JP2014146148A

JP2014146148A - Tactile sense presentation device

Info

Publication number: JP2014146148A
Application number: JP2013013937A
Authority: JP
Inventors: Masaki Yoshino; 正樹芳野
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2014-08-14
Anticipated expiration: 2033-01-29
Also published as: JP6033696B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tactile sense presentation device enabling presentation of stable vibration not depending on temperature.SOLUTION: A tactile sense presentation device 1 includes: a detection unit 3 for detecting a performed operation; a lifting mechanism unit 4 capable of lifting and lowering the detection unit 3; a drive unit 5 for driving the lifting mechanism unit 4 and applying vibration to the detection unit 3 to present tactile sense; a current F/B circuit 82 as a measurement unit for measuring rising of current flowing in the drive unit 5 and outputting a measurement value; and a control unit 85 for controlling a drive signal V to be supplied to the drive unit 5 before the detection unit 3 starts vibration on the basis of the measurement value acquired from the current F/B circuit 82.

Description

本発明は、触覚呈示装置に関する。 The present invention relates to a tactile sense presentation device.

従来の技術として、操作者の指が載置される指載置板と、この指載置板の下に設けられた複数の可動パネルと、可動パネルごとに設けられ、可動パネルの上下の移動を可能にする可動部と、を備えた方向呈示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 As a conventional technique, a finger placement plate on which an operator's finger is placed, a plurality of movable panels provided under the finger placement plate, and a vertical movement of the movable panel provided for each movable panel There is known a direction presenting device including a movable part that enables the above (see, for example, Patent Document 1).

さらに、可動部は、回転軸を有する駆動モータと、回転軸に取り付けられたカムと、可動パネルとカムとの間に設けられ、カムの回転を上下方向の移動に変換して可動パネルを上下に移動させる棒状部材と、を備えている。 Furthermore, the movable part is provided between a drive motor having a rotation shaft, a cam attached to the rotation shaft, and the movable panel and the cam, and converts the rotation of the cam into a vertical movement to move the movable panel up and down. And a rod-shaped member to be moved.

この従来の方向呈示装置は、可動部を駆動することにより、可動パネルを介して指載置板を呈示する方向に応じて傾かせるので、操作者に方向を呈示することができる。 Since this conventional direction presentation device tilts in accordance with the direction in which the finger placement plate is presented via the movable panel by driving the movable portion, the direction can be presented to the operator.

特開２０１０−２０４７４１号公報JP 2010-204741 A

しかし、従来の方向呈示装置は、駆動モータの温度に応じて目標とする電流値に到達する時間が変化するため、駆動モータの駆動状態が変化して可動パネルの移動量が安定しない問題がある。 However, the conventional direction presenting device has a problem that the moving state of the movable panel is not stable because the driving state of the driving motor changes because the time to reach the target current value changes according to the temperature of the driving motor. .

従って、本発明の目的は、温度に依存しない安定した振動の呈示を行うことができる触覚呈示装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a tactile sensation presentation apparatus capable of presenting stable vibration independent of temperature.

本発明の一態様は、なされた操作を検出する検出部と、検出部を昇降可能にする昇降機構部と、昇降機構部を駆動して検出部に振動を与えることで触覚を呈示する駆動部と、駆動部に流れる電流の立ち上がりを測定して測定値を出力する測定部と、測定部から取得した測定値に基づいて検出部が振動を開始するまでに駆動部に供給する駆動信号を制御する制御部と、を備えた触覚呈示装置を提供する。 One aspect of the present invention is a detection unit that detects an operation performed, a lifting mechanism unit that can lift and lower the detection unit, and a driving unit that presents a tactile sensation by driving the lifting mechanism unit to vibrate the detection unit And a measurement unit that measures the rise of the current flowing through the drive unit and outputs a measurement value, and controls a drive signal supplied to the drive unit before the detection unit starts vibrating based on the measurement value acquired from the measurement unit And a tactile sensation providing device.

本発明によれば、温度に依存しない安定した振動の呈示を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to present a stable vibration independent of temperature.

図１は、実施の形態に係る触覚呈示装置の分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a tactile sense presentation device according to an embodiment. 図２（ａ）は、実施の形態に係る触覚呈示装置のブロック図であり、（ｂ）は、制御部と駆動部との間の制御関係を示すブロック図である。FIG. 2A is a block diagram of the tactile sense presentation device according to the embodiment, and FIG. 2B is a block diagram showing a control relationship between the control unit and the drive unit. 図３（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係る触覚呈示装置の振動の呈示の動作を説明するための概略図であり、（ｄ）〜（ｆ）は、図３（ａ）〜（ｃ）に対応した回転部材とカムの動作を説明するための概略図である。FIGS. 3A to 3C are schematic diagrams for explaining an operation of presenting vibrations of the tactile sense presentation device according to the embodiment. FIGS. 3D to 3F are FIGS. It is the schematic for demonstrating operation | movement of the rotating member and cam corresponding to (c). 図４（ａ）は、実施の形態に係る触覚呈示装置の制御部が生成する駆動信号Ｖと時間ｔとの関係を示す概略図であり、（ｂ）は、モータに流れるモータ電流Ｉと時間ｔとの関係を示すグラフである。FIG. 4A is a schematic diagram showing the relationship between the drive signal V generated by the control unit of the tactile sensation presentation apparatus according to the embodiment and time t, and FIG. 4B shows the motor current I flowing through the motor and time. It is a graph which shows the relationship with t.

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る触覚呈示装置は、なされた操作を検出する検出部と、検出部を昇降可能にする昇降機構部と、昇降機構部を駆動して検出部に振動を与えることで触覚を呈示する駆動部と、駆動部に流れる電流の立ち上がりを測定して測定値を出力する測定部と、測定部から取得した測定値に基づいて検出部が振動を開始するまでに駆動部に供給する駆動信号を制御する制御部と、を備えている。 (Summary of embodiment)
The tactile sensation presentation device according to the embodiment presents a tactile sensation by detecting a performed operation, an elevating mechanism that enables the detecting unit to move up and down, and driving the elevating mechanism to vibrate the detecting unit Driving unit that measures the rise of the current flowing through the driving unit and outputs a measured value, and a drive that is supplied to the driving unit until the detecting unit starts to vibrate based on the measured value obtained from the measuring unit And a control unit for controlling the signal.

この触覚呈示装置は、駆動部に流れる電流が温度に依存して変化するので、検出部が振動を開始するまでの駆動信号を、駆動部に流れる電流の立ち上がりを測定した測定値に基づいて制御する。従って、触覚呈示装置は、昇降機構部を介して検出部が振動を開始するまでの駆動部の駆動を正確に実行させることができるので、温度に依存しない安定した振動の呈示を行うことができる。 In this tactile sense presentation device, the current flowing through the drive unit changes depending on the temperature, so the drive signal until the detection unit starts to vibrate is controlled based on the measured value of the rise of the current flowing through the drive unit. To do. Therefore, the tactile sensation presentation apparatus can accurately drive the drive unit until the detection unit starts to vibrate via the elevating mechanism unit, and can thus present stable vibration independent of temperature. .

[実施の形態]
（触覚呈示装置１の構成）
図１は、実施の形態に係る触覚呈示装置の分解斜視図である。図２（ａ）は、実施の形態に係る触覚呈示装置のブロック図であり、（ｂ）は、制御部と駆動部との間の制御関係を示すブロック図である。なお、実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。 [Embodiment]
(Configuration of the tactile presentation device 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of a tactile sense presentation device according to an embodiment. FIG. 2A is a block diagram of the tactile sense presentation device according to the embodiment, and FIG. 2B is a block diagram showing a control relationship between the control unit and the drive unit. In each figure according to the embodiment, the ratio between figures may be different from the actual ratio.

この触覚呈示装置１は、一例として、車両に搭載された電子機器の操作を行うことが可能となるように構成されている。また、触覚呈示装置１は、例えば、車両に搭載された表示装置の表示画面に表示された選択可能なアイコン等に選択決定の操作を行ったような場合、後述する検出部に振動を与えることにより、操作者に触覚の呈示を行うことができるように構成されている。 As an example, the tactile sense presentation device 1 is configured to be able to operate an electronic device mounted on a vehicle. In addition, the tactile sensation providing apparatus 1 gives vibration to the detection unit described later when, for example, an operation for determining a selection is performed on a selectable icon or the like displayed on the display screen of the display device mounted on the vehicle. Thus, a tactile sensation can be presented to the operator.

触覚呈示装置１は、例えば、車両内の図示しないセンターコンソールなどの運転席周辺部に配置されており、表示装置に配線を介して接続される。 The tactile sense presentation device 1 is disposed, for example, in a driver seat peripheral portion such as a center console (not shown) in the vehicle, and is connected to a display device via wiring.

この触覚呈示装置１は、操作者の手指でタッチパネルをタッチ操作すると、例えば、タッチパネルの表面上の位置がタッチセンサにより検出され、この位置に対応した位置検出信号がディスプレイ上の項目ボタンを選択決定する遠隔操作式の入力装置として構成される。 In the tactile sense presentation device 1, when the touch panel is touched with an operator's finger, for example, a position on the surface of the touch panel is detected by a touch sensor, and a position detection signal corresponding to this position selects and determines an item button on the display. Configured as a remote control input device.

触覚呈示装置１は、図１、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、なされた操作を検出する検出部３と、検出部３を昇降可能にする昇降機構部４と、昇降機構部４を駆動して検出部３に振動を与えることで触覚を呈示する駆動部５と、駆動部５に流れる電流の立ち上がりを測定して測定値を出力する測定部としての電流Ｆ/Ｂ（フィードバック）回路８２と、電流Ｆ/Ｂ回路８２から取得した測定値に基づいて検出部３が振動を開始するまでに駆動部５に供給する駆動信号Ｖを制御する制御部８５と、を備えて概略構成されている。 As shown in FIGS. 1, 2 (a) and 2 (b), the tactile sense presentation device 1 includes a detection unit 3 that detects an operation performed, a lifting mechanism unit 4 that allows the detection unit 3 to move up and down, and a lifting mechanism. The driving unit 5 that drives the unit 4 to give vibration to the detecting unit 3 and presents a tactile sense, and the current F / B (measurement unit that measures the rise of the current flowing through the driving unit 5 and outputs the measured value) Feedback) circuit 82 and a control unit 85 for controlling the drive signal V supplied to the drive unit 5 until the detection unit 3 starts to vibrate based on the measured value acquired from the current F / B circuit 82. It is roughly structured.

この触覚呈示装置１の本体２ａは、図１に示すように、下方に向けて開口したケース状に形成されている。この本体２ａは、例えば、樹脂材料を用いて形成されている。また、本体２ａは、検出部３等のそれぞれの構成部品が組み込まれている。 As shown in FIG. 1, the main body 2a of the tactile sense presentation device 1 is formed in a case shape that opens downward. The main body 2a is formed using, for example, a resin material. Further, the main body 2a incorporates respective components such as the detection unit 3 and the like.

この触覚呈示装置１の下蓋２ｂは、図１に示すように、本体２ａの下方の開口を覆うように構成されている。この下蓋２ｂは、例えば、樹脂材料を用いて形成されている。また、下蓋２ｂは、図１に示す基板６が取り付けられるように構成されている。下蓋２ｂは、本体２ａと図示しないビスにより組み付けられる。 As shown in FIG. 1, the lower lid 2b of the tactile sense presentation device 1 is configured to cover an opening below the main body 2a. The lower lid 2b is formed using, for example, a resin material. Further, the lower lid 2b is configured such that the substrate 6 shown in FIG. 1 is attached. The lower lid 2b is assembled with the main body 2a and a screw (not shown).

この本体２ａの一側部には、図１に示すように、スイッチ部７が設けられている。このスイッチ部７は、操作ノブ７１〜操作ノブ７３を備えて概略構成されている。 As shown in FIG. 1, a switch unit 7 is provided on one side of the main body 2a. The switch unit 7 is schematically configured to include an operation knob 71 to an operation knob 73.

この操作ノブ７１〜操作ノブ７３は、一列に並べられて配置されている。隣り合う操作ノブの間には、絶縁体である樹脂製のセパレータ７５及びセパレータ７６が配置されている。 The operation knobs 71 to 73 are arranged in a line. Between the adjacent operation knobs, a resin separator 75 and a separator 76 which are insulators are disposed.

操作ノブ７１は、プッシャ７１ａを介して基板６に配置されたプッシュスイッチ７１ｂをオンオフ操作可能に配置されている。操作ノブ７２は、プッシャ７２ａを介して基板６に配置されたプッシュスイッチ７２ｂをオンオフ操作可能に配置されている。操作ノブ７３は、プッシャ７３ａを介して基板６に配置されたプッシュスイッチ７３ｂをオンオフ操作可能に配置されている。 The operation knob 71 is arranged so that the push switch 71b arranged on the substrate 6 can be turned on and off via the pusher 71a. The operation knob 72 is arranged so that the push switch 72b arranged on the substrate 6 can be turned on and off via the pusher 72a. The operation knob 73 is arranged so that the push switch 73b arranged on the substrate 6 can be turned on and off via the pusher 73a.

また、本体２ａの他側部には、図１に示すように、操作ノブ７７が配置されている。この操作ノブ７７は、プッシャ７７ａを介して基板６に配置されたプッシュスイッチ７７ｂをオンオフ操作可能に配置されている。 Further, as shown in FIG. 1, an operation knob 77 is arranged on the other side of the main body 2a. The operation knob 77 is disposed so that a push switch 77b disposed on the substrate 6 can be turned on and off via a pusher 77a.

（検出部３の構成）
この検出部３は、図１に示すように、平面矩形状のベース３１と枠状のフレーム３２との間に矩形状のタッチセンサ基板３３とシート状のタッチパネル３４とを図示しない両面テープを介して接合した状態で組み付けられる。このベース３１及びフレーム３２は、樹脂材料により形成されている。検出部３の外周部分には、矩形枠状のシールド部材３５が覆うように配置される。このシールド部材３５は、基板６の接地回路に電気的に接続される。 (Configuration of the detection unit 3)
As shown in FIG. 1, the detection unit 3 includes a rectangular touch sensor substrate 33 and a sheet-like touch panel 34 interposed between a flat rectangular base 31 and a frame-like frame 32 via a double-sided tape (not shown). Assembled in a joined state. The base 31 and the frame 32 are made of a resin material. A rectangular frame-shaped shield member 35 is disposed on the outer periphery of the detection unit 3 so as to cover it. The shield member 35 is electrically connected to the ground circuit of the substrate 6.

このベース３１の上面に凹状に形成された凹部の底面には、図１に示すように、クリック部材３６を介してタッチセンサ基板３３が弾性的に保持される。このクリック部材３６は、弾性変形によりタッチパネル３４に対して変位可能な筒状のラバー材からなり、タッチパネル３４側の内径がベース３１側の内径よりも大きく形成されている。 As shown in FIG. 1, the touch sensor substrate 33 is elastically held via a click member 36 on the bottom surface of the concave portion formed in a concave shape on the upper surface of the base 31. The click member 36 is made of a cylindrical rubber material that can be displaced with respect to the touch panel 34 by elastic deformation, and has an inner diameter on the touch panel 34 side larger than an inner diameter on the base 31 side.

このフレーム３２は、図１に示すように、上面を開口した枠部３２ａからなる。その枠部３２ａは、額縁状の枠板体と、枠板体の内周縁部から収容部側に向けて延びる筒状の壁部とを有している。 As shown in FIG. 1, the frame 32 includes a frame portion 32a having an upper surface opened. The frame portion 32a includes a frame-shaped frame plate body and a cylindrical wall portion extending from the inner peripheral edge portion of the frame plate body toward the housing portion side.

このタッチセンサ基板３３とタッチパネル３４とは、図１に示すように、導電性を有する導電性テープ３７を介して接続される。 As shown in FIG. 1, the touch sensor substrate 33 and the touch panel 34 are connected via a conductive tape 37 having conductivity.

このタッチセンサ基板３３は、図１に示すように、例えば、静電容量を検出する静電容量タッチセンサであり、フレキシブルフラットケーブル３８を介して基板６に搭載されたコネクタ６１に接続される。一方のタッチパネル３４は、シール性を有する両面テープ３９を介してフレーム３２の枠板体の裏面に接合され、フレーム３２の枠部３２ａの開口３２ｂに操作面３４ａを露出させた状態で操作可能に配置される。 As shown in FIG. 1, the touch sensor substrate 33 is, for example, a capacitance touch sensor that detects a capacitance, and is connected to a connector 61 mounted on the substrate 6 via a flexible flat cable 38. One touch panel 34 is bonded to the back surface of the frame plate body of the frame 32 through a double-sided tape 39 having a sealing property, and can be operated with the operation surface 34 a exposed at the opening 32 b of the frame portion 32 a of the frame 32. Be placed.

このベース３１には、さらに、図１に示すように、本体２ａに形成された貫通孔に挿入される複数の弾性部材３１ａと、本体２ａに形成された案内孔に沿って移動する一対の案内部材３１ｂと、タッチパネル３４の昇降運動に連動する連結部材３１ｃと、のそれぞれが昇降機構部４側に向けて延在している。なお、以下では、振動の呈示に伴う検出部３の昇降を、昇降運動と記載するものとする。この昇降の方向は、図１の紙面の上下方向である。 As shown in FIG. 1, the base 31 further includes a plurality of elastic members 31a inserted into through holes formed in the main body 2a and a pair of guides that move along the guide holes formed in the main body 2a. Each of the member 31b and the connecting member 31c interlocked with the lifting movement of the touch panel 34 extends toward the lifting mechanism unit 4 side. In the following description, the raising / lowering of the detection unit 3 accompanying the presentation of vibration is referred to as raising / lowering motion. The up and down direction is the vertical direction of the paper surface of FIG.

（昇降機構部４の構成）
図３（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係る触覚呈示装置の振動の呈示の動作を説明するための概略図であり、（ｄ）〜（ｆ）は、図３（ａ）〜（ｃ）に対応した回転部材とカムの動作を説明するための概略図である。図３（ａ）及び（ｄ）に示すカム５３の位置は、初期位置である。図３（ｂ）及び（ｅ）に示すカム５３の位置は、回転部材４２とカム５３との接触により、昇降機構部４への駆動力の伝達が始まる伝達位置である。図３（ｃ）及び（ｆ）に示すカム５３の位置は、図３（ｃ）の紙面の上方向の検出部３の移動量Ｌが最大となる最大駆動位置である。 (Configuration of lifting mechanism 4)
FIGS. 3A to 3C are schematic diagrams for explaining an operation of presenting vibrations of the tactile sense presentation device according to the embodiment. FIGS. 3D to 3F are FIGS. It is the schematic for demonstrating operation | movement of the rotating member and cam corresponding to (c). The position of the cam 53 shown in FIGS. 3A and 3D is an initial position. The position of the cam 53 shown in FIGS. 3 (b) and 3 (e) is a transmission position where transmission of the driving force to the elevating mechanism unit 4 is started by contact between the rotating member 42 and the cam 53. The position of the cam 53 shown in FIGS. 3C and 3F is the maximum drive position where the amount of movement L of the detection unit 3 in the upward direction on the paper surface of FIG.

昇降機構部４は、図１に示すように、触覚呈示装置１の本体２ａに回転可能に支持された支持軸４１と、検出部３の連結部材３１ｃに連結されると共に支持軸４１と一体とされ、支持軸４１と共に回転して連結部材３１ｃを介して検出部３を昇降させる回転部材４２と、を備えて概略構成されている。 As shown in FIG. 1, the elevating mechanism unit 4 is connected to the support shaft 41 rotatably supported by the main body 2 a of the tactile sense presentation device 1, and is connected to the connection member 31 c of the detection unit 3 and integrally with the support shaft 41. And a rotation member 42 that rotates together with the support shaft 41 and moves the detection unit 3 up and down via the connecting member 31c.

また、昇降機構部４は、回転部材４２が取り付けられた反対側の端部に、回転部材４２の回転角度を検出するためのエンコーダ４３ａを保持するホルダ４４が取り付けられている。このエンコーダ４３ａは、一例として、インクリメント型のスリット円板であり、複数のスリットが設けられている。 In addition, the elevating mechanism unit 4 has a holder 44 that holds an encoder 43a for detecting the rotation angle of the rotating member 42 attached to the opposite end to which the rotating member 42 is attached. As an example, the encoder 43a is an incremental slit disk, and is provided with a plurality of slits.

エンコーダ４３ａは、基板６に配置された回転角センサ４３ｂに設けられた隙間に、円板の一部が挿入される。回転角センサ４３ｂは、例えば、挿入されたエンコーダ４３ａを挟んで、互いに対向する発光部と受光部を有し、発光部から出力した光を受光部で受光する構成を備えている。受光部は、図２（ａ）に示すように、エンコーダ４３ａのスリットを通り抜けた光をカウントすることにより、回転部材４２の回転角を算出し、算出した回転角の情報を含む角度情報を制御部８５に出力するように構成されている。なお、変形例として、エンコーダと回転角センサの組みを２つ用意し、位相をずらすことにより、回転部材４２の回転方向を検出するように構成されても良い。 In the encoder 43a, a part of a disk is inserted into a gap provided in the rotation angle sensor 43b arranged on the substrate 6. The rotation angle sensor 43b includes, for example, a light emitting unit and a light receiving unit that face each other with the inserted encoder 43a interposed therebetween, and has a configuration in which light output from the light emitting unit is received by the light receiving unit. As shown in FIG. 2A, the light receiving unit calculates the rotation angle of the rotating member 42 by counting the light passing through the slit of the encoder 43a, and controls angle information including information on the calculated rotation angle. It is configured to output to the unit 85. As a modification, two pairs of encoders and rotation angle sensors may be prepared, and the rotation direction of the rotation member 42 may be detected by shifting the phase.

また、昇降機構部４は、図１に示すように、検出部３を押し下げる操作、所謂プッシュ操作時におけるタッチパネル３４の傾きを抑制するスタビライザ４５を備えている。このスタビライザ４５は、その長手方向が支持軸４１の長手方向と交差するように、検出部３の一対の案内部材３１ｂのそれぞれに取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the elevating mechanism unit 4 includes a stabilizer 45 that suppresses the tilt of the touch panel 34 during an operation of pushing down the detection unit 3, that is, a so-called push operation. The stabilizer 45 is attached to each of the pair of guide members 31 b of the detection unit 3 such that the longitudinal direction thereof intersects the longitudinal direction of the support shaft 41.

この回転部材４２には、図１に示すように、トーションバネ４６の一端が取り付けられ、他端が本体２ａに取り付けられることで、回転部材４２を一方向に向けて常に蓄積した弾性力を付加するように構成される。この弾性力は、駆動された回転部材４２を初期位置に戻す方向に付加される。支持軸４１及びトーションバネ４６は、例えば、金属材料を用いて形成されている。また、回転部材４２は、例えば、樹脂材料を用いて形成されている。 As shown in FIG. 1, one end of a torsion spring 46 is attached to the rotating member 42, and the other end is attached to the main body 2a, so that the elastic force constantly accumulated in one direction is applied to the rotating member 42. Configured to do. This elastic force is applied in a direction to return the driven rotating member 42 to the initial position. The support shaft 41 and the torsion spring 46 are formed using, for example, a metal material. The rotating member 42 is formed using, for example, a resin material.

回転部材４２は、図３（ａ）〜（ｆ）に示すように、支持軸４１が挿入される挿入孔４２ｂを有するドーナツ状の基部４２ａと、基部４２ａの外周面両側に突出して形成された一対のアーム部４２ｃ及びアーム部４２ｄ（接触部）と、を有する。この基部４２ａのアーム部４２ｄ側の偏心位置には、連結ピン４２ｅが突出している。 As shown in FIGS. 3A to 3F, the rotating member 42 is formed to protrude from both sides of the outer peripheral surface of the base portion 42a and a donut-shaped base portion 42a having an insertion hole 42b into which the support shaft 41 is inserted. And a pair of arm portions 42c and arm portions 42d (contact portions). A connecting pin 42e protrudes at an eccentric position on the arm portion 42d side of the base portion 42a.

この回転部材４２の連結ピン４２ｅは、図３（ａ）〜（ｆ）に示すように、検出部３のベース３１の連結部材３１ｃに形成された挿入凹部３１ｄ内で回転運動可能に連結されている。この連結ピン４２ｅと連結部材３１ｃとの連結により、回転部材４２は、検出部３のプッシュ操作に連動して昇降機構部４の支持軸４１を回転中心として正逆回転する。この連結部材３１ｃの挿入凹部３１ｄとは反対側の部位は、触覚呈示装置４０とは干渉しないように切欠して形成されている。なお、正逆回転とは、一例として、正回転が、図３（ａ）の紙面において時計回りに回転することであり、逆回転が、反時計回りに回転することである。 As shown in FIGS. 3A to 3F, the connecting pin 42e of the rotating member 42 is connected so as to be rotatable in an insertion recess 31d formed in the connecting member 31c of the base 31 of the detecting unit 3. Yes. Due to the connection between the connection pin 42e and the connection member 31c, the rotation member 42 rotates forward and backward with the support shaft 41 of the elevating mechanism unit 4 as the rotation center in conjunction with the push operation of the detection unit 3. The part of the connecting member 31c opposite to the insertion recess 31d is cut out so as not to interfere with the tactile sense presentation device 40. Note that the forward / reverse rotation is, for example, that the forward rotation is a clockwise rotation on the paper surface of FIG. 3A, and the reverse rotation is a counterclockwise rotation.

（駆動部５の構成）
駆動部５は、図１に示すように、回転する出力軸５２を有するモータ５１と、出力軸５２と一体に回転するカム５３と、を備えて概略構成されている。 (Configuration of the drive unit 5)
As shown in FIG. 1, the drive unit 5 includes a motor 51 having a rotating output shaft 52 and a cam 53 that rotates integrally with the output shaft 52.

このモータ５１は、図１に示すように、ハウジング５４に保持されており、このハウジング５４が図示しないビスを介して本体２ａに取り付けられている。このモータ５１は、基板６に電気的に接続されるコードを有するターミナル５５と、モータ５１に帯電した静電気を基板６の接地回路に逃がすグランドクリップ５６とを介して電気的に接続される。 As shown in FIG. 1, the motor 51 is held by a housing 54, and the housing 54 is attached to the main body 2a via a screw (not shown). The motor 51 is electrically connected via a terminal 55 having a cord electrically connected to the substrate 6 and a ground clip 56 that releases static electricity charged to the motor 51 to the ground circuit of the substrate 6.

このモータ５１は、正逆回転可能に構成されている。なお、モータ５１の正逆回転とは、一例として、正回転が、図３（ａ）の紙面において時計回りに回転することであり、逆回転が、反時計回りに回転することである。 The motor 51 is configured to be able to rotate forward and reverse. The forward / reverse rotation of the motor 51 is, for example, that the forward rotation rotates clockwise on the paper surface of FIG. 3A, and the reverse rotation rotates counterclockwise.

カム５３は、図３（ａ）〜（ｆ）に示すように、モータ５１の正逆回転運動を検出部３の昇降運動に変換する運動変換部材である。このカム５３は、モータ５１の出力軸５２が取り付けられる基部５３ａと、基部５３ａから周方向に突出する凸部５３ｂと、を備えて概略構成されている。 As shown in FIGS. 3A to 3F, the cam 53 is a motion conversion member that converts the forward / reverse rotational motion of the motor 51 into the lifting motion of the detection unit 3. The cam 53 is schematically configured to include a base portion 53a to which the output shaft 52 of the motor 51 is attached and a convex portion 53b that protrudes in the circumferential direction from the base portion 53a.

基部５３ａは、円筒形状に形成されている。凸部５３ｂは、インボリュート曲線形状に形成されている。なお、凸部５３ｂは、基部５３ａを挟んで対象となる位置に、同形状の凸部を備えていても良い。 The base 53a is formed in a cylindrical shape. The convex portion 53b is formed in an involute curve shape. In addition, the convex part 53b may be provided with the convex part of the same shape in the object position on both sides of the base 53a.

凸部５３ｂのカム面５３ｃは、図３（ａ）〜（ｆ）に示すように、回転部材４２のアーム部４２ｄの下面であるカムフォロア面４２ｆに接触した後は、接触を保ちながら回転するように構成されている。 As shown in FIGS. 3A to 3F, the cam surface 53c of the convex portion 53b rotates while maintaining contact after contacting the cam follower surface 42f which is the lower surface of the arm portion 42d of the rotating member 42. It is configured.

ここで、回転部材４２のアーム部４２ｄとカム５３の凸部５３ｂとが、接触した状態にあるまま、検出部３にプッシュ操作がなされると、モータ５１のコギングトルクが、プッシュ操作の抵抗力となり、操作感を損なうことになるので、好ましくない。 Here, when the push operation is performed on the detection unit 3 while the arm portion 42d of the rotating member 42 and the convex portion 53b of the cam 53 are in contact with each other, the cogging torque of the motor 51 becomes the resistance force of the push operation. Therefore, the operational feeling is impaired, which is not preferable.

そこで、本実施の形態では、回転部材４２とカム５３との連結を解除する構成が設けられている。言い換えるなら、昇降機構部４の回転部材４２は、駆動部５が駆動される前の状態である初期位置では、カム５３と非接触の状態にあり、駆動部５が駆動された後にカム５３とアーム部４２ｄが接触する。 Therefore, in the present embodiment, a configuration for releasing the connection between the rotating member 42 and the cam 53 is provided. In other words, the rotating member 42 of the elevating mechanism unit 4 is in a non-contact state with the cam 53 at an initial position, which is a state before the driving unit 5 is driven, and the cam 53 is driven after the driving unit 5 is driven. The arm part 42d contacts.

このカム５３は、図３（ａ）〜（ｆ）に示すように、回転部材４２に駆動を伝達しない初期位置と、回転部材４２に駆動を伝達する伝達位置と、検出部３を最大の移動量Ｌまで移動させる最大駆動位置と、に位置変更が可能となるように回転可能に構成されている。触覚呈示のための振動発生を必要としないときは、触覚呈示装置４０を昇降機構部４から退避する初期位置に停止させている。なお、検出部３に対する振動の呈示は、伝達位置から最大駆動位置の間で行われる。 As shown in FIGS. 3 (a) to 3 (f), the cam 53 has an initial position where driving is not transmitted to the rotating member 42, a transmitting position where driving is transmitted to the rotating member 42, and a maximum movement of the detection unit 3. It is configured to be rotatable so that the position can be changed to the maximum drive position to be moved to the amount L. When it is not necessary to generate vibrations for tactile presentation, the tactile presentation device 40 is stopped at the initial position where it is retracted from the elevating mechanism unit 4. In addition, presentation of the vibration with respect to the detection part 3 is performed between the transmission position and the maximum drive position.

（電流Ｆ/Ｂ回路８２と制御部８５の構成）
図４（ａ）は、実施の形態に係る触覚呈示装置の制御部が生成する駆動信号Ｖと時間ｔとの関係を示す概略図であり、（ｂ）は、モータに流れるモータ電流Ｉと時間ｔとの関係を示すグラフである。図４（ａ）は、制御部８５が行う事前制御期間Ｔにおける駆動信号Ｖを図示している。また、図４（ｂ）は、駆動部５の周辺の雰囲気温度の違いによるＩ−ｔ曲線を示している。なお、事前制御期間Ｔとは、初期位置にあるカム５３を伝達位置まで駆動する期間である。以下では、まず、制御部８５の構成について説明する。 (Configuration of current F / B circuit 82 and control unit 85)
FIG. 4A is a schematic diagram showing the relationship between the drive signal V generated by the control unit of the tactile sensation presentation apparatus according to the embodiment and time t, and FIG. 4B shows the motor current I flowing through the motor and time. It is a graph which shows the relationship with t. FIG. 4A illustrates the drive signal V in the preliminary control period T performed by the control unit 85. FIG. 4B shows an It curve according to a difference in ambient temperature around the drive unit 5. The preliminary control period T is a period for driving the cam 53 at the initial position to the transmission position. Below, the structure of the control part 85 is demonstrated first.

制御部８５は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、処理等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されるマイクロコンピュータである。 The control unit 85 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that performs operations and processes on acquired data according to a stored program, a RAM (Random Access Memory) that is a semiconductor memory, a ROM (Read Only Memory), and the like. Microcomputer.

制御部８５は、テーブル８５０を備えている。このテーブル８５０は、駆動部５の雰囲気温度に応じた駆動信号Ｖを生成するために用いられるものである。従って、テーブル８５０は、例えば、駆動開始から時間ｔ_１０後における、つまり立ち上がりの時間ｔ_１０における雰囲気温度別のモータ電流Ｉと、そのモータ電流Ｉに適した駆動信号Ｖと、が格納されている。なお、制御部８５は、例えば、測定値に応じて計算により駆動信号Ｖを生成する構成であっても良い。 The control unit 85 includes a table 850. This table 850 is used to generate a drive signal V corresponding to the ambient temperature of the drive unit 5. Thus, the table 850, for example, after the time t ₁₀ from the driving start, i.e. the ambient temperature by the motor current I at time t ₁₀ rise, the driving signal V suitable for the motor current I, is stored . The control unit 85 may be configured to generate the drive signal V by calculation according to the measurement value, for example.

制御部８５は、図２（ａ）に示すように、座標情報を出力する検出部３と、プッシュ情報を出力するスイッチ部７と、角度情報を出力する回転角センサ４３ｂと、に電気的に接続されている。 As shown in FIG. 2A, the control unit 85 is electrically connected to the detection unit 3 that outputs coordinate information, the switch unit 7 that outputs push information, and the rotation angle sensor 43b that outputs angle information. It is connected.

制御部８５は、取得した座標情報、プッシュ情報、角度情報等に基づいて駆動信号Ｖを生成するように構成されている。さらに、制御部８５は、電流Ｆ/Ｂ回路８２から取得した測定値に基づいて、駆動信号Ｖの設定を変更するように構成されている。 The controller 85 is configured to generate the drive signal V based on the acquired coordinate information, push information, angle information, and the like. Further, the control unit 85 is configured to change the setting of the drive signal V based on the measurement value acquired from the current F / B circuit 82.

また、制御部８５は、これらの情報等に基づいて操作情報を生成し、触覚呈示装置１が接続された電子機器に出力するように構成されている。 Further, the control unit 85 is configured to generate operation information based on the information and the like and output the operation information to the electronic device to which the tactile sensation presentation apparatus 1 is connected.

制御部８５には、図２（ｂ）に示すように、電源電圧監視回路８０と、モータ駆動回路８１と、電流Ｆ/Ｂ回路８２と、過電流保護回路８３と、が電気的に接続されている。 As shown in FIG. 2B, a power supply voltage monitoring circuit 80, a motor drive circuit 81, a current F / B circuit 82, and an overcurrent protection circuit 83 are electrically connected to the control unit 85. ing.

電源電圧監視回路８０は、モータ駆動回路８１、制御部８５等に接続され、電源電圧＋Ｖ_Ｂの電圧値を検出することにより電源電圧を監視する。 Supply voltage monitoring circuit 80, a motor drive circuit 81 is connected to the control unit 85 or the like, for monitoring the power supply voltage by detecting the voltage value of the power supply voltage + V _B.

モータ駆動回路８１は、モータ５１に接続されて、回転方向及び回転トルク（回転数）を制御する。また、モータ駆動回路８１は、過電流保護回路８３からのフィードバックにより、モータ５１に流れる過電流を、制御部８５を介さずに制限することができる。 The motor drive circuit 81 is connected to the motor 51 and controls the rotation direction and the rotation torque (rotation speed). Further, the motor drive circuit 81 can limit the overcurrent flowing through the motor 51 without using the control unit 85 by feedback from the overcurrent protection circuit 83.

電流Ｆ/Ｂ回路８２は、例えば、モータ５１に直列に接続された電流検出抵抗の出力電圧を測定し、この出力電圧から測定値であるモータ電流Ｉを算出するように構成されている。この測定値は、制御部８５に送信される。つまり、電流Ｆ/Ｂ回路８２は、電流検出抵抗に流れるモータ電流Ｉを検出するように構成されている。 For example, the current F / B circuit 82 is configured to measure an output voltage of a current detection resistor connected in series to the motor 51 and to calculate a motor current I as a measurement value from the output voltage. This measurement value is transmitted to the control unit 85. That is, the current F / B circuit 82 is configured to detect the motor current I flowing through the current detection resistor.

過電流保護回路８３は、モータ５１に流れる過電流を検出して、制御部８５又はモータ駆動回路８１を介して電流の制限を行ってモータ５１を保護する。 The overcurrent protection circuit 83 detects an overcurrent flowing through the motor 51 and limits the current via the control unit 85 or the motor drive circuit 81 to protect the motor 51.

以下では、図４（ａ）に示す駆動信号Ｖについて説明する。 Hereinafter, the drive signal V shown in FIG.

制御部８５は、一例として、接続された電子機器から取得した画像情報と、検出部３から取得した座標情報と、に基づいて振動の呈示を行うか否かを判定する。制御部８５は、一例として、表示装置に表示された表示画像に含まれる選択可能な画像に、操作がなされたと判定した場合、駆動部５及び昇降機構部４を介して検出部３に振動を付加するように構成されている。 For example, the control unit 85 determines whether or not to present vibration based on the image information acquired from the connected electronic device and the coordinate information acquired from the detection unit 3. For example, when the control unit 85 determines that an operation is performed on a selectable image included in the display image displayed on the display device, the control unit 85 vibrates the detection unit 3 via the drive unit 5 and the lifting mechanism unit 4. It is configured to be added.

制御部８５が生成する駆動信号Ｖは、一例として、図４（ａ）に示すように、パルス信号である。制御部８５は、一例として、図４（ａ）に示すように、事前制御期間Ｔにおいて、４つのパルスを含む駆動信号Ｖを生成するように構成されている。なお、この事前制御期間Ｔにおける駆動信号Ｖは、パルスの数、パルス幅及び振幅は、任意であり、用途に応じて変更可能である。 As an example, the drive signal V generated by the control unit 85 is a pulse signal as shown in FIG. As an example, the controller 85 is configured to generate a drive signal V including four pulses in the pre-control period T, as shown in FIG. Note that the number of pulses, the pulse width, and the amplitude of the drive signal V in the prior control period T are arbitrary and can be changed according to the application.

電流Ｆ/Ｂ回路８２において測定されるモータ電流Ｉは、図４（ｂ）に示すように、駆動部５の雰囲気温度によって変化する。 The motor current I measured in the current F / B circuit 82 varies depending on the ambient temperature of the drive unit 5 as shown in FIG.

カム５３が、図３（ｄ）に示す初期位置から図３（ｅ）に示す伝達位置に到達するまでに、駆動部５に供給される駆動信号Ｖは、一例として、駆動部５の雰囲気温度が常温（２５℃）であることを仮定して設定される。 As an example, the drive signal V supplied to the drive unit 5 from the initial position shown in FIG. 3D to the transmission position shown in FIG. 3E is the ambient temperature of the drive unit 5. Is set assuming that the temperature is normal temperature (25 ° C.).

しかし、図４（ｂ）に示すように、雰囲気温度が、基準とした常温（２５℃）よりも低い場合は、立ち上がりの時間ｔ_１０におけるモータ電流Ｉ_ｂは、常温（２５℃）の場合のモータ電流Ｉ_ａよりも大きい。また、雰囲気温度が、常温（２５℃）よりも高い場合は、立ち上がりの時間ｔ_１０におけるモータ電流Ｉ_ｃは、常温（２５℃）の場合のモータ電流Ｉ_ａよりも小さい。つまり、雰囲気温度が、常温（２５℃）よりも低い場合は、時定数が小さく、高い場合は、時定数が大きい。 However, as shown in FIG. 4B, when the ambient temperature is lower than the standard room temperature (25 ° C.), the motor current I _{b at} the rising time t ₁₀ is the same as that at the normal temperature (25 ° C.). larger than the motor current _{I a.} When the ambient temperature is higher than normal temperature (25 ° C.), the motor current I _{c at} the rising time t ₁₀ is smaller than the motor current I _{a at} normal temperature (25 ° C.). That is, when the ambient temperature is lower than normal temperature (25 ° C.), the time constant is small, and when it is high, the time constant is large.

雰囲気温度が、常温（２５℃）より低い場合、モータ５１の巻き線の抵抗値は、常温（２５℃）の場合の抵抗値より小さくなり、また、モータ５１の磁石の磁力は、常温（２５℃）の場合の磁力より強くなる。また、雰囲気温度が常温（２５℃）より高い場合、巻き線の抵抗値は、常温（２５℃）の場合の抵抗値より大きくなり、磁力は、常温（２５℃）の場合より弱くなる。 When the ambient temperature is lower than normal temperature (25 ° C.), the resistance value of the winding of the motor 51 is smaller than the resistance value at normal temperature (25 ° C.), and the magnetic force of the magnet of the motor 51 is normal temperature (25 ℃)). Further, when the ambient temperature is higher than normal temperature (25 ° C.), the resistance value of the winding becomes larger than the resistance value at normal temperature (25 ° C.), and the magnetic force becomes weaker than that at normal temperature (25 ° C.).

以上のことから、雰囲気温度が、常温（２５℃）より低い場合、常温（２５℃）における駆動信号Ｖを駆動部５に供給すると、巻き線の抵抗値が低いことなどから、カム５３が伝達位置で停止せずに、さらに回転しようとする。つまり、カム５３と回転部材４２が、予定よりも強く衝突してより大きな衝突音が発生してしまう。 From the above, when the ambient temperature is lower than the normal temperature (25 ° C.), supplying the drive signal V at the normal temperature (25 ° C.) to the drive unit 5 causes the cam 53 to transmit because the resistance value of the winding is low. Try to rotate further without stopping at position. That is, the cam 53 and the rotating member 42 collide more strongly than planned and a larger collision sound is generated.

一方、雰囲気温度が常温（２５℃）より高い場合、常温（２５℃）における駆動信号Ｖを駆動部５に供給すると、巻き線の抵抗値が高いことなどから、カム５３が伝達位置に到達する前に停止してしまう。 On the other hand, when the ambient temperature is higher than normal temperature (25 ° C.), when the drive signal V at normal temperature (25 ° C.) is supplied to the drive unit 5, the cam 53 reaches the transmission position because the resistance value of the winding is high. Stop before.

そこで、制御部８５は、測定値に基づいて、測定されたモータ電流Ｉが基準値Ｉ_ａよりも高い場合、つまり、雰囲気温度が予め定められた基準温度（常温２５℃）より低い場合、基準温度におけるパルス信号のパルス幅を短くする設定の変更、及び基準温度におけるパルス信号のパルス数を減らす設定の変更、の少なくとも１つの設定の変更を行ったパルス信号を生成する。 Therefore, when the control unit 85, based on measurements, if the measured motor current I is higher than the reference value I _a, i.e., lower than the reference temperature ambient temperature reaches a predetermined (normal temperature 25 ° C.), the reference A pulse signal is generated by changing at least one of the setting change for shortening the pulse width of the pulse signal at the temperature and the setting change for reducing the number of pulses of the pulse signal at the reference temperature.

また、制御部８５は、測定されたモータ電流Ｉが基準値Ｉ_ａよりも低い場合、つまり、雰囲気温度が予め定められた基準温度より高い場合、基準温度におけるパルス信号のパルス幅を長くする設定の変更、及び基準温度におけるパルス信号のパルス数を増やす設定の変更、の少なくとも１つの設定の変更を行ったパルス信号を生成する。なお、パルスの振幅が変えられる構成を有する場合は、駆動信号Ｖのパルス幅、パルス数及びパルス振幅の少なくとも１つの設定を変更して駆動信号Ｖが生成されても良い。 The control unit 85, the measured motor current I is lower than the reference value I _a, i.e., is higher than the reference temperature the ambient temperature is predetermined to increase the pulse width of the pulse signal at the reference temperature set And a change of setting for increasing the number of pulses of the pulse signal at the reference temperature, a pulse signal in which at least one of the settings is changed is generated. Note that, in the case of a configuration in which the amplitude of the pulse can be changed, the drive signal V may be generated by changing at least one setting of the pulse width, the number of pulses, and the pulse amplitude of the drive signal V.

具体的には、制御部８５は、図４（ａ）に示す時間ｔ_１から時間ｔ_２の間、出力された１つ目のパルスに基づいて電流Ｆ/Ｂ回路８２で測定される測定値からモータ電流Ｉを算出し、このモータ電流Ｉとテーブル８５０とを比較し、適した駆動信号Ｖの設定が選択される。 Specifically, the control unit 85, FIG. 4 between the time t ₂ time t ₁ shown in (a), outputted first measurement value measured by the current F / B circuit 82 based on the pulse Then, the motor current I is calculated, the motor current I is compared with the table 850, and a suitable setting of the drive signal V is selected.

制御部８５は、測定された測定値が基準値Ｉ_ａより高い場合、パルス幅Ｗのみを変更する際は、例えば、図４（ａ）に示すように、時間ｔ_３以降に出力される２つ目以降のパルスのパルス幅Ｗをパルス幅Ｗ_１（＜Ｗ）とする駆動信号Ｖを生成してモータ駆動回路８１を介してモータ５１に出力する。つまり、２つ目のパルスの場合、時間ｔ_３に立ち上がったパルスは、基準値Ｉ_ａにおけるパルスの終了する時間ｔ_５よりも短い時間ｔ_４においてパルスが終了する。なお、制御部８５は、変更したパルス幅を、さらに変更するように構成されても良い。 The control unit 85 2, if the measured measured value is higher than the reference value I _a, when changing only the pulse width W, for example, as shown in FIG. 4 (a), which is output to the time t ₃ or later A drive signal V having a pulse width W ₁ (<W) as the pulse width W of the _first and subsequent pulses is generated and output to the motor 51 via the motor drive circuit 81. That is, in the case of the second pulse, the raised pulse to a time t _3, a pulse is completed in a short time t ₄ than the time t ₅ to the end of the pulse at the reference value I _a. Note that the controller 85 may be configured to further change the changed pulse width.

また、制御部８５は、パルス数のみを変更する場合、例えば、時間ｔ_３以降に３つのパルスを出力する予定だったのを、２つのパルスを出力するように変更した駆動信号Ｖを生成してモータ駆動回路８１を介してモータ５１に出力する。 The control unit 85, when changing only the number of pulses, for example, that the planned to outputs three pulses in time t ₃ or later, and generates a driving signal V has been changed so as to output two pulses To the motor 51 via the motor drive circuit 81.

一方、制御部８５は、測定された測定値が基準値Ｉ_ａより低い場合、パルス幅Ｗのみを変更する際は、例えば、図４（ａ）に示すように、時間ｔ_３以降に出力される２つ目以降のパルスのパルス幅Ｗをパルス幅Ｗ_２（＞Ｗ）とする駆動信号Ｖを生成してモータ駆動回路８１を介してモータ５１に出力する。つまり、２つ目のパルスの場合、時間ｔ_３に立ち上がったパルスは、基準値Ｉ_ａにおけるパルスの終了する時間ｔ_５よりも長い時間ｔ_６においてパルスが終了する。なお、制御部８５は、変更したパルス幅を、さらに変更するように構成されても良い。 On the other hand, the control unit 85, when the measured measurement value is lower than the reference value I _a, when changing only the pulse width W, for example, as shown in FIG. 4 (a), is outputted to the time t ₃ or later A drive signal V having a pulse width W ₂ (> W) as the pulse width W of the _second and subsequent pulses is generated and output to the motor 51 via the motor drive circuit 81. That is, in the case of the second pulse, the raised pulse to a time t _3, the pulse is terminated at a long time t ₆ than the time t ₅ to the end of the pulse at the reference value I _a. Note that the controller 85 may be configured to further change the changed pulse width.

また、制御部８５は、パルス数のみを変更する場合、例えば、時間ｔ_３以降に３つのパルスを出力する予定だったのを、４つのパルスを出力するように変更した駆動信号Ｖを生成してモータ駆動回路８１を介してモータ５１に出力する。なお、制御部８５は、パルス幅及びパルス数の変更を組み合わせて行っても良い。 The control unit 85, when changing only the number of pulses, for example, that the planned to outputs three pulses in time t ₃ or later, and generates a driving signal V has been changed so as to output four pulse To the motor 51 via the motor drive circuit 81. The control unit 85 may perform a combination of changes in the pulse width and the number of pulses.

以下では、触覚呈示装置１の振動の呈示動作について、各図を参照しながら説明する。 Below, the vibration presentation operation | movement of the tactile sense presentation apparatus 1 is demonstrated, referring each figure.

（動作）
まず、触覚呈示装置１に電源電圧＋Ｖ_Ｂが供給されると、検出部３は、予め定められた時間間隔で座標情報を出力する。 (Operation)
First, when the power supply voltage + V _B is supplied to the tactile sensation presentation apparatus 1, the detection unit 3 outputs coordinate information at a predetermined time interval.

制御部８５は、検出部３から取得した座標情報と、接続されている電子機器から取得した画像情報と、に基づいて振動の呈示を行うか否かを判定する。 The control unit 85 determines whether or not to present the vibration based on the coordinate information acquired from the detection unit 3 and the image information acquired from the connected electronic device.

制御部８５は、振動の呈示を行うと判定すると、駆動信号Ｖを、モータ駆動回路８１を介して駆動部５のモータ５１に出力する。 When determining that the vibration is to be presented, the control unit 85 outputs the drive signal V to the motor 51 of the drive unit 5 via the motor drive circuit 81.

モータ５１は、モータ駆動回路８１を介して取得した駆動信号Ｖに基づいて、図３（ａ）及び（ｄ）に示す初期位置から、時計回りに出力軸５２を回転させると共にカム５３を回転させる。 The motor 51 rotates the output shaft 52 and the cam 53 clockwise from the initial position shown in FIGS. 3A and 3D based on the drive signal V acquired via the motor drive circuit 81. .

制御部８５は、駆動信号Ｖの１つ目のパルスに基づいて電流Ｆ/Ｂ回路８２が測定して算出した立ち上がり時間ｔ_１０における測定値であるモータ電流Ｉを取得する。制御部８５は、取得したモータ電流Ｉと、テーブル８５０と、を比較して適した駆動信号Ｖの設定を選択する。 Control unit 85 obtains the motor current I is a measurement of the rise time t ₁₀ that the current F / B circuit 82 is calculated by measuring on the basis of the first pulse of the drive signal V. The control unit 85 compares the acquired motor current I with the table 850 and selects an appropriate setting of the drive signal V.

ここで、制御部８５は、測定された測定値が基準値Ｉ_ａよりも高い場合、基準値Ｉ_ａにおける駆動信号Ｖのパルス幅を短くする設定の変更、及び基準温度における駆動信号Ｖのパルス数を減らす設定の変更、の少なくとも１つの設定の変更を行った駆動信号Ｖを生成する。 Here, the control unit 85, if the measured measured value is higher than the reference value I _a, configuration changes to shorten the pulse width of the drive signal V at the reference value I _a, and the drive signal V at the reference temperature pulse A drive signal V in which at least one of the settings that reduce the number is changed is generated.

また、制御部８５は、測定された測定値が基準値Ｉ_ａよりも低い場合、基準値Ｉ_ａにおける駆動信号Ｖのパルス幅を長くする設定の変更、及び基準温度における駆動信号Ｖのパルス数を増やす設定の変更、の少なくとも１つの設定の変更を行った駆動信号Ｖを生成する。 The control unit 85, when the measured measurement value is lower than the reference value I _a, change the settings to increase the pulse width of the drive signal V at the reference value I _a, and the number of pulses of the drive signal V at the reference temperature The drive signal V in which at least one of the setting changes is increased is generated.

モータ５１は、設定が変更された駆動信号Ｖに基づいて、さらに、図３（ｂ）及び（ｅ）に示す伝達位置にカム５３を時計回りに回転させる。 The motor 51 further rotates the cam 53 clockwise to the transmission position shown in FIGS. 3B and 3E based on the drive signal V whose setting has been changed.

制御部８５は、事前制御期間Ｔにおける駆動信号Ｖを出力した後、伝達位置から最大駆動位置までの間で検出部３を振動させる駆動信号Ｖを出力する。 The control unit 85 outputs the drive signal V that vibrates the detection unit 3 between the transmission position and the maximum drive position after outputting the drive signal V in the prior control period T.

具体的には、図３（ｂ）及び（ｅ）に示す伝達位置に到達した後、モータ５１は、さらに、図３（ｂ）に示す矢印方向である時計回りに出力軸５２を介してカム５３を回転させる。 Specifically, after reaching the transmission position shown in FIGS. 3B and 3E, the motor 51 further cams via the output shaft 52 in the clockwise direction indicated by the arrow shown in FIG. 3B. 53 is rotated.

この回転により、カム５３の凸部５３ｂのカム面５３ｃが、回転部材４２のアーム部４２ｃのカムフォロア面４２ｆに接触しながら回転部材４２を反時計回りに回転させる。 By this rotation, the cam surface 53c of the convex portion 53b of the cam 53 rotates the rotating member 42 counterclockwise while contacting the cam follower surface 42f of the arm portion 42c of the rotating member 42.

回転部材４２が、図３（ｃ）に示す矢印方向である反時計回りに回転することで、回転部材４２の連結ピン４２ｅを介して検出部３の連結部材３１ｃが図３（ｃ）の矢印方向である上方向に移動し、検出部３が移動量Ｌまで移動する。 The rotating member 42 rotates counterclockwise in the direction of the arrow shown in FIG. 3C, so that the connecting member 31c of the detecting unit 3 is connected to the arrow shown in FIG. 3C via the connecting pin 42e of the rotating member 42. The detection unit 3 moves up to the movement amount L.

この検出部３を移動量Ｌまで移動させた後には、モータ５１をそれまでの回転方向とは反対に回転させる駆動信号Ｖが、駆動部５に供給される。従って、モータ５１は、モータ駆動回路８１を介して供給された駆動信号Ｖに基づいて、反時計回りに回転を始める。 After the detection unit 3 is moved to the movement amount L, a drive signal V that rotates the motor 51 in the opposite direction to the rotation direction is supplied to the drive unit 5. Therefore, the motor 51 starts to rotate counterclockwise based on the drive signal V supplied via the motor drive circuit 81.

また、トーションバネ４６は、回転部材４２を初期位置、つまり、時計回りに回転させるように弾性力を回転部材４２に付加するので、回転部材４２が時計回りに回転を始める。 Further, the torsion spring 46 applies an elastic force to the rotating member 42 so as to rotate the rotating member 42 in the initial position, that is, clockwise, so that the rotating member 42 starts rotating clockwise.

モータ５１の回転、及びトーションバネ４６による弾性力の付加により、カム５３は、回転部材４２のアーム部４２ｄとの接触を保ちながら図３（ｂ）及び（ｅ）に示す伝達位置に移動する。複数回の振動の呈示を行う場合は、この伝達位置と最大駆動位置への検出部３の昇降を繰り返し行わせる。 The rotation of the motor 51 and the addition of elastic force by the torsion spring 46 cause the cam 53 to move to the transmission position shown in FIGS. 3B and 3E while maintaining contact with the arm portion 42d of the rotating member 42. When presenting a plurality of vibrations, the detection unit 3 is repeatedly raised and lowered to the transmission position and the maximum drive position.

予定された振動の回数が終了した後、伝達位置に戻ったカム５３は、さらに、モータ５１により駆動され、アーム部４２ｄとの接触が解除されて図３（ａ）及び（ｄ）に示す初期位置に移動し、触覚呈示装置１の振動の呈示動作が終了する。 After the scheduled number of vibrations has been completed, the cam 53 that has returned to the transmission position is further driven by the motor 51 to release contact with the arm portion 42d, and the initial state shown in FIGS. 3 (a) and 3 (d). The position is moved to the position, and the vibration presenting operation of the tactile sense presenting apparatus 1 is completed.

（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る触覚呈示装置１は、温度に依存しない安定した振動の呈示を行うことができる。具体的には、触覚呈示装置１は、駆動部５に流れる電流が温度に依存して変化するので、検出部３が振動を開始するまでの駆動信号Ｖを、駆動部５に流れる電流の立ち上がりを測定した測定値に基づいて制御する。従って、触覚呈示装置１は、昇降機構部４を介して検出部３が振動を開始するまでの駆動部５の駆動を正確に実行させることができるので、温度に依存しない安定した振動の呈示を行うことができる。 (Effect of embodiment)
The tactile sensation presentation apparatus 1 according to the present embodiment can present stable vibration independent of temperature. Specifically, since the current flowing through the drive unit 5 changes depending on the temperature in the tactile sense presentation device 1, the drive signal V until the detection unit 3 starts to vibrate is increased by the rising of the current flowing through the drive unit 5. Is controlled based on the measured value. Therefore, the tactile sense presentation device 1 can accurately drive the drive unit 5 until the detection unit 3 starts to vibrate via the elevating mechanism unit 4, and thus presents stable vibration independent of temperature. It can be carried out.

触覚呈示装置１は、プッシュ操作可能な場合、昇降機構部４と駆動部５との接触が解除されている。従って、触覚呈示装置１は、検出部３のプッシュ操作が可能な場合、カムと回転部材とが常に接触している場合と比べて、モータ５１のコギングトルクがプッシュ操作の抵抗力とならないので、操作性が向上する。 When the tactile sensation providing apparatus 1 can perform a push operation, the contact between the elevating mechanism unit 4 and the drive unit 5 is released. Therefore, in the tactile sense presentation device 1, when the push operation of the detection unit 3 is possible, the cogging torque of the motor 51 does not become a resistance force of the push operation compared to the case where the cam and the rotating member are always in contact with each other. Operability is improved.

触覚呈示装置１は、駆動信号Ｖがパルス信号であるので、駆動信号Ｖがアナログ信号である場合と比べて、パルス幅の変更、つまりＤｕｔｙ比の変更、及びパルス数の変更が容易に行える。 Since the drive signal V is a pulse signal, the tactile sensation presentation apparatus 1 can easily change the pulse width, that is, change the duty ratio and change the number of pulses as compared with the case where the drive signal V is an analog signal.

触覚呈示装置１は、事前制御期間Ｔにおける駆動信号Ｖを、推定した雰囲気温度に基づいて変更するので、カム５３が予定よりも強く回転部材４２に衝突して、不快な音を発生させたり、カム５３の回転が不足してカム５３と回転部材４２が接触しなかったり、といった予期せぬ事態を防止することができると共に、カム５３と回転部材４２との接触が良好な状態から振動の呈示を行うことができる。 Since the tactile sensation presentation device 1 changes the drive signal V in the pre-control period T based on the estimated ambient temperature, the cam 53 collides with the rotating member 42 more strongly than planned to generate an unpleasant sound, It is possible to prevent an unexpected situation in which the cam 53 is insufficiently rotated and the cam 53 and the rotating member 42 are not in contact with each other. In addition, vibration is exhibited when the contact between the cam 53 and the rotating member 42 is good. It can be performed.

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although some embodiment and modification of this invention were demonstrated, these embodiment and modification are only examples, and do not limit the invention based on a claim. These novel embodiments and modifications can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the scope of the present invention. In addition, not all combinations of features described in these embodiments and modifications are necessarily essential to the means for solving the problems of the invention. Furthermore, these embodiments and modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１…触覚呈示装置
２ａ…本体
２ｂ…下蓋
３…検出部
４…昇降機構部
５…駆動部
６…基板
７…スイッチ部
３１…ベース
３１ａ…弾性部材
３１ｂ…案内部材
３１ｃ…連結部材
３１ｄ…挿入凹部
３２…フレーム
３２ａ…枠部
３２ｂ…開口
３３…タッチセンサ基板
３４…タッチパネル
３４ａ…操作面
３５…シールド部材
３６…クリック部材
３７…導電性テープ
３８…フレキシブルフラットケーブル
３９…両面テープ
４０…触覚呈示装置
４１…支持軸
４２…回転部材
４２ａ…基部
４２ｂ…挿入孔
４２ｃ…アーム部
４２ｄ…アーム部
４２ｅ…連結ピン
４２ｆ…カムフォロア面
４３ａ…エンコーダ
４３ｂ…回転角センサ
４４…ホルダ
４５…スタビライザ
４６…トーションバネ
５１…モータ
５２…出力軸
５３…カム
５３ａ…基部
５３ｂ…凸部
５３ｃ…カム面
５４…ハウジング
５５…ターミナル
５６…グランドクリップ
６１…コネクタ
７１〜７３，７７…操作ノブ
７１ａ〜７３ａ，７７ａ……プッシャ
７１ｂ〜７３ｂ，７７ｂ……プッシュスイッチ
７５，７６…セパレータ
８０…電源電圧監視回路
８１…モータ駆動回路
８２…電流Ｆ/Ｂ回路
８３…過電流保護回路
８５…制御部
８５０…テーブル

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tactile sense presentation apparatus 2a ... Main body 2b ... Lower lid 3 ... Detection part 4 ... Elevating mechanism part 5 ... Drive part 6 ... Substrate 7 ... Switch part 31 ... Base 31a ... Elastic member 31b ... Guide member 31c ... Connection member 31d ... Insertion Recess 32 ... Frame 32a ... Frame 32b ... Opening 33 ... Touch sensor substrate 34 ... Touch panel 34a ... Operation surface 35 ... Shield member 36 ... Click member 37 ... Conductive tape 38 ... Flexible flat cable 39 ... Double-sided tape 40 ... Tactile presentation device 41 ... support shaft 42 ... rotating member 42a ... base portion 42b ... insertion hole 42c ... arm portion 42d ... arm portion 42e ... connecting pin 42f ... cam follower surface 43a ... encoder 43b ... rotation angle sensor 44 ... holder 45 ... stabilizer 46 ... torsion spring 51 ... Motor 52 ... Output shaft 53 ... Cam 53a ... Base 53b ... Projection 53c ... Cam surface 5 ... Housing 55 ... Terminal 56 ... Ground clip 61 ... Connectors 71-73, 77 ... Operating knobs 71a-73a, 77a ... Pushers 71b-73b, 77b ... Push switches 75, 76 ... Separator 80 ... Power supply voltage monitoring circuit 81 ... Motor drive circuit 82 ... Current F / B circuit 83 ... Overcurrent protection circuit 85 ... Control unit 850 ... Table

Claims

A detection unit for detecting an operation performed;
An elevating mechanism that enables the detecting unit to be raised and lowered;
A drive unit that presents a tactile sense by driving the elevating mechanism unit and applying vibration to the detection unit;
A measurement unit that measures the rise of the current flowing through the drive unit and outputs a measurement value;
A control unit for controlling a drive signal supplied to the drive unit until the detection unit starts to vibrate based on the measurement value acquired from the measurement unit;
A tactile presentation device.

The detector has a connecting member,
The elevating mechanism unit is rotatably supported by the body of the tactile sense presentation device, and is connected to the connecting member of the detection unit and is integrated with the support shaft, and rotates together with the support shaft. A rotating member that raises and lowers the detection unit via the connecting member,
The tactile sense presentation device according to claim 1.

The drive unit includes a motor having an output shaft that rotates, and a cam that rotates integrally with the output shaft,
The rotating member of the elevating mechanism has a contact portion that is in non-contact with the cam before the driving portion is driven, and that contacts the cam after the driving portion is driven.
The tactile sense presentation device according to claim 2.

The drive signal is a pulse signal;
When the measurement value is lower than a predetermined reference value, the control unit changes a setting to shorten the pulse width of the pulse signal at the reference value, and changes a setting to reduce the number of pulses of the pulse signal at the reference value. Generating a pulse signal in which at least one setting change of
If the measured value is higher than the predetermined reference value, at least one of a setting change to increase the pulse width of the pulse signal at the reference value and a setting change to increase the number of pulses of the pulse signal at the reference value Generate a pulse signal with one set change,
The tactile sense presentation device according to any one of claims 1 to 3.