特表 2024-508580 ユーザデバイスにおいて触覚効果を生成するための方法および構成

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-28

(54)【発明の名称】ユーザデバイスにおいて触覚効果を生成するための方法および構成

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/01 20060101AFI20240220BHJP

   H02K 33/18 20060101ALI20240220BHJP

【ＦＩ】

G06F3/01 560

H02K33/18 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2023535551

(86)(22)【出願日】2022-01-20

(85)【翻訳文提出日】2023-07-10

(86)【国際出願番号】 FI2022050033

(87)【国際公開番号】W WO2022157416

(87)【国際公開日】2022-07-28

(31)【優先権主張番号】20215082

(32)【優先日】2021-01-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FI

(31)【優先権主張番号】20215101

(32)【優先日】2021-01-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FI

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523171711

【氏名又は名称】ピーエス・オーディオ・デザイン・オイ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】トミ・ティムリン

(72)【発明者】

【氏名】ミスカ・イリマキ

【テーマコード（参考）】

5E555

5H633

【Ｆターム（参考）】

5E555AA79

5E555BA20

5E555BB20

5E555DA24

5E555FA00

5H633BB08

5H633GG02

5H633HH03

5H633JA07

5H633JB05

(57)【要約】

ユーザデバイスが、第1の部品(101)と、手持ち本体である第2の部品(102)とを備える。移動可能取付部(103)が、使用者に、手で第2の部品(102)を保持させ、第1の部品(101)を移動させることができる。触覚変換器(104)が、触覚効果を生成し、第1の半体(105)と第2の半体(106)とを備える。永久磁石の構成のうち、第1の永久磁石(201)が前記第1の半体(105)にあり、第2の永久磁石(202)が前記第2の半体(106)にある。前記触覚変換器(104)におけるコイル(203)が、電流の影響の下で、触覚変換器(104)において動的磁力を作り出す。第1の半体(105)はユーザデバイスの前記第1の部品(101)に取り付けられ、第2の半体(106)はユーザデバイスの前記第2の部品(102)に取り付けられる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザデバイスにおいて触覚効果を生成するための構成であって、
前記ユーザデバイスの第1の部品と、
前記ユーザデバイスの手持ち本体を構成する、前記ユーザデバイスの第2の部品と、
前記ユーザデバイスの使用の間に、前記ユーザデバイスの使用者に、前記第2の部品を手で保持させ、前記第1の部品を前記第2の部品に対して移動させるための、前記ユーザデバイスの前記第1の部品と前記第2の部品との間の移動可能取付部と、
前記ユーザデバイスの前記使用の間に前記使用者のために触覚効果を生成するための触覚変換器と
を備え、前記触覚変換器は、
第1の半体および第2の半体と、
少なくとも第1の永久磁石が前記第1の半体に位置し、少なくとも第2の永久磁石が前記第2の半体に位置する永久磁石の構成と、
前記触覚変換器に位置する少なくとも1つのコイルであって、前記コイルを通じて流れる電流の影響の下で、前記触覚変換器において動的磁力を作り出すように構成される少なくとも1つのコイルと
を備え、前記第1の半体は前記ユーザデバイスの前記第1の部品に取り付けられ、前記第2の半体は前記ユーザデバイスの前記第2の部品に取り付けられることを特徴とする、構成。

【請求項2】

前記ユーザデバイスの前記第2の部品は、前記電流を前記少なくとも1つのコイルへと送り込むための電流供給源を備える、請求項1に記載の構成。

【請求項3】

前記移動可能取付部は、前記使用者に、前記第1の部品を、前記第2の部品を保持する同じ手の指によって引かれるための引き金として利用させるための旋回継手、滑り継手、または弾性変形継手である、請求項1または2に記載の構成。

【請求項4】

前記使用者が前記第1の部品を前記第2の部品に対して移動させるための力を前記第1の部品に適用することに応答して検出信号を生成するように構成される検出装置と、
制御信号に応答して前記コイルへの前記電流を発生させるための制御可能駆動回路と、
前記検出装置および前記駆動回路に連結される制御装置であって、前記検出信号を受信することに応答して前記制御信号を生成するように構成される制御装置と
を備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の構成。

【請求項5】

前記検出装置と前記触覚変換器とは異なる要素である、請求項4に記載の構成。

【請求項6】

前記触覚変換器は前記検出装置としても動作するように構成される、請求項4に記載の構成。

【請求項7】

前記制御装置に、前記コイルへ誘導される電流を検出させることができ、このような検出された電流を前記検出信号として使用させることができるようにするために、前記コイルと前記制御装置との間に電気連結を備える、請求項6に記載の構成。

【請求項8】

前記第1の部品は、前記第2の部品に対して解放位置と動作位置との間で移動可能であり、
前記解放位置において、前記触覚変換器の前記第1の半体と前記第2の半体とは互いから第1の距離に位置し、
前記動作位置において、前記触覚変換器の前記第1の半体と前記第2の半体とは互いから第2の距離に位置し、前記第2の距離は前記第1の距離より小さい、請求項1から7のいずれか一項に記載の構成。

【請求項9】

前記移動可能取付部は、前記第1の部品を前記第2の部品に対して旋回軸の周りで回転させるように構成される旋回継手であり、
前記触覚変換器の前記第1の半体と前記第2の半体とは、共通の対称軸について回転対称であり、前記対称軸が前記旋回軸と一致する状態で配置される、請求項1から7のいずれか一項に記載の構成。

【請求項10】

前記第1の永久磁石と前記第2の永久磁石とは、前記永久磁石の構成において対向する同様に指名された磁極を有し、
前記同様に指名された磁極同士の間の磁気反発が、前記使用者によって引き起こされる意図的な反作用力がない場合、前記第1の部品を、前記第2の部品から離れた解放位置へと押す、請求項1から9のいずれか一項に記載の構成。

【請求項11】

ユーザデバイスにおいて触覚効果を生成するための方法であって、
使用者が、電流を触覚変換器のコイルを通じて流すことで、一体に移動可能に取り付けられる2つの部品を備えるユーザデバイスを使用する検出された所定の方法に応答するステップであって、前記電流が、前記触覚変換器の永久磁石によって作り出される静的磁力と共に所望の前記触覚効果を生成する動的磁力を作り出すように、前記触覚変換器の2つの半体が前記ユーザデバイスの前記2つの部品のそれぞれ1つに取り付けられる、ステップを含む方法。

【請求項12】

前記ユーザデバイスの第2の部品に対する前記ユーザデバイスの第1の部品の所定の移動を検出するステップと
前記検出への応答として前記電流を作り出すステップと
を含む、請求項11に記載の方法。

【請求項13】

前記触覚変換器の前記コイルへと誘導される電流を検出することで、所定の移動の前記検出を実施するステップを含む、請求項12に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概して、触覚効果をユーザエクスペリエンスの一部として有するユーザデバイスの分野に関する。

【0002】

本発明は、詳細には、ユーザデバイスの1つまたは複数の表面に、触覚効果を使用者に伝えさせるために使用され得る電気的に動作させられる変換器に関する。

【背景技術】

【0003】

ハプティクスは、概して、触れる経験を作り出すために、力、振動、および/または運動を使用者に使用する技術を意味する。ハプティクスは、ユーザエクスペリエンスをより多彩にする効果として、手持ち式のユーザデバイスにおいて使用できる。例えば、多くのテレビゲームデバイスのユーザインターフェースの一部として使用される手持ち式の制御装置は、振動などの触覚効果を生成するための手段を含み得る。巧みに設計された触覚効果は、実際には、はるかにより小さい規模での短く集中した弾性的な変形または振動を受ける比較的安定した構造だけがある場合であっても、使用者が自身の指の下のボタンの巨視的な動きなどを感じると信じるように、人の感覚システムをだますために使用され得る。

【0004】

手持ち式ユーザデバイスにおいて最適な適用性を有するために、触覚効果を生成するための構成は、大きさが小さく、低エネルギー消費であり、デバイスの他の構造に取り付ける上で多彩な方法を可能とし、好ましくは低コストで製造することが可能であるべきである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

最適な方法でユーザデバイスに触覚効果を生成するための方法および構成を提供することが目的である。他の目的は、移動可能に取り付けられるユーザデバイスのこのような部品において触覚効果を生成することを可能にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第1の態様によれば、ユーザデバイスにおいて触覚効果を生成するための構成が提供される。構成は、ユーザデバイスの第1の部品と、ユーザデバイスの手持ち本体を構成する、ユーザデバイスの第2の部品とを備える。ユーザデバイスの前記第1の部品と前記第2の部品との間の移動可能取付部が、ユーザデバイスの使用の間に、ユーザデバイスの使用者に、第2の部品を手で保持させ、第1の部品を第2の部品に対して移動させることができる。触覚変換器が、ユーザデバイスの前記使用の間に前記使用者のために触覚効果を生成する。触覚変換器は、第1の半体および第2の半体と、少なくとも第1の永久磁石が前記第1の半体に位置し、少なくとも第2の永久磁石が前記第2の半体に位置する永久磁石の構成とを備える。少なくとも1つのコイルが、前記触覚変換器に位置し、前記コイルを通じて流れる電流の影響の下で、前記触覚変換器において動的磁力を作り出すように構成される。前記第1の半体はユーザデバイスの前記第1の部品に取り付けられ、前記第2の半体はユーザデバイスの前記第2の部品に取り付けられる。

【0007】

実施形態によれば、ユーザデバイスの第2の部品は、前記電流を前記少なくとも1つのコイルへと送り込むための電流供給源を備える。

【0008】

実施形態によれば、前記移動可能取付部は、前記使用者に、前記第1の部品を、第2の部品を保持する同じ手の指によって引っ張らせるための引き金として利用させるための旋回継手、滑り継手、または弾性変形継手である。

【0009】

実施形態によれば、構成は、使用者が第1の部品を第2の部品に対して移動させるための力を前記第1の部品に適用することに応答して検出信号を生成するように構成される検出装置を備える。そのため、制御可能駆動回路が、制御信号に応答して前記コイルへの前記電流を発生させることができる。制御装置が、前記検出装置および前記駆動回路に連結されてもよく、前記制御装置は、前記検出信号を受信することに応答して前記制御信号を生成するように構成される。

【0010】

実施形態によれば、前記検出装置と前記触覚変換器とは異なる要素である。

【0011】

実施形態によれば、前記触覚変換器は前記検出装置としても動作するように構成される。

【0012】

実施形態によれば、構成は、前記制御装置に、前記コイルへ誘導される電流を検出させることができ、このような検出された電流を前記検出信号として使用させることができるようにするために、前記コイルと前記制御装置との間に電気連結を備える。

【0013】

実施形態によれば、前記第1の部品は、前記第2の部品に対して解放位置と動作位置との間で移動可能である。そのため、前記解放位置において、触覚変換器の第1の半体と第2の半体とは互いから第1の距離に位置し得る。前記動作位置において、触覚変換器の前記第1の半体と前記第2の半体とは互いから第2の距離に位置し得、前記第2の距離は前記第1の距離より小さい。

【0014】

実施形態によれば、前記移動可能取付部は、前記第1の部品を前記第2の部品に対して旋回軸の周りで回転させるように構成される旋回継手である。触覚変換器の前記第1の半体と前記第2の半体とは、共通の対称軸について回転対称とでき、前記対称軸が前記旋回軸と一致する状態で配置され得る。

【0015】

実施形態によれば、第1の永久磁石と第2の永久磁石とは、永久磁石の構成において対向する同様に指名された磁極を有し、前記同様に指名された磁極同士の間の磁気反発が、使用者によって引き起こされる意図的な反作用力がない場合、第1の部品を、第2の部品から離れた解放位置へと押す。

【0016】

第2の態様によれば、ユーザデバイスにおいて触覚効果を生成するための方法が提供される。方法は、使用者が、電流を触覚変換器のコイルに流すことで、一体に移動可能に取り付けられる2つの部品を備えるユーザデバイスを使用する検出された所定の方法に応答するステップであって、触覚変換器の2つの半体がユーザデバイスの前記2つの部品のそれぞれ1つに取り付けられる、ステップを含む。前記電流は、前記触覚変換器の永久磁石によって作り出される静的磁力と共に所望の触覚効果を生成する動的磁力を作り出す。

【0017】

実施形態によれば、方法は、ユーザデバイスの第2の部品に対するユーザデバイスの第1の部品の所定の移動を検出するステップと、前記検出への応答として前記電流を作り出すステップとを含む。

【0018】

実施形態によれば、方法は、触覚変換器の前記コイルへと誘導される電流を検出することで、所定の移動の前記検出を実施するステップを含む。

【0019】

本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面が、本発明の実施形態を示しており、説明と共に、本発明の原理を説明するのを助ける。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】構成の図である。

【図2】図1の構成の可能な詳細の図である。

【図3】別体の検出装置の可能な使用の図である。

【図4】検出装置としてもの変換器の可能な使用の図である。

【図5】構成における部品の可能な場所の図である。

【図6】構成における部品の他の可能な場所の図である。

【図7】実施形態による構成の図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本記載は、触覚変換器という用語を使用している。これは、具体的には、以下の以前の特許または実用新案出願のいずれか、すなわち、FI20195599、FI20175942、FI20205298、FI20206132、米国特許出願第16/776,428号、米国特許出願第16/138,993号、米国特許出願第16/427,377号、EP19216516.5、GB1420483.8、GB15801194.0、CN202020145485.4、FI20215082のいずれかにおける聴覚変換器および/または触覚変換器として記載されている変換器を意味する。これらの特許または実用新案出願はすべて、本明細書において参照により組み込まれている。

【0022】

特定の特徴が、本明細書において意味され、触覚変換器として記載されている変換器に共通している。変換器は、第1の半体および第2の半体と呼ばれ得る2つの部品を備える。「半体」という用語の使用は、変換器の前記部品が相互に等しい大きさ、質量、直径、高さ、または何らかの他の寸法を有することを意味しているのではない。この用語は、本明細書では、変換器の2つの主要な部品への明白な言及を行うための例示的な名前として使用されているだけである。「第1の変換器部品」および「第2の変換器部品」などの他の名前が、まったく同じように使用されてもよい。

【0023】

本明細書で意味されている種類の変換器は、少なくとも第1の永久磁石が第1の半体に位置し、少なくとも第2の永久磁石が第2の半体に位置する永久磁石の構成を備える。永久磁石の目的は、場合によっては、磁気材料から作られた1つまたは複数の包囲するカバー部品などの変換器の他の部品と一緒に、静的磁力を作り出すことである。静的磁力は、例えば、変換器の第1および第2の半体が磁気的なポテンシャルエネルギーの局所的な最小にある1つまたは複数の平衡位置があるようにされ得る。

【0024】

典型的には、変換器の物理的構造は、第1および第2の半体の少なくとも一方が動作の間に他方に対して移動することができる自然な移動の方向があるようにされ得る。変換器の大まかな輪郭が、本質的に平坦な下部と、その下部と平行で比較的平坦な上部とを伴う箱またはケースの輪郭である場合、下部は第1の半体によって概して定めることができ、上部は第2の半体によって概して定めることができる。このような場合、下部および上部を通じて本質的に垂直に延びる対称軸の方向は、前記自然な移動の方向であり得る。そのため、自然な移動の方向に沿っての1つまたは複数の点が、先に言及された平衡位置である。

【0025】

本明細書で意味されている触覚変換器に共通するなおも他の特徴は、変換器における1つまたは複数のコイルの提供である。少なくとも1つのそのようなコイルが、前記コイルを通じて流れる電流の影響の下で、触覚変換器において動的磁力を作り出すように構成される。変換器の第1および第2の半体に対してだけでなく、永久磁石の構成を作り上げる永久磁石に対してもコイルを配置するための様々な選択肢が存在する。各々のこのような選択肢はそれ自体の利点および欠点を有し得るが、ここでの記載の目的について、永久磁石の構成の正確な外形のようなコイルの場所は、ほとんど重要ではない。

【0026】

変換器によって生成される触覚効果は、所望の波形の電流をコイルへと送り込む結果である。この方法で作り出された動的磁力と、永久磁石の構成に備わる静的磁力との組み合わされた影響の下で、相対移動が変換器の第1の半体と第2の反対との間で生じる。変換器を収容するデバイスのさらなる部品への変換器の第1の半体と第2の半体との取付けは、この相対的な移動をさらに伝え、そのため最終的に、使用者は自身の感覚を用いて前記相対移動の結果を感じることになる。使用者は、第1の半体および第2の半体の少なくとも一方が取り付けられるユーザデバイスのそれらの部品のうちの少なくとも1つに触れることで直接的か、または、間に1つまたは複数のさらなる部品があるように間接的かのいずれかで、相対移動の前記結果を感じることができる。

【0027】

図1は、ユーザデバイスにおいて触覚効果を生成するための構成を概略的に示している。構成は、ユーザデバイスの第1の部品101および第2の部品102を備える。これらのうち、第2の部品102はユーザデバイスの手持ち本体を構成する。これは、第2の部品102が人の使用者に片手または両手で掴ませて保持させることができる大きさおよび形のものであることを意味する。典型的には、必ずではないが、第1の部品101はユーザデバイスの第2の部品102より小さい。

【0028】

図1に示されている構成は、ユーザデバイスの第1の部品101と第2の部品102との間に、本明細書では移動可能継手と呼ばれる移動可能取付部103を備える。移動可能取付部103の目的は、ユーザデバイスの使用の間に、ユーザデバイスの使用者に、第2の部品102を手で保持させ、第1の部品101を第2の部品102に対して移動させることである。例示の非限定的な例として、ユーザデバイスが、使用者がテレビゲームをするために利用するゲームコントローラであることを想像することができる。このような場合、第2の部品102がゲームコントローラの手持ち本体であり得る一方で、第1の部品101は、使用者が1つまたは複数の指によって操作することができる引き金、ジョイスティック、ノブ、または同様のユーザインターフェースの機構であり得る。

【0029】

構成は、ユーザデバイスの前記使用の間に使用者のために触覚効果を生成するための触覚変換器104を備える。触覚変換器104は第1の半体105と第2の半体106とを備える。同じく触覚変換器に備えられるのは、図1では示されていないが、すでに先に記載されているような永久磁石の構成である。少なくとも第1の永久磁石が第1の半体105に位置しており、少なくとも第2の永久磁石が第2の半体106に位置している。同じく触覚変換器104に備えられる(および位置する)のは少なくとも1つのコイルであり、その少なくとも1つのコイルは、前記コイルを通じて流れる電流の影響の下で、触覚変換器104において動的磁力を作り出すように構成される。

【0030】

触覚変換器104の第1の半体105はユーザデバイスの第1の部品101に取り付けられ、第2の半体106はユーザデバイスの第2の部品102に取り付けられる。したがって、ユーザデバイスの第1の部品101と第2の部品102との間の移動可能取付部を取ることで、触覚変換器104の第1の半体105はユーザデバイスの第1の部品101と共に移動し、触覚変換器104の第2の半体106はユーザデバイスの第2の部品102と共に移動する。

【0031】

一方の手における第1の部品101への第1の半体105の取付けと、他方の手における第2の部品102への第2の半体106の取付けとは、使用者が、第1の部品101および第2の部品102の一方または両方のいずれかにおいて触覚変換器104によって生成される触覚効果を感じることができることを意味する。上記の図示の例に沿って、ユーザデバイスはゲームコントローラであり、第1の部品101は引き金である場合、使用者は、例えば、引き金を引く間に、移動の振動する効果および/または感覚システムをだます感覚などを感じることができる。

【0032】

図2は、実施形態による構成の特定のより詳細な部品の概略的な図示である。触覚変換器の第1の半体105および第2の半体106は、ユーザデバイスの第1の部品101および第2の部品102の一部であるとして示されている。触覚変換器のそれぞれの半体に各々が位置する第1の永久磁石201および第2の永久磁石202の両方が、比較的平坦な厚板または玉の大まかな輪郭を有する。永久磁石の極性は網掛けで概略的に示されている。この実施形態では、第1の永久磁石および第2の永久磁石の同様に指名された磁極同士が、永久磁石の構成において互いを向いている。これは、結果生じる静的磁力の一部が、触覚変換器の第1の半体105を第2の半体106から押し離そうとする反発力であるという当然の結果を有する。

【0033】

先に言及され、本明細書において参照により組み込まれている特許出願の多くから分かるように、触覚変換器のカバー部品のような他の構造が、平衡する吸引磁力を作り出すように磁場を方向付けることができる。前記反発力と前記吸引力との両方の大きさが距離に依存するため、それらの力が一緒になって、移動の方向における正味の磁力がゼロになる1つまたは複数の平衡位置を生じさせることができる。しかしながら、先に言及された反発力は、戻しバネの追加または置き換えとして利用されてもよい。このような実施形態において、永久磁石の同様に指名された磁極同士の間の磁気反発が、使用者によって引き起こされる意図的な反作用力がない場合、第1の部品を、第2の部品から離れた解放位置へと押す。このような機能性は、ユーザデバイスの第1の部品101が、使用者が能動的に動作させていないときに解放位置へと常に戻ることになっているバネ、ジョイスティック、ノブ、または他の機構である場合、特に有用であり得る。

【0034】

図2の実施形態において、コイル203は、第2の永久磁石202を取り囲む比較的平坦な輪の形を有する。永久磁石に関して多くの他の場所があるように、多くの他の形がコイルについて可能である。非限定的な例として、コイルは、永久磁石のうちの1つもしくは複数の上または下に重ねられてもよい、または、コイルは、輪状の形の永久磁石の中心、もしくは、いくつかの永久磁石の輪状の形のセットの中心における開口に位置してもよい。

【0035】

図2の実施形態に示されている他の特徴は、ユーザデバイスの第2の部品102における電流供給源204の提供である。第2の部品102が、ユーザデバイスの手持ち本体を構成し、典型的には第1の部品101より大きさが大きいため、電流供給源204を第2の部品に配置することは、電流供給源204を第1の部品101に押し込もうとするより、ユーザデバイスにおける構造的な設計により大きな自由を与えることができる。第2の部品102とこのようなより大きな装置との間に電力コードがある場合など、第2の部品102がより大きな装置にさらに接続される場合、電流供給源204は、電流の実際の元の供給源がさらに遠くに離れている場合であっても、電流が第2の部品102を通る経路として概念的に見なされ得る。設計の簡素化のために、電流供給源204を収容するユーザデバイスの部品に取り付けられる触覚変換器の半体に位置するコイル203を有することは、有利である。しかしながら、これは、様々なコネクタ手段が構成の異なる部品からであってもコイルに電力供給するために利用できるため、必要な要件とは限らない。

【0036】

ユーザデバイスの第1の部品101と第2の部品102との間の移動可能取付部103の正確な本質はあまり重要ではない。これは、例えば、旋回継手、滑り継手、または弾性変形継手であり得る。先にすでに言及されているように、このような移動可能取付部を提供することについての1つのあり得る理由は、使用者に、第1の部品101を、第2の部品102を保持する同じ手の指によって引っ張らせるための引き金として利用させることであり得る。

【0037】

図3は、構成のいくつかの可能なさらなる部品同士の間の接続の例を示している。図3の実施形態では、構成は、使用者が第1の部品101を第2の部品102に対して移動させるための力を第1の部品101に適用することに応答して検出信号を生成するように構成される検出装置301を備える。構成において同じく備えられるのは、ここでは第2の部品102において、制御信号に応答してコイルへの電流を発生させるための制御可能駆動回路302である。制御装置303が前記検出装置301と前記駆動回路302とに連結される。制御装置303は、前記検出信号を受信することに応答して前記制御信号を生成するように構成されている。

【0038】

図3の実施形態は、例えばマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラであり得る制御装置303が、使用者がユーザデバイスをどのように使用するかを参照して、正確な手法での使用者への触覚フィードバックの生成を時間決定することができるという利点を伴う。ここでも引き金の例を参照すると、検出装置301は、いつ、どのくらい遠くに、および/またはどのくらい速く、使用者が引き金を引っ張るかについて制御装置303に情報提供することができる。次に、制御装置303は、引き金のこのような動作から生じることになる適切な触覚フィードバックを使用者に感じさせるような電流を発生させるように、駆動装置に命令することができる。

【0039】

検出装置301と触覚変換器とは、図3においてそれらを別々に描写していることで示唆されているように、ユーザデバイスの異なる要素であり得る。図4は、触覚変換器104が検出装置としても動作するように構成されている他の代替を示している。このような実施形態は、例えば、引き金を引くなど、ユーザデバイスの第1の部品および第2の部品の相対移動が、触覚変換器104の第1の半体および第2の半体の対応する相対移動をもたらすという事実を利用し得る。これは、コイルに対する永久磁石の構成の永久磁石のうちの少なくとも1つの相対移動をさらに意味し、これは、コイルにおいて検出可能な大きさおよび方向の電流を誘導することができる。制御装置がコイルへと誘導される電流を検出するができるようにするために、コイルと制御装置との間には電気連結があり得る。制御装置303は、このような電流を検出するための適切な手段を有する場合、その電流を、先に言及された検出信号として利用することもできる。

【0040】

図5は、第1の部品101が、解放位置(図5において左に示されている)と動作位置(右に示されている)との間で、第2の部品102に対して移動可能である可能な実施形態の大きな分類の例を示している。解放位置において、触覚変換器の第1の半体105と第2の半体106とは互いから第1の距離に位置している。動作位置において、触覚変換器の第1の半体105と第2の半体106とは互いから第2の距離に位置している。これらのうち、第2の距離は第1の距離より小さい。ここでの考えは、使用者が、移動可能な第1の部品101を動作させていないときより動作させているときに触覚フィードバックが提供されることがより尤もであるということのため、触覚変換器の実際の動作位置(つまり、触覚効果の効果的な生成を容易にする第1の半体および第2の半体の相対位置)が第1の部品101の動作位置において生じるべきであるということである。

【0041】

図5の実施形態において、第2の部品102に対する第1の部品101の移動は、軸501の周りでの旋回移動である。しかしながら、同じ原理は、例えば、第1の部品が一対の案内部またはレールに沿って滑る線形移動で容易に適用できる。相対移動の本質は、あらゆる点において限定されない。

【0042】

図6は、移動可能取付部が旋回継手である他の実施形態を示している。旋回継手は、第1の部品101を第2の部品に対して旋回軸601の周りで回転させるように構成されている。第2の部品は、図6に示されていないが、例えば、第1の部品101における丸いシャフト602を、第2の部品における対応する丸い孔またはスロットと係合させることなどで、旋回継手がどのように実施され得るかを理解することは、容易である。

【0043】

図6の実施形態において、触覚変換器の第1の半体105と第2の半体106とは共通の対称軸603の周りで回転対称である。「回転対称」という用語は、本明細書では、変換器におけるコイルを外部の電流供給源に繋ぐ入力電線および出力電線の場所など、実際の動作にとって重要でない詳細が考慮されないように、広い意味で使用されている。触覚変換器の第1の半体105および第2の半体106は、旋回軸601と一致するそれらの対称軸603で配置される。これは、触覚変換器の動作に影響を与える形状因子が動作の間にまったく変わらないという利点を伴う。したがって、すべての種類の触覚効果は、使用者が第1の部品101を動作させたかどうか、および、そうである場合にどの程度まで動作させたかに拘わらず、生成できる。

【0044】

図7は、ユーザデバイスの第1の部品が第1の子部品701と第2の子部品702とを備える実施形態を示している。前述されているように、触覚変換器104は第1の半体と第2の半体とを備える。先に記載されている他の実施形態への違いとして、触覚変換器104の第1の半体は第1の部品の第1の子部品701に取り付けられ、第2の半体は第1の部品の第2の子部品702に取り付けられている。

【0045】

第1の子部品701と第2の子部品702とは懸架手段703を通じて互いと連結されている。実施形態に応じて、懸架手段703は、触覚変換器104によって生成される触覚効果の影響の下で、第1の子部品701を第2の子部品702に対して移動させるための弾性懸架手段を構成する。他の可能性は、懸架手段703が、触覚変換器104によって生成される触覚効果の影響の下で、第1の子部品701に弾性変形を受けさせるための剛性懸架手段を構成することである。したがって、「弾性」という用語と「剛性」という用語とは、本明細書では相対的な定義として使用されている。それらの意味は、生成された触覚効果が、第1の子部品701の全体を第2の子部品702に対して移動させることを主に伴うかどうか、または、生成された触覚効果が、(少なくとも)第1の子部品701が弾性的に変形することを主に伴うかどうかを検討することで、解釈されるものである。

【0046】

懸架手段703は、バネおよび/またはエラストマ材料の固体片など、形態および/または材料によって弾性である要素を伴うことができる。追加または代替で、懸架手段703は、接着剤、ネジ、リベット、溶接継ぎ目など、剛性の取付手段を伴ってもよい。いくつかの実施形態において、懸架手段703は、旋回継手または滑り継手などの継手手段を伴ってもよい。一実施形態において、懸架手段は、触覚変換器からある方向において位置する継手と、触覚変換器によって引き起こされる第1の子部品の移動が、弾性部材によって定められる緩んだ位置へと戻ろうとする間に、前記継手についての移動の本質を有するように、他の方向におけるバネまたは他の弾性部材とを伴う。

【0047】

図7の実施形態では、触覚変換器104の2つの半体の間の磁気反発をバネ力として利用することが可能である。別の言い方をすれば、触覚変換器104の第1の半体における第1の永久磁石と第2の半体における第2の永久磁石とは、永久磁石の構成において対向する同様に指名された磁極を有することができる。そのため、前記同様に指名された磁極同士の間の磁気反発が、使用者によって引き起こされる意図的な反作用力がない場合、第1の子部品701を、第2の子部品702から離れた解放位置へと押す。

【0048】

第1の部品101が、ユーザデバイスの第2の部品102に対して比較的小さいと仮定されるため、図7の実施形態においても、電流供給源204は第2の部品の一部である。接続704が、電流供給源204において発生させられた電流を、触覚変換器104におけるコイルへと流すために存在する。接続704は、第2の部品に対する第1の部品の移動を邪魔しないように有利に構築される。図7は、シャフト602がその一部である旋回継手を接続704がどのように通過するかを概略的に示している。滑りコネクタリングまたは他の知られている手段が、このような解決策において使用され得る。例えば、好ましくは適切に隠された場所において、第1の部品と第2の部品との間で進む導線の緩く取り付けられる区域を使用するなど、他の方法が可能である。

【0049】

例が図7において概略的に示されている実施形態の分類は、ユーザデバイスにおいて触覚効果を生成するための構成がユーザデバイスの第1の部品とユーザデバイスの第2の部品とを備え、第2の部品がユーザデバイスの手持ち本体を構成するように大まかには説明され得る。移動可能取付部が、ユーザデバイスの使用の間に、ユーザデバイスの使用者に、第2の部品を手で保持させ、第1の部品を第2の部品に対して移動させるために、ユーザデバイスの前記第1の部品と前記第2の部品との間に設けられる。先に記載されている他の実施形態と一致して、構成に含まれる触覚変換器の目的は、ユーザデバイスの前記使用の間に、前記使用者のために触覚効果を生成することである。この具体的な実施形態の分類では、前記第1の部品は第1の子部品と第2の子部品とを備え、前記触覚変換器は第1の半体と第2の半体とを備える。これらのうち、前記第1の半体は第1の部品の前記第1の子部品に取り付けられ、前記第2の半体は第1の部品の前記第2の子部品に取り付けられる。

【0050】

実施形態の前記分類のある下位の分類は、前記触覚変換器によって生成される触覚効果の影響の下で第1の子部品を前記第2の子部品に対して移動させるために、弾性懸架手段を通じて互いに連結される前記第1の子部品および前記第2の子部品を有し得る。

【0051】

実施形態の前記分類の他の下位の分類は、前記触覚変換器によって生成される触覚効果の影響の下で第1の子部品に弾性変形を受けさせるために、剛性懸架手段を通じて互いに連結される前記第1の子部品および前記第2の子部品を有し得る。

【0052】

技術の進歩に伴って、本発明の基本的な考えが様々な方法で実施され得ることは、当業者には明らかである。したがって、本発明と、その実施形態とは、先に記載されている例に限定されず、代わりに、請求項の範囲内で変化してもよい。

【符号の説明】

【0053】

101 第1の部品
102 第2の部品
103 移動可能取付部
104 触覚変換器
105 第1の半体
106 第2の半体
201 第1の永久磁石
202 第2の永久磁石
203 コイル
204 電流供給源
301 検出装置
302 制御可能駆動回路
303 制御装置
501 軸
601 旋回軸
602 シャフト
603 対称軸
701 第1の子部品
702 第2の子部品
703 懸架手段
704 接続

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2022-11-15

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザデバイスにおいて触覚効果を生成するための構成であって、
前記ユーザデバイスの第1の部品と、
前記ユーザデバイスの手持ち本体を構成する、前記ユーザデバイスの第2の部品と、
前記ユーザデバイスの使用の間に、前記ユーザデバイスの使用者に、前記第2の部品を手で保持させ、前記第1の部品を前記第2の部品に対して移動させるための、前記ユーザデバイスの前記第1の部品と前記第2の部品との間の移動可能取付部であって、旋回継手、滑り継手、または弾性変形継手である移動可能取付部と、
前記ユーザデバイスの前記使用の間に前記使用者のために触覚効果を生成するための触覚変換器と
を備え、前記触覚変換器は、
第1の半体および第2の半体と、
少なくとも第1の永久磁石が前記第1の半体に位置し、少なくとも第2の永久磁石が前記第2の半体に位置する永久磁石の構成と、
前記触覚変換器に位置する少なくとも1つのコイルであって、前記コイルを通じて流れる電流の影響の下で、前記触覚変換器において動的磁力を作り出すように構成される少なくとも1つのコイルと
を備え、前記第1の半体は前記ユーザデバイスの前記第1の部品に取り付けられ、前記第2の半体は前記ユーザデバイスの前記第2の部品に取り付けられ、
前記構成は、
前記使用者が前記第1の部品を前記第2の部品に対して移動させるための力を前記第1の部品に適用することに応答して検出信号を生成するように構成される検出装置と、
制御信号に応答して前記コイルへの前記電流を発生させるための制御可能駆動回路と、
前記検出装置および前記駆動回路に連結される制御装置であって、前記検出信号を受信することに応答して前記制御信号を生成するように構成される制御装置と
を備えることを特徴とする、構成。

【請求項2】

前記ユーザデバイスの前記第2の部品は、前記電流を前記少なくとも1つのコイルへと送り込むための電流供給源を備える、請求項1に記載の構成。

【請求項3】

前記第1の部品と、前記第2の部品と、前記移動可能取付部とは、前記使用者に、前記第1の部品を、前記第2の部品を保持する同じ手の指によって引かれるための引き金として利用させるように構成される、請求項1または2に記載の構成。

【請求項4】

前記検出装置と前記触覚変換器とは異なる要素である、請求項1から3のいずれか一項に記載の構成。

【請求項5】

前記触覚変換器は前記検出装置としても動作するように構成される、請求項1から3のいずれか一項に記載の構成。

【請求項6】

前記制御装置に、前記コイルへ誘導される電流を検出させることができ、このような検出された電流を前記検出信号として使用させることができるようにするために、前記コイルと前記制御装置との間に電気連結を備える、請求項5に記載の構成。

【請求項7】

前記第1の部品は、前記第2の部品に対して解放位置と動作位置との間で移動可能であり、
前記解放位置において、前記触覚変換器の前記第1の半体と前記第2の半体とは互いから第1の距離に位置し、
前記動作位置において、前記触覚変換器の前記第1の半体と前記第2の半体とは互いから第2の距離に位置し、前記第2の距離は前記第1の距離より小さい、請求項1から6のいずれか一項に記載の構成。

【請求項8】

前記移動可能取付部は、前記第1の部品を前記第2の部品に対して旋回軸の周りで回転させるように構成される旋回継手であり、
前記触覚変換器の前記第1の半体と前記第2の半体とは、共通の対称軸について回転対称であり、前記対称軸が前記旋回軸と一致する状態で配置される、請求項1から6のいずれか一項に記載の構成。

【請求項9】

前記第1の永久磁石と前記第2の永久磁石とは、前記永久磁石の構成において対向する同様に指名された磁極を有し、
前記同様に指名された磁極同士の間の磁気反発が、前記使用者によって引き起こされる意図的な反作用力がない場合、前記第1の部品を、前記第2の部品から離れた解放位置へと押す、請求項1から8のいずれか一項に記載の構成。

【請求項10】

ユーザデバイスにおいて触覚効果を生成するための方法であって、
使用者が、電流を触覚変換器のコイルを通じて流すことで、旋回継手、滑り継手、または弾性変形継手を通じて一体に移動可能に取り付けられるユーザデバイスの2つの部品を互いに対して移動させる検出された所定の方法に応答するステップであって、前記電流が、前記触覚変換器の永久磁石によって作り出される静的磁力と共に所望の前記触覚効果を生成する動的磁力を作り出すように、前記触覚変換器の2つの半体が前記ユーザデバイスの前記2つの部品のそれぞれ1つに取り付けられる、ステップを含む方法。

【請求項11】

前記ユーザデバイスの第2の部品に対する前記ユーザデバイスの第1の部品の所定の移動を検出するステップと
前記検出への応答として前記電流を作り出すステップと
を含む、請求項10に記載の方法。

【請求項12】

前記触覚変換器の前記コイルへと誘導される電流を検出することで、所定の移動の前記検出を実施するステップを含む、請求項11に記載の方法。

【国際調査報告】