JP2019121219A - Tactile sense presentation device - Google Patents

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大輔 染田
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Abstract

To provide a tactile sense presentation device capable of suppressing difference in tactile sense.SOLUTION: A tactile sense presentation device 1 is roughly configured to comprise: a panel 11 having an operation surface 12 in which a plurality of operation regions are provided; a plurality of piezoelectric elements placed at lower parts of the center of the respective operation regions; and a control unit 4, having a load threshold value Thand an adjustment threshold value Th, for adjusting the load threshold value Thif at least one of loads detected by the plurality of piezoelectric elements according to operation performed on the operation surface 12 is equal to or more than the adjustment threshold value Thand also controlling a piezoelectric element which has been detected the largest load so as to present larger oscillation than oscillation in the case of being the load threshold value Thor more before adjustment if the largest load among the detected loads is equal to or more than the adjusted load threshold value Th.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

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

従来の技術として、表面部への操作指の接触の検出と、操作指への触覚の呈示と、を行う圧電素子を備えた装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   As a conventional technique, there is known a device provided with a piezoelectric element that performs contact detection of an operating finger on a surface portion and presentation of a tactile sense to the operating finger (see, for example, Patent Document 1).

この装置は、表面部に対する操作指の接触が検出されたのち、振動によって操作指に触覚を呈示する。   This device presents a sense of touch to the operating finger by vibration after the touch of the operating finger on the surface portion is detected.

特表2013−530398号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-530398

このような従来の装置は、接触が検出されることで振動を呈示するので、圧電素子の中心部に接触した場合と、中心部から外れた位置に接触した場合とでは、操作者の操作が中心部から外れる方が振動を弱く感じる、つまり触覚の差が生じる可能性がある。   Such a conventional device presents vibrations by detecting a contact, and therefore, the operator's operation is different between when contacting the center of the piezoelectric element and when contacting a position away from the center. If you move away from the center, you may feel the vibration weak, that is, there may be a difference in touch.

従って本発明の目的は、触覚の差を抑制することができる触覚呈示装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a haptic presentation device capable of suppressing haptic differences.

本発明の一態様は、荷重しきい値及び調整しきい値を有し、操作面になされた操作に伴って複数の圧電素子が検出したうちの少なくとも1つの荷重が調整しきい値以上である場合、荷重しきい値を調整し、さらに検出された荷重のうちで最も大きい荷重が調整された荷重しきい値以上である場合、調整前の荷重しきい値以上となった場合の振動と比べて強い振動を呈示するように最も大きい荷重を検出した圧電素子を制御する制御部を備えた触覚呈示装置を提供する。   One aspect of the present invention has a load threshold value and an adjustment threshold value, and at least one load detected by a plurality of piezoelectric elements in accordance with an operation performed on the operation surface is equal to or higher than the adjustment threshold value. If the load threshold is adjusted and the largest load among the detected loads is greater than or equal to the adjusted load threshold, the vibration compared to the load threshold before adjustment is obtained. Abstract: A tactile sense presentation device is provided that includes a control unit that controls a piezoelectric element that has detected the largest load so as to present a strong vibration.

本発明によれば、触覚の差を抑制することができる。   According to the present invention, the difference in touch can be suppressed.

図1(a)は、実施の形態に係る触覚呈示装置の一例を示す上面図であり、図1(b)は、触覚呈示装置の一例を示す要部断面図である。Fig.1 (a) is an upper side figure which shows an example of the tactile sense presentation apparatus which concerns on embodiment, FIG.1 (b) is principal part sectional drawing which shows an example of a tactile sense presentation apparatus. 図2(a)は、実施の形態に係る触覚呈示装置のブロック図の一例であり、図2(b)は、駆動信号の一例を示すグラフであり、図2(c)は、変形例に係る触覚呈示装置の一例を示す上面図である。Fig.2 (a) is an example of the block diagram of the tactile sense presentation apparatus which concerns on embodiment, FIG.2 (b) is a graph which shows an example of a drive signal, and FIG.2 (c) is a modification. It is a top view which shows an example of the tactile sense presentation apparatus which concerns. 図3は、実施の形態に係る触覚呈示装置の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the tactile sense presentation device according to the embodiment.

(実施の形態の要約)
実施の形態に係る触覚呈示装置は、荷重しきい値及び調整しきい値を有し、操作面になされた操作に伴って複数の圧電素子が検出したうちの少なくとも1つの荷重が調整しきい値以上である場合、荷重しきい値を調整し、さらに検出された荷重のうちで最も大きい荷重が調整された荷重しきい値以上である場合、調整前の荷重しきい値以上となった場合の振動と比べて強い振動を呈示するように最も大きい荷重を検出した圧電素子を制御する制御部を備えて概略構成されている。
(Summary of the embodiment)
The tactile sense presentation device according to the embodiment has a load threshold and an adjustment threshold, and at least one of the loads detected by the plurality of piezoelectric elements is an adjustment threshold in accordance with the operation performed on the operation surface. If the load threshold value is adjusted, and the largest load among the detected loads is equal to or greater than the adjusted load threshold value, the load threshold value before adjustment is exceeded It is roughly configured to include a control unit that controls the piezoelectric element that has detected the largest load so as to present a strong vibration as compared to the vibration.

この触覚呈示装置は、検出された荷重が調整しきい値以上であり、かつ荷重が調整された荷重しきい値以上である場合、強い振動を呈示するので、この構成を採用しない場合と比べて、圧電素子の中心部から外れて操作しても触覚の差を抑制することができる。   Since this tactile sense presentation device exhibits strong vibration when the detected load is equal to or higher than the adjustment threshold and is equal to or higher than the adjusted load threshold, compared with the case where this configuration is not adopted. Even when operating away from the central portion of the piezoelectric element, the difference in touch can be suppressed.

[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を示す上面図であり、図1(b)は、触覚呈示装置の一例を示す要部断面図である。図2(a)は、実施の形態に係る触覚呈示装置のブロック図の一例であり、図2(b)は、駆動信号の一例を示すグラフであり、図2(c)は、変形例に係る触覚呈示装置の一例を示す上面図である。図2(b)は、縦軸が電圧Vであり、横軸が時間t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(b)では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。さらに数値範囲を示す「A〜B」は、A以上B以下の意味で用いるものとする。
Embodiment
(Overview of the tactile sense presentation device 1)
Fig.1 (a) is an upper side figure which shows an example of the tactile sense presentation apparatus which concerns on embodiment, FIG.1 (b) is principal part sectional drawing which shows an example of a tactile sense presentation apparatus. Fig.2 (a) is an example of the block diagram of the tactile sense presentation apparatus which concerns on embodiment, FIG.2 (b) is a graph which shows an example of a drive signal, and FIG.2 (c) is a modification. It is a top view which shows an example of the tactile sense presentation apparatus which concerns. In FIG. 2 (b), the vertical axis is voltage V, and the horizontal axis is time t. In the drawings according to the embodiments described below, the ratios between the figures may be different from the actual ratios. In FIG. 1 (b), the flow of main signals and information is indicated by arrows. Furthermore, "A to B" indicating a numerical range is used in the meaning of A or more and B or less.

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を操作するステアリングスイッチなどの操作装置として用いられるがこれに限定されない。この電子機器は、例えば、空調装置、ナビゲーション装置、音楽及び映像再生装置などである。そして触覚呈示装置1が検出する操作は、例えば、タッチ操作、タップ操作、プッシュ操作などである。   The tactile sense presentation device 1 is used as an operating device such as a steering switch for operating an electronic device mounted on a vehicle as one example, but is not limited thereto. The electronic device is, for example, an air conditioner, a navigation device, a music and video reproduction device, and the like. And the operation which the tactile sense presentation apparatus 1 detects is a touch operation, a tap operation, a push operation etc., for example.

触覚呈示装置1は、例えば、図1(a)及び図1(b)に示すように、複数の操作領域が設けられた操作面12を有するパネル11と、それぞれの操作領域の中央の下方に配置された複数の圧電素子と、荷重しきい値Th及び調整しきい値Thを有し、操作面12になされた操作に伴って複数の圧電素子が検出したうちの少なくとも1つの荷重が調整しきい値Th以上である場合、荷重しきい値Thを調整し、さらに検出された荷重のうちで最も大きい荷重が調整された荷重しきい値Th以上である場合、調整前の荷重しきい値Th以上となった場合の振動と比べて強い振動を呈示するように最も大きい荷重を検出した圧電素子を制御する制御部4と、を備えて概略構成されている。なお調整された荷重しきい値Thは、判定が行われた後、調整前の値に戻される。 For example, as shown in FIGS. 1A and 1B, the tactile sense presentation device 1 has a panel 11 having an operation surface 12 provided with a plurality of operation areas, and a central lower part of each operation area. a plurality of piezoelectric elements arranged, having a load threshold Th 1 and adjusting the threshold value Th 2, at least one load of the plurality of piezoelectric elements with the made to the operation surface 12 operation is detected If the adjustment threshold value Th 2 or more, the load threshold value Th 1 is adjusted, and the largest load among the detected loads is the adjusted load threshold value Th 1 or more, the pre-adjustment The control unit 4 is configured roughly to control the piezoelectric element that has detected the largest load so as to exhibit strong vibration as compared to the vibration when the load threshold Th 1 or more. Note load threshold Th 1, which is adjusted after the determination is made, is returned to the value before adjustment.

この制御部4は、複数の圧電素子が検出したうちの少なくとも1つの荷重が調整前の荷重しきい値Th以上である場合、荷重しきい値Thの調整を行わずにオン判定を行うように構成されている。 The control unit 4, when at least one load of the plurality of piezoelectric elements is detected is adjusted before the load threshold Th 1 or more, carries out on-determination without adjustment of the load threshold value Th 1 Is configured as.

また複数の圧電素子は、例えば、図1(b)に示すように、並んで配置され、操作に伴うパネル11の撓みを阻害する部材が圧電素子間に配置されない。   Further, for example, as shown in FIG. 1B, a plurality of piezoelectric elements are arranged side by side, and members that inhibit the deflection of the panel 11 due to the operation are not arranged between the piezoelectric elements.

本実施の形態の触覚呈示装置1は、一例として、複数の圧電素子として第1の圧電素子2a及び第2の圧電素子2bを備えているがさらに複数であっても良い。   The tactile sense presentation device 1 of the present embodiment includes, as an example, the first piezoelectric element 2a and the second piezoelectric element 2b as a plurality of piezoelectric elements.

また本実施の形態の制御部4は、第1の圧電素子2aが検出する荷重F及び第2の圧電素子2bが検出する荷重Fの双方が調整しきい値Th以上となった場合、中心部210から外れた位置を操作していると判定する。なお変形例として制御部4は、上述のように、荷重F及び荷重Fのいずれか一方が調整しきい値Th以上であった場合、中心部210から外れた位置を操作していると判定するように構成されても良い。 The control unit 4 of the present embodiment, when both of the load F 2 the load F 1 and the second piezoelectric element 2b in which the first piezoelectric element 2a is detected is detected becomes adjusted threshold value Th 2 or more It is determined that the position away from the central portion 210 is being operated. Note the controller 4 as a modification, as described above, when either one of the load F 1 and the load F 2 is was adjusted threshold value Th 2 or more, are working with a position deviated from the center 210 It may be configured to determine that

触覚呈示装置1は、例えば、図1(a)及び図1(b)に示すように、第1の圧電素子2a及び第2の圧電素子2bが基板10に配置されている。この基板10は、例えば、プリント配線基板である。   In the tactile sense presentation device 1, for example, as shown in FIGS. 1A and 1B, a first piezoelectric element 2a and a second piezoelectric element 2b are disposed on a substrate 10. As shown in FIG. The substrate 10 is, for example, a printed wiring board.

また触覚呈示装置1のパネル11は、例えば、ポリカーボネートなどの樹脂部材であり、板形状を有している。このパネル11の表面は、例えば、図1(a)に示すように、操作面12であり、印刷により形成された矩形の意匠によって操作領域120及び操作領域121が規定されている。   The panel 11 of the tactile sense presentation device 1 is, for example, a resin member such as polycarbonate and has a plate shape. The surface of the panel 11 is, for example, an operation surface 12 as shown in FIG. 1A, and an operation area 120 and an operation area 121 are defined by a rectangular design formed by printing.

第1の圧電素子2aと第2の圧電素子2bは、押子14を介してパネル11の裏面13と接触している。押子14は、例えば、ポリカーボネートなどの樹脂材料を用いて円柱形状に形成されている。この押子14は、例えば、パネル11と別体であっても良いし、パネル11の裏面13から突出するようにパネル11と一体に形成されても良い。   The first piezoelectric element 2 a and the second piezoelectric element 2 b are in contact with the back surface 13 of the panel 11 via the pressers 14. The presser 14 is formed in a cylindrical shape, for example, using a resin material such as polycarbonate. For example, the presser 14 may be separate from the panel 11, or may be integrally formed with the panel 11 so as to protrude from the back surface 13 of the panel 11.

本実施の形態の第1の圧電素子2aと第2の圧電素子2bは、基板10とパネル11の間に設けられ、パネル11の撓みを阻害する部材が間に配置されないようにされている。同様に、後述する変形例の第1の圧電素子2a〜第4の圧電素子2dは、基板10とパネル11の間に設けられ、パネル11の撓みを阻害する部材が間に配置されないようにされている。   The first piezoelectric element 2 a and the second piezoelectric element 2 b of the present embodiment are provided between the substrate 10 and the panel 11 so that a member that inhibits the deflection of the panel 11 is not disposed between them. Similarly, the first piezoelectric element 2a to the fourth piezoelectric element 2d of the modified example described later are provided between the substrate 10 and the panel 11 so that a member that inhibits the deflection of the panel 11 is not disposed between them. ing.

(第1の圧電素子2a及び第2の圧電素子2bの構成)
第1の圧電素子2a及び第2の圧電素子2bは、例えば、図1(b)に示すように、円板形状を有する金属シム20と、金属シム20よりも半径が小さい円板形状を有する圧電体21と、圧電体21と同じ半径を有する円板形状を有する上部電極22と、を備えて概略構成されている。この第1の圧電素子2a及び第2の圧電素子2bは、一例として、ユニモルフ型の圧電素子である。
(Configuration of First Piezoelectric Element 2a and Second Piezoelectric Element 2b)
The first piezoelectric element 2a and the second piezoelectric element 2b have, for example, a metal shim 20 having a disk shape and a disk shape having a radius smaller than that of the metal shim 20, as shown in FIG. 1 (b). A piezoelectric body 21 and an upper electrode 22 having a disk shape having the same radius as the piezoelectric body 21 are schematically configured. The first piezoelectric element 2a and the second piezoelectric element 2b are unimorph-type piezoelectric elements, as an example.

なお変形例として圧電素子は、例えば、2枚の圧電体を金属シム20の両面に設けたバイモルフ型圧電素子であっても良い。この圧電素子は、上部電極22側の圧電体によって荷重を検出し、裏側の圧電体のみ、又は双方の圧電体が振動するように構成される。   As a modification, the piezoelectric element may be, for example, a bimorph type piezoelectric element in which two piezoelectric bodies are provided on both sides of the metal shim 20. This piezoelectric element detects a load by the piezoelectric body on the upper electrode 22 side, and is configured such that only the piezoelectric body on the back side or both of the piezoelectric bodies vibrate.

金属シム20は、例えば、導電性を有するリン青銅やステンレスなどによって形成されている。また上部電極22は、例えば、銅などの導電性金属によって形成されている。この金属シム20は、例えば、圧電体21と電気的に接続され、下部電極として機能する。そして金属シム20は、例えば、基板10に形成された配線と電気的に接続されている。なお基板10は、例えば、金属シム20が撓むように、金属シム20に応じた凹部が設けられても良い。   The metal shim 20 is formed of, for example, conductive phosphor bronze or stainless steel. The upper electrode 22 is formed of, for example, a conductive metal such as copper. The metal shim 20 is, for example, electrically connected to the piezoelectric body 21 and functions as a lower electrode. The metal shim 20 is electrically connected to, for example, a wire formed on the substrate 10. The substrate 10 may be provided with a recess corresponding to the metal shim 20, for example, so that the metal shim 20 is bent.

圧電体21の材料としては、例えば、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などが用いられる。圧電体21は、例えば、これらの材料を用いて形成された膜を積層して形成された積層型の圧電体である。なお圧電体21は、厚み方向に分極し、厚み方向の変形に対して出力が大きくなるように構成されている。   As a material of the piezoelectric body 21, for example, lithium niobate, barium titanate, lead titanate, lead zirconate titanate (PZT), lead meta niobate, polyvinylidene fluoride (PVDF) or the like is used. The piezoelectric body 21 is, for example, a laminated piezoelectric body formed by laminating films formed using these materials. The piezoelectric body 21 is configured to be polarized in the thickness direction and to have a large output against deformation in the thickness direction.

第1の圧電素子2aは、操作面12に荷重が付加されると、パネル11、押子14及び上部電極22を介して圧電体21が変形する。圧電体21は、この変形に応じた電圧を、上部電極22及び金属シム20を介して出力する。また圧電体21は、上部電極22及び金属シム20を介して電圧が印加されるとこの電圧に応じて変形する。   In the first piezoelectric element 2 a, when a load is applied to the operation surface 12, the piezoelectric body 21 is deformed via the panel 11, the presser 14, and the upper electrode 22. The piezoelectric body 21 outputs a voltage corresponding to the deformation via the upper electrode 22 and the metal shim 20. Further, when a voltage is applied through the upper electrode 22 and the metal shim 20, the piezoelectric body 21 deforms according to the voltage.

第1の圧電素子2a及び第2の圧電素子2bは、例えば、図2(a)に示すように、荷重に応じて出力した電圧を検出信号S及び検出信号Sとして制御部4に出力する。そして第1の圧電素子2a及び第2の圧電素子2bは、制御部4から出力された駆動信号S及び駆動信号Sに基づく電圧に応じて変形して振動するように構成されている。 The first piezoelectric element 2a and the second piezoelectric element 2b is output, for example, as shown in FIG. 2 (a), the control unit 4 a voltage output according to the load as a detection signal S 1 and the detection signal S 2 Do. The first piezoelectric element 2a and the second piezoelectric element 2b is deformed in accordance with a voltage based on the drive signals S 3 and the drive signal S 4 output from the control unit 4 is configured to vibrate.

この駆動信号S及び駆動信号Sは、例えば、予め定められた時間(駆動呈示時間T)供給される。また駆動信号S及び駆動信号Sは、一例として、図2(b)に示すように、サイン波形状を有するがこれに限定されない。 The driving signals S 3 and the drive signal S 4 is, for example, predetermined time (driving presentation time T 2) supply. The driving signals S 3 and the drive signal S 4, as an example, as shown in FIG. 2 (b), has a sine wave shape is not limited thereto.

(制御部4の構成)
制御部4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4が動作するためのプログラムと、荷重しきい値Thと、調整しきい値Thと、が格納されている。RAMは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。
(Configuration of control unit 4)
The control unit 4 includes, for example, a central processing unit (CPU) that performs computation, processing, and the like on acquired data according to a stored program, a random access memory (RAM) that is a semiconductor memory, and a read only memory (ROM). Is a microcomputer that The ROM, for example, a program for the control unit 4 is operated, a load threshold value Th 1, and adjusting the threshold value Th 2, is stored. The RAM is used, for example, as a storage area for temporarily storing operation results and the like.

制御部4は、複数の圧電素子によって検出された全ての荷重が調整前の荷重しきい値Thより小さく、また検出された少なくとも1つの荷重が調整しきい値Th以上となった場合、荷重しきい値Thを調整し、検出された最も大きい荷重が調整された荷重しきい値Th以上の場合、オン判定を行うと共に調整されない際の触覚よりも強い触覚を呈示するように構成されている。なお本実施の形態では、全ての荷重が調整しきい値Th以上となった場合、荷重しきい値Thを調整する。 The control unit 4, if less than the load threshold Th 1 before adjustment all load detected by the plurality of piezoelectric elements, also the at least one load detected becomes adjusted threshold value Th 2 or more, adjust the load threshold Th 1, when the detected load threshold Th 1 or more largest load is adjusted which, configured to present a stronger tactile than tactile when unregulated performs on determining It is done. In the present embodiment, when all the load becomes adjusted threshold value Th 2 or more, to adjust the load threshold Th 1.

具体的には、例えば、図1(b)に示すように、操作者が第1の圧電素子2aの中心部210よりも境界8よりの位置で操作した場合、第1の圧電素子2aが検出した荷重がFであり、第2の圧電素子2bが検出した荷重がF(<F)であったとする。 Specifically, for example, as shown in FIG. 1B, when the operator operates at a position closer to the boundary 8 than the central portion 210 of the first piezoelectric element 2a, the first piezoelectric element 2a detects It is assumed that the obtained load is F 1 and the load detected by the second piezoelectric element 2 b is F 2 (<F 1 ).

制御部4は、検出された荷重F及び荷重Fと調整前の荷重しきい値Thを比較し、荷重F及び荷重Fが荷重しきい値Thより小さい場合、さらに荷重F及び荷重Fと調整しきい値Thとを比較する。そして制御部4は、荷重F及び荷重Fが調整しきい値Th以上であった場合、中心部210から外れた位置を操作していると判定する。 Control unit 4 compares the load threshold Th 1 before adjustment detected a load F 1 and the load F 2, when the load F 1 and the load F 2 is the load threshold Th 1 smaller, further load F Compare 1 and the load F 2 and adjusting the threshold Th 2. The control unit 4 determines that when the load F 1 and the load F 2 is was adjusted threshold value Th 2 or more, are working with a position deviated from the center 210.

次に制御部4は、荷重しきい値Thを調整して小さくする。なお調整された荷重しきい値Thは、一例として、調整前の荷重しきい値Thの70〜90%が好ましく、80%がより好ましい。 Next, the control unit 4, to reduce and adjust the load threshold Th 1. Note load threshold Th 1, which is adjusted, for example, preferably 70% to 90% of the load threshold Th 1 before adjustment, and more preferably 80%.

つまり各しきい値は、調整しきい値Th<調整後の荷重しきい値Th<調整前の荷重しきい値Thの大小関係を有する。 That is, each threshold value has a magnitude relation of adjustment threshold value Th 2 <adjusted load threshold value Th 1 <pre-adjusted load threshold value Th 1 .

次に制御部4は、最も大きい荷重Fと調整後の荷重しきい値Thとを比較し、最も大きい荷重Fが調整後の荷重しきい値Th以上である場合、最も大きい荷重Fを検出した第1の圧電素子2aの操作領域120に対して操作が行われたと判定する。 Next, the control unit 4 compares the largest load F 1 with the adjusted load threshold Th 1, and when the largest load F 1 is the adjusted load threshold Th 1 or more, the largest load It determines that the operation in the operation area 120 of the first piezoelectric element 2a which detects the F 1 were made.

制御部4は、操作が行われたと判定した後、操作を検出した第1の圧電素子2aを駆動する駆動信号Sを出力すると共に第1の圧電素子2aの操作領域120が操作されたことを示す操作情報Sを生成して接続された電子機器に出力する。 Control unit 4, after determining that the operation has been performed, the operation area 120 of the first piezoelectric element 2a and outputs a drive signal S 3 for driving the first piezoelectric element 2a which detects an operation has been operated generated by the operation information S 5 indicating the output to the connected electronic equipment.

ここで制御部4は、操作が中心部210から外れた位置で行われたと判定しているので、この駆動信号Sを中心部210が操作された際の駆動信号Sと異なるものとして強い振動を呈示する。つまり制御部4は、駆動信号の波形を変えて強い振動を呈示する。制御部4は、操作者が中心部210の外を操作した場合、中心部210を操作した際に感じる触覚と同等の触覚が得られるような強い振動を呈示する。 Here, the control unit 4, since the operation is determined to have been performed at a position deviated from the center 210, a strong as distinct from the drive signal S 3 when the driving signal S 3 center 210 is operated Present the vibration. That is, the control unit 4 changes the waveform of the drive signal to present strong vibration. When the operator operates outside the central portion 210, the control portion 4 presents strong vibrations such that a tactile sensation equivalent to that felt when operating the central portion 210 can be obtained.

具体的には、制御部4は、例えば、図2(b)に示すように、振動の振幅A、波長λ、周期T、呈示時間Tの少なくとも1つを制御して強い振動を呈示する。 Specifically, as shown in FIG. 2B, for example, the control unit 4 controls at least one of the amplitude A of the vibration, the wavelength λ, the period T 1 , and the presentation time T 2 to present a strong vibration. Do.

制御部4は、強い振動を生成するため、振幅Aを大きくしたり、波長λを短くしたり、周期Tを短くしたり、呈示時間Tを長くしたりする。なお制御部4は、例えば、駆動信号が減衰する場合、減衰比を変えても良い。 The control unit 4, to generate a strong vibration, or by increasing the amplitude A, or to shorten the wavelength lambda, or shortening the period T 1, or a longer presentation time T 2. The control unit 4 may change the attenuation ratio, for example, when the drive signal is attenuated.

ここで変形例として図2(c)では、第1の圧電素子2a〜第4の圧電素子2dが密集して配置されている様子を示している。この変形例では、第1の圧電素子2a〜第4の圧電素子2dに応じて操作領域120〜操作領域123が操作面12に形成されている。図2(c)では、操作領域120〜操作領域123の間に仮想的な境界8a及び境界8bを図示している。   Here, as a modified example, FIG. 2C shows a state in which the first piezoelectric element 2a to the fourth piezoelectric element 2d are densely arranged. In this modification, an operation area 120 to an operation area 123 are formed on the operation surface 12 in accordance with the first piezoelectric element 2 a to the fourth piezoelectric element 2 d. In FIG. 2C, virtual boundaries 8a and 8b are illustrated between the operation area 120 and the operation area 123.

この変形例では、まず制御部4は、例えば、第1の圧電素子2a〜第4の圧電素子2dが検出した荷重と調整前の荷重しきい値Thとを比較する。制御部4は、検出された荷重が調整前の荷重しきい値Thより小さい場合、さらに検出された荷重と調整しきい値Thとを比較する。続いて制御部4は、少なくとも1つの荷重が調整しきい値Th以上である場合、荷重しきい値Thを下げて最も大きい荷重と比較する。制御部4は、この最も大きい荷重が調整後の荷重しきい値Th以上である場合、最も大きい荷重を検出した圧電素子の操作領域が操作されたとして操作情報Sを出力すると共に強い振動を呈示する。 In this modification, the first control unit 4, for example, the first piezoelectric element 2a~ fourth piezoelectric element 2d compares the load threshold Th 1 before adjustment and the load detected. Control unit 4, detected load cases before adjustment of the load threshold value Th 1 is smaller than is compared further with the detected load and adjusting the threshold Th 2. Subsequently, the control unit 4, if at least one load is adjusted threshold value Th 2 or more, compared with the largest load by lowering the load threshold Th 1. When the largest load is equal to or greater than the adjusted load threshold Th 1 , the control unit 4 outputs the operation information S 5 on the assumption that the operation area of the piezoelectric element that has detected the largest load is operated and the strong vibration is generated. Present

以下に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3のフローチャートに従って説明する。   Hereinafter, an example of the operation of the tactile sense presentation device 1 of the present embodiment will be described according to the flowchart of FIG.

(動作)
触覚呈示装置1の制御部4は、第1の圧電素子2a及び第2の圧電素子2bから出力される検出信号S及び検出信号Sに基づいて荷重が検出される、つまりステップ1の「Yes」が成立すると(Step1:Yes)、検出された荷重F及び荷重Fと調整前の調整しきい値Thとを比較する。
(Operation)
Control unit 4 of the tactile display device 1, the load on the basis of the detection signal S 1 and the detection signal S 2 output from the first piezoelectric element 2a and the second piezoelectric element 2b is detected, i.e. Step 1 " If Yes "is satisfied (Step1: Yes), and compares the adjusted threshold value Th 2 before adjustment detected a load F 1 and the load F 2.

制御部4は、検出された荷重F又は荷重Fが調整前の荷重しきい値Thより小さい場合(Step2:Yes)、さらに調整しきい値Thと比較する。 The control unit 4, if the detected load F 1 or load F 2 is adjusted before the load threshold Th 1 is smaller than (Step2: Yes), compares further the adjustment threshold Th 2.

制御部4は、検出された荷重F及び荷重Fが調整しきい値Th以上である場合(Step3:Yes)、荷重しきい値Thを調整する(Step4)。続いて制御部4は、最も大きい荷重と調整後の荷重しきい値Thとを比較する(Step5)。 The control unit 4, when the load F 1 and the load F 2 that has been detected is adjusted threshold value Th 2 or more (Step3: Yes), to adjust the load threshold Th 1 (Step4). Subsequently, the control unit 4 compares the load threshold Th 1 after adjustment the largest load (Step5).

制御部4は、最も大きい荷重が調整された荷重しきい値Th以上である場合(Step6:Yes)、最も大きい荷重を検出した圧電素子に駆動信号を出力して触覚を呈示すると共に当該圧電素子の操作領域が操作されたことを示す操作情報Sを生成して電子機器に出力する(Step7)。 When the largest load is equal to or larger than the adjusted load threshold Th 1 (Step 6: Yes), the control unit 4 outputs a drive signal to the piezoelectric element that has detected the largest load to present a sense of touch and the piezoelectric It generates operation information S 5 indicating that the operation region of the device has been operated to output to the electronic equipment (Step7).

ステップ7において制御部4は、荷重しきい値Thが調整されている場合、荷重が調整前の荷重しきい値Th以上となって呈示される振動よりも強い振動を生成する駆動信号を出力する。また制御部4は、荷重しきい値Thが調整されていない場合、荷重が調整前の荷重しきい値Th以上となって呈示される振動を生成する駆動信号を出力する。 Control unit 4 in step 7, when a load threshold value Th 1 is adjusted, the drive signal for generating a strong vibration than the vibration that load is presented by a pre-adjustment of the load threshold value Th 1 or more Output. The control unit 4, when a load threshold value Th 1 is not adjusted, and outputs a drive signal for generating a vibration load is presented by a pre-adjustment of the load threshold value Th 1 or more.

次に制御部4は、荷重しきい値Thが調整されている場合、調整した荷重しきい値Thを元の値に戻し(Step8)、ステップ1に処理を進める。また制御部4は、荷重しきい値Thが調整されていない場合、ステップ1に処理を進める。これらの処理は、触覚呈示装置1の電源が遮断されるまで行われる。 Next, the control unit 4, when a load threshold value Th 1 is adjusted to return the load threshold Th 1 was adjusted to the original value (Step8), the process proceeds to step 1. The control unit 4, when a load threshold value Th 1 is not adjusted, the process proceeds to step 1. These processes are performed until the power supply of the tactile sense presentation device 1 is shut off.

ここでステップ2において制御部4は、検出された荷重F又は荷重Fが調整前の荷重しきい値Th以上であった場合(Step2:No)、ステップ7に処理を進める。 Here, the control unit 4 in step 2, when the load F 1 or load F 2 that has been detected was unadjusted load threshold Th 1 or more (Step2: No), the process proceeds to step 7.

ここでステップ3において制御部4は、少なくとも荷重F及び荷重Fの少なくとも1つの荷重が調整しきい値Thより小さい場合(Step3:No)、ステップ1に処理を進める。 Controller 4 wherein in step 3, if at least the at least one load of the load F 1 and the load F 2 is adjusted threshold Th 2 is smaller than (Step3: No), the process proceeds to step 1.

またステップ6において制御部4は、最も大きい荷重が調整された荷重しきい値Thより小さい場合(Step6:Yes)、ステップ1に処理を進める。 The control unit 4 at step 6, if the largest load threshold Th 1 is smaller than a load is adjusted (Step6: Yes), the process proceeds to step 1.

(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、触覚の差を抑制することができる。具体的には、触覚呈示装置1は、圧電素子の中心部210を外れて操作がなされたと判定した場合、荷重しきい値Th1を下げてオン判定し易くすると共に、オン判定した場合に強い振動を呈示するので、この構成を採用しない場合と比べて、中心部210を操作した場合と外れた場合とで触覚の差が抑制される。従って触覚呈示装置1は、触覚の差が抑制されているので、操作が受け付けられたことが分かり易く、操作性が良い。
(Effect of the embodiment)
The haptic presentation device 1 according to the present embodiment can suppress the difference in haptics. Specifically, when the tactile sense presentation device 1 determines that the operation has been performed with the center part 210 of the piezoelectric element removed, the load threshold Th1 is lowered to facilitate on determination, and strong vibration occurs when on determination is made. Therefore, compared to the case where this configuration is not adopted, the difference in the sense of touch is suppressed between when the central portion 210 is operated and when it deviates. Therefore, since the tactile sense difference is suppressed, the tactile sense presentation device 1 can easily understand that the operation has been accepted, and the operability is good.

触覚呈示装置1は、操作がなされた位置を検出する機能がパネル11になくとも、圧電素子の中心部210か、中心部210の外か、を判定することができるので、パネルがタッチパネルなどの場合と比べて、低コストで製造することができる。   Since the tactile sense presentation device 1 can determine whether the central portion 210 of the piezoelectric element or the outside of the central portion 210 is not present in the panel 11 even if the function of detecting the position where the operation is performed is present, the panel Compared to the case, it can be manufactured at low cost.

触覚呈示装置1は、荷重F及び荷重Fが調整しきい値Th以上となった場合、中心部210から外れた位置を操作していると判定するので、いずれか一方の場合と比べて、判定の精度が高い。 When the load F 1 and the load F 2 become equal to or greater than the adjustment threshold Th 2 , the tactile sense presentation device 1 determines that the position away from the central portion 210 is being manipulated, and therefore, the tactile presentation device 1 is compared with either case. The accuracy of the judgment is high.

触覚呈示装置1は、圧電素子が密集していても、荷重しきい値Thを高めに設定し、その後調整してオン判定できるので、この構成を採用しない場合と比べて、他の圧電素子が同時にオン判定となることを抑制すると共に適切な振動を呈示して触覚の差を抑制することができる。 The tactile sense presentation device 1 can set the load threshold value Th 1 higher even if the piezoelectric elements are dense, and then adjust and determine ON, and therefore, other piezoelectric elements can be compared with the case where this configuration is not adopted. At the same time, it is possible to suppress the difference between the senses of touch by presenting an appropriate vibration while suppressing the on determination at the same time.

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。   As mentioned above, although some embodiment and modification of this invention were described, these embodiment and modification are only an example, and do not limit the invention which concerns on a claim. These novel embodiments and modifications can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, changes and the like can be made without departing from the scope of the present invention. Further, all combinations of the features described in the embodiments and the modifications are not necessarily essential to the means for solving the problems of the invention. Furthermore, these embodiments and modifications are included in the scope and the gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1…触覚呈示装置、2a〜2b…第1の圧電素子2a〜第4の圧電素子、4…制御部、8,8a,8b…境界、10…基板、11…パネル、12…操作面、13…裏面、14…押子、20…金属シム、21…圧電体、22…上部電極、120〜123…操作領域、210…中心部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... tactile sense presentation apparatus, 2a-2b ... 1st piezoelectric element 2a-4th piezoelectric element, 4 ... control part, 8, 8a, 8b ... boundary, 10 ... board | substrate, 11 ... panel, 12 ... operation surface, 13 ... back surface, 14 ... presser, 20 ... metal shim, 21 ... piezoelectric body, 22 ... upper electrode, 120-123 ... operation area, 210 ... central part

Claims (5)

荷重しきい値及び調整しきい値を有し、操作面になされた操作に伴って複数の圧電素子が検出したうちの少なくとも1つの荷重が前記調整しきい値以上である場合、前記荷重しきい値を調整し、さらに検出された荷重のうちで最も大きい荷重が調整された前記荷重しきい値以上である場合、調整前の前記荷重しきい値以上となった場合の振動と比べて強い振動を呈示するように前記最も大きい荷重を検出した圧電素子を制御する制御部を備えた触覚呈示装置。   If the load threshold and the adjustment threshold have at least one load detected by the plurality of piezoelectric elements in accordance with the operation performed on the operation surface, the load threshold When the value is adjusted, and the largest load among the detected loads is equal to or more than the adjusted load threshold value, vibration stronger than the vibration when the load threshold value or more before adjustment is reached. And a control unit configured to control the piezoelectric element that has detected the largest load so as to present the. 前記制御部は、前記複数の圧電素子が検出したうちの少なくとも1つの荷重が調整前の前記荷重しきい値以上である場合、前記荷重しきい値の調整を行わずにオン判定を行う、
請求項1に記載の触覚呈示装置。
When at least one load detected by the plurality of piezoelectric elements is equal to or more than the load threshold before adjustment, the control unit performs on determination without adjusting the load threshold.
The tactile sense presentation device according to claim 1.
さらに、複数の操作領域が設けられた前記操作面を有するパネルと、
それぞれの前記操作領域の中央の下方に配置された前記複数の圧電素子と、
を備えた請求項1又は2に記載の触覚呈示装置。
Furthermore, a panel having the operation surface provided with a plurality of operation areas;
The plurality of piezoelectric elements disposed below the center of each of the operation areas;
The tactile sense presentation device according to claim 1 or 2, comprising
前記複数の圧電素子は、並んで配置され、操作に伴う前記パネルの撓みを阻害する部材が圧電素子間に配置されない、
請求項3に記載の触覚呈示装置。
The plurality of piezoelectric elements are disposed side by side, and a member that inhibits the deflection of the panel due to the operation is not disposed between the piezoelectric elements.
The tactile sense presentation device according to claim 3.
前記制御部は、振動の振幅、波長、周期、呈示時間の少なくとも1つを制御して前記強い振動を呈示する、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の触覚呈示装置。
The control unit controls at least one of an amplitude, a wavelength, a period, and a presentation time of vibration to present the strong vibration.
The tactile sense presentation device according to any one of claims 1 to 4.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011123823A (en) * 2009-12-14 2011-06-23 Kyocera Corp Tactile sense presentation device
JP2012014340A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Kyocera Corp Touch presentation apparatus and method of controlling touch presentation apparatus
JP2012014341A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Kyocera Corp Tactile presentation device and method of controlling the same
JP2013156888A (en) * 2012-01-31 2013-08-15 Kyocera Display Corp Input device
JP2015106162A (en) * 2013-11-28 2015-06-08 株式会社デンソー Electronic device
JP2016162364A (en) * 2015-03-04 2016-09-05 ソニー株式会社 Input device and information processor
JP2017016510A (en) * 2015-07-03 2017-01-19 富士通株式会社 Electronic device and depression detection program

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011123823A (en) * 2009-12-14 2011-06-23 Kyocera Corp Tactile sense presentation device
JP2012014340A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Kyocera Corp Touch presentation apparatus and method of controlling touch presentation apparatus
JP2012014341A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Kyocera Corp Tactile presentation device and method of controlling the same
JP2013156888A (en) * 2012-01-31 2013-08-15 Kyocera Display Corp Input device
JP2015106162A (en) * 2013-11-28 2015-06-08 株式会社デンソー Electronic device
JP2016162364A (en) * 2015-03-04 2016-09-05 ソニー株式会社 Input device and information processor
JP2017016510A (en) * 2015-07-03 2017-01-19 富士通株式会社 Electronic device and depression detection program

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