JP2018151761A - Simulated tactile sense presentation device, mobile phone, toy, and simulated human body - Google Patents

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菅原　康博
Yasuhiro Sugawara
康博 菅原
彰朗 正角
Akiro Masakado
彰朗 正角
中嶋　節男
Setsuo Nakajima
節男 中嶋
稔公 武内
Toshikimi Takeuchi
稔公 武内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simulated tactile sense presentation device allowing a user to feel a touched member touched by the user as the one having a composing material, an occupied volume, etc. different from the touched member.SOLUTION: A simulated tactile sense presentation device 16 includes: a touched member 21 having a first outer surface 21a; a temperature adjustment section 26 which is provided to the touched member and performs at least one of heating and cooling of the touched member; a detection section 34 which detects a temperature of the first outer surface; and a control section 42 which controls the temperature adjustment section. When a temperature change of the first outer surface is detected by the detection section, the control section controls the temperature adjustment section so that the temperature of the first outer surface changes according to a specific profile.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、模擬触覚呈示装置、携帯電話、玩具、及び模擬人体に関する。   The present invention relates to a simulated tactile sense presentation device, a mobile phone, a toy, and a simulated human body.

従来、人体を加熱又は冷却する呈示用装置（模擬触覚呈示装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この呈示用装置は、例えばペルチェ素子である温度調整用素子（温度調節部）から直接に、又は所定の熱伝導部材を介して人体を加熱又は冷却する。この温度調整用素子によって発生する熱は、伝熱部材を介して流体に伝熱されることで放熱される。   Conventionally, a presentation device (simulated tactile sense presentation device) for heating or cooling a human body is known (see, for example, Patent Document 1). The presenting device heats or cools the human body directly from a temperature adjusting element (temperature adjusting unit) which is, for example, a Peltier element or via a predetermined heat conducting member. The heat generated by the temperature adjusting element is dissipated by being transferred to the fluid through the heat transfer member.

一方で、保湿剤や制汗剤等の化学物質を保持するシステムが知られている（例えば、特許文献２参照）。例えば、お年寄りに保湿剤を用いた場合、保湿剤によってお年寄りの触覚感覚を改善させることができる。   On the other hand, a system that holds chemical substances such as a moisturizing agent and an antiperspirant is known (for example, see Patent Document 2). For example, when a moisturizing agent is used for the elderly, the tactile sensation of the elderly can be improved by the moisturizing agent.

特開２０００−８１９１７号公報JP 2000-81917 A 特開２０１６−１２６７７４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-126774

しかしながら、特許文献１の呈示用装置は、単に加熱又は冷却された温度調整用素子を提供するのみである。また、特許文献２のシステムでは、化学物質により使用者の触覚感覚に影響を与えるシステムが開示されているが、使用者を加熱又は冷却するシステムは開示されていない。
このように、例えば使用者が被接触部材に接触したときに、この被接触部材が、実際に被接触部材が形成されている材料以外の材料で形成されているように使用者に感じさせる装置は、これまでに提案されていないことを発明者等は見出した。また、使用者が被接触部材に接触したときに、この被接触部材が、例えば実際には薄いシート状に形成されているのに、厚いブロック状に形成されていると使用者に感じさせる装置は、これまでに提案されていないことを発明者等は見出した。 However, the presentation device of Patent Document 1 merely provides a temperature adjusting element that is heated or cooled. Moreover, in the system of patent document 2, although the system which affects a user's tactile sense with a chemical substance is disclosed, the system which heats or cools a user is not disclosed.
Thus, for example, when the user contacts the contacted member, the device that makes the user feel that the contacted member is formed of a material other than the material on which the contacted member is actually formed. The inventors found that this has not been proposed so far. Further, when the user touches the contacted member, the device that makes the user feel that the contacted member is actually formed in a thick block shape, for example, although it is actually formed in a thin sheet shape. The inventors found that this has not been proposed so far.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、使用者が接触した被接触部材を、被接触部材とは形成されている材料、占める体積等が異なるように使用者に感じさせることができる模擬触覚呈示装置、及びこの模擬触覚呈示装置を備える携帯電話、玩具、及び模擬人体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and the user feels that the contacted member touched by the user is different from the contacted member in the formed material, the occupied volume, and the like. It is an object of the present invention to provide a simulated tactile sensation presentation apparatus that can be used, and a mobile phone, a toy, and a simulated human body including the simulated tactile presentation apparatus.

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の模擬触覚呈示装置は、第１外面を有する被接触部材と、前記被接触部材に設けられ、前記被接触部材の加熱及び冷却の少なくとも一方を行う温度調節部と、前記第１外面の温度を検出する検出部と、前記温度調節部を制御する制御部と、を備える模擬触覚呈示装置であり、前記検出部により前記第１外面の温度変化を検知した場合に、前記制御部は、前記第１外面の温度が特定のプロファイルに基づいて変化するように前記温度調節部を制御することを特徴としている。
この発明によれば、使用者が被接触部材の第１外面に接触して検出部により第１外面の温度変化を検知した場合に、制御部が温度調節部を制御することで、第１外面の温度が特定のプロファイルに基づいて変化する。これにより、使用者は、この被接触部材に対して、被接触部材を形成する材料の熱伝導率、占める体積等が異なる部材の温度のプロファイルと、使用者が実際に接触している被接触部材の温度のプロファイルとが同等であると感じる。 In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The simulated tactile sensation presentation apparatus of the present invention includes a contacted member having a first outer surface, a temperature adjusting unit that is provided on the contacted member and performs at least one of heating and cooling of the contacted member, and the first outer surface A simulated tactile sensation presentation device comprising a detection unit for detecting temperature and a control unit for controlling the temperature adjustment unit, and when the temperature change of the first outer surface is detected by the detection unit, The temperature adjusting unit is controlled so that the temperature of the first outer surface changes based on a specific profile.
According to this invention, when the user contacts the first outer surface of the contacted member and the temperature change of the first outer surface is detected by the detection unit, the control unit controls the temperature adjustment unit, thereby the first outer surface. Temperature varies based on a specific profile. This allows the user to contact the contacted member that is actually in contact with the contacted member and the temperature profile of the member that differs in the thermal conductivity, occupied volume, etc. of the material forming the contacted member. I feel that the temperature profile of the member is equivalent.

また、上記の模擬触覚呈示装置において、前記被接触部材に対して、前記被接触部材を形成する材料の熱伝導率、又は体積が異なる基準部材を仮定し、前記プロファイルは、予め、使用者が接触する前記基準部材における前記第１外面に相当する基準外面での時間に対する温度変化を表すパターンとして得られ、前記制御部は、前記第１外面での時間に対する温度変化が、前記プロファイルと同等になるように前記温度調節部を制御してもよい。
この発明によれば、第１外面に接触した使用者は、使用者が接触する被接触部材の第１外面での時間に対する温度変化が、この被接触部材に対して、被接触部材を形成する材料の熱伝導率、又は体積が異なる基準部材における、使用者が接触する基準外面でのプロファイルと同等であると感じる。 Further, in the simulated tactile sensation presentation apparatus, a reference member having a different thermal conductivity or volume of a material forming the contacted member is assumed with respect to the contacted member. It is obtained as a pattern representing a temperature change with respect to time on a reference outer surface corresponding to the first outer surface of the reference member in contact, and the control unit has a temperature change with respect to time on the first outer surface equivalent to the profile. You may control the said temperature control part so that it may become.
According to this invention, the user who has contacted the first outer surface changes the temperature of the contacted member with which the user contacts the first outer surface with respect to time, and forms a contacted member with respect to the contacted member. It feels equivalent to the profile on the reference outer surface with which the user contacts in a reference member with different thermal conductivity or volume of the material.

また、上記の模擬触覚呈示装置において、前記プロファイルを記憶する記憶部を備えていてもよい。
この発明によれば、制御部はプロファイルに基づいてより迅速に温度調節部を制御することができる。 Further, the simulated tactile sensation presentation apparatus may include a storage unit that stores the profile.
According to this invention, the control unit can control the temperature adjustment unit more quickly based on the profile.

また、上記の模擬触覚呈示装置において、前記温度調節部は、前記加熱及び前記冷却の両方を行ってもよい。
この発明によれば、被接触部材の加熱及び被接触部材の冷却の両方の制御が必要な場合であっても、温度調節部により被接触部材を加熱したり冷却したりすることができる。 In the simulated tactile sensation presentation apparatus, the temperature adjustment unit may perform both the heating and the cooling.
According to this invention, even when it is necessary to control both the heating of the contacted member and the cooling of the contacted member, the temperature adjusting unit can heat or cool the contacted member.

また、上記の模擬触覚呈示装置において、前記温度調節部は前記被接触部材を兼ねてもよい。
この発明によれば、模擬触覚呈示装置を構成する部材の数を少なくして模擬触覚呈示装置の外形を小型化することができる。 In the simulated tactile sense presentation device, the temperature adjustment unit may also serve as the contacted member.
According to this invention, the number of members constituting the simulated tactile sensation presentation apparatus can be reduced, and the outer shape of the simulated tactile sensation presentation apparatus can be reduced in size.

また、上記の模擬触覚呈示装置において、前記検出部が検出した前記第１外面の温度の変化率の絶対値が、予め定められた基準温度変化率以上であるときに、前記制御部は、前記検出部により前記第１外面の温度変化を検知してもよい。
この発明によれば、第１外面の比較的小さな温度変化では温度調節部を運転しないようにすることができる。 Further, in the simulated tactile sensation presentation apparatus, when the absolute value of the temperature change rate of the first outer surface detected by the detection unit is equal to or higher than a predetermined reference temperature change rate, the control unit You may detect the temperature change of the said 1st outer surface by a detection part.
According to this invention, it is possible to prevent the temperature adjusting unit from being operated with a relatively small temperature change on the first outer surface.

また、上記の模擬触覚呈示装置において、前記温度調節部はペルチェ素子を有していてもよい。
この発明によれば、温度調節部による被接触部材の温度を変化させる応答を素早く行うことができる。 In the simulated tactile sensation presentation apparatus, the temperature adjustment unit may include a Peltier element.
According to this invention, the response which changes the temperature of the to-be-contacted member by a temperature control part can be performed quickly.

また、上記の模擬触覚呈示装置において、前記温度調節部は、ヒートシンクと、前記ヒートシンクとの間で熱交換を行う冷媒が内部を流れる配管と、を有していてもよい。
この発明によれば、被接触部材を加熱及び冷却する配管の配置の自由度を高めることができる。 In the simulated tactile sensation presentation apparatus, the temperature adjusting unit may include a heat sink and a pipe through which a refrigerant that exchanges heat with the heat sink flows.
According to this invention, the freedom degree of arrangement | positioning of piping which heats and cools a to-be-contacted member can be raised.

また、上記の模擬触覚呈示装置において、前記配管は、前記被接触部材の内部に設けられていてもよい。
この発明によれば、被接触部材の第１外面と配管との距離を近づけ、温度調節部により第１外面の温度をより正確に制御することができる。 In the simulated tactile sense presentation device, the pipe may be provided inside the contacted member.
According to the present invention, the distance between the first outer surface of the contacted member and the pipe can be reduced, and the temperature of the first outer surface can be controlled more accurately by the temperature adjusting unit.

また、上記の模擬触覚呈示装置において、前記配管は、前記被接触部材における前記第１外面とは反対側の第２外面に設けられていてもよい。
この発明によれば、例えば被接触部材が板状に形成されている場合に、被接触部材の内部に温度調節部が設けらないことで、被接触部材の厚さを薄くすることができる。 In the simulated tactile sense presentation device, the pipe may be provided on a second outer surface of the contacted member opposite to the first outer surface.
According to the present invention, for example, when the contacted member is formed in a plate shape, the thickness of the contacted member can be reduced by not providing the temperature adjusting portion inside the contacted member.

また、上記の模擬触覚呈示装置において、前記第１外面に接触する部分の使用者の温度を検出する使用者検出部を備えていてもよい。
この発明によれば、使用者検出部が検出した第１外面に接触する部分の使用者の温度に基づいて、第１外面の温度をより正確に制御することができる。 The simulated tactile sensation presentation apparatus may further include a user detection unit that detects the temperature of the user in a portion in contact with the first outer surface.
According to this invention, the temperature of the first outer surface can be more accurately controlled based on the temperature of the user in the portion that contacts the first outer surface detected by the user detection unit.

また、上記の模擬触覚呈示装置において、外気の温度を検出する外気検出部を備えていてもよい。
この発明によれば、外気検出部が検出した外気の温度に基づいて、第１外面の温度をより正確に制御することができる。 Further, the simulated tactile sensation presentation apparatus may include an outside air detection unit that detects the temperature of the outside air.
According to this invention, the temperature of the first outer surface can be more accurately controlled based on the temperature of the outside air detected by the outside air detection unit.

また、上記の模擬触覚呈示装置において、前記第１外面における使用者が接触する接触面積を検出する面積検出部を備えていてもよい。
この発明によれば、例えば接触面積が増えると、使用者と被接触部材との間の伝熱量が多くなる。このように、面積検出部が検出した接触面積に基づいて、第１外面の温度をより正確に制御することができる。 The simulated tactile sensation presentation apparatus may further include an area detection unit that detects a contact area of the first outer surface that the user contacts.
According to the present invention, for example, when the contact area increases, the amount of heat transfer between the user and the contacted member increases. Thus, the temperature of the first outer surface can be more accurately controlled based on the contact area detected by the area detection unit.

また、本発明の携帯電話は、上記のいずれかに記載の模擬触覚呈示装置を備えることを特徴としている。
この発明によれば、使用者が接触する被接触部材を、被接触部材とは形成されている材料、占める体積等が異なるように使用者に感じさせる模擬触覚呈示装置を用いて携帯電話を構成することができる。 In addition, a mobile phone of the present invention includes any one of the above simulated tactile sense presentation devices.
According to the present invention, a mobile phone is configured using a simulated tactile sense presentation device that makes a user feel that a contacted member is in contact with the contacted member so that the material, occupied volume, etc. differ from the contacted member. can do.

また、本発明の玩具は、上記のいずれかに記載の模擬触覚呈示装置を備えることを特徴としている。
この発明によれば、上記の効果を有する模擬触覚呈示装置を用いて玩具を構成することができる。
また、本発明の模擬人体は、上記のいずれかに記載の模擬触覚呈示装置を備えることを特徴としている。
この発明によれば、上記の効果を有する模擬触覚呈示装置を用いて模擬人体を構成することができる。 A toy according to the present invention includes the simulated tactile sensation presentation device described above.
According to this invention, a toy can be comprised using the simulated tactile sense presentation apparatus which has said effect.
A simulated human body according to the present invention includes any one of the simulated tactile sensation presenting apparatuses described above.
According to the present invention, a simulated human body can be configured using the simulated tactile sense presentation device having the above effects.

本発明の他の模擬触覚呈示装置は、第１外面を有する被接触部材と、前記被接触部材に設けられ、前記被接触部材の加熱及び冷却の少なくとも一方を行う温度調節部と、前記第１外面の温度情報及び前記温度情報が解析された解析情報の少なくとも一方を受領する情報受領部と、前記温度情報及び前記解析情報の少なくとも一方に基づいて前記温度調節部を制御する制御部と、を備える模擬触覚呈示装置であり、前記温度情報及び前記解析情報の少なくとも一方に基づいて、前記第１外面の温度変化の情報を受領した場合に、前記制御部は、前記第１外面の温度が特定のプロファイルに基づいて変化するように前記温度調節部を制御することを特徴としている。   Another simulated tactile sensation presentation device of the present invention includes a contacted member having a first outer surface, a temperature adjusting unit that is provided on the contacted member and performs at least one of heating and cooling of the contacted member, and the first An information receiving unit that receives at least one of temperature information on the outer surface and analysis information obtained by analyzing the temperature information, and a control unit that controls the temperature adjusting unit based on at least one of the temperature information and the analysis information. A simulated tactile sensation presentation device comprising: when receiving information on temperature change of the first outer surface based on at least one of the temperature information and the analysis information, the control unit identifies the temperature of the first outer surface The temperature adjusting unit is controlled so as to change based on the profile.

この発明によれば、使用者が被接触部材の第１外面に接触し、模擬触覚呈示装置の構成には含まれない検出部により第１外面の温度変化を検知した場合に、検出部は、第１外面の温度情報及び解析情報の少なくとも一方を情報受領部に送信する。情報受領部が温度情報及び解析情報の少なくとも一方を受領すると、制御部が温度調節部を制御することで、第１外面の温度が特定のプロファイルに基づいて変化する。これにより、使用者は、この被接触部材に対して、被接触部材を形成する材料の熱伝導率、占める体積等が異なる部材の温度のプロファイルと、使用者が実際に接触している被接触部材の温度のプロファイルとが同等であると感じる。   According to this invention, when the user contacts the first outer surface of the contacted member and detects a temperature change of the first outer surface by the detection unit that is not included in the configuration of the simulated tactile sense presentation device, At least one of the temperature information and the analysis information on the first outer surface is transmitted to the information receiving unit. When the information receiving unit receives at least one of the temperature information and the analysis information, the control unit controls the temperature adjusting unit, so that the temperature of the first outer surface changes based on the specific profile. This allows the user to contact the contacted member that is actually in contact with the contacted member and the temperature profile of the member that differs in the thermal conductivity, occupied volume, etc. of the material forming the contacted member. I feel that the temperature profile of the member is equivalent.

本発明の模擬触覚呈示装置、携帯電話、玩具、及び模擬人体によれば、使用者が接触した被接触部材を、被接触部材とは形成されている材料、占める体積等が異なるように使用者に感じさせることができる。   According to the simulated tactile sense presentation device, the mobile phone, the toy, and the simulated human body of the present invention, the contacted member contacted by the user is different from the contacted member in that the formed material, the occupied volume, and the like are different. Can make you feel.

本発明の第１実施形態の携帯電話の正面図である。1 is a front view of a mobile phone according to a first embodiment of the present invention. 図１中のＩＩ−ＩＩ線に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to the II-II line | wire in FIG. 同携帯電話の模擬触覚呈示装置における面積検出部の正面図である。It is a front view of the area detection part in the simulation tactile sense presentation apparatus of the mobile phone. （Ａ）は指が被接触部材の第１外面に接触する前後の呈示装置の断面図であり、（Ｂ）は指が被接触部材の第１外面に接触する前後における厚さ方向の位置による温度の変化を示す図である。(A) is sectional drawing of the presentation apparatus before and after a finger contacts the 1st outer surface of a to-be-contacted member, (B) depends on the position of the thickness direction before and after a finger contacts the 1st outer surface of a to-be-contacted member. It is a figure which shows the change of temperature. 使用者が第１外面に接触してからの時間に対する外面検出部が検出する温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change which an outer surface detection part detects with respect to the time after a user contacts a 1st outer surface. 本発明の変形例の実施形態における呈示装置の斜視図である。It is a perspective view of the presentation apparatus in embodiment of the modification of this invention. 同呈示装置の要部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the principal part of the presentation apparatus. 本発明の変形例の実施形態における呈示装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the presentation apparatus in embodiment of the modification of this invention.

以下、本発明に係る携帯電話の一実施形態を、図１から図８を参照しながら説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態の携帯電話１は、電話本体１１と、電話本体１１のカバー１２に取付けられた模擬触覚呈示装置（以下、呈示装置とも略称する）１６と、を備えている。
電話本体１１では、カバー１２にタッチパネル１３等が取付けられるとともに、図示しない通信部、スピーカ、マイク、処理部等がカバー１２内に収納されている。
タッチパネル１３は、携帯電話１において使用者Ｐが指（部分）Ｐ１等を接触させることで入力する入力部、処理部が演算処理した結果を表示する表示部等の機能を有している。
使用者Ｐが、マイクやタッチパネル１３等から指示を入力すると、処理部は、入力された指示に基づいて、通信部により外部と適宜通信しながら処理を行う。処理部は、処理した結果を画像としてタッチパネル１３に表示したり、音としてスピーカから発したりする。 Hereinafter, an embodiment of a mobile phone according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the mobile phone 1 of the present embodiment includes a telephone body 11, a simulated tactile presentation device (hereinafter also abbreviated as a presentation device) 16 attached to a cover 12 of the telephone body 11, and It has.
In the telephone main body 11, a touch panel 13 and the like are attached to the cover 12, and a communication unit, a speaker, a microphone, a processing unit, and the like (not shown) are housed in the cover 12.
The touch panel 13 has functions such as an input unit that is input by the user P touching the finger (part) P1 and the like on the mobile phone 1 and a display unit that displays a result of calculation processing performed by the processing unit.
When the user P inputs an instruction from the microphone, the touch panel 13 or the like, the processing unit performs processing while appropriately communicating with the outside by the communication unit based on the input instruction. The processing unit displays the processed result on the touch panel 13 as an image or emits the sound from the speaker.

図２に示すように、呈示装置１６は、第１外面２１ａを有する被接触部材２１と、被接触部材２１に設けられた温度調節部２６と、第１外面２１ａに接触する指Ｐ１の温度を検出する使用者検出部３１と、外気の温度を検出する外気検出部３２と、温度調節部２６と被接触部材２１とが接触する部分の温度を検出する調節検出部３３と、被接触部材２１の第１外面２１ａの温度を検出する外面検出部（検出部）３４と、第１外面２１ａにおける使用者Ｐが接触する接触面積を検出する面積検出部３６と、後述する基準部材１０１の温度変化等を記憶する記憶部４１と、温度調節部２６等を制御する装置制御部（制御部）４２と、を有している。   As shown in FIG. 2, the presentation device 16 determines the temperature of the contacted member 21 having the first outer surface 21 a, the temperature adjustment unit 26 provided on the contacted member 21, and the temperature of the finger P <b> 1 that contacts the first outer surface 21 a. A user detecting unit 31 for detecting, an outside air detecting unit 32 for detecting the temperature of the outside air, an adjustment detecting unit 33 for detecting the temperature of a portion where the temperature adjusting unit 26 and the contacted member 21 are in contact, and the contacted member 21 The outer surface detection unit (detection unit) 34 for detecting the temperature of the first outer surface 21a, the area detection unit 36 for detecting the contact area of the first outer surface 21a with which the user P contacts, and the temperature change of the reference member 101 to be described later And the like, and a device control unit (control unit) 42 for controlling the temperature adjustment unit 26 and the like.

例えば、被接触部材２１は、アルミニウム等の熱伝導率が大きい材料で板状に形成されている。被接触部材２１は、熱伝導率ができるだけ大きい材料で形成することが好ましい。例えば、被接触部材２１をプラスチックで形成するとともに、この被接触部材２１の中に、グラフェン、カーボンナノチューブ等の熱伝導率が大きい材料を含ませてもよい。
使用者Ｐが第１外面２１ａに接触しただけで、第１外面２１ａ表面の凹凸により被接触部材２１が形成されている材料が使用者Ｐに分からないように、被接触部材２１の第１外面２１ａは平坦な形状等に形成されていることが好ましい。
例えば、被接触部材２１における第１外面２１ａとは反対側の第２外面２１ｂの外周縁には、被接触部材２１をカバー１２に取付けるための支持部材２２が第２外面２１ｂから延びるように配置されている。 For example, the contacted member 21 is formed in a plate shape with a material having high thermal conductivity such as aluminum. The contacted member 21 is preferably formed of a material having as large a thermal conductivity as possible. For example, the contacted member 21 may be formed of plastic, and the contacted member 21 may include a material having high thermal conductivity such as graphene or carbon nanotube.
The first outer surface of the contacted member 21 is such that the user P does not know the material on which the contacted member 21 is formed by the irregularities on the surface of the first outer surface 21a just by contacting the user P with the first outer surface 21a. 21a is preferably formed in a flat shape or the like.
For example, a support member 22 for attaching the contacted member 21 to the cover 12 is arranged on the outer peripheral edge of the second outer surface 21b opposite to the first outer surface 21a of the contacted member 21 so as to extend from the second outer surface 21b. Has been.

温度調節部２６は、被接触部材２１の第２外面２１ｂに取付けられたペルチェ素子２７と、ペルチェ素子２７における被接触部材２１とは反対側の面に取付けられた素子用ヒートシンク２８と、を有している。   The temperature adjustment unit 26 includes a Peltier element 27 attached to the second outer surface 21b of the contacted member 21 and an element heat sink 28 attached to the surface of the Peltier element 27 opposite to the contacted member 21. doing.

例えば、ペルチェ素子２７は、板状に形成され、第１外面２７ａを被接触部材２１の第２外面２１ｂに接触させた状態で被接触部材２１に取付けられている。被接触部材２１とペルチェ素子２７との間には、熱伝導性の高いグリース等が配置されていることが好ましい。
ペルチェ素子２７には、図示はしないが、第１リード線と、第２リード線と、がそれぞれ接続されている。例えば、ペルチェ素子２７に第１リード線から第２リード線に向けて電流を流すと、ペルチェ素子２７の第１外面２７ａが加熱されるとともに、ペルチェ素子２７の第１外面２７ａとは反対側の第２外面２７ｂが冷却される、ペルチェ素子２７の加熱状態になる。
一方で、ペルチェ素子２７に第２リード線から第１リード線に向けて電流を流すと、ペルチェ素子２７の第１外面２７ａが冷却されるとともに、ペルチェ素子２７の第２外面２７ｂが加熱される、ペルチェ素子２７の冷却状態になる。
第１リード線及び第２リード線は、装置制御部４２に接続されている。 For example, the Peltier element 27 is formed in a plate shape, and is attached to the contacted member 21 in a state where the first outer surface 27 a is in contact with the second outer surface 21 b of the contacted member 21. Between the contacted member 21 and the Peltier element 27, it is preferable that grease with high thermal conductivity or the like is disposed.
Although not shown, the Peltier element 27 is connected to a first lead wire and a second lead wire. For example, when a current is passed through the Peltier element 27 from the first lead wire to the second lead wire, the first outer surface 27a of the Peltier element 27 is heated and the Peltier element 27 is opposite to the first outer surface 27a. The Peltier element 27 is in a heated state in which the second outer surface 27b is cooled.
On the other hand, when a current is passed through the Peltier element 27 from the second lead wire to the first lead wire, the first outer surface 27a of the Peltier element 27 is cooled and the second outer surface 27b of the Peltier element 27 is heated. The Peltier element 27 is cooled.
The first lead wire and the second lead wire are connected to the device control unit 42.

ペルチェ素子２７の第２外面２７ｂには、素子用ヒートシンク２８が取付けられている。例えば、素子用ヒートシンク２８は、基台２８aに、棒状や板状に形成された複数のフィン２８ｂが設けられて構成されている。携帯電話１の裏側のカバー１２ａには、カバー１２ａの内外を連通させる貫通孔１２ｂが形成されていることが好ましい。
ペルチェ素子２７の第２外面２７ｂが冷却されたときには、素子用ヒートシンク２８は、素子用ヒートシンク２８の周囲の熱をペルチェ素子２７の第２外面２７ｂに伝達させる。一方で、ペルチェ素子２７の第２外面２７ｂが加熱されたときには、素子用ヒートシンク２８は、第２外面２７ｂの熱を素子用ヒートシンク２８の周囲に伝達させる。
このように、温度調節部２６は、被接触部材２１の加熱及び冷却の両方を行う。 An element heat sink 28 is attached to the second outer surface 27 b of the Peltier element 27. For example, the element heat sink 28 is configured by providing a base 28a with a plurality of fins 28b formed in a bar shape or a plate shape. The cover 12a on the back side of the cellular phone 1 is preferably formed with a through hole 12b that allows the inside and outside of the cover 12a to communicate with each other.
When the second outer surface 27 b of the Peltier element 27 is cooled, the element heat sink 28 transmits the heat around the element heat sink 28 to the second outer surface 27 b of the Peltier element 27. On the other hand, when the second outer surface 27 b of the Peltier element 27 is heated, the element heat sink 28 transfers the heat of the second outer surface 27 b to the periphery of the element heat sink 28.
As described above, the temperature adjustment unit 26 performs both heating and cooling of the contacted member 21.

例えば、使用者検出部３１は非接触式の温度センサである。使用者検出部３１は被接触部材２１の第１外面２１ａに外部に露出するように取付けられている。使用者検出部３１は、赤外線Ｌ１を照射するとともに、使用者Ｐの指Ｐ１等で反射された赤外線Ｌ１を検出することで、指Ｐ１等の温度を検出する。使用者検出部３１は、被接触部材２１の第１外面２１ａに接触する前の指Ｐ１の温度を検出する。この他、使用者検出部３１には赤外線カメラ等を用いることができる。   For example, the user detection unit 31 is a non-contact temperature sensor. The user detection unit 31 is attached to the first outer surface 21a of the contacted member 21 so as to be exposed to the outside. The user detection unit 31 detects the temperature of the finger P1 and the like by irradiating the infrared L1 and detecting the infrared L1 reflected by the finger P1 and the like of the user P. The user detection unit 31 detects the temperature of the finger P1 before contacting the first outer surface 21a of the contacted member 21. In addition, an infrared camera or the like can be used for the user detection unit 31.

外気検出部３２は、携帯電話１の周囲の外気の温度を検出する。例えば、外気検出部３２は支持部材２２に取付けられている。
調節検出部３３は、被接触部材２１の第２外面２１ｂに接触するペルチェ素子２７の第１外面２７ａの温度を検出する。例えば、調節検出部３３は、ペルチェ素子２７の第１外面２７ａに取付けられている。
外面検出部３４は、被接触部材２１の第１外面２１ａ設けられている。
例えば、外気検出部３２、調節検出部３３、及び外面検出部３４は、熱電対等の接触式の温度センサである。 The outside air detection unit 32 detects the temperature of outside air around the mobile phone 1. For example, the outside air detection unit 32 is attached to the support member 22.
The adjustment detection unit 33 detects the temperature of the first outer surface 27 a of the Peltier element 27 that contacts the second outer surface 21 b of the contacted member 21. For example, the adjustment detection unit 33 is attached to the first outer surface 27 a of the Peltier element 27.
The outer surface detector 34 is provided on the first outer surface 21 a of the contacted member 21.
For example, the outside air detection unit 32, the adjustment detection unit 33, and the outer surface detection unit 34 are contact-type temperature sensors such as thermocouples.

これら使用者検出部３１、外気検出部３２、調節検出部３３、及び外面検出部３４は、装置制御部４２に接続されていて、検出した温度を表す信号を、例えば電位差等として装置制御部４２に送る。   The user detection unit 31, the outside air detection unit 32, the adjustment detection unit 33, and the outer surface detection unit 34 are connected to the device control unit 42, and a signal indicating the detected temperature is used as a potential difference, for example, as the device control unit 42. Send to.

図３に示すように、面積検出部３６は、格子状に配置された複数のピエゾ素子（圧電素子）３７と、各ピエゾ素子３７から出力された電圧に基づいて演算する演算部（不図示）と、を有している。各ピエゾ素子３７は、使用者Ｐの指Ｐ１が接触したときに、圧電効果により所定の電圧を出力する。
演算部は、複数のピエゾ素子３７のうち予め定められた電圧基準値以上の電圧を出力するピエゾ素子３７の数を求める。さらに求めたピエゾ素子３７の数から、使用者Ｐが面積検出部３６を介して被接触部材２１の第１外面２１ａに接触する接触面積Ａを演算する。演算部は、求めた接触面積Ａを装置制御部４２に送信する。 As shown in FIG. 3, the area detection unit 36 includes a plurality of piezo elements (piezoelectric elements) 37 arranged in a lattice pattern, and a calculation unit (not shown) that performs calculations based on voltages output from the piezo elements 37. And have. Each piezo element 37 outputs a predetermined voltage due to the piezoelectric effect when the finger P1 of the user P comes into contact.
The calculation unit obtains the number of piezoelectric elements 37 that output a voltage equal to or higher than a predetermined voltage reference value among the plurality of piezoelectric elements 37. Further, a contact area A in which the user P contacts the first outer surface 21 a of the contacted member 21 through the area detector 36 is calculated from the obtained number of piezoelectric elements 37. The calculation unit transmits the obtained contact area A to the device control unit 42.

記憶部４１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリーである。記憶部４１には、装置制御部４２を制御するための制御プログラム、プロファイル、木材の熱伝導率、基準温度変化率等が記憶されている。
プロファイルは、温度や熱流量等の変化を表すパターン（様式）である。本実施形態では、プロファイルは、予め、使用者Ｐが接触する後述する基準部材１０１の第１基準外面（基準外面）１０１ａでの時間に対する温度変化（以下、基準部材１０１の温度変化と呼ぶ）を表すパターンとして得られる。
基準部材１０１は、被接触部材２１に対して、被接触部材２１を形成する材料の熱伝導率のみが異なる部材を仮定したものである。例えば、基準部材１０１は木材で形成されている。例えば、木材で形成された基準部材１０１の熱伝導率は０．２Ｗ／（ｍＫ）である。アルミニウムで形成された被接触部材２１の熱伝導率は２３６Ｗ／（ｍＫ）である。基準部材１０１は、被接触部材２１と同一の外形である。基準部材１０１の第１基準外面１０１ａは、基準部材１０１における被接触部材２１の第１外面２１ａに相当する（使用者Ｐが接触することが想定される）外面である。
なお、基準部材１０１は、木材以外にも、ステンレス鋼、紙、ガラス等で形成されているとしてもよい。 The storage unit 41 is a memory such as a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory). The storage unit 41 stores a control program for controlling the device control unit 42, a profile, a thermal conductivity of wood, a reference temperature change rate, and the like.
A profile is a pattern (style) representing changes in temperature, heat flow, and the like. In the present embodiment, the profile is a temperature change with respect to time on a first reference outer surface (reference outer surface) 101a of a later-described reference member 101 that is contacted by the user P in advance (hereinafter referred to as a temperature change of the reference member 101). Obtained as a pattern to represent.
The reference member 101 is assumed to be a member that differs from the contacted member 21 only in the thermal conductivity of the material forming the contacted member 21. For example, the reference member 101 is made of wood. For example, the thermal conductivity of the reference member 101 made of wood is 0.2 W / (mK). The thermal conductivity of the contacted member 21 made of aluminum is 236 W / (mK). The reference member 101 has the same outer shape as the contacted member 21. The first reference outer surface 101a of the reference member 101 is an outer surface corresponding to the first outer surface 21a of the contacted member 21 in the reference member 101 (it is assumed that the user P is in contact).
The reference member 101 may be formed of stainless steel, paper, glass or the like other than wood.

記憶部４１には、木材やステンレス鋼等の材質、外気の温度等に応じたプロファイルが予め複数記憶されていることが好ましい。   The storage unit 41 preferably stores in advance a plurality of profiles corresponding to materials such as wood and stainless steel, the temperature of the outside air, and the like.

ここで言う基準温度変化率とは、単位時間当たりの被接触部材２１の温度変化の絶対値のことを意味する。例えば、０．５秒で２℃温度変化するときの基準温度変化率は、（２／０．５）の式から、４（℃／ｓ）である。基準温度変化率は、一般的な使用者の指が被接触部材２１の第１外面２１ａに接触したときの第１外面２１ａの温度変化を実験により実際に測定することや、シミュレーション等により予め定められる。
基準部材１０１の温度変化は、使用者Ｐの指Ｐ１が基準部材１０１の第１基準外面１０１ａに接触したときの、第１基準外面１０１ａの時間に対する温度変化のことを意味する。 The reference temperature change rate here means the absolute value of the temperature change of the contacted member 21 per unit time. For example, the reference temperature change rate when the temperature changes by 2 ° C. in 0.5 seconds is 4 (° C./s) from the equation (2 / 0.5). The reference temperature change rate is determined in advance by actually measuring the temperature change of the first outer surface 21a when a general user's finger contacts the first outer surface 21a of the contacted member 21, by simulation, or the like. It is done.
The temperature change of the reference member 101 means a temperature change with respect to time of the first reference outer surface 101a when the finger P1 of the user P contacts the first reference outer surface 101a of the reference member 101.

基準部材１０１の温度変化であるプロファイルは、基準温度変化率と同様に実験やシミュレーションを行うこと等により予め求められる。
例えば、アルミニウムで形成されている被接触部材２１に対して、使用者Ｐに、被接触部材２１が形成されている材料をアルミニウムとは異なるように感じさせたい材料を、予め木材、ステンレス鋼、紙、ガラス等というように選んでおく。そして、基準部材１０１を木材等で形成して実験を行い、基準部材１０１の材料に応じたプロファイルを測定する。あるいは、解析を行う際にモデル化した基準部材１０１において、基準部材１０１を形成した材料を木材等に設定し、熱流体解析等のシミュレーションを行いプロファイルを算出する。測定又は算出したプロファイルは、呈示装置１６の記憶部４１に記憶させておく。 A profile that is a temperature change of the reference member 101 is obtained in advance by performing experiments and simulations in the same manner as the reference temperature change rate.
For example, with respect to the contacted member 21 made of aluminum, a material that the user P wants to feel that the material on which the contacted member 21 is formed is different from aluminum is preliminarily made of wood, stainless steel, Choose paper, glass, etc. Then, the reference member 101 is formed of wood or the like and an experiment is performed, and a profile corresponding to the material of the reference member 101 is measured. Alternatively, in the reference member 101 modeled at the time of analysis, the material forming the reference member 101 is set to wood or the like, and a simulation such as thermal fluid analysis is performed to calculate a profile. The measured or calculated profile is stored in the storage unit 41 of the presentation device 16.

装置制御部４２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有している。装置制御部４２は、電話本体１１の処理部と接続されていて、処理部との間で指示のやりとりを行う。
装置制御部４２は、温度調節部２６により被接触部材２１の第１外面２１ａの温度を制御する。装置制御部４２によるこの制御には、公知のＰＩ（Proportional-Integral）制御、ＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御等のフィードバック制御を適宜選択して用いることができる。例えば、ＰＩ制御では、制御量を外面検出部３４が検出する温度、目標値を基準部材１０１の温度変化、操作量をペルチェ素子２７に流す電流の大きさ及び電流の向きとして制御を行うことができる。
また、装置制御部４２は、外面検出部３４以外にも、使用者検出部３１、外気検出部３２、調節検出部３３、面積検出部３６の検出結果に基づいて、温度調節部２６等を制御する。 The device control unit 42 has a CPU (Central Processing Unit) and the like. The device control unit 42 is connected to the processing unit of the telephone main body 11 and exchanges instructions with the processing unit.
The device control unit 42 controls the temperature of the first outer surface 21 a of the contacted member 21 by the temperature adjusting unit 26. For this control by the device control unit 42, feedback control such as publicly known PI (Proportional-Integral-Differential) control or PID (Proportional-Integral-Differential) control can be appropriately selected and used. For example, in the PI control, the control amount may be controlled based on the temperature detected by the outer surface detection unit 34, the target value as the temperature change of the reference member 101, and the operation amount as the magnitude of the current flowing through the Peltier element 27 and the current direction. it can.
In addition to the outer surface detection unit 34, the device control unit 42 controls the temperature adjustment unit 26 and the like based on the detection results of the user detection unit 31, the outside air detection unit 32, the adjustment detection unit 33, and the area detection unit 36. To do.

次に、呈示装置１６の伝熱モデルについて説明する。以下の伝熱モデルでは、面積検出部３６は充分に薄いとして考慮していない。呈示装置１６の被接触部材２１はアルミニウムで形成され、基準部材１０１は木材で形成されるとする。基準部材１０１の熱伝導率は、被接触部材２１の熱伝導率よりも小さい。
図４（Ａ）には、指Ｐ１が被接触部材２１の第１外面２１ａに接触する前後の呈示装置１６の断面図を示す。図４（Ａ）中には、基準部材１０１も併せて示した。図４（Ｂ）には、被接触部材２１の厚さ方向の位置に対する外気、指Ｐ１、被接触部材２１の温度を示す。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）の厚さ方向の位置は対応している。
例えば、外気の温度は１５℃、指Ｐ１の温度は２５℃であると仮定する。 Next, a heat transfer model of the presentation device 16 will be described. In the following heat transfer model, the area detector 36 is not considered as being sufficiently thin. It is assumed that the contacted member 21 of the presentation device 16 is made of aluminum and the reference member 101 is made of wood. The thermal conductivity of the reference member 101 is smaller than the thermal conductivity of the contacted member 21.
4A is a cross-sectional view of the presentation device 16 before and after the finger P1 contacts the first outer surface 21a of the contacted member 21. FIG. In FIG. 4A, the reference member 101 is also shown. FIG. 4B shows the temperature of the outside air, the finger P1, and the contacted member 21 with respect to the position of the contacted member 21 in the thickness direction. The positions in the thickness direction in FIGS. 4A and 4B correspond to each other.
For example, it is assumed that the outside air temperature is 15 ° C. and the temperature of the finger P 1 is 25 ° C.

呈示装置１６において、温度調節部２６により被接触部材２１を加熱及び冷却する前であって、指Ｐ１が被接触部材２１に接触する前には、図４（Ｂ）中に線Ｌ３で示すように、被接触部材２１の温度は外気の温度と同一の１５℃である。
指Ｐ１が図４（Ａ）中に点線で示す位置Ｐ６に移動して、被接触部材２１の第１外面２１ａに接触すると、被接触部材２１の第１外面２１ａに接触する使用者Ｐと被接触部材２１との間で伝熱量（単位時間当たりに移動する熱量）Ｑ１（以下、被接触部材２１の伝熱量Ｑ１と呼ぶ）が伝えられる。図４（Ｂ）中に線Ｌ４で示すように、指Ｐ１が発する熱が被接触部材２１の第１外面２１ａに伝達されると、被接触部材２１は、第２外面２１ｂ寄りの部分よりも第１外面２１ａ寄りの部分の方が温度が高くなる。使用者Ｐは、使用者Ｐが接触することで感じる被接触部材２１の熱伝導率が比較的大きいことで、すなわち、被接触部材２１に接触したときに冷たい感触を感じることで、被接触部材２１がアルミニウムで形成されていると考える。 In the presentation device 16, before the contacted member 21 is heated and cooled by the temperature adjustment unit 26 and before the finger P <b> 1 contacts the contacted member 21, as indicated by a line L <b> 3 in FIG. Furthermore, the temperature of the contacted member 21 is 15 ° C., which is the same as the temperature of the outside air.
When the finger P1 moves to a position P6 indicated by a dotted line in FIG. 4A and contacts the first outer surface 21a of the contacted member 21, the user P who contacts the first outer surface 21a of the contacted member 21 and the subject A heat transfer amount (amount of heat transferred per unit time) Q1 (hereinafter referred to as a heat transfer amount Q1 of the contacted member 21) is transmitted to and from the contact member 21. As shown by the line L4 in FIG. 4B, when the heat generated by the finger P1 is transmitted to the first outer surface 21a of the contacted member 21, the contacted member 21 is more than the portion near the second outer surface 21b. The temperature near the first outer surface 21a is higher. The user P feels a cold touch when the contact member 21 touches the contact member 21 because the contact member 21 feels that the user P is in contact with the contact member 21. It is considered that 21 is made of aluminum.

基準部材１０１では、基準部材１０１の熱伝導率が小さいことで、基準部材１０１の第１基準外面１０１ａに接触する使用者Ｐと基準部材１０１との間の伝熱量Ｑ２（以下、基準部材１０１の伝熱量Ｑ２と呼ぶ）は、前述の被接触部材２１の伝熱量Ｑ１に比べて小さくなる。   In the reference member 101, since the thermal conductivity of the reference member 101 is small, the heat transfer amount Q2 between the user P that contacts the first reference outer surface 101a of the reference member 101 and the reference member 101 (hereinafter referred to as the reference member 101). The heat transfer amount Q2) is smaller than the heat transfer amount Q1 of the contacted member 21 described above.

使用者Ｐは、使用者Ｐが接触することで感じる基準部材１０１の熱伝導率が比較的小さいことで、すなわち、基準部材１０１に接触したときに冷たい感触をあまり感じないことで、基準部材１０１が木材で形成されていると考える。
このように、使用者Ｐが冷たい感触をあまり感じない第１外面２１ａの温度のプロファイルを実験やシミュレーションにより求めて、記憶部４１に記憶しておく。 The user P feels that the thermal conductivity of the reference member 101 that is felt by the user P coming into contact with the reference member 101 is relatively small, that is, the user P does not feel the cold feeling when contacting the reference member 101. Is considered to be made of wood.
As described above, the temperature profile of the first outer surface 21a that the user P does not feel so cold is obtained by experiments and simulations and stored in the storage unit 41.

図５に、被接触部材２１の材質の違いによる、使用者Ｐが第１外面２１ａに接触してからの時間に対する外面検出部３４が検出する温度変化を示す。線Ｌ１１は、被接触部材２１がアルミニウムで形成されている場合であり、線Ｌ１２は、被接触部材２１が木材で形成されている場合である。
被接触部材２１の材質の違いは、初期勾配（使用者Ｐが接触した時刻における温度変化率）の違いとして表れる。熱伝導率が比較的大きい材料で形成された場合の線Ｌ１１の初期勾配ａ１は急になり、熱伝導率が比較的小さい材料で形成された場合の線Ｌ１２の初期勾配ａ２は緩やかになる。
ただし、使用者Ｐが第１外面２１ａに接触してから一定の時間ｔ１が経過すると、熱伝導率が比較的大きい材料で形成された場合よりも、熱伝導率が比較的小さい材料で形成された場合の方が、外面検出部３４が検出する温度が高くなる。 FIG. 5 shows the temperature change detected by the outer surface detection unit 34 with respect to the time after the user P contacts the first outer surface 21a due to the difference in the material of the contacted member 21. A line L11 is a case where the contacted member 21 is formed of aluminum, and a line L12 is a case where the contacted member 21 is formed of wood.
The difference in the material of the contacted member 21 appears as a difference in the initial gradient (temperature change rate at the time when the user P contacts). Initial slope a 1 line L11 when the thermal conductivity is formed with a relatively large material becomes steeper initial slope a 2 line L12 when the thermal conductivity is formed with a relatively small material slowly Become.
However, when the user P time t 1 of the constant from the contact with the first outer surface 21a has passed, than if the thermal conductivity is formed with a relatively large material, thermal conductivity at a relatively low material formed In the case of being performed, the temperature detected by the outer surface detection unit 34 becomes higher.

〔１．装置制御部４２による第１制御例〕
この例では、装置制御部４２は、被接触部材２１の第１外面２１ａでの時間に対する温度変化（温度勾配）に着目して制御する。
装置制御部４２は、使用者Ｐが接触する被接触部材２１の第１外面２１ａでの時間に対する温度変化（以下、被接触部材２１の温度変化という）がプロファイルと等しくなるように、温度調節部２６を制御して被接触部材２１を加熱及び冷却する。すなわち、装置制御部４２は、被接触部材２１の温度変化が記憶部４１に記憶されたプロファイルと等しくなるように、フィードバック制御する。 [1. First Control Example by Device Control Unit 42]
In this example, the device control unit 42 performs control while paying attention to a temperature change (temperature gradient) with respect to time on the first outer surface 21 a of the contacted member 21.
The device control unit 42 has a temperature adjustment unit such that a temperature change with respect to time on the first outer surface 21a of the contacted member 21 with which the user P contacts (hereinafter referred to as a temperature change of the contacted member 21) is equal to the profile. 26 is controlled to heat and cool the contacted member 21. That is, the device control unit 42 performs feedback control so that the temperature change of the contacted member 21 becomes equal to the profile stored in the storage unit 41.

なお、装置制御部４２は、被接触部材２１の温度変化がプロファイルと同等になるように、温度調節部２６を制御して被接触部材２１を加熱及び冷却してもよい。ここで言う同等とは、加熱又は冷却を開始してからの各経過時間における基準部材１０１の第１基準外面１０１ａでの温度に対する被接触部材２１の第１外面２１ａの温度の差の絶対値が、１℃以内であることを意味する。なお、この絶対値は０．５℃以内であることが好ましく、０．１℃以内であることがより好ましい。
また、装置制御部４２は、フィードバック制御でなく、吸放熱量や、吸放熱量を規定する電気信号の出力を用いて、温度調節部２６を直に制御する方式（開ループ制御）でもよい。 Note that the device control unit 42 may heat and cool the contacted member 21 by controlling the temperature adjusting unit 26 so that the temperature change of the contacted member 21 becomes equal to the profile. Equivalent here means that the absolute value of the difference in temperature of the first outer surface 21a of the contacted member 21 with respect to the temperature of the first reference outer surface 101a of the reference member 101 at each elapsed time from the start of heating or cooling. It means within 1 degreeC. The absolute value is preferably within 0.5 ° C, and more preferably within 0.1 ° C.
Further, the apparatus control unit 42 may employ a method (open loop control) in which the temperature adjustment unit 26 is directly controlled by using the amount of absorbed and released heat and the output of an electrical signal that defines the absorbed and released amount of heat instead of feedback control.

基準部材１０１は、被接触部材２１をアルミニウムに代えて木材で形成したものである。   The reference member 101 is made of wood instead of the contacted member 21 instead of aluminum.

次に、以上のように構成された携帯電話１の動作について、呈示装置１６の動作に重点をおいて説明する。
予め、温度調節部２６は、加熱及び冷却を停止しているとする。
例えば、使用者Ｐは、携帯電話１のタッチパネル１３を操作することで、被接触部材２１が形成されている材質を木材と感じさせるように指示を与える。
装置制御部４２は、入力された指示に基づいて、記憶部４１から木材に対応した基準部材１０１の温度変化、基準温度変化率等を読み込む。記憶部４１から基準部材１０１の温度変化を読み込むことで、装置制御部４２における処理が迅速になる。
使用者Ｐは、指Ｐ１を呈示装置１６の被接触部材２１の第１外面２１ａに接触させる。指Ｐ１に接触した第１外面２１ａは、指Ｐ１から熱量を受けることで温度が高くなる。外面検出部３４は、被接触部材２１の第１外面２１ａの温度を検出し、検出結果を装置制御部４２に送る。装置制御部４２は、外面検出部３４が検出した第１外面２１ａの温度の変化率の絶対値が、予め定められた基準温度変化率以上であるときに、外面検出部３４により第１外面２１ａの温度変化を検知し、温度調節部２６により被接触部材２１を加熱する。 Next, the operation of the mobile phone 1 configured as described above will be described with emphasis on the operation of the presentation device 16.
It is assumed that the temperature adjustment unit 26 has stopped heating and cooling in advance.
For example, the user P operates the touch panel 13 of the mobile phone 1 to give an instruction to make the material on which the contacted member 21 is formed feel wood.
The device control unit 42 reads the temperature change, the reference temperature change rate, and the like of the reference member 101 corresponding to the wood from the storage unit 41 based on the input instruction. By reading the temperature change of the reference member 101 from the storage unit 41, the processing in the device control unit 42 becomes quick.
The user P brings the finger P1 into contact with the first outer surface 21a of the contacted member 21 of the presentation device 16. The first outer surface 21a in contact with the finger P1 is heated by receiving heat from the finger P1. The outer surface detection unit 34 detects the temperature of the first outer surface 21 a of the contacted member 21 and sends the detection result to the device control unit 42. When the absolute value of the temperature change rate of the first outer surface 21a detected by the outer surface detection unit 34 is equal to or higher than a predetermined reference temperature change rate, the device control unit 42 causes the first outer surface 21a to be detected by the outer surface detection unit 34. The temperature adjustment part 26 heats the contacted member 21.

装置制御部４２は、被接触部材２１の温度変化がプロファイルと等しくなるように、温度調節部２６によりペルチェ素子２７を加熱状態や冷却状態にして被接触部材２１を加熱及び冷却することで、被接触部材２１の第１外面２１ａに接触した使用者Ｐが冷たい感触をあまり感じないようにする。なお、装置制御部４２の制御内容により、装置制御部４２は温度調節部２６により被接触部材２１を冷却しなくてもよい。
第１外面２１ａに指Ｐ１を接触させた使用者Ｐは、第１外面２１ａに接触したときに冷たい感触をあまり感じないことで、被接触部材２１が木材で形成されていると考える。 The apparatus control unit 42 heats and cools the contacted member 21 by setting the Peltier element 27 in a heated state or a cooled state by the temperature adjusting unit 26 so that the temperature change of the contacted member 21 becomes equal to the profile. The user P touching the first outer surface 21a of the contact member 21 does not feel the cold feeling so much. Depending on the control content of the device control unit 42, the device control unit 42 may not cool the contacted member 21 by the temperature adjusting unit 26.
The user P who has brought the finger P1 into contact with the first outer surface 21a does not feel the cold feeling when he / she contacts the first outer surface 21a, so that the contacted member 21 is formed of wood.

なお、予め使用者Ｐの指Ｐ１の温度に対応したプロファイルを、記憶部４１に複数記憶しておいてもよい。この場合、使用者検出部３１が検出した指Ｐ１の温度に基づいて、対応したプロファイルを記憶部４１から読み込み、読み込んだプロファイルで被接触部材２１の第１外面２１ａの温度が変化するように、装置制御部４２が温度調節部２６を制御する。
同様に、予め外気の温度に対応したプロファイルを、記憶部４１に複数記憶しておいてもよい。この場合、外気検出部３２が検出した外気の温度に基づいて、対応し基プロファイルを記憶部４１から読み込み、読み込んだプロファイルで被接触部材２１の第１外面２１ａの温度が変化するように、装置制御部４２が温度調節部２６を制御する。 A plurality of profiles corresponding to the temperature of the finger P1 of the user P may be stored in the storage unit 41 in advance. In this case, based on the temperature of the finger P1 detected by the user detection unit 31, the corresponding profile is read from the storage unit 41, and the temperature of the first outer surface 21a of the contacted member 21 is changed by the read profile. The device control unit 42 controls the temperature adjustment unit 26.
Similarly, a plurality of profiles corresponding to the temperature of the outside air may be stored in the storage unit 41 in advance. In this case, based on the temperature of the outside air detected by the outside air detection unit 32, the corresponding base profile is read from the storage unit 41, and the temperature of the first outer surface 21a of the contacted member 21 is changed by the read profile. The control unit 42 controls the temperature adjustment unit 26.

接触面積Ａが広いと伝熱量Ｑ１が多くなるため、例えば、面積検出部３６が検出した接触面積Ａが広くなるのにしたがって、装置制御部４２は被接触部材２１をより加熱及び冷却するように制御してもよい。
このように、使用者検出部３１が検出した指Ｐ１の温度、外気検出部３２が検出した外気の温度、及び面積検出部３６が検出した接触面積Ａに基づいて装置制御部４２が温度調節部２６を制御することで、被接触部材２１の第１外面２１ａの温度をより精度良く制御することができる。 Since the heat transfer amount Q1 increases when the contact area A is wide, for example, as the contact area A detected by the area detection unit 36 increases, the device control unit 42 heats and cools the contacted member 21 more. You may control.
As described above, the device control unit 42 controls the temperature adjustment unit based on the temperature of the finger P1 detected by the user detection unit 31, the temperature of the outside air detected by the outside air detection unit 32, and the contact area A detected by the area detection unit 36. By controlling 26, the temperature of the first outer surface 21a of the contacted member 21 can be controlled more accurately.

なお、指Ｐ１の温度よりも外気の温度の方が高い場合等には、装置制御部４２は、第１外面２１ａの温度の変化率の絶対値が基準温度変化率以上であるときに、温度調節部２６により被接触部材２１を冷却してもよい。この場合、第１外面２１ａに指Ｐ１が接触すると、第１外面２１ａの温度は低くなる。   In addition, when the temperature of the outside air is higher than the temperature of the finger P1, the device control unit 42 determines that the temperature when the absolute value of the temperature change rate of the first outer surface 21a is equal to or higher than the reference temperature change rate. The contacted member 21 may be cooled by the adjusting unit 26. In this case, when the finger P1 comes into contact with the first outer surface 21a, the temperature of the first outer surface 21a decreases.

〔２．装置制御部４２による第２制御例〕
この例では、装置制御部４２は、定常状態になったと仮定した第１外面２１ａでの伝熱量Ｑ１に着目して制御する。この場合、記憶部４１には、基準部材１０１の伝熱量Ｑ２等が記憶されている。
装置制御部４２は、温度調節部２６により被接触部材２１を加熱及び冷却することで、被接触部材２１の伝熱量Ｑ１を基準部材１０１の伝熱量Ｑ２と等しくする。
なお、装置制御部４２は、温度調節部２６により被接触部材２１を加熱及び冷却することで、被接触部材２１の伝熱量Ｑ１を基準部材１０１の伝熱量Ｑ２と、同等にしてもよい。ここで言う同等とは、基準部材１０１の伝熱量Ｑ２に対する被接触部材２１の伝熱量Ｑ１の割合が、９０％以上１１０％以下であることを意味する。なお、この割合は９５％以上１０５％以下であることがより好ましい。 [2. Second Control Example by Device Control Unit 42]
In this example, the device control unit 42 performs control while paying attention to the heat transfer amount Q1 on the first outer surface 21a that is assumed to be in a steady state. In this case, the storage unit 41 stores the heat transfer amount Q2 of the reference member 101 and the like.
The apparatus control unit 42 heats and cools the contacted member 21 by the temperature adjusting unit 26, thereby making the heat transfer amount Q1 of the contacted member 21 equal to the heat transfer amount Q2 of the reference member 101.
The apparatus control unit 42 may heat and cool the contacted member 21 by the temperature adjusting unit 26 so that the heat transfer amount Q1 of the contacted member 21 is equal to the heat transfer amount Q2 of the reference member 101. The equivalent here means that the ratio of the heat transfer amount Q1 of the contacted member 21 to the heat transfer amount Q2 of the reference member 101 is 90% or more and 110% or less. This ratio is more preferably 95% or more and 105% or less.

次に、第２制御例において実施例を具体的に示してより詳細に説明する。
まず、以下のように各部材の寸法及び物性値等を定める。被接触部材２１はアルミニウムで形成され、厚さｔ１を５ｍｍ、熱伝導率λ１を２３６Ｗ／（ｍＫ）とする。基準部材１０１は木材で形成され、厚さｔ２を５ｍｍ、熱伝導率λ２を０．２Ｗ／（ｍＫ）とする。外気検出部３２が検出する外気の温度Ｔａを１５℃、使用者検出部３１が検出する指Ｐ１の温度Ｔｈを２５℃、面積検出部３６が検出する接触面積ＡをＡｍ２とする。 Next, the second control example will be described in more detail with specific examples.
First, the dimensions and physical properties of each member are determined as follows. The contacted member 21 is made of aluminum and has a thickness t 1 of 5 mm and a thermal conductivity λ 1 of 236 W / (mK). The reference member 101 is made of wood and has a thickness t 2 of 5 mm and a thermal conductivity λ 2 of 0.2 W / (mK). 15 ℃ outside air temperature T a to the outside air detecting unit 32 detects, 25 ° C. The temperature T h of the finger P1 user detecting unit 31 detects, the contact area A of the area detection unit 36 detects the Am 2.

基準部材１０１の第２基準外面１０１ｂの温度が外気の温度Ｔａに等しいとすると、基準部材１０１の伝熱量Ｑ２は（１）式で表される。
Ｑ２＝λ２Ａ（Ｔｈ−Ｔａ）／ｔ２ ・・（１）
被接触部材２１の伝熱量Ｑ１を基準部材１０１の伝熱量Ｑ２に等しくするための被接触部材２１の第２外面２１ｂの温度をＴ１℃とすると、（２）式が得られる。
λ１Ａ（Ｔｈ−Ｔ１）／ｔ１＝λ２Ａ（Ｔｈ−Ｔａ）／ｔ２ ・・（２）
さらに、（２）式を変形すると、（３）式及び（４）式が得られる。
λ１（Ｔｈ−Ｔ１）＝λ２（Ｔｈ−Ｔａ） ・・（３）
Ｔ１＝Ｔｈ−（λ２／λ１）（Ｔｈ−Ｔａ） ・・（４） When the temperature of the second reference outer surface 101b of the reference member 101 is equal to the outside air temperature T a, the heat transfer amount Q2 of the reference member 101 is expressed by equation (1).
Q2 = λ 2 A (T h −T a ) / t 2 (1)
If the temperature of the second outer surface 21b of the contacted member 21 for making the heat transfer amount Q1 of the contacted member 21 equal to the heat transfer amount Q2 of the reference member 101 is T 1 ° C., the equation (2) is obtained.
λ 1 A (T h -T 1 ) / t 1 = λ 2 A (T h -T a) / t 2 ·· (2)
Further, when the equation (2) is modified, the equations (3) and (4) are obtained.
λ 1 (T h −T 1 ) = λ 2 (T h −T a ) (3)
T 1 = T h − (λ 2 / λ 1 ) (T h −T a ) (4)

（４）式に、前述した温度Ｔｈ，Ｔａ、熱伝導率λ１，λ２を代入すると、（５）式が得られる。
Ｔ１＝２５−（０．２／２３６）（２５−１５）
＝２４．９９℃ ・・（５）
この温度Ｔ１は、調節検出部３３により検出されるとする。この場合、調節検出部３３により検出される温度Ｔ１が２４．９９℃になるように温度調節部２６が制御すると、被接触部材２１の伝熱量Ｑ１が基準部材１０１の伝熱量Ｑ２と等しくなる。すなわち、アルミニウムで形成された被接触部材２１の第１外面２１ａに接触した使用者Ｐは、被接触部材２１の伝熱量Ｑ１が基準部材１０１の伝熱量Ｑ２と等しいことで、被接触部材２１が木材で形成されているように感じる。 By substituting the above-described temperatures T h and T a and thermal conductivities λ 1 and λ 2 into equation (4), equation (5) is obtained.
T 1 = 25− (0.2 / 236) (25−15)
= 24.99 ° C (5)
The temperatures T 1 is to be detected by adjusting the detection unit 33. In this case, when the temperature adjustment unit 26 controls the temperature T 1 detected by the adjustment detection unit 33 to be 24.99 ° C., the heat transfer amount Q 1 of the contacted member 21 becomes equal to the heat transfer amount Q 2 of the reference member 101. . That is, the user P who has contacted the first outer surface 21a of the contacted member 21 made of aluminum has the heat transfer amount Q1 of the contacted member 21 equal to the heat transfer amount Q2 of the reference member 101. Feels like it is made of wood.

以上説明したように、本実施形態の呈示装置１６によれば、被接触部材２１の第１外面２１ａに接触した使用者Ｐは、被接触部材２１の温度変化が、この被接触部材２１に対して、被接触部材２１を形成する材料の熱伝導率が異なる基準部材１０１のプロファイルと等しいと感じる。
したがって、使用者Ｐが接触した被接触部材２１を、被接触部材２１とは形成されている材料が異なるように使用者Ｐに感じさせることができる。 As described above, according to the presenting device 16 of the present embodiment, the user P who has contacted the first outer surface 21a of the contacted member 21 has a temperature change of the contacted member 21 with respect to the contacted member 21. Thus, it is felt that the thermal conductivity of the material forming the contacted member 21 is equal to the profile of the reference member 101 having a different value.
Therefore, it is possible to make the user P feel the contacted member 21 in contact with the user P so that the material formed is different from the contacted member 21.

呈示装置１６が記憶部４１を備えることで、装置制御部４２はより迅速に温度調節部２６を制御することができる。
温度調節部２６は加熱及び冷却の両方を行うことで、被接触部材２１の加熱及び被接触部材２１の冷却の両方の制御が必要な場合であっても、温度調節部２６により被接触部材２１を加熱したり冷却したりすることができる。
呈示装置１６が外面検出部３４を備えることで、外面検出部３４が検出した第１外面２１ａの温度に基づいて、第１外面２１ａの温度をより正確に制御することができる。 Since the presentation device 16 includes the storage unit 41, the device control unit 42 can control the temperature adjustment unit 26 more quickly.
The temperature adjusting unit 26 performs both heating and cooling, so that even when it is necessary to control both the heating of the contacted member 21 and the cooling of the contacted member 21, the temperature adjusting unit 26 causes the contacted member 21 to be heated. Can be heated or cooled.
Since the presentation device 16 includes the outer surface detection unit 34, the temperature of the first outer surface 21a can be more accurately controlled based on the temperature of the first outer surface 21a detected by the outer surface detection unit 34.

外面検出部３４が検出した第１外面２１ａの温度の変化率の絶対値が基準温度変化率以上であるときに温度調節部２６により被接触部材２１の加熱を行う。これにより、第１外面２１ａの比較的小さな温度変化では温度調節部２６を運転しないようにすることができる。
温度調節部２６がペルチェ素子２７を有していることで、温度調節部２６による被接触部材２１の温度を変化させる応答を素早く行うことができる。
呈示装置１６が使用者検出部３１を備えることで、使用者検出部３１が検出した第１外面２１ａに接触する指Ｐ１の使用者Ｐの温度に基づいて、第１外面２１ａの温度をより正確に制御することができる。
呈示装置１６が外気検出部３２を備えることで、外気検出部３２が検出した外気の温度に基づいて、第１外面２１ａの温度をより正確に制御することができる。 When the absolute value of the temperature change rate of the first outer surface 21 a detected by the outer surface detection unit 34 is equal to or higher than the reference temperature change rate, the temperature adjusting unit 26 heats the contacted member 21. Thereby, it is possible to prevent the temperature adjusting unit 26 from operating when the temperature of the first outer surface 21a is relatively small.
Since the temperature adjusting unit 26 includes the Peltier element 27, a response to change the temperature of the contacted member 21 by the temperature adjusting unit 26 can be quickly performed.
Since the presentation device 16 includes the user detection unit 31, the temperature of the first outer surface 21a is more accurately based on the temperature of the user P1 of the finger P1 that is in contact with the first outer surface 21a detected by the user detection unit 31. Can be controlled.
Since the presentation device 16 includes the outside air detection unit 32, the temperature of the first outer surface 21a can be more accurately controlled based on the temperature of the outside air detected by the outside air detection unit 32.

呈示装置１６は、面積検出部３６を備える。例えば接触面積Ａが増えると被接触部材２１の伝熱量Ｑ１が多くなるため、温度調節部２６の加熱又は冷却による伝熱量を多くする。このように、面積検出部３６が検出した接触面積Ａに基づいて、第１外面２１ａの温度をより正確に制御することができる。
装置制御部４２は、被接触部材２１の伝熱量Ｑ１を基準部材１０１の伝熱量Ｑ２と等しくする。このような制御によっても、被接触部材２１の第１外面２１ａに接触した使用者Ｐは、被接触部材２１の伝熱量Ｑ１が、この被接触部材２１に対して、被接触部材２１を形成する材料の熱伝導率が異なる基準部材１０１の伝熱量Ｑ２と等しいと感じる。したがって、使用者Ｐが接触した被接触部材２１を、被接触部材２１が実際に形成されている材料以外の材料で形成されているように使用者Ｐに感じさせることができる。 The presentation device 16 includes an area detection unit 36. For example, when the contact area A increases, the heat transfer amount Q1 of the contacted member 21 increases, so the heat transfer amount by heating or cooling of the temperature adjusting unit 26 is increased. Thus, based on the contact area A detected by the area detector 36, the temperature of the first outer surface 21a can be controlled more accurately.
The device control unit 42 makes the heat transfer amount Q1 of the contacted member 21 equal to the heat transfer amount Q2 of the reference member 101. Also by such control, the user P who has contacted the first outer surface 21a of the contacted member 21 forms the contacted member 21 with respect to the contacted member 21 by the heat transfer amount Q1 of the contacted member 21. I feel that the thermal conductivity of the material is equal to the heat transfer amount Q2 of the reference member 101. Therefore, it is possible to make the user P feel that the contacted member 21 contacted by the user P is formed of a material other than the material on which the contacted member 21 is actually formed.

また、本実施形態の携帯電話１によれば、使用者Ｐが接触する被接触部材２１を、被接触部材２１が実際に形成されている材料以外の材料で形成されているように使用者Ｐに感じさせる呈示装置１６を用いて携帯電話１を構成することができる。
携帯電話１に接触感の多様性を付加し、携帯電話１により使用者Ｐにより多くの情報を提供することができる。 Further, according to the mobile phone 1 of the present embodiment, the contacted member 21 with which the user P is in contact is formed with a material other than the material on which the contacted member 21 is actually formed. The mobile phone 1 can be configured using the presentation device 16 that makes the user feel.
A variety of touch feelings can be added to the mobile phone 1, and more information can be provided to the user P by the mobile phone 1.

本実施形態の呈示装置１６は、以下に説明するようにその構成を様々に変形させることができる。
本実施形態では、基準部材１０１は、被接触部材２１に対して被接触部材２１を形成する材料の熱伝導率のみが異なるとした。しかし、基準部材は、被接触部材２１に対して体積のみが異なるとしてもよい。すなわち、被接触部材２１と基準部材とは同一の材料で形成されているが、厚さや幅等が異なることで、被接触部材２１と基準部材とは体積のみが異なる。
例えば、基準部材の体積が被接触部材２１の体積よりも大きいことで、基準部材と被接触部材２１とで比熱が同一の場合でも、被接触部材２１よりも基準部材の方が熱容量が大きくなる。 The presenting device 16 of the present embodiment can be variously modified in its configuration as described below.
In the present embodiment, the reference member 101 is different from the contacted member 21 only in the thermal conductivity of the material forming the contacted member 21. However, the reference member may differ only in volume from the contacted member 21. That is, the contacted member 21 and the reference member are formed of the same material, but the contacted member 21 and the reference member differ only in volume due to differences in thickness, width, and the like.
For example, since the volume of the reference member is larger than the volume of the contacted member 21, even when the specific heat is the same between the reference member and the contacted member 21, the heat capacity of the reference member is larger than that of the contacted member 21. .

この場合には、装置制御部４２は温度調節部２６により被接触部材２１を冷却する。使用者Ｐは、被接触部材２１に接触したときに冷たい感触を感じることで、被接触部材２１の体積が大きいと考える。
被接触部材２１の体積を実際よりも小さいと使用者Ｐに考えさせたい場合には、装置制御部４２は温度調節部２６により被接触部材２１を加熱する。
このように、使用者Ｐが接触した被接触部材２１を被接触部材２１が実際に占める体積以外の体積であるように使用者Ｐに感じさせることができる。 In this case, the apparatus control unit 42 cools the contacted member 21 by the temperature adjustment unit 26. The user P thinks that the volume of the contacted member 21 is large because the user P feels a cold feeling when contacting the contacted member 21.
When the user P wants to think that the volume of the contacted member 21 is smaller than the actual volume, the apparatus control unit 42 heats the contacted member 21 by the temperature adjusting unit 26.
Thus, the user P can be made to feel that the contacted member 21 contacted by the user P has a volume other than the volume actually occupied by the contacted member 21.

例えば、被接触部材２１と基準部材とは同一の材料で形成されているが、厚さのみが異なる場合について説明する。
厚さの違いは、被接触部材２１をシミュレート（模倣）しようとする物体である基準部材の（１）想定温度、（２）想定厚さから得られる熱容量、及び（３）想定放熱量から計算することができる。
ここで言う想定温度は、被接触部材２１とは厚さが異なる基準部材の各部位における温度を意味する。ここで言う想定厚さから得られる熱容量は、被接触部材２１とは厚さが異なる基準部材の熱容量のことを意味する。基準部材の熱容量は、基準部材を形成する材料の比熱に、基準部材の体積を掛けた値になる。ここで言う想定放熱量は、基準部材から外部に放熱される熱量のことを意味する。 For example, a case will be described in which the contacted member 21 and the reference member are formed of the same material but differ only in thickness.
The difference in thickness is based on (1) the assumed temperature, (2) the heat capacity obtained from the assumed thickness, and (3) the assumed heat dissipation amount of the reference member, which is an object to be simulated (simulated). Can be calculated.
The assumed temperature here means the temperature at each part of the reference member having a thickness different from that of the contacted member 21. The heat capacity obtained from the assumed thickness here means the heat capacity of the reference member having a thickness different from that of the contacted member 21. The heat capacity of the reference member is a value obtained by multiplying the specific heat of the material forming the reference member by the volume of the reference member. The assumed heat radiation amount here means the amount of heat radiated from the reference member to the outside.

想定温度が、使用者Ｐの指Ｐ１の温度よりも低い場合には、想定温度が平衡に達するまでの時間が長くなるとともに、想定温度が平衡に達したときの温度（以下、平衡温度と言う）が低くなる。想定厚さが厚いほど、熱容量は大きくなる。また、想定放熱量が大きいほど、平衡温度が低くなる。
例えば、前述の第１外面２１ａにおける使用者Ｐが接触する接触面積Ａ等の、熱量をやりとりする面積が一定であるとすると、被接触部材２１が厚い場合の方が被接触部材２１が薄い場合よりも体積が大きくなる。このため、例えば、基準部材は、熱容量に着目して被接触部材２１をシミュレートすることができる。 When the assumed temperature is lower than the temperature of the finger P1 of the user P, the time until the assumed temperature reaches equilibrium becomes longer and the temperature at which the assumed temperature reaches equilibrium (hereinafter referred to as the equilibrium temperature). ) Becomes lower. The greater the assumed thickness, the greater the heat capacity. In addition, the equilibrium temperature decreases as the assumed heat dissipation amount increases.
For example, assuming that the contact area A such as the contact area A that the user P contacts on the first outer surface 21a described above is constant, the contacted member 21 is thinner when the contacted member 21 is thicker. The volume becomes larger. For this reason, for example, the reference member can simulate the contacted member 21 by paying attention to the heat capacity.

例えば、以下の（８）の情報から、（６）及び（７）の考えに基づいてシミュレートすれば、基準部材の厚さの違いを計算（推定）することができる。
（６）厚いものほど、平衡温度に達するまでの時間が長くなる。
（７）数秒から数分程度では、厚いものほど平衡温度が低くなる。
（８）厚さの違いによる、各種材料の上記（６）及び（７）の傾向を表すデータ。
なお、各種材料を、熱伝導率、熱伝達率等のデータに置き換えてもよい。 For example, from the following information (8), if a simulation is performed based on the ideas (6) and (7), the difference in thickness of the reference member can be calculated (estimated).
(6) The thicker the film, the longer it takes to reach the equilibrium temperature.
(7) In a few seconds to a few minutes, the equilibrium temperature decreases as the thickness increases.
(8) Data representing the above-mentioned trends (6) and (7) of various materials due to the difference in thickness.
Various materials may be replaced with data such as heat conductivity and heat transfer coefficient.

呈示装置が面積検出部３６及び被接触部材２１を備えず、使用者Ｐが温度調節部２６の外面に直接接触するように構成してもよい。この場合、温度調節部２６は接触部材を兼ねる。このように構成することで、呈示装置を構成する部材の数を少なくして呈示装置の外形を小型化することができる。   The presenting device may be configured not to include the area detecting unit 36 and the contacted member 21 so that the user P directly contacts the outer surface of the temperature adjusting unit 26. In this case, the temperature adjustment unit 26 also serves as a contact member. By comprising in this way, the number of the members which comprise a presentation apparatus can be decreased and the external shape of a presentation apparatus can be reduced in size.

呈示装置が被接触部材２１を備えず、面積検出部３６が被接触部材を兼ねてもよい。この場合、面積検出部３６の外面が、使用者Ｐが接触する第１外面に相当する。面積検出部３６の熱伝導率等を実験やシミュレーション等により求め、装置制御部４２はこの求めた値に基づいて前述の制御を行う。
呈示装置の面積検出部３６上に液晶パネル等の薄板状の表示装置を設けてもよい。すなわち、装置制御部４２により被接触部材２１の温度を制御して、温度制御により使用者Ｐに被接触部材２１が木材で形成されていると感じさせるとともに、表示装置に木目を表示して、画像により使用者Ｐに被接触部材２１が木材で形成されていると感じさせてもよい。この場合、表示装置が被接触部材を兼ねてもよい。 The presenting device may not include the contacted member 21 and the area detection unit 36 may also serve as the contacted member. In this case, the outer surface of the area detector 36 corresponds to the first outer surface that the user P contacts. The thermal conductivity and the like of the area detection unit 36 are obtained through experiments and simulations, and the device control unit 42 performs the above-described control based on the obtained value.
A thin plate display device such as a liquid crystal panel may be provided on the area detection unit 36 of the presentation device. That is, the temperature of the contacted member 21 is controlled by the device control unit 42 to make the user P feel that the contacted member 21 is formed of wood by the temperature control, and display the grain on the display device. You may make the user P feel that the to-be-contacted member 21 is formed with the timber by the image. In this case, the display device may also serve as a contacted member.

図６及び図７に示すように、呈示装置５１の温度調節部５２は、ヒートシンク５３と、ヒートシンク５３との間で熱交換を行う冷媒Ｒが内部を流れる配管５４と、冷媒Ｒを流す図示しない圧縮機、膨張器、切換え弁と、を有してもよい。この例では、配管５４は、被接触部材２１の第２外面２１ｂに設けられている。
例えば、圧縮機で圧縮された冷媒Ｒにより、被接触部材２１を加熱する。被接触部材２１を加熱した冷媒Ｒは、膨張器で膨張されることで温度が低くなる。この冷媒Ｒをヒートシンク５３において外気との間で熱交換させる。被接触部材２１を冷却するときには、切換え弁により配管５４内を流れる冷媒Ｒの向きを逆にする。
このような呈示装置５１を用いることで、被接触部材２１を加熱及び冷却する配管５４の配置の自由度を高めることができる。
被接触部材２１の内部に温度調節部５２の配管５４が設けらないことで、被接触部材２１の厚さを薄くすることができる。 As shown in FIGS. 6 and 7, the temperature adjustment unit 52 of the presentation device 51 includes a heat sink 53, a pipe 54 through which the refrigerant R that exchanges heat with the heat sink 53 flows, and a refrigerant R that is not shown. You may have a compressor, an expander, and a switching valve. In this example, the pipe 54 is provided on the second outer surface 21 b of the contacted member 21.
For example, the contacted member 21 is heated by the refrigerant R compressed by the compressor. The temperature of the refrigerant R that has heated the contacted member 21 is reduced by being expanded by the expander. The refrigerant R exchanges heat with the outside air in the heat sink 53. When the contacted member 21 is cooled, the direction of the refrigerant R flowing in the pipe 54 is reversed by the switching valve.
By using such a presentation device 51, it is possible to increase the degree of freedom of arrangement of the pipe 54 that heats and cools the contacted member 21.
By not providing the pipe 54 of the temperature adjustment unit 52 inside the contacted member 21, the thickness of the contacted member 21 can be reduced.

図８に示すように、温度調節部５２の配管５４は、被接触部材２１の内部に設けられていてもよい。呈示装置５１をこのように構成することで、被接触部材２１の第１外面２１ａと配管５４との距離を近づけ、温度調節部５２により第１外面２１ａの温度をより正確に制御することができる。   As shown in FIG. 8, the pipe 54 of the temperature adjustment unit 52 may be provided inside the contacted member 21. By configuring the presenting device 51 in this way, the distance between the first outer surface 21a of the contacted member 21 and the pipe 54 can be reduced, and the temperature of the first outer surface 21a can be more accurately controlled by the temperature adjusting unit 52. .

また、本実施形態の呈示装置を備えた玩具を構成してもよい。玩具の表面が木材や氷等で形成されていると感じさせることで、玩具が使用者Ｐにより高度な楽しさを提供することができる。
また、本実施形態の呈示装置を備えた模擬人体を構成してもよい。例えば、模擬人体の手に呈示装置を設け、模擬人体の感情を表すのに手の温度を用いてもよい。例えば、手の温度を高くすることで好意的な感情を表し、手の温度を低くすることで嫌な感情を表してもよい。模擬人体を、体温を自在に調節した医療用ロボットとしてもよい。 Moreover, you may comprise the toy provided with the presentation apparatus of this embodiment. By making the surface of the toy feel that it is formed of wood or ice, the toy can provide the user P with a high degree of fun.
Moreover, you may comprise the simulated human body provided with the presentation apparatus of this embodiment. For example, a presentation device may be provided in the hand of a simulated human body, and the temperature of the hand may be used to express the emotion of the simulated human body. For example, a favorable emotion may be expressed by raising the temperature of the hand, and an unpleasant emotion may be expressed by lowering the temperature of the hand. The simulated human body may be a medical robot whose body temperature is freely adjusted.

以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、温度調節部２６は被接触部材２１の加熱及び冷却の両方を行うとしたが、温度調節部は被接触部材２１の加熱及び冷却の少なくとも一方を行うとしてもよい。 As mentioned above, although one embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and modifications, combinations, and deletions within a scope that does not depart from the gist of the present invention. Etc. are also included.
For example, in the above embodiment, the temperature adjusting unit 26 performs both heating and cooling of the contacted member 21, but the temperature adjusting unit may perform at least one of heating and cooling of the contacted member 21.

呈示装置は記憶部４１を備えなくてもよい。例えば被接触部材２１がアルミニウムで形成されていて、使用者Ｐに被接触部材２１が木材で形成されていると感じさせる機能しか呈示装置が持たない場合等には、記憶部４１に基準部材１０１の温度変化等を記憶させる必要がないからである。呈示装置が記憶部４１を備えず、使用者Ｐが被接触部材２１に接触したときに装置制御部４２がプロファイルを計算してもよい。   The presentation device may not include the storage unit 41. For example, when the contacted member 21 is made of aluminum and the presentation device has only a function that makes the user P feel that the contacted member 21 is made of wood, the reference member 101 is stored in the storage unit 41. This is because there is no need to memorize the temperature change or the like. The presentation device may not include the storage unit 41, and the device control unit 42 may calculate the profile when the user P contacts the contacted member 21.

装置制御部４２は、外面検出部３４により被接触部材２１の第１外面２１ａの温度変化を検知した場合に、第１外面２１ａの温度が特定のプロファイルに基づいて変化するように温度調節部２６を制御してもよい。
このように構成しても、使用者Ｐは、この被接触部材２１に対して、被接触部材２１を形成する材料の熱伝導率、占める体積等が異なる部材の温度のプロファイルと、使用者Ｐが実際に接触している被接触部材２１の温度のプロファイルとが同等であると感じる。その結果、使用者Ｐが接触した被接触部材２１を、被接触部材２１とは形成されている材料、占める体積等が異なるように使用者Ｐに感じさせることができる。 When the outer surface detection unit 34 detects a temperature change of the first outer surface 21a of the contacted member 21, the device control unit 42 adjusts the temperature adjustment unit 26 so that the temperature of the first outer surface 21a changes based on a specific profile. May be controlled.
Even if comprised in this way, the user P has the temperature profile of the member from which the thermal conductivity of the material which forms the to-be-contacted member 21, the occupied volume etc. differ with respect to this to-be-contacted member 21, and the user P Feels that the temperature profile of the contacted member 21 that is actually in contact is equivalent. As a result, it is possible to make the user P feel the contacted member 21 in contact with the user P so that the formed member, the occupied volume, and the like are different from the contacted member 21.

また、呈示装置は、外面検出部３４に代えて情報受領部を備えてもよい。
この場合、呈示装置は、第２外面検出部（検出部）とともに使用される。この第２外面検出部は、例えば赤外線カメラ等であり、被接触部材２１の第１外面２１ａの温度を検出する。第２外面検出部は、呈示装置から離れた場所に配置される。第２外面検出部は、検出した温度を表す温度情報、及び、この温度情報が解析された解析情報の少なくとも一方を、呈示装置の情報受領部に送信する。
ここで言う温度情報は、温度に限定されない。例えば、温度情報は、温度制御指示信号であってもよいし、第２外面検出部が熱電対である場合には、熱電対が出力する電圧でもよい。ここで言う温度制御指示信号は、いわゆる温度の情報を含まない指示情報、例えば、制御プロファイル番号、制御内容そのものの指示情報（例えば、何ボルトを印加した状態で何秒間加熱する等の情報）でもよい。例えば、解析情報は、温度情報が複数の温度を表す場合に、複数の温度の平均値や分散等である。
第２外面検出部は、温度情報を解析して解析情報とするための演算部を備えてもよい。 The presentation device may include an information receiving unit instead of the outer surface detection unit 34.
In this case, the presentation device is used together with the second outer surface detection unit (detection unit). This 2nd outer surface detection part is an infrared camera etc., for example, and detects the temperature of the 1st outer surface 21a of the to-be-contacted member 21. FIG. A 2nd outer surface detection part is arrange | positioned in the place away from the presentation apparatus. The second outer surface detection unit transmits at least one of temperature information indicating the detected temperature and analysis information obtained by analyzing the temperature information to the information receiving unit of the presentation device.
The temperature information here is not limited to temperature. For example, the temperature information may be a temperature control instruction signal, or may be a voltage output from the thermocouple when the second outer surface detection unit is a thermocouple. The temperature control instruction signal referred to here is instruction information that does not include so-called temperature information, for example, control profile number, instruction information of the control content itself (for example, information such as how many seconds the heating is applied with how many volts are applied). Good. For example, the analysis information is an average value or variance of a plurality of temperatures when the temperature information represents a plurality of temperatures.
The second outer surface detection unit may include a calculation unit for analyzing the temperature information to obtain analysis information.

情報受領部は、送信された温度情報及び解析情報の少なくとも一方を受領する。
装置制御部４２は、温度情報及び解析情報の少なくとも一方に基づいて、第１外面２１ａの温度変化の情報を受領した場合に、第１外面２１ａの温度が特定のプロファイルに基づいて変化するように温度調節部２６を制御する。
なお、第２外面検出部が演算部を備えず、温度情報を送信するように構成されるとともに、呈示装置が演算部を備えて、送信された温度情報を解析して解析情報を求めるように構成してもよい。 The information receiving unit receives at least one of the transmitted temperature information and analysis information.
When the device control unit 42 receives information on the temperature change of the first outer surface 21a based on at least one of the temperature information and the analysis information, the temperature of the first outer surface 21a changes based on the specific profile. The temperature adjustment unit 26 is controlled.
In addition, the second outer surface detection unit does not include a calculation unit and is configured to transmit temperature information, and the presentation device includes a calculation unit so as to analyze the transmitted temperature information and obtain analysis information. It may be configured.

呈示装置をこのように構成しても、使用者Ｐが被接触部材２１の第１外面２１ａに接触し、第２外面検出部により第１外面２１ａの温度変化を検知した場合に、第２外面検出部は、第１外面２１ａの温度情報及び解析情報の少なくとも一方を情報受領部に送信する。情報受領部が温度情報及び解析情報の少なくとも一方を受領すると、装置制御部４２が温度調節部２６を制御することで、第１外面２１ａの温度が特定のプロファイルに基づいて変化する。これにより、使用者Ｐは、この被接触部材２１に対して、被接触部材２１を形成する材料の熱伝導率、占める体積等が異なる部材の温度のプロファイルと、使用者Ｐが実際に接触している被接触部材２１の温度のプロファイルとが同等であると感じる。
したがって、使用者Ｐが接触した被接触部材２１を、被接触部材２１とは形成されている材料、占める体積等が異なるように使用者に感じさせることができる。 Even when the presenting device is configured in this way, when the user P contacts the first outer surface 21a of the contacted member 21 and the temperature change of the first outer surface 21a is detected by the second outer surface detection unit, the second outer surface is detected. The detection unit transmits at least one of temperature information and analysis information of the first outer surface 21a to the information receiving unit. When the information receiving unit receives at least one of the temperature information and the analysis information, the device control unit 42 controls the temperature adjusting unit 26 so that the temperature of the first outer surface 21a changes based on the specific profile. As a result, the user P actually contacts the contact member 21 with the temperature profile of the member having a different thermal conductivity, occupied volume, etc., from the material forming the contact member 21. It is felt that the temperature profile of the contacted member 21 is equivalent.
Therefore, it is possible to make the user feel the contacted member 21 in contact with the user P so that the formed member, the occupied volume, and the like are different from the contacted member 21.

呈示装置１６を使用する使用者Ｐの指Ｐ１の温度がほぼ一定と考えられる場合等には、呈示装置１６は、使用者検出部３１、外気検出部３２、調節検出部３３、面積検出部３６を備えなくてもよい。
使用者Ｐが被接触部材２１に接触する部位は指Ｐ１に限定されず、手、足、頭等でもよい。 When the temperature of the finger P1 of the user P who uses the presentation device 16 is considered to be substantially constant, the presentation device 16 includes the user detection unit 31, the outside air detection unit 32, the adjustment detection unit 33, and the area detection unit 36. May not be provided.
The part where the user P contacts the contacted member 21 is not limited to the finger P1, but may be a hand, a foot, a head, or the like.

１ 携帯電話
１６，５１ 呈示装置（模擬触覚呈示装置）
２１ 被接触部材
２１ａ 第１外面
２１ｂ 第２外面
２６，５２ 温度調節部
２７ ペルチェ素子
３１ 使用者検出部
３２ 外気検出部
３４ 外面検出部（検出部）
３６ 面積検出部
４１ 記憶部
４２ 装置制御部（制御部）
５３ ヒートシンク
５４ 配管
１０１ 基準部材
１０１ａ 第１基準外面（基準外面）
Ａ 接触面積
Ｐ 使用者
Ｑ１，Ｑ２ 伝熱量
Ｒ 冷媒 1 Mobile phone 16,51 presentation device (simulated tactile sense presentation device)
21 Contacted member 21a First outer surface 21b Second outer surface 26, 52 Temperature adjustment unit 27 Peltier element 31 User detection unit 32 Outside air detection unit 34 Outer surface detection unit (detection unit)
36 Area detection unit 41 Storage unit 42 Device control unit (control unit)
53 Heat sink 54 Piping 101 Reference member 101a First reference outer surface (reference outer surface)
A Contact area P User Q1, Q2 Heat transfer amount R Refrigerant

Claims (17)

第１外面を有する被接触部材と、
前記被接触部材に設けられ、前記被接触部材の加熱及び冷却の少なくとも一方を行う温度調節部と、
前記第１外面の温度を検出する検出部と、
前記温度調節部を制御する制御部と、
を備える模擬触覚呈示装置であり、
前記検出部により前記第１外面の温度変化を検知した場合に、
前記制御部は、前記第１外面の温度が特定のプロファイルに基づいて変化するように前記温度調節部を制御する、模擬触覚呈示装置。 A contacted member having a first outer surface;
A temperature adjusting unit provided on the contacted member and performing at least one of heating and cooling of the contacted member;
A detector for detecting the temperature of the first outer surface;
A control unit for controlling the temperature adjustment unit;
A simulated tactile presentation device comprising:
When detecting the temperature change of the first outer surface by the detection unit,
The simulated tactile sense presentation device, wherein the control unit controls the temperature adjusting unit so that a temperature of the first outer surface changes based on a specific profile. 前記被接触部材に対して、前記被接触部材を形成する材料の熱伝導率、又は体積が異なる基準部材を仮定し、
前記プロファイルは、予め、使用者が接触する前記基準部材における前記第１外面に相当する基準外面での時間に対する温度変化を表すパターンとして得られ、
前記制御部は、前記第１外面での時間に対する温度変化が、前記プロファイルと同等になるように前記温度調節部を制御する、請求項１に記載の模擬触覚呈示装置。 Assuming a reference member having a different thermal conductivity or volume of the material forming the contacted member relative to the contacted member,
The profile is obtained in advance as a pattern representing a temperature change with respect to time on a reference outer surface corresponding to the first outer surface of the reference member in contact with a user,
The simulated tactile sensation presentation apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the temperature adjustment unit so that a temperature change with respect to time on the first outer surface is equal to the profile. 前記プロファイルを記憶する記憶部を備えている、請求項１又は２に記載の模擬触覚呈示装置。   The simulated tactile sensation presentation apparatus according to claim 1, further comprising a storage unit that stores the profile. 前記温度調節部は、前記加熱及び前記冷却の両方を行う、請求項１から３のいずれか一項に記載の模擬触覚呈示装置。   4. The simulated tactile sensation presentation apparatus according to claim 1, wherein the temperature adjustment unit performs both the heating and the cooling. 5. 前記温度調節部は前記被接触部材を兼ねる、請求項１から４のいずれか一項に記載の模擬触覚呈示装置。   The simulated tactile sensation providing apparatus according to claim 1, wherein the temperature adjustment unit also serves as the contacted member. 前記検出部が検出した前記第１外面の温度の変化率の絶対値が、予め定められた基準温度変化率以上であるときに、前記制御部は、前記検出部により前記第１外面の温度変化を検知する、請求項１から５のいずれか一項に記載の模擬触覚呈示装置。   When the absolute value of the change rate of the temperature of the first outer surface detected by the detection unit is equal to or higher than a predetermined reference temperature change rate, the control unit changes the temperature change of the first outer surface by the detection unit. The simulated tactile sensation presentation apparatus according to claim 1, wherein 前記温度調節部はペルチェ素子を有している、請求項１から６のいずれか一項に記載の模擬触覚呈示装置。   The simulated tactile sensation providing apparatus according to claim 1, wherein the temperature adjustment unit includes a Peltier element. 前記温度調節部は、ヒートシンクと、前記ヒートシンクとの間で熱交換を行う冷媒が内部を流れる配管と、を有している、請求項１から６のいずれか一項に記載の模擬触覚呈示装置。   The simulated tactile sensation presentation device according to any one of claims 1 to 6, wherein the temperature adjustment unit includes a heat sink and a pipe through which a refrigerant that exchanges heat with the heat sink flows. . 前記配管は、前記被接触部材の内部に設けられている、請求項８に記載の模擬触覚呈示装置。   The simulated tactile sense presentation device according to claim 8, wherein the pipe is provided inside the contacted member. 前記配管は、前記被接触部材における前記第１外面とは反対側の第２外面に設けられている、請求項８に記載の模擬触覚呈示装置。   The simulated tactile sense presentation device according to claim 8, wherein the pipe is provided on a second outer surface of the contacted member opposite to the first outer surface. 前記第１外面に接触する部分の使用者の温度を検出する使用者検出部を備えている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の模擬触覚呈示装置。   The simulated tactile sensation presentation apparatus according to any one of claims 1 to 10, further comprising a user detection unit that detects a temperature of a user in a portion that contacts the first outer surface. 外気の温度を検出する外気検出部を備えている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の模擬触覚呈示装置。   The simulated tactile sense presentation device according to any one of claims 1 to 11, further comprising an outside air detection unit that detects a temperature of outside air. 前記第１外面における使用者が接触する接触面積を検出する面積検出部を備えている、請求項１から１２のいずれか一項に記載の模擬触覚呈示装置。   The simulated tactile sensation presentation apparatus according to any one of claims 1 to 12, further comprising an area detection unit that detects a contact area of the first outer surface with which a user contacts. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の模擬触覚呈示装置を備える、携帯電話。   A mobile phone comprising the simulated tactile sense presentation device according to any one of claims 1 to 13. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の模擬触覚呈示装置を備える、玩具。   A toy comprising the simulated tactile sensation presentation device according to any one of claims 1 to 13. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の模擬触覚呈示装置を備える、模擬人体。   A simulated human body comprising the simulated tactile sense presentation device according to any one of claims 1 to 13. 第１外面を有する被接触部材と、
前記被接触部材に設けられ、前記被接触部材の加熱及び冷却の少なくとも一方を行う温度調節部と、
前記第１外面の温度情報及び前記温度情報が解析された解析情報の少なくとも一方を受領する情報受領部と、
前記温度情報及び前記解析情報の少なくとも一方に基づいて前記温度調節部を制御する制御部と、
を備える模擬触覚呈示装置であり、
前記温度情報及び前記解析情報の少なくとも一方に基づいて、前記第１外面の温度変化の情報を受領した場合に、
前記制御部は、前記第１外面の温度が特定のプロファイルに基づいて変化するように前記温度調節部を制御する、模擬触覚呈示装置。 A contacted member having a first outer surface;
A temperature adjusting unit provided on the contacted member and performing at least one of heating and cooling of the contacted member;
An information receiving unit for receiving at least one of temperature information of the first outer surface and analysis information obtained by analyzing the temperature information;
A control unit that controls the temperature adjustment unit based on at least one of the temperature information and the analysis information;
A simulated tactile presentation device comprising:
Based on at least one of the temperature information and the analysis information, when receiving information on the temperature change of the first outer surface,
The simulated tactile sense presentation device, wherein the control unit controls the temperature adjusting unit so that a temperature of the first outer surface changes based on a specific profile.
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