(57)【要約】【課題】疑似力覚発生装置が呈示する疑似力覚の明瞭度の評価を自動化する。【解決手段】評価装置は、人に把持された状態または人に把持された状態を模した状態の疑似力覚発生装置の振動部を測定して得られた振動部の振動による位置の変化および力の変化の少なくとも一方に応じた物理量に基づき、疑似力覚の明瞭度の推定値を得る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人に把持された状態または人に把持された状態を模した状態の疑似力覚発生装置の振動部を測定して得られた前記振動部の振動による位置の変化および力の変化の少なくとも一方に応じた物理量に基づき、疑似力覚の明瞭度の推定値を得る評価装置。
【請求項２】
請求項１の評価装置であって、
前記物理量に応じた値の時間平均に基づいて前記明瞭度の推定値を得る評価装置。
【請求項３】
請求項１または２の評価装置であって、
正の閾値に対する前記物理量の上回り分および負の閾値に対する前記物理量の下回り分を含む値の時間平均に基づいて前記明瞭度の推定値を得る評価装置。
【請求項４】
請求項３の評価装置であって、
Ｓｍが前記時間平均であり、ｓｍ＿normが正規化パラメータであり、σが飽和制御パラメータであり、前記明瞭度の推定値が関数Ｇ（Ｓｍ，ｓｍ＿norm，σ）の関数値であり、
前記関数Ｇ（Ｓｍ，ｓｍ＿norm，σ）が、前記時間平均Ｓｍが負方向に大きくなると、出力が第１所定値に飽和または収束し、前記時間平均Ｓｍが正方向に大きくなると、出力が前記第１所定値よりも大きな第２所定値に飽和または収束する単調増加関数であり、前記飽和制御パラメータσが前記飽和または収束までの変化率を定めるパラメータである、評価装置。
【請求項５】
請求項４の評価装置であって、
前記正の閾値、前記負の閾値、および前記飽和制御パラメータの少なくとも何れかは、前記明瞭度の推定値が前記振動部を把持した被験者による主観評価結果に適合するように定められる、評価装置。
【請求項６】
人に把持された状態または人に把持された状態を模した状態の疑似力覚発生装置の振動部を測定して得られた、前記振動部の振動による位置の変化および力の変化の少なくとも一方に応じた物理量に基づいて得られる疑似力覚の明瞭度の推定値が、前記振動部を把持した被験者による主観評価結果に適合するように、前記物理量に基づいて前記明瞭度の推定値を得るためのパラメータを生成するパラメータ生成装置。
【請求項７】
請求項６のパラメータ生成装置であって、
前記明瞭度の推定値が、正の閾値に対する前記物理量の上回り分および負の閾値に対する前記物理量の下回り分を含む値の時間平均に基づく値であり、
前記パラメータは、前記正の閾値および前記負の閾値の少なくとも一方を含む、パラメータ生成装置。
【請求項８】
刺激条件の候補に応じた制御信号を出力する駆動制御部と、
前記制御信号に応じた駆動信号によって駆動する、人に把持された状態または人に把持された状態を模した状態の疑似力覚発生装置の振動部、を測定して得られた前記振動部の振動による位置の変化および力の変化の少なくとも一方に応じた物理量に基づき、疑似力覚の明瞭度の推定値を得る予測部と、
前記明瞭度の推定値に基づいて前記疑似力覚発生装置に適した刺激条件を得る条件設定部と、
を有する条件設定装置。
【請求項９】
請求項１から５の何れかの評価装置、請求項６もしくは７のパラメータ生成装置、または請求項８の条件設定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、疑似的な力覚を利用者に知覚させる技術に関し、特に、利用者の知覚量を推定する技術、および高い知覚量を与える条件を設定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザが指先で把持している振動子を所定の特性をもつ駆動信号で非対称振動させると、当該ユーザにある特定の方向への牽引感覚（疑似力覚）を与えることができる（例えば、非特許文献１等参照）。また、非対称振動のパターンを変えると、疑似力覚の知覚感覚（明瞭度など）が変わることが知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】雨宮智浩，高椋慎也，伊藤翔，五味裕章，“指でつまむと引っ張られる感覚を生み出す装置「ぶるなび３」”，ＮＴＴ技術ジャーナル，２０１４．９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
人の知覚特性は、通常、知覚試験によって定量化される。知覚試験には多くの被験者を必要とし、労力，時間，コストがかかる。本発明の課題は、疑似力覚の明瞭度の評価を自動化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
人に把持された状態または人に把持された状態を模した状態の疑似力覚発生装置の振動部を測定して得られた振動部の振動による位置の変化および力の変化の少なくとも一方に応じた物理量に基づき、疑似力覚の明瞭度の推定値を得る。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、疑似力覚の明瞭度の評価を自動化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は実施形態の構成を説明するための概念図である。
【図２】図２は実施形態の評価装置および条件設定装置の構成を例示したブロック図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは実施形態の疑似力覚発生装置の振動部の構成を例示した概念図である。
【図４】図４Ａは駆動アンプへの電圧の入力パターンを例示した波形図である。図４Ｂは図４Ａの入力パターンに応じた疑似力覚発生装置の振動部の位置の変化を例示した図である。図４Ｃは図４Ａの入力パターンに応じた疑似力覚発生装置の振動部が外部に与える力の変化を例示した図である。
【図５】図５Ａは駆動アンプへの電圧の入力パターンを例示した波形図である。図５Ｂは図５Ａの入力パターンに応じた疑似力覚発生装置の振動部の位置の変化を例示した図である。図５Ｃは図５Ａの入力パターンに応じた疑似力覚発生装置の振動部が外部に与える力の変化を例示した図である。
【図６】図６は知覚実験によって得られた、各刺激条件に対する一定方向選択確率を例示した図である。
【図７】図７Ａは知覚実験により定量化した一定方向選択確率と力データから予測された一定方向選択確率との関係を例示した図である。図７Ｂは知覚実験により定量化した一定方向選択確率と位置データから予測された一定方向選択確率との関係を例示した図である。
【図８】図８は実施形態のパラメータ生成装置の構成を例示したブロック図である。
【図９】図９は実施形態のパラメータ生成処理を例示するためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態を説明する。
〔概要〕
概要を説明する。実施形態では、人に把持された状態または人に把持された状態を模した状態の疑似力覚発生装置の振動部を測定して得られた当該「振動部」の振動による位置の変化および力の変化の少なくとも一方に応じた物理量に基づき、疑似力覚の明瞭度の推定値を得る。疑似力覚発生装置の振動部を把持する人が知覚する「疑似力覚の明瞭度」は、その人に与えられる物理量に依存する。人に把持された状態または人に把持された状態を模した状態の疑似力覚発生装置の振動部を測定して得られた物理量を用いることで、人が知覚する「疑似力覚の明瞭度」を自動的に推定できる。「物理量」の例は、各時刻における「振動部」の位置、各時刻における「振動部」が外部に与える力、それらの何れかの時間微分値、またはそれらの何れかの結合である。
【０００９】
「明瞭度の推定値」は、当該「物理量」に応じた値の時間平均に基づいて得ることができる。例えば、正の閾値に対する「物理量」の上回り分および負の域値に対する「物理量」の下回り分を含む値の時間平均に基づいて「明瞭度の推定値」を得ることができる。「疑似力覚の明瞭度」は振動部の振動の非対称性に依存するからである。例えば、関数Ｇ（Ｓｍ，ｓｍ＿norm，σ）のＳｍ，ｓｍ＿norm，σに対する関数値を「明瞭度の推定値」とできる。ただし、Ｓｍが当該「時間平均」であり、ｓｍ＿normが正規化パラメータであり、σが飽和制御パラメータである。関数Ｇ（Ｓｍ，ｓｍ＿norm，σ）は、時間平均Ｓｍが負方向に大きくなると、出力が第１所定値に飽和または収束し、時間平均Ｓｍが正方向に大きくなると、出力が「第１所定値」よりも大きな「第２所定値」に飽和または収束する単調増加関数である。なお、前記飽和制御パラメータσは当該飽和または収束までの変化率を定めるパラメータである。また、「第１所定値」の例は０であり、「第２所定値」の例は１である。例えば、以下の式の関数値を「明瞭度の推定値」とできる。
【数１】
2017006206.tif 000003
あるいは、以下の関数値を「明瞭度の推定値」としてもよい。
【数２】
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【００１０】
「正の閾値」および「負の閾値」の絶対値は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。「正の閾値」、「負の閾値」、および「飽和制御パラメータ」の少なくとも何れかは、例えば「明瞭度の推定値」が「振動部」を把持した被験者による主観評価結果に適合（フィッティング）するように定められる。すなわち、人に把持された状態または人に把持された状態を模した状態の疑似力覚発生装置の振動部を測定して得られた、振動部の振動による位置の変化および力の変化の少なくとも一方に応じた物理量に基づいて得られる疑似力覚の明瞭度の推定値が、振動部を把持した被験者による主観評価結果に適合するように、物理量に基づいて明瞭度の推定値を得るための「パラメータ」を得る。「パラメータ」は、「正の閾値」、「負の閾値」、および「飽和制御パラメータ」のすべてであってもよいし、その一部であってもよい。これにより、主観評価に基づいて得られる結果を模擬した「明瞭度」を自動的に推定できる。
【００１１】
なお、特定の被験者の主観評価に基づいて得られる結果を模擬するように得られた「パラメータ」は、当該「被験者」の知覚特性を表す値であるといえる。そのため、このように得られた「パラメータ」を、当該主観評価を行った「被験者」の知覚特性（例えば、感覚知覚の加齢による変化など）を表す値として出力してもよい。特に「正の閾値」および「負の閾値」は、力学的な刺激に対する感受性等の知覚特性をよく表している。例えば「正の閾値」および「負の閾値」の少なくとも一方を、当該主観評価を行った「被験者」の知覚特性を表す値として用いることができる。主観評価を複数の「被験者」で行った場合には、「正の閾値」および「負の閾値」の少なくとも一方からこれら複数の「被験者」の知覚特性を評価でき、主観評価を単数の「被験者」で行った場合には、この「被験者」の知覚特性を評価できる。あるいは、得られた「正の閾値」および「負の閾値」の少なくとも一方を、「疑似力覚の明瞭度の推定値」を得るための「物理量」の取得時に「振動部」を把持していた「人」の知覚特性の評価に用いてもよい。
【００１２】
また、刺激条件の候補に応じた制御信号を出力し、当該「制御信号」に応じた駆動信号によって駆動する、人に把持された状態または人に把持された状態を模した状態の疑似力覚発生装置の振動部、を測定して得られた当該「振動部」の振動による位置の変化および力の変化の少なくとも一方に応じた物理量に基づき、疑似力覚の明瞭度の推定値を得、当該「明瞭度の推定値」に基づいて当該「疑似力覚発生装置」に適した刺激条件を得てもよい。これにより、「疑似力覚発生装置」が明瞭な力覚の提示を行うために適した刺激条件を容易に設定できる。例えば、所定範囲に属する「刺激条件の候補」のうち「明瞭度の推定値」を最も高くするものを「適した刺激条件」とする。あるいは、所定範囲に属する「刺激条件の候補」のうち「明瞭度の推定値」の高さを所定の順位以上とするもの（例えば、第１位から第３位とするもの）を「適した刺激条件」としてもよい。あるいは、所定範囲に属する「刺激条件の候補」のうち「明瞭度の推定値」の高さが閾値以上となるものを「適した刺激条件」としてもよい。
【００１３】
〔第１実施形態〕
まず第１実施形態を説明する。
＜構成＞
図１に例示するように、本形態のシステムは、疑似力覚発生装置１と評価装置２と位置計測装置３１と力計測装置３２とを有する。疑似力覚発生装置１は駆動アンプ１１と振動部１２を有する。
【００１４】
≪評価装置≫
図２に例示するように、評価装置２は、記憶部２１とメモリ２２と駆動制御部２３と物理量取得部２４と閾値処理部２５と時間平均処理部２６と一定方向選択確率予測部２７と制御部２９とを有する。評価装置２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）および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装置である。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一部またはすべての処理部が構成されてもよい。また、１個の装置を構成する電子回路が複数のＣＰＵを含んでいてもよい。評価装置２は制御部２９の制御の下で各処理を実行する。
【００１５】
≪振動部１２≫
疑似力覚発生装置１の振動部１２には、例えば非特許文献１等に開示された公知の装置を用いることができる。振動部１２の構成を例示する。
【００１６】
図３Ａおよび図３Ｂに例示するように、振動部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。
【００１７】
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）。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
≪駆動アンプ≫
図１の駆動アンプ１１は、刺激条件ｓｔに応じた制御信号ｃ（ｓｔ）を入力とし、制御信号ｃ（ｓｔ）に応じた駆動信号を振動部１２に供給し、振動部１２を駆動させる。
【００２１】
≪位置計測装置・力計測装置≫
図１の位置計測装置３１は、例えば、振動部１２の振動方向に沿って配置され、振動部１２の位置を表す時系列信号である位置信号ｐ（ｔ）を得て出力する。力計測装置３２は、例えば、両面テープや接着剤、ネジ等によって振動部１２に固着され、振動部１２が力計測装置３２に与える力を表す時系列信号である力信号ｆ（ｔ）を得て出力する。ｔは時間を表す。位置計測装置３１の例はレーザ位置計測装置であり、力計測装置３２の例は力センサである。ただし、これらは一例であって、位置計測装置３１や力計測装置３２の種別や計測方法はこれに限定されない。
【００２２】
＜前処理＞
前処理として、閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσからなるパラメータが設定され、メモリ２２に格納される。ただし、Ｓｔｈ＞０である。これらのパラメータは任意の値であってもよいし、事前に行われた主観評価結果に基づいて設定されてもよい（この詳細は後述）。
【００２３】
＜疑似力覚の明瞭度の推定処理＞
次に、本形態の疑似力覚の明瞭度の推定処理を説明する。
人１００は疑似力覚発生装置１の振動部１２を直接的または間接的に把持する。図１では、人１００が振動部１２に固着された力計測装置３２を介して間接的に振動部１２を把持する例を示す。ただし、これは本発明を限定するものではない。人１００は振動部１２を直接把持してもよいし、筺体その他の物質を介して振動部１２を間接的に把持してもよい。
【００２４】
図２の駆動制御部２３は、ある刺激条件ｓｔで疑似力覚発生装置１を駆動させるための制御信号ｃ（ｓｔ）を出力する。制御信号ｃ（ｓｔ）は駆動アンプ１１に供給され、駆動アンプ１１は制御信号ｃ（ｓｔ）に応じた駆動信号を振動部１２に供給する。振動部１２は供給された駆動信号に応じて非対称振動を行い、これによって疑似力覚を提示する。刺激条件ｓｔは、振動部１２の非対称振動のさせ方に対応する。例えば、駆動アンプ１１が供給する駆動信号が正となる期間と負となる期間、ならびに当該駆動信号の基本周期および正負反転比の少なくとも何れかを刺激条件ｓｔとできる。制御信号ｃ（ｓｔ）は、刺激条件ｓｔそのもの（例えば、正負判定比）を表していてもよいし、刺激条件ｓｔによって規定される時間パターン（時間波形）を表していてもよい。駆動信号は制御信号ｃ（ｓｔ）に応じた電圧または電流である。例えば、制御信号ｃ（ｓｔ）が刺激条件ｓｔそのものである場合、駆動信号は刺激条件ｓｔが表す時間パターンである。例えば、制御信号ｃ（ｓｔ）が刺激条件ｓｔによって規定される時間パターンで有る場合、駆動信号の周期は制御信号ｃ（ｓｔ）の周期と一致または近似する時間パターンである。刺激条件ｓｔを変化させると振動部１２の振動パターンも変化し、振動部１２が提示する疑似力覚も変化する。
【００２５】
図３Ａおよび図３Ｂに例示する振動部１２の動作を説明する。コイル１２４は、与えられた駆動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３Ａ）。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３Ｂ）。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。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流す電圧の「駆動信号」をコイル１２４に加える期間（時間）Ｔ１と、それ以外の期間Ｔ２と、を周期的に繰り返す。これにより、永久磁石１２５に「駆動信号」に応じた力が与えられる。その際、期間Ｔ１と期間Ｔ２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つの周期に占める期間Ｔ１の割合が当該周期に占める期間Ｔ２の割合と異なる周期的な「駆動信号」をコイル１２４に加える。これにより、永久磁石１２５が支持部１２１に対して「非対称加速度運動」を行い、その磁石の動き（加速）に応じた反力がケースに与えられるため、所望の方向に疑似的な力覚を呈示できる。期間Ｔ１と期間Ｔ２とからなる周期を「基本周期」と呼ぶ。
【００２６】
このような振動部１２の運動は、位置計測装置３１および力計測装置３２によって計測される。図４Ａ〜図４Ｃおよび図５Ａ〜図５Ｃに、制御信号ｃ（ｓｔ）、位置計測装置３１で得られた位置信号ｐ（ｔ）、力計測装置３２で得られた力信号ｆ（ｔ）を例示する。ただし、図４Ｂ，図４Ｃ，図５Ｂ，図５Ｃの横軸は計測開始から経過した時間（Ｔｉｍｅ［ｓｅｃ］）を表す。図４Ｂおよび図５Ｂの縦軸は、振動部１２の基準位置に対する振動方向の位置（相対位置）（Ｐｏｓ［ｍｍ］）を表す。振動方向の何れか一方の向きを正とし、その反対の向きを負とする。図４Ｃおよび図５Ｃの縦軸は、振動部１２が力計測装置３２に与える振動方向に沿った向きの力（Ｆｏｒｃｅ［Ｎ］）を表す。振動部１２の振動方向に沿った何れかの向きを正とし、その反対向きを負とする。
【００２７】
図４Ｂおよび図４Ｃは、正電圧となる期間Ｔ１＝７ｍｓおよび負電圧となる期間Ｔ２＝１８ｍｓを交互に繰り返す矩形の制御信号ｃ（ｓｔ）（図４Ａ）を駆動アンプ１１に供給した場合の位置（Ｐｏｓ［ｍｍ］）および力（Ｆｏｒｃｅ［Ｎ］）の時間変化をそれぞれ例示する。図５Ｂおよび図５Ｃは、負電圧となる期間Ｔ１＝７ｍｓおよび正電圧となる期間Ｔ２＝１８ｍｓを交互に繰り返す矩形の制御信号ｃ（ｓｔ）（図５Ａ）を駆動アンプ１１に供給した場合の位置（Ｐｏｓ［ｍｍ］）および力（Ｆｏｒｃｅ［Ｎ］）の時間変化をそれぞれ例示する。
【００２８】
人１００に把持された状態の振動部１２を位置計測装置３１で計測して得られた位置の時間変化を表す位置信号ｐ（ｔ）および力計測装置３２で計測して得られた力の時間変化を表す力信号ｆ（ｔ）は、適切なインタフェース（図示せず）を介して評価装置２へ送られる。
【００２９】
評価装置２は、刺激条件ｓｔに対応する期間Ｔ１，Ｔ２の組（Ｔ１，Ｔ２）に対する「一定方向選択確率」の推定値を「明瞭度の推定値」として得る。通常の「一定方向選択確率」は、被験者による知覚実験での主観評価結果に基づく選択確率である。すなわち、期間Ｔ１での電圧を正とし、期間Ｔ２での電圧を負とするモードａ＝０および期間Ｔ１での電圧を負とし、期間Ｔ２での電圧を正とするモードａ＝１の何れかをランダムに選択し、選択したモードａの制御信号ｃ（ｓｔ）を駆動アンプ１１に供給した場合に、振動部１２を把持する被験者が知覚したと回答した力覚方向Ｒ（ｓｔ）∈｛Ｄ１，Ｄ２｝がモードａに応じた方向Ｄ（ａ）∈｛Ｄ１，Ｄ２｝と一致する確率が「一定方向選択確率」である。ただし、方向Ｄ（０）は方向Ｄ（１）の逆方向である。当該被験者は「方向Ｄ１に力覚を感じたか（Ｒ（ｓｔ）＝Ｄ１）、その逆方向Ｄ２に力覚を感じたか（Ｒ（ｓｔ）＝Ｄ１２）」の二択で回答する。モードａの場合に方向Ｄ（ａ）に明確な力覚が生じている場合には「一定方向選択確率」が１に近い値となり、モードａの場合に方向Ｄ（ａ）の逆方向に明確な力覚が生じている場合には「一定方向選択確率」が０に近い値となる。刺激情報ｓｔに対する被験者の主観評価に基づく「一定方向選択確率」をＰｅ（ｓｔ）と表記する。評価装置２は、人１００の主観評価結果を用いることなく、「一定方向選択確率」の推定値を「明瞭度の推定値」として得る。
【００３０】
物理量取得部２４は、ｐ（ｔ）およびｆ（ｔ）を入力とし、振動部１２の振動による位置の変化および力の変化の少なくとも一方に応じた物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）を得て出力する。例えば、ｐ（ｔ）、ｆ（ｔ）、もしくはそれらの時間微分値（例えば、一階微分値または二階微分値）、またはそれらの組み合わせの関数値を物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）とすることができる。例えば、ｐ（ｔ−δ）およびｆ（ｔ）の線形結合値をＳ（ｔ，ｓｔ）としてもよいし、ｐ（ｔ−δ）の時間微分値およびｆ（ｔ）の線形結合をＳ（ｔ，ｓｔ）としてもよい。ただし、δは実数定数である。あるいは、ｐ（ｔ）またはｆ（ｔ）を物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）としてもよいし、ｐ（ｔ）またはｆ（ｔ）の時間微分値を物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）としてもよい。その他、ｐ（ｔ）とｐ（ｔ）の時間微分値との線形結合を物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）としてもよい。例えば、ｐ（ｔ）とｐ（ｔ）の時間微分値である速度ｖ（ｔ）との線形結合をＳ（ｔ，ｓｔ）＝ｐ（ｔ）＋ｗ×ｖ（ｔ）としてもよい。ただし、ｗは最適化によって定められる実数係数である。その他、ｆ（ｔ）とｆ（ｔ）の時間微分値との線形結合を物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）としてもよい。また、ｐ（ｔ）およびｆ（ｔ）の少なくとも一方にバイアスが乗っている場合は、これらのバイアスを除去したｐ（ｔ）およびｆ（ｔ）の少なくとも一方に応じた物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）を得てもよい。
【００３１】
閾値処理部２５は、物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）およびメモリ２２から読み込んだ閾値パラメータＳｔｈを入力とし、以下の計算によって、それが表す正の閾値Ｓｔｈに対する物理量の上回り分Ｓ（ｔ，ｓｔ）−Ｓｔｈおよび負の閾値−Ｓｔｈに対する物理量の下回り分Ｓ（ｔ，ｓｔ）＋Ｓｔｈからなる信号Ｓｄ（ｔ，ｓｔ）を得て出力する。
【数２】
2017006206.tif 000005
【００３２】
時間平均処理部２６は信号Ｓｄ（ｔ，ｓｔ）を入力とし、以下の計算によって、閉区間［ｔｍｉｎ，ｔｍａｘ］での信号Ｓｄ（ｔ，ｓｔ）の時間平均Ｓｍ（ｓｔ）を得て出力する。
【数３】
2017006206.tif 000006
ただし、ｔｍａｘ＞ｔｍｉｎである。閉区間［ｔｍｉｎ，ｔｍａｘ］の定め方には限定はない。例えば、駆動制御部２３から制御信号ｃ（ｓｔ）が出力され、かつ、物理量取得部２４で物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）が得られるすべての時間ｔからなる時間区間を閉区間［ｔｍｉｎ，ｔｍａｘ］としてもよいし、このような時間区間の一部を閉区間［ｔｍｉｎ，ｔｍａｘ］としてもよい。
【００３３】
一定方向選択確率予測部２７は、時間平均Ｓｍ（ｓｔ）、メモリ２２から読み込んだ飽和制御パラメータσ、および正規化パラメータｓｍ−ｎｏｒｍを用い、以下の計算によって、刺激条件ｓｔに対応する一定方向選択確率の推定値（予測値）Ｐｍ（ｓｔ）を「明瞭度の推定値」として得て出力する。
【数４】
2017006206.tif 000007
ただし、正規化パラメータｓｍ−ｎｏｒｍは予め定められていてもよいし、Ｓ（ｔ，ｓｔ）に基づいて定められてもよいし、Ｓｄ（ｔ，ｓｔ）に基づいて定められてもよい。ただし、ｓｍ−ｎｏｒｍ＞０である。例えば、Ｓ（ｔ，ｓｔ）の絶対値の最大値を正規化パラメータｓｍ−ｎｏｒｍとしてもよいし、Ｓｄ（ｔ，ｓｔ）の絶対値の最大値を正規化パラメータｓｍ−ｎｏｒｍとしてもよい。あるいは、一定方向選択確率予測部２７は、以下の計算によって、刺激条件ｓｔに対応する一定方向選択確率の推定値（予測値）Ｐｍ（ｓｔ）を「明瞭度の推定値」として得て出力してもよい。
【数５】
2017006206.tif 000008
【００３４】
以上のように、物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）に応じた値の時間平均Ｓｍに基づいて「明瞭度の推定値」である推定値Ｐｍ（ｓｔ）を得る。得られた推定値Ｐｍ（ｓｔ）は、刺激条件ｓｔに対応付けて記憶部２１に格納される。上述のような処理が複数の刺激条件ｓｔに対してそれぞれ実行され、それぞれの刺激条件ｓｔに対する推定値Ｐｍ（ｓｔ）が得られてもよい。
【００３５】
≪主観評価結果に基づくパラメータの設定方法の例≫
前述のように、閾値パラメータＳｔｈ（正の閾値および負の閾値）ならびに飽和制御パラメータσは、一定方向選択確率の推定値Ｐｍ（ｓｔ）（明瞭度の推定値）が振動部１２を把持した被験者による主観評価結果に適合するように定められてもよい。この場合、１種類以上の刺激情報ｓｔ＝ｓｔ１，...，ｓｔＮ（ただし、Ｎは１以上の整数であり、例えば２以上の整数である）について複数の被験者の主観評価に基づく一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）を生成しておく。パラメータの設定時には、各刺激情報ｓｔ＝ｓｔ１，...，ｓｔＮに対して得られた一定方向選択確率の推定値Ｐｍ（ｓｔ）が主観評価に基づく一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）に適合するように閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσを選択する。言い換えると、一定方向選択確率の推定値Ｐｍ（ｓｔ）が一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）を模擬した値となるような最適化によって、閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσを選択する。例えば、刺激情報ｓｔ＝ｓｔ１，...，ｓｔＮに対してＰｍ（ｓｔ）とＰｅ（ｓｔ）の相関係数が所定の閾値ＴＨ（ただし、０＜ＴＨ＜１）以上となるように、閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσを選択する。閾値ＴＨとしては、例えば０．７以上の値を用いる。
【００３６】
＜実験結果＞
前述のように、刺激条件ｓｔを変化させると振動部１２の振動パターンも変化し、振動部１２が提示する疑似力覚も変化する。ここでは刺激条件ｓｔとして
Ｔ１＝１，３，５，７，９，１２，１５［ｍｓ］，
Ｔ２＝５，６，７，８，１０，１２，１８，２３，３３，４３［ｍｓ］
とする全ての期間Ｔ１，Ｔ２（ただし、Ｔ１＜Ｔ２）の組（Ｔ１，Ｔ２）を設定する。このような条件のもとで、知覚実験での主観評価に基づいて得られた一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）と、位置計測装置３１および力計測装置３２から出力された位置信号ｐ（ｔ）および信号ｆ（ｔ）を用いて評価装置２で算出した一定方向選択確率の推定値Ｐｍ（ｓｔ）とを比較し、本形態の有効性を示す。
【００３７】
≪主観評価に基づく知覚実験≫
図６に、刺激条件ｓｔ＝（Ｔ１，Ｔ２）と、知覚実験での主観評価に基づいて得られた一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）と、の関係を例示する。図６の底面の２軸はそれぞれ期間Ｔ１，Ｔ２［ｍｓ］を表し、縦軸は一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）を表す。Ｐｅ（ｓｔ）＝１．０は、刺激条件ｓｔ＝（Ｔ１，Ｔ２）かつモードａ∈｛０，１｝で駆動させた振動部１２からの刺激に対し、すべての被験者（１０名）が回答した力覚方向Ｒ（ｓｔ）がモードａに応じた方向Ｄ（ａ）と一致したことを表す。一方、Ｐｅ（ｓｔ）＝０．０は、すべての被験者が回答した力覚方向Ｒ（ｓｔ）が方向Ｄ（ａ）の逆方向となったことを表す。これらの状態は、被験者が力覚呈示方向（牽引力方向）を明りょうに知覚していることを表す。一方、Ｐｅ（ｓｔ）＝０．５の状態は、被験者が回答した力覚方向Ｒ（ｓｔ）の半分が方向Ｄ（ａ）と一致したが、残りの半分の回答はその逆方向を知覚したことを表す。この状態は、被験者が力覚呈示方向を明りょうに知覚できていないことを表す。
【００３８】
図６の実験結果から分かるように、Ｔ１＝５，７，９［ｍｓ］かつＴ２≧１８［ｍｓ］とした場合に一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）が高い。これは、方向Ｄ（ａ）への力覚呈示方向が比較的はっきりと知覚できていることを意味している。Ｔ１＝１〜５［ｍｓ］かつＴ２≦Ｔ２［ｍｓ］の場合は、一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）が０．５よりも小さくなる傾向がみられる。これは、方向Ｄ（ａ）の逆向きの力覚が呈示されていることを意味する。
【００３９】
≪一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）と一定方向選択確率の推定値Ｐｍ（ｓｔ）の比較≫
図７Ａに、一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）と一定方向選択確率の推定値Ｐｍ（ｓｔ）の比較結果を例示する。ただし、ここでの一定方向選択確率の推定値Ｐｍ（ｓｔ）は、力信号ｆ（ｔ）を物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）として用い、式（１）〜（３）によって計算された。図７Ａの横軸はＰｍ（ｓｔ）を表し、縦軸はＰｅ（ｓｔ）を表す。両者の相関係数は０．８３であり、式（１）〜（３）によって比較的よく一定方向選択確率が予測できていることが分かる。
【００４０】
図７Ｂに、一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）と一定方向選択確率の推定値Ｐｍ（ｓｔ）の比較結果を例示する。ただし、ここでの一定方向選択確率の推定値Ｐｍ（ｓｔ）は、位置信号ｐ（ｔ）を物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）として用い、式（１）〜（３）によって計算された。図７Ｂの横軸はＰｍ（ｓｔ）を表し、縦軸はＰｅ（ｓｔ）を表す。両者の相関係数は０．７９であり、図７Ａに示した推定値Ｐｍ（ｓｔ）のほうが一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）に近いものの、位置データからでもある程度の精度で一定方向選択確率を予測できることが分かる。
【００４１】
＜本形態の特徴＞
本形態により、疑似力覚発生装置１が呈示する疑似力覚の明瞭度の評価を自動化できる。疑似力覚の明瞭性を知覚試験によって評価する場合には多くの被験者を必要とし、労力，時間，コストがかかる。これに対し、本形態では一人の人１００が振動部１２を把持した状態で振動部１２を測定して得られた物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）に基づき、人１００の主観評価を用いることなく、疑似力覚の明瞭度を自動的に推定できる。これにより、設計段階での刺激の良し悪しの判断が容易となるばかりではなく、製造工程での疑似力覚発生装置の品質チェックの自動化も可能となる。
【００４２】
〔第１実施形態の変形例１〕
第１実施形態では、位置計測装置３１と力計測装置３２の両方を用いて振動部１２の計測を行った。しかしながら、位置計測装置３１または力計測装置３２の一方のみによって振動部１２の計測を行い、その計測結果に基づいて物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）を得てもよい。位置計測装置３１のみによって振動部１２の計測を行う場合には力計測装置３２は省略可能であり、力計測装置３２のみによって振動部１２の計測を行う場合には位置計測装置３１を省略可能である。力計測装置３２が省略される場合、人１００が振動部１２を直接把持してもよいし、筺体その他の物質を介して振動部１２を把持してもよい。
【００４３】
〔第１実施形態の変形例２〕
第１実施形態では、人１００が振動部１２を把持した状態で振動部１２を測定した。しかしながら、実際に人１００が振動部１２を把持しなくても、人１００が振動部１２を把持した状態を模した状態で振動部１２を測定し、それによって得られた位置信号ｐ（ｔ）および力信号ｆ（ｔ）の少なくとも一方に応じた物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）を得てもよい。なお、「人１００が振動部１２を把持した状態を模した状態」は、人１００が振動部１２を把持した状態を模した状態に近い状態である必要がある。たとえば、人の指と同様の形状の弾性体または塑性体によって振動部１２を支持した状態で振動部１２を測定し、物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）を得てもよい。このような弾性体または塑性体の材料としては、例えば、耐震用具として使われるソフトゲル（ウレタン樹脂やイソブチレン樹脂、シリコン樹脂など。たとえば、ＥＬＥＣＯＭ製の耐震ゲルＴＧ−００９など）、超軟質ウレタン造形用樹脂（たとえば、株式会社エクシールコーポレーション製の人肌ゲル）などを用いることができる。
【００４４】
〔第２実施形態〕
第１実施形態では、一定方向選択確率の推定値Ｐｍ（ｓｔ）が、「被験者」による知覚実験で得られた一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）を模擬した値となるように閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσを選択する例を示した。このように得られたパラメータは、当該「被験者」の知覚特性を表す。そのため、このようなパラメータを当該「被験者」の知覚特性評価（例えば、感覚知覚の加齢による変化などの評価）に用いることができる。例えば、このように得られた閾値パラメータＳｔｈを知覚特性評価のための指標として出力してもよい。あるいは、上述のように得られたパラメータは、一定方向選択確率の推定値Ｐｍ（ｓｔ）を得るための振動部１２の計測時に振動部１２を把持していた人１００の知覚特性を表すともいえる。そのため、このようなパラメータを人１００の知覚特性評価に用いてもよい。本形態では、このようなパラメータを生成して出力する形態を説明する。以下では、これまで説明した事項との相違点を中心に説明し、既に説明した事項についてはこれまでに用いた参照番号を引用して説明を簡略化する。
【００４５】
＜構成＞
図１に例示するように、本形態のシステムは第１実施形態の評価装置２がパラメータ生成装置５に置換されたものである。図８に例示するように、本形態のパラメータ生成装置５は、記憶部５１とパラメータ設定部５２と駆動制御部２３と物理量取得部２４と閾値処理部２５と時間平均処理部２６と一定方向選択確率予測部２７と評価部５８を有する。パラメータ生成装置５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装置である。
【００４６】
＜前処理＞
第１実施形態で説明した前処理に代えて、以下の前処理が行われる。
まず、複数の被験者による知覚実験によって刺激情報ｓｔ＝ｓｔ１，...，ｓｔＮに対する一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）を得る。得られた一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）は刺激情報ｓｔに対応付けられ、記憶部５１に格納される。
【００４７】
＜パラメータ生成処理＞
次に、図９を用いて本形態のパラメータ生成処理を説明する。
第１実施形態で説明したように、人１００は疑似力覚発生装置１の振動部１２を直接的または間接的に把持する。その状態で以下の処理を実行する。まず制御部２９がｎ：＝１とする。ただし、「α：＝β」はαをβとすることを意味する（ステップＳ２０１）。
【００４８】
パラメータ設定部５２は、閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσを選択する。これらの選択は予め定められた順序で行われてもよいし、ランダムに行われてもよい。選択された閾値パラメータＳｔｈは閾値処理部２５に送られ、飽和制御パラメータσは一定方向選択確率予測部２７に送られる（ステップＳ２０２）。
【００４９】
駆動制御部２３はｓｔ：＝ｓｔｎとし（ステップＳ２０３）、刺激条件ｓｔで疑似力覚発生装置１を駆動させるための制御信号ｃ（ｓｔ）を出力する。制御信号ｃ（ｓｔ）は駆動アンプ１１に供給され、駆動アンプ１１は制御信号ｃ（ｓｔ）に応じた制御信号を振動部１２に供給する。振動部１２は供給された駆動信号に応じて非対称振動を行い、これによって疑似力覚を提示する（ステップＳ２０４）。
【００５０】
位置計測装置３１で計測された位置の時間変化を表す位置信号ｐ（ｔ）および力計測装置３２で計測された力の時間変化を表す力信号ｆ（ｔ）は、パラメータ生成装置５に送られる。物理量取得部２４は、ｐ（ｔ）およびｆ（ｔ）を入力とし、振動部１２の振動による位置の変化および力の変化の少なくとも一方に応じた物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）を得て出力する（ステップＳ２０５）。
【００５１】
閾値処理部２５は、物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）および閾値パラメータＳｔｈを入力とし、式（１）のように信号Ｓｄ（ｔ，ｓｔ）を得て出力する。時間平均処理部２６は信号Ｓｄ（ｔ，ｓｔ）を入力とし、式（２）のように信号Ｓｄ（ｔ，ｓｔ）の時間平均Ｓｍ（ｓｔ）を得て出力する。一定方向選択確率予測部２７は、時間平均Ｓｍ（ｓｔ）、飽和制御パラメータσ、および正規化パラメータｓｍ−ｎｏｒｍを用い、式（３）のように一定方向選択確率の推定値Ｐｍ（ｓｔ）を「明瞭度の推定値」として得て出力する。推定値Ｐｍ（ｓｔ）は記憶部５１に格納される（ステップＳ２０６）。
【００５２】
制御部２９はｎ＝Ｎであるかを判定する（ステップＳ２０７）。ここで、ｎ＝Ｎでなければ、制御部２９はｎ：＝ｎ＋１として処理をステップＳ２０３に戻す。一方、ｎ＝Ｎであれば、評価部５８は、記憶部５１から一定方向選択確率の推定値Ｐｍ（ｓｔ）および一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）を読み込み（ただし、ｓｔ＝ｓｔ１，...，ｓｔＮ）、推定値Ｐｍ（ｓｔ）が一定方向選択確率Ｐｅ（ｓｔ）に適合しているかを判定する。例えば、評価部５８は、刺激情報ｓｔ＝ｓｔ１，...，ｓｔＮに対してＰｍ（ｓｔ）とＰｅ（ｓｔ）の相関係数が所定の閾値ＴＨ（ただし、０＜ＴＨ＜１）以上であるかを判定し、相関係数が所定の閾値ＴＨ以上であればＰｍ（ｓｔ）がＰｅ（ｓｔ）に適合していると判定する（ステップＳ２０９）。ここで、Ｐｍ（ｓｔ）がＰｅ（ｓｔ）に適合していない場合、制御部２９はすべての推定値Ｐｍ（ｓｔ）（ただし、ｓｔ＝ｓｔ１，...，ｓｔＮ）を破棄し、処理をステップＳ２０１に戻す。一方、Ｐｍ（ｓｔ）がＰｅ（ｓｔ）に適合している場合、評価部５８はτ：＝Ｓｔｈを出力する（ステップＳ２１０）。
【００５３】
＜本形態の特徴＞
以上のように、パラメータ生成装置５は、人に把持された状態または人に把持された状態を模した状態の疑似力覚発生装置１の振動部１２を測定して得られた、振動部１２の振動による位置の変化および力の変化の少なくとも一方に応じた物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）に基づいて得られる疑似力覚の明瞭度の推定値Ｐｍ（ｓｔ）が、振動部１２を把持した被験者による主観評価結果であるＰｅ（ｓｔ）に適合するように、物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）に基づいてＰｍ（ｓｔ）（明瞭度の推定値）を得るためのパラメータτ：＝Ｓｔｈを得て出力する。このパラメータτによって被験者または人１００の知覚特性評価を行うことができる。
【００５４】
〔第２実施形態の変形例１〕
第１実施形態の変形例１と同様、位置計測装置３１または力計測装置３２の一方のみによって振動部１２の計測を行い、その計測結果に基づいて物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ）を得てもよい。
【００５５】
〔第２実施形態の変形例２〕
第１実施形態の変形例２と同様、人１００が振動部１２を把持した状態で振動部１２を測定することに代え、人１００が振動部１２を把持した状態を模した状態で振動部１２を測定してもよい。この場合には、主観評価を行った被験者の知覚特性評価を行うことができる。
【００５６】
〔第２実施形態の変形例３〕
パラメータ生成処理において、非線形最適化アルゴリズムを使用して最適な閾値パラメータＳｔｈや飽和制御パラメータσを設定してもよい。あるいは、所定の範囲に属する閾値パラメータＳｔｈや飽和制御パラメータσを総当たりし、評価関数値（例えば、Ｐｍ（ｓｔ）とＰｅ（ｓｔ）の相関係数）が一番高くなるパラメータＳｔｈ，σを選択してもよい。
【００５７】
非線形最適化アルゴリズムを使用する場合、パラメータ設定部５２は、前述のステップＳ２０２に代え、評価関数値（例えば、Ｐｍ（ｓｔ）とＰｅ（ｓｔ）の相関係数）が前回のステップＳ２０６で得られたＰｍ（ｓｔ）に対応するものよりも大きくなると期待される閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσを選択する。例えば、閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσを大きくするごとに評価関数値が大きくなっている場合には、前回のステップＳ２０２で選択されたものよりも大きな閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσを選択する。一方、前回の閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσに対応する評価関数値がそれ以前よりも小さくなった場合には、前回のステップＳ２０２で選択されたものよりも小さな閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσを選択する。最初のステップＳ２０２では、予め定められた閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσが選択される。
【００５８】
さらに、非線形最適化アルゴリズムを使用する場合、前述のステップＳ２０９に代え、評価部５８は、前回のステップＳ２０６で生成されたＰｍ（ｓｔ）に対応する評価関数値と、今回のステップＳ２０６で生成されたＰｍ（ｓｔ）に対応する評価関数値との差異が閾値ＴＨ２以下であるかを判定し、閾値ＴＨ２以下であれば、前回のステップＳ２０６で生成されたＰｍ（ｓｔ）がＰｅ（ｓｔ）に適合していると判定する。その他は第２実施形態と同じである。
【００５９】
〔第３実施形態〕
第３実施形態では、条件設定装置が刺激条件の候補ｓｔ”に応じたＰｍ（ｓｔ”）を用い、疑似力覚発生装置が明瞭な力覚の提示を行うために適した刺激条件ｓｔ’を設定する。
【００６０】
＜構成＞
図１に例示するように、本形態のシステムは第１実施形態の評価装置２が条件設定装置６に置換されたものである。図２に例示するように、本形態の条件設定装置６は、記憶部２１とメモリ２２と駆動制御部６３と物理量取得部２４と閾値処理部２５と時間平均処理部２６と一定方向選択確率予測部２７（予測部）と条件設定部６８を有する。条件設定装置６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装置である。
【００６１】
＜前処理＞
前処理として、閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσからなるパラメータが設定され、メモリ２２に格納される。これらのパラメータは任意の値であってもよいし、前述した主観評価結果に基づいて設定されてもよい。例えば、第２実施形態またはその変形例で説明した方法でパラメータが設定されてもよい。
【００６２】
＜適した刺激条件ｓｔ’の設定方法＞
次に、本形態の刺激条件ｓｔ’の設定方法を説明する。
図２の駆動制御部６３は、刺激条件の候補の集合｛ｓｔ１，...，ｓｔＭ｝から１つの候補ｓｔ”∈｛ｓｔ１，...，ｓｔＭ｝を選択する。ただし、Ｍは１以上の整数であり、例えば２以上の整数である。集合｛ｓｔ１，...，ｓｔＭ｝は、主観評価結果に基づいて閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσを設定する際に用いた刺激情報の集合｛ｓｔ１，...，ｓｔＮ｝と同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、疑似力覚発生装置１も、閾値パラメータＳｔｈおよび飽和制御パラメータσを設定する際に用いた疑似力覚発生装置と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００６３】
駆動制御部６３は、刺激条件の候補ｓｔ”に応じた制御信号ｃ（ｓｔ”）を出力する。
制御信号ｃ（ｓｔ”）は駆動アンプ１１に供給され、駆動アンプ１１は制御信号ｃ（ｓｔ”）に応じた駆動信号を振動部１２に供給する。振動部１２は供給された駆動信号に応じて非対称振動を行い（駆動し）、これによって疑似力覚を提示する。この動作は、ｓｔ＝ｓｔ”である以外、例えば第１実施形態と同じである。
【００６４】
人１００に把持された状態の振動部１２を位置計測装置３１で計測して得られた位置の時間変化を表す位置信号ｐ（ｔ）および力計測装置３２で計測して得られた力の時間変化を表す力信号ｆ（ｔ）は、適切なインタフェース（図示せず）を介して条件設定装置６へ送られる。
【００６５】
条件設定装置６（図２）の物理量取得部２４は、ｐ（ｔ）およびｆ（ｔ）を入力とし、振動部１２の振動による位置の変化および力の変化の少なくとも一方に応じた物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ”）を得て出力する。その後、第１実施形態で説明した閾値処理部２５、時間平均処理部２６、一定方向選択確率予測部２７による処理（ただし、ｓｔ＝ｓｔ”）を行う。これにより、一定方向選択確率予測部２７は、刺激条件の候補ｓｔ”に応じた一定方向選択確率の推定値（疑似力覚の明瞭度の推定値）Ｐｍ（ｓｔ”）を出力する。Ｐｍ（ｓｔ”）は記憶部２１に格納される。
【００６６】
以上の処理は、集合｛ｓｔ１，...，ｓｔＭ｝の各要素ｓｔ”∈｛ｓｔ１，...，ｓｔＭ｝について実行され、ｓｔ”＝ｓｔ１，...，ｓｔＭに対応するＰｍ（ｓｔ１），...，Ｐｍ（ｓｔＭ）が記憶部２１に格納される。
【００６７】
条件設定部６８は、記憶部２１に格納されたＰｍ（ｓｔ１），...，Ｐｍ（ｓｔＭ）に基づいて疑似力覚発生装置１に適した刺激条件ｓｔ’を選択して出力する。例えば、条件設定部６８は、Ｐｍ（ｓｔ１），...，Ｐｍ（ｓｔＭ）の中で最大のＰｍ（ｓｔｍ）（ただし、ｍ∈｛１，...，Ｍ｝）に対応するｓｔｍを刺激条件ｓｔ’として出力する。あるいは、条件設定部６８は、Ｐｍ（ｓｔ１），...，Ｐｍ（ｓｔＭ）の中で大きさの順位が所定番目までのものに対応するｓｔｍを刺激条件ｓｔ’として出力してもよいし、所定の閾値以上のＰｍ（ｓｔｍ）に対応するｓｔｍを刺激条件ｓｔ’として出力してもよい。これにより、疑似力覚発生装置１が明瞭に力覚を提示するための刺激条件ｓｔ’を容易に設定できる。
【００６８】
〔第３実施形態の変形例１〕
第１実施形態の変形例１と同様、位置計測装置３１または力計測装置３２の一方のみによって振動部１２の計測を行い、その計測結果に基づいて物理量Ｓ（ｔ，ｓｔ”）を得てもよい。
【００６９】
〔第３実施形態の変形例２〕
第１実施形態の変形例２と同様、人１００が振動部１２を把持した状態で振動部１２を測定することに代え、人１００が振動部１２を把持した状態を模した状態で振動部１２を測定してもよい。
【００７０】
〔その他の変形例〕
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、上述の実施形態では、正の閾値と負の閾値の絶対値をＳｔｈとし、正および負の閾値をそれぞれＳｔｈおよび−Ｓｔｈとしたが、正の閾値の絶対値と負の閾値の絶対値とが異なっていてもよい。例えば、正の閾値と負の閾値とが独立に設定されてもよいし、正の閾値に基づいて負の閾値が定まってもよいし、負の閾値に基づいて正の閾値が定まってもよい。
【００７１】
第２実施形態ではパラメータτ：＝Ｓｔｈを出力したが、パラメータτ：＝（Ｓｔｈ，σ）を出力してもよい。或いは、パラメータτ：＝σを出力してもよい。
【００７２】
疑似力覚発生装置１として、参考文献１「特許４４１３１０５号公報」、参考文献２「特許第４５５１４４８号公報」、参考文献３「特許第４６５８９８３号公報」、参考文献４「特許５１５８８７９号公報」に開示されたものを用いてもよい。また、疑似力覚発生装置１として、参考文献５「特許５４５８００５号公報」、参考文献６「特開２０１２−１４３０５４号公報」に開示されたような、特定の回転方向と逆回転方向に回転するような疑似的な力覚（回転力覚）を呈示する疑似力覚発生装置を用いてもよい。
【００７３】
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。
【００７４】
上述の評価装置およびパラメータ生成装置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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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】
【００７８】
２  評価装置
５  パラメータ生成装置
【図１】
2017006206.tif 000009
【図２】
2017006206.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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