JP2014219791A - Tactile sense presentation device - Google Patents
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Abstract
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、フロントパネルの下方に設けられ、フロントパネルの操作面になされたタッチ操作を検出するタッチ検出器と、フロントパネルの左右の端部に設けられ、フロントパネルを水平方向に変位させるアクチュエータと、アクチュエータを駆動制御する制御部と、を備えた操作入力装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 As a conventional technique, a touch detector that is provided below the front panel and detects a touch operation performed on the operation surface of the front panel, and is provided at the left and right ends of the front panel to displace the front panel in the horizontal direction. An operation input device that includes an actuator and a control unit that drives and controls the actuator is known (see, for example, Patent Document 1).
この操作入力装置の制御部は、フロントパネルの変位量及び変位速度を変えることにより、操作面に操作を行った操作者に硬い触感、及び軟らかい触感を付与することができる。 The controller of the operation input device can give a hard touch and a soft touch to the operator who has operated the operation surface by changing the displacement amount and the displacement speed of the front panel.
しかし、従来の触覚呈示装置は、硬い触感や軟らかい触感を生成するためのアクチュエータの駆動制御が複雑になる問題があった。 However, the conventional tactile sensation presentation apparatus has a problem that the drive control of the actuator for generating a hard tactile sensation or a soft tactile sensation becomes complicated.
従って、本発明の目的は、生成する加振力は一定でありながら、異なる触覚を操作者に呈示する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 providing apparatus that can present different tactile sensations to an operator while the generated excitation force is constant.
本発明の一態様は、操作面になされた操作を検出する検出部と、検出部に予め定められた加振力を付加することにより操作面に触れた操作者に触覚を呈示する触覚呈示部と、予め定められた加振力に基づいて生じる操作面のたわみ量を調整することによって触覚呈示部が呈示した触覚を異なる触覚に調整する触覚調整部と、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 on the operation surface, and a tactile display unit that presents a tactile sensation to an operator who has touched the operation surface by applying a predetermined excitation force to the detection unit. And a tactile adjustment unit that adjusts the tactile sensation presented by the tactile presentation unit to a different tactile sensation by adjusting the amount of deflection of the operation surface generated based on a predetermined excitation force. .
本発明によれば、生成する加振力は一定でありながら、異なる触覚を操作者に呈示することができる。 According to the present invention, it is possible to present different tactile sensations to the operator while the generated excitation force is constant.
(実施の形態の要約)
実施の形態に係る触覚呈示装置は、操作面になされた操作を検出する検出部と、検出部に予め定められた加振力を付加することにより操作面に触れた操作者に触覚を呈示する触覚呈示部と、予め定められた加振力に基づいて生じる操作面のたわみ量を調整することによって触覚呈示部が呈示した触覚を異なる触覚に調整する触覚調整部と、を備えて概略構成されている。
(Summary of embodiment)
The tactile sensation presentation apparatus according to the embodiment presents a tactile sensation to an operator who touches the operation surface by adding a predetermined excitation force to the detection unit and a detection unit that detects an operation performed on the operation surface. A tactile sensation presentation unit and a tactile sensation adjustment unit that adjusts the tactile sensation presented by the tactile sensation presentation unit to different tactile sensations by adjusting the amount of deflection of the operation surface that is generated based on a predetermined excitation force. ing.
この触覚呈示装置は、触覚呈示部が生成する加振力が一定でありながら、触覚調整部によって、予め定められた加振力に基づいて生じる操作面のたわみ量を調整することにより、操作者に付与する触覚を異なるものとすることができる。従って触覚呈示装置は、生成する加振力は一定でありながら、異なる触覚を操作者に呈示することができる。 The tactile sensation presentation apparatus is configured to adjust the amount of deflection of the operation surface generated based on a predetermined excitation force by the tactile adjustment unit while the excitation force generated by the tactile presentation unit is constant. The tactile sensation imparted to can be different. Therefore, the tactile sensation presentation apparatus can present different tactile sensations to the operator while the generated excitation force is constant.
なお、たわみ量とは、触覚が呈示されていない検出部の操作面を基準とし、その基準からの操作面の変位量を示している。触覚の呈示では、操作者が直接触れることがない検出部の裏面の変位量よりも、操作者が直接触れる操作面の変位量の方が、実態を評価し易い。従って以下では、たわみ量は、操作面のたわみ量として記載するものとする。 Note that the deflection amount refers to the amount of displacement of the operation surface from the reference with respect to the operation surface of the detection unit where no tactile sensation is presented. When presenting tactile sensations, it is easier to evaluate the actual condition of the displacement amount of the operation surface that the operator directly touches than the displacement amount of the back surface of the detection unit that the operator does not directly touch. Therefore, hereinafter, the deflection amount is described as the deflection amount of the operation surface.
[実施の形態]
(触覚呈示装置1の構成)
図1(a)は、実施の形態に係る触覚呈示装置の斜視図であり、(b)は、触覚呈示装置の上面図である。図2(a)は、実施の形態に係る触覚呈示装置を図1(a)のII(a)-II(a)線で切断した断面を矢印の方向から見た断面図であり、(b)は、触覚呈示装置のブロック図である。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 (a) is a perspective view of the tactile sense presentation apparatus based on Embodiment, (b) is a top view of a tactile sense presentation apparatus. 2A is a cross-sectional view of the tactile sense presentation device according to the embodiment taken along the line II (a) -II (a) in FIG. ) Is a block diagram of the tactile sense presentation device. In each figure according to the embodiment, the ratio between figures may be different from the actual ratio.
触覚呈示装置1は、例えば、電気的に接続された電子機器を操作可能に構成されている。この触覚呈示装置1は、一例として、電子機器の表示部に表示されたカーソルが操作可能であり、このカーソルが操作によって予め定められた領域に侵入した場合、予め定められた領域にカーソルが侵入したことを操作者に触覚として呈示することができるように構成されている。この電子機器は、一例として、車両に搭載されるカーナビゲーション装置、空調装置等である。
The tactile
触覚呈示装置1は、図1(a)及び(b)に示すように、操作面30になされた操作を検出する検出部としてのタッチパネル3と、タッチパネル3に予め定められた加振力を付加することにより操作面30に触れた操作者に触覚を呈示する触覚呈示部5と、予め定められた加振力に基づいて生じる操作面30のたわみ量を調整することによって触覚呈示部5が呈示した触覚を異なる触覚に調整する触覚調整部7と、を備えて概略構成されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the tactile
この触覚呈示装置1は、例えば、図1(a)及び図2(a)に示すように、上部が開放された筐体2を備えている。タッチパネル3は、この筐体2の上部に取り付けられている。
For example, as shown in FIGS. 1A and 2A, the tactile
また触覚呈示装置1は、タッチパネル3が操作を検出した場合、触覚呈示部5を制御して予め定められた加振力を付加させる制御部9を備えて構成されている。
The
(タッチパネル3の構成)
タッチパネル3は、例えば、操作者の体の一部(例えば、指)や専用のペンで操作面30に触れることにより、触れた操作面30上の位置を検出するタッチセンサである。操作者は、例えば、操作面30に操作を行うことにより、接続された電子機器の操作を行うことが可能となる。タッチパネル3としては、例えば、周知の抵抗膜方式、赤外線方式、SAW(Surface Acoustic Wave)方式、静電容量方式等のタッチパネルを用いることが可能である。
(Configuration of touch panel 3)
The
本実施の形態に係るタッチパネル3は、例えば、操作面30に指が近づくことによる、センサワイヤと指との距離に反比例した電流の変化を検出する静電容量方式のタッチパネルである。このセンサワイヤは、図示は省略しているが操作面30の下に複数設けられている。
The
このタッチパネル3は、例えば、読み出した静電容量と、予め定められたしきい値と、を比較し、読み出した静電容量がしきい値より大きい場合、操作がなされたとして、操作がなされた座標を算出するように構成されている。タッチパネル3は、例えば、算出した座標の情報を含む検出情報を生成して出力するように構成されている。タッチパネル3は、例えば、静電容量の読み出しを周期的に行い、操作の検出の有無に関わらず、周期的に検出情報を出力するように構成されている。
For example, the
ここで、本実施の形態の操作面30は、正方形状を有しているが、これに限定されず、用途に応じて変更可能である。
Here, although the
(触覚呈示部5の構成)
触覚呈示部5は、図2(b)に示すように、制御部9から出力される制御信号に基づいて予め定められた加振力をタッチパネル3に付加するように概略構成されている。この予め定められた加振力とは、予め定められた一定の周波数及び振幅を有する振動である。つまり、触覚呈示部5は、一定の周波数及び振幅の振動、つまり一定の加振力を生成するように構成されている。なお、予め定められた加振力の周波数は、一例として、200Hzである。
(Configuration of the tactile sense presentation unit 5)
As shown in FIG. 2B, the tactile
この触覚呈示部5は、一例として、一次モードでタッチパネル3を振動させるように構成されている。なお、触覚呈示部5は、一次モードに限定されず、タッチパネル3を高次のモードで振動させるものであっても良い。
As an example, the tactile
触覚呈示部5は、図1(b)及び図2(a)に示すように、タッチパネル3の裏面31の中央に取り付けられている。触覚呈示部5は、例えば、接着剤等によりタッチパネル3に取り付けられても良いし、ねじ等により取り付けられても良い。なお、本実施の形態に係る触覚呈示部5は、1つであるがこれに限定されず、複数であっても良い。
The tactile
触覚呈示部5は、例えば、金属板と、圧電素子と、を備えたモノモルフ型の圧電アクチュエータである。このモノモルフ型圧電アクチュエータとは、1枚の圧電素子だけで屈曲する構造のアクチュエータである。なお、触覚呈示部5の変形例としては、2枚の圧電素子を金属板の両面に設けたバイモルフ型圧電アクチュエータであっても良い。また触覚呈示部5は、例えば、ボイスコイルモータを利用して加振力を生成するものや、モータの回転を利用して加振力を生成するような、タッチパネル3に一定の加振力を付加可能なものを利用可能である。
The tactile
(触覚調整部7の構成)
触覚調整部7は、例えば、図1(b)に示すように、第1の触覚調整部71〜第4の触覚調整部74を備えて構成されている。なお、触覚調整部7の数は、これに限定されず、必要に応じて変更可能である。
(Configuration of the tactile adjustment unit 7)
For example, as shown in FIG. 1B, the tactile adjustment unit 7 includes a first
第1の触覚調整部71は、図1(b)及び図2(a)に示すように、調整ダイヤル710と、ねじ軸715と、を備えて概略構成されている。第1の触覚調整部71は、この調整ダイヤル710とねじ軸715とでボールねじを構成している。
As shown in FIGS. 1B and 2A, the first tactile
調整ダイヤル710は、円板形状を有し、その中央には、ねじ軸715が挿入される貫通孔711が形成されている。この調整ダイヤル710とねじ軸715の間、つまり貫通孔711には、球形状を有する複数のボールが配置されている。この複数のボールは、調整ダイヤル710とねじ軸715との間に介在することにより、調整ダイヤル710の回転トルクを低減させている。
The
第1の触覚調整部71は、筐体2の第1の側面部21の中央近傍に設けられた開口210から調整ダイヤル710の一部が露出するように設けられている。操作者は、第1の側面部21に露出した調整ダイヤル710の一部を、図1(b)の矢印A方向、及び矢印A方向の反対方向である矢印B方向に操作することにより、調整ダイヤル710を回転させることが可能となっている。
The first tactile
ねじ軸715は、その側面に螺旋状に溝が形成され、その溝に沿ってボールが移動するように構成されている。第1の触覚調整部71は、調整ダイヤル710の回転運動をねじ軸715の直進運動に変換するように構成されている。
The screw shaft 715 is configured such that a groove is spirally formed on a side surface thereof, and the ball moves along the groove. The first tactile
具体的には、調整ダイヤル710が、図1(b)の矢印A方向に回転すると、ねじ軸715は、図2(a)の矢印C方向に移動する。また調整ダイヤル710が、図1(b)の矢印B方向に回転すると、ねじ軸715は、図2(a)の矢印D方向に移動する。
Specifically, when the
筐体2の内壁25の第1の側面部21側には、図2(a)に示すように、ねじ軸715の一方の端部716を回転可能に受けるねじ受け部211が設けられている。また、タッチパネル3の裏面31には、図2(a)に示すように、ねじ軸715の他方の端部717を回転可能に受けるねじ受け部310aが設けられている。ねじ軸715は、調整ダイヤル710の回転に伴って、一方の端部716がねじ受け部211内を移動するように構成されている。またねじ軸715は、調整ダイヤル710の回転に伴って、タッチパネル3のねじ受け部310aを介してタッチパネル3に付加する圧力を増減可能に構成されている。
As shown in FIG. 2A, a screw receiving portion 211 that rotatably receives one
第2の触覚調整部72〜第4の触覚調整部74は、第1の触覚調整部71と同様に、調整ダイヤルとねじ軸とによりボールねじが構成されている。従って第2の触覚調整部72〜第4の触覚調整部74の主な構成は、第1の触覚調整部71と同様であるので、以下では、異なる部分を中心に説明する。
Similarly to the first
第2の触覚調整部72は、図1(b)に示すように、調整ダイヤル720と、ねじ軸725と、を備えて概略構成されている。第2の触覚調整部72は、筐体2の第2の側面部22の中央近傍に設けられた開口から調整ダイヤル720の一部が露出するように設けられている。
As shown in FIG. 1B, the second
筐体2の内壁25の第2の側面部22側には、ねじ軸725の一方の端部を回転可能に受けるねじ受け部が設けられている。この端部及びねじ受け部は、図示を省略しているが、第1の触覚調整部71と同じ構成及び機能を有している。また、タッチパネル3の裏面31には、図1(b)に示すように、ねじ軸725の他方の端部727を回転可能に受けるねじ受け部310bが設けられている。ねじ軸725は、調整ダイヤル720の回転に伴って、一方の端部が第2の側面部22のねじ受け部内を移動するように構成されている。またねじ軸725は、調整ダイヤル720の回転に伴って、タッチパネル3のねじ受け部310bを介してタッチパネル3に付加する圧力を増減可能に構成されている。
A screw receiving portion that rotatably receives one end portion of the screw shaft 725 is provided on the second
第3の触覚調整部73は、図1(b)に示すように、調整ダイヤル730と、ねじ軸735と、を備えて概略構成されている。ねじ軸735は、図2(a)に示すように、調整ダイヤル730の貫通孔731に回転可能に挿入されている。この第3の触覚調整部73は、筐体2の第3の側面部23の中央近傍に設けられた開口230から調整ダイヤル730の一部が露出するように設けられている。
As shown in FIG. 1B, the third
筐体2の内壁25の第3の側面部23側には、ねじ軸735の一方の端部736を回転可能に受けるねじ受け部231が設けられている。また、タッチパネル3の裏面31には、図1(b)に示すように、ねじ軸725の他方の端部737を回転可能に受けるねじ受け部310cが設けられている。ねじ軸735は、調整ダイヤル730の回転に伴って、一方の端部736が第3の側面部23のねじ受け部231内を移動するように構成されている。またねじ軸735は、調整ダイヤル730の回転に伴って、タッチパネル3のねじ受け部310cを介してタッチパネル3に付加する圧力を増減可能に構成されている。
A
第4の触覚調整部74は、図1(b)に示すように、調整ダイヤル740と、ねじ軸745と、を備えて概略構成されている。第4の触覚調整部74は、筐体2の第4の側面部24の中央近傍に設けられた開口から調整ダイヤル740の一部が露出するように設けられている。
As shown in FIG. 1 (b), the fourth
筐体2の内壁25の第4の側面部24側には、ねじ軸725の一方の端部を回転可能に受けるねじ受け部が設けられている。この端部及びねじ受け部は、図示を省略しているが、第1の触覚調整部71と同じ構成及び機能を有している。また、タッチパネル3の裏面31には、図1(b)に示すように、ねじ軸745の他方の端部747を回転可能に受けるねじ受け部310dが設けられている。ねじ軸745は、調整ダイヤル740の回転に伴って、一方の端部が第4の側面部24のねじ受け部内を移動するように構成されている。またねじ軸745は、調整ダイヤル740の回転に伴って、タッチパネル3のねじ受け部310dを介してタッチパネル3に付加する圧力を増減可能に構成されている。
A screw receiving portion that rotatably receives one end portion of the screw shaft 725 is provided on the fourth side surface portion 24 side of the
調整ダイヤル710〜調整ダイヤル740は、回転可能に筐体2に支持されている。第1の触覚調整部71〜第4の触覚調整部74は、筐体2の側面部の内壁25とタッチパネル3との間に配置されているが、これに限定されず、筐体2の底部26とタッチパネル3との間に配置されても良く、用途に応じて変更可能である。また触覚調整部7の配置は、上述の例に限定されず、タッチパネル3のたわみ量を変更可能な位置であれば、任意である。
The
(制御部9の構成)
制御部9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、加工等を行う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。このROMには、例えば、制御部9が動作するためのプログラムが格納されている。RAMは、例えば、一時的に演算結果等を格納する記憶領域として用いられる。
(Configuration of control unit 9)
The control unit 9 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that performs operations and processes on the 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. In this ROM, for example, a program for operating the control unit 9 is stored. For example, the RAM is used as a storage area for temporarily storing calculation results and the like.
この制御部9は、タッチパネル3から周期的に検出情報を取得するように構成されている。制御部9は、取得した検出情報に基づいて、操作が検出されたと判定した場合、触覚呈示部5を制御する制御信号を生成し、生成した制御信号を触覚呈示部5に出力するように構成されている。
The control unit 9 is configured to periodically acquire detection information from the
制御部9は、触覚呈示部5に複数の加振力を生成させるものではなく、予め定められた一定の加振力となるような制御信号を生成するものである。
The control unit 9 does not cause the tactile
(触覚調整部7を用いた触覚の調整について)
図3(a)は、実施の形態に係る触覚呈示装置の操作面を側面から見た模式図であり、(b)は、操作面が振動する領域を模式的に示した上面図である。図3(a)は、縦軸がたわみ量xであり、横軸が、加振力が付加されていない基準状態の操作面30である。なお、操作面の振動は、図3(a)の縦軸の正方向だけでなく、負方向にも行われるが、正方向及び負方向の振幅は、実質的に同じであるので、以下では正方向の振幅について説明する。また図3(b)に示す第1の領域301〜第3の領域303は、必ずしもその領域の全体が振動する訳ではなく、振動する領域が含まれる領域を模式的に示したものである。
(Regarding tactile adjustment using the tactile adjustment unit 7)
FIG. 3A is a schematic view of the operation surface of the tactile sensation presentation apparatus according to the embodiment as seen from the side surface, and FIG. 3B is a top view schematically showing a region where the operation surface vibrates. In FIG. 3A, the vertical axis represents the deflection amount x, and the horizontal axis represents the
図3(a)に示す第1の領域301は、斜線の間隔が他と比べて広い、右上がりの斜線部分と、第2の領域302〜第3の領域303と、を合わせた領域である。図3(a)に示す第2の領域302は、左上がりの斜線部分と、第3の領域303と、を合わせた領域である。図3(a)に示す第3の領域303は、斜線の間隔が他と比べて狭い、右上がりの斜線部分の領域である。 A first region 301 shown in FIG. 3A is a region obtained by combining a diagonally-upward portion with a larger right-angled diagonal line and the second region 302 to the third region 303. . A second region 302 shown in FIG. 3A is a region obtained by combining the diagonally rising portion with the upper left and the third region 303. A third area 303 shown in FIG. 3A is an area of a hatched portion that rises to the right and has a narrower interval between the shaded lines.
触覚調整部7は、タッチパネル3の剛性を変化させることで操作面30のたわみ量を調整し、触覚の調整を行うように構成されている。
The tactile sense adjustment unit 7 is configured to adjust the amount of deflection of the
また触覚呈示装置1は、触覚呈示部5によってタッチパネル3に付加される加振力が一定である代わりに、操作者が触覚調整部7を操作することにより、手に伝わる触覚を調整する、言い換えるなら、手に伝わる刺激の強弱を調整することができるように構成されている。
In addition, the
この触覚の調整は、触覚調整部7のねじ軸715〜ねじ軸745を介してタッチパネル3の裏面31に付加される圧力を変化させることにより行うことが可能となる。
This tactile adjustment can be performed by changing the pressure applied to the back surface 31 of the
触覚調整部7のねじ軸715〜ねじ軸745を介してタッチパネル3に付加された圧力が最も小さい状態、つまりタッチパネル3の剛性が最も低い状態においては、図3(a)及び(b)に示すように、操作面30の全域である第1の領域301が主に振動する。
In the state where the pressure applied to the
この振動は、上述のように一次モードであるので、操作面30が、半球の表面のようにたわむ様子が、正方向のみであるが、図3(a)において模式的に示されている。以下では、この状態を第1の状態と記載する。
Since this vibration is the primary mode as described above, the manner in which the
ここで、第1の触覚調整部71の場合を例に取ると、図1(b)の矢印A方向に操作されることで、ねじ軸715が、図2(a)の矢印C方向に移動し、第1の状態を作り出すことが可能となる。
Here, taking the case of the first
この第1の状態では、図3(a)に示すように、操作面30の中央300のたわみ量xは、最大となり、xmaxとなる。この第1の状態では、たわみ量が最大、つまり振幅が最大であることから、操作者に伝わる触覚は最大となる。
In this first state, as shown in FIG. 3A, the deflection amount x at the center 300 of the
操作者が触覚調整部7の調整ダイヤル710〜調整ダイヤル740を操作して、ねじ軸715〜ねじ軸745をタッチパネル3の裏面31に押し付けるように移動させると、ねじ軸715〜ねじ軸745を介してタッチパネル3に付加される圧力が、第1の状態よりも増加する。この圧力が最小と最大との間にある状態を、以下では、第2の状態と記載する。
When the operator operates the
ここで、第1の触覚調整部71の場合を例に取ると、図1(b)の矢印B方向に操作されることで、ねじ軸715が、図2(a)の矢印D方向に移動し、タッチパネル3に圧力が付加されて剛性が部分的に高まって、第2の状態を作り出すことが可能となる。
Here, taking the case of the first
この第2の状態においては、図3(b)に示すように、タッチパネル3のねじ受け部310a〜ねじ受け部310dに圧力が加わることから、その周辺のたわみ量x1が、第1の状態における当該周辺のたわみ量x2よりも小さくなる。これは、ねじ軸715〜ねじ軸745によってタッチパネル3に圧力が加えられ、ねじ受け部310a〜ねじ受け部310dの周辺のたわみ量が規制されるからである。言い換えるなら、ねじ受け部310a〜ねじ受け部310dの周辺の剛性が、第1の状態の剛性よりも高くなるからである。その結果、第2の状態では、第1の領域301よりも面積が小さい第2の領域302内のタッチパネル3が主に振動する。この第2の領域302は、図3(b)に示すように、ねじ受け部310a〜ねじ受け部310dの周辺のたわみが規制されるので、ねじ受け部310a〜ねじ受け部310dを操作面30に写像した像を含むような領域となる。
In the second state, as shown in FIG. 3 (b), since the pressure applied to the
従って操作面30の中央300におけるたわみ量x11は、最大のたわみ量xmaxよりも小さい量となる。この第2の状態では、操作者に伝わる触覚は、第1の状態よりも小さいものとなる。
Therefore deflection amount x 11 at the center 300 of the
また操作者が触覚調整部7の調整ダイヤル710〜調整ダイヤル740をさらに操作して、ねじ軸715〜ねじ軸745をタッチパネル3の裏面31に、最大の移動量で押し付けるように移動させると、ねじ軸715〜ねじ軸745を介してタッチパネル3に付加される圧力が最大となる。この圧力が最大である状態を、以下では、第3の状態と記載する。
Further, when the operator further operates the
ここで、第1の触覚調整部71の場合を例に取ると、上述の操作に加えて、さらに図1(b)の矢印B方向に操作が行われることで、ねじ軸715が図2(a)の矢印D方向に移動し、第3の状態を作り出すことが可能となる。
Here, taking the case of the first
この第3の状態では、例えば、図3(a)に示すように、ねじ受け部310a〜ねじ受け部310dのたわみ量が、ほぼゼロとなり、振動は、ねじ受け部310a〜ねじ受け部310dの操作面30の写像の内側となる第3の領域303に規定される。つまり、タッチパネル3の振動は、主に第3の領域303内に規定される。操作面30の中央300のたわみ量x10は、第2の状態のたわみ量x11よりも小さくなる。従って操作者に伝わる触覚は、第2の状態よりも小さいものとなる。
In this third state, for example, as shown in FIG. 3A, the amount of deflection of the
このように、操作者は、触覚調整部7を操作することにより、触覚が最大となる第1の状態から最小となる第3の状態までの間で触覚、言い換えるなら、手に伝わる刺激を調整することが可能となる。 In this way, the operator operates the tactile adjustment unit 7 to adjust the tactile sense, in other words, the stimulus transmitted to the hand, from the first state where the tactile sense is maximum to the third state where the tactile sense is minimum. It becomes possible to do.
なお、上述の触覚の調整は、第1の触覚調整部71〜第4の触覚調整部74を調整することにより行われたが、これに限定されず、少なくとも1つの触覚調整部を操作することで、触覚が調整されても良い。
The tactile adjustment described above has been performed by adjusting the first
以下では、触覚呈示装置1の動作について、各図を参照しながら説明する。
Below, operation | movement of the tactile
(動作)
まず、車両の電源が投入されると、触覚呈示装置1の制御部9は、周期的にタッチパネル3から検出情報を取得する。
(Operation)
First, when the power of the vehicle is turned on, the control unit 9 of the
制御部9は、検出情報に基づいて操作面30になされた操作を検出すると、操作者に触覚を呈示するための制御信号を生成し、触覚呈示部5に出力する。
When detecting an operation performed on the
触覚呈示部5は、取得した制御信号に基づいて予め定められた加振力をタッチパネル3に付加する。
The tactile
操作者は、操作面30の振動を感じることで、操作が受け付けられたことを認識する。操作者は、この操作面30の振動による触覚の呈示が、所望する触覚でない場合、触覚調整部7の第1の触覚調整部71〜第4の触覚調整部74の少なくとも1つを用いて、触覚を調整する。
The operator recognizes that the operation has been accepted by feeling the vibration of the
(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、生成する加振力は一定でありながら、異なる触覚を操作者に呈示することができる。具体的には、触覚呈示装置1は、触覚呈示部5が生成する加振力が一定でありながら、触覚調整部7によって、予め定められた加振力に基づいて生じる操作面30のたわみ量を調整することにより、操作者に付与する触覚を異なるものとすることができる。
(Effect of embodiment)
The tactile
この触覚呈示装置1は、触覚呈示部5により生成される加振力が一定であるので、呈示する触覚に合わせて制御信号を変更するような、高度な処理を必要とせず、低コストで製造することができる。
This tactile
この触覚呈示装置1は、触覚を操作者が調整することができるので、調整できないものと比べて、手に伝わる刺激の強弱を調整でき、操作性が向上する。
Since the operator can adjust the tactile sensation, the tactile
ここで変形例として、触覚調整部7は、ボールねじを用いて構成されたが、これに限定されず、圧電素子、人工筋肉等のタッチパネル3の振動する領域を調整可能な、言い換えるなら、タッチパネル3の剛性を部分的に変えるようなアクチュエータを含んで構成されても良い。この圧電素子は、一例として、タッチパネル3の裏面31に複数配置される。触覚呈示装置1は、この圧電素子が収縮することにより、タッチパネル3の剛性を部分的に変化させて触覚を調整させる構成であっても良い。
Here, as a modified example, the tactile adjustment unit 7 is configured using a ball screw, but is not limited thereto, and can adjust a vibrating region of the
また人工筋肉は、例えば、電気、磁気又は化学エネルギーを消費することにより、動力を生成するアクチュエータである。また人工筋肉は、例えば、合成樹脂を用いたものでも良い。 Artificial muscles are actuators that generate power by, for example, consuming electricity, magnetism, or chemical energy. The artificial muscle may be one using a synthetic resin, for example.
さらに他の変形例として、触覚調整部7は、手動に限定されず、モータ等のアクチュエータを用いてボールねじを駆動する構成であっても良い。 As yet another modification, the tactile adjustment unit 7 is not limited to manual operation, and may be configured to drive a ball screw using an actuator such as a motor.
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
2…筐体
3…タッチパネル
5…触覚呈示部
7…触覚調整部
9…制御部
21〜24…第1の側面部〜第4の側面部
25…内壁
26…底部
30…操作面
31…裏面
71〜74…第1の触覚調整部〜第4の触覚調整部
210…開口
211…ねじ受け部
230…開口
231…ねじ受け部
300…中央
301〜303…第1の領域〜第3の領域
310a〜310d…ねじ受け部
710…調整ダイヤル
711…貫通孔
715…ねじ軸
716…端部
717…端部
720…調整ダイヤル
725…ねじ軸
727…端部
730…調整ダイヤル
731…貫通孔
735…ねじ軸
736…端部
737…端部
740…調整ダイヤル
745…ねじ軸
747…端部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記検出部に予め定められた加振力を付加することにより前記操作面に触れた操作者に触覚を呈示する触覚呈示部と、
前記予め定められた加振力に基づいて生じる前記操作面のたわみ量を調整することによって前記触覚呈示部が呈示した前記触覚を異なる触覚に調整する触覚調整部と、
を備えた触覚呈示装置。 A detection unit for detecting an operation performed on the operation surface;
A tactile sensation providing unit that presents a tactile sensation to an operator who has touched the operation surface by applying a predetermined excitation force to the detection unit;
A tactile adjustment unit that adjusts the tactile sensation presented by the tactile sensation presentation unit to a different tactile sensation by adjusting a deflection amount of the operation surface generated based on the predetermined excitation force;
A tactile presentation device.
請求項1又は2に記載の触覚呈示装置。 The tactile sense adjustment unit adjusts the tactile sense by changing the amount of deflection of the operation surface by changing the rigidity of the detection unit.
The tactile sense presentation device according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013097679A JP2014219791A (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Tactile sense presentation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013097679A JP2014219791A (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Tactile sense presentation device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014219791A true JP2014219791A (en) | 2014-11-20 |
Family
ID=51938187
Family Applications (1)
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JP2013097679A Pending JP2014219791A (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Tactile sense presentation device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2014219791A (en) |
-
2013
- 2013-05-07 JP JP2013097679A patent/JP2014219791A/en active Pending
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