JP7310887B2 - 電子機器および制御方法 - Google Patents
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Description
また、本発明にかかる電子機器は、筐体と、前記筐体の内部に取り付けられて、駆動電圧の印加に応じて振動を発生するアクチュエータと、前記アクチュエータから生じる動作温度を検出する温度センサと、前記アクチュエータに前記駆動電圧を印加して駆動することにより牽引錯覚を発生させるとともに、前記温度センサで検出した前記動作温度に基づいて前記アクチュエータの動作を制限する制御回路とを備え、前記制御回路は、予め設定されている駆動電圧ごとに、当該駆動電圧で一定時間にわたり前記アクチュエータを駆動した後、前記温度センサで飽和温度をそれぞれ検出し、これら駆動電圧のうち、前記飽和温度が予め設定されている基準温度以下であって、かつ、最も高い駆動電圧を、最適駆動電圧として特定し、前記最適駆動電圧で前記アクチュエータを駆動するようにしたものである。
[第1の実施の形態]
まず、図1および図2を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかる電子機器1について説明する。図1は、電子機器の回路構成を示すブロック図である。図2は、電子機器の構成を示す3面図である。
以下では、説明を容易とするため、筐体10が平板の略直方体形状をなすものとし、筐体10の長手(横)方向に沿った方向を方向Xと呼び、筐体10の短手(縦)方向に沿った方向を方向Yと呼び、筐体10の厚さ方向に沿った方向を方向Zと呼ぶ。これら方向X,Y,Zは、互いに直交しているものとする。
操作入力回路3は、タッチキー、操作ボタン、操作スイッチなどの操作入力装置からなり、利用者の操作を検出して制御回路6へ出力する回路部である。
表示器4は、LCDやLEDなどの表示装置からなり、制御回路6から出力された表示内容を可視表示する回路部である。なお、以下では、理解を容易とするため、各図面に表示器4を示したが、これに限定されるものではなく、表示器4を備えていない構成であってもよい。
電池Bは、少なくともアクチュエータA1,A2を駆動するための駆動電圧を供給する電池である。電池Bは、一次電池でもよく二次電池でもよい。また、電池Bは、駆動電圧のほか、通信I/F回路2、操作入力回路3、表示器4、記憶回路5、電池B、制御回路6、温度センサS1,S2を動作させるための動作電圧も供給するようにしてもよい。
本発明は、上記動作温度制御処理として、温度センサS1,S2で検出した動作温度Tdに基づいて、アクチュエータA1,A2の動作を制限するようにしたものである。動作温度制御処理の詳細については後述する。
アクチュエータA2は、駆動電圧の印加に応じて第2の軸線O2に沿って振動V2を発生する回路部である。
これらアクチュエータA1,A2の具体例については、例えば前述の特許文献1に記載されているような、公知の構成を有する振動子を使用すればよい。
温度センサS2は、アクチュエータA2に取り付けられて、制御回路6による駆動に応じて変化するアクチュエータA2の温度を動作温度として検出する温度センサである。
これら温度センサS1,S2については、測温抵抗体、リニア抵抗、熱電対、サーミスタなどの一般的な温度センサを用いればよい。
次に、図3を参照して、本実施の形態にかかる電子機器1の動作温度制御処理について説明する。図3は、第1の実施の形態にかかる動作温度制御処理を示すフローチャートである。
ここで、動作温度Tdがしきい値Tth1以上である場合(ステップS101:YES)、制御回路6は、動作不可と判定してアクチュエータA1の動作制御を停止し(ステップS102)、温度上昇によりアクチュエータA1の動作制御を停止した旨を利用者に報知し(ステップS103)、一連の動作温度制御処理を終了する。
ここで、動作温度Tdがしきい値Tth2以上である場合(ステップS104:NO)、一連の動作温度制御処理を終了する。
すなわち、動作可の状態にある場合、動作温度TdがTth1以上となって初めて動作不可と判定される。また、動作不可の状態にある場合、TdがTth2以下となって初めて動作可と判定される。これにより、動作温度が一旦上昇した場合には、動作温度を確実低下させることができる。
一方、図3の動作温度制御処理を適用した場合、特性22Aに示すアクチュエータA1の温度は60℃以下に抑えられており、特性22Bに示す筐体10の把持部温度も40℃以下に抑えられていることが分かる。このため、利用者が低温火傷を負うことはない。
なお、利用者への報知については、可視表示以外の方法として、制御回路6に設けられているスピーカやブザーを利用して音声メッセージや警報音で可聴表示してもよい。また、アクチュエータA1,A2を利用して、振動表示してもよい。
このように、本実施の形態は、アクチュエータA1,A2から生じる動作温度を検出する温度センサS1,S2を備え、制御回路6が、温度センサS1,S2で検出した動作温度Tdに基づいて、アクチュエータA1,A2の動作を制限するようにしたものである。これにより、動作温度Tdが上昇しないように、アクチュエータA1,A2の動作を制限でき、アクチュエータA1,A2の発熱を抑制することが可能となる。したがって、アクチュエータA1,A2からの発熱が筐体10を把持している利用者の手の皮膚に伝わった場合でも、低温火傷を起こす可能性がある45℃を下回る温度に抑制でき、利用者が低温火傷を負う危険を事前に回避することが可能となる。結果として、アクチュエータA1,A2を用いた牽引錯覚発生機能を搭載していても、低温火傷の危険がない極めて安全な電子機器を実現することが可能となる。
次に、本発明の第2の実施の形態にかかる電子機器1について説明する。第1の実施の形態では、温度センサS1,S2で検出した動作温度に基づいて、アクチュエータA1,A2の動作をオンオフ制御するようにした場合について説明した。本実施の形態では、動作温度に基づいて、アクチュエータA1,A2の駆動電圧を切替制御する場合について説明する。
また、制御回路6は、温度センサS1,S2で新たな動作温度を検出した場合、当該新たな動作温度に対応する新たな駆動電圧情報を記憶回路5から取得し、当該新たな駆動電圧情報に応じた駆動電圧でアクチュエータA1,A2を駆動する機能を有している。
図7の例では、Tdが40℃までの範囲ではRv=100%であり、40℃を超えて50℃までの範囲ではRv=66%であり、50℃を超えて60℃までの範囲ではRv=33%であり、60℃を超える範囲ではRv=0%である。
次に、図8を参照して、本実施の形態にかかる電子機器1の動作温度制御処理について説明する。図8は、第2の実施の形態にかかる動作温度制御処理を示すフローチャートである。
続いて、制御回路6は、取得した電圧比率Rvに基づいて駆動電圧Vdを調整し(ステップS202)、一連の動作温度制御処理を終了する。これにより、アクチュエータA1,A2を駆動する際、制御回路6は、調整後の駆動電圧VdでアクチュエータA1,A2を駆動する。
このように、本実施の形態は、記憶回路5で、動作温度と駆動電圧情報との対応関係を記憶しておき、制御回路6が、温度センサS1,S2で新たな動作温度を検出した場合、当該新たな動作温度に対応する新たな駆動電圧情報を記憶回路5から取得し、当該新たな駆動電圧情報に応じた駆動電圧でアクチュエータA1,A2を駆動するようにしたものである。
次に、本発明の第3の実施の形態にかかる電子機器1について説明する。
前述の図5で説明したように、長時間にわたりアクチュエータA1,A2を駆動した場合、アクチュエータA1,A2の温度や筐体10の把持部温度などの動作温度Tdは、任意の飽和温度Tsに収束する傾向がある。この飽和温度Tsは、前述したように、アクチュエータA1,A2の駆動電圧Vdで変化する。
本実施の形態は、利用者が低温火傷を負わない基準温度Trを予め設定し、飽和温度TsがTr以下であって、かつ、最も高い駆動電圧Vdを最適駆動電圧Voとして制御回路6で予め特定するようにしたものである。
次に、図10を参照して、本実施の形態にかかる電子機器1の最適駆動電圧特定処理について説明する。図10は、第3の実施の形態にかかる最適駆動電圧特定処理を示すフローチャートである。
制御回路6は、電子機器1の初期設定時、あるいは、オペレータの指示操作に応じて、図10の最適駆動電圧特定処理を実行する。なお、記憶回路5には、駆動電圧Vdの候補が候補リストに予め複数設定されているものとする。
この後、制御回路6は、温度センサS1,S2で検出した動作温度を飽和温度Tsとして、駆動電圧Vdと対応付けて記憶回路5の検出リストに記録し(ステップS302)、候補リストに未計測の駆動電圧Vdが残っているか確認する(ステップS303)。
一方、候補リストに未計測の駆動電圧Vdが残っていない場合(ステップS303:NO)、制御回路6は、検出リストのうち、動作温度Tdが基準温度Tr以下で、最も高い駆動電圧Vdを、最適駆動電圧Voとして特定し(ステップS304)、一連の最適駆動電圧特定処理を終了する。
このように、本実施の形態は、制御回路6が、予め設定されている駆動電圧Vdごとに、当該駆動電圧Vdで一定時間にわたりアクチュエータA1,A2を駆動した後、温度センサS1,S2で飽和温度Tsをそれぞれ検出し、これら駆動電圧Vdのうち、飽和温度が予め設定されている基準温度Tr以下であって、かつ、最も高い駆動電圧を、最適駆動電圧Voとして特定するようにしたものである。
また、電子機器1の機種ごとに、アクチュエータA1,A2や筐体10などの構成が異なり、駆動電圧Vdと動作温度Td(飽和温度Ts)との対応関係が異なる場合でも、電子機器1に合致した最適駆動電圧Voを容易に特定できる。
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
[付記]
上記実施形態を一例とする電子機器及び制御方法を以下に付記する。
[付記1]
筐体と、
前記筐体の内部に取り付けられて、駆動電圧の印加に応じて振動を発生するアクチュエータと、
前記アクチュエータから生じる動作温度を検出する温度センサと、
前記アクチュエータに前記駆動電圧を印加して駆動することにより牽引錯覚を発生させる制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記温度センサで検出した前記動作温度に基づいて、前記アクチュエータの動作を制限する
ことを特徴とする電子機器。
[付記2]
付記1に記載の電子機器において、
前記温度センサは、前記アクチュエータの温度を前記動作温度として検出することを特徴とする電子機器。
[付記3]
付記1に記載の電子機器において、
前記駆動電圧を生成する電源電圧を供給する電池をさらに備え、
前記温度センサは、前記電池の温度を前記動作温度として検出することを特徴とする電子機器。
[付記4]
付記1に記載の電子機器において、
前記温度センサは、前記筐体のうち利用者が把持する把持部の温度を前記動作温度として検出することを特徴とする電子機器。
[付記5]
付記1~付記4のいずれかに記載の電子機器において、
前記制御回路は、前記動作温度が第1のしきい値以上に上昇した場合、前記アクチュエータの動作を停止することを特徴とする電子機器。
[付記6]
付記5に記載の電子機器において、
前記制御回路は、前記動作温度が前記第1のしきい値よりも低い第2のしきい値以下に低下した場合、前記アクチュエータの動作を再開することを特徴とする電子機器。
[付記7]
付記1~付記4のいずれかに記載の電子機器において、
動作温度と駆動電圧情報との対応関係を記憶する記憶回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記温度センサで新たな動作温度を検出した場合、当該新たな動作温度に対応する新たな駆動電圧情報を前記記憶回路から取得し、当該新たな駆動電圧情報に応じた駆動電圧で前記アクチュエータを駆動することを特徴とする電子機器。
[付記8]
付記1~付記4のいずれかに記載の電子機器において、
前記制御回路は、予め設定されている駆動電圧ごとに、当該駆動電圧で一定時間にわたり前記アクチュエータを駆動した後、前記温度センサで飽和温度をそれぞれ検出し、これら駆動電圧のうち、前記飽和温度が予め設定されている基準温度以下であって、かつ、最も高い駆動電圧を、最適駆動電圧として特定し、前記最適駆動電圧で前記アクチュエータを駆動することを特徴とする電子機器。
[付記9]
付記1~付記8のいずれかに記載の電子機器において、
前記制御回路は、前記動作温度を可視、可聴、または振動で利用者に報知することを特徴とする電子機器。
[付記10]
付記1~付記8のいずれかに記載の電子機器において、
前記筐体の外表面に取り付けられて、前記動作温度を可視表示する液晶温度シートをさらに備えることを特徴とする電子機器。
[付記11]
付記1~付記10のいずれかに記載の電子機器において、
前記制御回路は、前記動作温度が第3のしきい値以上に上昇した場合、前記動作温度の上昇を可視、可聴、または振動で利用者に報知することを特徴とする電子機器。
[付記12]
筐体と、前記筐体の内部に取り付けられて、駆動電圧の印加に応じて振動を発生するアクチュエータと、前記アクチュエータから生じる動作温度を検出する温度センサと、前記アクチュエータを制御する制御回路とを備える電子機器で用いられる制御方法であって、
前記制御回路が、前記アクチュエータに前記駆動電圧を印加して駆動することにより牽引錯覚を発生させるステップと、
前記制御回路が、前記温度センサで検出した前記動作温度に基づいて、前記アクチュエータの動作を制限するステップと
を備えることを特徴とする制御方法。
Claims (8)
- 筐体と、
前記筐体の内部に取り付けられて、駆動電圧の印加に応じて振動を発生するアクチュエータと、
前記アクチュエータから生じる動作温度を検出する温度センサと、
前記アクチュエータに前記駆動電圧を印加して駆動することにより牽引錯覚を発生させるとともに、前記温度センサで検出した前記動作温度に基づいて前記アクチュエータの動作を制限する制御回路と、
動作温度と駆動電圧情報との対応関係を記憶する記憶回路とを備え、
前記制御回路は、前記温度センサで新たな動作温度を検出した場合、当該新たな動作温度に対応する新たな駆動電圧情報を前記記憶回路から取得し、当該新たな駆動電圧情報に応じた駆動電圧で前記アクチュエータを駆動する
ことを特徴とする電子機器。 - 筐体と、
前記筐体の内部に取り付けられて、駆動電圧の印加に応じて振動を発生するアクチュエータと、
前記アクチュエータから生じる動作温度を検出する温度センサと、
前記アクチュエータに前記駆動電圧を印加して駆動することにより牽引錯覚を発生させるとともに、前記温度センサで検出した前記動作温度に基づいて前記アクチュエータの動作を制限する制御回路とを備え、
前記制御回路は、予め設定されている駆動電圧ごとに、当該駆動電圧で一定時間にわたり前記アクチュエータを駆動した後、前記温度センサで飽和温度をそれぞれ検出し、これら駆動電圧のうち、前記飽和温度が予め設定されている基準温度以下であって、かつ、最も高い駆動電圧を、最適駆動電圧として特定し、前記最適駆動電圧で前記アクチュエータを駆動する
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1又は2に記載の電子機器において、
前記温度センサは、前記アクチュエータの温度を前記動作温度として検出する
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1又は2に記載の電子機器において、
前記駆動電圧を生成する電源電圧を供給する電池をさらに備え、
前記温度センサは、前記電池の温度を前記動作温度として検出する
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1又は2に記載の電子機器において、
前記温度センサは、前記筐体のうち利用者が把持する把持部の温度を前記動作温度として検出する
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1~請求項5のいずれかに記載の電子機器において、
前記制御回路は、前記動作温度を可視、可聴、または振動で利用者に報知する
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1~請求項5のいずれかに記載の電子機器において、
前記筐体の外表面に取り付けられて、前記動作温度を可視表示する液晶温度シートをさらに備える
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1~請求項7のいずれかに記載の電子機器において、
前記制御回路は、前記動作温度が第3のしきい値以上に上昇した場合、前記動作温度の上昇を可視、可聴、または振動で利用者に報知する
ことを特徴とする電子機器。
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