JP2013500532A - 対象物の変形可能なタッチ面上で局地的に変形する接触位置を特定する位置特定装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
− 対象物の変形可能なタッチ面上で伝搬する機械的弾性波を発信するように設計する少なくとも1つの発信トランスデューサと、
− 対象物の変形可能なタッチ面上で伝搬する機械的弾性波を捕捉するように設計する少なくとも1つの受信トランスデューサと、
− 発信トランスデューサおよび受信トランスデューサに接続し、受信トランスデューサが捕捉する信号を解析し、そこからタッチ接触の有無を差し引くようにプログラムする中央電子装置と
を有する位置特定装置に適用される。
− 対象物の変形可能なタッチ面上で伝搬する機械的弾性波を発信するように設計する少なくとも1つの発信トランスデューサと、
− 対象物の変形可能なタッチ面上で伝搬する機械的弾性波を捕捉するように設計する少なくとも1つの受信トランスデューサと、
− 発信トランスデューサおよび受信トランスデューサに接続する中央電子装置と
を有する位置特定装置において、
中央電子装置を、
− 局地的に変形する接触があることにより、タッチ面に発信される波の伝搬によって生じるこのタッチ面の共振振動の少なくとも1つの固有モードの周波数シフトを検出し、
− この周波数シフトを解析することによって局地的に変形する接触位置を特定する
ようにプログラムする位置特定装置を目的とする。
− 対象物のタッチ面で、対象物からの少なくとも1つの発信点からくる機械的弾性波の伝搬によって局地的に変形する接触を監視し、対象物の少なくとも1つの受信点で前記機械的弾性波を検出して少なくとも1つの捕捉信号を得るステップと、
− 対象物のタッチ面で局地的に変形する接触位置を、捕捉信号の特性に応じて特定する位置特定ステップと
を含む方法において、
位置特定ステップは、局地的に変形する接触の有無に起因し、タッチ面に発信される波の伝搬によって生じるこのタッチ面の少なくとも1つの固有共振振動モードの周波数シフトの解析を含む方法も目的とする。
− 例えば非対称のラム波のような機械的弾性波(すなわち、広意義での音波)を湾曲モードで発信し、タッチプレート18に伝搬させることができる2つの発信トランスデューサE1およびE2と、
− タッチプレート18を湾曲モードで伝搬する機械的弾性波を捕捉することができる2つの受信トランスデューサR1およびR2とを有する。
− 局地的に変形する接触の有無に起因し、このタッチ面に発信する波の伝搬によって生じるタッチ面の共振振動の少なくとも1つの固有モードの周波数シフトを検出し、
− この周波数シフトを解析することによって局地的に変形する接触位置を特定する
ようにプログラムする。
− 望ましくない接続作用が生じる可能性があることを考慮しつつ、タッチ面の特徴的寸法(例えば長さ、幅、対角線またはこれよりも大きな特徴的寸法およびこれよりも小さい特徴的寸法)の中央軸の固定端部に配置する発信トランスデューサと受信トランスデューサとの組数を増やす、または、
− 接触の有無に起因するシフトを推定する対象となる基本周波数および調和周波数を増加させる
ことを盛り込むことが有利となる。
− 接触を動的に解釈するマンマシンインターフェースがあることを前提とするゲームコンソール、携帯電話、携帯情報端末および液晶画面に用いるタッチパネル、
− 平坦または湾曲したタッチキーボード、複雑な形の対象物にプラスチック射出によって設けるタッチコマンドボタン、
− 撫でる、たたくなど、さまざまな種類のタッチ接触を感知することができるロボットまたは玩具に対してタッチ操作可能な外殻で、このようなロボットと人間との直観的相互作用を容易にするもの、
− 機能化した特定領域を有するロボットまたは玩具のタッチ操作可能な外殻、
− 共振箱を形成する閉鎖した3次元の外殻であって、とりわけプログラム可能なキーおよび電気機械的加振のあるピアノ型のタッチ機能の楽器の製作に適合し、この加振は、指による外殻への接触位置を検出する第1のステップと、測定した所望の周波数シフト、場合によっては検索した音響レンダリングに応じてスペクトルが多様になった周波数シフトに対応する周波数を有する強力な信号によって、少なくとも1つの発信トランスデューサを加振し、接触位置の特定後直ちにパルス音による反応を発生させる第2のステップとの2つのステップを含むもの
があるが、これらに限定されるものではない。
Claims (11)
- 対象物(14)の変形可能なタッチ面(18)上で局地的に変形する接触位置を特定する位置特定装置であって、
− 前記対象物の前記変形可能なタッチ面上で伝搬する機械的弾性波を発信するように設計する少なくとも1つの発信トランスデューサ(E1、E2)と、
− 前記対象物の前記変形可能なタッチ面上で伝搬する機械的弾性波を捕捉するように設計する少なくとも1つの受信トランスデューサ(R1、R2)と、
− 前記発信トランスデューサおよび前記受信トランスデューサ(E1、E2、R1、R2)に接続する中央電子装置(12)と
を有する位置特定装置において、
前記中央電子装置(12)を、
− 局地的に変形する接触があることにより、前記タッチ面に発信される波の伝搬によって生じる前記タッチ面(18)の共振振動の少なくとも1つの固有モードの周波数シフトを検出し、
− 前記周波数シフトを解析することによって局地的に変形する接触位置を特定する
ようにプログラムする(26、28)位置特定装置(10)。 - 前記対象物(14)に対して前記変形可能なタッチ面(18)の剛性固定領域(36)を複数有し、該領域は前記タッチ面の共振振動の節を形成し、前記発信トランスデューサおよび前記受信トランスデューサ(E1、E2、R1、R2)は前記領域に設置する、請求項1に記載の装置。
- 前記発信トランスデューサと前記受信トランスデューサ(E1、E2、R1、R2)の組を少なくとも1組有し、同じ組のトランスデューサはそれぞれ、前記変形可能なタッチ面(18)で前記同じ組のもう一方のトランスデューサと対面する直径方向の領域(36)に設置する、請求項1または2に記載の装置。
- 前記発信トランスデューサと前記受信トランスデューサ(E1、E2、R1、R2)の組を複数組有し、各組を前記変形可能なタッチ面(18)の特徴軸(D1、D2)、とりわけ前記タッチ面の対称軸の両端に配置する、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記発信トランスデューサ(E1、E2)は機械的弾性波を直線的に発信させ、指向性を示すグラフが同じ組のもう一方のトランスデューサ(R1、R2)の方向に対して最大強度を示すような向きにする、請求項4に記載の装置。
- 各トランスデューサ(E1、E2、R1、R2)を機械的弾性波を一様に発信または受信するように設計し、検出する接触を事前に推測したおおよその位置に応じて、同じ組の2つのトランスデューサの一方を発信トランスデューサとして選択するように、前記中央電子装置(12)をプログラムする、請求項3から5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記トランスデューサ(E1、R1)を、剛性フレーム(38)上にある前記変形可能なタッチ面(18)の固定補強材(44、46)と一体化させ、振動が発信トランスデューサ(E1)から生じるときは前記変形可能なタッチ面(18)に伝達し、前記変形可能なタッチ面(18)から生じるときは受信トランスデューサ(R1)に伝達するようにして前記振動を前記補強材(44、46)に発生させる、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記中央電子装置(12)をさらに、局地的に変形する接触の有無に起因する周波数シフトの検出に応答して、検出した周波数シフトと関係のある音響周波数の振動音響波およびタッチ面に発信された他の機械的弾性波をわずかに上回る振幅を生じる確認用の電気信号を用いて、少なくとも1つの発信トランスデューサ(E1、E2)を加振し、接触位置を特定するようにプログラムする、請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載の変形可能なタッチ面を備える外殻(18)および装置(10)を有する通信対象物であって、前記外殻の前記変形可能なタッチ面(18)は、特定の変形性、とりわけ非対称の単安定性または双安定性を有する局地的に区切って機能化した少なくとも1つの領域(40、42)を有する対象物。
- 対象物(14)の変形可能なタッチ面(18)上で局地的に変形する接触位置を特定する方法であって、
− 前記対象物の前記タッチ面で、前記対象物からの少なくとも1つの発信点(E1、E2)からくる機械的弾性波の伝搬(102)によって局地的に変形する接触を監視し、前記対象物の少なくとも1つの受信点(R1、R2)で前記機械的弾性波を検出して少なくとも1つの捕捉信号を得るステップ(100)と、
− 前記対象物の前記タッチ面で局地的に変形する接触位置を、前記捕捉信号の特性に応じて特定する位置特定ステップ(200)と
を含む方法において、
前記位置特定ステップは、局地的に変形する接触の有無に起因し、タッチ面に発信される波の前記伝搬によって生じる前記タッチ面の少なくとも1つの固有共振振動モードの周波数シフトの解析を含む方法。 - 前記監視ステップ(100)は、所定の周波数範囲内で周波数を走査するパルスの機械的弾性波を発信し、前記周波数は、接触のない前記タッチ面(18)の共振振動の少なくとも1つの基本固有周波数と該周波数の2倍の周波数とを含む、請求項10に記載の方法。
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