JP6817838B2 - 触覚呈示装置 - Google Patents
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Description
実施の形態に係る触覚呈示装置は、操作面に接触した操作指の位置を検出する検出部と、操作面に付加された荷重を検出すると共に操作面を振動させるアクチュエータと、操作面に規定された複数の領域ごとに基準荷重を付加して検出された荷重に基づいて領域ごとに定められた荷重しきい値、及びアクチュエータを駆動するための領域ごとの駆動信号を有し、操作指が検出された領域の荷重しきい値に基づいて操作を判定すると共に当該領域に対応する駆動信号によってアクチュエータを駆動して触覚フィードバックを呈示する制御部と、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概略図であり、図1(b)は、図1(a)のI(b)-I(b)線で切断した断面を矢印方向から見た断面図の一例である。図2(a)は、実施の形態に係る触覚呈示装置のアクチュエータの一例を示す概略図であり、図2(b)は、触覚呈示装置のブロック図の一例であり、図2(c)は、触覚呈示装置が有するデータベースの一例を示す概略図である。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2(b)では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。
操作部2は、例えば、タッチセンサ3と、基部20と、を備えて概略構成されている。また操作部2は、例えば、図1(b)に示すように、アクチュエータ4との間に押子5を有している。操作部2に付加された荷重は、押子5を介してアクチュエータ4に作用する。またアクチュエータ4が生成した振動は、押子5を介して操作部2に伝達される。
タッチセンサ3は、例えば、図1(b)に示すように、基板30と、電極部31と、を備えて概略構成されている。タッチセンサ3は、操作部2の形状に応じて円板形状を有している。基板30は、例えば、リジット基板である。この基板30の表面30a側には、タッチセンサ3の電極部31が取り付けられ、裏面30b側には、押子5が取り付けられている。
アクチュエータ4は、例えば、図1(b)に示すように、圧電素子40と、金属シム41と、を備えたユニモルフ型の圧電アクチュエータである。
制御部8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8が動作するためのプログラムと、データベース80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。また制御部8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。
触覚呈示装置1の制御部8は、タッチセンサ3から取得した検出信号S1に基づく領域ごとの静電容量と、データベース80から読み出したタッチしきい値Th10と、を比較して操作指が接触するか否かを監視する。
本実施の形態に係る触覚呈示装置1は、小型化されても荷重の検出精度の低下を抑制しつつ十分な触覚フィードバックを呈示することができる。具体的には、触覚呈示装置1は、荷重の検出と振動の呈示を1つのアクチュエータ4によって行い、また操作が検出された位置の違いによる荷重検出のばらつきを抑制するために領域ごとに荷重しきい値を定めると共に位置の違いによる触覚フィードバックのばらつきを抑制するために領域ごとに駆動信号を定めている。本実施の形態の上領域23〜右領域26は、中央領域27を挟んで対称に位置するので、理想的には、アクチュエータ4が検出する荷重や呈示する振動フィードバックは各領域で同じになるが、実際は異なる。また触覚呈示装置1は、アクチュエータ4が1つなので小型化が容易である。従って触覚呈示装置1は、この構成を採用しない場合と比べて、小型化されても荷重の検出精度の低下を抑制しつつ十分な触覚フィードバックを呈示することができる。
Claims (3)
- 複数の領域が規定された操作面を有する操作部と、
前記複数の領域のいずれかの領域の下方であって前記操作部の裏面側に配置された押子と、
前記操作面に規定された前記複数の領域のいずれの領域に操作指が接触しているのかを検出する検出部と、
前記押子と接触し、前記押子を介して作用する前記操作面に付加された荷重を検出すると共に前記押子を介して前記操作面を振動させる1つのアクチュエータと、
前記操作面に規定された前記複数の領域ごとに基準荷重を付加して検出された荷重に基づいて領域ごとに定められた荷重しきい値、及び前記アクチュエータを駆動するための領域ごとの駆動信号を有し、操作指が検出された領域の荷重しきい値に基づいて操作を判定すると共に当該領域に対応する駆動信号によって前記アクチュエータを駆動して触覚フィードバックを呈示する制御部と、
を備え、
車両のステアリングに配置された触覚呈示装置。 - 前記アクチュエータは、支持部によって支持され、
前記支持部は、前記操作面に付加された荷重、及び前記操作面に付加する振動による前記アクチュエータの撓みを許容する凹部を有する、
請求項1に記載の触覚呈示装置。 - 前記複数の領域は、中央の領域、及び前記中央の領域を挟んで位置する2つ以上の領域に規定される、
請求項1又は2に記載の触覚呈示装置。
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