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技術 オブジェクトの高さに応じた触覚振動を付与可能なユーザインタフェース装置、触覚振動付与方法及びプログラム

出願人 KDDI株式会社
発明者 松木友明
出願日 2012年1月26日 (8年11ヶ月経過) 出願番号 2012-014371
公開日 2013年8月15日 (7年4ヶ月経過) 公開番号 2013-156686
状態 特許登録済
技術分野 位置入力装置 デジタル計算機のユーザインターフェイス デジタル計算機のユーザインターフェイス 表示による位置入力
主要キーワード 押し込み部分 アクリルパネル 接触区域 触覚振動 触覚応答 凹凸量 振動強度 四角錐台
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年8月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

タッチパネルに接触した指に対して、立体物に触った感触を付与可能とするユーザインタフェース装置を提供する。

解決手段

本ユーザインタフェース装置は、画面に垂直な方向の高さ分を含む高さ情報が表示位置範囲内の各位置に割り当てられた立体オブジェクトを、ディスプレイの画面に表示させる立体オブジェクト表示手段と、指の接触位置が立体オブジェクトの表示位置範囲内に含まれるか否かを判定し、指の接触位置を逐次出力する接触判定モニタ手段と、接触判定・モニタ手段が真の判定を行った際、指の接触位置に割り当てられた高さ情報を取得し、指の接触位置が移動した際の高さ情報の変化分を算出する高さ情報取得手段と、この高さ情報の変化分に応じた触覚振動を、指に対してタッチパネルを介して付与させる触覚振動制御手段とを有する。

概要

背景

従来、タッチパネルを搭載したユーザインタフェース装置が広く普及している。特に、近年、スマートフォンタブレット型コンピュータ電子書籍、PDA(Personal Digital Assistant)のようなユーザインタフェース装置、いわゆる携帯型情報機器では、指の接触による操作を受け入れユーザインタフェースとしてタッチパネルが積極的に採用されている。

タッチパネルを採用すると、機器多機能化に対応した様々な入力操作が可能となる。しかしながらその一方で、物理キーと比較すると、誤った入力操作が生じやすい傾向にある。具体的には、ユーザが意図せずにタッチパネルに触れた場合でも入力操作が発生したり、ユーザが入力操作を行っても所望の機能が発動せずやり直しの操作が必要となったりする。

この誤入力の問題に対処する方策として、操作を行った指に対して振動等による触覚応答を付与する技術が存在する。ユーザは、自ら行う操作に対する応答フィードバック)を得ることを目安として操作を行うことができ、また、この応答を指で得て、操作の完了を確認することができる。

例えば、特許文献1には、同時に生じる複数の接触を検出可能なマルチタッチパネルを振動させ、タッチ確認のフィードバックを行うタッチパネル装置が開示されている。この装置では、1本目の指がタッチした際、第1の振動が指に付与され、1本目の指がタッチ継続中に2本目の指がタッチした際、第1の振動よりも振動レベルの大きい第2の振動を付与する。

また、特許文献2には、タッチパネルの検出面上に割り当てられた複数のボタン領域の1つに触れた際に、このボタン領域に設定された報知形態報知を行う入力装置が開示されている。ここで、この報知形態は、振動、音、色及び明るさのいずれか1つ又はこれらの組合せとされている。

さらに、特許文献3には、圧電アクチュエータを、アクリルパネル部品収納部内に組み入れた上で、タッチパネル及び液晶表示装置と組み合わせた入出力装置が開示されている。ここでも、情報入力操作時に、操作者の指に触覚フィードバックが提供される。この触覚フィードバック例として、ボタンアイコンが押し込まれた際、第1の振動パターンPaにより触覚Aが与えられ、ボタンアイコンが放された際、第2の振動パターンPbにより触覚Bが与えられる。

概要

タッチパネルに接触した指に対して、立体物に触った感触を付与可能とするユーザインタフェース装置を提供する。本ユーザインタフェース装置は、画面に垂直な方向の高さ分を含む高さ情報が表示位置範囲内の各位置に割り当てられた立体オブジェクトを、ディスプレイの画面に表示させる立体オブジェクト表示手段と、指の接触位置が立体オブジェクトの表示位置範囲内に含まれるか否かを判定し、指の接触位置を逐次出力する接触判定モニタ手段と、接触判定・モニタ手段が真の判定を行った際、指の接触位置に割り当てられた高さ情報を取得し、指の接触位置が移動した際の高さ情報の変化分を算出する高さ情報取得手段と、この高さ情報の変化分に応じた触覚振動を、指に対してタッチパネルを介して付与させる触覚振動制御手段とを有する。

目的

本発明は、タッチパネルに接触した指に対して、立体物に触った感触を付与可能とするユーザインタフェース装置、触覚振動付与方法及びプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

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請求項1

表示対象画面に表示するディスプレイと、該ディスプレイの画面上に配置され、指の接触位置を逐次検出するタッチパネルとを備えたユーザインタフェース装置であって、前記タッチパネルに接触した当該指に対して、触覚をもたらす触覚振動を付与する触覚振動機構部と、前記画面に垂直な方向の高さ分を含む高さ情報が表示位置範囲内の各位置に割り当てられた表示対象である立体オブジェクトを、前記ディスプレイの画面に表示させる立体オブジェクト表示手段と、当該指の接触位置が前記立体オブジェクトの表示位置範囲内に含まれるか否かを判定し、当該指の接触位置を逐次出力する接触判定モニタ手段と、前記接触判定・モニタ手段が真の判定を行った際、当該指の接触位置に割り当てられた高さ情報を取得し、当該指の接触位置が移動した際の当該高さ情報の変化分を算出する高さ情報取得手段と、当該高さ情報の変化分に応じた触覚振動を、当該指に対して前記タッチパネルを介して付与すべく前記触覚振動機構部に指示する触覚振動制御手段とを有することを特徴とするユーザインタフェース装置。

請求項2

前記高さ情報取得手段は、当該高さ情報を単位時間経過毎に取得して、単位時間経過毎の各時刻における高さ情報の変化分を算出し、前記触覚振動制御手段は、前記各時刻における当該高さ情報の変化分と所定の基準値との差に応じた触覚振動を、当該指に対して付与させることを特徴とする請求項1に記載のユーザインタフェース装置。

請求項3

前記触覚振動制御手段は、前記差が正値である際、第1の振動数を有する触覚振動を付与させ、前記差が負値である際、前記第1の振動数とは異なる第2の振動数を有する触覚振動を付与させることを特徴とする請求項2に記載のユーザインタフェース装置。

請求項4

前記基準値は負値に設定され、前記触覚振動制御手段は、前記差が負値である際、触覚振動の付与を停止させることを特徴とする請求項2に記載のユーザインタフェース装置。

請求項5

当該指により前記タッチパネルに与えられた押圧力を検出する押圧力検出部と、前記押圧力が所定閾値以上であるか否かを判定する押圧力判定手段とを更に有しており、前記触覚振動制御手段は、前記押圧力判定手段が真の判定を行った際、触覚振動を当該指に対して付与させることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のユーザインタフェース装置。

請求項6

前記触覚振動制御手段は、当該高さ情報の変化分と前記押圧力とに応じた触覚振動を、当該指に対して付与させることを特徴とする請求項5に記載のユーザインタフェース装置。

請求項7

ユーザの操作から見て、当該指が、前記ディスプレイの画面に表示された前記立体オブジェクトを横切るようになぞった際、前記触覚振動制御手段は、前記立体オブジェクトの表示位置範囲内に凹部、凸部又は凹凸部が存在していると認識される触覚振動を、当該指に対して付与させることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のユーザインタフェース装置。

請求項8

表示対象を画面に表示するディスプレイと、該ディスプレイの画面上に配置され、指の接触位置を逐次検出するタッチパネルとを備えたユーザインタフェース装置に搭載されたプログラムであって、前記ユーザインタフェース装置が、前記タッチパネルに接触した当該指に対して、触覚をもたらす触覚振動を付与する触覚振動機構部を備えており、前記プログラムが、前記画面に垂直な方向の高さ分を含む高さ情報が表示位置範囲内の各位置に割り当てられた表示対象である立体オブジェクトを、前記ディスプレイの画面に表示させる立体オブジェクト表示手段と、当該指の接触位置が前記立体オブジェクトの表示位置範囲内に含まれるか否かを判定し、当該指の接触位置を逐次出力する接触判定・モニタ手段と、前記接触判定・モニタ手段が真の判定を行った際、当該指の接触位置に割り当てられた高さ情報を取得し、当該指の接触位置が移動した際の当該高さ情報の変化分を算出する高さ情報取得手段と、当該高さ情報の変化分に応じた触覚振動を、当該指に対して前記タッチパネルを介して付与すべく前記触覚振動機構部に指示する触覚振動制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするユーザインタフェース装置用のプログラム。

請求項9

表示対象を画面に表示するディスプレイと、該ディスプレイの画面上に配置され、指の接触位置を逐次検出するタッチパネルとを備えたユーザインタフェース装置における触覚振動付与方法であって、前記ユーザインタフェース装置が、前記タッチパネルに接触した当該指に対して、触覚をもたらす触覚振動を付与する触覚振動機構部を備えており、前記触覚振動付与方法が、前記画面に垂直な方向の高さ分を含む高さ情報が表示位置範囲内の各位置に割り当てられた表示対象である立体オブジェクトを、前記ディスプレイの画面に表示させる第1のステップと、当該指の接触位置が前記立体オブジェクトの表示位置範囲内に含まれるか否かを判定し、当該指の接触位置を出力する第2のステップと、第2のステップで真の判定が行われた際、当該指の接触位置に割り当てられた高さ情報を取得し、当該指の接触位置が移動した際の当該高さ情報の変化分を算出する第3のステップと、当該高さ情報の変化分に応じた触覚振動を、当該指に対して前記タッチパネルを介して付与すべく前記触覚振動機構部に指示する第4のステップとを有することを特徴とする触覚振動付与方法。

技術分野

0001

本発明は、表示対象画面に表示するディスプレイと、指による操作を可能とするタッチパネルとを備えたユーザインタフェース装置に関する。

背景技術

0002

従来、タッチパネルを搭載したユーザインタフェース装置が広く普及している。特に、近年、スマートフォンタブレット型コンピュータ電子書籍、PDA(Personal Digital Assistant)のようなユーザインタフェース装置、いわゆる携帯型情報機器では、指の接触による操作を受け入れユーザインタフェースとしてタッチパネルが積極的に採用されている。

0003

タッチパネルを採用すると、機器多機能化に対応した様々な入力操作が可能となる。しかしながらその一方で、物理キーと比較すると、誤った入力操作が生じやすい傾向にある。具体的には、ユーザが意図せずにタッチパネルに触れた場合でも入力操作が発生したり、ユーザが入力操作を行っても所望の機能が発動せずやり直しの操作が必要となったりする。

0004

この誤入力の問題に対処する方策として、操作を行った指に対して振動等による触覚応答を付与する技術が存在する。ユーザは、自ら行う操作に対する応答フィードバック)を得ることを目安として操作を行うことができ、また、この応答を指で得て、操作の完了を確認することができる。

0005

例えば、特許文献1には、同時に生じる複数の接触を検出可能なマルチタッチパネルを振動させ、タッチ確認のフィードバックを行うタッチパネル装置が開示されている。この装置では、1本目の指がタッチした際、第1の振動が指に付与され、1本目の指がタッチ継続中に2本目の指がタッチした際、第1の振動よりも振動レベルの大きい第2の振動を付与する。

0006

また、特許文献2には、タッチパネルの検出面上に割り当てられた複数のボタン領域の1つに触れた際に、このボタン領域に設定された報知形態報知を行う入力装置が開示されている。ここで、この報知形態は、振動、音、色及び明るさのいずれか1つ又はこれらの組合せとされている。

0007

さらに、特許文献3には、圧電アクチュエータを、アクリルパネル部品収納部内に組み入れた上で、タッチパネル及び液晶表示装置と組み合わせた入出力装置が開示されている。ここでも、情報入力操作時に、操作者の指に触覚フィードバックが提供される。この触覚フィードバック例として、ボタンアイコンが押し込まれた際、第1の振動パターンPaにより触覚Aが与えられ、ボタンアイコンが放された際、第2の振動パターンPbにより触覚Bが与えられる。

先行技術

0008

特開2010−55282号公報
特開2010−9321号公報
特開2006−215738号公報

発明が解決しようとする課題

0009

このように、従来、ボタンアイコン等の操作対象であるオブジェクトに接触したり、このオブジェクトを押し込んだりすることで、対応する触覚応答を得ることは可能であった。しかしながら、この表示されたオブジェクトを指でなぞった際に、凹凸感じ取って立体物を触った感触を得ることは困難であった。

0010

現在、携帯型情報機器では、インターネットを介して、種々のゲーム、オンラインショッピング仮想美術館博物館等の、立体物イメージを取り扱うサービスが提供可能である。これらのサービスでは、現実の立体物に関する3次元的な情報をユーザに伝達したい場合が少なくない。

0011

しかしながら、表示されたオブジェクトが立体物イメージである場合、特許文献1〜3のように、指の入力操作に対するフィードバック技術だけでは、指に立体物をなぞった際のリアル触感を付与することはできない。また、単に押し込み部分の飛び出たボタンをイメージしたオブジェクトを、横断するようになぞった場合、飛び出た部分の突出感を得るのですら困難であった。

0012

そこで、本発明は、タッチパネルに接触した指に対して、立体物に触った感触を付与可能とするユーザインタフェース装置、触覚振動付与方法及びプログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

本発明によれば、表示対象を画面に表示するディスプレイと、このディスプレイの画面上に配置され、指の接触位置を逐次検出するタッチパネルとを備えたユーザインタフェース装置であって、
タッチパネルに接触した指に対して、触覚をもたらす触覚振動を付与する触覚振動機構部と、
画面に垂直な方向の高さ分を含む高さ情報が表示位置範囲内の各位置に割り当てられた表示対象である立体オブジェクトを、ディスプレイの画面に表示させる立体オブジェクト表示手段と、
指の接触位置が立体オブジェクトの表示位置範囲内に含まれるか否かを判定し、指の接触位置を逐次出力する接触判定モニタ手段と、
接触判定・モニタ手段が真の判定を行った際、指の接触位置に割り当てられた高さ情報を取得し、指の接触位置が移動した際の高さ情報の変化分を算出する高さ情報取得手段と、
この高さ情報の変化分に応じた触覚振動を、指に対してタッチパネルを介して付与すべく触覚振動機構部に指示する触覚振動制御手段と
を有するユーザインタフェース装置が提供される。

0014

この本発明のユーザインタフェース装置における一実施形態として、高さ情報取得手段は、高さ情報を単位時間経過毎に取得して、単位時間経過毎の各時刻における高さ情報の変化分を算出し、
触覚振動制御手段は、上記各時刻における高さ情報の変化分と所定の基準値との差に応じた触覚振動を、指に対して付与させることも好ましい。

0015

また、上記の実施形態において、触覚振動制御手段は、高さ情報の変化分と所定の基準値との差が正値である際、第1の振動数を有する触覚振動を付与させ、この差が負値である際、第1の振動数とは異なる第2の振動数を有する触覚振動を付与させることも好ましい。

0016

さらに、上記の実施形態において、基準値は負値に設定され、触覚振動制御手段は、高さ情報の変化分とこの基準値との差が負値である際、触覚振動の付与を停止させることも好ましい。

0017

さらに、本発明のユーザインタフェース装置における他の実施形態として、ユーザインタフェース装置が、
指によりタッチパネルに与えられた押圧力を検出する押圧力検出部と、
押圧力が所定閾値以上であるか否かを判定する押圧力判定手段と
を更に有しており、
触覚振動制御手段は、押圧力判定手段が真の判定を行った際、触覚振動を指に対して付与させることも好ましい。

0018

さらに、上記の実施形態において、触覚振動制御手段は、高さ情報の変化分と押圧力とに応じた触覚振動を、指に対して付与させることも好ましい。

0019

また、この本発明のユーザインタフェース装置において、ユーザの操作から見て、指が、ディスプレイの画面に表示された立体オブジェクトを横切るようになぞった際、触覚振動制御手段は、立体オブジェクトの表示位置範囲内に凹部、凸部又は凹凸部が存在していると認識される触覚振動を、指に対して付与させることも好ましい。

0020

本発明によれば、さらに、表示対象を画面に表示するディスプレイと、このディスプレイの画面上に配置され、指の接触位置を逐次検出するタッチパネルとを備えたユーザインタフェース装置に搭載されたプログラムであって、このユーザインタフェース装置が、
タッチパネルに接触した指に対して、触覚をもたらす触覚振動を付与する触覚振動機構部を備えており、上記プログラムが、
画面に垂直な方向の高さ分を含む高さ情報が表示位置範囲内の各位置に割り当てられた表示対象である立体オブジェクトを、ディスプレイの画面に表示させる立体オブジェクト表示手段と、
指の接触位置が立体オブジェクトの表示位置範囲内に含まれるか否かを判定し、指の接触位置を逐次出力する接触判定・モニタ手段と、
接触判定・モニタ手段が真の判定を行った際、指の接触位置に割り当てられた高さ情報を取得し、指の接触位置が移動した際の高さ情報の変化分を算出する高さ情報取得手段と、
この高さ情報の変化分に応じた触覚振動を、指に対してタッチパネルを介して付与すべく触覚振動機構部に指示する触覚振動制御手段と
してコンピュータを機能させるユーザインタフェース装置用のプログラムが提供される。

0021

本発明によれば、さらにまた、表示対象を画面に表示するディスプレイと、このディスプレイの画面上に配置され、指の接触位置を逐次検出するタッチパネルとを備えたユーザインタフェース装置における触覚振動付与方法であって、このユーザインタフェース装置が、
タッチパネルに接触した指に対して、触覚をもたらす触覚振動を付与する触覚振動機構部を備えており、上記触覚振動付与方法が、
画面に垂直な方向の高さ分を含む高さ情報が表示位置範囲内の各位置に割り当てられた表示対象である立体オブジェクトを、ディスプレイの画面に表示させる第1のステップと、
指の接触位置が立体オブジェクトの表示位置範囲内に含まれるか否かを判定し、指の接触位置を出力する第2のステップと、
第2のステップで真の判定が行われた際、指の接触位置に割り当てられた高さ情報を取得し、指の接触位置が移動した際の高さ情報の変化分を算出する第3のステップと、
この高さ情報の変化分に応じた触覚振動を、指に対してタッチパネルを介して付与すべく触覚振動機構部に指示する第4のステップと
を有する触覚振動付与方法が提供される。

発明の効果

0022

本発明のユーザインタフェース装置、触覚振動付与方法及びプログラムによれば、タッチパネルに接触した指に対して、立体物に触った感触を付与することができる。

図面の簡単な説明

0023

本発明による、立体オブジェクトが表示された携帯型情報機器の一実施形態を示す前面図、及び立体オブジェクトにおける高さ情報を説明するためのグラフである。
立体オブジェクトの高さ情報hから、指に付与される触覚振動が決定される処理手順を示すグラフである。
図2(C)に示した基準値Δstdが負値をとる場合での触覚振動が決定される処理手順を示すグラフである。
触覚振動が決定される処理手順の他の実施形態を示すグラフである。
本発明による携帯型情報機器に表示された立体オブジェクトの他の実施形態を示す前面図である。
本発明による携帯型情報機器の構成を概略的に示す斜視図及び機能構成図である。
本発明による触覚振動付与方法の一実施形態を示すフローチャートである。

実施例

0024

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

0025

本発明によるユーザインタフェース装置では、
(イ)ディスプレイの画面に立体オブジェクトを表示する
が、この立体オブジェクトは、画面に垂直な方向の高さ分を含む高さ情報が表示位置範囲内の各位置に割り当てられた表示対象又は操作対象である。ここで、本発明によるユーザインタフェース装置は、
(ロ)指の接触位置が立体オブジェクトの表示位置範囲内に含まれる際、この指の接触位置に割り当てられた高さ情報を取得して、指の接触位置が移動した際の高さ情報の変化分を算出し、
(ハ)この高さ情報の変化分に応じた触覚振動を、指に対してタッチパネルを介して付与する
点に特徴を有する。

0026

ここで、触覚振動とは、指に触覚をもたらす振動又は振動パターンである。また、立体オブジェクトは、例えば、押し込み部分の飛び出た物理的なボタン・キー、身の回りに存在する物品機器類建造物、山等の自然物、人又は動物の顔・フィギュア等の立体物のイメージであり得る。

0027

さらに、立体オブジェクトが有する高さ情報は、想定される実体での実際の高さ、厚み、高低標高、又は突出量等の高さ分(を縮尺で変換した量)であり、またはこの高さ分を成分として含む量である。この場合、指がこの立体オブジェクトを横切るようになぞった際、立体オブジェクトの表示位置範囲に、想定される実体に対応した凹部、凸部又は凹凸部が存在していると認識される触覚振動が付与可能となる。また、当然に、立体オブジェクトは、実体が想定されていない立体物のイメージであってもよい。

0028

尚、指の接触位置は、タッチパネルの表面に設定された平面座標系での1つの座標点として表される。タッチパネルによっては指の接触をある面積(複数の接触区域)を持った接触面として検出可能であるが、この場合は、接触面の中心となる位置の座標各座標軸での中心座標)を接触位置とすることができる。

0029

また、本発明によるユーザインタフェース装置の多くは、片手又は両手携帯され、保持した手の指でも操作することが可能なスマートフォンやタブレット型コンピュータのような携帯型情報機器である。従って、以下、本発明の実施形態として、携帯型情報機器を説明する。

0030

図1(A)及び(B)は、本発明による、立体オブジェクトが表示された携帯型情報機器の一実施形態を示す前面図、及び立体オブジェクトにおける高さ情報を説明するためのグラフである。

0031

図1(A)によれば、携帯型情報機器1は、立体オブジェクト104を画面に表示するディスプレイ101と、ディスプレイ101の画面上に配置され、指の接触位置105を時間経過に応じて逐次検出するタッチパネル100と、タッチパネル100(ディスプレイ101の画面)に接触したユーザの指に対して触覚振動vを与える触覚振動機構部102とを備えている。

0032

また、携帯型情報機器1では、地図情報を表示し、タッチパネル100(ディスプレイ101の画面)をなぞる指に対して、段差・高低や建造物等の存在を認識させる触覚振動を付与する地図アプリケーション起動している。具体的には、ディスプレイ101の画面に、建造物イメージである立体オブジェクト104と、その他の地図情報とが表示されている。

0033

立体オブジェクト104は、ディスプレイ101の画面に垂直な方向の高さ分である高さ情報hが表示位置範囲内の各位置に割り当てられた表示対象である。画面をxy面とし、画面に垂直な軸をz軸とするxyz直交座標系を導入すると、
(1) h=h(x,y)
であり、高さ情報hは、表示位置範囲内の位置(x,y)の関数となる。ここで、立体オブジェクト104は、本実施形態において、四角錐台状の建造物のイメージであり、建造物における建築面積建坪)内の各地点での鉛直方向における高さを所定の縮尺で変換した量が、高さ情報hとなっている。

0034

また、本実施形態において、立体オブジェクト104の周囲における表示位置範囲外となる位置は、h=0として扱われる。即ち、地図上において、立体オブジェクト104は、高さ(標高)ゼロの地面に建造されている。尚、この高さ情報hの基準(h=0となるZ軸上での位置)は、後に算出する変化分Δh(t)には影響せず、任意に設定され得る。

0035

図1(B)に、立体オブジェクト104の高さ情報h(x,y)のグラフを示す。図1(B)に示すように、y=0の面上では、高さ情報h(x,0)は、x軸との間で台形をなすグラフ106となる。以後、ユーザの指が、ディスプレイ101の画面において、y=0の直線(x軸)上をなぞる(接触しつつ移動する)場合を説明する。尚、当然に、指の接触位置105の経路は、y=0の直線(x軸)上に限定されるものではなく、曲線を含め任意の経路が取られ得る。その際の高さ情報h(s)(sは経路パラメータ)も、図1(B)のグラフを用いて求めることができる。

0036

図2(A)〜(D)は、立体オブジェクト104の高さ情報hから、指に付与される触覚振動が決定される処理手順を示すグラフである。

0037

図2(A)に、図1(B)における高さ情報h(x,0)のグラフ106と、これに対する指の移動の様子とを示す。図2(A)によれば、指が、タッチパネル100(ディスプレイ101の画面)に接触しつつ、y=0の直線(x軸)上を移動する。この図2(A)の例では、指の接触位置105の移動速度が、途中で高くなっている。ここで、単位時間Δt経過毎に、指の接触位置105が測定され、その測定された位置での高さ情報hが入手される。

0038

その結果、図2(B)に示すように、単位時間Δt経過毎の各時刻t(=Δt×i(iは自然数))における高さ情報h
(2) h=h(t)
が取得される。即ち、高さ情報hは、時刻tの関数となる。尚、単位時間Δtは、例えば、0.01秒から0.2秒までの範囲内の値に設定可能である。

0039

次いで、高さ情報h(t)の変化分Δh(t)を算出する。具体的には、
(3) Δh(t)=h(t)−h(t−Δt) (h(0)=0)
を用いて、単位時間Δt経過毎の各時刻t(=Δt×i)における、高さ情報の変化分Δh(t)を算出する。

0040

図2(C)に、図2(B)に示した高さ情報h(t)から算出された、高さ情報の変化分Δh(t)のグラフを示す。図2(C)によれば、各時刻でのΔh(t)の値は、移動する指の接触位置105における、時間についてのh(t)の勾配に相当している。従って、立体オブジェクト104の四角錐台の上面に相当する位置では、Δh(t)はゼロとなっている。

0041

次いで、図2(C)に示すように、基準値Δstdを設けて、各時刻t(=Δt×i)における、高さ情報の変化分Δh(t)と基準値Δstdとの差D
(4) D(t)=Δh(t)−Δstd
を算出する。ここで、基準値Δstdは、正値(Δstd>0)、ゼロ(Δstd=0)、及び負値(Δstd<0)のいずれにも設定可能である。

0042

[基準値Δstd=0とした触覚振動の決定]
図2(D)に、基準値Δstd=0の場合における差D(t)、及び指に付与する触覚振動vの強度Ivのグラフを示す。ここで、差D(t)は、基準値Δstd=0であるからΔh(t)に等しく、移動する指の接触位置105における、時間についてのh(t)の勾配に相当している。

0043

また、触覚振動vの強度Ivは、図2(D)に示すように、時刻t((Δt×i)≦t<(Δt×(i+1)))において、C1及びC2を比例定数として、
(5) Iv(t)=C1・D(Δt×i) (D(Δt×i)≧0の場合)
=C2・D(Δt×i) (D(Δt×i)<0の場合)
と設定される。ここで、Iv(t)とD(Δt×i)との関係は、上記のような比例関係に限定されるものではないが、Iv(t)は、D(Δt×i)の単調増加関数であることが好ましい。

0044

実際には、指の接触位置105が移動する際、単位時間Δt経過毎に差D(Δt×i)の値が算出され、この値に基づいて、時刻t((Δt×i)≦t<(Δt×(i+1)))での強度Iv(t)が決定される。次いで、触覚振動機構部102(図1(A))が、時刻tの取り得る時間範囲毎に、この強度Ivを有する振動を指に付与する。

0045

この際、触覚振動機構部102にパルス状の電圧印加され、その結果、強度Iv(t)((Δt×i)≦t<(Δt×(i+1)))が、107のような高さIv(Δt×i)の複数のパルス状になることも好ましい。このパルス状強度は、以下に説明する図3(B)及び(C)並びに図4(B)及び(C)での強度Iv(t)にも適用可能である。

0046

ここで、
(a1)D(t)>0(指にとって上り坂に相当)の際の振動は、Iv(t)=C1・D(Δt×i)の強度と、第1の振動数f1とを有し、
(b1)D(t)=0(指にとって水平面に相当)の際の振動は、Iv(t)=0であり、
(c1)D(t)<0(指にとって下り坂に相当)の際の振動は、Iv(t)=C2・D(Δt×i)の強度と、第1の振動数f1とは異なる第2の振動数f2とを有する。

0047

即ち、振動数fに関しては、D(t)>0(≧0)の場合、第1の振動数f1が採用され、D(t)<0の場合、第2の振動数f2が採用される。さらに、第2の振動数f2は、第1の振動数f1よりも小さい値に設定されることも好ましい。このように2種類の振動を使い分けることによって、指が、上りが開始された場合とは異なる種類の振動を得て、下りが開始されたと認識することができる。

0048

また、図2(A)に示した破線のグラフ106′は、グラフ106よりも高いh(x,0)の勾配を有している。高さ情報h(x,0)がグラフ106′である場合のh(t)、Δh(t)、並びにD(t)及びIv(t)をそれぞれ、図2(B)、(C)及び(D)に破線でもって示している。これらの図によって、より高い勾配のh(x,0)は、より高い振動強度Iv(t)をもたらすことが理解される。

0049

以上に述べたような強度Iv及び振動数fを有する振動を、移動する指に触覚振動vとして付与することによって、
(a2)指が、進むにつれて高さ情報hが増加する領域に入った際、凸部(上り坂)に差し掛かって上りを開始したような感触を得ることができ、
(b2)指が、高さ情報hの変化しない領域を進む際、抵抗感のない水平面をなぞったような感触を得ることができ、
(c2)指が、進むにつれて高さ情報hが減少する領域に入った際、凹部(下り坂)に差し掛かって下りを開始したような感触を得ることができる。
即ち、タッチパネル100に接触した指に対して、立体物に触った感触を付与することができる。

0050

[基準値Δstd<0とした触覚振動の決定]
図3(A)〜(C)は、図2(C)に示した基準値Δstdが負値をとる場合での触覚振動が決定される処理手順を示すグラフである。

0051

図3(A)に、図2(C)と同一の変化分Δh(t)のグラフを示す。この図3(A)では、負値s1及びs2(|s2|<|s1|)を取る基準値Δstdが示されている。このうち基準値Δstdとして負値s1を採用した場合のグラフが、図3(B)に示されている。

0052

図3(B)でも、差Dが、上式(4)D(t)=Δh(t)−Δstd(Δstd=s)を用いて算出されている。ここで、差D(t)は、移動する指の接触位置105における、時間についてのh(t)の勾配から所定値s1を差し引いた値となる。従って、立体オブジェクト104の四角錐台の上面に相当する位置でも、差D(t)はゼロとならず、所定値|s|を取る。

0053

図3(B)では、さらに、この差D(t)に基づいて、指に付与する触覚振動vの強度Iv(t)が、上式(5)を用いて決定されている。次いで、この決定された強度Ivを有する振動が指に付与される。

0054

ここで、
(d1)Δh(t)>0(指にとって上り坂に相当)である際の振動は、強度Iv(t)=C1・D(Δt×i)と、第1の振動数f1とを有し、
(e1)Δh(t)=0(指にとって水平面に相当)である際の振動は、(d)でのIv(t)よりも小さい一定値の強度と、第1の振動数f1とを有し、
(f1)Δh(t)<0(指にとって下り坂に相当)である際の振動は、強度Iv(t)=C2・D(Δt×i)と、第2の振動数f2とを有する。
即ち、振動数fに関しては、D(t)>0(≧0)では第1の振動数f1が、D(t)<0では第2の振動数f2が採用される。

0055

このような強度Iv及び振動数fを有する触覚振動を移動する指に付与することによっても、タッチパネルに接触した指に対して、立体物に触った感触を付与することができる。ここで、本実施形態では、
(d2)指が、進むにつれて高さ情報hが増加する領域に入った際、凸部(上り坂)に差し掛かって上りを開始したような感触を得ることができ、
(e2)指が、高さ情報hの増加する領域から変化しない領域に進む際、抵抗感が低減して水平面をなぞり始めたような感触を得ることができ、
(f2)指が、進むにつれて高さ情報hが減少する領域に入った際、凹部(下り坂)に差し掛かって下りを開始したような感触を得ることができる。

0056

次いで、図3(B)に示した触覚振動の決定手順変更態様を、図3(C)に示す。

0057

この変更態様では、基準値Δstdとしてs2(負値)を設定する。s2の絶対値|s2|は、|s1|よりも小さい値となっている。また、D(t)<0(≦0)の場合、Iv(t)=0とする。即ち振動の付与を停止する。さらに、立体オブジェクト104の周囲における表示位置範囲外となる位置を、h=0として扱い、指の接触位置105が、この表示位置範囲外であっても、D(t)=0−s2=|s2|として、対応する振動を指に付与する。

0058

これにより、
(g1)指の接触位置105が立体オブジェクト104の表示位置範囲外(h=0)である際の振動は、十分に小さい一定の強度Iv(t)=C1・|s2|と、第1の振動数f1とを有し、
(h1)指の接触位置105が立体オブジェクト104の表示位置範囲内に入り、Δh(t)>0(指にとって上り坂に相当)である際の振動は、(g)での強度よりも十分に大きい強度Iv(t)=C1・D(Δt×i)と、第1の振動数f1とを有し、
(i1)Δh(t)=0(指にとって水平面に相当)である際の振動は、(g)と同一の一定値の強度と、第1の振動数f1とを有し、
(j1)Δh(t)<0(指にとって下り坂に相当)である際の振動は、Iv(t)=0であり、
(k1)指が立体オブジェクト104の表示位置範囲から外に出た直後(h=0)の振動は、(g)と同一の一定値の強度と、第1の振動数f1とを有する
ことが可能になる。ここで、(g1)、(i1)及び(k1)での一定の強度Iv(t)=C1・|s2|は、指が水平面をなぞりながら進む場合の、動摩擦に起因する抵抗感(バックグラウンド)として捉えられ得る。ここで、基準値の絶対値|s2|は、このバックグラウンドに適した振動を具現するために、十分小さい値に設定されるのである。

0059

これにより、本変更態様では、
(g2)指が立体オブジェクト104の表示位置範囲に差し掛かる前には、水平面を若干の動摩擦を感じながらなぞっているような感触を得ることができ、
(h2)指が立体オブジェクト104の高さ情報hが増加する領域に入った際、凸部(上り坂)に差し掛かり上りを開始したような感触を得ることができ、
(i2)指が、高さ情報hが増加する領域から変化しない領域に進む際、抵抗感が低減して動摩擦分のみとなり、水平面をなぞり始めたような感触を得ることができ、
(j2)指が、進むにつれて高さ情報hが減少する領域に入った際、抵抗感が抜けて下りを開始したような感触を得ることができ、
(k2)指が立体オブジェクト104の表示位置範囲から外に出た直後では、水平面を若干の動摩擦を感じながらなぞっている状態に戻る感触を得ることができる。
即ち、タッチパネル100に接触した指に対して、立体物に触った感触を付与することができる。

0060

[指による押圧力pcを考慮した触覚振動の決定]
図4(A)〜(C)は、触覚振動が決定される処理手順の他の実施形態を示すグラフである。

0061

図4(A)に、図1(B)における高さ情報h(x,0)のグラフ106と、これに対する指の押し込み・移動の様子とを示す。図4(A)によれば、指が、タッチパネル100(ディスプレイ101の画面)に接触しつつ移動する。

0062

この際、立体オブジェクト104の表示位置範囲(グラフ106)に差し掛かる前に、指がタッチパネル101を所定閾値pth以上の押圧力pcで押し込み、立体オブジェクト104の上面(グラフ106の台形上辺)の中程までこの押圧力pcのまま移動する。その後、指は、この中程の位置付近を移動しつつ押し込みを止め、所定閾値pth未満の押圧力pcで更に移動する。ここで、所定閾値pthは、例えば0.5N(ニュートン)〜1.0Nの範囲内の値に設定可能である。

0063

図4(B)に、図3(B)と同一の差D(t)のグラフを示す。さらに、基準値Δstdとして負値s1を採用し、この差D(t)と、上述した指による押圧力pcとに基づいて決定された、指に付与する触覚振動vの強度Ivのグラフも、図4(B)に示す。

0064

図4(B)によれば、
(l1)指の接触位置105が、立体オブジェクト104の表示位置範囲内であって、押圧力pcが所定閾値pth以上である際、図3(B)に示した強度Iv(t)の振動が指に付与され、
(m1)指の接触位置105が、立体オブジェクト104の表示位置範囲内であって、押圧力pcが所定閾値pth未満である際、強度Iv(t)=0となり、指への振動付与が停止される。

0065

これにより、本実施形態では、
(l2)指を所定閾値pc以上の押圧力pcで押し込んで、立体オブジェクト104をなぞった際、指に対して立体物に触った感触を与え、
(m2)立体オブジェクト104を、所定閾値pc未満の押圧力pcでなぞった際、指に対して立体物に触った感触を与えない
とすることができる。即ち、ある程度押し込んでなぞることによって初めて、立体オブジェクト104に触れた感触を得られるようになっている。

0066

次いで、押圧力pcを触覚振動の決定に関与させる他の実施形態を説明する。

0067

図4(C)に、図3(B)と同一の差D(t)のグラフを示す。さらに、基準値Δstdとして負値s1を採用し、この差D(t)と、上述した指による押圧力pcとに基づいて決定された、指に付与する触覚振動vの強度Ivのグラフも、図4(C)に示す。

0068

図4(C)によれば、
(n1)指の接触位置105が、立体オブジェクト104の表示位置範囲内であって、押圧力pcが所定閾値pth以上である際、図3(B)に示した強度Ivに、押圧力pcの関数としての増分ΔIpcが付加されることによって、強度Iv(t)が決定され、
(o1)指の接触位置105が、立体オブジェクト104の表示位置範囲内であって、押圧力pcが所定閾値pth未満である際、図3(B)に示した強度Iv(t)が指に付与される。

0069

ここで、増分ΔIpcは、押圧力pcの関数であるが、pc≧pthである場合、一定値(図4(C)の形態)又は(pc−pth)の単調増加関数であって、pc<pthである場合、ゼロとすることができる。

0070

これにより、
(n2)指を所定閾値pc以上の押圧力pcで押し込んで、立体オブジェクト104をなぞった際、指に対して立体物に触った感触を、押し込んだ分だけより強く与え、
(o2)立体オブジェクト104を、所定閾値pc未満の押圧力pcでなぞった際、指に対して立体物に触った感触を、(n2)に比較してより弱く与える
ことができる。即ち、立体オブジェクト104を強く押し込みながらなぞると、立体オブジェクト104に触れた感触をより強く得られるようになっている。

0071

尚、押圧力pcを触覚振動vの決定に関与させる場合、振動強度Ivは、一般に、
(6) Iv(t)=Iv(D(t)、Pc(t))
と設定される。即ち、差D(高さ情報の変化分Δh)と押圧力pcとに応じた振動強度Ivの触覚振動vが、指に対して付与される。ここで、Iv(t)は、D(t)及びPc(t)の各々の値が増加する場合に単調に増加することが好ましい。尚、押圧力pc(t)は、時刻tに対して、時刻tでの押圧力pc値を取る関数である。

0072

図5は、本発明による携帯型情報機器1に表示された立体オブジェクトの他の実施形態を示す前面図である。

0073

図5によれば、携帯型情報機器1のディスプレイ101の画面には、ロボットキャラクタイメージである立体オブジェクト204が表示されている。この立体オブジェクト204には、顔面凹凸量に対応した高さ情報hが、表示位置範囲内の各位置に割り当てられている。顔面イメージの周囲(表示位置範囲外の領域)では、高さ情報hはゼロに設定されている。図5から理解されるように、立体オブジェクト204は、立体オブジェクト104(図1(A)及び(B))と比較してより複雑な凹凸形状を有するイメージである。

0074

このような立体オブジェクト204を、指でなぞる(接触しつつ移動する)場合でも、立体オブジェクト204の表示位置範囲に、想定される顔面の凹凸に対応した凹部、凸部又は凹凸部が存在していると認識させる触覚振動vが付与される。即ち、タッチパネル100に接触した指に対して、ロボット顔面を象った立体的なフィギュアに触った感触が付与可能となる。

0075

ここで、触覚振動vを付与するべく、高さ情報hから変化分Δh(t)、差D(t)及び振動強度Iv(t)を算出・決定するが、その際、
(α)図2(D)に示したように、差D(t)=Δh(t)−Δstdを求める際の基準値Δstdをゼロとして、振動強度Iv(t)を決定する、
(β)図3(B)に示したように、差D(t)=Δh(t)−Δstdを求める際の基準値Δstdを負値(s1)として、振動強度Iv(t)を決定する、
(γ)図3(C)に示したように、基準値Δstd(=s2(負値))の絶対値|s2|を十分に小さくし、D(t)<0(≦0)の場合Iv(t)=0とし、さらに、指の接触位置105がこの表示位置範囲外であっても、D(t)=|s2|として振動強度Iv(t)を決定する、及び
(δ)図4(B)及び(C)に示したように、振動強度Iv(t)を、差D(t)及び指による押圧力pc(t)の関数として決定する
といった手順のうち、いずれを用いて触覚振動vを付与してもよい。また、上記以外の実施形態、例えば基準値Δstdを正値にとる等、も採用可能である。

0076

また、立体オブジェクトも、上述した建造物イメージ、キャラクタ(フィギュア)イメージに限定されるものではない。立体オブジェクトは、例えば、種々のゲーム、オンライン・ショッピング、仮想美術館・博物館等のサービスにおいて取り扱われる立体物イメージであってもよい。

0077

図6は、本発明による携帯型情報機器1の構成を概略的に示す斜視図及び機能構成図である。

0078

図6によれば、携帯型情報機器1は、タッチパネル100と、ディスプレイ101と、触覚振動機構部102と、押圧力検出部103と、機能構成部としてのプロセッサメモリを備えている。ここで、機能構成部(プロセッサ・メモリ)は、携帯型情報機器1に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって、その機能を実現する。

0079

ディスプレイ101は、画面に操作対象である立体オブジェクト104(204)を表示する。また、タッチパネル100は、ディスプレイ101の画面上に配置されており、ユーザの指の接触位置を時間経過に応じて逐次検出し、接触位置情報を、後述する接触判定・モニタ部121に出力する。このタッチパネル100として、例えば、投影型静電容量方式タッチパネル表面型静電容量方式タッチパネル抵抗膜方式タッチパネル超音波表面弾性波方式タッチパネル、又は赤外線走査方式タッチパネル等を採用することができる。

0080

触覚振動機構部102は、タッチパネル100に接触した指に対して、タッチパネル100を振動させることにより触覚振動を与える。触覚振動機構部102は、例えば、PZTチタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料を用いて形成された圧電アクチュエータとすることができる。

0081

押圧力検出部103は、指によってタッチパネル100に与えられる押圧力pcを検出する。押圧力検出部103は、例えば、タッチパネル100の四隅下に設置されており、指を押し付けられて撓んだタッチパネル100が自身に及ぼす押圧の合計を、押圧力pcとして検出する。この押圧力検出部103が出力する押圧力信号は、後述する押圧力判定部123に入力される。押圧力検出部103は、例えば、PZT等の圧電材料を用いて形成された圧電センサとすることができる。また、圧電アクチュエータで構成された触覚振動機構部102を設ける代わりに又は設けると共に、この押圧力検出部103を触覚振動機構部として利用することも可能である。

0082

同じく図6によれば、機能構成部(プロセッサ・メモリ)は、立体オブジェクト表示部120と、接触判定・モニタ部121と、高さ情報取得部122と、押圧力判定部123と、触覚振動制御部124と、表示制御部110と、アプリケーション処理部111とを有する。

0083

立体オブジェクト表示部120は、ディスプレイ101の画面に垂直な方向の高さ分を含む高さ情報hが表示位置範囲内の各位置に割り当てられた立体オブジェクト104(204)を、ディスプレイ101の画面に表示させる。また、立体オブジェクト表示部120は、表示された立体オブジェクト104(204)における表示位置範囲の情報を接触判定・モニタ部121に出力し、表示位置範囲内の各位置での高さ情報hを高さ情報取得部122に出力する。

0084

接触判定・モニタ部121は、タッチパネル100からの接触位置信号を入力する。また、立体オブジェクト表示部120から立体オブジェクト104(204)の表示位置範囲の情報を入力する。次いで、接触判定・モニタ部121は、これら信号及び情報に基づいて、指の接触位置105が立体オブジェクト104(204)の表示位置範囲内に含まれるか否かを判定し、この判定結果及び指の接触位置105の情報を、高さ情報取得部122に逐次出力する。

0085

高さ情報取得部122は、接触判定・モニタ部121から、上記判定結果及び情報を入力し、立体オブジェクト表示部120から、立体オブジェクト104(204)における表示位置範囲内の各位置での高さ情報hを入力する。次いで、高さ情報取得部122は、接触判定・モニタ部121が真の判定を行った際、即ち指の接触位置105が表示位置範囲内に含まれるとの判定を行った際、指の接触位置105に割り当てられた高さ情報hを取得し、さらに単位時間Δt経過毎に、指の接触位置105が移動した際の高さ情報の変化分Δhを算出する。次いで、高さ情報取得部122は、この算出結果を触覚振動制御部124に出力する。

0086

押圧力判定部123は、押圧力検出部103からの押圧力信号を入力する。次いで、この信号に基づいて、指による押圧力pcの大きさが所定の押圧力閾値pth以上であるか否かを判定する。さらに、押圧力判定部123は、この判定結果及び押圧力pc値情報を、触覚振動制御部124に出力する。

0087

触覚振動制御部124は、高さ情報取得部122から、高さ情報変化分Δhの算出結果を入力する。次いで、この算出結果から、単位時間Δt経過毎に、差D(t)及び振動強度Iv(t)を算出する。ここで、触覚振動制御部124は、押圧力判定部123から、押圧力pcに係る判定結果及び押圧力pc値情報を入力し、これらの結果および情報を加味して、差D(t)及び押圧力pc(t)に応じた振動強度Iv(t)を算出することも好ましい。

0088

触覚振動制御部124は、次いで、算出した振動強度Iv(t)を有する触覚振動vを、指に対してタッチパネル100を介して付与すべく、触覚振動機構部102に指示を行う。また、触覚振動制御部124は、指の接触位置105が立体オブジェクト104(204)の表示位置範囲外であっても、(例えば高さ情報h=0として)所定の強度の触覚振動vを指に対して付与させてもよい。

0089

表示制御部110は、アプリケーション処理部111からのアプリケーション処理情報を入力して、アプリケーションの実行に応じた画像をディスプレイ101に表示させる。また、表示制御部110は、立体オブジェクト表示部120から、立体オブジェクト104(204)の情報を入力し、立体オブジェクト104(204)をディスプレイ101の画面に表示させる。

0090

図7は、本発明による触覚振動付与方法の一実施形態を示すフローチャートである。

0091

図7によれば、最初に、立体オブジェクト表示部120が、立体オブジェクト104(204)をディスプレイ101の画面に表示させる(ステップS700)。次いで、タッチパネル100に対する指の接触位置が測定される(ステップS701)。次いで、接触判定・モニタ部121によって、指の接触位置105が立体オブジェクト104(204)の表示位置範囲内に含まれるか否かが判定される(ステップS702)。ここで、真の判定、即ち指が表示位置範囲内に含まれるとの判定がなされた場合、指に触覚振動を付与するための触覚振動付与ループ(ステップS710〜S719)に入る。一方、の判定がなされた場合、再度、ステップS701に戻り、指の接触位置(接触の有無)がモニタ(監視)される。

0092

触覚振動付与ループ(ステップS710〜S719)に入った際、時間パラメータi及び高さ情報hが初期値としてゼロに設定される(ステップS710)。ループの開始は、i=0であるので、時刻t=0となる。次いで、時間パラメータiを1だけ増分する(ステップS711)。ここで、時刻t=Δt×iになるまでウエイト待ち)に入る(ステップS712)。

0093

次いで、時刻t=Δt×iにおいて、押圧力検出部103が、指によってタッチパネル100に与えられる押圧力pcを検出する(ステップS713)。次いで、押圧力判定部123が、押圧力pcが所定の押圧力閾値pth以上であるか否かを判定する(ステップS714)。ここで、真の判定、即ち押圧力pcが所定の閾値pth以上であるとの判定がなされた際、高さ情報取得部122が、指の接触位置105に割り当てられた高さ情報h(t)を取得する(ステップS715)。高さ情報取得部122は、さらに、高さ情報変化分Δh(t)を算出する(ステップS716)。一方、押圧力判定部123によって偽の判定がなされた際、ステップS719に移行し、指がタッチパネル100に接触しているか否かが判定される。

0094

ステップS716の後、触覚振動制御部124が、高さ情報変化分Δh(t)又は(Δh(t)−Δstd)と、押圧力pc(t)とから振動強度Iv(t)を算出する(ステップS717)。次いで、触覚振動制御部124は、振動強度Iv(t)を有する触覚振動vを指に付与させる(ステップS718)。その後、ステップS719に移行し、指がタッチパネル100に接触しているか否かが判定される(ステップS719)。

0095

ステップS719において、指が接触していると判定された場合、ステップS710から開始される触覚振動付与ループが繰り返される。一方、指が接触していないと判定された場合、ユーザの指による操作が終了したものとして、本触覚振動付与方法は終了する。

0096

以上、振動強度Iv(t)を決定するのに押圧力pc(t)を考慮する実施形態(図4(B)及び(C))を説明したが、押圧力pc(t)を考慮しない実施形態(図2(D)、図3(B)及び図3(C))では、ステップS713及びS714は削除され、ステップS717で、振動強度Iv(t)が、高さ情報変化分Δh(t)又は(Δh(t)−Δstd)から算出される。

0097

さらに、他の実施形態として、立体オブジェクト104(204)の周囲における表示位置範囲外となる位置を、h=0として扱い、指の接触位置105が、この表示位置範囲外であっても、D(t)=|s2|として対応する触覚振動vを指に付与することもできる。この場合、ステップS702で偽の判定がなされた際、(例えば指の接触位置105が立体オブジェクトから所定の距離範囲内にあることを確認した上で)対応する触覚振動vを指に付与し、その後、ステップS701に戻ってもよい。

0098

以上、詳細に説明したように、本発明のユーザインタフェース装置、触覚振動付与方法及びプログラムによれば、指が立体オブジェクトをなぞった際、指の接触位置での高さ情報hが取得され、この高さ情報の変化分Δhに応じた触覚振動が、この指に付与される。これにより、タッチパネルに接触した指に対して、立体物に触った感触を付与することが可能となる。

0099

前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

0100

1携帯型情報機器(ユーザインタフェース装置)
100タッチパネル
101ディスプレイ
102触覚振動機構部
103押圧力検出部
104、204立体オブジェクト
105 接触位置
106 高さ情報hのグラフ
107パルス状強度
110表示制御部
111アプリケーション処理部
120 立体オブジェクト表示部
121接触判定・モニタ部
122 高さ情報取得部
123 押圧力判定部
124 触覚振動制御部

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