JP2021103414A - 触覚呈示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】適切な触覚の呈示により不快感を抑制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、ユーザによって操作がなされる操作部材を有する操作部と、操作部材を介してユーザに触覚を呈示する触覚呈示部3と、操作部材、及び操作部材によって操作される操作対象を表示する表示画面の少なくとも一方をユーザが意識しているか否かを判定する意識判定部4と、意識判定部4の判定結果に応じて、ユーザに呈示する触覚の強度を調整するように触覚呈示部3を制御する制御部6と、を備えて概略構成されている。【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、一方の主面を操作者が触れる操作面とする可撓性の板状部材における他方の主面に円環状圧電素子を固着させた触覚提示装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この触覚提示装置は、円環状圧電素子の変形に伴って生じる板状部材の撓みによって、操作者に触覚を提示する。触覚提示装置は、操作面に対して十分に大きい変位を発生させることが可能であり、操作者に対して、より明瞭に操作の受け付けを知覚させることができる。
従来の触覚提示装置は、操作面と接触する指先に操作者の意識が向いている場合、操作面の大きな変位、つまり強い触覚が操作者に不快感を生じさせる可能性がある。
従って本発明の目的は、適切な触覚の呈示により不快感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。
本発明の一態様は、ユーザによって操作がなされる操作部材を有する操作部と、操作部材を介してユーザに触覚を呈示する触覚呈示部と、操作部材、及び操作部材によって操作される操作対象を表示する表示画面の少なくとも一方をユーザが意識しているか否かを判定する意識判定部と、意識判定部の判定結果に応じて、ユーザに呈示する触覚の強度を調整するように触覚呈示部を制御する制御部と、を備えた触覚呈示装置を提供する。
本発明によれば、適切な触覚の呈示により不快感を抑制することができる。
(実施の形態の要約)
実施の形態に係る触覚呈示装置は、ユーザによって操作がなされる操作部材を有する操作部と、操作部材を介してユーザに触覚を呈示する触覚呈示部と、操作部材、及び操作部材によって操作される操作対象を表示する表示画面の少なくとも一方をユーザが意識しているか否かを判定する意識判定部と、意識判定部の判定結果に応じて、ユーザに呈示する触覚の強度を調整するように触覚呈示部を制御する制御部と、を備えて概略構成されている。
実施の形態に係る触覚呈示装置は、ユーザによって操作がなされる操作部材を有する操作部と、操作部材を介してユーザに触覚を呈示する触覚呈示部と、操作部材、及び操作部材によって操作される操作対象を表示する表示画面の少なくとも一方をユーザが意識しているか否かを判定する意識判定部と、意識判定部の判定結果に応じて、ユーザに呈示する触覚の強度を調整するように触覚呈示部を制御する制御部と、を備えて概略構成されている。
触覚呈示装置は、ユーザが操作部材や表示画面を意識しているか否かに応じて、ユーザに呈示する触覚の強度を調整するので、意識するしないに関わらず一定の触覚を呈示する場合と比べて、意識しているにも拘らず触覚が強いことで生じる不快感を抑制することができる。
[実施の形態]
(触覚呈示装置1の概要)
以下に本実施の形態に係る触覚呈示装置の一例について各図を参照しながら説明する。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。
(触覚呈示装置1の概要)
以下に本実施の形態に係る触覚呈示装置の一例について各図を参照しながら説明する。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。
触覚呈示装置1は、ユーザの操作が受け付けられたことをユーザに認識させる触覚フィードバック、つまり触覚の呈示を行うように構成されている。本実施の形態の触覚呈示装置1は、一例として、図1(a)に示すように、車両8に搭載された電子機器と電気的に接続され、当該電子機器の操作装置として機能するように構成されている。この電子機器は、一例として、空調装置、音楽及び映像再生装置、ナビゲーション装置、車両8を総合的に制御する制御装置などである。
触覚呈示装置1が車両8に搭載された場合、走行などに起因する振動や音などにより、ユーザに呈示した触覚が認識され難い可能性がある。しかし触覚呈示装置が常に強い触覚を呈示する場合、触覚の呈示を意識しているのに、強い触覚が呈示されると、ユーザに不快感を与える可能性がある。本実施の形態の触覚呈示装置1は、ユーザが意識しているか否かに応じて適切な触覚を呈示するため、一例として、以下のような構成を備えている。
触覚呈示装置1は、図1(a)及び図1(b)に示すように、ユーザによって操作がなされる操作部材を有する操作部と、操作部材を介してユーザに触覚を呈示する触覚呈示部3と、操作部材、及び操作部材によって操作される操作対象を表示する表示画面の少なくとも一方をユーザが意識しているか否かを判定する意識判定部4と、意識判定部4の判定結果に応じて、ユーザに呈示する触覚の強度を調整するように触覚呈示部3を制御する制御部6と、を備えて概略構成されている。
操作部は、図2(a)に示すように、操作部材としてのパネル20と、パネル20の表面としての操作面200になされたタッチ操作を検出する検出部21と、を備えたタッチパッド2である。後述する第1の領域は、パネル20の操作面200を含む領域として設定される。
なお触覚呈示装置1は、操作部材に対する振動によって触覚を呈示するが、その他に音及び光の少なくとも1つを加えて触覚を呈示しても良い。本実施の形態の触覚呈示部3は、操作部材に対する振動の付加に加えて音による触覚の呈示を行うものとする。
触覚呈示装置1は、図1(b)に示すように、制御部6と電気的に接続される記憶部5を備えている。この記憶部5は、一例として、制御部6と共に基板に配置された半導体メモリであるがこれに限定されない。記憶部5は、例えば、制御部6が備えるRAM(=Random Access Memory)や制御部6と電気的に接続された外部記憶装置であっても良い。この記憶部5には、静電しきい値50及び駆動信号情報51が記憶されている。
車両8は、図1(a)に示すように、センターコンソール81に配置されたメインディスプレイ84と、インストルメントパネル82に配置されたサブディスプレイ85と、を表示装置として備えている。
以下では、一例として、ユーザが操作部としてのタッチパッド2を操作し、表示装置としてのメインディスプレイ84の表示画面840に表示されたカーソルやアイコンなどの操作対象を操作する場合の触覚の呈示について説明する。
なお操作部は、タッチパッド2に限定されない。操作部は、例えば、上記のタッチパッド2、ステアリング83に配置されてプッシュ操作などを受け付ける複数のステアリングスイッチ86、タッチ操作などを受け付けるタッチパネルを備えたメインディスプレイ84、及びロータリ操作などを受け付けるその他に搭載された操作装置の少なくとも1つであっても良い。
また操作対象が表示される表示画面は、メインディスプレイ84の表示画面840に限定されない。表示画面は、メインディスプレイ84の表示画面840、サブディスプレイ85の表示画面850、有線又は無線で車両8と接続された多機能携帯電話やタブレット端末の表示画面、及びフロントガラスなどに操作対象を表示するヘッドアップディスプレイなどのその他に搭載された表示装置の表示画面の少なくとも1つであっても良い。
(タッチパッド2の構成)
タッチパッド2は、ユーザの体の一部(例えば、指)や専用のペンで操作面200に触れることにより、触れた操作面200上の位置を検出するタッチパッドである。ユーザは、操作面200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2としては、例えば、抵抗膜方式、赤外線方式、SAW(Surface Acoustic Wave)方式、静電容量方式などのタッチパッドを用いることが可能である。
タッチパッド2は、ユーザの体の一部(例えば、指)や専用のペンで操作面200に触れることにより、触れた操作面200上の位置を検出するタッチパッドである。ユーザは、操作面200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2としては、例えば、抵抗膜方式、赤外線方式、SAW(Surface Acoustic Wave)方式、静電容量方式などのタッチパッド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2は、静電容量方式のタッチパッドであり、なぞり操作、タッチ操作、マルチタッチ操作及びジェスチャ操作などを検出可能とされている。
タッチパッド2は、図1(a)に示すように、車両8の運転席と助手席の間に位置するフロアコンソール80に、操作面200が露出するように配置されている。この操作面200には、直交座標系が設定されている。
タッチパッド2は、図2(a)に示すように、パネル20と、検出部21と、を備えて概略構成されている。
パネル20は、図2(a)に示すように、板形状を有している。このパネル20は、一例として、ポリカーボネートなどの樹脂材料やガラスなどを用いて形成されている。なおタッチパッド2は、パネル20の表面にフィルムなどが配置されても良い。
検出部21は、図2(a)に示すように、パネル20の裏面201に配置され、パネル20と一体とされている。検出部21は、複数の駆動電極と、複数の検出電極と、が互いに絶縁を保ちながら交差するように配置されている。検出部21は、駆動電極と検出電極との間に生じる静電容量を全ての組み合わせで読み出す。そして検出部21は、読み出した静電容量の情報を検出情報S1として制御部6に出力する。
なお変形例としてタッチパッド2は、操作がなされた座標などを算出する静電制御部を備えて構成されても良い。この場合、タッチパッド2は、操作が検出された座標を含む検出情報S1を生成して制御部6に出力する。
(触覚呈示部3の構成)
触覚呈示部3は、タッチパッド2のパネル20に振動を付加すると共に振動に連動して音を出力することによって触覚を呈示する。触覚呈示部3は、ボイスコイルモータや圧電素子などのアクチュエータを用いて振動を呈示する。本実施の形態の触覚呈示部3は、一例として、パネル20に振動を付加するボイスコイルモータ30と、音を出力する音出力部31と、を備えている。
触覚呈示部3は、タッチパッド2のパネル20に振動を付加すると共に振動に連動して音を出力することによって触覚を呈示する。触覚呈示部3は、ボイスコイルモータや圧電素子などのアクチュエータを用いて振動を呈示する。本実施の形態の触覚呈示部3は、一例として、パネル20に振動を付加するボイスコイルモータ30と、音を出力する音出力部31と、を備えている。
なお変形例として触覚呈示部3は、パネル20の振動によって振動と共に音を出力しても良い。この場合、制御部6から出力される駆動信号は、音を生成するための信号と振動を生成するための信号が重畳された信号となる。
ボイスコイルモータ30は、図2(a)に示すように、触覚呈示装置1のベース10とパネル20の間に配置されている。ボイスコイルモータ30は、操作面200を基準とした基準位置12から上方にパネル20を駆動し、操作指9を介してユーザに触覚フィードバックを与える。
音出力部31は、図1(a)に示すように、車両8のドアやピラーなどに配置された複数のスピーカを含んで構成されている。なお音出力部31は、これに限定されず、振動による触覚が呈示される操作部材の近傍に配置されても良い。
図2(b)及び図2(c)に示す駆動信号S2及び駆動信号S3のグラフは、縦軸が電圧V、横軸が時間tである。図2(b)は、ボイスコイルモータ30を駆動する駆動信号S2の一例を示している。この駆動信号S2は、一例として、時間t1から時間t3の間で振動による触覚フィードバックを呈示するものであり、2つのパルス信号によってパネル20を基準位置12から上方に2回押し上げる信号である。このパルス信号は、時間t1と時間t2に呈示される。
また図2(c)は、音出力部31を駆動する駆動信号S3の一例を示している。この駆動信号S3は、一例として、最初の振動の呈示と併せて時間t1に音の出力が開始され、時間t3までに減衰する信号である。
図2(b)において実線で示す駆動信号S2は、ユーザの意識がタッチパッド2のパネル20、又はメインディスプレイ84の表示画面840を含む領域に向いている場合の駆動信号である。この駆動信号S2は、電圧がV1となる2つのパルス信号から構成されている。
図2(b)において点線で示す駆動信号S2は、ユーザの意識がタッチパッド2のパネル20、又はメインディスプレイ84の表示画面840を含む領域に向いていない場合の駆動信号である。この駆動信号S2は、電圧がV2となる2つのパルス信号から構成されている。ユーザの意識が向いていない場合の駆動信号S2は、強度の大きい触覚をユーザに呈示するため、電圧V1をα倍(0<α)した電圧V2の駆動信号となっている。
図2(c)において実線で示す駆動信号S3は、ユーザの意識がタッチパッド2のパネル20、又はメインディスプレイ84の表示画面840を含む領域に向いている場合の駆動信号である。
図2(c)において点線で示す駆動信号S3は、ユーザの意識がタッチパッド2のパネル20、又はメインディスプレイ84の表示画面840を含む領域に向いていない場合の駆動信号である。ユーザの意識が向いていない場合の駆動信号S3は、強度の大きい触覚と連動した音をユーザに呈示するため、意識が向いている場合の駆動信号S3をβ倍(0<β)した駆動信号となっている。
ユーザが意識する場合と意識しない場合の駆動信号S2及び駆動信号S3は、一例として、記憶部5に記憶された駆動信号情報51として記憶されている。この駆動信号情報51は、これらの駆動信号の波形の情報であっても良いし、駆動信号を生成する関数の情報であっても良く、これに限定されない。
制御部6は、駆動信号S2及び駆動信号S3が関数である場合、意識が向いていないと判定すると意識が向いている場合の信号を駆動信号情報51に基づいてα倍及びβ倍して駆動信号S2及び駆動信号S3を生成する。
なお駆動信号S2及び駆動信号S3は、一例として、ユーザの意識が向いている場合と向いていない場合とで信号の振幅が異なるものとされたがこれに限定されない。駆動信号S2及び駆動信号S3は、ユーザの意識が向いている場合と向いていない場合とでタイミングや回数などの振動パターンと音の出力パターンが異なっても良いし、それに加えて振幅が異なるようにされても良い。
(意識判定部4の構成)
意識判定部4は、操作部材を含む予め定められた第1の領域、及び表示画面を含む予め定められた第2の領域のいずれか一方の領域と、ユーザの視線と、が交差する場合、ユーザが意識していると判定する。
意識判定部4は、操作部材を含む予め定められた第1の領域、及び表示画面を含む予め定められた第2の領域のいずれか一方の領域と、ユーザの視線と、が交差する場合、ユーザが意識していると判定する。
第1の領域は、図1(a)において点線で示すように、タッチパッド2の操作面200を含む意識領域71である。また第2の領域は、メインディスプレイ84の表示画面840を含む意識領域72である。この意識領域71及び意識領域72は、運転席に着座するユーザから見て操作面200及び表示画面840を含むように予め定められる。この意識領域71及び意識領域72は、例えば、シミュレーションや実験によって定められる。
なお変形例として第1の領域は、操作が検出されたステアリング83に配置されたステアリングスイッチ86を含む意識領域74であっても良い。また第1の領域は、これら以外に触覚を呈示するスイッチやタッチパッドなどであって操作がなされた操作部材を含む他の意識領域であっても良い。
なお意識判定部4は、ユーザが操作可能な操作部材を含む領域として複数の第1の領域が設定された場合、操作されていない操作部材を含む第1の領域と視線が交差してもユーザの意識が向いているとは判定しない。
また変形例として第2の領域は、表示画面としてサブディスプレイ85の表示画面850を含む意識領域73であっても良い。また第2の領域は、これら以外に操作対象を表示するヘッドアップディスプレイなどの表示画面を含む他の意識領域であっても良い。
意識判定部4は、図1(b)に示すように、カメラ40と、判定部41と、照明部42と、を備えている。カメラ40は、ユーザの顔が撮像できるように、車両8の天井やステアリングコラム87などに配置される。照明部42は、撮像の際、ユーザの顔を近赤外線で証明する。そしてカメラ40は、周期的にユーザを撮像し、撮像した画像の情報である画像情報S4を判定部41に出力する。なお変形例として意識判定部4は、赤外線センサなどを用いてユーザの視線を検出するように構成されても良い。
判定部41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。
本実施の形態の判定部41は、一例として、プルキニエ像92を用いた方法を用いて視線を検出する。以下では、第1の領域又は第2の領域を代表する意識領域7を例としてユーザの視線93と意識領域7との交差の検出について説明する。
判定部41は、照明部42によって近赤外線を眼球90に照射し、角膜表面での反射光(プルキニエ像92)及び瞳孔91の位置から視線93と操作部材を含む意識領域7との交点である交点94を算出するように構成されている。なお、この意識領域7の面積は、意識判定部4の処理速度が著しく低下しない程度に設定されることが好ましい。
具体的には、判定部41は、カメラ40が撮像した画像43を類似輝度の領域別にセグメント化し、セグメント化された各領域の中から瞳孔領域を領域形状からパターンマッチング法などを用いて決定する。
次に、判定部41は、瞳孔91の輪郭集合に対して誤差二乗和最小による楕円近似を行って楕円中心を求める。
次に、判定部41は、求めた楕円中心から一定範囲内を対象としてプルキニエ像92の検出を行う。このプルキニエ像92の中心座標は、得られた領域の重心である。
次に、判定部41は、得られた瞳孔91及びプルキニエ像92から視線93の算出を行う。以下では、この算出について説明する。
図3(b)に示す画像座標系(XbYb座標系)における座標は、例えば、世界座標系(XYZ系座標)のZ座標が既知であるとき、画像座標系の座標を世界座標系の座標に変換することが可能となる。また、カメラ座標系(xayaza座標系)における角膜曲率中心をプルキニエ像92から求める。
そして、判定部41は、カメラ座標系における角膜曲率中心と瞳孔中心の座標を算出し、各座標を世界座標系の座標に座標変換して世界座標系における視線ベクトルを求める。判定部41は、この視線ベクトルが意識領域7と交点94において交差する場合、ユーザの意識が意識領域7に向いていると判定する。なお、視線検出の方法は、上記の例に限定されず、目の位置や顔の回転角度などから交点94を算出する方法などの方法が適用可能である。
なお判定部41は、視線93が意識領域7と交差する場合、ユーザの意識が向いていると判定したがこれに限定されず、ユーザの顔が意識領域7の方向を向いている場合、ユーザの意識が向いていると判定しても良い。
判定部41は、ユーザの意識が意識領域71又は意識領域72に向いているか否かを示す意識情報S5を生成して制御部6に出力する。
(制御部6の構成)
制御部6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、半導体メモリであるRAM及びROM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6が動作するためのプログラムが格納されている。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。また制御部6は、その内部にクロック信号を生成する手段を有し、このクロック信号に基づいて動作を行う。
制御部6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、半導体メモリであるRAM及びROM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6が動作するためのプログラムが格納されている。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。また制御部6は、その内部にクロック信号を生成する手段を有し、このクロック信号に基づいて動作を行う。
制御部6は、タッチパッド2から周期的に取得する検出情報S1と、記憶部5に記憶された静電しきい値50と、に基づいて操作が検出された座標を算出する。この座標の算出は、一例として、加重平均を用いて行われるがこれに限定されず、重心の位置を操作が検出された座標としても良い。
制御部6は、パネル20及び表示画面840の少なくとも一方をユーザが意識している場合、意識していない場合と比べて、触覚の強度を相対的に弱くする。つまり制御部6は、パネル20を含む意識領域71(第1の領域)及び表示画面840を含む意識領域72(第2の領域)の少なくとも一方をユーザが意識している場合、意識していない場合と比べて、触覚の強度を相対的に弱くする。
この触覚の強度を相対的に弱くするとは、意識している際の触覚の強度を意識していない場合より弱くする方法と、意識していない際の触覚の強度を意識している場合より強くする方法と、がある。本実施の形態では、図2(b)及び図2(c)に示すように、意識していない場合、意識している場合より触覚の強度を上げる。
制御部6は、タッチパッド2から出力される検出情報S1に基づいて操作が検出された座標の情報などを含む操作情報S6を生成し、電気的に接続された電子機器に出力する。電子機器は、操作情報S6を取得し、触覚を呈示する必要がある場合、指示信号S7を制御部6に出力する。制御部6は、指示信号S7の入力に基づいてユーザの意識を確認し、ユーザの意識が向いているか、いないかに応じて適切な触覚を呈示する。
なお制御部6は、指示信号S7の入力によって触覚の呈示を行う場合に限定されず、制御部6が操作に応じて触覚の呈示を行うか否かを判定するように構成されても良い。
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4のフローチャートに従って説明する。ここでは、一例として、なされた操作に応じて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6は、車両8の電源が投入されると、タッチパッド2から周期的に出力される検出情報S1に基づいて操作がなされるか否かを監視する。制御部6は、ステップ1の「Yes」が成立すると(Step1:Yes)、なされた操作に基づいて操作情報S6を生成して電子機器に出力する。そして制御部6は、電子機器から指示信号S7を取得した場合、意識判定部4を制御して視線の検出を開始する(Step2)。
触覚呈示装置1の制御部6は、車両8の電源が投入されると、タッチパッド2から周期的に出力される検出情報S1に基づいて操作がなされるか否かを監視する。制御部6は、ステップ1の「Yes」が成立すると(Step1:Yes)、なされた操作に基づいて操作情報S6を生成して電子機器に出力する。そして制御部6は、電子機器から指示信号S7を取得した場合、意識判定部4を制御して視線の検出を開始する(Step2)。
制御部6は、意識判定部4から出力される意識情報S5に基づいてユーザの視線93と意識領域71又は意識領域72とが交差する場合、つまりユーザの意識がパネル20又は表示画面840に向いている場合(Step3:Yes)、ユーザの意識が向いている場合より弱い触覚を呈示する駆動信号S2及び駆動信号S3を生成する(Step4)。
制御部6は、生成した駆動信号S2及び駆動信号S3を触覚呈示部3に出力して触覚を呈示し(Step5)、触覚呈示に関する動作を終了する。
ここでステップ3において制御部6は、ユーザの視線93と意識領域71又は意識領域72とが交差しない場合、つまりユーザの意識がパネル20又は表示画面840に向いていない場合(Step3:No)、ユーザの意識が向いていない場合より強い触覚を呈示する駆動信号S2及び駆動信号S3を生成し(Step6)、触覚を呈示する(Step5)。
(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、適切な触覚の呈示により不快感を抑制することができる。具体的には、触覚呈示装置1は、ユーザが操作を行ったパネル20、又は操作対象が表示される表示画面840を意識しているか否かに応じて、ユーザに呈示する触覚の強度を調整するので、意識するしないに関わらず一定の触覚を呈示する場合と比べて、適切な触覚を呈示して触覚が強いことで生じる不快感を抑制することができる。
本実施の形態に係る触覚呈示装置1は、適切な触覚の呈示により不快感を抑制することができる。具体的には、触覚呈示装置1は、ユーザが操作を行ったパネル20、又は操作対象が表示される表示画面840を意識しているか否かに応じて、ユーザに呈示する触覚の強度を調整するので、意識するしないに関わらず一定の触覚を呈示する場合と比べて、適切な触覚を呈示して触覚が強いことで生じる不快感を抑制することができる。
触覚呈示装置1は、ユーザの視線93が意識領域71又は意識領域72に向けられない場合、音を伴う触覚の呈示の強度を上げ、意識領域71又は意識領域72を見ないで行った操作が受け付けられたことをユーザに分かり易く呈示することができる。また触覚呈示装置1は、ユーザの視線93が意識領域71又は意識領域72に向いている場合、音を伴う触覚の呈示の強度を下げて不快感を抑制することができる。
触覚呈示装置1は、ユーザの視線93がパネル20を含む意識領域71、又は表示画面840を含む意識領域72と交差する場合、ユーザの意識がパネル20又は表示画面840に向いていると判定するので、この構成を採用しない場合と比べて、ユーザの意識に応じたより適切な触覚を呈示して不快感を抑制することができる。
触覚呈示装置1は、操作指9が接触するパネル20だけでなく、操作対象が表示される表示画面840をユーザが見ている場合も触覚を弱めるので、この構成を採用しない場合と比べて、より適切な触覚を呈示して不快感を抑制することができる。
触覚呈示装置1は、パネル20の振動と共に音を付加して触覚を呈示する場合、ユーザの意識に応じて振動だけでなく音の強度を調整するので、この構成を採用しない場合と比べて、意識しているのに大きな音が出力されるような不快感を抑制することができる。
ここで他の実施の形態としての触覚呈示装置1の操作部は、図5に示すように、操作面841になされたタッチ操作を受け付ける操作部材としてのタッチパネル84aが表示画面842を有する表示部84bと重ねて配置されている。意識判定部4は、操作面841を含む予め定められた領域と、ユーザの視線と、が交差する場合、ユーザが意識していると判定する。
この実施の形態では、メインディスプレイ84がタッチパネル84aを備えている。従って操作部材を含む第1の領域と、表示画面を含む第2の領域が1つの領域となる。つまり操作面841を含む予め定められた領域は、図1(a)に示す意識領域72となる。意識判定部4は、ユーザの視線93と意識領域72とが交差する場合、ユーザの意識が向いていると判定する。
以上述べた少なくとも1つの実施の形態の触覚呈示装置1によれば、適切な触覚の呈示により不快感を抑制することが可能となる。
上述の実施の形態及び変形例に係る触覚呈示装置1は、例えば、用途に応じて、その一部が、コンピュータが実行するプログラム、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)及びFPGA(Field Programmable Gate Array)などによって実現されても良い。
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、2…タッチパッド、3…触覚呈示部、4…意識判定部、5…記憶部、6…制御部、7…意識領域、8…車両、9…操作指、10…ベース、12…基準位置、20…パネル、21…検出部、30…ボイスコイルモータ、31…音出力部、40…カメラ、41…判定部、42…照明部、43…画像、50…静電しきい値、51…駆動信号情報、71〜74…意識領域、80…フロアコンソール、81…センターコンソール、82…インストルメントパネル、83…ステアリング、84…メインディスプレイ、84a…タッチパネル、84b…表示部、85…サブディスプレイ、86…ステアリングスイッチ、87…ステアリングコラム、90…眼球、91…瞳孔、92…プルキニエ像、93…視線、94…交点、200…操作面、201…裏面、840…表示画面、841…操作面、842…表示画面、850…表示画面
Claims (5)
- ユーザによって操作がなされる操作部材を有する操作部と、
前記操作部材を介してユーザに触覚を呈示する触覚呈示部と、
前記操作部材、及び前記操作部材によって操作される操作対象を表示する表示画面の少なくとも一方をユーザが意識しているか否かを判定する意識判定部と、
前記意識判定部の判定結果に応じて、ユーザに呈示する触覚の強度を調整するように前記触覚呈示部を制御する制御部と、
を備えた触覚呈示装置。 - 前記制御部は、前記操作部材及び前記表示画面の少なくとも一方をユーザが意識している場合、意識していない場合と比べて、前記触覚の強度を相対的に弱くする、
請求項1に記載の触覚呈示装置。 - 前記意識判定部は、前記操作部材を含む予め定められた第1の領域、及び前記表示画面を含む予め定められた第2の領域のいずれか一方の領域と、ユーザの視線と、が交差する場合、ユーザが意識していると判定する、
請求項1又は2に記載の触覚呈示装置。 - 前記操作部は、前記操作部材としてのパネルと、前記パネルの表面になされたタッチ操作を検出する検出部と、を備えたタッチパッドであり、
前記第1の領域は、前記パネルの表面を含む領域として設定される、
請求項3に記載の触覚呈示装置。 - 前記操作部は、操作面になされたタッチ操作を受け付ける前記操作部材としてのタッチパネルが前記表示画面を有する表示部と重ねて配置され、
前記意識判定部は、前記操作面を含む予め定められた領域と、ユーザの視線と、が交差する場合、ユーザが意識していると判定する、
請求項1又は2に記載の触覚呈示装置。
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