CN104718517B - 振动控制装置、电子设备以及振动控制方法 - Google Patents

Abstract

在与触摸操作同步振动的触摸面板的使用中，兼顾降低面板振动引起的不舒适感和维持触摸操作的操作感。用于具有与触摸操作同步振动的触摸面板以及与触摸面板独立的振动源的电子设备的振动控制装置(300)包括：主频率获取单元(320)，获取振动源的振动频率，将获取的振动频率作为振动源振动的主频率；谐和音判定单元(330)，判定与获取的主频率的声音谐和的声音的频率即谐和音频率；以及振动频率设定单元(340)，将触摸面板的振动的频率设定为判定出的谐和音频率。

Description

振动控制装置、电子设备以及振动控制方法

技术领域

本发明涉及用于与触摸操作同步振动的触摸面板的振动控制装置以及振动控制方法。

背景技术

近年来，在智能手机、平板终端或者家电产品等具备触摸面板作为输入界面的各种电子设备中，广泛进行使触摸面板与触摸操作同步地执行振动处理(例如参照专利文献1)。这样的触摸面板的振动能够对触摸操作带来触觉的反馈，从而增强在以往的按键开关操作中得到的操作感(operational feeling)(例如，点击感(click felling)、触觉感(tactile feeling))。

然而，触摸面板的振动(以下适当称为“触摸振动”)有时会传播到电子设备的其他部分或者放置电子设备的桌子等，从而发生振动声音。这样的因面板振动而发生的振动声音(以下适当称为面板振动声音(panel vibration sound))的频率通常与面板振动的频率一致。面板振动声音原本就是不必要的声音，可能会给操作者或者周围的人带来不舒适感。

为此，例如在专利文献2中记载了用难以向人耳传递的频率进行面板振动的技术。此外，例如在专利文献3记载了通过额外产生高频率的声音，使得面板振动声难以听到的技术。这些现有技术能够降低面板振动声造成的不舒适感。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-122507号公报

专利文献2：日本特开2006-79136号公报

专利文献3：日本特开2008-130055号公报

非专利文献

非专利文献1：梅本尧夫“音乐心理学”，诚信书房，第二章第三节“協和に関する実験的知見”，1966年6月28日

发明内容

然而，以往技术具有难以兼顾降低不舒适感和维持触摸面板的触摸操作的操作感的问题。

其理由如下：人耳的听域通常为20赫兹～2万赫兹(Hz)。另一方面，在不对电子设备的其他功能产生不良影响的范围内，能够得到足够的操作感的振动的频带通常为50Hz～400Hz左右(参照专利文献3)。也就是说，能够得到操作感的面板振动的频率的大部分与人耳的听域重合。此外，为了得到操作感，需要一定的振动强度，但与此相应地需要增加高频率的声音的音量。也就是说，额外地产生高频率的声音，可能会增加对操作者以及周围的人带来的不舒适感。

此外，在具备旋转风扇、压缩器等除触摸面板以外的振动源(vibrating source)的电子设备中，经常产生起因于该振动的声音。因此，特别是在这样的电子设备中，面板振动声音和装置振动声音之间混合，可能会增加上述的不舒适感。

本发明的目的在于，在与触摸操作同步振动的触摸面板的使用中，兼顾降低面板振动引起的不舒适感和维持触摸操作的操作感。

根据本发明的一个方面的振动控制装置，用于具有与触摸操作同步振动的触摸面板以及与触摸面板独立的振动源的电子设备，它包括：主频率获取单元，获取振动源的振动频率(vibrational frequency)，将获取的振动频率作为振动源的振动的主频率(predominant frequency)；谐和音判定单元，判定与获取的主频率的声音谐和(inconsonant with)的声音的频率即谐和音频率(consonant sound frequency)；以及振动频率设定单元(vibrational frequency setting section)，将触摸面板的振动的频率设定为判定出的谐和音频率。

根据本发明的一个方面的电子设备，包括：触摸面板，接受触摸操作；振动产生单元，与触摸操作同步地使触摸面板产生振动；振动源，其为与触摸面板不同的振动源；主频率获取单元，获取振动源的振动频率，将获取的振动频率作为振动源振动的主频率；谐和音判定单元，判定与获取的主频率的声音谐和的声音的频率即谐和音频率；以及振动频率设定单元，将触摸面板的振动的频率设定为判定出的谐和音频率。

根据本发明的一个方面的振动控制方法，用于具有与触摸操作同步振动的触摸面板以及与触摸面板独立的振动源的电子设备，包括以下步骤：获取振动源的振动频率，将获取的振动频率作为振动源振动的主频率的步骤；判定与获取的主频率的声音谐和的声音的频率即谐和音频率的步骤；以及将触摸面板的振动的频率设定为判定出的谐和音频率的步骤。

在与触摸操作同步振动的触摸面板的使用中，本发明能够兼顾降低面板振动引起的不舒适感和维持触摸操作的操作感。

附图说明

图1是表示根据本发明的实施方式1的振动控制装置的结构的一例的方框图。

图2是表示根据本发明的实施方式2的电子设备的结构的一例的方框图。

图3是示意性地表示实施方式2中的触摸面板的结构的一例的图。

图4是表示实施方式2中的触摸面板的振动波形的一例的波形图。

图5是表示实施方式2中的频率表的一例的图。

图6是表示实施方式2中的谐和音频率比列表的一例的图。

图7是实施方式2中的显示图像的一例的平面图。

图8是表示实施方式2中的坐标范围信息的一例的图。

图9是表示实施方式2中的振动必要性信息的一例的图。

图10是表示实施方式2中的各区域频率信息的一例的图。

图11是表示实施方式2的振动控制装置的动作的一例的流程图。

图12是表示实施方式2中的主频率获取处理的一例的流程图。

图13是表示实施方式2中的装置振动声的频谱的一例的图。

图14是表示实施方式2中的振动频率候选组的一例的图。

图15是表示实施方式2中的振动频率的确定状况的一例的图。

具体实施方式

下面，参照附图详细地说明本发明的各实施方式。

(实施方式1)

本发明的实施方式1是本发明的基本方式的一例。

图1是表示本实施方式的振动控制装置的结构的一例的方框图。

图1所示的振动控制装置300是用于具有与触摸操作同步振动的触摸面板以及与触摸面板独立的振动源的电子设备的装置。图1中，振动控制装置300包括主频率获取单元(predominant frequency acquiring section)320、谐和音判定单元(consonant soundjudging section)330以及振动频率设定单元(vibrational frequency settingsection)340。

主频率获取单元320获取振动源的振动频率，将获取的振动频率作为振动源振动的主频率。另外，振动的主频率是指，被听到了因该振动而产生的声音的人认为是该声音的主要成分的声音的频率。

谐和音判定单元330判定与获取的主频率(predominant frequency)的声音谐和的声音的频率即谐和音频率(consonant sound frequency)。

振动频率设定单元340将触摸面板的振动的频率设定为判定出的谐和音频率。

振动控制装置300例如包括CPU(central processing unit；中央处理器)、控制程序、保存各种数据的ROM(read only memory unit；只读存储器)等的存储介质以及RAM(random access memory；随机存取存储器)等的工作用存储器(未图示)。在这种情况下，通过CPU执行控制程序而实现上述各单元的功能。

谐和音(consonant sound)与单独构成谐和音的各个声音相比，能够降低对听者的不舒适感。因此只要面板振动声和其他声音为谐和(in consonant with)关系，就能降低面板振动对操作者以及周围的人带来的不舒适感。此外，协调声和无声的情况相比，还可能对倾听者带来舒悦感。

另一方面，具有振动源的电子设备有时会产生装置振动声。

对此，本实施方式的振动控制装置300如上述那样获取装置振动声的主频率，并且设定面板振动的频率以使面板振动声成为与主频率的声音谐和的声音。

由此，本实施方式的振动控制装置300能够将面板振动的频率原样保持在听域范围内，并且无需输出其他高频率的声音来降低面板振动声给人带来的不舒适感。也就是说，在与触摸操作同步振动的触摸面板的使用中，本实施方式的振动控制装置300兼顾降低面板振动引起的不舒适感和维持触摸操作的操作感。

此外，本实施方式的振动控制装置300与专利文献2记载的技术相比，能够扩大可用于面板振动的频带范围。也就是说，可用于面板振动的频带范围越大，本实施方式的振动控制装置300对操作者传递的触觉的种类的范围越大。因此，本实施方式的振动控制装置300例如能够对于多个操作内容设定操作者能够识别的不同频率的振动。

此外，本实施方式的振动控制装置300无需额外输出高频率的声音，因此与上述专利文献3记载的技术相比，能够抑制功耗的增加。

(实施方式2)

本发明的实施方式2是将本发明适用于电子设备时的本发明的具体方式的一个例子。

<电子设备的结构>

图2表示是包括本实施方式的振动控制装置的电子设备的结构的一例的方框图。

在图2中，电子设备100包括：显示器210、触摸面板220、振动元件230、显示器控制单元240、触摸面板检测单元250、振动元件控制单元260、旋转风扇270、转速控制单元280以及振动控制装置300。

显示器210基于从后述的显示器控制单元240输入的图像数据，显示图像。作为控制器210的具体例，可以举出LCD(Liquid Crystal Display；液晶显示器)、有机EL(ElectroLuminescence；电致发光)显示器、以及LED(Light Emitting Diode；发光二极管)显示器等。

触摸面板220配置在显示器210的表面，并接受触摸操作(按下“输入”(press downinput))。每当进行触摸操作时，触摸面板220将表示触摸操作的位置的操作信号输出到后述的触摸面板检测单元250。操作信号例如是表示触摸面板220的X轴的电压值以及Y轴的电压值的信号。作为触摸面板220的具体例子，可以举出由薄膜和塑料构成的电阻膜方式的触摸面板等。

振动元件230配置在显示器210的背面，基于从后述的振动元件控制单元260输入的振动控制信号，产生振动。振动元件230产生的振动的频率至少在后述的频率范围内是可变的。作为振动元件230的具体例子，可以举出方式为压电致动器(Piezo Actuator)方式的振动元件、线性共振致动器(LRA:Linear Resonant Actuator)方式的振动元件、以及振动器等。

显示器控制单元240对显示在显示器210上的图像进行显示控制。具体地，显示器控制单元240生成要在显示器210上显示的图像的图像数据，并将生成的图像数据输出到显示器210。此外，显示器控制单元240将表示在上述图像中能够通过触摸操作输入的操作内容的操作对象信息输出到振动控制装置300。

在本实施方式中，显示器控制单元240将配置有多个按钮的图像显示在显示器210上。然后，显示器210将坐标范围信息以及振动必要性信息作为上述操作对象信息输出到振动控制装置300。坐标范围信息是表示各按钮在显示器控制单元240中所显示的位置(以下称为“显示位置”)。振动必要性信息是表示各按钮是否为在操作时需要振动反馈的按钮(称为“需振动按钮”)的信息。

另外，振动控制装置300将输入的坐标范围信息以及振动必要性信息存储到能够由振动控制装置300的各单元参照的存储器中。

触摸面板检测单元250基于从触摸面板220输入的操作信号，检测对于触摸面板220进行的触摸操作(以下仅称为“触摸操作”)在触摸面板220上的位置。例如，触摸面板检测单元250将操作信号变换为数字值，并获得触摸面板220上的X坐标和Y坐标。

另外，在本实施方式中，在触摸面板检测单元250中预先设定触摸面板220上的位置和显示器210上的位置之间的对应关系。触摸面板检测单元250基于该对应关系，检测触摸操作在显示器210上的位置。然后，触摸面板检测单元250将表示触摸操作在显示器210上的位置的信息(以下称为“操作位置信息”)输出到振动控制装置300。

振动元件控制单元260基于从后述的振动控制装置300输入的振动指示信号，使振动元件230与触摸操作同步地进行振动。也就是说，振动元件控制单元260与上述的振动元件230共同构成本发明的振动产生单元，与触摸操作同步地对触摸面板220产生振动。此外，振动元件控制单元260基于上述振动指示信号，控制该振动的频率。

旋转风扇270例如是用于冷却后述的CPU的风扇，基于从后述的转速控制单元280输入的旋转控制信号，进行旋转。另外，假设旋转风扇270在旋转时以与旋转频率相同的频率产生旋转声。此外，旋转风扇270由变频器方式的旋转电机驱动。也就是说，假设旋转风扇270的旋转频率(即电机的旋转频率)可变。

转速控制单元280例如根据CPU周围的温度以及CPU的运行状态，控制旋转风扇270的转速(或者旋转频率)。在本实施方式中，作为旋转风扇270的动作模式，假设存在以预定的高转速旋转的高速旋转模式、以预定的低转速旋转的低速旋转模式以及不旋转的旋转停止模式。

也就是说，转速控制单元280和旋转风扇270共同构成本发明的振动源，并切换以预定的不同频率振动的多个工作模式进行动作。此外，转速控制单元280向振动控制装置300通知表示当前的工作模式的信息。此时，转速控制单元280也可以将旋转风扇270的旋转频率作为表示该工作模式的信息进行通知。

振动控制装置300包括：频率范围设定单元310、主频率获取单元320、谐和音判定单元330以及振动频率设定单元340。

频率范围设定单元310获取可以通过触摸操作输入的操作内容，对于获取的操作内容设定频率范围以及频率默认值。但是，在存在多个操作内容时，频率范围设定单元310对于该多个操作内容设定不同的频率范围以及不同的频率默认值。此外，频率范围设定单元310在不会对电子设备的其他功能产生负面影响的范围内，从能够充分地得到触摸操作的操作感的振动频带(例如50Hz～400Hz)中设定频率范围。

这些频率范围以及频率默认值，在由后述的谐和音判定单元330确定振动元件230的振动频率时使用。

在本实施方式中，频率范围设定单元310根据从显示器控制单元240输入的操作对象信息(坐标范围信息以及振动必要性信息)，获取需振动按钮的显示位置。然后，频率范围设定单元310对每一个需振动按钮设定频率范围以及频率默认值。也就是说，在本实施方式中，“能够通过触摸操作输入的操作内容”对应于各个需振动按钮。

然后，频率范围设定单元310将对每一个需振动按钮设定的表示频率范围以及频率默认值的信息(以下称为“各区域频率信息”)存储到能够由振动控制装置300的各装置部分参照的存储器中。

主频率获取单元320获取振动源产生振动的主频率。在本实施方式中，振动源产生振动的主频率与旋转风扇270的旋转频率一致。因此，主频率获取单元320从基于转速控制单元280通知的信息，获取旋转风扇270的旋转频率作为主频率。然后，主频率获取单元320向谐和音判定单元330通知获取的主频率。另外，电子设备100可以在作为振动源的旋转风扇270的附近位置或者其他位置，具有用于检测电子设备100的振动的振动传感器。此时，主频率获取单元320可以从该振动传感器的振动数据，获取旋转风扇270的旋转频率。

谐和音判定单元330基于从主频率获取单元320通知的主频率，判定与获取的主频率的声音谐和的声音的频率(以下称为“谐和音频率”)。然后，谐和音判定单元330将判定出的谐和音频率通知给振动频率设定单元340。

每当进行触摸操作时，振动频率设定单元340获取对该触摸操作的操作内容预先设定的频率范围以及频率默认值。振动频率设定单元340基于从触摸面板检测单元250输入的操作信号和频率范围设定单元310生成的各区域频率信息，获取这些频率范围以及频率默认值。

然后，振动频率设定单元340判断获取的(预先设定的)频率范围中是否包含由谐和音判定单元330通知的谐和音频率。在该频率范围中包含该谐和音频率时，振动频率设定单元340将面板振动的频率确定为该谐和音频率。此外，在该频率范围中不包含该谐和音频率时，振动频率设定单元340将面板振动的频率确定为该频率默认值。

然后，振动频率设定单元340生成指示将使振动元件230以确定的频率振动规定时间的振动指示信号，将生成的振动指示信号输出到振动元件控制单元260。也就是说，振动频率设定单元340经由振动元件控制单元260以及振动元件230，以与装置振动声的主频率的声音谐和的频率，使触摸面板220与触摸操作同步振动。

电子设备100例如包括CPU、控制程序、保存各种数据的ROM等的存储介质以及RAM(random access memory)等的工作用存储器(未图示)。在这种情况下，通过CPU执行控制程序来实现上述各单元的功能。

具有这样的结构的电子设备100可以显示包括多个按钮的画面，接受对按钮的触摸操作，并且与该触摸操作同步地使得触摸面板220振动。此外，电子设备100可以设定面板振动的频率，以使面板振动声成为与装置振动声的主频率的声音谐和的声音。而且，电子设备100可以通过对每一个按钮设定频率范围以及频率默认值，对每一个按钮以不同频率产生面板振动。

这里，说明面板振动声、主频率以及谐和音。

<关于面板振动声的说明>

图3是示意性地表示触摸面板220的结构的一例的图。

如图3所示，触摸面板220，在支撑基板221和可动板222之间配置具有第一驱动电极223、第二驱动电极224以及Y施加侧引出电极225的压电元件226。在可动板222上，对每一个压电元件226配置连接到Y施加侧引出电极225的第1引线227以及连接到第二驱动电极224的第二引线228。

图2所示的振动元件230产生的振动将传递到触摸面板220的可动板222上，并且传递到进行触摸操作的人的手指。但是，因其振动使得可动板222成为面声源，从而该可动板222产生上述面板振动声。

图4是表示触摸面板220的振动波形的一例的波形图。在图4中，纵轴表示振幅[微米]，横轴表示时间[毫秒]。

如图4所示，触摸面板220例如以振幅为10微米，周期为25毫秒(即频率400Hz)的正弦波441振动。此时，触摸面板220发生与该振动频率相同的频率即400Hz的面板振动声。这样的面板振动声是人的听域内的声音，如上面所述，可能对操作者或者周围的人产生不舒适感。

因此，如上面所述，本实施方式的电子设备100设定面板振动的频率，以使面板振动声和装置振动声的主频率的声音成为谐和音。

<关于主频率的说明>

在本实施方式中，主频率是指，如上面所述，被听到装置振动声的人认为是该声音的主要成分的声音的频率，是与振动装置的振动频率一致的频率。

图2所示的主频率获取单元320也可以对旋转风扇270的每一个动作模式预先保存记述了对应的旋转频率的列表(以下称为“频率列表”)。

<频率列表>

图5是表示频率列表的一例的图。

如图5所示，频率列表430与动作模式431相关联地记述了旋转频率432。

在频率列表430中，例如与动作模式431即“高速旋转模式”关联地记述了旋转频率432“100Hz”。这表示以高速旋转模式旋转时的装置振动声的主频率为100Hz，并且被认为100Hz的声音是装置振动声的主要成分的可能性高。

主频率获取单元320通过使用该频率列表430，即使从转速控制单元280没有通知旋转频率的值的情况下，也能基于动作模式获取主频率。

<关于谐和音的说明>

谐和音是指，成为完全1度的频率比、小3度的频率比、大3度的频率比、完全4度的频率比、完全5度以及完全8度的频率比中的至少一个的多个声音的组合。此外，即使将构成谐和音的声音替换为相差N个8度(N为自然数)的声音(N octave(s)higher or lowersounds)时，也构成谐和音。也就是说，在上述频率比乘以或者除以2的整数次方所得的频率比也是构成谐和音的两个声音的频率比。

也就是说，声学上的谐和音是指，具有与6以下的两个自然数之商相等的频率比、该频率比乘以2的整数次方所得的频率比、以及与6以下的两个自然数之商相等的频率比除以2的整数次方所得的频率比的多个声音。但是，这样的谐和音分别具有固有的容许范围。在本实施方式中，谐和音是指上述谐和音中满足该容许范围的多个声音的组合。

例如，如果在钢琴上按下“do”键时，倾听者听作是“do”的声音，则该声音的频率构成谐和音的频率比。另外，“谐和音的频率比”是指，将频率比替换为平均律的音程时被视为相谐和的音程的频率比，也就是倾听者能够容许作为谐和音的频率比的范围。

另外，如果在钢琴上按下“do”键时，即使由于钢琴调音不好而稍微偏离了本来的“do”的声音，有时倾听者也听作是“do”的声音。此外，通过弦乐器或者人声发出的“do”的高度的声音时，即使发生了颤音而从本来的“do”的声音稍微上下波动的情况下，有时倾听者也听作是“do”的声音。本实施方式中，这样的偏离属于容许范围内，该声音的频率比构成谐和音的频率比。

另一方面，在钢琴调音不好而按下了“do”键时，有时听作是其他高度的声音。例如，听作是“升do”、“re”或者“si”、“降si”的声音的情况。这样的偏离属于容许范围外。

另外，由于该谐和音的频率比和容许范围之间的关系为声学领域的技术人员所知悉(例如参照非专利文献1)，在这里省略详细的说明。

此外，如上面所述，本实施方式中的“谐和音的频率比”不限于一个8度内，而包括乐器声学中任意的谐和音及其全部容许范围。

例如，同时按下了钢琴的“do”键和“so”键时，发生完全5度的谐和音，而同时按下了钢琴的“do”键和高一个8度的“so”键时，也在谐和音的范围内。再有，当同时按下钢琴的“do”键和高两个8度的“so”键时，同样也在谐和音的范围内。

谐和音与构成谐和音的单独的各个声音相比，降低对倾听者的不舒适感。此外，谐和音与没有声音的情况相比，可能给倾听者带来舒悦感。另外，虽然触摸面板220的振动频率的候选包括了相差8度的声音时，能够从大范围的频带获得谐和音，但通常将振动频率的候选收纳在一个8度内会更加对倾听者带来舒悦感。

图2所示的谐和音判定单元330基于记述了可形成上述谐和音的频率比(以下称为“谐和音的频率比”)的谐和音频率比列表，判定上述协和音频率。谐和音判定单元330例如预先存储谐和音频率比列表。

<谐和音频率比列表>

图6是表示谐和音频率比列表的一例。

在图6中，谐和音频率比列表440是列出两个声音构成谐和音时的两个音的频率之比的列表。如图6所示，谐和音频率比列表440对每个谐和音的度数441记述与度数441对应的频率比442，作为列表的项目。在谐和音频率比列表440中，度数441的记述不是必须的。

但是，谐和音频率比列表440至少记述一个在构成谐和音的两个声音的频率比中的、与泛音频率比不同的频率比。其中，泛音频率比是指，频率比为1：n(n为2的整数次方)。

另外，频率比442可以按照图6所示的整数比形式记述，也可以按小数形式或者分数形式等其他形式记述。

本实施方式中，通过参照这样的谐和音频率比列表440，对各度数441进行主频率乘以谐和音的频率比442的运算，能够快速并且容易地判定上述谐和音频率。

另外，谐和音判定单元330可以通过将谐和音的频率乘以2的N次方来求与判定出的谐和音相差8度的频率，也可以通过向左移位N比特的运算来求与判定出的谐和音相差8度的频率。

<各种信息的具体例子>

接下来，在说明振动控制装置300的动作之前，说明显示图像的一例、坐标范围信息的一例、振动必要性信息的一例以及各区域频率信息的一例。

<显示图像>

图7是表示显示在显示器210的图像的一例的平面图。

如图7所示，显示器210上显示例如菜单510。菜单画面510包括：记载有“邮件”的第1操作按钮511，记载有“网络”的第2操作按钮512以及记载有“社交网站”的第3操作按钮513。此外，菜单画面510还包括记载有“相机”的第4操作按钮514、记载有“音乐”的第5操作按钮515、记载有“记事本”的第6操作按钮516以及记载有“取消”的第7操作按钮517。

操作者可以通过在触摸面板220上触摸(按下(press down))与第1操作按钮511～第7操作按钮517中的任意一个按钮对应的区域，从而对于该任意按钮进行触摸操作。

例如，如果操作者想启动邮件应用时，触摸第1操作按钮511，想启动网络应用时，按下第2操作按钮。各按钮分别关联不同目的的处理，但在这里省略其说明。

<坐标范围信息>

图8是表示对应于图7所示的显示图像所生成的坐标范围信息的一例的图。如上所述，坐标范围信息是由显示器控制单元240生成的信息，是表示各按钮的显示位置的信息。

如图8所述，坐标范围信息520关联区域识别符521，记述了X坐标最小值522、Y坐标最小值523、X坐标最大值524以及Y坐标最大值525。区域识别符521是识别在显示器210上显示的操作部件(这里为第1操作按钮511～第6操作按钮516)的信息。表示坐标值的值522～525表示显示器210上显示的操作部件的区域的坐标范围。

另外，坐标范围信息520的坐标范围的记述方式不限于上述例子。例如，可以通过中心点的X坐标以及Y坐标以及半径来记述圆型的操作按钮的坐标范围。此外，可以通过表现为连接多个点的曲线的数据结构来记述更复杂的形状的操作按钮坐标范围。此外，坐标范围也可以包括Z坐标。由此，可以将X坐标和Y坐标收敛在规定的范围内，并且手指的按压超过规定的值用作判断为按下时的条件。

<振动必要性信息>

图9是表示振动必要性信息的一例的图。如上面所示，振动必要性信息是由显示器控制单元240生成的信息，是用于表示各按钮是否是需振动按钮的信息。

如图9所示，振动必要性信息530与区域识别符531(对应于图8的区域识别符521)关联地记述振动必要性532。然振动必要性532表示是否为需振动按钮。

这里，与第1操作按钮511～第6操作按钮516的区域识别符531关联地记述振动必要性532“是”。然而，与第7操作按钮517的区域识别符531关联地记述了振动必要性532“否”。这表示第1操作按钮511～第6操作按钮516是需振动按钮，而第7操作按钮517不是需振动按钮。

频率范围设定单元310基于这些坐标范围信息520以及振动必要性信息530，对每一个操作按钮设定频率范围以及频率默认值。然后，频率范围设定单元310向振动频率设定单元340通知表示设定内容的各区域频率信息。

<各区域频率信息>

图10是表示各区域频率信息的一例的图。如上所述，各区域频率信息是由频率范围设定单元310生成的信息，是表示各个需振动按钮的频率范围以及频率默认值的信息。

如图10所示，各区域频率信息540与区域识别符541(与图9的区域识别符521对应)关联地记述频率默认值542以及误差容许范围543，对频率默认值542适用误差容许范围543所得的范围即上述的频率范围。

例如，与第1操作按钮511的区域识别符541关联地记述了频率默认值542“140Hz”以及误差容许范围543“±15％”。这表示频率范围为119Hz～161Hz。此外，表示频率默认值542为频率范围的中心值。

此外，与第7操作按钮517的区域识别符541关联地，记述了称为“0Hz”的频率默认值542以及称为“0％”的误差容许范围543。这表示实质上没有设定频率默认值以及频率范围。这是因为第7操作按钮517不是需振动按钮。

这样的各区域频率信息540、上述坐标范围信息520(参照图8)以及振动必要性信息530(参照图9)被存储在振动控制装置300中。由此，振动控制装置300在对于任意一个操作按钮进行触摸操作时，能够快速并且容易地确定对应于该操作按钮的频率范围。

另外，各区域频率信息540中的频率范围以及频率默认值的记述方法不限于上述例子。例如，可以通过频率范围的最小值和最大值以及指明频率默认值作为频率范围的中心值的方式，记述频率范围以及频率默认值。

<振动控制装置的动作>

下面，说明电子设备100的动作中的振动控制装置300的动作。

例如每当从显示器控制单元240输入新的图像有关的操作对象信息时，振动控制装置300就开始以下说明的动作。这时，在显示器210上显示例如菜单510(图7)。

图11是表示振动控制装置的动作的一例的流程图。

首先，在步骤S1100中，频率范围设定单元310例如对每一个对应于操作按钮的操作内容设定频率默认值以及频率范围。频率范围设定单元310基于从显示器控制单元240输入的操作对象信息，进行上述设定。对每一个显示图像生成操作对象信息，包括坐标范围信息520以及振动必要性信息530(参照图8以及图9)。

在图11的步骤S1200中，主频率获取单元320获取从转速控制单元280通知的动作模式。这个动作模式可以通过从转速控制单元280定期通知来获取，也可以通过来自主频率获取单元320的查询来获取。

然后，步骤S1300中，主频率获取单元320从获取的动作模式，判断是否在振动源中进行了振动动作。具体地，主频率获取单元320判断获取的动作模式是高速旋转模式、低速旋转模式还是旋转停止模式。

在进行振动动作时(S1300：“是”)，主频率获取单元320进至步骤S1400。此外，在没有进行振动动作时(S1300：“否”)，主频率获取单元320进至后述的步骤S1500。

另外，也可以仅在处理的开始时以及发生了动作模式的切换时，主频率获取单元320进行步骤S1200～S1400的处理。

在步骤S1400中，主频率获取单元320进行主频率获取处理。主频率获取处理是获取装置振动声的主频率的处理。其中，主频率获取处理的说明将后述。

在步骤S1500中，振动频率设定单元340判断是否进行了需要操作时的振动反馈的操作(以下称为“需振动操作”)。

本实施方式中，判断是否进行了对需振动按钮的触摸操作。

具体地说，振动频率设定单元340基于来自触摸面板检测单元250的操作位置信息、来自显示器控制单元240的坐标范围信息520(参照图8)以及振动必要性信息530(参照图9)，进行上述判断。

也就是说，振动频率设定单元340判定触摸操作的位置是否包含于任何一个操作按钮的坐标范围，并且在包含时，判断为对相应的操作按钮进行了触摸操作。然后，振动频率设定单元340判定进行了相应的触摸操作的触摸按钮是否为需振动按钮。

在进行了需振动操作时(S1500：“是”)，振动频率设定单元340进至步骤S1600。此外，在没有进行需振动操作时(S1500：“否”)，振动频率设定单元340进至后述的步骤S2100。

在步骤S1600中，振动频率设定单元340判断振动动作部中是否在进行振动动作。

振动频率设定单元340例如通过是否被通知振动频率候选组来判断是否在进行振动动作。此外，在主频率获取单元320生成表示有无主频率的标志(flag)时，振动频率设定单元340可以从该标志判断是否在进行振动动作。

在进行振动动作时(S1600：“是”)，振动频率设定单元340进至步骤S1700。此外，在没有在进行振动动作时(S1600：“否”)，振动频率设定单元340进至后述的步骤S1900。

在步骤S1700中，振动频率设定单元340判断对于进行了操作的操作内容设定的频率范围中是否包含了任何一个振动频率候选。

具体地说，振动频率设定单元340从频率范围设定单元310通知的各区域频率信息540(参照图10)，获取有关进行了触摸操作的操作按钮的频率范围以及频率默认值。然后，振动频率设定单元340判断在谐和音判定单元330通知的振动频率候选组460(参照图14)中记述的多个振动频率候选中，是否存在包含于获取的频率范围中的振动频率候选。

在频率范围中包含至少一个振动频率候选时(S1700：“是”)，振动频率设定单元340进至步骤S1800。此外，在频率范围中不包含任何一个振动频率候选时(S1700：“否”)，振动频率设定单元340进至后述的步骤S1900。

在步骤S1800中，在频率范围内的振动频率候选的数为1时，振动频率设定单元340将该振动频率候选确定为触摸面板220的振动频率。此外，在频率范围内的振动频率候选的数为多个时，振动频率设定单元340将更接近频率默认值的振动频率候选确定为触摸面板220的振动频率。

触摸面板220的振动频率因主频率的变化(即动作模式的变化)而在设定的频率范围内可变。通过确定为与频率默认值更近的振动频率候选，能够尽可能避免操作按钮的振动频率的较大的变化，从而降低对操作者带来的不舒适感。

另一方面，在图11的步骤S1900中，振动频率设定单元340将频率默认值确定为触摸面板220的振动频率。这是因为，没有进行振动动作或者在对进行了触摸操作的触摸按钮设定的频率范围中不存在谐和音。

例如，在进行了对第5操作按钮515(参照图7)的触摸操作时，频率范围为800Hz±15％的范围，也就是680Hz～920Hz的范围。上述频率范围内的振动频率候选不存在。因此，振动频率设定单元340将为第5操作按钮515设定的频率默认值即800Hz确定为触摸面板220的振动频率。

另外，振动频率设定单元340可以与在为操作按钮设定的频率范围内振动触摸面板相比更优先使用成为谐和音的频率振动。此时，例如振动频率设定单元340忽略频率范围，将最接近于频率默认值的谐和音确定为触摸面板220的振动频率即可。

然后，在步骤S2000中，振动频率设定单元340使触摸面板220以确定的振动频率振动。具体地说，振动频率设定单元340生成指示使振动元件230以确定的振动频率振动规定时间的振动指示信号。然后，振动频率设定单元340将生成的振动指示信号输出到振动元件控制单元260。

然后，在步骤S2100中，主频率获取单元320判断是否是结束有关同一个显示画面的处理的定时(timing)。有关同一个显示画面的处理是指，直接使用在步骤S1100中生成的各区域频率信息540(参照图10)确定振动频率的处理。

在例如维持同一个显示画面等，不是结束有关同一个显示画面的处理的定时的情况下(步骤S2100：“否”)，主频率获取单元320返回到步骤S1200。此外，在例如切换显示画面的定时、或者结束显示画面的定时等，是结束有关同一个显示画面的处理的定时的情况下(步骤S2100：“是”)，主频率获取单元320结束一系列的处理。另外，在显示画面切换为接受触摸操作的其他画面时，振动控制装置300从步骤S1100开始处理。

<主频率获取处理>

图12是表示主频率获取处理的一例的流程图。

首先，在步骤S1410中，主频率获取单元320获取旋转风扇270的旋转频率作为主频率。具体地，例如主频率获取单元320参照频率列表430(参照图5)，获取对应于获取的动作模式的旋转频率作为主频率。

然后，在步骤S1420中，谐和音判定单元330将与主频率的声音相谐和的声音的频率确定为触摸面板220的振动频率的候选(以下称为“振动频率候选”)，并且返回到图11的处理。

<装置振动声的频谱>

图13是表示装置振动声的频谱的一例的图。在图13中，横轴表示频率[Hz]、纵轴表示声压级别(声音强度)[dB]。另外，这里表示动作模式为高速旋转模式(旋转频率为100Hz)的情况。

在旋转风扇270以100Hz的旋转频率旋转时，如图13所示，装置振动声的频谱曲线551在100Hz附近声压级别成为主导(predominant)(突出(outstanding))，为65dB的值。这样的比其他频率声压级别更加突出的频率的声音(主导声音)，容易被人听到。

具体地说，谐和音判定单元330将主频率分别乘以图6所示的谐和音频率比列表中记述的各频率比442以及各频率比442的倒数。然后，谐和音判定单元330将该计算结果确定为振动频率候选组，并将确定结果通知到振动频率设定单元340。

<振动频率候选组>

图14是表示振动频率候选组的一例的图。这里示出了提取出100Hz作为主频率的情况。

如图14所示，振动频率候选组460中例如包含有“50.0Hz”。这是将100Hz乘以完全8度的频率比1/2的结果。此外，振动频率候选组460中例如包含有“200Hz”。这是将100Hz乘以完全8度的频率比1/2的倒数即2的结果。

<振动频率的确定>

图15是表示振动频率的确定的情况的一例的图。这里示出了对第1操作按钮511(参照图7)进行了触摸操作的情况。

如图15所示，根据各区域频率信息540(参照图10)，对第1操作按钮511设定的频率范围是140Hz±15％的范围、即119Hz～161Hz的范围。根据振动频率候选组460(参照图14)，存在5个包含在该频率范围中的振动频率候选。而且，这5个振动频率候选中与频率默认值140Hz最接近的是“133.3Hz”。

因此，振动频率设定单元340确定将133.3Hz作为触摸面板220的振动频率。

另外，在上述说明中，说明为向其他装置部分通知的各类信息也可以通过存储在能够从其他装置部分进行参照的存储器中而间接地接收和发送。相反地，说明为能够从其他装置部分进行参照的各类信息也可以直接通知其他装置部分。

<总结>

如以上说明的，本实施方式的电子设备100，在振动控制装置300中获取装置振动声的主频率，并且设定触摸操作时的面板振动的频率，以使面板振动声成为与主频率的声音谐和的声音。

由此，本实施方式的电子设备100能够将触摸面板220的振动频率维持在能够足以获得触摸操作的操作感的频带，并且减轻面板振动声引起的令人厌烦的不舒适感(annoying discomfort)。而且，本实施方式的电子设备100无需额外输出高频率的声音。也就是说，本实施方式的电子设备100，在与触摸操作同步振动的触摸面板的使用中，能够兼顾降低面板振动声引起不舒适感和维持触摸操作的操作感。

另外，在本发明的实施方式2中，说明了将本发明适用于具备旋转风扇270和转速控制单元280作为振动源的电子设备100的例子，但本发明的适用不限于此。例如，本发明可以适用于将压缩机和控制器转速的控制单元作为振动源的电子设备。此外，本发明还可以适用于具有将扬声器等以产生声音为目的的装置以及控制其音程的控制单元作为振动源的电子设备。

此外，本实施方式还可以适用于存在多个振动源，并且这些多个振动源产生的多个振动的主频率的声音为谐和的关系的情况。在存在与这些多个声音谐和的声音时，优选振动控制装置将这样的声音的频率设定为谐和音频率。

具体地说，例如，振动控制装置可以对一个主频率求谐和音频率候选组，并且从求得的候选组之中进一步进行对下一个主频率筛选谐和音频率候选组的处理。或者，振动控制装置可以对每一个主频率求谐和音频率候选组，并且从求得的谐和音频率候选组中将能够对于全部主频率维持在规定的误差内的谐和音频率候选设定为谐和音频率。此外，振动控制装置可以在这些处理当中基于主导声音的音压级别、频带等，筛选谐和音频率候选时优先考虑与人耳容易听到的主频率谐和的声音。

本发明的振动控制装置是用于具有与触摸操作同步振动的触摸面板以及与触摸面板独立的振动源的电子设备，包括：主频率获取单元，获取振动源的振动频率，将获取的振动频率作为振动源的振动的主频率；谐和音判定单元，判定与获取的主频率的声音谐和的声音的频率即谐和音频率；以及振动频率设定单元，将触摸面板的振动的频率设定为判定出的谐和音频率。

此外，在上述振动控制装置中，振动源切换以预定的不同频率振动的多个动作模式进行动作，主频率获取单元可以判定振动源在多个振动模式中以哪种动作模式动作，并且获取对应于判定出的动作模式的频率作为振动源的振动频率。

此外，上述振动控制装置还包括检测电子设备的振动的振动传感器，主频率获取单元可以从振动传感器的振动数据中获取振动源的振动频率。

此外，在上述振动控制装置中，振动源包括旋转电机，主频率获取单元可以将旋转电机的旋转频率作为主频率。

此外，在上述振动控制装置中，振动频率设定单元判断在预先设定的频率范围内是否包含谐和音频率，在上述频率范围内包含谐和音频率时，将触摸面板的振动频率设定为谐和音频率，在上述频率范围内不包含谐和音频率时，将振动频率设定为频率默认值，其中频率默认值是包含在上述频率范围的频率并且是预先设定的值。

此外，在上述振动控制装置中，上述频率范围也可以是将触摸面板的振动频率设定为该频率范围内时，可得到触摸操作的操作感的频率范围。

此外，在上述振动控制装置中，主频率获取单元判断振动源是否在动作，在振动源未动作时，振动频率设定单元也可以将振动频率设为频率默认值。

此外，在上述振动控制装置中，谐和音判定单元也可以将获取的主频率乘以构成谐和音的两个声音之间的频率比所得的值判定为谐和音频率。

此外，在上述振动控制装置中，构成谐和音的两个声音之间的频率比也可以包含完全1度的频率比、小3度的频率比、大3度的频率比、完全4度的频率比、完全5度的频率比、完全8度的频率比以及对这些频率比分别乘以2的整数次方或者对这些频率比分别除以2的整数次方所得的频率比之中的至少一个。

此外，上述振动控制装置也可以还包括：频率范围设定单元，获取能够通过触摸操作输入的操作内容，对获取的操作内容设定频率范围以及频率默认值，频率范围设定单元对于多个操作内容设定不同的频率范围以及不同的频率默认值。

本发明的电子设备包括：触摸面板，接受触摸操作；振动产生单元，与触摸操作同步地使触摸面板产生振动；振动源，是与触摸面板不同的振动源；主频率获取单元，获取振动源的振动频率，将获取的振动频率作为振动源的振动的主频率；谐和音判定单元，判定与获取的主频率的声音谐和的声音的频率即谐和音频率；以及振动频率设定单元，将触摸面板的振动的频率设定为判定出的谐和音频率。

本发明的振动控制方法用于具有与触摸操作同步振动的触摸面板以及与触摸面板独立的振动源的电子设备，包括以下步骤：获取振动源的振动频率，将获取的振动频率作为振动源的振动的主频率的步骤；判定与获取的主频率的声音谐和的声音的频率即谐和音频率的步骤；以及将触摸面板的振动的频率设定为判定出的谐和音频率的步骤。

工业实用性

本发明作为在与触摸操作同步振动的触摸面板的使用中，兼顾降低面板振动声引起不舒适感和维持触摸操作的操作感的振动控制装置、电子设备以及振动控制方法是有用的。本发明适用于例如智能手机、平板终端、车载导航、冰箱、微波炉、复印机、电动按摩机、电动牙刷等以规定频率产生振动声的电子设备以及通风机、风扇、循环器、冰箱、空调等以固定的频率产生旋转声等的电子设备。

标号说明

100 电子设备

210 显示器

220 触摸面板

230 振动元件

240 显示器控制单元

250 触摸面板检测单元

260 振动元件控制单元

270 旋转风扇

280 转速控制单元

300 振动控制装置

310 频率范围设定单元

320 主频率获取单元

330 谐和音判定单元

340 振动频率设定单元

Claims (10)

1.振动控制装置，其用于具有与触摸操作同步振动的触摸面板以及与所述触摸面板独立的振动源的电子设备，包括：

主频率获取单元，获取所述振动源的振动频率，将获取的所述振动频率作为所述振动源振动的主频率；

谐和音判定单元，判定与获取的所述主频率的声音谐和的声音的频率即谐和音频率；以及

振动频率设定单元，判断在预先设定的频率范围内是否包含所述谐和音频率，在所述频率范围内包含所述谐和音频率时，将所述触摸面板的振动的频率设定为判定出的所述谐和音频率，在所述频率范围内不包含所述谐和音频率时，将所述触摸面板的振动频率设定为包含在是所述频率范围内的频率的预先设定的值，即频率默认值，

所述频率范围是，在将触摸面板的振动设定在该频率范围内时，能够得到所述触摸操作的操作感的频率范围。

2.如权利要求1所述的振动控制装置，

所述振动源切换以预定的不同频率振动的多个动作模式进行动作，

所述主频率获取单元判定所述振动源在所述多个动作模式中以哪个动作模式进行动作，并且获取对应于判定出的所述动作模式的频率作为所述振动源的振动频率。

3.如权利要求1所述的振动控制装置，还包括：

振动传感器，检测所述电子设备的振动，

所述主频率获取单元从所述振动传感器的振动数据中获取所述振动源的振动频率。

4.如权利要求1所述的振动控制装置，

所述振动源包括旋转电机，

所述主频率获取单元将所述旋转电机的旋转频率作为所述主频率。

5.如权利要求1所述的振动控制装置，

所述主频率获取单元判断所述振动源是否在进行动作，

在判断为所述振动源未进行动作时，所述振动频率设定单元将所述触摸面板的振动频率设定为所述频率默认值。

6.如权利要求1所述的振动控制装置，

所述谐和音判定单元将获取的所述主频率乘以构成谐和音的两个声音之间的频率比所得到的值，判定为所述谐和音频率。

7.如权利要求6所述的振动控制装置，

构成所述谐和音的两个声音之间的频率比包括完全1度的频率比、小3度的频率比、大3度的频率比、完全4度的频率比、完全5度的频率比、完全8度的频率比、以及对这些频率比分别乘以2的整数次方或者对这些频率比分别除以2的整数次方所得到的频率比中的至少一个。

8.如权利要求1所述的振动控制装置，还包括：

频率范围设定单元，获取能够通过所述触摸操作输入的操作内容，对于获取的所述操作内容，设定所述频率范围以及所述频率默认值，

所述频率范围设定单元对于多个操作内容的各个操作内容，设定不同的频率范围以及不同的频率默认值。

9.电子设备，包括：

触摸面板，接受触摸操作；

振动产生单元，使所述触摸面板与所述触摸操作同步地产生振动；

振动源，是与所述触摸面板不同的振动源；

主频率获取单元，获取所述振动源的振动频率，将获取的所述振动频率作为所述振动源振动的主频率；

谐和音判定单元，判定与获取的所述主频率的声音相谐和的声音的频率，即谐和音频率；以及

振动频率设定单元，判断在预先设定的频率范围内是否包含所述谐和音频率，在所述频率范围内包含所述谐和音频率时，将所述触摸面板的振动的频率设定为判定出的所述谐和音频率，在所述频率范围内不包含所述谐和音频率时，将所述触摸面板的振动频率设定为包含在是所述频率范围内的频率的预先设定的值，即频率默认值，

所述频率范围是，在将触摸面板的振动设定在该频率范围内时，能够得到所述触摸操作的操作感的频率范围。

10.振动控制方法，用于具有与触摸操作同步振动的触摸面板以及与所述触摸面板独立的振动源的电子设备，该方法包括以下步骤：

获取所述振动源的振动频率，将获取的所述振动频率作为所述振动源振动的主频率的步骤；

判定与获取的所述主频率的声音谐和的声音的频率即谐和音频率的步骤；以及

判断在预先设定的频率范围内是否包含所述谐和音频率，在所述频率范围内包含所述谐和音频率时，将所述触摸面板的振动的频率设定为判定出的所述谐和音频率，在所述频率范围内不包含所述谐和音频率时，将所述触摸面板的振动频率设定为包含在是所述频率范围内的频率的预先设定的值，即频率默认值的步骤，

所述频率范围是，在将触摸面板的振动设定在该频率范围内时，能够得到所述触摸操作的操作感的频率范围。