TOP > 国内特許検索 > 振動提示装置及び電子機器

振動提示装置及び電子機器

国内特許コード P160013191
整理番号 S2015-0065-N0
掲載日 2016年8月9日
出願番号 特願2014-213404
公開番号 特開2016-081366
出願日 平成26年10月20日(2014.10.20)
公開日 平成28年5月16日(2016.5.16)
発明者
  • 久保 雅義
  • 青島 駿太
  • 川崎 修
  • 益田 雄司
出願人
  • 国立大学法人京都工芸繊維大学
発明の名称 振動提示装置及び電子機器
発明の概要 【課題】機器の多機能化に対応した動作確認の分解能の高い振動提示装置を提供する。
【解決手段】振動提示装置100は、振動を発生することができるアクチュエータ部101と、アクチュエータ部101を制御する振動制御部102と、を備え、振動制御部102がアクチュエータ部101に発生させる振動パターンは、少なくても、所定の振幅が実質的に一定時間連続する振動を含む第1の振動パターンと、振動開始から最大振幅に達するまでの時間よりも長い時間をかけて振幅が最大振幅から連続的に減衰する振動を含む第2の振動パターンと、を含む。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


現在、パソコン、テレビ、携帯電話、ポータブル・オーディオ機器、ならびに調理機器などの電子機器は著しい発展を遂げている。特に、機器の高性能化・多機能化に伴って、入力装置(マン・マシン・インターフェース)が進化し、タッチパネルやメンブレンスイッチ等のスイッチのフラット化・複雑化が進んでいる。これらのスイッチによるインターフェースはキー選択の動作確認が健常者でも難しく、特に、目の不自由な人にとっては、これらの機器の導入を妨げる大きな問題となっている。この問題点に対して、使用者がスイッチ選択(選択動作)を確認できるように、タッチパネルやメンブレンスイッチ等の接触部に振動を与える振動提示装置が提案されているが、従来方式では複雑で多種多様な機能を識別できる振動提示装置は実現されていない。



特許文献1には、触覚を提示するためのパネルと、パネルを平面に対して垂直方向へ振動させることによって触覚を提示する制御手段とを有する触覚提示装置が開示されている。該制御手段は、図9(特許文献1の図4)に示すように、発生させた振動波形の立ち上がり部分に変曲点があるように前記パネルを振動させるものである。この変曲点前後の勾配の差や変曲点の位置を変えることにより様々な押下感を得ることができる。例えば、スイッチの重さがより重くなった様に感じさせるためには無振動部分の時間を長くするか、又は勾配をきつくする。また、強いクリック感を得るためには、勾配変化度合いを大きくすれば良い。すなわち、特許文献1に記載の発明は、振動により触覚を提示するパネルにおいて、振動波形の立ち上がり部分に変曲点があるようにパネルを制御して、変曲点前後の勾配の差や変曲点の位置を変えることにより、様々な押下感を得る技術に関するものである。多機能化に対応するためには変曲点前後の勾配の差や変曲点の位置の変化に多くのパターンが必要になる。つまり、振動パターン間に微妙な変化をつけることにより、多機能化を実現することになる。しかし、多くの試験結果によれば通常の人では変化の程度がかなり大きくないと、変化を検知することは難しいので、特許文献1に記載の発明は、多機能化に対応することは難しいという問題点を有する。



特許文献2には、タッチパネルに表示されているキーが選択されたかどうかを検知するキー選択検知手段と、キーが選択されたことを音で知らせるための音出力手段と、音出力の開始時間を設定する音出力開始時間設定手段と、出力する時間を設定する音出力時間設定手段と、音の周波数を設定する音周波数設定手段と、操作パネルに振動を伝える操作パネル振動手段と、タッチパネルを振動させる振動開始時間を設定する振動開始時間設定手段と振動波形を設定する振動波形設定手段と振動周波数を設定する振動周波数設定手段とを備える画像形成装置が開示されている。キーが押された時、設定された時間と周波数により、音を出力すると共に、設定された時間と振動周波数及び振動波形によって、タッチパネルを振動させるようにしている。つまり、特許文献2に記載の発明は、タッチパネル上のキーが押された時、そのキーが正しく押されたことを使用者に確認させるために、図10(特許文献2の図5)に示すように、タッチパネルを振動させる振動波形を複数種類の波形を組み合わせて設定する技術に関するものである。しかし、使用者は振動波形および振動周波数の微妙な相違を認識することは難しいため、特許文献2に記載の発明は多機能化に対応することは困難であるという問題点を有する。



特許文献3には、コンピュータに信号を入力するとともに、操作者に力を出力するフォースフィードバック制御機器であって、操作者からの入力信号を検知する略平面状のタッチパネルと2つのインパクト駆動型アクチュエータ部を有するフォースフィードバック制御機器が開示されている。タッチパネルは水平方向X,Yに移動可能なタッチ入力部として機能し、アクチュエータ部にてX-Y平面上で駆動される。コンピュータは、タッチパネルに対して操作者から付与される力、力点、移動位置、速度、加速度を含む物理量の少なくともいずれか一つの情報に基づいて、アクチュエータ部を駆動する少なくとも2種類の電圧プロファイルから所定の一つを選択又は演算し、アクチュエータ部を駆動する。つまり、特許文献3に記載の発明は、タッチ入力部に対して操作者から付与される物理情報に基づいて、少なくとも2種類の電圧プロファイルから一つを選択又は演算し、アクチュエータ部を駆動して操作者に力を出力するフォースフィードバック制御機器に関するものである。しかし、アクチュエータ部を駆動する電圧プロファイルはパルス幅と位置を変えるものであるので、操作者は微妙な変化を認識することは難しく、多機能化に対応することは困難である。



特許文献4には、表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して触覚を与える触覚機能付き入力装置であって、入力情報を表示する表示手段と、この表示手段上に入力検出面を有して、当該入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する入力検出手段と、この入力検出手段によって検出された操作体の加圧力に対応する振動パターンに基づいて入力検出面を振動するアクチュエータ部とを備える入力装置が開示されている。この構成によって、操作者の指等による押下操作に対応した振動パターン(振幅と周波数と振動回数)により複数種類の振動を発生させることができる。これらの振動パターンには波形振幅が徐々に変化しているものが提示されているが、これらの振動パターンは振動振幅が一回だけ徐々に変化して、基本的には振動の周波数変化により多機能化に対応しているので、使用者は振動パターンの相違を検知することが難しいという問題点がある。



特許文献1~4に記載の発明は、振動波形の立ち上がり波形の変化、振動の波形や振幅、および周波数を変化させて、複数の情報を使用者に伝えるものである。しかし、いずれの発明においても、使用者が微妙な変化を検知することは困難であるため、多数の情報を使用者に知らせることは困難である。従って、従来の技術では、複雑で種類の多い機能を識別できるような装置は達成できていない。

産業上の利用分野


本発明は、使用者に振動を提示する振動提示装置に関し、より詳細には、使用者がメンブレンスイッチやタッチパネル等のスイッチを操作した時に、アクチュエータ部によりメンブレンスイッチやタッチパネル等のスイッチを振動させることにより、複雑な多くの機能の中からどの機能を選択したかを確認できる振動提示装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
振動を発生することができるアクチュエータ部と、
前記アクチュエータ部を制御する振動制御部と、
を備え、
前記振動制御部が前記アクチュエータ部に発生させる振動パターンは、少なくても、
所定の振幅が実質的に一定時間連続する振動を含む第1の振動パターンと、
振動開始から最大振幅に達するまでの時間よりも長い時間をかけて振幅が前記最大振幅から連続的に減衰する振動を含む第2の振動パターンと、
を含む、振動提示装置。

【請求項2】
前記第1の振動パターンにおける前記所定の振幅は、人が感知できる最小振幅レベルである第1のレベルよりも大きい、請求項1に記載の振動提示装置。

【請求項3】
前記第2の振動パターンにおける前記最大振幅は、人が感知できる最小振幅レベルである第2のレベルよりも大きい、請求項1に記載の振動提示装置。

【請求項4】
前記第2の振動パターンは、
前記第2のレベルよりも小さい振幅から前記第2のレベルより大きい振幅に連続的に変化する振動、及び、
前記第2のレベルより小さい振幅から前記第2のレベルより大きい振幅に連続的に変化した後、前記第2のレベルより大きい振幅から前記第2のレベルより小さい振幅に連続的に変化する振動、
の少なくても一方をさらに含む、請求項3に記載の振動提示装置。

【請求項5】
前記振動制御部は、前記所定の振幅および前記最大振幅の少なくても一方を可変する、請求項1から4のいずれかに記載の振動提示装置。

【請求項6】
前記振動制御部が前記アクチュエータ部に発生させる振動パターンは、前記第1の振動パターン及び前記第2の振動パターンが連続して形成されている、請求項1から5のいずれかに記載の振動提示装置。

【請求項7】
前記振動制御部は、前記第1の振動パターン及び前記第2の振動パターンの、振動周波数及び振動時間の少なくても一方を可変する、請求項1から6のいずれかに記載の振動提示装置。

【請求項8】
請求項1から7のいずれかに記載の振動提示装置と、
前記アクチュエータ部が発生した振動が伝達するように設けられ、使用者による接触入力操作を受け付ける操作受付部と、
前記操作受付部が受け付けた操作の種類を認識する操作認識部と、
を備え、
前記振動制御部は、前記操作認識部が認識した操作の種類に応じて、前記アクチュエータ部に発生させる振動パターンを決定する、電子機器。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 5E555AA08
  • 5E555AA25
  • 5E555BA05
  • 5E555BB05
  • 5E555BC04
  • 5E555DA24
  • 5E555DC09
  • 5E555DC27
  • 5E555DC82
  • 5E555DD08
  • 5E555FA30
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2014213404thum.jpg
出願権利状態 公開
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close