WO2023145304A1 - 操作デバイス - Google Patents

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WO2023145304A1
WO2023145304A1 PCT/JP2022/046737 JP2022046737W WO2023145304A1 WO 2023145304 A1 WO2023145304 A1 WO 2023145304A1 JP 2022046737 W JP2022046737 W JP 2022046737W WO 2023145304 A1 WO2023145304 A1 WO 2023145304A1
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driving
stopper
force
operating device
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宇湖 劉
佑輔 中川
亮平 安田
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Sony Group Corp
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    • G06F2203/01—Indexing scheme relating to G06F3/01
    • G06F2203/015—Force feedback applied to a joystick

Definitions

  • the present disclosure relates to an operation device.
  • Patent Literature 1 discloses an operation device capable of switching between ON and OFF of the force sense for a trigger that is one-dimensional and can be moved in either the positive or negative direction. ing.
  • Patent Document 1 can be applied to a one-dimensional trigger operation, for example, it requires precise control when presenting a force sensation, and also requires two-dimensional or three-dimensional trigger operation. It was difficult to extend to a stick operation that can move in both positive and negative directions.
  • the present disclosure proposes a new and improved operation device that can further improve the user's operational feeling when operating a stick that can be moved in both positive and negative directions.
  • an operating section that is moved by a user's operation, a first movable section that allows the operating section to move within a predetermined range, a first driving section, and at least one or more and a first driven portion capable of moving the contact portion of the first movable portion according to the driving force of the first driving portion.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an overall overview of an operation device according to the present disclosure
  • FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a functional configuration example of an operation device according to the present disclosure
  • It is an explanatory view for explaining an example of functional composition of a control device concerning this indication.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an overview of haptic presentation according to the present disclosure
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of driving an actuator when a haptic presentation request is set
  • FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an example of driving an actuator when a haptic presentation request is set to be disabled
  • FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an example related to calculation of a force vector
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an outline of a command object
  • FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining an example of a force vector when the stick is tilted from "0" toward an area having another number
  • FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an example of a force vector when the stick is tilted from "1" to "2" or "8"
  • FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an example of a method of presenting an instantaneous haptic sensation
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a specific example of command values generated when a ball collides with a character multiple times
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a specific example of command values generated when a ball collides with a character multiple times
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a specific example of command values generated when a ball collides with a character multiple times
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a specific example of command values generated when a ball collides with
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining an example of a continuous haptic presentation method
  • FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an example of stick operation restrictions
  • FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining another example of stick motion limitation
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a graph showing changes in haptic vectors over time
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an example of a command value including amplitude information
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining another example of command values including amplitude information
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining another example of command values including amplitude information
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an example of operation processing of a control device according to the present disclosure
  • FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an example of stick operation restrictions
  • FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining another example of stick motion limitation
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a graph showing changes in haptic vectors over time
  • FIG. 4
  • FIG. 3 is an abstract diagram that abstracts a configuration related to haptic presentation of the operation device according to the present disclosure
  • 4 is a graph showing changes in position of each component in haptic presentation of the operation device according to the present disclosure
  • FIG. 11 is an abstract diagram of a configuration related to haptic presentation of an operation device having a stopper composed of two parts
  • FIG. 11 is an abstract diagram of a configuration related to haptic presentation of an operation device having a stopper composed of two parts
  • FIG. 11 is an abstract diagram of a configuration related to haptic presentation of an operation device having a stopper composed of two parts
  • FIG. 11 is an abstract diagram of a configuration related to haptic presentation of an operation device having a stopper composed of two parts
  • FIG. 11 is an abstract diagram of a configuration related to haptic presentation of an operation device having a stopper composed of two parts
  • FIG. 11 is an abstract diagram of a configuration related to haptic presentation of an operation device having a stopper composed of two parts
  • FIG. 11 is
  • FIG. 10 is a graph showing changes in position of each component in force presentation of an operation device having a stopper composed of two parts;
  • FIG. 4 is a graph showing position changes of each configuration in force presentation of an operation device having a positive actuator that drives a positive stopper and a negative actuator that drives a negative stopper.
  • FIG. 11 is an abstract diagram for explaining a modification of the shape of each configuration related to haptic presentation;
  • FIG. 11 is an abstract diagram for explaining a modification of the shape of each configuration related to haptic presentation;
  • Operation device overview An embodiment of the present disclosure relates to an operation device capable of further improving a user's operational feeling. First, with reference to FIG. 1, an outline of an operation device according to the present disclosure will be described.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an overall overview of an operation device 1 according to the present disclosure. Recently, there is a need to provide a user with a comfortable operational feeling while presenting a haptic sensation to an operation device such as an analog stick.
  • a controller used in a game can provide the user with a sense of realism and immersion by presenting haptic sensations corresponding to the character's state and actions when operating the character.
  • an operation device that can be set without a haptic presentation request, such as when you want to concentrate on the action instead of always presenting the haptic.
  • the operation device it may be desirable for the operation device to be capable of switching between a state in which the force sense is presented and a state in which the force sense is not presented (that is, it is possible to set whether to request the presentation of the force sense).
  • the operation device 1 can be set with or without a force sense presentation request, and can improve the user's operational feeling regardless of whether the force sense is presented or not. is.
  • the operation device 1 according to the present disclosure may be the entire housing (for example, a controller, etc.) including the analog stick as shown in FIG. 1, or the analog stick portion as shown in FIG. good.
  • the analog stick portion as shown in FIG. 1 will be explained as the operation device 1 .
  • a functional configuration example of the operation device 1 according to the present disclosure will be described below with reference to FIG. 2 .
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a functional configuration example of the operation device 1 according to the present disclosure.
  • the operation device 1 is applied to stick operations in two-dimensional directions will be mainly described, but the operation device 1 according to the present disclosure can be applied to stick operations in one-dimensional directions or three-dimensional directions. is also applicable.
  • the operation device 1 includes a stick 10, a limit ring 15, a stick cap 20, a rotator 30, a stopper 40, an actuator 50, an angle sensor 55, an angle sensor 60 and an origin return unit 70 .
  • a stick 10 according to the present disclosure is an example of an operation unit that is tilted by a user's operation.
  • the stick 10 can be tilted by the rotator 30 .
  • the stick 10 can be tilted by the rotator 30 within a predetermined rotation range limited by the limit ring 15 .
  • the stick 10 can be tilted by the user with the central axis of the rotating body 30A as the rotation axis. Also, the stick 10 can be tilted by the user with the central axis of the rotating body 30B as the rotation axis.
  • the limiting ring 15 is a ring for rotating the rotating body 30 only within a predetermined range. For example, limit ring 15 is contacted when stick 10 is tilted a certain amount. As a result, the rotatable range of the rotating body 30 is also restricted.
  • a stick cap 20 is a cap that covers the stick 10 .
  • the user can tilt the stick 10 via the stick cap 20 by, for example, finger manipulation.
  • the rotating body 30 rotates on the rotation axis of the rotating body 30, thereby enabling the stick 10 to be tilted within a predetermined rotation range.
  • the rotating body 30A which is an example of the first movable part, allows the stick 10 to move within a predetermined range. More specifically, by rotating the central axis of the rotating body 30A as the first axis, the stick 10 can be tilted in both positive and negative directions in the rotational direction of the rotating body 30A.
  • the rotating body 30B which is an example of the second movable part, rotates about the central axis of the rotating body 30B as a second axis, thereby tilting the stick 10 in both positive and negative directions in the rotation direction of the rotating body 30B.
  • the central axis of the rotating body 30A and the central axis of the rotating body 30B may be orthogonal as shown in FIG.
  • the rotating body 30A may have an elongated hole that does not interfere with the stick 10 when the stick 10 is tilted by the central axis of the rotating body 30B.
  • the rotating body 30 has a contact portion that comes into contact with the movement of the stopper 40, which will be described later.
  • the contact portion may have a convex structure as shown in FIG. 2, which will be described later in detail.
  • the number of rotating bodies 30 is one, the number of stoppers 40, actuators 50, and angle sensors 55 and 60, which will be described later, may also be one.
  • the stopper 40 is an example of a driven portion.
  • the stopper 40 can move the contact portion of the rotating body 30 according to the driving force of the actuator 50 . Further, the stopper 40 contacts the contact portion of the rotating body 30 and can apply a load in the rotating direction of the rotating body 30 . As a result, the stick 10 is moved, and a force sensation is presented to the user via the stick 10 .
  • the stopper 40 includes at least one or more parts.
  • the stopper 40 shown in FIG. 2 is composed of one component. A specific example of the stopper 40 composed of two parts will be described later.
  • the stopper 40A is an example of a first driven portion, and can move the contact portion in the rotation direction of the rotating body 30A. Due to the movement of the contact portion, a load is applied in the rotational direction of the rotating body 30A, and the operation device 1 can present the user with a force corresponding to the rotating direction of the rotating body 30A.
  • the stopper 40B is an example of a second driven portion, and the contact portion can be moved in the rotation direction of the rotating body 30B. Due to the movement of the contact portion, a load is applied in the rotating direction of the rotating body 30B, and the operation device 1 can present the user with a force corresponding to the rotating direction of the rotating body 30B.
  • Actuator 50 is an example of a driving unit driven under control of control device 100, which will be described later.
  • the actuator 50A is an example of a first driving section, and can rotate the stopper 40A according to the driving force based on the command value acquired from the control device 100.
  • the actuator 50B is an example of a second driving section, and can rotate the stopper 40B according to the driving force based on the command value acquired from the control device 100.
  • the actuator 50 may be, for example, a DC rotary motor, but is not limited to such an example.
  • the actuator 50 may be a brushless motor, a direct-acting motor, a solenoid, or any actuator that can be restricted from the left and right with a stopper structure.
  • the angle sensors 55 and 60 are sensors capable of detecting angle information.
  • the angle sensor 55 detects angle information of the stopper 40 .
  • the angle sensor 60 detects angle information of the stick 10 .
  • the origin return unit 70 has a structure that returns the stick 10 to the origin.
  • the return-to-origin unit 70 is composed of a return-to-origin spring, an insert, and a slider.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a functional configuration example of the control device 100 according to the present disclosure.
  • the control device 100 according to the present disclosure includes a storage section 110, a power supply section 120, and a control section .
  • control device 100 is provided by a housing (for example, a controller) that includes the operation device 1, but the control device 100 is arranged as a server at any place.
  • the storage unit 110 holds software and various data.
  • the storage unit 110 holds the relationship between the command value generated by the command value generation unit 135 and the voltage applied to the actuator 50 .
  • the storage unit 110 may hold the relationship between the applied voltage and the torque generated by the applied voltage.
  • torque is an example of driving force.
  • the operation device 1 may be equipped with a sensor that detects the torque generated by the contact between the rotating body 30 and the stopper 40 .
  • the sensor may then detect the torque generated by the applied voltage.
  • the storage unit 110 may hold the relationship between the applied voltage and the torque detected by the sensor.
  • the interface unit 131 can control the torque in a feedback manner based on the relationship held by the storage unit 110. For example, it is possible to perform control according to various conditions such as the age and sex of the user. .
  • the power supply unit 120 supplies power to each component within the control device 100 .
  • FIG. 3 shows an example in which the power supply unit 120 is mounted inside the control device 100 , the power supply unit 120 may be located outside the control device 100 .
  • control unit 130 controls overall operations of the control device 100 .
  • the control unit 130 according to the present disclosure includes, for example, an interface unit 131, an angle information reception unit 132, a communication unit 133, a setting reception unit 134, and a command value generation unit 135, as shown in FIG. .
  • the interface unit 131 is a communication interface that transmits/receives signals including various information to/from the operation device 1 .
  • the interface unit 131 receives angle information from the angle sensors 55 and 60 .
  • the interface unit 131 also supplies the actuator 50 with a current corresponding to the command value generated by the command value generation unit 135 .
  • the angle information acceptance unit 132 accepts angle information received by the interface unit 131.
  • the angle information receiving section 132 receives the angle information of the stick 10 and the angle information of the stopper 40 received by the interface section 131 .
  • the communication unit 133 performs various communications with other devices. For example, the communication unit 133 receives various signals from a server or a mobile terminal used by a user.
  • the communication unit 133 receives information about whether or not there is a haptic presentation request set by the user on the application from the server or the mobile terminal.
  • the communication unit 133 receives information about various objects on the application from the server or the mobile terminal. A specific example of information about various objects will be described later.
  • the setting acceptance unit 134 accepts setting information received by the communication unit 133 .
  • the setting accepting unit 134 accepts information regarding whether or not there is a haptic presentation request set by the user.
  • the command value generator 135 generates a command value for driving the actuator 50 based on the angle information received by the angle information receiver 132 and the setting information received by the setting receiver 134 .
  • the command value generation unit 135 calculates a force vector, which is an example of a force sense value, when a force sense presentation request is set. Also, the command value generator 135 may generate a command value based on the calculated force vector. Details regarding the calculation of the force vector and the generation of the command value will be described later.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an overview related to haptic presentation according to the present disclosure.
  • the rotor 30 has a convex structure 31 as a contact portion as shown in FIG.
  • the convex structure 31 may be made of any material, but by using a material that can absorb impact, such as a cushioning material, it is possible to reduce an unintended sense of collision when presenting a force sensation to the user. .
  • the user sets, for example, on the application whether or not to request the presentation of the force sensation. Then, the actuator 50B rotates the stopper 40B based on the force sense presentation request.
  • FIG. 5A an example of driving the actuator 50 when the force sense presentation request is set to be present will be described.
  • FIG. 5A is an explanatory diagram for explaining an example of driving the actuator 50B when the force sense presentation request is set.
  • the actuator 50 rotates the stopper 40B under the control of the control device 100 .
  • the actuator 50B rotates the stopper 40B according to the driving force based on the command value generated by the control device 100.
  • the actuator 50B can apply a load to the rotating body 30B by contact between the end surface of the notch of the stopper 40B and the convex structure 31B of the rotating body 30B. This allows the actuator 50B to move the rotating body 30B.
  • the stick 10 is also tilted with respect to the direction in which the rotating body 30B is moved.
  • the operation device 1 according to the present disclosure can present the user with a force sensation according to the driving force of the actuator 50B in the direction in which the stick 10 is tilted.
  • FIG. 6B an example relating to the driving of the actuator 50B when the haptic presentation request is set to be absent will be described.
  • FIG. 5B is an explanatory diagram for explaining an example related to the driving of the actuator 50B when the haptic presentation request is not set.
  • the actuator 50 rotates the stopper 40B under the control of the control device 100 .
  • the actuator 50B moves the stopper 40B to a position where the protruded structure 31B of the rotating body 30B and the end surface of the notch of the stopper 40 do not come into contact when the stick 10 is tilted, as shown in FIG. may
  • a position where the convex structure 31B of the rotating body 30B and the end surface of the notch of the stopper 40 do not contact may be expressed as a non-interfering position.
  • the convex structure 31B of the rotating body 30B does not come into contact with the stopper 40B. That is, since the user is not provided with a sense of resistance corresponding to the contact, the user's operability can be further improved even when the haptic presentation request is set to be absent.
  • the actuator 50 can provide the user with a haptic sensation by driving force based on the command value generated by the control device 100 .
  • the process of generating command values by the control device 100 will be sequentially described.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an example related to calculation of a force vector.
  • a character C and a ball B exist in a virtual space S such as a game. Then, the user can operate the character C using the operation device 1 .
  • a ball B is flying toward a character C that is at rest.
  • Character C is an example of an operation object operated by a user
  • ball B is an example of an interfering object that interferes with the operation object (that is, character C).
  • the command value generation unit 135 calculates a haptic vector based on the information about various objects on the application received by the communication unit 133 .
  • information about various objects on the application may include the characteristics of character C or the characteristics of ball B.
  • the characteristics here include, for example, properties such as speed, size, elasticity, friction, electricity and surface roughness, or pre-designed scalar fields and vector fields.
  • the properties of ball B may include various properties of ball B, such as flight speed, elasticity, or weight.
  • the command value generator 135 calculates the force vector in the right direction. Further, the command value generator 135 calculates the magnitude of the force vector based on various information such as the speed of the ball B and the hardness (ie, elastic modulus) of the ball B.
  • FIG. 6 the command value generator 135 calculates the force vector in the right direction. Further, the command value generator 135 calculates the magnitude of the force vector based on various information such as the speed of the ball B and the hardness (ie, elastic modulus) of the ball B.
  • the command value generation unit 135 may calculate the magnitude of the haptic vector to be larger when the velocity of the ball B is higher than when the velocity of the ball B is low. As a result, it may be possible to more accurately present the speed and hardness of the ball to the user as a force sensation.
  • the information about the target on the application may include the relative positional relationship between the operation object and the interfering object.
  • information related to various positional relationships such as the position of the ball B with respect to the position of the character C may be included.
  • the command value generation unit 135 may calculate a force vector based on information related to the state change of the operation device 1 .
  • the information regarding the state change of the operation device 1 may include information regarding the angle at which the stick 10 is tilted.
  • the character C is stopped, but it is possible for the character C to move by tilting the stick 10 by the user.
  • the command value generator 135 may calculate the force vector with the angle at which the stick 10 is tilted as a starting point. This allows the command value generator 135 to calculate the force vector even when the ball B collides with the moving character C.
  • command value generation unit 135 may calculate the force vector based on the elapsed time from the time when the operation device 1 started presenting the force.
  • the command value generator 135 may calculate a force vector corresponding to the collision timing (for example, 0.1 seconds).
  • the interfering object may be a field in which character C moves.
  • the command value generator 135 may calculate a haptic vector based on a scalar field designed in advance for the field "swamp".
  • the command value generation unit 135 may continuously calculate the pre-designed places where the resistance is strong and where the resistance is weak as the magnitude of the haptic vector. good. Thereby, the operation device 1 can present to the user the difficulty of moving peculiar to swamps as a force sensation.
  • the command value generator 135 may calculate a force vector directed toward the origin from the angle at which the stick 10 is tilted. This may allow the user to more accurately feel the difficulty and resistance of the swamp.
  • the command value generation unit 135 may, for example, select a slope, stairs, a state in which the character C has luggage, a swimming action, or a state in which the character Various states such as C's stamina may be reflected in the haptic vector.
  • the command value generating unit 135 may calculate the sense of resistance when manipulating a tool used by character C as a force vector. More specifically, the command value generation unit 135 can thereby provide the user with a sense of resistance when the character C performs an action using a tool (for example, an action of drawing a bow, etc.).
  • the command value generator 135 may calculate a force vector in the normal direction of the wall when the character C collides with the wall. Also, the command value generator 135 may calculate the magnitude of the haptic vector from the traveling direction of the character C or the normal line of the wall. In addition, the command value generating unit 135, for example, immediately after the character C collides with the wall (for example, about 0.5 seconds after the collision timing) calculates a large force vector, and then calculates a small force vector. good too.
  • the interfering object may be an object related to character C's operation.
  • object related to the operation of the character C an example of a ring-shaped command object will be described.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an overview of command objects.
  • a command object according to the present disclosure may be, for example, an object having ring-shaped options as shown in FIG.
  • the command object consists of, for example, a reference circle (the circle containing "0" shown in FIG. 7) as the center, and a ring-shaped area (see FIG. It may also be an object having a feature surrounded by a region containing "1" to "8").
  • the user may be able to display the command object on the application by, for example, performing a predetermined operation on the operation device 1, or display the command object in response to an action such as a voice uttered by the user. It may be possible to display it on the application.
  • options are included in each area containing "1" to “8".
  • the user can select an option in the tilted direction by tilting the stick 10 from the origin position in a certain direction of an area containing options "1" to "8".
  • FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining an example of a force vector when the stick 10 is tilted from "0" toward an area with other numbers. For example, when the user wants to select an option in a number area, the user tilts the stick 10 from the origin position toward the number area.
  • the command value generation unit 135 may, for example, calculate a force vector in a direction that inhibits movement from "0" in the hatched area VH1 shown in FIG.
  • the hatched area VH1 may be an area including a prescribed range from the boundary where "0" transitions to another number.
  • the command value generator 135 may calculate the force vector in the direction of the arrow in the hatched area VH1 shown in FIG. . At this time, the command value generator 135 may calculate the magnitude of the force vector to increase as the stick 10 is tilted from "0" to "2" in the hatched area VH1.
  • the option in the "2" area may be selected.
  • the option in the area "2" may be selected when an operation related to confirmation of the option is performed. .
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an example of a force vector when the stick 10 is tilted from “1" to "2" or "8". For example, after tilting the stick 10 to select an option in the "1" area, the user may further select an option adjacent to the "1" area.
  • the command value generation unit 135 may, for example, calculate a force vector in a direction that inhibits movement from "1" in the hatched area VH2 shown in FIG.
  • the command value generator 135 when the user tilts the stick 10 from the area “1" toward the area "2", the command value generator 135 generates force in the direction of the arrow in the hatched area VH2 shown in FIG. You may calculate a wake vector.
  • the command value generator 135 calculates the force vector in the direction of the arrow in the hatched area VH3 shown in FIG. good too.
  • the command value generation unit 135 may calculate a haptic vector corresponding to the area containing the option each time the area is moved. As a result, the command value generation unit 135 can provide the user with a feeling of having crossed over the area when moving to another option area, and a feeling of being within the area after crossing over.
  • the number of rings surrounding the command object may be double or more.
  • the command value generator 135 may calculate a command value for controlling the actuator 50 based on the calculated force vector.
  • FIGS. 10 to 16B specific examples of calculation of command values according to the present disclosure will be sequentially described.
  • command value> There are, for example, two methods of presenting the haptic sensation to the user: a momentary presentation method and a continuous presentation method.
  • the command values for the instantaneous presentation method and the command values for the continuous presentation method will be described below.
  • the drive force of the actuator 50 causes the stopper 40 to collide with the convex structure 31.
  • FIG. 10 an example of a method of presenting an instantaneous force sense will be described.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an example of a method of presenting an instantaneous force sensation.
  • the position of the stopper 40 is indicated by a solid line
  • the position of the stick 10 is indicated by a broken line.
  • the position of the stick 10 here indicates, more specifically, the position of the convex structure 31 of the rotating body 30 . Since the stick 10 moves in conjunction with the convex structure 31 , for convenience of explanation, the position of the convex structure 31 is assumed to be the position of the stick 10 . Also, the position of the stick 10 and the position of the stopper 40 indicate the positions of the rotor 30 around the axis.
  • the violent force generated when the stopper 40 collides with the convex structure 31 increases.
  • the position of the stopper 40 and the position of the stick 10 are close to each other (that is, when they are not apart from each other by a certain distance)
  • the violent force generated by the collision of the stopper 40 with the convex structure 31 can be reduced.
  • the actuator 50 according to the present disclosure may present an instantaneous sense of force using the relationship between the distance between the stopper 40 and the stick 10 and the violent force generated by the collision.
  • the actuator 50 shifts the position of the end face of the notch of the stopper 40 to a predetermined offset from the convex structure 31 of the rotating body 30. They may be separated by a distance dx. However, when the end surface of the notch of the stopper 40 and the convex structure 31 are separated by a predetermined offset distance dx or more, the actuator 50 performs control to separate the position of the end surface of the notch of the stopper 40 from the convex structure 31. It doesn't have to be.
  • the impact mode is an example of an instantaneous haptic presentation mode.
  • the actuator 50 After the end surface of the notch of the stopper 40 collides with the convex structure 31 of the rotating body 30, the actuator 50 returns the position of the stopper 40 to the position before the collision (for example, the original position of the stopper 40). may Thereby, a force sensation with a greater impact can be presented to the user.
  • the command value includes the amount of change in the position of the stopper 40 with respect to the time from time t3 when the position of the stopper 40 is separated by the offset distance dx to time t4 when the force is applied to the stick 10 (that is, 10 ) may be included .
  • the actuator 50 Under the control of the control device 100 , moves the end face of the notch of the stopper 40 into the convex shape of the rotating body 30 with a force corresponding to the command value. It may also collide with structure 31 .
  • the force generated by the collision of the convex structure 31 of the rotating body 30 with the stopper 40 momentarily presents a haptic sensation.
  • the stopper 40 may be moved to a position where it does not come into contact with the convex structure 31, thereby instantaneously providing the user with a force sensation. .
  • the user can be presented with a more vivid sensation of a collision with an interfering object.
  • the direction of the force vector is not only the vertical direction corresponding to either one of the rotating bodies 30A or 30B, or the horizontal direction corresponding to the other, but also oblique directions including both vertical and horizontal components.
  • oblique direction is expressed as one collision, it is necessary for the stopper 40A to collide with the rotating body 30A and the stopper 40B to collide with the rotating body 30B at the same timing.
  • the command value generation unit 135 generates a command value such that the stoppers 40A and 40B collide with the rotating bodies 30A and 30B within an error range that does not allow the user to perceive the difference in collision timing. may be generated.
  • the command value generation unit 135 may control the timing at which the interface unit 131 transmits command values to each of the actuators 50A and 50B.
  • the command value generation unit 135 determines the actuator 50A corresponding to the component with the large ratio. Alternatively, a command value for driving only one of the actuators 50B may be generated.
  • the command value generation unit 135 may generate a command value that instantaneously presents the user with a sense of force as notification means for notifying that the UI cursor has moved by one square or has moved to the end.
  • the command value generator 135 may change the magnitude of the force sense to be presented to the user according to the number of times the force sense due to collision is presented.
  • FIGS. 11A and 11B are explanatory diagrams for explaining specific examples of command values generated when the ball B collides with the character C multiple times.
  • the user may have a better sense of direction when multiple collisions occur than when the user collides once.
  • the command value generator 135 may generate a command value such that the feedback is the strongest for the first collision, and the strength of the feedback is gradually reduced for the second and subsequent collisions.
  • the command value generator 135 may generate a command value such that the feedback is the strongest for the first collision, and the strength of the feedback is uniformly reduced for the second and subsequent collisions.
  • command value generator 135 may generate a command value in which the strength of feedback from the second time onward is changed as described above, according to the number of balls B that collide with each other per unit time.
  • a specific example of an instantaneous presentation method has been described above as a method of presenting a haptic sensation to the user. Vibration can be presented by repeating the momentary presentation of the sense of force due to the collision of the stopper 40 and the rotating body 30 . A specific example of vibration presentation will be described later. Next, a specific example of a continuous presentation method will be described as a method of presenting the haptic sensation to the user.
  • continuous presentation method For example, as a continuous presentation method, it is assumed that the above-described character moves through a swamp, or the character draws a bow, or performs an operation using a command object.
  • the command value generator 135 may first drive the actuator 50 to a position where the convex structure 31 of the rotating body 30 and the stopper 40 come into contact.
  • the command value generator 135 may change the driving force of the actuator 50 according to the tilt of the operation object and the tilt of the stick 10 .
  • command value generation unit 135 may switch to continuous presentation after presenting the above-described momentary haptic.
  • continuous haptic presentation method an example of a continuous haptic presentation method will be described with reference to FIG. 12 .
  • FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining an example of a continuous haptic presentation method.
  • the actuator 50 may perform control according to the distance between the stopper 40 and the stick 10 .
  • the soft collision mode is an example of a continuous haptic presentation mode.
  • the actuator 50 when the actuator 50 is set to the soft collision mode, if the distance between the end surface of the notch of the stopper 40 and the convex structure 31 of the rotating body 30 is greater than or equal to the first distance, the actuator 50 moves at the first speed.
  • the rotating body 30 may be rotated.
  • the first distance is, for example, the distance between the stopper 40 (more specifically, the end face of the notch of the stopper 40) and the stick 10 (more specifically, the rotating body 30) at time t1 shown in FIG. is the distance between the convex structure 31) of
  • the first speed is the speed of the stopper 40 during the time t 0 to t 1 shown in FIG. good.
  • the stopper 40 and stick 10 may keep a constant distance and not collide. Therefore, when the distance between the end surface of the notch of the stopper 40 and the convex structure 31 of the rotating body 30 is less than the first distance, the actuator 50 rotates at a second speed different from the above-described first speed. Body 30 may be rotated.
  • the second speed is the speed of the stopper 40 during the time t 1 to t 2 shown in FIG. 12, and may be a constant speed controlled to such an extent that the collision of the stopper 40 is not perceived by the user.
  • the first speed and the second speed are not limited to the examples described above.
  • the first speed and the second speed may be constant speeds or speeds defined by a function such as an exponential function.
  • a larger voltage is applied to the actuator 50 as the distance increases.
  • a constant voltage is applied to the actuator 50 when the distance between the end surface of the notch of the stopper 40 and the convex structure 31 of the rotating body 30 reaches the first distance. Furthermore, after the end face of the notch of the stopper 40 collides with the convex structure 31 of the rotating body 30, the actuator 50 is applied with a large voltage again so that the user is presented with a continuous force sensation.
  • the stopper 40 rotates quickly when it is away from the stick 10, and rotates slowly as it approaches the stick 10. It can hit the stick 10 with imperceptibly weak force.
  • the command value from the application provides the user with a continuous force sensation.
  • a force-related command value may be continuously sent from the application.
  • the actuator 50 brings the stopper 40 closer to the stick 10 again in the above-described procedure to cause it to collide with the stick 10, thereby presenting a continuous sense of force to the user.
  • actuator 50A and the actuator 50B different control standards may be used for the actuator 50A and the actuator 50B.
  • actuator 50A uses the above-described first distance, first speed, and second speed as a reference for control
  • actuator 50B uses a second distance and a third speed different from those of actuator 50A.
  • Velocity, a fourth velocity may be used as a control criterion.
  • the same control reference may be used for the actuator 50A and the actuator 50B.
  • the first and second distances, the first and third velocities, and the second and fourth velocities may each indicate the same value.
  • the command value generation unit 135 may generate a command value related to the motion restriction of the stick 10 when the motion restriction of the stick 10 is requested.
  • FIG. 13A is an explanatory diagram for explaining an example of motion restrictions of the stick 10.
  • FIG. FIG. 13A is a circle showing the movable range of the stick 10, and the command value generating section 135 may set motion limits in the hatched area, for example.
  • the command value generator 135 may generate a command value that hinders the tilting action. In this case, when the user tries to incline the stick 10 to the hatched area, the user feels as if he or she is being pushed back toward the non-hatched area.
  • FIG. 13B is an explanatory diagram for explaining another example of the motion limitation of the stick 10.
  • the command value generation unit 135 sets the rotation range of the stick 10 as the non-hatched area of the cross key, as shown in FIG. 13B. You can limit the range. Due to the motion limitation described above, the command value generation unit 135 can provide the user with assistance related to the motion of the stick 10 .
  • the command value generation unit 135 may present the user with a force sensation due to vibration.
  • the command value generator 135 may generate a command value by converting the force vector into vibration, sound, or the like.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of a graph showing changes over time in haptic vectors.
  • the magnitude of the force vector shown in FIG. 14 may be, for example, the square root of the sum of the squares of the magnitude of the force vector in the vertical direction and the magnitude in the horizontal direction.
  • the command value generator 135 may generate a command value including an amplitude corresponding to the calculated force vector.
  • the amplitude may be expressed as an envelope.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining an example of command values including amplitude information.
  • the command value generator 135 calculates an envelope based on the force vector FV. Then, the command value generator 135 may generate the sinusoidal vibration VS1 based on the calculated envelope as the command value.
  • FIGS. 16A and 16B are explanatory diagrams for explaining other examples of command values including amplitude information.
  • the command value generator 135 may generate a command value including amplitude information corresponding to the change amount of the force vector.
  • the command value generator 135 calculates the change amount AC of the force vector FV with respect to time.
  • the command value generator 135 calculates an envelope based on the calculated amount of change AC. Then, the command value generator 135 may generate the sinusoidal vibration VS2 based on the calculated envelope as the command value.
  • the command value generation unit 135 can notify the user of a change in the object operated by the user, for example, when the character C shown in FIG. 6 enters or exits the swamp. can be
  • the command value generation unit 135 calculates the envelope based on the force vector
  • the command value generation unit 135 may calculate the envelope and the frequency based on the force vector. This increases the degree of freedom related to vibration presentation, and the command value generation unit 135 can present various vibrations to the user according to the situation of the character C and the environment.
  • the operation device 1 may further include a vibration motor as an example of a vibration presenting unit.
  • the operation device 1 may further include a speaker for outputting a command value obtained by converting a haptic vector into sound.
  • vibration may be generated by repeated collisions of a combination of at least one of the stopper 40A and the rotating body 30A and the stopper 40B and the rotating body 30B.
  • the stopper 40 is an example of a vibration presenting section.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining an example of operation processing of the control device 100 according to the present disclosure.
  • the communication unit 133 acquires tilt information indicating the tilt of the stick 10 (S101).
  • control unit 130 determines whether or not the user has set a haptic presentation request (S105). If no presentation request is set (S105/No), the process proceeds to S109, and if presentation request is set (S105/Yes), the process proceeds to S113.
  • the interface unit 131 moves the position of the stopper 40 to a non-interfering position with the stick (S109), and the control device 100 ends the process.
  • the command value generation unit 135 calculates a haptic vector based on the information about the target on the application (S113).
  • the command value generator 135 calculates a command value for the actuator 50 based on the calculated force vector (S117).
  • the interface unit 131 supplies a current corresponding to the calculated command value to the actuator 50 to drive the actuator 50 (S121), and the control device 100 ends the processing.
  • the haptic presentation method of the operation device 1 according to the present disclosure is not limited to the examples described above.
  • a specific example of the haptic presentation method of the operation device 1 will be described.
  • FIG. 18 is an abstract diagram that abstracts the configuration related to haptic presentation of the operation device 1 according to the present disclosure.
  • the stopper 40 can present positive and negative force sensations to the user by the collision of the rotating body 30 against the convex structure 31 .
  • the stopper 40 that generates force in the positive direction is referred to as the positive stopper 410
  • the stopper 40 that generates force in the negative direction is referred to as the negative stopper 420.
  • the stopper 40 configured by one part the right side of the broken line shown in FIG.
  • the end surface 411 of the positive stopper 410 contacts (collides with) the convex structure 31 of the rotating body 30
  • the user is presented with a force in the positive direction.
  • the end surface 421 of the negative stopper 420 contacts (collides with) the convex structure 31 of the rotating body 30, the force in the negative direction is presented to the user.
  • FIG. 19 is a graph showing changes in the position of each configuration in haptic presentation of the operation device 1 according to the present disclosure.
  • the position of the stick 10 is indicated by a dashed line
  • the position of the positive stopper 410 is indicated by a solid line
  • the position of the negative stopper 420 is indicated by a dashed line.
  • FIG. 19 illustrates an example in which the actuator 50 controls the stopper 40 so as to present a force sensation toward the origin position x0 of the stick 10.
  • FIG. 19 illustrates an example in which the actuator 50 controls the stopper 40 so as to present a force sensation toward the origin position x0 of the stick 10.
  • the actuator 50 brings the negative stopper 420 into contact with the stick 10 tilted in the positive direction, thereby presenting a force sensation in the negative direction. Then, at time t11 , after the stick 10 reaches the origin position x0, when the stick 10 is further tilted in the negative direction, the actuator 50 controls the positive stopper 410 to contact the stick 10. , presents a force sensation in the positive direction. Then, when a command value for ending the force sense presentation is obtained (time t 13 shown in FIG. 19), the actuator 50 moves the stopper 40 to a position where it does not come into contact with the stick 10 .
  • the stopper 40 when the stopper 40 is composed of a single component, the positive stopper 410 and the negative stopper 420 move in conjunction with each other.
  • a blank time t 11 to t 12 of haptic presentation may occur according to the width. Occurrence of the blank times t 11 to t 12 may cause an event in which the desired haptic sensation is not presented to the user.
  • the stopper 40 may be composed of two separate parts, a positive stopper 410 and a negative stopper 420 .
  • the actuator 50 may rotate the positive stopper 410 and the negative stopper 420 in line-symmetrical rotational directions by converting the rotation of the actuator 50 using a gear.
  • 20A to 20D are abstract diagrams that abstract the configuration related to the haptic presentation of the operation device 1 having the stopper 40 composed of two parts.
  • the positive stopper 410 and the negative stopper 420 have a pinching structure by converting the driving force of the actuator 50 with a gear.
  • the pinching configuration of the positive and negative stoppers 410, 420 allows the stoppers 40 to have notches that dynamically open and close, as shown in FIGS. 20A-20D.
  • FIG. 21 is a graph showing changes in position of each component in presenting the force sensation of the operation device 1 having the stopper 40 composed of two parts.
  • the graph shown in FIG. 21 is a graph showing the position of each configuration (stick 10, positive stopper 410 and negative stopper 420) shown in FIG.
  • each component of the operation device 1 shown in FIGS. 20A and 20B is indicated by each line (solid line, dashed line, dashed line) at times t 0 to t 21 shown in FIG. 21, and FIGS. 21 are indicated by lines (solid line, dashed line, dashed-dotted line) at times t 21 to t 22 shown in FIG.
  • the positive stopper 410 and the negative stopper 420 that constitute the stopper 40 rotate so as to sandwich the convex structure 31 according to the driving force of the actuator 50 .
  • the negative stopper 420 rotates according to the driving force of the actuator 50 so as to push back the position of the convex structure 31 at time t0 to the origin position x0.
  • the positive stopper 410 is interlocked with the rotation of the negative stopper 420 and rotates in the direction opposite to the direction of rotation of the negative stopper 420 (that is, in the rotational direction of line symmetry).
  • the width of the notch of the stopper 40 is dynamically narrowed, and the blank time of force sense presentation (time t 11 to t 12 shown in FIG. 19) can be reduced. .
  • the positive stopper 410 and the negative stopper 420 are driven by the driving force of one actuator 50, but the operation device 1 according to the present disclosure drives the positive stopper 410.
  • a positive actuator and a negative actuator driving the negative stopper 420 may each be provided.
  • FIG. 22 is a graph showing changes in position of each configuration in force presentation of the operation device 1 having a positive actuator that drives the positive stopper 410 and a negative actuator that drives the negative stopper 420.
  • the positive actuator and the negative actuator may be collectively expressed as a plurality of actuators 50 .
  • the positive stopper 410 and the negative stopper 420 can operate independently as shown in FIG. can be switched between positive and negative without delay (that is, without blank time). Further, by operating a plurality of actuators 50, an arbitrary stick position ax can be changed as appropriate.
  • the actuator 50 moves the positive stopper 410 and the negative stopper 420 to the non-interfering position of the stick 10 .
  • the actuator 50 moves the positive stopper 410 and the negative stopper 420 to the non-interfering position of the stick 10 .
  • the number of parts constituting the stopper 40 and the number of actuators 50 corresponding to the number of parts are not limited to one or two.
  • the number of parts constituting the stopper 40 and the number of actuators 50 corresponding to the number of parts may be three or more.
  • each configuration for example, the rotating body 30 and the stopper 40 related to the haptic presentation is not limited to the above examples.
  • modified examples of each configuration related to haptic presentation will be described with reference to FIGS. 23A and 23B.
  • Modification 23A and 23B are abstract diagrams for explaining a modification of the shape of each configuration (for example, rotating body 30 and stopper 40) related to force presentation.
  • each configuration for example, rotating body 30 and stopper 40
  • the stopper 40 may have a convex structure. At this time, the stopper 40 may not have a notch.
  • each configuration related to the force sense presentation may be a structure capable of limiting the movable range of the stick 10.
  • the shape of the stopper 40 has a notch as shown in FIG. 23B. It may be a simpler structure.
  • the stopper 40 is made up of two parts, it is possible to reduce the weight of the operation device 1 by reducing the size of the two parts of the stopper 40 .
  • the size relationship between the convex structure 31 of the rotating body 30 and the notch of the stopper 40 is not limited to the above example.
  • the size of the convex structure 31 is not particularly limited as long as it fits in the notch of the stopper 40 .
  • the operation device 1 is used for applications such as games, but the application of the operation device 1 according to the present disclosure is not limited to such examples.
  • the operation device 1 according to the present disclosure may be used in applications such as remote controllers, operation of medical equipment, controllers for mobile robots and drones, and operation of electric wheelchairs.
  • the stick 10 according to the present disclosure has been described as a rotating stick using the rotating body 30, but the stick 10 may be a sliding stick.
  • the stick 10 according to the present disclosure has been described as a two-dimensional stick that can be tilted two-dimensionally. It may even be a three-dimensional stick that is possible. Note that when the stick 10 is two-dimensional or more, the command value generation unit 135 according to the present disclosure decomposes the haptic vector into components in each dimension and calculates the A haptic can be presented to the user.
  • each component of the operation device 1 has been described with reference to FIG. 2, the arrangement of the components of the operation device 1 is not limited to this example.
  • Each component such as the actuator 50 may be arranged at any position depending on the type and arrangement of gears.
  • the actuator 50A rotates the stopper 40A to bring the end surface of the notch of the rotating body 30A into contact with the abutting portion of the rotating body 30A, and the actuator 50B rotates the stopper 40B, causing the stopper to rotate.
  • An example of bringing the end face of the notch 40B into contact with the contact portion of the rotating body 30B has been described.
  • the actuators 50A and 50B are independently controlled when the rotating bodies 30A and 30B rotate, but the structure for suppressing the tilting motion of the stick 10 is not limited to this example.
  • the stopper 40A may be a mechanism that applies a brake to the rotating body 30 by friction instead of contact by the end face of the notch.
  • it may be a mechanism that brakes both the rotating shaft by the rotating body 30A and the rotating shaft by the rotating body 30B at the same time.
  • one actuator 50 can suppress the rotation of two axes.
  • the command value generation unit 135 may perform correction related to erroneous input prevention according to such a situation. Then, the command value generation unit 135 may generate a command value corrected for preventing erroneous input.
  • the command value generation unit 135 may provide several seconds of non-operable time with the stick 10 after momentarily presenting the haptic.
  • the command value generation unit 135 returns the stick 10 to the vicinity of the position before the contact portion between the stopper 40 and the rotating body 30 collided. It is not necessary to accept the operation input by the stick 10 until.
  • the command value generation unit 135 may perform control so that the presentation of the force sense is turned off when a predetermined angle is reached from the angle reference of the stick 10 after presenting the force sense. Specifically, the command value generation unit 135 may perform control such that, after presenting the force sense, presentation of the force sense is turned off at +5° from the origin. This can prevent the stick 10 from rebounding at an unintended angle. Note that the angle reference is not limited to the origin.
  • each step in the processing of the control device 100 in this specification does not necessarily have to be processed in chronological order according to the order described as the flowchart.
  • each step in the processing of the information processing system may be processed in an order different from the order described as the flowchart or in parallel.
  • an operation unit that is moved by a user's operation; a first movable portion that enables the operation portion to move within a predetermined range; a first drive; a first driven part including at least one component and capable of moving a contact part of the first movable part according to the driving force of the first driving part; operating device with (2) a second movable section that allows the operation section to move along a second axis that is different from the first axis along which the operation section can be moved by the first movable section; a second drive; a second driven part that includes at least one or more components and is capable of moving a contact part of the second movable part according to the driving force of the second driving part;
  • the operation device according to (1) above, further comprising: (3)
  • the first movable part is a first rotating body that enables the operation unit to be tilted with respect to the first axis by the user's operation;
  • the second movable part is A second rotating body that allows the operation
  • a component included in the first driven portion and the second driven portion has an end surface;
  • the first rotating body and the second rotating body are It is movable by contact between the end surface and the contact portion,
  • the first driven portion and the second driven portion have cutouts,
  • the first rotating body and the second rotating body are It is movable by contact between the end surface of the notch and the contact portion,
  • the first driving section and the second driving section are Rotating the first driven part or the second driven part based on the presence or absence of a preset force sense presentation request;
  • the operation device according to (4) or (5) are
  • the first driving section and the second driving section are rotating the first driven part or the second driven part when the haptic presentation request is set to be present;
  • the first driving section and the second driving section are When the haptic presentation request is set to ON, the rotational direction of the first rotating body is changed by the contact between the first driven portion and the contact portion of the first rotating body according to the driving force. and applying a load in the direction of rotation of the second rotating body due to contact between the second driven portion and the contact portion of the second rotating body.
  • the operation device according to (7) above.
  • the first driving section and the second driving section are The first driven portion and the second driven portion are positioned so as not to come into contact with each other when the operation portion is tilted within the predetermined rotation range when the force sense presentation request is set to none. move the The operation device according to (7) or (8).
  • the driving forces of the first driving section and the second driving section are based on a haptic value based on the characteristics of an operation object operated by tilting the operation unit; The operation device according to any one of (3) to (9).
  • the haptic value is calculated based on the characteristics of an interfering object that interferes with the operation object; The operation device according to (10) above.
  • the haptic value is Calculated based on the angle at which the operation unit is tilted, The operation device according to (10) or (11).
  • the haptic value is Calculated based on the elapsed time since the driving force was presented, The operation device according to any one of (10) to (12).
  • the driving force is Based on a command value for driving the first driving unit or the second driving unit generated based on the force sense value, The operation device according to any one of (10) to (13).
  • the command value is When presenting a momentary haptic, the strength of the feedback varies depending on the number of times the haptic is presented. The operation device according to (14) above.
  • the first drive unit When the momentary force sense presentation mode is set, after the end surface of the first driven portion is separated from the contact portion of the first rotating body by a predetermined offset distance, the first driven portion is moved. colliding the end surface of the driving portion with the contact portion of the first rotating body;
  • the second drive unit When the momentary force sense presentation mode is set, after the end surface of the second driven part is separated from the contact part of the second rotating body by a predetermined offset distance, the second driven part is moved. causing the end surface of the part to collide with the contact part of the second rotating body;
  • the operation device according to (14) or (15).
  • the command value is Generated based on the continuously calculated force sense value when continuously presenting the sense of force, The operation device according to any one of (14) to (16).
  • the first drive unit When the continuous haptic presentation mode is set, if the distance between the end surface of the first driven portion and the contact portion of the first rotating body is equal to or greater than the first distance, the first and the distance between the end surface of the first driven portion and the contact portion of the first rotating body is less than the first distance, the second speed to rotate the first rotating body with The second drive unit When the continuous haptic presentation mode is set and the distance between the end surface of the second driven portion and the contact portion of the second rotating body is equal to or greater than the second distance, the third A fourth speed when the second rotating body is rotated at a speed and the distance between the end surface of the second driven portion and the contact portion of the second rotating body is less than the second distance rotating the second rotating body with The operation device according to any one of (14) to (17).

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Abstract

【課題】正負の両方向に移動させることが可能なスティックの操作に際して、ユーザの操作感をより向上させる。 【解決手段】ユーザの操作により移動される操作部と、所定の範囲内で前記操作部を移動させることを可能にする第１の可動部と、第１の駆動部と、少なくとも１以上の部品を含み、前記第１の駆動部の駆動力に応じて、前記第１の可動部の当接部を移動可能である第１の被駆動部と、を有する操作デバイス。

Description

操作デバイス
　本開示は、操作デバイスに関する。
　近年、ユーザの操作に応じた力覚をユーザに提示する技術が開発されている。例えば、特許文献１では、１次元方向であり、且つ、正負のいずれか一方の方向に移動させることが可能なトリガーに対して、力覚のＯＮ、ＯＦＦの切り替えが可能な操作デバイスが開示されている。
国際公開第２０１８／０２０７９４号
　しかし、特許文献１に記載の技術では、１次元方向のトリガー操作に対しては適用可能であるものの、例えば、力覚の提示に際して精密な制御が必要であり、また、２次元方向または３次元方向や、正負の両方向に移動させることが可能なスティック操作に対して拡張することが困難であった。
　そこで、本開示では、正負の両方向に移動させることが可能なスティックの操作に際して、ユーザの操作感をより向上させることが可能な、新規かつ改良された操作デバイスを提案する。
　本開示によれば、ユーザの操作により移動される操作部と、所定の範囲内で前記操作部を移動させることを可能にする第１の可動部と、第１の駆動部と、少なくとも１以上の部品を含み、前記第１の駆動部の駆動力に応じて、前記第１の可動部の当接部を移動可能である第１の被駆動部と、を有する操作デバイスが提供される。
本開示に係る操作デバイスの全体概要を説明するための説明図である。 本開示に係る操作デバイスの機能構成例を説明するための説明図である。 本開示に係る制御装置の機能構成例を説明するための説明図である。 本開示に係る力覚提示に係る概要を説明するための説明図である。 力覚の提示要求が有りに設定されていた場合における、アクチュエータの駆動に係る一例を説明するための説明図である。 力覚の提示要求が無しに設定されていた場合における、アクチュエータの駆動に係る一例を説明するための説明図である。 力覚ベクトルの演算に係る一例を説明するための説明図である。 コマンドオブジェクトの概要を説明するための説明図である。 「０」から他の数字のある領域に向けてスティックが傾けられた際の力覚ベクトルの一例を説明するための説明図である。 「１」から「２」または「８」のある領域に向けてスティックが傾けられた際の力覚ベクトルの一例を説明するための説明図である。 瞬間的な力覚の提示方法の一例を説明するための説明図である。 キャラクターにボールが複数回衝突した場合に生成される指令値の具体例を説明するための説明図である。 キャラクターにボールが複数回衝突した場合に生成される指令値の具体例を説明するための説明図である。 継続的な力覚の提示方法の一例を説明するための説明図である。 スティックの動作制限の一例を説明するための説明図である。 スティックの動作制限の他の例を説明するための説明図である。 力覚ベクトルの時間経過による推移を示すグラフの一例を示す図である。 振幅情報を含む指令値の一例を説明するための説明図である。 振幅情報を含む指令値の他の例を説明するための説明図である。 振幅情報を含む指令値の他の例を説明するための説明図である。 本開示に係る制御装置の動作処理の一例を説明するための説明図である。 本開示に係る操作デバイスの力覚提示に係る構成を抽象化した抽象図である。 本開示に係る操作デバイスの力覚提示における各構成の位置変化を示すグラフである。 ２部品により構成されたストッパを有する操作デバイスの力覚提示に係る構成を抽象化した抽象図である。 ２部品により構成されたストッパを有する操作デバイスの力覚提示に係る構成を抽象化した抽象図である。 ２部品により構成されたストッパを有する操作デバイスの力覚提示に係る構成を抽象化した抽象図である。 ２部品により構成されたストッパを有する操作デバイスの力覚提示に係る構成を抽象化した抽象図である。 ２部品により構成されたストッパを有する操作デバイスの力覚提示における各構成の位置変化を示すグラフである。 正のストッパを駆動する正のアクチュエータと、負のストッパを駆動する負のアクチュエータを有する操作デバイスの力覚提示における各構成の位置変化を示すグラフである。 力覚提示に係る各構成の形状の変形例を説明するための抽象図である。 力覚提示に係る各構成の形状の変形例を説明するための抽象図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための形態」を説明する。
　　１．操作デバイスの概要
　　１．１．概要
　　１．２．操作デバイス１の機能構成例
　　１．３．制御装置１００の機能構成例
　　２．実施例
　　２．１．力覚提示に係る概要
　　２．２．力覚ベクトルの演算
　　２．３．指令値の生成
　　３．動作処理例
　　４．力覚提示方法の具体例
　　５．補足
　＜＜１．操作デバイスの概要＞＞
　本開示の一実施形態は、ユーザの操作感をより向上させることが可能な操作デバイスに関する。まず、図１を参照し、本開示に係る操作デバイスの概要を説明する。
　＜１．１．概要＞
　図１は、本開示に係る操作デバイス１の全体概要を説明するための説明図である。昨今、アナログスティック等の操作デバイスに力覚を提示しつつ、ユーザに快適な操作感を提供したいといったニーズがある。
　例えば、ゲームに用いるコントローラでは、キャラクターの操作時においてキャラクターの状態や動作に対応する力覚が提示されることで、ユーザに臨場感や没入感を提供し得る。
　また、テレビに用いるリモートコントローラや、ゲーム内または車内でのＵＩ（Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）では、各種スイッチの押下に対応する力覚が提示されることで、ユーザビリティを向上し得る。
　また、常に力覚が提示されるのではなく、動作に集中したい場合等、力覚の提示要求を無しに設定が可能な操作デバイスのニーズもある。即ち、操作デバイスは、力覚が提示される状態と力覚が提示されない状態を切り替えることが可能（即ち、力覚の提示要求を有り／無しの設定が可能）なことが望ましい場合がある。
　そこで、本開示に係る操作デバイス１は、力覚の提示要求を有りまたは無しに設定することが可能であり、且つ、力覚の提示有無のいずれにおいてもユーザの操作感を向上させることが可能である。
　なお、本開示に係る操作デバイス１は、図１に示すようなアナログスティックを含む筐体全体（例えば、コントローラ等）であってもよいし、図１に示すようなアナログスティック部分であってもよい。本明細書では、説明の便宜上、図１に示すようなアナログスティック部分を操作デバイス１として説明する。以下、図２を参照し、本開示に係る操作デバイス１の機能構成例を説明する。
　＜１．２．操作デバイス１の機能構成例＞
　図２は、本開示に係る操作デバイス１の機能構成例を説明するための説明図である。本明細書では、操作デバイス１が二次元方向のスティック操作に対して適用する場合について主に説明するが、本開示に係る操作デバイス１は、一次元方向または三次元方向のスティック操作に対しても適用可能である。
　図２に示すように、本開示に係る操作デバイス１は、スティック１０と、制限リング１５と、スティックキャップ２０と、回転体３０と、ストッパ４０と、アクチュエータ５０と、角度センサ５５と、角度センサ６０と、原点復帰部７０と、を有する。
　（スティック１０）
　本開示に係るスティック１０は、ユーザの操作により傾けられる操作部の一例である。例えば、スティック１０は、回転体３０により傾けることが可能である。より具体的には、スティック１０は、回転体３０により制限リング１５により制限された所定の回転範囲内で傾けることが可能である。
　例えば、スティック１０は、回転体３０Ａの中心軸を回転軸としてユーザにより傾けられることが可能である。また、スティック１０は、回転体３０Ｂの中心軸を回転軸としてユーザに傾けられることが可能である。
　（制限リング１５）
　本開示に係る制限リング１５は、回転体３０を所定の範囲内でのみ回転させるためのリングである。例えば、制限リング１５は、スティック１０が一定値傾けられた際に接触される。この結果、回転体３０の回転可能な範囲も制限される。
　（スティックキャップ２０）
　本開示に係るスティックキャップ２０は、スティック１０に被せるキャップである。ユーザは、例えば手指による操作で、スティックキャップ２０を介してスティック１０を傾けることが可能である。
　（回転体３０）
　本開示に係る回転体３０は、当該回転体３０の回転軸で回転することにより、所定の回転範囲内でスティック１０を傾けることを可能にする。
　例えば、第１の可動部の一例である回転体３０Ａは、所定の範囲内でスティック１０を移動させることを可能にする。より具体的には、回転体３０Ａの中心軸を第１の軸として回転することにより、スティック１０を回転体３０Ａの回転方向における正負の両方向に傾けることを可能にする。
　また、第２の可動部の一例である回転体３０Ｂは、当該回転体３０Ｂの中心軸を第２の軸として回転することにより、スティック１０を回転体３０Ｂの回転方向における正負の両方向に傾けることを可能にする。なお、例えば、回転体３０Ａの中心軸と、回転体３０Ｂの中心軸は、例えば図２に示すように直交してもよい。
　また、例えば、回転体３０Ａは、スティック１０が回転体３０Ｂの中心軸により傾けられた際にスティック１０と干渉しないような長穴を有していてもよい。
　また、本開示に係る回転体３０は、後述するストッパ４０の移動により接触される当接部を有する。例えば、当接部は、図２に示すような凸状の構造であってもよいが詳細は後述する。
　なお、本明細書では、回転体３０が図２に示すように回転体３０Ａおよび回転体３０Ｂのように２つある例を主に説明するが、回転体３０の数は１つであってもよい。
　また、回転体３０の数が１つであった場合、後述するストッパ４０、アクチュエータ５０、角度センサ５５、６０の各々の数も１つであってもよい。
　（ストッパ４０）
　本開示に係るストッパ４０は、被駆動部の一例である。ストッパ４０は、アクチュエータ５０の駆動力に応じて、回転体３０が有する当接部を移動可能である。また、ストッパ４０は、回転体３０が有する当接部を接触し、回転体３０の回転方向に対して荷重を印加することが可能である。これにより、スティック１０が移動されることや、スティック１０を介してユーザに力覚が提示される。
　また、ストッパ４０は、少なくとも１以上の部品を含む。図２に示すストッパ４０は、１つの部品により構成される。２つの部品により構成されるストッパ４０の具体例については後述する。
　例えば、ストッパ４０Ａは、第１の被駆動部の一例であり、回転体３０Ａの回転方向に当接部を移動可能である。当接部の移動により、回転体３０Ａの回転方向に荷重が印加され、操作デバイス１は、ユーザに回転体３０Ａの回転方向に対応した力覚を提示することが可能になる。
　また、ストッパ４０Ｂは、第２の被駆動部の一例であり、回転体３０Ｂの回転方向に当接部を移動可能である。当接部の移動により、回転体３０Ｂの回転方向に荷重が印加され、操作デバイス１は、ユーザに回転体３０Ｂの回転方向に対応した力覚を提示することが可能になる。
　（アクチュエータ５０）
　本開示に係るアクチュエータ５０は、後述する制御装置１００の制御に従って駆動する駆動部の一例である。例えば、アクチュエータ５０Ａは、第１の駆動部の一例であり、制御装置１００から取得された指令値に基づく駆動力に応じて、ストッパ４０Ａを回転させることが可能である。
　また、アクチュエータ５０Ｂは、第２の駆動部の一例であり、制御装置１００から取得された指令値に基づく駆動力に応じて、ストッパ４０Ｂを回転させることが可能である。
　なお、本開示に係るアクチュエータ５０は、例えば、ＤＣ回転モータであってもよいが係る例に限定されない。例えば、アクチュエータ５０は、ブラシレスモータ、直動モータ、ソレノイド、またはストッパ構造で左右からの制限が可能な任意のアクチュエータであってもよい。
　（角度センサ５５、６０）
　本開示に係る角度センサ５５、６０は、角度情報を検出可能なセンサである。例えば、角度センサ５５は、ストッパ４０の角度情報を検出する。また、角度センサ６０は、スティック１０の角度情報を検出する。
　（原点復帰部７０）
　本開示に係る原点復帰部７０は、スティック１０を原点に復帰させる構造である。例えば、原点復帰部７０は、原点復帰用のバネ、インサートおよびスライダにより構成される。
　以上、本開示に係る操作デバイス１の機能構成例を説明した。続いて、図３を参照し、本開示に係る制御装置１００の機能構成例を説明する。
　＜１．３．制御装置１００の機能構成例＞
　図３は、本開示に係る制御装置１００の機能構成例を説明するための説明図である。図３に示すように本開示に係る制御装置１００は、記憶部１１０と、電源部１２０と、制御部１３０と、を備える。
　本明細書では、本開示に係る制御装置１００が操作デバイス１を含む筐体（例えば、コントローラ）により備えられているものとして説明するが、制御装置１００は、サーバとして任意の場所に配置されていてもよい。
　（記憶部１１０）
　本開示に係る記憶部１１０は、ソフトウェアおよび各種データを保持する。例えば、記憶部１１０は、指令値生成部１３５により生成される指令値と、アクチュエータ５０への印加電圧との関係を保持する。また、記憶部１１０は、印加電圧と、当該印加電圧により発生するトルクとの関係を保持してもよい。なお、トルクは、駆動力の一例である。
　また、操作デバイス１は、回転体３０およびストッパ４０接触により発生したトルクを検出するセンサを搭載してもよい。そして、当該センサは、印加電圧により発生したトルクを検出してもよい。この場合、記憶部１１０は、印加電圧と、センサにより検出されたトルクとの関係を保持してもよい。これにより、インターフェース部１３１は、記憶部１１０により保持された関係に基づき、フィードバック的にトルクの制御が可能であり、例えば、ユーザの年齢や性別等の各種条件に応じた制御が可能になり得る。
　（電源部１２０）
　本開示に係る電源部１２０は、制御装置１００内の各構成に電力を供給する。図３においては、電源部１２０が制御装置１００の内部に搭載される例が示されているが、電源部１２０は、制御装置１００の外部に位置していてもよい。
　（制御部１３０）
　本開示に係る制御部１３０は、制御装置１００の動作全般を制御する。本開示に係る制御部１３０は、図３に示すように、例えば、インターフェース部１３１と、角度情報受入部１３２と、通信部１３３と、設定受入部１３４と、指令値生成部１３５と、を備える。
　本開示に係るインターフェース部１３１は、操作デバイス１との間で各種情報を含む信号を送受信する通信インターフェースである。
　例えば、インターフェース部１３１は、角度センサ５５，６０から角度情報を受信する。また、インターフェース部１３１は、指令値生成部１３５により生成された指令値に応じた電流をアクチュエータ５０に供給する。
　本開示に係る角度情報受入部１３２は、インターフェース部１３１により受信された角度情報を受け入れる。例えば、角度情報受入部１３２は、インターフェース部１３１により受信されたスティック１０の角度情報およびストッパ４０の角度情報を受け入れる。
　本開示に係る通信部１３３は、他の装置との間で各種通信を行う。例えば、通信部１３３は、サーバやユーザが利用する携帯端末から各種信号を受信する。
　例えば、通信部１３３は、サーバまたは携帯端末からユーザによりアプリケーション上で設定された力覚の提示要求の有無に関する情報を受信する。
　また、通信部１３３は、サーバまたは携帯端末からアプリケーション上での各種対象に関する情報を受信する。各種対象に関する情報の具体例については後述する。
　本開示に係る設定受入部１３４は、通信部１３３により受信された設定情報を受け入れる。例えば、設定受入部１３４は、ユーザにより設定された力覚の提示要求の有無に関する情報を受け入れる。
　本開示に係る指令値生成部１３５は、角度情報受入部１３２により受け入れられた角度情報と、設定受入部１３４により受け入れられた設定情報に基づき、アクチュエータ５０を駆動させるための指令値を生成する。
　例えば、指令値生成部１３５は、力覚の提示要求が有りに設定された場合、力覚値の一例である力覚ベクトルを演算する。また、指令値生成部１３５は、演算された力覚ベクトルに基づき指令値を生成してもよい。力覚ベクトルの演算および指令値の生成に関する詳細は後述する。
　以上、本開示に係る操作デバイス１および制御装置１００の機能構成例を説明した。続いて、図４～図１４Ｂを参照し、本開示に係る実施例の詳細を順次説明する。
　＜＜２．実施例＞＞
　＜２．１．力覚提示に係る概要＞
　図４は、本開示に係る力覚提示に係る概要を説明するための説明図である。回転体３０は図４に示すような凸状構造３１を当接部として有する。
　なお、以下の説明では、回転体３０Ｂの回転軸でスティック１０が傾けられる際の概要を説明するが、回転体３０Ａの回転軸でスティック１０が傾けられる場合も同様の動作であるため説明を省略する。
　また、凸状構造３１の材質は任意であってもよいが、例えば緩衝材などの衝撃を吸収可能な材質にすることで、ユーザへの力覚の提示に際して、意図しない衝突感を低減し得る。
　また、図４に示すスティックキャップ２０の位置および当該スティックキャップ２０が被せられたスティック１０の位置であって、原点復帰部７０により復帰された後の位置を原点位置として説明する。
　ユーザは、例えばアプリケーション上で、力覚の提示要求の有無を設定する。そして、アクチュエータ５０Ｂは、力覚の提示要求に基づき、ストッパ４０Ｂを回転させる。まず、図５Ａを参照し、力覚の提示要求が有りに設定されていた場合におけるアクチュエータ５０の駆動に係る一例ついて説明する。
　図５Ａは、力覚の提示要求が有りに設定されていた場合における、アクチュエータ５０Ｂの駆動に係る一例を説明するための説明図である。力覚の提示要求が有りに設定された場合、アクチュエータ５０は、制御装置１００の制御に従い、ストッパ４０Ｂを回転させる。
　例えば、アクチュエータ５０Ｂは、制御装置１００により生成された指令値に基づく駆動力に応じて、ストッパ４０Ｂを回転させる。そして、アクチュエータ５０Ｂは、ストッパ４０Ｂの切り欠きの端面と、回転体３０Ｂの凸状構造３１Ｂの接触により、回転体３０Ｂに荷重を印加することが可能である。これにより、アクチュエータ５０Ｂは、回転体３０Ｂを移動することが可能である。
　更に、回転体３０Ｂが移動される方向に対して、スティック１０も傾けられる。これにより、本開示に係る操作デバイス１は、スティック１０が傾けられた方向に対し、アクチュエータ５０Ｂの駆動力に応じた力覚をユーザに提示することが可能である。続いて、図６Ｂを参照し、力覚の提示要求が無しに設定されていた場合におけるアクチュエータ５０Ｂの駆動に係る一例ついて説明する。
　図５Ｂは、力覚の提示要求が無しに設定されていた場合における、アクチュエータ５０Ｂの駆動に係る一例を説明するための説明図である。力覚の提示要求が無しに設定された場合、アクチュエータ５０は、制御装置１００の制御に従い、ストッパ４０Ｂを回転させる。
　例えば、アクチュエータ５０Ｂは、図４に示したような、スティック１０が傾けられた際に回転体３０Ｂの凸状構造３１Ｂと、ストッパ４０の切り欠きの端面とが接触しない位置にストッパ４０Ｂを移動させてもよい。このような回転体３０Ｂの凸状構造３１Ｂと、ストッパ４０の切り欠きの端面とが接触しない位置を非干渉位置と表現する場合がある。
　これにより、例えば、図５Ｂに示すようにユーザがスティック１０を傾けた場合であっても、回転体３０Ｂの凸状構造３１Ｂと、ストッパ４０Ｂは接触しない。即ち、当該接触に応じた抵抗感をユーザに提供しないため、力覚の提示要求が無しに設定された場合においてもユーザの操作性をより向上し得る。
　以上、本開示に係る力覚提示に係る概要を説明した。以上で説明したように、アクチュエータ５０は、制御装置１００により生成された指令値に基づく駆動力により、ユーザに力覚を提供することが可能である。続いて、制御装置１００により指令値が生成される処理の具体例を順次説明する。
　＜２．２．力覚ベクトルの演算＞
　図６は、力覚ベクトルの演算に係る一例を説明するための説明図である。図６に示す一例では、ゲームなどの仮想空間Ｓ上にキャラクターＣとボールＢが存在する。そして、ユーザは操作デバイス１を用いて、キャラクターＣを操作することが可能である。
　また、図６に示す一例では、停止しているキャラクターＣに向かってボールＢが飛んでいる様子を示す。
　なお、キャラクターＣは、ユーザにより操作される操作オブジェクトの一例であり、ボールＢは、操作オブジェクト（即ち、キャラクターＣ）に干渉する干渉オブジェクトの一例である。
　力覚の提示要求が有りに設定された場合、指令値生成部 １３５は、通信部１３３により受信されたアプリケーション上での各種対象に関する情報に基づき、力覚ベクトルを演算する。
　例えば、アプリケーション上での各種対象に関する情報は、キャラクターＣの特性を含んでもよいし、ボールＢの特性を含んでもよい。
　また、ここでの特性とは、例えば、速度、大きさ、弾性、摩擦、電気や表面の粗さ等の性質、または事前設計されたスカラー場やベクトル場等を含む。例えば、ボールＢの特性とは、ボールＢの飛ぶ速度、弾性または重さ等の各種性質を含んでもよい。
　例えば、図６に示す例では、キャラクターＣに対して、ボールＢが左から衝突した場合、指令値生成部１３５は、力覚ベクトルを右方向に演算する。更に、指令値生成部１３５は、ボールＢの速度の大きさや、ボールＢの硬さ（即ち、弾性率）等の各種情報に基づき、力覚ベクトルの大きさを演算する。
　より具体的には、指令値生成部１３５は、ボールＢの速度が小さい場合と比較して、速度が大きい方が、力覚ベクトルの大きさをより大きく演算してもよい。これにより、ユーザにボールの速さや硬さを力覚としてより正確に提示することが可能になり得る。
　また、アプリケーション上での対象に関する情報は、操作オブジェクトと干渉オブジェクトの相対位置関係を含んでもよい。例えば、図６に示す例では、キャラクターＣの位置に対してボールＢがどの位置にあるか等の各種位置関係に係る情報を含んでもよい。
　また、指令値生成部１３５は、操作デバイス１の状態変化に係る情報に基づき、力覚ベクトルを演算してもよい。
　例えば、操作デバイス１の状態変化に係る情報は、スティック１０が傾けられた角度に関する情報を含んでもよい。
　例えば、図６に示す例では、キャラクターＣは停止している様子を示しているが、ユーザのスティック１０を傾ける操作によりキャラクターＣは移動することが可能である。
　このような場合、指令値生成部１３５は、スティック１０が傾けられている角度を起点として、力覚ベクトルを演算してもよい。これにより、指令値生成部１３５は、移動中のキャラクターＣにボールＢが衝突した場合においても力覚ベクトルを演算することが可能になる。
　また、指令値生成部１３５は、操作デバイス１により力覚の提示が開始された時間からの経過時間に基づき、力覚ベクトルを演算してもよい。
　例えば、キャラクターＣにボールＢが衝突した場合、指令値生成部１３５は、衝突したタイミング（例えば、０．１秒）に対応する力覚ベクトルを演算してもよい。
　以上、操作オブジェクトがキャラクターＣであり、干渉オブジェクトがボールＢである場合の力覚ベクトルの演算に係る一例を説明したが、本開示に係る操作オブジェクトおよび干渉オブジェクトは係る例に限定されない。
　例えば、干渉オブジェクトは、キャラクターＣが移動するフィールドであってもよい。例えば、キャラクターＣが沼地を歩いていた場合、指令値生成部１３５は、「沼地」というフィールドに対して事前設計されたスカラー場に基づく力覚ベクトルを演算してもよい。
　より具体的には、指令値生成部１３５は、例えば、キャラクターＣが沼地の移動に際して、事前設計された抵抗が強い場所と弱い場所をそれぞれ力覚ベクトルの大きさとして連続的に演算してもよい。これにより、操作デバイス１は、沼地に特有の移動しにくさを力覚としてユーザに提示し得る。
　また、キャラクターＣが沼地を移動している際に、指令値生成部１３５は、スティック１０が傾けられた角度から原点方向に向けた力覚ベクトルを演算してもよい。これにより、ユーザは、沼地の移動しにくさや抵抗感をより正確に感じることが可能になり得る。
　また、移動しにくさを表す一例として「沼地」のフィールドを示したが、例えば、指令値生成部１３５は、坂道、階段、キャラクターＣが荷物を持っている状態、水泳をする動作、またはキャラクターＣのスタミナ等の各種状態を力覚ベクトルに反映してもよい。
　その他の干渉オブジェクトの例として、例えば、指令値生成部１３５は、キャラクターＣが使用する道具操作時の抵抗感を力覚ベクトルとして演算してもよい。より具体的には、指令値生成部１３５はこれにより、例えば、キャラクターＣが道具を使用する動作（例えば、弓を引く動作等）を行った際における抵抗感をユーザに提供し得る。
　また、例えば、干渉オブジェクトが「壁」であった場合、指令値生成部１３５は、キャラクターＣが壁に衝突している際に、壁の法線方向に力覚ベクトルを演算してもよい。また、指令値生成部１３５は、キャラクターＣの進行方向や、壁の法線により、力覚ベクトルの大きさを演算してもよい。また、指令値生成部１３５は、例えば、キャラクターＣが壁に衝突した直後（例えば衝突したタイミングから０．５秒程度）の力覚ベクトルを大きく演算し、その後、力覚ベクトルを小さく演算してもよい。
　また、干渉オブジェクトは、キャラクターＣの操作に係るオブジェクトであってもよい。キャラクターＣの操作に係るオブジェクトの一例としてリング状のコマンドオブジェクトに関する一例を説明する。
　図７は、コマンドオブジェクトの概要を説明するための説明図である。本開示に係るコマンドオブジェクトは、例えば図７に示すようなリング状の選択肢を有するオブジェクトであってもよい。
　より具体的には、コマンドオブジェクトは、例えばある基準となる円（図７に示す「０」を含む円）を中心に、当該円の周囲をリング状に各選択肢を含む領域（図７に示す「１」～「８」を含む領域）が囲う特徴を有するオブジェクトであってもよい。
　ユーザは、例えば、操作デバイス１による所定の操作を行うことで、当該コマンドオブジェクトをアプリケーション上に表示することが可能であってもよいし、ユーザが発する音声等の動作に応じて、コマンドオブジェクトをアプリケーション上に表示することが可能であってもよい。
　また、「１」～「８」を含む領域にそれぞれ選択肢が含まれる。例えば、ユーザは、スティック１０を原点位置から「１」～「８」の選択肢を含む領域のある方向に傾けることで、傾けた方向にある選択肢を選択することが可能である。
　図８は、「０」から他の数字のある領域に向けてスティック１０が傾けられた際の力覚ベクトルの一例を説明するための説明図である。例えば、ある数字の領域にある選択肢を選択したい場合、ユーザは、スティック１０を原点位置から当該数字がある領域に向けてスティック１０を傾ける。
　この場合、指令値生成部１３５は、例えば、図８に示すハッチング領域ＶＨ１において、「０」からの移動を阻害する方向に対して力覚ベクトルを演算してもよい。ハッチング領域ＶＨ１は、図８に示すように、「０」から他の数字に遷移する境界から規定の範囲を含む領域であってもよい。
　例えば、ユーザが「０」から「２」の範囲に向けてスティック１０を傾けた場合、指令値生成部１３５は、図８に示すハッチング領域ＶＨ１において矢印方向の力覚ベクトルを演算してもよい。この際、指令値生成部１３５は、ハッチング領域ＶＨ１のうち、「０」から「２」の領域にスティック１０が傾けられるにつれて、力覚ベクトルの大きさをより大きく演算してもよい。
　そして、スティック１０がハッチング領域ＶＨ１を超えた際に、「２」の領域にある選択肢が選択されてもよい。または、スティック１０がハッチング領域ＶＨ１を超えて「２」の領域に移動した後で、更に、選択肢の確定に係る操作が行われた際に「２」の領域にある選択肢が選択されてもよい。
　図９は、「１」から「２」または「８」のある領域に向けてスティック１０が傾けられた際の力覚ベクトルの一例を説明するための説明図である。例えば、ユーザは、スティック１０を傾けて「１」の領域にある選択肢を選択した後、更に「１」の領域に隣接する選択肢を更に選択する場合がある。
　または、「１」の領域にスティック１０を傾けたものの、ユーザは隣接する「２」または「８」の領域にある選択肢を選択したかった場合が想定される。
　これらの場合、ユーザは、スティック１０を「１」の領域から更に「２」または「８」の領域に傾ける。
　この場合、指令値生成部１３５は、例えば、図９に示すハッチング領域ＶＨ２において、「１」からの移動を阻害する方向に対して力覚ベクトルを演算してもよい。
　より具体的には、例えば、ユーザが「１」の領域から「２」の領域に向けてスティック１０を傾けた場合、指令値生成部１３５は、図９に示すハッチング領域ＶＨ２において矢印方向の力覚ベクトルを演算してもよい。
　または、ユーザが「１」の領域から「８」の領域に向けてスティック１０を傾けた場合、指令値生成部１３５は、図９に示すハッチング領域ＶＨ３において矢印方向の力覚ベクトルを演算してもよい。
　そして、スティック１０がハッチング領域ＶＨ２を超えた際に、「２」の領域にある選択肢が選択され、スティック１０がハッチング領域ＶＨ３を超えた際に、「８」の領域にある選択肢が選択されてもよい。
　または、スティック１０がハッチング領域ＶＨ２またはハッチング領域ＶＨ３を超えて「２」または「８」の領域に移動した後で、更に、選択肢の確定に係る操作が行われた際に「２」または「８」の領域にある選択肢が選択されてもよい。
　そして、指令値生成部１３５は、選択肢を含む領域が移動されるごとに、当該領域に対応する力覚ベクトルを演算してもよい。これにより、指令値生成部１３５は、他の選択肢の領域に移動する際に、領域を乗り越えた感覚や、乗り越えた後の領域に収まった感覚をユーザに提供し得る。
　なお、コマンドオブジェクトの周囲を囲うリング（即ち、「１」～「８」の領域）が一重である例を説明したが、コマンドオブジェクトの周囲を囲うリングは二重以上であってもよい。
　以上、力覚ベクトルの演算に係る具体例を説明した。本開示に係る指令値生成部１３５は、演算された力覚ベクトルに基づき、アクチュエータ５０を制御するための指令値を演算してもよい。続いて、図１０～図１６Ｂを参照し、本開示に係る指令値の演算に係る具体例を順次説明する。
　＜２．３．指令値の生成＞
　力覚をユーザに提示する方法は、例えば、瞬間的な提示方法と、継続的な提示方法の２通りが挙げられる。以下では、瞬間的な提示方法に係る指令値と、継続的な提示方法に係る指令値をそれぞれ説明する。
　（瞬間的な提示方法）
　まずは、瞬間的な提示方法の具体例を説明する。例えば、瞬間的な提示方法は、図６に示したキャラクターＣにボールＢが衝突した場合が想定される。
　例えば、ストッパ４０と回転体３０の凸状構造３１が接触していない状態から、アクチュエータ５０の駆動力により、ストッパ４０が凸状構造３１に衝突されることで生じる激力により力覚が瞬間的に提示されてもよい。ここで、図１０を参照し、瞬間的な力覚の提示方法の一例を説明する。
　図１０は、瞬間的な力覚の提示方法の一例を説明するための説明図である。図１０に示すグラフでは、ストッパ４０の位置を実線で示し、スティック１０の位置を破線で示す。なお、ここでのスティック１０の位置とは、より具体的には、回転体３０の凸状構造３１の位置を示す。スティック１０は、凸状構造３１と連動して動くため、説明の便宜上、凸状構造３１の位置をスティック１０の位置であるものとして説明する。また、スティック１０の位置およびストッパ４０の位置とは、回転体３０の軸回りの位置を示す。
　まず、ストッパ４０の位置と、スティック１０の位置が一定以上離れていると、ストッパ４０が凸状構造３１に衝突して生じる激力は大きくなる。一方、ストッパ４０の位置と、スティック１０の位置が近い場合（即ち、一定以上離れていない場合）、ストッパ４０が凸状構造３１に衝突して生じる激力は小さくなり得る。
　そこで、本開示に係るアクチュエータ５０は、ストッパ４０およびスティック１０間の距離と、衝突して生じる激力の関係を用いて、瞬間的な力覚を提示してもよい。
　例えば、アプリケーションでインパクトモードが設定され、且つ、衝突に係る指令値が得られた場合、アクチュエータ５０は、ストッパ４０の切り欠きの端面の位置を、回転体３０の凸状構造３１から所定のオフセット距離ｄｘだけ離してもよい。但し、ストッパ４０の切り欠きの端面および凸状構造３１が所定のオフセット距離ｄｘ以上離れていた場合、アクチュエータ５０は、ストッパ４０の切り欠きの端面の位置を、凸状構造３１から離す制御を行わなくてもよい。なお、インパクトモードは、瞬間的な力覚の提示モードの一例である。
　そして、アクチュエータ５０は、ストッパ４０の切り欠きの端面を回転体３０の凸状構造３１に衝突させた後、ストッパ４０の位置を衝突される前の位置（例えば、ストッパ４０の原点位置）に戻してもよい。これにより、よりインパクトの大きい力覚がユーザに提示され得る。
　なお、指令値には、ストッパ４０の位置がオフセット距離ｄｘだけ離された時刻ｔ３からスティック１０に激力が与えられた時刻ｔ４までの時間に対するストッパ４０の位置の変化量（即ち、図１０に示す時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間の実線の傾き）に関する情報が含まれ得る。アプリケーション側の端末が当該指令値を制御装置１００に送信すると、アクチュエータ５０は、制御装置１００の制御に従い、当該指令値に応じた激力でストッパ４０の切り欠きの端面を回転体３０の凸状構造３１に衝突させてもよい。
　以上、瞬間的な力覚の提示方法の一例を説明した。ここでは、ストッパ４０がオフセット距離ｄｘだけ離れた後に凸状構造３１に衝突することで瞬間的な力覚が提示される例を説明したが、本開示に係る瞬間的な力覚の提示方法は係る例に限定されない。
　例えば、ストッパ４０が静止している状態で、ユーザがスティック１０を傾けることにより、回転体３０の凸状構造３１がストッパ４０に衝突されることで生じる激力により力覚が瞬間的に提示されてもよい。
　また、回転体３０の凸状構造３１とストッパ４０が衝突された後、ストッパ４０が凸状構造３１に接触しない位置に移動されることで、ユーザに力覚が瞬間的に提示されてもよい。これにより、干渉オブジェクトが衝突した感覚がより鮮明にユーザに提示され得る。
　例えば、力覚ベクトルの方向は、回転体３０Ａまたは回転体３０Ｂのいずれか一方に対応する上下方向、または他方に対応する左右方向だけでなく、上下成分と左右成分の両方を含む斜め方向である場合がある。このような斜め方向を１度の衝突として表現する場合、同じタイミングでストッパ４０Ａは回転体３０Ａに衝突し、ストッパ４０Ｂは回転体３０Ｂに衝突する必要が生じる。
　一方、ストッパ４０Ａが回転体３０Ａに衝突するタイミング、ストッパ４０Ｂが回転体３０Ｂに衝突するタイミングにズレが生じた場合、ユーザに２回の力覚を提示してしまう可能性がある。
　そこで、指令値生成部１３５は、衝突するタイミングのズレをユーザが知覚できない程度の誤差範囲で、ストッパ４０Ａおよびストッパ４０Ｂと、回転体３０Ａおよび回転体３０Ｂの各々とが衝突するような指令値を生成してもよい。
　または、指令値生成部１３５は、インターフェース部１３１がアクチュエータ５０Ａおよびアクチュエータ５０Ｂの各々に指令値を送信するタイミングを制御してもよい。
　また、指令値生成部１３５は、力覚ベクトルを上下成分と左右成分に分解した際に、いずれか一方の成分の方の比率が大きかった際に、当該比率が大きかった成分に対応するアクチュエータ５０Ａまたはアクチュエータ５０Ｂのいずれか一方のみを駆動させる指令値を生成してもよい。
　また、ＵＩカーソルが１マス移動したことや、端まで移動したことを知らせる通知手段としても、指令値生成部１３５は、力覚をユーザに瞬間的に提示する指令値を生成してもよい。
　また、図６に示したような干渉オブジェクトの衝突に際して、単発の衝突と、複数発の衝突とでは、ユーザは異なる体感を得る場合がある。そこで、指令値生成部１３５は、衝突による力覚を提示する回数に応じて、ユーザに提示する力覚の大きさを変更してもよい。
　例えば、図６に示したような、キャラクターＣにボールＢが１回衝突した場合、より方向感をユーザに提示するため、指令値生成部１３５は、演算された力覚ベクトルよりも強いフィードバックを指令値として生成してもよい。
　図１１Ａおよび図１１Ｂは、キャラクターＣにボールＢが複数回衝突した場合に生成される指令値の具体例を説明するための説明図である。例えば、１回衝突した場合と比較して、複数回衝突した場合の方がユーザは方向感を感じやすい場合がある。
　そこで、指令値生成部１３５は、図１１Ａに示すように、１回目の衝突を最も強いフィードバックとし、２回目以降は徐々にフィードバックの強さを小さくするような指令値を生成してもよい。
　または、指令値生成部１３５は、図１１Ｂに示すように、１回目の衝突を最も強いフィードバックとし、２回目以降は一律でフィードバックの強さを小さくするような指令値を生成してもよい。
　これにより、ユーザは、単発の衝突または複数発の衝突のいずれであっても、ボールＢにより衝突された方向感をより認識しやすくなり得る。
　なお、指令値生成部１３５は、単位時間当たりに衝突したボールＢの数に応じて、上述したように２回目以降のフィードバックの強さを変更した指令値を生成してもよい。
　以上、力覚をユーザに提示する方法として、瞬間的な提示方法の具体例を説明した。なお、ストッパ４０および回転体３０の衝突により力覚の瞬間的な提示を繰り返すことにより振動提示が可能である。振動提示に係る具体例については後述する。続いて、力覚をユーザに提示する方法として、継続的な提示方法の具体例を説明する。
　（継続的な提示方法）
　例えば、継続的な提示方法は、上述したキャラクターが沼地を移動する場合や、キャラクターが弓を引く動作や、コマンドオブジェクトによる操作が行われる場合等が想定される。
　継続的な力覚の提示に際して、まず、指令値生成部１３５は、回転体３０の凸状構造３１と、ストッパ４０が接触する位置までアクチュエータ５０を駆動させてもよい。
　そして、指令値生成部１３５は、操作オブジェクトの傾きやスティック１０の傾きに応じて、アクチュエータ５０の駆動力を変化させてもよい。
　なお、指令値生成部１３５は、上述した瞬間的な力覚を提示した後に、継続的な提示に切り替えてもよい。ここで、図１２を参照して、継続的な力覚の提示方法の一例を説明する。
　図１２は、継続的な力覚の提示方法の一例を説明するための説明図である。例えば、アプリケーションにおいて、柔らか衝突モードが設定され、且つ、衝突に係る指令値が得られた場合、アクチュエータ５０は、ストッパ４０とスティック１０の距離に応じた制御を行ってよい。なお、柔らか衝突モードは、継続的な力覚の提示モードの一例である。
　例えば、アクチュエータ５０は、柔らか衝突モードに設定されている場合、ストッパ４０の切り欠きの端面および回転体３０の凸状構造３１の距離が第１の距離以上であった場合、第１の速度で回転体３０を回転させてもよい。
　ここで、第１の距離とは、例えば図１２に示す時刻ｔ１におけるストッパ４０（より具体的には、ストッパ４０の切り欠きの端面）と、スティック１０（より具体的には、回転体３０の凸状構造３１）と、の間の距離である。また、第１の速度は、図１２に示す時刻ｔ０～ｔ１の時間におけるストッパ４０の速度であり、例えばアクチュエータ５０は、ＰＤ制御により、第１の速度で回転体３０を回転させてもよい。
　ＰＤ制御によれば、ストッパ４０と、スティック１０とは、一定距離を保ち衝突しない場合がある。そこで、アクチュエータ５０は、ストッパ４０の切り欠きの端面および回転体３０の凸状構造３１の距離が第１の距離未満であった場合、上述した第１の速度とは異なる第２の速度で回転体３０を回転させてもよい。
　ここで、第２の速度は、図１２に示す時刻ｔ１～ｔ２の時間におけるストッパ４０の速度であり、ユーザにストッパ４０の衝突が知覚されない程度に制御された定速であってもよい。但し、第１の速度および第２の速度は上述した例に限定されない。例えば、第１の速度および第２の速度は、定速であってもよいし、指数関数等の関数により定義された速度であってもよい。
　上述した制御方法によれば、アクチュエータ５０には、図１２に示すように、距離が離れているほど大きい電圧が印加される。そして、ストッパ４０の切り欠きの端面および回転体３０の凸状構造３１の距離が第１の距離になった際に、アクチュエータ５０には、一定の電圧が印加される。更に、ストッパ４０の切り欠きの端面が回転体３０の凸状構造３１に衝突した後、アクチュエータ５０には、ユーザに継続的な力覚が提示されるように、再び大きな電圧が印加される。
　このような、ストッパ４０とスティック１０の距離に応じた制御によれば、ストッパ４０は、スティック１０から離れている状態では素早く回転し、スティック１０に近づくにつれ、ゆっくりと回転することで、ユーザが知覚できない程度の弱い力でスティック１０に衝突し得る。
　なお、ストッパ４０の切り欠きの端面が回転体３０の凸状構造３１に衝突した後、アプリケーションからの指令値により、ユーザに継続的な力覚が提示されるが、このようなユーザに提示する力覚に関する指令値はアプリケーションから継続的に送られてもよい。
　また、本開示に係るアクチュエータ５０は、ユーザに提示する力の正負が反転した場合、上述した手順で再びストッパ４０を、スティック１０に近づけ、衝突させることで、継続的な力覚をユーザに提示してもよい。
　また、アクチュエータ５０Ａと、アクチュエータ５０Ｂと、でそれぞれ異なる制御の基準が用いられてもよい。例えば、アクチュエータ５０Ａには、上述した第１の距離、第１の速度および第２の速度が制御の基準として用いられ、アクチュエータ５０Ｂには、アクチュエータ５０Ａとは異なる、第２の距離、第３の速度、第４の速度が制御の基準として用いられてもよい。但し、アクチュエータ５０Ａと、アクチュエータ５０Ｂと、でそれぞれ同一の制御の基準が用いられてもよい。換言すると、第１の距離および第２の距離と、第１の速度および第３の速度と、第２の速度および第４の速度と、はそれぞれ同一の値を示してもよい。
　また、指令値生成部１３５は、継続的な提示方法の一例として、スティック１０の動作制限が要求された際に、スティック１０の動作制限に関する指令値生成してもよい。
　図１３Ａは、スティック１０の動作制限の一例を説明するための説明図である。図１３Ａは、スティック１０の可動範囲を示す円であり、指令値生成部１３５は、例えば、ハッチングされている領域において、動作制限を設定してもよい。
　即ち、ユーザは、ハッチングされていない領域（即ち、白塗りの領域）では、スティック１０を傾けることが可能である。一方、ハッチングされている領域にユーザがスティック１０を傾けようとすると、指令値生成部１３５は、当該傾ける動作を阻害する指令値を生成してもよい。この場合、ユーザは、ハッチングされている領域にスティック１０を傾けようとすると、ハッチングされていない領域側に押し戻されるような力覚を得られる。
　図１３Ｂは、スティック１０の動作制限の他の例を説明するための説明図である。例えば、図１３Ｂに示す例では、スティック１０を十字キーとして利用する場合、指令値生成部１３５は、図１３Ｂに示すように、スティック１０の回転範囲をハッチングされていない領域のように十字キーの範囲で制限してもよい。以上説明した動作制限により、指令値生成部１３５は、ユーザにスティック１０の動作に係る補助を提供し得る。
　以上、力覚の提示方法として、瞬間的な提示方法および継続的な提示方法の具体例を説明したが、本開示に係る力覚の提示方法は係る例に限定されない。例えば、指令値生成部１３５は、振動による力覚をユーザに提示してもよい。
　（振動による力覚提示）
　ユーザは、動作に集中したい場合等において、力覚の提示要求を無しに設定する場合がある。この場合、指令値生成部１３５は、力覚ベクトルを振動や音などに変換した指令値を生成してもよい。
　図１４は、力覚ベクトルの時間経過による推移を示すグラフの一例を示す図である。例えば、指令値生成部１３５は、時間Ｔ＝０～４の各タイミングでそれぞれ力覚ベクトルＦＶを演算してもよい。なお、ここでの時間Ｔの単位は任意であるが、例えば、秒であってもよい。また、図１４に示す力覚ベクトルの大きさとは、例えば、力覚ベクトルの上下方向の大きさと、左右方向の大きさの二乗和平方根であってもよい。
　例えば、指令値生成部１３５は、演算された力覚ベクトルに対応する振幅を含む指令値を生成してもよい。以下の説明では、振幅をエンベロープと表現する場合がある。
　図１５は、振幅情報を含む指令値の一例を説明するための説明図である。例えば指令値生成部１３５は、力覚ベクトルＦＶに基づきエンベロープを演算する。そして、指令値生成部１３５は、演算されたエンベロープに基づく正弦波振動ＶＳ１を指令値として生成してもよい。
　図１６Ａおよび図１６Ｂは、振幅情報を含む指令値の他の例を説明するための説明図である。指令値生成部１３５は、力覚ベクトルの変化量に対応する振幅情報を含む指令値を生成してもよい。
　まず、指令値生成部１３５は、図１６Ａに示すように、力覚ベクトルＦＶの時間に対する変化量ＡＣを演算する。
　そして、指令値生成部１３５は、演算した変化量ＡＣに基づき、エンベロープを演算する。そして、指令値生成部１３５は、演算されたエンベロープに基づく正弦波振動ＶＳ２を指令値として生成してもよい。
　これにより、指令値生成部１３５は、例えば、図６に示したキャラクターＣが例えば、沼地に入った場合や、沼地から出た時など、ユーザが操作するオブジェクトの変化をユーザに知らせることが可能になり得る。
　なお、指令値生成部１３５は、力覚ベクトルに基づき、エンベロープを演算する例を説明したが、指令値生成部１３５は、力覚ベクトルに基づき、エンベロープと周波数をそれぞれ演算してもよい。これにより、振動提示に係る自由度が高くなり、指令値生成部１３５は、キャラクターＣの状況や環境に応じた様々な振動をユーザに提示し得る。
　また、操作デバイス１は、振動提示部の一例として振動モータを更に有していてもよい。また、操作デバイス１は、力覚ベクトルを音に変換した指令値を出力するためのスピーカを更に有していてもよい。
　または、ストッパ４０Ａおよび回転体３０Ａと、ストッパ４０Ｂおよび回転体３０Ｂのうちの少なくともいずれか一方の組が衝突を繰り返すことにより振動を発生させてもよい。この場合、ストッパ４０は、振動提示部の一例である。
　＜＜３．動作処理例＞＞
　図１７は、本開示に係る制御装置１００の動作処理の一例を説明するための説明図である。まず、通信部１３３は、スティック１０の傾きを示す傾き情報を取得する（Ｓ１０１）。
　続いて、制御部１３０は、ユーザにより力覚の提示要求が有りに設定されているか否かを判定する（Ｓ１０５）。提示要求が無しに設定されていた場合（Ｓ１０５／Ｎｏ）、処理はＳ１０９に進められ、提示要求が有りに設定されていた場合（Ｓ１０５／Ｙｅｓ）、処理はＳ１１３に進められる。
　提示要求が無しに設定されていた場合（Ｓ１０５／Ｎｏ）、インターフェース部１３１は、ストッパ４０の位置をスティックとの非干渉位置に移動させ（Ｓ１０９）、制御装置１００は処理を終了する。
　提示要求が有りに設定されていた場合（Ｓ１０５／Ｙｅｓ）、指令値生成部１３５は、アプリケーション上での対象に関する情報に基づき、力覚ベクトルを演算する（Ｓ１１３）。
　続いて、指令値生成部１３５は、演算した力覚ベクトルに基づき、アクチュエータ５０への指令値を演算する（Ｓ１１７）。
　そして、インターフェース部１３１は、演算された指令値に応じた電流をアクチュエータ５０に供給し、アクチュエータ５０を駆動させ（Ｓ１２１）、制御装置１００は処理を終了する。
　以上、本開示に係る制御装置１００の動作処理の一例を説明した。但し、本開示に係る操作デバイス１の力覚提示方法は、上述した例に限定されない。ここで、操作デバイス１の力覚提示方法の具体例を説明する。
　＜＜４．力覚提示方法の具体例＞＞
　図１８は、本開示に係る操作デバイス１の力覚提示に係る構成を抽象化した抽象図である。上述した実施例では、ストッパ４０が１部品により構成される例を説明した。ストッパ４０は、回転体３０の凸状構造３１への衝突により正負のそれぞれの力覚をユーザに提示することが可能である。
　以下の説明では、正方向の力を発生させるストッパ４０を正のストッパ４１０と称し、負方向の力を発生させるストッパ４０を負のストッパ４２０と称する。１部品により構成されるストッパ４０では、図１８に示す破線を境界として、右側を正のストッパ４１０と称し、左側を負のストッパ４２０と称する。
　例えば、正のストッパ４１０の端面４１１が、回転体３０の凸状構造３１に接触（衝突）することで、正方向の力覚がユーザに提示される。また、負のストッパ４２０の端面４２１が、回転体３０の凸状構造３１に接触（衝突）することで、負方向の力覚がユーザに提示される。
　図１９は、本開示に係る操作デバイス１の力覚提示における各構成の位置変化を示すグラフである。図１９では、スティック１０の位置を破線で示し、正のストッパ４１０の位置を実線で示し、負のストッパ４２０の位置を一点鎖線で示す。図１９では、アクチュエータ５０が、スティック１０の原点位置ｘ０に向けて力覚を提示するようにストッパ４０を制御する一例を説明する。
　まず、時刻ｔ０～ｔ１１の時間では、アクチュエータ５０は、正方向に傾けられたスティック１０に対し、負のストッパ４２０をスティック１０に接触させることで、負方向の力覚を提示する。そして、時刻ｔ１１において、スティック１０の原点位置ｘ０に到達した後、更に、スティック１０が負方向に傾けられる場合、アクチュエータ５０は、正のストッパ４１０をスティック１０に接触させるように制御することで、正方向の力覚を提示する。そして、力覚提示の終了に係る指令値が得られた場合（図１９に示す、時刻ｔ１３）、アクチュエータ５０は、スティック１０に接触しない位置にストッパ４０を移動させる。
　ここで、ストッパ４０が１部品により構成される場合、正のストッパ４１０および負のストッパ４２０は連動して動くため、ユーザに提示される力覚の正負が切り替わる際に、ストッパ４０の切り欠きの幅に応じた力覚提示の空白時間ｔ１１～ｔ１２が発生し得る。空白時間ｔ１１～ｔ１２が発生することにより、求められる力覚がユーザに提示されない事象が生じ得る。
　そこで、ストッパ４０は、正のストッパ４１０と、負のストッパ４２０とを分離した２部品により構成されてもよい。そして、アクチュエータ５０は、当該アクチュエータ５０の回転をギアにより変換することで、正のストッパ４１０と、負のストッパ４２０と、をそれぞれ線対称の回転方向に回転させてもよい。
　図２０Ａ～図２０Ｄは、２部品により構成されたストッパ４０を有する操作デバイス１の力覚提示に係る構成を抽象化した抽象図である。アクチュエータ５０の駆動力をギアにより変換することで、正のストッパ４１０および負のストッパ４２０は、挟み込み構造を有する。正のストッパ４１０および負のストッパ４２０が挟み込み構造を有することにより、ストッパ４０は、図２０Ａ～図２０Ｄに示すような、動的に開閉する切り欠きを有することが可能である。
　図２１は、２部品により構成されたストッパ４０を有する操作デバイス１の力覚提示における各構成の位置変化を示すグラフである。図２１に示すグラフは、図２０に示した各構成（スティック１０、正のストッパ４１０および負のストッパ４２０）の位置を示すグラフである。
　例えば、図２０Ａおよび図２０Ｂに示す操作デバイス１の各構成の位置は、図２１に示す時刻ｔ０～ｔ２１の時間における各線（実線、破線、一点鎖線）で示され、図２０Ｃおよび図２０Ｄに示す操作デバイス１の各構成の位置は、図２１に示す時刻ｔ２１～ｔ２２の時間における各線（実線、破線、一点鎖線）で示される。
　例えば、ストッパ４０を構成する正のストッパ４１０および負のストッパ４２０は、アクチュエータ５０の駆動力に応じて、凸状構造３１を挟み込むように回転する。より具体的には、負のストッパ４２０は、アクチュエータ５０の駆動力に応じて、時刻ｔ０における凸状構造３１の位置を、原点位置ｘ０に押し返すように回転する。この際に、正のストッパ４１０は、負のストッパ４２０の回転に連動し、負のストッパ４２０の回転方向と逆方向（即ち、線対称の回転方向）に回転する。
　この結果、図２１に示すように、ストッパ４０が有する切り欠きの幅が動的に狭まり、力覚提示の空白時間（図１９に示した、時刻ｔ１１～ｔ１２の時間）が削減され得る。
　また、上述した例では、一のアクチュエータ５０の駆動力で正のストッパ４１０および負のストッパ４２０が駆動される例を説明したが、本開示に係る操作デバイス１は、正のストッパ４１０を駆動させる正のアクチュエータと、負のストッパ４２０を駆動させる負のアクチュエータと、をそれぞれ備えてもよい。
　図２２は、正のストッパ４１０を駆動する正のアクチュエータと、負のストッパ４２０を駆動する負のアクチュエータを有する操作デバイス１の力覚提示における各構成の位置変化を示すグラフである。以下では、正のアクチュエータと負のアクチュエータを併せて複数のアクチュエータ５０と表現する場合がある。
　複数のアクチュエータ５０を動作させる場合、図２２に示すように、正のストッパ４１０および負のストッパ４２０は独立に動作することが可能になるため、任意のスティック位置ａｘで、ユーザに提示する力覚の正負を遅延なく（即ち、空白時間がなく）切り替えることができる。また、複数のアクチュエータ５０を動作させることによれば、任意のスティック位置ａｘを適宜変更可能である。
　また、力覚提示の終了に係る指令値が得られた場合（図２２に示す時刻ｔ３２）、アクチュエータ５０は、スティック１０の非干渉位置に正のストッパ４１０および負のストッパ４２０を移動させる。この際に、複数のアクチュエータ５０を動作させることで、正のストッパ４１０および負のストッパ４２０のいずれにおいてもスティック１０の位置から離すことが可能になる。
　なお、ストッパ４０を構成する部品数、および当該部品数に応じたアクチュエータ５０の数量は、１個または２個に限定されない。ストッパ４０を構成する部品数、および当該部品数に応じたアクチュエータ５０の数量は、３個以上であってもよい。
　また、力覚提示に係る各構成（例えば、回転体３０、ストッパ４０）の形状は上述した例に限定されない。以下、図２３Ａおよび図２３Ｂを参照し、力覚提示に係る各構成の変形例を説明する。
　（変形例）
　図２３Ａおよび図２３Ｂは、力覚提示に係る各構成（例えば、回転体３０、ストッパ４０）の形状の変形例を説明するための抽象図である。例えば、本明細書では、回転体３０が凸状構造３１を有し、ストッパ４０が切り欠きを有する例を主に説明したが、図２３Ａに示すように、回転体３０が切り欠きを有していてもよく、ストッパ４０が凸状構造を有していてもよい。この際に、ストッパ４０は、切り欠きを有していなくてもよい。
　また、力覚提示に係る各構成は、スティック１０の可動範囲を制限することが可能な構造であればよく、例えば、ストッパ４０の形状は、図２３Ｂに示すような、切り欠きを有していない、より単純な構造であってもよい。例えば、ストッパ４０が２部品である場合に、ストッパ４０の２部品を小サイズ化することで、操作デバイス１の軽量化を図ることが可能になり得る。
　また、回転体３０が有する凸状構造３１およびストッパ４０の切り欠きとの大きさの関係は、上述した例に限定されない。例えば、凸状構造３１の大きさは、ストッパ４０の切り欠きに収まれば特に限定されない。
　＜＜５．補足＞＞
　以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　例えば、本明細書では、操作デバイス１がゲーム等のアプリケーションに用いられる例を主に説明したが、本開示に係る操作デバイス１の用途は係る例に限定されない。例えば、本開示に係る操作デバイス１は、リモートコントローラ、医療機器の操作、移動ロボットおよびドローン操縦用コントローラ、電動車いすの操縦などの用途において用いられてもよい。
　また、本開示に係るスティック１０は回転体３０による回転式のスティックである例を説明したが、スティック１０はスライド式のスティックであってもよい。
　また、本開示に係るスティック１０は、２次元方向に傾けることが可能な２次元スティックである例を説明したが、それに加え、スティック１０を垂直に押すこと、または摘まむことで操作することが可能な３次元スティックであってもよい。なお、スティック１０が２次元以上であった場合、本開示に係る指令値生成部１３５は、力覚ベクトルを各次元方向に成分分解して演算することで、各次元に含まれる任意の方向に対する力覚をユーザに提示可能である。
　また、図２に操作デバイス１の各構成の配置例を説明したが、操作デバイス１の構成の配置は係る例に限定されない。アクチュエータ５０等の各構成は、ギアの種類や配置により任意の位置に配置されてもよい。
　また、力覚の提示に際して、アクチュエータ５０Ａがストッパ４０Ａを回転させることで回転体３０Ａの切り欠きの端面と回転体３０Ａの当接部と接触させ、アクチュエータ５０Ｂがストッパ４０Ｂを回転させることで、ストッパ４０Ｂの切り欠きの端面と回転体３０Ｂの当接部を接触させる一例を説明した。
　このように、回転体３０Ａおよび回転体３０Ｂの各々の回転に際して、アクチュエータ５０Ａと、アクチュエータ５０Ｂが独立して制御されるが、スティック１０の傾ける動作を抑制する構造は係る例に限定されない。例えば、ストッパ４０Ａは、切り欠きの端面による接触ではなく、回転体３０に摩擦によりブレーキを掛ける機構であってもよい。
　例えば、回転体３０Ａによる回転軸と、回転体３０Ｂによる回転軸の両方とを同時にブレーキを掛ける機構であってもよい。これにより、１個のアクチュエータ５０で２軸の回転を抑制し得る。
　また、力覚ベクトルの大きさや急激な変化により、ユーザは、スティック１０がユーザの意図しない方向に傾けてしまう可能性がある。そのため、指令値生成部１３５は、このような状況に併せた誤入力防止に係る補正を実行してもよい。そして、指令値生成部１３５は、誤入力防止に係る補正が実行された指令値を生成してもよい。
　例えば、指令値生成部１３５は、力覚を瞬間的に提示した後、数秒のスティック１０による操作不能時間を設けてもよい。また、指令値生成部１３５は、力覚が提示された方向に対してスティック１０が傾けられた場合、ストッパ４０と回転体３０の当接部が衝突する前のスティック１０の位置近傍に復帰するまで、スティック１０による操作入力を受け付けなくてもよい。
　また、例えば、歩くときの抵抗感をユーザに提示する場合、スティック１０が傾けられると、原点方向に押し返す力が提示され得る。この際に、ユーザの指の力以上に押し返され過ぎることでキャラクターが逆方向に歩いてしまう恐れがある。更に、押し返され過ぎることで、再び反対方向に押し返す力覚が提示され、チャタリングが発生し得る。そこで、指令値生成部１３５は、力覚を提示した後、スティック１０の角度基準から所定の角度になると、力覚の提示がＯＦＦになるように制御してもよい。具体的には、指令値生成部１３５は、力覚を提示した後、原点から＋５°になると力覚の提示がＯＦＦになるように制御してもよい。これにより、スティック１０が意図しない角度まで跳ね返されることを防止し得る。なお、角度基準は原点に限定されない。
　また、本明細書の制御装置１００の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、情報処理システムの処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序や並列的に処理されてもよい。
　また、制御装置１００に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアに、上述した制御装置１００の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、当該コンピュータプログラムを記憶させた非一時的な記憶媒体も提供される。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
　ユーザの操作により移動される操作部と、
　所定の範囲内で前記操作部を移動させることを可能にする第１の可動部と、
　第１の駆動部と、
　少なくとも１以上の部品を含み、前記第１の駆動部の駆動力に応じて、前記第１の可動部の当接部を移動可能である第１の被駆動部と、
を有する操作デバイス。
（２）
　前記第１の可動部により前記操作部の移動が可能な第１の軸と異なる第２の軸に、前記操作部を移動させることを可能にする第２の可動部と、
　第２の駆動部と、
　少なくとも１以上の部品を含み、前記第２の駆動部の駆動力に応じて、前記第２の可動部の当接部を移動可能である第２の被駆動部と、
を更に有する、前記（１）に記載の操作デバイス。
（３）
　前記第１の可動部は、
　前記ユーザの操作により、前記第１の軸に対して前記操作部を傾けることを可能にする第１の回転体であり、
　前記第２の可動部は、
　前記ユーザの操作により、前記第２の軸に対して前記操作部を傾けることを可能にする第２の回転体である、
前記（２）に記載の操作デバイス。
（４）
　前記第１の被駆動部および前記第２の被駆動部に含まれる部品は、端面を有し、
　前記第１の回転体および前記第２の回転体は、
　前記端面と、前記当接部の接触により移動可能である、
前記（３）に記載の操作デバイス。
（５）
　前記第１の被駆動部および前記第２の被駆動部は、切り欠きを有し、
　前記第１の回転体および前記第２の回転体は、
　前記切り欠きの端面と、前記当接部の接触により移動可能である、
前記（４）に記載の操作デバイス。
（６）
　前記第１の駆動部および前記第２の駆動部は、
　予め設定された力覚の提示要求の有無に基づき、前記第１の被駆動部または前記第２の被駆動部を回転させる、
前記（４）または前記（５）に記載の操作デバイス。
（７）
　前記第１の駆動部および前記第２の駆動部は、
　力覚の提示要求が有りに設定された場合、前記第１の被駆動部または前記第２の被駆動部を回転させる、
前記（６）に記載の操作デバイス。
（８）
　前記第１の駆動部および前記第２の駆動部は、
　前記力覚の提示要求が有りに設定された場合、前記駆動力に応じて前記第１の被駆動部および前記第１の回転体の当接部の接触により前記第１の回転体の回転方向に対して荷重を印加し、前記第２の被駆動部および前記第２の回転体の当接部の接触により前記第２の回転体の回転方向に対して荷重を印加する、
前記（７）に記載の操作デバイス。
（９）
　前記第１の駆動部および前記第２の駆動部は、
　前記力覚の提示要求が無しに設定された際に、前記操作部が前記所定の回転範囲内で傾けられた際に接触しない位置に前記第１の被駆動部および前記第２の被駆動部を移動させる、
前記（７）または前記（８）に記載の操作デバイス。
（１０）
　前記第１の駆動部および前記第２の駆動部の駆動力は、
　前記操作部を傾けることにより操作される操作オブジェクトの特性に基づく力覚値に基づく、
前記（３）から前記（９）までのうちいずれか一項に記載の操作デバイス。
（１１）
　前記力覚値は、
　前記操作オブジェクトに干渉する干渉オブジェクトの特性に基づき演算される、
前記（１０）に記載の操作デバイス。
（１２）
　前記力覚値は、
　前記操作部が傾けられた角度に基づき演算される、
前記（１０）または前記（１１）に記載の操作デバイス。
（１３）
　前記力覚値は、
　前記駆動力が提示されてからの経過時間に基づき演算される、
前記（１０）から前記（１２）までのうちいずれか一項に記載の操作デバイス。
（１４）
　前記駆動力は、
　前記力覚値に基づき生成された前記第１の駆動部または前記第２の駆動部を駆動させるための指令値に基づく、
前記（１０）から前記（１３）までのうちいずれか一項に記載の操作デバイス。
（１５）
　前記指令値は、
　瞬間的な力覚の提示に際して、前記力覚を提示する回数に応じてフィーバックの強さが異なる、
前記（１４）に記載の操作デバイス。
（１６）
　前記第１の駆動部は、
　瞬間的な力覚の提示モードが設定されている場合、前記第１の被駆動部の端面を前記第１の回転体の当接部から所定のオフセット距離を離した後、前記第１の被駆動部の端面を前記第１の回転体の当接部に衝突させ、
　前記第２の駆動部は、
　瞬間的な力覚の提示モードが設定される場合、前記第２の被駆動部の端面を前記第２の回転体の当接部から所定のオフセット距離を離した後、前記第２の被駆動部の端面を前記第２の回転体の当接部に衝突させる、
前記（１４）または前記（１５）に記載の操作デバイス。
（１７）
　前記指令値は、
　継続的な力覚の提示に際して、連続的に演算された前記力覚値に基づき生成される、
前記（１４）から前記（１６）までのうちいずれか一項に記載の操作デバイス。
（１８）
　前記第１の駆動部は、
　継続的な力覚の提示モードが設定されている場合、前記第１の被駆動部の端面および前記第１の回転体の当接部の距離が第１の距離以上であった場合、第１の速度で前記第１の回転体を回転させ、前記第１の被駆動部の端面および前記第１の回転体の当接部の距離が第１の距離未満であった場合、第２の速度で前記第１の回転体を回転させ、
　前記第２の駆動部は、
　継続的な力覚の提示モードが設定される場合、前記第２の被駆動部の端面および前記第２の回転体の当接部の距離が第２の距離以上であった場合、第３の速度で前記第２の回転体を回転させ、前記第２の被駆動部の端面および前記第２の回転体の当接部の距離が前記第２の距離未満であった場合、第４の速度で前記第２の回転体を回転させる、
前記（１４）から前記（１７）までのうちいずれか一項に記載の操作デバイス。
（１９）
　前記指令値に基づき振動する振動提示部、
を更に有する、前記（１４）から前記（１８）までのうちいずれか一項に記載の操作デバイス。
（２０）
　前記第１の被駆動部と前記第１の回転体または前記第２の被駆動部と前記第２の回転体の接触により生じる前記駆動力を検出するセンサ、
を更に有し、
　前記第１の駆動部および前記第２の駆動部は、
　前記指令値に対応付けられて保持された前記駆動力に基づき駆動する、
前記（１９）に記載の操作デバイス。
１　　操作デバイス
１０　　スティック
１５　　制限リング
２０　　スティックキャップ
３０　　回転体
４０　　ストッパ
５０　　アクチュエータ
５５、６０　　角度センサ
７０　　原点復帰部
１００　　制御装置
１１０　　記憶部
１２０　　電源部
１３０　　制御部
　１３１　　インターフェース部
　１３２　　角度情報受入部
　１３３　　通信部
　１３４　　設定受入部
　１３５　　指令値生成部

Claims (20)

  1. 　ユーザの操作により移動される操作部と、
    　所定の範囲内で前記操作部を移動させることを可能にする第１の可動部と、
    　第１の駆動部と、
    　少なくとも１以上の部品を含み、前記第１の駆動部の駆動力に応じて、前記第１の可動部の当接部を移動可能である第１の被駆動部と、
    を有する操作デバイス。
  2. 　前記第１の可動部により前記操作部の移動が可能な第１の軸と異なる第２の軸に、前記操作部を移動させることを可能にする第２の可動部と、
    　第２の駆動部と、
    　少なくとも１以上の部品を含み、前記第２の駆動部の駆動力に応じて、前記第２の可動部の当接部を移動可能である第２の被駆動部と、
    を更に有する、
    請求項１に記載の操作デバイス。
  3. 　前記第１の可動部は、
    　前記ユーザの操作により、前記第１の軸に対して前記操作部を傾けることを可能にする第１の回転体であり、
    　前記第２の可動部は、
    　前記ユーザの操作により、前記第２の軸に対して前記操作部を傾けることを可能にする第２の回転体である、
    請求項２に記載の操作デバイス。
  4. 　前記第１の被駆動部および前記第２の被駆動部に含まれる部品は、端面を有し、
    　前記第１の回転体および前記第２の回転体は、
    　前記端面と、前記当接部の接触により移動可能である、
    請求項３に記載の操作デバイス。
  5. 　前記第１の被駆動部および前記第２の被駆動部は、切り欠きを有し、
    　前記第１の回転体および前記第２の回転体は、
    　前記切り欠きの端面と、前記当接部の接触により移動可能である、
    請求項４に記載の操作デバイス。
  6. 　前記第１の駆動部および前記第２の駆動部は、
    　予め設定された力覚の提示要求の有無に基づき、前記第１の被駆動部または前記第２の被駆動部を回転させる、
    請求項４に記載の操作デバイス。
  7. 　前記第１の駆動部および前記第２の駆動部は、
    　力覚の提示要求が有りに設定された場合、前記第１の被駆動部または前記第２の被駆動部を回転させる、
    請求項６に記載の操作デバイス。
  8. 　前記第１の駆動部および前記第２の駆動部は、
    　前記力覚の提示要求が有りに設定された場合、前記駆動力に応じて前記第１の被駆動部および前記第１の回転体の当接部の接触により前記第１の回転体の回転方向に対して荷重を印加し、前記第２の被駆動部および前記第２の回転体の当接部の接触により前記第２の回転体の回転方向に対して荷重を印加する、
    請求項７に記載の操作デバイス。
  9. 　前記第１の駆動部および前記第２の駆動部は、
    　前記力覚の提示要求が無しに設定された際に、前記操作部が前記所定の回転範囲内で傾けられた際に接触しない位置に前記第１の被駆動部および前記第２の被駆動部を移動させる、
    請求項７に記載の操作デバイス。
  10. 　前記第１の駆動部および前記第２の駆動部の駆動力は、
    　前記操作部を傾けることにより操作される操作オブジェクトの特性に基づく力覚値に基づく、
    請求項３に記載の操作デバイス。
  11. 　前記力覚値は、
    　前記操作オブジェクトに干渉する干渉オブジェクトの特性に基づき演算される、
    請求項１０に記載の操作デバイス。
  12. 　前記力覚値は、
    　前記操作部が傾けられた角度に基づき演算される、
    請求項１０に記載の操作デバイス。
  13. 　前記力覚値は、
    　前記駆動力が提示されてからの経過時間に基づき演算される、
    請求項１０に記載の操作デバイス。
  14. 　前記駆動力は、
    　前記力覚値に基づき生成された前記第１の駆動部または前記第２の駆動部を駆動させるための指令値に基づく、
    請求項１０に記載の操作デバイス。
  15. 　前記指令値は、
    　瞬間的な力覚の提示に際して、前記力覚を提示する回数に応じてフィーバックの強さが異なる、
    請求項１４に記載の操作デバイス。
  16. 　前記第１の駆動部は、
    　瞬間的な力覚の提示モードが設定されている場合、前記第１の被駆動部の端面を前記第１の回転体の当接部から所定のオフセット距離を離した後、前記第１の被駆動部の端面を前記第１の回転体の当接部に衝突させ、
    　前記第２の駆動部は、
    　瞬間的な力覚の提示モードが設定される場合、前記第２の被駆動部の端面を前記第２の回転体の当接部から所定のオフセット距離を離した後、前記第２の被駆動部の端面を前記第２の回転体の当接部に衝突させる、
    請求項１４に記載の操作デバイス。
  17. 　前記指令値は、
    　継続的な力覚の提示に際して、連続的に演算された前記力覚値に基づき生成される、
    請求項１４に記載の操作デバイス。
  18. 　前記第１の駆動部は、
    　継続的な力覚の提示モードが設定されている場合、前記第１の被駆動部の端面および前記第１の回転体の当接部の距離が第１の距離以上であった場合、第１の速度で前記第１の回転体を回転させ、前記第１の被駆動部の端面および前記第１の回転体の当接部の距離が第１の距離未満であった場合、第２の速度で前記第１の回転体を回転させ、
    　前記第２の駆動部は、
    　継続的な力覚の提示モードが設定される場合、前記第２の被駆動部の端面および前記第２の回転体の当接部の距離が第２の距離以上であった場合、第３の速度で前記第２の回転体を回転させ、前記第２の被駆動部の端面および前記第２の回転体の当接部の距離が前記第２の距離未満であった場合、第４の速度で前記第２の回転体を回転させる、
    請求項１４に記載の操作デバイス。
  19. 　前記指令値に基づき振動する振動提示部、
    を更に有する、
    請求項１４に記載の操作デバイス。
  20. 　前記第１の被駆動部と前記第１の回転体または前記第２の被駆動部と前記第２の回転体の接触により生じる前記駆動力を検出するセンサ、
    を更に有し、
    　前記第１の駆動部および前記第２の駆動部は、
    　前記指令値に対応付けられて保持された前記駆動力に基づき駆動する、
    請求項１９に記載の操作デバイス。
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