CN102483662A - 输入装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种输入装置，其能够通过按键和按钮被按压，向操作者通知预定时间段之后根据按键和按钮的按压所执行的动作的执行状态。输入装置1具有：触摸传感器11，被配置成检测接触；负荷检测单元12，被配置成检测触摸传感器11的触摸面上的压力负荷；触感提供单元13，被配置成使触摸面振动；以及控制单元15，被配置成当负荷检测单元12检测到的压力负荷在预定时间段内连续满足预定标准时，控制触感提供单元13，以便向按压触摸面的对象提供触感。

Description

输入装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年8月27日提交的第2009-197070号日本专利申请的优先权和利益，该日本专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及具有触摸传感器的输入装置。
背景技术
在操作由机械开关构成的输入装置的按键和按钮时，操作者能够通过按键和按钮的实际按压感觉来接收反馈。也就是说，当操作者向下按压按键和按钮(在下文中称为“按键等”)时，操作者能够获得允许操作者感知“已向下按压”按键等的按钮压下感觉。向下按压按键等时获得的这种感觉，依照例如按键等的形状和冲程以及构成按键等的机械开关的配置的各种元件而具有多种类型。
当对输入装置的按键等进行的按压操作被执行时，由该操作触发的具有输入装置的终端通常立刻启动预定的操作。例如，在操作者通过键盘进行输入字符的操作之后，字符输入装置基于该操作立即显示字符输入。此外，当配置成激活机器以执行预定动作的开关被打开时，机器立即启动动作。相应地，这些操作中还存在另一方面：操作者将操作中获得的按键压下感觉作为这种按压操作被检测以及预定动作被执行的记号。也就是说，认为操作者在获得按键等的按压感觉时，期望启动预定的动作。
然而，具有输入装置的终端并不总是在接收到操作时才启动预定的动作。例如，当字符输入装置执行自动重复功能时，在操作者向下按压预定字符按键时立刻显示第一个字符。接下来，如果操作者持续按压同一按键，那么相同字符一个接一个地连续显示。这种“自动重复”也称为按键重复，表示当同一按键被连续向下按压时连续输入不只一个而是多个相同的对应字符的功能。此外，例如，在启用/禁用输入装置的按键等的操作之间切换的按键锁定/解锁功能通常被配置成预定按键等被按住时锁定，以防止因错误操作而锁定。应当注意，“按住”是指在预定时间段内保持向下按压同一按键的操作。
如果在检测到如上所述的操作之后执行基于该操作的动作，那么具有由机械开关构成的按键等的输入装置不能通过按键等来通知操作者启动动作。也就是说，在操作者向下按压由机械开关构成的按键等之后，输入装置不能通过基于应用软件等的任何动作，由按键等向操作者提供触感。在这种情况下，操作者不能通过按键等被按压来确认操作者的第一操作被适当地检测，以及基于第一操作的随后动作被正确地执行。
因此，如果在按住预定按键等(例如上述按键锁定)之后执行动作，那么操作者不能感觉到该动作的执行。只要按键等被连续向下按压，例如在“自动重复”中，当预定动作被连续地执行时，也是如此。在这种情况下，由于不能确认操作者的操作被正确地检测，所以操作者会费力地再次进行同一操作以确认该操作被正确地检测。此外，由于在操作者的操作被检测到之后操作者不能评价动作的执行，所以当操作者不能知晓取消按键等的向下按压状态的时机时，可能会引起错误操作。
因此，如果在操作者的第一操作之后基于该操作的动作被执行，期望输入装置以某些方式通知操作者动作的执行状态。通常情况下，可以通过查看输入装置的显示单元(显示面板)上所显示的例如字符等的各种显示状态来识别操作之后基于操作者的操作的动作的进展。
然而，在一些情况下，操作者不会一直注视着显示单元。例如，如移动电话的小型终端被设计成具有较小的主体，显示输入操作的结果的显示单元通常较小，使得难以在视觉上识别结果。此外，由于例如移动电话的终端具有允许移动性的特征，所以常见的情况是操作者无需注视显示单元，就可在做其它事情的同时操作输入装置。考虑到这些情况，期望通过在显示单元上显示之外的方式来通知操作者动作的执行状态。
另外，对于弱视的人以及有视觉障碍的人来说，难以通过注视显示单元正确地执行输入操作。此外，例如，如果输入装置以及显示操作的结果的显示单元被安装成彼此远离，那么操作者不能在视觉上确认操作者的操作是否被正确地检测。因此，以不同于视觉识别的方式使操作者识别操作后基于操作者的操作的动作的进展是有利的。
作为向操作者通知操作后基于操作者的输入操作的动作的进展的方法，建议了一种通过产生声音来通知操作者输入操作的结果的方法(例如，参见专利文献1)。
专利文献1中公开的计算机能够通过显示或者声音的方式，通知操作者自动重复功能基于键盘的按键被按住而被激活。采用这种技术，使得即使在显示单元(显示面板)的显示不能从视觉上被观察到的情况下，也允许操作者识别操作后基于操作者的操作的动作的进展。
相关技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开第2003-58041号
发明内容
技术问题
然而，操作者经常不能识别这种通过声音进行通知的方法。例如，当在嘈杂的场所中使用输入装置时或者当操作者存在听力障碍时，操作者难以识别对操作后基于操作者操作的动作的执行进展进行通知的声音。另外，在一些公共场所中，由于不适合发出声音，所以使用如上所述的通过产生声音来通知的输入装置不受欢迎。
因此，考虑到这些情况，本发明的目的是提供一种输入装置，其能够通过按键和按钮被按压，通知操作者基于向下按压按键和按钮持续预定时间段而启动的动作的执行进展。
解决问题的技术方案
为了实现以上目的，根据本发明的第一方面的输入装置包括：
触摸传感器，被配置成检测接触；
负荷检测单元，被配置成检测所述触摸传感器的触摸面上的压力负荷；
触感提供单元，被配置成使所述触摸面振动；以及
控制单元，被配置成当所述负荷检测单元检测到在预定时间段内连续满足预定标准的压力负荷时，控制所述触感提供单元的驱动，以便向按压所述触摸面的对象提供触感。
本发明的第二方面是根据第一方面的输入装置，其中
在所述压力负荷连续满足所述预定标准的同时，所述控制单元控制所述触感提供单元，以便向按压所述触摸面的所述对象重复提供触感。
本发明的第三方面是根据第二方面的输入装置，其中
当所述压力负荷连续满足所述预定标准的同时，一个周期性重复操作的周期之后执行原始操作时，所述控制单元控制所述触感提供单元，以便向按压所述触摸面的所述对象提供与重复提供的所述触感不同的触感。
有益效果
根据本发明，当输入装置的触摸面上的压力负荷连续满足预定标准持续预定时间段时，触感提供单元向按压触摸面的对象提供触感。相应地，可以通过按键和按钮被按压，通知操作者基于按键和按钮被按压、在预定时间段之后启动的动作的执行状态。因此，即使在例如显示装置的显示单元不能被视觉上观看的环境中，也可能使操作者知晓操作者的操作是否被输入装置正确地检测。此外，还可能使操作者知晓输入装置是否正确执行基于操作的动作，以及执行状态。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施方式的输入装置的示意性构成的方框图；
图2示出了根据第一实施方式的输入装置的示例性实现结构；
图3是示出根据第一实施方式的输入装置的操作的流程图；
图4示出了根据第一实施方式的负荷检测单元检测到的压力负荷示例性的按时间顺序变化的视图；
图5示出了根据第一实施方式的输入装置的操作；
图6示出了根据第一实施方式的输入装置的操作；
图7是示出根据第二实施方式的输入装置进行操作的流程图；
图8示出了根据第二实施方式的负荷检测单元检测到的压力负荷示例性的按时间顺序变化的视图；
图9示出了根据第二实施方式的输入装置的操作；
图10是示出根据第三实施方式的输入装置进行操作的流程图；以及
图11是示出根据第三实施方式的负荷检测单元检测到的压力负荷示例性的按时间顺序变化的视图。
具体实施方式
将参照附图描述本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1是示出根据本发明的第一实施方式的输入装置的示意性构成的方框图。
如图1所示，根据第一实施方式的输入装置1具有触摸传感器11、负荷检测单元12、触感提供单元13、显示单元14以及被配置成控制总体操作的控制单元15。
触摸传感器11通常放置在显示单元14的前面，以使得触摸传感器11的触摸面检测通过操作者的手指等对显示单元14上显示的按键和按钮的按压输入(接触)。触摸传感器11例如可包括公知的类型，诸如电阻膜型、电容型、光学型等。负荷检测单元12检测触摸传感器11的触摸面上所施加的压力负荷，并且负荷检测单元12可包括诸如应变计传感器、压电元件等对负荷作出线性反应的元件。触感提供单元13振动触摸传感器11并且可包括例如压电振动器。显示单元14显示诸如按钮式开关(按压式按钮开关)的按键的输入对象，并且显示单元14可包括例如液晶显示面板、有机EL显示面板等。
图2示出了图1中所示的输入装置1的示例性实现结构；图2(a)是主要部分的剖面图，图2(b)是主要部分的平面图。显示单元14容纳在外壳21中。触摸传感器11通过由弹性部件制成的绝缘装置22布置在显示单元14上。在根据本实施方式的输入装置1中，显示单元14和触摸传感器11在平面视图中的形状是矩形。另外，根据本实施方式，触摸传感器11通过设置在显示单元14的显示区A外的四个角处的绝缘装置22保持在显示单元14上，如图2(b)中的链式双划线所示。
外壳21设有上盖23，上盖23覆盖显示单元14的显示区外的触摸传感器11的表面区域。由弹性部件制成的绝缘装置24设置在上盖23与触摸传感器11之间。
图2中所示的触摸传感器11例如可包括具有触摸面11a并由透明膜或玻璃构成的表面部件，以及由玻璃或丙烯醛基构成的背面部件。触摸传感器11被设计成当触摸面11a被向下按压时，被按压的部分相对于按压力略微弯曲(被拉紧)或者结构本身略微弯曲。
在触摸传感器11的表面上靠近由上盖23覆盖的每个周边的位置，提供有、粘附有或以类似的方式配置有应变计传感器31，以检测触摸传感器11上所施加的负荷(按压力)。此外，在触摸传感器11的背面上靠近两个相对侧中的每一侧上的周边的位置，提供有、粘附有或以类似的方式配置有振动触摸传感器11的压电振动器32。也就是说，图2中所示的输入装置具有图1中所示的包括四个应变计传感器31的负荷检测单元12以及包括两个压电振动器32的触感提供单元13。此外，触感提供单元13振动触摸传感器11以使得触摸面11a振动。应当注意，在图2(b)中省略了图2(a)中所示的外壳21、上盖23和绝缘装置24。
图3是示出根据本实施方式的输入装置1的操作的流程图。根据本实施方式的输入装置1，为了表明预定的操作被启动，在检测到对触摸传感器11的接触时不提供触感，而在接触被保持预定时间段时提供触感。在图3所示的流程图中，说明书采用，作为本实施方式的应用实施例，具有触摸传感器(例如触摸面板)的例如移动电话的移动终端执行按键锁定功能，以便在启用/禁用接触操作之间切换。
当根据本实施方式的输入装置的操作被启动时，控制单元15监控对触摸传感器11的输入以及由负荷检测单元12检测的负荷。在步骤S11中，如果检测到通过诸如手指或手写笔的按压对象(按压工具)对触摸传感器11的接触出现在与显示单元14上所显示的输入对象对应的位置，则控制单元15进行步骤S12。根据本实施方式，输入对象可以是向操作者描绘接触将被检测到的位置的图形图像。此外，如果接触由整个触摸传感器11(触摸传感器11的任何部分)检测到，那么根据本实施方式的输入对象可以是包括显示单元14上所显示的诸如按键等以及背景图片的全部图像的整个面板。
在步骤S12中，控制单元15判断由负荷检测单元12检测到的压力负荷是否随着触摸传感器11上的压力增加以及是否满足预定标准。负荷检测单元12检测例如来自四个应变计传感器31的平均输出值的负荷。当负荷检测单元12检测到的压力负荷不满足预定标准时，即使在步骤S12中检测到对触摸传感器11的接触，也不执行根据本实施方式的操作。如果在步骤S12中检测到满足预定标准的压力负荷，控制单元15判断是否经过了预定的时间(步骤S13)。如果在步骤S13中没有经过预定的时间，则控制单元15返回到步骤S12，以判断负荷检测单元12所检测到的压力负荷是否连续地满足预定标准。如果压力负荷连续地满足预定标准，那么控制单元进行步骤S13。根据本实施方式，“预定时间段”可以例如是对应于上述“按住”的持续时间的时间段。在这种情况下，所述预定时间段例如被适当地设置为两秒。
在步骤S13中，当在负荷检测单元12所检测的压力负荷连续满足预定标准的同时预定时间段期满时，控制单元15进行步骤S14。在步骤S14中，控制单元15利用预定的驱动信号驱动触感提供单元13，以使得触摸传感器11以预定的振动模式振动并提供触感。也就是说，当负荷检测单元12所检测的压力负荷在预定时间段内连续满足预定标准时，控制单元15控制触感提供单元13，以便向按压触摸传感器11的触摸面的对象提供触感。触感提供单元13例如同相地驱动两个电振动器32。
在步骤S14中通过触感提供单元13提供触感之后，如果按键锁定功能未被执行，则控制单元15执行按键锁定功能；或者如果该功能已被执行，控制单元15取消(解锁)按键锁定功能(步骤S15)。当执行/取消按键锁定功能时，通过改变颜色等来改变显示单元14上按压对象(按压工具)已与之接触的位置(接触位置)处的显示状态或对象，以便更清楚地显示操作者的操作被正确地检测和处理。
图4示出了在根据本实施方式的输入装置1检测到接触之后提供触感的示例性状态。在图4中，垂直轴表示负荷检测单元12所检测的压力负荷，水平轴表示时间，图表示出了根据本实施方式的负荷检测单元12检测到的压力负荷的示例性按时间顺序的变化。在图4所示的图表中，Pth表示负荷检测单元12所检测的压力负荷的预定标准。根据操作者的常规按压操作的压力负荷，Pth优选被设置为例如1N(牛顿)，并且此后可被重新设置。
在图4(A)所示的实施例中，图表中的曲线开始于触摸传感器11检测到接触并且负荷检测单元12检测到压力负荷的点。如图4(A)所示，在负荷检测单元12检测到的压力负荷随着触摸传感器11上的压力增加并且满足预定标准Pth的点(1)，控制单元15启动预定时间T1的倒计时。根据本实施方式，如图4(A)所示，触感提供单元13在压力负荷满足标准负荷Pth的点(1)不提供触感，以表示还没有启动预定操作。接下来，控制单元15持续进行倒计时直至其到达预定时间T1。
接下来，在压力负荷满足预定标准Pth的点(1)之后的倒计时到达预定时间T1的点(2)处，触感提供单元13提供触感，以便显示预定操作——按键锁定/解锁过程——被启动。在图4(A)中，点(2)处所示的向上指的箭头表示触感提供单元13使触摸传感器11的触摸面振动的时机。在这个点处产生的触感允许操作者识别预定操作是否基于(通过操作者在点(1)进行的)操作在点(2)被正确地启动。图4(A)示出了操作者识别出预定操作在点(2)处正确地启动，因而在减少预定负荷的同时将手指等从触摸传感器的触摸面上移开的状态。
图5示出了根据本实施方式的输入装置1进行的按键锁定功能的操作的实施例。
在图5(A)中，输入装置1在显示单元14上显示对象，例如数字键区，以便检测操作者在对应于该对象的位置对触摸传感器11的触摸面的接触操作。例如，为了在暂时不使用输入装置1的情况下防止对触摸传感器11的触摸面的无意的接触操作，对输入装置1的触摸面的接触被禁用(按键锁定被激活)。为了禁用接触，操作者在预定时间或者更长的时间内对触摸传感器11的触摸面施加等于或高于预定标准的压力负荷，如图5(B)所示。接下来，在经过预定时间时，输入装置1执行如图5(C)所示的按键锁定功能，以使此后对触摸面的接触操作被禁用。这时，输入装置1控制触感提供单元13提供触感。相应地，允许操作者识别基于操作者按住触摸面的接触操作而正确地启动按键锁定功能。
图6示出了根据本实施方式的输入装置1进行的取消(解锁)按键锁定功能的操作的实施例。图6中所示的操作对应于参照图5描述的按键锁定功能的相反操作。与图5(C)类似，图6(A)示出了随着按键锁定功能被执行触摸面的接触操作被禁用的状态。为了再次启用对执行禁用接触操作的按键锁定功能的输入装置1的接触操作(为了取消按键锁定或者解锁)，操作者在预定时间或者更长的时间内向触摸传感器11的触摸面施加等于或高于预定标准的压力负荷，如图6(B)所示。接下来，当经过了预定时间时，如图6(C)所示的按键锁定功能被取消，以使此后对触摸面的接触操作变得有效。这时，输入装置1同样控制触感提供单元13提供触感。相应地，其允许操作者识别基于操作者按住触摸面的接触操作而正确地取消按键锁定功能。
在上面对本实施方式的描述中，如图4(A)所示，在压力负荷满足标准负荷Pth的点(1)处，触感提供单元13不提供触感，以表示还没有启动预定操作。然而，如图4(B)所示，也可能在压力负荷满足标准负荷Pth的点(1)处提供触感，以便表示对按键等的第一接触操作被检测到(即，表示预定时间T1的倒计时被启动)。在这种情况下，在点(1)处提供的触感和在点(2)处提供的触感可以彼此相同或者不同。当在点(1)和(2)处分别提供不同的触感时，可以在点(1)处提供点击感觉作为按键压下感觉等，而在点(2)处提供与该点击感觉不同的、表示按键锁定被执行的触感。
为了向操作者提供逼真的点击感觉，输入装置1通过随后的操作在刺激压感的同时刺激操作者的触感。例如，输入装置1刺激压感直至触摸传感器11所施加的压力负荷满足提供触感的标准(例如，1N)，并且当压力负荷满足该标准时，通过以预定的驱动信号振动压电元件32来刺激触感，以使得触摸面11a振动。由此，输入装置1能够向操作者提供与按压例如按钮式开关(按压式按钮开关)的按钮开关时获得的感觉类似的点击感觉。相应地，即使利用触摸传感器上以图形方式描绘的按钮式开关，操作者也能够在感觉着与操作实际按钮式开关时获得的感觉类似的逼真的点击感觉的同时执行接触操作。因此，操作者可以没有奇怪的感觉。此外，由于操作者可以在进行输入操作的同时感知“已轻击了”触摸传感器11，所以防止因仅进行轻击导致的错误输入。
可以根据要提供的点击感觉来适当地设置用于提供上述点击感觉的驱动信号，即，刺激触感的某一频率、周期(波长)、波形和振动幅度。例如，为了提供由移动终端采用的金属弹片开关所表示的点击感觉，在上述点(1)处，触感提供单元13被例如频率为170Hz的正弦波的驱动信号驱动一个周期。触感提供单元13被上述驱动信号驱动，以使得触摸面11a在标准压力负荷Pth下具有约15μm幅度的振动。由此，可以向操作者提供与向下按压实际按键时获得的感觉类似的逼真的点击感觉。
根据本实施方式，如上所述，通过进行对输入装置1的触摸传感器11的触摸面按住的接触操作，操作者通过触摸面能够识别按键锁定/解锁功能是否被正确地执行。另外，根据本实施方式，即使负荷检测单元12检测到满足预定标准负荷的压力负荷，直至在压力负荷被连续检测到的同时经过了预定时间才执行按键锁定/解锁功能。因此，可以消除以下缺点，按键锁定被无意取消以及例如因一些意外触摸输入装置1的触摸传感器11的触摸面而施加满足预定标准负荷Pth的压力负荷导致的执行不期望操作。
(第二实施方式)
接下来，将描述根据本发明的第二实施方式的输入装置。根据第二实施方式的输入装置2可以具有与在第一实施方式中描述的输入装置1相同的构造，但部分改变根据第一实施方式的操作。因此，将适当省略与第一实施方式相同的描述。
图7是根据本发明的输入装置2进行的操作的流程图。根据第二实施方式，只要按压操作继续进行，输入装置2会连续进行在操作者的按压操作的压力负荷连续满足预定标准的同时并且在经过了预定时间时所执行的、根据第一实施方式的预定操作。在图7的流程图中，说明书采用，执行接触操作所执行的字符输入的自动重复功能的、具有触摸传感器(例如触摸面板)的移动终端(例如移动电话)作为本实施方式的应用实施例。
根据本实施方式，当输入装置的操作被启动时，控制单元15以与第一实施方式相同的方式监控对触摸传感器11的输入以及由负荷检测单元12所检测的负荷。在步骤S31中，当检测到通过诸如手指或手写笔的按压对象(按压工具)对触摸传感器11的接触对应于显示单元14上所显示的输入对象时，控制单元15进行步骤S32。根据本实施方式，输入对象可以是按键的对象等，使得通过按住触摸传感器的操作而启动自动重复功能。
在步骤S32中，控制单元15确定由负荷检测单元12检测到的压力负荷是否随着触摸传感器11上的压力增加以及是否满足预定标准。即使在步骤S32中检测到对触摸传感器11的接触，也不执行根据本实施方式的操作，除非负荷检测单元12检测到的压力负荷满足预定标准。
当在步骤S32中检测到满足预定标准的压力负荷时，控制单元15利用预定的驱动信号驱动触感提供单元13，使得触摸传感器11以预定的振动模式振动并提供触感(步骤S33)。由于在输出字符时提供这种触感，所以优选提供按键等被向下按压时所获得的点击感觉。
在步骤S33中提供触感之后，控制单元15检测与触摸传感器11所检测的接触的位置对应的对象。如果该对象是用于字符输入的，那么控制单元15输出对应的字符(步骤S34)。例如，如果控制单元15根据来自触摸传感器11的位置信息确定对显示单元14上的例如数字“2”的对象的接触被检测到，那么控制单元15基于按住触摸传感器的操作控制显示单元14输出并显示数字“2”。
在步骤S34中输出字符之后，控制单元15确定在压力负荷连续满足预定标准的同时是否经过了预定时间段(步骤S35)。根据本实施方式，预定时间被预先设置为例如一秒，这个时间作为首次接触和启动自动重复功能之间的间隔是适当的。如果在步骤S35中没有经过预定时间段，那么控制单元15确定负荷检测单元12是否连续检测到满足预定标准的压力负荷(步骤S36)。如果在步骤S36中没有检测到满足预定负荷的压力负荷，那么根据本实施方式的操作结束。另一方面，如果在步骤S36中检测到连续满足预定标准的压力负荷，控制单元15返回步骤S35，并且确定在压力负荷连续满足预定标准的同时是否经过了预定时间段。
另一方面，当在步骤S35中，在压力负荷连续满足标准负荷的同时已经过了预定时间段时，控制单元15进行控制以提供触感(步骤S37)并且输出字符(步骤S38)。在步骤S37中以与步骤S33中相同的方式提供触感，而在步骤S38中以与步骤S34中相同的方式输出字符。在步骤S37中所提供的触感可以与步骤S33中所提供的触感相同或者不同，以便表示自动重复被执行。
在步骤S38中输入字符之后，控制单元15确定负荷检测单元12是否连续检测到满足预定标准负荷的压力负荷(步骤S39)。如果在步骤S39中没有检测到满足预定标准的压力负荷，那么根据本实施方式的操作结束。
另一方面，当在步骤S39中连续检测到满足预定标准负荷的压力负荷时，控制单元15确定在压力负荷满足预定标准的同时是否经过了重复间隔(第二预定时间段)(步骤S40)。重复间隔是在执行自动重复功能的同时连续输出字符的间隔。重复间隔被预先设置为例如0.2秒，比以上提及的预定时间段短。
当步骤S40中没有经过重复间隔时，控制单元15返回步骤S39，并且确定负荷检测单元12是否连续检测到满足预定标准的压力负荷(步骤S39)。另一方面，当步骤S40中经过了重复间隔时，控制单元15进行控制以提供触感(步骤S37)和输出字符(步骤S38)。此后，只要检测到连续满足预定标准的压力负荷，就重复进行上述操作。根据本实施方式，控制单元15控制触感提供单元13，使得在压力负荷连续满足预定标准Pth的同时向按压触摸传感器11的触摸面的对象重复提供触感。
图8示出了当根据本实施方式的输入装置2检测到接触操作后提供触感时的示例性状态。图8的视图中所示的符号具有与参照图4所描述的标号相同的含义。
在图8(A)所示的实施例中，图表中的曲线开始于触摸传感器11检测到接触操作并且负荷检测单元12检测到压力负荷的点。如图8(A)所示，在负荷检测单元12检测到的压力负荷随着触摸传感器11上的压力增加并且满足预定标准Pth的点处，控制单元15启动预定时间T1的倒计时。根据本实施方式，如图8(A)所示，在压力负荷满足预定标准Pth的点(1)，触感提供单元13提供触感，以便表示第一个字符被输出。此外，在点(1)处，对应于与所检测的接触操作关联的按键等的字符被显示在显示单元14上。也就是说，如果接触操作被安排为数字“2”的对象，那么依照该操作而输出数字“2”。接下来，控制单元15启动预定时间T1的倒计时。
如图8(A)所示，在压力负荷满足预定标准Pth的点(1)后经过预定时间T1的点(2)处，触感提供单元13提供触感，以便表示字符被再次输出。根据本实施方式，在点(2)处提供的触感优选与在点(1)处提供的相同，并且两个触感均表示字符的输出。然而，在点(2)处提供的触感也可以与点(1)处提供的不同，以表示自动重复功能被执行。此外，在点(2)处，对应于与所检测的接触操作关联的按键等的字符被显示在显示单元14上。
接下来，控制单元15启动作为第二预定时间段的重复间隔T2的倒计时。如图8(A)所示，在点(2)之后重复间隔T2期满的点(3)处，触感提供单元13提供触感，以便表示字符再次被输出。同样在点(3)处，对应于与所检测的接触操作关联的按键等的字符被显示。此后，只要压力负荷满足预定标准Pth，相继在点(4)、(5)、(6)以及(7)中的每一个点处触感提供单元13都会提供触感并且显示单元14都会显示字符。
图8(B)是示出根据本实施方式的输入装置2进行的操作的另一实施例的视图。在图8(B)所示的实施例中，触摸传感器11检测到接触操作并且负荷检测单元12检测到压力负荷时的点(1)与经过预定时间T1的点(2)之间的操作与图8(A)中的操作相同。
此外，尽管重复间隔T2之后点(3)、(4)、(5)以及(6)处的操作与图8(A)的相同，但是控制单元15接下来会进行作为第三预定时间的重复间隔T3的倒计时。在图8(B)所示的实施例中，重复间隔T3被设置为比重复间隔T2短。此后，只要压力负荷满足预定标准Pth，相继在重复间隔T3期满的点(7)、(8)、(9)、(10)以及(11)中的每一个点处，触感提供单元13都提供触感并且显示单元14都显示字符。也就是说，图8(B)中的实施例示出了在这些阶段中自动重复功能更快地输出字符。根据本实施方式的输入装置2，如上所述，可以进行设置以使得在这些阶段中用于输出字符的自动重复功能的操作在必要时发生改变。如果通过自动重复功能输出字符的速度在上述操作期间发生改变，那么可以利用诸如字符的输出数、按压按键等的持续时间以及压力负荷来适当地设置改变该速度的点。
图9示出了根据本实施方式的输入装置2进行自动重复功能的操作实施例。
图9(A)中所示的输入装置在显示单元14上显示例如数字键区的对象，并且检测操作者在对应于该对象的位置处对触摸传感器11的触摸面的接触操作。输入装置2检测操作者对数字键区的接触操作，并且输出与每一个数字按键对应的数字。例如，如果操作者利用输入装置2在对应于显示单元14上所显示的数字按键“3”的位置处对触摸传感器11的触摸面进行瞬时接触操作(所谓的“短按压”)，那么如果负荷检测满足预定标准Pth，就输出数字“3”一次。
如图9(A)所示，当操作者在对应于显示单元14上所显示的数字按键“3”的位置处对触摸传感器11的触摸面施加满足预定标准负荷的压力负荷时，输入装置2输出数字“3”一次并且在显示单元14上显示数字“3”。这时，由于满足预定标准的压力负荷被检测到，所以输入装置2控制触感提供单元13提供触感。由此，操作者能够通过执行操作的触摸传感器11来识别字符被正确地输出。
接下来，当操作者在预定时间T1或更长时间内向触摸传感器11的触摸面施加等于或高于预定标准的压力负荷时，输入装置2启动自动重复以使得下一个数字“3”被输出并且显示在显示单元14上。这时，由于满足预定标准负荷的压力负荷已被检测到持续了预定时间T1或更长时间，所以输入装置2通过触感提供单元13提供触感。由此，操作者能够识别自动重复被启动以及下一个字符被正确地输出。
随后，当触摸传感器11的触摸面被等于或高于预定标准的压力负荷按压预定时间T2或更长时间时，输入装置2通过连续执行自动重复来输出下一个数字“3”并且将其显示在显示单元14上。这时，由于满足预定标准的压力负荷已被检测到持续了预定时间T2或更长时间，所以输入装置2再次通过触感提供单元13提供一次触感。由此，操作者能够识别自动重复被维持并且下一个字符被正确地输出。
此后，每当触摸传感器11的触摸面被等于或高于预定标准的压力负荷按压预定时间T2时，输入装置2就会连续输出下一个数字“3”并且将其显示在显示单元14上，而且通过触感提供单元13提供触感。由此，操作者能够通过按键被按压来识别字符被连续且正确地输出。图9(B)示出了这样一种状态，由于在如上所述的、维持等于或高于预定标准Pth的压力负荷的同时经过预定时间T1之后连续三次检测到预定时间T2期满，所以输入装置2在显示单元14上总共显示四个数字“3”。类似地，图9(C)示出了这样一种状态，由于在维持等于或高于预定标准Pth的压力负荷的同时预定时间T1之后连续九次检测到预定时间T2期满，所以输入装置2在显示单元14上总共显示十个数字“3”。
根据本实施方式，如上所述，可以在负荷检测单元12连续检测到满足预定标准的压力负荷的同时执行自动重复功能，并且还可以在执行自动重复功能的同时向操作者的手指等提供触感。相应地，操作者能够通过触摸面来识别是否通过连续按住与正在显示的按键对应的触摸面正确地执行了自动重复功能。
(第三实施方式)
接下来，将描述根据本发明的第三实施方式的输入装置。根据第三实施方式的输入装置3可以具有与在第一实施方式中描述的输入装置1相同的构成，并且以部分改变的方式执行根据第二实施方式的操作。因此，将适当省略与第一和第二实施方式相同的描述。
图10是示出根据本实施方式的输入装置3的操作的流程图。在以上阐述的根据第二实施方式的操作期间，当一个周期的周期性重复操作之后再执行一次原始操作时，根据第三实施方式的输入装置3提供与第二实施方式不同的触感。在图10所示的流程图中，说明书采用具有触摸传感器(例如触摸面板)的移动终端(例如移动电话)作为本实施方式的应用实施例，该触摸传感器检测在接触触摸传感器时通过多次轻击进行的日语假名字符的输入操作。
“多次轻击”是一种用于对例如数字键区的数字键的按键的按压操作进行检测的输入方法，在数字键区中分配有多个字符，例如每一行的日语假名字符(例如，“A行(A、I、U、E、O)”以及“Ka行(Ka、Ki、Ku、Ke、Ko)”)。根据这个输入方法，当检测到对同一按键的多个连续按压操作时，根据按压操作的次数相继显示分配给每一个按键的多个字符。
也就是说，例如，当操作者按压“A行”的按键一次时，显示字符“A”。当操作者按压“A行”的按键两次时，显示单元上显示字符“A”，然后字符“A”被字符“I”取代。当操作者按压“A行”的按键三次时，显示单元上显示字符“A”，然后被字符“I”取代，而后又被字符“U”取代。这样，当操作者连续按压同一按键多次时，每当按键被按压，会按顺序显示下一个字符。尽管这种多次轻击输入方法被称为“假名翻转”、“切换击打”等，但是在本申请中被称为“多次轻击”。多次轻击输入方法适用于本实施方式中描述的日语“假名”字符，并且还适用于其它字符。例如，也可以用“英语大写字母”来取代本实施方式中所描述的日语“假名”字符，以便在“A行(A、I、U、E、O)”以及“Ka行(Ka、Ki、Ku、Ke、Ko)”的位置分别使用例如“A、B、C、D、E”以及“F、G、H、I、J”。
如图10所示，根据第三实施方式的输入装置3的操作的流程图由第二实施方式中描述的图7中所示的流程图构成，在图7中所示的流程图中的步骤S35之后添加步骤S51以及紧随步骤S51之后的步骤S52。其它操作与以上提及的第二实施方式中的相同。
根据第三实施方式，将第二实施方式中描述的通过自动重复进行的连续输入应用到通过多次轻击进行的字符输入。相应地，当满足预定标准Pth的压力负荷被检测到时(步骤S32)，控制单元15利用预定的驱动信号驱动触感提供单元13，以使得触摸传感器11以预定的振动模式振动并提供触感(步骤S33)。由于这种与第二实施方式中所提供的触感类似的触感表示字符的输出，所以优选提供点击感觉作为按键压下感觉。然而，如以下所描述的那样，也可以提供与第二实施方式中描述的点击感觉不同的触感。
在步骤S33中提供触感之后，控制单元15检测与基于来自触摸传感器11的位置信息的接触位置对应的对象。如果该对象与字符输入关联，那么控制单元15输出对应的字符(步骤S34)。根据本实施方式，假定输入对象为分配有每一“行”日语假名字符的对象，例如按键等。也就是说，当控制单元15基于来自触摸传感器11的位置信息确定对例如分配有显示单元14上的“A行”的按键的对象的第一接触被检测到时，控制单元15控制显示单元14输出并显示“A行”的第一个字符“A”。
当在步骤S34中字符被输出时，控制单元15确定在压力负荷满足预定标准的同时是否经过预定时间T1(步骤S35)。根据本实施方式，预定时间T1被预先设置为例如一秒，以使得这个时间适于作为第一次接触与通过按住进行的多次轻击的连续输入功能的启动之间的间隔。当步骤S35中在压力负荷连续满足标准负荷的同时已经过预定时间T1时，控制单元15确定显示下一个字符的操作是否对应于一个周期之后的原始操作(步骤S51)。例如，控制单元15确定在步骤S51中将显示的下一个字符是否是每一行日语假名字符中的第一个字符。根据多次轻击输入方法，例如“A行”中的第一个字符是字符“A”，并且通过每一次按压操作按顺序显示“A行”中的字符“A、I、U、E、O”。在这些字符的一个周期之后(即，在字符“O”之后)，字符“A”再次被显示作为该周期之后的原始操作。
在步骤S51中，如果显示下一个字符的操作不是该周期之后的原始操作(例如，不是再显示一次字符“A”的操作)，那么控制单元15提供与第二实施方式相同的触感(步骤S37)，并且输出下一个字符(步骤S38)。这样，此后的操作与第二实施方式中的相同，并且控制单元15确定负荷检测单元12是否连续检测到满足预定标准的压力负荷(步骤S39)。如果在步骤S39中没有检测到满足预定标准的压力负荷，那么根据本实施方式的操作结束。
相反，如果在步骤S39中检测到满足预定标准的压力负荷，控制单元15确定在压力负荷满足预定标准的同时重复间隔T2是否期满(步骤S40)。根据本实施方式，重复间隔是在通过按住连续进行多次轻击输入的同时连续输出字符的间隔，重复间隔被设置为例如0.2秒，比以上提及的预定时间T1短。当在步骤S40中重复间隔T2还没有期满时，控制单元15返回到步骤S39，并且确定负荷检测单元12是否连续检测到满足预定标准的压力负荷。
此外，当步骤S40中重复间隔T2期满时，控制单元15返回步骤S51，并且确定显示下一个字符的操作是否是该周期之后的原始操作(即，再次显示假名字符“A”的操作)。
如果在步骤S51中显示下一个字符的操作是周期之后的原始操作，那么控制单元15提供与第二实施方式不同的触感(步骤S52)，然后进行步骤S38以输出下一个字符。也就是说，在压力负荷连续满足预定标准的同时，当一个周期的周期性重复操作之后再执行一次原始操作时，控制单元15控制触感提供单元13，以便向按压触摸传感器11的触摸面的对象提供触感。根据本发明，“周期性重复操作”是通过多次轻击输入方法输出字符的操作。在步骤S52中，控制单元15进行控制，以提供与第二实施方式中通过触感提供单元13重复提供的触感(例如，点击感觉)不同的触感。例如，提供比点击感觉更强(或更长)的触感。
图11是示出根据本实施方式的输入装置3在检测到接触操作后提供触感的状态的视图。图11所示的图表中的符号具有与参照图4所描述的符号相同的含义。
在图11所示的实施例中，图表中的曲线开始于触摸传感器11检测到接触操作并且负荷检测单元12检测到压力负荷的点。如图8(A)所示，在负荷检测单元12检测到的压力负荷随着触摸传感器11上的压力增加并且满足预定标准Pth的点(1)处，控制单元15启动预定时间T1的倒计时。同样根据本发明，如图11所示，在压力负荷满足预定标准Pth的点(a)处，触感提供单元13提供触感，以便表示第一个字符被显示。此外，在点(a)处，对应于与所检测的接触操作关联的按键等的字符被显示在显示单元14上。也就是说，如果接触操作被安排为例如“A行”的按键的对象，那么第一个字符“A”被输出。接下来，控制单元15继续计时直至经过预定时间T1。
如图11所示，在压力负荷满足预定标准Pth的点(a)后经过预定时间T1的点(b)处，触感提供单元13提供触感，以表示字符被显示。同样根据本实施方式，在点(b)处提供的触感优选与点(a)处提供的相同，并且两个触感均表示字符被显示。此外，在点(b)处，对应于与所检测的接触操作关联的按键等的字符被显示在显示单元14上。如图11所示，当点(a)处显示的字符是日语假名字符“A”时，在点(b)处显示下一个假名字符“I”以取代字符“A”。
接下来，控制单元15继续计时直至重复间隔T2期满。如图11所示，在点(b)之后重复间隔T2期满的点(c)处，触感提供单元13提供触感，以表示又一字符被显示。此外，同样在点(c)处，对应于与所检测的接触操作关联的按键等的字符被输出。如果点(b)处显示的字符是“I”，那么在点(c)处显示下一个字符“U”以取代字符“I”。此后，只要压力负荷满足预定标准Pth，触感提供单元13就在点(d)、(e)、(a′)、(b′)、…处提供触感，并且在这些点中的每一个点处，字符“E”、“O”、“A”、“I”中的每一个按顺序显示在显示单元14上。
在点(a′)处，显示字符的操作是一个周期之后的“A行”的原始操作(显示字符“A”的操作)。也就是说，接下来将显示的字符是每一行日语假名字符的第一个字符。在这种情况下，控制单元15提供与第二实施方式中的触感不同的触感(步骤S52)。也就是说，当一个周期的周期性重复操作之后再次执行原始操作时，控制单元15控制触感提供单元13，以便向按压触摸传感器11的触摸面的对象提供与第二实施方式中所提供的触感不同的触感。
在图11中，例如，如位置(a′)处向上指的箭头所示，触感提供单元13能够使触摸传感器11的触摸面比点(a′)之前的点(e)和点(a′)之后的点(b′)处的振动更强(或者更长)地振动。类似地，在点(a″)处，触感提供单元13能够使触摸传感器11的触摸面比点(a″)之前的点(e′)和点(a″)之后的点(b″)处的振动更强(或者更长)地振动。在图11所示的实施例中，描述了在第三周期中操作者仔细计时并减少压力负荷，并且在显示字符“I”的点(b″)处将手指等从触摸传感器11的触摸面移开的状态。
根据本发明，如上所述，在负荷检测单元12连续检测到满足预定标准的压力负荷的同时，可以通过多次轻击输入的方法按顺序连续显示字符。此外，根据本发明，每当显示单元14上所显示的字符在多次轻击功能的执行期间改变时，就向操作者的手指等提供触感。相应地，通过继续按住对应于所显示的按键的触摸面，操作者能够通过触摸面识别多次轻击输入功能被正确地执行，并且显示单元14上所显示的字符保持变化。
另外，根据本实施方式，当通过多次轻击字符输入功能在每一“行”的一个字符周期之后显示第一个日语假名字符时，提供与显示第一个字符之前以及第一个字符之后的那些字符所提供的触感不同的触感。由此，操作者能够通过触摸面来识别在每一“行”的一个假名字符周期之后再次显示第一个字符。
应当理解，本发明不限于以上实施方式，而且可以以多种方式修改或者改变。例如，尽管没有提及输入装置在执行以上的实施方式中的每一个中的操作时是否产生声音，但是可以与除以上实施方式中的每一个的操作之外的操作结合适当地产生声音。由此，进一步改进输入装置的操作性，并且减少错误输入的产生。
此外，在以上实施方式的每一个中的负荷检测单元可以由任意数量的应变计传感器构成。另外，负荷检测单元能够根据触摸传感器的接触检测方案来构造。例如，如果在使用电阻薄膜型时基于随接触区域改变的电阻通过输出信号的改变来检测负荷，那么无需利用应变计传感器就能够构成负荷检测单元。可选地，如果在使用电容型时基于电容中的变化通过输出信号的改变来检测负荷，那么无需利用应变计传感器就能够构成负荷检测单元。
此外，触感提供单元可以使用任意数量的压电振动器或设在触摸传感器的整个表面上的透明的压电元件构成，或者如果可以振动以提供触感，由在一个驱动信号周期内旋转360度的偏心马达构成。另外，负荷检测单元和触感提供单元能够共享压电元件，如果这两个单元均利用压电元件来构造的话。
根据本发明的输入装置，当由负荷检测单元所检测的压力负荷满足提供触感的预定标准时，触感提供单元被驱动。“当由负荷检测单元所检测的负荷满足提供触感的标准时”可表示“当由负荷检测单元所检测的压力负荷达到提供触感的标准值”、“当由负荷检测单元所检测的压力负荷超过提供触感的标准值”或者“当提供触感的标准值被负荷检测单元检测到时”。
参考标号列表
11触摸传感器
11a触摸面
12负荷检测单元
13触感提供单元
14显示单元
15控制单元
21外壳
21液晶显示面板
22绝缘装置
23上盖
24绝缘装置
31应变计传感器
32压电振动器

Claims (3)

1.一种输入装置，包括：
触摸传感器，被配置成检测接触；
负荷检测单元，被配置成检测所述触摸传感器的触摸面上的压力负荷；
触感提供单元，被配置成使所述触摸面振动；以及
控制单元，被配置成当所述负荷检测单元检测到在预定时间段内连续满足预定标准的压力负荷时，控制所述触感提供单元的驱动，以便向按压所述触摸面的对象提供触感。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其中在所述压力负荷连续满足所述预定标准的同时，所述控制单元控制所述触感提供单元，以便向按压所述触摸面的所述对象重复提供触感。
3.根据权利要求2所述的输入装置，其中在所述压力负荷连续满足所述预定标准的同时，在经过一个周期性重复操作的周期之后执行原始操作时，所述控制单元控制所述触感提供单元，以便向按压所述触摸面的所述对象提供与重复提供的触感不同的触感。
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