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図面 (17)

課題

従来よりもスクイーズ効果によるムラを低減し、操作感触が向上した入力装置を提供する。

解決手段

操作面11aを有する操作部と、操作体Fの操作面11aにおける操作位置を検出する検出部と、操作面11aを振動させる駆動部と、操作位置に応じて駆動部の駆動電圧を制御する制御部とを有する入力装置において、振動により定在波が生じた操作面11aには、変動のない部分を含む節目部113と節目部113よりも変動が大きい山谷部114とが生じており、制御部は、定在波の座標に対する操作位置に応じて、駆動電圧を変動させる。これにより、駆動状態の操作面11aと操作体Fとの間の摩擦力のムラが低減され、従来よりも操作感触が向上する。

概要

背景

従来の入力装置として、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。この入力装置は、表示装置とは別位置に設けられ、操作面上での指の操作位置を検出するタッチパッドと、この検出結果に基づいて操作面を振動させ、指と操作面との間の摩擦力を制御するアクチュエータと、アクチュエータの作動を制御する制御部とを備える。この入力装置は、表示装置に表示されるアイコン、すなわち操作ボタンに対して、タッチパッド上で、指操作を行うことで、アイコンに対する入力が可能な構成とされる。

タッチパッド上の領域は、表示装置のアイコンに対応する部分がターゲット領域とされ、当該アイコンの周辺に対応する部分が周辺領域とされている。指がこのタッチパッドの操作面上を移動し、周辺領域以外の領域から周辺領域を通ってターゲット領域内に至るとき、制御部は、アクチュエータを作動させ、周辺領域での振動を発生させる制御を行う。このように、指が周辺領域を通過するときには、上記の振動発生によって指と操作面との間にスクイーズ膜と呼ばれる空気膜が発生して、操作面に対する指の摩擦力は、振動を発生させない場合よりも低下する。この現象は、スクイーズ効果と呼ばれる。

一方、指が周辺領域以外の領域を移動する際には、制御部は、アクチュエータを作動させない。この場合、操作面における振動の発生がなく、指と操作面との間には、操作面に振動が発生しているときよりも大きい摩擦力が発生する。

その結果、操作面における指の移動速度は、操作面が振動する周辺領域のほうが、操作面が振動してない周辺領域以外の領域より大きくなる。したがって、周辺領域以外から周辺領域を通り、ターゲット領域内に至るように操作者が指操作した場合、周辺領域における摩擦力を低下させ、ターゲット領域内に向けて指が引き込まれるような「引込み感」を操作者に想起させる。

概要

従来よりもスクイーズ効果によるムラを低減し、操作感触が向上した入力装置を提供する。操作面11aを有する操作部と、操作体Fの操作面11aにおける操作位置を検出する検出部と、操作面11aを振動させる駆動部と、操作位置に応じて駆動部の駆動電圧を制御する制御部とを有する入力装置において、振動により定在波が生じた操作面11aには、変動のない部分を含む節目部113と節目部113よりも変動が大きい山谷部114とが生じており、制御部は、定在波の座標に対する操作位置に応じて、駆動電圧を変動させる。これにより、駆動状態の操作面11aと操作体Fとの間の摩擦力のムラが低減され、従来よりも操作感触が向上する。C

目的

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、従来よりもスクイーズ効果によるムラを低減し、操作感触が向上した入力装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

操作者操作体(F)により操作する操作面(11a)を有する操作部(10)と、前記操作体による前記操作面の操作位置を検出する検出部(12)と、前記操作面を振動させる駆動部(13)と、前記検出部から出力される信号に基づいて、前記駆動部に所定の駆動電圧印加して駆動させる制御部(15)とを備え、振動した状態の前記操作面には、定在波が生じており、前記定在波が生じた前記操作面は、振動していない状態の前記操作面に対する法線方向を直交方向として、前記直交方向における変動をしない部分を含む節目部(113)と、前記直交方向における変動が前記節目部よりも大きい山谷部(114)とを有しており、前記制御部は、前記操作面における前記山谷部および前記節目部の座標データに対する前記操作位置に応じて、前記駆動電圧を変動させる、入力装置

請求項2

前記制御部は、前記操作位置が前記操作面のうち所定のターゲット領域(111)の周辺領域(112)に該当する場合に、前記駆動電圧の制御を行う、請求項1に記載の入力装置。

請求項3

前記制御部は、前記操作位置が前記操作面のうち前記周辺領域に到達したときから前記ターゲット領域に到達するまでの間、前記駆動電圧の制御を行う、請求項2に記載の入力装置。

請求項4

前記制御部は、前記操作位置が前記山谷部に該当する場合には、前記駆動電圧を第1駆動電圧(E1)とし、前記操作位置が前記節目部に該当する場合には、前記駆動電圧を第2駆動電圧(E2)とする制御を行い、前記第2駆動電圧は、前記第1駆動電圧よりも大きい、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の入力装置。

請求項5

前記制御部は、前記操作位置が前記山谷部および前記節目部のうち一方から他方に変化した場合において、前記第1駆動電圧および前記第2駆動電圧のうち一方から他方への前記駆動電圧の変化が矩形波となる制御を行う、請求項4に記載の入力装置。

請求項6

前記制御部は、前記操作位置が前記山谷部および前記節目部のうち一方から他方に変化した場合において、前記第1駆動電圧および前記第2駆動電圧のうち一方から他方への前記駆動電圧の変化が所定の勾配をもったパルス波となる制御を行う、請求項4に記載の入力装置。

技術分野

0001

本発明は、指等の操作体による入力操作が可能な入力装置に関する。

背景技術

0002

従来の入力装置として、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。この入力装置は、表示装置とは別位置に設けられ、操作面上での指の操作位置を検出するタッチパッドと、この検出結果に基づいて操作面を振動させ、指と操作面との間の摩擦力を制御するアクチュエータと、アクチュエータの作動を制御する制御部とを備える。この入力装置は、表示装置に表示されるアイコン、すなわち操作ボタンに対して、タッチパッド上で、指操作を行うことで、アイコンに対する入力が可能な構成とされる。

0003

タッチパッド上の領域は、表示装置のアイコンに対応する部分がターゲット領域とされ、当該アイコンの周辺に対応する部分が周辺領域とされている。指がこのタッチパッドの操作面上を移動し、周辺領域以外の領域から周辺領域を通ってターゲット領域内に至るとき、制御部は、アクチュエータを作動させ、周辺領域での振動を発生させる制御を行う。このように、指が周辺領域を通過するときには、上記の振動発生によって指と操作面との間にスクイーズ膜と呼ばれる空気膜が発生して、操作面に対する指の摩擦力は、振動を発生させない場合よりも低下する。この現象は、スクイーズ効果と呼ばれる。

0004

一方、指が周辺領域以外の領域を移動する際には、制御部は、アクチュエータを作動させない。この場合、操作面における振動の発生がなく、指と操作面との間には、操作面に振動が発生しているときよりも大きい摩擦力が発生する。

0005

その結果、操作面における指の移動速度は、操作面が振動する周辺領域のほうが、操作面が振動してない周辺領域以外の領域より大きくなる。したがって、周辺領域以外から周辺領域を通り、ターゲット領域内に至るように操作者が指操作した場合、周辺領域における摩擦力を低下させ、ターゲット領域内に向けて指が引き込まれるような「引込み感」を操作者に想起させる。

先行技術

0006

特開2017−130021号公報

発明が解決しようとする課題

0007

ところで、本発明者らがこの種の入力装置について、鋭意検討を行ったところ、操作面に生じる振動による定在波に起因するスクイーズ効果のムラが生じ得ることが判明した。

0008

具体的には、アクチュエータにより操作面が振動した状態では、操作面には、定在波が生じる。この定在波が生じた状態の操作面には、振動により、断面視にて、山の状態と谷の状態とを交互に繰り返す部分(以下「山谷部」という)と、ほとんど変動せず、節目のような状態になる部分(以下「節目部」という)とが生じる。振動していない状態の操作面に対して直交する方向を直交方向として、山谷部は、直交方向における変動が大きい部分であり、スクイーズ膜が生じるため、スクイーズ効果による摩擦力の低下度合いが大きい。一方、節目部は、直交方向における変動が小さく、スクイーズ膜が生じにくいため、スクイーズ効果による摩擦力の低下度合いが小さい。

0009

つまり、単に振動を生じさせた操作面は、山谷部と節目部とでは、摩擦力の低下度合いが異なるため、摩擦力の変動、すなわちムラが生じ得る。この場合、操作者が指などに得られる感触にムラが生じてしまい、操作感触が悪化してしまう。特許文献1に記載の入力装置では、このスクイーズ効果のムラに対応することができない。

0010

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、従来よりもスクイーズ効果によるムラを低減し、操作感触が向上した入力装置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

0011

上記目的を達成するため、請求項1に記載の入力装置は、操作者が操作体(F)により操作する操作面(11a)を有する操作部(10)と、操作体による操作面の操作位置を検出する検出部(12)と、操作面を振動させる駆動部(13)と、検出部から出力される信号に基づいて、駆動部に所定の駆動電圧印加して駆動させる制御部(15)とを備え、振動した状態の操作面には、定在波が生じており、定在波が生じた操作面は、振動していない状態の操作面に対する法線方向を直交方向として、直交方向における変動をしない部分を含む節目部(113)と、直交方向における変動が節目部よりも大きい山谷部(114)とを有しており、制御部は、操作面における山谷部および節目部の座標データに対する操作位置に応じて、駆動電圧を変動させる。

0012

これにより、操作者が操作面を指などで操作したとき、検出部によりその操作位置が検出されると共に、制御部がその操作位置に応じて駆動部を駆動させて操作面を振動状態にし、操作者に所定の操作感触を想起させる入力装置となる。また、駆動状態の操作面には、定在波が生じ、振動が生じていない状態の操作面に対する直交方向での変動がない部分を含む節目部と、直交方向での変動が節目部よりも大きい山谷部とを有する状態となる。そして、制御部が、定在波に対する操作位置に応じて、駆動部の駆動電圧を変動させる制御を行うため、この入力装置は、操作面を振動させた状態におけるスクイーズ膜のムラを低減させ、操作者の操作感触を向上させる効果が得られる。

0013

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

図面の簡単な説明

0014

第1実施形態の入力装置を車両に搭載した状態の一例を示す図である。
第1実施形態の入力装置の概要を示すブロック図である。
図1の入力装置のうち操作部の概要を示す断面図である。
図1の入力装置が接続された表示装置の表示部に表示された複数のアイコンのうち、一方のアイコンから他方のアイコンを選択する一例を示す平面図である。
図4に示すアイコンの選択に対応する操作面における操作を示す平面図である。
振動により定在波が生じた状態の操作部を示す平面図である。
図6Aの状態の操作面を指でなぞる様子を示した図である。
図6B破線で示す領域を拡大したものであって、定在波が生じた操作面のうち山谷部に指を置いた状態と、節目部に指を置いた状態とを示す拡大図である。
定在波が生じた操作面のうち、山谷部および節目部における駆動部の駆動電圧と摩擦力との関係を示すグラフである。
操作面上で行うなぞり操作の一例を示す図である。
従来の入力装置において、図8のなぞり操作を行った場合における操作位置と駆動部の駆動電圧との関係を示すグラフである。
従来の入力装置において、図8のなぞり操作を行った場合における操作位置と摩擦力との関係を示すグラフである。
第1実施形態の入力装置において、図8のなぞり操作を行った場合における操作位置と駆動部の駆動電圧との関係を示すグラフである。
第1実施形態の入力装置において、図8のなぞり操作を行った場合における操作位置と摩擦力との関係を示すグラフである。
図2の制御部が実行する制御の一例を示すフローチャートである。
第1実施形態の変形例における操作位置と駆動部の駆動電圧との関係を示すグラフである。

実施例

0015

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

0016

(第1実施形態)
第1実施形態の入力装置1について、図1図11を参照して説明する。

0017

図4図5図6A図8では、説明の簡便化のため、紙面上の左右方向をX方向とし、紙面上においてX方向と直交する方向をY方向として、これらの方向を矢印で示している。図5図8では、断面を示すものではないが、見易くするため、一部の領域にハッチングを施している。

0018

本実施形態の入力装置1は、例えば図1に示すように、別体の表示装置2と共に、自動車などの車両5に搭載され、表示装置2に対する入力制御を行う車載用入力装置に適用されると好適である。本実施形態では、入力装置1が車載用途に適用された一例について、図1図2を参照して説明する。

0019

例えば、入力装置1は、図1に示すように、例えば、車両5のうちセンターコンソール51に配置され、インストルメントパネル50に搭載された表示装置2に接続されている。具体的には、図2に示すように、入力装置1は、後述する制御部15が、車載LAN4を介して表示装置2および所定の車載機器3に接続され、操作者が操作パネル11への入力により、表示装置2等への入力制御が可能な構成とされている。

0020

表示装置2は、例えば、液晶ディスプレイやOLED(有機発光ダイオードディスプレイなどの任意のディスプレイとされる。表示装置2は、例えば図1に示すように、車両5のインストルメントパネル50の車両幅方向における中央部など、操作者が表示部20を視認可能な位置に配置される。表示装置2は、例えば、ナビゲーション装置の表示部として構成され、地図上における自車の現在位置情報進行方向情報、あるいは操作者の希望する目的地への案内情報等の各種情報を表示部20に表示する。なお、表示装置2は、車載機器3がナビゲーション装置以外の機器である場合において、当該機器に関する情報を表示するために用いられてもよい。

0021

車載機器3は、入力装置1や表示装置2と共に車両5に搭載される所定の機器であり、例えば、カーナビゲーションシステムメータオーディオバックカメラ道路交通情報システム、および専用通信機などとされ得るが、これらに限定されない。

0022

車載LAN4は、入力装置1および表示装置2を含む車載された各装置間の通信ネットワークに用いられるものであり、例えば、CAN(Controller Area Networkの略)やLIN(Local Interconnect Networkの略)などとされ得る。

0023

なお、入力装置1は、上記した例などに限定されず、ステアリングに配置されるなど適宜その配置が変更されてもよいし、車載以外の他の用途にも適用され得る。

0024

(入力装置の構成)
本実施形態の入力装置1は、図2に示すように、表示装置2とは別体とされると共に、操作パネル11および検出部12を有する操作部10と、駆動部13と、制御部15とを備える。

0025

操作部10は、図3に示すように、操作面11aおよび検出部12を有する操作パネル11と、駆動部13と、支持部140を有する筐体14とを備え、操作者が指などの操作体Fで操作を行う部位である。

0026

操作パネル11は、図3に示すように、操作者が操作体Fによる操作を行う側の面である操作面11aと、操作者による操作面11aの操作を検出する検出部12とを有し、例えば、タッチパッドやタッチパネルなどとされる。

0027

操作面11aは、例えば図4に示すように、表示装置2の表示部20に表示される各種アイコン21に対応した領域が定義されている。例えば、図4に示すように、表示部20にX方向において互いに離れた2つのアイコン21が表示されている場合には、操作面11aは、図5に示すように、アイコン21に対応する領域である2つのターゲット領域111と、その周辺領域112とが定義される。この場合、2つのターゲット領域111のうちX方向の左側のものは、図4のX方向の左側に表示されたアイコン21と対応している。X方向の右側のターゲット領域111は、図4のX方向の右側に表示されたアイコン21と対応している。

0028

以下、説明の簡便化のため、便宜的に、図4のX方向左側のアイコン21を「左のアイコン21A」と称し、これに対応する図5のX方向左側のターゲット領域111を「左のターゲット領域111A」と称する。また、図4のX方向右側のアイコン21を「右のアイコン21B」と称し、これに対応する図5のX方向右側のターゲット領域111を「右のターゲット領域111B」と称する。

0029

操作部10は、操作面11a上での操作体Fの操作により、表示部20に表示された各種アイコン21の選択や押込み等の所定の操作が可能な構成とされる。例えば、操作者は、図5に示すように、操作体Fを左のターゲット領域111に置き、その状態から周辺領域112を通って右のターゲット領域111に操作体Fをスライドさせる、なぞり操作を行うことで、右アイコン21Bを選択することができる。この操作により、例えば、表示部20では、左アイコン21Aが選択された状態から、右アイコン21Bが選択された状態に変更される。

0030

なお、操作面11aのうちアイコン21に対応するターゲット領域111とこの周辺領域112は、任意であり、表示部20に表示されるアイコン21ごと、すなわち表示画面の意匠ごとに適宜変更されてもよい。また、周辺領域112は、図4に示すように、操作面11aのうち、表示部20に表示されたアイコン21と異なる領域に対応する部分のすべてだけでなく、所定の領域だけが定義されてもよい。例えば、操作面11aのうち異なるターゲット領域111間の領域だけや、所定のターゲット領域111の周囲の領域だけなどが、周辺領域112として定義されてもよい。つまり、周辺領域112は、操作体Fとの間の摩擦力がターゲット領域111におけるそれと異なる状態とされ、操作者に引込み感や乗り上げ感などの所定の操作感触を想起させるための領域であり、ターゲット領域111に合わせて適宜定義される。また、上記した操作は、一例であり、操作面11a上では、X方向におけるなぞり操作だけでなく、Y方向のなぞり操作や、ローテーション操作などの各種操作がなされ得る。

0031

検出部12は、操作者による操作面11a上の操作を検出するものであり、図3に示すように、操作面11aよりも筐体14側に配置される。検出部12は、例えば、静電容量式とされ、操作面11a上の一方向に沿って延設された第1電極と、当該一方向に対して直交する第2電極とが格子状に配列されており、任意の絶縁性材料により覆われてなる。検出部12は、操作面11aに近接する操作体Fの位置に応じて、生じる静電容量が変化する構成とされている。検出部12は、図2に示すように、図示しない配線により制御部15と接続されており、この静電容量の信号を位置信号として制御部15に出力する。

0032

なお、検出部12は、操作者が操作体Fを操作面11aに置いたときに、その位置に応じた信号を制御部15に出力するものであればよく、静電容量式に限定されず、感圧式などの他の任意の方式とされてもよい。また、検出部12は、操作面11aへの操作体Fの接触を検出するため、「タッチセンサ」と称し得る。さらに、検出部12は、操作面11aへの押圧による静電容量の変化により、操作体Fによる操作面11aへの押圧力を検出する構成とされてもよいし、タッチセンサとは別に、任意のプッシュセンサを備える構成とされてもよい。

0033

駆動部13は、例えば、操作面11aに対する直交方向に超音波振動を発生させ、必要に応じて、操作面11aを振動させ、スクイーズ効果により、操作体Fと操作面11aとの間の摩擦力、つまり摩擦係数を低下させるために用いられるアクチュエータである。駆動部13は、例えば、電圧印加により体積が変化する一方で、外部から力を受けると電圧を発生する、ピエゾ効果を有する物質、例えば、圧電セラミックス等により形成される。駆動部13は、例えば、図3に示すように、操作パネル11のうち操作面11aの反対側の面の両端付近に設けられる。

0034

駆動部13は、例えば、ピエゾ効果を示す物質を挟持する図示しない電極を備えた構成とされ、この電極に交流電圧が印加されるとピエゾ効果により振動する。駆動部13は、その振動周波数については印加される交流電圧の周波数相関し、その振幅については印加される交流電圧の電圧値と相関する。駆動部13は、図2に示すように、図示しない配線により制御部15と接続されており、制御部15により振動発生や振動の大きさなどの制御がなされる。

0035

筐体14は、図3に示すように、操作パネル11を収容しつつ、これを支持する部材であり、その底面に複数の支持部140が形成されている。支持部140は、操作パネルのうち操作面11aが駆動部13により振動可能となるように支持している。

0036

制御部15は、図示しない、ROMやRAMなどの記憶媒体、およびCPUなどを有してなり、検出部12から得られる位置信号に基づいて、駆動部13の駆動制御を行う電子制御ユニットとされている。制御部15は、検出部12から出力される位置信号により、操作面11aにおける操作体Fの座標位置、操作体Fの移動方向およびその移動距離等を取得する。制御部15は、操作体Fの操作状態として、操作面11a上において、いずれかのターゲット領域111上での押込み操作の有無等を取得する。制御部15は、これらの操作状態に応じて、駆動部13による振動の発生状態を制御し、操作面11aに所定の振動を発生させて、操作体Fに対する引込み感を想起させるなどの操作感触に関する制御を実行する構成とされている。

0037

制御部15は、検出部12により検出された操作位置が、操作面11aのうち周辺領域112に該当する場合には、駆動部13に駆動電圧を印加してこれを駆動させる制御を行う。制御部15は、周辺領域112における操作面11aと操作体Fとの間の摩擦力ムラを低減するため、操作位置が周辺領域112のうち後述する定在波のどの位置に該当するかにより、駆動部13への駆動電圧を変動する制御を行う。この詳細については、後述する。

0038

以上が、入力装置1の基本的な構成である。

0039

(操作面における定在波)
次に、駆動部13を駆動させた際に操作面11aで生じる定在波について、図6A図6Cを参照して説明する。

0040

図6Aでは、操作面11aに対する法線方向から見たときに、見えない駆動部13を破線で示している。図6Cでは、後述する定在波のうち一の周期における操作面11aの位置を実線で示し、他の周期における操作面11aの位置を破線で示している。また、以下の説明では、簡略化のため、振動していない状態の操作面11aに対して直交する方向を単に「直交方向」と称する。

0041

例えば、図6Aに示すように、操作部10が、操作面11aのX方向の両端それぞれに、Y方向に沿って延設された駆動部13が配置されてなる場合において、駆動部13を駆動させたときを代表例として説明する。

0042

このとき、操作面11aには、図6Bに示すように、X方向に沿って所定の周期をもつ定在波、あるいは定常波が生じる。具体的には、駆動部13により振動させられた操作面11aは、直交方向において波打つように変形し、その場で直交方向に振動している状態となる。以下、便宜的にこのような状態となった操作面11aを「定在波が生じた操作面11a」と称する。この定在波が生じた操作面11aは、図6Cに示すように、直交方向における変動が生じない部分を含む節目部113と、節目部113よりも当該直交方向における変動が大きい山谷部114とを有する状態となる。

0043

ここで、本発明者らがこの種の入力装置について鋭意検討をしたところ、振動した状態の操作面11aと操作体Fとの間には、スクイーズ膜が生じるが、操作体Fの位置によりこのスクイーズ膜のムラが生じ得ることが判明した。

0044

具体的には、操作面11aの直交方向における変動がない部分を含む節目部113は、操作体Fとの間にスクイーズ膜が生じにくく、操作体Fとの間の摩擦力を低下させる効果が得られにくい。一方、操作面11aの直交方向における変動が大きい山谷部114は、操作体Fとの間にスクイーズ膜が生じるため、操作体Fとの間の摩擦力の低下度合いが節目部113よりも大きくなる。つまり、振動状態の操作面11aは、操作体Fとの間の摩擦力の低下が相対的に大きい山谷部114と、当該摩擦力の低下が相対的に小さい節目部113とが混在した状態、すなわち摩擦力のムラが生じた状態である。この摩擦力のムラが生じた状態の操作面11aは、操作者の操作感触が悪化する原因となる。

0045

なお、定在波が生じた操作面11aでの節目部113と山谷部114との区画については、例えば、操作体Fと操作面11aとの間の摩擦力に所定の閾値を設け、閾値以下の領域を山谷部114、閾値よりも大きい領域を節目部113とすることにより可能である。

0046

(入力装置の作動および効果)
本実施形態の入力装置1は、例えば、振動させられることで定在波が生じた操作面11aにおける座標データ、すなわち定在波の座標データが、データテーブルなどの所定のデータ形式で予め記憶媒体に格納されている。入力装置1は、制御部15が、定在波の座標データに対する操作位置に応じて、駆動部13の駆動電圧を変動させる制御を行い、操作面11aと操作体Fとの摩擦力のムラを低減する構成とされている。つまり、制御部15は、操作位置が節目部113に該当する場合と、山谷部114に該当する場合とで、駆動部13の駆動電圧を変更する制御を行う。

0047

具体的には、節目部113と山谷部114とは、図7に示すように、駆動部13の駆動電圧に対する操作体Fとの摩擦力が異なる状態となる。例えば、駆動電圧がゼロである場合、すなわち駆動していない場合には、節目部113および山谷部114は、操作体Fとの間の摩擦力が同じF1である。しかしながら、駆動電圧を大きくするにつれ、スクイーズ膜が生じにくい節目部113と、スクイーズ膜が生じる山谷部114とでは、その摩擦力に差が生じる。例えば、駆動電圧がE1である場合には、節目部113における摩擦力がF2であるのに対し、山谷部114における摩擦力は、F2よりも小さいF3となる。制御部15は、節目部113における摩擦力と、山谷部114における摩擦力とが同じか若しくは同程度となるように駆動電圧の制御を行う。

0048

より具体的には、図8に示すように、左のターゲット領域111A内のX1の点に操作体Fである指を置き、そのままその指を、周辺領域112を通って、右のターゲット領域111B内のX2の点までスライドさせるなぞり操作を行う場合を例に説明する。

0049

従来の入力装置で同様の操作を行った場合には、その駆動部の駆動電圧は、図9Aに示すように、左のターゲット領域111A内ではゼロであるが、周辺領域112内ではE1とされ、右のターゲット領域111Bに到達するとゼロに戻される。このときの操作面11aと操作体Fとの間の摩擦力は、例えば図9Bに示すように、左右のターゲット領域111A、111BではF1であるものの、周辺領域112では、交互にF3とF2とになる。これは、上記したように、振動状態の操作面11aは、定在波が生じ、節目部113と山谷部114とを有する状態となるためである。

0050

これに対して、本実施形態の入力装置1では、制御部15は、例えば図10Aに示すように、操作体Fが周辺領域112内にある状態でおいて、駆動部13の駆動電圧をE1、E2で変動させる制御を行う。具体的には、制御部15は、操作体Fの操作位置が山谷部114に該当する場合には、駆動部13の駆動電圧をE1とし、操作体Fの操作位置が節目部113に該当する場合には、その駆動電圧をE2とする。なお、この駆動電圧E2は、図7に示すように、E1よりも大きく、節目部113における摩擦力が、駆動電圧がE1のときに山谷部114における摩擦力F3と同じになる電圧である。

0051

このような駆動電圧の制御が行われた場合、操作面11aと操作体Fとの間の摩擦力は、図10Bに示すように、周辺領域112内においてもF3で一定の状態となり、ムラが従来よりも低減する。そのため、操作者は、周辺領域112における摩擦力ムラによる操作感触の悪化を知覚することなく、安定した引込み感などの所定の操作感が得られる。

0052

なお、上記では、節目部113における摩擦力と山谷部114における摩擦力とが同一とされる例について説明したが、これらの摩擦力は、同一だけでなく、同程度、すなわち操作者に操作感触の差を知覚させない程度の差があっても構わない。また、摩擦力F1、F2、F3については、操作パネル11や操作体Fの材質や、温度や湿度などの環境に応じて変化するため、駆動電圧E1、E2は、このような要因を考慮して適宜設定される。

0053

(入力装置における制御)
次に、本実施形態の入力装置1の制御部15が実行する制御について、図11を参照して説明する。

0054

まず、ステップS101では、制御部15は、駆動部13の駆動電圧をゼロに設定する。操作者が操作面11aに操作体Fを置いたとき、ステップS102にて、検出部12がその操作位置に応じた信号を制御部15に出力する。制御部15は、検出部12から操作位置に対応する位置信号を取得したら、処理をステップS103に進める。なお、この時点では、操作面11aは、まだ振動していない状態であり、駆動部13により振動した状態よりも操作体Fとの間の摩擦力が大きい高摩擦状態である。

0055

ステップS103では、制御部15は、操作位置が周辺領域112であるか否かの判定を行う。ステップS103にて肯定判定の場合には、制御部15は、処理をステップS104に進める。一方、ステップS103にて否定判定の場合には、制御部15は、処理をステップS102に戻す。

0056

ステップS104では、制御部15は、操作位置が、定在波が生じた操作面11aのうち節目部113であるか否かの判定を行う。ステップS104にて肯定判定の場合には、制御部15は、処理をステップS105に進め、ステップS105にて駆動部13の駆動電圧を例えばE2に設定する。一方、ステップS104にて否定判定の場合には、制御部15は、処理をステップS106に進め、ステップS106にて駆動部13の駆動電圧を例えばE1に設定する。

0057

なお、ステップS105、S106では、操作面11aは、駆動部13により振動した状態となり、操作体Fとの間の摩擦力がスクイーズ効果により低下した低摩擦状態である。これらのステップの摩擦力は、上記したように、操作者の操作感触の悪化を防ぐため、同じかまたは同程度とされる。また、ステップS106における駆動電圧E1を「第1駆動電圧」とした場合、ステップS105における駆動電圧E2は、「第2駆動電圧」と称し得る。ステップS105またはステップS106の後、制御部15は、処理をステップS107に進める。

0058

ステップS107では、制御部15は、操作位置が所定のターゲット領域111内に到達したか否かを判定する。ステップS107にて肯定判定の場合には、制御部15は、処理をステップS108に進める。一方、ステップS107にて否定判定の場合には、制御部15は、処理をステップS102に戻す。

0059

ステップS108では、制御部15は、駆動部13の駆動電圧をゼロにし、操作面11aを振動していない状態、すなわち高摩擦状態にする制御を行う。その後、制御部15は、処理を終了させる。

0060

上記した制御が行われることにより、操作面11aに操作体Fが置かれてから、その操作体Fが所定のターゲット領域111に到達するまでの間、制御部15は、定在波の座標位置に対する操作位置に応じて、駆動部13の駆動電圧を変動させることとなる。言い換えると、制御部15は、操作位置が周辺領域112に該当する場合に駆動電圧を所定の値とする制御を行うと共に、周辺領域112において定在波の座標データに対する操作位置に応じて、駆動電圧を変動させる。そのため、操作面11aのうち周辺領域112における操作体Fとの間の摩擦力が、操作者に違和感を与えない程度の所定の範囲内に保たれ、従来よりも操作感触が向上する。

0061

なお、制御部15による上記の処理は、例えば、操作体Fが、定在波が生じた操作面11aの節目部113または山谷部114のみを移動する場合であっても、対応可能である。すなわち、操作体Fが節目部113および山谷部114のうち一方のみを移動する場合であっても、駆動電圧が第1駆動電圧または第2駆動電圧のまま固定されるため、操作面11aと操作体Fとの間の摩擦力は、一定となる。そのため、スクイーズ効果のムラが低減され、操作感触の悪化が抑制される。

0062

本実施形態によれば、操作面11aを振動させることで定在波が生じても、従来よりもスクイーズ効果によるムラを低減し、操作感触が向上した入力装置となる。

0063

(第1実施形態の変形例)
上記第1実施形態では、図10Aに示したように、制御部15が、操作位置が節目部113および山谷部114のうち一方から他方に変化した場合において、駆動電圧E1、E2のうち一方から他方への変化が矩形波となる制御を行った例について説明した。しかしながら、上記した駆動電圧の制御は、あくまで一例であり、これに限定されない。

0064

例えば、制御部15は、図12に示すように、第1駆動電圧E1および第2駆動電圧E2のうち一方から他方への変化が矩形波とは異なるパルス波となる制御を行ってもよい。具体的には、制御部15は、駆動電圧E1、E2のうち一方から他方へ変化させる際の駆動電圧の変化が、所定の勾配をもったパルス波となる制御を行ってもよい。つまり、周辺領域112内において、操作位置が、節目部113および山谷部114のうち一方から他方へ移動する際の駆動電圧の変化は、図10Aに示すように、勾配がなくてもよいし、図12に示すように、所定の勾配をもってもよい。図12に示すように、駆動電圧E1、E2間を所定の勾配で変化させる制御であっても、周辺領域112における摩擦力は、図10Bに示すように駆動電圧E1、E2間を勾配なしで変化させる制御と同様に、所定の範囲内に収まる。

0065

本変形例であっても、上記第1実施形態と同様の効果が得られる。

0066

(他の実施形態)
本発明は、実施例に準拠して記述されたが、本発明は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらの一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範疇や思想範囲に入るものである。

0067

(1)本開示に記載の制御部15及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部15及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部15及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

0068

(2)上記第1実施形態では、図11に示すように、ステップS101およびS108にて、制御部15が、駆動部13の駆動電圧をゼロにする例について説明したが、必ずしも駆動電圧をゼロにしなくてもよい。例えば、振動していない状態の操作面11aと操作体Fとの摩擦力が想定以上に大きい場合などには、制御部15は、ステップS101、S108における駆動電圧をゼロより大きい所定の値にする制御を行ってもよい。

0069

10 操作部
11a 操作面
111ターゲット領域
112周辺領域
113節目部
114山谷部
12 検出部
13 駆動部
15 制御部
F 操作体

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