JP2011090628A - 柔らかさ提示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でユーザに柔らかさを提示出来て、タッチパネルやキーボード、マウス等の各種のインターフェースに容易に適用される、新規な構成の柔らかさ提示装置を提供する。
【解決手段】ユーザが指を接触させる平坦な形状の接触面を有する接触手段１４は、接触手段１４と連結され、接触手段１４を接触面の平面方向と平行であり且つ接触手段１４を通る軸線の回りに回動させる回動手段３６、３８と、指が接触面に触れたことを検知する接触検知手段３２と、接触検知手段３２によって指が接触面に触れたことが検知されると、回動手段３６，３８によって接触手段１４を軸線回りに反復回動させる制御手段１６とを備え、柔らかさによるフィードバック機能を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ユーザが接触する指を通じてユーザに柔らかさを提示する、柔らかさ提示装置に関する。

近年、コンピュータとそのコンピュータを利用するユーザとの間で情報をやりとりするタッチパネルやキーボード、マウス等の各種のマン―マシン―インターフェース（以下、単に「インターフェース」ともいう）においては、ユーザの利用満足度や利用効率等を向上させる手段の一つとして、ユーザに触覚を提示して、ユーザの心理的又は生理的側面を刺激することが検討されている。

触覚には、例えば、柔らかさや固さ、つるつる感、ざらざら感、ぬめぬめ感など、複数の種類があるが、これら触覚の中でも、特に柔らかさを提示することについては、高い関心が寄せられている。一般に、インターフェースは金属や硬質の樹脂材料等の硬質材を用いて形成される場合が多く、そこで、ユーザに柔らかさを提示すると、インターフェースの材料の硬質感との違いから、大きなインパクトを与えることが出来るからであると考えられる。

このような柔らかさを提示するための柔らかさ提示装置の一種として、例えば、ユーザの指が接触する部分に袋状のゴム膜を配し、ゴム膜の内部にエアコンプレッサで空気を送って、ゴム膜が膨出（拡張）変形することに伴い、指のゴム膜の指に対する接触面積を次第に大きくすることで、ユーザに柔らかさを提示する柔らかさ提示装置が知られている（非特許文献１参照）。

"指先の接触面積と反力の同時制御による柔軟弾性物体の提示，池田義明、藤田欣也共著"、［online］、［平成２１年９月１５日検索］、インターネット＜http://reality.ei.tuat.ac.jp/papers/TVRSJ92.PDF＞

しかしながら、非特許文献１に示される柔らかさ提示装置においては、指を接触させたゴム膜が膨らむと、指が押し戻されて、ゴム膜の指に対する接触面積が大きくされ難くなるおそれがあるため、ゴム膜を備えたリング状の部材に指をはめ込んで、ゴム膜による指の押し戻しを防止する必要があった。そのため、タッチパネルやキーボード、マウス等のインターフェースに適用する場合には、リング状部材の配設により、その構成が複雑となることから、容易に適用できない問題があった。

本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、簡単な構成でユーザに柔らかさを提示出来て、タッチパネルやキーボード、マウス等の各種のインターフェースに容易に適用される、新規な構成の柔らかさ提示装置を提供することにある。

上述の課題を解決するために為された本発明に係る請求項１に記載の柔らかさ提示装置では、ユーザの指が接触手段の接触面に接触すると、接触検知手段がその接触を検知する。制御手段は、接触検知手段によって接触が検知されると、回動手段によって、接触手段を、接触面の平面方向と平行であり且つ接触手段を通る軸線の回りに反復回動させる。

ここで、ユーザが接触面の軸線と平行な部分に指を接触させると、接触手段における指との接触部分を挟んだ両側部分が、指において接触手段との接触部分（指が接触手段に初期に接触した指の一部分）から該接触部分を挟んだ両側に交互に広がるように当接する。

これにより、指の接触手段に対する接触面積が次第に大きくなる態様が、接触手段の反復回動によって繰り返し実現される。その結果、接触手段が特別に柔らかい材料を用いて形成されていなくても、ユーザは、柔らかさを感じることが出来る。

要するに、本発明の柔らかさ提示装置によれば、柔らかさが、タッチパネルやキーボード、マウス等の各種のインターフェースにおいて確保され易い平坦な接触面を利用してユーザに提示されることから、単に柔らかさを提示するだけの提示装置に適用可能であるのは勿論のこと、インターフェースにも容易に適用されるのである。

ところで、本発明の柔らかさ提示装置においては、製造コストの低減化や構造の簡略化等を目的として、例えば、請求項２に記載の柔らかさ提示装置が好適に採用される。この柔らかさ提示装置では、回動手段が、接触手段の軸線に沿って接触手段に固設されたストレートな棒状の回動軸と、回動軸を中心軸回りに回動させる回動アクチュエータとを備え、制御手段が、かかる回動アクチュエータによって接触手段を回動軸の中心軸回りに反復回動させる。

つまり、回動軸が接触手段に直接に固定されて、回動軸自身が回動することによって、接触手段が回動されることから、回動手段が少ない部品点数で構成されて、製造コストの低減化や構造の簡略化が図られる。

さらに、本発明の柔らかさ提示装置においては、回動手段が接触手段をより安定して回動させるために、例えば、請求項３に記載の柔らかさ提示装置が好適に採用される。この柔らかさ提示装置では、回動手段が、接触手段の接触面における軸線を挟んだ平面方向の両側部分を、それぞれ軸線よりも上方及び下方に移動可能に支持する一対の支持部材と、各支持部材を軸線よりも上方及び下方に移動させる上下動アクチュエータとを備え、制御手段が、上下動アクチュエータによって一方の支持部材と他方の支持部材とを交互に上下動させて、接触手段を軸線回りに反復回動させる。

これにより、指が接触手段に及ぼす荷重が、一対の支持部材により分散されて、接触手段の応力集中が、軽減されることから、接触手段の指に対する耐荷重性が向上され、延いては接触手段の回動が安定する。

ところで、上述したように、ユーザに対して柔らかさを提示するには、ユーザが指を接触手段の軸線上に位置させることが望ましいのであるが、このような軸線が柔らかさ提示装置に一つだけ設けられていると、ユーザが、指を軸線上に容易に位置させることができない場合があり、その結果、ユーザに対して柔らかさを容易に提示し難い可能性がある。

この問題を解消するために、特に本発明の柔らかさ提示装置においては、請求項４に記載の柔らかさ提示装置が好適に採用される。この柔らかさ提示装置は、接触手段を平面方向に複数配置して、ユーザが指を接触させる接触手段の接触面の位置に応じて、制御手段が、各接触手段の移動を制御することを特徴とする。

具体的には、回動アクチュエータ及び上下動アクチュエータによって回動又は上下動する駆動軸が、接触手段に固設されており、かかる接触手段が、接触面の平面方向に複数配置されている。

また、ユーザが指を接触手段に接触させると、接触検知手段は、接触面における指の位置を検知して、位置判定手段は、接触検知手段によって検知された指の位置が、その接触面を有する第一の接触手段に設けられた第一の駆動軸側と、第一の接触手段と該第一の接触手段と隣り合う第二の接触手段の境界側との何れに近いかを判定する。

さらに、制御手段は、位置検知手段によって検知された接触面における指の位置が、位置判定手段によって第一の接触手段と第二の接触手段との境界側よりも第一の駆動軸側に近い位置にあると判定された場合に、回動アクチュエータによって第一の接触手段を該第一の駆動軸の中心軸回りに反復回動させる。

一方、制御手段は、位置検知手段によって検知された接触面における指の位置が、位置判定手段によって第一の駆動軸側よりも第一の接触手段と第二の接触手段との境界側に近い位置にあると判定された場合に、上下動アクチュエータによって第一の駆動軸と第二の接触手段に設けられた前記駆動軸としての第二の駆動軸とを交互に上下動させると共に、回動アクチュエータによって第一の駆動軸と第二の駆動軸とを同期して同一の回動方向及び回動量で反復回動させる。

すなわち、請求項４に記載の柔らかさ提示装置によれば、複数の接触手段において、ユーザが指を接触させる接触面の接触位置又はそれに近い位置で、一又は複数の接触手段が当該位置回りに反復回動される。それ故、接触手段を、指における接触手段との接触部分を挟んだ両側部分に対して、効率良く交互に接触させて、ユーザに柔らかさを提示することが出来るのである。

また、本発明の柔らかさ提示装置によれば、例えば、請求項５にも示されるように、制御手段は、圧力検知手段によって検知された指の接触面に接触する圧力に応じて、接触手段を反復回動させる回動手段の回動量と回動速度との少なくとも一つを制御する構成が採用されても良い。このような本発明によれば、指の接触圧力に応じて、提示する柔らかさを変化させることが可能となり、それによって、目的とする柔らかさをより確実に伝えることも可能となる。

本発明の一実施形態としてのコントローラの全体構成を示すブロック図。 コントローラが車内に設置されている状態を示す説明図。 コントローラの外観を示す斜視図。 コントローラの一要部であるタッチパネルを拡大して概略的に示す平面図。 （ａ）は上記タッチパネルを拡大して概略的に示す縦断面図であって、図４のＡ−Ａ断面に相当する図であり、（ｂ）はコントローラの別の要部である電動モータ及び駆動軸を拡大して概略的に示す斜視図である。 コントローラを用いてユーザに柔らかさを提示するための処理を示すフローチャート。 コントローラの一使用状態を示す図面であって、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその正面図である。 コントローラにおいて図７と異なる一使用状態を示す図面であって、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその正面図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１には、本発明の一実施形態としてのコントローラ１０の全体構成が示されている。コントローラ１０は、ハウジング本体１２やタッチ入力装置１４、制御装置（以下、ＥＣＵとも言う）１６を含んで構成されている。このコントローラ１０は、図２，３にも示されるように、自動車に設置されて、例えば、カーナビゲーション装置やオーディオ機器、空調装置などの各種の車載機器を運転手等の手元で操作するための入力装置、いわゆるインターフェースとされている。

なお、以下の説明において、特に断りのない限り、前後方向、左右方向及び上下方向は、それぞれ車両の前後方向、左右方向及び上下方向をいう。
詳細には、コントローラ１０のハウジング本体１２は、全体として略矩形箱状を呈し、自動車のセンターコンソール２０の下方（運転席の座部と助手席の座部との間）に設けられている。また、ハウジング本体１２の上部は、例えば、手や腕等の置き易さや意匠性等を考慮して、流線状の板形状を呈している。

タッチ入力装置１４は、図４，５にも示されるように、それぞれ駆動板２４と駆動軸２６と一対の駆動モータ２８，２８とからなる駆動ユニット３０の複数やタッチパネル３２、表示パネル３４を含んで構成されている。

駆動板２４は長手状の略矩形板状を呈していると共に、駆動軸２６は細長のストレートな棒状を呈している。駆動軸２６は、駆動板２４の長手方向と平行であり且つ短手方向の略中央部分を通る中心線上に沿って、駆動板２４の一方の表面に固設されており、駆動軸２６の両端部分が、駆動板２４の長手方向の各端部から、それぞれ外方に突出している。この駆動軸２６の各端部は、駆動モータ２８に固定されている。

各駆動モータ２８は、回動モータ３６及び上下動モータ３８を含んで構成されている。回動モータ３６は、駆動軸２６の端部に固定されて、駆動軸２６を中心軸回りに回動させるステッピングモータからなる。また、上下動モータ３８は、固定子と磁界の作用により該固定子に対して直線的に動く可動子とを備えたリニアモータからなり、可動子がハウジング本体１２の上下方向（車両上下方向）に動くようにして、固定子がハウジング本体１２に固設されている。また、回動モータ３６が各可動子に固定されている。これにより、上下動モータ３８は、回動モータ３６を介して駆動軸２６を上下方向に移動させる。これら回動モータ３６及び上下動モータ３８の各ドライバ回路は、ＥＣＵ１６に内蔵されている。

このような駆動板２４と駆動軸２６と一対の駆動モータ２８，２８とからなる駆動ユニット３０の複数は、各駆動軸２６の軸方向がハウジング本体１２の前後方向（車両前後方向）と平行になる形態で、ハウジング本体１２の左右方向（車両左右方向）に並列的に配置されている。また、複数の駆動板２４は、駆動モータ２８によって動かされない初期の状態において、互いに略面一とされることにより、一つの平板形状を呈する。

各駆動板２４において駆動軸２６が固設された面と反対側の面には、複数の液晶（有機液晶や無機液晶等を含む）４０が設けられ、それら複数の液晶４０が協働して薄板状の表示パネル３４を構成している。液晶４０の電極（図示せず）は、ＥＣＵ１６と電気的に接続されている。

また、表示パネル３４には、タッチパネル３２が被着されている。タッチパネル３２は、感圧素子がパネルの平面方向に所定の間隔で配置されると共に、全体として光透過性を有する板状部材からなり、指３３の接触を検知して（図７，８参照）、接触した位置の検知信号をＥＣＵ１６に出力する、いわゆる感圧式のタッチパネルとされている。

特に、本タッチパネル３２が駆動板２４毎に被着されていることから、指３３が複数の駆動板２４におけるどの駆動板２４のどの位置に接触したかを検知することが出来る。また、複数の駆動板２４同士がタッチパネル３２や表示パネル３４を介して互いに連結されないことから、各駆動板２４は、タッチパネル３２及び表示パネル３４によって阻害されることなく、それぞれ独立して移動可能とされている。

複数の駆動ユニット３０は、左右方向に並列的に配置されている。タッチ入力装置１４は、ハウジング本体１２の前方において、タッチパネル３２および表示パネル３４が外部に露出する状態で、配置されている。

なお、ハウジング本体１２や駆動ユニット３０、タッチパネル３２等は、硬質の合成樹脂材料を用いて形成されていることによって、弾性変形し難い硬質材とされている。
ＥＣＵ１６は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータからなり、タッチパネル３２の感圧素子によって指３３がタッチパネル３２に触れた位置の信号を受けて、かかる位置信号に基づいて、回動モータ３６及び又は上下動モータ３８に駆動制御信号を出力して、駆動板２４の反復回動を制御する。

また、センターコンソール２０には、図示しない車載コンピュータと電気的に接続された表示画面部４２が設けられている。表示画面部４２は、車載コンピュータから送られた画像情報に基づいて、例えば、カーナビゲーション装置やオーディオ機器、空調装置などの各種の車載機器の操作画面を表示する。

ＥＣＵ１６は、上記車載コンピュータと電気的に接続されており、タッチパネル３２によって検知された指３３の位置信号を受けて、かかる位置信号を車載コンピュータに出力する。車載コンピュータは、かかる位置信号に基づき、操作画面に表示したカーソルの移動を制御する。

さらに、カーソルが所定の車載機器の操作を示す画像情報の枠内に収まっている状態で、ユーザの指３３がコントローラ１０のタッチパネル３２に接触して、所定の大きさの圧力を検知すると、その検知信号がＥＣＵ１６を介して車載コンピュータに出力される。それによって、車載コンピュータは、車載機器を制御すると共に、カーソルで所定の画像情報を選択した画像情報を表示画面部４２に表示する。

また、自動車のヘッドライトが点灯されると、車載コンピュータを介して点灯信号がＥＣＵ１６に出力され、ＥＣＵ１６は、タッチパネル３２に重ね合わされた液晶４０を点灯表示させる表示制御信号を出力する。

このようなコントローラ１０を用いて車載機器を操作する際に、ユーザ（運転手その他の乗員）に柔らかさを提示する処理の手順について、図６を参照しつつ説明する。図６に記載の「Ｓ」は「ステップ」の簡略表記である。

なお、ＥＣＵ１６は、自動車のイグニッションスイッチのオン時に電源供給を受けて、図６に示される処理を実行し、イグニッションスイッチのオフ時に、電源供給が遮断されて当該処理を終了する。

先ず、Ｓ１００においてＥＣＵ１６は、ユーザの指３３がタッチ入力装置１４のタッチパネル３２に接触した信号が検出されたか否かを判定する。信号が検出されなければ（Ｓ１００，ＮＯ（以下、Ｎと簡略表記する））、ＥＣＵ１６は、処理をＳ１００の前処理（即ち、スタート）に移行する。信号が検出されると（Ｓ１００，ＹＥＳ（以下、Ｙと簡略表記する））、Ｓ１０２においてＥＣＵ１６は、当該信号に基づいて、指３３の接触位置がタッチ入力装置１４における複数のタッチパネル３２のうちのどのタッチパネル３２のどの位置にあるかを読み込む。

Ｓ１０４において、ＥＣＵ１６は、指３３の位置が、接触したタッチパネル３２（以下、第一のタッチパネル３２ａともいう）に設けられた駆動軸２６（以下、第一の駆動軸２６ａともいう）側と、第一のタッチパネル３２ａと該第一のタッチパネル３２ａと隣り合うタッチパネル３２（以下、第二のタッチパネル３２ｂともいう）との境界側の何れに近いかを判定する。

図７に示されるように、例えば、指３３が第一の駆動軸２６ａ上に位置している場合には、指３３の位置が、第一のタッチパネル３２ａと第二のタッチパネル３２ｂとの境界側よりも第一の駆動軸２６側に近い位置にあることから（Ｓ１０４，Ｙ）、Ｓ１０６において、ＥＣＵ１６は、第一の駆動軸２６ａに固定された一対の駆動モータ２８，２８の回動モータ３６，３６に制御信号を出力し、第一の駆動軸２６ａを中心軸回りに反復回動させる。これにより、タッチパネル３２において第一の駆動軸２６ａを挟んで左右方向に位置する左側の板状部分と右側の板状部分とが、指３３におけるタッチパネル３２との接触部分（本実施形態では指３３の腹のほぼ中央部分）を挟んで左右方向に位置する左側の指部と右側の指部に対して交互に当接されて、指３３とタッチパネル３２との接触面積が初期の接触部分から両側に向かって次第に大きくなる。その結果、タッチ入力装置１４を備えたコントローラ１０は、指３３を通じてユーザに柔らかさを提示することが出来る。

一方、図８に示されるように、例えば、指３３が第一のタッチパネル３２ａと第二のタッチパネル３２ｂとの境界部分に位置している場合には、指３３の位置が第一の駆動軸２６側よりも第一のタッチパネル３２ａと第二のタッチパネル３２ｂとの境界側に近い位置にあることから（Ｓ１０４，Ｎ）、ＥＣＵ１６は処理をＳ１０８に移行する。

Ｓ１０８において、ＥＣＵ１６は、第一の駆動軸２６ａと第二のタッチパネル３２ｂに設けられた駆動軸２６（以下、第二の駆動軸２６ｂともいう）とにそれぞれ固定された各駆動モータ２８，２８に制御信号を出力し、以下（ａ）、（ｂ）の駆動モータ２８，２８の制御を所定の周期で交互に行う。

（ａ） 第一の駆動軸２６ａを上下動モータ３８によって上方向に移動させると共に、第二の駆動軸２６ｂを上下動モータ３８によって下方向に移動に移動させて、更にこれら上下動モータ３８，３８の移動と共に、第一の駆動軸２６ａと第二の駆動軸２６ｂとを回動モータ３６，３６によって何れも右回りに同じ回動量（角度）だけ回動させることによって、第一のタッチパネル３２ａと第二のタッチパネル３２ｂとを互いに面一となる状態で、第二のタッチパネル３２ｂから第一のタッチパネル３２ａに向かって次第に立ち上がるように傾斜させる。

（ｂ） 第一の駆動軸２６ａを上下動モータ３８によって下方向に移動させると共に、第二の駆動軸２６ｂを上下動モータ３８によって上方向に移動に移動させて、更にこれら上下動モータ３８，３８の移動と共に、第一の駆動軸２６ａと第二の駆動軸２６ｂとを回動モータ３６，３６によって何れも左回りに同じ回動量（角度）だけ回動させることによって、第一のタッチパネル３２ａと第二のタッチパネル３２ｂとを互いに面一となる状態で、第一のタッチパネル３２ａから第二のタッチパネル３２ｂに向かって次第に立ち上がるように傾斜させる。

要するに、ＥＣＵ１６は、各駆動モータ２８の上下動モータ３８によって第一の駆動軸２６ａと第二の駆動軸２６ｂとを交互に上下動させると共に、各駆動モータ２８の回動モータ３６によって第一の駆動軸２６ａと第二の駆動軸２６ｂとを同期して同一の回動方向及び回動量で反復回動させることによって、第一のタッチパネル３２ａと第二のタッチパネル３２ｂとをそれらパネル３２ａ，３２ｂの境界部分の回りに反復回動させる。
（図８（ｂ）参照）。

これにより、第一のタッチパネル３２ａと第二のタッチパネル３２ｂとが、指３３におけるタッチパネル３２との接触部分（即ち、前記境界部分）を挟んだ両側部分に対して交互に当接されて、指３３と第一及び第二のタッチパネル３２ａ，３２ｂとの接触面積が初期の接触部分から両側に向かって次第に大きくなる。その結果、タッチ入力装置１４を備えたコントローラ１０は、指３３を通じてユーザに柔らかさを提示することが出来る。

特に本実施形態では、ＥＣＵ１６は、Ｓ１０６又はＳ１０８において指３３が感圧式のタッチパネル３２を強く押圧することに伴い、タッチパネル３２の感圧素子によって指３３の圧力が大きくなることを検知すると、回動モータ３６の回動量および回動速度や上下動モータ３８の上下方向の移動量および移動速度を大きくする。これにより、指３３がタッチパネル３２を強く押圧することに伴い、タッチパネル３２に対して深く埋没した状態においても、タッチパネル３２を指３３に効率良く交互に当接させて、柔らかさを確実に提示することが出来る。

また、ＥＣＵ１６は、タッチパネル３２によって指３３の接触信号が送られないことを検知すると、Ｓ１１０において接触信号が送られない時間、即ち指３３がタッチパネル３２から離隔した時間：ｔ１を測定し、かかる時間：ｔ１が所定の設定時間：ｔ２よりも小さければ（Ｓ１１０，Ｎ）、処理をＳ１０２に移行する。一方、かかる時間：ｔ１が所定の設定時間：ｔ２よりも大きければ（Ｓ１１０，Ｙ）、Ｓ１１２において駆動軸２６に停止信号を出力して、処理を終了する。

なお、駆動軸２６を停止する際に、各駆動板２４が初期位置の状態となるようにプログラミングされていることにより、駆動軸２６が停止した状態では、各駆動板２４が互いに略面一とされて、タッチパネル３２が全体として一つの略平板形状の形態を有する。

以上説明したように、本実施形態のコントローラ１０によれば、タッチパネル３２の平坦な面を利用して、簡単な構成で、柔らかさを確実に提示することが出来るのである。
特に本実施形態では、複数の駆動板２４を設けて、ユーザが指３３を接触させるタッチパネル３２の接触位置に応じて、ＥＣＵ１６が、各駆動板２４の駆動を制御するようにしたことから、タッチパネル３２を、指３３におけるタッチパネル３２との接触部分を挟んだ両側部分に対して、効率良く交互に接触させることが可能となる。

なお、タッチ入力装置１４において平板形状を呈する駆動板２４およびタッチパネル３２は、本発明の接触手段に相当し、タッチパネル３２の表面は、本発明の接触面に相当する。また、各駆動板２４に固設される駆動軸２６、該駆動軸２６に固定される一対の駆動モータ２８，２８は、本発明の回動手段に相当する。更に、各駆動板２４において駆動軸２６が設けられた位置にある（駆動軸２６の中心線と同一線上にある）長手方向の中心線と、第一の駆動軸２６ａの中心線及び第二の駆動軸２６ｂの中心線の中間部分に位置し且つ両駆動軸２６ａ，２６ｂの中心線に平行な軸線とは、本発明の軸線に相当する。更にまた、制御装置（ＥＣＵ）１６は、本発明の制御手段に相当する。また、駆動軸２６は、本発明の駆動軸に加え、回動軸または支持部材にも相当する。更に、回動モータ３６は、本発明の回動アクチュエータに相当する。更にまた、上下動モータ３８は、本発明の上下動アクチュエータに相当する。また、Ｓ１０４の処理は、本発明の位置判定手段に相当する。

以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものでなく、実施態様が本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様で実施可能である。

具体的に、前記実施形態では、長手状の略矩形平板形状を有する駆動板２４およびタッチパネル３２が並列的に複数配置されていたが、例えば、駆動板２４およびタッチパネル３２を各１つずつ設けた駆動ユニット３０一つによってタッチ入力装置を構成し、ＥＣＵ１６は、駆動ユニット３０の回動モータ３６によって駆動板２４およびタッチパネル３２を駆動ユニット３０の駆動軸２６の中心軸回りに反復回動させる形態も実施可能である。なお、この形態の駆動ユニット３０の駆動軸２６は、本発明の請求項２に記載の回動軸に相当し、駆動ユニット３０の回動モータ３６は、本発明の請求項２に記載の回動アクチュエータに相当する。

また、例えば、互いに隣り合う一対の駆動ユニット３０，３０によってタッチ入力装置を構成し、ＥＣＵ１６は、各駆動ユニット３０の上下動モータ３８によって一方の駆動ユニット３０の駆動軸２６と他方の駆動ユニット３０の駆動軸２６とを交互に上下動させて、
各一対の駆動板２４及びタッチパネル３２を、一対の駆動ユニット３０，３０の境界部分において駆動軸２６と平行な軸線回りに反復回動させる形態も実施可能である。なお、この形態の一対の駆動軸２６，２６は、本発明の請求項３に記載の一対の支持部材に相当し、一対の上下動モータ３８，３８は、本発明の請求項３に記載の上下動アクチュエータに相当する。

また、タッチパネル３２は、指を接触する平坦な接触面を少なくとも一部に備えていて、回動手段により回動可能な形態を呈していれば、全体として湾曲したり屈曲したりする板形状とされても良い。

また、タッチパネル３２は必須の構成要件でなく、例えば、ユーザの指３３が駆動板２４に接触したことを検知する接触検知手段として、赤外線センサを駆動板２４の周囲に設け、ユーザが指３３を駆動板２４に直接に接触させると、赤外線センサがかかる接触を検知して、ＥＣＵ１６が駆動板２４を反復回動させても良い。

また、前記実施形態では、ヘッドライトを点灯させると、ＥＣＵ１６が表示パネル３４を点灯させるようになっていたが、例えば、タッチパネル３２によって指３３の接触が検知されると、表示パネル３４の一部又は全体を点灯させるようにしても良い。

なお、この表示パネル３４は、必須の構成要件でなく、タッチパネル３２が駆動板２４に直接に被着させるようにしても良い。
また、前記実施形態では、回動アクチュエータや上下動アクチュエータとして、ステッピングモータやリニアモータ等の電動式のアクチュエータが採用されていたが、例えば、油圧式や空気圧式等のアクチュエータを採用することも可能である。

加えて、前記実施形態では、本発明の柔らかさ提示装置が、表示画面部４２のカーソル等を操作するコントローラ１０のタッチ入力装置１４に適用される具体例が示されていたが、例えば、表示画面部４２に設けられたタッチ入力装置や、或いは、表示画面部４２のカーソル等を操作するジョイスティック、その他、人の指が接触する各種のマン―マシン―インターフェースに対して、本発明を適用することも勿論可能である。特に表示画面部４２にタッチ入力装置を設ける場合には、表示画面部４２自体が柔らかさ提示装置として構成されることとなり、また、タッチ入力装置に設けられた液晶によって画像情報を表示することができる。

１０…コントローラ、１２…ハウジング本体、１４…タッチ入力装置、１６…制御装置（ＥＣＵ）、２０…センターコンソール、２２…位置センサ、２４…駆動板、２６…駆動軸、２８…駆動モータ、３０…駆動ユニット、３２…タッチパネル、３３…指、３４…表示パネル、３６…回動モータ、３８…上下動モータ、４０…液晶、４２…表示画面部

Claims (5)

1. ユーザの指が接触すると、該指を通じて該ユーザに柔らかさを提示する柔らかさ提示装置であって、
   前記ユーザが指を接触させる平坦な形状の接触面を有する接触手段と、
   前記接触手段と連結されて、該接触手段を、前記接触面の平面方向と平行であり且つ該接触手段を通る軸線の回りに回動させる回動手段と、
   前記指が前記接触面に触れたことを検知する接触検知手段と、
   前記接触検知手段によって前記指が前記接触面に触れたことが検知されると、前記回動手段によって前記接触手段を前記軸線回りに反復回動させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする柔らかさ提示装置。
2. 前記回動手段は、
   ストレートな棒状を呈し、前記接触手段の前記軸線に沿って該接触手段に固設された回動軸と、
   前記回動軸に固定されて該回動軸を中心軸回りに回動させる回動アクチュエータとを備え、
   前記制御手段は、前記回動アクチュエータによって前記接触手段を該回動軸の中心軸回りに反復回動させることを特徴とする請求項１に記載の柔らかさ提示装置。
3. 前記回動手段は、
   前記接触手段の前記接触面における前記軸線を挟んだ平面方向の両側部分を、それぞれ該軸線よりも上方及び下方に移動可能に支持する一対の支持部材と、
   前記一対の支持部材を、それぞれ前記軸線よりも上方及び下方に移動させる上下動アクチュエータとを備え、
   前記制御手段は、前記上下動アクチュエータによって前記一方の支持部材と前記他方の支持部材とを交互に上下動させて、前記接触手段を前記軸線回りに反復回動させることを特徴とする請求項１に記載の柔らかさ提示装置。
4. 前記回動手段は、
   ストレートな棒状を呈し、前記軸線に沿って前記接触手段に固設されると共に、該接触手段を上下方向に移動可能に支持する駆動軸と、
   前記駆動軸に固定されて該駆動軸を中心軸回りに回動させる回動アクチュエータと、
   前記駆動軸を上下方向に移動させる上下動アクチュエータとを備え、
   前記接触手段は、前記駆動軸が互いに平行な形態で、前記接触面の平面方向に並列的に複数配置されており、
   前記接触検知手段は、前記指が前記接触面に触れたことを検知するだけでなく、該指が該接触面に触れた位置を検知することも可能とされて、
   前記接触検知手段によって検知された前記接触面における前記指の位置が、該接触面を有する前記接触手段としての第一の接触手段に設けられた前記駆動軸としての第一の駆動軸側と、該第一の接触手段と該第一の接触手段と隣り合う前記接触手段としての第二の接触手段との境界側の何れに近いかを判定する位置判定手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記位置検知手段によって検知された前記接触面における前記指の位置が、前記位置判定手段によって前記第一の接触手段と前記第二の接触手段との境界側よりも前記第一の駆動軸側に近い位置にあると判定された場合に、前記回動アクチュエータによって該第一の接触手段を該第一の駆動軸の中心軸回りに反復回動させる一方、
   前記位置検知手段によって検知された前記接触面における前記指の位置が、前記位置判定手段によって前記第一の駆動軸側よりも前記第一の接触手段と前記第二の接触手段との境界側に近い位置にあると判定された場合に、前記上下動アクチュエータによって前記第一の駆動軸と前記第二の接触手段に設けられた前記駆動軸としての第二の駆動軸とを交互に上下動させると共に、前記回動アクチュエータによって該第一の駆動軸と該第二の駆動軸とを同期して同一の回動方向及び回動量で反復回動させることを特徴とする請求項１に記載の柔らかさ提示装置。
5. 前記指が前記接触面に接触する圧力を検知する圧力検知手段を備えており、
   前記制御手段は、前記圧力検知手段によって検知された圧力に応じて、前記接触手段を反復回動させる前記回動手段の回動量と回動速度との少なくとも一つを制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の柔らかさ提示装置。