CN112534380B - 输入装置、控制方法以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

输入装置具有操作部；致动器，其对操作部赋予触觉效果；以及控制部，其向致动器供给控制信号，所述控制信号通过在第一时机使操作部开始第一振动，在第一时机后的第二时机使操作部开始第二振动，从而使操作部进行第一振动与第二振动叠加而得到的叠加振动。控制部通过将第一时机与第二时机之间的控制时间变更为两种以上，从而将叠加振动变更为两种以上。

Description

输入装置、控制方法以及存储介质
技术领域
本公开涉及输入装置、控制方法以及存储介质。
背景技术
近年来，如触摸面板那样能够通过触摸操作面来进行输入操作的输入装置正在普及。在对这种输入装置进行了操作时，操作者得不到对开关装置、可变电阻器等进行了操作时那样的操作触感。于是，提出如下一种输入装置，其能够进行通过在被操作时对操作面施加振动来感觉到模拟操作触感的振动反馈。
例如，在专利文献1中公开了一种触觉提示装置，其基于多个波形图案使操作面振动，由此对操作手指附加压力。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-129916号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，由专利文献1所记载的触觉提示装置能够提示的触觉被限定为一种。
本公开的目的在于提供能够提示多种触觉的输入装置、控制方法以及存储介质。
用于解决课题的方案
根据本公开，输入装置具有：操作部；致动器，其对所述操作部赋予触觉效果；以及控制部，其向所述致动器供给控制信号，所述控制信号通过在第一时机使所述操作部开始第一振动，在所述第一时机后的第二时机使所述操作部开始第二振动，从而使所述操作部进行所述第一振动与所述第二振动叠加而得到的叠加振动。所述控制部通过将所述第一时机与所述第二时机之间的控制时间变更为两种以上，从而将所述叠加振动变更为两种以上。
发明效果
根据本公开，能够提示多种触觉。
附图说明
图1是表示输入装置的参考例的示意图。
图2是表示输入装置的动作的第一例的时序图。
图3是表示输入装置的动作的第二例的时序图。
图4是表示触摸开关的振动特性的图(其1)。
图5是表示触摸开关的振动特性的图(其2)。
图6是表示实施方式的输入装置的结构的立体图。
图7是表示实施方式的输入装置的结构的俯视图。
图8是表示实施方式的输入装置的结构的剖视图。
图9是表示任意的XYZ坐标系的图。
图10是表示XYZ正交坐标系中的位置关系的图。
图11是表示所施加的载荷与Z轴方向的位移量之间的关系的一例的图。
图12是表示载荷的判断方法的一例中的位置关系的图。
图13是表示载荷的判断方法的一例中的线性插值的图。
图14是表示信号处理装置的结构的图。
图15是表示由信号处理装置进行的处理的概要的流程图。
图16是表示可动基座的倾斜的示意图。
图17是表示由信号处理装置进行的触觉反馈时的处理的详细内容的流程图。
具体实施方式
本发明人为了利用一个输入装置再现多种触摸开关的操作感而进行了深刻研究。其结果是，明确了对触摸开关进行了操作时的操作感取决于触摸开关发出的振动中的振动力最大的周期(以下，有时称作“最大振动周期”。)的振动时间。因此，通过适当控制对操作者赋予的振动的最大振动周期的振动时间，从而能够再现多种触摸开关的操作感。
另一方面，在包括弹簧-质量系统的输入装置中，弹簧-质量系统以固有的共振频率振动。因此，最大振动周期的振动时间的控制并不容易。
这里，参照参考例对输入装置的振动进行说明。
图1是表示输入装置的参考例的示意图。图2是表示输入装置的动作的第一例的时序图。图3是表示输入装置的动作的第二例的时序图。
如图1所示，在参考例的输入装置10中，由压电致动器12驱动的可动部11被弹性支承部13支承于刚性的壳体14内。例如，可动部11包括触摸面板以及装饰面板等。可动部11以及弹性支承部13构成弹簧-质量系统。另外，对压电致动器12施加在时刻t11上升且在时刻t12下降的电压以作为控制信号。
如图2所示，当对压电致动器12施加的电压上升时(时刻t11)，可动部11被压电致动器12驱动，而从初始状态下的位置p0向位置p1移动，并且开始以位置p1为中立位置的第一振动v1。第一振动v1的频率是根据弹性支承部13的弹簧常数及可动部11的质量而求出的弹簧-质量系统的共振频率f0。第一振动v1随着时间的经过而逐渐变弱。
之后，当对压电致动器12施加的电压下降时(时刻t12)，可动部11从位置p1向位置p0移动，并且开始以位置p0为中立位置的第二振动v2。第二振动v2的频率也是共振频率f0，并且随着时间的经过而逐渐变弱。
如图2所示，在从第一振动v1的开始到收敛的时间比时刻t11与时刻t12之间的时间Δt10长的情况下，第一振动v1和第二振动v2成为相对于彼此独立的振动。
另一方面，在从第一振动v1的开始到收敛的时间比时间Δt10短的情况下，第二振动v2对第一振动v1进行干涉，在时刻t12以后，可动部11的振动成为第一振动v1与第二振动v2叠加而得到的振动(叠加振动)。需要说明的是，本公开中的“叠加振动”不仅包括第二振动v2开始后的叠加振动，还包括对第二振动v2开始前的第一振动v1叠加了大小为零的第二振动v2而得到的振动。因此，从第二振动v2开始前的时刻t11到时刻t12之间的振动是叠加振动的一部分。另外，图2所示的第一振动v1以及第二振动v2相对于彼此独立的振动也是叠加振动的一部分。
而且，特别是，如图3所示，当时间Δt10是第一振动v1的周期的1/2以下时，叠加振动v12的最初的周期比第一振动v1的周期短。这意味着，通过时间Δt10的控制，能够对叠加振动v12的最初的周期的振动时间Δt20进行调整，从而能够再现多种触摸开关的操作感。
例如，欲再现操作感的四种触摸开关分别显示由图4～图5所示的振动特性。将振动特性在图4的(a)中示出的触摸开关SW1的最大振动周期的振动时间是Δt1，将振动特性在图4的(b)中示出的触摸开关SW2的最大振动周期的振动时间是Δt2，将振动特性在图5的(a)中示出的触摸开关SW3的最大振动周期的振动时间是Δt3，将振动特性在图5的(b)中示出的触摸开关SW4的最大振动周期的振动时间是Δt4。
为了再现上述四种触摸开关SW1～SW4的操作感，只要控制压电致动器12中的时间Δt10即可。即，通过以使得叠加振动v12的最初的周期的振动时间Δt20成为与振动时间Δt1～Δt4相同程度的方式控制时间Δt10，输入装置10能够再现触摸开关SW1～SW4的操作感。
另外，人的手指的触感器官的最大灵敏度在250Hz附近，人当被赋予250Hz左右的振动时，容易感知到明显的操作感(点击感)。另一方面，人当被赋予100Hz左右的振动时，会感知到柔和的操作感，且频率越变得比100Hz低，则越难以感知到操作感。另外，人也能够感知500Hz左右的振动。因此，输入装置10产生的叠加振动的最初的周期的频率优选为100Hz～500Hz，更优选为200Hz～400Hz。
而且，为了容易从弹簧-质量系统的振动中区分通过叠加振动v12而被赋予的操作感，优选为弹簧-质量系统的振动难以被感知。因此，输入装置10所包括的弹簧-质量系统的振动态共振频率优选为100Hz以下，更优选为80Hz以下。而且，叠加振动v12的最初的周期的频率优选为弹簧-质量系统的共振频率以上。
另外，也可以是，将用于赋予在输入装置10欲再现时的操作感中最柔和的操作感的叠加振动v12的最初的周期的频率与弹簧-质量系统的共振频率等同。在该情况下，能够通过弹簧-质量系统的共振频率来赋予该最柔和的操作感。
以下，针对本公开的实施方式，参照附图具体地进行说明。需要说明的是，在本说明书以及附图中，对于实质上具有相同的功能结构的构成要素，有时通过标注相同的附图标记而省略重复的说明。
本实施方式涉及作为致动器而具备压电致动器的输入装置。图6是表示实施方式的输入装置的结构的立体图，图7是表示实施方式的输入装置的结构的俯视图，图8是表示实施方式的输入装置的结构的剖视图。图8的(a)相当于沿着图7中的I-I线的剖视图，图8的(b)相当于沿着图7中的II-II线的剖视图。
如图6～图8所示，实施方式的输入装置100具有：固定基座110；边框120，其固定于固定基座110的缘上；以及边框120的内侧的装饰面板150。在装饰面板150的固定基座110侧设置有触摸面板140，在触摸面板140的固定基座110侧设置有可动基座130。可动基座130具有：平板部131，其在俯视时比触摸面板140及装饰面板150宽；以及壁部132，其从平板部131的缘向固定基座110延伸。固定基座110在俯视时在中央具有凸部111，在凸部111上设置有致动器160。致动器160例如是压电致动器，且与凸部111以及平板部131接触。触摸面板140是触摸面板部的一例，可动基座130是用于对触摸面板140进行保持的保持部的一例，触摸面板140以及可动基座130包含在操作面板构件中。操作面板构件是操作部的一例，固定基座110是支承构件的一例。
在壁部132与固定基座110之间设置有与壁部132以及固定基座110接触的多个橡胶件192。橡胶件192以在俯视时构成至少一个三角形的方式配置。例如，橡胶件192在俯视时配置于触摸面板140的四角的周围。
在平板部131与边框120之间设置有与平板部131以及边框120接触的多个橡胶件191。橡胶件191以在俯视时构成至少一个三角形的方式配置。例如，橡胶件191以在俯视时与橡胶件192与重叠的方式配置于触摸面板140的四角的周围。橡胶件191以及192是弹性构件的一例。
在凸部111与平板部131之间设置有与凸部111以及平板部131接触的多个橡胶件193。橡胶件193以在俯视时构成至少一个三角形的方式配置于致动器160的周围。例如，橡胶件193在触摸面板140的四边的各边与致动器160之间(在俯视时比橡胶件191以及橡胶件192靠触摸面板140的中央侧)各配置有三处。
例如，橡胶件193比橡胶件191以及橡胶件192硬，橡胶件191以及橡胶件192彼此具有相同程度的硬度。橡胶件191以及橡胶件192是第一弹性构件的一例，橡胶件193是第二弹性构件的一例。由于隔着弹性构件支承平板部131，因此触摸面板140的输入操作面能够倾斜。
另外，在固定基座110上设置有多个反射型的光遮断器171、172、173以及174。光遮断器171～174向位于其上方的可动基座130的平板部131的点171A～174A照射光，并接收由平板部131反射的光，从而能够检测出到平板部131的被照射光的部分为止的距离。例如，光遮断器171～174在俯视时配置于触摸面板140的四角的内侧。因此，光遮断器171～174在俯视时构成至少一个三角形。光遮断器171～174是第一～第四传感器(光电传感器)的一例，第一～第四传感器(光电传感器)是检测部的一例，固定基座110的设置有光遮断器171～174的面112是基准面的一例。基准面与操作面板构件(可动基座130等)分离。在本实施方式中，将基准面设为包含X轴以及Y轴的基准平面，并将与基准面垂直的方向设为Z轴方向(第一方向)。
而且，在固定基座110上设置有信号处理装置180。信号处理装置180通过后述的处理，而根据触摸面板140的操作，驱动致动器160而进行向用户的触觉反馈。信号处理装置180例如是半导体芯片。在本实施方式中，信号处理装置180设置于固定基座110上，但设置信号处理装置180的场所并没有限定，例如也可以设置于触摸面板140与可动基座130之间等。信号处理装置180是控制部的一例。
在如此构成的输入装置100的动作的一例中，当对触摸面板140进行操作时，根据其操作位置以及操作载荷，致动器160沿与触摸面板140的输入操作面垂直的方向振动。用户通过在输入操作面感受到振动，从而即使不对设置于输入装置100等的显示装置进行目视确认，也能够识别对输入装置100进行过的操作被怎样反映。例如，在输入装置100设置于中央控制台以用于机动车的各种开关的情况下，驾驶员即使不将视线移至输入装置100也能够根据致动器160的振动来识别自身进行过的操作被怎样反映。需要说明的是，致动器160并不局限于上述的例子，也可以是产生任意方向的振动的结构。
接下来，对本实施方式中的对触摸面板140施加的载荷的检测处理的基本原理进行说明。在本实施方式中，根据由各光遮断器171～174检测出的到平板部131为止的距离以及由触摸面板140检测出的操作位置的坐标来求出与平板部131相关的平面的方程式、也就是包含点171A～174A在内的平面的方程式，而求出操作位置处的位移量。
在此，对平面的方程式进行说明。图9是表示任意的XYZ坐标系的图。设为在XYZ坐标系中具有三个点a(xa，ya，za)、点b(xb，yb，zb)、点c(xc，yc，zc)。在该情况下，矢量ac(以下，有时记为“Vac”。)的分量(x1，y1，z1)是(xc-xa，yc-ya，zc-za)，矢量ab(以下，有时记为“Vab”。)的分量(x2，y2，z2)是(xb-xa，yb-ya，zb-za)。因此，这些矢量的外积(Vac×Vab)是(y1z2-z1y2，z1x2-x1z2，x1y2-y1x2)。该外积相当于包含点a、点b以及点c在内的平面的法线矢量。因此，当将(y1z2-z1y2，z1x2-x1z2，x1y2-y1x2)表示为(p，q，r)时，包含点a、点b以及点c在内的平面的方程式由以下的式(1)来表示。
p(x-xa)+q(y-ya)+r(z-za)＝0···(1)
式(1)是通式，但能够通过将点a的X坐标以及Y坐标为0的正交坐标系用作XYZ坐标系来进行简化。图10是表示XYZ正交坐标系中的位置关系的图。如图10所示，在该XYZ正交坐标系中，设为在平面200具有四个点a(0，0，za)、点b(xb，0，zb)、点c(0，yc，zc)、点d(xb，yc，zd)。关于这些点之中的例如点a、点b、点c的坐标，成立下述的关系。
Vac＝(0，yc，zc-za)＝(x1，y1，z1)
Vab＝(xb，0，zb-za)＝(x2，y2，z2)
Vac×Vab＝(yc(zb-za)，(zc-za)xb，-yc xb)＝(p，q，r)
因此，包含第一点a、第二点b以及第三点c在内的平面200的方程式由以下的式(2)来表示。
yc(zb-za)x+(zc-za)xb y-yc xb(z-za)＝0···(2)
进一步，式(2)能够表示为以下的式(3)。
z＝(zb-za)x/xb+(zc-za)y/yc+za···(3)
因此，若能够由第一传感器、第二传感器以及第三传感器确定任意的平面200内的三点的Z坐标，且由触摸面板确定平面200内的操作位置的X坐标以及Y坐标，则能够确定该操作位置的Z坐标。并且，能够根据在操作前后的Z坐标的变化，取得该操作位置处的Z轴方向上的位移量。
在本实施方式中，触摸面板140的操作位置的X坐标以及Y坐标能够由触摸面板140检测出。因此，当在图10中的点e存在接触的情况下，点e的X坐标(x)以及Y坐标(y)能由触摸面板140的输出而取得。另外，若以与点a、点b以及点c所对应的方式配置光遮断器来作为第一传感器、第二传感器以及第三传感器，并预先取得点b的X坐标(xb)以及点c的Y坐标(yc)，则能够根据光遮断器的输出而检测出距平板部131的距离来取得各点的Z坐标(za、zb以及zc)，并根据式(3)取得点e的Z坐标(z)。
即，当在初始状态下，触摸面板140的平面200平行于包含以与点a、点b以及点c对应的方式配置的三个光遮断器在内的平面的情况下，能够取得按压触摸面板140而平板部131以及触摸面板140倾斜后的点e的坐标。因此，能够取得在按压前后的点e的Z轴方向上的位移量。即使当在在初始状态下，平面200与包含三个光遮断器在内的平面不平行的情况下，也能够通过同样的计算来取得在按压前后的点e的Z轴方向上的位移量。
而且，通过使用操作前后的点e的Z轴方向上的位移量，还能够判断对点e施加的载荷是否超过规定的基准值，并基于该判断结果来进行触觉反馈的控制。即，预先求出在平面200内的多个位置施加的载荷与Z轴方向的位移量的关系，判断用上述的方法取得的Z轴方向的位移量是否超过相当于载荷的基准值的阈值，而进行触觉反馈的控制。图11是表示施加的载荷与Z轴方向的位移量之间的关系的一例的图。
在此，设为在如图11的(a)所示那样呈格子状配置的9个测定点201、202、203、204、205、206、207、208以及209处，如图11的(b)所示那样进行0gf(0N)、100gf(0.98N)、458gf(4.5N)、858gf(8.4N)的载荷下的操作。另外，设为将458gf(4.5N)作为基准值，而在被施加了超过458gf(4.5N)的载荷时进行触觉反馈。需要说明的是，由于在可动基座130之下设置有致动器160等，因此根据测定点不同而位移量不同。
在对测定点201～209进行了操作的情况下，能够根据图11所示的关系来判断载荷是否超过基准值。也就是，若根据式(3)计算出的Z轴方向的位移量超过图11的(b)中的458gf(4.5N)的位移量，则能够判断为载荷超过基准值。例如，在对测定点201进行了操作的情况下，0.15mm成为位移量的阈值，若位移量超过0.15mm，则能够判断为载荷达到产生触觉反馈的基准值。
另外，在对从测定点201～209偏离的位置进行了操作的情况下，能够使用其周边的测定点处的位移量的阈值来判断载荷是否达到基准值。图12以及图13是表示载荷的判断方法的一例的图。如图12所示，在此，设为对测定点201、202、204以及205所形成的四边形的内侧的点210进行了操作。在该情况下，如图13的(a)所示，在沿X轴方向排列的两个测定点202与测定点205之间，根据测定点202以及测定点205的各阈值，通过线性插值来计算出X坐标与点210相同的点225的位移量的阈值。同样地，如图13的(b)所示，在沿X轴方向排列的两个测定点201与测定点204之间，根据测定点201以及测定点204的各阈值，通过线性插值来计算出X坐标与点210相同的点214的位移量的阈值。而且，如图13的(c)所示，根据点225以及点214的各阈值，通过线性插值来计算出点210的阈值。另一方面，点210的Z轴方向上的位移量能够根据上述的式(3)计算出。因此，通过对它们进行比较，从而能够判断对从测定点201～209偏离的位置的点210施加的载荷是否达到基准值。
信号处理装置180基于上述那样的载荷的检测处理的基本原理，判断在触摸面板140的操作位置施加的载荷是否达到产生触觉反馈的基准值，并根据其结果来驱动致动器160而产生触觉反馈。图14是表示信号处理装置180的结构的图。
信号处理装置180具备CPU(Central Processing Unit)181、ROM(Read OnlyMemory)182、RAM(Random Access Memory)183以及辅助存储部184。CPU181、ROM182、RAM183以及辅助存储部184构成所谓的计算机。信号处理装置180的各部分经由总线185而相互连接。
CPU181执行在辅助存储部184中保存的各种程序(例如载荷判定程序)。
ROM182是非易失性的主存储器件。ROM182对用于使得CPU181执行在辅助存储部184中保存的各种程序所需的各种程序、数据等进行保存。具体地，ROM182对BIOS(BasicInput/Output System)、EFI(Extensible Firmware Interface)等启动程序等进行保存。
RAM183是DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random AccessMemory)等易失性的主存储器件。RAM183作为当由CPU181执行保存于辅助存储部184的各种程序时扩展的作业区域而发挥功能。
辅助存储部184是对由CPU181执行的各种程序以及通过由CPU181执行各种程序而生成的各种数据进行保存的辅助存储器件。
信号处理装置180具备这样的硬件结构，并进行以下那样的处理。图15是表示由信号处理装置180进行的处理的概要的流程图。
首先，信号处理装置180对触摸面板140进行检测(步骤Si)。然后，判断手指是否接触了触摸面板140(步骤S2)，在手指未接触的情况下，取消光遮断器171～174的偏移(步骤S3)。
另一方面，在判断为手指已与触摸面板140接触的情况下，从各光遮断器171～174取得检测信号(步骤S4)。例如，在光遮断器171～174的输出信号为模拟信号的情况下，取得向数字信号变换后的信号。
接下来，根据光遮断器171～174的各检测信号，来计算平板部131的由上述光遮断器进行检测的检测位置处的Z轴方向的位移量Z1～Z4(步骤S5)。
其后，从四个光遮断器171～174中的三个光遮断器所构成的多个三角形之中，将一个三角形决定为代表三角形(步骤S6)。例如，作为代表三角形，优选的是使用将触摸面板140的操作位置包含在内侧的三角形。即，若在图10中是点e被接触的情况下，则优选的是使用三角形acd或者三角形acb。这是因为，操作位置与光遮断器171～174之间的距离越小，则会得到越高的精度。
接着，计算出触摸面板140的操作位置处的Z轴方向的位移量Z(步骤S7)。即，使用式(3)，根据从形成在步骤S6中决定的代表三角形的三个光遮断器的检测信号计算出的Z轴方向的位移量、以及由触摸面板140检测出的操作位置的X坐标及Y坐标，来计算出操作位置处的Z轴方向的位移量Z。
另外，预先求出图11所示的例子那样的、施加的载荷与Z轴方向的位移量之间的关系，并将其存储于ROM182，将其读出而计算出操作位置处的Z轴方向的阈值(接通阈值)Zth(步骤S8)。
然后，判断位移量Z是否超过接通阈值Zth(步骤S9)，若超过接通阈值Zth，则施加的载荷超过基准值，从而驱动致动器160来实施触觉反馈(步骤S10)。
本实施方式的输入装置100像这样实施触觉反馈。光遮断器171～174能够以高精度检测出平板部131的点171A～174A的Z坐标，另外，触摸面板140能够以高精度检测出操作位置的X坐标以及Y坐标。因此，根据上述的处理，也能够以高精度检测出操作位置的Z坐标。因此，例如即使将接通阈值Zth设为几十μm程度这样小的值，也能够以高精度进行触觉反馈的接通/断开的判断。
需要说明的是，优选的是，在致动器160的周边设置的橡胶件193比在可动基座130的缘的附近设置的橡胶件191以及橡胶件192硬。橡胶件191以及橡胶件192在固定基座110与边框120之间将可动基座130支承为能够通过致动器160的驱动而振动的程度。若橡胶件191以及橡胶件192的硬度过高，则即使致动器160驱动，也难以将振动传递到用户。另一方面，对应于操作而可动基座130越容易倾斜，则光遮断器171～174检测出的Z轴方向的位移量Z1～Z4越容易变大，误差越容易变小。另外，橡胶件193越硬，则对用户的回弹力越大。因此，橡胶件193优选为比橡胶件191以及橡胶件192硬。
图16是表示可动基座的倾斜的示意图。如图16所示，在包括可动基座130以及触摸面板140在内的操作面板构件302的缘部，配置有与橡胶件191以及橡胶件192相当的橡胶件303，在该操作面板构件302的中心部配置有与橡胶件193相当的橡胶件304。在该情况下，当用手指301按压操作面板构件302的缘部附近时，其附近的橡胶件303被大幅度压缩，另一方面，橡胶件304几乎未被压缩。另外，关于另一方的橡胶件303，操作面板构件302被从橡胶件303向上方抬起。因此，设为在两个橡胶件303的附近，使得操作面板构件302的位移量较较大。另一方面，若橡胶件304的硬度与橡胶件303的硬度是相同程度，则所有橡胶件303以及橡胶件304被压缩，从而它们的差变得较小。因此，在两个橡胶件303的附近的操作面板构件302的位移量变得比较小。需要说明的是，在输入装置100中，致动器160也作为图16中的橡胶件304的一部分而能够作为倾斜的支点发挥功能。
另外，在上述的处理中，确定一个代表三角形，计算出操作位置处的位移量，并进行基于该位移量的判断，但也可以是，确定两个以上的代表三角形，对各代表三角形计算出位移量(第一位移量、第二位移量等)，并求出这些位移量的平均值，进行基于该平均值的判断。根据这种处理，能进行更高精度的判断。
另外，光遮断器171～174由于不与平板部131接触，因此不会给伴随操作的触摸面板140的移动带来影响。也可以使用静电传感器等非接触的位置检测传感器来取代光遮断器171～174。另外，也可以使用接触型的压敏传感器等来作为检测部。
接下来，对触觉反馈(步骤S10)中的信号处理装置180的动作进行说明。如以下所示，本实施方式的输入装置100构成为，根据输入模式，再现将振动特性在图4中示出的两种触摸开关的操作感。后述的控制时间的数据可以预先存储于例如ROM182。图17是表示由信号处理装置180进行的触觉反馈时的处理的详细内容的流程图。
输入模式例如取决于输入装置100的用途。例如，在输入装置100设置于机动车的中央控制台的情况下，通过输入装置100，进行自动驾驶的设定的操作、进行空调设备的操作、进行音响设备的操作或进行导航装置的操作。在此，作为输入模式，设置有自动驾驶的设定操作模式和空调设备的操作模式这两种输入模式。输入模式可以根据这些车内的操作来进行设定。另外，输入模式也可以根据机动车的车型来进行设定。例如，可以使输入模式对于轿车型的车型与运动型的车型而不同。
信号处理装置180将第一控制信号以及第二控制信号向致动器160供给。第一控制信号是用于赋予触摸开关SW1的操作感的控制信号，第二控制信号是用于赋予触摸开关SW2的操作感的控制信号。
在触觉反馈(步骤S10)时，信号处理装置180首先判断输入模式是否是赋予触摸开关SW1的操作感的输入模式(步骤S11)。若是赋予触摸开关SW1的操作感的输入模式，则进入步骤S12，若不是，则作为是赋予触摸开关SW2的操作感的输入模式，而进入步骤S15。例如，赋予触摸开关SW1的操作感的输入模式是空调设备的操作模式，赋予触摸开关SW2的操作感的输入模式是自动驾驶的设定操作模式。
在步骤S12中，信号处理装置180提升对致动器160施加的控制电压。其结果，致动器160被驱动，可动基座130、触摸面板140以及装饰面板150向第一方向移动，并开始第一振动。
信号处理装置180在从由步骤S12提升了控制信号的第一时机起经过预先设定的控制时间Δt101的时间而形成的第二时机(步骤S13)，使对致动器160施加的控制电压下降(步骤S14)。其结果是，致动器160的状态向初始状态转变，可动基座130、触摸面板140以及装饰面板150向与第一方向相反的方向移动，且使伴随着该状态转变的第二振动开始。然后，可动基座130、触摸面板140以及装饰面板150开始第一振动与第二振动叠加而得到的叠加振动。需要说明的是，控制时间Δt101设定为使得叠加振动的最初的周期的振动时间与振动时间Δt1(参照图4的(a))一致。例如，控制时间Δt101是第一振动的周期的1/2以下。需要说明的是，第二振动是使第一振动收敛的方向的振动。
另一方面，在步骤S15中，信号处理装置180提升对致动器160施加的控制电压。其结果是，致动器160被驱动，可动基座130、触摸面板140以及装饰面板150向第一方向移动，并开始第一振动。
信号处理装置180在从由步骤S15提升了控制信号的第一时机起经过预先设定的控制时间Δt102的时间而形成的第二时机(步骤S16)，使对致动器160施加的控制电压下降(步骤S17)。其结果是，致动器160的状态向初始状态转变，可动基座130、触摸面板140以及装饰面板150向与第一方向相反的方向移动，且使伴随着该状态转变的第二振动开始。然后，可动基座130、触摸面板140以及装饰面板150开始第一振动与第二振动叠加而形成的叠加振动。需要说明的是，控制时间Δt102与控制时间Δt101不同，而设定为使得叠加振动的最初的周期的振动时间与时间Δt2(参照图4的(b))一致。例如，控制时间Δ102是第一振动的周期的1/2以下。另外，第二振动是使第一振动收敛的方向的振动。
信号处理装置180在触觉反馈(步骤S10)时进行这样的动作。因此，输入装置100能够根据输入模式来对操作者赋予再现了触摸开关SW1或者SW2的操作感的触觉。
需要说明的是，在本公开中，输入装置所赋予的操作感的种类并不限定于上述实施方式的两个，也可以是三个以上。也就是说，也可以是，从使第一振动开始的第一时机至使第二振动开始的第二时机为止的控制时间是三种以上。
致动器并不限定于压电致动器，也可以是磁致动器。例如，在使用磁致动器的情况下，可以代替电压的提升而通过使电流的供给开始来使第一振动开始，且能够代替电压的下降而通过使电流的供给停止来使第二振动开始。
操作部并不限定于如触摸面板140那样的操作面板构件，也可以是具有操作面的按钮。
本公开的输入装置特别适合在机动车的中央控制台设置的输入装置。机动车的驾驶员不将视线从行进方向移开，通过来自输入装置的触觉反馈就能够确认自身进行过的输入操作是怎样的操作。
以上详细说明了优选的实施方式等，但并不被上述的实施方式等限制，在不脱离技术方案所记载的范围的情况下，能够对上述的实施方式等施加各种变形以及置换。
本国际申请主张基于在2018年8月29日申请的日本专利申请第2018-160750号的优先权，将该申请的全部内容援引至本国际申请。

Claims (20)

1.一种输入装置，其特征在于，
所述输入装置具有：
操作部；
致动器，其对所述操作部赋予触觉效果；以及
控制部，其向所述致动器供给控制信号，所述控制信号通过在第一时机使所述操作部开始第一振动，在所述第一时机后的第二时机使所述操作部开始第二振动，从而使所述操作部进行所述第一振动与所述第二振动叠加而得到的叠加振动，
所述控制部通过将所述第一时机与所述第二时机之间的控制时间变更为两种以上，从而将所述叠加振动的最初的周期的振动时间变更为两种以上，
所述第二时机是所述第一振动最初达到峰值之前的时机。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，
所述第二振动是使所述第一振动收敛的方向的振动。
3.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，
所述输入装置具有支承所述操作部以及所述致动器的质量并形成弹簧一质量系统的弹性构件。
4.根据权利要求3所述的输入装置，其特征在于，
所述叠加振动的最初的周期的频率是所述弹簧一质量系统的共振频率以上。
5.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，
所述输入装置具有检测部，所述检测部检测对所述操作部进行的按压操作，
所述控制部响应由所述检测部进行的按压操作的检测而将所述控制信号向所述致动器供给。
6.根据权利要求5所述的输入装置，其特征在于，
所述致动器使所述操作部沿与对所述操作部进行所述按压操作的方向实质上平行的方向振动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的输入装置，其特征在于，
所述叠加振动的最初的周期的频率为100Hz以上且500Hz以下。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的输入装置，其特征在于，
两种以上的所述控制时间中的一种以上的控制时间为所述第一振动的周期的1/2以下。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的输入装置，其特征在于，
所述致动器为压电致动器，
所述控制部提升对所述压电致动器施加的电压而使所述第一振动开始，并使所述电压下降而使所述第二振动开始。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的输入装置，其特征在于，
所述致动器为磁致动器，
所述控制部开始向所述磁致动器供给电流而使所述第一振动开始，并停止所述电流的供给而使所述第二振动开始。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的输入装置，其特征在于，
所述操作部具备操作面板构件，该操作面板构件具有输入操作面，且对该输入操作面内的操作位置的坐标进行检测。
12.根据权利要求11所述的输入装置，其特征在于，
所述控制部根据所述操作位置的坐标来选择所述控制时间。
13.根据权利要求11所述的输入装置，其特征在于，
所述输入装置具有第一传感器、第二传感器以及第三传感器，所述第一传感器、所述第二传感器以及所述第三传感器配置于与所述操作面板构件分离的基准面内，并分别检测出与所述操作面板构件之间的距离，
所述控制部处理来自所述操作面板构件、所述第一传感器、所述第二传感器以及所述第三传感器的信号，
所述操作面板构件能够根据对所述操作位置施加的载荷来相对于所述基准面倾斜，
所述控制部根据所述操作面板构件检测出的所述输入操作面内的所述操作位置的坐标和所述第一传感器、所述第二传感器以及所述第三传感器检测出的各自的距离来计算出所述操作位置处的在所述操作面板构件的操作前后的位移量。
14.根据权利要求13所述的输入装置，其特征在于，
所述第一传感器检测出与所述操作面板构件的第一点之间的距离，
所述第二传感器检测出与所述操作面板构件的第二点之间的距离，
所述第三传感器检测出与所述操作面板构件的第三点之间的距离，
所述控制部确定包含所述第一点、所述第二点以及所述第三点在内的平面，并确定所述平面内的与所述操作面板构件检测出的所述输入操作面内的所述操作位置的坐标对应的坐标。
15.根据权利要求13所述的输入装置，其特征在于，
所述第一传感器、所述第二传感器以及所述第三传感器检测出的距离的方向是与所述基准面垂直的第一方向。
16.根据权利要求13所述的输入装置，其特征在于，
所述操作面板构件具有：
触摸面板部；以及
保持部，其对所述触摸面板部进行保持，
所述第一传感器、所述第二传感器以及所述第三传感器检测与所述保持部之间的距离。
17.根据权利要求13所述的输入装置，其特征在于，
所述第一传感器、所述第二传感器以及所述第三传感器是光电传感器。
18.根据权利要求1至6中任一项所述的输入装置，其特征在于，
所述控制部根据输入模式来选择所述控制时间。
19.一种控制方法，其是具有操作部、以及对所述操作部赋予触觉效果的致动器的输入装置的控制方法，
所述控制方法的特征在于，
所述控制方法具有向所述致动器供给控制信号的工序，所述控制信号通过在第一时机使所述操作部开始第一振动，在所述第一时机后的第二时机使所述操作部开始第二振动，从而使所述操作部进行所述第一振动与所述第二振动叠加而得到的叠加振动，
所述控制方法通过将所述第一时机与所述第二时机之间的控制时间变更为两种以上，从而将所述叠加振动的最初的周期的振动时间变更为两种以上，
所述第二时机是所述第一振动最初达到峰值之前的时机。
20.一种存储介质，其存储有程序，所述程序使计算机执行具有操作部、以及对所述操作部赋予触觉效果的致动器的输入装置的控制，
所述存储介质的特征在于，
所述程序使计算机执行向所述致动器供给控制信号的步骤，所述控制信号通过在第一时机使所述操作部开始第一振动，在所述第一时机后的第二时机使所述操作部开始第二振动，从而使所述操作部进行所述第一振动与所述第二振动叠加而得到的叠加振动，
所述程序通过将所述第一时机与所述第二时机之间的控制时间变更为两种以上，从而将所述叠加振动的最初的周期的振动时间变更为两种以上，
所述第二时机是所述第一振动最初达到峰值之前的时机。
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