JP2020504892A - 力センサを含むタッチセンシティブインターフェース - Google Patents
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Abstract
Description
トランスデューサは、作動トランスデューサと呼ばれ、プレートに沿って延びる定常的な屈曲波を形成するような方法でプレートに圧力を加えるように設計され、共振周波数に従ってプレートの振動を駆動し、
タッチセンシティブインターフェースは、
・屈曲波の振幅を検出するように設計されており、各ディテクターは検出回路に接続された少なくとも1つのディテクターと、
・エフェクタと接触面との間の接触から生じる屈曲波の減衰を表す減衰信号と呼ばれる信号を形成するように構成された検出回路と、
・減衰信号に基づいて、エフェクタによって特に接触面に対して垂直に加えられた力の大きさを推定するように構成された処理回路と、
を含むことを特徴とする。
・各トランスデューサは周期的に変調された、言い換えれば振動する、プレート上に圧力を加える。
・プレートは、第1の横方向縁部によって境界を定められ、プレートは第1の横方向縁部と平行に整列された複数の作動トランスデューサに接続され、少なくとも1つのトランスデューサは、第2の横方向縁部の近傍に配置され、第2の横方向縁部は第1の横方向縁部の反対である。
・作動トランスデューサ(10n)は、以下のように構成されている。
・・屈曲波の振幅は10μm未満、さらには5μm未満である。
・・および/または共振周波数が10kHzより高い。
・・および/または屈曲波(4)の波長(λ)は、1mmから40mmの間の範囲にある。
・処理回路は、エフェクタによって加えられた力の大きさを推定するような方法で減衰関数に較正関数を適用するように構成される。処理回路によって考慮される較正関数は予め決められている。
・少なくとも1つの作動トランスデューサは、MEMSタイプの圧電トランスデューサまたは電気機械トランスデューサである。
・少なくとも1つのディテクターは、圧電トランスデューサまたは電気機械トランスデューサである。
・少なくとも1つのディテクターがプレートと接触して配置されている。
・プレートは透明であるか、または透明部分を含む。
・タッチセンシティブインターフェースは、例えば機械またはマイクロプロセッサなどの装置を制御するための制御信号と呼ばれる信号を生成するように設計されており、制御信号は推定された力の大きさに依存する。
・所与の測定周波数に従って屈曲波の振幅を測定する。
・減衰信号を形成するような方法で、測定された振幅を基準振幅と比較する。基準振幅は前のステップで決定される。
各作動トランスデューサは電源信号によって供給され、
・検出回路は、ディテクターによって検出された屈曲波の振幅が設定値と異なるときにフィードバック信号と呼ばれる電源信号を確立するように構成される。
検出回路は、フィードバック信号の関数として減衰信号を形成するように構成される。
a)共振周波数に応じて、少なくとも1つの作動トランスデューサにより、プレートに沿って延びるたわみ波を形成するステップ。
b)測定時間と呼ばれる所与の時間における屈曲波の振幅のディテクターにより測定するステップ。
c)ステップb)の間に得られた測定値の関数として、前記力の影響下での屈曲波の減衰を表す減衰信号を得るステップ。
d)測定時に、ステップc)の間に得られた減衰信号の関数としての力の大きさを推定するステップ。
・その振幅が10μbm以下、あるいは5μm以下。
・共振周波数は10kHzより高いが、有利には200kHzより低い。
・その波長は1mmから40mmの間である。
ci)エフェクタが接触面を押圧していない場合の屈曲波の振幅を表す、基準振幅と呼ばれる振幅を考慮に入れるサブステップ。
cii)測定時に、ステップb)中に測定された振幅を使用して、基準振幅と測定振幅との間の比較を表す比較信号を決定するサブステップ。
ciii)比較信号の関数として減衰信号を得るサブステップ。
ステップa)の間に、各作動トランスデューサは、電源電圧の形態の電源信号によって供給される。
測定された振幅が設定値と異なる場合、ステップb)は、測定時に測定された振幅の関数として、フィードバック信号と呼ばれる電源信号を形成することを含む。
ステップc)は、フィードバック信号の関数として減衰信号を形成することを含む。
di)較正関数を考慮に入れるサブステップ。
dii)ステップc)の間に決定された減衰信号に前記較正関数を適用するサブステップ。
i)接触面上の、前記パラメータと関連する領域において、エフェクタを作用させるステップ。
ii)エフェクタによって接触面に及ぼされる力の推定値の関数としてのパラメータの値を調整するステップ。この推定値は、本発明の第2の主題による方法を実施することによって得られる。
Claims (19)
- タッチセンシティブインターフェース(1)は、エフェクタ(5)によって接触されるように設計された接触面(2s)で定義づけられるプレート(2)を含み、
トランスデューサ(101….10N)は、作動トランスデューサと呼ばれ、プレート(2)に沿って延びる定常的な屈曲波(4)を形成するような方法でプレートに圧力を加えるように設計され、共振周波数に従ってプレートの振動を駆動し、
前記タッチセンシティブインターフェースは、
屈曲波(4)の振幅を検出するように設計されており、各トランスデューサは検出回路(21)に接続された少なくとも1つのディテクター(201、202)と、
エフェクタ(5)と接触面(2s)との間の接触から生じる屈曲波(4)の減衰を表す減衰信号(Satt)と呼ばれる信号を形成するように構成された検出回路(21)と、
減衰信号(Satt)に基づいて、エフェクタによって接触面(2s)に加えられる力の大きさ(F)を推定するように構成された処理回路(22)と、
を含むことを特徴とする。 - 前記プレートは、第1の横方向縁部(21)によって境界を定められ、前記プレートは、前記第1の横方向縁部(21)と平行に整列した複数の作動トランスデューサに接続され、少なくとも1つのディテクター(201、202)が第2の横方向縁部(22)の近傍に配置され、前記第2の横方向縁部は前記第1の横方向縁部とは反対側にある、
請求項1に記載のタッチセンシティブインターフェース。 - 前記作動トランスデューサ(10n)が、
共振周波数が10kHzより高く、
および/または、接触面(2s)に垂直な方向における屈曲波(4)の振幅は、10μm未満、さらには5μm未満であり、
および/または、屈曲波(4)の波長(λ)は、1mmから40mmの間の範囲内にあるように構成されている、
請求項1または2に記載のタッチセンシティブインターフェース。 - 前記検出回路(21)は、
所与の測定周波数に従って屈曲波(4)の振幅(A(t))を測定し、
減衰信号(Satt)を形成するような方法で、測定振幅(A(t))を基準振幅と比較するように構成される、
請求項1から3のいずれか一項に記載のタッチセンシティブインターフェース。 - 各作動トランスデューサ(10n)は電源信号(V)によって供給され、
前記検出回路(21)は、ディテクター(201、202)によって検出された屈曲波(4)の振幅が設定値(A)と異なるときに、フィードバック信号(δV)と呼ばれる電源信号を確立するように構成され、
前記検出回路(21)は、フィードバック信号(δV)の関数として減衰信号(Satt)を形成するように構成される、
請求項1から3のいずれか一項に記載のタッチセンシティブインターフェース。 - 処理回路は、エフェクタ(5)によって加えられる力の大きさを推定するように、減衰関数(Satt)に較正関数(f)を加えるように構成される、
請求項1から5のいずれか一項に記載のタッチセンシティブインターフェース。 - 少なくとも1つの作動トランスデューサ(10n)は、MEMSタイプの圧電トランスデューサまたは電気機械トランスデューサであり、
および/または、少なくとも1つのディテクター(201、202)は、圧電トランスデューサまたは電気機械トランスデューサである、
請求項1から6のいずれか一項に記載のタッチセンシティブインターフェース。 - 前記プレート(2)が透明である、請求項1から7のいずれか一項に記載のタッチセンシティブインターフェース。
- タッチセンシティブインターフェース(1)に属するプレート(2)の接触面と呼ばれる表面(2s)を押すエフェクタ(5)によって及ぼされる力の大きさを推定する方法であって、
a)共振周波数に従って、少なくとも1つの作動トランスデューサ(10n)により、プレート(4)に沿って延在する定常的な屈曲波を形成するステップと、
b)測定時間(t)と呼ばれる所与の時間における屈曲波(4)の振幅(A(t))のディテクター(201、202)による測定するステップと、
c)ステップb)の間に得られた測定値の関数として、力の影響下での屈曲波(4)の減衰を表す減衰信号(Satt)を得るステップと、
d)ステップc)の間に得られた減衰信号(Satt)の関数としての、測定時における力(F)の大きさを推定するステップと、
を備える。 - 前記ステップa)の間、前記屈曲波は、前記プレートの一つの縁部(21、22)と平行に延びる複数の作動トランスデューサ(10n)によって形成される、請求項9に記載の方法。
- 共振周波数が10kHzより高く、
接触面(2s)に垂直な方向における屈曲波(4)の振幅は、10μm未満、さらには5μm未満であり、
および/または、屈曲波(4)の波長(λ)は、1mmから40mmの間の範囲内にある、
請求項9または10に記載の方法。 - ステップc)が、
ci)接触面(2s)を押圧するエフェクタがない場合の屈曲波(4)の振幅を表す、基準振幅と呼ばれる振幅(Aref)を考慮に入れるサブステップと、
cii)ステップb)の間に測定された振幅A(t)に基づいて、基準振幅と測定振幅との間の比較を表す比較信号(SΔ)を決定するサブステップと、
ciii)比較信号(SΔ)の関数として減衰信号(Satt)を得るサブステップと、
を含む、請求項9から11のいずれか一項に記載の方法。 - ステップa)の間、各作動トランスデューサ(10n)は電源信号(V)によって供給され、
ステップb)は、測定された振幅が設定値(A)と異なる場合に、各測定時間に測定された振幅(A(t))の関数として、フィードバック信号と呼ばれる電源信号を形成することを含み、
ステップc)は、フィードバック信号(δV)の関数として減衰信号を形成することを含む、請求項9から11のいずれか一項に記載の方法。 - di)較正関数(f)を考慮に入れるサブステップと、
dii)ステップc)の間に決定された減衰信号(Satt)に前記較正関数を適用するサブステップと、
を含む、請求項9から13のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ステップd)の間に、前記推定された大きさの値が、最小値(Fmin)と最大値(Fmax)との間の範囲内の値に割り当てられ、幾つかの中間値は前記最小値と前記最大値との間に含まれる、請求項9から14のいずれか一項に記載の方法。
- プレート(2)上に形成された接触面(2s)を含むタッチセンシティブインターフェース(1)によって装置を制御する方法であって、装置はパラメータ(P1、P2、P3、P4、P5、P6)によって制御可能であり、前記方法は、前記パラメータの値を調整するような方法で、エフェクタ(5)を接触面上に作用させることを含み、前記方法は、
i)前記パラメータと関連する接触面の領域において、接触面上にエフェクタ(5)を作用させるステップと、
ii)エフェクタによって接触面に及ぼされる力の推定値の関数としての、パラメータの値を調整し、前記推定値は、請求項9から16のいずれか一項に記載の方法を実施することによって得られるステップと、
を含む。 - 前記ステップi)と前記ステップii)との間に、前記エフェクタによって接触される前記接触面の領域を位置特定し、このように位置特定された前記領域に従って前記パラメータを選択するステップi’)を含む、請求項16に記載の方法。
- パラメータ(P1、P2、P3、P4、P5、P6)によって制御することができ、タッチセンシティブインターフェース(1)を備え、前記タッチセンシティブインターフェースの壁(2)の接触面(2s)上にエフェクタ(5)によって作用される力の関数として前記パラメータの値を調整するように構成され、前記タッチセンシティブインターフェースは、請求項1から8のいずれか一項に記載のものである、装置。
- 前記タッチセンシティブインターフェースが、前記エフェクタによって接触される前記接触面の領域を局所化するように設計された回路と、前記領域の関数として前記パラメータを選択するように構成された回路と、をさらに含む、請求項18に記載の装置。
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