本发明涉及使利用者感知模拟力觉技术。
背景技术：
已知通过振子的非对称运动使利用者感知模拟力觉的模拟力觉发生装置(例如，参照非专利文献1等)。为了提高模拟力觉发生装置的利便性、可用性，希望包含振子和控制它的电子电路等的装置的整体，成为机械性的一体。
另一方面，为了适当地提示模拟力觉，希望使由利用者把持的模拟力觉发生装置的把持部件以希望的模式以及振幅振动。但是，模拟力觉发生装置的振子被刚性高的部件固定着的情况下，为了使把持部件以希望的模式以及振幅振动，需要将装置整体移动，效率变差。
对于这样的问题，进行了将振子和电子设备单元用非刚性连接部件机械性地连接，使振子从电子设备单元独立地振动的尝试(例如，参照专利文献1等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2015－225521号公报
非专利文献
【非专利文献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」”，2014年，ntt技術ジャーナル，vol.26，no.9，pp.23－26.
技术实现要素：
发明要解决的课题
但是，在专利文献1的装置中，不能使振子充分地独立于电子设备单元而振动，难以高效地呈现希望的模拟力觉。
本发明的课题是技术在振子相对于电子设备单元的相对位置被固定的情况下，也高效地呈现希望的模拟力觉。
用于解决课题的手段
在本发明中为了解决上述课题，提供具有基部、对于基部的相对位置被固定的进行非对称运动的第1振子至第n振子的模拟力觉发生装置。第1振子至第n振子中包含的第i振子能够分别向第i直线方向提示模拟的力觉。模拟力觉发生装置通过振子的驱动，以系统的重心附近为中心进行旋转运动。
发明的效果
由此，振子对于电子设备单元的相对位置被固定的情况下，也可以高效地呈现希望的模拟力觉。
附图说明
图1是第1实施方式的模拟力觉发生装置的概念图。
图2a是第2实施方式的模拟力觉发生装置的立体图。图2b是用于说明第2实施方式的使用状态的立体图。
图3是第2实施方式的模拟力觉发生装置的分解立体图。
图4a以及图4b是用于例示振子的概念图。
从图5a至图5d是用于例示振子用于提示模拟的力觉的控制的图。
图6a以及图6b是第3实施方式的模拟力觉发生装置的平面图以及正面图。
图7a是第4实施方式的模拟力觉发生装置的概念图，图7b是图7a的左侧面图。
图8a是第5实施方式的模拟力觉发生装置的概念图，图8b是图8a的左侧面图。
图9是第6实施方式的模拟力觉发生装置的概念图。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式。
[概要]
首先说明概要。实施方式的模拟力觉发生装置包括：“基部”、对于“基部”相对位置被固定的进行非对称运动的第1“振子”至第n“振子”。第1“振子”至第n“振子”中包含的第i“振子”能够分别在第i直线方向上提示模拟的力觉。n是2以上的整数，i＝1，···，n。模拟力觉发生装置通过“振子”的驱动，进行以“系统”的重心附近为中心的旋转运动。以重心附近为中心进行旋转运动的系统的惯性力矩(旋转力矩)小。因此，即使在“振子”对于任意的“电子设备单元”的相对位置被固定，包含“基部”以及“振子”的系统的整体被移动的情况下，也可以高效地呈现模拟的力觉。
“第i直线方向”分别例如是，沿着在同一平面上具有3个以上的边的“虚拟的多边形”的任意一个边的直线方向。从第1直线至第n直线方向中包含的第n1直线方向(其中，n1∈{1，···，n})与从第1直线至第n直线方向中包含的第n2直线方向(其中，n2∈{1，···，n}且n2≠n1)不同。例如，第n1直线方向是沿着“虚拟的多边形”的第n1边的直线方向，第n2直线方向是沿着“虚拟的多边形”的第n2边(与第n1边不同的边)的直线方向。例如，“第i直线方向”是在同一平面上为n个以上且具有3个以上的边的“虚拟的多边形”中包含的互不相同的第1边至第n边中，沿着第i边的直线方向。或者，从第1直线至第n直线方向中包含的2个以上的直线方向也可以是沿着“虚拟的多边形”的同一边的方向。
基于从第1“振子”至第n“振子”的驱动的旋转运动例如是具有旋转分量的振动，可以提示1自由度的模拟的旋转力觉。所谓“旋转力觉”意味着物体在旋转那样被感知的力觉(即，旋转方向的模拟力觉)，例如是模拟性地感知扭曲的力觉。例如，“第i直线方向”是从在同一平面上为n个以上且具有3个以上的边的“虚拟的多边形”中包含的互不相同的第1边至第n边中，沿着第i边的直线方向，该“虚拟的多边形”具有从第1顶点至第m顶点(其中，m≧n)，从第1顶点至第m顶点中第{((j－1)modm)+1}顶点和第{(jmodm)+1}顶点设为分别相邻(其中，j＝1，···，m)。换言之，按照沿着任意一方的旋转方向的顺序，将“虚拟的多边形”的各顶点称为“第1顶点”、“第2顶点”、···、“第m顶点”。而且，αmodβ表示α除以β的余数(剩余)。这时，设为在从第1至第n“振子”之中，至少第k“振子”能够在具有从第{((k－1)modm)+1}顶点朝向第{(kmodm)+1}顶点的分量的方向上提示模拟的力觉，第p“振子”能够在具有从第{((p－1)modm)+1}顶点朝向第{(pmodm)+1}顶点的分量的方向上提示模拟的力觉(其中，k≠p且k，p∈{1，···，n})。这些力觉的提示方向包含沿着某个旋转的接线方向的分量，至少通过第k“振子”以及第p“振子”提示这些力觉，作为整体，可以提示包含1自由度的旋转力觉的力觉。
“沿着边α的直线方向”的意思是沿着边α的直线上的任意方向。“沿着边α的直线”的例子是，通过边α的直线、与边α并行的直线、与边α平行或者大致平行的直线等。“沿着边α的直线”既可以通过边α，也可以不通过。虽然希望各第i边是通过各第i“振子”的配置，但只要各第i直线方向为沿着第i边的直线方向，则任意第i边也可以不通过i的“振子”。上述的“虚拟的多边形”例如是凸多边形。“虚拟的多边形”的例子是三边形、四边形、五边形等。
所谓“系统”，意思是包含第1“振子”至第n“振子”的系统。“系统”的例子是，第1“振子”至第n“振子”构成的系统、“基部”与第1至第n“振子”构成的系统、“基部”与第1“振子”至第n“振子”和“电子设备单元”构成的系统、以及“基部”与第1“振子”至第n“振子”及“电子设备单元”和其它部件构成的系统等。“重心附近”既可以是重心，也可以是重心的近旁。“重心附近”的例子是，被第1“振子”至第n“振子”包围的区域内的点，并且是离重心的距离在规定值以下的点。
基于“振子”的驱动的以“系统”的重心附近为中心的旋转运动既可以是基于第1“振子”至第n“振子”的驱动的运动，也可以是基于第1“振子”至第n“振子”中包含的一部分“振子”的运动。
希望“系统的重量分布”偏向“系统的重心附近”。由此，即使“系统”的质量大，也可以明确地呈现模拟的力觉。“系统的重量分布偏向系统的重心附近”的意思是，“重心附近”的每单位体积的质量(密度)比除此之外的部位的密度大。换言之，意思是距重心规定的距离以内的密度比除此之外的密度大。例如，包含“系统”对于“基部”的相对位置被固定的“电子设备单元”，该“电子设备单元”被配置在“系统的重心附近”(“电子设备单元”的区域包含“系统的重心附近”)。例如，“电子设备单元”也可以被配置在“虚拟的多边形”的内侧。“电子设备单元”例如包含电源单元(电池)、电源电路、控制振子的驱动的控制电路、显示单元(显示视觉信息的装置)的至少一部。特别是因为电源单元的重量大，所以希望电源单元被配置在“系统的重心附近”。
优选构成模拟力觉发生装置，使得由于“振子”的驱动而呈现旋转力觉的该模拟力觉发生装置的旋转运动能量(进行旋转运动的该模拟力觉发生装置的运动能量)小于由于“振子”的驱动而呈现平移力觉的该模拟力觉发生装置的平移运动能量(进行平移运动的该模拟力觉发生装置的运动能量)。在这样结构的模拟力觉发生装置中，与呈现平移力觉时相比，可以减小呈现旋转力觉时的驱动功率。另外，所谓“平移力觉”的意思是，感知物体在进行平移运动那样的力觉(即，直线方向的模拟力觉)。为了提示“平移力觉”，可以进行控制即可，使得从第1至第n“振子”提示的模拟的力觉的提示方向的合成(合成方向)成为包含沿着上述的“虚拟的多边形”所位于的平面(同一平面)的直线分量的方向。这里的“振子的驱动”既可以是从第1“振子”至第n“振子”的驱动，也可以是从第1“振子”至第n“振子”中包含的一部分“振子”的驱动。而且，“沿着平面的直线分量”的意思是，沿着该“平面”上的任意直线(该“平面”包含的直线)的方向分量。“沿着直线的方向分量”意思是，该“直线”上的任意朝向的方向分量。
[第1实施方式]
说明第1实施方式。如图1中例示的那样，本方式的模拟力觉发生装置1包括：基部11、对于基部11的相对位置被固定的进行非对称运动的振子12－1、12－2、以及电子设备单元14。
本方式的基部11是外观为板状的空心的机壳或盒子等，其内部容纳振子12－1、12－2以及电子设备单元14。虽然希望基部11由刚性材质构成，但即使不是严格意义上的刚性，只要由能够传递在振子12－1、12－2中产生的力的材质构成即可。例如，可以由abs树脂等合成树脂、铜等金属、玻璃、木材，橡胶等构成基部11。也可以不需要通过单一的材料构成基部11，而使用例如包含绝缘层和导电层的电子电路基板的一部分作为基部12。另外，也可以将携带电话或智能电话等电子设备的壳体或者其一部分作为基部12。
本方式的振子12－1、12－2被机械性地固定在基部11的内部。振子12－i(其中，i＝1，2)分别进行沿直线的非对称运动(非对称振动)，由此可以在沿该直线的希望的方向上提示模拟的力觉。即，各振子12－i能够在第i直线方向上提示模拟的力觉(平移力觉)。各振子12－i例如既可以是非专利文献1中记载的促动器(actuator)，也可以是其它的能够呈现模拟的平移力觉的装置。本方式的第1直线方向是沿着虚拟的四边形p1(虚拟的多边形)的一个边l11的直线方向c1、c2，第2直线方向是沿着与虚拟的四边形p1的边l11相对的边l12的直线方向c3、c4。直线方向c1、c2和直线方向c3、c4相互平行。例如，在边l11上配置振子12－1，在边l12上配置振子12－2。虚拟的四边形p1位于与基部11的板面大致平行的平面上，相对于基部11的相对位置被固定。
电子设备单元14例如是包含电源单元、电源电路、控制振子12－1、12－2的驱动的控制电路、显示单元的至少一部分的设备。电子设备单元14被配置在振子12－1和振子12－2之间，被机械性地固定在基部11的内部(相对于基部的相对位置被固定)。即，电子设备单元14被配置在虚拟的四边形p1的内侧，模拟力觉发生装置1构成的系统的重心g或者其近旁位于电子设备单元14。电子设备单元14的密度(每单位体积的质量)大于其它的基部11或振子12－1、12－2的密度。因此，模拟力觉发生装置1的系统的重量分布偏向重心g附近。
在电子设备单元14的控制下，振子12－1进行重复对直线方向c1提供力的期间和对直线方向c2提供力的期间的周期性的非对称振动。同样，在电子设备单元14的控制下，振子12－2进行重复对直线方向c3提供力的期间和对直线方向c4提供力的期间的周期性的非对称振动。任意一个都是在短时间内向要呈现模拟力觉的方向提供较大的力，在比其长的时间内在其相反方向上提供较小的力。
这里，进行控制，使得振子12－1在直线方向c1上呈现模拟力觉，并进行控制，使得振子12－2在与其相反方向的直线方向c3上呈现模拟力觉。在该情况下，模拟力觉发生装置1使向r1方向的旋转和向其相反的r2方向的旋转周期性地反复(非对称旋转)，把持模拟力觉发生装置1的利用者感知模拟力觉发生装置1在向r1方向旋转那样的旋转力觉。相反，进行控制，使得振子12－1在直线方向c2上呈现模拟力觉，并进行控制，使得振子12－2在其相反方向的直线方向c4上呈现模拟力觉。在该情况下，模拟力觉发生装置1使向r2方向的旋转和向其相反的r1方向的旋转周期性地反复，把持模拟力觉发生装置1的利用者感知模拟力觉发生装置1在向r2方向旋转那样的旋转力觉。在本方式中，这些旋转运动的中心成为重心g或者其近旁。通过将旋转运动的中心设为重心g或者其近旁，可以使该旋转中心周围的惯性力矩最小或者减小。特别是，通过使振子12－1以及振子12－2同步，进行反向相位驱动(反相驱动)，可以呈现明确的旋转力觉。
而且，进行控制，使得振子12－1向直线方向c1呈现模拟力觉，并且进行控制，使得振子12－2向直线方向c4呈现模拟力觉。在该情况下，模拟力觉发生装置1进行向直线方向c1、c4的移动和向其相反的直线方向c2、c3的移动周期性地反复的振动，把持模拟力觉发生装置1的利用者感知模拟力觉发生装置1在向直线方向c1、c4移动那样的平移力觉。相反，进行控制，使得振子12－1在直线方向c2上呈现模拟力觉，并且进行控制，使得振子12－2在直线方向c3上呈现模拟力觉。在该情况下，模拟力觉发生装置1进行使向直线方向c2、c3的移动和向其相反的直线方向c1、c4的移动周期性地反复的振动，把持模拟力觉发生装置1的利用者感知模拟力觉发生装置1在向直线方向c2、c3那样的平移力觉。特别是，通过使振子12－1以及振子12－2同步，向相同的朝向同相驱动，可以呈现明确的平移力觉。
在本方式的结构中，通过振子12－1、12－2的驱动呈现旋转力觉的该模拟力觉发生装置1的旋转运动能量小于通过振子12－1、12－2的驱动呈现平移力觉的该模拟力觉发生装置1的平移运动能量。即，为了呈现旋转力觉所需要的功率小于为了平移力觉的呈现所需要的功率。即，使模拟力觉发生装置1的系统的重量分布偏向重心g附近的结构，适合与通过以重心g附近为中心的旋转运动来呈现旋转力觉，与呈现平移力觉的情况相比，可以以较小的功率进行驱动。在以下的前提下试算其效果。
(1)忽略基部11以及振子12－1、12－2的质量。
(2)设基部11的外观的平面形状为(纵，横)＝(a，b)的矩形，a：b＝2：1。
(3)设电子设备单元14的平面形状是(纵，横)＝(a，b)的矩形，a＝2a，b＝2b，a：b＝2：1。设电子设备单元14的质量为m，设其质量分布均匀。
(4)旋转力觉呈现时以及平移力觉呈现时任意一种情况下，都将模拟力觉发生装置1的振子12－1、12－2侧的端部的速度设为v。而且，设旋转力觉呈现时的角速度为ω，设旋转半径为r，设v＝rω成立。比较模拟力觉发生装置1通过角速度ω的旋转运动呈现旋转力觉时的运动能量(旋转运动能量)、和模拟力觉发生装置1的端部的速度为v时的运动能量(平移运动能量)。
(5)在呈现旋转力觉时，反相位驱动(反相驱动)振子12－1以及振子12－2，在呈现平移力觉时，向相同的朝向同相驱动振子12－1以及振子12－2。
＜旋转力觉呈现时＞
在电子设备单元14的中央为旋转中心的情况下，在该旋转中心周围的惯性力矩i如以下那样。其中，＊表示乘法的运算符。
i＝m＊(a2+b2)/12(1)
因为b＝a/2，所以式(1)可以如以下那样近似。
i＝5＊m＊a2/48≒0.1＊m＊a2(2)
因此，旋转运动能量pr为以下那样。
pr＝(i＊ω2)/2
＝(0.1＊m＊a2＊ω2)/2(3)
＜平移力觉呈现时＞
因为电子设备单元14的一端以及另一端的速度为v，所以电子设备单元14的平移运动能量pp为以下那样。
pp＝m＊v2/2
＝(m＊r2＊ω2)/2(4)
因此，由式(3)、式(4)，以下式子成立。
pr/pp＝0.1＊a2/r2(5)
这里如设a＝r，则以下式子成立。
pr/pp＝0.1(6)
可知在上述的前提下，旋转力觉的呈现所需要的功率为平移力觉的呈现所需要的功率的十分之一左右即可。
＜本方式的特征＞
模拟力觉发生装置1将质量较大的电子设备单元14固定在中央部，使系统的重量分布偏向重心g附近，通过固定在其外方的振子12－1、12－2的驱动进行以系统的重心g附近为中心的旋转运动，呈现旋转力觉。通过使模拟力觉发生装置1的系统的重量分布偏向重心g附近，可以降低以重心g附近为中心的旋转运动的惯性力矩。由此，可以不减少对把持模拟力觉发生装置1的外部(例如，周边部)的利用者的触觉刺激，而在模拟力觉发生装置1内一体地安装电子设备单元14。即使在对于电子设备单元14的振子的相对位置被固定的情况下，也可以高效地呈现希望的模拟力觉(旋转力觉)。
通过将模拟力觉发生装置1的整体作为一体非对称旋转，不仅可以对把持模拟力觉发生装置1的利用者的手指前端，还可以对手掌等也提供刺激，可以使其感知不适感少的模拟力觉。
因为电子设备单元14被配置在模拟力觉发生装置1的旋转中心附近，所以可以使电子设备单元14的振动降低，使可靠性以及寿命提高。
[第2实施方式]
说明第2实施方式。本方式是第1实施方式的具体例子。以下，对于已说明的事项使用相同的参照标号，简化说明。如图2a以及图3中例示的那样，本方式的模拟力觉发生装置2包括：基部11、电子设备单元14、以及振子12－1、12－2。基部11包括具有开放面的箱状的盒子部111以及覆盖该开放面的盖部112。电子设备单元14包括控制振子12－1、12－2的电路基板141以及电源单元142。
盒子部111的内侧底面为大致矩形，在其长度方向的一端111a侧的内侧底面固定振子12－1，在其另一端111b侧的内侧底面固定振子12－2。振子12－1通过沿着盒子部111的一端111a侧的边缘部111aa的方向的非对称运动，呈现沿着该边缘部111aa的方向(c1或者c2)的平移力觉。振子12－1通过沿着盒子部111的另一端111b侧的边缘部111ba的方向的非对称运动，呈现沿着该边缘部111ba的方向(c3或者c4)的平移力觉。即，振子12－1能够在沿着相对于盒子部111的内侧底面的相对位置被固定的虚拟的四边形p2的边l21的直线方向上提示模拟的力觉。而且，振子12－2能够在沿着相对于盒子部111的内侧底面的相对位置被固定的虚拟的四边形p2的边l22的直线方向上提示模拟的力觉。边l21与边l22相对，它们是平行的。在盒子部111的内侧底面的振子12－1和振子12－2之间的区域中，固定电路基板141以及电源单元142。这样配置的电源单元142位于模拟力觉发生装置2的系统的重心g或者其近旁。
如图4a以及图4b中例示的那样，振子12－1例如包括：支承部件121－1、弹簧122－1、123－1(弹性体)、线圈124－1、作为永久磁铁的运动构件125－1、以及把持部件126－1(盒子)。本方式的把持部件126－1以及支承部件121－1都是将筒(例如，圆筒或多边筒)的两方的开放端封闭的形状构成的空心的构件。其中，支承部件121－1比把持部件126－1小，是能够被收容在把持部件126－1的内部的大小。把持部件126－1以及支承部件121－1例如由abs树脂等合成树脂构成。弹簧122－1、123－1例如是金属等构成的螺旋弹簧或板弹簧等。希望弹簧122－1、123－1的弹性系数(弹簧常数)相同，但是也可以互不相同。运动构件125－1例如是圆柱形状的永久磁铁，长度方向的一方的端部125a－1侧为n极，另一方面的端部125b－1侧为s极。线圈124－1例如是一根漆包线线，包括第1绕线部124a－1和第2绕线部124b－1。
运动构件125－1被收容在支承部件121－1的内部，因此在长度方向上可滑动地被支承。虽然未图示这样的支承机构的细节，但是例如在支承部件121－1的内壁面设置沿着长度方向的笔直的轨道，在运动构件125－1的侧面设置能够在该轨道滑动地支承的轨道支承部件。在支承部件121－1的长度方向的一端侧的内壁面121a－1上，固定弹簧122－1的一端(即，在支承部件121－1上支承弹簧122－1的一端)，弹簧122－1的另一端被固定在运动构件125－1的端部125a－1(即，运动构件125－1的端部125a－1被弹簧122－1的另一端支承)。而且，支承部件121－1的长度方向的另一端侧的内壁面121b－1上，固定弹簧123－1的一端(即，在支承部件121－1上支承弹簧123－1的一端)，弹簧123－1的另一端被固定在运动构件125－1的端部125b－1(即，运动构件125－1的端部125b－1被弹簧123－1的另一端支承)。
在支承部件121－1的外周侧缠绕线圈124－1。其中，在运动构件125－1的端部125a－1侧(n极侧)，第1绕线部124a－1在a1方向(从纵深向跟前的方向)上绕线，在端部125b－1侧(s极侧)，第2绕线部124b－1在与a1方向相反朝向的b1方向(从跟前向纵深的方向)上绕线。即，在从运动构件125－1的端部125a－1侧(n极侧)观察的情况下，第1绕线部124a－1顺时针绕线，第2绕线部124b－1逆时针绕线。而且，希望在运动构件125－1停止，来自弹簧122－1、123－1的弹性力取得平衡的状态中，运动构件125－1的端部125a－1侧(n极侧)被配置在第1绕线部124a－1的区域，端部125b－1侧(s极侧)被配置在第2绕线部124b－1的区域。
如以上那样配置构成的支承部件121－1、弹簧122－1、123－1、线圈124－1、以及运动构件125－1被收容在把持部件126－1内，支承部件121－1被固定在把持部件126－1的内部。即，把持部件126－1相对于支承部件121－1的相对位置被固定。其中，把持部件126－1的长度方向与支承部件121－1的长度方向以及运动构件125－1的长度方向一致。
线圈124－1将与流过的电流相应的力提供给运动构件125－1，由此，运动构件125－1相对支承部件121－1进行周期性的非对称运动(在以支承部件121－1为基准的轴方向上具有非对称性的周期性的平移往复运动)。即，在线圈124－1中在a1方向(b1方向)流过电流时，通过以弗来明的左手法则说明的洛伦兹力的反作用，对运动构件125－1施加c1方向(从运动构件125－1的n极向s极的方向：右方向)的力(图2a)。相反，在线圈124－1中在a2方向(b2方向)流过电流时，对运动构件125－1施加c2方向(从运动构件125－1的s极向n极的方向：左方向)的力(图2b)。其中，a2方向是a1方向的相反方向。通过这些操作，对运动构件125－1以及弹簧122－1、123－1构成的系统提供运动能量。由此，可以使以把持部件126－1为基准的运动构件125－1的位置以及加速度(以支承部件121－1为基准的轴方向的位置以及加速度)变化。
这里，周期性地反复在线圈124－1中流过对运动构件125－1提供希望的方向(c1方向或者c2方向)的加速度的朝向的电流的第1期间、和除此之外的第2期间。这时，使在规定的方向上流过电流的期间(时间)和除此之外的期间(时间)之比(反转比)偏向任意一方的期间。换言之，使一个周期中占有的第1期间的比例与在该周期中占有的第2期间的比例不同的周期性的电流流过线圈124－1。由此，可以在希望的方向上提示模拟的力觉。
以下，使用从图5a至图5d例示该控制。其中，图5a至图5d的纵轴表示线圈124－1中流过电流值(电流指令值)[a]，横轴表示时间[msec]。将a1方向(b1方向)的电流值用“正”表现，将a2方向(b2方向)的电流值用“负”表现。图5a以及图5b是使流过a1方向(b1方向)的电流(x：对运动构件125－1提供c1方向的加速度的朝向的电流)的期间t1(第1期间)和流过a2方向(b2方向)的电流(－x)的期间t2(第2期间)周期性地反复的例子。在该情况下，根据流过a1方向(b1方向)的电流的期间t1和流过a2方向(b2方向)的电流的期间t2的比(反转比t1：t2)，可以在图4a以及图4b的左方向或者右方向上提示模拟的力觉。即，在图4a以及图4b的左方向上提示模拟的力觉的情况下，在线圈124－1中流过成为t1＞t2的反转比的周期性的电流(图5a)。例如，在线圈124－1中流过反转比t1：t2＝18msec：7msec的周期性的电流(40hz的频率的电流)。相反，在右方向上提示模拟的力觉的情况下，在线圈124－1中流过成为t1＜t2的反转比的周期性的电流(图5b)。例如，在线圈124－1中流过反转比t1：t2＝7msec：18msec的周期性的电流(40hz的频率的电流)。
图5c以及图5d是周期性地反复流过a2方向(b2方向)的电流(－x)的期间t2和不流过电流的期间t1，或者周期性地反复流过a1方向(b1方向)的电流(x)的期间(时间)t1与不流过的期间t2的例子。其中，期间t1和期间t2的反转比t1：t2偏向任意一个期间。即，在向左方向提示模拟的力觉的情况下，在线圈124－1中流过周期性地反复流过a2方向(b2方向)的电流(对运动构件125－1提供－x：c2方向的加速度的朝向的电流)的期间t1和不流过电流的期间t2的电流。该电流的反转比t1：t2偏向期间t2，为t1＞t2(图5c)。例如，在线圈124－1中流过反转比t1：t2＝18msec：7msec的电流。相反，在向右方向提示模拟的力觉的情况下，在线圈124－1中流过周期性地反复流过a1方向(b1方向)的电流(提供x：c1方向的加速度的朝向的电流)的期间t1和不流过的期间t2的电流。该电流的反转比t1：t2偏向期间t2，为t1＜t2(图5d)。例如，在线圈124－1中流过反转比t1：t2＝7msec：18msec的电流。
而且，为了说明的方便，从图5a至图5d中图示的电流值(电流指令值)为矩形波。但是，只要是周期性地反复向规定的方向流过电流的期间和除此之外的期间的电流，向规定的方向流过电流的期间和除此之外的期间的反转比偏向任意一方的期间，则什么样的波形的电流都可以。另外，也可以不通过电流值进行控制，而通过电压值进行控制。振子12－2和振子12－1为相同的结构即可。
如图2b中例示的那样，利用者用左手102轻轻地把持模拟力觉发生装置2的边缘部111aa侧，用右手101轻轻地把持边缘部111ba侧。这里，与第1实施方式同样，进行控制使得振子12－1在直线方向c1上呈现模拟力觉，并进行控制使得振子12－2在其相反方向的直线方向c3上呈现模拟力觉。在该情况下，把持模拟力觉发生装置2的利用者感知模拟力觉发生装置2在向r1方向旋转那样的旋转力觉。相反，进行控制使得振子12－1在直线方向c2上呈现模拟力觉，并且进行控制使得振子12－2在其相反方向的直线方向c4上呈现模拟力觉。在该情况下，把持模拟力觉发生装置2的利用者感知模拟力觉发生装置2在向r2方向旋转那样的旋转力觉。在本方式中，这些旋转运动的中心为重心g或者其近旁。通过将旋转运动的中心设为重心g或者其近旁，可以使该旋转中心周围的惯性力矩最小或者减小。而且，进行控制使得振子12－1在直线方向c1上呈现模拟力觉，并且进行控制使得振子12－2在直线方向c4上呈现模拟力觉。在该情况下，模拟力觉发生装置2进行周期性地反复向直线方向c1、c4的移动和向其相反的直线方向c2、c3的移动的振动，把持模拟力觉发生装置2的利用者感知模拟力觉发生装置2在向直线方向c1、c4移动那样的平移力觉。相反，进行控制使得振子12－1在直线方向c2上呈现模拟力觉，并进行控制使得振子12－2向直线方向c3呈现模拟力觉。在该情况下，模拟力觉发生装置2周期性地反复进行向直线方向c2、c3的移动和向与其相反的直线方向c1、c4的移动的振动，把持模拟力觉发生装置2的利用者感知模拟力觉发生装置2在向直线方向c2、c3移动那样的平移力觉。
＜本方式的特征＞
在本方式中也可以得到与第1实施方式相同的效果。
[第3实施方式]
说明第3实施方式。本方式是第1实施方式的变形例。
如图6a以及图6b中例示的那样，本方式的模拟力觉发生装置3包括：将两端封闭的圆筒状或者圆柱状的相同的长度的两个把持部件36、37；将两个把持部件36、37的中央部分机械性地连结的圆筒状的连结部35(基部)；被固定在连结部35的内部的中央部的电子设备单元34；以及在把持部件36、37的两端分别固定1个的振子31－1～31－4。把持部件36、37相互大致平行(例如，平行)地配置，连结部35与把持部件31－1、31－2大致垂直(例如，垂直)地配置。连结部35的一端与把持部件36的中央部机械性地连接，连结部35的另一端与把持部件37的中央部机械性地连接。振子31－1、31－4被配置为能够在沿着把持部件36的长度方向的直线方向c311a、c311b、c314a、c314b上呈现模拟的力觉的朝向，振子31－1被固定在把持部件36的一端，振子31－4被固定在把持部件36的另一端。振子31－2、31－3被配置为能够在沿着把持部件37的长度方向c312a、c312b、c313a、c313b的直线方向上呈现模拟的力觉的朝向，振子31－2被固定在把持部件37的一端，振子31－3被固定在把持部件37的另一端。振子31－1、31－2被配置在模拟力觉发生装置3的上面侧(图6a侧)，振子31－3、31－4被配置在模拟力觉发生装置3的下面侧。由此，振子31－1、31－4能够在沿着对于连结部35的相对位置被固定的虚拟的四边形p3的边l31的直线方向c311a、c311b、c314a、c314b上提示模拟的力觉。振子31－2、31－3能够在沿着对于连结部35的相对位置固定的虚拟的四边形p3的边l32的直线方向c312a、c312b、c313a、c313b上提示模拟的力觉。边l31和边l32相互平行。模拟力觉发生装置3的重心g或者其近旁位于电子设备单元34内(电子设备单元34位于虚拟的四边形p3的内部)，模拟力觉发生装置3的重量分布偏向重心g附近。
这里，通过电子设备单元34进行控制，使得振子31－1、31－4分别在直线方向c311a、c314a上呈现模拟的力觉，并且进行控制，使得振子31－2，31－3分别在直线方向c312a、c313a上呈现模拟的力觉。在该情况下，模拟力觉发生装置3周期性地反复向s1方向的旋转和向与其相反的s2方向的旋转(非对称旋转)，把持把持部件36、37的利用者感知模拟力觉发生装置3在向s1方向旋转那样的旋转力觉。相反，进行控制，使得振子31－1、31－4分别在直线方向c311b、c314b上呈现模拟的力觉，并且进行控制，使得振子31－2、31－3分别在直线方向c312b、c313b上呈现模拟的力觉。在该情况下，模拟力觉发生装置3周期性地反复向s2方向的旋转和向与其相反的s1方向的旋转(非对称旋转)，把持把持部件36、37的利用者感知模拟力觉发生装置3在向s2方向旋转那样的旋转力觉。在本方式中，这些旋转运动的中心为重心g或者其近旁。通过将旋转运动的中心设为重心g或者其近旁，可以使旋转中心周围的惯性力矩最小或者减小。这样也可以得到与第1实施方式相同的效果。而且，进行控制，使得振子31－1、31－2、31－3、31－4分别在直线方向c311a、c312b、c314a、c313b上呈现模拟的力觉。在该情况下，模拟力觉发生装置3进行周期性地反复向直线方向c311a、c312b、c314a、c313b的移动和向与其相反的直线方向c311b、c312a、c314b、c313a的移动的振动，把持模拟力觉发生装置3的利用者感知模拟力觉发生装置3在向直线方向c311a、c312b、c314a、c313b移动那样的平移力觉。相反，进行控制使得振子31－1、31－2、31－3、31－4分别在直线方向c311b、c312a、c314b、c313a上呈现模拟的力觉。在该情况下，模拟力觉发生装置3进行周期性地反复向直线方向c311b、c312a、c314b、c313a的移动和向与其相反的直线方向c311a、c312b、c314a、c313b的移动的振动，把持模拟力觉发生装置3的利用者感知模拟力觉发生装置3在向直线方向c311b、c312a、c314b、c313a移动那样的平移力觉。
[第4实施方式]
第4实施方式是第1实施方式的变形例，电子设备单元是在模拟力觉发生装置上可拆装的单元。如图7a以及图7b中例示的那样，本方式的模拟力觉发生装置4包括基部41、以及对于基部41的相对位置被固定的进行非对称运动的振子12－1、12－2。本方式的基部41是外观为板状且空心的情况，在其内部机械性地固定振子12－1、12－2。振子12－i(其中，i＝1，2)分别进行沿着直线的非对称运动(非对称振动)，由此可以在沿着该直线的希望的方向上提示模拟的力觉。即，各振子12－i能够在第i直线方向上提示模拟的力觉(平移力觉)。本方式的第1直线方向是沿着虚拟的四边形p4的一个边l41的直线方向，第2直线方向是沿着与虚拟的四边形p4的边l41相对的边l42的直线方向。虚拟的四边形p4对于基部41的相对位置被固定。基部41内部的振子12－1和振子12－2之间的区域(虚拟的四边形p4的内侧的区域)中能够安装智能手机等电子设备单元400。这里，安装电子设备单元400前的模拟力觉发生装置4的系统的重心g存在于振子12－1和振子12－2之间的区域中。电子设备单元400被配置于安装了电子设备单元400后的电子设备单元400以及模拟力觉发生装置4构成的系统的重心或者其近旁。电子设备单元400以及模拟力觉发生装置4构成的系统的重量分布偏向其重心附近。与第1实施方式同样，通过根据电子设备单元400的控制驱动振子12－1、12－2，进行以其重心附近为中心的旋转运动，对于把持模拟力觉发生装置4的外部的利用者可以使其感知旋转力觉。由此，也可以得到与第1实施方式相同的效果。而且，这样模拟力觉发生装置4可以适用于智能手机的情况等。而且，也可以通过在第1、2实施方式中说明的振子12－1、2的控制，使把持模拟力觉发生装置4的外部的利用者感知平移力觉。
[第5实施方式]
第5实施方式是第4实施方式的变形例，振子的个数是不同点。如图8a以及图8b中例示的那样，本方式的模拟力觉发生装置5包括基部51、以及对于基部51的相对位置被固定的进行非对称运动的振子52－1～52－4。本方式的基部41的外观为板状且为空心的情况，在其内部机械性地固定振子52－1～52－4。振子52－i(其中，i＝1～4)分别进行沿直线的非对称运动(非对称振动)，由此可以在沿着该直线的希望的方向上提示模拟的力觉。即，各振子52－i能够在第i直线方向上提示模拟的力觉(平移力觉)。各振子52－i的结构例如与前述的振子12－1相同。本方式的第1直线方向是沿着虚拟的四边形p5的一个边l51的直线方向，第2直线方向是沿着与虚拟的四边形p5的边l51成直角的边l52的直线方向，第3的直线方向是沿着与虚拟的四边形p5的边l51相对的边l53的直线方向，第4的直线方向是沿着与虚拟的四边形p5的边l52相对的边l54的直线方向。虚拟的四边形p5对于基部51的相对位置被固定。以基部51内部的振子52－1～52－4包围的区域(虚拟的四边形p5的内侧的区域)中，能够安装智能手机等电子设备单元400。这里，安装电子设备单元400前的模拟力觉发生装置5的系统的重心g存在于以振子52－1～52－4包围的区域。电子设备单元400被配置在安装了电子设备单元400后的电子设备单元400以及模拟力觉发生装置5构成的系统的重心或者其近旁。电子设备单元400以及模拟力觉发生装置5构成的系统的重量分布偏向其重心附近。
这里，通过电子设备单元400进行控制，使得振子52－1、52－2、52－3、52－4分别在直线方向c521a、c522a、c523a、c524a上呈现模拟的力觉。在该情况下，模拟力觉发生装置5周期性地反复向w1方向的旋转和向与其相反的w2方向的旋转(非对称旋转)，把持模拟力觉发生装置5的外部的利用者感知模拟力觉发生装置5在向w1方向旋转那样的旋转力觉。相反，进行控制，使得振子52－1、52－2、52－3、52－4分别在直线方向c521b、c522b、c523b、c524b上呈现模拟的力觉。在该情况下，模拟力觉发生装置5周期性地反复向w2方向的旋转和向与其相反的w1方向的旋转(非对称旋转)，把持模拟力觉发生装置5的外部的利用者感知模拟力觉发生装置5在向w2方向旋转那样的旋转力觉。在本方式中，执行旋转运动的中心为重心g或者其近旁。通过将旋转运动的中心设为重心g或者其近旁，可以使旋转中心周围的惯性力矩最小或者减小。这样，也可以得到与第1实施方式相同的效果。而且，在本方式中，可以在振子52－1～52－4中，通过一部分振子使旋转力觉被感知，通过其它的振子使平移力觉被感知。在该情况下，在振子52－1～52－4中，进行控制使得通过相对的一组振子使旋转力觉被感知，并通过控制使得通过剩余的一组振子使平移力觉被感知。例如，设为进行控制，使得振子52－1、52－3分别在直线方向c521a、c523a上呈现模拟的力觉，进行控制使得振子52－2、52－4分别在直线方向c522b、c524a上呈现模拟的力觉。在该情况下，模拟力觉发生装置5周期性地反复向w1方向的旋转和向与其相反的w2方向的旋转(非对称旋转)，进行周期性地反复向直线方向c522b、c524a的移动和向与其相反的直线方向c522a、c524b的移动的振动。由此，把持模拟力觉发生装置5的外部的利用者感知模拟力觉发生装置5在向w1方向旋转那样的旋转力觉，并感知模拟力觉发生装置5在向直线方向c522b、c524a移动那样的平移力觉。在该情况下，也可以通过将旋转运动的中心设为重心g或者其近旁，使其旋转中心周围的惯性力矩最小或者减小，可以得到与第1实施方式相同的效果。
[第6实施方式]
第6实施方式是第4实施方式的变形例，对于基部的电子设备单元的相对位置不被固定这一点为不同点。如图9中例示的那样，本方式的模拟力觉发生装置6包括：基部41、对于基部41的相对位置被固定的进行非对称运动的振子12－1、12－2、电子设备单元62、以及电气电缆63。与第4实施方式的不同点是，在基部41的内部不安装电子设备单元，而是电子设备单元62经由电气电缆63与基部41电连接这一点。在该情况下，通过电子设备单元62进行振子12－1、12－2的控制。振子12－1、12－2的控制以及由其呈现的旋转力觉如在第1、4实施方式中说明的那样。在该例中，模拟力觉发生装置6的系统的重心g位于在基部41内部的振子12－1和振动部12－2之间的空心的区域中。电子设备单元62被配置在基部41的外部。基部41以及振子12－1、12－2比电子设备单元62轻。因此，可以对保持基部41的外部的利用者呈现明确的模拟力觉。
[其它的变形例等]
而且，本发明不限于上述的实施方式。例如，作为振子也可以使用呈现模拟力觉的其它的装置。而且，多个振子也可以以其它结构进行配置。n只要是2以上的整数即可，既可以是偶数，也可以是奇数。在实施方式中例示了n个振子被配置在同一平面上的例子，但是它们也可以不配置在同一平面上。例如，n个振子也可以被配置在包含重心g附近的虚拟的立体(例如，球、立方体、三棱柱、三角锥等)的表面的位置。该n个振子各自在沿着该表面上的直线的方向或者沿着该表面的接线的方向上振动，呈现平移力觉。
在通过计算机实现上述的电子设备单元的处理的情况下，各处理内容通过程序记述。通过由计算机执行该程序，在计算机上实现上述处理功能。记述了该处理内容的程序可以记录在计算机可读取的记录介质上。计算机可读取的记录介质的例子是，非暂时性的(non-transitory)记录介质。这样的记录介质的例子有，磁记录装置、光盘、光磁气记录介质、半导体存储器等。
例如通过销售、转让、出租记录了该程序的dvd、cd－rom等的可移动型记录介质等进行该程序的流通。进而，也可以设为将该程序存储在服务器计算机的存储装置中，经由网络，将该程序从服务器计算机转发到其它计算机，使该程序流通的结构。
执行这样的程序的计算机例如，首先将可移动型记录介质中记录的程序或者从服务器计算机转发的程序暂时存储在自己的存储装置中。在执行处理时，该计算机读取自己的存储装置中存储的程序，执行按照读取的程序的处理。作为该程序的其它执行方式，计算机可以从可移动型记录介质直接读取程序，执行按照该程序的处理，进而，也可以在每次从服务器计算机对该计算机转发程序时，逐次执行按照获取的程序的处理。也可以设为不进行从服务器计算机至该计算机的程序的转发，而仅通过该执行指令和结果取得来实现处理功能的、所谓asp(applicationserviceprovider，应用服务商)型的服务，执行上述的处理的结构。
【产业上的利用可能性】
作为本发明的产业上的利用领域，可以例示开车游戏的方向盘操作部等。根据游戏中的车的操作在看作方向盘的本装置中呈现旋转力觉的反馈，可以体验与实际的驾驶时相同的感觉。而且，在通过旋转力觉将利用者导航至希望的目的地的装置中也可以利用本发明。
【标号说明】
1～6模拟力觉发生装置