DE102016124907A1

DE102016124907A1 - Eingabeeinheit, Anzeigevorrichtung und Vibrationszustands-Erfassungsverfahren der Eingabeeinheit

Info

Publication number: DE102016124907A1
Application number: DE102016124907.6A
Authority: DE
Inventors: Takashi Tanaka
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2017-07-20
Also published as: JP6587941B2; US20170205883A1; CN106970702A; JP2017126222A; US10613631B2

Abstract

Eine Eingabeeinheit (12) gemäß einer Ausführungsform umfasst eine Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34), welche eine Bedienungsfläche (27) und eine zum Vibrieren bringen, und eine Steuerung (23). Die Steuerung (23) erfasst in einem Zustand, wenn die Steuerung (23) bewirkt, dass eines oder mehrere der Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) die Bedienungsfläche (27) zum Vibrieren bringen, einen Vibrationszustand der Bedienungsfläche (27) unter Verwendung mindestens eines von anderen Vibrationselementen der Vibrationselemente (31 bis 34).

Description

GEBIET
Die hierin beschriebene Ausführungsform betrifft eine Eingabeeinheit, eine Anzeigevorrichtung und ein Vibrationszustands-Erfassungsverfahren der Eingabeeinheit.
HINTERGRUND
Herkömmlicher Weise ist eine Eingabevorrichtung bekannt, welche einem Benutzer ein Berührungsgefühl gibt, um den Benutzer zu informieren, dass die Eingabe des Benutzers angenommen ist. Die Eingabevorrichtung erzeugt beispielsweise eine Vibration gemäß einer Druckkraft durch einen Benutzer, um den Benutzer zu informieren, dass die Eingabe des Benutzers angenommen ist (zum Beispiel Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 2013-235614 ).
Jedoch kann bei der herkömmlichen Eingabeeinheit ein Vibrationszustand einer Bedienungsfläche durch Alterung oder die Temperaturcharakteristik eines Teils variieren, z. B. einer Bedienungseinheit, welche die Bedienungsfläche umfasst, oder eines Vibrationselements, welches die Bedienungseinheit zum Vibrieren bringt. Deswegen kann es sein, dass für einen Benutzer das Gefühl auf der Bedienungsfläche nicht konstant gehalten wird.
Eine Erscheinungsform einer Ausführungsform erfolgt im Hinblick auf das vorstehende Problem und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Eingabeeinheit, eine Anzeigevorrichtung und ein Vibrationszustands-Erfassungsverfahren der Eingabeeinheit bereitzustellen, mit welchen ein Vibrationszustand einer Bedienungsfläche erfasst werden kann.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einer Erscheinungsform einer Ausführungsform umfasst eine Eingabeeinheit eine Mehrzahl von Vibrationselementen und eine Steuerung. Die Vibrationselemente bringen eine Bedienungsfläche zum Vibrieren. Die Steuerung, erfasst in einem Zustand, in welchem die Steuerung bewirkt, dass eines oder mehrere der Mehrzahl von Vibrationselementen die Bedienungsfläche zum Vibrieren bringen, einen Vibrationszustand der Bedienungsfläche unter Verwendung mindestens eines verbleibenden Vibrationselements der Mehrzahl von Vibrationselementen.
Gemäß der Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist es möglich, eine Eingabeeinheit, eine Anzeigevorrichtung und ein Vibrationszustands-Erfassungsverfahren der Eingabeeinheit bereitzustellen, mit welchen ein Vibrationszustand einer Bedienungsfläche erfasst werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung und viele der begleitenden Vorteile derselben sind vollständiger und besser zu verstehen unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, wobei:
1 ein Schaubild ist, welches ein Vibrationszustands-Erfassungsverfahren einer Eingabeeinheit gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
2 ein Schaubild ist, welches eine Konfiguration einer Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform veranschaulicht;
3 eine schematische Vorderansicht ist, welches die Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform veranschaulicht;
4 eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie A-A ist, die in 3 dargestellt ist;
5 ein Schaubild ist, welches ein Konfigurationsbeispiel einer Vibrationssteuerung und eines Vibrationsdetektors veranschaulicht, welche in 2 veranschaulicht sind;
6 ein Schaubild ist, welches ein Beispiel einer Betriebsspannung veranschaulicht;
7 ein Schaubild ist, welches ein Konfigurationsbeispiel der in 5 veranschaulichten Spannungsanpassungseinheit veranschaulicht;
8A bis 8D Schaubilder sind, welche Vibrationszustände der Bedienungsfläche veranschaulichen;
9 ein Ablaufplan ist, welcher ein Verarbeitungsverfahren veranschaulicht, das durch die Schwingungssteuerung der Eingabeeinheit ausgeführt wird;
10 ein Ablaufplan ist, welcher einen Ablauf eines Frequenzkorrektur-Steuerungsverfahrens des in 9 dargestellten Schritts S2 veranschaulicht;
11 ein Ablaufplan ist, welcher einen Ablauf eines Amplitudenkorrektur-Steuerungsverfahrens des in 9 dargestellten Schritts S3 veranschaulicht; und
12 ein Schaubild ist, welches ein Beispiel einer Hardware-Konfiguration eines Computers veranschaulicht, welcher Funktionen der Anzeigevorrichtung realisiert.
BESCHREIBUNGEN VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Hierin werden im Folgenden eine beispielhafte Ausführungsform einer Eingabeeinheit, einer Anzeigevorrichtung und eines Vibrationszustands-Erfassungsverfahrens der Eingabeeinheit, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart werden, unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert erläutert. Die vorliegende Erfindung soll nicht auf die nachstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt sein.
1. Vibrationszustands-Erfassungsverfahren der Eingabeeinheit
1 ist ein Schaubild, welches ein Vibrationszustands-Erfassungsverfahren einer Eingabeeinheit gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 1 veranschaulicht, umfasst eine Eingabeeinheit gemäß einer Ausführungsform eine Bedienungseinheit, ein erstes bis viertes Vibrationselement und eine Steuerung und sie kann als ein Touchpad mit Vibrationsfunktion bezeichnet werden. Wie später beschrieben, kann die Eingabeeinheit auch als ein Touchpad mit Vibrationsfunktion in Kombination mit einer Anzeige, wie z. B. einer Flüssigkristallanzeige, verwendet werden.
Die Bedienungseinheit ist ein ebenes Element mit einer Informationseingabefunktion, beispielsweise eines elektrostatischen Kapazitätstyps. Die Bedienungseinheit umfasst eine Bedienungsfläche zum Erfassen einer Berührungsoperation (hierin im Folgenden als Benutzerberührungsoperation bezeichnet) eines Benutzers auf der Bedienungsfläche. Zum Beispiel berührt der Benutzer die Bedienungsfläche mit einem Finger oder einem Stylus-Pen und somit ist die Benutzerberührungsoperation ausgeführt.
Die ersten bis vierten Vibrationselemente umfassen beispielsweise piezoelektrische Elemente und sind durch einen Klebstoff oder Ähnliches an der Bedienungseinheit befestigt und können somit die Bedienungsfläche der Bedienungseinheit zum Vibrieren bringen. Daher können zum Beispiel in einem solchen Zustand, wenn ein Finger des Benutzers die Bedienungsfläche berührt, die ersten bis vierten Vibrationselemente zur Vibration gebracht werden, um den Finger des Benutzers eine Vibration spüren zu lassen.
Die Steuerung kann die Reibungskraft zwischen einem Finger des Benutzers und der Bedienungsfläche variieren, da zum Beispiel die ersten bis vierten Vibrationselemente in solch einem Zustand, wenn der Finger des Benutzers die Bedienungsfläche berührt, so vibrieren, dass die Bedienungsfläche im Ultraschall-Frequenzband eine Membran einer Luftschicht zwischen dem Finger des Benutzers und der Bedienungsfläche erzeugt. Wenn der Benutzer in diesem Zustand einen Finger bewegt, kann für den Finger das Berührungsgefühl gemäß der variierten Reibungskraft erzeugt werden.
In Bezug auf das in 1 veranschaulichte Beispiel sind für die Eingabeeinheit als eine Mehrzahl von Vibrationselementen die ersten bis vierten Vibrationselemente vorgesehen. Es ist jedoch ausreichend, dass die Anzahl der Vibrationselemente zwei oder mehr beträgt, die Anzahl derselben ist nicht auf das in 1 veranschaulichte Beispiel beschränkt.
Wenn eine vorgegebene Benutzerberührungsoperation auf der Bedienungsfläche erfasst wird, bringt die Steuerung der Eingabeeinheit die ersten bis vierten Vibrationselemente zum Vibrieren. Hierdurch kann die Steuerung der Eingabeeinheit den Benutzer durch die Vibration der Bedienungsfläche benachrichtigen, dass sie eine Eingabeoperation des Benutzers in die Eingabeeinheit annimmt. Außerdem variiert die Steuerung den Vibrationszustand (zum Beispiel die Vibrationsfrequenz, den Vibrationszyklus, die Vibrationsstärke usw.), um dem Benutzer, der die Bedienungsfläche bedient, verschiedene Berührungsgefühle zu geben.
Übrigens kann es beispielsweise aufgrund der Alterungsveränderung oder der Temperaturcharakteristik eines Teils (zum Beispiel des Vibrationselements, der Bedienungseinheit, des Klebstoffs, mit dem das Vibrationselement an der Bedienungseinheit befestigt ist, usw.) der Eingabeeinheit sein, dass die Vibration der Bedienungsfläche nicht ausreichend ist. Deswegen erfasst in solch einem Zustand, wenn einige (nämlich eines oder mehrere) der ersten bis vierten Vibrationselemente die Bedienungsfläche zum Vibrieren bringen, die Steuerung der Eingabeeinheit die Vibration der Bedienungsfläche unter Verwendung eines verbleibenden mindestens einen der Vibrationselemente (nämlich mindestens eines der anderen Vibrationselemente).
Beispielsweise kann die Steuerung, wie in 1 veranschaulicht, den Vibrationszustand der Bedienungsfläche auf der Basis der Ausgabespannung des vierten Vibrationselements erfassen, während sie die Betriebsspannung an die ersten bis dritten Vibrationselemente anlegt, um die Bedienungsfläche zum Vibrieren zu bringen.
Hierdurch kann erfasst werden, ob sich der Vibrationszustand der Bedienungsfläche ändert, beispielsweise durch die Alterung oder die Temperaturcharakteristik eines Teils der Eingabeeinheit. Außerdem kann, da das Vibrationselement, das zum Bringen der Bedienungsfläche zum Vibrieren verwendet wird, doppelt verwendet wird als das Vibrationselement, das zum Erfassen der Vibration der Bedienungsfläche verwendet wird, vermieden werden, dass ein separates Teil hinzugefügt wird, mit welchem die Vibration der Bedienungsfläche erfasst wird, und so kann der Vibrationszustand der Eingabeeinheit erfasst werden und gleichzeitig können die Kosten und die Anzahl der Teile gering gehalten werden.
Überdies kann der Vibrationszustand durch Ändern der Kombination der Vibrationselemente aus der Mehrzahl von Vibrationselementen, welche die Bedienungsfläche zum Vibrieren bringen, und der Vibrationselemente, welche die Vibration der Bedienungsfläche erfassen, der Vibrationszustand durch jedes der Vibrationselemente erfasst werden. Beispielsweise kann ein Zustand der Verschlechterung oder des Versagens der ersten bis vierten Vibrationselemente zum Beispiel erfasst werden durch sequentielles Wechseln der ersten bis vierten Vibrationselemente, eines nach dem anderen, als das Vibrationselement, welches den Vibrationszustand der Bedienungsfläche erfasst.
Wenn der Vibrationszustand der Bedienungsfläche beispielsweise gegenüber dem bei Produktversendung variiert, kann der Vibrationszustand der Eingabeeinheit durch Anpassen der Betriebsspannung korrigiert werden, mit welcher die Vibrationselemente betrieben werden, so dass die Vibrationsstärke des Vibrationszustands der Bedienungsfläche konstant ist. So kann die Produktqualität der Eingabeeinheit verbessert werden.
Hierin wird im Folgenden die Eingabeeinheit gemäß der Ausführungsform detaillierter erläutert. Die Anzeigevorrichtung, in welcher die Eingabeeinheit mit der Anzeige kombiniert ist, wird nachstehend als ein Beispiel beschrieben. Die Anzeigevorrichtung ist hier beispielhaft als eine Navigationsvorrichtung dargestellt, die an einem Fahrzeug angebracht ist, sie kann jedoch auch ein Smartphone, ein Tablet, ein Personal Computer usw. sein.
2. Anzeigevorrichtung
2 ist ein Schaubild, welches eine Konfiguration einer Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 2 veranschaulicht, umfasst eine Anzeigevorrichtung 1 eine Anzeige 10, eine Anzeigesteuerung 11 und eine Eingabeeinheit 12.
2.1. Anzeige
Die Anzeige 10 umfasst beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige oder eine organische lichtemittierende Anzeige (organische EL-Anzeige) zum Anzeigen eines Bildes auf der Grundlage der Daten des Bildes, welches aus der Anzeigesteuerung 11 ausgegeben wird. So kann dem Benutzer ein Bild präsentiert werden, welches aus der Anzeigesteuerung 11 ausgegeben wird.
2.2. Anzeigesteuerung
Die Anzeigesteuerung 11 erzeugt ein auf der Anzeige 10 anzuzeigendes Bild beispielsweise auf der Grundlage einer Eingabeoperation durch den Benutzer, welche von der Eingabeeinheit 12 angenommen wird. Die Anzeigesteuerung 11 gibt die Daten des erzeugten Bildes an die Anzeige 10 aus.
2.3. Eingabeeinheit
Die Eingabeeinheit 12 nimmt eine Eingabeoperation des Benutzers in die Anzeigevorrichtung 1 an und gibt ein Signal gemäß der Eingabeoperation des Benutzers an die Anzeigesteuerung 11 aus. Die Eingabeeinheit 12 umfasst eine Bedienungseinheit 21, eine Vibrationseinheit 22 und eine Steuerung 23.
2.3.1. Bedienungseinheit
Die Bedienungseinheit 21 ist zum Beispiel ein ebenes Element mit einer Informationseingabefunktion eines elektrostatischen Kapazitätstyps. Überdies ist es ausreichend, dass die Bedienungseinheit 21 eine Konfiguration aufweist, in welcher die Bedienungsfläche enthalten ist, welche die Berührung des Benutzers erfassen kann, die jedoch nicht auf einen elektrostatischen Kapazitätstyp beschränkt ist, zum Beispiel kann eine Bedienungseinheit eines Infrarot-Typs, eines Widerstandsfilm-Typs usw. eingesetzt werden, welche eine Berührung des Benutzers erfasst.
3 ist eine schematische Vorderansicht, welche die Anzeigevorrichtung 1 veranschaulicht. Wie in 3 veranschaulicht, ist an der Vorderseite der Bedienungseinheit 21 eine Bedienungsfläche 27 angeordnet, über welche die Eingabeoperation durch den Benutzer angenommen wird. Wenn der Benutzer die Bedienungsfläche 27 berührt, gibt die Bedienungseinheit 21 den erfassten Wert gemäß der Berührungsposition des Benutzers an einen Operationsdetektor 24 aus.
2.3.2. Vibrationseinheit
Die Vibrationseinheit 22 umfasst erste bis vierte Vibrationselemente 31 bis 34 (welche hierin im Folgenden zusammenfassend als Vibrationselemente 30 bezeichnet sein können). Die Vibrationselemente 30 umfassen piezoelektrische Stellglieder, z. B. piezoelektrische Elemente (Piezoelemente), um die Bedienungseinheit 21 durch Ausdehnen und Zusammenziehen durch die Wechselspannung, die von einer Vibrationssteuerung 26 zugeführt wird, zum Vibrieren zu bringen.
Die Bedienungseinheit 21 kann wirksam zum Vibrieren gebracht werden, wenn die Vibrationsfrequenz der Vibrationselemente 30 auf die Resonanzfrequenz der Bedienungseinheit 21 eingestellt ist. Die Vibrationsfrequenz der Vibrationselemente 30 liegt beispielsweise im Ultraschallwellenband, sie kann jedoch auch eine andere Frequenz als die des Ultraschallwellenbands sein.
4 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A', die in 3 dargestellt ist. Wie in 3 und 4 veranschaulicht, sind die ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 auf der Rückseite der Bedienungseinheit 21 durch einen Klebstoff oder Ähnliches am Randteil der Bedienungsfläche 27 der Bedienungseinheit 21 befestigt. 4 ist eine schematische Ansicht, welche ein Anordnungsbeispiel der Bedienungsfläche 27 und der Vibrationselemente 30 veranschaulicht, und daher sind die Anzeigesteuerung 11 und die Steuerung 23 nur so dargestellt, dass sie innerhalb der Anzeigevorrichtung 1 angeordnet sind.
Die Anzahl und Anordnung der in 2 bis 4 dargestellten Vibrationselemente 30 sind ein Beispiel und nicht darauf beschränkt. Die Anzahl der Vibrationselemente 30 kann beispielsweise zwei oder drei betragen. Überdies kann die Anzahl der Vibrationselemente 30 fünf oder mehr betragen. Beispielsweise sind jeweils zwei der Vibrationselemente 30 am rechten und linken Ende der in 3 dargestellten Bedienungseinheit 21 angeordnet und ein jeweiliges der entsprechenden zwei ist auf der oberen und unteren Seite der Bedienungseinheit 21 angeordnet, jedoch können die Vibrationselemente 30 eine Konfiguration aufweisen, bei welcher jeweils eines von ihnen am rechten und linken Ende der in 3 dargestellten Bedienungseinheit 21 angeordnet ist.
Hier wird der Fall erläutert, dass piezoelektrische Elemente als die Vibrationselemente 30 eingesetzt werden, jedoch ist es, nicht darauf beschränkt, ausreichend, dass die Vibrationselemente 30 ein Element umfassen, welches die Bedienungsfläche 27 mit einer vorgegebenen Frequenz (beispielsweise im Ultraschallwellenband) zum Vibrieren bringt und außerdem ein Signal (Spannung oder Strom) ausgibt, welches dem Vibrationszustand der Bedienungsfläche 27 entspricht.
2.3.3. Steuerung
Die Steuerung 23 erfasst die Benutzeroperation auf der Bedienungsfläche 27 der Bedienungseinheit 21 (vgl. 3 und 4), um das Erfassungsergebnis der Anzeigesteuerung 11 zu melden. Außerdem steuert die Steuerung 23 die Vibration der Bedienungsfläche 27 der Bedienungseinheit 21.
Die Steuerung 23 umfasst einen Mikrocomputer, welcher eine Zentralprozessoreinheit (CPU), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Eingabe/Ausgabe-Anschluss usw. und verschiedene Schaltungen umfasst. Die CPU des Mikrocomputers realisiert die nachfolgend noch erwähnte Steuerung durch Laden und Ausführen eines im ROM gespeicherten Programms.
Die Steuerung 23 umfasst den Operationsdetektor 24, einen Vibrationsdetektor 24 und eine Vibrationssteuerung 26. Beispielsweise lädt die CPU das Programm und führt es aus und so werden Funktionen des Operationsdetektors 24, des Vibrationsdetektors 24 und der Vibrationssteuerung 26 realisiert.
Überdies können sowohl der Operationsdetektor 24, der Vibrationsdetektor 24 als auch die Vibrationssteuerung 26 teilweise oder vollständig aus Hardware bestehen, z. B. einer Anwendungsspezifischen Integrierten Schaltung (ASIC) oder einem Feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA).
2.3.3.1. Operationsdetektor
Der Operationsdetektor 24 erfasst die Berührungsposition des Benutzers für die Bedienungsfläche 27 auf der Grundlage des von der Bedienungseinheit 21 ausgegebenen erfassten Wertes. Zum Beispiel erfasst der Operationsdetektor 24 die Berührungsposition des Benutzers in einem vorgegebenen Zyklus. Der Operationsdetektor 24 bestimmt auf der Grundlage der Berührungsposition des Benutzers, ob der Benutzer eine vorgegebene Operation auf der Bedienungsfläche 27 ausführt.
Beispielsweise erfasst der Operationsdetektor 24 die Benutzeroperation, wie. z. B. eine Scroll-Operation, eine Blätter-Operation, eine Tipp-Operation oder eine Gesten-Operation, auf der Bedienungsfläche 27. Der Operationsdetektor 24 meldet das Erfassungsergebnis der Benutzeroperation auf der Bedienungsfläche 27 der Anzeigesteuerung 11 und der Vibrationssteuerung 26.
2.3.3.2. Vibrationsdetektor
Der Vibrationsdetektor 25 erfasst die Vibrationszustände der ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34. Der Vibrationsdetektor 25 kann die Vibrationszustände der ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 beispielsweise auf der Grundlage von Ausgabespannungen Vd1 bis Vd4 (die hierin im Folgenden als Ausgabespannungen Vd bezeichnet sein können) der ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 erfassen.
In einem solchen Zustand, wenn die Betriebsspannung Vs an einige Vibrationselemente 30 der ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 angelegt ist und darüber hinaus an die restlichen Vibrationselemente 30 nicht angelegt ist, werden die Ausgabespannungen Vd aus den restlichen Vibrationselementen 30 ausgegeben.
5 ist ein Schaubild, welches ein Konfigurationsbeispiel des Vibrationsdetektors 25 und der Vibrationssteuerung 26 veranschaulicht. Wie in 5 veranschaulicht, umfasst der Vibrationsdetektor 25 erste bis vierte Spannungsdetektoren 71 bis 74. Der erste Spannungsdetektor 71 erfasst eine Amplitude Vdm1 der Ausgabespannung Vd1 des ersten Vibrationselements 31, der zweite Spannungsdetektor 72 erfasst eine Amplitude Vdm2 der Ausgabespannung Vd2 des zweiten Vibrationselements 32.
Der dritte Spannungsdetektor 73 erfasst eine Amplitude Vdm3 der Ausgabespannung Vd3 des dritten Vibrationselements 33 und der vierte Spannungsdetektor 74 erfasst eine Amplitude Vdm1 der Ausgabespannung Vd4 des vierten Vibrationselements 34.
2.3.3.3. Elementsteuerung
Die Vibrationssteuerung 26 kann beispielsweise in einen Vibrationsmodus (ein Beispiel für einen ersten Modus) und einen Korrekturmodus (ein Beispiel für einen zweiten Modus) schalten und diese ausführen. Der Vibrationsmodus ist ein Betriebsmodus, in welchem die ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 so betrieben werden, das sie die Bedienungsfläche 27 gemäß der Benutzeroperation auf der Bedienungsfläche 27 zum Vibrieren bringen.
Wenn beispielsweise durch den Operationsdetektor 24 eine vorgegebene Benutzeroperation (zum Beispiel eine Scroll-Operation, eine Blätter-Operation, eine Tipp-Operation, eine Gesten-Operation usw.) auf der Bedienungsfläche 27 erfasst wird, betreibt die Vibrationssteuerung 26 die ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34. Außerdem kann die Vibrationssteuerung 26 ebenfalls die ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 betreiben, wenn durch den Operationsdetektor 24 als eine vorgegebene Benutzeroperation auf der Bedienungsfläche 27 die Berührung der Bedienungsfläche 27 durch den Benutzer erfasst wird.
Der Korrekturmodus ist ein Betriebsmodus, in welchem in einem Zustand, wenn die Bedienungsfläche 27 durch mindestens ein Vibrationselement 30 der ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 zum Vibrieren gebracht wird, die Vibration der Bedienungsfläche 27 unter Verwendung des restlichen mindestens einen der Vibrationselemente 30 erfasst wird.
Wie in 5 veranschaulicht, umfasst die Vibrationssteuerung 26 erste bis vierte Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 (hierin im Folgenden als Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 50 bezeichnet), eine Ausgabesteuerung 55, eine Schalteinheit 56 und eine Spannungsanpassungseinheit 57. Die entsprechenden ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 erzeugen die Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 (hierin im Folgenden zusammenfassend als Betriebsspannungen Vs bezeichnet) gemäß dem Amplitudenwert und der Frequenz, die durch die Spannungsanpassungseinheit 57 eingestellt werden.
6 ist ein Schaubild, welches ein Beispiel für die Betriebsspannung Vs veranschaulicht. Wie in 6 veranschaulicht, ist die Betriebsspannung Vs die Wechselspannung, deren Frequenz eine Frequenz fs ist und deren Amplitude die Amplitude Vm ist. Die in 6 veranschaulichte Betriebsspannung Vs ist die Spannung einer Sinuswelle, jedoch kann die Betriebsspannung Vs auch die Spannung einer Dreieckswelle, einer Impulswelle usw. sein.
Im Vibrations- und im Korrekturmodus steuert die Ausgabesteuerung 55 die Schalteinheit 56, aus den Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4, die von den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 erzeugt werden, die Betriebsspannung Vs auszuwählen, die an die Vibrationseinheit 22 auszugeben ist. Die Schalteinheit 56 umfasst Schalter 61 bis 64.
Die Ausgabesteuerung 55 legt die Betriebsspannung Vs1, welche von dem ersten Spannungsgenerator für angelegte Spannung 51 erzeugt wird, an das erste Vibrationselement 31 an, indem sie den Schalter 61 auf EIN schaltet, und bewirkt so, dass das erste Vibrationselement 31 vibriert. Die Ausgabesteuerung 55 legt die Betriebsspannung Vs2, welche von dem zweiten Spannungsgenerator für angelegte Spannung 52 erzeugt wird, an das zweite Vibrationselement 32 an, indem sie den Schalter 62 auf EIN schaltet, und bewirkt so, dass das zweite Vibrationselement 32 vibriert.
Die Ausgabesteuerung 55 legt die Betriebsspannung Vs3, welche von dem dritten Spannungsgenerator für angelegte Spannung 53 erzeugt wird, an das dritte Vibrationselement 33 an, indem sie den Schalter 63 auf EIN schaltet, und bewirkt so, dass das dritte Vibrationselement 33 vibriert. Die Ausgabesteuerung 55 legt die Betriebsspannung Vs4, welche von dem vierten Spannungsgenerator für angelegte Spannung 54 erzeugt wird, an das vierte Vibrationselement 34 an, indem sie den Schalter 64 auf EIN schaltet, und bewirkt so, dass das vierte Vibrationselement 34 vibriert.
Wenn beispielsweise der Betriebsmodus der Vibrationsmodus ist, steuert die Ausgabesteuerung 55 die Schalteinheit 56, alle Schalter 61 bis 64 auf EIN zu schalten. Dadurch werden die Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 entsprechend in die ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 eingegeben.
Wenn beispielsweise der Betriebsmodus der Korrekturmodus ist, steuert die Ausgabesteuerung 55 die Schalteinheit 56, von den Schaltern 61 bis 64 die auf EIN zu schaltenden Schalter und die auf AUS zu schaltenden Schalter gemäß einer vorgegebenen Regel zu schalten.
Beispielsweise wird einer der Schalter 61 bis 64, der auf AUS zu schalten ist, durch einen anderen Schalter ersetzt, der auf AUS zu schalten ist. Dadurch wird die Betriebsspannung Vs in ein Vibrationselement 30 der ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 nicht eingegeben und auf diese Weise wird das Vibrationselement 30, in welches die Betriebsspannung Vs nicht eingegeben wird, geändert. So können einige der Vibrationselemente 30 als Vibrationselemente verwendet werden, welche die Bedienungsfläche 27 zum Vibrieren bringen, und außerdem können die restlichen Vibrationselemente 30 als Vibrationselemente verwendet werden, welche die Vibration der Bedienungsfläche 27 erfassen.
Überdies kann die Ausgabesteuerung 55 die ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 steuern. Wenn beispielsweise der Betriebsmodus der Korrekturmodus ist, kann die Ausgabesteuerung 55 von den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 den Betrieb der Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 50 auf EIN schalten, welche die Betriebsspannungen Vs erzeugen, die an die Vibrationseinheit 22 auszugeben sind, und kann ferner die restlichen Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 50 auf AUS schalten.
Wenn der Betrieb der Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 50 durch die Ausgabesteuerung 55 auf AUS geschaltet ist, können die Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 50 die Ausgabe auf hohe Impedanz schalten. In diesem Fall weist die Ausgabesteuerung 55 Funktionen der Schalteinheit 56 auf und die Schalteinheit 56, die in 5 dargestellt ist, muss nicht bereitgestellt werden.
Die Spannungsanpassungseinheit 57 passt die Amplitude und die Frequenz der Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 an, die von den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 erzeugt werden. Die Spannungsanpassungseinheit 57 stellt beispielsweise im Anfangszustand die Anfangswerte der Amplitude und der Frequenz der Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 in den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 ein.
Die Spannungsanpassungseinheit 57 kann den Vibrationszustand der Bedienungsfläche 27 durch die ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 auf der Grundlage der Amplituden Vdm1 bis Vdm4 der Ausgabespannungen Vd1 bis Vd4 erfassen und kann auf der Grundlage des Vibrationszustands ferner die Amplituden und die Frequenzen der Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 anpassen. Die Verarbeitung wird beispielsweise in einem Zyklus (zum Beispiel einmal täglich) oder beim Starten der Anzeigevorrichtung 1 ausgeführt.
7 ist ein Schaubild, welches ein Konfigurationsbeispiel der Spannungsanpassungseinheit 57 veranschaulicht. Die in 7 veranschaulichte Spannungsanpassungseinheit 57 umfasst einen Anfangswertspeicher 81, eine Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 und eine Korrekturberechnungseinheit 83.
Der Anfangswertspeicher 81 speichert Anfangsamplitudenwerte Vmo1 bis Vmo4 der Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 und Anfangsfrequenzwerte fso1 bis fso4 der Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4. Die Anfangsamplitudenwerte Vmo1 bis Vmo4 und die Anfangsfrequenzwerte fso1 bis fso4 sind beispielsweise Anfangswerte der Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4, welche bei der Herstellung der Anzeigevorrichtung 1 angepasst werden, und werden zum Beispiel bei der Herstellung oder bei der Fabrikversendung der Anzeigevorrichtung 1 eingestellt.
Die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 stellt die Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 und die Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 in den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 ein. Speziell stellt die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 den Amplitudeneinstellungswert Vm1 und den Frequenzeinstellungswert fs1 in dem ersten Spannungsgenerator für angelegte Spannung 51 ein. Hieraus erzeugt der erste Spannungsgenerator für angelegte Spannung 51 die Betriebsspannung Vs1 und gibt diese aus, so dass die Amplitude und die Frequenz mit dem Amplitudeneinstellungswert Vm1 und dem Frequenzeinstellungswert fs1 übereinstimmen.
Die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 stellt den Amplitudeneinstellungswert Vm2 und den Frequenzeinstellungswert fs2 in dem zweiten Spannungsgenerator für angelegte Spannung 52 ein. Hieraus erzeugt der zweite Spannungsgenerator für angelegte Spannung 52 die Betriebsspannung Vs2 und gibt diese aus, so dass die Amplitude und die Frequenz mit dem Amplitudeneinstellungswert Vm2 und dem Frequenzeinstellungswert fs2 übereinstimmen.
Die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 stellt den Amplitudeneinstellungswert Vm3 und den Frequenzeinstellungswert fs3 in dem dritten Spannungsgenerator für angelegte Spannung 53 ein. Hieraus erzeugt der dritte Spannungsgenerator für angelegte Spannung 53 die Betriebsspannung Vs3 und gibt diese aus, so dass die Amplitude und die Frequenz mit dem Amplitudeneinstellungswert Vm3 und dem Frequenzeinstellungswert fs3 übereinstimmen.
Die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 stellt den Amplitudeneinstellungswert Vm4 und den Frequenzeinstellungswert fs4 in dem vierten Spannungsgenerator für angelegte Spannung 54 ein. Hieraus erzeugt der vierte Spannungsgenerator für angelegte Spannung 54 die Betriebsspannung Vs4 und gibt diese aus, so dass die Amplitude und die Frequenz mit dem Amplitudeneinstellungswert Vm4 und dem Frequenzeinstellungswert fs4 übereinstimmen.
Die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 stellt im Anfangszustand die Anfangsamplitudenwerte Vmo1 bis Vmo4 und die Anfangsfrequenzwerte fso1 bis fso4 ein, welche im Anfangswertspeicher 81 gespeichert sind, in den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 als die Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 und die Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 ein.
Als Nächstes stellt, wenn der Vibrationsmodus der Betriebsmodus ist, die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 die Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 und die Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 in den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 ein. Wenn die Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 und die Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 auf der Grundlage der Berechnung der Korrekturberechnungseinheit 83 geändert werden, stellt die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 die geänderten Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 und die geänderten Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 in den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 ein.
Beispielsweise stellt die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 die Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4, welche von der Korrekturberechnungseinheit 83 geändert werden, in den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 ein. Die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 ändert die Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 auf der Grundlage zweiter Amplitudenanpassungskoeffizienten Km1 bis Km4, welche von der Korrekturberechnungseinheit 83 gemeldet werden, um die geänderten Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 in den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 einzustellen.
Die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 stellt in einem Frequenzkorrektur-Steuerungsverfahren im Korrekturmodus die Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 in den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 ein, während sie um einen vorgegebenen Wert Δfs verschoben werden.
So werden von den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 die Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 ausgegeben, deren Frequenzen um einen vorgegebenen Wert Δfs geändert sind. Es ist zu bevorzugen, dass die Frequenzen der Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4, welche gleichzeitig von den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 ausgegeben werden, dieselben sind, jedoch müssen die Frequenzen der Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 nicht notwendigerweise vollständig dieselben sein.
Die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 multipliziert in einem Amplitudenkorrektur-Steuerungsverfahren des Korrekturmodus die Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 entsprechend mit den ersten Amplitudenanpassungskoeffizienten Kn1 bis Kn4 und stellt das multiplizierte Ergebnis in den ersten bis vierten Spannungsgeneratoren für angelegte Spannung 51 bis 54 als neue Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 ein.
Die ersten Amplitudenanpassungskoeffizienten Kn1 bis Kn4 (> 1) werden auf die Werte eingestellt, welche die Differenz der Vibrationsstärke durch die Differenz zwischen der Anzahl der Vibrationselemente 30, die im Vibrationsmodus zum Vibrieren gebracht werden, und der Anzahl der Vibrationselemente 30, die im Korrekturmodus zum Vibrieren gebracht werden, ausgleichen. Mit anderen Worten, die ersten Amplitudenanpassungskoeffizienten Kn1 bis Kn4 werden so eingestellt, dass sich die Vibrationsstärke der Bedienungsfläche 27 der Bedienungseinheit 21 zwischen dem Vibrationsmodus und dem Korrekturmodus nicht unterscheidet.
Wie nachstehend noch beschrieben wird, kann im Amplitudenkorrektur-Steuerungsverfahren des Korrekturmodus die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 so eingestellt sein, dass die Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 nicht geändert werden. In diesem Fall kann die Korrekturberechnungseinheit 83 die zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km1 bis Km4 so erzeugen, dass sie die Differenz der Vibrationsstärke zwischen dem Vibrationsmodus und dem Korrekturmodus ausgleichen.
Die Korrekturberechnungseinheit 83 wählt im Frequenzkorrektur-Steuerungsverfahren des Korrekturmodus die Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 auf der Grundlage der Amplituden Vdm1 bis Vdm4 aus, welche durch den Vibrationsdetektor 25 erfasst werden. Beispielsweise kann die Korrekturberechnungseinheit 83 als die Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 die Frequenz der Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 auswählen, welche den Mittelwert der Amplituden Vdm1 bis Vdm4 maximieren.
Daher können beispielsweise, auch wenn sich die Resonanzfrequenz der Bedienungseinheit 21 durch die Temperaturänderung der Bedienungseinheit 21 verändert, die Frequenzen der Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 an die Resonanzfrequenz der Bedienungseinheit 21 angepasst werden und somit kann die Bedienungseinheit 21 wirksam zum Vibrieren gebracht werden.
Überdies kann die Korrekturberechnungseinheit 83 beispielsweise als die Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 die Frequenzen der Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 auswählen, bei welchen eine oder mehrere der Amplituden Vdm1 bis Vdm4 ein lokales Maximum oder ein Maximum wird.
Auch kann die Korrekturberechnungseinheit 83 beispielsweise als die Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 die Frequenzen der Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 auswählen, bei welchen ein Mittelwert Vdmav der Amplituden Vdm1 bis Vdm4 oder eine oder mehrere der Amplituden Vdm1 bis Vdm4 einen Schwellenwert erreicht oder übersteigt.
Im Frequenzkorrektur-Steuerungsverfahren des Korrekturmodus stellt die Korrekturberechnungseinheit 83 nach dem Auswählen der Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 die ausgewählten Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 in der Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 ein. Aus dieser können die Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 ausgegeben werden, deren Frequenzen mit den Frequenzeinstellungswerten fs1 bis fs4 übereinstimmen, welche von der Korrekturberechnungseinheit 83 angepasst werden.
Außerdem kann die Korrekturberechnungseinheit 83 auch der Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 Differenzen Δfs1 bis Δfs4 zwischen den ausgewählten Frequenzeinstellungswerten fs1 bis fs4 und den Frequenzeinstellungswerten fs1 bis fs4 melden. In diesem Fall erzeugt die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 die Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 durch entsprechendes Addieren der Differenzen Δfs1 bis Δfs4 zu den Frequenzeinstellungswerten fs1 bis fs4.
Die Korrekturberechnungseinheit 83 berechnet in einem Spannungskorrektur-Steuerungsverfahren des Korrekturmodus die zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km1 bis Km4, welche die Amplituden der Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 korrigieren, auf der Grundlage der Amplituden Vdm1 bis Vdm4, welche von dem Vibrationsdetektor 25 erfasst werden.
Beispielsweise kann die Korrekturberechnungseinheit 83 Verhältnisse entsprechender Amplituden Vdm1 bis Vdm4 zu den Anfangsamplitudenwerten Vmo1 bis Vmo4 als die zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km1 bis Km4 herleiten. Zum Beispiel kann die Korrekturberechnungseinheit 83 die zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km1 bis Km4 durch Berechnen der folgenden Gleichungen (1) bis (4) herleiten. Km1 = Vmo1/Vdm1 (1) Km2 = Vmo2/Vdm2 (2) Km3 = Vmo3/Vdm3 (3) Km4 = Vmo4/Vdm4 (4)
In diesem Fall kann die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 die neuen Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 durch Multiplizieren der entsprechenden Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 mit den zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km1 bis Km4 aktualisieren.
In dem vorstehend angeführten Beispiel ist die Amplitude Vdm der Betriebsspannung Vs, welche eine Vibrationsstärke A (die Vibrationsstärke A ist beliebig) auf der Bedienungsfläche 27 erzeugt, als dieselbe wie die Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd beschrieben, die durch die Vibrationsstärke A erzeugt wird, jedoch können diese manchmal verschieden sein. In diesem Fall kann die Korrekturberechnungseinheit 83 die zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km bis Km4 unter Berücksichtigung der Differenz der entsprechenden Beziehung zwischen der Amplitude Vdm der Betriebsspannung Vs und der Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd bei der Vibrationsstärke A erzeugen.
Beispielsweise kann die Korrekturberechnungseinheit 83 ein Verhältnis Dm der Amplitude Vdm der Betriebsspannung Vs zu der Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd bei der Vibrationsstärke A als einen Anpassungskoeffizienten Kmd einstellen und kann die zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km1 bis Km4 durch Berechnen der folgenden Gleichungen (5) bis (8) herleiten. Außerdem ist, da es ausreichend ist, dass die Differenz der entsprechenden Beziehung zwischen der Amplitude Vdm der Betriebsspannung Vs und der Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd ausgeglichen wird, die Erzeugung der zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km1 bis Km4 nicht auf die folgenden Gleichungen (5) bis (8) beschränkt. Km1 = Dm × Vmol/Vdm1 (5) Km2 = Dm × Vmo2/Vdm2 (6) Km3 = Dm × Vmo3/Vdm3 (7) Km4 = Dm × Vmo4/Vdm4 (8)
Wenn die Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 im Amplitudenkorrektur-Steuerungsverfahren im Korrekturmodus die Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 nicht ändert, kann die Korrekturberechnungseinheit 83 die zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km1 bis Km4 so erzeugen, dass die Differenz der Vibrationsstärke zwischen dem Vibrationsmodus und dem Korrekturmodus ausgeglichen wird. In diesem Fall kann die Korrekturberechnungseinheit 83 die rechten Seiten der Gleichungen (1) bis (4) mit den Koeffizienten K1 bis K4 multiplizieren, welche die Differenz der Schwingungsstärke zwischen dem Vibrationsmodus und dem Korrekturmodus ausgleichen, und kann auch die rechten Seiten der Gleichungen (5) bis (8) mit den Koeffizienten K1 bis K4 multiplizieren.
In dem vorstehend angeführten Beispiel leitet die Korrekturberechnungseinheit 83 die zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km1 bis Km4 auf der Grundlage von Verhältnissen der entsprechenden Anfangsamplitudenwerte Vmo1 bis Vmo4 zu den Amplituden Vdm1 bis Vdm4 her, ein Berechnungsverfahren der zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km1 bis Km4 ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Beispielsweise kann die Korrekturberechnungseinheit 83 die zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km1 bis Km4 auf der Grundlage von Verhältnissen des Mittelwerts Vmoav der Anfangsamplitudenwerte Vmo1 bis Vmo4 zum Mittelwert Vdmav der Amplituden Vdm1 bis Vdm4 herleiten. Zum Beispiel kann die Korrekturberechnungseinheit 83 die zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km1 bis Km4 (welche hierin im Folgenden zusammenfassend als zweite Amplitudenanpassungskoeffizienten Km bezeichnet sein können) durch Berechnen der folgenden Gleichung (9) oder der folgenden Gleichung (10) herleiten. Km = Vmoav/Vdmav (9) Km = Dm × Vmoav/Vdmav (10)
Außerdem kann die Korrekturberechnungseinheit 83 auch, ohne die vorstehend angeführte Berechnung durchzuführen, zuvor eingestellte zweite Amplitudenanpassungskoeffizienten Km in der Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 einstellen, beispielsweise auf der Grundlage der vom Vibrationsdetektor 25 erfassten Amplituden Vdm1 bis Vdm4.
Wenn beispielsweise der Mittelwert Vdmav der Amplituden Vdm1 bis Vdm4 einen Schwellenwert TH erreicht oder unterschreitet, kann die Korrekturberechnungseinheit 83 einen zuvor eingestellten festen Koeffizienten Ko in der Einstellungswert-Ausgabeeinheit 82 als den zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km einstellen.
Es können mehrere Schwellenwerte TH eingestellt werden, die mit dem Mittelwert Vdmav zu vergleichen sind, und außerdem können zuvor die festen Koeffizienten Ko eingestellt werden, welche sich in mehreren Stufen unterscheiden. Beispielsweise umfasst die Korrekturberechnungseinheit 83 erste bis dritte Schwellenwerte TH1 bis TH3 und erste bis dritte feste Koeffizienten Ko1 bis Ko3.
Wenn in diesem Fall der Mittelwert Vdmav kleiner als der erste Schwellenwert TH1 und größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert TH2 ist, stellt die Korrekturberechnungseinheit 83 einen ersten festen Koeffizienten Ko1 als den zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km ein. Wenn der Mittelwert Vdmav kleiner als der zweite Schwellenwert TH2 und größer oder gleich dem dritten Schwellenwert TH3 ist, stellt die Korrekturberechnungseinheit 83 den zweiten festen Koeffizienten Ko2 (> Ko1) als den zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km ein. Wenn der Mittelwert Vdmav kleiner als der dritte Schwellenwert TH3 ist, stellt die Korrekturberechnungseinheit 83 den dritten festen Koeffizienten Ko3 (> Ko2) als den zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km ein.
In dem Amplitudenkorrektur-Steuerungsverfahren erfasst die Vibrationssteuerung 26, ob die Anomalie in einem der ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 vorliegt, auf der Grundlage der Amplituden Vdm1 bis Vdm4 der Ausgabespannungen Vd1 bis Vd4.
Beispielsweise wird angenommen, dass das erste Vibrationselement 31 nicht funktioniert oder die Anomalie in einem Klebezustand zwischen dem ersten Vibrationselement 31 und der Bedienungseinheit 21 vorliegt. In diesem Fall wird die Amplitude Vdm1 der Ausgabespannung Vd1 kleiner oder gleich dem Schwellenwert Vth oder der Mittelwert der Amplituden Vdm (außer Vdm1) in einem solchen Fall, dass das erste Vibrationselement 31 zum Vibrieren gebracht wird, wird mindestens um einen vorgegebenen Wert kleiner als der Mittelwert der Amplituden Vdm2 bis Vdm4 in einem solchen Fall, dass das erste Vibrationselement nicht zum Vibrieren gebracht wird.
Wenn die Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd kleiner oder gleich dem Schwellenwert Vth ist, kann die Spannungsanpassungseinheit 57 der Vibrationssteuerung 26 bestimmen, dass die Anomalie in dem Vibrationselement 30 vorliegt, das der Ausgabespannung Vd entspricht. Wenn der Mittelwert der Amplituden Vdm im Fall des Vibrierens mindestens um einen vorgegebenen Wert kleiner ist als im Fall des Nichtvibrierens, kann die Spannungsanpassungseinheit 57 der Vibrationssteuerung 26 bestimmen, dass die Anomalie in Bezug auf jedes der Vibrationselemente 30 vorliegt.
Im Folgenden wird die Veränderung des Vibrationszustands der Bedienungsfläche 27 durch die Ausführung des Korrekturmodus erläutert. 8A bis 8D sind Schaubilder, welche Vibrationszustände der Bedienungsfläche 27 veranschaulichen. Wie in 8A veranschaulicht, vibriert die Bedienungsfläche 27 mit der Vibrationsstärke M1, wenn sich die Vibrationseinheit 22 in einem Ausgangszustand befindet. Die Vibrationssteuerung 26 beginnt, die Betriebsspannungen Vs an die Vibrationseinheit 22 anzulegen, beispielsweise auf der Grundlage einer Benutzeroperation auf der Bedienungseinheit 21. Hierdurch wird die Vibration der Bedienungsfläche 27 gestartet.
Wenn sich die Vibrationseinheit 22 in einem abgenutzten Zustand befindet oder wenn Eigenschaften der Vibrationseinheit 22 durch Temperaturänderung variieren, wie in 8B veranschaulicht, vibriert die Bedienungsfläche 27 manchmal mit einer Vibrationsstärke M2, die geringer ist als die Vibrationsstärke M1.
Deswegen führt, wie in 8C veranschaulicht, die Vibrationssteuerung 26 den Korrekturmodus aus, bevor sie den Vibrationsmodus ausführt, um die Amplitude Vm und die Frequenz fs der Betriebsspannung Vs anzupassen, die an die Vibrationselemente 30 der Vibrationseinheit 22 angelegt wird.
Die Vibrationssteuerung 26 legt in dem anschließend auszuführenden Vibrationsmodus die Betriebsspannung Vs, in welcher die Amplitude Vm und die Frequenz fs angepasst sind, an die Vibrationselemente 30 der Vibrationseinheit 22 an. Hierdurch wird im Vibrationsmodus die Vibrationsstärke der Bedienungsfläche 27 so angepasst, dass sie ähnlich hoch wie die Vibrationsstärke M1 in einem Ausgangszustand ist.
In einem Beispiel, das in 8C veranschaulicht ist, ist, da der Korrekturmodus direkt vor der Ausführung des Vibrationsmodus ausgeführt wird, die Vibrationsstärke der Bedienungsfläche 27 gering, wenn die Vibration gestartet wird, jedoch wird die Vibration sofort angepasst. In solch einem Fall, wenn die Vibrationsstärke von einer geringen auf eine hohe Stärke gesteigert wird, kann die Vibrationsstärke angepasst werden, ohne dem Benutzer ein unkomfortables Gefühl zu geben. Außerdem kann, da der Korrekturmodus in dem Zustand ausgeführt wird, wenn die Vibration benötigt wird, die Vibrationsstärke der Bedienungsfläche 27 angepasst und dabei die Vibrationszeit der Bedienungsfläche 27 verringert werden.
Überdies kann, wie in 8D veranschaulicht, die Vibrationssteuerung 26 den Korrekturmodus in einem Zustand ausführen, wenn keine Benutzeroperation auf der Bedienungsfläche 27 durchgeführt wird. Auf diese Weise wird der Korrekturmodus in einem Zustand ausgeführt, wenn keine Benutzeroperation auf der Bedienungsfläche 27 durchgeführt wird, und so kann die Vibrationsstärke der Bedienungsfläche 27 angepasst werden, ohne dem Benutzer ein unkomfortables Gefühl zu geben.
3. Verarbeitung der Eingabeeinheit
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 9 die Verarbeitung erläutert, die von der Vibrationssteuerung 26 der Eingabeeinheit 12 ausgeführt wird. 9 ist ein Ablaufplan, welcher ein Verarbeitungsverfahren veranschaulicht, das von der Vibrationssteuerung 26 der Eingabeeinheit 12 ausgeführt wird, und das Verarbeitungsverfahren wird durch die Vibrationssteuerung 26 wiederholt ausgeführt.
Wie in 9 veranschaulicht, bestimmt die Vibrationssteuerung 26 der Eingabeeinheit 12, ob es sich um einen Ausführungszeitablauf des Korrekturmodus handelt (Schritt S1). Bei dieser Verarbeitung bestimmt beispielsweise die Vibrationssteuerung 26, wenn der Operationsdetektor 24 eine vorgegebene Benutzeroperation erfasst, dass es sich um den Ausführungszeitablauf des Korrekturmodus handelt.
Zum Beispiel kann die Vibrationssteuerung 26, wenn der Operationsdetektor 24 keine vorgegebene Benutzeroperation erfasst, ebenfalls bestimmen, dass es sich um den Ausführungszeitablauf des Korrekturmodus handelt. In diesem Fall kann der Zyklus des Zeitablaufs des Korrekturmodus ein vorgegebener Zyklus sein (beispielsweise stündlich oder täglich).
Wenn die Vibrationssteuerung 26 bestimmt, dass es sich um den Ausführungszeitablauf des Korrekturmodus handelt (Schritt S1: Ja), führt die Vibrationssteuerung 26 das Frequenzkorrektur-Steuerungsverfahren aus (Schritt S2) und führt anschließend das Amplitudenkorrektur-Steuerungsverfahren aus (Schritt S3).
Wenn andererseits bestimmt wird, dass es sich nicht um den Ausführungszeitablauf des Korrekturmodus handelt (Schritt S1: Nein), Bestimmt die Vibrationssteuerung 26, ob es sich um den Ausführungszeitablauf des Vibrationsmodus handelt (Schritt S4). Bei dieser Verarbeitung bestimmt die Vibrationssteuerung 26, dass es sich um den Ausführungszeitablauf des Vibrationsmodus handelt, beispielsweise wenn der Operationsdetektor 24 eine vorgegebene Benutzeroperation erfasst.
In solch einem Fall kann die Vibrationssteuerung 26, wenn der Operationsdetektor 24 den Korrekturmodus ausführt, wenn eine vorgegebene Benutzeroperation erfasst wird, wenn der Korrekturmodus beendet ist, bestimmen, dass es sich um den Zeitablauf des Vibrationsmodus handelt.
Wenn bestimmt wird, dass es sich um den Ausführungszeitablauf des Vibrationsmodus handelt (Schritt S4: Ja), legt die Vibrationssteuerung 26 die Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 an die Vibrationseinheit 22 an, um zu bewirken, dass die ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 vibrieren (Schritt S5).
Wenn die Verarbeitung des Schritts S3 beendet ist, bestimmt die Vibrationssteuerung 26, ob die Anomalie erfasst ist (Schritt S6). Bei dieser Verarbeitung erfasst beispielsweise die Vibrationssteuerung 26, wie oben beschrieben, im Amplitudenkorrektur-Steuerungsverfahren auf der Grundlage der Amplituden Vdm1 bis Vdm4 der Ausgabespannungen Vd1 bis Vd4, ob die Anomalie in einem der ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 vorliegt.
Wenn bestimmt wird, dass die Anomalie erfasst ist (Schritt S6: Ja), meldet die Vibrationssteuerung 26 beispielsweise der Anzeigesteuerung 11 die Informationen über die Vibrationselemente 30 aus den ersten bis vierten Vibrationselementen 31 bis 34, in welchen die Anomalie vorliegt (Schritt S7). So kann der Benutzer der Anzeigevorrichtung 1 die Anomale der Vibrationselemente 30 erfassen.
Wenn die Verarbeitung der Schritte S5 und S7 beendet ist, beginnt die Vibrationssteuerung 26 die Verarbeitung im nächsten Berechnungszyklus mit dem Schritt S1, wenn bestimmt wird, dass es sich nicht um den Ausführungszeitablauf des Vibrationsmodus handelt (Schritt S4: Nein), und wenn bestimmt wird, dass die Anomalie nicht erfasst ist (Schritt S6: Nein).
10 ist ein Ablaufplan, welcher einen Ablauf eines Frequenzkorrektur-Steuerungsverfahrens des Schritts S2 veranschaulicht, der in 9 veranschaulicht ist. Wie in 10 veranschaulicht, bestimmt die Vibrationssteuerung 26, ob die Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd ein Maximum ist (Schritt S10).
Bei dieser Verarbeitung kann die Vibrationssteuerung 26 auch bestimmen, ob die Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd ein Maximum ist, indem sie bestimmt, ob der Mittelwert der Amplituden Vdm1 bis Vdm4 ein Maximum ist oder ob eine oder mehrere der Amplituden Vdm1 bis Vdm4 ein lokales Maximum oder ein Maximum sind.
Im Schritt S10 wird bestimmt, dass die Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd kein Maximum ist (Schritt S10: Nein), die Vibrationssteuerung 26 stellt die Frequenz fs der Betriebsspannung Vs ein oder ändert sie (Schritt S11). Beispielsweise stellt die Vibrationssteuerung 26 die Frequenz fs der zuerst anzulegenden Betriebsspannung Vs auf den Anfangswert ein und ändert dann die Frequenz fs der anzulegenden Betriebsspannung Vs um einen vorgegebenen Wert Δfs gegenüber der vorhergehenden Frequenz.
Als Nächstes bestimmt die Vibrationssteuerung 26 für eine der Frequenzen fs, ob die Erfassung der Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd in allen der Vibrationselemente 30 beendet ist (Schritt S12). Wenn die Vibrationssteuerung 26 bestimmt, dass die Erfassung der Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd in allen Vibrationselementen 30 beendet ist (Schritt S12: Ja), geht die Verarbeitung zum Schritt S10 über.
Wenn andererseits die Vibrationssteuerung 26 bestimmt, dass die Erfassung der Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd nicht in allen Vibrationselementen 30 beendet ist (Schritt S12: Nein), wählt sie ein oder mehrere Betriebs-Vibrationselemente und ein oder mehrere Überwachungs-Vibrationselemente aus (Schritt 313). Das Betriebs-Vibrationselement ist das Vibrationselement 30, welches dazu dient, die Bedienungsfläche 27 zum Vibrieren zu bringen, und das Überwachungs-Vibrationselement ist das Vibrationselement 30, welches dazu dient, die Vibration der Bedienungsfläche 27 zu erfassen.
Bei der Verarbeitung im Schritt S13 stellt beispielsweise die Vibrationssteuerung 26 das erste Vibrationselement 31, das zweite Vibrationselement 32, das dritte Vibrationselement 33 und das vierte Vibrationselement 34 in dieser Reihenfolge als das Überwachungs-Vibrationselement ein und wählt die restlichen drei Vibrationselemente 30 als das Betriebs-Vibrationselement aus.
Als Nächstes legt die Vibrationssteuerung 26 die Betriebsspannung Vs an das eine oder die mehreren Betriebs-Vibrationselemente an, die im Schritt S13 ausgewählt wurden (Schritt S14), und erfasst die Ausgabespannung Vd des einen oder der mehreren Überwachungs-Vibrationselemente, die im Schritt S13 ausgewählt wurden (Schritt S15). Anschließend setzt die Vibrationssteuerung 26 die Verarbeitung mit dem Schritt S12 fort.
Wenn sie bestimmt, dass die Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd ein Maximum ist (Schritt S10: Ja), wählt die Vibrationssteuerung 26 die Frequenz fs der Betriebsspannung Vs, welche die Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd auf ein Maximum bringt, als die Frequenzeinstellungswerte fs1 bis fs4 aus (Schritt S16).
11 ist ein Ablaufplan, welcher einen Ablauf eines Amplitudenkorrektur-Steuerungsverfahrens des Schritts S3 veranschaulicht, der in 9 veranschaulicht ist.
Wie in 10 veranschaulicht, bestimmt die Vibrationssteuerung 26 zuerst, ob die Erfassung der Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd in allen Vibrationselementen 30 beendet ist (Schritt S20).
Wenn bestimmt wird, dass die Erfassung der Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd nicht in allen Vibrationselementen 30 beendet ist (Schritt S20: Nein), wählt die Vibrationssteuerung 26 das eine oder die mehreren Betriebs-Vibrationselemente und das eine oder die mehreren Überwachungs-Vibrationselemente aus (Schritt S21). Der Schritt 321 ist die Verarbeitung, die beispielsweise der Verarbeitung im Schritt S13 ähnelt, die in 10 veranschaulicht ist.
Als Nächstes legt die Vibrationssteuerung 26 die Betriebsspannung Vs an das eine oder die mehreren Betriebs-Vibrationselemente an, die im Schritt S21 ausgewählt wurden (Schritt S22). Die Vibrationssteuerung 26 erfasst die Ausgabespannung Vd des einen oder der mehreren Betriebs-Vibrationselemente, die im Schritt S21 ausgewählt wurden (Schritt S23). Wenn die Verarbeitung der Schritte S22 und S23 beendet ist, setzt die Vibrationssteuerung 26 die Verarbeitung mit dem Schritt S20 fort.
Wenn in der Verarbeitung des Schritts S20 bestimmt wird, dass die Erfassung der Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd in allen Vibrationselementen 30 beendet ist (Schritt S20: Ja), berechnet die Vibrationssteuerung 26 die zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km (Schritt S24). Bei dieser Verarbeitung kann die Vibrationssteuerung 26 die zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km auf der Grundlage der bereits angeführten Gleichungen (1) bis (4), der bereits angeführten Gleichungen (5) bis (8) usw. berechnen.
Als Nächstes ändert die Vibrationssteuerung 26 die Amplitudeneinstellungswerte Vm1 bis Vm4 auf der Grundlage der zweiten Amplitudenanpassungskoeffizienten Km (Schritt S25). So kann die Vibrationssteuerung 26 die entsprechend angepassten Betriebsspannungen Vs1 bis Vs4 an die ersten bis vierten Vibrationselemente 31 bis 34 anlegen.
In der vorstehend angeführten Ausführungsform wird ein Beispiel erläutert, bei welchem von der Vibrationssteuerung 26 sowohl das Frequenzkorrektur-Steuerungsverfahren als auch das Amplitudenkorrektur-Steuerungsverfahren ausgeführt werden, die Vibrationssteuerung 26 kann jedoch mindestens eines von diesen ausführen.
Außerdem wird in der vorstehend angeführten Ausführungsform hauptsächlich ein Beispiel erläutert, bei welchem drei der vier Vibrationselemente 30 als das eine oder die mehreren Betriebs-Vibrationselemente verwendet werden, und eines der Vibrationselemente 30 wird als das eine oder die mehreren Überwachungs-Vibrationselemente verwendet, jedoch sind die Anzahl des einen oder der mehreren Betriebs-Vibrationselemente und die des einen oder der mehreren Überwachungs-Vibrationselemente nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können zwei der vier Vibrationselemente 30 als das eine oder die mehreren Betriebs-Vibrationselemente eingestellt sein und die restlichen zwei der Vibrationselemente 30 können als das eine oder die mehreren Überwachungs-Vibrationselemente eingestellt sein.
In diesem Fall können beispielsweise das in 1 dargestellte erste und dritte Vibrationselement als das eine oder die mehreren Betriebs-Vibrationselemente eingestellt sein und das zweite und vierte Vibrationselement können als das eine oder die mehreren Überwachungs-Vibrationselemente eingestellt sein. Außerdem können das in 1 dargestellte erste und zweite Vibrationselement als das eine oder die mehreren Betriebs-Vibrationselemente eingestellt sein und das dritte und vierte Vibrationselement können als das eine oder die mehreren Überwachungs-Vibrationselemente eingestellt sein.
In dem vorstehenden Beispiel wird ein Beispiel erläutert, bei welchem das Betriebs-Vibrationselement als das Überwachungs-Vibrationselement doppelt verwendet wird, jedoch kann sowohl das Betriebs-Vibrationselement als auch das Überwachungs-Vibrationselement dediziert sein kann.
4. Hardware-Konfiguration
Die Anzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch einen Computer 100 realisiert werden, dessen Konfiguration beispielsweise in 12 veranschaulicht ist. 12 ist ein Schaubild, welches ein Beispiel einer Hardware-Konfiguration eines Computers veranschaulicht, der Funktionen der Anzeigevorrichtung 1 realisiert.
Der Computer 100 umfasst eine CPU 110, einen RAM 120, einen Speicher 130, eine Medien-Schnittstelle (Medien-I/F) 150, eine Kommunikations-Schnittstelle (Kommunikations-I/F) 160 und Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen (Eingabe/Ausgabe-I/Fs) 170 bis 172. Der Speicher 130 ist beispielsweise aus mindestens einem aus einem Hartplatten-Laufwerk (Hard Disk Drive, HDD), einem Halbleiter-Laufwerk (Solid State Drive, SSD) und einem Nur-Lese-Speicher (ROM) aufgebaut.
Der Speicher 130 speichert beispielsweise ein Boot-Programm, welches beim Starten des Computers 100 durch die CPU 110 ausgeführt wird, ein Programm, welches von der Hardware des Computers 100 abhängt, die von den Programmen verwendeten Daten usw.
Die Medien-I/F 150 liest die Programme und die Daten aus, die in einem Speichermedium 180 gespeichert sind, und übermittelt diese über den RAM 120 der CPU 110. Die CPU 110 lädt die Programme aus dem Speichermedium 180 über die Medien-I/F 150 auf den RAM 120 und führt die geladenen Programme aus. Oder die CPU 110 führt die Programme unter Verwendung der Daten aus. Das Speichermedium 180 umfasst ein magnetooptisches Medium wie z. B. eine Digital Versatile Disc (DVD), eine Secure-Digital-Karte (SD-Karte), einen Universal-Serial-Bus-Stick (USB-Stick) usw.
Die Kommunikations-I/F 160 empfängt die Daten von anderen Einheiten über ein Netzwerk 190 und sendet die von der CPU 110 erzeugten Daten über das Netzwerk 190 an andere Einheiten. Oder die Kommunikations-I/F 160 empfängt die Programme von anderen Einheiten über ein Netzwerk 190 und sendet die Programme an die CPU 110. Die CPU 110 führt die gesendeten Programme aus.
Die CPU 110 gibt die erzeugten Daten über die Eingabe/Ausgabe-I/F 70 an die Anzeige 10 aus, z. B. an einen Bildschirm oder eine Ausgabeeinheit wie z. B. einen Lautsprecher, um die Anzeige 10 und die Ausgabeeinheit zu steuern. Die CPU 110 erhält den erfassten Wert gemäß der Berührungsposition des Benutzers auf der Bedienungseinheit 2 über die Eingabe/Ausgabe-I/F 171. Die CPU 110 gibt die Betriebsspannung Vs über die Eingabe/Ausgabe-I/F 172 an die Vibrationselemente 30 der Vibrationseinheit 22 aus, um die Vibration der Bedienungsfläche 27 der Bedienungseinheit 21 zu steuern oder um die Ausgabespannung Vd der Vibrationselemente 30 zu erhalten.
In solch einem Fall, wenn der Computer 100 als die Anzeigevorrichtung 1 fungiert, führt die CPU 110 des Computers 100 die auf den RAM 120 geladenen Programme aus und realisiert somit Funktionen der Anzeigesteuerung 11, des Operationsdetektors 24, des Vibrationsdetektors 25 und der Vibrationssteuerung 26.
Die CPU 110 des Computers 100 liest beispielsweise diese Programme aus dem Speichermedium 180 aus und führt sie aus. Als ein anderes Beispiel kann die CPU 110 des Computers 100 diese Programme über das Netzwerk 190 von anderen Einheiten erhalten. Außerdem kann beispielsweise der Speicher 130 die Informationen speichern, die in dem Anfangswertspeicher 81 gespeichert sind.
5. Auswirkungen und Anderes
Wie oben beschrieben, umfasst die Eingabeeinheit 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrzahl von Vibrationselementen 30 und die Steuerung 23. Die Mehrzahl von Vibrationselementen 30 bringen die Bedienungsfläche 27 zum Vibrieren. Die Steuerung 23 erfasst in solch einem Zustand, wenn die Bedienungsfläche 27 durch die Steuerung 23 von einem oder mehreren der Mehrzahl von Vibrationselementen 30 zum Vibrieren gebracht wird, den Vibrationszustand der Bedienungsfläche 27 unter Verwendung mindestens eines restlichen Vibrationselements 30. Als ein Ergebnis kann beispielsweise erfasst werden, ob der Vibrationszustand der Bedienungsfläche 27 durch die Alterung oder die Temperaturcharakteristik eines Teils der Eingabeeinheit 12 verändert wird.
Überdies kann die Steuerung 23 zwischen dem Vibrationsmodus (ein Beispiel für einen ersten Modus) und dem Korrekturmodus (ein Beispiel für einen zweiten Modus) schalten und führt einen durch das Schalten ausgewählten Modus aus und der Vibrationsmodus ist ein Modus, in welchem die Mehrzahl von Vibrationselementen 30 zum Vibrieren gebracht werden, um die Bedienungsfläche 27 zum Vibrieren zu bringen, und der Korrekturmodus ist ein Modus, in welchem der Vibrationszustand der Bedienungsfläche 27 in solch einem Zustand, wenn die Bedienungsfläche 27 durch das eine oder die mehreren der Mehrzahl von Vibrationselementen 30 zum Vibrieren gebracht wird, unter Verwendung des mindestens einen restlichen Vibrationselements 30 erfasst wird. Hierdurch können die Vibrationselemente 30, welche verwendet werden, um die Bedienungsfläche 27 zum Vibrieren zu bringen, doppelt verwendet werden als die Vibrationselemente 30, welche die Vibration der Bedienungsfläche erfassen. Dadurch kann das separate Hinzufügen eines Teils, welches die Vibration der Bedienungsfläche 27 erfasst, vermieden werden und so kann der Vibrationszustand der Eingabeeinheit 12 erfasst werden und gleichzeitig können die Kosten und die Anzahl der Teile gering gehalten werden.
Die Steuerung 23 umfasst die Vibrationssteuerung 26 und den Vibrationsdetektor 25. Im Vibrationsmodus legt die Vibrationssteuerung 26 die Betriebsspannung Vs an jedes der Mehrzahl von Vibrationselementen 30 an, um die Mehrzahl von Vibrationselementen 30 zum Vibrieren zu bringen, und legt ferner im Korrekturmodus die Betriebsspannung Vs an ein oder mehrere Betriebs-Vibrationselemente (ein Beispiel für ein oder mehrere Vibrationselemente) an, um das eine oder die mehreren Betriebs-Vibrationselemente zum Vibrieren zu bringen. Der Vibrationsdetektor 25 erfasst im Korrekturmodus die Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd (ein Beispiel für einen Vibrationszustand der Bedienungsfläche 27) auf der Grundlage der Spannung Vd, die aus einem oder mehreren Überwachungs-Vibrationselementen (ein Beispiel für mindestens ein restliches Vibrationselement) ausgegeben wird. So kann beispielsweise, wenn die Vibrationselemente 30 piezoelektrische Elemente sind, genau erfasst werden, ob sich der Vibrationszustand der Bedienungsfläche 27 durch die Alterung oder die Temperaturcharakteristik eines Teils der Eingabeeinheit 12 verändert.
Außerdem umfasst die Vibrationssteuerung 26 die Spannungsanpassungseinheit 57. Die Spannungsanpassungseinheit 57 passt mindestens eines aus der Amplitude Vm und der Frequenz fs (ein Beispiel für einen Vibrationszustand der Bedienungsfläche 27) der an das eine oder die mehreren Vibrationselemente anzulegenden Betriebsspannung Vs auf der Grundlage der Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd an, die vom Vibrationsdetektor 25 erfasst wird. Hierdurch kann beispielsweise, auch wenn sich die Resonanzfrequenz der Bedienungseinheit 21 verändert, die Frequenz der Vibrationselemente 30 an die Resonanzfrequenz der Bedienungseinheit 21 angepasst werden und ferner, auch wenn die Vibrationselemente 30 Abnutzungserscheinungen aufweisen, der Vibrationszustand der Bedienungseinheit 21 konstant gehalten werden.
Die Spannungsanpassungseinheit 57 passt mindestens eines aus der Amplitude Vm und der Frequenz fs der an das eine oder die mehreren Betriebs-Vibrationselemente anzulegenden Betriebsspannung Vs auf der Grundlage der zuvor eingestellten ersten bis dritten festen Koeffizienten Ko1 bis Ko3 (ein Beispiel für Koeffizienten) an. So kann die Betriebsspannung Vs einfach angepasst werden, ohne eine komplizierte Berechnung durchzuführen.
Die Spannungsanpassungseinheit 57 passt mindestens eines aus der Amplitude Vm und der Frequenz fs der an das eine oder die mehreren Betriebs-Vibrationselemente anzulegenden Betriebsspannung Vs auf der Grundlage der Beziehung (beispielsweise des Verhältnisses) zwischen den Anfangsamplitudenwerten Vmo1 bis Vmo4 (ein Beispiel für zuvor eingestellte Referenzwerte) und der Amplitude Vdm der Ausgabespannung Vd an. So kann die Betriebsspannung Vs genau angepasst werden.
Die Vibrationssteuerung 26 umfasst die Schalteinheit 56, welche ein Vibrationselement, welches den Vibrationszustand der Bedienungsfläche 27 erfasst, im Korrekturmodus gemäß einer vorgegebenen Regel von einem der Vibrationselemente 30 auf ein anderes schaltet. Hierdurch kann der Vibrationszustand der Bedienungsfläche 27 durch jedes der Vibrationselemente 30 erfasst werden und ferner können beispielsweise die Abnutzung und der Ausfall jedes der Vibrationselemente 30, der Zustand jedes der Vibrationselemente 30 für die Bedienungseinheit 21 usw. genau erfasst werden.
Die Spannungsanpassungseinheit 57 passt in einem Fall, wenn durch die Schalteinheit 56 alle der Mehrzahl von Vibrationselementen 30 als die Vibrationselemente 30 ausgewählt werden, welche die Vibrationszustände der Bedienungsfläche 27 erfassen, mindestens eines aus der Amplitude Vm und der Frequenz fs der an die Mehrzahl von Vibrationselementen 30 anzulegenden Betriebsspannung Vs auf der Grundlage der Vibrationszustände der Bedienungsfläche 27 an, die durch die entsprechenden Vibrationselemente 30 erfasst werden. So kann beispielsweise die Vibration der Bedienungsfläche 27 genauer angepasst werden.
Die Steuerung 23 umfasst den Operationsdetektor 24, welcher eine vorgegebene Berührungsoperation durch den Benutzer auf der Bedienungsfläche 27 erfasst. Die Vibrationssteuerung 26 führt in solch einem Zustand, wenn die vorgegebene Berührungsoperation vom Operationsdetektor 24 erfasst ist, den Korrekturmodus aus. So kann die Vibrationsstärke der Bedienungsfläche 27 angepasst werden, ohne dem Benutzer ein unkomfortables Gefühl zu geben.
Außerdem umfasst die Steuerung 23 den Operationsdetektor 24, welcher eine vorgegebene Berührungsoperation durch den Benutzer auf der Bedienungsfläche 27 erfasst. Die Vibrationssteuerung 26 führt in solch einem Zustand, wenn die vorgegebene Berührungsoperation vom Operationsdetektor 24 nicht erfasst ist, den Korrekturmodus aus. So kann beispielsweise, wenn die Vibrationsstärke von einer geringen auf eine hohe Stärke gesteigert wird, kann die Vibrationsstärke angepasst werden, ohne dem Benutzer ein unkomfortables Gefühl zu geben.
Die Steuerung 23 führt den Korrekturmodus aus, wenn der Operationsdetektor 24 beginnt, die vorgegebene Berührungsoperation zu erfassen, und führt dann den Vibrationsmodus aus. So kann die Vibrationsstärke der Bedienungsfläche 27 angepasst werden und gleichzeitig die Vibrationszeit der Bedienungsfläche 27 verringert werden, da der Korrekturmodus in dem Zustand ausgeführt wird, wenn die Vibration erforderlich ist.
Die Anzeigevorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform umfasst die bereits erwähnte Eingabeeinheit 12 und die Anzeige 10, welche gemäß einer Eingabeoperation des Benutzers, die von der Eingabeeinheit 12 angenommen wird, ein Bild anzeigt. Hierdurch kann die Anzeigevorrichtung 1 bereitgestellt werden, welche erfassen kann, ob sich der Vibrationszustand der Bedienungsfläche 27 durch die Alterung oder die Temperaturcharakteristik eines Teils der Eingabeeinheit verändert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-235614 [0002]

Claims

Eingabeeinheit (12), umfassend: eine Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34), welche eine Bedienungsfläche (27) zum Vibrieren bringen; und eine Steuerung (23), welche in einem Zustand, wenn die Steuerung (23) bewirkt, dass eines oder mehrere der Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) die Bedienungsfläche (27) zum Vibrieren bringen, einen Vibrationszustand der Bedienungsfläche (27) unter Verwendung mindestens eines restlichen Vibrationselements der Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) erfasst.
Eingabeeinheit (12) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (23) zwischen einem ersten Modus und einem zweiten Modus schaltet, um den geschalteten Modus auszuführen, der erste Modus ein Modus ist, in welchem die Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) zum Vibrieren gebracht werden, um die Bedienungsfläche (27) zum Vibrieren zu bringen, und der zweite Modus ein Modus ist, in welchem in einem Zustand, wenn die Bedienungsfläche (27) durch das eine oder die mehreren der Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) zum Vibrieren gebracht wird, unter Verwendung des mindestens einen restlichen Vibrationselements ein Vibrationszustand der Bedienungsfläche (27) erfasst wird.
Eingabeeinheit (12) nach Anspruch 2, wobei die Steuerung (23) umfasst: eine Vibrationssteuerung (26), welche in dem ersten Modus eine Betriebsspannung an die Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) anlegt, um die Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) zum Vibrieren zu bringen, und in dem zweiten Modus eine Betriebsspannung an das eine oder die mehreren der Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) anlegt, um das eine oder die mehreren der Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) zum Vibrieren zu bringen; und einen Vibrationsdetektor (25), welcher in dem zweiten Modus den Vibrationszustand der Bedienungsfläche (27) auf der Grundlage einer Spannung erfasst, die aus dem mindestens einen restlichen Vibrationselement ausgegeben wird.
Eingabeeinheit (12) nach Anspruch 3, wobei die Vibrationssteuerung (26) eine Spannungsanpassungseinheit (57) umfasst, welche mindestens eines aus einer Amplitude und einer Frequenz der an das eine oder die mehreren der Vibrationselemente (31 bis 34) anzulegenden Betriebsspannung auf der Grundlage des von dem Vibrationsdetektor (25) erfassten Vibrationszustands anpasst.
Eingabeeinheit (12) nach Anspruch 4, wobei die Spannungsanpassungseinheit (57) die Amplitude der an das eine oder die mehreren der Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) anzulegenden Betriebsspannung auf der Grundlage eines zuvor eingestellten Koeffizienten anpasst.
Eingabeeinheit (12) nach Anspruch 4, wobei die Spannungsanpassungseinheit (57) die Amplitude der an das eine oder die mehreren der Vibrationselemente (31 bis 34) anzulegenden Betriebsspannung auf der Grundlage einer Beziehung zwischen einem zuvor eingestellten Referenzwert und einer aus dem mindestens einen restlichen Vibrationselement ausgegebenen Spannung anpasst.
Eingabeeinheit (12) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Vibrationssteuerung (26) eine Schalteinheit (56) umfasst, welche im zweiten Modus das mindestens eine restliche Vibrationselement aus der Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34), welches den Vibrationszustand der Bedienungsfläche (27) erfasst, gemäß einer vorgegebenen Regel umschaltet.
Eingabeeinheit (12) nach Anspruch 7, wobei die Spannungsanpassungseinheit (57) in einem Fall, wenn alle der Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) durch die Schalteinheit (56) als das mindestens eine restliche Vibrationselement geschaltet sind, welches den Vibrationszustand der Bedienungsfläche (27) erfasst, mindestens eines aus der Amplitude und der Frequenz der an die Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) anzulegenden Betriebsspannung auf der Grundlage von Vibrationszuständen der Bedienungsfläche (27) anpasst, die durch die entsprechenden Vibrationselemente (31 bis 34) erfasst werden.
Eingabeeinheit (12) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Steuerung (23) einen Operationsdetektor (24) umfasst, welcher eine vorgegebene Berührungsoperation durch einen Benutzer auf der Bedienungsfläche (27) erfasst, und die Vibrationssteuerung (26) in einem Zustand, wenn die vorgegebene Berührungsoperation von dem Operationsdetektor (24) erfasst ist, den zweiten Modus ausführt.
Eingabeeinheit (12) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Steuerung (23) einen Operationsdetektor (24) umfasst, welcher eine vorgegebene Berührungsoperation durch einen Benutzer auf der Bedienungsfläche (27) erfasst, und die Vibrationssteuerung (26) in einem Zustand, wenn die vorgegebene Berührungsoperation von dem Operationsdetektor (24) nicht erfasst ist, den zweiten Modus ausführt.
Eingabeeinheit (12) nach Anspruch 9, wobei die Steuerung den zweiten Modus ausführt, wenn der Operationsdetektor (24) beginnt, die vorgegebene Berührungsoperation zu erfassen, und dann den ersten Modus ausführt.
Anzeigevorrichtung (1), umfassend: die Eingabeeinheit (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und eine Anzeige (10), welche ein Bild gemäß einer Eingabeoperation eines Benutzers anzeigt, die von der Eingabeeinheit (12) angenommen wird.
Vibrationszustands-Erfassungsverfahren einer Eingabeeinheit, wobei das Verfahren umfasst: Zum-Vibrieren-Bringen einer Bedienungsfläche (27) unter Verwendung eines oder mehrerer einer Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) und Erfassen eines Vibrationszustands der Bedienungsfläche (27) unter Verwendung mindestens eines restlichen Vibrationselements der Mehrzahl von Vibrationselementen (31 bis 34) in einem Zustand, wenn die Bedienungsfläche (27) unter Verwendung des einen oder der mehreren der Vibrationselemente (31 bis 34) zum Vibrieren gebracht wird.