(57)【要約】【課題】簡単な構成で、ユーザに圧覚を提示することによりユーザの自発的な行動による握り圧の誘導を行うことができる触覚提示装置を提供する。【解決手段】ハンドル部２は、円柱状の複数の第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…，２Ａｎと、第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…，２Ａｎと略同径の円柱状の複数の第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…，２Ｂｎとが交互に積み重ねられて形成され、隣り合う２つの車輪部の中心軸方向の中心間距離ｄは、ハンドル部２の接触対象となる皮膚の横ずれに対する２点弁別閾に基づく所定の距離となっている。第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…，２Ａｎと第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…，２Ｂｎとをモータ４Ａ，４Ｂにより互いに逆方向に回転することにより、ハンドル部２の接触対象となる皮膚に圧覚を提示する。【選択図】図１
2009067365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状の複数の第１の車輪部と、前記第１の車輪部と略同径の円柱状の複数の第２の車輪部とが交互に積み重ねられて形成されたハンドル部と、
前記複数の第１の車輪部に接続され、前記複数の第１の車輪部を中心軸回りに回転させる第１の駆動手段と、
前記複数の第２の車輪部に接続され、前記複数の第２の車輪部を中心軸回りに回転させる第２の駆動手段と、
前記複数の第１の車輪部と前記複数の車輪部とが互いに逆方向に回転するように、前記第１の駆動手段および前記第２の駆動手段を制御する駆動制御手段とを備え、
前記ハンドル部において、隣り合う前記第１の車輪部と前記第２の車輪部との中心軸方向の中心間距離が、前記ハンドル部の接触対象となる皮膚の横ずれに対する２点弁別閾に基づく所定の距離であることを特徴とする触覚提示装置。
【請求項２】
円筒状の複数の第１の車輪部と、前記第１の車輪部と略同径の円筒状の複数の第２の車輪部とが交互に積み重ねられて形成されたハンドル部と、
前記複数の第１の車輪部のそれぞれに対応して前記各第１の車輪部の内壁面に接するように設けられた複数の第１のギアを介して前記複数の第１の車輪部に結合された第１の回転軸と、
前記第１の回転軸を回転駆動して前記複数の第１の車輪部を中心軸回りに回転させる駆動手段と、
前記第１の回転軸に接続された第２のギアと、
前記第２のギアと噛み合い、前記第１の回転軸と同方向に回転する前記第２のギアとは逆方向に回転する第３のギアと、
前記第３のギアに接続されるとともに、前記複数の第２の車輪部のそれぞれに対応して前記各第２の車輪部の内壁面に接するように設けられた複数の第４のギアを介して前記複数の第２の車輪部に結合され、前記複数の第２の車輪部を中心軸回りに前記複数の第１の車輪部とは逆方向に回転させる第２の回転軸とを備え、
前記ハンドル部において、隣り合う前記第１の車輪部と前記第２の車輪部との中心軸方向の中心間距離が、前記ハンドル部の接触対象となる皮膚の横ずれに対する２点弁別閾に基づく所定の距離であることを特徴とする触覚提示装置。
【請求項３】
円柱形状を有し、その側面に断面半円状の２本のらせん状の溝が交互に形成されたハンドル部と、
前記２本のらせん状の溝のうちの一方の溝に沿って前記ハンドル部に巻きつけられた第１の線状体と、
前記２本のらせん状の溝のうちの他方の溝に沿って前記ハンドル部に巻きつけられた第２の線状体と、
前記第１の線状体をその一方端または他方端から引張ることにより、前記第１の線状体を前記一方の溝に沿って移動させる第１の駆動手段と、
前記第２の線状体をその一方端または他方端から引張ることにより、前記第２の線状体を前記他方の溝に沿って移動させる第２の駆動手段と、
前記第１の線状体の移動方向と前記第２の線状体の移動方向とが互いに逆方向になるように、前記第１の駆動手段および前記第２の駆動手段を制御する駆動制御手段とを備え、
前記ハンドル部において、隣り合う前記一方の溝と前記他方の溝との中心間距離が、前記ハンドル部の接触対象となる皮膚の横ずれに対する２点弁別閾に基づく所定の距離であることを特徴とする触覚提示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等のハンドルを用いる操縦者に触覚を提示する触覚提示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車のハンドルに触覚を付与することにより操縦者に情報を提示する試みが多く行われている。しかし、このような試みの多くは、振動提示によりアラート情報を伝えることにとどまっており、情報の提示ではあっても、操縦者の望ましい行動を誘導するという知的道具とはなっていない。
【０００３】
通常、操縦者は、押し広がる感覚、押しこまれる感覚である圧覚という皮膚感覚（触覚）から握力を調整しているため、もし圧覚を実際の握り圧と独立に提示できれば、状況にあった操縦者の握り圧を誘導することができると考えられる。
【０００４】
ハンドルに圧覚を付与する単純な手法としては、ハンドルの太さを変化させるというものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−２２３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ハンドルの太さを変化させることは、圧力を直接的に変化させることになり、操縦者の握り圧を誘導することにはなっていない。また、ハンドルの直径を一度太くすると、次に圧覚を提示するためには太さをリセットしなければならず、このため圧覚をコンスタントに提示することができない。また、ハンドルの直径を変化させることにより、握り心地を変化させてしまうことがあり、望ましくない。
【０００６】
さらに、操縦中にハンドルを太くするには、操縦者の握力に対抗するだけの力が必要であり、それを実現するためのシステムが大型化してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、ユーザに圧覚を提示することによりユーザの自発的な行動による握り圧の誘導を行うことができる触覚提示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の触覚提示装置は、円柱状の複数の第１の車輪部と、前記第１の車輪部と略同径の円柱状の複数の第２の車輪部とが交互に積み重ねられて形成されたハンドル部と、前記複数の第１の車輪部に接続され、前記複数の第１の車輪部を中心軸回りに回転させる第１の駆動手段と、前記複数の第２の車輪部に接続され、前記複数の第２の車輪部を中心軸回りに回転させる第２の駆動手段と、前記複数の第１の車輪部と前記複数の車輪部とが互いに逆方向に回転するように、前記第１の駆動手段および前記第２の駆動手段を制御する駆動制御手段とを備え、前記ハンドル部において、隣り合う前記第１の車輪部と前記第２の車輪部との中心軸方向の中心間距離が、前記ハンドル部の接触対象となる皮膚の横ずれに対する２点弁別閾に基づく所定の距離であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の触覚提示装置は、円筒状の複数の第１の車輪部と、前記第１の車輪部と略同径の円筒状の複数の第２の車輪部とが交互に積み重ねられて形成されたハンドル部と、前記複数の第１の車輪部のそれぞれに対応して前記各第１の車輪部の内壁面に接するように設けられた複数の第１のギアを介して前記複数の第１の車輪部に結合された第１の回転軸と、前記第１の回転軸を回転駆動して前記複数の第１の車輪部を中心軸回りに回転させる駆動手段と、前記第１の回転軸に接続された第２のギアと、前記第２のギアと噛み合い、前記第１の回転軸と同方向に回転する前記第２のギアとは逆方向に回転する第３のギアと、前記第３のギアに接続されるとともに、前記複数の第２の車輪部のそれぞれに対応して前記各第２の車輪部の内壁面に接するように設けられた複数の第４のギアを介して前記複数の第２の車輪部に結合され、前記複数の第２の車輪部を中心軸回りに前記複数の第１の車輪部とは逆方向に回転させる第２の回転軸とを備え、前記ハンドル部において、隣り合う前記第１の車輪部と前記第２の車輪部との中心軸方向の中心間距離が、前記ハンドル部の接触対象となる皮膚の横ずれに対する２点弁別閾に基づく所定の距離であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の触覚提示装置は、円柱形状を有し、その側面に断面半円状の２本のらせん状の溝が交互に形成されたハンドル部と、前記２本のらせん状の溝のうちの一方の溝に沿って前記ハンドル部に巻きつけられた第１の線状体と、前記２本のらせん状の溝のうちの他方の溝に沿って前記ハンドル部に巻きつけられた第２の線状体と、前記第１の線状体をその一方端または他方端から引張ることにより、前記第１の線状体を前記一方の溝に沿って移動させる第１の駆動手段と、前記第２の線状体をその一方端または他方端から引張ることにより、前記第２の線状体を前記他方の溝に沿って移動させる第２の駆動手段と、前記第１の線状体の移動方向と前記第２の線状体の移動方向とが互いに逆方向になるように、前記第１の駆動手段および前記第２の駆動手段を制御する駆動制御手段とを備え、前記ハンドル部において、隣り合う前記一方の溝と前記他方の溝との中心間距離が、前記ハンドル部の接触対象となる皮膚の横ずれに対する２点弁別閾に基づく所定の距離であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の触覚提示装置によれば、簡単な構成で、ユーザに圧覚を提示することによりユーザの自発的な行動による握り圧の誘導を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態に係る触覚提示装置を示す構成図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１４】
図１に示すように本実施の形態に係る触覚提示装置１は、円柱状の複数の第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…，２Ａｎと、第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…，２Ａｎと略同径の円柱状の複数の第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…，２Ｂｎとが交互に積み重ねられて形成されたハンドル部２と、第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…，２Ａｎにコの字状の軸部３Ａを介して接続され、第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…，２Ａｎをその中心軸回りに回転させるモータ４Ａと、第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…，２Ｂｎにコの字状の軸部３Ｂを介して接続され、第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…，２Ｂｎをその中心軸回りに回転させるモータ４Ｂと、モータ４Ａ，４Ｂをそれぞれ駆動するモータドライバ５Ａ，５Ｂと、モータドライバ５Ａ，５Ｂを駆動制御するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）６と、ＰＣ６からの信号をＤＡ変換してモータドライバ５Ａ，５Ｂに出力するＤＡボード７と、モータ４Ａ，４Ｂの回転角度の情報を取得してこの情報をＰＣ６に出力するエンコーダボード８とを備える。
【００１５】
ハンドル部２の直径は例えば数ｃｍ程度であり、各第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…，２Ａｎは同一の形状を有し、図２（ａ）に示すように、モータ４Ｂの駆動力が第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…，２Ａｎに伝わらないようにするため、モータ４Ｂに接続されたコの字状の軸部３Ｂの軸３ｂ１，３ｂ２がそれぞれ挿通される２つの弧状の貫通穴２ａ，２ｂが形成されている。同様に、図２（ｂ）に示すように、モータ４Ａの駆動力が第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…に伝わらないようにするため、第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…，２Ｂｎにも、モータ４Ａに接続されたコの字状の軸部３Ａの軸３ａ１，３ａ２がそれぞれ挿通される２つの弧状の貫通穴２ｃ，２ｄが形成されている。このようにして、第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…，２Ａｎと第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…，２Ｂｎとが別々に回転可能となっている。
【００１６】
ハンドル部２の第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…、第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…において、隣り合う２つの車輪部の中心軸方向の中心間距離ｄは、ハンドル部２の接触対象となる皮膚の横ずれに対する２点弁別閾に基づく所定の距離となっている。
【００１７】
横ずれに対する２点弁別閾とは、皮膚に所定の間隔で逆向きの横ずれを提示したときに、それが逆向きの横ずれであると識別できる最小の間隔である。例えば手の指や手のひらであれば、横ずれに対する２点弁別閾は５〜１０ｍｍ程度であるため、手の指や手のひらを接触対象とする場合は、中心間距離ｄを２点弁別閾以下の距離、例えば、２〜５ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００１８】
ハンドル部２に皮膚が接触している状態で、モータ４Ａ，４Ｂにより、第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…、第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…を互いに逆方向に回転させると、皮膚には互いに逆向きの横ずれが生じる。この横ずれの向きは、通常静的な横ずれを検出するといわれている触覚受容器であるルフィニ終末により知覚されるはずだが、皮膚深部に存在するルフィニ終末の空間分解能は比較的低いことから、横ずれに対する２点弁別閾内に提示された逆向きの横ずれの局所的な和が０のとき、歪み方向は知覚されず、圧覚の増加として知覚されると考えられる。
【００１９】
ここで、皮膚に逆向きの横ずれを提示したときに生起する感覚を検証するために行った実験について説明する。
【００２０】
図３は実験装置のブロック図である。図３において、皮膚が接触される接触部１１は、幅２ｍｍ、直径１０ｍｍの円柱状接触子１１ａと、この円柱状接触子１１ａの両脇に設けられたいずれも幅１ｍｍ、直径１０ｍｍの円柱状接触子１１ｂ，１１ｃとを備えている。
【００２１】
円柱状接触子１１ａはモータ１２Ａにより回転駆動される。円柱状接触子１１ｂと円柱状接触子１１ｃとは連結されており、モータ１２Ｂにより回転駆動される。モータドライバ１３Ａ，１３Ｂは、ＰＣ１４からＤＡボード１５を介して入力される制御信号に基づいて、モータ１２Ａ，１２Ｂを駆動する。エンコーダボード１６はモータ１２Ａ，１２Ｂの回転角度の情報を取得してこの情報をＰＣ１４に出力する。
【００２２】
本実験では、指先腹部を互いに逆回転する円柱状接触子１１ａと円柱状接触子１１ｂ，１１ｃとに接触させ、生起する感覚を検証した。
【００２３】
まず、予備実験として、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、円柱状接触子１１ａの中心と円柱状接触子１１ｂ，１１ｃの内壁との間の距離ｄ１を１ｍｍ，２ｍｍ，３ｍｍとし、モータ１２Ａ，１２Ｂを逆相駆動したときの生起感覚の変化を調べた。
【００２４】
ｄ１を１ｍｍ，２ｍｍ，３ｍｍとすると、円柱状接触子１１ａと円柱状接触子１１ｂ，１１ｃとの間に生じる隙間ｄ２は０ｍｍ，１ｍｍ，２ｍｍとなる。ｄ２を広げることによって、「つねられる」局所的な歪みの分散が可能と考えられるが、一方でｄ２が広すぎると横ずれの感覚を生じると考えられる。実験の結果、確かに隙間ｄ２を広げることによって「つねられる」感覚が低減し、また、ｄ２＝２ｍｍの場合でも水平運動は知覚されず、圧覚と感じることが可能であった。
【００２５】
本実験では、ｄ１＝３ｍｍとし、次の実験を行った。周波数を０．５〜３Ｈｚ、０．５Ｈｚ刻みでふり、回転角度を０．１８〜３．６度、０．１８度刻みで正弦波を提示した。１回の提示につき、２周期分提示した。
【００２６】
周波数を固定したうえで、提示角度を広げていき、動いている感覚が生じる値（感覚閾値）を被験者に回答させた。次に、「押し広がる感覚、押しこまれる感覚」を覚える値（圧覚閾値）を被験者に回答させた。成人男性４名で実験を行い、触覚提示部分は被験者には見えないように覆い、左手中指腹部を提示部分に接触させて実験を行った。この実験の結果を図５に示す。
【００２７】
図５に示すように、周波数が高くなるにつれ感覚閾値、圧覚閾値ともに低下することが分かった。角度をさらに広げることにより、水平運動だと感じ出す角度があると考えられるが、本実験の最大提示角３．６度を提示の際、被験者は圧覚と感じていた。
【００２８】
以上のような知見および実験結果に基づき、図１に示す触覚提示装置１は、ハンドル部２の第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…と第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…とを互いに逆方向に回転させることで、ハンドル部２を把持する操縦者の手に圧覚を提示し、操縦者の自発的な行動による握り圧の誘導を行う。
【００２９】
ここでは、触覚提示装置１のハンドル部２が、自動車のハンドルの操縦者の手に把持される部分に設置されている場合を例に、握り圧の誘導について説明する。
【００３０】
例えば、走行中の自動車がカーブの直前に差し掛かる状況を想定する。まず、ＰＣ６は、図示しないカーナビ、車載センサ等からの情報によって、カーブの存在を検知する。
【００３１】
カーブにおいて速やかなハンドル操作を可能とするためには、ハンドルの把持力（握り圧）を減少させる必要がある。そこで、ＰＣ６は、モータ４Ａ，４Ｂにより、第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…と第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…とを互いに逆方向に微小回転させるようにモータドライバ５Ａ，５Ｂを制御する。この際、例えば上記実験と同様に、周波数を０．５〜３Ｈｚ程度、回転角度を０．１８〜３．６度程度で正弦波を提示するようにしてもよい。
【００３２】
これにより、操縦者の手に、横ずれに対する２点弁別閾内における逆向きの横ずれが提示され、操縦者は圧覚の増加を知覚することになる。操縦者は把持力を一定に保つ制御を、圧覚に基づいて行っているため、定常的な圧覚を実現するために把持力を減少させる。このようにして、ごく自然に把持力を減少させることが可能となる。
【００３３】
逆に、把持力を増加させなければならない状況では、触覚提示装置１は基本的に圧覚を通常よりも増加させて提示するものであるため、若干の工夫を要する。
【００３４】
例えば、次の２つの方法が考えられる。第１に、その状況に入る前に前述の方法によって圧覚を増加させて提示しておき、その状況になったときに圧覚の提示をやめるというものである。人間は時間的な変化に敏感であるので、圧覚が減少したように感じられ、把持力を増加させる。
【００３５】
第２に、数Ｈｚから１０Ｈｚ程度の低い周波数で圧覚を変化させて提示するというものである。本来把持力を一定に保っているにもかかわらず圧覚が変動するという状況では、操縦者は圧覚が不安定であると感じ、安定化のために把持力を増加させる。
【００３６】
上記説明のように本実施の形態によれば、接触対象となるハンドル部２の第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…と第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…とを互いに逆方向に回転させることで、ハンドル部２を把持する操縦者の皮膚に圧覚を提示し、操縦者の自発的な行動による握り圧の誘導を行うことができる。
【００３７】
また、本実施の形態の触覚提示装置１は、実際の圧力を変化させずに知覚上の圧力が変化したように感じさせるものであるため、ハンドルの太さを変化させる場合のような大きな力を必要とせず、簡単な構成で握り圧の誘導を実現することができる。
【００３８】
なお、上記では触覚提示装置１を自動車のハンドルに用いる場合について説明したが、自動二輪車、航空機、その他ハンドルを用いる機器であればどのようなものにも応用可能である。
【００３９】
（変形例１）
図６は本発明の実施の形態の変形例１に係る触覚提示装置を示す構成図、図７（ａ）は図６のＣ−Ｃ断面図、図７（ｂ）は図６のＤ−Ｄ断面図である。
【００４０】
図１に示した触覚提示装置１では、第１の車輪部２Ａ１，２Ａ２，…と第２の車輪部２Ｂ１，２Ｂ２，…とを互いに逆方向に回転させるために２つのモータ４Ａ，４Ｂを用いたが、変形例１は、１つのモータで、隣り合う２つの車輪部を互いに逆方向に回転させるようにしたものである。
【００４１】
図６、図７に示すように変形例１に係る触覚提示装置２０は、円筒状の複数の第１の車輪部２１Ａ１，２１Ａ２，…，２１Ａｎと、第１の車輪部２１Ａ１，２１Ａ２，…，２１Ａｎと略同径の円筒状の複数の第２の車輪部２１Ｂ１，２１Ｂ２，…，２１Ｂｎとが交互に積み重ねられて形成されたハンドル部２１と、複数の第１の車輪部２１Ａ１，２１Ａ２，…，２１Ａｎのそれぞれに対応してその内壁面に接するように設けられた複数のギア２２Ａ１，２２Ａ２，…，２２Ａｎを介して第１の車輪部２１Ａ１，２１Ａ２，…，２１Ａｎに結合された回転軸２３と、回転軸２３を回転駆動して第１の車輪部２１Ａ１，２１Ａ２，…，２１Ａｎをその中心軸３２回りに回転させるモータ２４と、回転軸２３に接続されたギア２５と、ギア２５と噛み合い、回転軸２３と同方向に回転するギア２５とは逆方向に回転するギア２６と、ギア２６に接続されるとともに、第２の車輪部２１Ｂ１，２１Ｂ２，…，２１Ｂｎのそれぞれに対応してその内壁面に接するように設けられた複数のギア２２Ｂ１，２２Ｂ２，…，２２Ｂｎを介して第２の車輪部２１Ｂ１，２１Ｂ２，…，２１Ｂｎに結合され、第２の車輪部２１Ｂ１，２１Ｂ２，…，２１Ｂｎをその中心軸３２回りに第１の車輪部２１Ａ１，２１Ａ２，…，２１Ａｎとは逆方向に回転させる回転軸２７と、モータ２４を駆動するモータドライバ２８と、モータドライバ２８を駆動制御するＰＣ２９と、ＰＣ２９からの信号をＤＡ変換してモータドライバ２８に出力するＤＡボード３０と、モータ２４の回転角度の情報を取得してこの情報をＰＣ２９に出力するエンコーダボード３１とを備える。
【００４２】
なお、ギア２２Ａ１，２２Ａ２，…，２２Ａｎ，２２Ｂ１，２２Ｂ２，…，２２Ｂｎ，２５，２６は、歯車を用いたものであっても、ゴムローラ等の摩擦を用いたものであってもよい。
【００４３】
ハンドル部２１の直径は例えば数ｃｍ程度であり、ハンドル部２１の第１の車輪部２１Ａ１，２１Ａ２，…、第２の車輪部２１Ｂ１，２１Ｂ２，…において、隣り合う２つの車輪部の中心軸方向の中心間距離ｄは、図１に示した触覚提示装置１と同様に、ハンドル部２１の接触対象となる皮膚の横ずれに対する２点弁別閾に基づく所定の距離であり、例えば、２〜５ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００４４】
触覚提示装置２０では、モータ２４の駆動力が、ギア２５，２６によって互いに逆回転する２つの駆動力に分けられる。これにより、ギア２５に回転軸２３およびギア２２Ａ１，２２Ａ２，…を介して結合された第１の車輪部２１Ａ１，２１Ａ２，…と、ギア２６に回転軸２７およびギア２２Ｂ１，２２Ｂ２，…を介して結合された第２の車輪部２１Ｂ１，２１Ｂ２，…とが、互いに逆方向に回転する。
【００４５】
したがって、モータドライバ２８によりモータ２４を駆動することで、図１に示した触覚提示装置１と同様に、ハンドル部２１を把持する操縦者の手に、横ずれに対する２点弁別閾内における逆向きの横ずれを提示することができ、操縦者は圧覚の増加を知覚することになる。そして、操縦者は、圧覚に基づいて把持力を変化させる。
【００４６】
このように変形例１の触覚提示装置２０においても、ハンドル部２１を把持する操縦者の手に圧覚を提示し、操縦者の自発的な行動による握り圧の誘導を行うことができる。また、１つのモータ２４で、ハンドル部２１の第１の車輪部２１Ａ１，２１Ａ２，…と第２の車輪部２１Ｂ１，２１Ｂ２，…とを互いに逆方向に回転させるので、装置を小型化することができる。
【００４７】
（変形例２）
図８は本発明の実施の形態の変形例２に係る触覚提示装置を示す構成図、図９は図８に示す触覚提示装置のハンドル部の要部断面図である。
【００４８】
図８、図９に示すように変形例２に係る触覚提示装置４０は、円柱形状を有し、その側面に断面半円状の２本のらせん状の溝４１ａ，４１ｂが交互に形成されたハンドル部４１と、一方の溝４１ａに沿ってハンドル部４１に巻きつけられた第１の線状体４２Ａと、他方の溝４１ｂに沿ってハンドル部４１に巻きつけられた第２の線状体４２Ｂと、第１の線状体４２Ａが巻きかけられるプーリ４３Ａと、第２の線状体４２Ｂが巻きかけられるプーリ４３Ｂと、プーリ４３Ａに接続され、プーリ４３Ａを回転駆動するモータ４４Ａと、プーリ４３Ｂに接続され、プーリ４３Ｂを回転駆動するモータ４４Ｂと、モータ４４Ａ，４４Ｂをそれぞれ駆動するモータドライバ４５Ａ，４５Ｂと、モータドライバ４５Ａ，４５Ｂを駆動制御するＰＣ４６と、ＰＣ４６からの信号をＤＡ変換してモータドライバ４５Ａ，４５Ｂに出力するＤＡボード４７と、モータ４４Ａ，４４Ｂの回転角度の情報を取得してこの情報をＰＣ４６に出力するエンコーダボード４８とを備える。
【００４９】
第１の線状体４２Ａおよび第２の線状体４２Ｂの直径は、溝４１ａ，４１ｂの深さよりも大きく、第１の線状体４２Ａおよび第２の線状体４２Ｂの側面がハンドル部４１の側面から突出するようになっている。また、第１の線状体４２Ａおよび第２の線状体４２Ｂとしては、ステンレスワイヤ等を用いることができる。
【００５０】
ハンドル部４１の直径は例えば数ｃｍ程度であり、図９に示すように、ハンドル部４１において、隣り合う一方の溝４１ａと他方の溝４１ｂとの中心間距離ｄは、ハンドル部４１の接触対象となる皮膚の横ずれに対する２点弁別閾に基づく所定の距離であり、例えば、２〜５ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００５１】
触覚提示装置４０において、モータドライバ４５Ａによりモータ４４Ａを駆動すると、第１の線状体４２Ａがその一方端または他方端から引張られ、溝４１ａに沿って移動する。同様に、モータドライバ４５Ｂによりモータ４４Ｂを駆動すると、第２の線状体４２Ｂがその一方端または他方端から引張られ、溝４１ｂに沿って移動する。
【００５２】
そこで、ＰＣ４６の制御により、第１の線状体４２Ａの移動方向と第２の線状体４２Ｂの移動方向とが互いに逆方向になるように、モータ４４Ａおよびモータ４４Ｂを駆動することで、互いに逆方向に移動する第１の線状体４２Ａおよび第２の線状体４２Ｂにより、ハンドル部２１を把持する操縦者の手に、横ずれに対する２点弁別閾内における逆向きの横ずれを提示することができ、操縦者は圧覚の増加を知覚することになる。そして、操縦者は、圧覚に基づいて把持力を変化させる。
【００５３】
このように変形例２の触覚提示装置４０においても、ハンドル部４１を把持する操縦者の手に圧覚を提示し、操縦者の自発的な行動による握り圧の誘導を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係る触覚提示装置を示す構成図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】皮膚に逆向きの横ずれを提示したときに生起する感覚を検証するための実験に用いた実験装置のブロック図である。
【図４】図３に示す実験装置で用いた接触部を示す図であり、（ａ）は隙間が０ｍｍの場合を示す図、（ｂ）は隙間が１ｍｍの場合を示す図、（ｃ）は隙間が２ｍｍの場合を示す図である。
【図５】実験結果を示す図である。
【図６】変形例１に係る触覚提示装置を示す構成図である。
【図７】（ａ）は図６のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）は図６のＤ−Ｄ断面図である。
【図８】変形例２に係る触覚提示装置を示す構成図である。
【図９】図８に示す触覚提示装置のハンドル部の要部断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  触覚提示装置
２  ハンドル部
２Ａ１，２Ａ２，…，２Ａｎ  第１の車輪部
２Ｂ１，２Ｂ２，…，２Ｂｎ  第２の車輪部
３Ａ，３Ｂ  軸
４Ａ，４Ｂ  モータ
５Ａ，５Ｂ  モータドライバ
６  パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
７  ＤＡボード
８  エンコーダボード
２０  触覚提示装置
２１  ハンドル部
２１Ａ１，２１Ａ２，…，２１Ａｎ  第１の車輪部
２１Ｂ１，２１Ｂ２，…，２１Ｂｎ  第２の車輪部
２２Ａ１，２２Ａ２，…，２２Ａｎ  ギア
２２Ｂ１，２２Ｂ２，…，２２Ｂｎ  ギア
２５，２６  ギア
２８  モータドライバ
２９  パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
３０  ＤＡボード
３１  エンコーダボード
４０  触覚提示装置
４１  ハンドル部
４２Ａ  第１の線状体
４２Ｂ  第２の線状体
４３Ａ，４３Ｂ  プーリ
４４Ａ，４４Ｂ  モータ
４５Ａ，４５Ｂ  モータドライバ
４６  パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
４７  ＤＡボード
４８  エンコーダボード
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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