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JP2019211841A - Operation input device - Google Patents

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JP2019211841A
JP2019211841A JP2018104930A JP2018104930A JP2019211841A JP 2019211841 A JP2019211841 A JP 2019211841A JP 2018104930 A JP2018104930 A JP 2018104930A JP 2018104930 A JP2018104930 A JP 2018104930A JP 2019211841 A JP2019211841 A JP 2019211841A
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control unit
piezoelectric element
input device
boost
voltage
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JP2018104930A
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大輔 染田
Daisuke Someta
大輔 染田
多佳朗 新家
Takao Araya
多佳朗 新家
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Tokai Rika Co Ltd
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Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

To provide an operation input device excellent in responsiveness of vibration feedback.SOLUTION: An operation input device 1 is configured to comprise: an operation panel 10 as an operation unit operated by pressing; a piezoelectric device 20 receiving a load through pressing operation to the operation panel 10 to generate a generation voltage by the load, and displaced when a drive voltage is applied; a booster circuit 30 supplying a boosted drive voltage to the piezoelectric device 20; and a control unit 40 including a pressing detection unit 42 for detecting a pressing state on the basis of the generation voltage generated in the piezoelectric device 20 and a boost control unit 46 for controlling a boost operation at the booster circuit 30 on the basis of the detection result from the pressing detection unit 42. Thus, there is provided an operation input device with less boost waiting time at a booster circuit and excellent responsiveness of vibration feedback.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、操作入力装置に関する。   The present invention relates to an operation input device.

従来、圧電素子へ荷重を加えることによってスイッチをオンし、圧電素子に荷重が加えられたことによって発生する電力を、遅延させて圧電素子に加えることによって触覚を付与する操作入力装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, there has been disclosed an operation input device that turns on a switch by applying a load to a piezoelectric element and delays the electric power generated when the load is applied to the piezoelectric element to give a tactile sense by applying it to the piezoelectric element. (For example, refer to Patent Document 1).

この操作入力装置は、触覚応答を提供する圧電キースイッチが、縁部で固定された圧電素子と、固定された縁部から離間して圧電素子に取り付けられたキーパッドを含み、キーパッドの押下によって素子がたわみ、接地された金属円盤と電極との間に電圧信号が発生する。電極からの電圧信号はワイヤに送られる。この電圧信号に応答して、駆動回路が、駆動信号を提供して圧電素子をたわませ、キーパッドに上向きの触覚フィードバックを呈示する。   The operation input device includes a piezoelectric key switch that provides a tactile response, a piezoelectric element that is fixed at an edge, and a keypad that is attached to the piezoelectric element at a distance from the fixed edge. As a result, the element bends, and a voltage signal is generated between the grounded metal disk and the electrode. The voltage signal from the electrode is sent to the wire. In response to the voltage signal, the drive circuit provides a drive signal to deflect the piezoelectric element and present an upward haptic feedback on the keypad.

特開平10−307661号公報JP-A-10-307661

従来技術において、キーパッドが押下操作されたときに、圧電素子に駆動信号を提供してキーパッドに上向きの触覚フィードバックを呈示する。圧電素子を駆動する駆動信号は、一般に高電圧であり、電圧信号に応答して昇圧回路で昇圧してから圧電素子を駆動する必要がある。しかし、昇圧回路で昇圧する場合には昇圧待ち時間が発生し、タッチから振動フィードバックまでの応答性が悪くなってしまうという問題があった。   In the prior art, when the keypad is pressed, a driving signal is provided to the piezoelectric element to present upward haptic feedback to the keypad. The drive signal for driving the piezoelectric element is generally a high voltage, and it is necessary to drive the piezoelectric element after boosting the voltage by a booster circuit in response to the voltage signal. However, when boosting is performed by the booster circuit, there is a problem that a boost waiting time occurs, and the response from touch to vibration feedback is deteriorated.

したがって、本発明の目的は、振動フィードバックの応答性に優れた操作入力装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an operation input device having excellent vibration feedback response.

[1]上記目的を達成するため、押下操作される操作部と、前記操作部への押下操作により荷重を受け、前記荷重により発生電圧を発生すると共に、駆動電圧が印加されると変位する圧電素子と、前記圧電素子へ昇圧された前記駆動電圧を供給する昇圧回路と、前記圧電素子で発生した前記発生電圧に基づいて押下状態を検出する押下検出部、前記押下検出部の検出結果に基づいて前記昇圧回路の昇圧動作を制御する昇圧制御部、を備えた制御部と、を有する操作入力装置を提供する。
[2]前記昇圧制御部は、前記発生電圧が、前記押下操作により押下されたことを判定する押下判定閾値よりも小さい昇圧開始閾値を超えた場合に、前記昇圧回路の前記昇圧動作を開始させる制御を行なう、上記[1]に記載の操作入力装置であってもよい。
[3]また、前記昇圧回路は、前記制御部から前記昇圧動作を開始させる命令を受けるまで、前記昇圧動作を停止している、上記[2]に記載の操作入力装置であってもよい。
[1] In order to achieve the above object, an operation unit that is operated to be pressed, and a piezoelectric element that receives a load when the operation unit is pressed and generates a generated voltage by the load and is displaced when a drive voltage is applied. An element, a booster circuit that supplies the boosted drive voltage to the piezoelectric element, a press detection unit that detects a press state based on the generated voltage generated by the piezoelectric element, and a detection result of the press detection unit And a control unit including a boosting control unit that controls the boosting operation of the boosting circuit.
[2] The boosting control unit starts the boosting operation of the boosting circuit when the generated voltage exceeds a boosting start threshold smaller than a pressing determination threshold for determining that the generated voltage is pressed by the pressing operation. The operation input device according to the above [1] that performs control may be used.
[3] The operation input device according to [2], wherein the boosting circuit stops the boosting operation until receiving a command to start the boosting operation from the control unit.

本発明の操作入力装置によれば、振動フィードバックの応答性に優れた操作入力装置を提供することができる。   According to the operation input device of the present invention, it is possible to provide an operation input device having excellent vibration feedback responsiveness.

図1は、本発明の実施の形態に係る操作入力装置の概略構成を示すブロック構成図である。FIG. 1 is a block configuration diagram showing a schematic configuration of an operation input device according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態に係る操作入力装置の動作を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the operation input device according to the embodiment of the present invention.

(本発明の実施の形態に係る操作入力装置)
本発明の実施の形態に係る操作入力装置1は、図1に示すように、押下操作される操作部としての操作パネル10と、操作パネル10への押下操作により荷重を受け、荷重により発生電圧を発生すると共に、駆動電圧が印加されると変位する圧電素子20と、圧電素子20へ昇圧された駆動電圧を供給する昇圧回路30と、圧電素子20で発生した発生電圧に基づいて押下状態を検出する押下検出部42、押下検出部42の検出結果に基づいて昇圧回路30の昇圧動作を制御する昇圧制御部46、を備えた制御部40と、を有して構成されている。
(Operation input device according to an embodiment of the present invention)
As shown in FIG. 1, an operation input device 1 according to an embodiment of the present invention receives an operation panel 10 as an operation unit to be pressed and receives a load by pressing the operation panel 10, and generates a voltage by the load. The piezoelectric element 20 that is displaced when a drive voltage is applied, a booster circuit 30 that supplies a boosted drive voltage to the piezoelectric element 20, and a pressed state based on the generated voltage generated by the piezoelectric element 20 And a control unit 40 including a press detection unit 42 to detect and a boost control unit 46 to control the boost operation of the boost circuit 30 based on the detection result of the press detection unit 42.

図1に示すように、制御部40は、圧電素子20を振動フィードバックするための駆動信号Vsを昇圧回路30に出力する。この駆動信号Vsは、昇圧回路30により昇圧されて圧電素子20の駆動電圧Vdとなる。   As shown in FIG. 1, the control unit 40 outputs a drive signal Vs for vibration feedback of the piezoelectric element 20 to the booster circuit 30. The drive signal Vs is boosted by the booster circuit 30 and becomes the drive voltage Vd of the piezoelectric element 20.

(操作パネル10)
操作部としての操作パネル10は、例えば、アクリル等の樹脂により形成されている。操作パネル10は、図1に示すように、ベース70に縁部20aが支持されている。操作パネル10は、図1に示すように、押下力Fで押されて撓むことができる。また、後述するように、圧電素子20の上方向又は下方向への変形により、上方向又は下方向へ撓むことができる。
(Operation panel 10)
The operation panel 10 as the operation unit is formed of, for example, a resin such as acrylic. As shown in FIG. 1, the operation panel 10 has an edge 20 a supported by a base 70. As shown in FIG. 1, the operation panel 10 can be bent by being pressed with a pressing force F. Further, as will be described later, the piezoelectric element 20 can be bent upward or downward by being deformed upward or downward.

(圧電素子20)
圧電素子20は、圧電素子材料21の両面に電極(図示省略)が取り付けられ、圧電素子材料21の径よりも大きな金属シム22に貼り合わせ固定されている、例えば、ユニモルフ型である。電極に駆動電圧を印加することにより、圧電素子材料は伸び縮みするため、金属シム22に反りが生じて圧電素子材料21と金属シム22の全体が撓む。本実施の形態では、金属シム22と圧電素子材料21が貼り合わせ固定され、電極が取り付けられたユニットを圧電素子20とする。
(Piezoelectric element 20)
The piezoelectric element 20 is, for example, a unimorph type in which electrodes (not shown) are attached to both surfaces of the piezoelectric element material 21 and are bonded and fixed to a metal shim 22 larger than the diameter of the piezoelectric element material 21. By applying a driving voltage to the electrodes, the piezoelectric element material expands and contracts, so that the metal shim 22 is warped and the piezoelectric element material 21 and the entire metal shim 22 are bent. In the present embodiment, the unit in which the metal shim 22 and the piezoelectric element material 21 are bonded and fixed and the electrodes are attached is referred to as the piezoelectric element 20.

圧電素子20は、図1に示すように、ベース70に縁部20aが支持されている。圧電素子20は、平面視では例えば、円形の形状を有している。ベース70には凹部70aが形成され、圧電素子20は、凹部70aの方向に変形可能に支持されている。また、圧電素子20の上側は、プッシャー24を介して、操作パネル10と接続するように取り付けられている。これにより、図1に示すように、押下力Fで押されて操作パネル10が撓むとこれに応じて圧電素子20も変形する。また、圧電素子20が上側又は下方向に変形すると操作パネル10も上側又は下方向に変形することができる。   As shown in FIG. 1, the piezoelectric element 20 has an edge 20 a supported by a base 70. The piezoelectric element 20 has, for example, a circular shape in plan view. A recess 70a is formed in the base 70, and the piezoelectric element 20 is supported so as to be deformable in the direction of the recess 70a. Further, the upper side of the piezoelectric element 20 is attached so as to be connected to the operation panel 10 via the pusher 24. Accordingly, as shown in FIG. 1, when the operation panel 10 is bent by being pressed with the pressing force F, the piezoelectric element 20 is also deformed accordingly. Further, when the piezoelectric element 20 is deformed upward or downward, the operation panel 10 can also be deformed upward or downward.

圧電素子20は、例えば、板形状の圧電素子材料を有し、金属シムの上面に配置されている。この圧電素子材料としては、例えば、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などが用いられる。圧電素子20は、例えば、これらの材料を用いて形成された膜により形成されている。   The piezoelectric element 20 has, for example, a plate-shaped piezoelectric element material and is disposed on the upper surface of a metal shim. Examples of the piezoelectric element material include lithium niobate, barium titanate, lead titanate, lead zirconate titanate (PZT), lead metaniobate, and polyvinylidene fluoride (PVDF). The piezoelectric element 20 is formed of, for example, a film formed using these materials.

圧電素子20は、図1に示すように、指100により押下力Fで押されて撓むと、この変形に応じた発生電圧Vxを出力する。また圧電素子20は、電圧が印加されると駆動電圧Vdに応じて伸縮して変形する。圧電素子20は、例えば、図1に示すように、押下力Fに応じて出力した荷重に基づく電圧を発生電圧Vxとして制御部40に出力する。   As shown in FIG. 1, when the piezoelectric element 20 is bent by being pressed with a pressing force F by the finger 100, the piezoelectric element 20 outputs a generated voltage Vx corresponding to this deformation. Further, when a voltage is applied, the piezoelectric element 20 expands and contracts according to the drive voltage Vd. For example, as shown in FIG. 1, the piezoelectric element 20 outputs a voltage based on a load output according to the pressing force F to the control unit 40 as a generated voltage Vx.

また、圧電素子20は、制御部40から出力された駆動電圧Vdに応じて伸縮して金属シム22と共に変形して撓むように構成されている。この変形、撓みは、操作パネル10を変位させ、又は振動させる。これにより、操作パネル10を介して操作者に対して振動フィードバックを行なうことができる。   In addition, the piezoelectric element 20 is configured to expand and contract in accordance with the drive voltage Vd output from the control unit 40 and to be deformed and bent together with the metal shim 22. This deformation or deflection displaces or vibrates the operation panel 10. Thereby, vibration feedback can be performed to the operator via the operation panel 10.

すなわち、本実施の形態に係る操作入力装置1の圧電素子20は、荷重検出と振動フィードバックを兼用するものである。   That is, the piezoelectric element 20 of the operation input device 1 according to the present embodiment serves both as load detection and vibration feedback.

圧電素子20は、図1に示すように、圧電素子材料21の下面が制御部40に接続され、上面がスイッチ部50の出力端子50aに接続されている。   As shown in FIG. 1, the lower surface of the piezoelectric element material 21 is connected to the control unit 40, and the upper surface is connected to the output terminal 50 a of the switch unit 50.

図1に示すように、スイッチ部50の第1切替端子50bは、制御部40に接続され、押下検出部42において、発生電圧Vxに基づいて押下したかどうかの検出が可能とされている。   As shown in FIG. 1, the first switching terminal 50b of the switch unit 50 is connected to the control unit 40, and the press detection unit 42 can detect whether or not the switch is pressed based on the generated voltage Vx.

スイッチ部50の第2切替端子50cは、昇圧回路30に接続されている。また、スイッチ部50の制御端子50dは、制御部40に接続され、切替制御部44において、押下検出を行なうか振動フィードバックを行なうかの切替え制御が可能とされている。   The second switching terminal 50 c of the switch unit 50 is connected to the booster circuit 30. In addition, the control terminal 50d of the switch unit 50 is connected to the control unit 40, and the switching control unit 44 can perform switching control of whether to perform pressing detection or vibration feedback.

昇圧回路30の出力端30aは、スイッチ部50の第2切替端子50cに接続されている。また、昇圧回路30の入力端30bは、制御部40に接続され、昇圧制御部46からの駆動信号Vsに基づいて昇圧回路30での昇圧動作が行われる。   The output terminal 30 a of the booster circuit 30 is connected to the second switching terminal 50 c of the switch unit 50. Further, the input terminal 30 b of the booster circuit 30 is connected to the control unit 40, and the boosting operation in the booster circuit 30 is performed based on the drive signal Vs from the boosting control unit 46.

(昇圧回路30)
昇圧回路としては、DC−DCコンバータ、チャージポンプ、等の回路が使用できる。DC−DCコンバータは、昇圧が可能なスイッチングレギュレータが使用できる。スイッチングレギュレータ回路は、内部のスイッチング素子がオンオフを繰り返し、一定の出力を得る方式である。この動作を高速で繰り返すことで出力電圧を規定値に昇圧して調整することができる。
(Boost circuit 30)
A circuit such as a DC-DC converter or a charge pump can be used as the booster circuit. The DC-DC converter can use a switching regulator capable of boosting. The switching regulator circuit is a system in which an internal switching element is repeatedly turned on and off to obtain a constant output. By repeating this operation at high speed, the output voltage can be boosted to a specified value and adjusted.

また、チャージポンプは、コンデンサとスイッチを組み合わせることによって電圧を上昇させるための昇圧回路である。具体的には、電荷を遷移させ、入力電圧とコンデンサに充電された電圧を重畳させることによって昇圧電圧を得る方式である。   The charge pump is a booster circuit for increasing the voltage by combining a capacitor and a switch. Specifically, this is a method of obtaining a boosted voltage by causing the charge to transition and superimposing the input voltage and the voltage charged in the capacitor.

これらの昇圧回路は、スイッチング素子のオンオフの繰り返しや、電荷の遷移過程を要するので、所定の電圧まで昇圧するのに時間を要する。すなわち、昇圧待ち時間が発生する。この昇圧待ち時間の発生を回避するために常時昇圧回路を動作させておくと消費電力が大きくなるという問題がある。また、放射ノイズが高レベルになるという問題もある。なお、本実施の形態では、昇圧回路30は、制御部40から昇圧動作を開始させる命令を受けるまで、昇圧動作を停止している。   These booster circuits require repeated switching on and off of the switching elements and a charge transition process, so that it takes time to boost the voltage to a predetermined voltage. That is, a boosting waiting time occurs. If the booster circuit is always operated in order to avoid the occurrence of the boost waiting time, there is a problem that power consumption increases. There is also a problem that radiation noise is at a high level. In the present embodiment, the booster circuit 30 stops the boosting operation until receiving a command for starting the boosting operation from the control unit 40.

(制御部40)
制御部40は、図1に示すように、押下検出部42、切替制御部44、昇圧制御部46等を有して構成されている。押下検出部42は、操作パネル10への押下操作を検出する。切替制御部44は、制御端子50dに切替制御信号Veを出力して、スイッチ部50の出力端子50aを第1切替端子50bまたは第2切替端子50cに切替え制御する。この切替え制御により、押下検出を行なうか振動フィードバックを行なうかの切替えを行なうことができる。また、昇圧制御部46は、昇圧回路30の入力端30bに駆動信号Vsを出力して、これに基づいて昇圧回路30での昇圧動作を制御する。
(Control unit 40)
As shown in FIG. 1, the control unit 40 includes a press detection unit 42, a switching control unit 44, a boost control unit 46, and the like. The press detection unit 42 detects a press operation on the operation panel 10. The switching control unit 44 outputs a switching control signal Ve to the control terminal 50d, and switches and controls the output terminal 50a of the switch unit 50 to the first switching terminal 50b or the second switching terminal 50c. By this switching control, it is possible to switch between pressing detection and vibration feedback. Further, the boost control unit 46 outputs the drive signal Vs to the input terminal 30b of the booster circuit 30, and controls the boosting operation in the booster circuit 30 based on this.

制御部40は、上記の押下検出部42、切替制御部44、昇圧制御部46等を制御するために、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)及び記憶部48としてのROM(Read Only Memory)などから構成されるマイクロコンピュータを備えている。   The control unit 40 is a CPU (Central Processing Unit) that performs operations, processes, and the like on the acquired data in accordance with stored programs in order to control the press detection unit 42, the switching control unit 44, the boost control unit 46, and the like. The microcomputer includes a RAM (Random Access Memory) as a semiconductor memory and a ROM (Read Only Memory) as the storage unit 48.

記憶部48において、上記のプログラムの他に、押下検出部42での動作において使用する2種類の閾値が記憶されている。第1の閾値は、操作パネル10が押下されたことを判定する押下判定閾値Vonthである。第2の閾値は、押下判定閾値Vonthよりも小さな値に設定され、昇圧回路30での昇圧動作を開始するかどうかを判定するための昇圧開始閾値Vthである。   In the storage unit 48, in addition to the above programs, two types of threshold values used in the operation of the press detection unit 42 are stored. The first threshold is a pressing determination threshold Vonth that determines that the operation panel 10 has been pressed. The second threshold value is set to a value smaller than the pressing determination threshold value Vonth, and is a boosting start threshold value Vth for determining whether to start the boosting operation in the booster circuit 30.

(操作入力装置1の動作)
図2で示す本発明の実施の形態に係る操作入力装置1の動作を示すフローチャートに基づいて、説明する。制御部40は、フローチャートに従って以下の演算、処理を実行する。
(Operation of operation input device 1)
The operation will be described based on the flowchart showing the operation of the operation input device 1 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. The control unit 40 executes the following calculation and processing according to the flowchart.

(Step1)
制御部40は、切替制御部44により、切替制御信号Veを出力して、スイッチ部50の出力端子50aを第1切替端子50bに切替え制御する。これにより、押下検出部42に発生電圧Vxが入力可能な状態としておく。制御部40は、発生電圧Vxが昇圧開始閾値Vthを超えたかどうかを判断する。なお、前述したように、昇圧開始閾値Vthは押下判定閾値Vonthよりも小さい値に設定されている。発生電圧Vxが昇圧開始閾値Vthを超えた場合は、Step2へ進み(Step1:Yes)、昇圧開始閾値Vthを超えない場合は、Step3へ進む(Step1:No)。
(Step 1)
The control unit 40 controls the switching control unit 44 to switch the output terminal 50a of the switch unit 50 to the first switching terminal 50b by outputting the switching control signal Ve. As a result, the generated voltage Vx can be input to the press detection unit 42. The controller 40 determines whether or not the generated voltage Vx exceeds the boost start threshold Vth. As described above, the boost start threshold Vth is set to a value smaller than the press determination threshold Vonth. When the generated voltage Vx exceeds the boost start threshold Vth, the process proceeds to Step 2 (Step 1: Yes). When the generated voltage Vx does not exceed the boost start threshold Vth, the process proceeds to Step 3 (Step 1: No).

(Step2)
制御部40は、昇圧回路30の昇圧動作をオンにする。すなわち、制御部40は、昇圧制御部46から駆動信号Vsを出力して、昇圧回路30での昇圧動作を開始させて、Step4に進む。
(Step 2)
The control unit 40 turns on the boosting operation of the booster circuit 30. That is, the control unit 40 outputs the drive signal Vs from the boost control unit 46, starts the boost operation in the boost circuit 30, and proceeds to Step 4.

(Step3)
制御部40は、昇圧回路30の昇圧動作をオフにして、Step1に戻って、判定動作を繰り返して実行する。
(Step 3)
The control unit 40 turns off the boosting operation of the boosting circuit 30, returns to Step 1, and repeatedly executes the determination operation.

(Step4)
制御部40は、発生電圧Vxが押下判定閾値Vonthを超えたかどうかを判断する。発生電圧Vxが押下判定閾値Vonthを超えた場合は、操作パネル10が押下操作(スイッチ操作)されたと判断し、スイッチオン信号を発生させて、Step5へ進む(Step4:Yes)。発生電圧Vxが押下判定閾値Vonthを超えない場合は、Step1に戻って、判定動作を繰り返して実行する。
(Step 4)
The control unit 40 determines whether or not the generated voltage Vx exceeds the pressing determination threshold value Vonth. When the generated voltage Vx exceeds the pressing determination threshold value Vonth, it is determined that the operation panel 10 has been pressed (switch operation), a switch-on signal is generated, and the process proceeds to Step 5 (Step 4: Yes). When the generated voltage Vx does not exceed the pressing determination threshold value Vonth, the process returns to Step 1 and the determination operation is repeated.

制御部40は、操作パネル10が押下操作(スイッチ操作)されたと判断し、スイッチオン信号を発生させると、このスイッチオン信号により種々の機器の操作等が実行される。また、このスイッチオン信号は、例えば、車両のLIN、CAN等の車載LANを介して出力され、車両の種々の車載機器動作の制御等に利用することができる。   When the control unit 40 determines that the operation panel 10 has been pressed (switch operation) and generates a switch-on signal, various operations of the device are executed by the switch-on signal. The switch-on signal is output via an in-vehicle LAN such as LIN or CAN of the vehicle, and can be used for controlling various in-vehicle device operations of the vehicle.

(Step5)
制御部40は、切替制御部44により、切替制御信号Veを出力して、スイッチ部50の出力端子50aを第2切替端子50cに切替え制御する。昇圧回路30は、すでにStep2で昇圧動作がオンとされているので、昇圧待ち時間なしで所定の電圧が出力可能な状態となっている。これにより、制御部40は、スイッチ部50を制御して、所定の電圧に昇圧された駆動電圧Vdを圧電素子20に印加することで圧電素子20を振動させる。圧電素子20の振動は、プッシャー24を介して操作パネル10に伝達され、操作者に対して、振動フィードバックを行なうことができる。
(Step 5)
The control unit 40 causes the switching control unit 44 to output a switching control signal Ve, and controls the output terminal 50a of the switch unit 50 to be switched to the second switching terminal 50c. Since the booster circuit 30 has already been turned on in Step 2, the booster circuit 30 can output a predetermined voltage without a boost wait time. Accordingly, the control unit 40 controls the switch unit 50 to apply the drive voltage Vd boosted to a predetermined voltage to the piezoelectric element 20 to vibrate the piezoelectric element 20. The vibration of the piezoelectric element 20 is transmitted to the operation panel 10 via the pusher 24, and vibration feedback can be performed to the operator.

上記の動作は、停止命令が出力されるまで繰り返して実行することができる。   The above operation can be repeatedly executed until a stop command is output.

(実施の形態の効果)
本発明の実施の形態によれば、以下のような効果を有する。
(1)本発明の実施の形態に係る操作入力装置1は、押下操作される操作部としての操作パネル10と、操作パネル10への押下操作により荷重を受け、荷重により発生電圧を発生すると共に、駆動電圧が印加されると変位する圧電素子20と、圧電素子20へ昇圧された駆動電圧を供給する昇圧回路30と、圧電素子20で発生した発生電圧に基づいて押下状態を検出する押下検出部42、押下検出部42の検出結果に基づいて昇圧回路30の昇圧動作を制御する昇圧制御部46、を備えた制御部40と、を有して構成されている。押下検出部42においては、押下判定閾値Vonthよりも小さな値に設定された昇圧開始閾値Vthにより押下状態を判定し、これに基づいて昇圧回路30での昇圧動作を開始させる。これにより、昇圧待機時間なしで振動フィードバックを行なうことが可能となる。
(2)制御部40は、昇圧制御部46において、発生電圧が昇圧開始閾値を超えることにより、昇圧回路の昇圧動作を開始させる制御を行なうので、振動フィードバックの応答性が良く、かつ、常時昇圧に比べ、低消費電流、低放射ノイズで、マイグレーションの懸念が小さい操作入力装置が可能となる。
(Effect of embodiment)
The embodiment of the present invention has the following effects.
(1) The operation input device 1 according to the embodiment of the present invention receives an operation panel 10 as an operation unit to be pressed and receives a load by pressing the operation panel 10, and generates a generated voltage by the load. , A piezoelectric element 20 that is displaced when a drive voltage is applied, a booster circuit 30 that supplies a boosted drive voltage to the piezoelectric element 20, and a press detection that detects a press state based on a voltage generated in the piezoelectric element 20. And a control unit 40 including a boosting control unit 46 that controls the boosting operation of the boosting circuit 30 based on the detection result of the pressing detection unit 42. The press detection unit 42 determines the pressed state based on the boost start threshold Vth set to a value smaller than the press determination threshold Vonth, and starts the boost operation in the boost circuit 30 based on this. As a result, it is possible to perform vibration feedback without boosting standby time.
(2) The control unit 40 controls the boosting control unit 46 to start the boosting operation of the boosting circuit when the generated voltage exceeds the boosting start threshold value. Compared to the above, an operation input device with low current consumption, low radiation noise, and low fear of migration becomes possible.

以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、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。また、これら新規な実施の形態は、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、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態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、これら実施の形態は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、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 of this invention was described, these embodiment is only an example and does not limit the invention which concerns on a claim. Moreover, these novel embodiments 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 the combinations of features described in these embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention. Furthermore, these embodiments 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…操作入力装置、10…操作パネル、10a…縁部
20…圧電素子、20a…縁部、21…圧電素子材料、22…金属シム、24…プッシャー
30…昇圧回路、30a…出力端、30b …入力端
40…制御部、42…押下検出部、44…切替制御部、46…昇圧制御部、48…記憶部
50…スイッチ部、50a…出力端子、50b…切替端子、50c…切替端子、50d…制御端子
70…ベース、70a…凹部
100…指
F…押下力、Vd…駆動電圧、Ve…切替制御信号、Vonth…押下判定閾値、Vs…駆動信号、Vth…昇圧開始閾値、Vx…発生電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Operation input apparatus, 10 ... Operation panel, 10a ... Edge part 20 ... Piezoelectric element, 20a ... Edge part, 21 ... Piezoelectric element material, 22 ... Metal shim, 24 ... Pusher 30 ... Booster circuit, 30a ... Output end, 30b ... Input end 40 ... Control unit, 42 ... Press-down detection unit, 44 ... Switch control unit, 46 ... Boost control unit, 48 ... Storage unit 50 ... Switch unit, 50a ... Output terminal, 50b ... Switch terminal, 50c ... Switch terminal, 50d ... Control terminal 70 ... Base, 70a ... Recess 100 ... Finger F ... Pressing force, Vd ... Drive voltage, Ve ... Switch control signal, Vonth ... Pressing determination threshold, Vs ... Drive signal, Vth ... Boost start threshold, Vx ... Generation Voltage

Claims (3)

押下操作される操作部と、
前記操作部への押下操作により荷重を受け、前記荷重により発生電圧を発生すると共に、駆動電圧が印加されると変位する圧電素子と、
前記圧電素子へ昇圧された前記駆動電圧を供給する昇圧回路と、
前記圧電素子で発生した前記発生電圧に基づいて押下状態を検出する押下検出部、前記押下検出部の検出結果に基づいて前記昇圧回路の昇圧動作を制御する昇圧制御部、を備えた制御部と、を有する操作入力装置。
An operation unit to be pressed;
A piezoelectric element that receives a load by a pressing operation to the operation unit, generates a generated voltage by the load, and is displaced when a drive voltage is applied;
A booster circuit for supplying the boosted drive voltage to the piezoelectric element;
A control unit comprising: a press detection unit that detects a press state based on the generated voltage generated by the piezoelectric element; and a boost control unit that controls a boost operation of the boost circuit based on a detection result of the press detection unit; And an operation input device.
前記昇圧制御部は、前記発生電圧が、前記押下操作により押下されたことを判定する押下判定閾値よりも小さい昇圧開始閾値を超えた場合に、前記昇圧回路の前記昇圧動作を開始させる制御を行なう、請求項1に記載の操作入力装置。   The step-up control unit performs control to start the step-up operation of the step-up circuit when the generated voltage exceeds a step-up start threshold value that is smaller than a press-down determination threshold value that determines that the press-down operation has been performed. The operation input device according to claim 1. 前記昇圧回路は、前記制御部から前記昇圧動作を開始させる命令を受けるまで、前記昇圧動作を停止している、請求項2に記載の操作入力装置。   The operation input device according to claim 2, wherein the booster circuit stops the boosting operation until receiving a command to start the boosting operation from the control unit.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013105517A1 (en) * 2012-01-13 2013-07-18 京セラ株式会社 Electronic apparatus, and method for controlling electronic apparatus
JP2018030107A (en) * 2016-08-26 2018-03-01 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド Haptic feedback system, electronic equipment and method for generating haptic feedback

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013105517A1 (en) * 2012-01-13 2013-07-18 京セラ株式会社 Electronic apparatus, and method for controlling electronic apparatus
JP2018030107A (en) * 2016-08-26 2018-03-01 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド Haptic feedback system, electronic equipment and method for generating haptic feedback

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