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JP2019053693A - Tactile presentation device - Google Patents

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JP2019053693A
JP2019053693A JP2017179159A JP2017179159A JP2019053693A JP 2019053693 A JP2019053693 A JP 2019053693A JP 2017179159 A JP2017179159 A JP 2017179159A JP 2017179159 A JP2017179159 A JP 2017179159A JP 2019053693 A JP2019053693 A JP 2019053693A
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JP
Japan
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vibration
control unit
tactile
tracing
presentation device
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JP2017179159A
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Japanese (ja)
Inventor
貴志 上野
Takashi Ueno
貴志 上野
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Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
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Application filed by Tokai Rika Co Ltd filed Critical Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

【課題】なぞり操作の方向による触覚のずれ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】触覚呈示装置は、操作面20に対して操作指9の指先90を引く方向、及び押し出す方向のなぞり操作を検出するタッチパッド2と、操作面20に振動を付加するアクチュエータ4と、引く方向と押し出す方向のなぞり操作に対して異なる振動を生成して触覚を呈示するようにアクチュエータ4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1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tactile presentation device capable of suppressing a deviation of a tactile sensation depending on a direction of a tracing operation. SOLUTION: The tactile presentation device includes a touch pad 2 for detecting a tracing operation in a direction of pulling and pushing a fingertip 90 of an operating finger 9 with respect to an operating surface 20, and an actuator 4 for adding vibration to the operating surface 20. , A control unit 6 that controls the actuator 4 so as to generate different vibrations for the tracing operation in the pulling direction and the pushing direction to exhibit a tactile sensation. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、触覚呈示装置に関する。   The present invention relates to a tactile sense presentation device.

従来の技術として、タッチ入力を検出するタッチセンサと、タッチセンサのタッチ面を振動させる触感呈示部と、タッチ面にタッチしているタッチ対象に対して触感を呈示するように触感呈示部の駆動を制御する制御部と、を備えた入力装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventional technologies include a touch sensor that detects touch input, a tactile sensation providing unit that vibrates the touch surface of the touch sensor, and driving the tactile sensation providing unit to present a tactile sensation to the touch target that is touching the touch surface. There is known an input device that includes a control unit that controls (see, for example, Patent Document 1).

この入力装置の制御部は、タッチ対象がタッチ面をスライドしていると、タッチ対象に対してスライドに係る触感を呈示するように触感呈示部の駆動を制御する。   When the touch target slides on the touch surface, the control unit of the input device controls driving of the tactile sensation providing unit so as to present the tactile sensation related to the slide with respect to the touch target.

特開2011−48606号公報JP 2011-48606 A

操作者は、操作指の皮膚の変形の違いから手前に引いた場合と押し出す場合とで感じる触覚が異なることが知られている。しかし従来の入力装置は、手前に引いた場合と押し出す場合とで付加する振動を変えないので、なぞり操作の方向によって触覚が異なる可能性がある。   It is known that an operator feels different tactile sensations depending on whether the finger is pulled forward or pushed out due to the difference in deformation of the skin of the operation finger. However, since the conventional input device does not change the vibration to be applied when it is pulled forward and when it is pushed out, the tactile sensation may differ depending on the direction of the tracing operation.

従って本発明の目的は、なぞり操作の方向による触覚のずれ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。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a tactile sensation presentation apparatus that can suppress a tactile deviation due to the direction of the tracing operation.

本発明の一態様は、操作面に対して操作指の指先を引く方向、及び押し出す方向のなぞり操作を検出するタッチパッドと、操作面に振動を付加するアクチュエータと、引く方向と押し出す方向のなぞり操作に対して異なる振動を生成して触覚を呈示するようにアクチュエータを制御する制御部と、を備えた触覚呈示装置を提供する。   One embodiment of the present invention is a touch pad that detects a tracing operation in a direction in which a fingertip of an operating finger is pulled and pushed out with respect to an operating surface, an actuator that adds vibration to the operating surface, and a tracing in a pulling direction and a pushing direction. There is provided a tactile sensation providing apparatus including a control unit that controls an actuator so as to generate different vibrations in response to an operation and present a tactile sensation.

本発明によれば、なぞり操作の方向による触覚のずれを抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress a shift in tactile sensation due to the direction of the tracing operation.

図1(a)は、実施の形態に係る触覚呈示装置の一例が搭載された車両内部の概略図であり、図1(b)は、触覚呈示装置のブロック図の一例であり、図1(c)は、触覚呈示装置の一例を示す模式図である。FIG. 1A is a schematic diagram inside a vehicle on which an example of a tactile sensation presentation apparatus according to an embodiment is mounted, and FIG. 1B is an example of a block diagram of the haptic presentation apparatus. c) is a schematic diagram showing an example of a tactile sense presentation device. 図2(a)は、パチニ小体とマイスナー小体の振幅しきい値曲線の一例であり、図2(b)は、実施の形態に係る触覚呈示装置のタッチパッドになされるなぞり操作の方向の一例について説明するための概略図であり、図2(c)は、A方向の操作とB方向の操作において付加する振動の一例について説明するための表である。FIG. 2A is an example of the amplitude threshold curve of the Patini body and the Meissner body, and FIG. 2B is the direction of the tracing operation performed on the touchpad of the tactile display device according to the embodiment. FIG. 2C is a table for explaining an example of vibration applied in the operation in the A direction and the operation in the B direction. 図3は、実施の形態に係る触覚呈示装置の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the tactile sense presentation device according to the embodiment.

(実施の形態の要約)
実施の形態に係る触覚呈示装置は、操作面に対して操作指の指先を引く方向、及び押し出す方向のなぞり操作を検出するタッチパッドと、操作面に振動を付加するアクチュエータと、引く方向と押し出す方向のなぞり操作に対して異なる振動を生成して触覚を呈示するようにアクチュエータを制御する制御部と、を備えて概略構成されている。
(Summary of embodiment)
The tactile sense presentation device according to the embodiment includes a touch pad that detects a drag operation in a direction in which the fingertip of the operation finger is pulled and pushed out of the operation surface, an actuator that adds vibration to the operation surface, and a pulling direction and push-out. And a control unit that controls the actuator so as to generate different vibrations in response to the direction tracing operation and present a tactile sensation.

この触覚呈示装置は、引く方向と押し出す方向のなぞり操作に対して異なる振動を生成するので、同じ振動を付加する場合と比べて、なぞり操作の方向による触覚のずれを抑制することができる。   Since this tactile sensation presentation apparatus generates different vibrations for the drag operation in the pulling direction and the push-out direction, it is possible to suppress a shift in tactile sensation due to the direction of the stroking operation compared to the case where the same vibration is applied.

[実施の形態]
(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が搭載された車両内部の概略図であり、図1(b)は、触覚呈示装置のブロック図の一例であり、図1(c)は、触覚呈示装置の一例を示す模式図である。図2(a)は、パチニ小体とマイスナー小体の振幅しきい値曲線の一例であり、図2(b)は、実施の形態に係る触覚呈示装置のタッチパッドになされるなぞり操作の方向の一例について説明するための概略図であり、図2(c)は、A方向の操作とB方向の操作において付加する振動の一例について説明するための表である。図2(a)は、横軸が周波数f(Hz)であり、縦軸が振幅しきい値(μm)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1(b)では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。
[Embodiment]
(Outline of the tactile presentation device 1)
FIG. 1A is a schematic diagram inside a vehicle on which an example of a tactile sensation presentation apparatus according to an embodiment is mounted, and FIG. 1B is an example of a block diagram of the haptic presentation apparatus. c) is a schematic diagram showing an example of a tactile sense presentation device. FIG. 2A is an example of the amplitude threshold curve of the Patini body and the Meissner body, and FIG. 2B is the direction of the tracing operation performed on the touchpad of the tactile display device according to the embodiment. FIG. 2C is a table for explaining an example of vibration applied in the operation in the A direction and the operation in the B direction. In FIG. 2A, the horizontal axis is the frequency f (Hz), and the vertical axis is the amplitude threshold value (μm). In each figure according to the embodiment described below, the ratio between figures may be different from the actual ratio. In FIG. 1B, main signals and information flow are indicated by arrows.

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の運転席と助手席の間に伸びるフロアコンソール80に配置されている。なお触覚呈示装置1の配置は、これに限定されず、ステアリングのスポークなどに配置されても良い。   As an example, the tactile sense presentation device 1 is disposed on a floor console 80 extending between a driver seat and a passenger seat of the vehicle 8 as shown in FIG. In addition, arrangement | positioning of the tactile sense presentation apparatus 1 is not limited to this, You may arrange | position to the spoke of a steering wheel.

この触覚呈示装置1は、例えば、なされた操作に基づいて車両8の表示装置81に表示されるカーソルの操作や画面のスクロールなどを接続された電子機器に指示することができる。この表示装置81は、当該電子機器の表示部として機能する。また電子機器は、例えば、ナビゲーション装置、空調装置、音楽及び映像再生装置などである。   The tactile sensation providing apparatus 1 can instruct the connected electronic device to operate a cursor displayed on the display device 81 of the vehicle 8 or to scroll the screen based on the performed operation. The display device 81 functions as a display unit of the electronic device. The electronic device is, for example, a navigation device, an air conditioner, a music and video playback device, or the like.

この触覚呈示装置は、例えば、図1(a)〜図1(c)に示すように、操作面20に対して操作指9の指先90を引く方向、及び押し出す方向のなぞり操作を検出するタッチパッド2と、操作面20に振動を付加するアクチュエータ4と、引く方向と押し出す方向のなぞり操作に対して異なる振動を生成して触覚を呈示するようにアクチュエータ4を制御する制御部6と、を備えて概略構成されている。   For example, as shown in FIGS. 1A to 1C, the tactile sense presenting device detects a drag operation in which the fingertip 90 of the operation finger 9 is pulled and pushed in the operation surface 20. A pad 2, an actuator 4 that applies vibration to the operation surface 20, and a control unit 6 that controls the actuator 4 so as to generate different vibrations and present a tactile sensation in response to a tracing operation in a pulling direction and a pushing direction. In general, it is structured.

この制御部6は、引く方向のなぞり操作に対して付加する振動よりも押し出す方向のなぞり操作に対して付加する振動を強くして実質的に同じ触覚として操作者に認識されるように触覚を呈示するように構成されている。   The control unit 6 increases the vibration added to the tracing operation in the pushing direction rather than the vibration added to the tracing operation in the pulling direction so that the operator can recognize the tactile sense as substantially the same tactile sense. It is configured to present.

また制御部6は、タッチパッド2の配置、又はタッチパッド2が検出した操作指9の形状に基づいて押し出す方向のなぞり操作、及び引く方向のなぞり操作の判定を行う。本実施の形態では、タッチパッド2が運転席と助手席の間に配置されるので、どちらの席に着座する操作者によって操作されても、押し出す方向が車両8の前方に向かって操作する方向であり、引く方向が後方に向かって操作する方向となる。従って制御部6は、押し出す方向と引く方向を一義的に判定可能である。   In addition, the control unit 6 determines the drag operation in the pushing direction and the drag operation in the pulling direction based on the arrangement of the touch pad 2 or the shape of the operation finger 9 detected by the touch pad 2. In the present embodiment, since the touch pad 2 is disposed between the driver seat and the passenger seat, the push-out direction is the direction in which the push-out direction is operated toward the front of the vehicle 8 regardless of whether the touch pad 2 is operated by an operator seated in either seat. The pulling direction is the direction to operate backward. Therefore, the control unit 6 can uniquely determine the pushing direction and the pulling direction.

またタッチパッド2がフロアコンソール80以外の場所に配置されても助手席や運転席に着座する操作者による操作となるので、制御部6は、押し出す方向と引く方向を一義的に判定可能である。   Even if the touch pad 2 is disposed at a place other than the floor console 80, the operation is performed by an operator sitting on the passenger seat or the driver seat, and therefore the control unit 6 can uniquely determine the pushing direction and the pulling direction. .

さらに制御部6は、タッチパッド2が検出した操作指9の形状に基づいてなぞり操作方向を判定することも可能である。この場合、タッチパッド2は、例えば、後述する予め定められたしきい値を下げるなどにより操作指9の検出感度が高められ、指先以外の部分を検出するように構成される。そして制御部6は、この指先以外の部分、つまり予め定められたしきい値を超えた静電容量の分布から操作方向を判定することができる。   Further, the control unit 6 can also determine the tracing operation direction based on the shape of the operation finger 9 detected by the touch pad 2. In this case, the touch pad 2 is configured to detect a portion other than the fingertip by increasing the detection sensitivity of the operation finger 9 by, for example, lowering a predetermined threshold value to be described later. The control unit 6 can determine the operation direction from the portion other than the fingertip, that is, the distribution of capacitance exceeding a predetermined threshold value.

(タッチパッド2の構成)
タッチパッド2は、例えば、静電容量方式のタッチパッドであるがこれに限定されず、操作面20に接触する操作指9の座標を検出できるものであれば良い。このタッチパッド2は、操作面20の下方に、複数の駆動電極と複数の検出電極とが交差するように配置されている。そしてタッチパッド2は、複数の駆動電極と複数の検出電極の全ての組み合わせで操作指9との間で生じる静電容量を読み出し、予め定められたしきい値以上の静電容量に基づいて操作指9の座標を算出する。この操作指9の座標の算出は、例えば、加重平均などによって行われる。
(Configuration of touchpad 2)
The touch pad 2 is, for example, a capacitive touch pad, but is not limited thereto, and may be any device that can detect the coordinates of the operation finger 9 that contacts the operation surface 20. The touch pad 2 is arranged below the operation surface 20 so that a plurality of drive electrodes and a plurality of detection electrodes intersect. The touch pad 2 reads out the capacitance generated between the operation finger 9 by all combinations of the plurality of drive electrodes and the plurality of detection electrodes, and operates based on the capacitance equal to or higher than a predetermined threshold value. The coordinates of the finger 9 are calculated. The calculation of the coordinates of the operating finger 9 is performed by, for example, a weighted average.

タッチパッド2は、例えば、周期ごとに検出情報Sを出力する。検出情報Sは、検出された操作指9の座標の情報を含んでいる。この操作指9の座標とは、例えば、図2(b)に示すように、操作面20に設定されたxy直交座標系における座標である。xy座標系のx軸が、図2(b)の図面において左から右に向かう軸であり、y軸が上から下に向かう軸である。xy座標系の原点は、図2(b)の図面における操作面20の左上である。なお図2(a)では、上側が車両8の前方であり、下側が後方である。 Touch pad 2, for example, it outputs the detection information S 1 for each cycle. The detection information S 1 includes information on the coordinates of the detected operating finger 9. The coordinates of the operation finger 9 are, for example, coordinates in an xy orthogonal coordinate system set on the operation surface 20 as shown in FIG. The x axis of the xy coordinate system is an axis from left to right in the drawing of FIG. 2B, and the y axis is an axis from top to bottom. The origin of the xy coordinate system is the upper left of the operation surface 20 in the drawing of FIG. In FIG. 2A, the upper side is the front of the vehicle 8, and the lower side is the rear.

従って引く方向は、y軸の正方向に向かう方向である。そして押し出す方向は、y軸の負方向に向かう方向である。   Therefore, the pulling direction is a direction toward the positive direction of the y-axis. The pushing direction is a direction toward the negative direction of the y-axis.

(アクチュエータ4の構成)
アクチュエータ4は、例えば、ボイスコイルモータやピエゾ素子を備えて構成される。本実施の形態のアクチュエータ4は、一例として、ボイスコイルモータである。
(Configuration of actuator 4)
The actuator 4 includes, for example, a voice coil motor and a piezo element. As an example, the actuator 4 of the present embodiment is a voice coil motor.

このアクチュエータ4は、例えば、図1(c)に示すように、支持部10とタッチパッド2の間、つまり支持部10の表面100とタッチパッド2の裏面21に接触するように配置されている。そしてタッチパッド2は、制御部6から供給される駆動信号Sに基づいて操作面20を上下方向に振動させる。 For example, as shown in FIG. 1C, the actuator 4 is disposed between the support portion 10 and the touch pad 2, that is, in contact with the front surface 100 of the support portion 10 and the back surface 21 of the touch pad 2. . The touch pad 2 vibrates the operation surface 20 based on the drive signal S 2 supplied vertically from the control unit 6.

この振動は、例えば、操作を受け付けたことを示すアンサーバック、つまり操作を受け付けたことを示す触覚フィードバックとして呈示されるものである。   This vibration is presented, for example, as an answerback indicating that the operation has been accepted, that is, as tactile feedback indicating that the operation has been accepted.

(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(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。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と、振動パターン情報60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。
(Configuration of control unit 6)
The control unit 6 is, for example, a microcomputer composed of a CPU (Central Processing Unit) that performs operations and processes on acquired data according to a stored program, a RAM as a semiconductor memory, and a ROM (Read Only Memory). is there. In this ROM, for example, a program for operating the control unit 6 and vibration pattern information 60 are stored. For example, the RAM is used as a storage area for temporarily storing calculation results and the like.

この制御部6は、引く方向のなぞり操作に対してパチニ小体の感度に適した振動を呈示し、押し出す方向のなぞり操作に対してパチニ小体とマイスナー小体の感度に適した振動を呈示するように構成されている。   The control unit 6 presents vibration suitable for the sensitivity of the pachinko body for the drag operation in the pulling direction, and presents vibration suitable for the sensitivity of the pachini body and the Meissner body for the tracing operation in the pushing direction. Is configured to do.

具体的には、制御部6は、引く方向のなぞり操作に対して100Hz以上300Hz以下の周波数の振動を呈示し、押し出す方向のなぞり操作に対して100Hz以上300Hz以下の周波数の振動に1Hz以上100Hz未満の周波数の振動を加えて呈示する。   Specifically, the control unit 6 presents a vibration having a frequency of 100 Hz to 300 Hz for a tracing operation in the pulling direction, and 1 Hz to 100 Hz for a vibration having a frequency of 100 Hz to 300 Hz for the tracing operation in the pushing direction. Present with vibrations of less frequency.

なお振動は、パチニ小体とマイスナー小体の神経発火を分けるため、パチニ小体に対する周波数とマイスナー小体に対する周波数を数十Hz程度離すことが好ましい。   In addition, since vibration separates the nerve firing of the Pacini body and the Meissner body, the frequency for the Pacini body and the frequency for the Meissner body are preferably separated by about several tens of Hz.

ここで操作者がタッチパッド2になぞり操作を行った場合、例えば、図2(b)に示すように、操作指9を引く方向(A方向)の操作、及び押し出す方向(B方向)の操作に対して同じ振動に基づく触覚を呈示した場合、操作者は、B方向の操作時に呈示された触覚の方を弱く感じる。   Here, when the operator performs a tracing operation on the touch pad 2, for example, as shown in FIG. 2B, an operation in the direction of pulling the operating finger 9 (A direction) and an operation in the pushing direction (B direction). When the tactile sensation based on the same vibration is presented, the operator feels weaker the tactile sensation presented during the operation in the B direction.

これは、操作指9の爪91の影響で皮膚がA方向の操作とB方向の操作とでは、異なる変形を行うためであり、その結果、B方向の操作よりもA方向の操作の方が操作面20に対する摩擦係数が大きくなる。従って摩擦力は、摩擦係数と垂直抗力(荷重)の積で表すことができるので、なぞり操作による荷重が一定である場合、A方向の操作の方がB方向の操作よりも大きくなる。   This is because the skin deforms differently in the operation in the A direction and in the operation in the B direction due to the influence of the nail 91 of the operation finger 9, and as a result, the operation in the A direction is more preferable than the operation in the B direction. The friction coefficient with respect to the operation surface 20 is increased. Accordingly, the frictional force can be expressed by the product of the friction coefficient and the vertical drag (load). Therefore, when the load due to the tracing operation is constant, the operation in the A direction is larger than the operation in the B direction.

また操作指9の触覚受容器としてのマイスナー小体は、摩擦力が増すと神経発火し易いことが知られている。つまりB方向の操作は、A方向の操作よりも摩擦力が小さく、マイスナー小体の神経発火頻度が低いと考えられる。   Further, it is known that the Meissner body as a tactile receptor of the operation finger 9 is likely to ignite nerves when the frictional force increases. That is, it is considered that the operation in the B direction has a smaller frictional force than the operation in the A direction and the neural firing frequency of the Meissner body is low.

一方、例えば、図2(a)に示すように、振幅しきい値が最も低い、つまり振動による刺激を受け易いのは、実線で示すパチニ小体である。この振幅しきい値とは、付加した振動の振幅がそれ以上であれば触覚受容器が神経発火を行うという最小の振幅である。このパチニ小体は、100Hzより大きい周波数において最も小さい振幅で神経発火が発生する。   On the other hand, for example, as shown in FIG. 2 (a), the smallest amplitude threshold value, that is, the Pachiny body indicated by the solid line is susceptible to vibration stimulation. This amplitude threshold is the minimum amplitude at which the tactile receptor will fire a nerve if the amplitude of the added vibration is greater. This Patini body fires with a minimum amplitude at a frequency greater than 100 Hz.

つまりパチニ小体は、例えば、図2(a)に実線で示すように、振動の周波数が100Hzを超えた辺りの最も小さい振幅の振動で刺激を感じ始める。そしてマイスナー小体は、例えば、図2(a)に点線で示すように、振動の周波数が100Hzよりも小さい辺りの最も小さい振幅の振動で刺激を感じ始める。   That is, for example, as shown by a solid line in FIG. 2A, the Pachiny body starts to feel a stimulus with vibration having the smallest amplitude around the frequency of vibration exceeding 100 Hz. The Meissner body begins to feel a stimulus with vibration having the smallest amplitude around the frequency of the vibration being smaller than 100 Hz, for example, as indicated by a dotted line in FIG.

以上より、通常の触覚の呈示は、振幅しきい値が最も低い、つまり弱い振動でも神経発火が生じて振動による刺激を感じるパチニ小体に合わせた周波数f(一例として、100Hz以上300Hz以下)の振動によって生成する方が、効率が良く、効果的である。 As described above, the normal tactile sensation presents the frequency f 1 (as an example, 100 Hz or more and 300 Hz or less) that has the lowest amplitude threshold value, that is, the pachinni body that feels the stimulation caused by the vibration even when weak vibration occurs. It is more efficient and effective to generate by vibration.

そして摩擦力が小さいB方向の操作における触覚の呈示は、パチニ小体と異なる振幅しきい値を有するマイスナー小体が神経発火する周波数f(一例として、1Hz以上100Hz未満)の振動を周波数fの振動に加えることで、A方向の操作とB方向の操作とで操作指9を介して受ける刺激の差が抑制される。 The tactile sensation in the operation in the B direction where the frictional force is small is that the vibration of the frequency f 2 (for example, 1 Hz or more and less than 100 Hz) at which the Meissner body having an amplitude threshold different from that of the pachini body ignites is expressed by the frequency f. By adding to the vibration of 1 , the difference in stimulation received through the operation finger 9 between the operation in the A direction and the operation in the B direction is suppressed.

具体的には、一例として、図2(c)の表に示すように、A方向の操作において、摩擦による刺激がα(>0)、操作者がアクチュエータ4から受ける振動刺激(f)がγ(>0)であるとした場合、A方向の操作の刺激合計は、α+γとなる。 Specifically, as an example, as shown in the table of FIG. 2C, in the operation in the A direction, the frictional stimulus is α (> 0), and the vibration stimulus (f 1 ) that the operator receives from the actuator 4 is If γ (> 0), the total stimulus for the operation in the A direction is α + γ.

また上述のように、B方向の操作における摩擦による刺激は、A方向の操作に伴う刺激αよりも小さい。従ってB方向の操作における摩擦による刺激をβ(>0)分小さいとしてα−β(>0)と仮定する。よってB方向の操作の刺激合計は、操作者がアクチュエータ4から受ける振動刺激(f)がγであることからα−β+γとなる。 Further, as described above, the stimulus by friction in the operation in the B direction is smaller than the stimulus α associated with the operation in the A direction. Therefore, it is assumed that α-β (> 0), assuming that the frictional stimulus in the operation in the B direction is smaller by β (> 0). Therefore, the total stimulus for the operation in the B direction is α−β + γ because the vibration stimulus (f 1 ) received by the operator from the actuator 4 is γ.

以上より、A方向の操作に基づく触覚呈示による刺激合計(α+γ)と、B方向の操作に基づく触覚呈示による刺激合計(α−β+γ)とが等しくなるためには、刺激βを生じさせる振動を追加すれば良いことが分かる。   From the above, in order for the total stimulus (α + γ) based on the tactile presentation based on the operation in the A direction to be equal to the total stimulus (α−β + γ) based on the tactile presentation based on the operation in the B direction, You can see that it should be added.

従って制御部6は、B方向の操作では、アクチュエータ4から受ける振動刺激として周波数fの振動を発生させて刺激βを刺激γに加えて生成することにより、刺激合計をα+γ(=α−β+γ+β)とすることができる。 Accordingly, the control unit 6, the B direction of the operation, by vibration is generated in the frequency f 2 as a vibration stimulus received from the actuator 4 generates by adding stimulating beta to stimulation gamma, the stimulation sum α + γ (= α-β + γ + β ).

つまり制御部6は、A方向のなぞり操作に対して付加する振動に新たに振動を追加することによってB方向のなぞり操作に対して付加する振動をA方向よりも強くして実質的に同じ触覚として操作者に認識されるように触覚を呈示する。   That is, the control unit 6 adds a vibration to the vibration added to the tracing operation in the A direction to make the vibration added to the tracing operation in the B direction stronger than the A direction, and substantially the same tactile sense. The tactile sensation is presented so as to be recognized by the operator.

振動パターン情報60は、周波数f及び周波数fの振動を生成するための駆動信号Sに関する情報である。制御部6は、例えば、なぞり操作がA方向であれば、周波数fの振動を生成する駆動信号Sをアクチュエータ4に出力し、B方向であれば、周波数f+周波数fの振動を生成する駆動信号Sをアクチュエータ4に出力する。 Vibration pattern information 60 is information relating to the drive signal S 2 for generating a vibration of a frequency f 1 and frequency f 2. For example, if the stroking operation is in the A direction, the control unit 6 outputs a drive signal S 2 that generates vibration with the frequency f 1 to the actuator 4. If the tracing operation is in the B direction, the control unit 6 vibrates with the frequency f 1 + frequency f 2 . a drive signal S 2 to produce an output to the actuator 4.

また制御部6は、タッチパッド2から取得した検出情報Sに基づいて、なされた操作に関する情報である操作情報Sを生成し、接続されている電子機器に出力する。 The control unit 6, based on the detected information S 1 acquired from the touch pad 2, and generates operation information S 3 which is information on performed the operation, and outputs to the electronic device connected.

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3のフローチャートに従って説明する。   Below, an example of operation | movement of the tactile sense presentation apparatus 1 of this Embodiment is demonstrated according to the flowchart of FIG.

(動作)
触覚呈示装置1の制御部6は、例えば、車両8の電源が投入されると、タッチパッド2から周期的に検出情報Sを取得し、なぞり操作がなされたか否かを監視する。制御部6は、ステップ1の「Yes」が成立する、つまりなぞり操作を検出すると(Step1:Yes)、なぞり操作の方向を判定する。
(Operation)
Control unit 6 of the tactile display device 1 is, for example, when the power supply of the vehicle 8 is turned periodically acquiring detection information S 1 from the touch pad 2, to monitor whether the stroking operation is performed. When “Yes” in Step 1 is established, that is, when the tracing operation is detected (Step 1: Yes), the control unit 6 determines the direction of the tracing operation.

制御部6は、なぞり操作方向がB方向、つまり押し出す方向であった場合(Step2:Yes)、周波数fの振動に周波数fの振動を加えた振動を操作面20に付加する駆動信号Sを生成してアクチュエータ4に出力し、予め定められた期間、触覚を呈示する(Step3)。 Control unit 6, when the tracing operation direction was the B direction, i.e. pushing direction (Step2: Yes), the driving signal S to be added to the operation surface 20 of the vibration applying vibration frequency f 2 to the oscillation frequency f 1 2 is generated and output to the actuator 4, and a tactile sensation is presented for a predetermined period (Step 3).

ここでステップ2において制御部6は、なぞり操作方向がB方向以外である場合(Step2:No)、周波数fの振動を操作面20に付加する駆動信号Sを生成してアクチュエータ4に出力し、予め定められた期間、触覚を呈示する(Step4)。 Here, in step 2, when the tracing operation direction is other than the B direction (Step 2: No), the control unit 6 generates a drive signal S 2 for adding the vibration of the frequency f 1 to the operation surface 20 and outputs it to the actuator 4. Then, a tactile sensation is presented for a predetermined period (Step 4).

なおなぞり操作方向がB方向以外とは、y軸の負方向に向かうA方向と、A方向及びB方向に交差する方向と、を含むものとする。また制御部6は、操作が操作面20の斜め方向に行われた場合、なぞりの軌跡に基づいてx軸成分とy軸成分に成分を分け、x軸成分及びy軸成分の比率に基づいた周波数f及び周波数fの振動を付加するように構成される。 The tracing operation direction other than the B direction includes the A direction toward the negative direction of the y axis and the direction intersecting the A direction and the B direction. In addition, when the operation is performed in an oblique direction on the operation surface 20, the control unit 6 divides the component into an x-axis component and a y-axis component based on the tracing locus, and based on the ratio of the x-axis component and the y-axis component. configured to add a vibration of a frequency f 1 and frequency f 2.

(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、引く方向(A方向)と押し出す方向(B方向)のなぞり操作に対して異なる振動を生成するので、同じ振動を付加する場合と比べて、なぞり操作の方向による触覚のずれを抑制することができる。
(Effect of embodiment)
The tactile sensation presentation apparatus 1 according to the present embodiment generates different vibrations for the drag operation in the pulling direction (A direction) and the pushing direction (B direction), and therefore, compared with the case where the same vibration is applied. It is possible to suppress a tactile sensation shift due to the direction.

触覚呈示装置1は、刺激を受ける触覚受容器が異なるような周波数の振動を用いてA方向とB方向のなぞり操作に伴う触覚を同じ触覚にするように触覚呈示を行うので、この構成を採用しない場合と比べて、なぞり操作の方向による触覚のずれをより抑制することができる。   The tactile sensation presenting apparatus 1 employs this configuration because the tactile sensation presenting the tactile sensation associated with the tracing operation in the A direction and the B direction using the vibrations of frequencies such that the tactile receptors receiving the stimuli are different. Compared with the case where it does not, the shift | offset | difference of the tactile sense by the direction of a tracing operation can be suppressed more.

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。   As mentioned above, although some embodiment and modification of this invention were demonstrated, these embodiment and modification are only examples, and do not limit the invention based on a claim. These novel embodiments and modifications can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the scope of the present invention. In addition, not all combinations of features described in these embodiments and modifications are necessarily essential to the means for solving the problems of the invention. Further, these embodiments and modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…触覚呈示装置、2…タッチパッド、4…アクチュエータ、6…制御部、8…車両、9…操作指、10…支持部、20…操作面、21…裏面、60…振動パターン情報、80…フロアコンソール、81…表示装置、90…指先、91…爪、100…表面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tactile presentation apparatus, 2 ... Touch pad, 4 ... Actuator, 6 ... Control part, 8 ... Vehicle, 9 ... Operation finger, 10 ... Support part, 20 ... Operation surface, 21 ... Back surface, 60 ... Vibration pattern information, 80 ... Floor console, 81 ... Display device, 90 ... Fingertip, 91 ... Nail, 100 ... Surface

Claims (5)

操作面に対して操作指の指先を引く方向、及び押し出す方向のなぞり操作を検出するタッチパッドと、
前記操作面に振動を付加するアクチュエータと、
前記引く方向と前記押し出す方向のなぞり操作に対して異なる振動を生成して触覚を呈示するように前記アクチュエータを制御する制御部と、
を備えた触覚呈示装置。
A touchpad for detecting a tracing operation in a direction of pulling the fingertip of the operation finger with respect to the operation surface and a direction of pushing out;
An actuator for applying vibration to the operation surface;
A controller that controls the actuator to generate different vibrations for the drag operation in the pulling direction and the pushing direction to present a tactile sense;
A tactile presentation device.
前記制御部は、前記引く方向のなぞり操作に対して付加する振動よりも前記押し出す方向のなぞり操作に対して付加する振動を強くして実質的に同じ触覚として操作者に認識されるように触覚を呈示する、
請求項1に記載の触覚呈示装置。
The control unit increases the vibration applied to the tracing operation in the pushing direction than the vibration applied to the tracing operation in the pulling direction so that the operator can recognize the touch as substantially the same tactile sense. Presenting,
The tactile sense presentation device according to claim 1.
前記制御部は、前記引く方向のなぞり操作に対してパチニ小体の感度に適した振動を呈示し、前記押し出す方向のなぞり操作に対してパチニ小体とマイスナー小体の感度に適した振動を呈示する、
請求項1又は2に記載の触覚呈示装置。
The control unit presents vibration suitable for the sensitivity of the pachinko body with respect to the drag operation in the pulling direction, and exhibits vibration suitable for the sensitivity of the pachini body and the Meissner body with respect to the drag operation in the pushing direction. To present,
The tactile sense presentation device according to claim 1 or 2.
前記制御部は、前記引く方向のなぞり操作に対して100Hz以上300Hz以下の周波数の振動を呈示し、前記押し出す方向のなぞり操作に対して100Hz以上300Hz以下の周波数の振動に1Hz以上100Hz未満の周波数の振動を加えて呈示する、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の触覚呈示装置。
The control unit presents a vibration having a frequency of 100 Hz to 300 Hz with respect to the tracing operation in the pulling direction, and a frequency of 1 Hz to less than 100 Hz in a vibration with a frequency of 100 Hz to 300 Hz with respect to the tracing operation in the pushing direction. Present with the vibration of
The tactile sense presentation device according to any one of claims 1 to 3.
前記制御部は、前記タッチパッドの配置、又は前記タッチパッドが検出した操作指の形状に基づいて前記押し出す方向のなぞり操作、及び前記引く方向のなぞり操作の判定を行う、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の触覚呈示装置。
The control unit performs a determination of a tracing operation in the pushing direction and a tracing operation in the pulling direction based on the arrangement of the touchpad or the shape of the operation finger detected by the touchpad.
The tactile sense presentation device according to any one of claims 1 to 4.
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