JP2010250750A - Input device, control method of the same, control program of the same, computer readable recording medium, and touch panel input system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は刺激電流の通電により触覚を提示する入力器具、その制御方法、その制御プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体、ならびに、タッチパネル入力システムに関する。 The present invention relates to an input device that presents a tactile sensation by applying a stimulation current, a control method thereof, a control program thereof, a computer-readable recording medium, and a touch panel input system.
従来のタッチパネル入力装置では、キーボードのような機械的な動作がないため、ユーザが操作感を得にくいといった課題があった。すなわち、操作が実際にタッチパネル入力装置に受け付けられたのか否かが、ユーザにとって認識しにくいという課題があった。 The conventional touch panel input device has a problem that it is difficult for the user to obtain an operation feeling because there is no mechanical operation like a keyboard. That is, there is a problem that it is difficult for the user to recognize whether or not the operation is actually accepted by the touch panel input device.
これに対して、タッチパネル入力装置のタッチパネル表面に透明電極層を設けて、ユーザが指でタッチパネルを押圧したときに、ユーザの指に通電し、電気的に刺激することによって、ユーザに擬似的なクリック感を感じせしめる技術が提案されている(例えば、特許文献1)。 On the other hand, a transparent electrode layer is provided on the touch panel surface of the touch panel input device, and when the user presses the touch panel with a finger, the user's finger is energized and electrically stimulated, thereby making the user pseudo A technique for making a click feel has been proposed (for example, Patent Document 1).
また、従来、皮膚表面からの電気刺激によって、より多様な皮膚感覚を生成する触覚提示技術が知られている(例えば、非特許文献1)。 Conventionally, a tactile sensation presentation technique for generating various skin sensations by electrical stimulation from the skin surface is known (for example, Non-Patent Document 1).
そして、上記のような透明電極層を設けたタッチパネル入力装置において、よりリアリティのある操作感をユーザに与える技術としては、次のようなものがある。すなわち、所定電位に維持される電極を設けた器具を指に装着したユーザが、タッチパネルを押圧した場合、タッチパネル入力装置に設けられた透明電極層の電極に印加させる電位を時間とともに変化させてユーザの指に通電することで、接触感・押圧感といったリアルな皮膚感覚を与える技術が提案されている(例えば、特許文献2)。 In the touch panel input device provided with the transparent electrode layer as described above, techniques for giving the user a more realistic operational feeling include the following. That is, when a user who wears an instrument provided with an electrode that is maintained at a predetermined potential presses the touch panel, the potential applied to the electrode of the transparent electrode layer provided in the touch panel input device is changed with time, and the user There has been proposed a technique for giving a real skin sensation such as a touch feeling and a pressing feeling by energizing a finger (for example, Patent Document 2).
しかしながら、上述のような従来技術は、ユーザに電気的な刺激を与えるために、タッチパネルの表面において透明電極層を設けている。 However, in the conventional technology as described above, a transparent electrode layer is provided on the surface of the touch panel in order to give an electrical stimulus to the user.
このため、タッチパネルの耐久性や、歩留まりが悪くなるという問題があった。 For this reason, there existed a problem that durability of a touch panel and a yield fell.
また、透明電極層の電極等がタッチパネルの全面に露出しているため、意図しない箇所に電流が流れる可能性や、漏電が起きる可能性があった。 Moreover, since the electrodes of the transparent electrode layer and the like are exposed on the entire surface of the touch panel, there is a possibility that a current flows to an unintended location or a leakage occurs.
とくに、近年では、携帯電話機において、タッチパネル入力装置が導入されている場合もある。そして、このような携帯電話機においては、通話の際には、タッチパネルをユーザの顔面に近づけるといった動作が想定される。つまり、通話の際に、上記のような漏電等の可能性のあるタッチパネル入力装置を、顔などの皮膚が敏感な部位に近づけることになってしまう。このため、このような利用態様の場合において、安全性の確保が望まれる。 In particular, in recent years, touch panel input devices may be introduced in mobile phones. In such a mobile phone, an operation of bringing the touch panel closer to the user's face is assumed during a call. In other words, when making a call, the touch panel input device having the possibility of electric leakage as described above is brought close to a sensitive part of the skin such as the face. For this reason, in the case of such a utilization aspect, ensuring safety | security is desired.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、タッチパネル表面に刺激電極を設けることなく、ユーザに触覚提示による操作感を提供することのできる入力器具、その制御方法、その制御プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体、ならびに、タッチパネル入力システムを実現することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an input device that can provide a user with a sense of operation by presenting a tactile sensation without providing a stimulation electrode on the surface of the touch panel, and a control method thereof. The control program, a computer-readable recording medium, and a touch panel input system are realized.
本発明に係る入力器具は、上記課題を解決するために、タッチパネルに対して押圧、接触、または近接させて入力操作を行うための入力器具において、生体の皮膚に接触させた状態を保持可能にした1以上の刺激電極および基準電極と、該入力器具による、前記タッチパネルに対する入力操作により、前記刺激電極と、前記基準電極との間に、前記刺激電極に接触する皮膚の触覚を刺激するための電圧を印加する電圧印加手段と、を備えたことを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, an input device according to the present invention can hold a state in which the input device is in contact with a living body in an input device for performing an input operation by pressing, contacting, or approaching a touch panel. In order to stimulate the tactile sensation of the skin in contact with the stimulation electrode between the stimulation electrode and the reference electrode by an input operation on the touch panel by the input instrument and the one or more stimulation electrodes and the reference electrode And a voltage applying means for applying a voltage.
本発明に係る入力器具の制御方法は、上記課題を解決するために、タッチパネルに対して押圧、接触、または近接させて入力操作を行うための入力器具の制御方法において、該入力器具による、前記タッチパネルに対する入力操作により、生体の皮膚に接触させた状態を保持可能にした1以上の刺激電極および基準電極の間に、前記刺激電極に接触する皮膚の触覚を刺激するための電圧を印加する電圧印加ステップを含むことを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, an input device control method according to the present invention is an input device control method for performing an input operation by pressing, touching, or approaching a touch panel. A voltage for applying a voltage for stimulating the tactile sensation of the skin in contact with the stimulation electrode between the one or more stimulation electrodes and the reference electrode that can maintain the state in contact with the skin of the living body by an input operation on the touch panel An application step is included.
上記構成によれば、タッチパネルに対する入力操作を行うための入力器具が、当該入力器具による、タッチパネルに対して押圧、接触、または近接させることにより行われる入力操作により、前記刺激電極に接触する皮膚の触覚を刺激するための電圧を、前記刺激電極と、前記基準電極との間に印加する。 According to the above configuration, an input device for performing an input operation on the touch panel is a skin contacted with the stimulation electrode by an input operation performed by pressing, contacting, or approaching the touch panel with the input device. A voltage for stimulating the sense of touch is applied between the stimulation electrode and the reference electrode.
この刺激電極および基準電極は、生体の皮膚に接触させた状態を保持可能にした電極である。また、入力器具は、1以上の刺激電極を備える。 The stimulation electrode and the reference electrode are electrodes that can maintain a state in contact with the skin of a living body. In addition, the input device includes one or more stimulation electrodes.
これにより、入力器具は、タッチパネルに対する入力操作に応じて、刺激電流を、入力器具のユーザに対して通電することができる。 Thereby, the input instrument can supply the stimulation current to the user of the input instrument in response to an input operation on the touch panel.
この結果、タッチパネル表面に刺激電極を設けなくても、入力器具が、触覚提示による操作感をユーザに対して提供することができるという効果を奏する。 As a result, even if the stimulation electrode is not provided on the surface of the touch panel, there is an effect that the input device can provide the user with an operational feeling by tactile presentation.
また、タッチパネル側では、タッチパネル表面に刺激電極を設けなくてもよくなるので、タッチパネルが携帯電話機に組み込まれていたとしても、通話時に、刺激電極をユーザの顔面にさらすことがなく、安全性を確保することもできる。 In addition, on the touch panel side, it is not necessary to provide a stimulation electrode on the surface of the touch panel, so even if the touch panel is built in a mobile phone, the stimulation electrode is not exposed to the user's face during a call, ensuring safety. You can also
本発明に係る入力器具では、前記入力器具による、前記入力操作が行われたことを示す操作情報を、前記タッチパネルから取得する操作情報取得手段を備え、前記電圧印加手段は、前記操作情報取得手段が操作情報を取得したことに応じて、電圧の印加を行うことが好ましい。 The input device according to the present invention includes operation information acquisition means for acquiring operation information indicating that the input operation has been performed by the input device from the touch panel, and the voltage application means includes the operation information acquisition means. It is preferable to apply a voltage in response to acquiring the operation information.
上記構成によれば、入力器具は、入力操作が行われたことを示す操作情報を、タッチパネルから取得し、操作情報を取得したことに応じて電圧の印加を行うことができる。 According to the said structure, the input instrument can acquire the operation information which shows that input operation was performed from a touch panel, and can apply a voltage according to having acquired operation information.
すなわち、入力器具は、タッチパネル上において入力操作が受け付けられたことに応じて、電圧の印加を行うことができる。 That is, the input device can apply a voltage in response to an input operation being accepted on the touch panel.
この結果、入力器具は、ユーザに対して、入力操作が受け付けられたことを触覚提示することができる。つまり、ユーザは、入力器具による触覚提示により、入力操作が受け付けられたことを認識することができる。 As a result, the input device can present the user with a tactile sense that the input operation has been accepted. That is, the user can recognize that the input operation has been accepted by the tactile sensation presented by the input device.
本発明に係る入力器具では、前記タッチパネルに対する入力操作の圧力の大きさを検知する1以上の圧力センサを備え、前記電圧印加手段は、前記圧力センサが検知した圧力の大きさに応じて、前記刺激電極に印加する電圧の変位パターンを変更することが好ましい。 The input device according to the present invention includes one or more pressure sensors that detect the magnitude of the pressure of the input operation on the touch panel, and the voltage application unit is configured to change the pressure according to the magnitude of the pressure detected by the pressure sensor. It is preferable to change the displacement pattern of the voltage applied to the stimulation electrode.
上記構成によれば、圧力センサによって検知されたタッチパネルに対する入力操作の圧力の大きさに応じて、刺激電極に印加する電圧の変位パターンを変更することができる。 According to the said structure, the displacement pattern of the voltage applied to a stimulation electrode can be changed according to the magnitude | size of the pressure of input operation with respect to the touch panel detected by the pressure sensor.
この結果、入力操作の圧力に応じて、多様な触覚を提示することができるという効果を奏する。例えば、圧力の大小に応じて、刺激電極に印加する電圧の大小を変更することができる。 As a result, there is an effect that various tactile sensations can be presented according to the pressure of the input operation. For example, the magnitude of the voltage applied to the stimulation electrode can be changed according to the magnitude of the pressure.
本発明に係る入力器具では、前記刺激電極は、複数であり、前記圧力センサは、複数であり、前記複数の刺激電極と、前記複数の圧力センサとはそれぞれ対応しており、前記電圧印加手段は、前記圧力センサが検知した圧力の大きさに応じて、該圧力センサに対応する刺激電極に印加する電圧の変位パターンを変更することが好ましい。 In the input device according to the present invention, there are a plurality of stimulation electrodes, a plurality of pressure sensors, the plurality of stimulation electrodes and the plurality of pressure sensors respectively correspond to each other, and the voltage applying unit Preferably, the displacement pattern of the voltage applied to the stimulation electrode corresponding to the pressure sensor is changed according to the magnitude of the pressure detected by the pressure sensor.
タッチパネルに対する入力操作の圧力の大きさは、入力器具の部位によって異なることが想定される。つまり、上記複数の圧力センサは、それぞれ異なる大きさの圧力を検知していることが考えられる。ここで、各刺激電極に均一に電圧の印加を行うと、上記圧力の相違を触覚としてユーザに提示することができない。 It is assumed that the pressure of the input operation on the touch panel differs depending on the site of the input device. That is, it is conceivable that the plurality of pressure sensors detect different pressures. Here, if a voltage is uniformly applied to each stimulation electrode, the difference in pressure cannot be presented to the user as a tactile sensation.
上記構成によれば、圧力センサが検知した圧力に応じて、その圧力センサに対応する刺激電極に印加する電圧の変位パターンを変更することができる。 According to the said structure, according to the pressure which the pressure sensor detected, the displacement pattern of the voltage applied to the stimulation electrode corresponding to the pressure sensor can be changed.
この結果、部位によって異なる圧力の大きさに応じた触覚を、ユーザに提示することができるという効果を奏する。 As a result, there is an effect that it is possible to present to the user a tactile sensation corresponding to the magnitude of pressure that differs depending on the part.
本発明に係る入力器具では、ペン型の胴体部を有し、該胴体部の一端に、入力操作を行うためのペン先部分を設け、該胴体部のユーザによって把持される位置に前記刺激電極を配備し、該胴体部において、前記刺激電極が配備された位置と、該胴体部の他端との間の位置に前記基準電極を配備してもよい。 In the input device according to the present invention, the stimulation electrode has a pen-shaped body part, a pen tip part for performing an input operation is provided at one end of the body part, and the stimulation electrode is positioned at a position held by a user of the body part And the reference electrode may be disposed at a position between the position where the stimulation electrode is disposed and the other end of the body part.
上記構成によれば、入力器具は、タッチパネルに対する入力操作の際に、ユーザにより、ペンを持つような状態で把持される態様にて使用される。 According to the said structure, an input device is used in the aspect hold | gripped in the state which has a pen by the user in the case of input operation with respect to a touch panel.
タッチパネルに対する入力操作には、従来、ユーザがタッチペンや、スタイラスといったペン型の入力器具を用いて行うといった使用の態様があった。このような構成を採用することにより、入力器具は、タッチペン等による入力操作の態様において、触覚提示を行うことができる。 Conventionally, input operations on a touch panel have been used by a user using a pen-type input device such as a touch pen or a stylus. By adopting such a configuration, the input device can present a tactile sensation in an input operation mode using a touch pen or the like.
本発明に係る入力器具では、ペン型の胴体部を有し、該胴体部の一端に、入力操作を行うためのペン先部分を設け、該ペン先部分に前記圧力センサを配備し、該胴体部のユーザによって把持される位置に前記刺激電極を配備し、該胴体部において、前記刺激電極が配備された位置と、該胴体部の他端との間の位置に前記基準電極を配備してもよい。 The input device according to the present invention has a pen-shaped body, a pen tip part for performing an input operation is provided at one end of the body part, the pressure sensor is provided at the pen tip part, and the body The stimulation electrode is disposed at a position held by a user of the body part, and the reference electrode is disposed at a position between the position where the stimulation electrode is disposed and the other end of the body part in the body part. Also good.
上記ペン型に構成した入力器具において、上記のように、該ペン先部分に前記圧力センサを配備すれば、圧力に応じた触覚提示も可能である。 In the pen-shaped input device, as described above, if the pressure sensor is arranged at the pen tip portion, tactile sensation according to pressure can be presented.
本発明に係る入力器具では、ユーザの指先に装着するための指先部材と、ユーザの指に装着するための環状の部材とから構成され、前記指先部材において、ユーザの指に接触する側に、前記刺激電極を配備し、前記環状の部材において、ユーザの指に接触する部位に、前記基準電極を配備してもよい。 The input device according to the present invention is composed of a fingertip member for mounting on the user's fingertip and an annular member for mounting on the user's finger, and on the side of the fingertip member that contacts the user's finger, The stimulation electrode may be provided, and the reference electrode may be provided on a portion of the annular member that contacts the user's finger.
上記構成によれば、入力器具は、タッチパネルに対する入力操作の際に、ユーザの指に装着される構成である。これにより、ユーザは、指先部材を装着した指先付近でタッチパネルを入力操作することができる。 According to the said structure, an input instrument is a structure with which a user's finger | toe is mounted | worn in the case of input operation with respect to a touch panel. Thereby, the user can perform an input operation on the touch panel near the fingertip on which the fingertip member is mounted.
タッチパネルに対する入力操作は、従来、ユーザが指により行うという態様があった。上記構成により、ユーザが指でタッチパネルを入力操作する態様において、触覚提示を行うことができる。 Conventionally, an input operation on the touch panel has been performed by a user with a finger. With the above configuration, tactile sensation can be presented in a mode in which the user performs an input operation on the touch panel with a finger.
本発明に係る入力器具では、ユーザの指先に装着するための指先部材と、ユーザの指に装着するための環状の部材とから構成され、前記指先部材において、ユーザの指に接触する側に、前記刺激電極を配備し、かつ、ユーザの指に接触する側と反対側に、前記刺激電極に対応する前記圧力センサを配備し、前記環状の部材において、ユーザの指に接触する位置に、前記基準電極を配備してもよい。 The input device according to the present invention is composed of a fingertip member for mounting on the user's fingertip and an annular member for mounting on the user's finger, and on the side of the fingertip member that contacts the user's finger, The pressure sensor corresponding to the stimulation electrode is disposed on a side opposite to the side where the stimulation electrode is disposed and is in contact with the user's finger, and the annular member is disposed at a position where the stimulation electrode is in contact with the user's finger. A reference electrode may be provided.
入力器具を、上記指先部材と、環状の部材とから構成した場合、上記のように、指先部材において、ユーザの指に接触する側と反対側に、前記刺激電極に対応する前記圧力センサを配備すれば、圧力に応じた触覚提示も可能である。 When the input device is composed of the fingertip member and the annular member, the pressure sensor corresponding to the stimulation electrode is arranged on the opposite side of the fingertip member to the side in contact with the user's finger as described above. Then, tactile sensation according to pressure is also possible.
なお、上記入力器具は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、入力器具が備えるコンピュータを上記各手段として動作させることにより上記入力器具をコンピュータにて実現させる入力器具制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 The input instrument may be realized by a computer. In this case, an input instrument control program for realizing the input instrument by a computer by operating a computer included in the input instrument as each of the means, and A computer-readable recording medium on which is recorded also falls within the scope of the present invention.
本発明に係るタッチパネル入力システムは、上記課題を解決するために、操作面が設けられ、該操作面に対して押圧、接触、または近接する入力操作が行われたことを検出するタッチパネル入力装置と、前記タッチパネル入力装置の操作面に対して前記入力操作を行うための入力器具とを備えるタッチパネル入力システムにおいて、前記入力器具は、生体の皮膚に接触させた状態を保持可能にした1以上の刺激電極および基準電極を備え、前記タッチパネル入力装置は、前記刺激電極に通電するための電流を出力するための刺激電流出力手段と、操作面上における入力操作を検知したとき、前記刺激電流出力手段に電流を出力させる電流出力制御手段と、を備えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the touch panel input system according to the present invention is provided with an operation surface, and a touch panel input device that detects that an input operation of pressing, touching, or approaching the operation surface is performed. And a touch panel input system including an input device for performing the input operation on the operation surface of the touch panel input device, wherein the input device is capable of holding a state of being in contact with a living body skin. The touch panel input device includes a stimulation current output means for outputting a current for energizing the stimulation electrode, and a stimulation current output means when detecting an input operation on the operation surface. Current output control means for outputting a current.
上記構成によれば、操作面に対して押圧、接触、または近接する入力操作が行われたことを検出するタッチパネル入力装置が、入力器具により、操作面に対する入力操作が行われたことを検知し、入力器具に備えられている、生体の皮膚に接触させた状態を保持可能にした1以上の刺激電極に通電する。 According to the above configuration, the touch panel input device that detects an input operation that is pressed, touched, or close to the operation surface detects that the input operation has been performed on the operation surface by the input device. Then, one or more stimulation electrodes provided in the input device and capable of maintaining a state of being in contact with the skin of a living body are energized.
この結果、タッチパネル入力装置の表面に刺激電極を設けなくても、入力器具が、触覚提示による操作感をユーザに対して提供することができるという効果を奏する。また、この触覚提示では、タッチパネル入力装置が、操作面に対する入力操作が行われたことを検知したことをユーザに示すこともできる。 As a result, there is an effect that the input device can provide the user with an operational feeling by tactile presentation without providing a stimulation electrode on the surface of the touch panel input device. In this tactile sense presentation, the touch panel input device can also indicate to the user that the input operation on the operation surface has been detected.
本発明に係るタッチパネル入力システムでは、前記入力器具は、前記タッチパネルに対する入力操作の圧力の大きさを検出し、検出した圧力の大きさを圧力信号として出力する1以上の圧力センサを備え、前記タッチパネル入力装置は、前記圧力センサが出力した圧力信号を取得するための圧力取得手段を備え、前記電流出力制御手段は、前記圧力取得手段が取得した前記圧力信号が示す圧力の大きさに応じて、前記刺激電流出力手段に出力させる電流の波形パターンを変更することが好ましい。 In the touch panel input system according to the present invention, the input device includes one or more pressure sensors that detect a pressure level of an input operation on the touch panel and output the detected pressure level as a pressure signal. The input device includes a pressure acquisition unit for acquiring a pressure signal output from the pressure sensor, and the current output control unit is configured according to the magnitude of the pressure indicated by the pressure signal acquired by the pressure acquisition unit. It is preferable to change the waveform pattern of the current output to the stimulation current output means.
上記構成によれば、圧力センサが検出した圧力の大きさに応じて、刺激電極に通電する電流の波形パターンを変更することができる。 According to the said structure, the waveform pattern of the electric current supplied to a stimulation electrode can be changed according to the magnitude | size of the pressure which the pressure sensor detected.
この結果、入力操作の圧力に応じて、多様な触覚を提示することができるという効果を奏する。 As a result, there is an effect that various tactile sensations can be presented according to the pressure of the input operation.
本発明に係るタッチパネル入力システムでは、前記刺激電極は、複数であり、前記圧力センサは、複数であり、前記複数の刺激電極と、前記複数の圧力センサとはそれぞれ対応しており、前記電流出力制御手段は、前記圧力取得手段が、一の圧力センサについて取得した前記圧力信号が示す圧力の大きさに応じて、前記一の圧力センサに対応する刺激電極に印加する電圧の変位パターンを変更することが好ましい。 In the touch panel input system according to the present invention, there are a plurality of stimulation electrodes, a plurality of pressure sensors, the plurality of stimulation electrodes and the plurality of pressure sensors respectively correspond to each other, and the current output The control means changes a displacement pattern of a voltage applied to the stimulation electrode corresponding to the one pressure sensor according to the magnitude of the pressure indicated by the pressure signal acquired by the pressure acquisition means for the one pressure sensor. It is preferable.
上記構成によれば、圧力センサが検知した圧力に応じて、その圧力センサに対応する刺激電極に印加する電圧の変位パターンを変更することができる。 According to the said structure, according to the pressure which the pressure sensor detected, the displacement pattern of the voltage applied to the stimulation electrode corresponding to the pressure sensor can be changed.
この結果、部位によって異なる圧力の大きさに応じた触覚を、ユーザに提示することができるという効果を奏する。 As a result, there is an effect that it is possible to present to the user a tactile sensation corresponding to the magnitude of pressure that differs depending on the part.
本発明に係るタッチパネル入力システムでは、前記タッチパネル入力装置は、携帯電話機に備えられたものであってもよい。 In the touch panel input system according to the present invention, the touch panel input device may be provided in a mobile phone.
上記構成は、従来技術と異なり、タッチパネル入力装置の操作面上に刺激電極を設けなくてもよい構成である。従って、タッチパネル入力装置が備えられた携帯電話機を用いて、ユーザが通話する場合に、携帯電話機を顔面付近に近づけても、刺激電極をユーザの顔面にさらすことにはならない。この結果、安全性を確保することができるという効果を奏することができる。 Unlike the prior art, the above configuration is a configuration that does not require a stimulation electrode on the operation surface of the touch panel input device. Therefore, when a user makes a call using a mobile phone provided with a touch panel input device, even if the mobile phone is brought close to the face, the stimulation electrode is not exposed to the user's face. As a result, it is possible to achieve an effect that safety can be ensured.
本発明に係る入力器具は、生体の皮膚に接触させた状態を保持可能にした1以上の刺激電極および基準電極と、該入力器具による、タッチパネルに対する入力操作により、前記刺激電極と、前記基準電極との間に、前記刺激電極に接触する皮膚の触覚を刺激するための電圧を印加する電圧印加手段と、を備えた構成である。 The input device according to the present invention includes one or more stimulation electrodes and a reference electrode capable of maintaining a state in contact with the skin of a living body, and the stimulation electrode and the reference electrode by an input operation on the touch panel using the input device. And a voltage applying means for applying a voltage for stimulating the tactile sensation of the skin in contact with the stimulation electrode.
また、本発明に係る入力器具の制御方法は、入力器具による、タッチパネルに対する入力操作により、生体の皮膚に接触させた状態を保持可能にした1以上の刺激電極および基準電極の間に、前記刺激電極に接触する皮膚の触覚を刺激するための電圧を印加する電圧印加ステップを含む方法である。 In addition, the control method of the input device according to the present invention includes the stimulation between one or more stimulation electrodes and a reference electrode that can maintain a state in contact with the skin of a living body by an input operation on the touch panel by the input device. It is a method including the voltage application step which applies the voltage for stimulating the tactile sense of the skin which contacts an electrode.
この結果、タッチパネル表面に刺激電極を設けなくても、入力器具が、触覚提示による操作感をユーザに対して提供することができるという効果を奏する。 As a result, even if the stimulation electrode is not provided on the surface of the touch panel, there is an effect that the input device can provide the user with an operational feeling by tactile presentation.
そして、本発明に係るタッチパネル入力システムは、上記課題を解決するために、操作面が設けられ、該操作面に対して押圧、接触、または近接する入力操作が行われたことを検出するタッチパネル入力装置と、前記タッチパネル入力装置の操作面に対して前記入力操作を行うための入力器具とを備えるタッチパネル入力システムにおいて、前記入力器具は、生体の皮膚に接触させた状態を保持可能にした1以上の刺激電極および基準電極を備え、前記タッチパネル入力装置は、前記刺激電極に通電するための電流を出力するための刺激電流出力手段と、操作面上における入力操作を検知したとき、前記刺激電流出力手段に電流を出力させる電流出力制御手段と、を備えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the touch panel input system according to the present invention is provided with an operation surface, and touch panel input for detecting that an input operation of pressing, touching, or approaching the operation surface is performed. A touch panel input system comprising a device and an input device for performing the input operation on the operation surface of the touch panel input device, wherein the input device is capable of holding a state in contact with the skin of a living body. The touch panel input device includes a stimulation current output means for outputting a current for energizing the stimulation electrode, and the stimulation current output when an input operation on the operation surface is detected. Current output control means for causing the means to output a current.
この結果、タッチパネル入力装置の表面に刺激電極を設けなくても、入力器具が、触覚提示による操作感をユーザに対して提供することができるという効果を奏する。また、この触覚提示では、タッチパネル入力装置が、操作面に対する入力操作が行われたことを検知したことをユーザに示すこともできる。 As a result, there is an effect that the input device can provide the user with an operational feeling by tactile presentation without providing a stimulation electrode on the surface of the touch panel input device. In this tactile sense presentation, the touch panel input device can also indicate to the user that the input operation on the operation surface has been detected.
〔実施形態1〕
本発明の一実施形態について図1〜図11に基づいて説明すると以下の通りである。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
(タッチパネル入力システムの利用態様)
先ずは、図2を参照しながら、本実施形態に係るタッチパネル入力システム500の利用態様について説明する。図2は、本実施形態に係るタッチパネル入力システム500の利用態様の一例について説明した概略図である。
(Use mode of touch panel input system)
First, a usage mode of the touch
図2に示すとおり、タッチパネル入力システム500は、入力器具100と、タッチパネル入力装置200とが、配線150によって接続された構成である。
As shown in FIG. 2, the touch
入力器具100は、タッチパネル入力装置200が備えるタッチパネル部60への入力操作に用いられるものである。
The
タッチパネル入力装置200は、タッチパネル部60の画面上にアイコン等の画面表示を行うとともに、ユーザの入力操作を受け付け、そして、受け付けた操作に基づいて、各種の動作を行うものである。
The touch
ここでいう動作とは、アプリケーションの起動や、コピー・アンド・ペースト等をはじめとする特定機能の実行のことをいう。たとえば、ユーザは、入力器具100によってタッチパネル部60の表示部に表示されたアイコン等をタッチすることで、タッチしたアイコンに関連づけられているアプリケーションの起動を行うことができる。
The operation here refers to execution of a specific function such as activation of an application or copy and paste. For example, the user can activate an application associated with the touched icon by touching an icon or the like displayed on the display unit of the
図2に示すように、入力器具100は、入力操作の際、ユーザの人差し指に装着される。そして、ユーザは、人差し指に装着した入力器具100を用いて、タッチパネル入力装置200が備えるタッチパネル部60に対して入力操作を行う。この入力操作には、タッチパネル部60に対する押圧によって行われるものや、接触または近接によって行われるものが含まれる。
As shown in FIG. 2, the
また、入力器具100は、ユーザの入力操作に応じて、ユーザに対し、タッチパネル部60に指がぶつかったような感触や、タッチパネル部60を押圧しているかのような感触を与えることができる。
Further, the
ここで、図3を用いて、入力器具100の装着の態様について説明すると次のとおりである。図3は、入力器具100の外観の一例について示す図である。
Here, it is as follows when the aspect of mounting | wearing of the
図3に示すとおり、入力器具100は、ユーザの人差し指3に装着されている。入力器具100は、指先部材100Aと、環状部材(環状の部材)100Bとから構成される。
As shown in FIG. 3, the
指先部材100Aには、ユーザに刺激電流を通電するための刺激電極が設けられている。指先部材100Aは、装着された際、人差し指3の手のひら側を、先端の部分から第1関節にかけて被覆する。また、指先部材100Aは、人差し指3の先端部の形状にあわせてやや湾曲した、略楕円の形状に形成されている。しかしながら、このような指先部材100Aの形状は、飽くまで一例であり、これに限られず、人差し指3にフィットするような形であれば適宜変更が可能である。
The
環状部材100Bには、刺激電極に対応する、一定の電位を印加可能な基準電極が設けられている。刺激電極および基準電極の詳細については後述する。そして、環状部材100Bは、指輪型の形状に形成されており、人差し指3の付け根周辺に装着される。また、基準電極は、環状部材100Bにおいて、ユーザの指に接触する部位に配備される。
The
指先部材100Aと、環状部材100Bとは、固定部材4によって、ユーザの人差し指3に固定される。
The
固定部材4は、指先部材100Aをユーザの人差し指3に固定するとともに、刺激電極を、ユーザの皮膚に接触させた状態を保持可能にするためのものである。
The fixing member 4 is for fixing the
よって、入力操作の際には、専ら指先部材100Aの先端部分D1によって、タッチパネル部60に対する押圧、または、接触等が行われることになる。
Accordingly, during the input operation, the
(入力器具およびタッチパネル入力装置の概略構成)
次に、図1を参照しながら、本実施形態に係る入力器具100およびタッチパネル入力装置200の概略構成について説明する。図1は、本実施形態に係るタッチパネル入力システム500を構成する入力器具100およびタッチパネル入力装置200の概略構成について示したブロック図である。
(Schematic configuration of input device and touch panel input device)
Next, schematic configurations of the
(入力器具の概略構成)
まず、入力器具100の概略構成について説明すると次のとおりである。図1に示すように、入力器具100は、指先部材100Aと、環状部材100Bとから構成されている。そして、指先部材100Aは、圧力検知部(圧力センサ)11、変位電圧印加部(刺激電極)21、主制御部30、電圧変位部40、および外部インターフェース(以降、I/Fと称する)41を備える。また、環状部材100Bは、基準電圧印加部(基準電極)22を備える。
(Schematic configuration of input device)
First, the schematic configuration of the
はじめに、指先部材100Aの構成から説明すると次のとおりである。
First, the configuration of the
圧力検知部11は、指先部材100Aの表面上において、タッチパネル部60に接する側に設けられており、タッチパネル部60への入力操作の際における押圧の大きさを検知するものである。圧力検知部11は、押圧の大きさを検知するための圧力センサを複数備える。なお、圧力センサは、検知した圧力の大きさを示す圧力信号を生成して、主制御部30に出力する。なお、圧力検知部11の詳細については後述する。
The
変位電圧印加部21は、ユーザの人差し指3に通電し、触覚を生じさせるためのものである。電圧変位部40により所定の電圧を印加することができる複数の刺激電極を備える。なお、変位電圧印加部21の詳細については後述する。
The displacement
主制御部30は、指先部材100Aにおける各種構成を統括的に制御するものである。プログラムされた処理をマイクロプロセッサ等の処理装置により実行することで実現可能である。なお、主制御部30の詳細については後述する。
The
電圧変位部40は、主制御部30の制御により、変位電圧印加部21における電位を変位させるものである。
The
外部I/F41は、配線150を接続するためのインターフェースである。入力器具100は、外部I/F41に接続された配線150を介してタッチパネル入力装置200と接続され、電流および制御信号の入出力を行う。
The external I /
続いて環状部材100Bの構成について説明すると次のとおりである。
Next, the configuration of the
基準電圧印加部22は、基準となる所定の電圧が維持される基準電極を備える。本実施形態では、一例として、基準電圧印加部22を、接地端子(GRD)として構成している。
The reference
(指先部材の断面の構成)
次に、図4を参照しながら、指先部材100Aの構成について説明する。図4は、指先部材100Aの断面の概略構成について示した模式図である。以下、既に説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
(Configuration of fingertip member cross section)
Next, the configuration of the
圧力検知部11は、圧力センサP1〜P9を備える。図4に示すように、圧力検知部11が備える圧力センサP1〜P9は、タッチパネル入力装置200が備えるタッチパネル部60と接触する側に配備される。
The
刺激電極E1〜E9と、圧力センサP1〜P9とは、それぞれ対応付けられている。例えば、刺激電極E1と、圧力センサP1とが対応付けられている。この対応付けを示す対応情報を、例えば、各種データを記憶するための記憶部(図示せず)に記憶しておいてもよい。 The stimulation electrodes E1 to E9 and the pressure sensors P1 to P9 are associated with each other. For example, the stimulation electrode E1 and the pressure sensor P1 are associated with each other. Correspondence information indicating this association may be stored, for example, in a storage unit (not shown) for storing various data.
変位電圧印加部21は、刺激電極E1〜E9を備える。図4に示すように、変位電圧印加部21が備える刺激電極E1〜E9は、ユーザの人差し指3に指先部材100Aが装着されたとき、ユーザの人差し指3に接する側の表面上に露出する態様で設けられる。ここで、人差し指3との接触抵抗を低減するため、刺激電極E1〜E9が露出している表面上に導電性ゲルを被覆してもよい。また、刺激電極E1〜E9は、絶縁層5によって、それぞれの導電部が絶縁されている。
The displacement
タッチパネル入力システム500では、圧力センサが押圧を検知したとき、対応する刺激電極に通電し、ユーザに触覚を提示する。例えば、圧力センサP1において圧力を検知したとき、対応する刺激電極E1に所定電圧の電流が出力される。タッチパネル入力システム500において、この対応付けがどのように用いられるかについて、詳しくは後述する。
In the touch
(圧力検知部の詳細)
次に、図5を参照しながら、圧力検知部11の詳細について説明する。図5は、圧力検知部11の詳細を示す図である。同図は、指先部材100Aを、圧力センサP1〜P9が設けられている側、すなわち、タッチパネル入力装置200が備えるタッチパネル部60との接触面側から見た平面図である。
(Details of pressure detector)
Next, details of the
圧力センサP1〜P9は、指先部材100Aにおいて、ユーザの指に接触する面(側)と反対の面(側)に配備される。
The pressure sensors P1 to P9 are arranged on the surface (side) opposite to the surface (side) in contact with the user's finger in the
また、図示のとおり、圧力センサP1〜P9は、指先部材100Aにおいて、先端部分D1側に集中的に設けられている。これに対して、指先部材100Aにおいて、指の付け根寄りにあたる部分D2側には、圧力センサが設けられていない。これは、通常、タッチパネル部60への入力操作を行う場合には、人差し指3の先端部分で操作することが想定され、第1関節のあたりで、タッチパネル部60への入力操作を行うことは、考えにくいためである。このような圧力センサの配置により、先端部分D1周辺の圧力の変化を、より詳細に検知できるようになっている。
Further, as illustrated, the pressure sensors P1 to P9 are intensively provided on the tip end portion D1 side in the
(変位電圧印加部の詳細)
次に、図6を参照しながら、変位電圧印加部21の詳細について説明する。図6は、変位電圧印加部21の詳細を示す図である。同図は、指先部材100Aを、刺激電極E1〜E9が露出している表面側から見た平面図である。
(Details of displacement voltage application unit)
Next, the details of the displacement
図示のとおり、刺激電極E1〜E9は、指先部材100Aにおいて、先端部分D1に集中的に設けられている。これに対して、指先部材100Aにおいて、指の付け根寄りにあたる部分D2には、圧力センサが設けられていない。このような配置になっているのは、前述の圧力センサの配置と同様の理由からである。
As illustrated, the stimulation electrodes E1 to E9 are intensively provided at the distal end portion D1 of the
また、刺激電極E1〜E9は、対応する圧力センサP1〜P9が設けられている位置の裏側にあたる位置に配置される。つまり、刺激電極E1の裏側には、圧力センサP1が配置されている構成である。この構成により、圧力センサP1が圧力を検知したとき、裏側にある刺激電極E1に通電されることになる。この制御は、主制御部30によって実行されるが、その制御については、後に詳しく説明する。
In addition, the stimulation electrodes E1 to E9 are arranged at positions corresponding to the back side of the positions where the corresponding pressure sensors P1 to P9 are provided. That is, the pressure sensor P1 is arranged on the back side of the stimulation electrode E1. With this configuration, when the pressure sensor P1 detects pressure, the stimulation electrode E1 on the back side is energized. This control is executed by the
(入力器具が備える主制御部の詳細)
次に、再び図1を参照しながら、入力器具が備える主制御部30の詳細について説明する。図示のように、主制御部30は、圧力情報出力部31、操作位置取得部(操作情報取得手段)32、および電圧制御部(電圧印加手段)33を備える。
(Details of the main control unit of the input device)
Next, the details of the
圧力情報出力部31は、圧力検知部11が出力する圧力信号を受信し、受信した圧力信号から圧力情報を生成して、外部I/F41を介して、生成した圧力情報をタッチパネル入力装置200に出力するものである。
The pressure
操作位置取得部32は、外部I/F41を介して、タッチパネル入力装置200から出力される操作位置情報を取得するものである。
The operation
電圧制御部33は、操作位置取得部32が操作位置情報を取得したことに応じて、電圧変位部40に対して、外部I/F41を介してタッチパネル入力装置200から電流供給を受けるよう制御する。また、電圧制御部33は、電圧変位部40に、供給された電流を変位電圧印加部21に出力するための電圧制御を行わせる。
The
電圧制御部33の制御により、刺激電極に出力される刺激電流は、100〜500μ秒幅のパルスを最大1〜3mA程度、パルス周波数は、10〜400Hz程度となるように制御される。電圧制御部33は、刺激電流を出力するための電圧の変位パターンを制御する。
Under the control of the
また、電圧制御部33は、圧力センサP1〜P9が、それぞれ刺激電極E1〜E9に対応付けられている場合、圧力を検知した圧力センサに対応付けられている刺激電極に電流を出力するよう制御する。なお、電圧制御部33が、このような制御を行うために、圧力情報出力部31は、圧力を検知した圧力センサを識別する情報を記憶部(図示せず)に記憶しておくようにしてもよい。つまり、電流制御の際、電圧制御部33が、記憶されている圧力センサの識別情報を読み出して、該圧力センサに対応する刺激電極を特定してもよい。
Moreover, the
(触覚提示の仕組み)
なお、ここで、刺激電極での通電による触覚提示の仕組みについて説明する。まず、人間の指が触覚を感じる仕組みについて説明すると以下のとおりである。人間が指先に振動を受けた場合、皮膚と垂直な方向に伸びる神経が刺激される。また、人間が指先に圧力を受けた場合、皮膚と平行な方向に伸びる神経が刺激される。
(Mechanism of tactile presentation)
Here, a mechanism for presenting tactile sensation by energization with the stimulation electrode will be described. First, the mechanism by which a human finger feels a tactile sensation is described as follows. When humans are subjected to vibrations on their fingertips, nerves that extend in a direction perpendicular to the skin are stimulated. In addition, when a human receives pressure on a fingertip, a nerve that extends in a direction parallel to the skin is stimulated.
このため、指先において、皮膚と垂直な方向に伸びる神経を刺激すれば、指先に振動を感じさせることができる一方、皮膚と平行な方向に伸びる神経を刺激すれば指先に圧力を感じさせることができる。 For this reason, if the nerve that extends in the direction perpendicular to the skin is stimulated at the fingertip, the fingertip can feel vibration, while if the nerve that extends in the direction parallel to the skin is stimulated, the fingertip can feel pressure. it can.
この2種類の神経を選択的に刺激するには次のような刺激電流を流せばよいことが分かっている。まず、皮膚と垂直な方向に伸びる神経を刺激するには、外部から指先に入ってくる方向の刺激電流を流せばよい。そして、皮膚と平行な方向に伸びる神経を刺激するには、逆に、指先から外部からに出ていく方向の刺激電流を流せばよい。 In order to selectively stimulate these two types of nerves, it has been found that the following stimulation current may be applied. First, in order to stimulate a nerve extending in a direction perpendicular to the skin, a stimulation current in a direction entering the fingertip from the outside may be passed. In order to stimulate a nerve extending in a direction parallel to the skin, on the contrary, a stimulation current in the direction of going out from the fingertip may be passed.
そして、刺激電流のパルス幅、周波数が感じる圧力等の大小が、これらの触覚に影響することがわかっている。本実施形態では、このような人間の指が触覚を感じる仕組みに従い、刺激電極での通電を行うことで触覚提示を行う。 It is known that the magnitude of the pulse width of the stimulation current, the pressure felt by the frequency, and the like affect these tactile sensations. In the present embodiment, tactile sensation is presented by energizing the stimulation electrodes according to such a mechanism in which a human finger feels tactile sensation.
(タッチパネル入力装置の概略構成)
次に、引き続き図1を参照しながら、タッチパネル入力装置200の概略構成について説明すると次のとおりである。同図に示すように、タッチパネル入力装置200は、タッチパネル部(タッチパネル)60、記憶部70、主制御部80、電流出力部(刺激電流出力手段)90、および外部I/F91を備える。
(Schematic configuration of touch panel input device)
Next, a schematic configuration of the touch
タッチパネル部60は、画面表示および入力操作のユーザインタフェースを提供するものであり、表示部61と、操作位置検出部(タッチパネル、操作面)62とが一体となった構成となっている。
The
表示部61は、画像データを表示するための表示画面を有しており、主制御部80から画像データを受信し、受信した画像データに基づいてその表示画面に画像を表示するものである。表示部61は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)、有機EL(Electroluminescence)ディスプレイ等の表示デバイスを用いることができる。
The
操作位置検出部62は、タッチ位置を検出するための操作面を備えており、検出したタッチ位置に応じた操作位置信号を出力するものである。操作位置検出部62は、タッチ位置を検出する手法としては、例えば、マトリクス・スイッチ、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式、および、対象物の画像を検出する方式(光センサ方式)などが挙げられる。
The operation
また、操作位置検出部62は、検出する操作面上のタッチ位置は、操作面上の2次元座標として表されるものであってもよい。
Further, the operation
記憶部70は、各種データおよびプログラムを記憶するものである。記憶部70は、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ、ROM,RAM等により構成することができる。記憶部70に記憶されるデータ詳細については後述する。
The
主制御部80は、タッチパネル入力装置200における各種構成を統括的に制御するものである。主制御部80の機能は、例えばRAM(Random Access Memory)やフラッシュメモリなどの記憶素子に記憶されたプログラムをCPU(Central Processing Unit)が実行することによって実現される。なお、主制御部80の詳細については後述する。
The
電流出力部90は、主制御部80の制御により、電圧を調整し、入力器具100に出力するための刺激電流を出力するものである。
The
外部I/F91は、配線150を接続するためのインターフェースである。タッチパネル入力装置200は、外部I/F41に接続された配線150を介して入力器具100と接続され、刺激電流および制御信号の入出力を行う。
The external I /
(タッチパネル入力装置が備える記憶部の詳細)
次に、記憶部70の詳細について説明する。記憶部70には、電流制御部(電流出力制御手段)83が、電流出力部90の制御を行うための情報が記憶されている。
(Details of the storage unit included in the touch panel input device)
Next, details of the
記憶部70に記憶されている情報には、設定モードマッピング情報、圧力モード情報、および電流出力波形テンプレート情報が含まれる。
The information stored in the
設定モードマッピング情報は、操作位置検出部62の操作面、すなわちタッチパネル上の領域のうち、操作位置の検出に応じて、刺激電流の出力を行うべき領域について規定する情報である。また、どのような刺激電流の出力を行うかは、圧力モード情報に規定されている。設定モードマッピング情報では、その領域について何れの“圧力モード”で刺激電流の出力を行うべきかについて規定される。
The setting mode mapping information is information that defines a region where stimulation current should be output in response to detection of the operation position in the operation surface of the operation
圧力モード情報は、圧力情報が示す圧力の大きさと、出力すべき刺激電流の出力波形パターンとを対応づけている情報である。出力波形パターンは、電流出力波形テンプレート情報によって規定されている。出力波形パターンは、“出力レベル”によって規定される。 The pressure mode information is information that associates the magnitude of the pressure indicated by the pressure information with the output waveform pattern of the stimulation current to be output. The output waveform pattern is defined by the current output waveform template information. The output waveform pattern is defined by “output level”.
電流出力波形テンプレート情報は、時系列と、出力すべき電流のパルス波形とを対応付けている情報である。別の観点からみれば、電圧制御部33が、刺激電流の出力を制御するための電圧の変位パターンを示している。
The current output waveform template information is information that associates the time series with the pulse waveform of the current to be output. From another viewpoint, the
(設定モードマッピング情報、圧力モード情報、および電流出力波形テンプレート情報の詳細)
続いて、図7〜9を参照しながら、設定モードマッピング情報、圧力モード情報、および電流出力波形テンプレート情報についてより詳細に説明する。
(Details of setting mode mapping information, pressure mode information, and current output waveform template information)
Subsequently, the setting mode mapping information, the pressure mode information, and the current output waveform template information will be described in more detail with reference to FIGS.
図7は、設定モードマッピング情報の一例について説明した図である。図8は、圧力モード情報について説明したグラフである。また、図9は、電流出力波形テンプレート情報の一例について説明したグラフである。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of setting mode mapping information. FIG. 8 is a graph illustrating the pressure mode information. FIG. 9 is a graph illustrating an example of current output waveform template information.
まず、図7を参照しながら、設定モードマッピング情報について説明する。同図において、最も外側の長四角形で示される領域は、操作位置検出部62の入力操作を受け付ける操作面の領域に対応している。さらにいえば、この領域は、表示部61の表示領域にも対応している。
First, the setting mode mapping information will be described with reference to FIG. In the figure, the area indicated by the outermost long rectangle corresponds to the area of the operation surface that receives the input operation of the operation
そして、その領域の内側には、3行、3列、計9個の長四角形群で示される領域6が示されている。この領域6は、表示部61において表示されるボタン(例えば、数字ボタン)の形を表している。
In addition, an
つまり、図7に示す設定モードマッピング情報は、表示部61において表示されるボタン、すなわち領域6に対しての入力操作を検出したとき、刺激電流の通電を行い、ユーザに操作感を与えるための設定を示している。
That is, the setting mode mapping information shown in FIG. 7 is used for energizing the stimulation current when the input operation to the button displayed on the
図7において、領域6には、電流制御部83が「圧力モード1」に準拠して、刺激電流の出力を行うことを示す符号「1」が設定されている。すなわち、この領域6において操作を操作位置検出部62が検出している場合、タッチパネル入力装置200は、入力器具100に対して刺激電流の出力を行う。
In FIG. 7, a code “1” indicating that the
また、図7において、領域6以外の領域7には、電流制御部83が、「圧力モード0」に準拠して、刺激電流の出力を行わないことを示す符号「0」が設定されている。
In FIG. 7, the area “7” other than the
すなわち、この領域7において操作を操作位置検出部62が検出していても、タッチパネル入力装置200は、入力器具100に対して刺激電流の出力を行わない。
That is, even if the operation
設定モードマッピング情報のデータ構造の具体例としては、操作面上の位置を示す2次元の座標データと、圧力モードとを対応付けておくものが挙げられる。 As a specific example of the data structure of the setting mode mapping information, there is one in which two-dimensional coordinate data indicating a position on the operation surface is associated with a pressure mode.
操作面上の入力操作位置が(x、y)というような2次元座標で表される場合、例えば、設定モードマッピング情報において、原点(0,0)について、圧力モード「0」を対応付けておくことができる。このようなデータ構造は、飽くまで一例であり、設定モードマッピング情報のデータ構造は、操作位置検出部62の操作面上の座標、または、表示部61の座標と、圧力モードとが対応付けられているようなものを当業者が適宜定義することができる。
When the input operation position on the operation surface is represented by a two-dimensional coordinate such as (x, y), for example, in the setting mode mapping information, the pressure mode “0” is associated with the origin (0, 0). I can leave. Such a data structure is just an example, and the data structure of the setting mode mapping information is such that the coordinates on the operation surface of the operation
続いて、図8を参照しながら、圧力モード情報について説明する。図8の(a)は、「圧力モード0」の場合の、圧力値と、出力レベルの対応を示している。図示のとおり、「圧力モード0」においては、いずれの圧力値に対しても「出力レベル0」が設定されている。このとき、刺激電流の出力は行わない。
Next, the pressure mode information will be described with reference to FIG. FIG. 8A shows the correspondence between the pressure value and the output level in the “
また、図8の(b)は、「圧力モード1」について示している。図示のとおり、圧力の大きさに応じて、段階的に出力レベルが規定されている。図8の(b)によると、圧力値K1以上、K2未満のときには、「出力レベル1」で刺激電流の出力は行われる。また、圧力値K1未満のときは、「出力レベル0」が対応付けられており、このとき刺激電流の出力は行わない。また、圧力値K2以上、K3未満のときには、「出力レベル2」で刺激電流の出力は行われる。そして、圧力値K3以上のときには、「出力レベル3」で刺激電流の出力は行われる。
FIG. 8B shows the “
続いて、図9を参照しながら、電流出力波形テンプレート情報について説明する。図9の(a)〜(d)は、それぞれ「出力レベル0」〜「出力レベル3」の出力波形パターンを表している。
Next, the current output waveform template information will be described with reference to FIG. 9A to 9D show output waveform patterns of “
図9の(a)が示す「出力レベル0」は、刺激電流の出力は行わない“出力レベル”であるので、パルス電流の波形は示されていない。
The “
図9の(b)が示す「出力レベル1」は、負のパルス電流と、正のパルス電流とが交互に出力される波形パターンを示している。
“
また、図9の(c)が示す「出力レベル2」では、まず1つの負のパルス電流が出力され、それから3つの正のパルス電流が出力されるというパターンが繰り返されている。
Further, in “
そして、図9の(d)が示す「出力レベル3」では、まず1つの負のパルス電流が出力され、続いて8つの正のパルス電流が出力されるというパターンが繰り返される。
Then, at “
「出力レベル1」から「出力レベル3」にかけて、各パルス電流の間隔は短くなっており、単位時間当たりにより多くのパルス電流が出力されるような設定になっている。
From “
また、これらの出力レベルの波形パターンは、前述の“触覚提示の仕組み”で説明した内容に従って、所望の触覚を提示できるように定めることができる。 Further, the waveform patterns of these output levels can be determined so that a desired haptic sense can be presented in accordance with the contents described in the aforementioned “tactile sense presentation mechanism”.
(タッチパネル入力装置が備える主制御部の詳細)
次に、図1を参照して、タッチパネル入力装置200が備える主制御部80の詳細について説明する。主制御部80は、操作位置出力部81、圧力情報取得部(圧力取得手段)82、電流制御部83を備える。
(Details of the main control unit provided in the touch panel input device)
Next, with reference to FIG. 1, the detail of the
操作位置出力部81は、操作位置検出部62が出力した操作位置信号から、操作位置情報を生成し、生成した操作位置情報を、外部I/F91を介して入力器具100に出力するものである。
The operation
圧力情報取得部82は、操作位置出力部81が、操作位置情報を生成したことに応じて、外部I/F91を介して、入力器具100から圧力情報を取得し、取得した圧力情報を電流制御部83に転送するものである。
The pressure
電流制御部83は、圧力情報取得部82から転送される圧力情報と、さらに操作位置出力部81が生成した操作位置情報とに基づいて、電流出力部90を制御して入力器具100に供給する電流の制御を行うものである。具体的には、電流制御部83は、記憶部70に記憶されている設定モードマッピング情報、圧力モード情報、および電流出力波形テンプレート情報を読み出して、読み出した各種情報に基づいて、電流出力部90における電流の出力を制御する。
The
具体的には、電流制御部83は、操作位置情報が示す操作位置が、刺激電流を出力すべき領域に対する操作か否かを、設定モードマッピング情報を参照して判定する。判定の結果、刺激電流を出力すべき領域に対する操作であった場合、電流制御部83は、設定モードマッピング情報に設定されている「圧力モード」を参照し、圧力情報が示す圧力値から、出力レベルを決定する。
Specifically, the
そして、電流制御部83は、出力レベルに規定される出力波形パターンの刺激電流を電流出力部90が出力するよう制御する。
Then, the
電流出力部90は、電流制御部83の制御に応じて、指定された出力波形パターンの刺激電流を、外部I/F91を介して入力器具100に出力する。
The
(タッチパネル入力システムの処理の流れ)
次に、図10を参照しながら、タッチパネル入力システム500の処理の流れについて説明する。図10は、タッチパネル入力システム500の処理の流れについて示したフローチャートである。
(Processing flow of touch panel input system)
Next, a processing flow of the touch
処理を開始すると、入力器具100およびタッチパネル入力装置200は、共に待機状態となる(S11、S21)
ここでは、入力器具100によりタッチパネル入力装置200が備えるタッチパネル部60に対する操作入力が行なわれるのを待機する。ユーザによって、指先部材100Aが、操作位置検出部62に対して押圧されると、入力器具100では、圧力検知部11が備える圧力センサが圧力を検知する(S12)。圧力センサは、検知した圧力の大きさを示す圧力信号を圧力情報出力部31に出力する。
When the processing is started, both the
Here, it waits for operation input with respect to the
一方、タッチパネル入力装置200では、タッチパネル部60上の入力操作を検知したかを判定する(S22)。すなわち、操作位置出力部81が、操作位置検出部62から、操作位置信号を取得したかを判定する。
On the other hand, the touch
タッチパネル入力装置200では、操作位置出力部81が、操作位置検出部62から、操作位置信号を取得していない場合(S22においてNO)、再び待機状態にもどる(S21)。
In the touch
一方、タッチパネル入力装置200において、操作位置出力部81が、操作位置検出部62から、操作位置信号を取得している場合(S22においてYES)、操作位置出力部81は、操作位置情報を生成し、外部I/F91を介して、操作位置情報を入力器具100に出力する(S23)。そして、入力器具100では、操作位置取得部32が、操作位置情報を取得すると、圧力情報出力部31が、圧力検知部11が出力した圧力信号に基づいて、圧力情報を生成し、生成した圧力情報を、外部I/F41を介してタッチパネル入力装置200に出力する(S13)。圧力情報取得部82は、入力器具100が出力する圧力情報を外部I/F91を介して取得する(S24)。
On the other hand, in the touch
次に、タッチパネル入力装置200では、電流制御部83が、操作位置情報と、圧力情報とに対応した出力レベルの電流波形パターンを電流出力部90に出力させる(S25)。これにより、タッチパネル入力装置200から、入力器具100に対して刺激電流が出力される。タッチパネル入力装置200は、入力器具100に対する電流の出力が終了すると(S26)、待機状態に戻る(S21)。
Next, in the touch
一方、入力器具100では、電圧変位部40が、タッチパネル入力装置200から供給される電流を受ける(S14)。そして、入力器具100では、変位電圧印加部21が、圧力を検知した圧力センサに対応する刺激電極における電位を制御して、刺激電極から電流を出力する(S15)。そして、入力器具100は、電流の出力が終了したら(S16)、待機状態に戻る(S11)。
On the other hand, in the
上記処理において、入力器具100が、圧力を検知しており、タッチパネル入力装置200が、タッチパネル部60上の入力を検知している場合に、タッチパネル入力装置200において、入力器具100が生成した圧力情報と、タッチパネル入力装置200が生成した操作位置情報との組合せに基づいた動作を行うことが可能である。
In the above process, the pressure information generated by the
圧力情報と、操作位置情報との組合せに基づいた動作とは、圧力情報と、操作位置情報との組合せに、1以上の動作を割り当てておき、その組合せに割り当てられた動作を行うことである。例えば、タッチパネル入力装置200において特定箇所を操作したことを示す操作位置情報を取得していた場合であって、圧力情報が所定値以上の圧力の大きさを示す場合に、アプリケーションの起動を行うといった場合が挙げられる。
The action based on the combination of the pressure information and the operation position information is to assign one or more actions to the combination of the pressure information and the operation position information and perform the action assigned to the combination. . For example, when the operation position information indicating that a specific location has been operated is acquired in the touch
また、入力器具100が検知した圧力情報が所定の値以上を示していれば、タッチパネル入力装置200が検知した操作位置情報が同じであっても、タッチパネル入力装置200において、異なる動作を行ってもよい。そして、入力器具100が生成した圧力情報が同じ値を示していても、タッチパネル入力装置200が生成した操作位置情報が異なる位置を示していれば、タッチパネル入力装置200において、異なる動作を行ってもよい。
Further, if the pressure information detected by the
(作用・効果)
以上のように、本実施形態に係る入力器具100は、タッチパネル入力装置200に対して押圧、接触、または近接させて入力操作を行うための入力器具100において、生体の皮膚に接触させた状態を保持可能にした1以上の刺激電極E1(〜E9)を有する変位電圧印加部21および基準電極を有する基準電圧印加部22と、入力器具100による、タッチパネル入力装置200に対する入力操作により、刺激電極E1(〜E9)と、基準電極との間に、刺激電極E1(〜E9)に接触する皮膚の触覚を刺激するための電圧を印加する電圧制御部33を備えたことを特徴とする。
(Action / Effect)
As described above, the
この結果、タッチパネル部60の表面に刺激電極を設けなくても、入力器具100が、触覚提示による操作感をユーザに対して提供することができるという効果を奏する。
As a result, even if no stimulation electrode is provided on the surface of the
(処理の流れの変形例)
次に、図11を参照しながら、タッチパネル入力システム500の処理の流れの変形例について説明する。図11は、タッチパネル入力システム500の処理の流れの変形例について示したフローチャートである。
(Modification of processing flow)
Next, a modified example of the processing flow of the touch
この変形例では、入力器具100が、圧力を検知している一方で、タッチパネル入力装置200が、タッチパネル部60上の入力を検知していない場合において、タッチパネル入力装置200を、圧力情報に基づいて動作させることについて説明する。圧力情報に基づいて動作させるとは、圧力情報が示す圧力の大きさに応じて、アプリケーションの起動や、特定機能の実行を行うことである。例えば、圧力情報が示す圧力の大きさが所定値以上であれば、タッチパネル入力装置200は、電源OFF等の動作を行ってもよい。
In this modification, while the
まず、処理を開始すると、入力器具100およびタッチパネル入力装置200は、共に待機状態となる(S31)。ここで、タッチパネル入力装置200は、入力器具100の圧力センサが圧力を検知しているか否かを判定する(S32)。この判定は、タッチパネル入力装置200の圧力情報取得部82が、入力器具100から圧力情報を取得できたか否かによって判定される。
First, when the process is started, both the
圧力情報取得部82は、入力器具100から圧力情報を取得できていれば、「圧力センサが圧力を検知している」と判定し、入力器具100から圧力情報を取得できていなければ、「圧力センサが圧力を検知していない」と判定する。
The pressure
入力器具100の圧力センサが圧力を検出していれば(S32においてYES)、タッチパネル入力装置200は、操作位置出力部81が、操作位置信号から、操作位置情報を生成しているかを判定する(S33)。
If the pressure sensor of
そして、操作位置出力部81が、操作位置情報を生成していなかった場合(S33においてNO)、タッチパネル入力装置200は、入力器具100から取得した圧力情報に基づいて動作して(S34)、待機状態に戻る(S31)。すなわち、入力器具100は、タッチパネル部60に対する入力操作を行う器具としてではなく、圧力情報を出力することにより、タッチパネル入力装置200の機能を動作させる入力デバイスとして動作する。ここで動作とは、例えば、アプリケーションの起動等の機能を実行することを言う。
If the operation
一方、操作位置出力部81が、操作位置情報を生成していた場合(S33においてYES)、タッチパネル入力装置200は、入力器具100から取得した圧力情報と、操作位置出力部81が生成した操作位置情報とに基づいて動作(例えば、アプリケーションの起動)して(S35)、待機状態に戻る(S31)。なお、タッチパネル入力装置200は、S35において、前述のS25のように、入力器具100に、刺激電流の供給を行ってもよい。
On the other hand, when the operation
(タッチパネル入力システムの構成の変形例)
以下において、本タッチパネル入力システム500の構成の好ましい変形例について説明する。
(Modified example of the configuration of the touch panel input system)
Hereinafter, a preferred modification of the configuration of the touch
(各電極について)
以上の説明では、刺激電極E1〜E9と、基準電極とを区別していたが、これに限られず、刺激電極と、基準電極とは互いに同様の電極を用いることができる。例えば、刺激電極E1〜E9のうち、1つの刺激電極に印加される電圧を、基準電圧とし、この基準電圧が印加される刺激電極を基準電極とする構成も可能である。
(Each electrode)
In the above description, the stimulation electrodes E1 to E9 and the reference electrode are distinguished from each other. However, the present invention is not limited to this, and the stimulation electrode and the reference electrode can use the same electrodes. For example, among the stimulation electrodes E1 to E9, a voltage applied to one stimulation electrode may be used as a reference voltage, and a stimulation electrode to which this reference voltage is applied may be used as a reference electrode.
(配線について)
配線150が、刺激電極と同数の複数の電流供給線により構成される場合は、タッチパネル入力装置200から、各刺激電極に対して、選択的に電力供給可能になっていてもよい。すなわち、刺激電極には、専用の電流供給線が割り当てられていてもよい。例えば、刺激電極E1〜E9に対して、電流供給線L1〜L8(図示せず)がそれぞれ割り当てられている場合には、タッチパネル入力装置200から、刺激電極E1に対して、電流供給を行うには、電流供給線L1を介して行うように構成されていてもよい。この場合、入力器具100において、電圧制御部33を省略してもよい。
(About wiring)
When the
また、1本の電力供給線により、タッチパネル入力装置200から、入力器具100に対して電流供給を行い、入力器具100側において、電流供給を行う刺激電極を制御してもかまわない。
In addition, current may be supplied from the touch
さらには、入力器具100と、タッチパネル入力装置200とを配線150によって接続しない構成も可能である。この場合、圧力情報出力部31は、タッチパネル入力装置200に圧力情報を出力しなくてもよく、入力器具100は、圧力検知部11が圧力を検出したら、検出された圧力の大きさに応じて、変位電圧印加部21に対する電圧制御を行う。
Furthermore, the structure which does not connect the
(圧力センサおよび刺激電極の構成変更例)
圧力センサP1〜P9と、刺激電極E1〜E9とは、指先部材100Aにおいて、表と裏で対応するように配置されていたが、この配置に限られない。また、圧力センサP1〜P9と、刺激電極E1〜E9とは、一対一に対応していたが、これに限られず、一圧力センサに対して、複数の刺激電極が対応していてもよく、その逆もまた同様である。そして、圧力センサP1〜P9のうち、複数の圧力センサからなる組合せと、刺激電極E1〜E9のうち、複数の刺激電極からなる組合せとが対応していても良い。これらの対応関係は、適宜組合せおよび変更が可能である。
(Example of configuration change of pressure sensor and stimulation electrode)
The pressure sensors P1 to P9 and the stimulation electrodes E1 to E9 are arranged so as to correspond on the front and back in the
例えば、圧力センサP1〜P9と、刺激電極E1〜E9とがそれぞれ個々に対応しており、圧力センサP1、P2の組合せに対して、刺激電極E1〜E3の組合せが対応していてもよい。この場合において、圧力センサP1のみが圧力を検知していたときは、対応する刺激電極E1のみが刺激電流の供給を受ける。また、圧力センサP1およびP2が、圧力を検知していたときは、対応する組合せである刺激電極E1〜E3に刺激電流が供給される。 For example, the pressure sensors P1 to P9 and the stimulation electrodes E1 to E9 correspond to each other, and the combination of the stimulation electrodes E1 to E3 may correspond to the combination of the pressure sensors P1 and P2. In this case, when only the pressure sensor P1 detects the pressure, only the corresponding stimulation electrode E1 is supplied with the stimulation current. Further, when the pressure sensors P1 and P2 detect pressure, the stimulation current is supplied to the stimulation electrodes E1 to E3 that are corresponding combinations.
(タッチパネル入力装置の変形例)
また、タッチパネル入力装置200では、操作位置検出部62が検出する操作位置に応じて、圧力モードを決定してもよい。また、タッチパネル入力装置200は、圧力検知部を備えていてもよく、例えば、操作面にユーザの指が触れる瞬間と、ユーザの指が操作面から離れる瞬間とを検出し、それぞれに別の圧力モードを設定してもよい。また、タッチパネル入力装置200は、携帯電話機の入力部として備えられているものであってもよい。
(Modification of touch panel input device)
In the touch
〔実施形態2〕
次に本発明の他の実施形態について、図12に基づいて説明すると以下の通りである。図12は、本実施形態に係るタッチパネル入力システム500Tを構成する入力器具100Tおよびタッチパネル入力装置200Tの概略構成について示したブロック図である。
なお、説明の便宜上、前記実施形態1にて説明した図1と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of the
For convenience of explanation, members having the same functions as those in FIG. 1 described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
前記の実施形態では、タッチパネル入力装置200から、入力器具100に対して出力する刺激電流の出力波形をタッチパネル入力装置200において決定していた。これに対して、本実施形態では、入力器具100Tにおいて、上記出力波形を決定する構成を実現している。
In the embodiment, the touch
(相違点について)
まず、図12について、入力器具100Tおよびタッチパネル入力装置200Tに関し、図1と相違している点を、それぞれ説明すると次のとおりである。
(About differences)
First, regarding FIG. 12, the points different from FIG. 1 regarding the
入力器具100Tについての相違点は、主制御部30において、圧力情報出力部31の替わりに、電流パターン情報出力部31Aを備える点、および記憶部50をさらに備える点である。
The difference regarding the
タッチパネル入力装置200Tについての相違点は、主制御部80において、圧力情報取得部82の替わりに、電流パターン情報取得部82Aを備える点である。
The difference with respect to the touch
(入力器具における相違点の各部詳細について)
次に、入力器具100Tにおける相違点の各部詳細について以下に説明する。
(Details of differences in input devices)
Next, details of each part of the difference in the
記憶部50は、図1に示すタッチパネル入力装置100が備える記憶部70と同様のものである。また、記憶部50に記憶されている情報には、設定モードマッピング情報、圧力モード情報、および電流出力波形テンプレート情報が含まれる。
The
電流パターン情報出力部31Aは、変位電圧印加部21に出力する刺激電流の波形パターンを決定し、タッチパネル入力装置200Tに対して、決定した波形パターンの刺激電流の供給を指示するものである。
The current pattern
具体的には、電流パターン情報出力部31Aは、操作位置取得部32が、タッチパネル入力装置200Tから、操作位置情報を取得すると、圧力検知部11から圧力情報を取得して、記憶部50に記憶されている情報を参照しつつ、刺激電流の波形パターンを決定する。刺激電流の波形パターンの決定は、すでに説明した手法により行うことができる。そして、電流パターン情報出力部31Aは、決定した刺激電流の波形パターンを示す電流パターン情報を生成し、外部I/F41を介してタッチパネル入力装置200Tに対して出力する。
Specifically, when the operation
(タッチパネル入力装置における相違点の詳細について)
次に、タッチパネル入力装置200Tにおける相違点の詳細について以下に説明する。
(Details of differences in touch panel input devices)
Next, details of the differences in the touch
電流パターン情報取得部82Aは、入力器具100Tが備える電流パターン情報出力部31Aから出力される電流パターン情報を取得して、取得した電流パターン情報を電流制御部83に転送する。これにより、電流パターン情報を取得した電流制御部83が、入力器具100Tに出力するための刺激電流を制御する。
The current pattern
〔実施形態3〕
(ペン型入力器具)
次に本発明のさらに別の実施形態について、図13に基づいて説明すると以下の通りである。図13は、本実施形態に係るタッチパネル入力システム500の他の利用態様について例示した概略図である。図13に示すように、入力器具をペン型入力器具100Pとして構成してもよい。
[Embodiment 3]
(Pen-type input device)
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a schematic view illustrating another usage mode of the touch
図14を用いて、本実施形態に係るペン型入力器具100Pの詳細について説明する。図14は、ペン型入力器具100Pの外観の一例について示す図である。図示のとおり、ペン型入力器具100Pは、ペンのような形状をしており、ユーザがペンのように把持した態様にて使用できるような胴体部F1を有する。ペン型入力器具100Pは、タッチパネル入力装置200に対する操作の際には、タッチペンのように、ペンの先端部分F4を、タッチパネル部60に押圧させるような態様により用いられる。
Details of the pen-
また、ペン型入力器具100Pでは、変位電圧印加部21が、ユーザがペン型入力器具100Pの胴体部F1を把持した場合における、その把持部分(把持される位置)F2に配備される。言い換えれば、変位電圧印加部21は、ユーザがペン型入力器具100Pを把持した場合に、親指、人差し指、および中指が、胴体部F1と接触する位置付近に配備される。また、ペン型入力器具100Pでは、基準電圧印加部22は、ユーザがペン型入力器具100Pを把持した場合に、親指および人差し指の間の部分と、胴体部F1が接触する位置(刺激電極が配備された位置と、胴体部の他端との間の位置)F3付近に配備される。また、ペン型入力器具100Pの先端部分(ペン先部分)F4には圧力検知部11が配備される。
Further, in the pen-
なお、ペン型入力器具100Pのそれ以外の構成は、図1を用いて示した入力器具100の構成と同様である。
The remaining configuration of the pen-
以上のような構成により、次のような処理動作が可能となる。まず、ペンの先端部分F4を、タッチパネル部60に押圧させると、圧力検知部11が、圧力を検知して、圧力信号を出力する。そして、圧力情報出力部31が、圧力信号に基づいて圧力情報を生成する。
With the above configuration, the following processing operation is possible. First, when the front end portion F4 of the pen is pressed by the
その一方で、タッチパネル入力装置200が備える操作位置検出部62が、押圧を検知し、操作位置信号を出力する。そして、操作位置出力部81が、操作位置検出部62が出力した操作位置信号から、操作位置情報を生成し、生成した操作位置情報をペン型入力器具100Pに出力する。
On the other hand, the operation
そして、ペン型入力器具100Pでは、操作位置情報を取得したことに応じて、圧力情報出力部31が圧力情報をタッチパネル入力装置200に出力する。
In the pen-
それから、タッチパネル入力装置200では、圧力情報取得部82が、ペン型入力器具100Pから圧力情報を取得して、電流制御部83に転送する。電流制御部83が、操作位置情報と、圧力情報とに基づいて、刺激電流の波形パターンを決定し、電流出力部90を制御して、刺激電流をペン型入力器具100Pに対して出力させる。
Then, in the touch
ペン型入力器具100Pでは、電圧制御部33が、電圧変位部40を制御して、タッチパネル入力装置200から出力される刺激電流を、圧力を検知した圧力センサに対応する刺激電極に出力させる。そして、刺激電極から、基準電極への通電により、ペン型入力器具100Pは、ユーザに対して触覚を提示することができる。
In the pen-
このように、ペン型の入力器具においても、タッチパネル表面に刺激電極を設けることなく触覚提示による操作感を提供することが可能になる。また、圧力の大きさに応じて、より多くの電流を刺激電極から出力するようにすれば、ユーザは、刺激電流による触覚提示により、どれくらいの筆圧で操作を行っているかを認識することができる。 Thus, even in a pen-type input device, it is possible to provide an operational feeling by tactile presentation without providing stimulation electrodes on the surface of the touch panel. In addition, if more current is output from the stimulation electrode according to the magnitude of the pressure, the user can recognize how much writing pressure is being operated by the tactile sensation presented by the stimulation current. it can.
(その他の変形例)
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
(Other variations)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
また、上記では、入力器具100およびタッチパネル入力装置200の各ブロック、特に入力器具100の主制御部30が備える圧力情報出力部31、操作位置取得部32、および電圧制御部33を備える、ならびにタッチパネル入力装置200の主制御部80が備える操作位置出力部81、圧力情報取得部82、電流制御部83を、CPUを用いてソフトウェアによって実現する例について説明した。
Moreover, in the above, each block of the
すなわち、入力器具100およびタッチパネル入力装置200は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである入力器具100およびタッチパネル入力装置200の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記入力器具100およびタッチパネル入力装置200に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
That is, the
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include tapes such as magnetic tapes and cassette tapes, magnetic disks such as floppy (registered trademark) disks / hard disks, and disks including optical disks such as CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また、入力器具100およびタッチパネル入力装置200を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。また、入力器具100およびタッチパネル入力装置200の各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成してもよい。
Further, the
本発明によれば、タッチパネル表面に刺激電極を設けることなく、ユーザに触覚提示による操作感を提供することができる。従って、広くタッチパネル入力器具等に適用することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a user with an operational feeling by presenting a tactile sensation without providing a stimulation electrode on the touch panel surface. Therefore, it can be widely applied to touch panel input devices and the like.
3 人差し指
5 絶縁層
D1 先端部分
E1〜E9 刺激電極
F1 胴体部
F2 把持部分(把持される位置)
F3 接触する位置(刺激電極が配備された位置と、胴体部の他端との間の位置)
F4 先端部分(ペン先部分)
P1〜P9 圧力センサ
11 圧力検知部(圧力センサ)
21 変位電圧印加部(刺激電極)
22 基準電圧印加部(基準電極)
30 主制御部
31 圧力情報出力部
31A 電流パターン情報出力部
32 操作位置取得部(操作情報取得手段)
33 電圧制御部(電圧印加手段)
40 電圧変位部
50 記憶部
60 タッチパネル部(タッチパネル)
61 表示部
62 操作位置検出部(タッチパネル、操作面)
70 記憶部
80 主制御部
81 操作位置出力部
82 圧力情報取得部(圧力取得手段)
82A 電流パターン情報取得部
83 電流制御部(電流出力制御手段)
90 電流出力部(刺激電流出力手段)
100 入力器具
100A 指先部材
100B 環状部材(環状の部材)
100T 入力器具
150 配線
200 タッチパネル入力装置
200T タッチパネル入力装置
500 タッチパネル入力システム
500T タッチパネル入力システム
3
F3 contact position (position between the position where the stimulation electrode is provided and the other end of the body)
F4 tip (pen tip)
P1 to
21 Displacement voltage application unit (stimulation electrode)
22 Reference voltage application section (reference electrode)
30
33 Voltage controller (voltage application means)
40
61
70
82A Current pattern
90 Current output unit (stimulation current output means)
100
Claims (15)
生体の皮膚に接触させた状態を保持可能にした1以上の刺激電極および基準電極と、
該入力器具による、前記タッチパネルに対する入力操作により、前記刺激電極と、前記基準電極との間に、前記刺激電極に接触する皮膚の触覚を刺激するための電圧を印加する電圧印加手段と、を備えたことを特徴とする入力器具。 In an input device for performing an input operation by pressing, touching, or approaching the touch panel,
One or more stimulation electrodes and a reference electrode capable of maintaining a state in contact with the skin of a living body;
Voltage application means for applying a voltage for stimulating the tactile sensation of the skin in contact with the stimulation electrode between the stimulation electrode and the reference electrode by an input operation on the touch panel by the input device; An input device characterized by that.
前記電圧印加手段は、前記操作情報取得手段が操作情報を取得したことに応じて、電圧の印加を行うことを特徴とする請求項1に記載の入力器具。 Operation information acquisition means for acquiring operation information indicating that the input operation has been performed by the input device from the touch panel,
The input device according to claim 1, wherein the voltage application unit applies a voltage in response to the operation information acquisition unit acquiring operation information.
前記電圧印加手段は、前記圧力センサが検知した圧力の大きさに応じて、前記刺激電極に印加する電圧の変位パターンを変更することを特徴とする請求項1または2に記載の入力器具。 Comprising one or more pressure sensors for detecting the pressure of the input operation on the touch panel;
The input device according to claim 1, wherein the voltage application unit changes a displacement pattern of a voltage applied to the stimulation electrode in accordance with a magnitude of pressure detected by the pressure sensor.
前記圧力センサは、複数であり、
前記複数の刺激電極と、前記複数の圧力センサとはそれぞれ対応しており、
前記電圧印加手段は、前記圧力センサが検知した圧力の大きさに応じて、該圧力センサに対応する刺激電極に印加する電圧の変位パターンを変更することを特徴とする請求項3に記載の入力器具。 The stimulation electrode is plural,
The pressure sensor is plural,
The plurality of stimulation electrodes and the plurality of pressure sensors correspond to each other,
The input according to claim 3, wherein the voltage application unit changes a displacement pattern of a voltage applied to the stimulation electrode corresponding to the pressure sensor according to the magnitude of the pressure detected by the pressure sensor. Instruments.
該胴体部の一端に、入力操作を行うためのペン先部分を設け、
該胴体部のユーザによって把持される位置に前記刺激電極を配備し、
該胴体部において、前記刺激電極が配備された位置と、該胴体部の他端との間の位置に前記基準電極を配備したことを特徴とする請求項1または2に記載の入力器具。 Having a pen-shaped body,
A pen tip portion for performing an input operation is provided at one end of the body portion,
Deploying the stimulation electrode at a position held by a user of the torso,
The input device according to claim 1, wherein the reference electrode is disposed at a position between the position where the stimulation electrode is disposed and the other end of the body part in the body part.
該胴体部の一端に、入力操作を行うためのペン先部分を設け、該ペン先部分に前記圧力センサを配備し、
該胴体部のユーザによって把持される位置に前記刺激電極を配備し、
該胴体部において、前記刺激電極が配備された位置と、該胴体部の他端との間の位置に前記基準電極を配備したことを特徴とする請求項3または4に記載の入力器具。 Having a pen-shaped body,
One end of the body portion is provided with a pen tip portion for performing an input operation, and the pressure sensor is arranged on the pen tip portion,
Deploying the stimulation electrode at a position held by a user of the torso,
5. The input device according to claim 3, wherein the reference electrode is disposed at a position between the position where the stimulation electrode is disposed and the other end of the body part in the body part.
前記指先部材において、ユーザの指に接触する側に、前記刺激電極を配備し、
前記環状の部材において、ユーザの指に接触する部位に、前記基準電極を配備したことを特徴とする請求項1または2に記載の入力器具。 It is composed of a fingertip member for mounting on the user's fingertip and an annular member for mounting on the user's finger,
In the fingertip member, the stimulation electrode is arranged on the side in contact with the user's finger,
The input device according to claim 1, wherein the reference electrode is disposed at a portion of the annular member that contacts a user's finger.
前記指先部材において、ユーザの指に接触する側に、前記刺激電極を配備し、かつ、ユーザの指に接触する側と反対側に、前記刺激電極に対応する前記圧力センサを配備し、
前記環状の部材において、ユーザの指に接触する位置に、前記基準電極を配備したことを特徴とする請求項3または4に記載の入力器具。 It is composed of a fingertip member for mounting on the user's fingertip and an annular member for mounting on the user's finger,
In the fingertip member, the stimulation electrode is disposed on the side that contacts the user's finger, and the pressure sensor corresponding to the stimulation electrode is disposed on the side opposite to the side that contacts the user's finger,
The input device according to claim 3 or 4, wherein the reference electrode is arranged at a position where the annular member comes into contact with a user's finger.
前記タッチパネル入力装置の操作面に対して前記入力操作を行うための入力器具とを備えるタッチパネル入力システムにおいて、
前記入力器具は、
生体の皮膚に接触させた状態を保持可能にした1以上の刺激電極および基準電極を備え、
前記タッチパネル入力装置は、
前記刺激電極に通電するための電流を出力するための刺激電流出力手段と、
操作面上における入力操作を検知したとき、前記刺激電流出力手段に電流を出力させる電流出力制御手段と、を備えることを特徴とするタッチパネル入力システム。 A touch panel input device that is provided with an operation surface and detects that an input operation of pressing, contacting, or approaching the operation surface is performed;
In a touch panel input system comprising an input device for performing the input operation on the operation surface of the touch panel input device,
The input device is:
Comprising one or more stimulation electrodes and a reference electrode capable of maintaining a state in contact with the skin of a living body;
The touch panel input device
Stimulation current output means for outputting a current for energizing the stimulation electrode;
A touch panel input system comprising: current output control means for causing the stimulation current output means to output a current when an input operation on the operation surface is detected.
前記タッチパネルに対する入力操作の圧力の大きさを検出し、検出した圧力の大きさを圧力信号として出力する1以上の圧力センサを備え、
前記タッチパネル入力装置は、
前記圧力センサが出力した圧力信号を取得するための圧力取得手段を備え、
前記電流出力制御手段は、前記圧力取得手段が取得した前記圧力信号が示す圧力の大きさに応じて、前記刺激電流出力手段に出力させる電流の波形パターンを変更することを特徴とする請求項11に記載のタッチパネル入力システム。 The input device is:
One or more pressure sensors that detect the pressure of an input operation on the touch panel and output the detected pressure as a pressure signal;
The touch panel input device
A pressure acquisition means for acquiring a pressure signal output by the pressure sensor;
12. The current output control unit changes a waveform pattern of a current to be output to the stimulation current output unit according to a pressure level indicated by the pressure signal acquired by the pressure acquisition unit. Touch panel input system described in 1.
前記圧力センサは、複数であり、
前記複数の刺激電極と、前記複数の圧力センサとはそれぞれ対応しており、
前記電流出力制御手段は、前記圧力取得手段が、一の圧力センサについて取得した前記圧力信号が示す圧力の大きさに応じて、前記一の圧力センサに対応する刺激電極に印加する電圧の変位パターンを変更することを特徴とする請求項12に記載のタッチパネル入力システム。 The stimulation electrode is plural,
The pressure sensor is plural,
The plurality of stimulation electrodes and the plurality of pressure sensors correspond to each other,
The current output control means includes a displacement pattern of a voltage applied to the stimulation electrode corresponding to the one pressure sensor according to the magnitude of the pressure indicated by the pressure signal acquired by the pressure acquisition means for the one pressure sensor. The touch panel input system according to claim 12, wherein the touch panel input system is changed.
該入力器具による、前記タッチパネルに対する入力操作により、生体の皮膚に接触させた状態を保持可能にした1以上の刺激電極および基準電極の間に、前記刺激電極に接触する皮膚の触覚を刺激するための電圧を印加する電圧印加ステップを含むことを特徴とする入力器具の制御方法。 In the control method of the input device for performing the input operation by pressing, touching, or approaching the touch panel,
In order to stimulate the tactile sensation of the skin in contact with the stimulation electrode between the one or more stimulation electrodes and the reference electrode that can maintain the state in contact with the skin of the living body by an input operation on the touch panel by the input device A method for controlling an input device, comprising: a voltage applying step of applying a voltage of 2.
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