DE112017006335T5

DE112017006335T5 - Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung

Info

Publication number: DE112017006335T5
Application number: DE112017006335.3T
Authority: DE
Inventors: Takashi Ueno
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2019-09-05
Also published as: CN109906422A; US20200079400A1; US11136047B2; JP2018097706A; WO2018110319A1

Abstract

Die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 enthält: einen Aktuator 16, der eine Vibration zu einer Bedienungsoberfläche hinzufügt, auf welcher eine Bedienung durchgeführt wird; eine Sprach-Ausgabeeinheit 18, die eine Sprache bzw. Stimme 180 ausgibt; und eine Steuereinheit 20, die den Aktuator 16 so steuert, dass der Aktuator die Vibration an die Bedienungsoberfläche 120 anlegt, die die Sprach-Ausgabeeinheit 18 so steuert, dass die Sprach-Ausgabeeinheit die Sprache bzw. Stimme 180 zu einer Zeitgabe ausgibt, zu welcher die Vibration präsentiert wird, und die eine kreuzmodale Rückmeldung präsentiert.

Description

Querverweis auf zugehörige Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-242977, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme enthalten ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung.
Stand der Technik
Es ist bekannt, dass eine Bedienungseinheit für ein Kraftfahrzeug (beispielsweise Patentdokument 1) wenigstens versehen ist mit: einer Dünnfilm-Vibrationsplatte, die auf einer vorderen Seite in einem Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs installiert ist; einem Bedienungsteil, der integral mit der Dünnfilm-Vibrationsplatte ausgebildet oder im Nahbereich zur Dünnfilm-Vibrationsplatte vorgesehen ist und sich mit dieser überschneidet; einem Detektor, der erfasst, dass der Bedienungsteil betätigt worden ist; eine Bestätigungs-Vibrationssteuerung, die ein Bestätigen einer Vibration durchführt, wenn der Detektor erfasst hat, dass der Bedienungsteil betätigt worden ist, durch Veranlassen, dass wenigstens ein Bereich der Dünnfilm-Vibrationsplatte entsprechend dem Bedienungsteil vibriert, um einen Fahrzeuginsassen über die Annahme der Betätigung zu informieren; und eine akustische Ausgabesteuerung, die eine akustische Ausgabe durchführt, wenn ein akustisches Signal eingegeben ist, durch Veranlassen, dass die Dünnfilm-Vibrationsplatte vibriert.
Die Bedienungseinheit für das Kraftfahrzeug kann auf einfache Weise zwischen einer Vibration für die Bestätigungsvibration und einer akustischen Vibration resultierend aus der akustischen Ausgabe unterscheiden, indem sie eine Unterscheidung zwischen einem Frequenzband der Bestätigungsvibration resultierend aus der Dünnfilm-Vibrationsplatte und einem Frequenzband der akustischen Ausgabe trifft.
Literaturstellenliste
Patentdokument
Patentdokument 1: JP 2006-7919 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei der im Patentdokument 1 offenbarten Bedienungseinheit für ein Kraftfahrzeug gibt es eine Möglichkeit, dass ein integriertes Gefühl und eine Sinnesempfindung einer Einheit einer Tastsimulation und einer Hörsimulation nicht erhalten werden kann.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein integriertes Gefühl und eine Sinnesempfindung einer Einheit einer Tastsimulation und einer Hörsimulation verbessern kann.
Lösung für das Problem
Eine Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält einen Aktuator, der konfiguriert ist, um eine Vibration zu einer Bedienungsoberfläche weiterzugeben, auf welcher eine Bedienung durchgeführt wird, eine Klang-Ausgabeeinheit, die konfiguriert ist, um einen Klang auszugeben, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um den Aktuator so zu steuern, dass der Aktuator die Vibration an die Bedienungsoberfläche anlegt, um die Klang-Ausgabeeinheit so zu steuern, das die Klang-Ausgabeeinheit den Klang ausgibt, wenn die Vibration präsentiert wird, und um eine kreuzmodale Rückmeldung zu präsentieren.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann eine Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung zur Verfügung gestellt werden, die ein integriertes Fühlen und eine Sinnesempfindung einer Einheit einer Tastsimulation und einer Hörsimulation verbessert.
Figurenliste

1A ist eine schematische graphische Darstellung, die ein Inneres eines Kraftfahrzeugs darstellt, in welchem ein Beispiel einer Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform installiert ist.
1B ist eine schematische graphische Darstellung, die ein Beispiel der Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung darstellt.
1C ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung darstellt.
2 zeigt Kurven, wobei (a) eine Kurve zum Darstellen eines Beispiels einer durch eine Last-Erfassungseinheit der Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung gemäß der Ausführungsform erfassten Last und eines Last-Schwellenwerts ist, (b) eine Kurve zum Darstellen eines Beispiels eines zu einem Aktuator ausgegebenen Antriebssignals ist und (c) eine Kurve zum Darstellen eines Beispiels eines zu einer Klang-Ausgabeeinheit ausgebebenen Klangsignals ist.
3A ist eine schematische graphische Darstellung, die ein Beispiel eines Symbols darstellt, das auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird und anzeigt, dass eine zugeordnete Funktion in einem Endzustand ist.
3B ist eine schematische graphische Darstellung, die ein Beispiel eines Symbols darstellt, das auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird und anzeigt, dass eine zugeordnete Funktion in einem Startzustand ist.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Bespiel von Operationen bzw. Betätigungen bzw. Bedienungen der Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt.

Beschreibung einer Ausführungsform
Übersicht über die Ausführungsform
Eine Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform enthält einen Aktuator, der konfiguriert ist, um eine Vibration zu einer Bedienungsoberfläche weiterzugeben, auf welcher eine Bedienung durchgeführt wird, eine Klang-Ausgabeeinheit, die konfiguriert ist, um einen Klang auszugeben, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um den Aktuator so zu steuern, dass der Aktuator die Vibration an die Bedienungsoberfläche anlegt, um die Klang-Ausgabeeinheit so zu steuern, dass die Klang-Ausgabeeinheit den Klang ausgibt, wenn die Vibration präsentiert wird, und um eine kreuzmodale Rückmeldung zu präsentieren.
Da die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung veranlasst, dass die Präsentationszeiteinteilungen der Vibration und des Klangs angepasst sind, kann im Vergleich mit einem Fall, in welchem diese Konfiguration nicht angenommen ist, ein integriertes Gefühl und eine Sinnesempfindung einer Einheit einer Tastsimulation und einer Hörsimulation verbessert werden.
Ausführungsform
Übersicht über die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1
1A ist eine schematische graphische Darstellung, die ein Inneres eines Kraftfahrzeugs darstellt, in welchem ein Beispiel einer Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform installiert ist, 1B ist eine schematische graphische Darstellung, die ein Beispiel der Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung darstellt, und 1C ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung darstellt. 2 zeigt Kurven, wobei (a) eine Kurve zum Darstellen eines Beispiels einer durch eine Last-Erfassungseinheit der Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung gemäß der Ausführungsform erfassten Last und eines Last-Schwellenwerts ist, (b) eine Kurve zum Darstellen eines Beispiels eines zu einem Aktuator ausgegebenen Antriebssignals ist und (c) eine Kurve zum Darstellen eines Beispiels eines zu einer Klang-Ausgabeeinheit ausgebebenen Klangsignals ist. In 2 (a) stellt die horizontale Achse die Zeit dar und stellt die vertikale Achse die erfasste Last dar. In 2 (b) stellt die horizontale Achse die Zeit dar und stellt die vertikale Achse das Antriebssignal dar. In 2 (c) stellt die horizontale Achse die Zeit dar und stellt die vertikale Achse das Klangsignal dar. Es ist zu beachten, dass in 1 B eine Last F in einer Abwärtsrichtung der Seite positiv ist.
In den zur folgenden Ausführungsform gehörenden Zeichnungen können Verhältnisse zwischen Elementen in den Zeichnungen unterschiedlich von den tatsächlichen Verhältnissen sein. Zusätzlich zeigen in 1C Pfeile die Flüsse von primären Signalen, Information und ähnlichem an. Weiterhin wird „A bis B“, was einen numerischen Wertebereich anzeigt, dazu verwendet, auszudrücken, dass der Bereich A oder größer und B oder kleiner ist.
Wie es in 1A dargestellt ist, ist beispielsweise eine Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 in einer Bodenkonsole 80 eines Kraftfahrzeugs 8 so angeordnet, dass eine Bedienungsoberfläche 120 freigelegt ist. Beispielsweise ist die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 an eine elektronische Vorrichtung elektromagnetisch angeschlossen, die ein Bedienungsziel ist, das im Kraftfahrzeug 8 angebracht ist. Zusätzlich ist die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 eine Fernbedienungsvorrichtung, die Anweisungen ausführen kann, wie beispielsweise Bewegen eines auf einer in einer Mittelkonsole 81 angeordneten Anzeigevorrichtung 82 angezeigten Cursors, die eine Anzeigeeinheit der elektronischen Vorrichtung ist, und Auswählen, Bestätigen, Ziehen und Ablegen eines angezeigten Symbols und ähnliches. Beispiele der elektronischen Vorrichtung, die das Bedienungsziel ist, enthalten eine Navigationsvorrichtung, eine Klimaanlage, Musik- und Video-Abspielvorrichtungen und ähnliches.
Weiterhin ist die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 konfiguriert, um einem Bediener eine Rückmeldung einer Tastsimulation und einer Hörsimulation, nämlich eine kreuzmodale Rückmeldung, durch Weitergeben einer Vibration zur Bedienungsoberfläche 120 gemäß einer auf der Bedienungsoberfläche 120 durchgeführten Bedienung bzw. Betätigung und durch Ausgeben eines Klangs zu präsentieren.
Spezifisch enthält, wie es in 1B bis 2 dargestellt ist, die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 einen Aktuator 16, der konfiguriert ist, um die Vibration zur Bedienungsoberfläche 120 weiterzugeben, auf welcher die Bedienung durchgeführt wird, eine Klang-Ausgabeeinheit 18, die konfiguriert ist, um einen Klang 180 auszugeben, und eine Steuerung 20, die konfiguriert ist, um den Aktuator 16 so zu steuern, dass der Aktuator 16 die Vibration an die Bedienungsoberfläche anlegt, um die Klang-Ausgabeeinheit 18 so zu steuern, dass die Klang-Ausgabeeinheit 18 den Klang 180 ausgibt, wenn die Vibration präsentiert wird, und um die kreuzmodale Rückmeldung zu präsentieren.
Weiterhin ist die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform mit einer Last-Erfassungseinheit 14 versehen, die konfiguriert ist, um eine Last F zu erfassen, die angelegt wird, wenn eine Bedienung bzw. Betätigung eines Drückens der Bedienungsoberfläche 120 durchgeführt wird. Wenn die erfasste Last F gleich einem oder größer als ein Last-Schwellenwert 201 ist, dann ist die Steuerung 20 konfiguriert, um den Aktuator 16 zu steuern, um eine Tastsimulation zu präsentieren, und um die Klang-Ausgabeeinheit 18 zu steuern, um eine Hörsimulation zu präsentieren.
Weiterhin ist die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform mit einem Touchpad bzw. integrierten Berührungsfeld 12 versehen, das konfiguriert ist, um Koordinaten eines Erfassungsziels zu erfassen, das in Kontakt mit der Berührungsoberfläche 120 gelangt oder nahe zu dieser gelangt.
Wenn eine Funktion des Bedienungsziels beispielsweise als ein Ergebnis einer Bedienung gestartet wird, die gerade auf der Bedienungsoberfläche 120 durchgeführt wird, gibt die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 zur Bedienungsoberfläche 120 eine Vibration weiter, die eine diskret und nach und nach größer werdende Amplitude hat, und gibt auch den Klang 180 aus, der einen größer werdenden Klangdruck (Amplitude) hat, um eine kreuzmodale Rückmeldung zu präsentieren, die einen Start der Funktion anzeigt.
Weiterhin gibt, wie es in 2 (a) bis (c) dargestellt ist, wenn die Funktion des Bedienungsziels beispielsweise als ein Ergebnis einer Bedienung endet, die gerade auf der Bedienungsoberfläche 120 durchgeführt wird, die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 zur Bedienungsoberfläche 120 eine schwächer werdende Vibration weiter und gibt den Klang 180 aus, der einen schwächer werdenden Klangdruck (Amplitude) hat, um eine kreuzmodale Rückmeldung zu präsentieren, die ein Ende der Funktion anzeigt.
Anders ausgedrückt präsentiert die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 als ein Beispiel die kreuzmodale Rückmeldung, die den Start der Funktion des Bedienungsziels anzeigt, und die kreuzmodale Rückmeldung, die das Ende der Funktion des Bedienungsziels anzeigt, von welchen jede einen Zustand des Bedienungsziels anzeigt. Es ist zu beachten, dass die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1, als ein Beispiel, konfiguriert ist, um den Start der Funktion durch Präsentieren der Vibration und des Klangs, die schwächer werden, die in 2 (b) und (c) dargestellt sind, in einer absteigenden Reihenfolge der Amplitude zu präsentieren.
Obwohl die Bedienungsoberfläche 120 die Bedienungsoberfläche 120 des Touchpads 12 ist, wie es beispielsweise in 1B dargestellt ist, ist die Bedienungsoberfläche 120 nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Die Bedienungsoberfläche 120 kann eine Oberfläche eines Plattenelements oder von ähnlichem sein, die ausgebildet ist, um einen Schalterknopf zu imitieren.
Konfiguration des Touchpads bzw. des integrierten Bedienungsfelds 12
Das Touchpad 12 ist ein Berührungssensor, der eine berührte Position auf der Bedienungsoberfläche 120 erfasst, wenn die Bedienungsoberfläche 120 beispielsweise durch einen Teil des Bedienerkörpers (beispielsweise einen Bedienungsfinger) oder einen zugeordneten Stift berührt wird. Der Bediener kann die angeschlossene elektronische Vorrichtung beispielsweise durch Durchführen einer Bedienung auf der Bedienungsoberfläche 120 bedienen. Ein Bildschirm-Tastfeld, wie beispielsweise ein Bildschirm-Tastfeld vom Widerstandsfilmtyp oder vom elektrostatischen Kapazitätstyp, kann beispielsweise als das Touchpad 12 verwendet werden. Als ein Beispiel ist das Touchpad 12 der vorliegenden Ausführungsform der Berührungssensor vom elektrostatischen Kapazitätstyp.
Beim Touchpad 12 sind eine Vielzahl von Antriebselektroden und eine Vielzahl von Erfassungselektroden unter der Bedienungsoberfläche 120 derart angeordnet, dass sie einander schneiden, während ihre Isolationseigenschaften beibehalten werden. Das Touchpad 12 scannt die Vielzahl von Antriebselektroden und die Vielzahl von Erfassungselektroden und liest beispielsweise eine elektrostatische Kapazität periodisch aus. Basierend auf der ausgelesenen elektrostatischen Kapazität berechnet das Touchpad 12 Koordinaten eines Erfassungspunkts 121, bei welchem eine Bedienungsfinger 9 erfasst worden ist.
Dann erzeugt das Touchpad 12 Erfassungsinformation S1 basierend auf den Koordinaten des berechneten Erfassungspunkts 121 und gibt die Erfassungsinformation S1 beispielsweise zur Steuerung 20 aus. Diese Koordinaten sind Koordinaten in einem für die Bedienungsoberfläche 120 eingestellten Koordinatensystem.
Konfiguration der Last-Erfassungseinheit 14
Wie es in 1B dargestellt ist, ist die Last-Erfassungseinheit 14 auf einer hinteren Oberflächenseite des Touchpads 12 angeordnet und ist konfiguriert, um die an die Bedienungsoberfläche 120 angelegte Last F zu erfassen. Die Last F ist positiv, wenn eine Last in einer drückenden Richtung in Bezug auf eine Referenzposition 120a angelegt wird, wo keine Last und keine Vibration angelegt wird.
Die Last-Erfassungseinheit 14 ist beispielsweise ein Dehnungsmessgerät. Die Last-Erfassungseinheit 14 erzeugt Lastinformation S2 basierend auf der erfassten Last F und gibt die Lastinformation S2 zur Steuerung 20 aus.
Konfiguration des Aktuators 16
Wie es in 1 B dargestellt ist, ist der Aktuator 16 auf der hinteren Oberflächenseite der Bedienungsoberfläche 120 angeordnet. Der Aktuator 16 ist beispielsweise unter Verwendung eines Schwingspulenmotors oder eines Piezoelements konfiguriert.
Der Aktuator 16 der vorliegenden Ausführungsform ist der zwischen einem Gehäuse 10 und der Last-Erfassungseinheit 14 angeordnete Schwingspulenmotor. Der Aktuator 16 vibriert die Bedienungsoberfläche 120 in Aufwärts- und Abwärtsrichtungen in Bezug auf die Referenzposition 120a basierend auf einem von der Steuerung 20 ausgegebenen Antriebssignal S3. Das Antriebssignal S3, das veranlasst, dass die Bedienungsoberfläche 120 in einer Aufwärtsrichtung von der Referenzposition 120a aus angetrieben wird, ist auf einer oberen Seite der in 2 (b) dargestellten Kurve wiedergegeben. Weiterhin ist das Antriebssignal S3, das veranlasst, dass die Bedienungsoberfläche 120 in einer Abwärtsrichtung von der Referenzposition 120a aus angetrieben wird, auf einer unteren Seite der in 2 (b) dargestellten Kurve wiedergegeben.
Konfiguration der Klang-Ausgabeeinheit 18
Wie es in 1A dargestellt ist, ist die Klang-Ausgabeeinheit 18 derart konfiguriert, dass sie einen Lautsprecher enthält, der beispielsweise in einer Säule oder einer Tür des Kraftfahrzeugs 8 angeordnet ist. Die Klang-Ausgabeeinheit 18 gibt den Klang 180 gemäß einem von der Steuerung 20 ausgegebenen Klangsignal S4 aus.
Der Klang 180 ist ein voreingestellter Klang, wie beispielsweise ein zum Beispiel zu einem Start oder einem Ende einer Funktion gehörender Klang. Wie es in 1C und 2 (c) dargestellt ist, gibt die Klang-Ausgabeeinheit 18 den Klang 180 gemäß dem Klangsignal S4 zum Beispiel diskret aus.
Konfiguration der Steuerung 20
3A ist eine schematische graphische Darstellung, die ein Beispiel eines Symbols darstellt, das auf der Anzeigevorrichtung angezeigt wird und anzeigt, dass eine zugeordnete Funktion in einem Endzustand ist, und 3B ist eine schematische graphische Darstellung, die ein Beispiel eines Symbols darstellt, das anzeigt, dass die Funktion in einem Startzustand ist. Als ein Beispiel ist ein auf einem Anzeigebildschirm 820 in 3A dargestelltes Symbol 822 so konfiguriert, dass sich eine Anzeige des Symbols 822 ändert, wenn sich ein Zustand der zugeordneten Funktion des Bedienungsziels als Ergebnis einer Auswahl und einer Bestätigung ändert, die durch einen Cursor 821 durchgeführt sind.
Beispielsweise ist die Steuerung 20 ein Mikrocomputer, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) enthält, die erlangte Daten gemäß gespeicherten Programmen berechnet und verarbeitet, und einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und einen Nurlesespeicher (ROM), die Halbleiterspeicher sind. Ein Programm zum Bedienen der Steuerung 20, Zustandsinformation 200, ein Last-Schwellenwert 201 und Präsentationsmusterinformation 202 sind beispielsweise im ROM gespeichert.
Weiterhin ist die Steuerung 20 konfiguriert, um zur angeschlossenen elektronischen Vorrichtung als das Bedienungsziel Bedienungsinformation S5, die Information über die Koordinaten des Erfassungspunkts 121 des Bedienungsfingers 9 und Information über eine drückende Bedienung (eine Drückbedienung) der Bedienungsoberfläche 120 enthält, basierend auf beispielsweise der vom Touchpad 12 erlangten Erfassungsinformation S1 und der von der Last-Erfassungseinheit 14 erlangten Lastinformation S2 auszugeben.
Die Zustandsinformation 200 ist beispielsweise Information bezüglich des Zustands des Bedienungsziels. Wenn beispielsweise die Drückbedienung auf der Bedienungsoberfläche 120 durchgeführt wird, bestimmt die Steuerung 20, ob die Funktion startet oder endet, nämlich ob sie in einem ersten Zustand oder einem zweiten Zustand ist, basierend auf der Zustandsinformation 200, und präsentiert die geeignete kreuzmodale Rückmeldung. Als ein Beispiel erzeugt die Steuerung 20 die Zustandsinformation basierend auf vom Bedienungsziel erlangter Bestimmungsinformation S6.
Als ein modifiziertes Beispiel kann die Steuerung 20 konfiguriert sein, um basierend auf der Bestimmungsinformation S6 zu bestimmen, ob die Funktion des Bedienungsziels startet oder endet, und um die kreuzmodale Rückmeldung zu präsentieren. Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in welchem die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 nicht mit der Last-Erfassungseinheit 14 versehen ist, die Präsentation der kreuzmodalen Rückmeldung, die den Start der Funktion anzeigt, und die Präsentation der kreuzmodalen Rückmeldung, die das Ende der Funktion anzeigt, basierend auf der vom Bedienungsziel ausgegebenen Bestimmungsinformation S6 durchgeführt werden.
Weiterhin speichert in einem Fall, in welchem eine Vielzahl von Symbolen, zu welchen jeweils eine Funktion zugeordnet ist, angezeigt wird, beispielsweise die Zustandsinformation 200 einen aktuellen Zustand von jedem der Vielzahl von Symbolen.
Wie es in 2 (a) dargestellt ist, ist der Last-Schwellenwert 201 ein Schwellenwert, der zum Bestimmen verwendet wird, ob die Tast- und Hörpräsentation durchgeführt wird. Beispielsweise vergleicht, wie es in 2 (a) bis (c) dargestellt ist, die Steuerung 20 die erfasste Last F mit dem Last-Schwellenwert 201, und in einem Fall, in welchem die Last F gleich dem oder größer als der Last-Schwellenwert 201 zu einer Zeit t ist, erzeugt die Steuerung 20 das Antriebssignal S3 mit einem Tastmuster 202a und gibt das Antriebssignal S3 zum Aktuator 16 aus. Gleichzeitig erzeugt die Steuerung 20 das Klangsignal S4 mit einem Hörmuster 202c und gibt das Klangsignal S4 zur Klang-Ausgabeeinheit 18 aus.
Das Tastmuster 202a und das Hörmuster 202c werden basierend auf der Präsentationsmusterinformation 202 erzeugt. Es ist zu beachten, dass die Präsentationsmusterinformation 202 beispielsweise eine Funktion sein kann.
Wie es in 2 (b) dargestellt ist, ist das Tastmuster 202a zum Präsentieren des Endes der Funktion ein Muster, das veranlasst, dass die Bedienungsoberfläche 120 intermittierend vibriert. Ebenso ist das Tastmuster 202a ein Muster, das veranlasst, dass die Bedienungsoberfläche 120 in einem konstanten Intervall Δt vibriert. Anders ausgedrückt ist bei dem Tastmuster 202a eine Vielzahl von einzelnen Wellenformen 202b in einem konstanten Intervall Δt angeordnet und schwächt sich eine Amplitude von jeder der einzelnen Wellenformen 202b nicht ab. Jedoch wird die Amplitude der einzelnen Wellenform 202b, die einer der einzelnen Wellenformen 202b folgt, kleiner und bildet das Tastmuster 202a ein insgesamt schwächer werdendes Muster aus. Als ein Beispiel ist die einzelne Wellenform 202b eine Sinuswelle. Es ist zu beachten, dass die Wellenform nicht auf die Sinuswelle beschränkt ist, sondern eine von verschiedenen Wellenformen sein kann, wie beispielsweise ein Rechteckwelle und eine Dreieckwelle.
Weiterhin ist beim Tastmuster 202a zum Präsentieren des Starts der Funktion die Vielzahl von einzelnen Wellenformen 202b in einem konstanten Intervall Δt angeordnet und wird die Amplitude von jeder der einzelnen Wellenformen 202b nicht größer. Jedoch wird die Amplitude der einzelnen Wellenform 202b, die einer der einzelnen Wellenformen 202b folgt, größer und bildet das Tastmuster 202a ein insgesamt größer werdendes Muster aus.
Wie es oben beschrieben ist, veranlasst die Steuerung 20, dass die Bedienungsoberfläche 120 im konstanten Intervall Δt vibriert, und veranlasst sie, dass die an die Bedienungsoberfläche 120 angelegte Vibration größer oder schwächer wird, durch Erhöhen oder Erniedrigen der Amplitude von jeder Einheit einer Wellenform ohne ein Erhöhen oder Dämpfen der Vibrationswellenform als ein Ganzes.
In einem Fall, in welchem die einzelne Wellenform 202b die Sinuswelle ist, ist das Tastmuster 202a gemäß Ergebnissen aus Experimenten und ähnlichem als ein kombiniertes Muster konfiguriert, bei welchem eine Frequenz f1 von 10 bis 100 Hz ist, eine in der einzelnen Wellenform 202b enthaltene Wellenperiode von 0,5 bis 2 ist, das Intervall Δt von 0,05 bis 0,2 s ist, ein Dämpfungsverhältnis ζ1 von 0,1 bis 0,9 ist und eine Wellenzahl von 2 bis 7 ist. Es ist zu beachten, dass, wie es nachstehend beschrieben ist, das Hörmuster 202c als ein Muster mit Charakteristiken ähnlich denjenigen des Tastmusters 202a erzeugt wird. Weiterhin ist in einem Fall einer größer werdenden Amplitude ein Vergrößerungsverhältnis eine inverse Zahl des Dämpfungsverhältnisses.
Spezifisch ist es in einem Fall, in welchem die Frequenz f1 kleiner als 10 Hz ist, schwierig, dass die Tastempfindung wahrgenommen wird. Weiterhin ist es in einem Fall, in welchem die Frequenz f1 höher als 100 Hz ist, da die Tastempfindung aufgrund jeder einzelnen Vibration deutlich ist, schwierig, eine Empfindung für ein Erhöhen oder ein Dämpfen hervorzurufen.
In einem Fall, in welchem die in der einzelnen Wellenform 202b enthaltene Welle die Wellenperiode von kleiner als 0,5 hat, ist die wahrgenommene Vibration schwach, und es ist schwierig, die Empfindung für ein Erhöhen oder ein Dämpfen hervorzurufen. Weiterhin verschlechtert sich in einem Fall, in welchem die in der einzelnen Wellenform 202b enthaltene Welle die Wellenperiode von länger als 2 hat, die Tastempfindung und wird ungeeignet.
In einem Fall, in welchem das Intervall Δt kleiner als 0,05 s ist, wird das Intervall zwischen den einzelnen Wellenformen 202b kurz, und die einzelnen Wellenformen 202b werden nicht auf einfache Weise derart wahrgenommen, dass sie eine Vielzahl von Wellenformen sind. Weiterhin kann in einem Fall, in welchem das Intervall Δt länger als 0,2 s ist, da das Intervall zu lang ist, die Tastempfindung für ein Erhöhen oder ein Dämpfen nicht erhalten werden.
In einem Fall, in welchem das Dämpfungsverhältnis ζ1 kleiner als 0,1 ist, wird deshalb, weil die erste Wellenform hervorgehoben ist, die Vielzahl von Wellenformen als nur eine Welle wahrgenommen, und die Tastempfindung ist ähnlich einem gewöhnlichen Klickgefühl und ungeeignet. Weiterhin kann in einem Fall, in welchem das Dämpfungsverhältnis ζ1 größer als 0,9 ist, die Tastempfindung für ein Erhöhen oder ein Dämpfen nicht erhalten werden.
In einem Fall, in welchem die Wellenzahl 1 ist, wird eine einfache Vibrationsrückmeldung ähnlich einem gewöhnlichen Klickgefühl erzeugt. Weiterhin wird in einem Fall, in welchem die Wellenzahl größer als 8 ist, eine Dauer einer Vibration lang, und verschlechtert sich die Tastempfindung und wird ungeeignet.
Basierend auf den oben beschriebenen Ergebnissen sind als ein Beispiel die geeignetsten Bedingungen für das Tastmuster 202a bevorzugt als kombiniertes Muster konfiguriert, bei welchem die Frequenz 10 Hz ist, die in der einzelnen Wellenform 202b enthaltene Wellenperiode 1 ist, das Intervall Δt 0,1 s ist, das Dämpfungsverhältnis ζ1 0,7 ist und die Wellenzahl 5 ist. Es ist zu beachten, dass, wie es in 2 (b) dargestellt ist, das Dämpfungsverhältnis ζ b/a = c/b = d/c = e/d ist. Das Dämpfungsverhältnis ζ1 der einzelnen Wellenform 202b in 2 (b) ist 0,7.
Wie es in 2 (c) dargestellt ist, ist das Hörmuster 202c zum Präsentieren des Endes der Funktion ein Muster, das veranlasst, dass der Klang 180 intermittierend ausgegeben wird. Weiterhin ist das Hörmuster 202c ein Muster, das veranlasst, dass der Klang 180 in demselben konstanten Intervall Δt wie demjenigen der Vibration ausgegeben wird. Anders ausgedrückt ist beim Hörmuster 202c eine Vielzahl von einzelnen Wellenformen 202d in einem konstanten Intervall Δt angeordnet und wird die Amplitude von jeder der einzelnen Wellenformen 202d nicht schwächer. Jedoch wird die Amplitude von der einzelnen Wellenform 202d, die einer der einzelnen Wellenformen 202d folgt, kleiner und ist das Hörmuster 202c als ein insgesamt schwächer werdendes Muster ausgebildet. Als ein Beispiel ist die einzelne Wellenform 202d eine Sinuswelle ähnlich der einzelnen Wellenform 202b des Tastmusters 202a. Es ist zu beachten, dass die einzelne Wellenform 202d nicht auf die Sinuswelle beschränkt ist und sie gemäß der einzelnen Wellenform 202b des Tastmusters 202a geändert wird.
Weiterhin ist beim Hörmuster 202c zum Präsentieren des Starts der Funktion die Vielzahl von einzelnen Wellenformen 202d in einem konstanten Intervall Δt angeordnet und wird die Amplitude von jeder der einzelnen Wellenformen 202d nicht größer. Jedoch wird die Amplitude der einzelnen Wellenform 202d, die einer der einzelnen Wellenformen 202d folgt, größer und ist das Hörmuster 202c als ein insgesamt größer werdendes Muster ausgebildet.
Wie es oben beschrieben ist, ist die Steuerung 20 konfiguriert, um den Klang 180 in dem konstanten Intervall Δt auszugeben und um zu veranlassen, dass der Klang 180 größer oder schwächer wird durch Erhöhen oder Dämpfen der Wellenform des Klangs 180 als ein Ganzes.
Es ist zu beachten, dass eine Frequenz f2 im Hörmuster 202c von 10 bis 5000 Hz ist. Weiterhin ist, wie es in 2 (c) dargestellt ist, ein Dämpfungsverhältnis ζ2 des Hörmusters 202c B/A = C/B = D/C = E/D und ist dasselbe wie das Dämpfungsverhältnis ζ1 des Tastmusters 202a.
Die Steuerung 20 veranlasst durch diskretes Erhöhen der Tastsimulation und der Hörsimulation, dass der Bediener nach und nach eine Empfindung des Starts der Funktion fühlt. Die Steuerung 20 veranlasst durch diskretes Dämpfen des Tastsimulation und der Hörsimulation, dass der Bediener nach und nach eine Empfindung des Endes der Funktion fühlt.
Wenn die Funktion des Bedienungsziels endet, wie es in 2 (b) und (c) dargestellt ist, erzeugt die Steuerung 20 das Antriebssignal S3 mit dem Tastmuster 202a, das nach und nach schwächer wird, und gibt das Antriebssignal S3 zum Aktuator 16 aus. Gleichzeitig erzeugt die Steuerung 20 das Klangsignal S4 mit dem Hörmuster 202c, das nach und nach schwächer wird, und gibt das Klangsignal S4 zur Klang-Ausgabeeinheit 18 aus.
Weiterhin erzeugt die Steuerung 20, wenn die Funktion des Bedienungsziels startet, als ein Beispiel das Antriebssignal S3 mit einem Tastmuster, das veranlasst, das die Vibration nach und nach größer wird, nämlich einem Tastmuster, das durch Invertieren des Tastmusters 202a ausgebildet wird, und gibt das Antriebssignal S3 zum Aktuator 16 aus. Gleichzeitig erzeugt die Steuerung 20 das Klangsignal S4 mit einem Hörmuster, das veranlasst, dass der Klang 180 nach und nach größer wird, nämlich einem Hörmuster, das durch Invertieren des Hörmusters 202c ausgebildet wird, und gibt das Klangsignal S4 zur Klang-Ausgabeeinheit 18 aus.
Beispielsweise erzeugt die Steuerung 20, wie es in 3A dargestellt ist, wenn die Funktion des Symbols 822 im Ende-Zustand ist, in einem Fall, in welchem die Drückbedienung auf der Bedienungsoberfläche 120 in einem Zustand durchgeführt wird, in welchem das Symbol 822 durch den Cursor 821 ausgewählt ist, das Antriebssignal S3 und das Klangsignal S4, die den Startzustand der Funktion präsentieren, basierend auf der Präsentationsmusterinformation 202, gibt das Antriebssignal S3 und das Klangsignal S4 zum Aktuator 16 und zur Klang-Ausgabeeinheit 18 aus und präsentiert den Start der Funktion.
Weiterhin erzeugt die Steuerung 20 beispielsweise, wie es in 3B dargestellt ist, wenn die Drückbedienung auf der Bedienungsoberfläche 120 in einem Zustand durchgeführt wird, in welchem das Symbol 822, dessen Funktion gestartet worden ist, durch den Cursor 821 ausgewählt wird, das Antriebssignal S3 und das Klangsignal S4, die das Ende der Funktion präsentieren, basierend auf der Präsentationsmusterinformation 202, gibt das Antriebssignal S3 und das Klangsignal S4 zum Aktuator 16 und zur Klang-Ausgabeeinheit 18 aus und präsentiert das Ende der Funktion.
Als nächstes wird ein Beispiel von Operationen der Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm in 4 beschrieben werden. Hier wird ein Fall beschrieben werden, in welchem der erste Zustand oder der zweite Zustand der Funktion des Bedienungsziels als ein Ergebnis dessen präsentiert wird, dass die Bedienungsoberfläche 120 gedrückt wird.
Operationen
Die Steuerung 20 der Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 erlangt die Lastinformation S2 von der Last-Erfassungseinheit 14 (Schritt 1) und überwacht, ob die Last F den Last-Schwellenwert 201 übersteigt oder nicht. In einem Fall, in welchem „Ja“ bei einem Schritt 2 gebildet wird, nämlich dann, wenn die erfasste Last F den Last-Schwellenwert 201 übersteigt (Ja bei Schritt 2), verifiziert die Steuerung 20, ob der Zustand des Bedienungsziels der Start der Funktion oder das Ende der Funktion ist, unter Bezugnahme auf die Zustandsinformation 200.
In einem Fall des Endes der Funktion (Ja bei Schritt 3) erzeugt die Steuerung 20 das Antriebssignal S3 und das Klangsignal S4, die veranlassen, dass die Vibration und der Klang 180 diskret und nach und nach schwächer werden, gibt das Antriebssignal S3 und das Klangsignal S4 zum Aktuator 16 und zur Klang-Ausgabeeinheit 18 aus und präsentiert die Vibration und den Klang 180, die schwächer werden (Schritt 4).
Spezifisch erzeugt die Steuerung 20 basierend auf der Präsentationsmusterinformation 202 das Antriebssignal S3, das auf dem diskret und nach und nach schwächer werdenden Tastmuster 202a basiert, und gibt das Antriebssignal S3 zum Aktuator 16 aus. Gleichzeitig erzeugt die Steuerung 20 das Klangsignal S4, das auf dem diskret und nach und nach schwächer werdenden Hörmuster 202c basiert, und gibt das Klangsignal S4 zur Klang-Ausgabeeinheit 18 aus. Die Steuerung 20 präsentiert die kreuzmodale Rückmeldung, die das Ende der Funktion anzeigt, unter Verwendung der Tastsimulation und der Hörsimulation und beendet die Bedienung davon.
Hier erzeugt die Steuerung 20 bei Schritt 3 in einem Fall des Starts der Funktion (Nein bei Schritt 3) das Antriebssignal S3 und das Sprachsignal S4, die veranlassen, dass die Vibration und der Klang 180 diskret und nach und nach größer werden, gibt das Antriebssignal S3 und das Klangsignal S4 zum Aktuator 16 und zur Klang-Ausgabeeinheit 18 aus und präsentiert die Vibration und den Klang 180, die größer werden (Schritt 5).
Spezifisch erzeugt die Steuerung 20 basierend auf der Präsentationsmusterinformation 202 das Antriebssignal S3, das ein durch derartiges Invertieren des Tastmusters 202a oder ähnliches, dass das Antriebssignal S3 diskret und nach und nach größer wird, ausgebildet ist, und gibt das Antriebssignal S3 zum Aktuator 16 aus. Gleichzeitig erzeugt die Steuerung 20 das Klangsignal S4, das ein Muster hat, das durch derartiges Invertieren des Hörmusters 202c oder ähnliches, dass das Klangsignal S4 diskret und nach und nach größer wird, ausgebildet ist, und gibt das Klangsignal S4 zur Klang-Ausgabeeinheit 18 aus. Die Steuerung 20 präsentiert die kreuzmodale Rückmeldung, die den Start der Funktion anzeigt, unter Verwendung der Tastsimulation und der Hörsimulation und beendet die Bedienungen davon.
Effekte der Ausführungsform
Die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die kreuzmodale Rückmeldung präsentieren, bei welcher das integrierte Gefühl und die Sinnesempfindung einer Einheit der Tastsimulation und der Hörsimulation im Vergleich mit dem Fall ohne diese Konfiguration verbessert sind, durch Anpassen der Zeiteinteilungen der durch die Vibration erzeugten Tastsimulation und der durch den Klang 180 erzeugten Hörsimulation.
Bei der Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 wird die einzelne Wellenform der Vibration und des Klangs 180 (die einzelne Wellenform 202b und die einzelne Wellenform 202d), die die Einheit einer Wellenform ist, nicht kontinuierlich größer oder schwächer und wird in dem konstanten Intervall Δt präsentiert, und die einzelne Wellenform, die einer der einzelnen Wellenformen folgt, wird größer oder schwächer in Bezug auf die einzelnen Wellenformen, so dass die einzelnen Wellenformen insgesamt größer oder schwächer werden. Somit wird im Vergleich mit dem Fall, in welchem diese Konfiguration nicht angenommen ist, die kreuzmodale Rückmeldung, die zu der Erhöhung oder der Dämpfung gehört, durch den Bediener auf einfachere Weise erkannt.
Weiterhin kann die Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung 1 die kreuzmodale Rückmeldung präsentieren, die anzeigt, dass die Funktion des Bedienungsziels als Ergebnis der Drückbedienung vom ersten Zustand zum zweiten Zustand oder vom zweiten Zustand zum ersten Zustand geschaltet wird.
Obwohl oben mehrere Ausführungsformen der Erfindung und modifizierte Beispiele davon beschrieben worden sind, sind diese Ausführungsformen und modifizierten Beispiele lediglich Beispiele und es ist nicht beabsichtigt, dass die Erfindung gemäß den Ansprüchen darauf beschränkt ist. Solche neue Ausführungsformen und modifizierte Beispiele können in verschiedenen anderen Formen implementiert werden, und verschiedene Weglassungen, Substitutionen, Änderungen und ähnliches können durchgeführt werden, ohne vom Sinngehalt und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich sind nicht alle Kombinationen der bei diesen Ausführungsformen und modifizierten Beispielen beschriebenen Merkmale nötig, um das Problem der Erfindung zu lösen. Weiterhin sind diese Ausführungsformen und modifizierten Beispiele innerhalb des Sinngehalts und Schutzumfangs der Erfindung und auch innerhalb des Schutzumfangs der in den Ansprüchen beschriebenen Erfindung und Äquivalenten davon enthalten.
Bezugszeichenliste

1: Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung
14: Last-Erfassungseinheit
16: Aktuator
18: Klang-Ausgabeeinheit
20: Steuerung
120: Bedienungsoberfläche
202a: Tastmuster
202b: Einzelne Wellenform
202c: Hörmuster
202d: Einzelne Wellenform

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006007919 A [0005]

Claims

Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung, die folgendes umfasst: einen Aktuator, der konfiguriert ist, um eine Vibration zu einer Bedienungsoberfläche weiterzugeben, auf welcher eine Bedienung durchgeführt wird; eine Klang-Ausgabeeinheit, die konfiguriert ist, um einen Klang auszugeben; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um eine kreuzmodale Rückmeldung durch derartiges Steuern des Aktuators auszugeben, dass der Aktuator die Vibration an die Bedienungsoberfläche anlegt, sowie durch derartiges Steuern der Klang-Ausgabeeinheit, dass die Klang-Ausgabeeinheit den Klang zu einer Zeitgabe ausgibt, zu welcher die Vibration präsentiert wird.
Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um zu veranlassen, dass die Bedienungsoberfläche intermittierend vibriert, und um zu veranlassen, dass der Klang intermittierend ausgegeben wird.
Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um die kreuzmodale Rückmeldung, die einen Start oder ein Ende einer Funktion eines Bedienungsziels anzeigt, durch derartiges Steuern des Aktuators, dass der Aktuator eine Vibration, die größer oder schwächer wird, an die Bedienungsoberfläche anlegt, und durch derartiges Steuern der Klang-Ausgabeeinheit, dass die Klang-Ausgabeeinheit einen Klang, der gleichzeitig mit der Vibration größer oder schwächer wird, zu präsentieren.
Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um zu veranlassen, dass die an die Bedienungsoberfläche angelegte Vibration größer oder schwächer wird, durch Veranlassen, dass die Bedienungsoberfläche in einem konstanten Intervall vibriert, und durch Erstellen eines Tastmusters, das veranlasst, dass eine Amplitude von jeder einer einzelnen Wellenform, die eine Einheit einer Wellenform ist, ohne Erhöhen oder Dämpfen der Vibrationswellenform als ein Ganzes erhöht oder erniedrigt wird, und wobei die Steuerung konfiguriert ist, um zu veranlassen, dass der Klang größer oder schwächer wird, durch Ausgeben des Klangs gemäß dem konstanten Intervall und Erstellen eines Hörmusters, das veranlasst, dass eine Amplitude von jeder einer einzelnen Wellenform, die eine Einheit einer Wellenform ist, ohne Erhöhen oder Dämpfen der Klangwellenform als ein Ganzes erhöht oder erniedrigt wird.
Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die weiterhin eine Last-Erfassungseinheit umfasst, die konfiguriert ist, um eine angelegte Last zu erfassen, wenn eine Drückbedienung auf der Bedienungsoberfläche durchgeführt wird, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um die kreuzmodale Rückmeldung durch Steuern des Aktuators und der Klang-Ausgabeeinheit zu präsentieren, wenn die erfasste Last nicht kleiner als ein Last-Schwellenwert ist.
Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die einzelne Wellenform des Tastmusters eine Sinuswelle, eine Rechteckwelle oder eine Dreieckwelle ist, und wobei die einzelne Wellenform des Hörmusters eine Wellenform entsprechend der einzelnen Wellenform des Tastmusters ist.
Tast- und Hörsinn-Präsentationsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei dort, wo die einzelne Wellenform des Tastmusters die Sinuswelle ist, das Tastmuster als ein kombiniertes Muster konfiguriert ist, bei welchem ein Frequenz f von 10 bis 100 Hz ist, eine in der einzelnen Wellenform enthaltene Wellenperiode von 0,5 bis 2 ist, ein Intervall Δt von 0,05 bis 0,2 s ist, ein Dämpfungsverhältnis ζ von 0,1 bis 0,9 ist und eine Wellenzahl von 2 bis 7 ist.