(57)【要約】【課題】使用者に触覚フィードバックを提供することによって、使用者の動作を計算に入れるように設計された、特に自動車用の触覚フィードバック付き制御インターフェース（１）であって、磁性流体モジュール（５）を含み、このモジュールは、  モジュール（５）の軸線（Ｚ）を中心として回転する、磁性流体と接触した、グリップエレメント（３）に連結されるように設計されたエレメント（７）と、  磁性流体に磁界を印加するための、磁界の強度を変化するように設計されたユニット（９）とを含む、制御インターフェース（１）を提供する。【解決手段】インターフェース（１）は、環境センサ（２５、２６、２７、２９）が発した信号を受信し、受信した信号が要求する磁界を印加するため、ユニット（９）を制御するように設計された演算処理ユニット（１０）を含む。
2016535362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者に触覚フィードバックを提供することによって、使用者の動作を計算に入れるように設計された、特に自動車用の触覚フィードバック付き制御インターフェース（１）であって、磁性流体モジュール（５）を含み、前記モジュールは、
前記モジュール（５）の軸線（Ｚ）を中心として回転する、前記磁性流体と接触した、グリップエレメント（３）に連結されるように設計されたエレメント（７）と、
前記磁性流体に磁界を印加するための、前記磁界の強度を変化するように設計されたユニット（９）とを含む、制御インターフェース（１）において、
前記インターフェース（１）は、環境センサ（２５、２６、２７、２９）が発した信号を受信し、受信した信号が要求する磁界を印加するため、前記ユニット（９）を制御するように設計された演算処理ユニット（１０）を含む、ことを特徴とする制御インターフェース（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記環境センサは、前記グリップエレメント（３）に設けられた使用者接近センサ（２５、２６、２７）である、制御インターフェース（１）。
【請求項３】
請求項２に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記接近センサは、使用者が前記グリップエレメント（３）に接触したことを検出するように形成された接触センサ（２５、２７）である、制御インターフェース（１）。
【請求項４】
請求項３に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記接触センサは、抵抗性センサである、制御インターフェース（１）。
【請求項５】
請求項３に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記接触センサは、容量性センサ（２５）である、制御インターフェース（１）。
【請求項６】
請求項３に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記接触センサは、光学式センサ（２７）である、制御インターフェース（１）。
【請求項７】
請求項３乃至６のうちのいずれか一項に記載の制御インターフェース（１）であって、
磁界を印加するための前記ユニット（９）の前記制御は、使用者が前記グリップエレメント（３）に接触していない場合の磁界を印加しない状態、及び使用者が前記グリップエレメント（３）に接触した場合の磁界を印加する状態と対応する、制御インターフェース（１）。
【請求項８】
請求項２に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記接近センサは、非接触センサ（２５、２７）である、制御インターフェース（１）。
【請求項９】
請求項８に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記非接触センサは、容量性センサ（２５）である、制御インターフェース（１）。
【請求項１０】
請求項８に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記非接触センサは、光学式センサ（２７）である、制御インターフェース（１）。
【請求項１１】
請求項８、９、又は１０に記載の制御インターフェース（１）であって、
磁界を印加するための前記ユニット（９）の前記制御は、使用者が前記非接触接近センサ（２５、２７）によって検出されていない場合の磁界を印加しない状態、及び使用者が前記非接触接近センサ（２５、２７）によって検出された場合の磁界を印加する状態と対応する、制御インターフェース（１）。
【請求項１２】
請求項１に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記環境センサは、トルクセンサ（２９）である、制御インターフェース（１）。
【請求項１３】
請求項１２に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記トルクセンサ（２９）は、前記回転エレメント（７）の方向を表す信号を供給するように形成されている、制御インターフェース（１）。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記トルクセンサ（２９）は、前記回転エレメント（７）の作動力を供給するように形成されている、制御インターフェース（１）。
【請求項１５】
請求項１２、１３、又は１４に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記トルクセンサ（２９）は、歪ゲージを含む、制御インターフェース（１）。
【請求項１６】
請求項１に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記環境センサ（２６）は、前記自動車のパラメータを検出するように形成されている、制御インターフェース（１）。
【請求項１７】
請求項１６に記載の制御インターフェース（１）であって、
磁界を印加するための前記ユニット（９）の前記制御は、前記自動車のパラメータの値又は状態が要求する所定の触覚フィードバックパターンを適応することと対応する、制御インターフェース（１）。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のうちのいずれか一項に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記制御インターフェース（１）は、更に、前記環境センサ（２５、２６、２７、２９）を含む、制御インターフェース（１）。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のうちのいずれか一項に記載の制御インターフェース（１）であって、更に、
前記回転エレメント（７）の角度位置を表す信号を供給するように形成された位置エンコーダ（２１）を含む、制御インターフェース（１）。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のうちのいずれか一項に記載の制御インターフェース（１）であって、
前記磁性流体に磁界を印加するための前記ユニット（９）は、前記磁性流体に印加される磁界の強度を、前記モジュール（５）の前記軸線（Ｚ）を中心とした前記回転エレメント（７）の回転に従って変化するように形成されている、制御インターフェース（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制御インターフェースに関し、可変の抵抗力等の触覚フィードバックを使用者に伝達できる、特に自動車用の回転式制御インターフェース即ちノブに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばノブに作用する触覚フィードバックは、様々な値の抵抗力を含み、本明細書中に説明するインターフェースで制御されるデバイスに対する様々なコマンドと対応するハードポイント及びレベル（hard points and levels）を発生する。触覚フィードバックは、運転を行う上で有利である。これは、運転者の注意をほとんど必要としないため、特に運転者が道路から目を離す必要がないためである。
【０００３】
しかしながら、所定の触覚フィードバックパターンを持つ、例えば機械式触覚フィードバック手段等の制御インターフェースの、限られた数の被制御機能にしか適していない。これらの機能は、同数の可能な制御装置を持っていなければならない。これらの制御装置の数は、例えばグリップエレメントの全範囲に設けられたハードポイントの数と等しい。様々な触覚フィードバックパターンを得るためには、制御エレメントの数を増やさなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
更に、機械的触覚フィードバック手段が提供する触覚フィードバックは常に同じであり、環境パラメータに適合できない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上文中に言及したこれらの欠点の少なくとも一部を解決するため、及び特に環境パラメータに従って再構成可能な触覚フィードバックインターフェースを得ることができるようにするため、本発明の要旨は、使用者に触覚フィードバックを提供することによって、使用者の動作を計算に入れるように設計された、特に自動車用の触覚フィードバック制御インターフェースである。この制御インターフェースは、磁性流体モジュールを含む。前記モジュールは、
モジュールの軸線を中心として回転する、磁性流体と接触した、グリップエレメントに連結されるように設計されたエレメントと、
磁性流体に磁界を印加するための、磁界の強度を変化するように設計されたユニットとを含み、
前記インターフェースは、環境センサが発した信号を受信し、受信した信号に基づいて印加ユニットを制御するように形成された演算処理ユニットを含む。
【０００６】
このようなインターフェースにより、環境パラメータに従って再構成することにより変化できる触覚フィードバックを得ることができる。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、環境センサは、グリップエレメントに設けられた使用者接近センサである。
【０００８】
本発明の追加の態様によれば、接近センサは、使用者がグリップエレメントに接触したことを検出するように形成された接触センサである。
【０００９】
本発明の更に別の態様によれば、接触センサは、抵抗性センサである。
【００１０】
本発明の別の態様によれば、接触センサは、容量性センサである。
【００１１】
本発明の追加の態様によれば、接触センサは、光学式センサである。
【００１２】
本発明の更に別の態様によれば、磁界を印加するためのユニットの制御は、使用者がグリップエレメントに接触していない場合の磁界を印加しない状態、及び使用者がグリップエレメントに接触した場合の磁界を印加する状態と対応する。
【００１３】
接触が検出されていない磁界を印加しない状態により、電力消費を全体として減少できる。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、接近センサは、非接触センサである。
【００１５】
非接触センサを使用することにより、使用者がグリップエレメントに接触する前に磁界印加ユニットが磁界を供給できる。これによって、モジュールの反応時間の存在をなくす。これは、使用者がモジュールに接触した瞬間に触覚フィードバックを加えるためである。
【００１６】
本発明の追加の態様によれば、非接触センサは、容量性センサである。
【００１７】
本発明の更に別の態様によれば、非接触センサは、光学式センサである。
【００１８】
本発明の別の態様によれば、磁界を印加するためのユニットの制御は、使用者が非接触の接近センサによって検出されていない場合の磁界を印加しない状態、及び使用者が非接触接近センサによって検出された場合の磁界を印加する状態と対応する。
【００１９】
存在が検出されていない場合には、磁界が印加されておらず、電力消費を低減できる。
【００２０】
本発明の追加の態様によれば、環境センサは、トルクセンサである。このセンサは、例えば、回転エレメントの作動力を表す出力電圧等の信号を供給できる。勿論、このような力の信号は、同時に、回転エレメントの作動方向を与える。かくして、センサの出力信号を使用して力の方向を決定でき、及び従って回転エレメントの作動方向を決定できる。
【００２１】
力センサを使用し、磁界印加ユニットの電力供給をトリガーし、及び／又は使用者の回転方向に従って加えられるべき触覚フィードバックパターンを決定できる。
【００２２】
本発明の更に別の態様によれば、環境センサは、自動車のパラメータを検出するように形成されている。
【００２３】
本発明の別の態様によれば、磁界を印加するためのユニットの制御は、自動車のパラメータの値又は状態が要求する所定の触覚フィードバックパターンを加えることと対応する。
【００２４】
かくして、自動車の速度や自動車の形態等のパラメータに従って、触覚フィードバックのハードポイントの抵抗又は間隔を変えることができる。
【００２５】
本発明の更に別の態様によれば、制御インターフェースは、更に、環境センサを含む。
【００２６】
制御インターフェース及び特にモジュールのグリップエレメントに環境センサを設けることにより、コンパクトで設置が容易なインターフェースを提供する。
【００２７】
本発明の別の態様によれば、回転エレメントの角度位置を表す信号を供給するように形成された位置エンコーダを含む。
【００２８】
本発明の追加の態様によれば、磁性流体に磁界を印加するためのユニットは、磁性流体に印加される磁界の強度を、モジュールの軸線を中心とした回転エレメントの回転に従って変化するように形成されている。
【００２９】
本発明のこの他の特徴及び利点は、例として与えられた以下の非限定的説明を、添付図面を参照して読むことにより更に明瞭になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明による磁性流体モジュールの正面図である。
【図２】図２は、本発明による、接近センサと関連した磁性流体モジュールの断面図である。
【図３】図３は、モジュールの回転エレメントの位置エンコーダを含む、磁性流体モジュールの図である。
【図４】図４は、磁性流体モジュールに設置したトルクセンサを示す図である。
【図５】図５は、接近センサがグリップエレメントに収容された、磁性流体モジュールを示す図である。
【図６】図６は、光学式接近センサと関連した磁性流体モジュールを含む、本発明による制御インターフェースを備えた自動車を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
全ての図面において、同じエレメントに同じ参照番号が付してある。
【００３２】
本発明は、図１に示す、例えば自動車のダッシュボード又はセンタコンソール用の、自動車の車内のシステムを制御するための触覚フィードバック付き制御インターフェース１に関する。制御インターフェース１は、グリップエレメント３に加えられた抵抗力の形態で触覚フィードバックを使用者に伝達できる磁性流体モジュール５を含む。更に、このモジュール５は、モジュール５を制御できる環境センサと関連している。
【００３３】
図２は、磁性流体モジュール５の一例を示す。磁性流体モジュール５は、そのＺ軸に沿って円筒形形状である。モジュール５は、一方の端部が閉鎖された全体に円筒形の構造を備えている。モジュール５は、Ｚ軸に沿って配向された固定中央アクシス６を有する。一方では、中央アクシス６を中心として、回転可能なエレメント７が取り付けられている。磁性流体を受け入れるように設計されたキャビティ２３が、一方では中央アクシス６と、他方では、回転エレメント７の一端との間に形成される。かくして、回転エレメント７は、磁性流体に部分的に浸漬している。構造は、更に、キャビティ２３を少なくとも部分的に取り囲む円形の凹所８を含む。円形の凹所８は、一つ又は幾つかのコイルを受け入れるように設計されている。コイルは、その電源（図示せず）とともに、磁性流体に磁界を印加するためのユニット９を形成する。
【００３４】
コイルが発生する磁界は、コイルを流れる電流と比例し、コイルへの電流の供給を変化することによって、磁性流体に印加される磁界の強度を変化でき、これにより流体の粘性を変化できる。
【００３５】
更に、磁性流体によって回転エレメント７に加えられる摩擦力は、回転エレメント即ち可動エレメント７と接触する磁性流体の表面積に従って変化する。かくして、回転エレメント７は、キャビティ２３の壁と向き合った複数の壁１６を含んでいてもよい。キャビティ２３は、特に、回転エレメント７の壁１６間に配置された中央壁１８を含んでいてもよい。これは、回転エレメント７の壁１６とキャビティ２３の中央壁１８と間の向き合った表面積を増大するため、及びかくして所与の電力供給によって回転エレメント７に及ぼすことができる偶力を増大するためである。
【００３６】
他方では、図２の実施例において、キャビティ２３は、カバー２０によって閉鎖されている。カバー２０は、シール２２を圧縮し、磁性流体が漏洩しないようにする気密シールを形成する。カバー２０は、更に、ベアリング即ちボールベアリング２４を収容するハウジングを含む。ボールベアリング２４により、回転エレメント７の回転移動と連結を確保する。
【００３７】
更に、図２に示す例では、グリップエレメント３は回転エレメント７と一体であり、即ち回転エレメント７にしっかりと連結されている。回転エレメント７の出力シャフト４１が、モジュール５をグリップエレメント３に連結する。グリップエレメント３は、例えば、回転エレメント７と一体であるか或いは、回転エレメント７にクリップ止めされており、又はピン又は当該技術分野で周知の任意のファスニング手段によって固定されている。
【００３８】
別の態様では、グリップエレメント３は、回転エレメント７に、ギヤ、チェーン、ベルト、又はグリップエレメント３と回転エレメント７との間を回転に関して確実に連結する任意の他の機械的手段を介して連結できる。ギヤを含むシステムは、回転制御を更に正確に行うことができるようにするため、グリップエレメント３の回転と回転エレメント７との間で歯車減速を行うのに特に役立つ。
【００３９】
更に、モジュール５は、環境センサ２６と関連している。環境センサ２６の信号を使用し、モジュール５の磁界を印加するユニット９を制御する。
【００４０】
環境センサ２６の様々な実施例及びこれと関連した様々な制御モードを、本明細書中、以下に詳細に説明する。モジュール５は、更に、演算処理ユニット１０を含む。演算処理ユニット１０は、一方では、環境センサ２６に接続されており、他方では、磁界を印加するためのユニット９に接続されており、環境センサ２６即ち近接センサ２６からの信号に従って磁界印加ユニット９を制御するように形成されている。
【００４１】
図３に示すように、磁性流体モジュール５は、更に、センサ、即ち回転エレメント７の位置エンコーダ２１を含む。位置エンコーダ２１により、Ｚ軸を中心とした回転エレメント７の角度位置を知ることができ、回転エレメント７の角度位置に従って、磁界印加ユニット９で触覚フィードバックを加えることができる。位置エンコーダ２１は、例えば、一組の接点及びブラシを含んでいてもよい。ブラシは、エレメント７の回転時に、前記接点のうちの特定の接点と連続的に接触する。別の態様では、位置エンコーダ２１は、一つ又はそれ以上の光学式フォーク（optical folks）を含む光学式エンコーダ、又は圧電デバイス、又は当業者に周知の任意の他の位置センサであってもよい。位置エンコーダ２１は、回転エレメント７の近くの様々な場所に配置でき、特にグリップエレメント３と隣接して配置できる。更に、別の態様では、位置エンコーダ２１は、基準位置に関するグリップエレメント３の絶対角度位置を決定するように形成されていてもよい。位置エンコーダ２１は、図３に示すように磁界印加ユニット９に直接的に接続されていてもよく、又は図２で説明したように演算処理ユニット１０を介して接続されていてもよい。
【００４２】
磁性流体に磁界を印加するための、図２及び図３に示すユニット９は、位置エンコーダ２１に接続されており、提供された信号に従って所望の触覚フィードバックを発生するように形成されている。この磁界印加ユニット９は、グリップエレメント３の所定の位置、例えば指標位置の特定の番号を検出し、所定の指標位置に達したとき、磁界の強度を変化するように形成されている。別の態様では、エンコーダ信号を演算処理ユニット１０によって演算処理し、演算処理ユニット１０が磁界印加ユニット９を制御し、所望の触覚フィードバックを得る。
【００４３】
磁界印加ユニット９の形態に応じて、様々な触覚フィードバック形状又は分布を得ることができる。例えば、磁界の強度は、方形形状であってもよい。この場合、磁界強度が強い指標位置を除き、磁界の強度はゼロであるか或いは弱い。指標位置では、磁界強度が強いため、指標点の通過時に大きな摩擦力が発生する。磁性流体の粘度は、可変の磁界の作用で変化し、磁界が印加されていない場合には磁性流体が発生する摩擦力が小さく、磁界の強度が増大するにつれて徐々に強くなる。かくして、強度が方形形状で変化する態様で印加することにより、強度が高い指標点にハードポイントを形成できる。
【００４４】
位置によっては、例えば指標位置の周囲に分布する三角形分布又は鋸歯状分布等の他の抵抗力分布又はパターンもまた可能である。このような分布又はパターンは、到達する際及び遠ざかる際、又は単に到達する際に乗り越えられるべき漸次ハードポイント（progressive hard point）と知覚される。
【００４５】
これにより、特に、ハードスポット（hard spots）の位置及び／又は数を変えることができる異なる分布を印加することによって、磁界印加ユニット９をほぼ瞬間的に再構成できる。かくして、指標位置の数が異なり、触覚フィードバックの分布が異なる幾つかの異なる機能についてモジュール５を使用できる。
【００４６】
更に、グリップエレメント３の変位の精度を向上するために抵抗力を使用できる。例えば、所定範囲の位置の中で正確な位置に達しなければならない場合には、グリップエレメント３の回転速度に応じて抵抗力を減少でき、又は増大できる。例えば、所定のリストにわたってスクロールする場合、グリップエレメント３の回転が速い場合には抵抗を減少することによって、及びリストの終わりに近付いたとき、又は使用者が回転速度を緩めるときには抵抗を増大することによって、抵抗力を変化できる。例えばリストの開始時又は終了時に停止をシミュレートするため、コイルに強い電流を供給することによって非常に強い力を発生することもできる。使用者が幾分はっきりとした触覚フィードバックを望む場合には、例えば設定メニューで抵抗パラメータを調節することによって、使用者が触覚フィードバックの抵抗を調節することもできる。
【００４７】
かくして、このような磁性流体モジュール５により、グリップエレメント３と対応する、再構成可能で、コンパクトで、容易にオン状態ににできる回転ボタン又はノブにより、回転制御モジュールを得ることができる。
【００４８】
更に、磁性流体モジュール５は、環境センサ２６が提供する信号に基づいて磁界印加ユニット９を制御するため、環境センサ２６に接続されている。
【００４９】
第１実施例によれば、環境センサ２６は、グリップエレメント３への使用者の接近又は接触を検出するように形成された近接センサ又は接近センサである。こうしたセンサは、例えば、使用者がグリップエレメント３と接触したとき、又はこれに接近したとき、磁界印加ユニット９が磁界を印加し、使用者が接近センサ２６によって検出されていない場合には磁界を印加しないように磁界印加ユニット９を制御する。近接センサは、使用者とグリップエレメント３との間の接触を検出するように形成された接触センサ、又は使用者がグリップエレメント３の周囲の所定ゾーン内に存在する場合、例えば使用者が周囲数センチ内にいる場合に使用者を検出するように形成された非接触センサのいずれか、又はこれらの二つの組み合わせである。接近センサは、使用者がグリップエレメント３の周囲の所定の領域内にいる場合、及び使用者がグリップエレメント３に接触した場合に使用者の存在を同時に検出できる。この場合、磁界印加ユニット９の二つの異なる形態、例えば、使用者が周囲領域内にいる場合の低出力の待機形態、及び使用者がグリップエレメント３に接触した場合の通常の供給形態を提供できる。
【００５０】
接近センサは、例えば、図５に示すように、グリップエレメント３に配置された静電容量センサ２５である。静電容量センサ２５は、その形態に応じて、使用者の指４２がグリップエレメント３に接触したとき、及び／又はグリップエレメント３の近くにあるとき、例えばグリップエレメント３から数ミリ又は数センチのところにあるとき、使用者を、更に詳細には使用者の指４２を検出できる。静電容量センサ２５は、かくして、形態に応じて、接触センサであってもよく、及び／又は非接触センサであってもよい。
【００５１】
近接センサ２６は、グリップエレメント３に配置された抵抗性センサであってもよい。このセンサにより、使用者がグリップエレメント３に接触したことを検出できる。この場合、近接センサはただの接触センサである。
【００５２】
第２実施例によれば、近接センサ２６は、グリップエレメント３に配置された、使用者の接近及び／又は接触を検出できる光学式センサ２７、例えば赤外線センサであり、又は図６に示すカメラ等の光学式センサである。このカメラは、グリップエレメント３をその視野に収めている。この場合、カメラは、自動車の天井に配置されており、磁性流体モジュール５を持つ制御インターフェース１が設けられたセンタコンソールに向かって配向されている。カメラは、グリップエレメント３に向かう使用者の手の接近及び／又は使用者の接触を検出するための画像分析ソフトウェアを含む演算処理ユニット１０に接続されている。使用者の接近が検出されたとき、信号が送出され、磁界印加ユニット９に電力が供給される。使用者がグリップエレメント３と接触した場合に、別の信号が伝達されてもよい。かくして、光学式センサは、接触センサであってもよく、及び／又は非接触センサであってもよい。
【００５３】
接近センサは、光学式センサであろうと、静電容量センサであろうと、抵抗性センサであろうと、例えば使用者がグリップエレメント３から十分な距離にいて、使用者がもはや接近センサ又は接触センサによって検出されていない場合、磁界印加ユニット９への電力の供給を停止するのに使用できる。しかしながら、電力供給の過度の変化が生じないようにするため、接近センサがもはや使用者を検出しなくなった（又はグリップエレメント３から所定の閾値距離を越えた所定距離に配置された）後、磁界印加ユニット９の電力を停止するため、所定期間待機するように接近センサにタイマーが接続されていてもよい。更に、様々な電力レベルを設定でき、その場合、磁界印加ユニット９の電力レベルを、接近センサ及び／又はタイマーが提供する信号に基づいて調節する。
【００５４】
接近センサによって供給された信号に応じて、位置エンコーダ２１及び磁性流体モジュール５と関連した他の機器を賦勢又は消勢できるということは明らかである。
【００５５】
第３実施例によれば、環境センサ２６は、図４に示すようにトルクセンサ２９である。トルクセンサ２９は、使用者によるグリップエレメント３の回転方向をほぼ瞬間的に決定するのに使用され、従って、使用者がグリップエレメント３に力を及ぼし始めると直ぐに、触覚フィードバックが提供され、制御を行うことができる。応答性は、位置エンコーダ２１よりも遥かに速い。これは、位置エンコーダ２１の場合には、回転方向を決定するために回転が前記エンコーダ２１の次の増分に達しなければならないためである。
【００５６】
これを行うため、トルクセンサ２９は、例えば、回転エレメント７の作動力を表す出力電圧等の信号を供給できる。勿論、力の信号は、更に、回転エレメント７の回転方向、従って作動を同時に提供する。かくして、センサ２９の出力信号を使用し、回転エレメント７の力の方向及び従って作動方向を決定できる。
【００５７】
トルクセンサ２９の応答性即ち迅速な応答は、例えば、グリップエレメント３の「固着効果（sticking effect）」をなくす上で有用である。この「固着効果」は、グリップエレメント３の移動停止の終了が所定角度にプログラムされている場合に生じる。この場合、グリップエレメント３を一方の回転方向に回したとき、使用者は、例えば、所定の回転角度に達したことをエンコーダ２１が検出するまで、グリップエレメント３を自由に回すことができる。所定の回転角度に達した時点で、磁界を印加する指令が磁界印加ユニット９に下され、使用者は停止を感じる。使用者が回転方向を直ちに逆転し、停止状態から遠ざかる方向に移動すると、トルクセンサ２９は、その応答性により、回転方向の変化を直ちに検出し、磁界の印加を停止し、その結果、使用者はもはや「プログラムによる停止で固着していること」を感じない。
【００５８】
図４の実施例では、グリップエレメント３（ここには一部しか示してない）は、回転エレメント７のリング４３に関して枢動態様で取り付けられており、グリップエレメント３の枢動は、グリップエレメント３と回転エレメント７のリング４３との間に配置された二つのトルクセンサ２９によってブロックされる。
【００５９】
別の態様では、単一のトルクセンサ２９を使用できる。例えば、センサに応力を加えると、グリップエレメント３が一方の方向に回転し、検出可能な過小応力状態を生じるが、他方の方向に回転すると、同様に検出可能な過大応力を生じる。
【００６０】
少なくとも一つのトルクセンサ２９に使用された技術は、圧電抵抗技術、容量抵抗技術、又はトルクの変化を検出するための、例えば歪ゲージ等の当業者に周知の任意の他の技術であってもよい。かくして、トルクセンサ２９は、回転エレメント７の方向及び／又は作動力を表す信号を供給するように形成されている。この信号は、所望の触覚フィードバックを加えるため、磁界印加ユニット９に供給される。トルクセンサ２９の信号は、モジュール５、特に磁界印加ユニット９への磁界の供給をトリガーするのにも使用できる。
【００６１】
更に、トルクセンサ２９が、例えば、上述のように歪ゲージである場合には、方向又は力を計測するため、弾性的に変形する。この性質は、上文中に説明した「固着」効果をなくそうとする場合にも有利である。所定角度にプログラムされた停止に達した後、回転方向を直ちに逆転すると、歪ゲージの弾性により、グリップエレメント３が、磁界の停止前でも、僅かに相対的に、特に逆方向に移動できる。これは、更に、固着効果が生じる可能性をなくすのに役立つ。
【００６２】
第４実施例によれば、環境センサ２６は、例えば自動車の速度、フロンドガラス用のワイパーの始動、ヘッドライトの点灯、又はスポーツモード、エコモード、又は快適モード等の自動車のモード等の自動車のパラメータを検出するように形成されている。かくして、磁界を印加するためのユニット９は、印加される磁界の強度と適合するように制御される。かくして、環境センサ２６から受信した信号に従って、指標点の固さ及び間隔を変えることができる。例えば、指標点は比較的離れていてもよく、自動車の速度を上げている場合や使用者がスポーツモードに切り換えている場合にこれを通過するのが比較的困難であってもよい。逆に、自動車が動いていない場合やヘッドライトが消灯されている場合のエコモードでは、印加された磁界は小さくてもよい。
【００６３】
更に、上文中に説明した様々な環境センサ２６を組み合わせることができる。この場合、磁界を印加するためのユニット９は、これらの様々な環境センサ２６が発した信号に基づいて制御される。かくして、磁界印加ユニット９の供給をトリガーするのに接近センサを使用してもよい。この際、指標点に印加された電界の強度の変調に自動車の速度センサを使用する。更に、例えば演算処理ユニット１０に配置されたメモリーやデータベースに様々な指標パターンを記憶できる。
【００６４】
本発明を更に良く理解するため、次に、図６で説明したカメラと対応する光学式近接センサ２７、及び図４に示すセンサ２９に基づいて作動例を説明する。
【００６５】
カメラ及び関連した演算処理ユニット１０により、グリップエレメント３に向かって近付く使用者の手を、所与の閾値、例えば２ｃｍ又は３ｃｍよりも小さい所定距離で検出できる。この距離は、検出領域と対応する。使用者の腕が検出領域内にない限り、磁界印加ユニット９は賦勢されない。検出領域で使用者の手が検出されると、演算処理ユニット１０によって信号が送出され、磁界印加ユニット９に電力が供給される。磁界印加ユニット９は、次いで、コイルに電力を供給し、グリップエレメント３の位置と対応する所望の触覚フィードバックを発生する。次いで、使用者の手がグリップエレメント３と接触し、このグリップエレメント３に力を及ぼす。この力はトルクセンサ２９によって検出される。トルクセンサ２９は、更に、力が及ぼされた方向、例えば時計回り方向を検出する。次いで、信号が、トルクセンサ２９から磁界印加ユニット９に演算処理ユニット１０を介して送出され、触覚フィードバック分布が加えられる。
【００６６】
使用者が手を検出領域から引っ込めると、手がないことをカメラが検出し、５秒タイマーがトリガーされる。５秒以内に検出領域で手が新たに検出されないと、磁界印加ユニット９の電力は、検出領域で使用者の存在が再び検出されるまで停止される。
【００６７】
かくして、本発明により、複数の制御を受け入れるように触覚フィードバックを再構成できる回転制御モジュールを含む、制御インターフェースを得ることができる。環境センサへの接続により、触覚フィードバックを自動車のパラメータに適合することによって、使用者の快適性を改善し、及び／又は使用者が回転制御装置のグリップエレメント３の近くにいるか或いはこれと接触している場合にしかモジュールに電力を供給しない近接センサを使用することにより、電力消費を低減する。
【符号の説明】
【００６８】
１    制御インターフェース
３    グリップエレメント
５    磁性流体モジュール
６    固定中央アクシス
７    回転エレメント
８    円形の凹所
９    ユニット
１６    壁
１８  中央壁
２０    カバー
２２    シール
２３    キャビティ
２４  ボールベアリング
４１    出力シャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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