JP2018041299A - 触覚呈示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作対象の状態を呈示することができる触覚呈示装置を提供する。【解決手段】触覚呈示装置１は、操作面１２０を有するタッチパッド１２と、操作面１２０を押し込む操作が行われた際に付加された荷重Ｆを検出する荷重検出部１４と、操作面１２０に振動を付加するアクチュエータ１６と、荷重検出部１４によって検出された荷重Ｆが第１の荷重しきい値１８１以上となると、操作面１２０を押し込み方向に第１の加速度で変位させ、続いて検出された荷重Ｆが第２の荷重しきい値１８２以下となると、操作面１２０を押し込み方向の反対方向に第２の加速度で変位させるようにアクチュエータ１６を制御して操作対象の第１の状態を示す第１の触覚を操作者に呈示する制御部１８と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、触覚呈示装置に関する。

従来の技術として、アクチュエータと、触覚セルを制御する制御器と、を備えた触覚インターフェースが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この制御器は、システムの減衰特性のみならず所望の触覚効果のタイプに従って、主パルスが後続するキックインパルスを発生して増加加速度応答を生成し、及び／又はブレーキパルスを発生して短い機械的タイプの触覚効果を提供する。

特開２０１０−２８７２３１号公報

しかし従来の触覚インターフェースは、スイッチのオンの状態やオフの状態といったスイッチの状態や操作対象の状態を呈示することができない。

従って本発明の目的は、操作対象の状態を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。

本発明の一態様は、操作面を有するパネルと、操作面を押し込む操作が行われた際に付加された荷重を検出する荷重検出部と、操作面に振動を付加するアクチュエータと、第１の荷重しきい値及び第２の荷重しきい値を有し、荷重検出部によって検出された荷重が第１の荷重しきい値以上となると、操作面を押し込み方向に第１の加速度で変位させ、続いて検出された荷重が第２の荷重しきい値以下となると、操作面を押し込み方向の反対方向に第２の加速度で変位させるようにアクチュエータを制御して操作対象の第１の状態を示す第１の触覚を操作者に呈示する制御部と、を備えた触覚呈示装置を提供する。

本発明によれば、操作対象の状態を呈示することができる。

図１（ａ）は、実施の形態に係る触覚呈示装置の一例が搭載された車両内部の概略図であり、図１（ｂ）は、触覚呈示装置の一例を示す概略図であり、図１（ｃ）は、触覚呈示装置の一例を示すブロック図である。 図２（ａ）は、実施の形態に係る触覚呈示装置のラッチオン時の荷重と第１の荷重しきい値及び第２の荷重しきい値の一例について説明するためのグラフであり、図２（ｂ）は、ラッチオン時に生成される第１の加速度及び第２の加速度の一例について説明するためのグラフであり、図２（ｃ）は、ラッチオフ時の荷重と第１の荷重しきい値及び第２の荷重しきい値の一例について説明するためのグラフであり、図２（ｄ）は、ラッチオフ時に生成される第３の加速度及び第４の加速度の一例について説明するためのグラフである。 図３（ａ）は、表示装置に表示されたラッチオン前のアイコンの一例を示す概略図であり、図３（ｂ）は、ラッチオン状態にあるアイコンの一例を示す概略図である。 図４は、実施の形態に係る触覚呈示装置の動作の一例に関するフローチャートである。 図５（ａ）は、変形例に係る触覚呈示装置のラッチオン時の荷重と第１の荷重しきい値及び第２の荷重しきい値の一例について説明するためのグラフであり、図５（ｂ）は、ラッチオン時に生成される第１の加速度及び第２の加速度の一例について説明するためのグラフであり、図５（ｃ）は、ラッチオフ時の荷重と第１の荷重しきい値及び第２の荷重しきい値の一例について説明するためのグラフであり、図５（ｄ）は、ラッチオフ時に生成される第３の加速度及び第４の加速度の一例について説明するためのグラフである。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る触覚呈示装置は、操作面を有するパネルと、操作面を押し込む操作が行われた際に付加された荷重を検出する荷重検出部と、操作面に振動を付加するアクチュエータと、第１の荷重しきい値及び第２の荷重しきい値を有し、荷重検出部によって検出された荷重が第１の荷重しきい値以上となると、操作面を押し込み方向に第１の加速度で変位させ、続いて検出された荷重が第２の荷重しきい値以下となると、操作面を押し込み方向の反対方向に第２の加速度で変位させるようにアクチュエータを制御して操作対象の第１の状態を示す第１の触覚を操作者に呈示する制御部と、を備えて概略構成されている。

この触覚呈示装置は、第１の触覚を呈示することにより操作対象の状態を呈示することができる。

[実施の形態]
（触覚呈示装置１の概要）
図１（ａ）は、実施の形態に係る触覚呈示装置の一例が搭載された車両内部の概略図であり、図１（ｂ）は、触覚呈示装置の一例を示す概略図であり、図１（ｃ）は、触覚呈示装置の一例を示すブロック図である。図２（ａ）は、実施の形態に係る触覚呈示装置のラッチオン時の荷重と第１の荷重しきい値及び第２の荷重しきい値の一例について説明するためのグラフであり、図２（ｂ）は、ラッチオン時に生成される第１の加速度及び第２の加速度の一例について説明するためのグラフであり、図２（ｃ）は、ラッチオフ時の荷重と第１の荷重しきい値及び第２の荷重しきい値の一例について説明するためのグラフであり、図２（ｄ）は、ラッチオフ時に生成される第３の加速度及び第４の加速度の一例について説明するためのグラフである。図２（ａ）及び図２（ｃ）は、横軸が時間、縦軸が検出された操作荷重であり、図２（ｂ）及び図２（ｄ）は、横軸が時間、縦軸が加速度である。

なお、以下に記載する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。また図１（ｃ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。

触覚呈示装置１は、例えば、図１（ａ）に示すように、車両８のフロアコンソール８０に操作面１２０が露出するように配置されている。触覚呈示装置１は、例えば、車両８に搭載された操作対象の電子機器と電磁気的に接続されている。そして触覚呈示装置１は、当該電子機器の表示部となるセンターコンソール８１に配置された表示装置８２に表示されたカーソルの移動、表示されたアイコンの選択、決定、ドラッグ、ドロップなどの指示を行うことができる遠隔操作装置である。操作対象の電子機器は、一例として、ナビゲーション装置、空調装置、音楽及び映像再生装置などである。

また触覚呈示装置１は、操作面１２０なされた操作に応じて操作面１２０に振動を付加して操作者に触覚を呈示するように構成されている。

具体的には、触覚呈示装置１は、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、操作面１２０を有するパネルと、操作面１２０を押し込む操作（プッシュ操作）が行われた際に付加された荷重Ｆを検出する荷重検出部１４と、操作面１２０に振動を付加するアクチュエータ１６と、第１の荷重しきい値１８１及び第２の荷重しきい値１８２を有し、荷重検出部１４によって検出された荷重Ｆが第１の荷重しきい値１８１以上となると、操作面１２０を押し込み方向に第１の加速度ａ_１で変位させ、続いて検出された荷重Ｆが第２の荷重しきい値１８２以下となると、操作面１２０を押し込み方向の反対方向に第２の加速度ａ_２で変位させるようにアクチュエータ１６を制御して操作対象の第１の状態を示す第１の触覚を操作者に呈示する制御部１８と、を備えて概略構成されている。

また制御部１８は、第１の触覚を呈示した後、検出された荷重Ｆが第１の荷重しきい値１８１以上となると、操作面１２０を押し込み方向に第３の加速度ａ_３で変位させ、続いて検出された荷重Ｆが第２の荷重しきい値１８２以下となると、操作面１２０を反対方向に第４の加速度ａ_４で変位させるようにアクチュエータ１６を制御して操作対象の第２の状態を示す第２の触覚を操作者に呈示するように構成されている。

さらに制御部１８は、第１の加速度ａ_１の絶対値が第２の加速度ａ_２の絶対値より大きくなるように、また第３の加速度ａ_３の絶対値が第４の加速度ａ_４の絶対値よりも小さくなるようにアクチュエータを制御するように構成されている。

本実施の形態における操作対象の第１の状態とは、一例として、ラッチスイッチのラッチオン状態である。また操作対象の第２の状態とは、一例として、ラッチスイッチのラッチオフ状態である。

また本実施の形態における第１の荷重しきい値１８１は、一例として、第２の荷重しきい値１８２より小さいが、これに限定されず、第１の荷重しきい値１８１と第２の荷重しきい値１８２が同じ値であっても良いし、第１の荷重しきい値１８１が第２の荷重しきい値１８２より大きくても良い。

ここで本実施の形態では、第１の荷重しきい値１８１は、一例として、第２の荷重しきい値１８２より小さくされている。よって制御部１８は、検出された荷重Ｆが第１の荷重しきい値１８１以上となると、操作面１２０を押し込み方向に第１の加速度ａ_１で変位させ、続いて検出された荷重Ｆが最大値を超えて第２の荷重しきい値１８２以下となると、操作面１２０を押し込み方向の反対方向に第２の加速度ａ_２で変位させて第１の触覚を呈示する。また制御部１８は、第１の触覚を呈示した後、検出された荷重Ｆが第１の荷重しきい値１８１以上となると、操作面１２０を押し込み方向に第３の加速度ａ_３で変位させ、続いて検出された荷重Ｆが最大値を超えて第２の荷重しきい値１８２以下となると、操作面１２０を反対方向に第４の加速度ａ_４で変位させて第２の触覚を呈示する。

上述のパネルは、例えば、図１（ｂ）に示すように、操作面１２０に接触した操作指９の位置を検出するタッチパッド１２である。なお変形例としてパネルは、スイッチのボタンを模した板部材であっても良い。

また本実施の形態の触覚呈示装置１は、一例として、ラッチスイッチのラッチオン状態及びラッチオフ状態を触覚として呈示するが、最初に押し込んだ際の触感と次に押し込んだ際の触感が異なるスイッチの触覚を呈示することができる。また触覚呈示装置１は、押し込み操作によって操作対象の機能が第１の状態から第２の状態、第２の状態から第１の状態に切り替わる触感を第１の触覚及び第２の触覚として呈示しても良い。

（タッチパッド１２の構成）
タッチパッド１２は、例えば、操作者の体の一部（例えば、操作指）や専用のペンで操作面１２０に触れることにより、触れた操作面１２０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１２０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。タッチパッド１２としては、例えば、抵抗膜方式や静電容量方式などのタッチパネルを用いることが可能である。本実施の形態のタッチパッド１２は、一例として、静電容量方式のタッチセンサである。

タッチパッド１２は、操作面１２０の下方に、複数の駆動電極と複数の検出電極が絶縁性を保ちながら交差して配置されている。タッチパッド１２は、例えば、複数の駆動電極及び複数の検出電極を走査して周期的に静電容量を読み出している。タッチパッド１２は、この読み出した静電容量に基づいて操作指９が検出された検出点１２１の座標を算出する。

そしてタッチパッド１２は、例えば、算出した検出点１２１の座標に基づいて検出情報Ｓ_１を生成して制御部１８に出力する。この座標は、操作面１２０に設定された座標系における座標である。

（荷重検出部１４の構成）
荷重検出部１４は、図１（ｂ）に示すように、タッチパッド１２の裏面側に配置され、操作面１２０に付加された荷重Ｆを検出するように構成されている。この荷重Ｆは、荷重や振動が付加されない基準位置１２０ａを基準として押し込み方向に付加された荷重を正としている。

荷重検出部１４は、例えば、歪みゲージである。荷重検出部１４は、検出した荷重Ｆに基づく荷重情報Ｓ_２を生成して制御部１８に出力する。

（アクチュエータ１６の構成）
アクチュエータ１６は、図１（ｂ）に示すように、操作面１２０の裏面側に配置されている。アクチュエータ１６は、例えば、ボイスコイルモータやピエゾ素子を用いて構成されている。

本実施の形態のアクチュエータ１６は、筐体１０と荷重検出部１４の間に配置されたボイスコイルモータである。アクチュエータ１６は、制御部１８から出力される駆動信号Ｓ_３に基づいて基準位置１２０ａの上下に操作面１２０を振動させる。

（制御部１８の構成）
図３（ａ）は、表示装置に表示されたラッチオン前のアイコンの一例を示す概略図であり、図３（ｂ）は、ラッチオン状態にあるアイコンの一例を示す概略図である。図３（ａ）に示すアイコン８２２には、一例として、ラッチスイッチを模した機能が割り当てられている。

制御部１８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、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）など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１８が動作するためのプログラムと、状態情報１８０と、第１の荷重しきい値１８１と、第２の荷重しきい値１８２と、呈示パターン情報１８３と、が格納されている。

また制御部１８は、例えば、タッチパッド１２から取得した検出情報Ｓ_１、及び荷重検出部１４から取得した荷重情報Ｓ_２に基づいて操作指９の検出点１２１の座標の情報や操作面１２０を押し込む操作（プッシュ操作）の情報を含む操作情報Ｓ_４を接続された操作対象の電子機器に出力するように構成されている。

状態情報１８０は、ラッチスイッチのラッチオン、ラッチオフといったスイッチの状態に関する情報である。制御部１８は、押し込み操作が行われた際、呈示する触覚がラッチオン（第１の触覚）なのかラッチオフ（第２の触覚）なのかを判定するため、この状態情報１８０を参照する。

この状態情報１８０は、例えば、なされた押し込み操作に応じて生成される。また状態情報１８０は、例えば、ラッチスイッチの機能を有するアイコンが複数表示されている場合、複数のアイコンごとの現在の状態を記憶する。そして状態情報１８０は、例えば、操作によって一のアイコンが選択された場合、操作対象の電子機器から一のアイコンの状態、つまり一のアイコンがラッチオフ状態なのかラッチオン状態なのかを指定する指定情報Ｓ_５を取得して状態を記憶する。

第１の荷重しきい値１８１は、図２（ａ）及び図２（ｃ）に示すように、押し込み操作の検出が始まってから最初に使用されるしきい値である。制御部１８は、検出された荷重Ｆと第１の荷重しきい値１８１とを比較し、この荷重Ｆが第１の荷重しきい値１８１以上となると最大加速度（第１の加速度ａ_１又は第３の加速度ａ_３）で操作面１２０を変位させる駆動信号Ｓ_３を出力する。最大加速度（第１の加速度ａ_１及び第３の加速度ａ_３）で操作面１２０を駆動した場合、操作面１２０の加速度は、図２（ｂ）及び図２（ｄ）に示すように、急峻に変化する。

図２（ａ）では、時間ｔ_１において荷重Ｆが第１の荷重しきい値１８１以上となり、最大値を超えた時間ｔ_２において荷重が第２の荷重しきい値１８２以下となっている。また図２（ｃ）では、時間ｔ_３において荷重Ｆが第１の荷重しきい値１８１以上となり、最大値を超えた時間ｔ_４において荷重が第２の荷重しきい値１８２以下となっている。

この第１の加速度ａ_１による操作面１２０の変位は、ラッチスイッチをオンするために行われたボタンを押し下げる触覚を模すためのものである。また第３の加速度ａ_３による操作面１２０の変位は、オン状態にあって保持されている状態のボタンを押し下げて保持を解除する際の触覚を模すためのものである。

第２の荷重しきい値１８２は、第１の荷重しきい値１８１が適用された後に使用される、つまり第１の荷重しきい値１８１から切り替えられるしきい値である。制御部１８は、例えば、図２（ａ）及び図２（ｃ）に示すように、検出された荷重Ｆが第１の荷重しきい値１８１を超え、さらに荷重Ｆが最大値から減少に転じて第２の荷重しきい値１８２以下となると、最大加速度（第２の加速度ａ_２又は第４の加速度ａ_４）で操作面１２０を変位させる駆動信号Ｓ_３を出力する。最大加速度（第２の加速度ａ_２及び第４の加速度ａ_４）で操作面１２０を駆動した場合、操作面１２０の加速度は、図２（ｂ）及び図２（ｄ）に示すように、急峻に変化する。

この第２の加速度ａ_２による操作面１２０の変位は、押し下げたボタンが保持された際の触覚を模すためのものである。また第４の加速度ａ_４による操作面１２０の変位は、保持を解除されたボタンが元の位置に戻る反力を模したものである。

この第１の加速度ａ_１及び第３の加速度ａ_３は、図２（ｂ）及び図２（ｄ）に示すように、操作面１２０を下方向に変位させる加速度である。また第２の加速度ａ_２及び第４の加速度ａ_４は、操作面１２０を上方向に変位させる加速度である。

なお第１の加速度ａ_１の絶対値は、一例として、第４の加速度ａ_４の絶対値と等しい。また第２の加速度ａ_２の絶対値は、一例として、第３の加速度ａ_３の絶対値と等しい。

呈示パターン情報１８３は、例えば、図２（ｂ）及び図２（ｄ）に示すように、ラッチスイッチのラッチオン状態を模した第１の触覚を呈示するための第１の触覚パターン１８３ａ、及びラッチオフ状態を模した第２の触覚を呈示するための第２の触覚パターン１８３ｂを生成するための駆動信号Ｓ_３に関する情報である。

この第１の触覚パターン１８３ａは、第１の加速度ａ_１と第２の加速度ａ_２で操作面１２０を駆動するためのパターンである。第２の触覚パターン１８３ｂは、第３の加速度ａ_３と第４の加速度ａ_４で操作面１２０を駆動するためのパターンである。この第２の触覚パターン１８３ｂは、一例として、第１の触覚パターン１８３ａの加速度の順序を入れ替え、さらに加速度の方向を入れ替えた対称なパターンとなっている。

ここで制御部１８は、一例として、表示装置８２に表示されたラッチスイッチを模したアイコンがタッチパッド１２を介して選択され、押し込む操作がなされて第１の触覚を呈示した場合、当該アイコンが再度選択され、押し込み操作がなされて触覚を呈示する条件が満たされた場合のみ第２の触覚を呈示する。

つまり制御部１８は、ラッチオンしたアイコンがある場合、条件を満たす押し込み操作がなされても、当該アイコンに対して押し込み操作がなされていない場合、ラッチオフの触覚を呈示しない。なお制御部１８は、例えば、ラッチスイッチを模した他のアイコンが選択された状態で押し込み操作が行われた場合、当該アイコンに適した触覚を呈示する。

例えば、図３（ａ）に示すように、ラッチオフ状態にあるアイコン８２２が表示画面８２０に表示され、カーソル８２１によって選択された後、操作面１２０を押し込む操作が行われた場合、制御部１８は、状態情報１８０に基づいてアイコン８２２がラッチオフ状態にあり、かつ第１の荷重しきい値１８１及び第２の荷重しきい値１８２による上述の条件が満たされると、第１の触覚を呈示する。図３（ｂ）のアイコン８２２は、ラッチオンした状態を斜線で示している。

そして図３（ｂ）に示すように、カーソル８２１によってラッチオン状態にあるアイコン８２２がカーソル８２１によって選択された後、操作面１２０を押し込む操作が行われた場合、制御部１８は、状態情報１８０に基づいてアイコン８２２がラッチオン状態にあり、かつ第１の荷重しきい値１８１及び第２の荷重しきい値１８２による条件が満たされると、第２の触覚を呈示する。

上述のように、制御部１８は、例えば、アイコン８２２ではなく、ラッチスイッチを模していないアイコン８２３が選択され、押し込まれて第１の荷重しきい値１８１以上の荷重Ｆを検出しても、ラッチオン又はラッチオフを模した触覚を呈示しない。

続いて本実施の形態の触覚呈示装置１の動作の一例について図４のフローチャートに従って説明する。ここでは、操作面１２０を押し込むことで第１の触覚又は第２の触覚を呈示する場合について説明する。

（動作）
触覚呈示装置１の制御部１８は、荷重検出部１４から荷重情報Ｓ_２を取得し（Ｓｔｅｐ１）、第１の荷重しきい値１８１を超えるか否かを監視する。制御部１８は、ステップ２の「Ｙｅｓ」が成立する、つまり検出された荷重Ｆが第１の荷重しきい値１８１以上となると（Ｓｔｅｐ２：Ｙｅｓ）、状態情報１８０を参照して状態がラッチオン状態なのかラッチオフ状態なのかを確認する。

制御部１８は、ラッチオフ状態である場合（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、第１の触覚を呈示する（Ｓｔｅｐ４）。

具体的には制御部１８は、呈示パターン情報１８３に基づいて第１の加速度ａ_１で操作面１２０を変位させる駆動信号Ｓ_３をアクチュエータ１６に出力する。アクチュエータ１６は、駆動信号Ｓ_３に基づいて操作面１２０を最大加速度（第１の加速度ａ_１）で変位させる。

次に制御部１８は、検出された荷重Ｆが最大値を超えて第２の荷重しきい値１８２以下となると、呈示パターン情報１８３に基づいて第２の加速度ａ_２で操作面１２０を変位させる駆動信号Ｓ_３をアクチュエータ１６に出力する。アクチュエータ１６は、駆動信号Ｓ_３に基づいて操作面１２０を最大加速度（第２の加速度ａ_２）で変位させ、ラッチオン状態を示す第１の触覚を呈示する。制御部１８は、ラッチオン状態であることを状態情報１８０として記憶して第１の触覚の呈示を終了する。

ここでステップ３において制御部１８は、ラッチオン状態にある場合（Ｓｔｅｐ３：Ｎｏ）、第２の触覚を呈示する（Ｓｔｅｐ５）。

具体的には制御部１８は、呈示パターン情報１８３に基づいて第３の加速度ａ_３で操作面１２０を変位させる駆動信号Ｓ_３をアクチュエータ１６に出力する。アクチュエータ１６は、駆動信号Ｓ_３に基づいて操作面１２０を最大加速度（第３の加速度ａ_３）で変位させる。

次に制御部１８は、検出された荷重Ｆが最大値を超えて第２の荷重しきい値１８２以下となると、呈示パターン情報１８３に基づいて第４の加速度ａ_４で操作面１２０を変位させる駆動信号Ｓ_３をアクチュエータ１６に出力する。アクチュエータ１６は、駆動信号Ｓ_３に基づいて操作面１２０を最大加速度（第４の加速度ａ_４）で変位させ、ラッチオフ状態を示す第２の触覚を呈示する。制御部１８は、ラッチオフ状態であることを状態情報１８０として記憶して第２の触覚の呈示を終了する。

（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、ラッチスイッチの状態を呈示することができる。機械式のラッチスイッチは、ラッチオフの状態からボタンが所定のストローク以上押し込まれた後、押し込む荷重を弱めると、少し戻ってボタンの変位が止まって押し込み状態を保持する（ラッチオン状態）。そして機械式のラッチスイッチは、ラッチオンの状態から止まっていたボタンが押し込まれると、保持が解除されてラッチオフの状態に復帰する。触覚呈示装置１は、このラッチスイッチの状態であるラッチオン状態及びラッチオフ状態を第１の触覚及び第２の触覚として呈示することができる。

触覚呈示装置１は、検出された荷重Ｆが第１の荷重しきい値１８１以上となると、押し込み方向に操作面１２０を最大加速度（第１の加速度ａ_１）で変位させ、続いて最大の荷重Ｆを検出した後、操作者の押し込みが緩んで第２の荷重しきい値１８２以下となると最大加速度（第２の加速度ａ_２）で戻し方向（押し込み方向の反対方向）に操作面１２０を変位させて押し込みと戻しで異なるストローク感を呈示する。触覚呈示装置１は、この異なるストローク感によってラッチスイッチがオンされる触感を操作者に想起させることができる。

また触覚呈示装置１は、ラッチオンの後に検出された荷重Ｆが第１の荷重しきい値１８１以上となると、押し込み方向に操作面１２０を最大加速度（第３の加速度ａ_３）で変位させ、続いて最大の荷重Ｆを検出した後、操作者の押し込みが緩んで第２の荷重しきい値１８２以下となると最大加速度（第４の加速度ａ_４）で戻し方向（押し込み方向の反対方向）に操作面１２０を変位させて押し込みと戻しで異なるストローク感を呈示する。触覚呈示装置１は、この異なるストローク感によってラッチオンが解除されてボタンが戻る触感を操作者に想起させることができる。

また触覚呈示装置１は、押し込み操作によって操作対象の機能が第１の状態から第２の状態、第２の状態から第１の状態に切り替わる触感を第１の触覚及び第２の触覚として呈示することができる。

ここで第１の荷重しきい値１８１と第２の荷重しきい値１８２の変形例について説明する。この変形例では、上述の実施の形態と同様に、第１の触覚及び第２の触覚の呈示によってラッチスイッチのラッチオン、ラッチオフといった状態の呈示を行うことができる。

図５（ａ）は、変形例に係る触覚呈示装置のラッチオン時の荷重と第１の荷重しきい値及び第２の荷重しきい値の一例について説明するためのグラフであり、図５（ｂ）は、ラッチオン時に生成される第１の加速度及び第２の加速度の一例について説明するためのグラフであり、図５（ｃ）は、ラッチオフ時の荷重と第１の荷重しきい値及び第２の荷重しきい値の一例について説明するためのグラフであり、図５（ｄ）は、ラッチオフ時に生成される第３の加速度及び第４の加速度の一例について説明するためのグラフである。

図５（ａ）及び図５（ｃ）に示すように、この変形例では、第１の荷重しきい値１８１が第２の荷重しきい値１８２よりも大きく設定されている。

従って制御部１８は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、検出された荷重Ｆが時間ｔ_１０において第１の荷重しきい値１８１以上となると、最大加速度（第１の加速度ａ_１）で操作面１２０を変位させる。そして制御部１８は、荷重しきい値を第２の荷重しきい値１８２に切り替え、検出された荷重Ｆが第２の荷重しきい値１８２以下となるか監視する。制御部１８は、検出された荷重Ｆが時間ｔ_１１において第２の荷重しきい値１８２以下となると、最大加速度（第２の加速度ａ_２）で操作面１２０を変位させ、第１の触覚の呈示を終了する。

また制御部１８は、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように、検出された荷重Ｆが時間ｔ_１２において第１の荷重しきい値１８１以上となると、最大加速度（第３の加速度ａ_３）で操作面１２０を変位させる。そして制御部１８は、荷重しきい値を第２の荷重しきい値１８２に切り替え、検出された荷重Ｆが第２の荷重しきい値１８２以下となるか監視する。制御部１８は、検出された荷重Ｆが時間ｔ_１３において第２の荷重しきい値１８２以下となると、最大加速度（第４の加速度ａ_４）で操作面１２０を変位させ、第２の触覚の呈示を終了する。

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、変更など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共に、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。

１…触覚呈示装置、８…車両、９…操作指、１０…筐体、１２…タッチパッド、１４…荷重検出部、１６…アクチュエータ、１８…制御部、２１…タッチパッド、８０…フロアコンソール、８１…センターコンソール、８２…表示装置、１２０…操作面、１２０ａ…基準位置、１２１…検出点、１８０…状態情報、１８１…第１の荷重しきい値、１８２…第２の荷重しきい値、１８３…呈示パターン情報、１８３ａ…第１の触覚パターン、１８３ｂ…第２の触覚パターン、８２０…表示画面、８２１…カーソル、８２２，８２３…アイコン

Claims (4)

1. 操作面を有するパネルと、
   前記操作面を押し込む操作が行われた際に付加された荷重を検出する荷重検出部と、
   前記操作面に振動を付加するアクチュエータと、
   第１の荷重しきい値及び第２の荷重しきい値を有し、前記荷重検出部によって検出された荷重が前記第１の荷重しきい値以上となると、前記操作面を押し込み方向に第１の加速度で変位させ、続いて検出された荷重が前記第２の荷重しきい値以下となると、前記操作面を前記押し込み方向の反対方向に第２の加速度で変位させるように前記アクチュエータを制御して操作対象の第１の状態を示す第１の触覚を操作者に呈示する制御部と、
   を備えた触覚呈示装置。
2. 前記制御部は、前記第１の触覚を呈示した後、検出された荷重が前記第１の荷重しきい値以上となると、前記操作面を押し込み方向に第３の加速度で変位させ、続いて検出された荷重が前記第２の荷重しきい値以下となると、前記操作面を前記反対方向に第４の加速度で変位させるように前記アクチュエータを制御して前記操作対象の第２の状態を示す第２の触覚を操作者に呈示する、
   請求項１に記載の触覚呈示装置。
3. 前記制御部は、前記第１の加速度の絶対値が前記第２の加速度の絶対値より大きくなるように、また前記第３の加速度の絶対値が前記第４の加速度の絶対値よりも小さくなるように前記アクチュエータを制御する、
   請求項２に記載の触覚呈示装置。
4. 前記パネルは、前記操作面に接触した操作指の位置を検出するタッチパッドであり、
   前記制御部は、前記操作対象である表示装置に表示されたラッチスイッチを模した画像が前記タッチパッドを介して選択され、押し込む操作がなされて前記ラッチスイッチを模した画像の前記第１の状態を示す前記第１の触覚を呈示した場合、前記ラッチスイッチを模した画像が再度選択され、押し込み操作がなされて触覚を呈示する条件が満たされた場合のみ前記ラッチスイッチを模した画像の前記第２の状態を示す前記第２の触覚を呈示する、
   請求項２又は３に記載の触覚呈示装置。

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