JP2003057062A - 操作スイッチ装置、触覚インタフェース装置 - Google Patents

操作スイッチ装置、触覚インタフェース装置

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JP2003057062A
JP2003057062A JP2001247806A JP2001247806A JP2003057062A JP 2003057062 A JP2003057062 A JP 2003057062A JP 2001247806 A JP2001247806 A JP 2001247806A JP 2001247806 A JP2001247806 A JP 2001247806A JP 2003057062 A JP2003057062 A JP 2003057062A
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drive control
switch device
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克己 坂巻
Kazuyuki Tsukamoto
一之 塚本
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2215/00—Tactile feedback
    • H01H2215/05—Tactile feedback electromechanical

Abstract

(57)【要約】 【課題】 視覚に頼ることなく触覚を通じて操作者に種
々の情報を提供する。 【解決手段】 極性が交互になるように配設された磁石
１２〜１５を有する基台１１と、基台に対して可動可能
であり、コイル２１〜２４を取り付けるフレーム２５
と、フレーム２５に固定された押しボタン型のスイッチ
３１とを有する。操作部位駆動制御手段は、操作者に伝
える情報の内容に応じたパターンが生成されるように、
コイル２１〜２４に所定方向の電流を流してスイッチ３
１を二次元方向に変位させる。操作者は、スイッチ３１
から触覚を通じて情報を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操作スイッチ装
置、特に触覚を通じて情報を提供できる装置の構造及び
その装置の利用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自走車や自動二輪車などの車両用
搭載機器における操作スイッチとしては、シンプルな押
しボタン型やシーソー型、スライド型のスイッチが使用
されており、その操作は目視していなくてもできるほど
比較的単純であった。しかし、近年においては、車両本
体の機器のみならず、エアコン、オーディオなどの付加
的な搭載機器もそれぞれ高機能化し、そのため車両全体
におけるスイッチ数が増える傾向にある。あるいは、一
つの操作スイッチに種々の機能が割り付けられている。
このため、スイッチの操作自体が複雑になってきてお
り、これらの機器類の操作スイッチを運転しながら操作
することは、容易でなくなってきており、場合によって
は目視による確認を要する場合がある。更に、カーナビ
ゲーションシステムのような情報処理装置まで車載され
るようになり、運転中に視線が前方から離れる機会が増
える傾向にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、現在にお
いては、ドライバが操作することで機器類に与える情
報、更に機器類から受ける情報の量は、ますます増える
傾向にあるが、その多くは視覚を通じて受け取るもので
あり、ドライバの視力へ与える負担は多大である。従っ
て、ドライバの視覚に頼らずに他の手段で情報を提供で
きるような装置が望まれる。
【０００４】本発明は以上のような問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、視覚に頼ることな
く触覚を通じて操作者に種々の情報を提供することので
きる操作スイッチ装置及び触覚インタフェース装置を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、本発明に係る操作スイッチ装置は、基台部
材と、操作者によって操作される操作部位と、前記基台
部材に対して可動可能に取り付けられるとともに、前記
操作部位が固着される可動部材と、前記可動部材を変位
することによって前記操作部位を一次元又は二次元方向
に駆動する操作部位駆動制御手段とを有し、前記操作部
位駆動制御手段は、操作者へ提供する情報の内容に応じ
た前記可動部材を変位させる変位パターンで駆動するこ
とを特徴とする。
【０００６】また、前記操作部位駆動制御手段は、前記
操作部位に対する操作者による操作に対して所定の抵抗
感を与える変位パターンで前記可動部材を駆動すること
を特徴とする。
【０００７】また、車載用電子機器に用いられることを
特徴とする。
【０００８】更に、ステアリング装置のドライバが把持
する位置近傍に配設されることを特徴とする。
【０００９】あるいは、前記操作部位駆動制御手段は、
現在位置と目的位置との位置関係に応じた変位パターン
を生成することによって操作者の触覚を通じて前記位置
関係を知らせることを特徴とする。
【００１０】また、本発明に係る触覚インタフェース装
置は、基台部材と、操作者が接触する接触部位と、前記
基台部材に対して相対的に可動可能に取り付けられると
ともに、前記接触部位が取り付けられる可動部材と、前
記可動部材を変位することによって前記接触部位を一次
元又は二次元方向に駆動する接触部位駆動制御手段とを
有し、前記操作部位駆動制御手段は、操作者へ提供する
情報の内容に応じた前記可動部材を変位させる変位パタ
ーンで駆動することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
好適な実施の形態について説明する。
【００１２】実施の形態１．図１は、本発明に係る操作
スイッチ装置の一実施の形態を示した平面図である。図
２は、図１に示した操作スイッチ装置の側面図である。
また、図３には、本実施の形態における操作スイッチを
自動車のステアリング装置に配設したときの概念図が示
されている。本実施の形態は、図２から明らかなよう
に、固定部１０と可動部２０、そして可動部２０に固着
されたスイッチ部３０から構成されている。固定部１０
は、操作スイッチの取付箇所、すなわち、本実施の形態
においては、ステアリングに固定される基台１１と、基
台１１上に極性が交互になるように配設された磁石１
２，１３，１４，１５を有している。磁石１２〜１５
は、基台１１の厚さ方向に分極されており、隣接した磁
石間で磁界が発生するようにしている。また、基台１１
の中心部分には、開口部１６が設けられており、開口部
１６の下方に配設した位置センサ１７によって可動部２
０、ひいてはスイッチ３１の移動量を検出している。
【００１３】可動部２０は、コイル２１，２２，２３，
２４と、各コイル２１〜２４を取り付けるフレーム２５
から構成される。フレミングの左手の法則に従い、磁界
中をＸ軸方向に並設したコイル２１，２３に対して電流
を所定方向に流すことによって可動部２０をＹ軸方向に
沿って駆動する。同様にＹ軸方向に並設したコイル２
２，２４に対して電流を所定方向に流すことによって可
動部２０をＸ軸方向に沿って駆動する。従って、上記コ
イルの組のいずれか一方のみに電流を流せば一次元方向
に、双方に電流を流せば各一次元方向のベクトル和によ
り表される二次元方向に、可動部２０を駆動することが
できる。このように、可動部２０は、固定部１０の基台
１１に対して可動可能に取り付けられており、操作者に
提供する情報に基づきコイル２１〜２４へ電流を流す制
御を行う手段（図示せず）並びに固定部１０に設けた磁
石１２〜１５と可動部２０に設けたコイル２１〜２４を
有する操作部位駆動制御手段によって駆動される。そし
て、スイッチ部３０は、可動部２０に固定されているの
で、可動部２０を駆動し、変位することによってスイッ
チ部３０の位置を変位することができる。
【００１４】本実施の形態におけるスイッチ部３０は、
押しボタン型のスイッチ３１を有している。従って、操
作者は、スイッチ３１を押下することで何らかの情報を
操作スイッチ装置を介して車両側に入力することにな
る。なお、押しボタン型スイッチとして本来持つ構成
は、本実施の形態の特徴ではないので図から省略してい
る。本実施の形態においては、操作者がスイッチ３１を
押下したとき、あるいは操作者が運転中にスイッチ３１
に指先を触れた状態でいるときにスイッチ３１を変位さ
せることで、スイッチ３１に触れた状態の操作者の指先
を通じて操作者に何らかの情報を提供することを特徴と
している。
【００１５】本実施の形態においては、スイッチ３１の
全コイル２１〜２４に電流を流していないニュートラル
な基準位置に対して、電流を流すことによって可動部２
０を介してスイッチ３１を変位させることができる。従
って、操作部位駆動制御手段は、操作者に伝えたい情報
の内容を得ると、その内容に応じた変位パターンで可動
部２０を駆動する。各変位パターンは、情報の内容毎に
予め決められているので、操作者は、その変位パターン
に基づくスイッチ３１の変位を指先で感じることにより
情報を得ることができる。なお、基準位置は、全コイル
２１〜２４に一定の電流を常時流すことによって負荷を
可動部２０に与え続けるようにしてもよい。これによ
り、押しボタン型のスイッチ３１の位置ずれを防止する
ことができる。
【００１６】ここで、本実施の形態の適用例について説
明する。上記構成の操作スイッチを、図３に示したよう
にドライバが運転中に把持する位置近傍、例えば、ステ
アリング装置のアーム部２に本実施の形態における操作
スイッチ４を配設する。そして、ドライバの指先は、常
時操作スイッチを触れている。そして、ドライバは、操
作スイッチを操作することで、車両搭載機器に何らかの
指示を出すことができる。その一方、操作スイッチを接
続する機器は、次のようにして操作者に情報を提供す
る。
【００１７】例えば、この車両にはナビゲーションシス
テムが搭載されており、操作部位駆動制御手段は、ナビ
ゲーションシステムと連動して、操作スイッチの駆動制
御を行うものとする。そして、ナビゲーションシステム
は、ドライバによる指示に応じてある目的地まで誘導し
ており、その目的地に到着するには、２００ｍ先方の交
差点を左折する必要があるものとする。このとき、ナビ
ゲーションシステムは、通常、ディスプレイ上に左折す
る交差点を表示することによってドライバへその旨を知
らせようとする。
【００１８】しかしながら、視覚を前方から外せない状
況においては、ドライバはその情報を得ることはできな
い。そこで、本実施の形態では、左折する交差点前方２
００ｍに達したときに予め決められている変位パター
ン、例えば操作している手の指先が触れているスイッチ
を１回振動させる。なお、可動部２０の変位方向を瞬時
に反転させ、またこれを繰り返すことにとってスイッチ
３１を振動させることができる。これにより、ドライバ
に触覚を通じて２００ｍ先で左折する必要があることを
知らせることができる。そして、５０ｍ前方に達したと
きには前回と異なる振動パターン、例えばスイッチを２
回振動させる。更に、交差点進入直前にスイッチを連続
して振動させることによって左折すべき交差点を知らせ
る。なお、仮に左折する交差点を通り過ぎてしまったと
きには、更に異なるパターンでスイッチ３１を振動させ
ることで、その旨を知らせる。
【００１９】本実施の形態によれば、走行している現在
位置と目的位置との位置関係に応じた変位パターン、上
記例では１回、２回若しくは連続した振動パターンを生
成することによって操作者の触覚を通じて交差点との位
置関係を確実に知らせることができる。このように、本
実施の形態では、交差点を左折する必要があることや左
折する交差点位置という外部の環境から得られる情報
を、触覚刺激により情報を伝達しているので、ドライバ
は、情報を得る際に視覚を前方から一切外す必要がな
い。
【００２０】なお、上記例のように操作者による入力が
不要の場合は、スイッチ部３０は不要である。この場合
は、スイッチ部３０をなくして操作者が直接可動部２０
に直接触れるような構成とするか、あるいはスイッチ部
３０を単なる操作者による接触部位として構成してもよ
い。
【００２１】また、上記例では、振動回数を変更するこ
とで伝えるべき情報の内容を判別できるようにしたが、
スイッチの変位方向や振動時間、強弱等が異なるパター
ンによって判別できるようにしてもよい。
【００２２】また、本実施の形態における操作スイッチ
は、構造上、二次元方向へスイッチ部３０を変位させる
ことはできるが、上下方向には変位させないように推力
を可動部２０に常時与えておくことによって左右の一次
元方向のみへ変位させることも可能である。
【００２３】実施の形態２．上記実施の形態１では、二
次元方向に変位可能な操作スイッチを示したが、本実施
の形態においては、構成を単純化して一次元方向のみ変
位する操作スイッチを提供するものである。
【００２４】図４は、本発明に係る操作スイッチ装置の
他の実施の形態を示した平面図である。図５は、図４に
示した操作スイッチ装置の側面図である。また、図６に
は、本実施の形態における操作スイッチを採用したナビ
ゲーションシステムの操作パネル部分の概念図が示され
ている。本実施の形態においても構成は、固定部、可動
部及びスイッチ部に大別することができる。固定部は、
操作スイッチの取付箇所、すなわち、本実施の形態にお
いては、ナビゲーションシステムのディスプレイの下方
の操作パネルに埋設される基台４１と、基台４１の上に
載置される磁石４２，４３とを有している。磁石４２，
４３は、基台４１上に極性が異なるように、かつ基台１
１の厚さ方向に分極されている。基台４１の可動部材が
摺動する一次元方向には、壁４４，４５が立設されてい
る。
【００２５】可動部材は、壁４４，４５の間で磁石４
２，４３の上を摺動可能に載置されたコイル４６を有し
ている。コイル４６は、摺動方向を弾性支持部材４７，
４８によって支持されている。弾性支持部材４７，４８
の他端は、壁４４，４５の内側に当接している。なお、
壁４４，４５及び弾性支持部材４７，４８は、スイッチ
に割り当てられる機能によっては、いずれか一方側のみ
に配設されていればよい。本実施の形態においては、弾
性支持部材４７，４８として図示したようにコイルばね
を用いるが、これに限定されるものではない。本実施の
形態におけるスイッチ部３０は、スイッチ４９を有して
おり、機能的にはスライド型のスイッチを提供する。
【００２６】可動部は、固定部の基台４１に対して一次
元方向に摺動可能に取り付けられており、固定部の磁石
４２，４３と可動部のコイル４６、更に操作者に提供す
る情報に基づきコイル４６へ所定方向の電流を流す制御
手段（図示せず）によって構成された操作部位駆動制御
手段によって駆動される。スイッチ４９は、操作者の操
作に応じて壁４４，４５の間において図４の左右方向に
摺動する。更に、スイッチ４９は、操作部位駆動制御手
段によって所定のパターンで変位される。特に、本実施
の形態においては、後述するようにスイッチ４９に触れ
ている指先に所定の負荷をかけることを特徴としてい
る。
【００２７】以下に本実施の形態の適用例について説明
する。上記構成の操作スイッチ５０を、図６に示したよ
うにナビゲーションシステムに採用したとする。なお、
操作スイッチ５１は、従来型である。ナビゲーションシ
ステムは、一般に運転席と助手席との間のインストルメ
ンツパネル（インパネ）部分に配設されるため、ドライ
バは、ナビゲーションシステムのボタン５０，５１を操
作する際には、前方から視線を外す必要が生じてくる。
【００２８】ここで、現在表示されている地図を３００
ｍ右にずらしたいとき、ドライバは、従来であれば右カ
ーソルを操作して地図の表示位置をずらし、３００ｍず
れたことを目視にて確認すると操作をやめる。しかし、
その場合、３００ｍずれたことを確認するために前方か
ら目を離す必要が生じる。そこで、本実施の形態におい
ては、操作スイッチ５０を以下のように作用させてい
る。
【００２９】すなわち、ドライバは、スイッチ４９を右
側にスライドするように操作し、その指先を維持する。
つまり、スイッチ４９に触れたままの状態である。操作
部位駆動制御手段は、ナビゲーションシステムと連動し
て５０ｍ表示が移動されたことを認識すると、可動部に
対して所定の変位を与える。例えば、単なる振動でもよ
いし、いわゆる「カチッ」という軽い衝撃感でもよい。
ドライバは、表示が５０ｍ移動する度に触覚刺激が伝わ
ってくることを知っている。例えば、その触覚刺激が振
動である場合、スイッチ４９を右側にスライドさせるよ
うな操作をしてから指先に６回の振動を受けると、ドラ
イバは、３００ｍ右に地図が移動したことを触覚を通じ
て認識することができる。これにより、操作スイッチ５
０への操作をやめる。
【００３０】本実施の形態によれば、ドライバは、以上
のように操作スイッチ５０を操作することで地図の表示
が３００ｍ右に移動したことを触覚を通じて知ることが
できるので、表示地図の移動を目視にて確認する必要は
ない。
【００３１】なお、上記説明においては、本実施の形態
における操作スイッチをナビゲーションシステムに適用
した場合を例にしたが、振動等の変位パターン、あるい
は振動方向に対する反力（抵抗感）等をスイッチ４９に
与えることによって、音量ボリューム等他の機器の操作
スイッチとしても適用することができる。
【００３２】実施の形態３．上記実施の形態２では、図
４，５に示した操作スイッチをナビゲーションシステム
に適用し、地図の移動距離を知らせる場合を説明した
が、本実施の形態では、他の情報を提供する場合の例を
示す。
【００３３】例えば、サイドブレーキが完全に解放され
ていない場合やドアが完全に閉じられていない、いわゆ
る半ドア状態などの警告情報は、通常、運転席前のイン
パネ部分の表示警告灯を点灯させてドライバに知らせよ
うとしているが、ドライバが表示警告灯へ視線を向けな
い限りはその警告を知らせることができない。そこで、
本実施の形態においては、図３に示したように操作スイ
ッチをステアリング装置のドライバが通常指先を置く部
分に配設し、ドライバに常時触れさせておくことで、上
記警告等の自動車の状態に関する情報を触覚刺激により
知らせることができる。
【００３４】図７には、操作部位駆動制御手段による電
流制御によってスイッチに伝えられる変位パターンの波
形例が示されているが、ドライバに知らせるスイッチの
変位パターンは、この図７（ａ）又は（ｂ）で示したよ
うに、パルス波形を警告という情報の種類に割り付け、
警告の数だけパルス波形を生じさせるようにする。ある
いは、警告の種類によって異なるパターンを設定しても
よい。
【００３５】実施の形態４．上記実施の形態３では、ド
ライバの指先へ１回又は２回の衝撃を与えるようなパル
ス波形に基づくものであったが、本実施の形態では、文
字、記号等種々のパターンを発生することで、ドライバ
がワーニングの種別をより細かく特定できるようにし
た。
【００３６】図８は、実施の形態１に示した操作スイッ
チを利用して指先を誘導するパターンの例を示した図で
ある。図８には、（ａ）横触れや（ｂ）サークル、
（ｃ）花びら、（ｄ）振動サークル等の各種変位パター
ンがあり、更に（ｅ）「Ａ」や（ｆ）「Ｘ」のような文
字、（ｇ）「８」のような数字が示されている。これら
を使って、それぞれのパターンに意味付けをすることも
可能である。例えば、ナビゲーションシステムを使って
駐車場を探しているときに、駐車場に近づいたときには
実施の形態１と同様にスイッチを振動させるが、本実施
の形態では、その振動パターンとして（ｄ）の振動サー
クルを用いる。駐車場までの距離に応じてその数を変更
する。駐車場が進行方向の左手にある場合には左側の操
作スイッチのみを（ｂ）のサークルパターンでスイッチ
を変位させる。
【００３７】あるいは、ドライバが一方通行の出口であ
るため進入禁止の道に左折して走行しようとした場合に
は否定を表す（ａ）の横触れパターンでスイッチを変位
させる。また、文字や数字で端的に表せる情報について
は、そのまま英数文字にて知らせることもできる。この
ように、本実施の形態においては、種々のパターンによ
って種々の情報を触覚を通じてドライバに提供すること
ができる。
【００３８】なお、「Ａ」のように一筆書きができない
文字の場合、文字を構成する線分部分を相対的にゆっく
り移動させ、文字を形成しない線分、つまり通常は指先
を浮かせて移動させる部分を相対的に速く移動させるこ
とで文字の構成部分と単なる移動とを判別させる。な
お、指先の移動部分であっても本実施の形態ではタッチ
パネルに触れた状態のままである。
【００３９】実施の形態５．本実施の形態では、種々の
パターンの負荷を発生することによって、スイッチを操
作する操作者の指先に抵抗感を与えることのできるスラ
イド型の操作スイッチについて説明する。
【００４０】図９は、本実施の形態における操作スイッ
チ装置の外観図であり、図１０は、装置筐体内部に設け
られ、移動量を電圧に換算する回路の構成図である。操
作者は、操作部位に相当する操作つまみ５３を開口部５
２に沿ってスライドすることで音量や室温等設定したい
情報を入力する。操作つまみ５３は、装置筐体内部から
延出した可動部材であるアーム５４に取り付けられてい
るが、このアーム５４の反対側に取り付けられたブラシ
５６は、回路の抵抗体５８に常時接しており、ブラシ５
６が移動されることによって出力値を連続的に変化させ
ることができる。また、このような接触式以外にも操作
つまみの位置をリニアエンコーダにて計測する方式もあ
る。
【００４１】図１１は、操作スイッチ装置において操作
つまみを駆動する本実施の形態において特徴的な駆動機
構を示した図である。この駆動機構が操作部位駆動制御
手段に相当する。アーム５４は、装置筐体の内部におい
て回転ベルト６０に締結されている。回転ベルト６０
は、操作つまみ５３の移動範囲の両端側に配設されたモ
ータ６２のモータ軸に取り付けた駆動プーリー６４と従
動プーリー６６との間に張架されている。操作部位駆動
制御手段は、操作者に提供する情報の内容に従いモータ
６２の動作を制御することによって操作つまみ５３に触
れている操作者に当該情報を提供する。本実施の形態で
は、情報の内容に従いモータ６２に予め決められた回転
速度や回転トルクを発生させることで、操作つまみ５３
に種々の抵抗感を生じさせ、操作者に対してスイッチ感
覚等を感じさせることを特徴としている。
【００４２】以下に、本実施の形態の動作例について説
明する。図１２は、本実施の形態における操作スイッチ
が発生する抵抗感を表した波形の例を示した図である。
図１２（ａ）には、操作者がスライド操作しようとする
作用に応じて初期位置から正比例に負荷をかけ、ピーク
前では更に大きな負荷をかけ、ピーク値に達した時点で
一気に負荷を取り除くという形状の波形Ｃが示されてい
る。この波形Ｃに従った駆動制御を行うとすると、操作
者は、操作つまみ５３をスライドさせようとする指先に
かなりの抵抗感を感じ、更にスライドさせようとするこ
とでピーク値に達すると、一気に抵抗感がなくなり軽く
なった感触を得る。この感触によりスイッチがオン又は
オフされたということを操作者に知らせることができ
る。この波形Ｃは、ちょうどガスコンロの回転スイッチ
をひねって自動点火させるときの「カチッ」という感触
や、圧電方式のライタを着火するときの感触に類似させ
ている。このような波形Ｃに基づく駆動制御を行うこと
で操作スイッチをＯＮにしたという触覚刺激を与えるこ
とができる。
【００４３】また、図１２（ｂ）には、定量間隔で抵抗
感を感じたり、感じなかったりする感覚を再現してい
る。つまり、この波形Ｄでは、例えば車載空調装置の風
量調整スイッチのように風量レベルが切り替わる感覚を
与えることができる。図１２（ｂ）においては、スイッ
チオフの状態から操作つまみ５３をスライドさせようと
すると、抵抗感が感じるが、更にスライドさせようとす
ることで抵抗感がなくなる。これで、操作者には、オフ
から風量がレベル１に設定されたことを感じさせる。更
に、操作つまみ５３をスライドさせようとすることによ
り、同様な感触を受けることによって風量がレベル１か
らレベル２へ、レベル２からレベル３へと切り替わった
ことを感じさせる。このように、感じている抵抗感を感
じ、そしてなくなったという感触によりスイッチがオン
／オフ、又はレベル設定がされたということを操作者に
知らせることができる。
【００４４】本実施の形態によれば、上記波形Ｃ，Ｄで
例示したような変位パターンによって操作者に対して所
定の抵抗感を与えることができる。以上のスイッチ感覚
は、いずれもスライド型スイッチをスライドさせようと
する操作により得られるもので、「カチッ」というよう
な感触を物理的な構成に基づき与えるものではない。上
記発生させる波形の形状次第、つまり発生させる負荷の
調整次第では、スイッチを実際にほとんどスライドさせ
なくてもスイッチ感覚を与えることができる。本実施の
形態では、スライド型のスイッチで例示したが、実施の
形態１，２に示した押しボタン型のスイッチにおいても
スライド型のスイッチ感覚を操作者に与えることができ
る。更に、回転型のスイッチ等にも適用することができ
る。
【００４５】本実施の形態においては、操作者の入力操
作に応じて抵抗感を与えるように操作部位を変位させて
いるが、抵抗感という感触ではなく、問合せに対して応
答するように作用することも可能である。
【００４６】ところで、上記各実施の形態は、本実施の
形態と異なり、操作者の入力操作の有無に関係なく操作
部位を主導的に変位させ、その変位パターンにより情報
を提供するという装置であった。換言すると、上記各実
施の形態は、入力操作が不要なことから、入力操作を行
える操作部位の代わりに入力を受け付けず情報を提供す
るためだけに操作者が接触する接触部位を設け、その接
触部位を通じて情報を操作者に提供することになる。但
し、操作者が接触する部位が操作部位であろうと接触部
位であろうと、振動パターンによっては、操作部位等の
移動が基台に対して相対的にずれた位置で終了する場合
がある。この偏った位置から次の振動パターンに従い移
動を開始すると、構造上、操作部位等の移動可能な上下
又は左右方向の限界を超えてしまい、その結果、振動パ
ターンを正確に呈示できない可能性が生じる。そこで、
一の振動パターンに基づき操作部位等を移動させた直
後、あるいは移動終了してから所定時間経過後、あるい
は次の振動パターンに基づく移動開始直前、あるいは画
面表示や入力モードの遷移時などの所定にタイミング
で、操作部位等の位置を必要に応じて初期位置、すなわ
ちニュートラルな基準位置に戻すように制御することが
望ましい。この基準となる初期位置に戻すというイニシ
ャライズ動作を行う際には、予め決められたイニシャラ
イズパターンに基づく振動動作の呈示を行うことで、イ
ニシャライズ動作を実施したことを操作者に知らせるよ
うにしてもよい。このように、イニシャライズ動作であ
ることを明示することで、他のパターンとの誤認を防止
することができる。
【００４７】以上のように、本発明の特徴的な構成を、
各実施の形態において説明したが、実施の形態において
示した構成は、適宜組み合わせて使用するようにしても
よい。また、上記例では、車載用電子機器に用いた場合
で例示したが、車載用以外の電子機器にも適用すること
はできる。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、視覚に頼ることなく様
々な情報を操作者の触覚を通じて提供することができ
る。また、多種にわたるパターンに基づきを操作部位を
変位させることができるので、本発明に係る操作スイッ
チ装置を搭載することにより操作スイッチの数を削減す
ることができる。
【００４９】また、操作者の操作に応じて種々の抵抗感
を与えることができる。これにより、抵抗感を与える変
位パターンを種々生成しておくことにより、一の操作ス
イッチ装置で複数のスイッチを設けたように作用させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る操作スイッチ装置の一実施の形
態を示した平面図である。
【図２】 図１に示した操作スイッチ装置の側面図であ
る。
【図３】 実施の形態１における操作スイッチを自動車
のステアリング装置に配設したときの概念図である。
【図４】 本発明に係る操作スイッチ装置の他の実施の
形態を示した平面図である。
【図５】 図４に示した操作スイッチ装置の側面図であ
る。
【図６】 実施の形態２における操作スイッチを有する
ナビゲーションシステムの操作パネル部分の概念図であ
る。
【図７】 実施の形態３においてスイッチに伝えられる
変位パターンの波形例を示した図である。
【図８】 実施の形態４において操作者の指先を誘導す
るパターンの例を示した図である。
【図９】 実施の形態５における操作スイッチ装置の外
観図である。
【図１０】 実施の形態５において移動量を電圧に換算
する回路の構成図である。
【図１１】 実施の形態５における操作スイッチの駆動
機構を示した図である。
【図１２】 実施の形態５における操作スイッチが発生
する抵抗感を表した波形の例を示した図である。
【符号の説明】
４，５０，５１ 操作スイッチ、１０ 固定部、１１，
４１ 基台、１２，１３，１４，１５，４２，４３ 磁
石、１６ 開口部、１７ 位置センサ、２０可動部、２
１，２２，２３，２４，４６ コイル、２５ フレー
ム、３０ スイッチ部、３１ スイッチ、４４，４５
壁、４７，４８ 弾性支持部材、５２開口部、５３ 操
作つまみ、５４ アーム、５６ ブラシ、５８ 抵抗
体、６０回転ベルト、６２ モータ、５４ 駆動プーリ
ー、６６ 従動プーリー。
フロントページの続き (72)発明者 竹内 伸 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2F029 AA02 AC02 AC09 AC14 AC19 5G006 AB01 AC07 5H180 AA01 FF03 FF22 FF27

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基台部材と、 操作者によって操作される操作部位と、 前記基台部材に対して可動可能に取り付けられるととも
    に、前記操作部位が固着される可動部材と、 前記可動部材を変位することによって前記操作部位を一
    次元又は二次元方向に駆動する操作部位駆動制御手段
    と、 を有し、 前記操作部位駆動制御手段は、操作者へ提供する情報の
    内容に応じた前記可動部材を変位させる変位パターンで
    駆動することを特徴とする操作スイッチ装置。
  2. 【請求項２】 前記操作部位駆動制御手段は、前記操作
    部位に対する操作者による操作に対して所定の抵抗感を
    与える変位パターンで前記可動部材を駆動することを特
    徴とする請求項１記載の操作スイッチ装置。
  3. 【請求項３】 車載用電子機器に用いられることを特徴
    とする請求項１又は２に記載の操作スイッチ装置。
  4. 【請求項４】 ステアリング装置のドライバが把持する
    位置近傍に配設されることを特徴とする請求項３記載の
    操作スイッチ装置。
  5. 【請求項５】 前記操作部位駆動制御手段は、現在位置
    と目的位置との位置関係に応じた変位パターンを生成す
    ることによって操作者の触覚を通じて前記位置関係を知
    らせることを特徴とする請求項３記載の操作スイッチ装
    置。
  6. 【請求項６】 基台部材と、 操作者が接触する接触部位と、 前記基台部材に対して相対的に可動可能に取り付けられ
    るとともに、前記接触部位が取り付けられる可動部材
    と、 前記可動部材を変位することによって前記接触部位を一
    次元又は二次元方向に駆動する接触部位駆動制御手段
    と、 を有し、 前記操作部位駆動制御手段は、操作者へ提供する情報の
    内容に応じた前記可動部材を変位させる変位パターンで
    駆動することを特徴とする触覚インタフェース装置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005352258A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Nagoya Institute Of Technology 触覚情報伝達装置
JP2006334303A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Fujitsu Component Ltd 遊技機の操作装置及び遊技機
JP2007293591A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Denso Corp 操作装置
JP2008250793A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Fujitsu Component Ltd 機器操作システム、制御装置、及び、制御プログラム
JP2009053875A (ja) * 2007-08-24 2009-03-12 Denso Corp 車載用入力装置
JP2009053874A (ja) * 2007-08-24 2009-03-12 Denso Corp 車載用入力装置
WO2010095372A1 (ja) * 2009-02-17 2010-08-26 日本電気株式会社 触力覚提示装置、触力覚提示装置が適用された電子機器端末及び触力覚提示方法
WO2014174793A1 (ja) * 2013-04-25 2014-10-30 株式会社デンソー 入力デバイス
WO2019225385A1 (ja) * 2018-05-23 2019-11-28 アルプスアルパイン株式会社 プッシュスイッチ

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7155210B2 (en) * 2001-12-13 2006-12-26 Ncr Corporation System and method for short-range wireless retail advertising aimed at short-range wireless protocol-enabled personal devices
JP4147839B2 (ja) * 2002-06-26 2008-09-10 ポリマテック株式会社 スライド式多方向入力キー
JP4200748B2 (ja) * 2002-11-29 2008-12-24 富士ゼロックス株式会社 触覚インターフェイス装置
JP4142430B2 (ja) * 2002-12-26 2008-09-03 富士通コンポーネント株式会社 入力装置
JP4295559B2 (ja) * 2003-06-10 2009-07-15 富士通コンポーネント株式会社 入力装置
JP2005301900A (ja) * 2004-04-15 2005-10-27 Alps Electric Co Ltd 車載用力覚付与型入力装置
US20050237473A1 (en) * 2004-04-27 2005-10-27 Stephenson Stanley W Coatable conductive layer
JP4453514B2 (ja) * 2004-06-09 2010-04-21 日産自動車株式会社 車両用運転操作補助装置および車両用運転操作補助装置を備えた車両
JP4489525B2 (ja) * 2004-07-23 2010-06-23 富士通コンポーネント株式会社 入力装置
US7522154B2 (en) * 2004-07-29 2009-04-21 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Slide pad notebook pointing device with hidden spring system
US7679600B2 (en) * 2004-09-16 2010-03-16 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Pointing device with extended travel
US7280046B2 (en) * 2005-06-15 2007-10-09 Delphi Technologies, Inc. Steering system with haptic driver warning
JP4684794B2 (ja) * 2005-08-04 2011-05-18 富士通コンポーネント株式会社 操作デバイス、電子書籍装置及び電子機器
KR100847139B1 (ko) * 2006-08-30 2008-07-18 한국전자통신연구원 길 안내 서비스 방법 및 장치
US8373665B2 (en) * 2007-07-26 2013-02-12 International Business Machines Corporation Interactive display device
US20090073112A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 International Business Machines Corporation Method and system for dynamically configurable tactile feedback for navigational support
US20090212974A1 (en) * 2008-02-25 2009-08-27 Denso International America, Inc. Parking aid notification by vibration
JP4623391B2 (ja) * 2008-11-07 2011-02-02 株式会社デンソー 車載用遠隔操作装置
JP5227769B2 (ja) * 2008-12-05 2013-07-03 ソニーモバイルコミュニケーションズ， エービー 携帯端末およびコンピュータプログラム
US8779307B2 (en) * 2009-10-05 2014-07-15 Nokia Corporation Generating perceptible touch stimulus
US9579690B2 (en) 2010-05-20 2017-02-28 Nokia Technologies Oy Generating perceptible touch stimulus
US8886407B2 (en) 2011-07-22 2014-11-11 American Megatrends, Inc. Steering wheel input device having gesture recognition and angle compensation capabilities
DE102012011875A1 (de) * 2012-06-13 2013-12-19 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Manuell bedienbare Schaltvorrichtung für ein Fahrzeug mit Sensoraktivierungseinrichtung
JP5983545B2 (ja) * 2013-06-26 2016-08-31 株式会社デンソー 入力デバイス
US9014637B1 (en) * 2013-09-27 2015-04-21 Intel Corporation Dynamic switching frequency control of an on-chip or integrated voltage regulator
JP6167893B2 (ja) * 2013-12-26 2017-07-26 株式会社デンソー 入力装置
US20180192197A1 (en) * 2017-01-03 2018-07-05 Wavtech, LLC Multi-function remote controller
US10782784B2 (en) * 2017-06-21 2020-09-22 Nanoport Technology Inc. Magnetic tactile feedback actuator having one or more electropermanent magnets and method of operating same
CN109435691A (zh) * 2018-10-18 2019-03-08 北京汽车股份有限公司 具有通用调节模块装置的车辆
CN109515355A (zh) * 2018-11-09 2019-03-26 科世达（上海）管理有限公司 一种人机交互装置以及汽车
US20230192110A1 (en) * 2021-12-16 2023-06-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and system for vehicle drive mode selection

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6636197B1 (en) * 1996-11-26 2003-10-21 Immersion Corporation Haptic feedback effects for control, knobs and other interface devices
JP3692759B2 (ja) * 1998-01-19 2005-09-07 株式会社デンソー 車両用表示装置
JP3717306B2 (ja) * 1998-05-25 2005-11-16 アルプス電気株式会社 車載用入力装置
US6429846B2 (en) * 1998-06-23 2002-08-06 Immersion Corporation Haptic feedback for touchpads and other touch controls
US6563487B2 (en) * 1998-06-23 2003-05-13 Immersion Corporation Haptic feedback for directional control pads
JP3543695B2 (ja) 1999-03-17 2004-07-14 富士ゼロックス株式会社 駆動力発生装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005352258A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Nagoya Institute Of Technology 触覚情報伝達装置
JP2006334303A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Fujitsu Component Ltd 遊技機の操作装置及び遊技機
JP2007293591A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Denso Corp 操作装置
JP2008250793A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Fujitsu Component Ltd 機器操作システム、制御装置、及び、制御プログラム
JP2009053875A (ja) * 2007-08-24 2009-03-12 Denso Corp 車載用入力装置
JP2009053874A (ja) * 2007-08-24 2009-03-12 Denso Corp 車載用入力装置
WO2010095372A1 (ja) * 2009-02-17 2010-08-26 日本電気株式会社 触力覚提示装置、触力覚提示装置が適用された電子機器端末及び触力覚提示方法
JP5413450B2 (ja) * 2009-02-17 2014-02-12 日本電気株式会社 触力覚提示装置、触力覚提示装置が適用された電子機器端末及び触力覚提示方法
US8976045B2 (en) 2009-02-17 2015-03-10 Nec Corporation Tactile force sense presenting device, electronic device terminal applied with tactile force sense presenting device, and tactile force sense presenting method
WO2014174793A1 (ja) * 2013-04-25 2014-10-30 株式会社デンソー 入力デバイス
JP2014217176A (ja) * 2013-04-25 2014-11-17 株式会社デンソー 入力デバイス
WO2019225385A1 (ja) * 2018-05-23 2019-11-28 アルプスアルパイン株式会社 プッシュスイッチ
JPWO2019225385A1 (ja) * 2018-05-23 2021-05-13 アルプスアルパイン株式会社 プッシュスイッチ
JP6993505B2 (ja) 2018-05-23 2022-01-13 アルプスアルパイン株式会社 プッシュスイッチ
US11592868B2 (en) 2018-05-23 2023-02-28 Alps Alpine Co., Ltd. Push switch including vibrator

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