携帯型装置
【課題】ユーザに機器側からの情報を提示するにあたって、ユーザがそれを直感的に理解しうるように構成された携帯型装置を提供する。
【解決手段】ユーザが把持可能な筐体２に設けられてユーザに入力操作を行わせるための入力手段５と、入力手段５からの入力操作情報が入力される制御手段１０を備える携帯型装置１であって、筐体２を把持しているユーザに対し、筐体２の正面２ａの横方向及び法線方向の少なくとも一の方向への並進力の力覚を付与するよう動作する力覚発生手段２０A，２０Bをさらに備え、制御手段１０は、入力操作情報に基づいて力覚発生手段２０A，２０Bを駆動し、筐体２を把持しているユーザに対し、上述の少なくとも一の方向のうち一側及び他側への並進力を交互に付与するよう構成される。これにより、筐体２を把持しているユーザには入力操作情報に対する肯定的な応答情報及び否定的な応答情報の少なくとも一方が力覚に訴えて提示される。
【解決手段】ユーザが把持可能な筐体２に設けられてユーザに入力操作を行わせるための入力手段５と、入力手段５からの入力操作情報が入力される制御手段１０を備える携帯型装置１であって、筐体２を把持しているユーザに対し、筐体２の正面２ａの横方向及び法線方向の少なくとも一の方向への並進力の力覚を付与するよう動作する力覚発生手段２０A，２０Bをさらに備え、制御手段１０は、入力操作情報に基づいて力覚発生手段２０A，２０Bを駆動し、筐体２を把持しているユーザに対し、上述の少なくとも一の方向のうち一側及び他側への並進力を交互に付与するよう構成される。これにより、筐体２を把持しているユーザには入力操作情報に対する肯定的な応答情報及び否定的な応答情報の少なくとも一方が力覚に訴えて提示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯インクジェットプリンタ、携帯電話固定電話の子機、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯ゲーム機、携帯音楽プレイヤー、据置型ゲーム機やテレビの操作器等のように、ユーザが携帯可能な携帯型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような携帯型装置は液晶パネル等の表示装置やスピーカを備え、これらデバイスにより視覚や聴覚に訴えてユーザに各種の情報を提示することができる。また、筐体に並進力が発生しているとの擬似力覚をユーザに付与するよう動作する装置を利用し、力覚に訴えてユーザに情報を提示することも提案されている（例えば特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００８−２８７７４号公報
【特許文献２】特開２００６−６５６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように視聴覚のみによらず力覚に訴えてユーザに情報を提示することは、ユーザがより直感的にその情報を理解できるようになるため、特に電子機器の取扱いに不慣れなユーザにとっては有益なものとなる。このようなことから、近年、ユーザに直感的に機器側からの情報を提示する手法や、及びそのような情報を的確に提示するよう構成された携帯型装置の提供が求められている。
【０００４】
そこで、本発明は、ユーザに機器側からの情報を提示するにあたって、ユーザがそれを直感的に理解しうるように構成された携帯型装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る携帯型装置は、ユーザが把持可能な筐体と、前記筐体に設けられてユーザに入力操作を行わせるための入力手段と、前記入力手段からの入力操作情報が入力される制御手段とを備える携帯型装置であって、前記筐体を把持しているユーザに対し、前記筐体の正面の横方向及び法線方向の少なくとも一の方向への並進力の力覚を付与するよう動作する力覚発生手段をさらに備え、前記制御手段は、前記入力操作情報に基づいて前記力覚発生手段を駆動し、前記筐体を把持しているユーザに対し、前記少なくとも一の方向のうち一側及び他側への並進力を交互に付与するよう構成され、前記筐体を把持しているユーザに、前記入力操作情報に対する肯定的な応答情報及び否定的な応答情報の少なくとも一方を力覚に訴えて提示することを特徴としている。
【０００６】
このような構成とすることにより、力覚発生手段を利用して、入力操作に対する装置側の応答情報を力覚に訴えて提示することができ、自身が行った入力操作に対する機器側の判断を直感的に理解することができるようになる。なお、前記正面はユーザの使用状態において該ユーザが対面する面であり、前記横方向は前記ユーザからみて左右方向であってもよい。このような構成とすることにより、ユーザは、肯定的な応答情報及び否定的な応答情報と力覚発生手段により付与される力覚の方向との関連付けを間違うことなく、認識することができる。
【０００７】
前記筐体の前記正面には、表示装置が設けられていてもよい。このような構成とすることにより、ユーザは筐体の正面と対面するように促されることとなり、肯定的な応答情報及び否定的な応答情報と力覚発生手段により付与される力覚の方向との関連付けを、より一層間違いにくくなる。
【０００８】
前記力覚発生手段は、前記少なくとも一の方向に往復移動可能な錘を備え、前記錘に発生する正の加速度の絶対値と負の加速度の絶対値とを異ならせて前記錘を往復運動させることにより前記ユーザに対して、前記少なくとも一の方向のうち一側及び他側への並進力の擬似力覚を選択的に付与する構成であってもよい。このような構成とすることにより、並進力をその向きを交互に変えながら付与する場合において、このような擬似力覚を付与する力覚発生手段を採用することによって錘の質量を小さくすることが可能となり、力覚発生手段を小型化することができる。
【０００９】
前記力覚発生手段が前記筐体の正面の横方向及び法線方向の両方への並進力の力覚を個別に付与するよう構成されていてもよい。このような構成とすることにより、これにより、肯定的な応答情報と否定的な応答情報を状況に応じて選択的にユーザに力覚に訴えて提示することができる。
【００１０】
前記制御手段は、前記入力操作情報に対して肯定的な応答情報をユーザに提示するときには、前記正面の法線方向の一側及び他側への並進力がユーザに交互に付与されるよう前記力覚発生手段を駆動し、前記入力操作情報に対して否定的な応答情報をユーザに提示するときには、前記正面の横方向の一側及び他側への並進力がユーザに交互に付与されるよう前記力覚発生手段を駆動する構成であってもよい。このような構成とすることにより、肯定的な応答情報を提示するときには、筐体が手間側及び奥側へと傾動するような力覚が付与され、頷くような動きを筐体が行っているとユーザに印象付けることができる。否定的な応答情報を提示するときには、筐体が左右に傾動するような力覚が付与され、首を左右に振らせるかのような動きを筐体が行っているとユーザに印象付けることができる。このように、肯定的な応答情報及び否定的な応答情報の両方がユーザに直感的に提示されることとなる。
【００１１】
前記力覚発生手段がユーザの使用状態において該ユーザから見て前記筐体の上部に配置されていてもよい。このような構成とすることにより、使用状態にある肯定的な応答情報又は否定的な応答情報を提示するにあたって、頷いたり首を振っているかのような動きを筐体が行っているとユーザに印象付け易くなる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、ユーザに機器側からの情報を提示するにあたり、ユーザにその情報を直感的に理解させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る携帯型装置の実施形態として例示する携帯電話１の正面図である。図１に示すように、携帯電話１は略直方体状の筐体２を備えており、筐体２の内部空間３には、筐体２を把持しているユーザに力覚を付与するよう動作する２つの力覚発生装置２０A，２０B（力覚発生手段）が設けられている。
【００１５】
以下の説明では、特に断らない限り、ユーザがこの携帯電話１を使用している状態において該ユーザから見た方向を基準にしている。なお、この「使用状態」とは、例えばマニュアルなどで推奨される正規の姿勢で使用している状態のことをいう。
【００１６】
筐体２の正面２ａの上部には液晶パネル等の表示装置４が設けられ、正面２ａの下部には入力操作用の多数のプッシュボタンが設けられている。正面２ａの上端部にはスピーカ６が設けられており、正面２ａの下端部にはマイクロフォン７が設けられている。携帯電話１の使用状態においてユーザは、視覚に訴えて各種多様な情報を提示するデバイスとして機能する表示装置４と対峙するよう図示している正面２ａを自身に向け、さらに、表示装置４が自身の手で隠れることがないよう、また入力操作用のプッシュボタン５を押下しやすくするように、筐体２の下部を把持することが一般的である。
【００１７】
図２は図１に示す携帯電話の構成を機能的に示すブロック図である。図２に示すように、筐体２の内部空間３には、携帯電話１の動作を統括的に制御する主制御部１０が設けられている。主制御部１０は表示装置４と接続されており、表示装置４に適宜画像情報を表示させることができる。主制御部１０はプッシュボタン５と接続されており、プッシュボタン５が押下されると操作信号が入力される構成となっている。
【００１８】
主制御部１０はスピーカ６及びマイクロフォン７と接続されているとともに、送受信部１１を介してアンテナ８と接続されている。通話時には、送受信部１１はアンテナ８を介して受信した基地局からの受信周波数信号を復調して主制御部１０に出力し、主制御部１０は送受信部１１からの信号を処理してスピーカ６に出力する。他方、主制御部１０はマイクロフォン７からの音声信号を処理して送受信部１１に出力し、送受信部１１は主制御部１０からの信号を変調したのち送信高周波信号に変換してアンテナ８に送信する。また、主制御部１０には、各種情報を記憶するメモリ１２と、電源となるバッテリ１３とが接続されている。
【００１９】
さらに、主制御部１０は力覚発生装置２０A，２０Bの力覚コントローラ２３に接続されており、主制御部１０は力覚コントローラ２３に指令を与えることによって、ユーザに所定の作用方向への力覚が付与されるよう力覚発生装置２０A，２０Bの動作を制御する。
【００２０】
次に、力覚発生装置２０A，２０Bの構成について説明する。図３は図１に示す携帯電話１の内部構造の要部を示す模式的断面図、図４は図３に示すIV−IV線に沿って切断して示す携帯電話１の模式的断面図である。図３及び図４に示すように、筐体２の内部空間には２つの力覚発生装置２０A，２０Bが配設されている。各力覚発生装置２０A，２０Bは、筐体２の内部空間３に配設された並進運動機構２１A，２１Bと、並進運動機構２１A，２１Bを駆動するアクチュエータ２２A，２２Bと、アクチュエータ２２A，２２Bの動作を制御する力覚コントローラ２３（図２参照）とを備えている。このように力覚コントローラ２３（図２参照）は単一であり、２つの力覚発生装置２０A，２０Bに共通のものとして設けられている。
【００２１】
これに対して、並進運動機構２１A，２１B及びアクチュエータ２２A，２２Bは、各力覚発生装置２０A，２０Bに個別対応して設けられている。一方の力覚発生装置２０Aを構成する並進運動機構２１A及びアクチュエータ２２Aは、筐体２の内部空間３を区画する内上面２ｂに取り付けられており、他方の力覚発生装置２０Bを構成する並進運動機構２１B及びアクチュエータ２２Bは筐体２の内部空間３を区画する内側面２ｃに取り付けられている。以下、前者に係る構成要素には適宜「第１」を付加し、後者に係る構成要素には適宜「第２」を付加して説明するものとする。
【００２２】
図３に示すように、第１並進運動機構２１Aには、内上面２ｂに取り付けられて横方向に延在する第１ガイドレール２４Aが設けられている。第１ガイドレール２４Aには第１錘２５Aが回転不能且つスライド可能に支持されており、第１錘２５Aは筐体２の内部空間３のうち上方領域において、横方向に往復移動可能になっている。第１錘２５Aには雌ネジ孔２６Aが貫通形成されており、第１錘２５Aが第１ガイドレール２４Aに支持された状態において雌ネジ孔２６Aの軸は横方向に向けられる。この雌ネジ孔２６Aには外面に雄ネジが切られた第１ボールネジ２７Aが螺入されており、第１ボールネジ２７Aは筐体２内に取り付けられた軸受２８Aによって回転可能に支持され、回転軸方向には直動不能になっている。
【００２３】
第１アクチュエータ２２Aは、例えばサーボモータやリニアモータなどの電動モータによって構成されている。第１アクチュエータ２２Aには正逆回転可能な出力軸２９Aが設けられており、出力軸２９Aは継手３０Aを介して第１ボールネジ２７Aの端部に連結されている。この第１アクチュエータ２２Aが駆動されると、出力軸２９Aが回転して出力軸２９Aからの回転駆動力が第１ボールネジ２７Aに入力され、第１ボールネジ２７Aが所定方向に回転駆動される。直動不能である第１ボールネジ２７Aが回転すると、この第１ボールネジ２７Aの回転方向と弦巻方向に従って回転不能である第１錘２５Aが第１ガイドレール２４Aの延在方向のうち何れかの側に向けて直動する。
【００２４】
図４に示すように、第２並進運動機構２１Bも第１並進運動機構２１Aとほぼ同様の構成となっている。て第２ガイドレール２４Bは、内上面２ｃの上部に奥行方向に延在するよう取り付けられており、この第２ガイドレール２４Bに支持されている第２錘２５Bは、筐体２の内部空間のうち上方領域を奥行方向に往復移動可能になっている。第２錘２５Bに形成された雌ネジ孔２６Bには第２ボールネジ２７Bが螺入されており、第２ボールネジ２７Bは軸受２８Bによって回転可能に支持され、回転軸方向である奥行方向には直動不能となっている。なお、携帯電話１の筐体２においては奥行方向（すなわち厚さ方向）の寸法が比較的小さくなっているため、横方向に延在する第１力覚発生装置２０Aと同じようにして第２アクチュエータ２２Bと第２ボールネジ２７Bとを同軸上に配置することが比較的困難である。
【００２５】
このため、第２アクチュエータ２２Bは、第２並進運動機構２１Bに対して左側にオフセットしており、第２アクチュエータ２２Bの出力軸２９Bは第２アクチュエータ２２Bの本体部分から奥側に向けて突出している。この出力軸２９Bと第２ボールネジ２７Bの奥側端部との間には、平行ギヤ列３０Bが介在している。この平行ギヤ列３０Bは、出力軸２９Bに固定されたドライブギヤ３１と、第２ボールネジ２７Bに固定されたドリブンギヤ３２とを備え、これら２つのギヤ３１，３２は互いに噛合している。第２アクチュエータ２２Bが駆動されると出力軸２９Bが回転し、出力軸２９Bの回転駆動力が平行ギヤ列３０Bを介して第２ボールネジ２７Bに伝達される。直動不能である第２ボールネジ２７Bが回転すると、第２ボールネジ２７Bの回転方向及び弦巻方向に従って回転不能である第２錘２５Bが奥行方向のいずれか一側に向けて直動する。
【００２６】
図２に戻ると、力覚コントローラ２３はドライバ３９A，３９Bを介してアクチュエータ２２A，２２Bに接続されており、ドライバ３９A，３９Bに制御指令を出力してアクチュエータ２２A，２２Bの出力軸２９A，２９Bの回転方向、回転速度及び回転加速度を制御する。これにより、図３及び図４に示す並進運動機構２１A，２１Bのボールネジ２７A，２７Bの回転方向、回転速度及び回転加速度が制御され、さらには錘２５A，２５Bの位置、移動方向、速度、加速度が制御されることとなる。
【００２７】
次に、力覚発生装置２０A，２０Bの基本動作について、第１力覚発生装置２０Aの第１錘２５Aの動作に着目して説明する。この説明の便宜上、第１錘２５Aが往復移動する方向を図面に従って「横方向」とし、第１錘２５Aが右側へ移動するときの速度を正、その逆側を負としており、第１錘２５Aに発生する加速度やこの加速度に基づいて作用する力に関しても、左右と正負の関係をこれに準ずるものとしている。
【００２８】
図５は図３に示す第１力覚発生装置２０Aの基本動作を説明するタイミングチャートである。初期状態では、第１錘２５Aが可動範囲の左端に位置して第１錘２５Aの速度Ｖが０であると仮定する。図３に示すように、この初期状態から第１錘２５Aが右向きに直動するときには、正の加速度ａ1が第１錘２５Aに発生して第１錘２５Aの速度Ｖが正側に加速する。この第１錘２５Aの移動開始から所定時間ｔ1が経過すると第１錘２５Aが所定位置ｘ1（図５の例示では可動範囲の中央位置）に達し、その後負の加速度ａ2が第１錘２５Aに発生して第１錘２５Aの速度Ｖが減速していく。加速度ａが負に転じてから所定時間ｔ2が経過すると、第１錘２５Aの速度Ｖが０となって第１錘２５Aは可動範囲の右端に位置する。引き続き第１錘２５Aには負の加速度ａ2が発生し、第１錘２５Aはその速度Ｖを負側に加速させながら左向きに移動する。第１錘２５Aの移動方向が左向きに転じてから所定時間ｔ3が経過すると第１錘２５Aが上記の所定位置ｘ1に達し、その後正の加速度ａ1が第１錘２５Aに発生して第１錘２５Aの速度Ｖが減速していく。加速度ａが正に転じてから所定時間ｔ4が経過すると、第１錘２５Aの速度Ｖが０となって第１錘２５Aは可動範囲の左端に戻る。力覚発生装置２０Aはこの一連の第１錘２５Aの往復移動が継続して行われるよう構成されている。
【００２９】
図６は図３に示す第１力覚発生装置２０Aの基本動作の説明図であり、（ａ）が第１錘２５Aに正の加速度ａ1が発生している状態（図５に示す時間ｔ1，ｔ4参照）、（ｂ）が第１錘２５Aに負の加速度ａ2が発生している状態（図５に示す時間ｔ2，ｔ3参照）を夫々示している。図６（ａ）に示すように、第１錘２５Aに正の加速度ａ1が発生している状態では、筐体２にはその反作用で負（左向き）の力Ｆ1が発生し、筐体２を把持しているユーザの掌にはこの力Ｆ1に応じた左向きの並進力が筐体２より作用する。図６（ｂ）に示すように、第１錘２５Aに負の加速度ａ2が発生している状態では筐体２には正（右向き）の力Ｆ2が発生し、筐体２を把持しているユーザの掌にはこの力Ｆ2に応じた右向きの並進力が筐体２より作用する。図６（ａ）及び（ｂ）に示す各力Ｆ1，Ｆ2は、第１錘２５Aの質量をＭとすると、次の運動方程式：Ｆ1＝Ｍ・(−ａ1)，Ｆ2＝Ｍ・(−ａ2) より夫々求めることができる。
【００３０】
図５に戻ると、正の加速度ａ1の絶対値は負の加速度ａ2の絶対値よりも大きくなっており、負の力Ｆ1の絶対値が正の力Ｆ2の絶対値よりも大きくなる（｜ａ1｜＞｜ａ2｜，｜Ｆ1｜＞｜Ｆ2｜）。この第１錘２５Aの動作が実現されるように、力覚コントローラ２３は出力軸２９Aの回転速度及び回転加速度を制御する構成となっている。これにより、ユーザには、大きさが異なる非対称の２つの力が交互に作用し続けることとなる。
【００３１】
ここで、人間は緩やかな力に対して鈍感となる知覚特性を有している。このように人間の知覚特性が非線形性を有している点は公知の事象であり（例えば特許文献１，２参照）、本書ではこの点についての詳細な説明を省略する。
【００３２】
結果、このような状況下にあるユーザは、自身の知覚特性に由来し、図５の最下段のチャートに示すように強い力である左向きの並進力のみが作用していると錯覚する。言い換えると、第１力覚発生装置２０Aは、第１錘２５Aを連続的に往復移動させるに際して第１錘２５Aに発生する正の加速度の絶対値と負の加速度の絶対値とを異ならせるよう第１アクチュエータ２２Aを駆動することにより、筐体２を把持しているユーザに対し、第１錘２５Aの移動方向である横方向のうちいずれか一側への並進力が筐体２より作用しているとの擬似力覚を付与することができる。
【００３３】
同様にして、第２力覚発生装置２０Bにおいても、第２錘２５Bに発生させる加速度を正負で異ならせることにより、筐体２を把持しているユーザに対し、第２錘２５Bの往復移動方向である奥行方向のうちのいずれか一側への並進力が筐体２より作用しているとの疑似力覚を付与することができる。
【００３４】
なお、図５に示す錘の動作パターンは一例に過ぎず、ユーザにこの擬似力覚を付与し得る範囲内で適宜変更可能である。例えば負の加速度の絶対値を正の加速度の絶対値よりも大きくすると、ユーザが擬似的に知覚する並進力の向きは逆側となる。また、説明を単純化するために速度Ｖが線形に変化するパターンを例示したが、速度Ｖが非線形に変化して正の加速度の絶対値及び／又は負の加速度の絶対値が時間の経過とともに変化するようにしてもよい。このときには、錘に発生する正の加速度の絶対値の最大値と負の加速度の絶対値の最大値とを異ならせるようにして錘を往復移動させればよい。加速度ａの正負が転換する錘の位置ｘ1も可動範囲の中央位置に限らず適宜変更可能であり、錘が往復動作するのに必要な時間（ｔ1＋ｔ2＋ｔ3＋ｔ4）も適宜値に設定可能である。
【００３５】
また、図３及び図４に示す力覚発生装置２０A，２０Bの構成も適宜変更可能である。並進運動機構２１A，２１Bはネジ機構を利用することでアクチュエータ２２A，２２Bが発生する回転駆動力を錘２５A，２５Bの並進運動に変換する構成となっているが、正負の加速度を異ならせて錘２５A，２５Bを往復移動させることができるのであればどのような機構を利用してもよい。
【００３６】
図７はユーザが図１に示す携帯電話を使用している状態において、第１及び第２力覚発生装置２０A，２０Bの動作によりユーザに付与し得る疑似力覚について説明する概念図である。図７に示すように、ユーザは使用状態において表示装置４やプッシュボタン５が設けられている正面２ａを自身に対向させるとともに、表示装置４が設けられておらずプッシュボタン５が設けられている筐体２の下部を把持することが一般的である。
【００３７】
他方、第１及び第２力覚発生装置２０A，２０Bは、筐体２の内部空間３の上方領域に配設されている。このため、第１力覚発生装置２０Aが駆動すると、筐体２の下部を把持しているユーザに対し、筐体２の上部が左右に傾動するかのような疑似力覚（矢印Ｆｘ参照）が付与されることとなる。また、第２力覚発生装置２０Bが駆動すると、筐体２の下部を把持しているユーザに対し、筐体２の上部が奥行方向に傾動するかのような疑似力覚（矢印Ｆｙ参照）が付与されることとなる。
【００３８】
ここで、矢印Ｆｘに示すように力覚の作用方向を左右で向きを変えるときには、第１錘２５Aに発生する加速度に関し、正の加速度の絶対値が負の加速度の絶対値よりも大きくする状況と、その逆とする状況とを所定時間（本書では、この所定時間の説明に便宜的に符号「Ｔ」を付記する）おきに交互に変換すればよい。なお、このようにユーザに力覚の作用方向が左右で向きを変えており筐体２の上部が左右に振れているかのような力覚を与えるためには、この所定時間Ｔをある程度長い時間確保する必要がある。
【００３９】
本実施形態では錘の往復移動により筐体に並進力を発生させ、該並進力に応じた力覚をユーザに付与するに際して、錘の加速度を正負で異ならせてユーザには擬似的に並進力が作用していると感じさせるよう構成している。つまり、錘の往復移動の周期をたとえ短くしても、上記所定時間Ｔを確保する上では全く影響が及ばない。このため、錘に発生させる加速度を大きくすることができるため、所望の大きさの並進力をユーザに付与する上で錘の質量を小さくすることができる。
【００４０】
次に、第１及び第２力覚発生装置２０A，２０Bを動作させることによって、筐体２を把持しているユーザに対し力覚に訴えて機器側からの情報を提示する制御について、携帯電話１のメモリ１２にユーザが電話帳情報を登録する場合を例にして説明する。この電話帳情報の登録に際しては、名前等の各種情報を関連付けて記憶させることができるが、ここでは説明の単純化のため電話番号の情報のみを登録するものとして説明する。ユーザは、この電話番号の情報をプッシュボタン５の押下により入力することができる。このとき一般にユーザは、押下動作を行い易くするため、プッシュボタン５の配置されている側である筐体２の下部を把持している。
【００４１】
図８は携帯電話１のメモリ１２に電話帳情報を登録する際に主制御部１０が実行する制御内容を説明するフローチャートである。図８に示すように、電話帳情報を登録するための制御モードとなると、主制御部１０は電話番号が入力されるのを待機する状態となり（ステップＳ１）、入力が完了したか否かを判断する（ステップＳ２）。入力が完了していない場合には（Ｓ２：ＮＯ）、ステップＳ１に戻って入力が完了されるまで待機する状態を継続する。入力が完了した場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、主制御部３１は入力された電話番号と、メモリ１２に既に記憶されている電話帳情報とを照合し（ステップＳ３）、その照合の結果、入力された電話番号が既に登録されている電話帳情報と重複するものであるか否かが判断される（ステップＳ４）。
【００４２】
電話番号が既に登録済である場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、主制御部３１は、筐体２の下部を把持しているユーザに対して筐体２の上部が横方向に傾動しているかのような力覚が付与されるよう第１力覚発生装置２０Aを駆動する。このとき、主制御部１０は、図７において矢印Ｆｘで示す力覚がユーザに付与されるよう、所定時間おきにユーザに付与される力覚の作用方向を変換する。つまり、正の加速度の絶対値が負の加速度の絶対値よりも大きくして第１錘２５Aを往復移動させる状況と、その逆として第１錘２５Aを往復移動させる状況とを所定時間おきに交互に発生させる。これにより、ユーザは筐体２が首を左右に振っているかのような力覚が付与され、今回入力なされた電話番号を電話帳情報として新規に登録する必要がない、すなわち機器側は自身の行った入力の指令に対して否定的な応答情報を提示しているものとユーザは直感的に理解することとなる。
【００４３】
主制御部３１は、第１力覚発生装置２０Aの動作に基づいてユーザに付与される力覚の作用方向を何度か変換したのち、第１力覚発生装置２０Aの動作を停止する。
【００４４】
他方、電話番号がメモリに登録されていない新規なものであった場合には（Ｓ４：ＮＯ）、主制御部３２は、筐体２の下部を把持しているユーザに対して筐体２の上部が奥行方向に傾動しているかのような力覚を付与するよう第２力覚発生装置２０Bを駆動する。このとき、主制御部１０は、図７において矢印Ｆｙに示す力覚がユーザに付与されるよう、所定時間おきにユーザに付与さえる力覚の作用方向を変換する。これにより、ユーザは筐体２が頷いているかのような力覚が付与され、今回入力なされた電話番号を電話帳情報として新規に登録するのを認める、すなわち機器側は自身に行った入力の指令に対して肯定的な応答情報を提示しているものとユーザは直感的に理解することとなる。
【００４５】
なお、矢印Ｆｘで示す力覚がユーザにとって否定的な応答情報として認識され、矢印Ｆｙに示す力覚がユーザにとって肯定的な応答情報として認識されるのは、ユーザが筐体２の正面２ａと対面する正規の姿勢で使用しているからであり、正規の姿勢で使用していれば、否定的な応答情報を誤って肯定的な応答情報として認識する虞はきわめて少ない。また、筐体２の正面２ａに表示装置４を設けることによって、ユーザは筐体２の正面２ａと対面するように促されることとなり、正規の姿勢で使用される可能性がより高まることとなるので、否定的な応答情報と肯定的な応答情報を誤って認識することは、より一層少なくなる。
【００４６】
主制御部３１は、第２力覚発生装置２０Bの動作に基づきユーザに付与される力覚の作用方向を何度か変換したのち、第２力覚発生装置２０Bの動作を停止する。
【００４７】
以上、本発明に係る実施形態を説明したが、上記の構成は本発明の範囲内で適宜変更可能である。特に、２つの力覚発生装置を利用してどのような場面においてユーザに機器側の応答情報を提示するのかについては、上述した例に限られず、多様な場面において適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
このように、本発明によれば、ユーザの入力操作に対する機器側からの応答情報をユーザに力覚に訴えて提示することによって該情報を的確に伝達することができるという作用効果を奏し、上述した携帯電話に限られず、携帯インクジェットプリンタ、固定電話の子機、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯ゲーム機、携帯音楽プレイヤー、据置型ゲーム機やテレビの操作器等のような、ユーザが携帯可能な電子機器に好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る携帯型装置の実施形態として例示する携帯電話の正面図である。
【図２】図１に示す携帯電話の構成を機能的に示すブロック図である。
【図３】図１に示す携帯電話の内部構造の要部を示す携帯電話の模式的断面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿って切断して示す携帯電話の模式的断面図である。
【図５】図３に示す携帯電話の力覚発生装置の基本動作を説明するタイミングチャートである。
【図６】図３に示す携帯電話の第１力覚発生装置の基本動作の説明図であり、（ａ）が該第１力覚発生装置の第１錘に正の加速度が発生している状態、（ｂ）が該第１錘に負の加速度が発生している状態をそれぞれ示している。
【図７】図３及び図４に示す力覚発生装置を利用して筐体を把持しているユーザに付与されうる力覚を説明する図である。
【図８】図２に示す携帯電話の主制御部が実行する制御内容の一例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１ 携帯電話（携帯型装置）
２ 筐体
２ａ 正面
４ 表示装置
５ プッシュボタン（入力手段）
１０ 主制御部（制御手段）
２０A 第１力覚発生装置（力覚発生手段）
２０B 第２力覚発生装置（力覚発生手段）
２１A 第１並進運動機構
２１B 第２並進運動機構
２２A 第１アクチュエータ
２２B 第２アクチュエータ
２３ 力覚コントローラ
２５A 第１錘
２５B 第２錘
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯インクジェットプリンタ、携帯電話固定電話の子機、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯ゲーム機、携帯音楽プレイヤー、据置型ゲーム機やテレビの操作器等のように、ユーザが携帯可能な携帯型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような携帯型装置は液晶パネル等の表示装置やスピーカを備え、これらデバイスにより視覚や聴覚に訴えてユーザに各種の情報を提示することができる。また、筐体に並進力が発生しているとの擬似力覚をユーザに付与するよう動作する装置を利用し、力覚に訴えてユーザに情報を提示することも提案されている（例えば特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００８−２８７７４号公報
【特許文献２】特開２００６−６５６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように視聴覚のみによらず力覚に訴えてユーザに情報を提示することは、ユーザがより直感的にその情報を理解できるようになるため、特に電子機器の取扱いに不慣れなユーザにとっては有益なものとなる。このようなことから、近年、ユーザに直感的に機器側からの情報を提示する手法や、及びそのような情報を的確に提示するよう構成された携帯型装置の提供が求められている。
【０００４】
そこで、本発明は、ユーザに機器側からの情報を提示するにあたって、ユーザがそれを直感的に理解しうるように構成された携帯型装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る携帯型装置は、ユーザが把持可能な筐体と、前記筐体に設けられてユーザに入力操作を行わせるための入力手段と、前記入力手段からの入力操作情報が入力される制御手段とを備える携帯型装置であって、前記筐体を把持しているユーザに対し、前記筐体の正面の横方向及び法線方向の少なくとも一の方向への並進力の力覚を付与するよう動作する力覚発生手段をさらに備え、前記制御手段は、前記入力操作情報に基づいて前記力覚発生手段を駆動し、前記筐体を把持しているユーザに対し、前記少なくとも一の方向のうち一側及び他側への並進力を交互に付与するよう構成され、前記筐体を把持しているユーザに、前記入力操作情報に対する肯定的な応答情報及び否定的な応答情報の少なくとも一方を力覚に訴えて提示することを特徴としている。
【０００６】
このような構成とすることにより、力覚発生手段を利用して、入力操作に対する装置側の応答情報を力覚に訴えて提示することができ、自身が行った入力操作に対する機器側の判断を直感的に理解することができるようになる。なお、前記正面はユーザの使用状態において該ユーザが対面する面であり、前記横方向は前記ユーザからみて左右方向であってもよい。このような構成とすることにより、ユーザは、肯定的な応答情報及び否定的な応答情報と力覚発生手段により付与される力覚の方向との関連付けを間違うことなく、認識することができる。
【０００７】
前記筐体の前記正面には、表示装置が設けられていてもよい。このような構成とすることにより、ユーザは筐体の正面と対面するように促されることとなり、肯定的な応答情報及び否定的な応答情報と力覚発生手段により付与される力覚の方向との関連付けを、より一層間違いにくくなる。
【０００８】
前記力覚発生手段は、前記少なくとも一の方向に往復移動可能な錘を備え、前記錘に発生する正の加速度の絶対値と負の加速度の絶対値とを異ならせて前記錘を往復運動させることにより前記ユーザに対して、前記少なくとも一の方向のうち一側及び他側への並進力の擬似力覚を選択的に付与する構成であってもよい。このような構成とすることにより、並進力をその向きを交互に変えながら付与する場合において、このような擬似力覚を付与する力覚発生手段を採用することによって錘の質量を小さくすることが可能となり、力覚発生手段を小型化することができる。
【０００９】
前記力覚発生手段が前記筐体の正面の横方向及び法線方向の両方への並進力の力覚を個別に付与するよう構成されていてもよい。このような構成とすることにより、これにより、肯定的な応答情報と否定的な応答情報を状況に応じて選択的にユーザに力覚に訴えて提示することができる。
【００１０】
前記制御手段は、前記入力操作情報に対して肯定的な応答情報をユーザに提示するときには、前記正面の法線方向の一側及び他側への並進力がユーザに交互に付与されるよう前記力覚発生手段を駆動し、前記入力操作情報に対して否定的な応答情報をユーザに提示するときには、前記正面の横方向の一側及び他側への並進力がユーザに交互に付与されるよう前記力覚発生手段を駆動する構成であってもよい。このような構成とすることにより、肯定的な応答情報を提示するときには、筐体が手間側及び奥側へと傾動するような力覚が付与され、頷くような動きを筐体が行っているとユーザに印象付けることができる。否定的な応答情報を提示するときには、筐体が左右に傾動するような力覚が付与され、首を左右に振らせるかのような動きを筐体が行っているとユーザに印象付けることができる。このように、肯定的な応答情報及び否定的な応答情報の両方がユーザに直感的に提示されることとなる。
【００１１】
前記力覚発生手段がユーザの使用状態において該ユーザから見て前記筐体の上部に配置されていてもよい。このような構成とすることにより、使用状態にある肯定的な応答情報又は否定的な応答情報を提示するにあたって、頷いたり首を振っているかのような動きを筐体が行っているとユーザに印象付け易くなる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、ユーザに機器側からの情報を提示するにあたり、ユーザにその情報を直感的に理解させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る携帯型装置の実施形態として例示する携帯電話１の正面図である。図１に示すように、携帯電話１は略直方体状の筐体２を備えており、筐体２の内部空間３には、筐体２を把持しているユーザに力覚を付与するよう動作する２つの力覚発生装置２０A，２０B（力覚発生手段）が設けられている。
【００１５】
以下の説明では、特に断らない限り、ユーザがこの携帯電話１を使用している状態において該ユーザから見た方向を基準にしている。なお、この「使用状態」とは、例えばマニュアルなどで推奨される正規の姿勢で使用している状態のことをいう。
【００１６】
筐体２の正面２ａの上部には液晶パネル等の表示装置４が設けられ、正面２ａの下部には入力操作用の多数のプッシュボタンが設けられている。正面２ａの上端部にはスピーカ６が設けられており、正面２ａの下端部にはマイクロフォン７が設けられている。携帯電話１の使用状態においてユーザは、視覚に訴えて各種多様な情報を提示するデバイスとして機能する表示装置４と対峙するよう図示している正面２ａを自身に向け、さらに、表示装置４が自身の手で隠れることがないよう、また入力操作用のプッシュボタン５を押下しやすくするように、筐体２の下部を把持することが一般的である。
【００１７】
図２は図１に示す携帯電話の構成を機能的に示すブロック図である。図２に示すように、筐体２の内部空間３には、携帯電話１の動作を統括的に制御する主制御部１０が設けられている。主制御部１０は表示装置４と接続されており、表示装置４に適宜画像情報を表示させることができる。主制御部１０はプッシュボタン５と接続されており、プッシュボタン５が押下されると操作信号が入力される構成となっている。
【００１８】
主制御部１０はスピーカ６及びマイクロフォン７と接続されているとともに、送受信部１１を介してアンテナ８と接続されている。通話時には、送受信部１１はアンテナ８を介して受信した基地局からの受信周波数信号を復調して主制御部１０に出力し、主制御部１０は送受信部１１からの信号を処理してスピーカ６に出力する。他方、主制御部１０はマイクロフォン７からの音声信号を処理して送受信部１１に出力し、送受信部１１は主制御部１０からの信号を変調したのち送信高周波信号に変換してアンテナ８に送信する。また、主制御部１０には、各種情報を記憶するメモリ１２と、電源となるバッテリ１３とが接続されている。
【００１９】
さらに、主制御部１０は力覚発生装置２０A，２０Bの力覚コントローラ２３に接続されており、主制御部１０は力覚コントローラ２３に指令を与えることによって、ユーザに所定の作用方向への力覚が付与されるよう力覚発生装置２０A，２０Bの動作を制御する。
【００２０】
次に、力覚発生装置２０A，２０Bの構成について説明する。図３は図１に示す携帯電話１の内部構造の要部を示す模式的断面図、図４は図３に示すIV−IV線に沿って切断して示す携帯電話１の模式的断面図である。図３及び図４に示すように、筐体２の内部空間には２つの力覚発生装置２０A，２０Bが配設されている。各力覚発生装置２０A，２０Bは、筐体２の内部空間３に配設された並進運動機構２１A，２１Bと、並進運動機構２１A，２１Bを駆動するアクチュエータ２２A，２２Bと、アクチュエータ２２A，２２Bの動作を制御する力覚コントローラ２３（図２参照）とを備えている。このように力覚コントローラ２３（図２参照）は単一であり、２つの力覚発生装置２０A，２０Bに共通のものとして設けられている。
【００２１】
これに対して、並進運動機構２１A，２１B及びアクチュエータ２２A，２２Bは、各力覚発生装置２０A，２０Bに個別対応して設けられている。一方の力覚発生装置２０Aを構成する並進運動機構２１A及びアクチュエータ２２Aは、筐体２の内部空間３を区画する内上面２ｂに取り付けられており、他方の力覚発生装置２０Bを構成する並進運動機構２１B及びアクチュエータ２２Bは筐体２の内部空間３を区画する内側面２ｃに取り付けられている。以下、前者に係る構成要素には適宜「第１」を付加し、後者に係る構成要素には適宜「第２」を付加して説明するものとする。
【００２２】
図３に示すように、第１並進運動機構２１Aには、内上面２ｂに取り付けられて横方向に延在する第１ガイドレール２４Aが設けられている。第１ガイドレール２４Aには第１錘２５Aが回転不能且つスライド可能に支持されており、第１錘２５Aは筐体２の内部空間３のうち上方領域において、横方向に往復移動可能になっている。第１錘２５Aには雌ネジ孔２６Aが貫通形成されており、第１錘２５Aが第１ガイドレール２４Aに支持された状態において雌ネジ孔２６Aの軸は横方向に向けられる。この雌ネジ孔２６Aには外面に雄ネジが切られた第１ボールネジ２７Aが螺入されており、第１ボールネジ２７Aは筐体２内に取り付けられた軸受２８Aによって回転可能に支持され、回転軸方向には直動不能になっている。
【００２３】
第１アクチュエータ２２Aは、例えばサーボモータやリニアモータなどの電動モータによって構成されている。第１アクチュエータ２２Aには正逆回転可能な出力軸２９Aが設けられており、出力軸２９Aは継手３０Aを介して第１ボールネジ２７Aの端部に連結されている。この第１アクチュエータ２２Aが駆動されると、出力軸２９Aが回転して出力軸２９Aからの回転駆動力が第１ボールネジ２７Aに入力され、第１ボールネジ２７Aが所定方向に回転駆動される。直動不能である第１ボールネジ２７Aが回転すると、この第１ボールネジ２７Aの回転方向と弦巻方向に従って回転不能である第１錘２５Aが第１ガイドレール２４Aの延在方向のうち何れかの側に向けて直動する。
【００２４】
図４に示すように、第２並進運動機構２１Bも第１並進運動機構２１Aとほぼ同様の構成となっている。て第２ガイドレール２４Bは、内上面２ｃの上部に奥行方向に延在するよう取り付けられており、この第２ガイドレール２４Bに支持されている第２錘２５Bは、筐体２の内部空間のうち上方領域を奥行方向に往復移動可能になっている。第２錘２５Bに形成された雌ネジ孔２６Bには第２ボールネジ２７Bが螺入されており、第２ボールネジ２７Bは軸受２８Bによって回転可能に支持され、回転軸方向である奥行方向には直動不能となっている。なお、携帯電話１の筐体２においては奥行方向（すなわち厚さ方向）の寸法が比較的小さくなっているため、横方向に延在する第１力覚発生装置２０Aと同じようにして第２アクチュエータ２２Bと第２ボールネジ２７Bとを同軸上に配置することが比較的困難である。
【００２５】
このため、第２アクチュエータ２２Bは、第２並進運動機構２１Bに対して左側にオフセットしており、第２アクチュエータ２２Bの出力軸２９Bは第２アクチュエータ２２Bの本体部分から奥側に向けて突出している。この出力軸２９Bと第２ボールネジ２７Bの奥側端部との間には、平行ギヤ列３０Bが介在している。この平行ギヤ列３０Bは、出力軸２９Bに固定されたドライブギヤ３１と、第２ボールネジ２７Bに固定されたドリブンギヤ３２とを備え、これら２つのギヤ３１，３２は互いに噛合している。第２アクチュエータ２２Bが駆動されると出力軸２９Bが回転し、出力軸２９Bの回転駆動力が平行ギヤ列３０Bを介して第２ボールネジ２７Bに伝達される。直動不能である第２ボールネジ２７Bが回転すると、第２ボールネジ２７Bの回転方向及び弦巻方向に従って回転不能である第２錘２５Bが奥行方向のいずれか一側に向けて直動する。
【００２６】
図２に戻ると、力覚コントローラ２３はドライバ３９A，３９Bを介してアクチュエータ２２A，２２Bに接続されており、ドライバ３９A，３９Bに制御指令を出力してアクチュエータ２２A，２２Bの出力軸２９A，２９Bの回転方向、回転速度及び回転加速度を制御する。これにより、図３及び図４に示す並進運動機構２１A，２１Bのボールネジ２７A，２７Bの回転方向、回転速度及び回転加速度が制御され、さらには錘２５A，２５Bの位置、移動方向、速度、加速度が制御されることとなる。
【００２７】
次に、力覚発生装置２０A，２０Bの基本動作について、第１力覚発生装置２０Aの第１錘２５Aの動作に着目して説明する。この説明の便宜上、第１錘２５Aが往復移動する方向を図面に従って「横方向」とし、第１錘２５Aが右側へ移動するときの速度を正、その逆側を負としており、第１錘２５Aに発生する加速度やこの加速度に基づいて作用する力に関しても、左右と正負の関係をこれに準ずるものとしている。
【００２８】
図５は図３に示す第１力覚発生装置２０Aの基本動作を説明するタイミングチャートである。初期状態では、第１錘２５Aが可動範囲の左端に位置して第１錘２５Aの速度Ｖが０であると仮定する。図３に示すように、この初期状態から第１錘２５Aが右向きに直動するときには、正の加速度ａ1が第１錘２５Aに発生して第１錘２５Aの速度Ｖが正側に加速する。この第１錘２５Aの移動開始から所定時間ｔ1が経過すると第１錘２５Aが所定位置ｘ1（図５の例示では可動範囲の中央位置）に達し、その後負の加速度ａ2が第１錘２５Aに発生して第１錘２５Aの速度Ｖが減速していく。加速度ａが負に転じてから所定時間ｔ2が経過すると、第１錘２５Aの速度Ｖが０となって第１錘２５Aは可動範囲の右端に位置する。引き続き第１錘２５Aには負の加速度ａ2が発生し、第１錘２５Aはその速度Ｖを負側に加速させながら左向きに移動する。第１錘２５Aの移動方向が左向きに転じてから所定時間ｔ3が経過すると第１錘２５Aが上記の所定位置ｘ1に達し、その後正の加速度ａ1が第１錘２５Aに発生して第１錘２５Aの速度Ｖが減速していく。加速度ａが正に転じてから所定時間ｔ4が経過すると、第１錘２５Aの速度Ｖが０となって第１錘２５Aは可動範囲の左端に戻る。力覚発生装置２０Aはこの一連の第１錘２５Aの往復移動が継続して行われるよう構成されている。
【００２９】
図６は図３に示す第１力覚発生装置２０Aの基本動作の説明図であり、（ａ）が第１錘２５Aに正の加速度ａ1が発生している状態（図５に示す時間ｔ1，ｔ4参照）、（ｂ）が第１錘２５Aに負の加速度ａ2が発生している状態（図５に示す時間ｔ2，ｔ3参照）を夫々示している。図６（ａ）に示すように、第１錘２５Aに正の加速度ａ1が発生している状態では、筐体２にはその反作用で負（左向き）の力Ｆ1が発生し、筐体２を把持しているユーザの掌にはこの力Ｆ1に応じた左向きの並進力が筐体２より作用する。図６（ｂ）に示すように、第１錘２５Aに負の加速度ａ2が発生している状態では筐体２には正（右向き）の力Ｆ2が発生し、筐体２を把持しているユーザの掌にはこの力Ｆ2に応じた右向きの並進力が筐体２より作用する。図６（ａ）及び（ｂ）に示す各力Ｆ1，Ｆ2は、第１錘２５Aの質量をＭとすると、次の運動方程式：Ｆ1＝Ｍ・(−ａ1)，Ｆ2＝Ｍ・(−ａ2) より夫々求めることができる。
【００３０】
図５に戻ると、正の加速度ａ1の絶対値は負の加速度ａ2の絶対値よりも大きくなっており、負の力Ｆ1の絶対値が正の力Ｆ2の絶対値よりも大きくなる（｜ａ1｜＞｜ａ2｜，｜Ｆ1｜＞｜Ｆ2｜）。この第１錘２５Aの動作が実現されるように、力覚コントローラ２３は出力軸２９Aの回転速度及び回転加速度を制御する構成となっている。これにより、ユーザには、大きさが異なる非対称の２つの力が交互に作用し続けることとなる。
【００３１】
ここで、人間は緩やかな力に対して鈍感となる知覚特性を有している。このように人間の知覚特性が非線形性を有している点は公知の事象であり（例えば特許文献１，２参照）、本書ではこの点についての詳細な説明を省略する。
【００３２】
結果、このような状況下にあるユーザは、自身の知覚特性に由来し、図５の最下段のチャートに示すように強い力である左向きの並進力のみが作用していると錯覚する。言い換えると、第１力覚発生装置２０Aは、第１錘２５Aを連続的に往復移動させるに際して第１錘２５Aに発生する正の加速度の絶対値と負の加速度の絶対値とを異ならせるよう第１アクチュエータ２２Aを駆動することにより、筐体２を把持しているユーザに対し、第１錘２５Aの移動方向である横方向のうちいずれか一側への並進力が筐体２より作用しているとの擬似力覚を付与することができる。
【００３３】
同様にして、第２力覚発生装置２０Bにおいても、第２錘２５Bに発生させる加速度を正負で異ならせることにより、筐体２を把持しているユーザに対し、第２錘２５Bの往復移動方向である奥行方向のうちのいずれか一側への並進力が筐体２より作用しているとの疑似力覚を付与することができる。
【００３４】
なお、図５に示す錘の動作パターンは一例に過ぎず、ユーザにこの擬似力覚を付与し得る範囲内で適宜変更可能である。例えば負の加速度の絶対値を正の加速度の絶対値よりも大きくすると、ユーザが擬似的に知覚する並進力の向きは逆側となる。また、説明を単純化するために速度Ｖが線形に変化するパターンを例示したが、速度Ｖが非線形に変化して正の加速度の絶対値及び／又は負の加速度の絶対値が時間の経過とともに変化するようにしてもよい。このときには、錘に発生する正の加速度の絶対値の最大値と負の加速度の絶対値の最大値とを異ならせるようにして錘を往復移動させればよい。加速度ａの正負が転換する錘の位置ｘ1も可動範囲の中央位置に限らず適宜変更可能であり、錘が往復動作するのに必要な時間（ｔ1＋ｔ2＋ｔ3＋ｔ4）も適宜値に設定可能である。
【００３５】
また、図３及び図４に示す力覚発生装置２０A，２０Bの構成も適宜変更可能である。並進運動機構２１A，２１Bはネジ機構を利用することでアクチュエータ２２A，２２Bが発生する回転駆動力を錘２５A，２５Bの並進運動に変換する構成となっているが、正負の加速度を異ならせて錘２５A，２５Bを往復移動させることができるのであればどのような機構を利用してもよい。
【００３６】
図７はユーザが図１に示す携帯電話を使用している状態において、第１及び第２力覚発生装置２０A，２０Bの動作によりユーザに付与し得る疑似力覚について説明する概念図である。図７に示すように、ユーザは使用状態において表示装置４やプッシュボタン５が設けられている正面２ａを自身に対向させるとともに、表示装置４が設けられておらずプッシュボタン５が設けられている筐体２の下部を把持することが一般的である。
【００３７】
他方、第１及び第２力覚発生装置２０A，２０Bは、筐体２の内部空間３の上方領域に配設されている。このため、第１力覚発生装置２０Aが駆動すると、筐体２の下部を把持しているユーザに対し、筐体２の上部が左右に傾動するかのような疑似力覚（矢印Ｆｘ参照）が付与されることとなる。また、第２力覚発生装置２０Bが駆動すると、筐体２の下部を把持しているユーザに対し、筐体２の上部が奥行方向に傾動するかのような疑似力覚（矢印Ｆｙ参照）が付与されることとなる。
【００３８】
ここで、矢印Ｆｘに示すように力覚の作用方向を左右で向きを変えるときには、第１錘２５Aに発生する加速度に関し、正の加速度の絶対値が負の加速度の絶対値よりも大きくする状況と、その逆とする状況とを所定時間（本書では、この所定時間の説明に便宜的に符号「Ｔ」を付記する）おきに交互に変換すればよい。なお、このようにユーザに力覚の作用方向が左右で向きを変えており筐体２の上部が左右に振れているかのような力覚を与えるためには、この所定時間Ｔをある程度長い時間確保する必要がある。
【００３９】
本実施形態では錘の往復移動により筐体に並進力を発生させ、該並進力に応じた力覚をユーザに付与するに際して、錘の加速度を正負で異ならせてユーザには擬似的に並進力が作用していると感じさせるよう構成している。つまり、錘の往復移動の周期をたとえ短くしても、上記所定時間Ｔを確保する上では全く影響が及ばない。このため、錘に発生させる加速度を大きくすることができるため、所望の大きさの並進力をユーザに付与する上で錘の質量を小さくすることができる。
【００４０】
次に、第１及び第２力覚発生装置２０A，２０Bを動作させることによって、筐体２を把持しているユーザに対し力覚に訴えて機器側からの情報を提示する制御について、携帯電話１のメモリ１２にユーザが電話帳情報を登録する場合を例にして説明する。この電話帳情報の登録に際しては、名前等の各種情報を関連付けて記憶させることができるが、ここでは説明の単純化のため電話番号の情報のみを登録するものとして説明する。ユーザは、この電話番号の情報をプッシュボタン５の押下により入力することができる。このとき一般にユーザは、押下動作を行い易くするため、プッシュボタン５の配置されている側である筐体２の下部を把持している。
【００４１】
図８は携帯電話１のメモリ１２に電話帳情報を登録する際に主制御部１０が実行する制御内容を説明するフローチャートである。図８に示すように、電話帳情報を登録するための制御モードとなると、主制御部１０は電話番号が入力されるのを待機する状態となり（ステップＳ１）、入力が完了したか否かを判断する（ステップＳ２）。入力が完了していない場合には（Ｓ２：ＮＯ）、ステップＳ１に戻って入力が完了されるまで待機する状態を継続する。入力が完了した場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、主制御部３１は入力された電話番号と、メモリ１２に既に記憶されている電話帳情報とを照合し（ステップＳ３）、その照合の結果、入力された電話番号が既に登録されている電話帳情報と重複するものであるか否かが判断される（ステップＳ４）。
【００４２】
電話番号が既に登録済である場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、主制御部３１は、筐体２の下部を把持しているユーザに対して筐体２の上部が横方向に傾動しているかのような力覚が付与されるよう第１力覚発生装置２０Aを駆動する。このとき、主制御部１０は、図７において矢印Ｆｘで示す力覚がユーザに付与されるよう、所定時間おきにユーザに付与される力覚の作用方向を変換する。つまり、正の加速度の絶対値が負の加速度の絶対値よりも大きくして第１錘２５Aを往復移動させる状況と、その逆として第１錘２５Aを往復移動させる状況とを所定時間おきに交互に発生させる。これにより、ユーザは筐体２が首を左右に振っているかのような力覚が付与され、今回入力なされた電話番号を電話帳情報として新規に登録する必要がない、すなわち機器側は自身の行った入力の指令に対して否定的な応答情報を提示しているものとユーザは直感的に理解することとなる。
【００４３】
主制御部３１は、第１力覚発生装置２０Aの動作に基づいてユーザに付与される力覚の作用方向を何度か変換したのち、第１力覚発生装置２０Aの動作を停止する。
【００４４】
他方、電話番号がメモリに登録されていない新規なものであった場合には（Ｓ４：ＮＯ）、主制御部３２は、筐体２の下部を把持しているユーザに対して筐体２の上部が奥行方向に傾動しているかのような力覚を付与するよう第２力覚発生装置２０Bを駆動する。このとき、主制御部１０は、図７において矢印Ｆｙに示す力覚がユーザに付与されるよう、所定時間おきにユーザに付与さえる力覚の作用方向を変換する。これにより、ユーザは筐体２が頷いているかのような力覚が付与され、今回入力なされた電話番号を電話帳情報として新規に登録するのを認める、すなわち機器側は自身に行った入力の指令に対して肯定的な応答情報を提示しているものとユーザは直感的に理解することとなる。
【００４５】
なお、矢印Ｆｘで示す力覚がユーザにとって否定的な応答情報として認識され、矢印Ｆｙに示す力覚がユーザにとって肯定的な応答情報として認識されるのは、ユーザが筐体２の正面２ａと対面する正規の姿勢で使用しているからであり、正規の姿勢で使用していれば、否定的な応答情報を誤って肯定的な応答情報として認識する虞はきわめて少ない。また、筐体２の正面２ａに表示装置４を設けることによって、ユーザは筐体２の正面２ａと対面するように促されることとなり、正規の姿勢で使用される可能性がより高まることとなるので、否定的な応答情報と肯定的な応答情報を誤って認識することは、より一層少なくなる。
【００４６】
主制御部３１は、第２力覚発生装置２０Bの動作に基づきユーザに付与される力覚の作用方向を何度か変換したのち、第２力覚発生装置２０Bの動作を停止する。
【００４７】
以上、本発明に係る実施形態を説明したが、上記の構成は本発明の範囲内で適宜変更可能である。特に、２つの力覚発生装置を利用してどのような場面においてユーザに機器側の応答情報を提示するのかについては、上述した例に限られず、多様な場面において適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
このように、本発明によれば、ユーザの入力操作に対する機器側からの応答情報をユーザに力覚に訴えて提示することによって該情報を的確に伝達することができるという作用効果を奏し、上述した携帯電話に限られず、携帯インクジェットプリンタ、固定電話の子機、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯ゲーム機、携帯音楽プレイヤー、据置型ゲーム機やテレビの操作器等のような、ユーザが携帯可能な電子機器に好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る携帯型装置の実施形態として例示する携帯電話の正面図である。
【図２】図１に示す携帯電話の構成を機能的に示すブロック図である。
【図３】図１に示す携帯電話の内部構造の要部を示す携帯電話の模式的断面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿って切断して示す携帯電話の模式的断面図である。
【図５】図３に示す携帯電話の力覚発生装置の基本動作を説明するタイミングチャートである。
【図６】図３に示す携帯電話の第１力覚発生装置の基本動作の説明図であり、（ａ）が該第１力覚発生装置の第１錘に正の加速度が発生している状態、（ｂ）が該第１錘に負の加速度が発生している状態をそれぞれ示している。
【図７】図３及び図４に示す力覚発生装置を利用して筐体を把持しているユーザに付与されうる力覚を説明する図である。
【図８】図２に示す携帯電話の主制御部が実行する制御内容の一例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１ 携帯電話（携帯型装置）
２ 筐体
２ａ 正面
４ 表示装置
５ プッシュボタン（入力手段）
１０ 主制御部（制御手段）
２０A 第１力覚発生装置（力覚発生手段）
２０B 第２力覚発生装置（力覚発生手段）
２１A 第１並進運動機構
２１B 第２並進運動機構
２２A 第１アクチュエータ
２２B 第２アクチュエータ
２３ 力覚コントローラ
２５A 第１錘
２５B 第２錘
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが把持可能な筐体と、前記筐体に設けられてユーザに入力操作を行わせるための入力手段と、前記入力手段からの入力操作情報が入力される制御手段とを備える携帯型装置であって、
前記筐体を把持しているユーザに対し、前記筐体の正面の横方向及び法線方向のうちの少なくとも一の方向への並進力の力覚を付与するよう動作する力覚発生手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記入力操作情報に基づいて前記力覚発生手段を駆動し、前記筐体を把持しているユーザに対し、前記少なくとも一の方向の一側及び他側への並進力を交互に付与するよう構成され、前記筐体を把持しているユーザに、前記入力操作情報に対する肯定的な応答情報及び否定的な応答情報の少なくとも一方を力覚を通じて提示し得ることを特徴とする携帯型装置。
【請求項２】
前記正面はユーザの使用状態において該ユーザが対面する面であり、前記横方向は前記ユーザからみて左右方向であることを特徴とする請求項１に記載の携帯型装置。
【請求項３】
前記筐体の前記正面には、表示装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の携帯型装置。
【請求項４】
前記力覚発生手段は、前記少なくとも一の方向に往復移動可能な錘を備え、前記錘に発生する正の加速度の絶対値と負の加速度の絶対値とを異ならせて前記錘を往復運動させることにより前記ユーザに対し、前記前記少なくとも一の方向のうち一側及び他側への並進力の擬似力覚を選択的に付与する構成であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の携帯型装置。
【請求項５】
前記力覚発生手段が前記筐体の正面の横方向及び法線方向の両方への並進力の力覚を個別に付与するよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の携帯型装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記入力操作情報に対して肯定的な応答情報をユーザに提示するときには、前記正面の法線方向の一側及び他側への並進力がユーザに交互に付与されるよう前記力覚発生手段を駆動し、
前記入力操作情報に対して否定的な応答情報をユーザに提示するときには、前記正面の横方向の一側及び他側への並進力がユーザに交互に付与されるよう前記力覚発生手段を駆動することを特徴とする請求項５に記載の携帯型装置。
【請求項７】
前記力覚発生手段がユーザの使用状態において該ユーザから見て前記筐体の上部に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の携帯型装置。
【請求項１】
ユーザが把持可能な筐体と、前記筐体に設けられてユーザに入力操作を行わせるための入力手段と、前記入力手段からの入力操作情報が入力される制御手段とを備える携帯型装置であって、
前記筐体を把持しているユーザに対し、前記筐体の正面の横方向及び法線方向のうちの少なくとも一の方向への並進力の力覚を付与するよう動作する力覚発生手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記入力操作情報に基づいて前記力覚発生手段を駆動し、前記筐体を把持しているユーザに対し、前記少なくとも一の方向の一側及び他側への並進力を交互に付与するよう構成され、前記筐体を把持しているユーザに、前記入力操作情報に対する肯定的な応答情報及び否定的な応答情報の少なくとも一方を力覚を通じて提示し得ることを特徴とする携帯型装置。
【請求項２】
前記正面はユーザの使用状態において該ユーザが対面する面であり、前記横方向は前記ユーザからみて左右方向であることを特徴とする請求項１に記載の携帯型装置。
【請求項３】
前記筐体の前記正面には、表示装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の携帯型装置。
【請求項４】
前記力覚発生手段は、前記少なくとも一の方向に往復移動可能な錘を備え、前記錘に発生する正の加速度の絶対値と負の加速度の絶対値とを異ならせて前記錘を往復運動させることにより前記ユーザに対し、前記前記少なくとも一の方向のうち一側及び他側への並進力の擬似力覚を選択的に付与する構成であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の携帯型装置。
【請求項５】
前記力覚発生手段が前記筐体の正面の横方向及び法線方向の両方への並進力の力覚を個別に付与するよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の携帯型装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記入力操作情報に対して肯定的な応答情報をユーザに提示するときには、前記正面の法線方向の一側及び他側への並進力がユーザに交互に付与されるよう前記力覚発生手段を駆動し、
前記入力操作情報に対して否定的な応答情報をユーザに提示するときには、前記正面の横方向の一側及び他側への並進力がユーザに交互に付与されるよう前記力覚発生手段を駆動することを特徴とする請求項５に記載の携帯型装置。
【請求項７】
前記力覚発生手段がユーザの使用状態において該ユーザから見て前記筐体の上部に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の携帯型装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１０３８８７（Ｐ２０１０−１０３８８７Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７５２５６（Ｐ２００８−２７５２５６）
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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