２】
＜動作＞
加速度発生装置１の動作を説明する。制御部１１（図１）は、各種イベントの生起を監視しながら各部を制御する。所望の力覚を呈示するイベントが発生している間、制御部１１は所望の力覚の呈示を指示する力覚呈示制御信号を力覚呈示用駆動信号生成部１５に送る。これを受けた力覚呈示用駆動信号生成部１５は、この力覚を振動子１２に呈示させるための力覚呈示用駆動信号を出力する。力覚呈示用駆動信号は、支持部１２１に対する永久磁石１２５（運動部材）の所望の方向の加速度変化と、支持部１２１に対する永久磁石１２５の所望の方向の逆方向の加速度変化と、が非対称となるように永久磁石１２５を周期的に振動させる信号である。この具体例は前述の通りである（図３Ａから図３Ｄ）。力覚を呈示するイベントの例は、ユーザを目標位置へナビゲーションする際の方向呈示などである。出力された力覚呈示用駆動信号は合成部１８に入力される。
【００３３】
所望の音を呈示するイベントが発生している間、制御部１１は所望の音の呈示を指示する音呈示制御信号を音源信号生成部１４に送る。これを受けた音源信号生成部１４は、呈示する音を決定し、この音を発生させるための音源信号を生成して出力する。「所望の音」の例は、音声、合図音、アラーム音などである。所望の音を呈示するイベントの例は、ナビゲーション開始時や終了時、ナビゲーション方向切替時、ナビゲーション方向に対するユーザ移動方向誤り検出時、電池残量低下時などである。出力された音源信号は適応フィルタ処理部１７に入力される。
【００３４】
適応フィルタ処理部１７は、入力された音源信号に前述の適応フィルタを適用して音呈示用駆動信号を得て出力する。これにより、振動子１２が出力する音の明瞭性が向上するとともに、力覚の呈示への干渉が抑制される。また、フィルタ最適化部１６は、任意の契機で適応フィルタの係数を最適化する。この最適化では、所定の最適化用信号に適応フィルタを適用して得られる最適化用駆動信号を振動子１２の入力信号とし、それによって生じた振動子１２からの音を音響センサ１３で観測して得られた観測信号と、当該最適化用信号と、の誤差を最小化するように、適応フィルタの係数を調整する。音呈示用駆動信号、適応フィルタの詳細およびその最適化については後述する。出力された音呈示用駆動信号は合成部１８に入力される。
【００３５】
力覚呈示用駆動信号および音呈示用駆動信号の両方が入力された合成部１８は、これらを重畳した合成信号を生成し、それを振動子１２への入力信号として出力する。力覚呈示用駆動信号または音呈示用駆動信号の何れか一方のみが入力された合成部１８は、入力された信号を振動子１２への入力信号として出力する。入力信号は振動子１２に入力され、振動子１２は入力信号に応じた力覚や音を呈示する。
【００３６】
《音呈示用駆動信号、適応フィルタの詳細およびその最適化の詳細》
前述のように、力覚を呈示しながら音を呈示するためには、力覚の呈示に干渉しないかまたはその干渉が小さい音呈示用駆動信号を用いることが望ましい。擬似的な力覚は低周波数帯域の振動により誘発されることから、力覚の知覚に影響する周波数帯域の上限を人間の主観評価に基づいて見積もることができる。例えば、反転比ｔ１：ｔ２＝７ｍｓｅｃ：Ｔｍｓｅ（ただし、Ｔ＝５３，２３，１９）の力覚呈示用駆動信号を用いて振動子を駆動した場合（図５Ａ）、振動子を把持している人間が感じる牽引力感覚の方向は、確率８０％で特定方向に偏る。すなわち、これらの力覚呈示用駆動信号を用いると、所望の向きの力覚を呈示できる。これらの場合の振動子の加速度の振幅周波数特性は図５Ｂから図５Ｄのようになる。ただし、図５Ｂ，図５Ｃ，図５Ｄは、それぞれＴ＝５３，Ｔ＝２３，Ｔ＝１９のときの振幅周波数特性を表している。
【００３７】
図５Ｂから図５Ｄから分かるように、所望の向きの力覚呈示を行う場合、振動子の振動波形の主要な周波数成分（ピーク）は、３５０Ｈｚ以下の帯域に存在している。すなわち力覚呈示用駆動信号は、３５０Ｈｚ以下の帯域（第１範囲）を含む振動波形で永久磁石１２５を振動させる信号である。そのため、音呈示用駆動信号は、３５０Ｈｚ以上（または３５０Ｈｚ近傍以上）の周波数（例えば、４００Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の周波数の何れか）を下限とする帯域（第２範囲）に比べ、３５０Ｈｚ以下（または３５０Ｈｚ近傍以下）の帯域（第１範囲）の周波数成分が抑圧された振動波形で、永久磁石１２５を振動させる信号であることが望ましい。そのため、適応フィルタは、入力された音源信号をこのような音呈示用駆動信号に変換するものであることが望ましい。さらに前述のように、適応フィルタは、所望の音の再生に用いられる帯域で振動子１２の周波数応答の逆特性を持つことが望ましい。以上より、適応フィルタは、３５０Ｈｚ以上（または３５０Ｈｚ近傍以上）の周波数を下限とする帯域（第２範囲）の周波数成分を含む振動波形で永久磁石１２５を振動させるための「第２周波数範囲」で振動子１２の周波数特性の逆特性を持ち、かつ、３５０Ｈｚ以下（または３５０Ｈｚ近傍以下）の帯域（第１範囲）の周波数成分を含む振動波形で永久磁石１２５を振動させるための「第１周波数範囲」を抑圧するものであることが望ましい。
【００３８】
このような適応フィルタの最適化方法を例示する。まず、フィルタ最適化部１６が、広周波数帯域パルス，ノイズ，または周波数掃引波などを振動子１２に入力し、振動子１２から出力された音を音響センサ１３で観測する。フィルタ最適化部１６は、その観測信号から振動子１２の振幅周波数特性を計算し、振動子１２が発生し得る音の周波数帯域の上限を推定する。この上限の音を振動子１２で発生させるための駆動信号の周波数を「第２周波数範囲」の上限とする。また、フィルタ最適化部１６は、３５０Ｈｚ以上（または３５０Ｈｚ近傍以上）の周波数（例えば、４００Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の周波数の何れか）を下限とする振動波形で永久磁石１２５を振動させるための駆動信号の周波数帯域の下限を「第２周波数範囲」の下限とする。例えば、４００Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の周波数の何れかを「第２周波数範囲」の下限とする。フィルタ最適化部１６は、「第２周波数範囲」に比べて「第１周波数範囲」が抑圧された信号である最適化用信号を振動子１２の最適化用駆動信号として適応フィルタの係数の最適化を行う。図６Ａは「第１周波数範囲Ｒ１」が下限ｆ１（Ｈｚ）から上限ｆ２（Ｈｚ）までの範囲であり、「第２周波数範囲Ｒ２」が下限ｆ３（Ｈｚ）から上限ｆ４（Ｈｚ）までの範囲にある場合の最適化用信号の振幅周波数特性を例示している。上限ｆ２（Ｈｚ）の例は３５０Ｈｚであるが、上限ｆ２（Ｈｚ）が３５０Ｈｚ未満の値（例えば、３００Ｈｚ）であってもよいし、３５０Ｈｚを超えた値（例えば、４００Ｈｚ）もよい。この最適化用信号は、「第２周波数範囲Ｒ２」で均一な振幅周波数成分を持ち、それ以外の範囲で振幅が零の狭周波数帯域パルス，ノイズまたは周波数掃引波などである。フィルタ最適化部１６は、最適化用信号を振動子１２に入力することで発生した音を音響センサ１３で観測し、その観測信号と最適化用信号との振幅周波数特性誤差が最小になるようにフィルタ係数を補正する処理を繰り返す。フィルタ係数の補正量の計算には、観測信号と最適化用信号の振幅周波数特性の二乗平均誤差を最急降下法や共役勾配法により最小化する方法などを用いる。なお、最適化処理は、振動子１２による擬似的な力覚の呈示の停止時に実行される。最適化処理はナビゲーション等を開始する前に実行されてもよいし、その開始後に実行されてもよい。この処理は必ずしもナビゲーション中に常に実行する必要はなく、振動子１２の応答特性が何らかの要因により大きく変化し、出力音の明瞭性が低下した場合などに実行すればよい。また、最適化処理を行う以外の場面で音響センサ１３を停止させてもよい。あるいは、最適化処理を行う以外の場面で音響センサ１３が取り外されてもよい。
【００３９】
［第２実施形態］
第２実施形態では、擬似的な力覚の呈示の有無に応じて適応フィルタを切り替え、入力信号に含まれる音呈示のための成分を切り替える。以下では、これまでに説明した部分については、これまでと同じ参照番号を用いて説明を簡略化する。
【００４０】
＜構成＞
図１に例示するように、本形態の加速度発生装置２は、制御部２１、振動子１２、音響センサ１３、音源信号生成部１４、力覚呈示用駆動信号生成部１５、フィルタ最適化部２６、および適応フィルタ処理部２７を有する。制御部２１、フィルタ最適化部２６、および適応フィルタ処理部２７は、例えば、前述のコンピュータが所定のプログラムを実行することで構成される。あるいは、プログラムを用いることなく処理機能を実現する電子回路を用いてこれらが構成されてもよい。
【００４１】
＜動作＞
加速度発生装置２の動作を説明する。第１実施形態との相違点は、力覚の呈示の有無に応じて適応フィルタ処理部２７の適応フィルタが切り替えられる点、およびフィルタ最適化部２６でそれらの適応フィルタの最適化が行われる点である。その他の動作は第１実施形態と同じである。以下では、制御部２１、適応フィルタ処理部２７およびフィルタ最適化部２６の動作を中心に説明する。
【００４２】
制御部２１（図１）は、各種イベントの生起を監視しながら各部を制御する。所望の力覚を呈示するイベントが発生している間、制御部２１は力覚呈示制御信号を力覚呈示用駆動信号生成部１５に送るとともに、第１モードの適応フィルタの選択を指示するモード選択情報Ａを適応フィルタ処理部２７に送る。所望の力覚を呈示するイベントが発生していない間、制御部２１は第２モードの適応フィルタの選択を指示するモード選択情報Ｂを適応フィルタ処理部２７に送る。モード選択情報Ａを受けた適応フィルタ処理部２７は第１モードの適応フィルタを選択し、モード選択情報Ｂを受けた適応フィルタ処理部２７は第２モードの適応フィルタを選択する。第１モードの適応フィルタは、第１実施形態の適応フィルタ処理部１７の適応フィルタと同一である。第２モードの適応フィルタは、振動子１２が発生し得る音の全周波数帯域で振動子１２の周波数特性の逆特性を持つフィルタである。すなわち、第２モードの適応フィルタは、前述の「第１範囲」および「第２範囲」の周波数成分を含む振動波形で永久磁石１２５を振動させるための「第３周波数範囲」で振動子１２の周波数特性の逆特性を持つ。
【００４３】
所望の音を呈示するイベントが発生している間、制御部２１は所望の音の呈示を指示する音呈示制御信号を音源信号生成部１４に送る。これを受けた音源信号生成部１４は、この音を発生させるための音源信号を生成して出力する。出力された音源信号は、適応フィルタ処理部２７に入力される。適応フィルタ処理部２７は、入力された音源信号に、上述のように選択した第１または２モードの適応フィルタを適用する。ここで、第１モードの適応フィルタの適用により、振動子１２が出力する音の明瞭性が向上するとともに、力覚の呈示への干渉が抑制される。一方、第２モードの適応フィルタの適用により、振動子１２が出力する音の明瞭性が向上するとともに、広帯域の音を呈示できる。本形態では、音源信号に第１モードの適応フィルタを適用して得られる信号を「音呈示用駆動信号」と呼び、音源信号に第２モードの適応フィルタを適用して得られる信号を「第２音呈示用駆動信号」と呼ぶ。得られた音呈示用駆動信号または第２音呈示用駆動信号は出力され、合成部１８に入力される。
【００４４】
力覚呈示用駆動信号および音呈示用駆動信号の両方が入力された合成部１８は、これらを重畳した合成信号を生成し、それを振動子１２への入力信号として出力する。力覚呈示用駆動信号または第２音呈示用駆動信号の何れか一方のみが入力された合成部１８は、入力された信号を振動子１２への入力信号として出力する。第１モードでは上述の合成信号が振動子１２への入力信号となり、第２モードでは第２音呈示用駆動信号が振動子１２への入力信号となる。振動子１２は入力信号に応じた力覚や音を呈示する。
【００４５】
フィルタ最適化部２６は、任意の契機で適応フィルタの係数を最適化する。第１モードの適応フィルタの係数の最適化は第１実施形態と同じである。一方、第２モードの適応フィルタの係数の最適化では、振動子１２が発生し得る音の周波数帯域全体で正の振幅周波数特性を持ち、それ以外の帯域で零の振幅周波数特性を持つ最適化用駆動信号を用い、第１実施形態で説明したように最適化を行う。図６Ｂでは、第２モードの適応フィルタの係数の最適化に用いる最適化用駆動信号を例示している。「第１周波数範囲Ｒ１」が下限ｆ１（Ｈｚ）から上限ｆ２（Ｈｚ）までの範囲であり、「第２周波数範囲Ｒ２」が下限ｆ３（Ｈｚ）から上限ｆ４（Ｈｚ）までの範囲である。図６Ｂの最適化用信号は、「第１周波数範囲Ｒ１」および「第１周波数範囲Ｒ２」を含む下限ｆ１（Ｈｚ）から上限ｆ４（Ｈｚ）までで均一な振幅周波数成分を持ち、それ以外の範囲で振幅周波数特性が零の狭周波数帯域パルス，ノイズまたは周波数掃引波などである。なお、下限ｆ１（Ｈｚ）は振動子１２が発生し得る音の周波数帯域の下限である。この下限は、振動子１２が発生し得る音の周波数帯域の上限と同じ方法で推定される。
【００４６】
［第３実施形態］
第３実施形態では、外部に物体が検知された場合に第２モードへの切り替えを行い、所定の周波数以下のアラーム音を発生させる。
＜構成＞
図１に例示するように、本形態の加速度発生装置３は、制御部３１、振動子１２、音響センサ１３、音源信号生成部３４、力覚呈示用駆動信号生成部３５、フィルタ最適化部２６、適応フィルタ処理部２７、距離検出部３９１、および周辺物検出部３９２を有する。制御部３１、音源信号生成部３４、および力覚呈示用駆動信号生成部３５は、例えば、前述のコンピュータが所定のプログラムを実行することで構成される。あるいは、プログラムを用いることなく処理機能を実現する電子回路を用いてこれらが構成されてもよい。距離検出部３９１は、例えば赤外線や超音波を用いた距離センサであり、周辺物検出部３９２は、例えば、カメラ等である。
【００４７】
＜動作＞
加速度発生装置３の動作を説明する。第２実施形態との相違点は、距離検出部３９１および周辺物検出部３９２で外部に物体が検知された場合に、音源信号生成部３４が所定の周波数以下のアラーム音を発生させるための音源信号を出力し、適応フィルタ処理部２７が第２モードへの切り替えを行う点である。その他の動作は第２実施形態と同じである。以下では、制御部３１、適応フィルタ処理部２７、距離検出部３９１、および周辺物検出部３９２の動作を中心に説明する。
【００４８】
距離検出部３９１および周辺物検出部３９２が周辺の人物や障害物などの物体を検出すると、距離検出部３９１および周辺物検出部３９２はその検出イベントを表す情報を制御部３１に送る。例えば、周辺物検出部３９２が何らかの物体を検出したとき、力覚の呈示方向に何らかの物体を検出したとき、距離検出部３９１からの所定の距離以内に物体を検出したとき、特定のカテゴリ（例えば人物）に属する物体を検出したときなどに、検出イベントを表す情報が制御部３１に送られる。
【００４９】
制御部３１（図１）は、各種イベントの生起を監視しながら各部を制御する。検出イベントを表す情報が制御部３１に入力されない場合、制御部３１は第２実施形態の制御部２１と同じ制御を行う。一方、検出イベントを表す情報が制御部３１に入力された場合、制御部３１は、所定の周波数以下のアラーム音の呈示を指示する音呈示制御信号を音源信号生成部３４に送り、第２モードの適応フィルタの選択を指示するモード選択情報Ｂを適応フィルタ処理部２７に送る。これに対し、音源信号生成部３４は、所定の周波数以下（例えば、１ｋＨｚ以下）のアラーム音を発生させるための音源信号を生成して出力し、適応フィルタ処理部２７は、入力された音源信号に第２モードの適応フィルタを適用して第２音呈示用駆動信号を生成して出力する。第２音呈示用駆動信号が入力された合成部１８は、この信号を振動子１２への入力信号として出力する。振動子１２は入力信号に応じたアラーム音を出力する。これにより、加速度発生装置３のユーザに物体の接近を知らせたり、逆に、加速度発生装置３の接近を外部の人物に知らせることができる。また、第２モードの適応フィルタに切り替えることで、加齢による聴力低下が小さな周波数帯域でアラーム音を発生させることができ、聴力の弱い高齢者などにもアラーム音を明瞭に知覚させることができる。
【００５０】
なお、検出した物体の方向、距離検出部３９１からの距離、カテゴリなどによって異なる検出イベントを表す情報が制御部３１に送られ、検出イベントの種別によって異なる動作がなされてもよい。例えば、第１検出イベントの場合には、上述のように第２モードへの切り替えを行い、所定の周波数以下のアラーム音を発生させる第２音呈示用駆動信号を振動子１２への入力信号とするが（第１動作）、その他の第２の検出イベントの場合には、第１モードへの切り替えを行い、アラーム音を発生させる音呈示用駆動信号と、直前に力覚を呈示した向きと逆向きに力覚を呈示するための力覚呈示用駆動信号と、の合成信号を振動子１２への入力信号としてもよい（第２動作）。その他の第３の検出イベントの場合には、モードの切り替えを行うことなく（現状のモードを維持したままで）、アラーム音を発生させる音呈示用駆動信号を含む合成信号を振動子１２への入力信号としてもよい（第３動作）。あるいは、検出イベントを表す情報が制御部３１に送られてからの経過時間に応じて、異なる動作がなされてもよい。例えば、検出イベントを表す情報が制御部３１に送られてから所定時間が経過するまでは「第３動作」を行い、その後「第１動作」または「第２動作」が行われてもよい。
【００５１】
［第４実施形態］
本形態では、複数の振動子から選択された一部の振動子のみで力覚を呈示してその合成方向に力覚を呈示し、力覚の呈示を行っていない振動子を用いて最適化を行う。
【００５２】
＜構成＞
図７Ａに例示するように、本形態の情報呈示装置４は、第１実施形態で説明した加速度発生装置１と同じ構成を持つ３個の加速度発生装置１−１〜１−３、およびそれらを制御する制御部４１を有する。図７Ｂに例示するように、加速度発生装置１−１〜１−３の振動子１２−１〜１２−３は板状の基部４２の一方の板面側に固着され、それぞれの振動子１２−１〜１２−３にはピックアップである音響センサ１３−１〜１３−３が固着されている。
【００５３】
＜動作＞
制御部４１は、３個の加速度発生装置１−１〜１−３の一部または全部を第１実施形態と同じ方法で駆動させ、それらの組み合わせに応じた方向に擬似的な力覚を呈示する。このとき、加速度発生装置１−１〜１−３のうち、擬似的な力覚の呈示を行っていない加速度発生装置１−ｉ（ただし、ｉ∈｛１，２，３｝）において、第１実施形態で説明した適応フィルタの最適化を行う。ここで振動子１２−１〜１２−３の構造はすべて同一であるため、いずれかの加速度発生装置１−ｉで最適化された適応フィルタをすべての加速度発生装置１−１〜１−３に対して適用することも可能である。また、加速度発生装置１−１〜１−３のうち、擬似的な力覚の呈示を行っている加速度発生装置１−ｉでは第１実施形態の適応フィルタを用い、擬似的な力覚の呈示を行っていない加速度発生装置１−ｉでは第２実施形態で説明した第２モードの適応フィルタを用いてもよい。
【００５４】
［その他の変形例等］
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。例えば、所望の向きの力覚の呈示を行う振動子の振動波形の主要な周波数成分（ピーク）の上限を「第１範囲」の上限とし、その「第１範囲」の上限の値に応じて適応フィルタが切り替えられてもよい。例えば、「第２範囲」の下限の値がこの「第１範囲」の上限の値の増加に対して広義単調増加（例えば、単調増加）する関係にあってもよい。これにより、力覚の呈示のために使用されない周波数をより有効に音の呈示のために利用できる。また、振動子１２の振動を検知するセンサによって得られた情報に基づいて上記のピークの上限（第１範囲の上限）を検出し、検知したピークの上限に応じて第２範囲の下限が設定されてもよい。また、適用フィルタの最適化が事前処理で成されるのであれば、加速度発生装置がフィルタ最適化部や音響センサを備えなくてもよい。
【００５５】
上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【００５６】
上述の構成をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例は、非一時的な（non-transitory）記録媒体である。このような記録媒体の例は、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等である。
【００５７】
このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。
【００５８】
このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録装置に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。
【００５９】
上記実施形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させて本装置の処理機能が実現されたが、これらの処理機能の少なくとも一部がハードウェアで実現されてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１〜３  加速度発生装置
４  情報提供装置
【図１】
2016082536.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図５】
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