触觉呈现装置、触觉呈现系统、控制方法以及程序

摘要

触觉呈现装置具有：线性谐振致动器；和对线性谐振致动器提供脉冲波作为驱动信号的控制部。控制部在脉冲波的频率小于线性谐振致动器的谐振频率的情况下，将脉冲波的脉冲宽度设为小于频率的倒数的1/2。

说明书

技术领域

本公开涉及触觉呈现装置、触觉呈现系统、控制方法以及程序。

背景技术

在触觉呈现装置之一中，已知包含线性谐振致动器(linear resonant actuator：LRA)的触觉呈现装置。作为LRA的驱动信号的波形而已知种种波形，但在触觉呈现装置的小型化中，脉冲波是有效的。例如在专利文献1～3中提出与触觉呈现装置的驱动相关的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2017-68874号公报

专利文献2：JP特开2018-129049号公报

专利文献3：JP特表2000-514250号公报

发明内容

发明要解决的课题

但在现有的使用脉冲波的触觉呈现装置中，在振动的频率低的情况下，易于在触感中包含杂感(噪声)。

本公开目的在于，提供在振动的频率低的情况下也能够已知在触感中产生的噪声的触觉呈现装置、触觉呈现系统、控制方法以及程序。

用于解决课题的手段

根据本公开，提供触觉呈现装置，具有线性谐振致动器；和对所述线性谐振致动器提供脉冲波作为驱动信号的控制部，所述控制部在所述脉冲波的频率小于所述线性谐振致动器的谐振频率的情况下，将所述脉冲波的脉冲宽度设为小于所述频率的倒数的1/2。

发明效果

根据本公开，在振动的频率低的情况下也能够抑制触感中产生的噪声。

附图说明

图1是表示线性谐振致动器的振动的图。

图2是表示第1实施方式所涉及的触觉呈现装置的框图。

图3是表示第1实施方式中的信号处理装置所进行的处理的概要的流程图。

图4是表示第1实施方式中的脉冲波的频率小于线性谐振致动器的谐振频率的情况下的振动的图。

图5是表示第2实施方式所涉及的触觉呈现装置的框图。

图6是表示第2实施方式中的模拟-数字变换部以及信号处理装置所进行的处理的概要的流程图。

图7是表示第3实施方式所涉及的触觉呈现装置的框图。

图8是表示第4实施方式所涉及的触觉呈现系统的框图。

图9是表示脉冲波的脉冲宽度小于谐振频率的1/4的情况下的振动的图。

具体实施方式

首先说明线性谐振致动器(LRA)的振动特性。图1是表示LRA的振动的图。LRA构成弹簧-质量系统，具有谐振频率f

但在脉冲波的频率f

如此地，在作为驱动信号而使用脉冲波的情况下，若脉冲波的频率f

本发明的发明者们为了排除这样的噪声而进行锐意研讨的结果，想到下述那样的本公开的实施方式。

以下参考附图来具体说明本公开的实施方式。另外，在本说明书以及图面中，对具有实质相同功能结构的构成要素标注相同符号，从而有时省去重复的说明。

(第1实施方式)

第1实施方式涉及以数字信号为输入信号的触觉呈现装置。图2是表示第1实施方式所涉及的触觉呈现装置的框图。

如图2所示，第1实施方式所涉及的触觉呈现装置100具有：LRA110；和对LRA110提供脉冲波作为驱动信号的信号处理装置120。

信号处理装置120具备CPU(Central Processing Unit，中央处理器)121、ROM(Read Only Memory，只读存储器)122、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)123以及辅助存储部124。CPU121、ROM122、RAM123以及辅助存储部124构成所谓的计算机。信号处理装置120的各部经由总线125相互连接。信号处理装置120例如是半导体芯片，是控制部的一例。

CPU121执行存放于辅助存储部124的各种程序(例如频率控制程序)。

ROM122是非易失性的主存储器件。ROM122存放为了CPU121执行存放于辅助存储部124的各种程序而需要的各种程序、数据等。具体地，ROM122存放BIOS(Basic Input/OutputSystem，基本输入输出系统)、EFI(Extensible Firmware Interface，可扩展固件接口)等启动程序等。

RAM123是DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)、SRAM(Static Random Access Memory，静态随机存取存储器)等易失性的主存储器件。RAM123作为由CPU121执行存放于辅助存储部124的各种程序时展开的作业区域发挥功能。

辅助存储部124是存放由CPU121执行的各种程序以及通过由CPU121执行各种程序而生成的各种数据的辅助存储器件。

在本实施方式中，对信号处理装置120输入能够用在LRA110的驱动中的数字信号(脉冲波)，作为输入信号。

信号处理装置120具备这样的硬件结构，进行如下那样的处理。图3是表示信号处理装置120所进行的处理的概要的流程图。

首先，信号处理装置120对所输入的数字信号(脉冲波)的频率f

若频率f

另一方面，若频率f

然后，在步骤S12或S13后，将步骤S12或S13中设定的脉冲宽度t的脉冲波提供给LRA110，驱动LRA110。

在触觉呈现装置100中，在脉冲波的频率f

此外，在脉冲波的频率f

如此地，根据第1实施方式，在振动的频率低的情况下，也能够抑制触觉中产生的噪声。

作为将数字信号用作输入信号的触觉呈现装置100，能够举出基于数字数据产生振动的装置，例如携带式的游戏机、智能手机等。

(第2实施方式)

第2实施方式涉及以模拟信号为输入信号的触觉呈现装置。图5是表示第2实施方式所涉及的触觉呈现装置的框图。

如图5所示，第2实施方式所涉及的触觉呈现装置200具有LRA110、信号处理装置120和模拟-数字(AD)变换部260。

在本实施方式中，对触觉呈现装置200输入不能够直接用在LRA110的驱动中的模拟信号，作为输入信号。AD变换部260将输入到触觉呈现装置200的模拟信号变换成能够用在LRA110的驱动的数字信号(脉冲波)，输出到信号处理装置120。

AD变换部260以及信号处理装置120具备这样的硬件结构，进行如下那样的处理。图6是表示AD变换部260以及信号处理装置120所进行的处理的概要的流程图。

首先，AD变换部260将所输入的模拟信号例如正弦信号变换成数字信号(脉冲波)，输出到信号处理装置120(步骤S21)。

接下来，信号处理装置120对数字信号(脉冲波)的频率f

之后，信号处理装置120在步骤S12～S14进行与第1实施方式同样的处理。

在触觉呈现装置200中，在AD变换部260的AD变换中得到的脉冲波的频率f

此外，在AD变换部260的AD变换中得到的脉冲波的频率f

如此地，根据第2实施方式，也是在振动的频率低的情况下，也能够抑制触觉中产生的噪声。

作为将模拟信号用作输入信号的触觉呈现装置200，接收模拟的声音信号等并产生振动的装置例如能够举出在与游戏机主体之间进行模拟通信的游戏控制器等。此外，还能够使用到在与根据电影的声音数据生成模拟的声音信号的装置之间进行模拟通信的能够振动的座席等。

(第3实施方式)

第3实施方式涉及具备传感器的触觉呈现装置。图7是表示第3实施方式所涉及的触觉呈现装置的框图。

如图7所示，第3实施方式所涉及的触觉呈现装置300具有LRA110、信号处理装置120、AD变换部260和传感器330。

传感器330检测环境信息并将模拟信号输出到AD变换部260。传感器330例如是检测触觉呈现装置300的周边的声音即空气的振动并输出模拟信号的麦克风。传感器330例如是检测触觉呈现装置300的加速度并输出模拟信号的加速度传感器。传感器330是检测部的一例。

LRA110以及信号处理装置120的结构与第1实施方式同样。

在第3实施方式中，对AD变换部260不是从触觉呈现装置300的外部提供模拟信号，而是从触觉呈现装置300中具备的传感器330提供模拟信号。并且，与第2实施方式同样，在步骤S21，AD变换部260将模拟信号变换成数字信号(脉冲波)，在步骤S11～S14，信号处理装置120进行与第1实施方式同样的处理。

因此，在触觉呈现装置300中，在AD变换部260的AD变换中得到的脉冲波的频率f

此外，在AD变换部260的AD变换中得到的脉冲波的频率f

如此地，根据第3实施方式，也是在振动的频率低的情况下，也能够抑制触觉中产生的噪声。

作为具备传感器330的触觉呈现装置300，还能够用到检测周边的声音来产生振动的装置、例如具备检测剧场、体育场内的声音的麦克风的能够振动的座席等。

(第4实施方式)

第4实施方式涉及触觉呈现系统，其具备：触觉呈现装置；和在与该触觉呈现装置之间进行通信并对触觉呈现装置发送数字信号的检测装置。图8是表示第4实施方式所涉及的触觉呈现系统的框图。

如图8所示，第4实施方式所涉及的触觉呈现系统400具有触觉呈现装置410和检测装置450。在触觉呈现装置410与检测装置450之间进行通信。通信可以是无线通信、有线通信的任一者。

检测装置450具有传感器330、AD变换部460和发送部470。传感器330检测检测装置450的环境信息并生成模拟信号。AD变换部460将传感器330所生成的模拟信号变换成数字信号。发送部470将从AD变换部460输出的数字信号发送到触觉呈现装置410。

触觉呈现装置410具有LRA110、信号处理装置120和接收部440。接收部440接收检测装置450的发送部470发送的数字信号，并将其提供到信号处理装置120。

在检测装置450中，由传感器330生成模拟信号，该模拟信号被AD变换部460变换成数字信号，该数字信号被发送部470发送。

由发送部470发送的数字信号被触觉呈现装置410中具备的接收部440接收。然后，信号处理装置120在步骤S11～S14进行与第1实施方式同样的处理。

因此，在触觉呈现装置410中，在AD变换部460的AD变换中得到的脉冲波的频率f

此外，在AD变换部460的AD变换中得到的脉冲波的频率f

如此地，根据第4实施方式，也是在振动的频率低的情况下，也能够抑制触觉中产生的噪声。

此外，根据触觉呈现系统400，能够在远离触觉呈现装置410的场所使用检测装置450，将基于检测装置450中收集的环境信息的振动从触觉呈现装置410予以呈现。例如，由于触觉能以利用加速度的函数进行近似，因此，通过使用加速度传感器作为传感器330，能在设于远离检测装置450的地方的触觉呈现装置410重现检测装置450中检测到的触觉。例如，通过用检测装置450检测患者的振动，在触觉呈现装置410重现该振动，医师能够进行远程的患者的触诊。

另外，也可以从检测装置450将模拟信号不变换成数字信号地发送，在触觉呈现装置410将模拟信号变换成数字信号。即，也可以在接收部440与信号处理装置120之间设置AD变换部260，省略检测装置450的AD变换部460。

此外，也可以在AD变换部460与发送部470之间设置信号处理装置120，将信号处理装置120所进行的图3的处理完毕的脉冲波发送到触觉呈现装置410。在该情况下，能够简化触觉呈现装置410的结构。

另外，在本公开中，在脉冲波的频率f

例如通过CPU121执行存放于辅助存储部124的程序来实现上述的各实施方式中的触觉呈现装置的动作，实施各实施方式中的控制方法。

以上详细说明了优选的实施方式等，但并不限制在上述的实施方式等，能不脱离记载于权利要求书的范围地在上述的实施方式等中加进种种变形以及置换。

本国际申请主张基于在2018年12月12日申请的日本专利申请第2018-232906号的优先权，将该申请的全内容援引到本国际申请。

符号说明

100、200、300 触觉呈现装置

110 线性谐振致动器(LRA)

120 信号处理装置

260、460 AD变换部

330 传感器

400 触觉呈现系统

410 触觉呈现装置

440 接收部

450 检测装置

470 发送部。