JP7189046B2 - Tactile sensation presentation device and tactile sensation presentation apparatus - Google Patents
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Description
Translated fromJapanese本発明は、触感提示デバイス及び触感提示装置に関する。 The present invention relates to a tactile sensation presentation device and a tactile sensation presentation apparatus.
近年、スマートフォン、スマートウォッチ、タブレット型ＰＣ等の携帯情報端末や、車載用ナビゲーション装置等の電子機器等には、操作者の操作に対して、振動によって触感を提示する装置が組み込まれている場合が多い。この種の装置の振動源としては、例えば電磁ソレノイド、電磁型リニアアクチュエータ、回転型の振動モータ、或いは形状記憶合金ワイヤを利用したアクチュエータ等が採用されていることが知られている。 In recent years, mobile information terminals such as smartphones, smart watches, tablet PCs, and electronic devices such as in-vehicle navigation devices have incorporated devices that present tactile sensations by vibration in response to operator operations. There are many. It is known that an electromagnetic solenoid, an electromagnetic linear actuator, a rotary vibration motor, an actuator using a shape memory alloy wire, or the like is employed as a vibration source for this type of device.
例えば下記特許文献１に示されるように、タッチパネルの前面側に配置された接触パネルを指先で触った際に、形状記憶合金ワイヤを利用して接触パネルを瞬間的に移動させて、指先に対して力学的な操作感覚（いわゆるクリック感のような触覚）を疑似的に作用させる触感提示装置が知られている。 For example, as shown in
さらには下記特許文献２に示されるように、タッチパネルを支持するケーシングに固定された固定部材と、タッチパネルに連結されると共に固定部材に対して弾性部材を介して支持される可動部材と、を備え、可動部材の振動をタッチパネルに伝達する触覚型ソレノイドを具備する装置が知られている。 Furthermore, as shown in
一般的に、指先をタッチするタッチパネル（接触パネルも同様）は、合成樹脂製或いはガラス製の板状部材とされ、その表面は平坦に形成されている。そのため、上記従来の装置等によってタッチパネルを振動させたとしても、タッチパネルに触れた指先に対して力学的な操作感覚である触感を効果的に与えることが難しい。従って、強い触感を指先に与えることが難しく、改善の余地があった。さらに毎回決まった触感のパターンになり易いので、やはり改善の余地があった。 Generally, a touch panel (the same applies to a touch panel) that is touched by a fingertip is a plate-shaped member made of synthetic resin or glass, and the surface thereof is formed flat. Therefore, even if the touch panel is vibrated by the above-described conventional device, it is difficult to effectively give a tactile sensation, which is a mechanical operation sensation, to the fingertip that touches the touch panel. Therefore, it is difficult to give a strong tactile sensation to the fingertips, and there is room for improvement. Furthermore, since the tactile sensation pattern tends to be fixed each time, there is still room for improvement.
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、操作者の操作に対して多様な触感を効果的に与えることができる触感提示デバイス及び触感提示装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object thereof is to provide a tactile sensation presentation device and a tactile sensation presentation apparatus capable of effectively imparting various tactile sensations to an operator's operation. is.
（１）本発明に係る触感提示デバイスは、指先で操作される操作面を有し、少なくとも指先による操作時に瞬間的に振動する操作パネルと、前記操作パネルを通じて、少なくとも情報を表示する表示パネルと、を備え、前記操作面の少なくとも一部には、前記操作面における他の部分の表面粗さよりも粗面化された粗面部が設けられ、前記表示パネルは、複数の仮想ボタンを表示可能とされ、前記操作面は、複数の前記仮想ボタンのうち特定の仮想ボタンを操作するための特定ボタン領域を有し、前記粗面部は、前記特定ボタン領域に設けられ、前記粗面部は、前記操作面から突出した凸部、又は前記操作面から窪んだ凹部のいずれか一方を備え、前記凸部又は前記凹部は、前記操作パネルの厚さ方向から見た平面視で、前記特定の仮想ボタンの周囲を囲むように、連続的に繋がった枠状に形成されていることを特徴とする。(1) A tactile sensation presentation device according to the present invention includes an operation panel that has an operation surface that is operated with a fingertip, that vibrates momentarily at least when operated by a fingertip, and a display panel that displays at least information through the operation panel. , wherein at least a part of the operation surface is provided with a roughened surface portion that is rougher than other portions of the operation surface, and the display panel is capable of displaying a plurality of virtual buttons. The operation surface has a specific button area for operating a specific virtual button among the plurality of virtual buttons, the rough surface portion is provided in the specific button area, and the rough surface portion is provided for the operation Either a convex portion protruding from the surface or a concave portion recessed from the operation surface is provided, and the convex portion or the concave portion corresponds to the specific virtual button when viewed from above in the thickness direction of the operation panel. It is characterizedby being formed in a continuously connected frame shape so as to surround the periphery .
本発明に係る触感提示デバイスによれば、表示パネルに表示された情報を視認しながら、操作パネルを指先で操作する際に、操作パネルが瞬間的に振動する。そのため、操作パネルに触れた指先に対して、力学的な操作感覚を疑似的に作用させることができ、指先に対してクリック感を与えるような触感を与えることができる。
特に、操作面の少なくとも一部に粗面部が設けられているので、粗面部を指先で触れながら操作パネルを操作することができる。このとき、粗面部に触れた指先に対して物理的な刺激（触感）を与えることができるので、粗面部を触れないで操作パネルを操作した場合に比べて、操作パネルの振動に伴って指先に対して大きな触感を与えることができる。これにより、従来では感じ得ない、大きく且つ独特な触感を指先に与えることができる。また、例えば粗面部の形状等を工夫することで、多様な触感を与えることが可能となるので、触感のバリエーションを容易に増やすことができる。According to the tactile sensation presentation device of the present invention, the operation panel vibrates momentarily when the operation panel is operated with a fingertip while viewing information displayed on the display panel. Therefore, it is possible to give a pseudo mechanical operation feeling to the fingertip that touches the operation panel, and it is possible to give a tactile sensation such as a click feeling to the fingertip.
In particular, since at least a part of the operation surface is provided with a rough surface portion, the operation panel can be operated while touching the rough surface portion with a fingertip. At this time, since a physical stimulation (tactile sensation) can be given to the fingertip that touches the rough surface portion, the fingertip is more sensitive to the vibration of the operation panel than when the operation panel is operated without touching the rough surface portion. can give a great feeling to As a result, it is possible to give the fingertips a large and unique tactile sensation that cannot be felt conventionally. In addition, for example, by devising the shape of the rough surface portion, etc., it is possible to give various tactile sensations, so that it is possible to easily increase the variation of tactile sensations.
さらに、特定ボタン領域に粗面部が設けられているので、操作パネルを指先で触れて特定の仮想ボタンを入力操作するときに、粗面部を利用して指先に対して大きな触感を効果的に与えることができる。従って、特定の仮想ボタンの入力操作と、他の仮想ボタンの入力操作とで、指先に与える触感を異ならせることができる。従って、特定の仮想ボタンを、例えば緊急性の高い仮想ボタン或いは重要度の高い仮想ボタンとして利用することで、これらの仮想ボタンを入力操作するときに、より刺激の強い触感を与えるといった使い方を行える。Further , since the specific button area is provided with the rough surface, when the operation panel is touched with the fingertip to perform the input operation of the specific virtual button, the rough surface effectively gives the fingertip a large tactile sensation. be able to. Therefore, the tactile sensation given to the fingertip can be made different between the input operation of a specific virtual button and the input operation of another virtual button. Therefore, by using a specific virtual button, for example, as a virtual button with high urgency or a virtual button with high importance, it is possible to use these virtual buttons to provide a more stimulating tactile sensation when performing an input operation. .
さらに、操作パネルを指先で触れて特定の仮想ボタンを入力操作する際に、凸部の出っ張り感又は凹部の凹み感を指先に対して与えることができるので、指先に対してより大きな触感を与え易い。さらに凸部又は凹部を設けるだけで粗面部を構成できるので、構成の簡略化を図ることができる。さらに凸部又は凹部の形状等を工夫することで、指先に対して異なった触感を与えることが可能であるので、多様なバリエーションの触感を容易に与えることが可能となる。Furthermore , when a user touches the operation panel with a fingertip to perform an input operation on a specific virtual button, the fingertip can be given a bulging feeling of a convex portion or a concave feeling of a concave portion. easy. Further, since the rough surface portion can be configured by simply providing the convex portion or the concave portion, the configuration can be simplified. Furthermore, by devising the shape of the projections or recesses, it is possible to give different tactile sensations to the fingertips, so that it is possible to easily give various variations of tactile sensations.
さらに、凸部又は凹部が特定の仮想ボタンの周囲を囲むように枠状に形成されているので、操作パネルを指先で触れて特定の仮想ボタンを入力操作する際に、指先を凸部又は凹部に触れ易くすることができる。Further , since the projections or recesses are formed in a frame shape so as to surround the specific virtual button, when touching the operation panel with a finger to perform an input operation on the specific virtual button, the fingertip can be placed on the projection or recess. can be easily accessed.
（２）前記凸部は、前記操作パネルとは別体に形成され、前記操作面上に組み合わされても良い。(2 ) The convex portion may be formed separately from the operation panel and combined with the operation surface.
この場合には、操作パネルの操作面上に例えば凸部を接着、貼着等によって組み合わせるだけで粗面部を構成できるので、構成の簡略化を図ることができると共に低コスト化を図り易い。さらに、必要に応じて凸部の付替え等を行うことも可能であるので、例えば凸部の位置修正や形状の異なる別の凸部への交換等を行うことができ、使い易さを向上することができる。 In this case, the rough surface portion can be formed simply by combining, for example, the convex portion on the operation surface of the operation panel by gluing, sticking, or the like, so that the structure can be simplified and the cost can be easily reduced. Furthermore, since it is also possible to change the position of the convex portion as necessary, for example, it is possible to correct the position of the convex portion or replace it with another convex portion having a different shape, thereby improving ease of use. can do.
（３）前記操作パネルは、前記操作面の面内方向に振動しても良い。(3 ) The operation panel may vibrate in an in-plane direction of the operation surface.
この場合には、操作パネルに触れた指先の腹の部分に対して、滑らすように操作パネルを振動させることができるので、指先に対してより効果的な触感を与えることができる。特に、凸部又は凹部で粗面部を構成している場合には、凸部の突出方向又は凹部の凹み方向に対して直交するように操作パネルを振動させることができるので、指先に対してさらに効果的な触感を与えることができる。 In this case, since the operation panel can be vibrated so as to slide the pad of the fingertip touching the operation panel, the fingertip can be provided with a more effective tactile sensation. In particular, when the rough surface portion is composed of projections or recesses, the operation panel can be vibrated so as to be perpendicular to the projection direction of the projections or the recession direction of the recesses. It can give an effective tactile sensation.
（４）前記粗面部は、複数設けられ、互いに表面粗さが異なっても良い。(4 ) A plurality of rough surface portions may be provided, each having a different surface roughness.
この場合には、例えば特定の仮想ボタンの内容、種類等によって、指先に与える触感を容易に異ならせることができる。 In this case, it is possible to easily vary the tactile sensation given to the fingertip, for example, depending on the content, type, etc. of the specific virtual button.
（５）本発明に係る触感提示装置は、前記触感提示デバイスと、前記触感提示デバイスに組み合わされるケーシングと、前記ケーシング内に収容され、前記操作パネルに対して振動を与えるアクチュエータと、前記ケーシング内に収容され、前記操作パネルの操作に応じて前記表示パネルの表示を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。(5 ) A tactile sensation presentation device according to the present invention includes: the tactile sensation presentation device; a casing combined with the tactile sensation presentation device; an actuator housed in the casing to apply vibration to the operation panel; and a control unit that is housed in the control panel and controls the display of the display panel according to the operation of the operation panel.
本発明に係る触感提示装置によれば、触感提示デバイスにより、従来では感じ得ない、大きく且つ独特で多様な触感を指先に与えることができるので、スマートフォンやスマートウォッチ等の携帯情報端末等として好適に利用することができる。特に、大きな触感を指先に与えることができるので、例えば振動を受け易い状況下であっても、指先に対して明確な触感を与えることができる。従って、例えば車載用途、或いは操作者に装着或いは操作者が所持した状態で使用するようなウエラブル用途等に、好適に利用することができる。 According to the tactile sensation presentation device according to the present invention, the tactile sensation presentation device can give the fingertips large, unique and diverse tactile sensations that cannot be felt in the past, so it is suitable for personal digital assistants such as smartphones and smart watches. can be used for In particular, since a strong tactile sensation can be imparted to the fingertips, a clear tactile sensation can be imparted to the fingertips even under conditions where vibrations are likely to occur. Therefore, it can be suitably used for, for example, vehicle-mounted applications, or wearable applications such as being worn by an operator or used while being held by an operator.
本発明によれば、操作者の操作に対して多様な触感を効果的に与えることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, various tactile sensations can be effectively given with respect to an operator's operation.
以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、触感提示装置として、車載用のカーナビゲーション装置を例に挙げて説明する。 An embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, an in-vehicle car navigation device will be described as an example of a tactile presentation device.
図１に示すように、本実施形態のカーナビゲーション装置１は、車両ＶにおけるインストルメントパネルＰに取り付けられている。具体的には、カーナビゲーション装置１は、インストルメントパネルＰのうち運転席と助手席との間に一体的に組み込まれるように取り付けられている。ただし、カーナビゲーション装置１の位置及び固定方法等は、この場合に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。 As shown in FIG. 1, a
図１及び図２に示すように、カーナビゲーション装置１は、ケーシング２と、ケーシング２に対して組み合わされた触感提示デバイス３と、ケーシング２内に収容され、後述するタッチパネル２０に対して振動を与えるアクチュエータ４と、ケーシング２内に収容され、タッチパネル２０の操作に応じて後述する表示パネル２１の表示を制御する制御部５と、を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態では、ケーシング２の平面視でケーシング２の厚さ方向Ｌ１に対して互いに直交する２方向を第１方向Ｌ２及び第２方向Ｌ３という。よって、第１方向Ｌ２及び第２方向Ｌ３は、ケーシング２の厚さ方向Ｌ１に対して直交する直交方向となる。
なお、カーナビゲーション装置１は車両ＶのインストルメントパネルＰに組み込まれているので、図１に示すように、厚さ方向Ｌ１は車両Ｖの前後方向に相当し、第１方向Ｌ２は車両Ｖの左右方向に相当し、第２方向Ｌ３は車両Ｖの上下方向に相当する。In the present embodiment, two directions that are orthogonal to each other with respect to the thickness direction L1 of the
Since the
図１及び図２に示すように、ケーシング２は、第１方向Ｌ２に沿った長さが第２方向Ｌ３に沿った長さよりも長い平面視矩形状に形成されていると共に、厚みの薄い有底筒状に形成されている。これにより、ケーシング２には、車両Ｖの車室側に開口した収容空間１０が形成されている。
収容空間１０は、第１方向Ｌ２に沿った長さが、ケーシング２における第１方向Ｌ２に沿った長さよりも短く形成されている。そのため、ケーシング２には、車室側を向いたボタン設置面１１が形成されている。ただし、ボタン設置面１１は必須なものではなく、具備しなくても構わない。また、ケーシング２は一部品である必要がなく、例えば複数の部品を一体に組み合わせて構成しても構わない。As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
触感提示デバイス３は、指先で操作されるタッチパネル（本発明に係る操作パネル）２０と、タッチパネル２０を通じて各種の情報を表示する表示パネル２１と、タッチパネル２０の操作面２０ａに設けられた粗面部３０と、を備えている。 The tactile
タッチパネル２０は、ケーシング２の収容空間１０を塞ぐように、ケーシング２に対して一体的に組み合わされている。この際、タッチパネル２０とケーシング２との間には、所定の防塵及び防水対策が施されている。これにより、ケーシング２の収容空間１０は密封された状態とされている。 The
タッチパネル２０は、合成樹脂材或いはガラス材で形成された薄型の透明パネルであって、例えば抵抗膜方式、静電容量方式、光学方式等の公知の接触検知機能を具備している。これにより、タッチパネル２０は、指先で触れた箇所を検知することが可能とされている。なお、タッチパネル２０のうち車室側を向いた面は、操作者の指先等によって操作される操作面２０ａ、いわゆる触感提示面とされている。 The
このように構成されたタッチパネル２０は、少なくとも指先による操作時に、アクチュエータ４からの振動によって瞬間的に振動するように構成されている。本実施形態では、タッチパネル２０は、操作面２０ａの面内方向である第１方向Ｌ２に直線的に振動するように構成されている。
なお、タッチパネル２０は、アクチュエータ４から直接的に伝わってきた振動によって振動しても構わないし、アクチュエータ４からケーシング２を介して間接的に伝わってきた振動によって振動しても構わない。The
Note that the
表示パネル２１は、タッチパネル２０に対して重なるように収容空間１０内に配置されている。表示パネル２１は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の液晶表示装置であって、タッチパネル２０を通じて各種の情報を表示可能としている。これにより、表示パネル２１に表示された各種情報に対応して、タッチパネル２０を指先で触れることで、触れた場所に対応する操作内容に基づいた入力信号（指令信号）が制御部５に送られる。 The
特に表示パネル２１は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）を有し、各種情報を表示するだけでなく、図３に示すように、複数の仮想ボタン４０を少なくとも表示することが可能とされている。なお、表示パネル２１は、仮想ボタン４０以外の表示内容として、例えば各種ウインドウ、メニュー等を表示することも可能である。
これにより操作者は、タッチパネル２０を指先で触れて所望する仮想ボタン４０の入力操作を行うことが可能とされている。これにより、入力操作した仮想ボタン４０に対応する操作内容に基づいた入力信号が制御部５に送られる。In particular, the
Thereby, the operator can touch the
図２に示すように、ケーシング２の収容空間１０内には、制御部５が実装された制御基板６が収容されている。制御基板６は、両面に図示しない回路パターンが形成された例えばプリント基板とされ、図示しない支持部材によって収容空間１０内に安定的に支持されている。 As shown in FIG. 2, the
制御部５は、カーナビゲーション装置１を総合的に制御するＣＰＵ等であって、上述のように制御基板６に実装されている。特に制御部５は、タッチパネル２０の操作に伴う上記入力信号に基づいて、表示パネル２１の表示を制御している。さらに制御部５は、タッチパネル２０の操作に基づいてアクチュエータ４を作動させて、タッチパネル２０に与える振動の発生タイミング等を制御している。 The
さらにカーナビゲーション装置１は、カーナビゲーション装置１を機能させるための各種電子部品を備えている。
例えばカーナビゲーション装置１は、車両Ｖの位置を検出（測位）する位置検出部、外部との無線通信を行う通信部、メモリ部、複数の操作スイッチ４５（図１参照）、音声をスピーカから出力する音声出力部、地図データを記憶する地図データベース部等を主に備えている。このうち、位置検出部、通信部、メモリ部、音声出力部、地図データベース部は、制御基板６に実装された状態で収容空間１０内に収容されている。
なお、図２では、これら位置検出部、通信部、メモリ部、音声出力部、地図データベース部の図示を省略している。Further, the
For example, the
In FIG. 2, illustration of the position detection unit, communication unit, memory unit, voice output unit, and map database unit is omitted.
位置検出部は、例えば地磁気センサ、ジャイロセンサ及び車速センサ等を備え、人工衛星からの送信電波に基づいて車両Ｖの位置を検出するＧＰＳ機能を具備している。これにより、制御部５は、位置検出部からの検出結果に基づいて車両Ｖの現在位置、進行方向、速度、走行距離等を検出することが可能とされている。さらに制御部５は、車両Ｖの現在位置及び地図データベース部に記憶された地図データ等に基づいて、車両Ｖの現在位置及び進行方向を車両Ｖの周辺の道路地図に重ね合わせた状態で表示パネル２１に表示させることが可能とされている。 The position detection unit includes, for example, a geomagnetic sensor, a gyro sensor, a vehicle speed sensor, etc., and has a GPS function for detecting the position of the vehicle V based on radio waves transmitted from artificial satellites. Thereby, the
さらに制御部５は、通信部を介して入出した情報に基づいて、例えば道路交通情報（渋滞情報、事故情報等）、周辺の施設情報等を、車両Ｖの周辺の道路地図に重ね合わせた状態で表示パネル２１に表示させることも可能とされている。 Furthermore, based on the information received via the communication unit, the
図１に示すように、複数の操作スイッチ４５は、ケーシング２におけるボタン設置面１１に配置され、車室側に露出している。これにより操作者は、必要に応じて操作スイッチ４５を指先で押圧するように入力操作することが可能とされ、例えば表示パネル２１の画面切り換えや、カーナビゲーション装置１としての各種機能を選択、実行等することが可能とされている。 As shown in FIG. 1, the plurality of operation switches 45 are arranged on the
図２に示すアクチュエータ４は、制御基板６上に実装され、制御部５によって作動が制御されている。アクチュエータ４は、発生した振動を表示パネル２１に伝えて、該表示パネル２１を振動させることができれば良く、公知の振動発生機構を採用して構わない。例えば、圧電素子を利用した圧電アクチュエータ、ソレノイドを利用した電気アクチュエータ、重心が偏心した重錘を利用した回転型の振動モータ等をアクチュエータ４として採用しても構わないし、形状記憶合金ワイヤの伸縮を利用したアクチュエータ４としても構わない。 The
次に、上述した仮想ボタン４０とタッチパネル２０との関係についてさらに説明する。
表示パネル２１は、先に述べたように各種の情報を表示することが可能とされていると共に、図３に示すように、複数の仮想ボタン４０を表示させることが可能とされている。Next, the relationship between the
The
これら仮想ボタン４０は、カーナビゲーション装置１としての各種機能を選択、実行等するためのボタンとされている。例えば目的地を選択する選択画面に表示パネル２１の表示を切り替えたときに、表示パネル２１は目的地の選択を行うための複数の仮想ボタン４０を表示させる。これにより、タッチパネル２０を指先で触れて、いずれかの仮想ボタン４０を入力操作することで、目的地を選択することが可能となる。 These
本実施形態では、例えばどのような選択画面に切り替えたとしても、図３に示すように表示パネル２１に、最終的な決定を行うための重要な仮想ボタン４１が表示されるように設定されている。従って、この仮想ボタン４１は、他の仮想ボタン４０に比べて重要度が高いボタンとされている。以下、この仮想ボタン４１を特定の仮想ボタン４１と称する。図示の例では、特定の仮想ボタン４１は、表示パネル２１の右下に位置し、例えば「ＯＮ」を表示している。 In the present embodiment, the
タッチパネル２０の操作面２０ａには、表示パネル２１に表示された複数の仮想ボタン４０を操作するためのタッチ領域４２が形成されている。さらにタッチ領域４２には、特定の仮想ボタン４１を操作するための特定タッチ領域（本発明に係る特定ボタン領域）４３が形成されている。
この特定タッチ領域４３には、操作面２０ａにおける他の領域（他の部分）の表面粗さよりも粗面化された粗面部３０が設けられている。A
The
図３～図５に示すように、粗面部３０は、操作面２０ａから突出した凸部３１を備えている。
凸部３１は、操作面２０ａから車室側に向けて厚さ方向Ｌ１に沿って膨出するように形成されている。具体的には、凸部３１は、断面視で半円形状に膨出するように形成されていると共に、厚さ方向Ｌ１から見た平面視で、特定の仮想ボタン４１の周囲を囲むように連続的に繋がった枠状に形成に形成されている。As shown in FIGS. 3 to 5, the
The
図示の例では、凸部３１は厚さ方向Ｌ１から見た平面視で、第１方向Ｌ２に沿った長さが第２方向Ｌ３に沿った長さよりも長い長方形状に形成されている。ただし、凸部３１の枠形状は、この場合に限定されるものではなく、例えば円形状、楕円状、多角形状であっても構わない。 In the illustrated example, the
上述のように構成された凸部３１は、タッチパネル２０とは別体に形成され、操作面２０ａ上に組み合わされている。例えば凸部３１は、所定の硬度を有する合成樹脂製とされ、操作面２０ａ上に接着、貼着等によって一体的に組み合わされている。ただし、凸部３１はタッチパネル２０とは別体に形成されている必要はなく、タッチパネル２０と一体に形成されていても構わない。 The
（カーナビゲーション装置の作用）
上述のように構成された触感提示デバイス３を具備するカーナビゲーション装置１を使用する場合の作用について説明する。(Action of car navigation device)
The operation of using the
この場合には、図１に示すように、タッチパネル２０を通じて、表示パネル２１に表示された情報を視認しながら、タッチパネル２０を指先で操作することで、触れた場所に対応する操作を行うことができる。これにより、カーナビゲーション装置１が有する各種機能を適宜利用することができる。
特に、タッチパネル２０を操作する際、アクチュエータ４からの振動を利用して、タッチパネル２０を操作面２０ａの面内方向である第１方向Ｌ２に瞬間的に振動させることができる。そのため、タッチパネル２０に触れた指先に対して、力学的な操作感覚を疑似的に作用させることができ、指先に対してクリック感を与えるかのような触感を与えることができる。In this case, as shown in FIG. 1, by operating the
In particular, when operating the
さらに図３に示すように、表示パネル２１の表示内容を切り替えて、複数の仮想ボタン４０を表示した場合、特定の仮想ボタン４１を入力操作するときに、粗面部３０を指先で触れながらタッチパネル２０を操作することができる。このとき、粗面部３０に触れた指先に対して物理的な刺激（触感）を与えることができるので、粗面部３０を触れないでタッチパネル２０を操作した場合に比べて、タッチパネル２０の振動に伴って指先に対して大きな触感を効果的に与えることができる。従って、従来では感じ得ない、大きく且つ独特な触感を指先に与えることができる。 Furthermore, as shown in FIG. 3, when the display contents of the
上述のように、特定の仮想ボタン４１を入力操作するときに、粗面部３０を利用して指先に対して大きな触感を効果的に与えることができるので、特定の仮想ボタン４１の入力操作と、他の仮想ボタン４０の入力操作とで、指先に与える触感を異ならせることができる。従って、重要度の高い特定の仮想ボタン４１を入力操作するときに、より刺激の強い触感を与えることができる。 As described above, when performing an input operation on a specific
しかも、凸部３１は特定の仮想ボタン４１の周囲を囲むように枠状に形成されているので、タッチパネル２０を指先で触れて特定の仮想ボタン４１を入力操作する際に、例えば指先をどの方向からアプローチしたとしても、凸部３１に触れ易くすることができる。そのうえ、凸部３１の出っ張り感を指先に対して与えることができるので、指先に対して大きな触感を効果的に与え易い。これらのことから、先に述べた作用効果をより一層顕著に奏功することができる。 Moreover, since the
以上説明したように、本実施形態のカーナビゲーション装置１によれば、操作者の指先に対して、大きく且つ独特な触感を効果的に与えることができる。従って、車両Ｖの振動を受けている状況下であっても、指先に対して明確な触感を与えることができる。そのため、操作性が向上したカーナビゲーション装置１として利用することができる。 As described above, according to the
さらに本実施形態では、タッチパネル２０を操作面２０ａの面内方向である第１方向Ｌ２に振動させているので、タッチパネル２０に触れた指先の腹の部分に対して、滑らすようにタッチパネル２０を振動させることができるうえ、凸部３１の突出方向（厚さ方向Ｌ１）に対して直交するようにタッチパネル２０を振動させることができる。従って、指先に対してより効果的な触感を与えることができる。 Furthermore, in the present embodiment, the
さらに本実施形態では、タッチパネル２０の操作面２０ａ上に凸部３１を接着、貼着等によって組み合わせることで粗面部３０を構成しているので、構成の簡略化を図ることができると共に低コスト化を図り易い。さらに、必要に応じて凸部３１の付替え等を行うことも可能であるので、例えば凸部３１の位置修正や形状の異なる別の凸部３１への交換等を行うことができ、使い易さを向上することができる。 Furthermore, in the present embodiment, the
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例には、例えば当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものなどが含まれる。 Although embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. Embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. Embodiments and modifications thereof include, for example, those that can be easily imagined by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those within an equivalent range.
例えば上記実施形態では、触感提示装置をカーナビゲーション装置１に適用した場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではなく、タッチ時に指先に対して物理的な操作触感を疑似的に与える各種の電子機器等に適用しても構わない。
特に、本発明に係る触感提示装置は、振動を受け易い状況下であっても、指先に対して明確な触感を与えることができるので、操作者に装着或いは操作者が所持した状態で使用するようなウエラブル用途等に好適に利用することができる。例えば、スマートウォッチ或いはスマートフォン等の携帯情報端末に好適に利用することができる。For example, in the above embodiment, the case where the tactile sensation presentation device is applied to the
In particular, the tactile sensation presentation device according to the present invention can give a clear tactile sensation to the fingertip even in a situation where it is susceptible to vibration, so it is worn by the operator or used while being held by the operator. It can be suitably used for such wearable applications. For example, it can be suitably used for mobile information terminals such as smart watches and smartphones.
また上記実施形態では、操作面２０ａの面内方向である第１方向Ｌ２にタッチパネル２０が振動する場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではなく、例えば第２方向Ｌ３にタッチパネル２０が直線的に振動する構成としても構わない。さらには、例えばカーナビゲーション装置１を車室側から見たときに、車両Ｖの左右方向に対して斜めにタッチパネル２０が直線的に振動、すなわち第１方向Ｌ２及び第２方向Ｌ３の両方にベクトル成分を有するようにタッチパネル２０を振動させても構わない。
さらには、タッチパネル２０の振動方向は、操作面２０ａの面内方向に限定されるものではなく、例えば操作面２０ａに対して直交する方向である厚さ方向Ｌ１に振動しても構わない。In the above embodiment, the case where the
Furthermore, the vibrating direction of the
また上記実施形態では、仮想ボタン４０の周囲を囲むように、連続的に繋がった枠状の凸部３１を利用して粗面部３０を構成したが、凸部３１の形状はこの場合に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。特に、粗面部３０の形状等を工夫することで、指先に対して異なった触感を与えることが可能であるので、多様なバリエーションの触感を容易に与えることが可能である。 Further, in the above-described embodiment, the
例えば図６及び図７に示すように、操作面２０ａから厚さ方向Ｌ１に窪んだ凹部５１によって粗面部５０を構成しても構わない。
図示の例では、凹部５１は断面視で半円形状に窪むように形成されていると共に、厚さ方向Ｌ１から見た平面視で、特定の仮想ボタン４１の周囲を囲むように連続的に繋がった枠状に形成に形成されている。具体的には、凹部５１は厚さ方向Ｌ１から見た平面視で、第１方向Ｌ２に沿った長さが第２方向Ｌ３に沿った長さよりも長い長方形状に形成されている。ただし、凹部５１の枠形状は、この場合に限定されるものではなく、例えば円形状、楕円状、多角形状であっても構わない。
このように構成された粗面部５０であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。For example, as shown in FIGS. 6 and 7, the
In the illustrated example, the
Even with the
さらに、例えば図８及び図９に示すように、操作面２０ａの面内方向（第１方向Ｌ２及び第２方向Ｌ３）に間隔をあけて配置された複数の凸部６１によって粗面部６０を形成しても構わない。
図示の例では、複数の凸部６１は、断面視で半円形状に膨出するようにそれぞれ形成されていると共に、厚さ方向Ｌ１から見た平面視で、特定の仮想ボタン４１の周囲を囲むように枠状に配列されている。Further, as shown in FIGS. 8 and 9, for example, a
In the illustrated example, each of the plurality of
このように構成された粗面部６０であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。それに加え、タッチパネル２０を指先で触れて特定の仮想ボタン４１を入力操作する際に、複数の凸部６１に対して指先を一度に接触させることができる。従って、指先に対する凸部６１の接触箇所を増やすことができ、タッチパネル２０の振動に伴って指先に対してさらに大きな触感を効果的に与えることができる。しかも、複数の凸部６１は特定の仮想ボタン４１の周囲を囲むように枠状に配列されているので、指先をどの方向からアプローチしたとしても、凸部６１に触れ易くすることができる。従って、上述の作用効果を適切に奏功させることができる。
なお、この場合において、複数の凸部６１を凹部に変更することで粗面部を構成しても構わない。この場合であっても、同様の作用効果を奏功することができる。Even with the
In this case, the rough surface portion may be configured by changing the plurality of
さらに、例えば図１０及び図１１に示すように、操作面２０ａの面内方向（第１方向Ｌ２及び第２方向Ｌ３）に間隔をあけてアレイ状（行列状）に配置された複数の凹部７１によって粗面部７０を形成しても構わない。
図示の例では、複数の凹部７１は、断面視で半円形状に窪むようにそれぞれ形成されていると共に、厚さ方向Ｌ１から見た平面視で、特定の仮想ボタン４１に対して厚さ方向Ｌ１に重なる位置に配列されている。Further, for example, as shown in FIGS. 10 and 11 , a plurality of
In the illustrated example, the plurality of
このように構成された粗面部７０であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。それに加え、タッチパネル２０を指先で触れて特定の仮想ボタン４１を入力操作する際に、指先を複数の凹部７１に対して指先を確実に接触させることができる。従って、タッチパネル２０の振動に伴って指先に対して確実に大きな触感を与えることができる。
なお、この場合において、複数の凹部７１を凸部に変更することで粗面部を構成しても構わない。この場合であっても、同様の作用効果を奏功することができる。Even with the
In this case, the rough surface portion may be configured by changing the plurality of
なお、図１０及び図１１では、複数の凹部７１を特定の仮想ボタン４１に対して厚さ方向Ｌ１に重なる位置に配列したが、例えば図１２に示すように、複数の凹部７１を、厚さ方向Ｌ１から見た平面視で特定の仮想ボタン４１から面内方向にずれた位置に配列した粗面部７０としても構わない。図示の例では、複数の凹部７１を、仮想ボタン４０から第２方向Ｌ３にずれた位置に配列している。 10 and 11, the plurality of
このように構成された粗面部７０であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。それに加え、複数の凹部７１が仮想ボタン４０から第２方向Ｌ３にずれた位置に配列されているので、特定の仮想ボタン４１の視認性を向上することができる。
なお、この場合には、例えば表示パネル２１が、複数の凹部７１が配列されている領域を照らすように、該領域を発光表示させても構わない。これにより、複数の凹部７１を指先で触れるように、タッチを促すことができる。また、複数の凹部７１を触れることで、特定の仮想ボタン４１が入力操作されるように、タッチパネル２０を構成すれば良い。Even with the
In this case, for example, the
また、上記実施形態では、特定の仮想ボタン４１が１つの場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではなく、特定の仮想ボタン４１が複数あっても構わない。この場合には、特定の仮想ボタン４１の数に対応して、粗面部３０を複数設ければ良い。このとき、例えば凸部又は凹部の形状や個数等を変更することで、複数の粗面部３０のそれぞれが、互いに表面粗さが異なるように構成しても構わない。
このように構成することで、同一のアクチュエータ４であっても、各粗面部３０に触れた指先を、異なる振動モード（例えば振幅、周波数、パルス幅、ＰＷＭ駆動時の周波数、Ｄｕｔｙ比等）で振動させることが可能である。従って、例えば特定の仮想ボタン４１の内容、種類等によって、指先に与える触感を容易に異ならせることができる。Also, in the above embodiment, the case where there is one specific
By configuring in this way, even with the
Ｌ１…厚さ方向
Ｌ２…第１方向（面内方向）
Ｌ３…第２方向（面内方向）
１…カーナビゲーション装置（触感提示装置）
２…ケーシング
３…触感提示デバイス
４…アクチュエータ
５…制御部
２０…タッチパネル（操作パネル）
２０ａ…操作面
２１…表示パネル
３０、５０、６０、７０…粗面部
３１、６１…凸部
４０…仮想ボタン
４３…特定タッチ領域（特定ボタン領域）
５１、７１…凹部L1... thickness direction L2... first direction (in-plane direction)
L3...Second direction (in-plane direction)
1... Car navigation device (tactile presentation device)
DESCRIPTION OF
20a...
51, 71... Concave part
Claims (5)
Translated fromJapanese前記操作パネルを通じて、少なくとも情報を表示する表示パネルと、を備え、
前記操作面の少なくとも一部には、前記操作面における他の部分の表面粗さよりも粗面化された粗面部が設けられ、
前記表示パネルは、複数の仮想ボタンを表示可能とされ、
前記操作面は、複数の前記仮想ボタンのうち特定の仮想ボタンを操作するための特定ボタン領域を有し、
前記粗面部は、前記特定ボタン領域に設けられ、
前記粗面部は、前記操作面から突出した凸部、又は前記操作面から窪んだ凹部のいずれか一方を備え、
前記凸部又は前記凹部は、前記操作パネルの厚さ方向から見た平面視で、前記特定の仮想ボタンの周囲を囲むように、連続的に繋がった枠状に形成されていることを特徴とする触感提示デバイス。an operation panel having an operation surface to be operated with a fingertip and vibrating momentarily at least when operated by the fingertip;
a display panel that displays at least information through the operation panel,
At least part of the operation surface is provided with a roughened surface portion having a surface roughness rougher than that of other portions of the operation surface,
The display panel is capable of displaying a plurality of virtual buttons,
The operation surface has a specific button area for operating a specific virtual button among the plurality of virtual buttons,
The rough surface portion is provided in the specific button area,
The rough surface portion includes either a convex portion protruding from the operation surface or a concave portion recessed from the operation surface,
The convex portion or the concave portion is formed in a continuously connected frame shape so as to surround the specific virtual button in a plan view seen from the thickness direction of the operation panel. haptic presentation device.
前記凸部は、前記操作パネルとは別体に形成され、前記操作面上に組み合わされている、触感提示デバイス。In the tactile sensation presentation device according to claim1 ,
The tactile sensation presentation device, wherein the convex portion is formed separately from the operation panel and combined with the operation surface.
前記操作パネルは、前記操作面の面内方向に振動する、触感提示デバイス。In the tactile sensation presentation device according to claim 1or 2 ,
The tactile sense presentation device, wherein the operation panel vibrates in an in-plane direction of the operation surface.
前記粗面部は、複数設けられ、互いに表面粗さが異なっている、触感提示デバイス。In the tactile sensation presentation device according to any one of claims1 to3 ,
The tactile sensation presenting device, wherein a plurality of the rough surface portions are provided and have different surface roughnesses.
前記触感提示デバイスに組み合わされるケーシングと、
前記ケーシング内に収容され、前記操作パネルに対して振動を与えるアクチュエータと、
前記ケーシング内に収容され、前記操作パネルの操作に応じて前記表示パネルの表示を制御する制御部と、を備えることを特徴とする触感提示装置。a tactile sense presentation device according to any one of claims 1 to4 ;
a casing combined with the tactile sensation presentation device;
an actuator housed in the casing and applying vibration to the operation panel;
A tactile sense presentation device, comprising: a control unit that is housed in the casing and that controls display on the display panel according to an operation on the operation panel.
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| JP2014174809A (en) | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Univ Of Electro-Communications | Terminal device and input auxiliary sheet |
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