專利名稱：觸覺呈現(xiàn)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及觸覺呈現(xiàn)裝置。
背景技術：
作為現(xiàn)有技術，公知有觸摸屏裝置，該觸摸屏裝置具備:觸摸屏，該觸摸屏檢測由操作者的操作部位接觸的接觸位置；橫向變位單元，該橫向變位單元使觸摸屏沿橫向變位；以及縱向變位單元，該縱向變位單元使觸摸屏沿縱向變位(例如參照專利文獻I)。該觸摸屏裝置利用橫向變位單元以及縱向變位單元使觸摸屏以各種振動圖案二維地振動，因此能夠對接觸觸摸屏的操作者呈現(xiàn)觸覺。專利文獻1:日本特開2003 - 58321號公報但是，對于現(xiàn)有的觸摸屏裝置，由于在橫向和縱向分別配置有變位單元，因此耗費生產(chǎn)成本，并且，由于橫向變位單元以及縱向變位單元配置在觸摸屏的側面，因此難以小型化。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的在于提供一種構造簡單、易于小型化、并且能夠廉價地制造的觸覺呈現(xiàn)裝置。本發(fā)明的一個實施方式提供一種觸覺呈現(xiàn)裝置，該觸覺呈現(xiàn)裝置具備:框體；檢測部，該檢測部的一方端部借助支承部件以能夠旋轉的方式安裝于框體，并檢測在操作面進行的操作；以及振動部，該振動部利用附加于檢測部的振動而使檢測部以支承部件作為旋轉中心振動。根據(jù)本發(fā)明，構造簡單、易于小型化、并且能夠廉價地制造。


圖1中，(a)是示出搭載有實施方式所涉及的觸覺呈現(xiàn)裝置的車輛內(nèi)部的概要圖，(b)是示出觸覺呈現(xiàn)裝置與空調裝置的顯示部之間的配置的概要圖，(c)是觸覺呈現(xiàn)裝置與空調裝置的框圖。圖2中，(a)是實施方式所涉及的觸覺呈現(xiàn)裝置的俯視圖，(b)是從箭頭方向觀察利用圖2的(a)所示的II (b) -1I (b)線切斷后的面的剖視圖。圖3中，Ca)是示出實施方式所涉及的觸覺呈現(xiàn)裝置的振動部振動的情形的俯視圖，(b)是振動部的振幅與時間的曲線圖。
具體實施例方式(實施方式的概要)實施方式所涉及的觸覺呈現(xiàn)裝置具備:框體；檢測部，該檢測部的一方端部借助支承部件以能夠旋轉的方式支承于框體，并檢測在操作面進行的操作；以及振動部，該振動部利用附加于檢測部的振動而使檢測部以支承部件作為旋轉中心振動。[實施方式](觸覺呈現(xiàn)裝置I的結構)圖1中，(a)是示出搭載有實施方式所涉及的觸覺呈現(xiàn)裝置的車輛內(nèi)部的概要圖，(b)是示出觸覺呈現(xiàn)裝置與空調裝置的顯示部之間的配置的概要圖，(c)是觸覺呈現(xiàn)裝置與空調裝置的框圖。圖2中，(a)是實施方式所涉及的觸覺呈現(xiàn)裝置的俯視圖，(b)是從箭頭方向觀察利用圖2的(a)所示的II (b) -1I (b)線切斷后的面的剖視圖。另外，在實施方式所涉及的各圖中，存在部件與部件之間的比率不同于實際比率的情況。本實施方式所涉及的觸覺呈現(xiàn)裝置I作為一例構成為能夠設定搭載于車輛3的電子設備的各種設定值。并且，本實施方式所涉及的觸覺呈現(xiàn)裝置I設定作為電子設備的空調裝置5的各設定值。例如如圖1的(a)所示，該觸覺呈現(xiàn)裝置I與空調裝置5的顯示部51 —起配置在設置于車輛3的駕駛席與助手席之間的中控臺30。并且，觸覺呈現(xiàn)裝置I大致構成為主要具備:框體10 ;檢測部12，該檢測部12的一方端部123借助支承部件110以能夠旋轉的方式安裝于框體10，并檢測在操作面120進行的操作；以及振動部14，該振動部14利用附加于檢測部12的振動而使檢測部12以支承部件110作為旋轉中心振動。(框體10的結構)例如如圖2的(a)以及(b)所示，框體10具有在上表面101形成有開口 IOla的細長箱形狀。該框體10例如使用聚苯乙烯系、聚乙烯系、聚酰胺系、丙烯腈一丁二烯一苯乙烯(ABS)等合成樹脂材料、或者鋁、鐵等金屬材料、含有鋁、鐵等的合金材料、或者不銹鋼等合金材料形成。并且，框體10例如在上表面101具有貫通孔102。在該貫通孔102中例如插入有支承部件110。該支承部件110例如也插入于后述的檢測部12的貫通孔122。S卩，檢測部12被支承為能夠以該支承部件110作為旋轉中心旋轉。(檢測部12的結構)檢測部12的一方端部123借助支承部件110以能夠旋轉的方式安裝于框體10，并以支承部件110作為旋轉中心振動。并且，該檢測部12例如是通過操作者的身體的一部分(例如手指)、專用的筆觸碰操作面120而檢測所觸碰的操作面120上的位置的觸摸傳感器。操作者例如能夠通過在操作面120進行操作而進行所連接的電子設備的操作。作為檢測部12，例如能夠使用公知的電阻膜方式、靜電容方式等的觸摸屏。本實施方式所涉及的檢測部12例如是以因手指與操作面120接觸而產(chǎn)生的與電極和手指之間的距離成反比的電流的變化作為檢測信號，并輸出至所連接的電子設備的公知的靜電容方式的觸摸傳感器。并且，檢測部12例如構成為朝振動部14輸出表示檢測到了手指的接觸的振動開始信號。振動部14例如以該振動開始信號作為觸發(fā)器而開始對檢測部12附加振動。例如如圖2的(a)以及(b)所示，該檢測部12具有細長板形狀。并且，檢測部12例如具有比框體10的開口 IOla大一圈的形狀。
并且，例如如圖1的(b)所示，在檢測部12的操作面120印刷有:呈三角形狀的第一標記125 ;以及呈在圖2的(a)的紙面上沿順時針方向將第一標記125旋轉180°而得的形狀的第二標記126。此處，對于空調裝置5，例如，當沿第一標記125方向進行描畫操作時，基于從檢測部12輸出的檢測信號而空調裝置5的設定值減少，并且，當沿第二標記126方向進行描畫操作時，基于從檢測部12輸出的檢測信號而空調裝置5的設定值增加。在設定值例如為從空調裝置5送出的溫度調整后的空氣的設定溫度的情況下，當沿第一標記125方向進行描畫操作時，設定溫度下降，當沿第二標記126方向進行描畫操作時，設定溫度上升。并且，對于空調裝置5，例如當對檢測部12的第一標記125附近進行長按操作時，設定值與進行操作的時間成比例地減少。對于空調裝置5，例如當對第一標記125附近進行短按操作時，設定值以預先確定的變化幅度減少。此外，對于空調裝置5，例如當對檢測部12的第二標記126附近進行長按操作時，設定值與進行操作的時間成比例地增加。對于空調裝置5，例如當對第二標記126附近進行短按操作時，設定值以預先確定的變化幅度增加。該長按操作的判定作為一例由空調裝置5的控制部50進行，當檢測到手指在規(guī)定的范圍內(nèi)停留了預先確定的時間以上的時間的情況下，判定為進行長按操作。并且，當檢測到手指在規(guī)定的范圍內(nèi)停留的時間短于預先確定的時間的情況下，判定為進行短按操作。另外，在本實施方式中，長按操作等的判定并不限定于由空調裝置5的控制部50進行，也可以形成為如下結構:觸覺呈現(xiàn)裝置I具備控制部，并對將操作進行判定而得的結果作為檢測信號輸出。(振動部14的結構)圖3中，Ca)是示出實施方式所涉及的觸覺呈現(xiàn)裝置的振動部振動的情形的俯視圖，(b)是振動部的振幅與時間的曲線圖。圖3的(b)中，縱軸為振幅X，縱軸為時間t。振幅X例如表示檢測部12的另一方端部124在圖3 (a)的紙面垂直方向上的移動距離。并且，以零表示當檢測部12處于停止狀態(tài)時的振幅，圖3 Ca)的紙面上側的最大振幅在圖3(b)中以振幅L表示，圖3 (b)的紙面下側的最大振幅在圖3 (b)中以振幅一 L表示。振動部14例如構成為對檢測部12的操作面120沿大致水平方向施加振動。具體而言，振動部14例如構成為使檢測部12以支承部件110作為旋轉中心沿圖3(a)所示的箭頭A方向以及箭頭B方向交替旋轉。該振動部14作為一例是水平方向振動型的振子。作為振子例如能夠使用偏心馬達、壓電元件等。振動部14例如設置于與檢測部12的一方端部123相反側的另一方端部124的背面 121。具體而言，例如如圖2 (b)所示，振動部14設置在框體10的底面103上，并以與檢測部12的背面121接觸的方式配置。并且，檢測部12例如由振動部14和框體10的上表面101的背側支承。振動部14例如構成為:當對振動部14輸入有從檢測部12輸出的振動開始信號時，該振動部14以預先確定的振動數(shù)振動。通過該振動部14的振動，如圖3 (a)中以虛線所示那樣，檢測部12以支承部件110作為旋轉中心朝箭頭A方向以及箭頭B方向以振幅L交替旋轉。
例如如圖3 (b)所示，振動部14基于被供給的電壓而以振幅L振動。該振動的振幅L作為一例為數(shù)μ m 數(shù)十μ m。振動數(shù)作為一例為150Hz 250Hz。(空調裝置5的結構)例如如圖1的(C)所示,空調裝置5大致構成為具備控制部50、顯示部51、以及調整部55。.控制部50的結構控制部50例如是由基于所存儲的程序對所取得的數(shù)據(jù)進行運算、加工等的CPU(Central Processing Unit,中央處理單兀)、半導體存儲器亦即RAM (Random AccessMemory,隨機存取存儲器)以及ROM (Read Only Memory,只讀存儲器)等構成的微型計算機。.顯示部51的結構顯示部51例如構成為包括液晶顯示器。例如如圖1的(b)所示,該顯示部51具有設定溫度顯示區(qū)域52、風量顯示區(qū)域53、以及吹出口顯示區(qū)域54。設定溫度顯示區(qū)域52例如是顯示空調裝置5的當前的設定溫度的區(qū)域。風量顯示區(qū)域53例如是顯示空調裝置5的當前的風量的區(qū)域。吹出口顯示區(qū)域例如是顯示從車輛3的哪個吹出口吹出被溫度調整后的空氣的區(qū)域。例如，由觸覺呈現(xiàn)裝置I進行的設定值的變更例如也可以是風量的變更以及吹出口的變更。.調整部55的結構調整部55例如生成以成為基于從控制部50輸出的控制信號設定的設定溫度的方式被調整后的空氣。并且，調整部55例如構成為能夠從設定的吹出口送出被調整后的空氣。以下，參照各圖對本實施方式所涉及的觸覺呈現(xiàn)裝置I的動作進行說明。(動作)當操作者為了對設定溫度進行設定而使手指接觸檢測部12的操作面120時，以從檢測部12輸出的振動開始信號作為觸發(fā)器的振動部14基于從車輛3的電源供給的電壓開始振動。檢測部12根據(jù)振動部14的振動而如圖3 (a)所示以支承部件110作為旋轉中心以振幅L朝箭頭A方向以及箭頭B方向交替旋轉。當操作者例如為了提高設定溫度而從第一標記125朝第二標記126的方向進行描畫操作時，在指尖感覺到隨著接近第二標記126而變大的振動。這是因為，例如如圖3 (a)所示，由于檢測部12以支承部件110作為旋轉中心，因此，隨著從支承部件110離開，檢測部12的旋轉半徑變大。即，隨著接近第二標記126而振動變大。因而，即便操作者不將視線移動至檢測部12，也能夠根據(jù)檢測部12的振動的大小而作為觸覺感知設定值的增加、減少?？照{裝置5的控制部50對調整部55進行控制，使其成為基于所取得的檢測信號指示的設定溫度。(效果)本實施方式中所涉及的觸覺呈現(xiàn)裝置I形成為檢測部12的一方端部123以能夠旋轉的方式安裝于框體10、另一方端部124由振動部14附加一定的振動的構造，因此，與根據(jù)操作位置而利用多個振動部附加振動的裝置、變更頻率的裝置相比，無需對振子的振幅、振動數(shù)進行控制，因此構造簡單、易于小型化、且能夠廉價地制造。對于該觸覺呈現(xiàn)裝置1，由于無需對振子進行控制，因此不需要進行高度的處理的控制部，并且，能夠使用以恒定的頻率以及振幅振動的廉價的振子。并且，對于觸覺呈現(xiàn)裝置1，由于當沿使設定值增加的方向進行操作時傳遞到手指的振動逐漸變大，因此無需使視線移動到檢測部12，易于進行所期望的操作。S卩，對于觸覺呈現(xiàn)裝置1，由于振幅根據(jù)手指的操作位置而不同，因此振動的感知方式依存于位置而變化。因而，操作者所感知到的振動的大小與操作位置存在一一對應的關系，操作者無需移動視線就能夠容易地識別自身與檢測部12的哪個位置接觸。并且，對于觸覺呈現(xiàn)裝置1，在進行長按操作以及短按操作時，操作者能夠根據(jù)傳遞到手指的振動的大小容易地識別設定值增加還是減少。另外，作為變形例，上述的實施方式所涉及的振動部在檢測到手指的接近或者接觸之后開始振動，但并不限定于此，也可以構成為通過朝觸覺呈現(xiàn)裝置I供給電壓而開始振動。并且，作為其他的變形例，在上述的實施方式中，作為電子設備以空調裝置5為例，但并不限定于此，也能夠連接于音樂再生裝置、導航裝置等。在、當觸覺呈現(xiàn)裝置I例如與音樂再生裝置電連接的情況下，作為設定值能夠設定音量、播放順序等。以上對本發(fā)明的幾個實施方式以及變形例進行說明，上述實施方式以及變形例只不過是一例，并不對權利要求書所涉及的發(fā)明進行限定。上述新的實施方式以及變形例能夠以其他的各種方式實施，能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進行各種省略、替換、變更等。并且，在用于解決發(fā)明的課題的手段中，并非所有的在上述實施方式以及變形例中說明了的特征的組合都是必需的。此外，上述實施方式以及變形例包含于發(fā)明的范圍以及主旨，并且也包含于權利要求書中記載的發(fā)明和與其等同的范圍。標號說明:1:觸覺呈現(xiàn)裝置；3:車輛；5:空調裝置；10:框體；12:檢測部；14:振動部；30:中控臺；50:控制部；51:顯示部；52:設定溫度顯示區(qū)域；53:風量顯示區(qū)域；54:吹出口顯示區(qū)域；55:調整部；101:上表面；101a:開口 ；102:貫通孔；103:底面；110:支承部件；120:操作面；121:背面；122:貫通孔；123:一方端部；124:另一方端部；125:第一標記；126:第
-T 己 O
權利要求
1.一種觸覺呈現(xiàn)裝置，其特征在于， 所述觸覺呈現(xiàn)裝置具備: 框體； 檢測部，該檢測部的一方端部借助支承部件以能夠旋轉的方式安裝于所述框體，并檢測在操作面進行的操作；以及 振動部，該振動部利用附加于所述檢測部的振動而使所述檢測部以所述支承部件作為旋轉中心振動。
2.根據(jù)權利要求1所述的觸覺呈現(xiàn)裝置，其特征在于， 所述振動部對所述檢測部的所述操作面沿大致水平方向附加振動。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的觸覺呈現(xiàn)裝置，其特征在于， 所述振動部設置于所述檢測部的與所述一方端部相反側的另一方端部的背面。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供構造簡單、易于小型化、且能夠廉價地制造的觸覺呈現(xiàn)裝置。觸覺呈現(xiàn)裝置(1)大致構成為主要具備框體(10)；一方端部(123)借助支承部件(110)以能夠旋轉的方式安裝于框體(10)，并檢測在操作面(120)進行的操作的檢測部(12)；以及利用附加于檢測部(12)的振動使檢測部(12)以支承部件(110)作為旋轉中心振動的振動部(14)。因而，操作者所感知到的振動的大小與操作位置存在一一對應的關系，操作者無需移動視線就能夠容易地識別自身與檢測部(12)的哪個位置接觸。
文檔編號G06F3/041GK103164078SQ20121053230
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權日2011年12月19日
發(fā)明者竹內(nèi)修一 申請人:株式會社東海理化電機制作所