JP2016540314A - 触覚フィードバックを備えた感応性コマンド表面でのアクチュエータの制御 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車装置の触覚フィードバックを備える感応性コマンド表面のアクチュエータ群（２）の制御装置（１）であって、アクチュエータ群は、少なくとも第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータを備え、制御装置は、電子カード（１１）と、電子カードに接続されたスイッチング手段（１２）とを備える制御装置に関する。電子カードによってタッチ情報（Ｓ）が受信されると、スイッチング手段によって第１のアクチュエータが選択される。

Description

本発明は、触覚フィードバックを与えるマン・マシン・インタフェースであって、主に自動車のマン・マシン・インタフェースの分野に関する。

本発明は、触覚フィードバックを備えた感応性制御表面の少なくとも２つのアクチュエータを制御する装置と、触覚フィードバックを備えた感応性制御表面の少なくとも２つのアクチュエータを制御する方法とに関する。

触覚フィードバックの原理は、相互作用領域と呼ばれるマン・マシン・インタフェースにおいてフィードバック、一般的には、振動フィードバックを与えることである。触覚フィードバックは一般的には振動性であるが、電気的相互作用現象を含んでもよい。

相互作用領域とは、例えば、指／手／接触模倣物と感応性のある容量方式表面または抵抗膜方式表面との間に相互作用が生じる領域をさす。例えば、自動車のタッチスクリーンの場合、相互作用領域は、ラジオ調整用アイコンが現れる領域、例えば、ラジオの音量を上げることができる「スライダ」領域であってもよい。「自動車制御パネル」と呼ばれる自動車の空調制御スクリーンの場合、相互作用領域は、曇り止め機能のピクトグラムである回転ボタンに相当するものであってもよい。

自動車のさまざまな相互作用領域は、一般的に、互いに離間した位置にある。したがって、これらのさまざまな相互作用領域で触覚フィードバックを実装するには、複数のアクチュエータを使用する必要があり、または、局所的なハプティックスの場合は、各相互作用領域にそれぞれ１つずつアクチュエータを使用する必要がある。

上記解決策が抱える問題は、アクチュエータが多数あることによって生じるコストにあるのではなく、アクチュエータの数だけ、アクチュエータの制御に必要な電子カードが必要になることによって生じるコストにある。

本発明の目的は、上述した先行技術の欠点のすべてまたは一部を解消することであり、特に、アクチュエータの制御に伴うコストを削減するための手段を提案することである。

上記目的を達成するために、本発明の１つの態様は、自動車装置の触覚フィードバックを備える感応性制御表面のアクチュエータ群の制御装置であって、アクチュエータ群は、少なくとも第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータを備え、制御装置は、電子カードと、電子カードに接続されたスイッチング手段とを備え、電子カードによってタッチ情報が受信されると、第１のアクチュエータがスイッチング手段によって選択される制御装置に関する。スイッチング手段によって第１のアクチュエータが選択されると、第１のアクチュエータへの電力供給およびアクチュエータにより生成されるフィードバックの規定を行うために、電子カードにより生成される触覚信号を第１のアクチュエータに送ることができる。これは、一般的に、波形、周波数および時間期間の面で特性を有する振動フィードバックである。

スイッチング手段を使用することで１つの電子カードでアクチュエータ群のうちの１つのアクチュエータを作動できるようになることで、以下の２つの点でのコスト削減が図られる。
−第１に、触覚フィードバックを備えた感応性制御表面の電子カードまたは制御カードの個数を抑えることによるコスト削減。実際には、１つの電子カードが複数のアクチュエータに対応付けられる。
−第２に、触覚フィードバックを生成するために感応性表面のアクチュエータのすべてを作動させるのではなく、相互作用領域、すなわち、電子カードが受信するタッチ情報に応じて単一のアクチュエータを作動させることによるコスト削減。実際には、触覚信号は、ユーザまたは物が「触れた」相互作用領域に対応する座標情報を含んでもよい。

なお、タッチ情報とは、本明細書において、感応性表面上でのユーザまたは物の接触に対応する信号情報を意味する。また、触覚信号は、本願明細書において、アクチュエータによって生成されるフィードバック、例えば、振動を規定するアクチュエータの供給信号（波形、周波数、時間期間）を意味する。

前段落に記載した主な特性とは別に、本発明に係る方法／装置は、以下の１つ以上の追加の特性を備えるものであってもよく、これらの特性は、個別に考慮されても、または技術的に可能な組み合わせに応じて考慮されてもよい。
−電子カードは、第１のタッチ情報要素および第２のタッチ情報要素を電子カードが同時に受信している間に第１の時間期間を格納するクロックを備え、第１のアクチュエータは、第１の時間期間中にスイッチング手段によって選択され、第２のアクチュエータは、第１の時間期間が経過すると、スイッチング手段によって選択されるクロックを備える。
−電子カードは、タッチ情報の受信中に第１の時間値が格納されるクロックを備え、スイッチング手段によって、第１の時間値に対応する時間間隔に応じてアクチュエータ群から１つのアクチュエータが繰り返し選択される。
−スイッチング手段はマルチプレクサである。マルチプレクサは、例えば、ＮＸＰ ７４ＨＣ４０５２回路であってもよい。
−電子カードは電源に接続される。

また、本発明は、上記請求項のいずれか一項に記載の制御装置によって、自動車装置の触覚フィードバックを備えた感応性制御表面のアクチュエータ群を制御する方法であって、アクチュエータ群は、少なくとも第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータを備え、
−電子カードによってタッチ情報を受信および解析する第１のステップと、
−電子カードによってスイッチング手段に第１のアクチュエータを指定する制御情報を送信する第２のステップと、
−スイッチング手段を切り替えて、第１のアクチュエータにする第３のステップとを含む制御方法に関する。

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照しながら以下の記載を読むことで明らかになるであろう。

本発明の一実施形態に係る制御装置の概略図を示す。 触覚フィードバックを備えた感応性制御表面を備える自動車前方領域の概略図を示す。 触覚フィードバックを備えた感応性制御表面を備える別の自動車前方領域の概略図を示す。

より明確にするために、同一または同様の要素は、すべての図面において同一の参照番号によって示す。

図１は、触覚フィードバックを備えた感応性制御表面の３つのアクチュエータ２を制御するための装置１の概略図を示す。制御装置１は、電子カード１１、いわゆる制御カードと、スイッチング手段１２、例えば、マルチプレクサとを備える。電子カード１１は、電源１３に接続される。電子カードは、入力でタッチ情報Ｓを受信しうる。タッチ情報Ｓは、相互作用領域にある感応性制御表面上でのユーザのタッチやユーザのタッチを模倣する物体のタッチに相当する。各アクチュエータは１つの相互作用領域に対応し、各タッチ情報要素は１つの相互作用領域に対応する。このように、電子カードがタッチ情報Ｓを受信することで、受信したタッチ情報、ひいては、作動される相互作用領域に対応するアクチュエータがマルチプレクサによって選択される。電子カードの構成部品をプログラミングすることで、アクチュエータと各タッチ情報要素、ひいては、各相互作用領域との対応付けが可能になる。このようにして、１つの電子カード１１を使用するだけで複数のアクチュエータが制御されるため、システムコストの削減が図られる。

ユーザが、異なるアクチュエータにそれぞれ対応する２つの機能領域に同時に触れる場合、触覚効果を送るさいの時間遅延は、制御装置によって管理されうる。実際には、電子カード１１は、第１のタッチ情報要素および第２のタッチ情報要素を電子カード１１が同時に受信する間に第１の時間期間を格納するクロックを備える。この第１の時間期間は、第１のタッチ情報要素および第２のタッチ情報要素にそれぞれ対応する第１および第２のアクチュエータのフィードバック、例えば、振動フィードバック間の時間遅延に相当する。このように、電子カードによって第１および第２のタッチ情報要素が同時に受信されている間、第１のアクチュエータは、スイッチング手段によって選択され、したがって、第１の時間期間中に電源１３によって電力が供給され、その後、第１の時間期間の終了時に、第２のアクチュエータがスイッチング手段によって選択される。

１つの電子カード１１でアクチュエータ群２を制御できるスイッチング手段があることで、表面波タイプの触覚効果を発生させることができる。このように、電子カードによってタッチ情報が受信されている間、電子カードのクロックに第１の時間値が格納でき、スイッチング装置によって、該第１の時間値に対応する時間間隔に応じてアクチュエータ群から１つのアクチュエータが繰り返し選択される。

図２は、タッチスクリーンタイプの第１の機能領域３１と、直接アクセスボタン（例えば、空調制御用）を備える第２の機能領域３２とを備える、自動車の制御パネル前方領域３を示す。第１の機能領域３１は、第１のアクチュエータ２３１を備え、第２の機能領域３２は、第２のアクチュエータ２３２を備える。これにより、タッチ感応性表面の性能と実装コストとの間で良好なバランスが得られる。第１のアクチュエータ２３１および第２のアクチュエータ２３２は、同じ電子カードに接続された同じスイッチング手段によって選択される。

図３は、自動車の制御パネル前方領域４を示す。この構成において、自動車の前方領域は、かなり大きいサイズのものである。このように、前方領域４は、第１の機能領域４１と第２の機能領域４２とに分けられる。第１の機能領域４１は、第１のアクチュエータ２４１を備え、第２の機能領域４２は、第２のアクチュエータ２４２を備える。このように分けられることで、低コスト技術であるＥＲＭ型アクチュエータを使用することができる。第１のアクチュエータ２４１および第２のアクチュエータ２４２は、同じ電子カードに接続された同じスイッチング手段によって選択される。

本発明は、図面を参照しながら上述した実施形態に限定されるものではなく、変形例も本発明の範囲内において想定されている。

Claims (6)

1. 自動車装置の触覚フィードバックを備える感応性制御表面のアクチュエータ群（２）の制御装置（１）であって、前記アクチュエータ群（２）は、少なくとも第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータを備え、前記制御装置（１）は、
   −電子カード（１１）と、
   −前記電子カードに接続されたスイッチング手段（１２）とを備え、
   前記電子カード（１１）によってタッチ情報（Ｓ）が受信されると、前記スイッチング手段（１２）によって前記第１のアクチュエータが選択されることを特徴とする制御装置（１）。
2. 前記電子カード（１１）は、第１のタッチ情報要素および第２のタッチ情報要素を前記電子カード（１１）が同時に受信している間に第１の時間期間を格納するクロックを備え、前記第１のアクチュエータは、前記第１の時間期間中に前記スイッチング手段（１２）によって選択され、前記第２のアクチュエータは、前記第１の時間期間が経過すると、前記スイッチング手段（１２）によって選択されることを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記電子カード（１１）は、前記タッチ情報（Ｓ）の受信中に第１の時間値が格納されるクロックを備え、前記スイッチング手段（１２）によって、前記第１の時間値に対応する時間間隔に応じて前記アクチュエータ群（２）から１つのアクチュエータが繰り返し選択されることを特徴とする、請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記スイッチング手段（１２）は、マルチプレクサであることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記電子カード（１１）は、電源（１３）に接続されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置（１）によって、自動車装置の触覚フィードバックを備えた感応性制御表面のアクチュエータ群（２）を制御する方法であって、前記アクチュエータ群（２）は、少なくとも第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータを備え、
   −前記電子カード（１１）によってタッチ情報を受信および解析する第１のステップと、
   −前記電子カード（１１）によって前記スイッチング手段（１２）に前記第１のアクチュエータを指定する制御情報を送信する第２のステップと、
   −前記スイッチング手段（１２）を切り替えて、前記第１のアクチュエータにする第３のステップとを含む制御方法。

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