JPWO2017119190A1 - Tactile reproduction device - Google Patents
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Abstract
【課題】 仮想の被接触物体を指で掴んで操作するのを模した反力と感触を指に与えることができる触覚再現装置を提供する。【解決手段】 入力装置20はケース21から第1の対向操作体33Aと第2の対向操作体33Bおよび親指操作体43が突出している。親指で親指操作体43を保持し、人差し指と中指でそれぞれ対向操作体33A,33Bを保持することで、被接触物体を掴んだのと同じ動作が行われる。制御部からケース21の内部のモータに制御信号が与えられ、対向操作体33A,33Bと親指操作体43から指に反力が与えられる。また、各操作体33A,33B,43には、第2の検知部54A,54B,59が設けられ、操作体の表面での指の摺動を検知できる。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tactile reproduction device capable of giving a finger a reaction force and a touch imitating that a virtual contacted object is grasped with a finger and operated. A first opposing operation body 33A, a second opposing operation body 33B, and a thumb operation body 43 project from a case 21 in an input device 20. By holding the thumb operation body 43 with the thumb and holding the opposing operation bodies 33A and 33B with the index finger and the middle finger, respectively, the same operation as that of grasping the contacted object is performed. A control signal is given to the motor inside the case 21 from the control unit, and a reaction force is given to the finger from the opposing operation bodies 33A and 33B and the thumb operation body 43. In addition, the operation bodies 33A, 33B, and 43 are provided with second detection units 54A, 54B, and 59, and can detect the sliding of the finger on the surface of the operation body. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、入力装置に設けられた操作体を指で掴んだときに、仮想の被接触物体に指を触れたのを模した軟質度や硬質度さらには動きや温度を感じることができる触覚再現装置に関する。 The present invention provides a tactile sensation that allows the user to feel softness and hardness, as well as movement and temperature, imitating touching a virtual contacted object with a finger when an operator provided on the input device is grasped with the finger. It relates to a reproduction device.
特許文献1に仮想空間表示装置に関する発明が記載されている。
この仮想空間表示装置は、端末通信部とサーバーとで通信可能とされており、端末通信部に液晶ディスプレイと入力部とを含むタッチパネルが装備されている。Patent Document 1 describes an invention related to a virtual space display device.
This virtual space display device can communicate with a terminal communication unit and a server, and the terminal communication unit is equipped with a touch panel including a liquid crystal display and an input unit.
サーバーからの通信により、タッチパネルの液晶ディスプレイにショッピングモールの画像が表示される。ユーザがタッチパネルをドラッグすると、表示されているショッピングモール内の情景を移動させることができ、ショッピングモールの画面内の商品サムネイルをユーザがタップすると、商品の詳細情報が画面に表示される。ユーザは、購入する予定の商品をストックエリアに一時的に集めておくことができ、ストック商品について決済処理を行うことで、商品を購入できるようになっている。 By the communication from the server, the shopping mall image is displayed on the liquid crystal display of the touch panel. When the user drags the touch panel, the displayed scene in the shopping mall can be moved, and when the user taps a product thumbnail in the shopping mall screen, detailed information on the product is displayed on the screen. The user can temporarily collect the products to be purchased in the stock area, and can purchase the products by performing a settlement process on the stock products.
特許文献1に記載された仮想空間表示装置では、ショッピングモールのストアに表示されている商品の価格や色を確かめ、さらに商品の詳細情報を参酌して購入しようとする商品を探すことができる。 In the virtual space display device described in Patent Literature 1, it is possible to check the price and color of a product displayed in a store of a shopping mall, and further search for a product to be purchased with reference to detailed product information.
しかし、実際に商品に触れることができないので、その商品の大きさや質感などを手で感じることはできない。また、商品が変形するものや動くものである場合に、その変形や動きにどの程度の力を要するのかを手で感じることも不可能である。さらには、商品の軟質感や動きを感じることができず、温度も感じることはできない。 However, since the product cannot actually be touched, the size and texture of the product cannot be felt by hand. In addition, when the product is deformed or moves, it is impossible to feel by hand how much force is required for the deformation and movement. Furthermore, you cannot feel the soft texture or movement of the product, and you cannot feel the temperature.
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、入力装置に対して指で複数方向への操作力を与えることで、所定の被接触物体を手で操作したときの軟質感や硬質感などを模した反力を機械的に生成することができ、さらに物体の動きや温度などの感触も得ることができる触覚再現装置を提供することを目的としている。 The present invention solves the above-described conventional problems, and gives an input device an operation force in a plurality of directions with a finger so that a soft touch and a hard feeling when a predetermined contacted object is operated by hand. It is an object of the present invention to provide a tactile reproduction device that can mechanically generate a reaction force that mimics the above, and can also obtain a feeling such as movement and temperature of an object.
第1の本発明の触覚再現装置は、入力装置と制御部とを有し、
前記入力装置には、進退移動し指で押圧可能な操作体と、前記操作体の移動位置を検知する第1の検知部と、前記操作体に進退方向の力を与える進退駆動部と、前記操作体に設けられて前記操作体に触れた指の前記進退移動方向と交差する方向への移動を検知する第2の検知部とが設けられ、
前記制御部では、前記第1の検知部からの検知情報に基づいて前記進退駆動部を駆動し前記操作体から指に力を与える第1の反力付与制御と、前記第2の検知部からの検知情報に基づいて前記進退駆動部を駆動し前記操作体から指に力を与える第2の反力付与制御とが行われることを特徴とするものである。The tactile reproduction device of the first aspect of the present invention has an input device and a control unit,
The input device includes an operation body that can move forward and backward and can be pressed with a finger, a first detection unit that detects a movement position of the operation body, a forward / backward drive unit that applies a force in the forward / backward direction to the operation body, A second detection unit that is provided on the operating body and detects a movement of a finger touching the operating body in a direction that intersects the forward / backward moving direction;
In the control unit, based on detection information from the first detection unit, a first reaction force application control that drives the advance / retreat drive unit and applies a force to the finger from the operating body, and from the second detection unit Based on this detection information, second reaction force application control is performed in which the advance / retreat driving unit is driven and force is applied to the finger from the operating body.
第2の本発明の触覚再現装置は、入力装置と制御部とを有し、
前記入力装置には、進退移動し指で押圧可能な操作体と、前記操作体の移動位置を検知する第1の検知部と、前記操作体に進退方向の力を与える進退駆動部と、前記操作体に設けられて前記操作体に触れた指に感触を与える感触発生部と、前記操作体に設けられて前記操作体に触れた指の前記進退移動方向と交差する方向への移動を検知する第2の検知部とが設けられ、
前記制御部では、前記第1の検知部からの検知情報に基づいて前記進退駆動部を駆動し前記操作体から指に力を与える反力付与制御と、前記第2の検知部からの検知情報に基づいて前記感触発生部を動作させて指に感触を与える感触付与制御とが行われることを特徴とするものである。The tactile reproduction device of the second aspect of the present invention has an input device and a control unit,
The input device includes an operation body that can move forward and backward and can be pressed with a finger, a first detection unit that detects a movement position of the operation body, a forward / backward drive unit that applies a force in the forward / backward direction to the operation body, A touch generation unit that is provided on the operating body and gives a touch to a finger that touches the operating body, and a movement of the finger that is provided on the operating body and touches the operating body in a direction crossing the forward / backward movement direction is detected. A second detection unit is provided,
In the control unit, reaction force application control for driving the advance / retreat driving unit based on detection information from the first detection unit and applying force to the finger from the operating body, and detection information from the second detection unit Based on the above, a feeling imparting control for giving a feeling to the finger by operating the feeling generating part is performed.
第2の本発明の触覚再現装置では、前記感触発生部が振動発生部である。この場合に、前記振動発生部で発生する振動の周波数は、前記進退駆動部で操作体に与えることができる往復運動の周波数よりも高いものとなる。 In the tactile sensation reproducing device according to the second aspect of the present invention, the touch generating part is a vibration generating part. In this case, the frequency of the vibration generated in the vibration generating unit is higher than the frequency of the reciprocating motion that can be given to the operating body by the advance / retreat driving unit.
第2の本発明の触覚再現装置では、前記感触発生部が熱可変素子であってもよいし、さらに前記感触発生部として振動発生部と熱可変素子の双方を設けてもよい。 In the tactile sensation reproducing device according to the second aspect of the present invention, the touch generating part may be a heat variable element, and both the vibration generating part and the heat variable element may be provided as the touch generating part.
本発明の触覚再現装置は、前記操作体が複数設けられているものとして構成できる。
例えば、前記入力装置には、親指で押圧操作される親指操作体と、人差し指と中指で個別に押圧操作される第1の対向操作体ならびに第2の対向操作体とが設けられており、
前記親指操作体の突出方向に対して、第1の対向操作体と第2の対向操作体が逆向きに突出しているものである。The tactile sensation reproducing device of the present invention can be configured as a plurality of the operating bodies.
For example, the input device is provided with a thumb operating body that is pressed with a thumb, a first opposing operating body and a second opposing operating body that are individually pressed with an index finger and a middle finger,
The first opposing operating body and the second opposing operating body protrude in opposite directions with respect to the protruding direction of the thumb operating body.
本発明の触覚再現装置は、前記制御部に被接触物体に関する情報が保持されており、前記情報に基づいて、指で前記被接触物体に接触するのを模した前記反力付与制御が行われる。 In the haptic reproduction apparatus according to the present invention, information related to the contacted object is held in the control unit, and based on the information, the reaction force application control that simulates contacting the contacted object with a finger is performed. .
または、本発明の触覚再現装置は、前記制御部に被接触物体に関する情報が保持されており、前記情報に基づいて、指で前記被接触物体に接触するのを模した前記反力付与制御と前記感触付与制御が行われる。 Alternatively, in the haptic reproduction apparatus according to the present invention, the control unit holds information about the contacted object, and based on the information, the reaction force application control that imitates touching the contacted object with a finger. The feeling imparting control is performed.
本発明の触覚再現装置は、表示装置が設けられており、
前記制御部によって、前記表示装置の表示画面に仮想の前記被接触物体の画像と手の画像が表示され、
前記入力装置の前記操作体が押されると、前記手の画像で前記被接触物体の状態を変化させる表示が行われるものとして構成できる。The tactile reproduction device of the present invention is provided with a display device,
The control unit displays a virtual image of the contacted object and a hand image on the display screen of the display device,
When the operation body of the input device is pressed, a display for changing the state of the contacted object with the image of the hand can be performed.
この場合に、前記入力装置の表示画面の変化に付随した発音装置が設けられているものが好ましい。 In this case, it is preferable that a sounding device associated with a change in the display screen of the input device is provided.
本発明の触覚再現装置は、前記反力付与制御では、前記被接触物体の軟質度や硬質度が再現され、前記感触付与制御では、前記被接触物体の動きや温度が再現されるものである。 In the tactile sensation reproduction device of the present invention, the softness and hardness of the contacted object are reproduced in the reaction force application control, and the movement and temperature of the contacted object are reproduced in the touch application control. .
本発明の触覚再現装置は、操作体を指で押したときに操作体の進退移動に応じた反力を発生させ、さらに操作体に触れた指を進退移動方向と交差する方向へ移動させることで、仮想の被接触物体に指を触れているのを模した軟質感や硬質感を指に与えることができる
。The tactile sensation reproduction device of the present invention generates a reaction force according to the advance / retreat movement of the operation body when the operation body is pressed with a finger, and further moves the finger touching the operation body in a direction crossing the forward / backward movement direction. Thus, it is possible to give the finger a soft texture or a hard feeling imitating that the finger is touching the virtual contacted object.
さらに、操作体に異なる向きの操作力を与えることで、被接触物体を模した動きや温度の感触を指に与えることもできる。 Furthermore, by giving an operating force in a different direction to the operating body, it is also possible to give the finger a feeling of movement or temperature imitating the contacted object.
<全体の構造>
図1Aと図1Bに、本発明の触覚再現装置1A,1Bを使用している状態が示されている。<Overall structure>
1A and 1B show a state in which the
図1Aに示す第1の実施の形態の触覚再現装置1Aは、装置本体10Aと入力装置20とから構成されている。図1Aでは、入力装置20が1個使用され、この入力装置20が右手で操作されている。
A
入力装置20はコード52によって装置本体10Aに接続されている。装置本体10Aには表示装置13が設けられている。表示装置13はカラー液晶表示パネルやエレクトロルミネッセンス表示パネルなどである。装置本体10Aはパーソナルコンピュータや、比較的大きな表示画面を有するデモンストレーション用の表示装置などである。
The
図5に示すように、装置本体10Aには、表示装置13を駆動するための表示ドライバー14と、表示ドライバー14の表示形態を制御する制御部15とが設けられている。制御部15はCPUとメモリを主体として構成されている。また、制御部15とそれぞれの入力装置20との間で信号を授受するためのインターフェース16が設けられている。
As shown in FIG. 5, the apparatus main body 10 </ b> A is provided with a
図1Bに示す第2の実施の形態の触覚再現装置1Bは、装置本体10Bと入力装置20とから構成されている。図1Bでは、同じ入力装置20が2個使用され、入力装置20が右手と左手で操作されている。
A
装置本体10Bは、目の前方に装着するマスク型本体11と、このマスク型本体11を頭部に装着するためのストラップ12を有している。
The apparatus
装置本体10Bのマスク型本体11に、表示装置13が設けられている。この表示装置13は、操作者の目の前方に設置されて目視可能となっている。図5に示す表示ドライバー14と制御部15およびインターフェース16などは、マスク型本体11に搭載されている。
A
図2(A)には入力装置20を上方から外観が斜視図で示され、図2(B)には入力装置20を下方から見た外観が斜視図で示されている。図3は、入力装置20の分解斜視図である。図4には、入力装置20に内蔵されている3組の触覚発生ユニットのうちの第1の触覚発生ユニット30Aの構造が示されている。図2(A)と図3および図4には、入力装置20を基準としたX−Y−Z座標が示されている。入力装置20はZ方向が各操作体の押圧方向である。
2A is a perspective view of the external appearance of the
図1Aと図1Bに示す使用例では、入力装置20は、Y方向が上下に向けられた姿勢で人の手に保持されている。
In the usage example shown in FIGS. 1A and 1B, the
図2に示すように、入力装置20は合成樹脂製のケース21を有している。ケース21は片手で保持可能な大きさである。ケース21は上部ケース22と下部ケース23とが組み合わされて構成されている。図3に示すように、上部ケース22と下部ケース23は、Z方向に分割可能である。上部ケース22と下部ケース23は、ねじ止め手段などで互いに固定されており、2つのケース22,23の内部に機構収納空間が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
上部ケース22はZ方向に向く表面が第1の面22aであり、下部ケース23はZ方向に向く表面が第2の面23aである。図3に示すように、上部ケース22には、第1の面22aでZ方向に貫通する操作穴24,24が開口している。下部ケース23には、第2の面23aをZ方向に貫通する操作穴25が開口している。操作穴24,24はY方向に並んで形成されており、Y方向での開口寸法は、操作穴25が個々の操作穴24よりも大きくなっている。
The surface of the
上部ケース22のY方向に向く端面には、コネクタ装着穴26が開口しており、下部ケース23のY方向に向く端面には、電源プラグ装着穴27が開口している。
A
図3に示すように、ケース21の内部の機構収納空間に、機構シャーシ28が収納されている。機構シャーシ28は、金属板から折り曲げられて、X−Y平面と平行な取付け板部28aと、Y−Z平面と平行な区分板部28bとが形成されている。
As shown in FIG. 3, a
区分板部28bを挟んでX方向の一方の側に、第1の触覚発生ユニット30Aと第2の触覚発生ユニット30Bが固定されている。第1の触覚発生ユニット30Aと第2の触覚発生ユニット30Bは、Y方向に並んで配置されている。区分板部28bを挟んでX方向の他方の側に、第3の触覚発生ユニット40が1組設けられている。
The first tactile
<触覚発生ユニットの構造>
図4には、第1の触覚発生ユニット30Aの構造が示されている。<Structure of tactile generating unit>
FIG. 4 shows the structure of the first tactile
第1の触覚発生ユニット30Aは、金属板30を折り曲げたフレーム31を有している。このフレーム31が区分板部28bに固定されることで、機構シャーシ28に第1の触覚発生ユニット30Aが搭載されている。
The first tactile sensation generating unit 30 </ b> A has a
フレーム31に移動部材32Aが設けられている。移動部材32Aは合成樹脂材料で形成されており、その先部に第1の対向操作体33Aが固定されている。第1の対向操作体33Aは合成樹脂材料で形成されている。図2に示すように、第1の対向操作体33Aは、上部ケース22に形成された操作穴24から外部に突出している。
A moving member 32 </ b> A is provided on the
図1Aと図1Bに示すように、入力装置20が右手で保持されているときは、第1の対向操作体33Aは人差し指で押されることになり、図1(B)に示すように、入力装置20が左手で保持されているときは、第1の対向操作体33Aが中指で操作される。
As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, when the
図4に示すように、フレーム31の一方の側板部31aにZ方向に延びる案内長穴31cが形成されている。移動部材32Aの側部には摺動突部32aが一体に形成されており、摺動突部32aが案内長穴31cの内部を摺動することで、移動部材32Aがフレーム31上でZ方向へ移動自在に支持されている。移動部材32Aは凹部32bを有している。この凹部32bの内部では、移動部材32Aとフレーム31の下端部との間の圧縮コイルばね34が介在している。この圧縮コイルばね34の弾性力によって、移動部材32Aは第1の対向操作体33Aが上部ケース22から突出する方向であるZ方向の図示上方に向けて付勢されている。
As shown in FIG. 4, a guide
フレーム31の一方の側壁部31aにモータ35Aが固定されている。モータ35Aの出力軸には出力歯車36aが固定されている。側壁部31aの外面に減速歯車36bが回転自在に支持されており、出力歯車36aと減速歯車36bとが噛み合っている。フレーム31の側壁部31aにギヤボックス37が固定されており、ギヤボックス37の内部に減速機構が収納されている。前記減速歯車36bの回転力は、ギヤボックス37内の減速機構で減速される。ギヤボックス37内の減速機構は、太陽歯車と遊星歯車などから構成されている。
A motor 35 </ b> A is fixed to one
ギヤボックス37の減速出力軸にピニオン歯車37aが固定されている。移動部材32Aには厚肉部の表面にラック部32cが形成されており、ピニオン歯車37aとラック部32cとが噛み合っている。ピニオン歯車38aの歯部とラック部32cの歯部は、移動部材32Aの移動方向と直交するY方向に対して傾けられたはす歯である。
A
前記圧縮コイルばね34を設けることで、ピニオン歯車38aとラック部32cとのバックラッシュを解消することができる。ただし、それぞれの触覚発生ユニットに圧縮コイルばね34が設けられていなくてもよい。
By providing the
この実施の形態では、モータ35Aと歯車36a,36bとギヤボックス37およびピニオン歯車37aとラック部32cとで、進退駆動部が構成されている。
In this embodiment, the
フレーム31の他方の側壁部31bに第1の検知部38Aが固定されている。第1の検知部38Aは、進退移動検知部であり、側壁部31bに固定されたステータ部と、ステータ部に対向して回転するロータ部とを有している。ロータ部に設けられたロータ軸がピニオン歯車37aと一緒に回転する。第1の検知部38Aは抵抗変化式であり、ステータ部に円弧状の抵抗体パターンが設けられ、ロータ部に前記抵抗体パターンを摺動する摺動子が設けられている。なお、第1の検知部38Aは磁気検知型であって、ロータ部に回転マグネットが固定され、ステータ部にGMR素子などの磁気検知素子が設けられて、ロータ部の回転角度が磁気検知素子によって検知されるものであってもよい。または、第1の検知部38Aが、光学式の進退移動検知部であってもよい。
The
図3に示すように、区分板部28bを挟んでX方向の一方の側に、第1の触覚発生ユニット30Aと並んで第2の触覚発生ユニット30Bが固定されている。第2の触覚発生ユニット30Bの構造は、第1の触覚発生ユニット30Aの構造と同じであるため、詳しい構造の説明は省略する。
As shown in FIG. 3, the second tactile
第2の触覚発生ユニット30Bでは移動部材32BのZ側の上部に第2の対向操作体33Bが固定されている。第2の対向操作体33Bは形状と寸法が第1の対向操作体33Aと同じである。
In the second tactile
また、第2の触覚発生ユニット30Bでは、モータを35Bで示し、第1の検知部を38Bで示しているが、これらは、第1の触覚発生ユニット30Aに設けられたモータ35Aおよび第1の検知部38Aと同じ構造である。
In the second tactile
図1Aと図1Bに示すように、入力装置20が右手で保持されているときは、第2の対向操作体33Bは中指で押されることになり、図1(B)に示すように、入力装置20が左手で保持されているときは、第2の対向操作体33Bが人差し指で操作される。
As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, when the
図3に示すように、機構シャーシ28の区分板部28bの他方の側に第3の触覚発生ユニット40が設けられている。
As shown in FIG. 3, a third tactile
第3の触覚発生ユニット40は、第1の触覚発生ユニット30Aおよび第2の触覚発生ユニット30Bと基本的な構造が同じであるが、第3の触覚発生ユニット40の方がやや大きく構成されている。第3の触覚発生ユニット40は、フレーム41に移動部材42がZ方向へ移動自在に支持されており、移動部材42の先部に親指操作体43が固定されている。親指操作体43は、下部ケース23の操作穴25から図示下方へ突出している。移動部材42は圧縮コイルばね44によって、親指操作体43が操作穴25から突出する方向へ付勢されている。なお前述のようにこの圧縮コイルばね44は省略することが可能である。
The third
親指操作体43は、Y方向の幅寸法が、第1の対向操作体33Aと第2の対向操作体33Bよりも大きく形成されており、第1の対向操作体33Aと第2の対向操作体33Bの双方が、親指操作体43とZ方向で対向している。図1Aと図1Bに示すように、入力装置20は右手で保持されるときと左手で保持されるときの双方において、親指操作体43が親指で操作される。
The
第3の触覚発生ユニット40においても、フレーム41にモータ45が固定されており、モータ45の出力軸に固定された出力歯車46aが減速歯車46bと噛み合っている。前記減速歯車46bの回転力は、ギヤボックス47内の減速機構で減速され、その減速出力がピニオン歯車から、移動部材42に形成されたラック部に伝達される。そしてピニオン歯車の回転が第1の検知部48で検知される。
Also in the third tactile
図2に示すように、第1の対向操作体33Aの端面に第1の感触発生部56Aが固定され、第2の対向操作体33Bの端面に第2の感触発生部56Bが固定されている。また親指操作体43の端面に第3の感触発生部55が固定されている。
As shown in FIG. 2, the first
図4に示すように、第1の感触発生部56Aは、第1の対向操作体33Aの端面に固定される振動発生部57と、この振動発生部57に重ねられた熱可変素子58とを有している。第2の感触発生部56Bも振動発生部57とその上に重ねられた熱可変素子58を有している。同様に、第3の感触発生部55も、振動発生部57とその上に重ねられた熱可変素子58を有している。
As shown in FIG. 4, the first
振動発生部57は、立方体形状のケースの内部に振動子が収納されている。振動子はケース内で板バネなどの弾性部材によってZ方向へ振動自在に支持されている。振動子にはコイルが巻かれており、ケース内には前記コイルに対向する磁石が固定されている。コイルに交流電流を与えることで、振動子が振動する。逆に、振動子が磁石で形成され、振動子に対向するコイルがケース内に固定されていてもよい。あるいは振動発生部57が圧電素子で構成されていてもよい。 In the vibration generating unit 57, a vibrator is housed inside a cubic case. The vibrator is supported in the case so as to freely vibrate in the Z direction by an elastic member such as a leaf spring. A coil is wound around the vibrator, and a magnet facing the coil is fixed in the case. The vibrator vibrates by applying an alternating current to the coil. Conversely, the vibrator may be formed of a magnet, and a coil facing the vibrator may be fixed in the case. Or the vibration generation part 57 may be comprised with the piezoelectric element.
振動発生部57は、比較的高い周波数の振動を発生することができ、その振動の周波数は、第1の触覚発生ユニット30Aと第2の触覚発生ユニット30Bおよび第3の触覚発生ユニット40において、モータ35A,35B,45の駆動力で発生させることができる往復運動の周波数よりも高くすることが可能である。
The vibration generating unit 57 can generate a vibration having a relatively high frequency, and the vibration frequency is determined by the first tactile
熱可変素子58は、いわゆるペルチェ素子であり、対向する2枚の金属板に直流電流を与えたときのペルチェ効果の熱の移動を利用したものであり、電流方向に応じてZ方向の表面側の金属板の熱量が変化する。電流方向と電流量を制御することで、熱可変素子58に触れた指に温かい温度や冷たい温度を感じさせることが可能である。
The
さらに、図3と図4に示すように、第1の対向操作体33Aの先端に設けられた前記第1の感触発生部56Aの上に、第2の検知部(摺動検知部)54Aが重ねられて固定されている。同様に、第2の対向操作体33Bの先部では、第2の感触発生部56Bの上に、第2の検知部(摺動検知部)54Bが重ねられて固定されている。また、親指操作体43の先部では、第3の感触発生部55の上に第2の検知部(摺動検知部)59が重ねられて固定されている。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a second detection unit (sliding detection unit) 54 </ b> A is provided on the first touch generation unit 56 </ b> A provided at the tip of the first opposing operation body 33 </ b> A. Overlaid and fixed. Similarly, at the tip of the second opposing
第2の検知部54A,54B,59は、いずれも各感触発生部55,56A,56Bに設けられた熱可変素子58の表面に固定されている。したがって、第2の検知部54A,54B,59は、熱可変素子58の熱を指に伝達できるように薄い構造となっている。
The
第2の検知部54A,54B,59は、樹脂フィルムの基板にX方向に延びる複数のX電極と、Y方向に延びる複数のY電極を有しており、X電極とY電極は互いに絶縁されて交差している。また、X電極とY電極の表面は絶縁層で覆われている。X電極とY電極の一方の電極に順番に電圧が印加され、他方の電極の電流値を順番に検知することで、指が触れたときの電極間の静電容量の変化を検知できる。よって、第2の検知部54A,54B,59は、その表面に触れた指のX方向とY方向の移動(摺動)を検知することができる。
The
なお、第2の検知部54A,54B,59は、触れた指が移動すると抵抗値が変化する可変抵抗センサなどで構成されていてもよい。
Note that the
図3に示すように、ケース21の内部には、信号コネクタ17と電源プラグ29が内蔵されている。信号コネクタ17は、上部ケース22に形成されたコネクタ装着穴26の内部に露出しており、電源プラグ29は、下部ケース23に形成された電源プラグ装着穴27の内部に露出している。
As shown in FIG. 3, a
図5のブロック図に示すように、第1の触覚発生ユニット30Aと第2の触覚発生ユニット30Bおよび第3の触覚発生ユニット40のそれぞれにモータドライバ51が設けられている。第1の触覚発生ユニット30Aに設けられたモータ35Aと第2の触覚発生ユニット30Bに設けられたモータ35Bおよび第3の触覚発生ユニット40に設けられたモータ45は、それぞれのモータドライバ51によって回転駆動される。
As shown in the block diagram of FIG. 5, a
それぞれのモータドライバ51はインターフェース17aを介して前記信号コネクタ17に接続されている。
Each
第1の触覚発生ユニット30Aに搭載された第1の検知部38Aと第2の触覚発生ユニット30Bに搭載された第1の検知部38Bおよび第3の触覚発生ユニット40に搭載された第1の検知部48は、それぞれインターフェース17aを介して前記信号コネクタ17に接続されている。
The
また、第1の触覚発生ユニット30Aに搭載された第1の感触発生部56Aと第2の触覚発生ユニット30Bに搭載された第2の感触発生部56Bおよび第3の触覚発生ユニット40に搭載された第3の感触発生部55も、それぞれインターフェース17aを介して前記信号コネクタ17に接続されている。さらに、それぞれの第2の検知部54A,54B,59も、インターフェース17aを介して前記信号コネクタ17に接続されている。
The first
図5に示すように、入力装置20のケース21の内部に姿勢検知部53が設けられている。姿勢検知部53は、例えば地磁気センサを検知する磁気センサであり、あるいは振動型ジャイロ装置であり、入力装置20の操作空間内での姿勢や操作空間上での位置を検知することができる。姿勢検知部53はインターフェース17aを介して前記信号コネクタ17に接続されている。
As shown in FIG. 5, an
図5に示すように、装置本体10A,10Bにインターフェース16が設けられ、個々のインターフェース16が接続されている信号コネクタと、個々のインターフェース17aが接続されている前記信号コネクタ17とがコード52で接続されている。前記コード52には電源ラインが含まれており、電源ラインが電源プラグ29に接続されている。この電源ラインを通じて装置本体10A,10Bから入力装置20に電力が供給される。
As shown in FIG. 5, an
なお、装置本体10A,10Bとそれぞれの入力装置20とがRF信号によって通信可能とされており、入力装置20に電池が内蔵されていてもよい。この場合には、装置本体10A,10Bと入力装置20とを繋ぐコード52が不要である。
The apparatus
また、装置本体10A,10Bは、さらにサーバーとの通信機能を有しているものであってもよい。
Further, the apparatus
また、図1Aに示す装置本体10Aと図1Bに示す装置本体10Bには、いずれも発音装置が設けられている。発音装置は空間中に音を発するスピーカ、またが操作者の耳に音を与えるレシーバなどである。
Further, the apparatus
次に、前記触覚再現装置1の操作方法と動作について説明する。
<入力装置20の操作と第1の反力付与制御>
図2に示すように、入力装置20は、ケース21の第1の面22aに第1の対向操作体33Aと第2の対向操作体33Bが突出し、第2の面22bに1個の親指操作体43が突出しており、2つの対向操作体33A,33Bと親指操作体43が、Z方向において互いに逆向きに突出している。図1Aと図1Bに示すように、1個の入力装置20が片方の手で保持されて、親指で親指操作体43が押圧操作され、人差し指と中指で第1の対向操作体33Aと第2の対向操作体33Bが押圧操作される。Next, an operation method and operation of the haptic reproduction apparatus 1 will be described.
<Operation of
As shown in FIG. 2, in the
入力装置20では、制御部15の第1の反力付与制御によりそれぞれのモータドライバ51に制御指令が与えられ、第1の触覚発生ユニット30Aのモータ35Aと第2の触覚発生ユニット30Bのモータ35Bおよび第3の触覚発生ユニット40のモータ45が前記制御指令に基づいて動作させられる。
In the
モータ35A,35Bとモータ45の回転を制御することにより、移動部材32A,32Bと移動部材42を任意の位置へ移動させて、その位置で停止させることができる。例えば、第1の対向操作体33Aと第2の対向操作体33Bおよび親指操作体43をケース21から最大限まで突出させた位置で停止させることができ、または各操作体33A,33B,43をケース21の内部に最大限に後退させた位置で停止させることができる。また、各操作体33A,33Bと操作体43を最大突出位置と最大後退位置の中間の任意の位置で停止させることもできる。
By controlling the rotation of the
また、モータ35A,35Bとモータ45に与えられる電力を制御することにより、ケース21から突出している各操作体33A,33B,40を指で押しても動かないように、モータ35A,35B,45のモータを強い力で保持させることができる。
Further, by controlling the electric power applied to the
第1の反力付与制御では、各移動部材32A,32B,42が移動できる状態のときに、第1の対向操作体33Aと第2の対向操作体33Bおよび親指操作体43のいずれかが押されて、移動部材32A,32B,42が押し込み方向へ移動すると、その移動位置が第1の検知部38A,38Bまたは第1の検知部48で検知されて、その検知出力が制御部15に与えられる。制御部15には、反力付与制御のために、移動距離と反力との関係を示す反力作用線(反力作用係数)に関するデータが保持されており、操作体33A,33B,43の押し込み位置に応じて、モータ35A,35Bまたはモータ45が前記反力作用線に応じたトルクを発生するように制御される。これによって、対向操作体33A,33Bを押圧している人差し指と中指、および親指操作体43を押圧している親指に反力が与えられる。
In the first reaction force application control, when each of the moving
図9(A)に、制御部15内のメモリに格納されている反力作用線(反力作用係数)のデータの例が示されている。いずれも横軸が操作体33A,33B,43の押し込み量(押し込み位置)であり、図示右方向に向かうにしたがって押し込み量が多くなっている。
FIG. 9A shows an example of data of reaction force action lines (reaction force action coefficients) stored in the memory in the
縦軸は、モータ35A,35B,45から各移動部材32A,32B,42に与えられる移動力であり、この移動力が対向操作体33A,33Bおよび親指操作体43から各指に与えられる反力となる。縦軸で上に向かうにしたがって、対向操作体33A,33Bおよび親指操作体43をケース21から突出させようとする力が大きくなり、指に感じる反力が大きくなる。
The vertical axis represents the moving force applied from the
図9(A)において実線で示す反力作用線は、各操作体33A,33B,43をケース21に向けて押し込んだときに、その押し込み量に比例して指に感じる反力が一次関数的に増大している。これは指で操作体を押し込めば押し込むほど反力が増加することを意味している。この場合の実線の傾きは、弾性体である仮想の被接触物体を指で押し込んだときの弾性係数に相当している。
In the reaction force action line indicated by a solid line in FIG. 9A, the reaction force felt on the finger in proportion to the amount of pushing when the operating
図9(A)において破線で示す反力作用線は、水平な直線となっている。これは、各操作体33A,33B,43をケース21に向けて押し込んだときにどの位置まで押し込んでも指に感じる反力が一定であることを意味している。これはほとんど弾性を発揮しない軟質な物体を指で押したときの動作を模したものである。
The reaction force action line indicated by a broken line in FIG. 9A is a horizontal straight line. This means that when each operating
このように、モータ35A,35B,45を制御することで、各操作体33A,33B,43を保持している指に、硬質感や軟質感を与えることができる。
In this way, by controlling the
<入力装置20の操作と第2の反力付与制御>
図1Aまたは図1Bに示すように、親指操作体43の先部に親指を触れ、第1の対向操作体33Aの先部と第2の対向操作体33Bの先部に人差し指と中指を触れて入力装置20を保持した状態で、各操作体33A,33B,43を押しながらいずれかの指をX−Y平面に沿って摺動させ、あるいは各操作体33A,33B,43を押すことなくいずれかの指をX−Y平面に沿って摺動させると、第2の検知部54A,54B,59によってその指の動きが検知されて制御部15に検知信号が与えられる。<Operation of
As shown in FIG. 1A or 1B, the thumb is touched to the tip of the
第2の検知部54A,54B,59では、指を操作体33A,33B,43の先部においてX−Y平面内で摺動させたことが検知され、その摺動量も検知される。制御部15では、どの指が摺動したかを判別し、指が摺動した操作体を有する触覚発生ユニットに制御信号が与えられる。例えば、親指操作体43の先部で親指を摺動させたことが第2の検知部59で検知されると、第3の触覚発生ユニット40のモータ45が動作させられ、親指操作体43から親指に反力が与えられる。
In the
なお、本発明の触覚再現装置1A,1Bは、各操作体33A,33B,43の先部に感触発生部55,55A,56Bを設けることなく、各操作体33A,33B,43の先部に、第2の検知部54A,54B,59が直接に固定されていてもよい。
The
<入力装置20の操作と感触付与制御>
親指が親指操作体43に触れ、人差し指と中指が第1の対向操作体33Aと第2の対向操作体33Bに触れているときに、制御部15からの感触制御信号が生成されると、この感触制御信号が、第1の触覚発生ユニット30Aに設けられた第1の感触発生部56Aと第2の触覚発生ユニット30Bに設けられた第2の感触発生部56Bおよび第3の触覚発生ユニット40に設けられた第3の感触発生部55に与えられる。<Operation of
When a touch control signal is generated from the
感触制御信号により、各感触発生部55,56A,56Bの振動発生部57が個別にまたは同時に制御されると、指に振動が与えられる。また、感触制御信号により、各感触発生部55,56A,56Bの熱可変素子58が個別にまたは同時に制御されると、指で感じる温度が変化させられる。感触制御信号によって、振動発生部57と熱可変素子58が同時に駆動されて同時に制御されてもよいし、振動発生部57と熱可変素子58のいずれか一方のみが駆動されて制御されてもよい。
When the vibration generation unit 57 of each of the
したがって、各感触発生部55,56A,56Bは、振動発生部57のみで構成されもよいし、熱可変素子58のみで構成されてもよい。
Therefore, each of the
感触付与制御は、制御部15において第1の検知部38A,38B,48からの検知信号を監視し、指によって各操作体33A,33B,43が押されたときのその押し込み量に応じて、振動発生部57で発生する振動の周波数や振動のデューティ比を変化させ、前記押し込み量に応じて熱可変素子58から指に感じさせる温度を変化させる。
In the feeling imparting control, the
または、第2の検知部54A,54B,59のいずれかが、指の摺動を検知したときに、その摺動動作に対応させて、振動発生部57で発生する振動の周波数や振動のデューティ比を変化させ、熱可変素子58から指に感じさせる熱(温度)を変化させる。
Alternatively, when any of the
あるいは、制御部15では、姿勢検知部53からの検知信号に基づき、入力装置20の姿勢の変化に応じて、振動発生部57で発生する振動の周波数や振動のデューティ比を変化させ、熱可変素子58から指に感じさせる熱(温度)を変化させることもできる。
Alternatively, the
さらには、制御部15のメモリから、模擬的な接触動作の対象となる被接触物体の情報が呼び出され、表示画面13aにその被接触物体の表示画像が表示されている状態で、表示されている被接触物体が特定の姿勢や形状となったときに、振動発生部57で発生する振動の周波数や振動のデューティ比を変化させ、熱可変素子58から指に感じさせる熱(温度)を変化させてもよい。あるいは、模擬的な接触動作の対象となる被接触物体の情報が呼び出されている状態で、操作体33A,33B,43のいずれかが押され、あるいは指が操作体33A,33B,43を摺動したことが検知されると、その操作に応じて、振動発生部57で発生する振動の周波数や振動のデューティ比を変化させ、熱可変素子58から指に感じさせる熱(温度)を変化させてもよい。
Furthermore, the information of the contacted object that is the target of the simulated contact operation is called from the memory of the
このときに、時間の経過に伴って振動発生部57で発生する振動の周波数や振動のデューティ比を変化させてもよく、時間の経過に伴って熱可変素子58から指に感じさせる熱を変化させてもよい。
At this time, the frequency of vibration generated by the vibration generator 57 and the duty ratio of the vibration may be changed with the passage of time, and the heat felt by the finger from the
<動物やぬいぐるみなどを掴む動作を模した操作>
触覚再現装置1A,1Bでは、複数種の仮想の被接触物体を手で保持したり、指で触ったりするのを模した反力と感触を操作者の手に感じさせることができる。複数種の仮想の被接触物体の反力作用線(反力作用係数)のデータや感触制御情報は、制御部15に設けられたメモリに格納されている。また、制御部15で表示ドライバー14が制御され、図1Aまたは図1Bに示す表示装置13に複数種の仮想の被接触物体の画像が選択されて表示され、また手の画像も表示される。これら表示はコンピュータグラフィックによるものである。<Operations simulating the action of grabbing animals and stuffed animals>
In the tactile
図6には、表示装置13の表示画面13aに、仮想の被接触物体として動物61(動物の脚またはぬいぐるみの脚など)が表示されている。
In FIG. 6, an animal 61 (such as an animal leg or a stuffed leg) is displayed on the
表示画面13aには手Hの画像が表示されており、所定の操作を行うことで、表示画面13aに現れている手Hの画像が移動し、手Hの画像が動物61の脚を掴んだ状態に表示状態が変化する。例えば、入力装置20を手で保持して移動させると、その移動姿勢が姿勢検知部53で検知されて制御部15に姿勢に関する情報が与えられる。この情報により表示ドライバー14が制御されて、表示画面13aに現れている手Hの画像が移動し、動物61を掴みに行くように表示される。あるいは、キーボードなどの他の操作部材で、被接触物体として動物61を選択すると、表示画面13aに現れている手Hが動物61の画像を保持するように表示状態が変化する。
The image of the hand H is displayed on the
また、手に保持されている入力装置20の姿勢(向き)を姿勢検知部53で検知することで、表示画面13a内での手の画像の向きも変化する。
In addition, the orientation (orientation) of the
仮想の手Hで保持しようとする仮想の被接触物体として動物61の脚が選択されると、各モータ35A,35B,45が制御されて、対向操作体33A,33Bおよび親指操作体43の初期位置が設定される。仮想の被接触物体が動物61の脚のように3本の指で保持できるときには、対向操作体33A,33Bおよび親指操作体43が、図8(A)に示すように、ケース21から最大限突出した初期位置に設定される。
When the leg of the
制御部15は、メモリから例えば図9(A)に示す反力作用線(反力作用係数)のデータを読み出し、制御部15は前記反力作用線のデータに基づいて各モータ35A,35B,45を制御する。第3の触覚発生ユニット40において、モータ45から移動部材42と親指操作体43に与えられる反力Fa、および第1の触覚発生ユニット30Aにおいて、モータ35Aから移動部材32Aと第1の対向操作体33Aに与えられる反力Fb、ならびに第2の触覚発生ユニット30Bにおいて、モータ35Bから移動部材32Bと第2の対向操作体33Bに与えられる反力Fcは、図9(A)に示すよう設定される。
The
第1の反力付与制御では、図9(A)に示す反力作用線に基づき、3つの指による押し込み量が増加するにしたがって、各指に与えられる反力Fa,Fb,Fcがほぼ一次関数で増加するように制御される。すなわち、入力装置20を保持している3本の指によって動物61の体の一部である脚を保持すると、動物61から弾性反力を受けているように感じることができる。
In the first reaction force application control, the reaction forces Fa, Fb, and Fc applied to the fingers are almost linear as the push amount by the three fingers increases based on the reaction force action line shown in FIG. Controlled to increase with function. That is, when a leg that is a part of the body of the
図9(A)に示すように、表示画面13aにおいて、手Hの画像で動物61を掴んでいる画像が表示されている状態で、例えば親指を上下方向へ移動させると、入力装置20の親指操作体43の先部に設けられた第2の検知部59によって、親指のY方向の摺動が検知されて、その情報が制御部15に与えられて第2の反力付与制御が行われる。
As shown in FIG. 9A, when the image of the hand H displayed on the
第2の反力付与制御では、親指を摺動させて動物61に触れる位置を変化させると、その接触位置に応じて、親指操作体43から親指に与えられる反力Faが変化する。例えば、動物61の表面で親指が触れる位置を移動させると、図9(A)において実線で示す反力作用線の傾きが変化し、親指が触れる場所に応じて動物61の表面の硬さが変化するような触覚を得ることができる。例えば骨が存在する部分に指が移動すると硬く感じ、それ以外の部分に指が移動すると柔らかく感じるようになる。
In the second reaction force application control, when the position of touching the
さらに、図6に示す表示が行われている状態で感触付与制御が行われる。この感触付与制御では、まず指で動物61を保持する画像が表示されると、感触発生部55,56A,56Bの熱可変素子58が制御され、各指が動物61の体温を模した温かみを感じるようになる。また、いずれかの指で操作体33A,33B,43のいずれかを押すと、図6に示す表示画面13aに表示された画像で、指が動物61の表面を押しているように画像が変化し、指で押す量が大きくなると、指で感じる温度がやや高くなるように熱可変素子58が制御される。
Furthermore, the feeling imparting control is performed in a state where the display shown in FIG. 6 is performed. In this feeling imparting control, first, when an image holding the
次に、図6において矢印で示すように、親指を移動させ、この移動が第2の検知部59で検知されると、制御部15によって感触発生部55の振動発生部57が制御され、振動発生部57が振動して、その振動が親指に与えられる。例えば、図9(C)に示すように、振動発生部57で比較的高い周波数fで振動を発生させ、図9(B)に示すように、親指の摺動ストロークに応じて、振動の発生期間tが繰り返されるように制御される。この振動が親指に伝わると、親指が動物の表面を触っているのと同等のざらつき感を得ることができる。
Next, as shown by an arrow in FIG. 6, the thumb is moved, and when this movement is detected by the
また、振動の発生期間tの長さや、その間隔を変えることで、指を毛皮の表面で摺動させているか、肌の表面で摺動させているかを区別できる感触を得ることが可能になる。 Further, by changing the length of the vibration generation period t and the interval thereof, it is possible to obtain a feel that can distinguish whether the finger is sliding on the surface of the fur or the surface of the skin. .
また、発音装置を動作させて、毛皮のざらつき感を模した音を、指の移動に合わせて発音させてもよいし、動物の鳴き声を発音させてもよい。 In addition, the sounding device may be operated to generate a sound simulating the feeling of rough fur, according to the movement of the finger, or to generate an animal call.
<指で肌をマッサージしているのを模した操作>
図8には、仮想の被接触物体として人などの肌を選択し、指でマッサージしている動作を模したときの表示例が示されている。<Operation imitating massaging skin with fingers>
FIG. 8 shows a display example when imitating an action of selecting skin such as a person as a virtual contacted object and massaging with a finger.
右手で保持した入力装置20を移動させて、表示画面13a内に表示されている手Hの画像を人62の画像の肌の上に移動させることで、表示画面13aでは、指が肌を押している画像が表示される。
By moving the
1本の指でマッサージする動作モードを選択すると、モータ45によって移動部材42が引き込み方向へ移動させられ、モータ35Bによって移動部材32Bが引き込み方向へ移動させられる。その結果、入力装置20の初期状態は、図8(B)に示すように、親指操作体43と第2の対向操作体33Bがケース21に向けて退行した状態となり、第1の対向操作体33Aのみがケース21から突出するものとなる。
When the operation mode of massaging with one finger is selected, the moving
ケース21に向けて退行している親指操作体43を親指で保持し、同じく退行している第2の対向操作体33Bを中指で保持して、ケース21から突出している第1の対向操作体33Aを人差し指で押し込むと、図8に示す表示画面13aに表示されている人差し指が動いて人をマッサージする画像が表示される。また、2本の指でマッサージする動作モードを選択すると、ケース21から第1の対向操作体33Aと第2の対向操作体33Bが突出し、人差し指と中指でマッサージするよう画像が変化する。
A
第1の反力付与制御と第2の反力付与制御は、図6に示すように動物61が表示されているときと同じである。指で第1の対向操作体33A(および第2の対向操作体33B)を押すと、指に弾性反力が作用し、指を操作体の先部で摺動させると、指で触っている肌の位置が変化し、手に感じる弾性反力の硬さが変化する。
The first reaction force application control and the second reaction force application control are the same as when the
感触付与制御も図6と同じであり、指に人の肌の体温を感じる熱が与えられる。また操作体33A(33B)の表面で指を摺動させ、これが第2の検知部54A(54B)で検知されると振動発生部57から指に振動が与えられ、肌触りを指に感じさせることができる。
The feeling imparting control is also the same as in FIG. 6, and the finger is given heat that feels the body temperature of the human skin. Further, the finger is slid on the surface of the operating
<他の被接触物体の例>
また入力装置20を保持したときに表示画面13aに表示する被接触物体としては、液体の入った風船の画像、スマートホンの操作を模した画像など、種々のものに対して対応可能である。<Examples of other contacted objects>
Further, as the contacted object displayed on the
1A,1B 触覚再現装置
10A,10B 装置本体
11 マスク型本体
13 表示装置
15 制御部
20 入力装置
21 ケース
28 機構シャーシ
30A 第1の触覚発生ユニット
30B 第2の触覚発生ユニット
32A,32B 移動部材
33A 第1の対向操作体
33B 第2の対向操作体
35A,35B モータ
38A,38B 第1の検知部
40 第3の触覚発生ユニット
42 移動部材
43 親指操作体
45 モータ
48 第1の検知部
54A,54B 第2の検知部
55 第3の感触発生部
56A 第1の感触発生部
56B 第2の感触発生部
57 振動発生部
58 熱変換素子
59 第2の検知部1A, 1B
Claims (13)
前記入力装置には、
進退移動し指で押圧可能な操作体と、前記操作体の移動位置を検知する第1の検知部と、前記操作体に進退方向の力を与える進退駆動部と、前記操作体に設けられて前記操作体に触れた指の前記進退移動方向と交差する方向への移動を検知する第2の検知部とが設けられ、
前記制御部では、
前記第1の検知部からの検知情報に基づいて前記進退駆動部を駆動し前記操作体から指に力を与える第1の反力付与制御と、前記第2の検知部からの検知情報に基づいて前記進退駆動部を駆動し前記操作体から指に力を与える第2の反力付与制御とが行われることを特徴とする触覚再現装置。An input device and a control unit;
In the input device,
An operating body that can move forward and backward and can be pressed with a finger, a first detection unit that detects a moving position of the operating body, an advancing / retreating driving unit that applies a force in the advancing / retreating direction to the operating body, and the operating body A second detection unit that detects movement of the finger touching the operation body in a direction intersecting the forward / backward movement direction;
In the control unit,
Based on first reaction force application control that drives the advance / retreat drive unit based on detection information from the first detection unit and applies force to the finger from the operating body, and detection information from the second detection unit And a second reaction force application control for driving the advance / retreat driving unit and applying a force to the finger from the operating body.
前記入力装置には、
進退移動し指で押圧可能な操作体と、前記操作体の移動位置を検知する第1の検知部と、前記操作体に進退方向の力を与える進退駆動部と、前記操作体に設けられて前記操作体に触れた指に感触を与える感触発生部と、前記操作体に設けられて前記操作体に触れた指の前記進退移動方向と交差する方向への移動を検知する第2の検知部とが設けられ、
前記制御部では、
前記第1の検知部からの検知情報に基づいて前記進退駆動部を駆動し前記操作体から指に力を与える反力付与制御と、前記第2の検知部からの検知情報に基づいて前記感触発生部を動作させて指に感触を与える感触付与制御とが行われることを特徴とする触覚再現装置。An input device and a control unit;
In the input device,
An operating body that can move forward and backward and can be pressed with a finger, a first detection unit that detects a moving position of the operating body, an advancing / retreating driving unit that applies a force in the advancing / retreating direction to the operating body, and the operating body A feeling generating unit that gives a touch to a finger that touched the operating body, and a second detecting unit that is provided on the operating body and detects movement of the finger that touched the operating body in a direction crossing the advancing / retreating moving direction. And
In the control unit,
Reaction force application control for driving the advance / retreat drive unit based on detection information from the first detection unit and applying force to the finger from the operating body, and the touch based on detection information from the second detection unit A tactile sensation reproducing apparatus characterized in that a feeling imparting control is performed to make a finger feel by operating a generator.
前記親指操作体の突出方向に対して、第1の対向操作体と第2の対向操作体が逆向きに突出している請求項7記載の触覚再現装置。The input device includes a thumb operating body that is pressed with a thumb, a first opposing operating body and a second opposing operating body that are individually pressed with an index finger and a middle finger,
The tactile reproduction device according to claim 7, wherein the first opposing operation body and the second opposing operation body protrude in opposite directions with respect to the protruding direction of the thumb operation body.
前記制御部によって、前記表示装置の表示画面に仮想の前記被接触物体の画像と手の画像が表示され、
前記入力装置の前記操作体が押されると、前記手の画像で前記被接触物体の状態を変化させる表示が行われる請求項9または10記載の触覚再現装置。A display device is provided,
The control unit displays a virtual image of the contacted object and a hand image on the display screen of the display device,
The haptic reproduction device according to claim 9 or 10, wherein when the operation body of the input device is pressed, a display for changing a state of the contacted object is performed by an image of the hand.
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