(57)【要約】  【課題】  力覚呈示機構を持つコントローラは、遠隔医療やバーチャルリアリティーの分野などにおいて臨場感のある操縦を可能にする。しかし、アクティブ型の力覚呈示機構を用いた場合、力覚呈示機構の暴走による操縦者の負傷の危険がある。また、粘性流体などを用いるパッシブ型の力覚呈示機構においても、操縦対象の微小な動作に対して敏感な力覚呈示を行うことは難しい。  【解決手段】  本発明は、かかる実情に鑑み、力覚呈示機構にＥＲ流体やＭＲ流体などの粘性流体を用いることで、操縦者にとって安全なコントローラを実現した。そして、力覚を操縦者に伝達する機構に、操縦者が力を加える方向に垂直に取り付けられた円盤や、羽根状のものなど円盤回転方向からの抵抗を受けやすくしたものを用いることで、力覚を受け取る側の部品の動きを強く制御し、敏感な力覚呈示を可能にした。【選択図】            図１２
2009066686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操縦動作に応じて粘性流体中で駆動する駆動片を有する操縦器と、
操縦対象の動きに対する抗力を示す信号である抗力信号を取得する抗力信号取得部と、
取得した抗力信号に応じて操縦器の粘性流体の粘度を制御する制御部と、
を有するコントローラ。      
【請求項２】
操縦器は、
すべりねじ又はボールねじと、
前記すべりねじ又はボールねじ上をねじに噛合いながら往復自在に駆動可能なナットと、
ナットの動きに応じて軸回転するねじに連結された駆動片である羽根と、
からなる請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のコントローラと、
前記コントローラで操縦されるカテーテル部をさらに有するカテーテルシステム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のコントローラと、
前記コントローラで操縦される仮想スレーブを表示するゲーム機本体と、からなるゲームシステム。
【請求項５】
操縦動作に応じて粘性流体中で駆動片を駆動する駆動ステップと、
操縦対象の動きに対する抗力を示す信号である抗力信号を取得する抗力信号取得ステップと、
取得した抗力信号に応じて操縦器の粘性流体の粘度を制御する制御ステップと、
を有するコントローラの動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力覚呈示機構に粘性流体を用いた力覚呈示コントローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遠隔操作による作業において、被操縦対象が受ける効果を操縦者側に伝える技術は、今後の医療や建築作業、救命活動、娯楽など、さまざまな分野において、重要な役割を担うこととなる。
【０００３】
医療の現場における一例について述べる。放射線治療を行う際に、単に放射線を照射させるだけでなく、放射線照射下において複雑な手技を必要とする治療方法においては、手技者は長時間放射線照射下での作業を余儀なくされる。手技中の被曝は、手技者の体に悪影響を及ぼすだけでなく、被曝による体力の激しい消耗により、手技のミスを起こすなど危険が伴う。一回避方法として、手技者が鉛製の防爆服を着て作業を行う方法があるが、この防爆服には重量があるため、手技者に大きな負担を強いることとなる。
そこで、本例のような場合には、遠隔操縦により手技者が放射線源から隔離された環境で手技を行うことで放射線による被曝を回避することができ、なおかつ、遠隔操縦により動く手技具が手技を受けている被治療者に接触する際に受ける力覚を、手技者が忠実に感じられるような治療装置が望ましい。
【０００４】
従来より、操縦者が被操縦対象の力覚を得ることのできる遠隔操縦器は種々開発されている。その多くは、力覚呈示機構にサーボモータやジャイロ効果を用いたものである。これらも、近年のモータの改良により、より小型で、かつ、製造しやすくなりつつある。
【０００５】
しかし、力覚呈示機構にサーボモータやジャイロ効果を用いたものは、操縦者に力覚を呈示する際に、操縦者の操縦意思に反する方向に力を加えるものである。もし、これら力覚呈示機構が暴走した場合、操縦意思に反する方向に多大な力が加えられ、操縦者に危害を加えかねない。また、操縦意思に反する方向に多大な力が加えられることで、操縦者の安全確保のため操縦者が一旦操縦を放棄せねばならなくなることや、操縦者の手からコントローラが滑り落ちることがある。操縦対象が遠隔医療装置である場合、一瞬とはいえ、操縦者の手からコントローラが離れることは、被治療者にとって非常に危険なことである。
【０００６】
上記課題の解決のため、特殊な粘性流体が、電界や磁界の影響により粘度が変化する性質を有することを用いることで、コントローラの操縦部分に負荷をかけ、操縦者の操縦動作を制動することで力覚を呈示するコントローラが考案されている。
【特許文献１】特開２０００−３２２１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記先行例において用いられる力覚呈示機構では、粘性流体が外的な場（電場、磁場など）により粘度増加した場合、粘性流体は力覚を受け取る側の部品表面に摩擦力を与えるだけで、力覚を受け取る側の部品の動きを強く制御することは難しいと考える。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本件発明では、力覚を操縦者に伝達する機構に、操縦者が力を加える方向に対して垂直に取り付けられた円盤や、羽根状のものなど、粘性流体の抵抗を受けやすくしたものを用いることで、力覚を受け取る側の部品の動きを強く制御し、敏感な力覚呈示を可能にした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の力覚呈示コントローラは、操縦部分にナットやすべりねじ又はボールねじを用い、操縦動作検出にエンコーダ、力覚呈示機構にＥＲ流体やＭＲ流体などの粘性流体を用いていることから、汎用的な材料から組み立てが可能である。
【００１０】
また、コントローラの操縦対象の制御、及び、コントローラに力覚を伝えるための抗力信号を制御するのに、汎用的ＰＣを用いることができる。このことにより、遠隔医療や、ＴＶゲームなどの娯楽機器、遠隔操作が必要な実験装置などに本発明にかかるコントローラを組み込むことで、操縦対象からの力覚を受けながら操縦対象を操縦することが容易に実現できる。
【００１１】
また、本発明では、操縦部分にナットとすべりねじ又はボールねじを用いて、ナットに、ユーザの手がすべりねじ又はボールねじ軸方向の運動を加え、ナットに噛合ったすべりねじ又はボールねじがその運動を受けて回転する動作を、電気信号などを用いて操縦対象に伝える、という機構をとることもできる。この機構により、被治療者血管内を移動するカテーテルを本発明のコントローラで遠隔操作した場合、治療者が自らの手で被治療者の体内にカテーテルの挿入を行うのと同じ動作で操作することができる。
【００１２】
また、本発明では、力覚を操縦者に伝達する機構に、操縦者が力を加える方向に垂直に取り付けられた円盤や、羽根状のものなど、粘性流体の抵抗を受けやすくしたものを用いることで、力覚を受け取る側の部品の動きを強く制御し、操縦対象からの力覚を敏感に捉えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。なお、以下の実施形態と請求項の関係は次の通りである。
実施形態１は、主に請求項１ついて説明する。
実施形態２は、主に請求項２について説明する。
実施形態３は、主に請求項３について説明する。
実施形態４は、主に請求項４について説明する。
【００１４】
<<実施形態１>>
<実施形態１の概要>
本実施形態は図１に示すように、コントローラに関する発明である。図１の概念図は、その一例を示したものである。
コントローラは、使用者が手（０１０１）で把持するコントローラの持ち手部分（０１０２）があり、持ち手部分（０１０２）をシリンダー（０１０３）の奥方向に押し出す動作を電気信号などを用いて操縦対象（０１０４）に伝えることで、操縦対象（０１０４）を動作させるようになっている。また、このシリンダーには、内部に粘性流体（０１０５）が備えられていて、その粘性流体（０１０５）の粘度を制御できるようになっている。
一方、持ち手に接続されている軸（０１０６）には、駆動片（０１０７）である円盤状のものが設けられており、この円盤状のものは、シリンダー（０１０３）内部の粘性流体（０１０５）を押しのけながら、前後に移動する。この前後の移動は、先ほど記述した持ち手（０１０２）の動きに完全に連動している。そして、粘性流体（０１０５）の粘度が高くなれば、駆動片（０１０７）である円盤状のものが粘性流体（０１０５）を押しのけて移動することが徐々に難しくなり、同じ力を加えても動きにくさが変化するので、ユーザの手（０１０１）に対して駆動片（０１０７）の動きにくさが伝わるようになる。この粘性流体（０１０５）の粘度を、操縦対象（０１０４）から得られる抗力信号（０１０８）に応じて変化させるようにしたのが本件発明のコントローラである。遊技場に設置されている４輪車のシミュレーションゲームを例に挙げると、ゲーム機モニタに映し出されている４輪車が操縦対象（０１０４）であるとすると、その４輪車がダート道に入った際に受ける走りにくさをゲーム機内で処理し信号化したものが抗力信号（０１０８）であり、その抗力信号を操縦者側に還元しハンドルに伝える際に力覚呈示物質として用いるのが、本実施形態においては粘性流体に相当する。
つまり、動作させようとしているものの力覚が、コントローラを握っている使用者の手に伝わるようにした力覚の呈示が、本コントローラの技術的特長となる。
【００１５】
以下には、本件発明について、具体的に詳しく述べていく。
【００１６】
（機能ブロックの説明：概要）図２に示すのは、本件発明であるコントローラの機能ブロックを示すものである。この機能ブロックにあるように、本件発明のコントローラは、操縦器（０２０１）と、抗力信号取得部（０２０２）と、制御部（０２０３）と、からなる。
【００１７】
操縦器（０２０１）は、操縦動作に応じて粘性流体中で駆動する駆動片を有し、抗力信号取得部（０２０２）は、操縦対象の動きに対する抗力を示す信号である抗力信号を取得するように構成されている。また制御部（０２０３）は、取得した抗力信号に応じて、操縦器の粘性流体の粘度を制御するように構成されている。
さらに、この図２を見ながら、各部について簡単に説明していく。
【００１８】
（機能ブロックの説明：操縦器について）操縦器（０２０１）は、図２の機能ブロックに示すように、使用者の手（０２０４）を介して使用者の力を受け、その力に応じて操縦動作を行うように構成されている。ここでは手（０２０４）を示しているが、必ずしも使用者の手（０２０４）である必要はなく、足であっても、またはその他の体の部分であってもよい。また、操縦器の形状は、ここでは手で把持するのに適した形状（０２０５）のものを示しているが、特に手で把持するのに適した形状（０２０５）である必要はなく、ジョイスティック状のものであったり、あるいはつまみ状のものであったり、あるいはねじ状のものであったり、ボタン状のものであったり各種のものが採用される。
【００１９】
また、操縦動作に応じて操縦対象を駆動する方法は、操縦器（０２０１）の移動量とまったく同じ移動量を操縦対象（０２０８）に与えるようになっていてもよいし、てこの原理などの拡大機能を用いて操縦器（０２０１）の移動量の数倍の移動量を操縦対象（０２０８）に与えてもよい。また逆に、同じ原理を用いて、操縦器（０２０１）の移動量の数分の一の移動量を操縦対象（０２０８）に与えるよう構成されていてもよい。これらは設計事項であり、各種の拡大縮小機能を使うことができる。また、操縦器（０２０１）には駆動片（０２０６）が備えられている。駆動片（０２０６）も、基本的には操縦器（０２０１）の移動量と同等の移動量動いてもよいし、前述のように、拡大縮小機能をもって駆動されるようになっていてもよい。ここで重要な点は、操縦動作に応じて駆動片（０２０６）が粘性流体（０２０７）中で動くようになっていることであり、粘性流体（０２０７）の抵抗を受けて駆動片（０２０６）は移動する。従って、粘性流体（０２０７）の駆動片に当たる抵抗力が大きい場合は、操縦器（０２０１）に与えられる動作抵抗は大きくなり、粘性流体（０２０７）の粘度が低く駆動片（０２０６）に与えられる駆動抵抗が小さい場合には操縦器（０２０１）に与えられる抵抗も小さく感じられる。このように、駆動片（０２０６）を粘性流体（０２０７）中で動かし、その抵抗を操縦者に伝えられるようにしているのは、操縦対象（０２０８）から得られる力覚を手などに直接的に呈示するためである。なお、粘性流体（０２０７）の種類については、図３に示すようなものが考えられる。図３に示すのは、ＥＲ，ＭＲ流体など電界や磁界によってその粘度をかえることができるようなもの、あるいは、通常は一般的な液体であるが圧力を加えることでその粘度を制御できるようなもの、あるいは、温度を変えることによってその粘度を制御できるようなものがある。本件発明ではこの粘性流体（０２０７）はコントローラに使われるので、操縦対象（０２０８）から得られる抵抗力が敏感に力覚として呈示されるのがよく、従って反応速度が大きいほうがよいと考えられる。これは粘性流体（０２０７）の容量にもよるが、粘性流体（０２０７）の容量が比較的大きくなければならない場合には、たとえばＥＲ、ＭＲ流体を用いたり、磁場で粘性流体の粘度が変わるようなものが好ましい。また、使用する粘性流体（０２０７）の容量が小さいような場合には、圧力で制御したり温度で制御する、というようなことも考えられる。これらは、それぞれこのコントローラがそのような場面で使われるかによって適宜選択することができる。なお、各流体の種類は図３に示したとおりである。
【００２０】
（機能ブロックの説明：抗力信号取得部について）次に、抗力信号取得部（０２０２）について説明する。抗力信号取得部とは、前述のように、操縦対象の動きに対する抗力を示す信号である抗力信号を取得するものである。基本的には、操縦対象（０２０８）が抗力を検知した際に発する抗力信号を受け取り、抗力信号取得部（０２０２）にて、抗力信号強度を使用目的に応じた力覚を呈示するだけの強度へと変換する。抗力の検知とは、たとえば、操縦器（０２０１）を使って押し出そうとする手（０２０４）の力と、その手（０２０４）の力に応じて、移動すべき量とが大きくなったり小さくなったりすることでその抗力信号を得ることができる。たとえば１００グラム重の力で操縦器（０２０１）を押したのに対して、通常の場合には１ミリ動くのであるが、ある場合には0.5ミリしか動かなかったとすれば、0.5ミリしか動かない場合にはその操縦対象（０２０８）が動きにくくなっている、ということができ、このような場合には、動きにくくなっていることを定量的に示す抗力信号を操縦対象（０２０８）が発生し、抗力信号取得部（０２０２）はその抗力信号を操縦対象（０２０８）から受け取るような機構を持っている。操縦対象（０２０８）から受け取った抗力信号は、抗力信号取得部（０２０２）を構成するPCなどの制御装置にて使用目的に応じた力覚を呈示するだけの強度に変換され、図２に示すように、制御部（０２０３）に伝達され、制御部（０２０３）で粘性流体（０２０７）の粘度を制御するために用いられる。なお、抗力信号取得部（０２０２）が、必ずしも現実に存在する操縦対象（０２０８）のみから抗力信号を取得するとは限らず、操縦対象（０２０８）はバーチャルの世界のものであってもよい。たとえば、ＴＶゲームの内部で動作させる自動車や飛行機、キャラクターなどの操縦対象である。この場合には、抗力信号は、そのゲームの所定のルールに従って生成されるので、そのゲームの所定のルールに従って生成された抗力信号を、この抗力信号取得部が取得することとなる。なお、ゲームのコントローラとして本発明が用いられる場合には、操縦器の移動量に応じて操縦対象を移動させるための信号を生成し、その信号に従ってそのゲームに登場する自動車や飛行機、キャラクターなどを操縦することとなる。なお、前記例のように、仮想空間内の操縦対象を操る場合、仮想空間内の制御と抗力信号取得を一つの制御装置で行うこともある。必ずしも操縦対象（０２０８）と抗力信号取得部（０２０２）が個々独立の制御機構を持つ必要はない。
【００２１】
（機能ブロックの説明：制御部について）次に、制御部（０２０３）について説明する。
制御部（０２０３）は、すでに説明したとおり、取得した抗力信号に応じて操縦器（０２０１）の粘性流体（０２０７）の粘度を制御するわけであるが、この抗力信号は、前記抗力信号取得部（０２０２）によって取得するものである。また、この制御部（０２０３）がどのように粘性流体（０２０７）中の粘度を制御するかは、どのような粘性流体（０２０７）をこのコントローラ用に選択するかによって変わってくるものである。たとえば、電界によって粘度を制御できる粘性流体である場合には、この制御部（０２０３）は、抗力信号取得部（０２０２）から得た抗力信号に応じて、電界を発生させるための制御を行う。また、粘性流体（０２０７）として磁場に応じて粘度が制御されるような粘性流体（０２０７）を利用する場合には、同じく得られた抗力信号に応じて磁場を制御するような処理がこの制御部（０２０３）によって行われる。
【００２２】
なお、図４に示すように、本実施形態に係るコントローラの種類としては、操縦器と操縦対象が有線接続されているもの（０４０１  例：ＴＶゲームのコントローラ）、操縦器と操縦対象との間で無線により情報のやり取りをするもの（０４０２  例：ラジコン）、操縦器と操縦対象は有線接続されているがそれぞれ別空間に位置するもの（０４０３  例：隔離施設を用いた実験装置）など多種用途が考えられる。
【００２３】
以上が、本件発明のコントローラの機能ブロックに従った各構成要件の説明となる。
【００２４】
<実施形態１の具体的使用例>
図５に示すのは、本実施形態のコントローラにおける具体的使用例を表す概略図である。この図を用いて、本実施形態のコントローラにおける具体的構成例・処理例を説明する。
【００２５】
（具体的実施例：操縦器について）図５において、操縦器は、円柱型のシリンダー（０５０１）と、楕円形の把持部分がついた持ち手部分（０５０２）と、持ち手に接続されている軸（０５０４）と、シリンダー内部に封入されているＥＲ流体（０５０５）と、持ち手に接続されている軸（０５０４）に固定されシリンダー内部に格納されている駆動片（０５０６）と、軸（０５０４）の末端に設けられた棒状ギア（０５０７）と、棒状ギア（０５０７）とかみ合うように設置されている円形ギア（０５０８）と、円形ギア（０５０８）の回転を検知し、その円形ギアの回転を駆動信号（０５０９）として出力するエンコーダ（０５１０）と、エンコーダ（０５１０）から送られた駆動信号（０５０９）を操縦対象に伝達するケーブル（０５１１）と、からなる。
【００２６】
ユーザが持ち手部分（０５０２）に何も力を加えていない状態、つまり持ち手に接続されている棒状ギア（０５０７）が動いていない状態では、円形ギア（０５０８）は回転せず、エンコーダ（０５１０）は円形ギア（０５０８）の回転を検知しない。従って、エンコーダ（０５１０）からは駆動信号（０５０９）は発生しない。
ユーザの手により、持ち手部分（０５０２）に上下方向の力が加えられると、その動きに連動して持ち手に接続されている棒状ギア（０５０７）は上下方向に動く。この動きに伴い、円形ギア（０５０８）は回転し、エンコーダ（０５１０）は円形ギア（０５０８）の回転を検知し、エンコーダ（０５１０）からは駆動信号（０５０９）が発生し、その駆動信号はケーブル（０５１１）に伝達され、操縦対象へと送られる。
【００２７】
（具体的実施例：抗力信号取得部について）次に、図５において、抗力信号取得部は、ゲーム装置本体（０５１２）と、モニタ（０５１３）からなる。
【００２８】
図６は、ゲーム装置本体（０５１２）のハードウエア上の具体的な処理例を説明するものである。まず、ゲーム装置本体（０５１２）はエンコーダ（０５１０）で発生した駆動信号（０５０９）に従ってゲーム上のキャラクター（０５１４）がどれだけ物体（０５１５）を上下するかに関する情報（上下テーブル：０６０１）をハードディスクや半導体メモリ等の記憶装置に保持している。記憶装置は、テンキー（０５１６）で入力される物体（０５１５）の重量値に対して、どれだけの抗力を発生させるかに関する情報（抗力テーブル：０６０２）も保持している。
記憶装置には、上下量計算プログラム（０６０３）と、表示プログラム（０６０４）と、抗力信号生成プログラム（０６０５）と、処理終了プログラム（０６０８）も保持されている。上下量計算プログラム（０６０３）は、駆動信号（０６０６）と上下テーブル（０６０１）に基づいて、ゲーム上のキャラクター（０５１４）が物体（０５１５）を高さ方向にどれだけ上下するかを計算する。表示プログラム（０６０４）はモニタ（０５１３）にゲーム上キャラクター（０５１４）と物体（０５１５）を表示する。また、エンコーダ（０５１０）で発生した駆動信号（０６０６）に基づいて、モニタ（０５１３）にゲーム上キャラクター（０５１４）が物体（０５１５）を上下する様子を表示する。また、テンキー（０５１６）で入力される物体（０５１５）の重量値をモニタ（０５１３）に表示する（０５１７）。抗力信号生成プログラム（０６０５）は、メインメモリに格納された、物体の重さ情報（０６０７）と抗力テーブル（０６０２）に基づいて、抗力信号（０５１８）を生成する。処理終了プログラム（０６０８）は、一旦駆動信号（０６０６）を受け付けてから一定時間駆動信号（０６０６）を受け付けない場合、コントローラのすべての処理を終了させる。
この上下テーブル（０６０１）、抗力テーブル（０６０２）、上下量計算プログラム（０６０３）、表示プログラム（０６０４）、抗力信号生成プログラム（０６０５）、処理終了プログラム（０６０８）は実行されるためにメインメモリに展開される。
【００２９】
エンコーダ（０５１０）で発生した駆動信号（０６０６）がユーザインタフェイスを介して入力されると、この駆動信号（０６０６）はメインメモリに格納される。この駆動信号（０６０６）と上下テーブル（０６０１）に基づいて、ゲーム上のキャラクター（０５１４）が物体（０５１５）を高さ方向にどれだけ上下するか、上下量計算プログラム（０６０３）により計算が行われる。
また、この駆動信号（０６０６）と上下テーブル（０６０１）に基づいて、表示プログラム（０６０４）により、キャラクター（０５１４）がその高さ分だけ物体（０５１５）を上下する様子をモニタ（０５１３）上に表示する。
物体の重量値は、操縦部備え付けのテンキー（０５１６）にて入力し、物体の重さ情報（０６０７）としてインターフェイスを介して入力され、メインメモリに格納される。この物体の重さ情報（０６０７）に基づいて、表示プログラム（０６０４）により、物体（０５１５）の重さはモニタ（０５１３）に表示される（０５１７）。
【００３０】
メインメモリに格納された、物体の重さ情報（０６０７）と抗力テーブル（０６０２）に基づいて、抗力信号生成プログラム（０６０５）によって、制御部（０２０３）へ送られる抗力信号（０５１８）が発生し、制御部（０２０３）へと送られる。ここでは、図７に示すように、テンキー（０５１６）で指定した重量値が大きくなるに従い、抗力信号（０５１８）の強度は強くなっていく。
【００３１】
処理終了プログラム（０６０８）はメインメモリに格納され、一旦駆動信号（０６０６）を受け付けてから一定時間駆動信号（０６０６）を受け付けない場合、コントローラのすべての処理を終了させる。
【００３２】
（具体的実施例：制御部について）図５に示すように、制御部（０２０３）は、抗力信号取得部（０２０２）から送られてきた抗力信号（０５１８）を伝達するケーブル（０５１９）と、信号増幅器（０５２０）と、操縦器シリンダー内部最上部に設けられ操縦器シリンダー内部断面全部を覆う電圧印加用の電極板（０５２１）と、操縦器シリンダー内下部に設けられ操縦器シリンダー内部断面全部を覆う接地用の電極板（０５２２）からなる。
【００３３】
抗力信号取得部（０２０２）から送られてきた抗力信号（０５１８）は、信号増幅器（０５２０）にて、ＥＲ流体（０５０５）の粘度を十分に変化させるだけの電圧を持つ信号へと増幅され、電圧印加用の電極版（０５２１）に送られ、ＥＲ流体（０５０５）に印加される。ここでは、図８に示すように、増幅後ＥＲ流体に与えられる抗力信号（０５１８）の強度が大きくなるに従って、ＥＲ流体（０５０５）の粘度は大きくなる。そして、図９に示すようにＥＲ流体（０５０５）の粘度が大きくなるにつれて駆動片（０５０６）はより動きにくくなる。従って、ユーザは手で持ち手部分（０５０２）を引き上げようとする際、抗力信号（０５１８）が強くなるにつれてより多くの力を必要とすることになる。図１０に、テンキー（０５１６）での重量入力値と、抗力信号（０５１８）強度と、ＥＲ流体（０５０５）粘度と、駆動片（０５０６）の動きやすさと、ユーザが持ち手（０５０２）部分を引き上げるのに必要な力と、の関係をまとめたものを示す。
【００３４】
<実施形態１：処理の流れ>
図１１は、本実施形態に係るコントローラにおける処理の流れを示すフロー図を例示する。
【００３５】
まず、テンキー（０５１６）を介して、物体（０５１５）の重量値の入力を受け付ける（Ｓ１１０１）。
受け付けた重量値を、物体の重さ情報（０６０７）として、インターフェイスを介してメインメモリに格納する（Ｓ１１０２）。
ユーザが操縦器の持ち手部分（０５０２）を上下する動作を受けて、軸（０５０４）と棒状ギア（０５０７）が駆動し、それに伴い円形ギア（０５０８）が回転する（Ｓ１１０３）。
円形ギア（０５０８）が回転することで、エンコーダ（０５１０）に円形ギア（０５０８）の回転を検知させる（Ｓ１１０４）。
エンコーダ（０５１０）が円形ギア（０５０８）の回転を検知することを受けて、駆動信号（０５０９）を生成する（Ｓ１１０５）。
駆動信号（０６０６）を、インターフェイスを介してメインメモリに格納する（Ｓ１１０６）。
駆動信号（０６０６）と上下テーブル（０６０１）に基づいて、駆動信号（０６０６）に応じてゲーム上のキャラクター（０５１４）が高さ方向にどれだけ物体（０５１５）を上下するか、上下量計算プログラム（０６０３）により計算を行う（Ｓ１１０７）。
駆動信号（０６０６）と上下テーブル（０６０１）に基づいて、キャラクター（０５１４）がその高さ分だけ物体（０５１５）を上下する様子を、表示プログラム（０６０４）により、モニタ（０５１３）上に表示する（Ｓ１１０８）。
物体の重さ情報（０６０７）に基づいて、表示プログラム（０６０４）により、物体（０５１５）の重さがモニタ（０５１３）上に表示（０５１７）される（Ｓ１１０９）。
物体の重さ情報（０６０７）と抗力テーブル（０６０２）に基づいて、抗力信号生成プログラム（０６０５）によって、抗力信号（０５１８）を生成する（Ｓ１１１０）。
発生した抗力信号（０５１８）を、信号増幅器（０５２０）により増幅する（Ｓ１１１１）。
増幅された抗力信号（０５１８）を電極板（０５２１）に伝えることで、ＥＲ流体（０５０５）に電圧を印加する（Ｓ１１１２）。
ＥＲ流体（０５０５）に電圧を印加することで、ＥＲ流体（０５０５）の粘性を変化させる（Ｓ１１１３）。
ＥＲ流体（０５０５）の粘性を変化することで、持ち手（０５０２）にかかる抗力を制御する（Ｓ１１１４）。
ゲーム装置本体（０５１２）が、処理修了プログラム（０６０８）により、処理のすべてを終了させるか否か判断する（Ｓ１１１５）。
上記判断において、駆動信号（０６０６）を受け続けていないと判断した場合、処理終了プログラム（０６０８）が本コントローラのすべての処理を終了させる。
【００３６】
<実施形態１：効果>
本実施形態に係るコントローラによれば、ユーザが、操縦対象に加わる抗力を時に体感することができ、臨場感のある操縦が可能となる。
【００３７】
<<実施形態２>>
<実施形態２の概要>
本実施形態は図１２に示すように、コントローラに関する発明である。図１２の概念図は、その一例を示したものである。
コントローラは、ナット（１２０２）に、ユーザの手（１２０１）がすべりねじ又はボールねじ（１２０３）軸方向の運動を加え、ナット（１２０２）に噛合ったすべりねじ又はボールねじ（１２０３）がその運動を受けて回転する動作を、電気信号などを用いて操縦対象（１２０５）に伝えることで、操縦対象（１２０５）を動作させるようになっている。
また、コントローラのシリンダー（１２０４）内部には粘性流体（１２０６）が備えられていて、その粘性流体（１２０６）の粘度を制御できるようになっている。
一方、すべりねじ又はボールねじ（１２０３）には、駆動片（１２０７）である羽根状のものが設けられており、この駆動片（１２０７）は、すべりねじ又はボールねじ（１２０３）の回転に合わせて、シリンダー（１２０４）内部の粘性流体（１２０６）を押しのけながら回転する。この回転は、先ほど記述したユーザの手（１２０１）の動きに完全に連動している。そして、粘性流体（１２０６）の粘度が高くなれば、駆動片（１２０７）である羽根状のものが粘性流体（１２０６）を押しのけて移動することが徐々に難しくなり、同じ力を加えても動きにくさが変化するので、ユーザの手（１２０１）に対して駆動片（１２０７）の動きにくさが伝わるようになる。特に、<<実施形態１>>におけるコントローラと比較すると、本実施形態におけるコントローラが持つ駆動片の方がより抵抗を受けやすいといえる。<<実施形態１>>におけるコントローラの持ち手（０１０２）と、本実施形態にかかるコントローラのナット（１２０２）双方を１センチメートル動かした場合を想定する。本実施形態におけるコントローラにおいて、すべりねじ又はボールねじ（１２０３）のピッチが１センチメートルあたり３回回るものであり、かつ、駆動片（１２０７）の半径が２センチである場合、<<実施形態１>>におけるコントローラの駆動片（０１０７）が１センチメートル動くのに対して、本実施形態にかかるコントローラの駆動片（１２０７）は、駆動片（１２０７）の羽根の中心点であっても約１８センチメートル動くことになる。駆動片の移動距離が大きい分、粘性流体の粘度が大きくなった際により大きな抵抗を受けると考える。このことから、ユーザがコントローラから力覚を受けるときに、<<実施形態１>>におけるコントローラよりも本実施形態にかかるコントローラを用いたほうがより大きな力を受けると考える。つまり、本実施形態にかかるコントローラによればよりシビアな力覚呈示が可能であるといえる。
この粘性流体（１２０６）の粘度を、操縦対象（１２０５）から得られる抗力信号（１２０８）に応じて変化させるようにしたのが本件発明のコントローラである。
つまり、動作させようとしているものの力覚が、コントローラを握っている使用者の手に伝わるようにした力覚の呈示が、本コントローラの技術的特長となる。
なお、図１２に示す駆動片（１２０７）である羽根状のものは、円盤に三角錐状のものが複数個ついた形をとっているが、この形状は一例であり、円盤上に固定され、かつ、回転方向の抗力に強く反発する形状のものであれば、本実施形態における駆動片（１２０７）の条件を十分に満たす。ただし、駆動片（１２０７）が必ずしも上記のような構造をとる必要はなく、単に円盤であってもかまわない。
【００３８】
以下には、本件発明について、具体的に詳しく述べていく。
【００３９】
（機能ブロックの説明：概要）図１３に示すのは、本件発明であるコントローラの機能ブロックを示すものである。この機能ブロックにあるように、本件発明のコントローラは、操縦器（１３０１）と、抗力信号取得部（１３０２）と、制御部（１３０３）と、からなる。
【００４０】
操縦器（１３０１）は、操縦動作に応じて粘性流体中で駆動する駆動片（１３０６）を有し、抗力信号取得部（１３０２）は、操縦対象の動きに対する抗力を示す信号である抗力信号を取得するように構成されている。また制御部（１３０３）は、取得した抗力信号に応じて、操縦器の粘性流体の粘度を制御するように構成されている。さらに、操縦器（１３０１）は、すべりねじ又はボールねじ（１３０４）と、すべりねじ又はボールねじ（１３０４）上をすべりねじに噛合いながら往復自在に駆動可能なナット（１３０５）と、ナットの動きに応じて軸回転するすべりねじ又はボールねじに連結された駆動片（１３０６）である羽根から構成されている。
さらに、この図１３を見ながら、各部について簡単に説明していく。
【００４１】
（機能ブロックの説明：操縦器について）操縦器（１３０１）は、図１３の機能ブロックに示すように、ユーザの手（１２０１）を介してユーザの力を受け、その力に応じて操縦動作を行うように構成されている。ここでは手（１２０１）を示しているが、必ずしもユーザの手（１２０１）である必要はなく、足であっても、またはその他の体の部分であってもよい。
【００４２】
また、操縦動作に応じて操縦対象を駆動する方法は、ナット（１３０５）の移動量とまったく同じ移動量を操縦対象（１３０７）に与えるようになっていてもよいし、操縦器駆動信号（１４０７）を処理するなど、拡大機能を用いてナット（１３０５）の移動量の数倍の移動量を操縦対象（１３０７）に与えてもよい。また逆に、同じ原理を用いて、ナット（１３０５）の移動量の数分の一の移動量を操縦対象（１３０７）に与えるよう構成されていてもよい。これらは設計事項であり、各種の拡大縮小機能を使うことができる。また、操縦器（１３０１）には駆動片（１３０６）が備えられている。駆動片（１３０６）の回転数は、複数ピッチの種類を用意しておけば、用途に応じたピッチを持つすべりねじ又はボールねじ（１３０４）を使うことができる。たとえば、すべりねじ又はボールねじ（１３０４）の回転に対し操縦対象をより多く動かしたい場合は、よりピッチの狭いねじを選ぶことができる。ただし、すべりねじ又はボールねじ（１３０４）の回転数に対する操縦対象の動く量の制御は、抗力信号取得部（１３０２）中の制御用PC上でも設定可能であるので、必ずしもすべりねじ又はボールねじ（１３０４）について複数ピッチの種類を用意する必要はない。ここで重要な点は、操縦動作に応じて駆動片（１３０６）が粘性流体中で動くようになっていることであり、粘性流体（１３０８）の抵抗を受けて駆動片（１３０６）は移動する。従って、粘性流体（１３０８）の駆動片（１３０６）に当たる抵抗力が大きい場合は、ナット（１３０５）に与えられる動作抵抗は大きくなり、粘性流体（１３０８）の粘度が低く駆動片（１３０６）に与えられる駆動抵抗が小さい場合にはナット（１３０５）に与えられる抵抗も小さく感じられる。このように、駆動片（１３０６）を粘性流体（１３０８）中で動かし、その抵抗を操縦者に伝えられるようにしているのは、操縦対象（１３０７）から得られる力覚を手などに直接的に呈示するためである。なお、粘性流体（１３０８）の種類については、図３に示すようなものが考えられる
【００４３】
（機能ブロックの説明：抗力信号取得部について）抗力信号取得部（１３０２）については、<<実施形態１>>（機能ブロックの説明：抗力信号取得部について）と同様である。
【００４４】
（機能ブロックの説明：制御部について）制御部（１３０３）については、<<実施形態１>>（機能ブロックの説明：抗力信号取得部について）と同様である。
【００４５】
以上が、本件発明のコントローラの機能ブロックに従った各構成要件の説明となる。
【００４６】
<実施形態２の具体的使用例>
図１４に示すのは、本実施形態の一例であるところの、本実施形態のコントローラを用いた人工受精装置の概略図である。この図を用いて、本実施形態のコントローラにおける具体的構成例・処理例を説明する。
【００４７】
（具体的実施例：操縦器について）図１４において、操縦器は、円柱型のシリンダー（１４０１）と、すべりねじ（１４０２）と、すべりねじ（１４０２）に噛合いながらすべりねじ軸方向に移動することですべりねじに回転を与えるナット（１４０３）と、シリンダー内部に封入されているＥＲ流体（１４０４）と、すべりねじ（１４０２）に固定されシリンダー内部に格納されている駆動片（１４０５）と、すべりねじ（１４０２）末端部ですべりねじ（１４０２）と接続し、すべりねじ（１４０２）の回転をエンコーダに伝える接続軸（１４０６）と、すべりねじ（１４０２）の回転を接続軸（１４０６）を介して検知し、その回転を操縦器駆動信号（１４０７）として出力するエンコーダ（１４０８）と、エンコーダ（１４０８）から送られた操縦器駆動信号（１４０７）を操縦対象に伝達するケーブル（１４０９）と、からなる。
【００４８】
ユーザがナット（１４０３）に何も力を加えていない状態、つまり、ナット（１４０３）が動いていない状態では、すべりねじ（１４０２）は回転せず、接続軸（１４０６）も回転せず、エンコーダ（１４０８）はすべりねじ（１４０２）の回転を検知しない。従って、エンコーダ（１４０８）からは操縦器駆動信号（１４０７）は発生しない。
ユーザの手から力を受け、ナット（１４０３）がすべりねじ（１４０２）軸方向に移動すると、その動きに連動して、ナット（１４０３）に噛合っているすべりねじ（１４０２）は回転する。この動きに伴い、接続軸（１４０６）は回転し、エンコーダ（１４０８）は接続軸（１４０６）の回転を検知し、エンコーダ（１４０８）からは操縦器駆動信号（１４０７）が発生し、その操縦器駆動信号はケーブル（１４０９）に伝達され、操縦対象（１２０５）へと送られる。操縦器駆動信号（１４０７）は、接続軸（１４０６）が何回回転したかを操縦対象（１２０５）に伝達するための信号である。すなわち、操縦器駆動信号（１４０７）は、ナット（１４０３）がすべりねじ（１４０２）軸方向へどれだけ移動したかを操縦対象（１２０５）に伝えるための信号である。
【００４９】
（具体的実施例：抗力信号取得部について）次に、図１４において、抗力信号取得部は、制御用ＰＣ（１４１０）と、プローブ駆動用モータ（１４１３）にプローブ駆動信号（１４１２）を伝達するプローブ駆動用ケーブル（１４１１）と、プローブ駆動用モータ（１４１３）と、プローブ駆動用モータ（１４１３）の回転を伝達する円形ギア（１４１４）と、円形ギア（１４１４）に噛合い歪ゲージ（１４１６）側を上下に移動させる棒状ギア（１４１５）と、棒状ギア（１４１５）に固定されプローブ（１４１７）を把持し、プローブ（１４１７）からの抗力を受けて歪むことで、力覚信号（１４２２）を発生する歪ゲージ（１４１６）と、歪ゲージ（１４１６）に把持されるプローブ（１４１７）と、プローブ（１４１７）先端に取り付けられた精子注入器（１４１８）と、歪ゲージ（１４１６）で発生した力覚信号（１４２２）を伝達する力覚信号用ケーブル（１４２３）と、検査試料である（１４２４）をセットするための試料ステージ（１４２５）と、試料ステージ（１４２５）を縦方向にスライドするためのノブ（１４２６）と、試料ステージ（１４２５）を横方向にスライドするためのノブ（１４２７）と、試料ステージ（１４２５）を高さ方向にスライドするためのノブ（１４２８）と、ステージ上の視覚情報を映像信号（１４２９）にするビデオカメラ（１４３０）と、映像信号（１４２９）を伝達する映像信号用ケーブル（１４３１）と、映像信号（１４２９）を映し出すモニタ（１４３２）と、からなる。
【００５０】
エンコーダ（１４０８）からの操縦器駆動信号（１４０７）は制御用ＰＣ（１４１０）に伝達され、制御用ＰＣ（１４１０）にて処理され、プローブ駆動信号（１４１２）として、プローブ駆動用ケーブル（１４１１）を介してプローブ駆動用モータ（１４１３）に伝達される。プローブ駆動信号（１４１２）によりプローブ駆動用モータ（１４１３）が回転し、その回転は円形ギア（１４１４）に伝わり、円形ギア（１４１４）は回転する。円形ギア（１４１４）の回転に伴い、棒状ギア（１４１５）が上下し、棒状ギア（１４１５）に固定されている歪ゲージ（１４１６）も上下する。歪ゲージに把持されているプローブ（１４１７）も、歪ゲージ（１４１６）の上下に連動して上下する。プローブ（１４１７）先端部の精子注入器（１４１８）は、微弱な抗力により縮まることのできるゴム製ばね（１４１９）と、卵子に注入するための精子を保持する極小ピペット（１４２０）からなる。卵子（１４２４）にプローブ（１４１７）先端部が接触すると、極小ピペット（１４２０）が卵子（１４２４）に刺さり、卵子（１４２４）からの抗力を受け、ゴム製ばね（１４１９）が縮み、プローブ先端の突起部分（１４２１）が極小ピペット（１４２０）に蓄えられた精子を押し出し、卵子（１４２４）に精子が注入される。プローブ（１４１７）先端部が試料ステージ（１４２５）にぶつかることで、プローブ（１４１７）を把持している歪ゲージ（１４１６）が歪む。歪ゲージ（１４１６）は圧電素子からできており、素子が歪むことで電圧が生じる。この電圧を力覚信号（１４２２）である電気信号として取り出す。その力覚信号（１４２２）は力覚信号用ケーブル（１４２３）を介して制御用ＰＣ（１４１０）に伝達される。ここでは、プローブ（１４１７）が試料ステージ（１４２５）にぶつかる力が大きいほど、歪ゲージ（１４１６）の歪みは大きくなり、歪ゲージ（１４１６）の歪みが大きいほど力覚信号（１４２２）の強度は大きくなる。図１５に、プローブ（１４１７）が試料ステージ（１４２５）にぶつかる力と、歪ゲージ（１４１６）の歪みの大きさと、力覚信号（１４２２）の強度と、の関係を示す。
試料ステージ（１４２５）上の卵子（１４２４）にプローブ（１４１７）先端部が接触する様子をビデオカメラ（１４３０）が捉え、ステージ（１４２５）上の視覚情報である映像信号（１４２９）を発生する。映像信号（１４２９）は映像信号用ケーブル（１４３１）を介して制御用ＰＣ（１４１０）に伝達される。映像信号（１４２９）が制御用ＰＣ（１４１０）で処理されることで、モニタ（１４３２）に試料ステージ（１４２５）上の様子が表示される。試料ステージ（１４２５）は、ノブ（１４２６）と、ノブ（１４２７）と、ノブ（１４２８）を回すことで縦・横・高さ方向に動く。試料ステージ（１４２５）を動かすことで、試料ステージ（１４２５）上の卵子（１４２４）も動く。
【００５１】
図１６は、制御用ＰＣ（１４１０）のハードウエア上の具体的な処理例を説明するものである。まず、制御用ＰＣ（１４１０）はエンコーダ（１４０８）で発生した操縦器駆動信号（１６０１）に従ってプローブ駆動用モータ（１４１３）がどれだけ回転するかに関する情報（プローブ駆動テーブル：１６０２）をハードディスクや半導体メモリ等の記憶装置に保持している。記憶装置は、力覚信号（１６０３）に対して、どれだけの抗力を発生させるかに関する情報（抗力テーブル：１６０４）も保持している。
記憶装置には、調整プログラムも４つ保持されている。プローブ駆動プログラム（１６０５）は、操縦器駆動信号（１６０１）をプローブ駆動テーブル（１６０２）の情報に基づきプローブ駆動信号（１４１２）に変換する。抗力生成プログラム（１６０６）は、力覚信号（１６０３）を抗力テーブル（１６０４）の情報に基づき抗力信号（１４３３）に変換する。映像プログラム（１６０７）は、映像信号（１６０８）をモニタ（１４３２）に表示する。処理終了プログラム（１６０９）は、一旦駆動信号（１６０１）を受け付けてから一定時間駆動信号（１６０１）を受け付けない場合、コントローラのすべての処理を終了させる。
このプローブ駆動テーブル（１６０２）、抗力テーブル（１６０４）、プローブ駆動プログラム（１６０５），抗力生成プログラム（１６０６），映像プログラム（１６０７）、処理終了プログラム（１６０９）は実行されるためにメインメモリに展開される。
【００５２】
ユーザインタフェイスを介してエンコーダ（１４０８）で発生した操縦器駆動信号（１６０１）が入力されると、この操縦器駆動信号（１６０１）はメインメモリに格納される。操縦器駆動信号（１６０１）とプローブ駆動テーブル（１６０２）に基づいて、プローブ駆動モータ（１４１３）をどれだけ回転させるか、プローブ駆動プログラム（１６０５）により計算が行われ、その計算に基づいて、プローブ駆動信号（１４１２）が発生する。ここで発生したプローブ駆動信号（１４１２）はプローブ駆動モータ（１４１３）に送られる。ここでいう計算とは、プローブ駆動テーブル（１６０２）に基づいて、ナット（１４０３）の移動距離と同じだけプローブを移動させるためのものである。
ユーザインタフェイスを介して歪ゲージ（１４１６）で発生した力覚信号（１４２２）が入力されると、この力覚信号（１４２２）はメインメモリに格納される。力覚信号（１４２２）と抗力テーブル（１６０４）に基づいて、抗力信号（１４３３）の信号強度調整が抗力生成プログラム（１６０６）により行われ、その調整に基づいて、抗力信号（１４３３）が発生する。図１７に示すように、力覚信号（１４２２）の強度が強くなるにつれて抗力信号（１４３３）強度が強くなるように、抗力生成プログラム（１６０６）が抗力テーブル（１６０４）に基づいて調整を行う。ここで発生した抗力信号（１４３３）は、制御部（１３０３）へと送られる。
【００５３】
映像信号（１４２９）はインターフェイスを介して入力され、メインメモリに格納される。この映像信号（１４２９）に基づいて、試料ステージ（１４２５）上の様子が、映像プログラム（１６０７）によりモニタ（１４３２）に表示される。
【００５４】
処理終了プログラム（１６０９）はメインメモリに格納され、一旦駆動信号（１６０１）を受け付けてから一定時間駆動信号（１６０１）を受け付けない場合、コントローラのすべての処理を終了させる。
【００５５】
（具体的実施例：制御部について）図１４に示すように、制御部（１３０３）は、抗力信号取得部（１３０２）から送られてきた抗力信号（１４３３）を伝達する抗力信号ケーブル（１４３４）と、信号増幅器（１４３５）と、操縦器シリンダー側部に設けられ駆動片（１４０５）側面と接触している電圧印加用のプランジャ（１４３６）と、からなる。
【００５６】
抗力信号取得部（１３０２）から送られてきた抗力信号（１４３３）は、信号増幅器（１４３５）にて、ＥＲ流体（１４０４）の粘度を十分に変化させるだけの電圧を持つ信号へと増幅され、駆動片（１４０５）側面と接触している電圧印加用のプランジャ（１４３６）を介して駆動片（１４０５）に伝わり、駆動片（１４０５）表面からＥＲ流体（１４０４）に印加される。シリンダー（１４０１）内部は導線により接地されているので、駆動片（１４０５）表面とシリンダー（１４０１）内部の間に電場が生じ、ＥＲ流体（１４０４）の粘度が変化する。ここでは、図８に示すように、増幅後ＥＲ流体に与えられる抗力信号（１４３３）の強度が大きくなるに従って、ＥＲ流体（１４０４）の粘度は大きくなる。そして、図９に示すようにＥＲ流体（１４０４）の粘度が大きくなるにつれて駆動片（１４０５）はより動きにくくなる。従って、ユーザはナット（１４０３）をすべりねじ（１４０２）軸方向に移動させようとする際、抗力信号（１４３３）が強くなるにつれてより多くの力を必要とすることになる。図１８に、プローブ（１４１７）が試料ステージ（１４２５）にぶつかる力と、力覚信号（１４２２）強度と、抗力信号（１４３３）強度と、ＥＲ流体（１４０４）粘度と、駆動片（１４０５）の動きやすさと、ユーザがナット（１４０３）をすべりねじ（１４０２）軸方向に移動させるのに必要な力と、の関係をまとめたものを示す。
【００５７】
<実施形態２：処理の流れ>
図１９は、本実施形態に係るコントローラにおける処理の流れを示すフロー図を例示する。
【００５８】
まず、ビデオカメラ（１４３０）が試料ステージ（１４２５）の様子を捉え、ビデオカメラ（１４３０）が映像信号（１４２９）を生成する。（Ｓ１９０１）。
映像信号（１４２９）が、ユーザインターフェイスを介して、映像プログラム（１６０７）とともにメインメモリに展開されることで、試料ステージ（１４２５）上の視覚情報を映像プログラム（１６０７）によりモニタ（１４３２）に表示する（Ｓ１９０２）。
ユーザが、モニタ（１４３２）に映し出された卵子（１４２４）を見ながら、モニタ（１４３２）上で卵子（１４２４）の真上にプローブ（１４１７）が来るように、ノブ（１４２６）と、ノブ（１４２７）と、ノブ（１４２８）を回す動作を受けて、ステージ（１４２５）は移動する（Ｓ１９０３）。
次に、ユーザが、ナット（１４０３）をすべりねじ（１４０２）軸方向に移動させようとする際に加える力を、ナット（１４０３）が受ける（Ｓ１９０４）。
ナット（１４０３）のすべりねじ（１４０２）軸方向への移動を受け、すべりねじ（１４０２）が回転する（Ｓ１９０５）。
すべりねじ（１４０２）の回転を受け、駆動片（１４０５）を回転させる（Ｓ１９０６）。
すべりねじ（１４０２）の回転を受け、接続軸（１４０６）を回転させる（Ｓ１９０７）。
接続軸（１４０６）の回転を検知することで、エンコーダ（１４０８）が操縦器駆動信号（１４０７）を生成する（Ｓ１９０８）。
操縦器駆動信号（１４０７）をインターフェイスを介してメインメモリ格納する（Ｓ１９０９）。
操縦器駆動信号（１６０１）とプローブ駆動テーブル（１６０２）に基づいて、プローブ駆動プログラム（１６０５）により、プローブ駆動信号（１４１２）を生成する（Ｓ１９１０）。
プローブ駆動モータ（１４１３）によりプローブ駆動信号（１４１２）を検知する（Ｓ１９１１）。
プローブ駆動信号（１４１２）に基づいて、プローブ駆動モータ（１４１３）を駆動させる（Ｓ１９１２）。
棒状ギア（１４１５）の上下運動を受け、歪ゲージ（１４１６）を上下させ、歪ゲージ（１４１６）に把持されているプローブ（１４１７）も上下させる（Ｓ１９１３）。
精子注入器（１４１８）により、卵子（１４２４）に精子を注入する（Ｓ１９１４）。
プローブ（１４１７）先端部が試料ステージ（１４２５）にぶつかることにより、歪ゲージ（１４１６）を歪ませる（Ｓ１９１５）。
歪ゲージ（１４１６）が歪んだことを受け、歪ゲージ（１４１６）により力覚信号（１４２２）を生成する（Ｓ１９１６）。
力覚信号（１４２２）をユーザインターフェイスを介して制御用ＰＣ（１４１０）のメインメモリに格納する（Ｓ１９１７）。
力覚信号（１４２２）と抗力テーブル（１６０４）に基づいて、抗力生成プログラム（１６０６）により、抗力信号（１４３３）を生成する（Ｓ１９１８）。
発生した抗力信号（１４３３）を、信号増幅器（１４３５）により増幅する（Ｓ１９１９）。
増幅された抗力信号（１４３３）をプランジャ（１４３６）を経て駆動片（１４０５）表面に伝え、ＥＲ流体（１４０４）に電圧を印加する（Ｓ１９２０）。
ＥＲ流体（１４０４）に電圧を印加することで、ＥＲ流体（１４０４）の粘性を変化させる（Ｓ１９２１）。
ＥＲ流体（１４０４）の粘性を変化させることで、ナット（１４０３）に抗力を生成する（Ｓ１９２２）。
制御用ＰＣ（１４１０）が、処理修了プログラム（１６０９）により、処理のすべてを終了させるか否か判断する（Ｓ１９２３）。
上記判断において、駆動信号（１６０１）を受け続けていないと判断した場合、処理終了プログラム（１６０９）が本コントローラのすべての処理を終了させる。
【００５９】
<実施形態２：効果>
本実施形態によれば、微細な操作においても力覚を呈示することのできる、小型で、かつ、ダイナミックな操縦を可能とするコントローラが達成できる。
【００６０】
<<実施形態３>>
<実施形態３の概要>
本実施形態は、コントローラとカテーテル部からなるカテーテルシステムに関する発明である。
【００６１】
本件発明のコントローラは、<実施形態１の概要>、あるいは、<実施形態２の概要>に示すものと同一である。
【００６２】
図２０の概念図は、本件発明のカテーテル部の一例を示したものである。本件発明のカテーテル部は、図２０に示すとおり、操縦器から送られてきた駆動信号をモータなどの動力源（２００１）が検知し、動力源（２００１）がレール（２００３）上の台車（２００２）に動力を伝えることで、台車（２００２）がレール（２００３）上を移動し、台車（２００２）に固定されたコレットチャックなどの把持部分（２００４）も台車に連動して移動し、把持部分（２００４）に把持されたカテーテル（２００５）も台車の動きに連動して被治療者（２００６）の体内を移動する。また、台車（２００２）には歪ゲージ（２００７）が取り付けてあり、歪ゲージ（２００７）はカテーテル（２００５）と接続していて、カテーテル（２００５）が抗力を受けることで歪ゲージ（２００７）も歪む。この歪みを受け、歪ゲージ（２００７）は力覚信号を生成し、その力覚信号はＰＣなどの演算処理装置により抗力信号へと変換される。この抗力信号が、コントローラの粘性流体の粘度を変化させる。
【００６３】
つまり、カテーテルの力覚が、コントローラを握っている使用者の手に伝わるようにした力覚の呈示が、本カテーテルシステムの技術的特徴となる。
【００６４】
以下には、本件発明について、具体的に詳しく述べていく。
【００６５】
（機能ブロックの説明：概要）図２１に示すのは、本件発明であるカテーテルシステムの機能ブロックを示すものである。この機能ブロックにあるように、本件発明のカテーテルシステムは、コントローラ（２１０１）と、カテーテル部（２１０２）と、からなる。
【００６６】
本件発明のコントローラ（２１０１）は、操縦器（２１０３）と、抗力信号取得部（２１０４）と、制御部（２１０５）からなる。
操縦器（２１０３）は、操縦動作に応じて粘性流体中で駆動する駆動片（２１０７）を有し、抗力信号取得部（２１０４）は、操縦対象の動きに対する抗力を示す信号である抗力信号を取得するように構成されている。また制御部（２１０５）は、取得した抗力信号に応じて、操縦器の粘性流体の粘度を制御するように構成されている。
操縦器（２１０３）は、<実施形態２>に示すコントローラのように、すべりねじ又はボールねじ（１２０３）と、すべりねじ又はボールねじ（１２０３）上をすべりねじ又はボールねじに噛合いながら往復自在に駆動可能なナット（１２０２）と、ナットの動きに応じて軸回転するすべりねじ又はボールねじに連結された駆動片（１２０７）から構成される場合もある。
カテーテル部（２１０２）はコントローラ（２１０１）で操縦されるカテーテル（２００５）からなる。
なお、本実施形態の説明において、操縦対象とはカテーテル（２００５）を指す。
さらに、この図２１を見ながら、各部について簡単に説明していく。
【００６７】
（機能ブロックの説明：操縦器について）操縦器（２１０３）は、<<実施形態１>>の（機能ブロックの説明：操縦器について）、あるいは、<<実施形態２>>の（機能ブロックの説明：操縦器について）と同様である。
【００６８】
（機能ブロックの説明：抗力信号取得部について）次に、抗力信号取得部（２１０４）について説明する。抗力信号取得部（２１０４）とは、前述のように、カテーテル（２００５）の動きに対する抗力を示す信号である抗力信号を取得するものである。基本的には、カテーテル（２００５）が抗力を受けた際に発する抗力信号を受け取り、抗力信号取得部（２１０４）にて、抗力信号強度を使用目的に応じた力覚を呈示するだけの強度へと変換する。抗力の検知とは、たとえば、操縦器（２１０３）を移動させようとする手の力と、その手の力に応じて移動すべき量とが大きくなったり小さくなったりすることでその抗力信号を得ることができる。たとえば操縦器（２１０３）を１００グラム重の力で移動させたのに対して、通常の場合には１ミリメートル動くのであるが、ある場合には0.5ミリメートルしか動かなかったとすれば、0.5ミリメートルしか動かない場合にはカテーテル（２００５）が動きにくくなっている、ということができ、このような場合に、動きにくくなっていることを定量的に示す抗力信号をカテーテル（２００５）が発生し、抗力信号取得部（２１０４）はその抗力信号をカテーテル（２００５）から受け取るような機構を持っている。カテーテル（２００５）から受け取った抗力信号は、抗力信号取得部（２１０４）を構成するPCなどの制御装置にて使用目的に応じた力覚を呈示するだけの強度に変換され、図２１に示すように、制御部（２１０５）に伝達され、制御部（２１０５）で粘性流体の粘度を制御するために用いられる。
【００６９】
（機能ブロックの説明：制御部について）次に、制御部（２１０５）について説明する。
制御部（２１０５）は、すでに説明したとおり、取得した抗力信号に応じて操縦器（２１０３）の粘性流体の粘度を制御するわけであるが、この抗力信号は、前記抗力信号取得部（２１０４）によって取得するものである。また、この制御部（２１０５）がどのように粘性流体中の粘度を制御するかは、どのような粘性流体をこのコントローラ用に選択するかによって変わってくるものである。たとえば、電界によって粘度を制御できる粘性流体である場合には、この制御部（２１０５）は、抗力信号取得部（２１０４）から得た抗力信号に応じて、電界を発生させるための制御を行う。また、粘性流体として磁場に応じて粘度が制御されるような粘性流体を利用する場合には、同じく得られた抗力信号に応じて磁場を制御するような処理がこの制御部（２１０５）によって行われる。
【００７０】
（機能ブロックの説明：カテーテル部について）
次に、カテーテル部（２１０６）について説明する。カテーテル部（２１０６）は、既に説明したとおり、操縦器（２１０３）にユーザが与えた操縦動作に応じて、カテーテル（２００５）を駆動させる。また、カテーテル（２００５）が受けた抗力は、抗力信号取得部（２１０４）が力覚信号として取得する。なお、本実施形態に係るカテーテル（２００５）については、カテーテル（２００５）管内に薬液を通しその薬液を被治療者（２００６）体内局部に投与するものであったり、カテーテル（２００５）管内にX線造影剤を通しX線像撮影により被治療者（２００６）の血管状態を調べるものであるなど、局所領域の治療を行うにあたり多岐の用途が検討される。
【００７１】
以上が、本件発明のコントローラの機能ブロックに従った各構成要件の説明となる。
【００７２】
<実施形態３の具体的使用例>
図２２に示すのは、本実施形態のコントローラにおける具体的使用例を表す概略図である。この図を用いて、本実施形態のコントローラにおける具体的構成例・処理例を説明する。
【００７３】
（具体的実施例：操縦器について）図２２において、操縦器は、円柱型のシリンダー（２２０１）と、すべりねじ（２２０２）と、すべりねじ（２２０２）に噛合いながらすべりねじ軸方向に移動することですべりねじに回転を与えるナット（２２０３）と、シリンダー（２２０１）内部に封入されているＥＲ流体（２２０４）と、すべりねじ（２２０２）に固定されシリンダー内部に格納されている駆動片（２２０５）と、すべりねじ（２２０２）末端部ですべりねじ（２２０２）と接続し、すべりねじ（２２０２）の回転をエンコーダに伝える接続軸（２２０６）と、すべりねじ（２２０２）の回転を接続軸（２２０６）を介して検知しその回転を操縦器駆動信号（２２０７）として出力するエンコーダ（２２０８）と、エンコーダ（２２０８）から送られた操縦器駆動信号（２２０７）を操縦対象に伝達するケーブル（２２０９）と、からなる。
【００７４】
ユーザがナット（２２０３）に何も力を加えていない状態、つまり、ナット（２２０３）が動いていない状態では、すべりねじ（２２０２）は回転せず、接続軸（２２０６）も回転せず、エンコーダ（２２０８）はすべりねじ（２２０２）の回転を検知しない。従って、エンコーダ（２２０８）からは操縦器駆動信号（２２０７）は発生しない。
ユーザの手から力を受け、ナット（２２０３）がすべりねじ（２２０２）軸方向に移動すると、その動きに連動して、ナット（２２０３）噛合っているすべりねじ（２２０２）は回転する。この動きに伴い、接続軸（２２０６）は回転し、エンコーダ（２２０８）は接続軸（２２０６）の回転を検知し、エンコーダ（２２０８）からは操縦器駆動信号（２２０７）が発生し、その操縦器駆動信号はケーブル（２２０９）に伝達され、制御用ＰＣ（２２１０）へと送られる。操縦器駆動信号（２２０７）は、接続軸（２２０６）が何回回転したかを制御用ＰＣ（２２１０）に伝達するための信号である。すなわち、操縦器駆動信号（２２０７）は、ナット（２２０３）がすべりねじ（２２０２）軸方向へどれだけ移動したかを制御用ＰＣ（２２１０）に伝えるための信号である。
【００７５】
（具体的実施例：抗力信号取得部について）次に、図２２において、抗力信号取得部は、制御用ＰＣ（２２１０）と、モニタ（２２３３）と、台車（２２１９）末端に取り付けられた歪ゲージ（２２２５）と、歪ゲージ（２２２５）で生成される力覚信号（２２２６）を伝達する力覚信号ケーブル（２２２７）と、Ｘ線照射器スイッチ（２２２８）と、Ｘ線照射器スイッチ（２２２８）がＯＮになることでＸ線を照射するＸ線照射器（２２２９）と、Ｘ線照射器（２２２９）から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器（２２３０）と、Ｘ線検出器（２２３０）で生成したＸ線画像信号（２２３１）を伝達する画像信号ケーブル（２２３２）と、からなる。
【００７６】
エンコーダ（２２０８）からの操縦器駆動信号（２２０７）は制御用ＰＣ（２２１０）に伝達され、制御用ＰＣ（２２１０）にて処理され、カテーテル駆動信号（２２１２）として、カテーテル部（２１０６）に伝達される。
カテーテル（２２２３）が、被治療者（２２２４）血管中を移動する際に血管壁からの抵抗や血液流動による抗力を受けることで、台車（２２１９）末端に取り付けられた歪ゲージ（２２２５）は歪み、力覚信号を生成する（２２２６）。力覚信号（２２２６）は力覚信号ケーブル（２２２７）を伝わって、制御用ＰＣにて処理され、抗力信号（２２３４）として制御部（２１０５）に伝達される。図２３に示すように、カテーテル（２２２３）が受ける抗力が大きくなるほど、歪ゲージ（２２２５）の歪みは大きくなり、それに伴い、歪ゲージ（２２２５）が生成する力覚信号（２２２６）は強くなる。
ユーザの動作により、Ｘ線照射器スイッチ（２２２８）がＯＮになると、Ｘ線照射器（２２２９）が被治療者（２２２４）に対しＸ線を照射する。被治療者（２２２４）に対しＸ線が照射されることで、Ｘ線の一部は吸収され、一部は透過する。その透過したＸ線をＸ線検出器（２２３０）にて検出する。Ｘ線検出器（２２３０）は、その透過したＸ線を検出することでＸ線画像信号（２２３１）を生成する。Ｘ線画像信号（２２３１）は画像信号ケーブル（２２３２）を伝わって、制御用ＰＣにて処理され、モニタ（２２３３）に被治療者（２２２４）のＸ線像をリアルタイムで表示する。
【００７７】
図２４は、制御用ＰＣ（２２１０）のハードウエア上の具体的な処理例を説明するものである。まず、制御用ＰＣ（２２１０）はエンコーダ（２２０８）で発生した操縦器駆動信号（２４０３）に従ってカテーテル駆動用モータ（２２１３）がどれだけ回転するかに関する情報（カテーテル駆動テーブル：２４０１）をハードディスクや半導体メモリ等の記憶装置に保持している。記憶装置は、力覚信号（２４０６）に対して、どれだけの抗力を発生させるかに関する情報（抗力テーブル：２４０４）も保持している。
記憶装置には、調整プログラムも４つ保持されている。カテーテル駆動プログラム（２４０２）は、操縦器駆動信号（２４０３）をカテーテル駆動テーブル（２４０１）の情報に基づきカテーテル駆動信号（２２１２）に変換する。抗力生成プログラム（２４０５）は、力覚信号（２４０６）を抗力テーブル（２４０４）の情報に基づき抗力信号（２２３４）に変換する。映像プログラム（２４０７）は、Ｘ線画像信号（２４０８）をモニタ（２２３３）に表示する。処理終了プログラム（２４０９）は、一旦駆動信号（２４０３）を受け付けてから一定時間駆動信号（２４０３）を受け付けない場合、コントローラのすべての処理を終了させる。
このカテーテル駆動テーブル（２４０１）、抗力テーブル（２４０４）、カテーテル駆動プログラム（２４０２），抗力生成プログラム（２４０５），映像プログラム（２４０７）、処理終了プログラム（２４０９）は実行されるためにメインメモリに展開される。
【００７８】
ユーザインタフェイスを介してエンコーダ（２２０８）で発生した操縦器駆動信号（２４０３）が入力されると、この操縦器駆動信号（２４０３）はメインメモリに格納される。操縦器駆動信号（２４０３）とカテーテル駆動テーブル（２４０１）に基づいて、カテーテル駆動モータ（２２１３）をどれだけ回転させるか、カテーテル駆動プログラム（２４０２）により計算が行われ、その計算に基づいて、カテーテル駆動信号（２２１２）が発生する。ここで発生したカテーテル駆動信号（２２１２）はカテーテル駆動用モータ（２２１３）に送られる。カテーテル駆動プログラム（２４０２）は、カテーテル駆動テーブル（２４０１）に基づいて、ナット（２２０３）の移動距離と同じだけカテーテル（２２２３）を移動させるための、カテーテル駆動信号（２２１２）を生成する。
ユーザインタフェイスを介して歪ゲージ（２２２５）で発生した力覚信号（２４０６）が入力されると、この力覚信号（２４０６）はメインメモリに格納される。力覚信号（２４０６）と抗力テーブル（２４０４）に基づいて、抗力信号（２２３４）の信号強度調整が抗力生成プログラム（２４０５）により行われ、その調整に基づいて、抗力信号（２２３４）が発生する。図１７に示すように、力覚信号（２２２６）の強度が強くなるにつれて抗力信号（２２３４）強度が強くなるように、抗力生成プログラム（２４０５）が抗力テーブル（２４０４）に基づいて調整を行う。ここで発生した抗力信号（２２３４）は、制御部（２１０５）へと送られる。
【００７９】
Ｘ線画像信号（２４０８）はインターフェイスを介して入力され、メインメモリに格納される。このＸ線画像信号（２４０８）に基づいて、映像プログラム（２４０７）は、被治療者（２２２４）のリアルタイムのＸ線像を表示する。
【００８０】
処理終了プログラム（２４０９）はメインメモリに格納され、一旦駆動信号（２４０３）を受け付けてから一定時間駆動信号（２４０３）を受け付けない場合、コントローラのすべての処理を終了させる。
【００８１】
（具体的実施例：カテーテル部について）次に、図２２において、カテーテル部はカテーテル駆動信号（２２１２）を伝達するカテーテル駆動ケーブル（２２１１）と、カテーテル駆動用モータ（２２１３）と、モータ接続軸（２２１４）と、タイミングプーリ（２２１５、２２１６）と、タイミングベルト（２２１７）と、台車（２２１９）横端に固定されている棒状ギア（２２１８）と、台車（２２１９）と、レール（２２２０）と、コレットチャック（２２２２）と台車を固定する固定具（２２２１）と、コレットチャック（２２２２）と、コレットチャックに把持されているカテーテル（２２２３）と、歪ゲージ（２２２５）と、力覚信号（２２２６）を伝達する力覚信号ケーブル（２２２７）と、からなる。
【００８２】
カテーテル駆動信号（２２１２）は、伝達するカテーテル駆動ケーブル（２２１１）を伝わって、カテーテル駆動用モータ（２２１３）に伝達される。カテーテル駆動信号（２２１２）によりカテーテル駆動用モータ（２２１３）が回転し、その回転はモータ接続軸（２２１４）に伝わり、モータ接続軸（２２１４）は回転する。モータ接続軸（２２１４）の回転は、タイミングプーリ（２２１５）に伝わり、タイミングプーリ（２２１５）は回転する。タイミングプーリ（２２１５）の回転に伴い、タイミングベルト（２２１７）が回転する。タイミングベルト（２２１７）は、タイミングプーリ（２２１５）とタイミングプーリ（２２１６）によって固定されている。従って、タイミングベルト（２２１７）は張力を維持できる。タイミングベルト（２２１７）の回転に伴い、台車（２２１９）横端に固定されている棒状ギア（２２１８）がレール（２２２０）の伸びる方向に沿って移動する。棒状ギア（２２１８）の移動に伴い、棒状ギア（２２１８）に固定されている台車（２２１９）と、固定具（２２２１）と、コレットチャック（２２２２）と、コレットチャックに把持されているカテーテル（２２２３）と、歪ゲージ（２２２５）が、同様にレール（２２２０）の伸びる方向に沿って移動する。カテーテル（２２２３）が、レール（２２２０）の伸びる方向に沿って移動することで、カテーテル（２２２３）の先端部分は被治療者（２２２４）の血管中を移動する。カテーテル（２２２３）移動中に、カテーテル（２２２３）の先端部分が血管壁面に当たると、カテーテル（２２２３）の先端部分はそれ以上被治療者（２２２４）の血管中を移動することができなくなる。その際にカテーテル（２２２３）が受けた抗力により、歪ゲージ（２２２５）が歪む。歪ゲージ（２２２５）は歪むことで力覚信号（２２２６）を生成する。
【００８３】
（具体的実施例：制御部について）図２２に示すように、制御部（２１０５）は、抗力信号取得部（２１０４）から送られてきた抗力信号（２２３４）を伝達する抗力信号ケーブル（２２３５）と、信号増幅器（２２３６）と、操縦器シリンダー側面に設けられ、駆動片（２２０５）側面と接触している電圧印加用のプランジャ（２２３７）と、からなる。
【００８４】
抗力信号取得部（２１０４）から送られてきた抗力信号（２２３４）は、信号増幅器（２２３５）にて、ＥＲ流体（２２０４）の粘度を十分に変化させるだけの電圧を持つ信号へと増幅され、駆動片（２２０５）側面と接触している電圧印加用のプランジャ（２２３７）を介して駆動片（２２０５）に伝わり、駆動片（２２０５）表面からＥＲ流体（２２０４）に印加される。シリンダー（２２０１）内部は導線により接地されているので、駆動片（２２０５）表面とシリンダー（２２０１）内部の間に電場が生じ、ＥＲ流体（２２０４）の粘度が変化する。ここでは、図８に示すように、増幅後ＥＲ流体に与えられる抗力信号（２２３４）の強度が大きくなるに従って、ＥＲ流体（２２０４）の粘度は大きくなる。そして、図９に示すようにＥＲ流体（２２０４）の粘度が大きくなるにつれて駆動片（２２０５）はより動きにくくなる。従って、ユーザはナット（２２０３）をすべりねじ（２２０２）軸方向に移動させようとする際、抗力信号（２２３４）が強くなるにつれてより多くの力を必要とすることになる。図２５に、カテーテル（２２２３）が受けた抗力と、歪ゲージ（２２２５）の歪みの大きさと、力覚信号（２２２６）強度と、抗力信号（２２３４）強度と、ＥＲ流体（２２０４）粘度と、駆動片（２２０５）の動きやすさと、ユーザがナット（２２０３）をすべりねじ（２２０２）軸方向に移動させるのに必要な力と、の関係をまとめたものを示す。
【００８５】
<実施形態３：処理の流れ>
図２６は、本実施形態に係るコントローラにおける処理の流れを示すフロー図を例示する。
【００８６】
まず、カテーテル（２２２３）を被治療者（２２２４）の血管奥方向へ進める力をユーザの手から受け、カテーテル（２２２３）が被治療者（２２２４）の体表から血管奥方向へと入る（Ｓ２６０１）。
ユーザがＸ線照射器スイッチ（２２２８）をＯＮにする動作を受け、Ｘ線照射器スイッチ（２２２８）がＯＮになる（Ｓ２６０２）。
Ｘ線照射器スイッチ（２２２８）がＯＮになったことを受け、Ｘ線照射器（２２２９）が被治療者（２２２４）に対しＸ線を照射する（Ｓ２６０３）。
被治療者（２２２４）を透過したＸ線をＸ線検出器（２２３０）が検出する（Ｓ２６０４）。
Ｘ線検出器（２２３０）がＸ線画像信号（２２３１）を生成する（Ｓ２６０５）。
Ｘ線画像信号（２２３１）をメインメモリに格納する（Ｓ２６０６）。
格納されたＸ線画像信号（２４０８）に基づいて、映像プログラム（２４０７）が、被治療者（２２２４）のリアルタイムのＸ線像を表示する（Ｓ２６０７）。
ナット（２２０３）をすべりねじ（２２０２）軸方向に向かって移動させる力をナット（２２０３）がユーザから受け、ナット（２２０３）がすべりねじ（２２０２）軸方向に向かって移動する（Ｓ２６０８）。
ナット（２２０３）の上記移動を受け、すべりねじ（２２０２）が回転する（Ｓ２６０９）。
すべりねじ（２２０２）の回転を受け、駆動片（２２０５）を回転させる（Ｓ２６１０）。
すべりねじ（２２０２）の回転を受け、接続軸（２２０６）を回転させる（Ｓ２６１１）。
接続軸（２２０６）の回転を検知することで、エンコーダ（２２０８）が操縦器駆動信号（２２０７）を生成する（Ｓ２６１２）。
操縦器駆動信号（２２０７）をインターフェイスを介してメインメモリ格納する（Ｓ２６１３）。
操縦器駆動信号（２４０３）とカテーテル駆動テーブル（２４０１）に基づいて、カテーテル駆動プログラム（２４０２）により、カテーテル駆動信号（２２１２）を生成する（Ｓ２６１４）。
カテーテル駆動モータ（２２１３）によりプローブ駆動信号（２２１２）を検知する（Ｓ２６１５）。
カテーテル駆動信号（２２１２）に基づいて、カテーテル駆動モータ（２２１３）を駆動させる（Ｓ２６１６）。
カテーテル駆動モータ（２２１３）の駆動を受けて、タイミングプーリ（２２１５）が回転する（Ｓ２６１７）。
タイミングプーリ（２２１５）の回転を受けて、タイミングベルト（２２１７）が回転する（Ｓ２６１８）。
タイミングベルト（２２１７）の回転を受けて、台車（２２１９）がレール（２２２０）上を移動する（Ｓ２６１９）。
台車（２２１９）の動きに連動して、カテーテル（２２２３）が被治療者（２２２４）の血管内を移動する（Ｓ２６２０）。
カテーテル（２２２３）先端が被治療者（２２２４）の血管壁面に当たる（Ｓ２６２１）。
カテーテル（２２２３）が抗力を受けることで、歪ゲージ（２２２５）が歪む（Ｓ２６２２）。
歪ゲージ（２２２５）が力覚信号（２２２６）を生成する（Ｓ２６２３）。
力覚信号（２２２６）をインターフェイスを介してメインメモリ格納する（Ｓ２６２４）。
力覚信号（２４０６）と抗力テーブル（２４０４）に基づいて、抗力生成プログラム（２４０５）により、抗力信号（２２３４）を生成する（Ｓ２６２５）。
発生した抗力信号（２２３４）を、信号増幅器（２２３６）により増幅する（Ｓ２６２６）。
増幅された抗力信号（２２３４）をプランジャ（２２３７）を経て駆動片（２２０５）表面に伝え、ＥＲ流体（２２０４）に電圧を印加する（Ｓ２６２７）。
ＥＲ流体（２２０４）に電圧を印加することで、ＥＲ流体（２２０４）の粘性を変化させる（Ｓ２６２８）。
ＥＲ流体（２２０４）の粘性を変化させることで、ナット（２２０３）に抗力を生成する（Ｓ２６２９）。
制御用ＰＣ（２２１０）が、処理終了プログラム（２４０９）により、すべての処理を終了するか否か判断する（Ｓ２６３０）。
上記判断において、駆動信号（２４０３）を受け続けていないと判断した場合、処理終了プログラム（２４０９）が本コントローラのすべての処理を終了させる。
【００８７】
<実施形態３：効果>
本実施形態によれば、カテーテルをユーザの手で直に挿入する動作により操縦でき、遠隔操作に用いることができる、カテーテルの力覚を呈示する機能のついたカテーテルシステムが達成できる。
【００８８】
<<実施形態４>>
<実施形態４の概要>
本実施形態は、コントローラとゲーム機本体からなるゲームシステムに関する発明である。
【００８９】
本実施形態のコントローラは、<実施形態１の概要>、および、<実施形態２の概要>に示すものと同一である。
【００９０】
本実施形態のゲーム機本体の概要図を、図２７に示す。本実施形態のゲーム機本体は、コントローラから送られてきた電気信号を基に、処理装置（２７０１）により本実施形態にかかるゲームシステムにおける処理のすべてを行い、処理した情報をモニタ（２７０２）に表示する。また、処理装置（２７０１）は、処理した情報を基に抗力信号を生成し、コントローラの制御部へ送る役割も担う。
【００９１】
以下には、本件発明について、具体的に詳しく述べていく。
【００９２】
（機能ブロックの説明：概要）図２８に示すのは、本件発明であるコントローラの機能ブロックを示すものである。この機能ブロックにあるように、本件発明のコントローラは、操縦器（２８０１）と、抗力信号取得部（２８０２）と、制御部（２８０３）と、ゲーム機本体（２８０４）と、からなる。
【００９３】
操縦器（２８０１）は、操縦動作に応じて粘性流体中で駆動する駆動片を有し、抗力信号取得部（２８０２）は、操縦対象の動きに対する抗力を示す信号である抗力信号を取得するように構成されている。また制御部（２８０３）は、取得した抗力信号に応じて、操縦器の粘性流体の粘度を制御するように構成されている。そして、ゲーム機本体（２８０４）は操縦器（２８０１）により操縦される仮想スレーブを表示する。
さらに、この図２８を見ながら、各部について簡単に説明していく。
【００９４】
（機能ブロックの説明：操縦器について）操縦器（２８０１）については、<<実施形態１>>の（機能ブロックの説明：操縦器について）と、または、<<実施形態２>>の（機能ブロックの説明：操縦器について）と同一である。
【００９５】
（機能ブロックの説明：抗力信号取得部について）抗力信号取得部（２８０２）については、<<実施形態１>>の（機能ブロックの説明：抗力信号取得部について）と、または、<<実施形態２>>の（機能ブロックの説明：抗力信号取得部について）と同一である。
【００９６】
（機能ブロックの説明：制御部について）制御部（２８０３）については、<<実施形態１>>の（機能ブロックの説明：制御部について）と、または、<<実施形態２>>の（機能ブロックの説明：制御部について）と同一である。
【００９７】
（機能ブロックの説明：ゲーム機本体について）ゲーム機本体（２８０４）について説明する。ゲーム機本体とは前述したとおり、操縦器（２８０１）により操縦される仮想スレーブを表示するものであり、基本的には、操縦対象である仮想スレーブをモニタ（２７０２）に表示し、ユーザが操縦器（２８０１）を操縦することで生ずる駆動信号を受けて仮想スレーブがその駆動信号どおりに動くよう処理装置（２７０１）で演算処理を行い、モニタ（２７０２）上に表示する。ここでいう仮想スレーブとは、娯楽施設用の大型TVゲームや家庭用のTVゲームにおいて、モニタ上に表示され、ゲーム用コントローラにより操られる、ゲームの登場キャラクターや自動車、戦闘機などである。図２８においては、ゲーム機本体（２８０４）と抗力信号取得部（２８０２）が併設された形で描かれているが、ゲーム機本体（２８０４）における仮想スレーブの操縦に関する処理と、抗力信号発生部（２８０２）における抗力信号の生成に関する処理を同じ処理装置で行うことも可能である。
【００９８】
以上が、本件発明のコントローラの機能ブロックに従った各構成要件の説明となる。
【００９９】
<実施形態４の具体的使用例>
本実施形態のゲームシステムにおける具体的使用例は、<実施形態１の具体的使用例>と同様である。
【０１００】
<実施形態４：処理の流れ>
本実施形態に係るゲームシステムにおける処理の流れは、<実施形態１：処理の流れ>と同様である。
【０１０１】
<実施形態４：効果>
本実施形態によれば、ゲームの世界をより忠実に再現し、ユーザに体感させられることができ、なおかつ、力覚呈示機構の暴走によりユーザに危害を及ぼすことのない、ゲームシステムの提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】実施形態１を説明するための概念図
【図２】実施形態１を説明するための機能ブロック図
【図３】実施形態１において用いられる粘性流体の種類を説明するための図
【図４】実施形態１にかかるコントローラの種類を説明するための図
【図５】実施形態１の具体的実施例を説明するための図
【図６】実施形態１の具体的実施例における、ゲーム装置本体（０５１２）のハードウェア上における処理の流れを説明する図
【図７】実施形態１の具体的実施例における、テンキー（０５１６）で入力した重力値と抗力信号（０５１８）強度との関係を説明する図
【図８】実施形態１の具体的実施例における、抗力信号（０５１８）強度とＥＲ流体（０５０５）粘度との関係を説明する図
【図９】実施形態１の具体的実施例における、ＥＲ流体（０５０５）粘度と駆動片（０５０６）の動きやすさとの関係を説明する図
【図１０】実施形態１の具体的実施例における、テンキー（０５１６）で入力した重力値と、抗力信号（０５１８）強度と、ＥＲ流体（０５０５）粘度と、駆動片（０５０６）の動きやすさと、ユーザが必要とする力と、の関係を説明する図
【図１１】実施形態１の処理の流れを説明する図
【図１２】実施形態２を説明するための概念図
【図１３】実施形態２を説明するための機能ブロック図
【図１４】実施形態２の具体的実施例を説明するための図
【図１５】実施形態２の具体的実施例における、プローブ（１４１７）が試料ステージ（１４２５）にぶつかる力と、歪ゲージ（１４１６）の歪みの大きさと、力覚信号（１４２２）強度、との関係を説明する図
【図１６】実施形態２の具体的実施例における、制御用ＰＣ（１４１０）のハードウェア上における処理の流れを説明する図
【図１７】実施形態２の具体的実施例における、力覚信号（１４２２）強度と、抗力信号（１４３３）強度と、の関係を説明する図
【図１８】実施形態２の具体的実施例における、プローブ（１４１７）が試料ステージ（１４２５）にぶつかる力と、力覚信号（１４２２）強度と、抗力信号（１４３３）強度と、ＥＲ流体（１４０４）粘度と、駆動片（１４０５）の動きやすさと、ナット（１４０３）の移動しやすさと、の関係を説明する図
【図１９】実施形態２の処理の流れを説明する図
【図２０】実施形態３のカテーテル部を説明するための概念図
【図２１】実施形態３を説明するための機能ブロック図
【図２２】実施形態３の具体的実施例を説明するための図
【図２３】実施形態３の具体的実施例における、カテーテル（２２２３）が受けた抗力と、歪ゲージ（２２２５）の歪みの大きさと、力覚信号（２２２６）強度、との関係を説明する図
【図２４】実施形態３の具体的実施例における、制御用ＰＣ（２２１０）のハードウェア上における処理の流れを説明する図
【図２５】実施形態３の具体的実施例における、カテーテル（２２２３）が受けた抗力と、歪ゲージ（２２２５）の歪みの大きさと、力覚信号（２２２６）強度と、抗力信号（２２３４）強度と、ＥＲ流体（２２０４）粘度と、駆動片（２２０５）の動きやすさと、ナット（２２０３）の移動しやすさととの関係を説明する図
【図２６】実施形態３の処理の流れを説明する図
【図２７】実施形態４のゲーム機本体を説明するための概念図
【図２８】実施形態４を説明するための機能ブロック図
【符号の説明】
【０１０３】
１２０１  ユーザの手
１２０２  ナット
１２０３  すべりねじ又はボールねじ
１２０４  シリンダー
１２０５  操縦対象
１２０６  粘性流体
１２０７  駆動片
１２０８  抗力信号
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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