JP2020522708A - マルチモーダルセンシングトランスデューサ - Google Patents
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Abstract
マルチモーダルセンシングトランスデューサは、外側センシング面を有する力コンセントレータを含み得る。マルチモーダルセンシングトランスデューサは、力コンセントレータに結合された少なくとも1つの電極も含み得る。更に、マルチモーダルセンシングトランスデューサは、少なくとも1つの電極に隣接して配置された少なくとも1つの力覚素子を含み得る。その上、マルチモーダルセンシングトランスデューサは、少なくとも1つの電極と少なくとも1つの力覚素子との間に配置された少なくとも1つのエアギャップを含み得る。
Description
ここで議論される実施形態は、マルチモーダルセンシングトランスデューサに関する。
従来の力センシングデバイス又はトランスデューサは、外力の大きさ、又はデバイス若しくはトランスデューサのセンシング面に与えられている力の振幅を検出するために使用され得る。従来の力センシングデバイス又はトランスデューサは、典型的には平らな又は平面状の面上で使用され、平らでない又は湾曲した面で使用されるときには正確な測定値を示さないかもしれない。
ここに主張される主題は、不利な点を解決する、又は上述のような環境においてのみ動作する実施形態には限定されない。むしろ、この背景技術は、ここに説明される少なくとも1つの実施形態が行われ得る1つの例示的技術領域を示すために提供されているに過ぎない。
例示的実施形態が、添付の図面を使用して、更に具体的にかつ詳細に記述及び説明される。
図1は、マルチモーダルセンシングトランスデューサの例示的な物理的積み重ねトポロジーの配置を示す。
図2Aは、マルチモーダルセンシングトランスデューサの電気的インタフェースの例を示す。
図2Bは、マルチモーダルセンシングトランスデューサの電気的インタフェースの例を示す。
図2Cは、マルチモーダルセンシングトランスデューサの電気的インタフェースの例を示す。
図2Dは、マルチモーダルセンシングトランスデューサの電気的インタフェースの例を示す。
図3Aは、マルチモーダルセンシングトランスデューサの代替のフォームファクタを、可撓性のある形状の構成を含めて示す。
図3Bは、マルチモーダルセンシングトランスデューサの代替のフォームファクタを、可撓性のある形状の構成を含めて示す。
図4は、1つ以上のマルチモーダルセンシングトランスデューサを含む車両テールゲート安全システムのための衝突警告及び衝突検知において機能的センシングモードを実装する応用例を示す。
図5は、1つ以上のマルチモーダルセンシングトランスデューサを含むロボットグリッパシステムにおける機能的センシングモードを実装する応用例を示す。
図6は、マルチモーダルセンシングトランスデューサの動作による、入力センシング、入力センシングの計算処理、及びシステムのインタラクティブ機能制御のための例示的方法を示す。
図7は、全て本開示の少なくとも1つの実施形態による例示的コンピュータシステムのブロック図を示す。
従来の力センシングデバイス又はトランスデューサは、力センシングデバイス又はトランスデューサのセンシング面に与えられている力の大きさ又は振幅を検出すること等によって、外力を検出するために使用され得る。従来の力センシングデバイスは、典型的には、平らな面への力を検出することに限られている。更に、従来の力センシングデバイスを作動させるには、外部物体と力センシングデバイスとの間の直接の物理的な接触を必要とし得る。従来の力センシングデバイスの他の不利な点は、望ましくない及び/又は制御できない機械的な予荷重(pre-load)を含む多くの要因のため、平面状でない又は湾曲した面で力センシングを行うことは複雑で挑戦的なことである、ということである。
本開示の局面は、マルチモーダルセンシングトランスデューサを提供することによってこれら及び他の不備な点に対処する。本開示のさまざまな実施形態において、マルチモーダルセンシングトランスデューサは、近接センシング、接触センシング、及び可変力センシングを含む多数のセンシング機能を提供し得る。マルチモーダルセンシングトランスデューサは、望ましくない及び/又は制御できない機械的な予荷重を減少させ得る。マルチモーダルセンシングトランスデューサは、正角(conformal)3次元面を含む特定用途面用のカスタマイズ可能な力コンセントレータを含み得る。マルチモーダルセンシングトランスデューサの力センシング能力は、他のカスタマイズ可能な特徴の中でも、力コンセントレータ層の設計及び/又はヤング率/剛性特性の選択をカスタマイズすることによって、変更され得る。マルチモーダルセンシングトランスデューサは、既定のセグメント内で「一本一本に切断(cut to length)」され得る(例えば、端面を終端させ、コネクタ接続する前に)。マルチモーダルセンシングトランスデューサは、さまざまなタイプの電子部品に使用される機械的な触覚フィードバックに使用され得る。例えば、マルチモーダルセンシングトランスデューサは、コンピュータのインタフェースキー(例えば、キーボード、タッチスクリーン等)のようなヒューマンマシンインタフェース用途に使用され得る。マルチモーダルセンシングトランスデューサは、湾曲した又は平面状でない表示装置のほぼ全面をタッチ操作可能なデバイスとして動作させることができるようにするために、湾曲した又は平面状でない表示装置と共に使用され得る。
本開示の実施形態が、添付の図面を参照して更に説明される。
図1は、マルチモーダルセンシングトランスデューサ100の例示的な物理的積み重ねトポロジーの配置を示す。マルチモーダルセンシングトランスデューサ100は、外側センシング面102と、力コンセントレータ104とを含み得る。少なくともいくつかの実施形態において、力コンセントレータ104は、センシング面102を含み得る。マルチモーダルセンシングトランスデューサ100は、少なくとも1つの電極106と、少なくとも1つの力覚素子(force sensitive element)108と、少なくとも1つのエアギャップ110と、ベースハウジング112とを更に含み得る。
外側センシング面102は、力が与えられ得る外に面する面を含み得る。外側センシング面102は、任意のタイプの材料から形成され得る。例えば、外側センシング面102は、エラストマーのようなプラスチックから形成され得る。外側センシング面102は、堅くて曲がらない(rigid)、半可撓性の(semi-flexible)、又は可撓性の(flexible)ものであり得る。図示されているように、センシング面102は、丸みのある、又は湾曲した面を含み得る。少なくとも1つの実施形態において、外側センシング面102は、力コンセントレータ104の外側層又は外側部を含み得る。
いくつかの実施形態において、外側センシング面102は1つ以上の接触インタフェース(又はタッチポイント)105を含み得る。接触インタフェース105は、ユーザからのタッチ入力を受け取るように構成され得る。いくつかの実施形態において、接触インタフェース105の物理的及び電子的な配置は、1つ以上のユーザタッチパラメータに関係する入力される力のプロファイルの検出及び測定を行い得る。少なくとも1つの実施形態において、ユーザ接触インタフェース(例えば接触インタフェース105)のセットのそれぞれは、独立して動作し得る。いくつかの実施形態において、接触インタフェース105は、独立した入力を受け取るために、互いから間隔を開けて配置され得る。例えば、第1ユーザ接触インタフェースは、車両の窓を下げることのような第1機能に対応し得る一方、第2ユーザ接触インタフェースは、車両のドアをロックすることのような第2機能に対応し得る。少なくとも1つの他の実施形態において、ユーザ接触インタフェース105のそれぞれは一緒に動作する。例えば、第1及び第2接触インタフェースは、車両の後部ハッチの開閉のような第3機能を実行するために同時に起動され得る。
力コンセントレータ104は、外側センシング面に与えられた力を力覚素子108へ伝達し得るマルチモーダルセンシングトランスデューサ100の特徴を含み得る。力コンセントレータ104は、任意のタイプの材料から形成され得る。例えば、力コンセントレータ104は、エラストマーのようなプラスチックから形成され得る。力コンセントレータ104は、任意の形として形成され得る。図示されているように、力コンセントレータ104は、丸みのある、又は湾曲した面で形成され得る。
少なくとも1つの実施形態において、外側面102及び/又は力コンセントレータ104は、埋め込まれた発光素子(図示せず)の面照明を可能にするために、透明の、半透明の、又は選択的に透明の材料から形成され得る。いくつかの実施形態において、埋め込まれた発光素子は、さまざまな機能及び動作のインジケータとして使用され得る。更に、例えば、埋め込まれた発光素子は、異なる機能及び動作に基づいて色又は状態を変化させ得る。例えば、埋め込まれた発光素子は、車両のドアがロックされているときには「ロックされている」シンボルを、車両のドアがロックされていないときには「ロックされていない」シンボルを、表示又は照明し得る。同様に、埋め込まれた発光素子は、車両のドアがロックされているときには第1色で着色されたロックシンボルを表示又は照明し、車両のドアがロックされていないときには第2色で着色されたロックシンボルを表示又は照明し得る。少なくとも1つの実施形態において、埋め込まれた発光素子は、車両の状況に基づいて色又は状態を変化させ得る。例えば、埋め込まれた発光素子は、車両が動作しておりエンジンが回っているときに、第1色を発し得る。更に、例えば、埋め込まれた発光素子は、車両が動作しておりエンジンが回っていないときに、第2の異なる色を発し得る。
電極106は、ここでは「電極層」としても呼ばれ得るが、誘電体(例えば人間の指)がトランスデューサ100の物理的な近傍にある(又はトランスデューサ100と接触している)とき、容量変化を検出するように構成され得る導電性材料を含み得る。少なくとも1つの実施形態において、電極106は、誘電体(例えば人間の指)が外側面102及び/又は力コンセントレータ104と直接物理的に接触することなくトランスデューサ100の物理的な近傍にあるとき、容量変化を検出するように構成され得る。
力覚素子108は電気的反応素子を含み得て、電気的反応素子の電気的出力は、トランスデューサ100に与えられる力とともに変化する。例示的な力覚素子はピエゾ抵抗センサを含み、抵抗出力の減少はセンサに与えられる外力に比例し得る。力覚素子108は、力の大きさ、立ち上がり時間、立ち下がり時間、及び/又は保持時間を含むがこれらには限定されない、力の特性を検出するように構成され得る。
エアギャップ110は、力の閾値を超える外力がセンシング面102に与えられない限り、電極106と力覚素子108との間の物理的接触を減少させるように成形及び構成され得る。エアギャップ110は、電極106が力覚素子108と接触せずに、マルチモーダルセンシングトランスデューサ100が曲がる(bend)又は撓む(flex)ことを可能にするような形及びサイズでもあり得る。少なくとも1つの実施形態において、エアギャップ110は、電極106が力覚素子108に接触する前に、電極106及び力覚素子108が特定の量だけ撓むことを可能にするような形及びサイズであり得る。少なくとも1つの実施形態において、エアギャップ110は実質的に矩形であり得る。他の実施形態において、エアギャップ110は任意の形又はサイズであり得る。少なくとも1つの実施形態において、エアギャップ110は、電極106及び/又は力覚素子108の一方又は両方の形状に類似する形及びサイズであり得る。
ベースハウジング112は、任意の材料を含み得るが、マルチモーダルセンシングトランスデューサ100を支持するように構成され得る剛体又は半剛体の部材を含み得る。
マルチモーダルセンシングトランスデューサ100のトポロジーは、さまざまな機能上の検出モードのために構成され得る。例えば、マルチモーダルセンシングトランスデューサ100は、とりわけ、近接検知、可変エアギャップモード、離散接触モード、可変接触モードのために構成され得る。これらのさまざまなモードのうちのいくつかは、図4及び5と共に更に説明される。
特定の物理的構成において、力コンセントレータ104は、変形する特性(エラストマー等のような)を有する離散的な力覚物体として設計され得、電極106は、1対の櫛形導電層(例えば、エッチングされた銅フィルム、フィルム上にプリントされた銀、直接蒸着(directly deposited)等)として設計され得、力覚素子108は、堆積した電気的応答材料(ピエゾ抵抗等のような)を有するフィルムとして設計され得る。
マルチモーダルセンシングトランスデューサ100は、1つ以上の触覚フィードバック素子(図示せず)も有し得る。1つ以上の触覚フィードバック素子は、外側面102に直接接触して組み込まれ得る。このアプローチは、力センシングに由来する、又は関係する触覚フィードバックをユーザが経験することを可能にし得る。いくつかの実施形態において、触覚フィードバック素子は、触覚フィードバックドライバ及び/又は触覚アクチュエータを含み得る。触覚フィードバックドライバは、力覚素子108を経由して受け取られた入力を受信及び処理し得て、その入力を触覚応答に変換し得る。触覚応答は、任意のタイプの物理的応答、光学的(光に基づく)応答、可聴応答、又はこれらの任意の組合せであり得る。触覚フィードバックドライバは、触覚応答を触覚アクチュエータに伝達し得る。触覚アクチュエータは、マルチモーダルセンシングトランスデューサ100を経由して触覚応答を実行し得る(例えば、振動、フィードバック運動、可聴及び/又は視覚応答を提供する)。
いくつかの実施形態において、マルチモーダルセンシングトランスデューサ100(及び/又は1つ以上の力覚素子)は、マルチモーダルセンシングトランスデューサ100のオペレータから異なる入力を受信及び解釈するように構成され得る。例えば、マルチモーダルセンシングトランスデューサ100は、異なる入力を受信及び解釈して、ロックすること/掛け金をかけること、解錠すること/掛け金を外すこと、車両のイグニッションを開始すること、ドア又はトランクを開けること、車両警報システムを有効又は無効にすること、車両の窓を開く又は閉めること、空気調和、クルーズコントロール、窓の動作、ステレオ及びビデオ制御等のような、例えば車両に関連する異なる動作を制御するように構成され得る。マルチモーダルセンシングトランスデューサ100は、異なる入力のそれぞれに対して異なる触覚応答を提供するように構成され得る。例えば、マルチモーダルセンシングトランスデューサ100は、車両のドアを解錠するための入力を受信すると、第1振動パターンをユーザに提供し得る。マルチモーダルセンシングトランスデューサ100は、車両のドアをロックするための入力を受信すると、第2振動パターンを提供し得る。
本開示の範囲を逸脱することなく、変更、追加、又は省略がマルチモーダルセンシングトランスデューサ100になされ得る。例えば、少なくとも1つの実施形態において、マルチモーダルセンシングトランスデューサ100は、明示的に図示又は説明されないかもしれない任意の数の他の要素を含み得る。
図2A〜2Dは、マルチモーダルセンシングトランスデューサ200の電気的インタフェースの例を示し、マルチモーダルセンシングトランスデューサ200は、図1のマルチモーダルセンシングトランスデューサ100を含み得る。いくつかの実施形態において、図2A及び2Bに示されているように、マルチモーダルセンシングトランスデューサ200の1つの端部202は終端させられ得る。例えば、終端端部202は、端部キャップ204を含み得る。図2A、2C及び2Dに示されているように、マルチモーダルセンシングトランスデューサ200のもう1つの端部206は、外部回路基板210(図2Dに示される)へのインタフェースとなり得る1つ以上(例えば対)の電気的コネクタ208に接続され得る。
図3A及び3Bは、マルチモーダルセンシングトランスデューサ300(例えば、図1のマルチモーダルセンシングトランスデューサ100)の代替のフォームファクタを、可撓性のある形状の構成を含めて示す。マルチモーダルセンシングトランスデューサ300は、任意の形に形成され得る。更に、マルチモーダルセンシングトランスデューサ300は、外力がマルチモーダルセンシングトランスデューサ300を撓ませ得る又は曲げ得るように、可撓性を有し得る。
例えば、マルチモーダルセンシングトランスデューサ(例えば、図1のマルチモーダルセンシングトランスデューサ100)は、任意の数の構成に構成可能であり得る。一例において、マルチモーダルセンシングトランスデューサは、力コンセントレータ(例えば、図1の力コンセントレータ104)の外側面と直接物理的に接触しない、人間のタッチの近接検知モードにおいて構成され得る。例として、この機能は、1つ以上の電極素子(例えば、図1の電極106)へ電界刺激を与えることによる予測容量(projected capacitance)検知によって実現され得る。
他の例において、マルチモーダルセンシングトランスデューサは、力コンセントレータの外側面との物理的接触がエアギャップ(例えば、図1のエアギャップ110)の減少という結果になり得る可変エアギャップモードにおいて構成され得て、エアギャップの減少は、与えられた外力の大きさ及び/又は方向に依存し得る。例として、この機能は、1つ以上の電極要素(例えば、図1の電極106)と力覚素子(例えば、図1の力覚素子108)との間の容量を測定することによって実現され得る。エアギャップの減少は、力コンセントレータ(例えば、図1の力コンセントレータ104)の外側面(例えば、図1の外側面102)に与えられる外力に比例し得て、それは、いくつかの実施形態において、マルチモーダルセンシングトランスデューサの少なくとも一部のエラストマー変形という結果になり得る。
更に他の例において、マルチモーダルセンシングトランスデューサは、力コンセントレータの外側面との物理的接触が電極と力覚素子との間の電気的インタフェースという結果になり得る離散接触モードにおいて構成され得て、それは与えられた外力に依存し得る。例として、この機能は、センシング面(例えば、図1のセンシング面102)に与えられる外力が著しいエラストマー変形という結果になるとき、実現され得る。
更に他の例において、マルチモーダルセンシングトランスデューサは、力コンセントレータの外側面との物理的接触が電極と力覚素子との間の可変のインタフェース面面積という結果になり得る可変接触モードにおいて構成され得て、それは可変の電気的出力応答という結果になり得る。例として、この機能は、センシング面に与えられる外力が、変化するエラストマー変形という結果になるとき、実現され得る。
図4を参照して、(例えば、ユーザへの潜在的な怪我を減少させるための)車両テールゲート安全システムのための衝突警告及び衝突検知において機能的センシングモードを実装する応用例が説明される。例えば、衝突警告及び衝突検知は、車両のテールゲートによってユーザにもたらされる怪我(例えば、手/腕を挟むこと)を減少させ得る。
図4は、さまざまなモードであって、それらにおいて車両テールゲート安全システムのためにマルチモーダルセンシングトランスデューサが構成され得る、さまざまなモードを示す。近接検知モードにおいて、トランスデューサ(例えば、図1のマルチモーダルセンシングトランスデューサ100)の電極層(例えば、図1の電極106)は、誘電体(例えば、人の指)が力コンセントレータ(例えば、図1の力コンセントレータ104)の外側面と直接に物理的接触せずにトランスデューサの物理的な至近距離に存在するときに、予測容量変化を検知するために使用され得る。これは、安全システムの実装の第1ステージ、すなわち、衝突警告を表し得る。いくつかの実施形態において、車両テールゲート制御システムは、車両のテールゲートの速度/トルクを減少させるようにプログラムされ得る(例えば、テールゲートを徐々に減速し、耳に聞こえる警告を起動する)。これは、潜在的な手/腕の挟み込みをユーザに警告するために使用され得る。
可変エアギャップモードにおいては、力コンセントレータの外側面との物理的接触は、エアギャップの減少という結果になり得て、それは与えられる外力の大きさに依存し得る。可変エアギャップ(例えば、図1のエアギャップ110)は、電極層と力覚素子(例えば、図1の力覚素子108)との間の可変容量という結果になり得る。これは、安全システムの実装の第2ステージ、すなわち、小さな接触力が検知される衝突検知を表し得る。いくつかの実施形態において、車両テールゲート制御システムは、車両のテールゲートの素早い減速を適用するようにプログラムされ得る。素早い減速は、ユーザに対して潜在的な手/腕の挟み込みを最小限にし得る。
離散接触モードにおいては、力コンセントレータの外側面との物理的接触は、電極と力覚素子との間の電気的インタフェースという結果になり得て、それは与えられた外力に依存し得る。これは、安全システムの実装の第3ステージ、すなわち、中程度の接触力が検知され得る衝突検知を表し得る。いくつかの実施形態において、車両テールゲート制御システムは、車両のテールゲートの動きを止めるようにプログラムされ得て、よって、潜在的な手/腕の挟み込みが減少し得る。車両テールゲート制御システムは、特定の傾斜においてテールゲートをロックするためにも使用され得る。
可変接触モードにおいては、力コンセントレータの外側面との物理的接触は、電極と力覚素子との間の可変のインタフェース面面積という結果になり得る。これは、安全システムの実装の第4ステージ、すなわち、大きな接触力が検知され得る衝突検知を表し得る。いくつかの実施形態において、車両テールゲート制御システムは、車両のテールゲートの動きを反対にするようにプログラムされ得て、よって、潜在的な手/腕の挟み込みが減少し得る。車両テールゲート制御システムは、テールゲートを再び開けるためにも使用され得る。
図5は、ロボットグリッパシステムにおける機能的センシングモードを実装する応用例を示す。図5は、さまざまなモードであって、それにおいてマルチモーダルセンシングトランスデューサがロボットグリッパシステムのために構成され得る、さまざまなモードを示す。より具体的には、この例において、3つのセンシングモードが物体の「把持及び摘み取り」を強化するために実装される。すなわち、(1)可変エアギャップモード、(2)離散接触モード、及び(3)可変接触モードである。
可変エアギャップモードにおいて、力コンセントレータ(例えば、図1の力コンセントレータ104)の外側面(例えば、図1のセンシング面102)との物理的接触は、エアギャップの減少(例えば、図1のエアギャップ110の減少)という結果になり得て、それは、与えられる反力の大きさに依存し得る。可変エアギャップモードは、電極層(例えば、図1の電極106)と力覚素子(例えば、図1の力覚素子108)との間の可変容量という結果になり得る。これは、小さな反力が検知され得る物体の把持検出の第1ステージを表し得る。いくつかの実施形態において、ロボット制御システムは、ロボットグリッパの与える力を急速に増加させるようにプログラムされ得る。
離散接触モードにおいて、力コンセントレータの外側面との物理的接触は、電極と力覚素子との間の電気的インタフェースという結果になり得て、それは、与えられる外力の大きさに依存し得る。これは、中程度の反力が検知され得る物体の把持検出の第2ステージを表し得る。いくつかの実施形態において、ロボット制御システムは、ロボットグリッパの与える力を徐々に増加させるようにプログラムされ得る。
可変接触モードにおいて、力コンセントレータの外側面との物理的接触は、電極と力覚素子との間の可変のインタフェース面面積という結果になり得る。これは、中程度の反力が検知され得る物体の把持検出の第3ステージを表し得る。いくつかの実施形態において、ロボット制御システムは、ロボットグリッパの与える力を維持するようにプログラムされ得る。
図6は、図1〜3と共に更に説明される任意のマルチモーダルトランスデューサのようなマルチモーダルトランスデューサと共に使用され得る、例示的方法のフローチャートを示す。図6の方法の1つ以上の行為の処理フローは、ハードウェア(回路、専用ロジック等)、ソフトウェア(汎用コンピュータシステム又は専用機器で走らされるような)、又はこれら両方の組み合わせを含み得る処理ロジックによって実行され得て、ここで処理ロジックは、コンピュータシステム又はデバイス中に含まれ得る。説明を簡単にするために、ここで記載される方法は、一連の行為として図示及び記載される。しかし、本開示による行為は、さまざまな順番で、及び/又は同時に起こり得て、ここで提示及び記載されていない他の行為と共に起こり得る。さらに、開示されている主題による方法を実現するためには、図示された全ての行為が必要とされるわけではない。加えて、当業者には、本方法は、状態図を介した相互関連する一連の状態又はイベントとして代替としては表現され得ることが理解及び認識されよう。追加として、本明細書で開示された方法は、そのような方法を計算デバイスに運搬及び転送することを促進するために、非一時的なコンピュータで読み取り可能な媒体のような製造物品上に記憶されることが可能である。ここで用いられる製造物品という語は、任意のコンピュータ読み取り可能なデバイス又は記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含するよう意図される。別個のブロックとして図示されているが、さまざまなブロックは、所望の実現例に依存して、追加のブロックに分割され、より少ないブロックに組み合わせられ、又は省略され得る。
図6は、マルチモーダルセンシングトランスデューサの動作による、入力センシング、入力センシングの計算処理、及びシステム(例えば、車両、車両テールゲート安全システム、ロボットグリッパシステム等)のインタラクティブ機能制御のための例示的方法600を示す。
図6の方法は、ブロック602で始まり得て、そこでは、入力がマルチモーダルセンシングトランスデューサによって検出され得る。例えば、入力は、図1〜3と共に説明されたように、力コンセントレータ、電極、エアギャップ、及び/又は力覚素子を用いて検出され得る。ここに説明されるように、マルチモーダルセンシングトランスデューサは、近接検知モード、可変エアギャップモード、離散接触モード、可変接触モード、又はこれらの任意の組合せによって、入力を検出し得る。
少なくとも可変エアギャップモード、離散接触モード、及び可変接触モードにおいて、入力は、力コンセントレータ(例えば、図1の力コンセントレータ104)のセンシング面(例えば図1のセンシング面102)に与えられる力を含み得る。近接検知モードにおいて、入力は、センシング面の近傍に配置された誘電体(例えば、人間の指)を含み得る。更に、例えば、容量の変化、電極(例えば、図1の電極106)と力覚素子(例えば、図1の力覚素子108)との間の可変容量、電極と力覚素子との間の電気的インタフェース、及び/又は電極と力覚素子との間の可変のインタフェース面面積のうちの少なくとも1つを検知することによって、入力は検出され得る。
ブロック604において、出力機能が、検出された入力に基づいて決定され得る。例えば、出力機能は、力覚素子108(図1参照)の電気的応答素子によって生成される電気的出力に基づき得る。例えば、処理ロジックは、検出された入力が車両の機能のような特定の出力に対応することを決定し得る。
ブロック606において、出力機能が起動され得る。少なくともいくつかの実施形態において、出力機能は車両の機能を含み得て、処理ロジックは、車両によって、及び/又はマルチモーダルセンシングトランスデューサによって、その車両の機能を実行し得る、又はその車両の機能が実行されるようにし得る。例えば、出力機能は、ドアをロックすること/掛け金をかけること、解錠すること/掛け金を外すこと、車両のイグニッションを開始すること、ドア又はトランクを開けること、車両警報システムを有効又は無効にすること、車両の窓を開く又は閉めること、空気調和、クルーズコントロール、窓の動作、ステレオ及びビデオ制御等を含み得る。
図7は、本開示の少なくとも1つの実施形態による、マルチモーダルトランスデューサに関係する、例示的コンピュータシステム700のブロック図を示す。図1のマルチモーダルトランスデューサは、例示的コンピュータシステム700のような計算システムとして実現され得る。コンピュータシステム700は、本開示の1つ以上の動作を実現するように構成され得る。
コンピュータシステム700は、ここで述べられた1つ以上の方法のいずれをも前記マシンに実行させる1つ以上の命令のセット726を実行する。マシンは、クライアント−サーバネットワーク環境におけるサーバ若しくはクライアントマシンとして、又はピアツーピア(すなわち分散)ネットワーク環境におけるピアマシンとして動作し得る。マシンは、パーソナルコンピュータ(PC)、タブレットPC、セットトップボックス(STB)、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、携帯電話、ウェブ機器、サーバ、ネットワークルータ、スイッチ若しくはブリッジ、又は、そのマシンによって行われる動作を指定する命令のセット(シーケンシャル又は他の)を実行することができる任意のマシンであり得る。更に、単一のマシンのみが図示されているが、「マシン」という用語は、ここに述べられた1つ以上の方法のいずれをも行う命令のセット726を、個々に又は共同で実行するマシンの任意の集合を含むと解釈されるものとする。
コンピュータシステム700は、プロセッサ702と、主メモリ704(例えば、読取り専用メモリ(ROM)、フラッシュメモリ、シンクロナスDRAM(SDRAM)又はラムバスDRAM(RDRAM)等のダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)等)と、スタティックメモリ707(例えば、フラッシュメモリ、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)等)と、データ格納装置716とを含み、これらはバス708を経由して互いに通信する。
プロセッサ702は、マイクロプロセッサ、中央処理装置等の1つ以上の汎用の処理装置を表す。より詳しくは、プロセッサ702は、コンプレックス命令セットコンピューティング(CISC)マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューティング(RISC)マイクロプロセッサ、長大命令語(VLIW)マイクロプロセッサ、又は、他の命令セットを実装するプロセッサ若しくは命令セットの組合せを実装するプロセッサであり得る。プロセッサ702は、特定用途向けIC(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、ネットワークプロセッサ等のような1つ以上の専用の処理装置でもあり得る。プロセッサ702は、ここに述べられた動作及びステップを行う命令を実行するように構成される。
コンピュータシステム700は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、イントラネット、又はインターネットのような、ネットワーク718によって他のマシンとの通信を提供するネットワークインタフェース装置722を更に含み得る。ネットワークインタフェース装置722は、任意の数の物理又は論理インタフェースをも含み得る。ネットワークインタフェース装置722は、ネットワーク内のネットワーク構成要素間の通信を可能に又は容易にするように構成された、任意の装置、システム、構成要素(component)、又は構成要素の集合を含み得る。例えば、ネットワークインタフェース装置722は、モデム、ネットワークカード(無線又は有線)、赤外線通信装置、光通信装置、無線通信装置(アンテナのような)、及び/又はチップセット(ブルートゥース装置、802.7装置(例えば都市域ネットワーク(MAN))のような)、WiFi装置、WiMax装置、携帯通信設備、及び/又はその他を、制限なく含み得る。ネットワークインタフェース装置722は、ネットワーク(いくつかの例を挙げると、携帯電話ネットワーク、WiFiネットワーク、MAN、光ネットワーク等)、及び/又は、遠隔装置を含む、本開示で説明された他の装置のいずれとも、データが交換されることを可能にし得る。少なくとも1つの実施形態において、ネットワークインタフェース装置722は、単一の物理構成要素上の論理的に区別されるもの、例えば、単一の物理ケーブル又は光信号を通る多数の通信ストリームであり得る。
コンピュータシステム700は、表示装置710(例えば、液晶ディスプレイ(LCD)又は陰極線管(CRT))、英数字入力装置712(例えばキーボード)、カーソル制御装置714(例えばマウス)、及び信号生成装置720(例えばスピーカー)も含み得る。
データ格納装置716は、ここに説明された任意の1つ以上の方法又は関数を具体化する命令のセット726が格納されるコンピュータ読み取り可能格納媒体724を含み得る。命令のセット726は、また、主メモリ704に、及び/又はコンピュータシステム700による実行中はプロセッサ702に、完全に又は部分的に存在し得る。また、主メモリ704及びプロセッサ702は、コンピュータ読み取り可能媒体を構成する。命令のセット726は、更に、ネットワークインタフェース装置722を経由しネットワーク718を介して、送信又は受信され得る。
コンピュータ読み取り可能格納媒体724の例が単一の媒体として示されたが、「コンピュータ読み取り可能格納媒体」という用語は、命令のセット726を格納する単一の媒体又は多数の媒体(例えば、集中型又は分散型データベース、及び/又は関連するキャッシュ及びサーバ)を含み得る。「コンピュータ読み取り可能格納媒体」という用語は、マシンによって実行するための命令のセットを格納、エンコード、搬送することが可能な、本開示の任意の1つ以上の方法をマシンに行わせる、任意の媒体を含み得る。「コンピュータ読み取り可能格納媒体」という用語は、ソリッドステートのメモリ、光媒体及び磁気媒体を含み得るが、これらには限られない。
本開示の範囲を逸脱することなく、コンピュータシステム700に、修正、付加又は省略が行われ得る。例えば、少なくとも1つの実施形態において、コンピュータシステム700は、明示的に図示又は説明されていないかもしれない任意の数の他の構成要素を含み得る。
本開示で使用されているように、「モジュール」又は「構成要素」という用語は、モジュール又は構成要素の動作を行うように構成された特定のハードウェアの実施、及び/又は、コンピュータシステムの汎用ハードウェア(例えば、コンピュータ読み取り可能媒体、処理装置等)に格納され得る、及び/又はそれによって実行され得るソフトウェアオブジェクト又はソフトウェアルーチンを指し得る。少なくとも1つの実施形態において、本開示において説明されたさまざまな構成要素、モジュール、エンジン、及びサービスは、コンピュータシステム上で実行されるオブジェクト又はプロセスとして(例えば、独立したスレッドとして)実現され得る。本開示で説明されたシステム及び方法のいくつかはソフトウェアに実装されている(汎用ハードウェアに格納され、及び/又は汎用ハードウェアによって実行される)として一般的に説明されたが、専用ハードウェア実装、又はソフトウェアと専用ハードウェア実装との組合せも、可能であり意図される。本開示において、「計算する実体」は、本開示において先に規定された任意の計算システムであり得るし、コンピュータシステム上で動作する任意のモジュール又はモジュールの組合せであり得る。
本開示及び特に添付の特許請求の範囲(例えば添付の特許請求の範囲の本体)で使用される用語は、「オープンな」用語(例えば、「含んでいる」という用語は、「含んでいるが、それらには限定されない」として解釈され得、「有する」という用語は、「少なくとも有する」として解釈され得、「含む」という用語は、「含むが、それらには限定されない」として解釈され得る等)として一般に意図されている。
更に、導入された請求項の記載の特定の数が意図されている場合には、そのような意図は請求項に明確に記載され、そのような記載が存在しない場合にはそのような意図は存在しない。例えば、理解の助けとして、以下の添付の特許請求の範囲は、請求項の記載を導入するために「少なくとも1つ」及び「1つ以上」という導入句の使用を含み得る。しかし、そのような句の使用は、たとえ同一の請求項が、「1つ以上」又は「少なくとも1つ」という導入句、及び「a」又は「an」のような不定冠詞を含んでいるときでも、「a」又は「an」という不定冠詞による請求項の記載の導入がそのような導入された請求項の記載を含むいかなる特定の請求項をもそのような記載を1つのみ含む実施形態に制限することを含意する、と解釈されてはならない(例えば、「a」及び/又は「an」は、「少なくとも1つ」又は「1つ以上」を意味すると解釈され得る)。請求項の記載を導入するために使用される定冠詞の使用についても同様である。
加えて、導入された請求項の記載の特定の数が明示的に記載されているとしても、当業者は、そのような記載は記載された数を少なくとも意味すると解釈され得る、と理解するだろう(例えば、修飾語のない「2つの記載」という無修飾の記載は、少なくとも2つの記載又は2つ以上の記載を意味する)。更に、「A、B及びC等のうちの少なくとも1つ」又は「A、B及びC等のうちの1つ以上」に類似するきまりが使用される場合において、一般にそのような解釈は、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AとB、AとC、BとC、又はAとBとC等を含むことが意図される。
更に、明細書、特許請求の範囲、又は図面のいずれにおいても、2つ以上の選択的な用語を表現するいかなる選言的な語又は句も、その用語のうちの1つ、その用語のうちのいずれか一方、又はその用語の両方を含む可能性を予期すると理解され得る。例えば、「A又はB」という句は、「A」、「B」、又は「A及びB」の可能性を含むと理解され得る。
本開示において記載された全ての例及び条件付きの語は、技術を進展させるために読者が本発明者によってもたらされた本発明及び概念を理解する助けとなる教育的な目的を意図しており、そのような具体的に記載された例及び条件に限定されないとして解釈されるべきである。本開示の実施形態が詳細に説明されているが、それには、本開示の精神及び範囲を逸脱することなく、さまざまな変更、置換、及び改変が行われ得る。
Claims (20)
- 外側センシング面を有する力コンセントレータと、
前記力コンセントレータに結合された少なくとも1つの電極と、
前記少なくとも1つの電極に隣接して配置された少なくとも1つの力覚素子と、
前記少なくとも1つの電極と前記少なくとも1つの力覚素子との間に配置された少なくとも1つのエアギャップと
を備えるマルチモーダルセンシングトランスデューサ。 - 前記力コンセントレータは、エラストマーを備える
請求項1に記載のマルチモーダルセンシングトランスデューサ。 - 前記外側センシング面は、1つ以上の接触インタフェースを備える
請求項1に記載のマルチモーダルセンシングトランスデューサ。 - 1つ以上の接触インタフェースの各接触インタフェースは、関連する機能を実行するために起動されるように構成される
請求項3に記載のマルチモーダルセンシングトランスデューサ。 - 前記力覚素子は、ピエゾ抵抗センサを備える
請求項1に記載のマルチモーダルセンシングトランスデューサ。 - 1つ以上の電気的コネクタを含む少なくとも1つの電気的インタフェースを更に備える
請求項1に記載のマルチモーダルセンシングトランスデューサ。 - 前記少なくとも1つの力覚素子に結合されたベースハウジングを更に備える
請求項1に記載のマルチモーダルセンシングトランスデューサ。 - 前記外側センシング面は、湾曲した面を備える
請求項1に記載のマルチモーダルセンシングトランスデューサ。 - 回路基板と、
前記回路基板に結合されたマルチモーダルセンシングトランスデューサと
を備え、
前記マルチモーダルセンシングトランスデューサは、
外側センシング面を有する力コンセントレータと、
前記力コンセントレータに結合された少なくとも1つの電極と、
前記少なくとも1つの電極に隣接して配置された少なくとも1つの力覚素子と、
前記少なくとも1つの電極と前記少なくとも1つの力覚素子との間に配置された少なくとも1つのエアギャップと
を備える
システム。 - 前記外側センシング面は、エラストマーを備える
請求項9に記載のシステム。 - 前記外側センシング面は、1つ以上の接触インタフェースを備える
請求項9に記載のシステム。 - 1つ以上の接触インタフェースの各接触インタフェースは、関連する機能を実行するために起動されるように構成される
請求項11に記載のシステム。 - 前記力覚素子は、ピエゾ抵抗センサを備える
請求項9に記載のシステム。 - 1つ以上の電気的コネクタを含む少なくとも1つの電気的インタフェースを更に備える
請求項9に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つの力覚素子に結合されたベースハウジングを更に備える
請求項9に記載のシステム。 - 前記外側センシング面は、湾曲した面を備える
請求項9に記載のシステム。 - マルチモーダルセンシングトランスデューサと、
前記マルチモーダルセンシングトランスデューサに作用するように結合されたプロセッサと
を備え、
前記マルチモーダルセンシングトランスデューサは、
力コンセントレータと、
前記力コンセントレータに結合された少なくとも1つの電極と、
前記少なくとも1つの電極に隣接して配置された少なくとも1つの力覚素子と、
前記少なくとも1つの電極と前記少なくとも1つの力覚素子との間に配置された少なくとも1つのエアギャップと
を備え、
前記プロセッサは、
前記マルチモーダルセンシングトランスデューサに与えられた入力を検出することと、
前記検出された入力に基づいて出力機能を決定することと、
前記出力機能を起動させることと
を含む動作を行うように構成される
システム。 - 前記入力は、前記力コンセントレータの湾曲した面に与えられた力を備える
請求項17に記載のシステム。 - 前記出力機能は、システムの動作を含む
請求項17に記載のシステム。 - 前記出力機能は、前記少なくとも1つの力覚素子の電気的応答素子によって生成された電気的出力に基づく
請求項17に記載のシステム。
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