Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3851459B2 - Haptic communication terminal device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3851459B2 - Haptic communication terminal device - Google Patents

Haptic communication terminal device Download PDF

Info

Publication number
JP3851459B2
JP3851459B2 JP32906498A JP32906498A JP3851459B2 JP 3851459 B2 JP3851459 B2 JP 3851459B2 JP 32906498 A JP32906498 A JP 32906498A JP 32906498 A JP32906498 A JP 32906498A JP 3851459 B2 JP3851459 B2 JP 3851459B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
force
arm
finger
voltage
terminal device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP32906498A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11346272A (en
Inventor
督之 中川
雅行 井原
信之 渡邉
英明 金山
和彦 八谷
健二 中庄司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
NTT Inc USA
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
NTT Inc USA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, NTT Inc USA filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP32906498A priority Critical patent/JP3851459B2/en
Publication of JPH11346272A publication Critical patent/JPH11346272A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3851459B2 publication Critical patent/JP3851459B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信端末装置に関し、特に、個人同士の遠隔通信に際し、気持ちを相互に伝達するために、手を用いて力覚を相互に伝達する力覚通信端末装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
個人同士の遠隔通信に際し、力覚を相互に伝達する通信端末装置として、特開昭64−72768号公報に示される「通信回線を用いた網引装置」ならびに特開平7−30978号公報に示される「力送信装置及び力受信装置並びに力伝送装置」がある。前者の要旨は、通信回線で接続された両端末間で網引きを行うのに、各端末に牽引力発生手段と、これに接続される変位量検出手段と、これの出力および相手端末の出力を受けて両変位量の差に比例する牽引力を算出する演算部と、この出力により前記牽引力発生手段に該牽引力を発生させる制御部とを設けたものである。後者の要旨は、送り手においては力を及ぼして可動部を移動させた時にその変位量及び変位の速さに応じてセンサー部に発生する電気信号を利用して、送り手における力を可動部の変位量及び変位の速さの信号として受け手に送信することができるようにし、受け手はその可動部で送り手からの力を再現できるようにしたものである。
【0003】
これらの先行技術においては、力を伝送することはできるが通信者の気持ちをきめ細かく通信相手に伝えることはできない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、指切りの経験からもわかるように、手の指(特に小指)は内側から押されたときの感覚が敏感なので、会話中に手の指を互いに押し合えば気持ちを相互に伝達する効果を高めることができる。そこで、個人同士の遠隔通信に際し、気持ちを相互に伝達するために用いられる力覚通信端末装置では、力覚を測定および呈示する部位として手の指を用いることが望ましい。
【0005】
しかしながら、前記先行技術では、通信者に互いの指を押し合っているかのように感じさせることができないという問題点があった。
【0006】
本発明は、通信者に互いの指を押し合っているかのように感じさせることができないという先行技術の問題点を解決することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる力覚通信端末装置は、通信者と通信相手との間で、力覚を相互に伝達することのできる力覚通信端末装置であって、掌によって把握できる筐体部分を有し、筐体を把握した際の指を添える位置で通信者の指の押す力を測定し、この力の大きさを電圧として出力する応力測定手段と、この電圧を通信相手の端末装置に送信する送信手段と、通信相手の端末装置から送られてきた電圧を受信する受信手段と、受信した電圧の大きさに比例した力を前記応力測定手段と同じ位置で通信者の指に呈示する力覚呈示手段とを備え、前記応力測定手段は、軸を中心に回転するように取り付けられた第2のアームと、
ユーザの指によって押されて第2のアームに取り付けられた軸を中心にして回転するように配置された第1のアームと、前記第1のアームと前記第2のアームとの間にあり、ユーザの指がこの第1のアームに対して加えた力の大きさに応じて反力を発生するスプリングと、前記第1のアームの回転角を電圧に変換して出力する角度センサとで構成され、ユーザの指の押す力が大きくなると、出力電圧が大きくなる特性としたものであり、前記力覚呈示手段は、入力電圧の大きさに応じた回転力を発生する電動機と、この電動機の回転軸に取り付けられた偏心カムと、この偏心カムが回転したときに前記第2のアームを回転させ、前記第1のアームに反力を与える力覚発生部とで構成され、入力電圧が大きくなると、ユーザの指に呈示される力が大きくなる特性としたものである。
【0008】
また、前記第1のアームは、筐体を把握した際の小指を添える位置に配置され、 ユーザの小指の押す力によって回転するものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図1により説明する。
【0016】
図1は、本発明にかかる力覚通信端末装置の構成を示すブロック図である。
【0017】
図1において、10は応力測定手段であり、通信者の指の押す力の大きさを測定してこの力の大きさを電圧に変換して出力する。なお、応力測定手段10は力覚呈示手段40の力覚発生部43と通信者の指との間に配置されており、力覚呈示手段40が発生した力を通信者の指に伝達する役割も兼ねている。
【0018】
20は送信手段であり、応力測定手段10が出力した電圧を、通信回線Lに適合するように符号化し、通信回線Lを介して相手側に設置された本端末装置に伝達する。通信回線Lとしては、送信用と受信用に合計4本の銅線を用いて相手側の端末装置と直接接続しても良いし、一般電話網やデジタル通信網などを利用しても良い。
【0019】
30は受信手段であり、相手側に設置された本端末装置から伝達された符号を受信し、電圧として出力する。
【0020】
40は力覚呈示手段であり、受信手段30が出力した電圧に比例した力を発生し、本手段の力覚発生部43に取り付けられた応力測定手段10を介して通信者の小指に力覚を呈示する。
【0021】
次に、応力測定手段10と力覚呈示手段40の詳細を、図2によって説明する。
【0022】
図2は、応力測定手段10と力覚呈示手段40をその蓋をはずした状態で見た正視図である。
【0023】
この図で、60は筐体であり、掌によって把握できる大きさと形状である。図3は、図2に示す筐体60を右手で把持した状態を示す斜視図である。
【0024】
応力測定手段10は、通信者の小指に触れる位置に突起部を持つたアーム11と、アーム11とアーム(力覚発生部)43との間に張架されたスプリング12と、軸13を中心にアーム11とアーム43とのなす角を測定する角度センサ14とからなる。
【0025】
力覚呈示手段40は、筐体60に固着された支持具50に取り付けられた電動機41と、電動機41の回転軸に取り付けられた偏心カム42と、力覚発生部であるアーム43と、アーム43と筐体60との間に張架されたスプリング44と、筐体60に取り付けられたストッパー45とからなる。
【0026】
まず、応力測定手段10の動作について説明する。
【0027】
アーム11は、通信者の小指に触れる位置に突起部を持ち、力覚呈示手段40の力覚発生部であるアーム43に取り付けられた軸13を中心に回転できるように取り付けられている。
【0028】
通信者の指が、アーム11の突起部を筐体の内側に向かって押すと、アーム11は軸13を中心に反時計回りに回転し、スプリング12を縮める。このときスプリング12の縮んだ量が通信者の指の押す力の大きさの平方根に比例する。
【0029】
スプリング12の縮んだ量を測定するために、アーム43を基準としたアーム11の角度の変化を角度センサ14で測定する。角度センサ14は無接触型ポテンショメータであり、回転角に比例した電圧が出力される。
【0030】
通信者の指がアーム11を押す力が大きくなると、スプリング12が縮んでアーム11の回転角が増加するので、角度センサ14によって出力される電圧は大きくなる。
【0031】
逆に、通信者の指がアーム11を押す力が小さくなると、スプリング12が復元してアーム11の回転角が減少するので、角度センサ14によって得られる電圧は小さくなる。
【0032】
以上説明した動作により、応力測定手段10は、通信者の指の押す力の大きさに比例した電圧を出力する。
【0033】
次に、力覚呈示手段40の動作について説明する。
【0034】
電動機41は筐体60に固定された支持具50に取り付けられており、入力された電圧に比例した回転力を、回転軸に発生する。
【0035】
偏心カム42は正円形をしており、その中心から少しずれたところで電動機41の回転軸に取り付けられている。
【0036】
アーム43は力覚発生部であり、支持具50に取り付けられた軸46を中心に回転できるように取り付けられている。
【0037】
電動機41に入力された電圧が大きくなると、偏心カム42はその中心が電動機41の回転軸の左側に来るように回転し、アーム43を筐体60の外側方向に押す。このときアーム43はスプリング44を縮めるとともに、スプリング12を介して応力測定手段10のアーム11を筐体60の外側方向に押す。スプリング12は十分に強いので、アーム11に触れている通信者の指に対して、力を伝達することができる。なお、電動機41に入力された電圧が非常に大きくなり、偏心カム42がアーム43を筐体60の外側方向に押す力が強くなりすぎた場合は、アーム43が筐体60に取り付けられたストッパ45に当たって停止し、通信者の指にはそれ以上強い力が伝達されなくなる。
【0038】
電動機41に入力された電圧が小さくなると、偏心カム42がアーム43を筐体60の外側方向に押す力が弱くなり、スプリング44の復元力によってアーム43が筐体60の内側方向に押される。このとき、アーム43はスプリング12を介してアーム11を筐体60の内側方向に引き戻すので、通信者の指に対して伝達される力が弱まる。
【0039】
以上説明した動作により、力覚呈示手段40は、入力された電圧に比例した大きさの力覚を、通信者の指に呈示する。
【0040】
さらに、本力覚通信端末装置2台を通信回線Lを介して互いに接続したときの動作について説明する。ここでは2台の力覚通信端末装置をそれぞれ端末1、端末2と表記する。また、端末1を使用する通信者を通信者1(端末2を使用する通信者を通信者2)と表記する。
【0041】
通信者1の指が端末1のアーム11を筐体60の内部に向かって押すと、端末2のアーム11が筐体外部に向かって動き、通信者2の指を押す。逆に通信者2の指が端末2のアーム11を筐体内部に向かって押すと、端末1のアーム11が筐体60の外側に向かって動き、通信者1の指を押す。
【0042】
通信者1の指と通信者2の指が同時にそれぞれの端末のアーム11を筐体60の内部に向かって押すと、それぞれの端末のアーム11は、あたかも二人の指で1本の棒の両端を押し合っているかのように動作する。すなわち、通信者1の加える力の方が通信者2の加える力よりも強い場合、端末1のアーム11は筐体60の内部に向かって押され、端末2のアーム11は筐体60の外部に向かって押し出される。逆に、通信者2の指の方が強い場合、端末2のアーム11は筐体60の内部に向かって押され、端末1のアーム11は筐体60の外部に向かって押し出される。
【0043】
以上説明した動作が、2台の端末間でほとんど時間差なく進行するので、二人の通信者1,2はあたかも互いの指を押し合っているかのように感じる。
【0044】
上記した図1〜3に示す実施形態は、力を伝達する機能のみを具備したものであったが、この他に通話の機能を有する実施形態すなわち、握手機能付送受話器とも称することができる実施形態を図4,図5により説明する。
【0045】
図4において、110は握力検出部で、通話者が送受話器を握った状態において通話者の中指または人差し指が触れる位置に握力センサを配設し、前記中指または人差し指から手の内側へ押す力の強さを検出する。
【0046】
120は入力握力変換部で、前記握力検出部110によって検出された握力の強さを、アームを用いてポテンショメータの回転量に変換し、電気信号に変換する。
【0047】
130はマイクロホンで、通常の電話機の送話器と同様のものであって、音声の入力を行う。
【0048】
前記入力握力変換部120によって電気信号に変換された握力信号、及びマイクロホン130によって入力された音声信号は、電話回線などによって相手の通話者の送受話器に送信される。握力信号と音声信号とを電話回線によって送信する方法としては、例えば、周波数帯域分割により両信号を1チャネルのアナログ電話回線に多重して送信する方法や、両信号をアナログ・デジタル変換器でデジタル化してlチャネルのデジタル電話回線に時分割多重して送信する方法など、様々な方法を利用することができる。
【0049】
140は出力握力変換部で、相手の通話者の送受話器から送信されてくる電気信号としての握力の強さを物理変位量に変換する。それには電気信号によってトルクモータの回転量を制御し、カムとアームを用いて物理変位量に変換する。
【0050】
150は握力出力部で、通話者が送受話器を握った状態において通話者の親指の付け根が触れる位置に可動部を配設し、相手の通話者の電話機から送信されてくる握力データの値が大きくなるときに前記可動部における親指の付け根を押す方向に作用する力が大きくなるようにする。
【0051】
160はスピーカで、通常の電話機の受話器と同様のものであって、相手の通話者から送信されてくる音声の出力を行う。
【0052】
次に、図5によって、握力検出部110、入力握力変換部120、握力出力部150、及び出力握力変換部140の詳細について説明する。
【0053】
図5は、握手機能付送受話器の裏蓋を外した状態の裏面の正視図である。なお、送受話器のマイクロホンとスピーカのついている側を表としている。170は筐体で、これにスピーカ160と、マイクロホン130が通常の電話機の送受話器と同様の位置に配設されている。
【0054】
握力検出部110は、具体的には図5に示すアーム111であり、通話者が送受話器を握った状態において、通話者の中指または人差し指が触れる位置に配設されている。通話者の中指または人差し指から手の内側へ押す力が大きくなるとアーム111が回動する。
【0055】
入力握力変換部120は、筐体170に固着した基板121に植設したピン122と、アーム111に植設したピン112との間に伸長した状態で張架されたスプリング123,基板121に取付けられ、アーム111の一端に連結された回動するポテンショメータ124からなる。通話者がアーム111を押す力と、スプリング123の伸張力とが釣り合ったときのアーム111の回転角が、ポテンショメータ124によって検出され、電圧の大きさとして出力される。
【0056】
出力握力変換部140は、筐体170に固着した基板141に取付けられたトルクモータ142,偏心カム143,スプリング144からなる。スプリング144は基板141に植設したピン145と、後述するアーム151に植設したピン152との間に圧縮方向になるように張架される。電圧の大きさとして入力される握力データに応じて、トルクモータ142が回転し、トルクモータ142に接続されたカム143によって後述するアーム151が基板141に植設したピン153を軸として回動する。入力される電圧の大きさが小さくなると、トルクモータ142の回転力が弱くなり、スプリング144によってアーム151が元の位置に引き戻される。
【0057】
握力出力部150は、具体的にはアーム151であり、基板141に一端が回動自在に取付けられている。通話者が送受話器を握った状態において、通話者の親指の付け根が触れる位置に可動部が配設されている。アーム151が回転することにより、通話者の親指の付け根を押す方向に作用する力が変化する。
【0058】
上記の構成によれば、通話者が送受話器を握ると、アーム111の筐体170から外方に突出している部分が人差し指で押され、アーム111が回動し、この回動につれてポテンショメータ124から押圧に応じた電気信号が出力され、これが伝送されて相手の送受話器(説明の都合上、図5を相手方としても用いる)のトルクモータ142を駆動し、カム143によりアーム151を筐体170からより突出させるように駆動する。つまり、一方の送話者の握りの強さが、相手の送話者へ伝達される。
【0059】
【発明の効果】
請求項1にかかる発明においては、掌によって把握できる筐体部分を有し、筐体を把握した際の指を添える位置で通信者の指の押す力を測定する応力測定手段と、この力の大きさを通信相手の端末装置に送信する送信手段と、通信相手の端末装置から送られてきた力の大きさを受信する受信手段と、受信した力の大きさに比例した力通信者の指に呈示する力覚呈示手段とを備えており、前記応力測定手段は前記力覚呈示手段の力覚発生部に取り付けられているので、通信者の指が前記応力測定手段を押圧するのと同じ位置で通信者の指に力覚を呈示することが可能となり、本装置を利用している二人の通信者に対して、あたかも互いの指を押し合っているかのように感じさせることができる。また、前記応力測定装置においては、通信者の指によって押されて回転するように配置されたアームと、指がこのアームに対して加えた力の大きさに応じて反力を発生するスプリングと、このアームの回転角を電圧に変換する角度センサとで構成されているので、簡単な構成によって、通信者の指の押す力を測定することを可能にし、さらに、前記力覚呈示装置においても、制御電圧に応じて回転力を発生する電動機と、この電動機の回転軸に取り付けられた偏心カムと、この偏心カムが回転することによって通信者の指が押されるように配置されたアームとで構成されているので、簡単な構成によって、通信者の指に力覚を呈示することを可能にする。
【0060】
また、請求項2にかかる発明においては、前記応力測定手段は、筐体を把握した際の小指を添える位置で通信者の小指の押す力を測定するものであり、前記力覚呈示手段は、受信した電圧に比例した力を前記応力測定手段と同じ位置で通信者の小指に呈示するものであるので、本装置を利用している二人の通信者が、気持ちを相互に伝達する効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる力覚通信端末装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図2】図1における応力測定手段および力覚呈示手段を側面から見た正視図である。
【図3】図1における筐体を右手で把持した状態を示す斜視図である。
【図4】本発明にかかる力覚通信端末装置の他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図5】図4における握力検出部、入力握力変換部、出力握力変換部、及び握力出力部の構造と送受話器への実装例を示す正視図である。
【符号の説明】
10 応力測定手段
11 アーム
12 スプリング
13 軸
14 角度センサ
20 送信手段
30 受信手段
40 力覚呈示手段
41 電動機
42 偏心カム
43 力覚発生部(アーム)
44 スプリング
45 ストッパ
46 軸
50 支持具
60 筐体
110 握力検出部
111,151 アーム
112,122,145,152,153 ピン
120 入力握力変換部
121,141 基板
123,144 スプリング
124 ポテンショメータ
130 マイクロホン
140 出力握力変換部
142 トルクモータ
143 偏心カム
150 握力出力部
160 スピーカ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication terminal device, in particular, when the remote communication between individuals, in order to transmit the feelings each other relates to the force communication terminal equipment for transmitting a force to each other by hand.
[0002]
[Prior art]
As a communication terminal device for transmitting force sense to each other in the case of remote communication between individuals, the “net-drawing device using a communication line” disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 64-72768 and the Japanese Patent Laid-Open No. 7-30978 are disclosed. There are “force transmitters and force receivers and force transmitters”. The gist of the former is that, in order to perform networking between both terminals connected by a communication line, the traction force generating means for each terminal, the displacement amount detecting means connected thereto, the output of this and the output of the counterpart terminal A calculation unit that receives the traction force that is proportional to the difference between the two displacement amounts and a control unit that causes the traction force generation means to generate the traction force based on the output is provided. The gist of the latter is that when the movable part is moved by exerting a force on the sender, an electric signal generated in the sensor part according to the amount of displacement and the speed of the displacement is used to apply the force on the sender to the movable part. The amount of displacement and the speed of displacement can be transmitted to the receiver, and the receiver can reproduce the force from the sender with its movable part.
[0003]
In these prior arts, power can be transmitted, but the feelings of the communicator cannot be transmitted to the communication partner in detail.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as you can see from the experience of finger-cutting, the finger of the hand (especially the little finger) is sensitive to being pressed from the inside. Can be increased. Therefore, in a haptic communication terminal device used for transmitting feelings to each other in remote communication between individuals, it is desirable to use a finger of a hand as a part for measuring and presenting a haptic sense.
[0005]
However, in the prior art, there is a problem in that it is impossible to make the communication person feel as if they are pressing each other's fingers.
[0006]
An object of the present invention is to solve the problem of the prior art in which it is impossible to make a communication person feel as if they are pressing each other's fingers.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A haptic communication terminal device according to the present invention is a haptic communication terminal device capable of mutually transmitting haptics between a communicator and a communication partner, and has a casing portion that can be grasped by a palm. Measure the pressing force of the communicator's finger at the position where the finger is attached when grasping the housing, and output the magnitude of this force as a voltage, and transmit this voltage to the terminal device of the communication partner A force sense that presents a force proportional to the magnitude of the received voltage to a communicator's finger at the same position as the stress measuring means; a transmitting means; a receiving means for receiving a voltage sent from a communication partner terminal device; Presenting means, wherein the stress measuring means is a second arm mounted to rotate about an axis;
Between a first arm arranged to rotate about an axis that is pushed by a user's finger and attached to a second arm; and between the first arm and the second arm; A spring that generates a reaction force according to the magnitude of the force applied by the user's finger to the first arm, and an angle sensor that converts the rotation angle of the first arm into a voltage and outputs the voltage. When the force of the user's finger is increased, the output voltage is increased. The force sense presenting means includes an electric motor that generates a rotational force corresponding to the magnitude of the input voltage, An eccentric cam attached to the rotating shaft and a force generation unit that rotates the second arm and applies a reaction force to the first arm when the eccentric cam rotates, and has a large input voltage. The force that is presented to the user's finger It is obtained by a larger properties.
[0008]
The first arm is arranged at a position where a little finger is attached when grasping the housing, and is rotated by a pressing force of the user's little finger.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0016]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a haptic communication terminal device according to the present invention.
[0017]
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a stress measuring means, which measures the magnitude of a pressing force of a communication person's finger, converts the magnitude of the force into a voltage, and outputs the voltage. The stress measuring means 10 is disposed between the force sense generating unit 43 of the force sense presenting means 40 and the communicator's finger, and plays a role of transmitting the force generated by the force sense presenting means 40 to the communicator's finger. Also serves.
[0018]
A transmission unit 20 encodes the voltage output from the stress measurement unit 10 so as to be suitable for the communication line L, and transmits the encoded voltage to the terminal device installed on the other side via the communication line L. As the communication line L, a total of four copper wires for transmission and reception may be used for direct connection to the other terminal device, or a general telephone network or a digital communication network may be used.
[0019]
Reference numeral 30 denotes a receiving means that receives a code transmitted from the terminal device installed on the other side and outputs it as a voltage.
[0020]
Reference numeral 40 denotes force sense presenting means that generates a force proportional to the voltage output from the receiving means 30 and applies force sense to the little finger of the communicator via the stress measuring means 10 attached to the force sense generating unit 43 of this means. Present.
[0021]
Next, details of the stress measurement means 10 and the force sense presentation means 40 will be described with reference to FIG.
[0022]
FIG. 2 is a front view of the stress measuring means 10 and the force sense presenting means 40 when the lid is removed.
[0023]
In this figure, reference numeral 60 denotes a housing having a size and shape that can be grasped by a palm. FIG. 3 is a perspective view showing a state where the housing 60 shown in FIG. 2 is gripped with the right hand.
[0024]
The stress measuring means 10 includes an arm 11 having a protrusion at a position where it touches the little finger of a communication person, a spring 12 stretched between the arm 11 and an arm (force generation unit) 43, and a shaft 13. And an angle sensor 14 for measuring an angle formed by the arm 11 and the arm 43.
[0025]
The force sense presenting means 40 includes an electric motor 41 attached to a support 50 fixed to a housing 60, an eccentric cam 42 attached to a rotating shaft of the electric motor 41, an arm 43 which is a force sense generating unit, an arm A spring 44 stretched between 43 and the housing 60, and a stopper 45 attached to the housing 60.
[0026]
First, the operation of the stress measuring means 10 will be described.
[0027]
The arm 11 has a protrusion at a position where it touches the little finger of the communicator, and is attached so that it can rotate around a shaft 13 attached to an arm 43 which is a force sense generating part of the force sense presenting means 40.
[0028]
When the communication person's finger presses the protrusion of the arm 11 toward the inside of the housing, the arm 11 rotates counterclockwise about the shaft 13 and contracts the spring 12. At this time, the contracted amount of the spring 12 is proportional to the square root of the magnitude of the pressing force of the communication person's finger.
[0029]
In order to measure the contracted amount of the spring 12, a change in the angle of the arm 11 with respect to the arm 43 is measured by the angle sensor 14. The angle sensor 14 is a contactless potentiometer and outputs a voltage proportional to the rotation angle.
[0030]
When the force of the communicator's finger pushing the arm 11 increases, the spring 12 contracts and the rotation angle of the arm 11 increases, so that the voltage output by the angle sensor 14 increases.
[0031]
Conversely, when the force with which the communicator's finger presses the arm 11 is reduced, the spring 12 is restored and the rotation angle of the arm 11 is reduced, so that the voltage obtained by the angle sensor 14 is reduced.
[0032]
Through the operation described above, the stress measuring means 10 outputs a voltage proportional to the magnitude of the pressing force of the communication person's finger.
[0033]
Next, operation | movement of the force sense presentation means 40 is demonstrated.
[0034]
The electric motor 41 is attached to a support 50 fixed to the housing 60, and generates a rotational force proportional to the input voltage on the rotating shaft.
[0035]
The eccentric cam 42 has a circular shape and is attached to the rotating shaft of the electric motor 41 at a position slightly deviated from the center thereof.
[0036]
The arm 43 is a force generation unit, and is attached so as to be rotatable about a shaft 46 attached to the support 50.
[0037]
When the voltage input to the electric motor 41 increases, the eccentric cam 42 rotates so that the center thereof is on the left side of the rotating shaft of the electric motor 41, and pushes the arm 43 outward of the housing 60. At this time, the arm 43 contracts the spring 44 and pushes the arm 11 of the stress measuring means 10 toward the outside of the housing 60 through the spring 12. Since the spring 12 is sufficiently strong, a force can be transmitted to the finger of the communicator touching the arm 11. When the voltage input to the electric motor 41 becomes very large and the force of the eccentric cam 42 pushing the arm 43 toward the outside of the housing 60 becomes too strong, the stopper in which the arm 43 is attached to the housing 60 is used. It stops at 45 and no further strong force is transmitted to the communicator's finger.
[0038]
When the voltage input to the electric motor 41 decreases, the force with which the eccentric cam 42 pushes the arm 43 toward the outside of the housing 60 is weakened, and the arm 43 is pushed toward the inside of the housing 60 by the restoring force of the spring 44. At this time, the arm 43 pulls the arm 11 back toward the inside of the housing 60 via the spring 12, so that the force transmitted to the finger of the communicator is weakened.
[0039]
Through the operation described above, the force sense presentation unit 40 presents a force sense having a magnitude proportional to the input voltage to the communication person's finger.
[0040]
Furthermore, an operation when two force communication terminal devices are connected to each other via the communication line L will be described. Here, two haptic communication terminal devices are referred to as a terminal 1 and a terminal 2, respectively. Further, a communicator who uses the terminal 1 is referred to as a communicator 1 (a communicator who uses the terminal 2 is a communicator 2).
[0041]
When the finger of the communicator 1 pushes the arm 11 of the terminal 1 toward the inside of the housing 60, the arm 11 of the terminal 2 moves toward the outside of the housing and pushes the finger of the communicator 2. Conversely, when the finger of the communicator 2 pushes the arm 11 of the terminal 2 toward the inside of the housing, the arm 11 of the terminal 1 moves toward the outside of the housing 60 and pushes the finger of the communicator 1.
[0042]
When the fingers of the communicator 1 and the fingers of the communicator 2 simultaneously push the arms 11 of the respective terminals toward the inside of the housing 60, the arms 11 of the respective terminals are as if they are one stick with two fingers. Acts as if both ends are pressed together. That is, when the force applied by the communicator 1 is stronger than the force applied by the communicator 2, the arm 11 of the terminal 1 is pushed toward the inside of the housing 60, and the arm 11 of the terminal 2 is external to the housing 60. It is pushed out toward. On the contrary, when the finger of the communicator 2 is stronger, the arm 11 of the terminal 2 is pushed toward the inside of the housing 60, and the arm 11 of the terminal 1 is pushed out of the housing 60.
[0043]
Since the operation described above proceeds with almost no time difference between the two terminals, the two communicators 1 and 2 feel as if they are pushing each other's fingers.
[0044]
The above-described embodiment shown in FIGS. 1 to 3 has only a function of transmitting force, but in addition to this, an embodiment having a call function, that is, an embodiment that can also be called a handset with a handshake function. The form will be described with reference to FIGS.
[0045]
In FIG. 4, reference numeral 110 denotes a grip force detection unit, which is provided with a grip force sensor at a position where the middle finger or index finger of the caller touches in a state where the caller holds the handset. Detect strength.
[0046]
An input grip strength conversion unit 120 converts the strength of the grip strength detected by the grip strength detection unit 110 into an amount of rotation of the potentiometer using an arm, and converts it into an electrical signal.
[0047]
Reference numeral 130 denotes a microphone, which is similar to a normal telephone transmitter, and inputs voice.
[0048]
The grip strength signal converted into an electrical signal by the input grip strength converter 120 and the voice signal input by the microphone 130 are transmitted to the handset of the other party's talker via a telephone line or the like. As a method of transmitting a grip signal and a voice signal through a telephone line, for example, a method of multiplexing both signals on a single channel analog telephone line by frequency band division, or a method of digitalizing both signals with an analog / digital converter. It is possible to use various methods such as a method of time-division multiplexing and transmission to an l-channel digital telephone line.
[0049]
Reference numeral 140 denotes an output grip strength conversion unit that converts the strength of the grip strength as an electrical signal transmitted from the handset of the other party's talker into a physical displacement amount. For this purpose, the rotation amount of the torque motor is controlled by an electric signal and converted into a physical displacement amount using a cam and an arm.
[0050]
A grip strength output unit 150 is provided with a movable unit at a position where the base of the thumb of the caller touches when the caller holds the handset, and the value of the grip force data transmitted from the other party's phone is When the force increases, the force acting in the direction of pushing the base of the thumb in the movable portion is increased.
[0051]
Reference numeral 160 denotes a speaker, which is the same as an ordinary telephone handset, and outputs the voice transmitted from the other party.
[0052]
Next, details of the grip strength detection unit 110, the input grip strength conversion unit 120, the grip strength output unit 150, and the output grip strength conversion unit 140 will be described with reference to FIG.
[0053]
FIG. 5 is a front view of the back surface of the handset with handshake function with the back cover removed. The side of the handset with the microphone and speaker is shown in the table. Reference numeral 170 denotes a housing. A speaker 160 and a microphone 130 are disposed at the same position as a handset of a normal telephone.
[0054]
Specifically, the grip force detection unit 110 is an arm 111 shown in FIG. 5 and is disposed at a position where the middle finger or index finger of the caller touches when the caller holds the handset. The arm 111 rotates when the force of pushing from the middle finger or index finger of the caller to the inside of the hand increases.
[0055]
The input grip force conversion unit 120 is attached to a spring 123 stretched between a pin 122 planted on the substrate 121 fixed to the housing 170 and a pin 112 planted on the arm 111 and the substrate 121. The rotating potentiometer 124 is connected to one end of the arm 111. The rotation angle of the arm 111 when the caller presses the arm 111 and the extension force of the spring 123 is balanced is detected by the potentiometer 124 and output as the magnitude of the voltage.
[0056]
The output grip force conversion unit 140 includes a torque motor 142, an eccentric cam 143, and a spring 144 attached to a substrate 141 fixed to the housing 170. The spring 144 is stretched between the pin 145 planted on the substrate 141 and a pin 152 planted on the arm 151 described later so as to be in the compression direction. The torque motor 142 rotates in accordance with the gripping force data input as the magnitude of the voltage, and an arm 151 (to be described later) rotates around the pin 153 implanted in the substrate 141 by a cam 143 connected to the torque motor 142. . When the magnitude of the input voltage is reduced, the rotational force of the torque motor 142 is weakened, and the arm 151 is pulled back to the original position by the spring 144.
[0057]
The grip force output unit 150 is specifically an arm 151, and one end of the grip force output unit 150 is rotatably attached to the substrate 141. In a state where the caller holds the handset, a movable portion is disposed at a position where the base of the thumb of the caller touches. As the arm 151 rotates, the force acting in the direction of pushing the base of the caller's thumb changes.
[0058]
According to the above configuration, when a caller grips the handset, the portion of the arm 111 protruding outward from the housing 170 is pushed by the index finger, and the arm 111 is rotated. An electric signal corresponding to the pressing force is output and transmitted to drive the torque motor 142 of the other handset (for convenience of explanation, FIG. 5 is also used as the other hand), and the arm 151 is moved from the housing 170 by the cam 143. Drive to protrude more. That is, the grip strength of one speaker is transmitted to the other speaker.
[0059]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, there is provided a stress measuring means that has a casing portion that can be grasped by a palm and that measures the pressing force of a communicator's finger at a position where the finger is attached when grasping the casing. and transmitting means for transmitting the magnitude to the terminal device of the communication partner, the communication partner of the force transmitted from the terminal device and receiving means for receiving the size, the correspondent a force proportional to the magnitude of the received power A force sense presenting means for presenting to a finger, and the stress measuring means is attached to a force sense generating portion of the force sense presenting means, so that a communication person's finger presses the stress measuring means. It is possible to present a sense of force on the communicator's finger at the same position, and to make two communicators who use this device feel as if they are pushing each other's fingers. it can. Further, in the stress measuring device, an arm arranged so as to be rotated by being pushed by a communicator's finger, and a spring that generates a reaction force according to the magnitude of the force applied to the arm by the finger; The angle sensor that converts the rotation angle of the arm into a voltage makes it possible to measure the pressing force of the communication person's finger with a simple configuration, and also in the force presentation device. An electric motor that generates a rotational force in accordance with the control voltage, an eccentric cam attached to the rotating shaft of the electric motor, and an arm arranged so that the finger of the communicator is pushed by rotating the eccentric cam. Since it is configured, it is possible to present a sense of force to the communication person's finger with a simple configuration.
[0060]
Moreover, in the invention concerning Claim 2, the said stress measurement means measures the pushing force of the little finger of a communication person in the position which attaches the little finger at the time of grasping | ascertaining a housing | casing, The said force sense presentation means is Since the force proportional to the received voltage is presented to the little finger of the communicator at the same position as the stress measuring means, the two communicators who use this device have the effect of transmitting their feelings to each other. Can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a haptic communication terminal device according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of the stress measuring means and the force sense presenting means in FIG. 1 as viewed from the side.
3 is a perspective view showing a state in which the housing in FIG. 1 is gripped with a right hand. FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of another embodiment of a haptic communication terminal device according to the present invention.
5 is a front view showing a structure of the grip strength detection unit, the input grip strength conversion unit, the output grip strength conversion unit, and the grip strength output unit in FIG. 4 and an example of mounting on the handset.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stress measuring means 11 Arm 12 Spring 13 Shaft 14 Angle sensor 20 Transmitting means 30 Receiving means 40 Force sense presentation means 41 Electric motor 42 Eccentric cam 43 Force sense generating part (arm)
44 Spring 45 Stopper 46 Shaft 50 Supporting tool 60 Housing 110 Grip strength detection unit 111, 151 Arm 112, 122, 145, 152, 153 Pin 120 Input grip strength conversion unit 121, 141 Substrate 123, 144 Spring 124 Potentiometer 130 Microphone 140 Output grip strength Conversion unit 142 Torque motor 143 Eccentric cam 150 Grip force output unit 160 Speaker

Claims (2)

通信者と通信相手との間で、力覚を相互に伝達することのできる力覚通信端末装置であって、
掌によって把握できる筐体部分を有し、
筐体を把握した際の指を添える位置で通信者の指の押す力を測定し、この力の大きさを電圧として出力する応力測定手段と、
この電圧を通信相手の端末装置に送信する送信手段と、
通信相手の端末装置から送られてきた電圧を受信する受信手段と、
受信した電圧の大きさに比例した力を前記応力測定手段と同じ位置で通信者の指に呈示する力覚呈示手段とを備え
前記応力測定手段は、
軸を中心に回転可能に取り付けられた第2のアームと、
ユーザの指によって押されて第2のアームに取り付けられた軸を中心にして回転するように配置された第1のアームと、
前記第1のアームと前記第2のアームとの間にあり、ユーザの指がこの第1のアームに対して加えた力の大きさに応じて反力を発生するスプリングと、
前記第1のアームの回転角を電圧に変換して出力する角度センサとで構成され、
ユーザの指の押す力が大きくなると、出力電圧が大きくなる特性としたものであり、
前記力覚呈示手段は、
入力電圧の大きさに応じた回転力を発生する電動機と、
この電動機の回転軸に取り付けられた偏心カムと、
この偏心カムが回転したときに前記第2のアームを回転させ、前記第1のアームに反力を与える力覚発生部とで構成され、
入力電圧が大きくなると、ユーザの指に呈示される力が大きくなる特性としたものであることを特徴とする力覚通信端末装置。
A force sense communication terminal device capable of transmitting force sense between a communication person and a communication partner,
Has a housing part that can be grasped by the palm,
A stress measuring means for measuring the pressing force of the communication person's finger at the position where the finger is attached when grasping the housing, and outputting the magnitude of this force as a voltage;
Transmitting means for transmitting this voltage to the terminal device of the communication partner;
Receiving means for receiving the voltage sent from the terminal device of the communication partner;
Force sense presenting means for presenting a force proportional to the magnitude of the received voltage to a communicator's finger at the same position as the stress measuring means ;
The stress measuring means includes
A second arm mounted rotatably about an axis;
A first arm arranged to rotate about an axis that is pushed by a user's finger and attached to the second arm;
A spring that is between the first arm and the second arm, and that generates a reaction force according to the magnitude of the force applied by the user's finger to the first arm;
An angle sensor that converts the rotation angle of the first arm into a voltage and outputs the voltage,
When the user's finger pressing force increases, the output voltage increases.
The force sense presenting means includes:
An electric motor that generates torque according to the magnitude of the input voltage;
An eccentric cam attached to the rotating shaft of the electric motor;
A force sense generator that rotates the second arm when the eccentric cam rotates and applies a reaction force to the first arm;
A haptic communication terminal device characterized in that the force presented to the user's finger increases as the input voltage increases .
前記第1のアームは、筐体を把握した際の小指を添える位置に配置され、
ユーザの小指の押す力によって回転するものであることを特徴とする請求項1記載の力覚通信端末装置。
The first arm is disposed at a position where a little finger is attached when grasping the housing;
2. The haptic communication terminal device according to claim 1, wherein the haptic communication terminal device is rotated by a pressing force of a user's little finger .
JP32906498A 1998-03-31 1998-11-19 Haptic communication terminal device Expired - Fee Related JP3851459B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32906498A JP3851459B2 (en) 1998-03-31 1998-11-19 Haptic communication terminal device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10-85507 1998-03-31
JP8550798 1998-03-31
JP32906498A JP3851459B2 (en) 1998-03-31 1998-11-19 Haptic communication terminal device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11346272A JPH11346272A (en) 1999-12-14
JP3851459B2 true JP3851459B2 (en) 2006-11-29

Family

ID=26426513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32906498A Expired - Fee Related JP3851459B2 (en) 1998-03-31 1998-11-19 Haptic communication terminal device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3851459B2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040079222A (en) * 2003-03-07 2004-09-14 한근조 Wireless stress measurement system for rotating body
JP4542772B2 (en) * 2003-12-09 2010-09-15 株式会社日立製作所 Shape / hardness input / output system
WO2006018962A1 (en) * 2004-08-19 2006-02-23 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Situation communicating device, service providing system, storage medium with stored situation communication program, and situation communication program
WO2009069259A1 (en) * 2007-11-27 2009-06-04 Nec Corporation Tactile force sense communication terminal device
KR101054359B1 (en) * 2009-02-16 2011-08-04 한국과학기술원 Interaction Device Using Muscle Sensory Feedback and Its Operation Method
JP5849581B2 (en) * 2011-10-03 2016-01-27 ソニー株式会社 Force display device
JP6379075B2 (en) * 2015-08-03 2018-08-22 日本電信電話株式会社 Traction generator
JP6810544B2 (en) * 2016-07-06 2021-01-06 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント Operating device
JP6887526B2 (en) * 2017-11-30 2021-06-16 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント Information processing equipment, information processing methods, and programs

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11346272A (en) 1999-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3851459B2 (en) Haptic communication terminal device
US7098776B2 (en) Methods and apparatus for vibrotactile communication
JP2888287B2 (en) Telephone
JPH08181754A (en) Handset for communication equipment
JP2004177993A (en) Portable terminal with pressure sensor and program executable by portable terminal with pressure sensor
JP2003169115A (en) Foldable mobile phone
JPH05292167A (en) Telephone set
JP6221043B2 (en) Skin characteristic measuring instrument and portable terminal
JP2001189924A (en) Stress control system
KR100664095B1 (en) How to use the wireless handset of a Bluetooth terminal
US4079196A (en) Telephone control apparatus
CN106535023A (en) Beck-wearing earphone and control mode thereof
CN223364235U (en) Earphone
JP2596215B2 (en) Portable radio telephone equipment
WO2016035754A1 (en) Sensor device and sensor system
KR100610372B1 (en) Personal digital assistant
KR20060078508A (en) Mobile communication terminal having a speaker unit that can be used hands-free
EP1596306A3 (en) Universal asynchronous receiver/transmitter circuit for mobile telecommunication terminal
TWI297870B (en) Telephone system integrated with an electric device
KR102307586B1 (en) Apparatus and Method for providing resistance using electromagnetic force
TWI286432B (en) Circuit for triggering on-hook function and off-hook function of a communication apparatus
KR0165050B1 (en) DFM Signal Display
JP4062104B2 (en) Facsimile modem device
KR200307630Y1 (en) Amplyfier of headset for wireless phone
JP2003143269A (en) Personal digital assistant

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041027

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060607

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060613

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060808

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060901

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees