特許拒絶査定不服審判
2021-017709
擬似力装置
- 審判番号
- 2021-017709
- 法域
- 特許
- 審判種別
- 拒絶査定不服審判(拒絶査定不服の審決)
- 出願番号
- 特願2017-097951
- 請求日
- 2021年12月22日
- 審決日
- 2023年02月08日
- 公報発行日
- 2023年03月31日
- 結論
- 原査定取消(特許/登録すべき)
- 当事者
- 【請求人】ハーマン インターナショナル インダストリーズ インコーポレイテッド
- 【請求人代理人】山本 秀策
- 【請求人代理人】森下 夏樹
- 審判長/審判官
- 審判長 ▲吉▼田 耕一
- 審判官 石井 則之
- 審判官 野崎 大進
- 分類
- P18 .121-WY (G06F) / P18 .537-WY (G06F)
- 条文(本文から自動抽出・参考)
- 特許法第29条第2項、特許法第36条第6項第2号
- データ出所
- 審決公報(XML)
事件の表示
特願2017- 97951「擬似力装置」拒絶査定不服審判事件〔平成29年12月28日出願公開、特開2017-228285、請求項の数(19)〕について、次のとおり審決する。
結論
結 論
原査定を取り消す。
本願の発明は、特許すべきものとする。
理由
理 由
第1 手続の経緯
本願は、平成29年5月17日(パリ条約による優先権主張2016年6月23日、米国)の出願であって、その手続の経緯は次のとおりである。
令和3年 3月 3日付け:拒絶理由通知書
令和3年 6月 1日 :意見書、手続補正書の提出
令和3年 9月 8日付け:拒絶査定(原査定)
令和3年12月22日 :審判請求書、手続補正書の提出
令和4年 7月12日付け:拒絶理由通知書
令和4年 9月27日 :意見書、手続補正書の提出
第2 原査定の概要
原査定(令和3年9月8日付け拒絶査定)の概要は次のとおりである。
理由2(進歩性) 請求項1,6,14,15に係る発明は、以下の引用文献1に基づいて、請求項7-11,18に係る発明は、以下の引用文献1-3に基づいて、請求項12に係る発明は、以下の引用文献1,4に基づいて、請求項13,19に係る発明は、以下の引用文献1,5に基づいて、それぞれ、その発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者(以下、「当業者」という。)が容易に発明できたものであるから、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることができない。
引用文献等一覧
1.米国特許出願公開第2010/0103135号明細書
2.特開2012-127940号公報(周知技術を示す文献)
3.特開2014-020871号公報(周知技術を示す文献)
4.国際公開第2007/086426号(周知技術を示す文献)
5.特開2008-233996号公報(周知技術を示す文献)
第3 本願発明
本願請求項1-19に係る発明は、令和4年9月27日提出の手続補正書で補正された特許請求の範囲の請求項1-19(以下、それぞれ「本願発明1」-「本願発明19」という。)に記載された事項により特定される発明であって、本願発明1,19は次のとおりの発明である。
「【請求項1】
ユーザに力を加えるためのシステムであって、前記システムは、
1つまたは複数のトラックに沿って配置された1つまたは複数の質量体を含むユーザ装着型装置と、
プロセッサと、を含み、
前記プロセッサは、
前記1つまたは複数のトラックに含まれる第1トラックに沿った第1方向に第1加速度で前記1つまたは複数の質量体に含まれる第1質量体を移動させるように、第1アクチュエータを構成する第1アクチュエータ制御信号を生成することと、
前記第1トラックに沿った前記第1方向に第2加速度で前記第1質量体を移動させるように、前記第1アクチュエータ及び第2アクチュエータのうちの少なくとも1つを構成する第2アクチュエータ制御信号を生成することと、
前記1つまたは複数のトラックに含まれる第2トラックに沿った前記第1方向に第3加速度で前記1つまたは複数の質量体に含まれる第2質量体を移動させるように、第3アクチュエータを構成する第3アクチュエータ制御信号を生成することと、
を実行するように構成され、
前記第1加速度の大きさは閾値加速度より大きく、前記第2加速度の大きさは前記閾値加速度より小さく、前記閾値加速度は、前記ユーザにより知覚可能な最小加速度の大きさに該当し、
前記第3アクチュエータ制御信号の第1部分は前記第2アクチュエータ制御信号に重複し、前記第3アクチュエータ制御信号の第2部分は前記第2アクチュエータ制御信号に重複しない、システム。」
「【請求項19】
第1トラックに沿った第1方向に第1加速度で第1質量体を移動させるように、第1アクチュエータを構成する第1アクチュエータ制御信号を生成することと、
前記第1トラックに沿った前記第1方向に第2加速度で前記第1質量体を移動させるように、前記第1アクチュエータ及び第2アクチュエータのうちの少なくとも1つを構成する第2アクチュエータ制御信号を生成することと、
第2トラックに沿った前記第1方向に第3加速度で第2質量体を移動させるように、第3アクチュエータを構成する第3アクチュエータ制御信号を生成することと、
前記第2トラックに沿った前記第1方向に第4加速度で前記第2質量体を移動させるように、前記第3アクチュエータ及び第4アクチュエータのうちの少なくとも1つを構成する第4アクチュエータ制御信号を生成することと、
を含む、ユーザに力を加えるための方法であって、
前記第1加速度の大きさは閾値加速度より大きく、前記第2加速度の大きさは前記閾値加速度より小さく、前記第3加速度の大きさは前記閾値加速度より大きく、前記第4加速度の大きさは前記閾値加速度より小さく、前記第3アクチュエータ制御信号の少なくとも一部は前記第2アクチュエータ制御信号の少なくとも一部に重複し、前記閾値加速度は、前記ユーザにより知覚可能な最小加速度の大きさに該当する、方法。」
なお、本願発明2-18の概要は以下のとおりである。
本願発明2-13は、本願発明1を減縮した発明である。
本願発明14は、本願発明1に対応する「非一時的コンピュータ可読記憶媒体」の発明であり、本願発明1とカテゴリ表現が異なるだけの発明である。
本願発明15-18は、本願発明14を減縮した発明である。
第4 引用文献、引用発明
1 引用文献1、引用発明
原査定の拒絶の理由に引用された上記引用文献1には、図面とともに次の
事項が記載されている(下線は当審による。訳は当審訳。以下同様。)。
「[0026] As shown in FIG. 1, a mobile telephone 1 is provided with a casing 2 in a substantially rectangular parallelepiped shape, and in an inner space 3 of the casing 2, two force-sense generating devices 20A, 20B (a force-sense generating mechanism) operating to give force-senses to a user holding the casing 2 are provided.
[当審訳]
[0026] 図1に示すように、携帯電話機1は、略直方体形状の筐体2を備え、筐体2の内部空間3には、筐体2を把持するユーザに力覚を付与するように動作する2つの力覚発生装置20A,20B(力覚発生機構)が設けられている。」
「[0032] Next, configurations of the force-sense generating devices 20A, 20B will be explained. As shown in FIGS. 3 and 4, the two force-sense generating devices 20A, 20B are disposed in the inner space of the casing 2. The respective force-sense generating devices 20A, 20B include translational motion mechanisms 21A, 21B disposed in the inner space 3 of the casing 2, actuators 22A, 22B driving the translational motion mechanisms 21A, 21B, and the force-sense controller 23 (refer to FIG. 2) controlling operations of the actuators 22A, 22B. As described above, the force-sense controller 23 (refer to FIG. 2) is single, and is provided to be common to the two force-sense generating devices 20A, 20B.
[0033] On the other hand, the translational motion mechanisms 21A, 21B and the actuators 22A, 22B are provided corresponding to the force-sense generating devices 20A, 20B respectively. The translational motion mechanism 21A and the actuator 22A configuring the force-sense generating device 20A on one side are attached to an inner upper surface 2b defining the inner space 3 of the casing 2, and the translational motion mechanism 21B and the actuator 22B configuring the force-sense generating device 20B on the other side are attached to an inner side surface 2c defining the inner space 3 of the casing 2. Hereinafter, explanation will be conducted in a manner that first is appropriately added to components related to the former and second is appropriately added to components related to the latter.
[0034] As shown in FIG. 3, a first guide rail 24A attached to the inner upper surface 2b and extending in a lateral direction is provided in the first translational motion mechanism 21A. In the first guide rail 24A, a first weight 25A is supported such that the first weight 25A is non-rotatable but slidable, and that the first weight 25A can reciprocate in the lateral direction in an upper region in the inner space 3 of the casing 2. A female screw hole 26A is formed through the first weight 25A, and an axis of the female screw hole 26A is turned toward the lateral direction in the state of the first weight 25A being supported in the first guide rail 24A. A first ball screw 27A in which male threads are formed on its outer surface is screwed into this female screw hole 26A, and the first ball screw 27A is supported such that the first ball screw 27A is rotatable by bearings 28A attached inside the casing 2 but is immovable in a rotation axis direction.
[0035] The first actuator 22A includes an electric motor such as, for example, a servomotor or a linear motor. An output shaft 29A rotatable in both forward and reverse directions (CW direction and CCW direction) is provided in the first actuator 22A, and the output shaft 29A is connected to an end portion of the first ball screw 27A via a joint 30A. When this first actuator 22A is driven, the output shaft 29A rotates and a rotary driving force from the output shaft 29A is input to the first ball screw 27A, and the first ball screw 27A is driven to rotate in a predetermined direction. When the first ball screw 27A which is immovable in an extending direction of the first guide rail 24A rotates, the first weight 25A, which is not rotatable in the rotational direction and in a helical direction of the first ball screw 27A, moves linearly in the extending direction of the first guide rail 24A.
[0036] As shown in FIG. 4, the second translational motion mechanism 21B also has substantially the same configuration as that of the first translational motion mechanism 21A. Then, a second guide rail 24B is attached to an upper portion on the inner side surface 2c to extend in a depth direction, and a second weight 25B supported in this second guide rail 24B can reciprocate in the depth direction in the upper region in the inner space of the casing 2. A second ball screw 27B is screwed into a female screw hole 26B formed in the second weight 25B, and the second ball screw 27B is supported such that the second weight 25B is rotatable by bearings 28B but is not immovable in the depth direction (in a rotation axis direction). Note that in the casing 2 of the mobile telephone 1, a dimension of the depth direction (namely a thickness direction) is relatively small, so that it is relatively difficult to dispose the second actuator 22B and the second ball screw 27B coaxially similarly to those of the first force-sense generating device 20A extending in the lateral direction.
[0037] Therefore, the second actuator 22B is arranged to be shifted toward a left side with respect to the second translational motion mechanism 21B, and an output shaft 29B of the second actuator 22B protrudes from a main body of the second actuator 22B toward a far side. A parallel gear arrangement 30B is interposed between this output shaft 29B and an end portion of the second ball screw 27B on the far side. This parallel gear arrangement 30B is provided with a drive gear 31 fixed to the output shaft 29B and a driven gear 32 fixed to the second ball screw 27B, and these two gears 31, 32 engage with each other. When the second actuator 22B is driven, the output shaft 29B rotates and a rotary driving force of the output shaft 29B is transmitted to the second ball screw 27B via the parallel gear arrangement 30B. When the second ball screw 27B which is immovable in the depth direction rotates, the second weight 25B, which is incapable of rotating in a rotation direction and a helical direction of the second ball screw 27B, moves linearly in the depth direction.
[0038] As shown in FIG. 2, the force-sense controller 23 is connected to the actuators 22A, 22B via drivers 39A, 39B, and outputs control commands to the drivers 39A, 39B to control rotation directions, rotational velocities, and rotational accelerations of the output shafts 29A, 29B in the actuators 22A, 22B. According to the above, the rotation directions, rotational velocities, and rotational accelerations of the ball screws 27A, 27B in the translational motion mechanisms 21A, 21B shown in FIGS. 3 and 4 are controlled. As a result, positions, moving directions, velocities, and accelerations of the weights 25A, 25B are controlled.
[0039] Next, with reference to FIG. 5, basic operations of the force-sense generating devices 20A, 20B will be explained by focusing attention on an operation of the first weight 25A in the first force-sense generating device 20A. For convenience of this explanation, the direction in which the first weight 25A reciprocates is defined as a lateral direction, and the velocity when the first weight 25A moves to the right side is defined as positive, and the velocity when the first weight 25A moves to a side opposite to the above is defined as negative. With regard to the acceleration generated in the first weight 25A and a force acting based on this acceleration, positive/negative is determined in a similar manner as described above.
[0040] In an initial state, it is assumed that the first weight 25A is positioned at a left end in a movable range and that a velocity V of the first weight 25A is 0. As shown in FIG. 3, when the first weight 25A moves linearly rightward from this initial state, a positive acceleration a1 is generated in the first weight 25A and the velocity V of the first weight 25A is accelerated. When a predetermined time t1 passes after this first weight 25A starts moving, the first weight 25A reaches a predetermined position x1 (a middle position in the movable range in FIG. 5 shown as an example), and thereafter a negative acceleration a2 is generated in the first weight 25A and the velocity V of the first weight 25A is decelerated. When a predetermined time t2 passes after the acceleration a turns to be negative, the velocity V of the first weight 25A becomes 0 and then the first weight 25A is positioned at a right end in the movable range. Subsequently, a negative acceleration a2 is generated in the first weight 25A, and the first weight 25A moves leftward while accelerating the velocity V to a negative side. When a predetermined time t3 passes after the moving direction of the first weight 25A turns leftward, the first weight 25A reaches the above-described predetermined position x1, and thereafter the positive acceleration a1 is generated in the first weight 25A and the velocity V of the first weight 25A is decelerates. When a predetermined time t4 passes after the acceleration a turns to be positive, the velocity V of the first weight 25A becomes 0 and the first weight 25A returns to the left end in the movable range. The force-sense generating device 20A is configured so that a series of reciprocations of the first weight 25A, which is described above, is performed continuously.
[0041] As shown in FIG. 6A, when the positive acceleration a1 is generated in the first weight 25A, a negative (leftward) force F1 is generated in the casing 2 by a reaction of the above, and a leftward translational force in accordance with this force F1 acts from the casing 2 to a palm of the user holding the casing 2. As shown in FIG. 6B, when the negative acceleration a2 is generated in the first weight 25A, a positive (rightward) force F2 is generated in the casing 2, and a rightward translational force in accordance with this force F2 acts from the casing 2 to the palm of the user holding the casing 2. When mass of the first weight 25A is set as M, the forces F1, F2 shown in FIGS. 6A and 6B respectively can be obtained by the following equations of motion: F1=M(-a1), F2=M(-a2) respectively.
[0042] As shown in FIG. 5, an absolute value of the positive acceleration a1 is larger than that of the negative acceleration a2, and an absolute value of the negative force F1 is larger than that of the positive force F2 (|a||a2|, |F1||F2|). The force-sense controller 23 is configured to control the rotational velocity and the rotational acceleration of the output shaft 29A so that the operation of this first weight 25A can be achieved. Accordingly, two asymmetrical forces having different sizes continue to act to the user alternately.
[0043] Here, a human being possesses a perceptual property in which a human being becomes insensitive to a gentle force. The point on which the perceptual property of a human being has a nonlinearity as described above is well-known (refer to, for example, Japanese Patent Application Laid-open Nos. 2008-28774, 2006-65665), and a detailed explanation with regard to the above point is omitted in the present application.
[0044] As a result, the user under such a circumstance has an illusion that only the leftward translational force being a strong force is acting as shown by the chart at the lowest part in FIG. 5 due to the perceptual property of the user him/herself. In other words, when the first weight 25A reciprocates continuously, the first force-sense generating device 20A drives the first actuator 22A such that the absolute value of the positive acceleration differs from the absolute value of the negative acceleration which are generated in the first weight 25A. As a result, it is possible to give the user holding the casing 2 a pseudo-force-sense as if the translational force toward either side of the lateral direction being the moving direction of the first weight 25A acts from the casing 2.
[当審訳]
[0032] 次に、力覚発生装置20A,20Bの構成について説明する。図3及び図4に示すように、2つの力覚発生装置20A,20Bは、筐体2の内部空間に配置されている。各力覚発生装置20A,20Bは、筐体2の内部空間3に配置された直動機構21A,21Bと、直動機構21A,21Bを駆動するアクチュエータ22A,22Bと、アクチュエータ22A,22Bの動作を制御する力覚コントローラ23(図2参照)とを備えている。上述したように、力覚コントローラ23(図2参照)は単一であり、2つの力覚発生装置20A,20Bに共通に設けられている。
[0033] 一方、直動機構21A,21Bおよびアクチュエータ22A,22Bは、力覚発生装置20A,20Bにそれぞれ対応して設けられている。一方の力覚発生装置20Aを構成する直動機構21A及びアクチュエータ22Aは、筐体2の内部空間2を画成する内側上面3bに取り付けられ、他方の力覚発生装置20Bを構成する直動機構21B及びアクチュエータ22Bは、筐体2の内部空間2を画成する内側側面3cに取り付けられている。以下、前者に関連する構成要素には適宜「第1」を付し、後者に関連する構成要素には適宜「第2」を付して説明する。
[0034] 図3に示すように、第1直動機構21Aには、内側上面2bに取り付けられて左右方向に延びる第1ガイドレール24Aが設けられている。第1ガイドレール24Aには、第1ウェイト25Aが回転不能かつスライド可能に支持されており、第1ウェイト25Aは、筐体2の内部空間3の上部領域において、第1ウェイト25Aが左右方向に往復移動可能に支持されている。第1ウェイト25Aには雌ねじ孔26Aが形成されており、第1ウェイト25Aが第1ガイドレール24Aに支持された状態で、雌ねじ孔26Aの軸線が左右方向を向くようになっている。この雌ねじ孔26Aには、外面に雄ねじが形成された第1ボールねじ27Aが螺合されており、第1ボールねじ27Aは、ケーシング2の内部に取り付けられた軸受28Aによって回転可能かつ回転軸方向に移動不能に第1ボールねじ27Aが支持されている。
[0035] 第1アクチュエータ22Aは、例えばサーボモータやリニアモータ等の電動モータを含む。第1アクチュエータ22Aには、正逆両方向(CW方向及びCCW方向)に回転可能な出力軸29Aが設けられており、出力軸29Aは、ジョイント30Aを介して第1ボールねじ27Aの端部に接続されている。この第1アクチュエータ22Aが駆動されると、出力軸29Aが回転し、出力軸29Aからの回転駆動力が第1ボールねじ27Aに入力され、第1ボールねじ27Aが所定方向に回転駆動される。第1ガイドレール24Aの延在方向に移動不能な第1ボールねじ27Aが回転すると、第1ボールねじ27Aの回転方向および螺旋方向に回転不能な第1ウエイト25Aが第1ガイドレール24Aの延在方向に直線移動する。
[0036] 図4に示すように、第2直動機構21Bも、第1直動機構21Aとほぼ同様の構成を有する。そして、内側面2cの上部には、第2のガイドレール24Bが奥行き方向に延びるように取り付けられており、この第2のガイドレール24Bに支持された第2のウェイト25Bは、筐体2の内部空間の上部領域において奥行き方向に往復移動可能となっている。第2のボールねじ27Bは、第2のウェイト25Bに形成された雌ねじ孔26Bに螺合されており、第2のボールねじ27Bは、第2のウェイト25Bが軸受28Bによって回転可能に、かつ、奥行き方向(回転軸方向)に移動不能に支持されている。なお、携帯電話機1の筐体2は、奥行き方向(すなわち、厚さ方向)の寸法が比較的小さいため、第2アクチュエータ22Bと第2ボールネジ27Bとを、左右方向に延びる第1力覚発生装置20Aと同様に同軸上に配置することは比較的困難である。
[0037] このため、第2アクチュエータ22Bは、第2直動機構21Bに対して左側にずれて配置されており、第2アクチュエータ22Bの出力軸29Bは、第2アクチュエータ22Bの本体から遠い側に突出している。この出力軸29Bと第2ボールねじ27Bの奥側の端部との間には、平行歯車装置30Bが介装されている。この平行歯車装置30Bは、出力軸29Bに固定された駆動歯車31と、第2のボールねじ27Bに固定された従動歯車32とを備えており、これら2つの歯車31 32は互いに噛み合っている。第2アクチュエータ22Bが駆動されると、出力軸29Bが回転し、出力軸29Bの回転駆動力が平行歯車列30Bを介して第2ボールねじ27Bに伝達される。奥行き方向に移動不能な第2ボールネジ27Bが回転すると、第2ボールネジ27Bの回転方向及び螺旋方向に回転不能な第2ウェイト25Bが奥行き方向に直線移動する。
[0038] 図2に示すように、力覚コントローラ23は、ドライバ39A,39Bを介してアクチュエータ22A,22Bに接続されており、ドライバ39A,39Bに制御指令を出力することにより、アクチュエータ22A,22Bにおける出力軸29A,29Bの回転方向、回転速度及び回転加速度を制御する。これにより、図3および図4に示す直動機構21A,21Bにおけるボールねじ27A,27Bの回転方向、回転速度および回転加速度が制御される。これにより、ウエイト25A,25Bの位置、移動方向、速度、加速度が制御される。
[0039] 次に、図5を参照して、第1の力覚発生装置20Aにおける第1のウェイト25Aの動作に着目して、力覚発生装置20A,20Bの基本的な動作について説明する。説明の便宜上、第1のウェイト25Aが往復移動する方向を「左右方向」とし、第1のウェイト25Aが右側に移動するときの速度を正とし、第1のウェイト25Aが反対側に移動するときの速度を負とする。第1のウェイト25Aに発生する加速度およびこの加速度に基づいて作用する力についても、上記と同様に正負が決定される。
[0040] 初期状態において、第1のウェイト25Aが可動範囲の左端に位置し、第1のウェイト25Aの速度Vが0であるとする。図3に示すように、この初期状態から第1ウェイト25Aが右方向に直線移動すると、第1ウェイト25Aに正の加速度a1が発生し、第1ウェイト25Aの速度Vが加速される。この第1のウェイト25Aが移動を開始してから所定時間t1が経過すると、第1のウェイト25Aが所定位置x一例として示す図5の可動範囲の中間位置)に到達した後、第2ウェイト25Aに負の加速度a1が発生し、第1ウェイト25Aの速度Vが減速される。加速度aが負に転じてから所定時間t2が経過すると、第1ウェイト25Aの速度Vは0となり、第1ウェイト25Aは可動範囲の右端に位置する。続いて、第2ウェイト25Aに負の加速度a1が発生し、第1ウェイト25Aは速度Vを負側に加速しながら左方向に移動する。第3ウェイト25Aの移動方向が左方向に旋回してから所定時間t1が経過すると、第1ウェイト25Aが上記所定位置x1に到達し、その後、第1ウェイト25Aに正の加速度a1が発生し、第1ウェイト25Aの速度Vが減速する。加速度aが正となってから所定時間t4が経過すると、第1ウェイト25Aの速度Vは0となり、第1ウェイト25Aは可動範囲の左端に戻る。力覚発生装置20Aは、上述した第1重ウェイト25Aの一連の往復運動が連続的に行われるように構成されている。
[0041] 図6(A)に示すように、第1のウェイト25Aに正の加速度a1が発生すると、その反作用により筐体2には負(左方向)の力F1が発生し、この力F1に応じた左方向の並進力が筐体1から筐体2を把持するユーザの掌に対して筐体2から作用する。図6(B)に示すように、第2のウェイト25Aに負の加速度a2が発生すると、筐体2には正(右方向)の力F1が発生し、この力F1に応じた右方向の並進力が筐体2から筐体2を把持するユーザの掌に筐体2から作用する。第1のウェイト25Aの質量をMとすると、図6(A)及び図6(B)に示す力F1,F2は、それぞれ、F1=M(-a1),F2=M(-a2)の運動方程式により求めることができる。
[0042] 図5に示すように、正の加速a1は負の加速a2よりも大きく、負の加速F1は正の加速F2よりも大きい(|a|>|a2|, |F1|>|F2|)。力覚コントローラ23は、この第1のウェイト25Aの動作が実現されるように、出力軸29Aの回転速度及び回転加速度を制御するように構成されている。したがって、大きさの異なる2つの非対称な力が交互にユーザに作用し続ける。
[0043] ここで、人間は、穏やかな力に対して鈍感になる知覚特性を有する。このように人間の知覚特性が非線形性を有する点はよく知られている(例えば、特許文献1、2参照)。この点については、特許文献1(2008 - 287742006 - 65665)では詳細な説明を省略する。
[0044] その結果、このような状況下のユーザは、自身の知覚特性により、図5の最下段のグラフに示すように、強い力である左向きの並進力のみが作用しているように錯覚する。すなわち、第1ウェイト25Aが連続的に往復運動するとき、第1力覚発生装置20Aは、第1ウェイト25Aに発生する正の加速度の絶対値と負の加速度の絶対値とが異なるように第1アクチュエータ22Aを駆動する。これにより、筐体2を把持したユーザに対して、あたかも第1のウェイト25Aの移動方向である横方向のいずれかの側への並進力が筐体2から作用しているかのような擬似的な力覚を与えることができる。」
「[0065] In the above-described embodiment, the case where the user holds the casing by the user's hand is explained as an example, but the present invention is not limited to the above. For example, as shown in FIG. 10A, it is also possible to apply the present invention to a spectacle type head mounted display 230. The head mounted display 230 has a display section 231 disposed at a position corresponding to spectacle lenses and covering user's eyes when a user puts on the head mounted display 230; and two frame rod sections 232 extending from the display section 231. When the user puts on the head mounted display 230, the two frame rod parts 232 extend to sandwich the user's temples, and hang on the user's ears. Here, force-sense generating devices 220A, 220B similar to those described above are incorporated in the two frame rod sections 232. Further, in the head mounted display 230, a sound input mechanism that is not shown in the drawing is provided as an input mechanism for receiving a command input from the user who puts on the head mounted display 230. Alternatively, as an input mechanism, a motion detection mechanism (an acceleration sensor) detecting movements in which the user shakes his/her head horizontally and vertically may be provided therein.
[当審訳]
[0065] 上記実施形態では、ユーザが筐体を手で保持する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図10(a)に示すように、眼鏡型のヘッドマウントディスプレイ230に適用することも可能である。ヘッドマウントディスプレイ230は、眼鏡レンズに対応する位置に配置され、ユーザがヘッドマウントディスプレイ230を装着したときにユーザの眼を覆う表示部231と、表示部231から延びる2本のフレーム棒部232とを有する。ユーザがヘッドマウントディスプレイ230を装着すると、2つのフレームロッド部232は、ユーザのこめかみを挟むように延び、ユーザの耳に掛かる。ここでは、上述したものと同様の力覚発生装置220A、220Bが、2つのフレームロッド部232に組み込まれている。また、ヘッドマウントディスプレイ230には、ヘッドマウントディスプレイ230を装着したユーザからのコマンド入力を受け付ける入力機構として、図示しない音声入力機構が設けられている。あるいは、入力機構として、ユーザが頭を上下左右に振る動きを検出する動き検出機構(加速度センサ)を設けてもよい。」
「図1
[図:0001394701000001.jpg]
図2
[図:0001394701000002.jpg]
図3
[図:0001394701000003.jpg]
図4
[図:0001394701000004.jpg]
図5
[図:0001394701000005.jpg]
図6
[図:0001394701000006.jpg]
図10
[図:0001394701000007.jpg]
」
したがって、上記引用文献1には次の発明(以下、「引用発明」という。)が記載されていると認められる。
「ユーザに力覚を付与するように動作する2つの力覚発生装置20A,20Bを備え、
各力覚発生装置20A,20Bは、直動機構21A,21Bと、直動機構21A,21Bを駆動するアクチュエータ22A,22Bと、アクチュエータ22A,22Bの動作を制御する力覚コントローラ23とを備え、
第1直動機構21Aには、左右方向に延びる第1ガイドレール24Aが設けられており、
第1ガイドレール24Aには、第1ウェイト25Aが回転不能かつスライド可能に支持されており、第1ウェイト25Aは、左右方向に往復移動可能に支持されており、
第1ウェイト25Aには雌ねじ孔26Aが形成されており、雌ねじ孔26Aには、外面に雄ねじが形成された第1ボールねじ27Aが螺合されており、
第1アクチュエータ22Aが駆動されると、第1ボールねじ27Aが所定方向に回転駆動され、第1ウエイト25Aが第1ガイドレール24Aの延在方向に直線移動し、
第2直動機構21Bも、第1直動機構21Aとほぼ同様の構成を有し、
力覚コントローラ23は、アクチュエータ22A,22Bにおける出力軸29A,29Bの回転方向、回転速度及び回転加速度を制御し、これにより、ウエイト25A,25Bの位置、移動方向、速度、加速度が制御され、
図5に示すように、正方向の加速a1は負方向の加速a2よりも大きく、負方向の力F1は正方向の力F2よりも大きく(|a|>|a2|, |F1|>|F2|)、力覚コントローラ23は、この第1のウェイト25Aの動作が実現されるように、出力軸29Aの回転速度及び回転加速度を制御するように構成されており、
ここで、人間は、穏やかな力に対して鈍感になる知覚特性を有し、
これにより、ユーザに対して、あたかも第1のウェイト25Aの移動方向である横方向のいずれかの側への並進力が作用しているかのような擬似的な力覚を与えることができる、
ヘッドマウントディスプレイ230。」
2 引用文献2
原査定の拒絶の理由に引用された引用文献2には、図面とともに次の事項が記載されている(以下、「引用文献2記載の技術的事項」という。)。
「【0048】
ユーザが端末を保持した状態で進行方向を変えたり、端末の向きを変えた場合、あるいは、進行の経過により目的地方向が変化した場合、角度差θも変化する。その結果、4個の振動素子60a-60dの振動強度の比率が変わり、ユーザの掌内の振動PSの位置が目的地方向を示す位置に移動する。これにより、ユーザは、視覚によらず触覚により目的地方向を認識することができる。
」
3 引用文献3
原査定の拒絶の理由に引用された引用文献3には、図面とともに次の事項
が記載されている(以下、「引用文献3記載の技術的事項」という。)。
「【0044】
携帯端末10の処理部100は、目的地方位202と端末方位206とのなす目的方位角度差β1が、報知判定角度α1の範囲内の場合に、知覚手補助手段により、ユーザに目的地方位202を報知する。知覚手補助手段とは、経路を判断するための地図情報を知覚する視覚以外の知覚手段とする。知覚手補助手段としては、たとえば、振動、音又は発光などの手段が採用できる。
【0045】
振動などの触覚手段(振動発生器176)は、雑音の中でも、携帯端末10の報知をユーザに認識させられる。音などの聴覚手段(スピーカ180)は、たとえば、ユーザが手袋をしているときでも、報知を認識させられる。これらの視覚以外の知覚補助手段は、視覚情報と同じベクトルの情報を示すことで、ユーザの認識速度を高めることができる。また、発光手段(発光発生部178)は、アプリケーションにおける意味が目的地方位202の報知ただ1つに決定されていれている。これにより、発光手段は、地図を認識する知覚手段よりも、ユーザの認識速度を高めることができる。なお、振動、音、発光のパターンは、ユーザの認識力を高めるために、各種のバリエーションが採用される。」
4 引用文献4
原査定の拒絶の理由に引用された引用文献4には、図面とともに次の事項
が記載されている(以下、「引用文献4記載の技術的事項」という。)。
「[0048] 〔第3の実施の形態〕
次に、本発明における第3の実施の形態について説明する。
第3の実施の形態では、2つ以上のバネから成る質点バネ系において移動部材 (プランジャー)が並進運動を行う構成を採る。そして、移動部材がその位置に応じて異なるパネ定数を有するパネと衝突することで、この移動部材が、一周期中で加速度が 非対称な並進運動を行う。なお、本形態では、 2つのバネから成る質点バネ系を例示するが、本発明はこれに限定されるものではない。
[0049]<構成>
図4は、第3の実施の形態における加速度発生装置30の構成を示した断面図である。
図4に例示する通り、本形態の加速度発生装置30は、円盤状の鉄芯31a,31b (「 第1の鉄芯」,「第2の鉄芯」に相当)と、円筒の両開口部を塞いだ形状であり絶縁材料で構成されたフレーム32と、パネ定数が大きく異なるバネ34a,34bと、銅線等の 導線の側面を絶縁体で覆ったコイル36と、強磁性体である可動鉄芯 (プランジャー)37 (「移動部材」に相当)とを有している。」
「図4,図5
[図:0001394701000008.jpg]
」
5 引用文献5
原査定の拒絶の理由に引用された引用文献5には、図面とともに次の事項
が記載されている(以下、「引用文献5記載の技術的事項」という。)。
「【0052】
<制御>
本形態の加速度発生装置1は、摩擦等の損失が存在せず、エネルギーが完全に保存されるのであれば、永久に並進運動を継続する構成である。しかし、実際には、空気抵抗やリニアガイド30とスライダ41との摩擦等が存在し、エネルギーは完全に保存されない。よって、この損失分のエネルギーを加速度発生装置1に供給する必要がある。また、加速度発生装置1の駆動を開始させる際にも加速度発生装置1にエネルギーを供給する必要がある。このようなエネルギーの供給は、例えば以下のように行う。
【0053】
まず、シャフト50を長手方向に所定の間隔でS極とN極とを具備する磁石によって構成する。この場合にコイル部材42のコイルに交流電流(2層交流や3層交流等)を供給すると、当該コイルには供給された電流の向きに応じた磁界が発生し、これによってコイル部材42に初速度が与えられる。コイル部材42の移動速度は、例えば、磁石であるシャフト50によってコイル部材42のコイルに誘導された誘導起電力を用いて検出される。そして、コイル部材42が所定の位置で所定の速度に達したことが検出されると、コイル部材42のコイルへの電流供給が一旦中止される。また、コイル部材42が所定の位置で所定の速度を下回ったことが検出されるとコイル部材42のコイルへの電流供給が再開される。これによってエネルギー損失分に相当するエネルギーが加速度発生装置1に供給され、移動部材40は周期的な並進運動を継続する。」
第5 対比・判断
1 本願発明1について
(1)対比
本願発明1と引用発明とを比較すると、次のことがいえる。
ア 引用発明の「ヘッドマウントディスプレイ」は、「第1ガイドレール24A」に「スライド可能に支持」された「第1ウェイト25A」を含む「力覚発生装置」を備えるから、本願発明1の「1つまたは複数のトラックに沿って配置された1つまたは複数の質量体を含むユーザ装着型装置」に相当する。
イ 引用発明の「アクチュエータ22A」および「アクチュエータ22B」は、それぞれ本願発明1の「第1アクチュエータ」および「第3アクチュエータ」に相当する。
ウ 引用発明において「力覚コントローラ23は、アクチュエータ22A,22Bにおける出力軸29A,29Bの回転方向、回転速度及び回転加速度を制御するものであり、これにより、ウエイト25A,25Bの位置、移動方向、速度、加速度が制御され、図5に示すように、正の加速a1は負の加速a2よりも大きく(|a|>|a2|)、力覚コントローラ23は、この第1のウエイト25Aの動作が実現されるように、出力軸29Aの回転速度及び回転加速度を制御」しており、ウエイト25Aだけでなくウエイト25Bについても、正方向および負方向に所定の加速度で移動させるようアクチュエータ22Bを制御することは自明であるから、引用発明の「力覚コントローラ23」は、本願発明の「プロセッサ」と、「前記1つまたは複数のトラックに含まれる第1トラックに沿った第1方向に第1加速度で前記1つまたは複数の質量体に含まれる第1質量体を移動させるように、第1アクチュエータを構成する第1アクチュエータ制御信号を生成することと、前記第1トラックに沿った前記第1方向に第2加速度で前記第1質量体を移動させるように、前記第1アクチュエータ及び第2アクチュエータのうちの少なくとも1つを構成する第2アクチュエータ制御信号を生成することと、前記1つまたは複数のトラックに含まれる第2トラックに沿った前記第1方向に第3加速度で前記1つまたは複数の質量体に含まれる第2質量体を移動させるように、第3アクチュエータを構成する第3アクチュエータ制御信号を生成することと、を実行するように構成され」ている点で共通する。
エ 引用発明は「正方向の加速a1は負方向の加速a2よりも大きく、負方向の力F1は正方向の力F2よりも大きく(|a1|>|a2|, |F1|>|F2|)」し、「人間は、穏やかな力に対して鈍感になる知覚特性を有」することを利用して、「ユーザに、あたかも第1のウエイト25Aの移動方向である横方向のいずれかの側への並進力が作用しているかのような擬似的な力覚を与える」ものであり、図5の記載から、F1は人間が知覚可能であり、F2は知覚不能であり、F1とF2との間には、人間が知覚可能な力か否かの閾値があるといえる。
してみると、引用発明の「正方向の加速a1」は上記閾値に対応する加速度の大きさより大きく、同様に「負方向の加速a2」は上記加速度の大きさより小さいといえ、このことは、本願発明1の「前記第1加速度の大きさは閾値加速度より大きく、前記第2加速度の大きさは前記閾値加速度より小さく、前記閾値加速度は、前記ユーザにより知覚可能な最小加速度の大きさに該当する」ことに相当する。
オ 引用発明の「ヘッドマウントディスプレイ」は、「ユーザに力覚を付与するように動作する2つの力覚発生装置20A,20B」と、その制御のための「力覚コントローラ23」を有しているから、全体として、本願発明1の「1つまたは複数のトラックに沿って配置された1つまたは複数の質量体を含むユーザ装着型装置と、プロセッサと、を含」む「ユーザに力を加えるためのシステム」に相当する。
(2)一致点・相違点
したがって、本願発明1と引用発明との間には、次の一致点、相違点があるといえる。
[一致点]
「ユーザに力を加えるためのシステムであって、前記システムは、
1つまたは複数のトラックに沿って配置された1つまたは複数の質量体を含むユーザ装着型装置と、
プロセッサと、を含み、
前記プロセッサは、
前記1つまたは複数のトラックに含まれる第1トラックに沿った第1方向に第1加速度で前記1つまたは複数の質量体に含まれる第1質量体を移動させるように、第1アクチュエータを構成する第1アクチュエータ制御信号を生成することと、
前記第1トラックに沿った前記第1方向に第2加速度で前記第1質量体を移動させるように、前記第1アクチュエータ及び第2アクチュエータのうちの少なくとも1つを構成する第2アクチュエータ制御信号を生成することと、
前記1つまたは複数のトラックに含まれる第2トラックに沿った前記第1方向に第3加速度で前記1つまたは複数の質量体に含まれる第2質量体を移動させるように、第3アクチュエータを構成する第3アクチュエータ制御信号を生成することと、
を実行するように構成され、
前記第1加速度の大きさは閾値加速度より大きく、前記第2加速度の大きさは前記閾値加速度より小さく、前記閾値加速度は、前記ユーザにより知覚可能な最小加速度の大きさに該当する、
システム。」
[相違点]
本願発明1では「前記第3アクチュエータ制御信号の第1部分は前記第2アクチュエータ制御信号に重複し、前記第3アクチュエータ制御信号の第2部分は前記第2アクチュエータ制御信号に重複しない」のに対し、引用発明ではそのように特定されていない点。
(3)相違点についての判断
本願発明1の上記相違点に係る「前記第3アクチュエータ制御信号の第1部分は前記第2アクチュエータ制御信号に重複し、前記第3アクチュエータ制御信号の第2部分は前記第2アクチュエータ制御信号に重複しない」構成について、引用文献1-5には記載も示唆もなく、当該構成が周知であったとも認められない。
よって、引用発明および引用文献2-5記載の技術事項に基づいて、当業者であっても本願発明1の上記相違点に係る構成を容易に想到することはできない。
したがって、本願発明1は、引用発明及び引用文献2-5記載の技術事項に基づいて、当業者が容易に発明できたものであるとはいえない。
2 本願発明2-13について
本願発明2-13は、本願発明1を減縮したものであって、上記相違点に係る構成を備えるものであるから、本願発明1と同じ理由により、当業者であっても引用発明および引用文献2-5記載の技術事項に基づいて容易に発明できたものであるとはいえない。
3 本願発明14について
本願発明14は、上記相違点に係る構成と実質的に同一の構成を備えるものであるから、本願発明1と同じ理由により、当業者であっても引用発明および引用文献2-5記載の技術事項に基づいて容易に発明できたものであるとはいえない。
4 本願発明15-18について
本願発明15-18は、本願発明14を減縮したものであって、上記相違点に係る構成と実質的に同一の構成を備えるものであるから、本願発明1と同じ理由により、当業者であっても引用発明および引用文献2-5記載の技術事項に基づいて容易に発明できたものであるとはいえない。
5 本願発明19について
(1)対比
上記第4の1の引用文献1の記載から、引用発明に対応する方法の発明(以下、「引用方法発明」という。)を認定することができ、本願発明19における本願発明1と共通する構成について、上記1(1)と同様のことがいうことができる。
また、引用方法発明において、上記1(1)ウで述べたように、ウエイト25Bについても、正方向および負方向に所定の加速度で移動させるようアクチュエータ22Bを制御することは自明であるから、引用方法発明は、本願発明19と、「第2トラックに沿った前記第1方向に第3加速度で第2質量体を移動させるように、第3アクチュエータを構成する第3アクチュエータ制御信号を生成することと、前記第2トラックに沿った前記第1方向に第4加速度で前記第2質量体を移動させるように、前記第3アクチュエータ及び第4アクチュエータのうちの少なくとも1つを構成する第4アクチュエータ制御信号を生成する」点でも共通するといえる。
(2)一致点・相違点
したがって、本願発明19と引用方法発明との間には、次の一致点、相違点があるといえる。
[一致点]
「第1トラックに沿った第1方向に第1加速度で第1質量体を移動させるように、第1アクチュエータを構成する第1アクチュエータ制御信号を生成することと、
前記第1トラックに沿った前記第1方向に第2加速度で前記第1質量体を移動させるように、前記第1アクチュエータ及び第2アクチュエータのうちの少なくとも1つを構成する第2アクチュエータ制御信号を生成することと、
第2トラックに沿った前記第1方向に第3加速度で第2質量体を移動させるように、第3アクチュエータを構成する第3アクチュエータ制御信号を生成することと、
前記第2トラックに沿った前記第1方向に第4加速度で前記第2質量体を移動させるように、前記第3アクチュエータ及び第4アクチュエータのうちの少なくとも1つを構成する第4アクチュエータ制御信号を生成することと、
を含む、ユーザに力を加えるための方法であって、
前記第1加速度の大きさは閾値加速度より大きく、前記第2加速度の大きさは前記閾値加速度より小さく、前記第3加速度の大きさは前記閾値加速度より大きく、前記第4加速度の大きさは前記閾値加速度より小さく、
前記閾値加速度は、前記ユーザにより知覚可能な最小加速度の大きさに該当する、
方法。」
[相違点]
本願発明19では「前記第3アクチュエータ制御信号の少なくとも一部は前記第2アクチュエータ制御信号の少なくとも一部に重複」するのに対し、引用方法発明ではそのように特定されていない点。
(3)相違点についての判断
本願発明19の上記相違点に係る「前記第3アクチュエータ制御信号の少なくとも一部は前記第2アクチュエータ制御信号の少なくとも一部に重複」する構成について、引用文献1-5には記載も示唆もなく、当該構成が周知であったとも認められない。
よって、引用発明および引用文献2-5記載の技術事項に基づいて、当業者であっても本願発明19の上記相違点に係る構成を容易に想到することはできない。
したがって、本願発明19は、引用発明及び引用文献2-5記載の技術事項に基づいて、当業者が容易に発明できたものであるとはいえない。
第6 原査定についての判断
理由2(特許法第29条第2項)について
上記「第5」において検討したとおり、本願発明1-19は、当業者であっても、引用発明及び引用文献2-5記載の技術事項に基づいて、当業者が容易に発明できたものとはいえない。
したがって、原査定の理由2を維持することはできない。
第7 当審拒絶理由について
特許法第36条第6項第2号について
当審では、請求項1,15,20における「閾値加速度」が、どういった物理量を意味するのか明確でないとの拒絶の理由を通知しているが、令和4年9月27日提出の手続補正書により、請求項1,14(補正前の請求項15に対応),19(補正前の請求項20に対応)において「前記閾値加速度は、前記ユーザにより知覚可能な最小加速度の大きさに該当し」と補正された結果、この拒絶の理由は解消した。
第8 むすび
以上のとおり、本願発明1-19は、原査定の理由によって、本願を拒絶することはできない。
また、他に本願を拒絶すべき理由を発見しない。
よって、結論のとおり審決する。
審決本文(J-PlatPat)
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2021-017709