特許 7704223 力覚提示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-06-30

(45)【発行日】2025-07-08

(54)【発明の名称】力覚提示装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/01 20060101AFI20250701BHJP

   B06B 1/04 20060101ALI20250701BHJP

【ＦＩ】

G06F3/01 560

B06B1/04 S

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023570982

(86)(22)【出願日】2022-12-23

(86)【国際出願番号】 JP2022047735

(87)【国際公開番号】W WO2023127750

(87)【国際公開日】2023-07-06

【審査請求日】2024-06-05

(31)【優先権主張番号】P 2021213342

(32)【優先日】2021-12-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100087985

【弁理士】

【氏名又は名称】福井 宏司

(72)【発明者】

【氏名】大川 真司

【審査官】桐山 愛世

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０６２６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０９４３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１８３３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０３８８８７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｂ０６Ｂ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

使用者が手で掴むことが可能な筐体と、
前記筐体の内部に位置している３つ以上の振動体と、
前記各振動体の振動パターンを制御することにより前記各振動体から力覚を提示可能である制御装置と、
を備え、
複数の前記振動体の配置は、同一の仮想直線上に３つ以上の前記振動体が位置しないようになっており、
複数の前記振動体のうちの特定の１つを第１振動体とし、前記第１振動体が提示する力覚の方向を第１方向とし、
複数の前記振動体のうちの前記第１振動体とは異なる特定の１つを第２振動体とし、前記第２振動体が提示する力覚の方向を第２方向とし、
複数の前記振動体のうちの前記第１振動体及び前記第２振動体とは異なる特定の１つを第３振動体とし、前記第３振動体が提示する力覚の方向を第３方向とし、
前記第１振動体、前記第２振動体、及び前記第３振動体を通る仮想の平面を仮想平面としたとき、
前記制御装置は、
前記第１方向と前記第２方向とが前記仮想平面に交差しており、且つ、前記第１方向が前記仮想平面を挟んで前記第２方向と反対側の方向となるように、且つ、前記第３方向が前記仮想平面を挟んで前記第１方向と同一側の方向又は前記仮想平面に平行な方向となるように、前記各振動体の振動パターンを制御する第１制御モードと、
前記第１方向と前記第３方向とが前記仮想平面に交差しており、且つ、前記第１方向が前記仮想平面を挟んで前記第３方向と反対側の方向となるように、且つ、前記第２方向が前記仮想平面を挟んで前記第３方向と同一側の方向又は前記仮想平面に平行な方向となるように、前記各振動体の振動パターンを制御する第２制御モードと、
を実行可能である
力覚提示装置。

【請求項2】

前記制御装置は、
前記第１方向と前記第２方向とが前記仮想平面に平行であり、且つ、前記第１方向が前記第１振動体及び前記第２振動体を通る仮想直線を挟んで前記第２方向とは反対側の方向となるように、前記各振動体の振動パターンを制御する第３制御モードを、
さらに実行可能である
請求項１に記載の力覚提示装置。

【請求項3】

４つの前記振動体を備えている
請求項１に記載の力覚提示装置。

【請求項4】

前記仮想平面は、すべての前記振動体を通過する
請求項３に記載の力覚提示装置。

【請求項5】

前記仮想平面に垂直な方向を向いて前記筐体を視たときの前記筐体の幾何中心から前記各振動体までの距離は、すべて等しくなっている
請求項１に記載の力覚提示装置。

【請求項6】

前記制御装置は、すべての前記振動体から同じ大きさの力覚を提示するように制御する
請求項１に記載の力覚提示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、力覚提示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の力覚提示装置は、筐体と、振動体と、制御装置と、を備えている。振動体は、筐体の内部に位置している。筐体は、例えば使用者の手に握られて使用される。制御装置は、振動体の振動パターンを制御することにより、特定の方向に向かう力覚を提示する。これにより、筐体を握っている使用者は、力覚提示装置が特定の方向に移動しているかのような力覚を感じる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－１９０４６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のような力覚提示装置において、振動体が１つのみであると、使用者に対して与えられる力覚は、特定の方向に限られる。つまり、特許文献１の力覚提示装置は、当該力覚提示装置が回転しているかのような力覚を提示したり、力覚提示装置が発生する力覚の仮想の回転軸を様々に変更したりすることはできない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するため、本発明は、使用者が手で掴むことが可能な筐体と、前記筐体の内部に位置している３つ以上の振動体と、前記各振動体の振動パターンを制御することにより前記各振動体から力覚を提示可能である制御装置と、を備え、複数の前記振動体の配置は、同一の仮想直線上に３つ以上の前記振動体が位置しないようになっており、複数の前記振動体のうちの特定の１つを第１振動体とし、前記第１振動体が提示する力覚の方向を第１方向とし、複数の前記振動体のうちの前記第１振動体とは異なる特定の１つを第２振動体とし、前記第２振動体が提示する力覚の方向を第２方向とし、複数の前記振動体のうちの前記第１振動体及び前記第２振動体とは異なる特定の１つを第３振動体とし、前記第３振動体が提示する力覚の方向を第３方向とし、前記第１振動体、前記第２振動体、及び前記第３振動体を通る仮想の平面を仮想平面としたとき、前記制御装置は、前記第１方向と前記第２方向とが前記仮想平面に交差しており、且つ、前記第１方向が前記仮想平面を挟んで前記第２方向と反対側の方向となるように、且つ、前記第３方向が前記仮想平面を挟んで前記第１方向と同一側の方向又は前記仮想平面に平行な方向となるように、前記各振動体の振動パターンを制御する第１制御モードと、前記第１方向と前記第３方向とが前記仮想平面に交差しており、且つ、前記第１方向が前記仮想平面を挟んで前記第３方向と反対側の方向となるように、且つ、前記第２方向が前記仮想平面を挟んで前記第３方向と同一側の方向又は前記仮想平面に平行な方向となるように、前記各振動体の振動パターンを制御する第２制御モードと、を実行可能である力覚提示装置である。

【0006】

上記構成によれば、制御装置は、第１制御モードと第２制御モードとで、各振動体を実行可能である。第１制御モード及び第２制御モードのいずれの場合でも、力覚提示装置は、回転するような力覚を使用者に提示する。そして、力覚提示装置は、第１制御モードと第２制御モードとを切り替えることで、力覚提示装置の仮想の回転軸を、異なる軸に変更できる。

【発明の効果】

【0007】

力覚提示装置が発生する力覚の仮想の回転軸を変更できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態の力覚提示装置を示す全体図。

【図2】同実施形態の力覚提示装置態を示す側面図。

【図3】同実施形態の力覚提示装置の第１制御モードを示す断面図。

【図4】同実施形態の力覚提示装置の第２制御モードを示す断面図。

【図5】同実施形態の力覚提示装置の第３制御モードを示す断面図。

【図6】変更例の力覚提示装置を示す全体図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜一実施形態について＞
以下、力覚提示装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は、実際のものと、又は別の図面中のものと異なる場合がある。

【0010】

（全体構成）
図１に示すように、力覚提示装置１０は、筐体２０と、４つの振動体３０と、制御装置４０と、を備えている。筐体２０は、全体として球状である。筐体２０の直径は、５ｃｍ以上３０ｃｍ以下程度である。すなわち、筐体２０は、使用者が手で掴むことが可能な大きさである。

【0011】

４つの振動体３０は、筐体２０の内部に位置している。４つの振動体３０は、詳細は省略するが、筐体２０の内部に固定されている。図２に示すように、少なくとも３つの振動体３０を通る仮想の平面を仮想平面ＶＰとする。本実施形態では、仮想平面ＶＰは、４つの振動体３０、つまりすべての振動体３０を通過している。仮想平面ＶＰは、筐体２０の重心Ｇを通っている。

【0012】

図３に示すように、筐体２０の重心Ｇは、仮想平面ＶＰに直交する方向を向いて筐体２０を視たときの筐体２０の幾何中心に一致する。つまり、重心Ｇは、球状の筐体２０の中心である。筐体２０の重心Ｇを通り、且つ仮想平面ＶＰに平行な軸を、第１基準軸Ｘとする。また、第１基準軸Ｘに直交し、且つ仮想平面ＶＰに平行な軸を、第２基準軸Ｙとする。したがって、仮想平面ＶＰは、第１基準軸Ｘ及び第２基準軸Ｙを含む面である。さらに、図２に示すように、筐体２０の重心Ｇを通り、且つ仮想平面ＶＰに垂直な軸を、第３基準軸Ｚとする。そして、図３に示すように、第１基準軸Ｘに沿う方向の一方を第１正方向Ｘ１とし、第１正方向Ｘ１と反対方向を第１負方向Ｘ２とする。また、第２基準軸Ｙに沿う方向の一方を第２正方向Ｙ１とし、第２正方向Ｙ１と反対方向を第２負方向Ｙ２とする。さらに、図２に示すように、第３基準軸Ｚに沿う方向の一方を第３正方向Ｚ１とし、第３正方向Ｚ１と反対方向を第３負方向Ｚ２とする。

【0013】

図３に示すように、振動体３０は、略立方体状である。振動体３０は、２つの基準軸に沿う方向に振動可能に構成されている。図示は省略するが、振動体３０は、２つのボイスコイルモータと、各ボイスコイルモータに対応した錘と、これらを収容する立方体状のケースと、を備えている。ボイスコイルモータのコイルに電流が流れることに伴って発生する力により、錘が振動する。錘が振動すると、ケースが錘の振動によって振動する。

【0014】

４つの振動体３０は、第１振動体３１と、第２振動体３２と、第３振動体３３と、第４振動体３４と、である。第１振動体３１は、第１基準軸Ｘ上に位置している。また、第１振動体３１は、重心Ｇに対して第１正方向Ｘ１側に位置している。そして、第１振動体３１の振動の方向は、第２基準軸Ｙに沿う方向及び第３基準軸Ｚに沿う方向の２種類である。本実施形態では、第１基準軸Ｘは、第１振動体３１及び第２振動体３２を通る仮想直線である。

【0015】

第２振動体３２は、第１基準軸Ｘ上に位置している。また、第２振動体３２は、重心Ｇに対して第１負方向Ｘ２側に位置している。第２振動体３２から重心Ｇまでの距離は、第１振動体３１から重心Ｇまでの距離に等しくなっている。第２振動体３２の振動の方向は、第２基準軸Ｙに沿う方向及び第３基準軸Ｚに沿う方向の２種類である。

【0016】

第３振動体３３は、第２基準軸Ｙ上に位置している。また、第３振動体３３は、重心Ｇに対して第２正方向Ｙ１側に位置している。第３振動体３３から重心Ｇまでの距離は、第１振動体３１から重心Ｇまでの距離に等しくなっている。第３振動体３３の振動の方向は、第１基準軸Ｘに沿う方向及び第３基準軸Ｚに沿う方向の２種類である。

【0017】

第４振動体３４は、第２基準軸Ｙ上に位置している。また、第４振動体３４は、重心Ｇに対して第２負方向Ｙ２側に位置している。第４振動体３４から重心Ｇまでの距離は、第１振動体３１から重心Ｇまでの距離に等しくなっている。第４振動体３４の振動の方向は、第１基準軸Ｘに沿う方向及び第３基準軸Ｚに沿う方向の２種類である。

【0018】

以上のように、第３振動体３３及び第４振動体３４は第２基準軸Ｙ上に位置している一方、第１振動体３１及び第２振動体３２が通る第１基準軸Ｘ上に位置していない。つまり、複数の振動体３０の配置は、同一の仮想直線上に３つ以上の振動体３０が位置しないようになっている。また、各振動体３０は、第１基準軸Ｘ又は第２基準軸Ｙのいずれかの軸上に位置している。すなわち、４つの振動体３０は、仮想平面ＶＰ上に位置している。

【0019】

制御装置４０は、筐体２０の内部に位置している。また、図２～図５では、制御装置４０の図示を省略している。制御装置４０は、ＣＰＵとＲＯＭとを備えて、ソフトウェア処理を実行する。制御装置４０は、制御装置４０は、各振動体３０に、信号線で繋がっている。各振動体３０の振動パターンを制御することにより、各振動体３０から特定の方向への力覚を提示可能である。なお、図示は省略するが、力覚提示装置１０は、バッテリを備えている。バッテリは筐体２０の内部に位置している。バッテリは、制御装置４０及び各振動体３０に電力線で繋がっている。バッテリは、制御装置４０及び各振動体３０に電力を供給する。

【0020】

（制御モード）
制御装置４０は、３つの制御モードを実行可能である。これにより、筐体２０を掴む使用者は、３種類の力覚を感じることができる。３種類の力覚はいずれも筐体２０が回転するような力覚であるが、それぞれ筐体２０の仮想の回転軸が異なる。各制御モードでは、複数の振動体３０から提示する力覚の方向の組み合わせが互いに異なっている。また、各制御モードでは、複数の振動体３０から提示する力覚の大きさはすべて同じ大きさである。３つの制御モードは、第１制御モード、第２制御モード、及び第３制御モードである。

【0021】

ここで、第１振動体３１が提示する力覚の方向を第１方向Ｄ１とする。第２振動体３２が提示する力覚の方向を第２方向Ｄ２とする。第３振動体３３が提示する力覚の方向を第３方向Ｄ３とする。第４振動体３４が提示する力覚の方向を第４方向Ｄ４とする。

【0022】

図３に示すように、第１制御モードにおいて、制御装置４０は、第１方向Ｄ１を第３負方向Ｚ２、すなわち図３において紙面奥方向とするように、第１振動体３１の振動パターンを制御する。第１制御モードにおいて、制御装置４０は、第２方向Ｄ２を第３正方向Ｚ１、すなわち図３において紙面手前方向とするように、第２振動体３２の振動パターンを制御する。第１制御モードにおいて、制御装置４０は、第３方向Ｄ３を第３負方向Ｚ２とするように、第３振動体３３の振動パターンを制御する。第１制御モードにおいて、制御装置４０は、第４方向Ｄ４を第３正方向Ｚ１とするように、第４振動体３４の振動パターンを制御する。

【0023】

つまり、第１制御モードにおいて、第１方向Ｄ１は、仮想平面ＶＰに交差している。第２方向Ｄ２は、仮想平面ＶＰに交差している。第３方向Ｄ３は、仮想平面ＶＰに交差している。第４方向Ｄ４は、仮想平面ＶＰに交差している。そして、第１方向Ｄ１は、第２方向Ｄ２と反対方向となっている。そのため、第１方向Ｄ１は、仮想平面ＶＰを挟んで第２方向Ｄ２と反対側の方向となっている。

【0024】

一方で、第１制御モードにおいて、第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１と同一方向となっている。そのため、第３方向Ｄ３は、仮想平面ＶＰを挟んで第１方向Ｄ１と同一側の方向となっている。また、第４方向Ｄ４は、第２方向Ｄ２と同一方向となっている。そのため、第４方向Ｄ４は、仮想平面ＶＰを挟んで第２方向Ｄ２と同一側の方向となっている。

【0025】

図４に示すように、第２制御モードにおいて、制御装置４０は、第１方向Ｄ１を第３正方向Ｚ１とするように、第１振動体３１の振動パターンを制御する。第２制御モードにおいて、制御装置４０は、第２方向Ｄ２を第３負方向Ｚ２とするように、第２振動体３２の振動パターンを制御する。第２制御モードにおいて、制御装置４０は、第３方向Ｄ３を第３負方向Ｚ２とするように、第３振動体３３の振動パターンを制御する。第２制御モードにおいて、制御装置４０は、第４方向Ｄ４を第３正方向Ｚ１とするように、第４振動体３４の振動パターンを制御する。

【0026】

つまり、第２制御モードにおいて、第１方向Ｄ１は、仮想平面ＶＰに交差している。第２方向Ｄ２は、仮想平面ＶＰに交差している。第３方向Ｄ３は、仮想平面ＶＰに交差している。第４方向Ｄ４は、仮想平面ＶＰに交差している。そして、第１方向Ｄ１は、第３方向Ｄ３と反対方向となっている。そのため、第１方向Ｄ１は、仮想平面ＶＰを挟んで第３方向Ｄ３と反対側の方向となっている。

【0027】

一方で、第２制御モードにおいて、第２方向Ｄ２は、第３方向Ｄ３と同一方向となっている。そのため、第２方向Ｄ２は、仮想平面ＶＰを挟んで第３方向Ｄ３と同一側の方向となっている。また、第４方向Ｄ４は、第１方向Ｄ１と同一方向となっている。そのため、第４方向Ｄ４は、仮想平面ＶＰを挟んで第１方向Ｄ１と同一側の方向となっている。なお、第２制御モードにおいて、制御装置４０は、第３方向Ｄ３及び第４方向Ｄ４について、第１制御モードと同様に制御する。

【0028】

図５に示すように、第３制御モードにおいて、制御装置４０は、第１方向Ｄ１を第２負方向Ｙ２とするように、第１振動体３１の振動パターンを制御する。第３制御モードにおいて、制御装置４０は、第２方向Ｄ２を第２正方向Ｙ１とするように、第２振動体３２の振動パターンを制御する。第３制御モードにおいて、制御装置４０は、第３方向Ｄ３を第１正方向Ｘ１とするように、第３振動体３３の振動パターンを制御する。第３制御モードにおいて、制御装置４０は、第４方向Ｄ４を第１負方向Ｘ２とするように、第４振動体３４の振動パターンを制御する。

【0029】

つまり、第３制御モードにおいては、第１方向Ｄ１～第４方向Ｄ４のすべては、仮想平面ＶＰと平行である。また、第３制御モードにおいては、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは、第１基準軸Ｘに直交する方向である。さらに、第１方向Ｄ１は、第２方向Ｄ２と反対方向である。そのため、第１方向Ｄ１は、第１振動体３１及び第２振動体３２を通る第１基準軸Ｘを挟んで第２方向Ｄ２とは反対側の方向となっている。

【0030】

第３制御モードにおいては、第３方向Ｄ３と第４方向Ｄ４とは、第２基準軸Ｙに直交する方向である。さらに、第３方向Ｄ３は、第４方向Ｄ４とは反対方向である。そのため、第３方向Ｄ３は、第３振動体３３及び第４振動体３４を通る第２基準軸Ｙを挟んで第４方向Ｄ４とは反対側の方向となっている。

【0031】

（実施形態の作用）
次に、上記実施形態の作用について説明する。
図１に示すように、使用者が力覚提示装置１０の筐体２０を手で掴んだ状態で、制御装置４０は、上述した各制御モードで各振動体３０を制御する。使用者の手には、筐体２０から各振動体３０から力覚が与えられる。

【0032】

図３に示すように、第１制御モードにおいて、第１方向Ｄ１及び第３方向Ｄ３は、第３負方向Ｚ２となっている。また、第１制御モードにおいて、第２方向Ｄ２及び第４方向Ｄ４は、第３正方向Ｚ１となっている。そして、使用者の手には、これらの方向となった第１力覚～第４力覚が与えられることで、第１仮想軸Ｒ１を回転軸として筐体２０が回転するような力覚が与えられる。第１仮想軸Ｒ１は、重心Ｇを通り、仮想平面ＶＰ上を延びている。第１仮想軸Ｒ１は、第１振動体３１及び第４振動体３４の間を通る。また、第１仮想軸Ｒ１は、第２振動体３２及び第３振動体３３の間を通る。そして、第１仮想軸Ｒ１と第１基準軸Ｘとのなす角の鋭角は４５度である。また、第１仮想軸Ｒ１と第２基準軸Ｙとのなす角の鋭角は４５度である。

【0033】

図４に示すように、第２制御モードにおいて、第１方向Ｄ１及び第４方向Ｄ４は、第３正方向Ｚ１となっている。また、第２制御モードにおいて、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３は、第３負方向Ｚ２となっている。そして、使用者の手には、これらの方向となった第１力覚～第４力覚が与えられることで、第２仮想軸Ｒ２を回転軸として筐体２０が回転するような力覚が与えられる。第２仮想軸Ｒ２は、重心Ｇを通り、仮想平面ＶＰ上を延びている。第２仮想軸Ｒ２は、第１振動体３１及び第３振動体３３の間を通る。また、第２仮想軸Ｒ２は、第２振動体３２及び第４振動体３４の間を通る。そして、第２仮想軸Ｒ２は、第１仮想軸Ｒ１と直交する。

【0034】

図５に示すように、第３制御モードにおいて、第１方向Ｄ１は、第２負方向Ｙ２となっている。第３制御モードにおいて、第２方向Ｄ２は、第２正方向Ｙ１となっている。第３制御モードにおいて、第３方向Ｄ３は、第１正方向Ｘ１となっている。第４方向Ｄ４は、第１負方向Ｘ２となっている。そして、使用者の手には、これらの方向となった第１力覚～第４力覚が与えられることで、第３仮想軸Ｒ３を回転軸として筐体２０が回転するような力覚が与えられる。第３仮想軸Ｒ３は、重心Ｇを通り、仮想平面ＶＰに直交する。つまり、第３仮想軸Ｒ３は、第１仮想軸Ｒ１及び第２仮想軸Ｒ２の双方に直交する。

【0035】

（実施形態の効果）
次に、上記実施形態の効果について説明する。
（１）上記実施形態によれば、制御装置４０は、第１制御モードと第２制御モードとで、各振動体３０を実行可能である。第１制御モードでは、使用者の手には、第１仮想軸Ｒ１を回転軸として筐体２０が回転するような力覚が与えられる。また、第２制御モードでは、使用者の手には、第２仮想軸Ｒ２を回転軸として筐体２０が回転するような力覚が与えられる。第１仮想軸Ｒ１は、第１振動体３１及び第２振動体３２の間と、第２振動体３２及び第３振動体３３の間とを通るように延びている。第２仮想軸Ｒ２は、第１振動体３１及び第３振動体３３の間と、第１振動体３１及び第２振動体３２の間と、を通るように延びている。そのため、力覚提示装置１０は、第１制御モードと第２制御モードとを切り替えることで、力覚提示装置１０の仮想の回転軸を、異なる軸に変更できる。

【0036】

（２）上記実施形態によれば、制御装置４０は、さらに第３制御モードで各振動体３０を実行可能である。第３制御モードでは、使用者の手には、第３仮想軸Ｒ３を回転軸として筐体２０が回転するような力覚が与えられる。第３仮想軸Ｒ３は、仮想平面ＶＰに直交して延びている。そのため、力覚提示装置１０は、第３制御モードに切り替えることで、回転しているような力覚の仮想の回転軸を、第１制御モード及び第２制御モードの双方に対して、さらに異なる軸に変更できる。さらに、力覚提示装置１０は、仮想平面ＶＰ上に延びる軸のみならず、仮想平面ＶＰに直交する軸を回転軸として筐体２０が回転するような力覚を使用者に与えることができる。

【0037】

（３）上記実施形態によれば、力覚提示装置１０は、４つの振動体３０を備えている。そのため、仮に振動体３０を３つのみしか備えていない場合と比べて、各制御モードにおける回転軸を、互いに直交するように設定しやすい。

【0038】

（４）上記実施形態によれば、仮想平面ＶＰは、すべての振動体３０を通過している。そのため、第１制御モードの回転軸である第１仮想軸Ｒ１及び第２制御モードの回転軸である第２仮想軸Ｒ２が、仮想平面ＶＰにおける各振動体３０に囲まれた範囲の中央を通るように設定しやすくなる。

【0039】

（５）上記実施形態によれば、仮想平面ＶＰ上において、各振動体３０から重心Ｇまでの距離は、すべて等しくなっている。そのため、各振動体３０から提示する力覚の大きさを同じ大きさとしたうえで、各制御モードの回転軸が、重心Ｇを通るように調整しやすくなる。

【0040】

（６）上記実施形態によれば、制御装置４０は、すべての振動体３０から同じ大きさの力覚を提示するように制御する。そのため、仮に制御装置４０が各振動体３０から異なる大きさの力覚を提示して、各制御モードの回転軸が重心Ｇを通るようにする場合と比べて、単純な制御で済む。

【0041】

＜その他の実施形態について＞
上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で組み合わせて実施することができる。

【0042】

・上記実施形態において、筐体２０の形状は、球状に限られない。筐体２０は、例えば、柱状であってもよいし、多角形状であってもよい。筐体２０は、少なくとも使用者の手によって掴まれるものであればよい。

【0043】

・図６に示す変更例のように、筐体２０は、使用者の両手に掴まれるものであってもよい。図６に示す変更例の力覚提示装置１１０は、ゲームコントローラに適用されている。そして、力覚提示装置１１０の筐体１２０は、２つの把持部１２１を有している。一方の把持部１２１は、使用者の右手に掴まれる。他方の把持部１２１は、使用者の左手に掴まれる。各振動体３０は、各把持部１２１に、２つずつ位置している。

【0044】

・制御装置４０は、筐体２０の外部に位置していてもよい。
・上記実施形態において、制御装置４０としては、ＣＰＵとＲＯＭとを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。例えば、上記各実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路（例えばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、制御装置４０は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。

【0045】

・制御装置４０は、第３制御モードを実行しなくてもよい。少なくとも、制御装置４０は、第１制御モードと第２制御モードとを実行可能であればよい。
・制御装置４０は、各振動体３０から提示する力覚の大きさを異なるように制御してもよい。例えば、制御装置４０は、各振動体３０から重心Ｇまでの距離が異なるとき、重心Ｇからの距離に併せて、各振動体３０から提示する力覚の大きさが異なるように制御してもよい。

【0046】

・制御装置４０は、第１制御モードの状態から、一部の振動体３０の振動パターンを徐々に弱くする制御モードをさらに実行してもよい。この制御モードでは、例えば、制御装置４０は、第１制御モードの状態から、第１振動体３１及び第２振動体３２の振動モードを徐々に弱くするとする。この場合、第１仮想軸Ｒ１は、第１基準軸Ｘに徐々に近づくように変化する。そのため、この制御モードでは、使用者は、回転するような力覚における回転軸が、仮想平面ＶＰ上で変化するように感じる。同様に、制御装置４０は、第２制御モードの状態から、一部の振動体３０の振動パターンを徐々に弱くする制御モードをさらに実行してもよい。

【0047】

・第１制御モードでは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２について、第１方向Ｄ１が仮想平面ＶＰを挟んで第２方向Ｄ２と反対側の方向となっていればよい。そのため、第１方向Ｄ１は、第２方向Ｄ２と反対方向でなくてもよい。例えば、第１方向Ｄ１は、第３負方向Ｚ２に対して傾いていてもよい。さらに、第２方向Ｄ２は、第３正方向Ｚ１に対して傾いていてもよい。

【0048】

・第１制御モードでは、第３方向Ｄ３は、仮想平面ＶＰを挟んで第１方向Ｄ１と同一側の方向又は仮想平面ＶＰに平行な方向となっていればよい。第３方向Ｄ３が仮想平面ＶＰを挟んで第１方向Ｄ１と同一側の方向となる場合、第３方向Ｄ３は第１方向Ｄ１と同一方向でなくてもよい。例えば、第３方向Ｄ３は、第３負方向Ｚ２に対して傾いていてもよい。また、第３方向Ｄ３は、仮想平面ＶＰに平行な方向となっていてもよい。この場合であっても、第１仮想軸Ｒ１と第２仮想軸Ｒ２とが異なる軸となることで、力覚提示装置１０は、第１制御モードと第２制御モードとを切り替えることで、力覚提示装置１０の仮想の回転軸を、異なる軸に変更できる。

【0049】

・第２制御モードでは、第１方向Ｄ１及び第３方向Ｄ３について、第１方向Ｄ１が仮想平面ＶＰを挟んで第３方向Ｄ３と反対側の方向となっていればよい。そのため、第１方向Ｄ１は、第３方向Ｄ３と反対方向でなくてもよい。例えば、第１方向Ｄ１は、第３正方向Ｚ１に対して傾いていてもよい。さらに、第３方向Ｄ３は、第３負方向Ｚ２に対して傾いていてもよい。

【0050】

・第２制御モードでは、第２方向Ｄ２は、仮想平面ＶＰを挟んで第３方向Ｄ３と同一側の方向又は仮想平面ＶＰに平行な方向となっていればよい。第２方向Ｄ２が仮想平面ＶＰを挟んで第１方向Ｄ１と同一側の方向となる場合、第２方向Ｄ２は第３方向Ｄ３と同一方向でなくてもよい。例えば、第２方向Ｄ２は、第３負方向Ｚ２に対して傾いていてもよい。また、第２方向Ｄ２は、仮想平面ＶＰに平行な方向となっていてもよい。この場合であっても、第１仮想軸Ｒ１と第２仮想軸Ｒ２とが異なる軸となることで、力覚提示装置１０は、第１制御モードと第２制御モードとを切り替えることで、力覚提示装置１０の仮想の回転軸を、異なる軸に変更できる。

【0051】

・第３制御モードにおいて、第３方向Ｄ３は、上記実施形態の例に限られない。第３制御モードにおいて、第３方向Ｄ３は仮想平面ＶＰに交差していてもよいし、第３振動体３３から力覚が提示されていないことで、第３方向Ｄ３がなくてもよい。

【0052】

・各制御モードにおいて、第４方向Ｄ４は、上記実施形態の例に限られない。第４方向Ｄ４はどの方向であってもよいし、第４振動体３４から力覚が提示されていないことで、第４方向Ｄ４がなくてもよい。

【0053】

・制御装置４０は、第１～第３制御モード以外の制御モードを実行してもよい。各振動体３０の力覚の方向の組み合わせを変更することで、第１仮想軸Ｒ１～第３仮想軸Ｒ３とは異なる他の仮想軸を回転軸として筐体２０が回転するような力覚を与えることができる。また、各振動体３０の力覚の方向の組み合わせによっては、筐体２０が直線的に移動するような力覚を与えることもできる。

【0054】

・制御装置４０は、各制御モードにおいて、各振動体３０の振動パターンを制御すればよい。この場合、振動体３０が実際に振動しているか否かは問わない。また、各振動体３０の振動パターンを制御する、とは、意図して一部の振動体３０を振動させないことも含む。

【0055】

・上記実施形態において、振動体３０の構成は、上記実施形態の構成に限られない。例えば、振動体３０は、モータによる振動を用いたものであってもよいし、ピエゾ素子を有するものであってもよい。

【0056】

・振動体３０の数は、３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。この場合、複数の振動体３０のうち、特定の１つを第１振動体３１とし、第１振動体３１でない特定の１つを第２振動体３２とし、第１振動体３１及び第２振動体３２でない特定の１つを第３振動体３３とすればよい。そして、制御装置４０が第１制御モードと第２制御モードとで、各振動体３０を制御すればよい。

【0057】

・振動体３０の位置は、上記実施形態の例に限られない。例えば、仮想平面ＶＰは、第４振動体３４を通過しなくてもよい。つまり、第４振動体３４は、仮想平面ＶＰが通過しない箇所に位置していてもよい。この場合であっても、仮想平面ＶＰは、少なくとも３つの振動体３０が存在する仮想の平面として定められる。

【0058】

・第２振動体３２は、第１基準軸Ｘ上に存在していなくてもよいし、第２振動体３２から重心Ｇまでの距離は、第１振動体３１から重心Ｇまでの距離と異なっていてもよい。
・第３振動体３３は、第２基準軸Ｙ上に存在していなくてよいし、第３振動体３３から重心Ｇまでの距離は、第１振動体３１から重心Ｇまでの距離と異なっていてもよい。

【0059】

・第４振動体３４は、第２基準軸Ｙ上に存在していなくてもよいし、第４振動体３４から重心Ｇまでの距離は、第１振動体３１から重心Ｇまでの距離と異なっていてもよい。
・少なくとも３つの振動体３０が存在する仮想平面ＶＰは、筐体２０の重心Ｇを通っていなくてもよい。上記実施形態において、仮想平面ＶＰは、重心Ｇに対して第３正方向Ｚ１側又は第３負方向Ｚ２側にずれていてもよい。

【符号の説明】

【0060】

１０，１１０…力覚提示装置
２０，１２０…筐体
３０…振動体
３１…第１振動体
３２…第２振動体
３３…第３振動体
３４…第４振動体
４０…制御装置
Ｄ１…第１方向
Ｄ２…第２方向
Ｄ３…第３方向
Ｄ４…第４方向
ＶＰ…仮想平面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】