[发明专利]操作设备

说明书

技术领域

本发明涉及可由用户操作并且能够根据用户操作来提供触摸感的操作设备。

背景技术

日本专利申请早期公开号Hei 7-219704了一种诸如电视游戏机或虚拟现实装置的虚拟世界表达装置，其能够更逼真地表达虚拟世界。该装置设置有可由游戏人握持并操作的手柄部分。由橡胶等形成的用于握持的衬垫被固定至手柄部分的表面。在衬垫对应于人手部的五指位置处设置有五个电磁螺线管。在各电磁螺线管内部，设置有对收缩膨胀的杆的运动所产生的压力进行检测的压力传感器，当游戏人握持衬垫时，由压力传感器检测握持力。因此，游戏人可对虚拟世界进行操作。

虚拟世界表达装置基于压力传感器的检测信号来驱动电磁螺线管，由此将游戏人反馈与虚拟世界表达装置的显示器上显示的角色相关的信息。游戏人通过触感来识别信息(例如，参见[0012]，[0015]及[0021]段，图3及7，以及日本专利申请早期公开号Hei 7-219704的说明书)。

日本专利申请早期公开号2005-267174揭示了一种球型触摸装置，其包括对操作装置的人握持装置的压力进行检测的压力传感器，以及使得球的表面根据压力而形变的线性驱动器(例如，参见[0016]，[0020]及[0029]段，图1，以及日本专利申请早期公开号2005-267174的说明书)。例如使用球型触摸装置作为用于遥控机器人手臂的装置。

发明内容

在上述操作装置中，需要改进对用户操作操作装置时产生的压力进行检测的准确度。

着眼于上述情况，希望提供一种操作设备，其能够改进对用户等施加压力的检测准确度。

根据本发明的实施例，提供了一种操作设备，其包括基体、感应单元、多个板以及驱动机构。

基体具有表面。

感应单元包括至少三个压力感应检测区域，压力感应检测区域设置在具有至少三个角的多边形的不同顶点位置，角分别设定在通过划分基体的表面的至少一部分而获得的多个区域内。

多个板被设置以与多个区域对应，并且覆盖表面的至少一部分。

驱动机构被构造以基于通过感应单元的检测而生成的信号来驱动多个板。

至少三个压力感应检测区域被设置在具有至少三个角的多边形的不同顶点位置处，由此能够检测施加至与多个区域对应设置的多个板的压力。因此，可以改进对用户施加的压力的检测准确度。

所述驱动机构可包括多个致动器，所述多个致动器分别设置在所述基体的所述表面与所述多个板每一者之间。通过这些致动器，可以驱动多个板。

驱动机构可包括驱动源，其设置在基体内并且使得多个致动器单独地产生驱动力。

所述多个致动器可以是被液压驱动的波纹管，或者是被电气驱动的电气致动器。

所述基体呈球状。因为基体呈球状，故用户可以不同方式握持基体。

所述多个板包括覆盖所述基体的整个表面的八个三角形板。因为多个板覆盖基体的整个表面，故能够从不同方向检测压力，并沿不同方向驱动板。

操作设备还可包括位置传感器，其被设置在所述基体内，并对所述基体的位置进行检测。因为位置传感器检测基体位置，故能够将该操作设备用作空间操作装置。

操作设备还可包括覆盖所述多个板的罩片。利用该结构，用户甚至在污染环境下也可使用该操作设备。

如上所述，根据本发明，能够在操作设备中改进对由用户等施加的压力进行检测的准确度。

如附图所示，着眼于以下对本发明的优选实施例的详细描述，本发明的这些及其他目的、特征以及优点将变的清楚。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的操作设备的外形视图；

图2是示出操作设备的横截面视图；

图3是示出操作设备的硬件的电气结构的框图；

图4A及图4B是用于示出通过感应单元对受压位置及压力的检测原理的平面图及侧视图；

图5是用于说明使用与正负压力对应的压力感应传感器的情况下的检测原理的视图；

图6是用于描述计算受压位置的方法的视图；

图7是用于描述在基体具有诸如球形的三维形状情况下计算受压位置的方法的视图；

图8是示出根据本发明的第二实施例的操作设备的视图。

具体实施方式

以下将参考附图来描述本发明的实施例。

[第一实施例]

(操作设备的结构)

图1是示出根据本发明的第一实施例的操作设备的外形视图，而图2是示出操作设备的横截面视图。