JP2011248687A - Tactile sense presentation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチセンサに対する入力を受け付けて触感を呈示する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus that receives an input to a touch sensor and presents a tactile sensation.
近年、携帯電話等の携帯端末において、操作者による操作入力を受け付ける操作部やスイッチ等の入力装置として、タッチパネルやタッチスイッチ等のタッチセンサを備える入力装置が採用されているものがある。携帯端末以外に、電卓、券売機等の情報機器や、電子レンジ、テレビ、照明器具等の家電製品、産業用機器（ＦＡ機器）等にも、タッチセンサを備える入力装置は広く使用されている。 2. Description of the Related Art In recent years, in portable terminals such as cellular phones, there are some devices that employ an input device including a touch sensor such as a touch panel or a touch switch as an input device such as an operation unit or a switch that receives an operation input by an operator. In addition to portable terminals, input devices equipped with touch sensors are widely used in information devices such as calculators and ticket machines, household appliances such as microwave ovens, televisions, and lighting equipment, and industrial equipment (FA devices). .
このようなタッチセンサには、抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の種々の方式が知られている。しかしながら、いずれの方式のタッチセンサにおいても、指やスタイラスペンによるタッチ入力を受け付けるものであって、タッチセンサ自体は、タッチされても、機械式の押しボタンスイッチのようには物理的に変位しない。 As such a touch sensor, various systems such as a resistive film system, a capacitance system, and an optical system are known. However, any type of touch sensor accepts touch input by a finger or a stylus pen, and the touch sensor itself does not physically displace like a mechanical push button switch even when touched. .
このように、タッチセンサがタッチされても、タッチセンサ自体は物理的に変位しないので、操作者は、タッチ入力が受け付けられても、入力に対するフィードバックを得ることができない。このため、操作者は、操作入力を行う際の「押下した／押下を解除した」という操作感が得られず、同じ位置を何度もタッチする等の繰り返し入力が生じ易く、操作者にストレスを与える場合がある。 As described above, even if the touch sensor is touched, the touch sensor itself is not physically displaced. Therefore, even if the touch input is accepted, the operator cannot obtain feedback for the input. For this reason, the operator does not have the feeling of “pressed / released the press” when performing the operation input, and it is easy for the operator to repeatedly input such as touching the same position many times. May give.
このような不要な繰り返し入力を防止するものとして、例えば、タッチ入力を受け付けて、音を鳴らすようにしたものが知られている。また、例えば、当該入力位置に対応して表示部に画像表示されている入力ボタン等の入力用オブジェクト（以下、単に「オブジェクト」と記す）の表示色を変更するなど表示態様を変更したりして、聴覚や視覚により入力操作を確認できるようにしたものも知られている。 As a device for preventing such unnecessary repeated input, for example, a device that receives a touch input and makes a sound is known. In addition, for example, the display mode may be changed by changing the display color of an input object (hereinafter simply referred to as “object”) such as an input button displayed on the display unit corresponding to the input position. In addition, there is also known one that can confirm an input operation by hearing or vision.
しかしながら、聴覚に働きかけるフィードバック方法の場合は、騒音環境下での確認が困難になるとともに、使用機器がマナーモード等の消音状態にあるときは、対応できない。また、視覚に働きかけるフィードバック方法の場合は、表示部に表示されているオブジェクトのサイズが小さいと、特に指で入力を行う際に、指の下にオブジェクトが隠れて表示態様の変化が確認できない場合がある。 However, the feedback method that works on hearing is difficult to confirm in a noisy environment and cannot be used when the device in use is in a mute state such as the manner mode. Also, in the case of a feedback method that works visually, if the size of the object displayed on the display unit is small, especially when inputting with the finger, the object is hidden under the finger and the display mode change cannot be confirmed There is.
そこで、聴覚や視覚によらず、タッチセンサが入力を受け付けると、タッチセンサを振動させるようにしたフィードバック方法も提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
Therefore, a feedback method has been proposed in which the touch sensor is vibrated when it receives an input regardless of hearing or vision (see, for example,
上記特許文献１および特許文献２に開示の技術によれば、タッチセンサに指などが軽く触れて（タッチされて）、それを入力として受け付けると、操作者の指先などに振動を呈示することができる。つまり、このような入力装置を用いて入力を行う操作者は、タッチセンサに対して行ったタッチ操作が入力装置に受け付けられたことを、振動により認識することができる。
According to the techniques disclosed in
しかしながら、上記特許文献１および特許文献２に開示の技術は、聴覚や視覚同様に、振動により、単にタッチセンサに対して行ったタッチ操作が、入力装置に受け付けられた事実を、操作者に対して通知しているに過ぎない。
However, the techniques disclosed in
ところで、例えば一般的なＰＣのキーボードのように、多数の押しボタンスイッチを隣接させて構成したキーを押下する場合であれば、操作者は、あるキーを押下している際であっても、当該キーの周囲に他のキーが存在するか否かを、指先の触覚により認識することができる。 By the way, in the case of pressing a key composed of a large number of push button switches adjacent to each other like a general PC keyboard, for example, even when the operator is pressing a key, Whether or not there is another key around the key can be recognized by the sense of touch of the fingertip.
例えば、図１０（Ａ）に示すように、操作者が指先で「１」のキーを押下している場合、押下状態のままで指を右方向になぞらせる（スライドさせる）と、操作者は、「２」のキーを押下する前に、「１」のキーの右側に他のキーが存在することを、指先の触覚により認識できる。これは、図１０（Ａ）に示すように、操作者が、「１」のキーを押下している指の先端付近の側部の触覚により、「２」のキーのエッジ部分（縁辺部分）の存在を認識することができるためである。このように、実際のキーを押下する場合であれば、操作者は、図１０（Ｂ）に示すように実際に「２」のキーを押下する前、すなわち図１０（Ａ）の段階で、現在押下している「１」のキーに隣接するキー（「２」のキー）が存在することを認識できる。同様に、操作者は、図１０（Ｃ）に示すように実際に「３」のキーを押下する前、すなわち図１０（Ｂ）の段階で、現在押下している「２」のキーに隣接するキー（「３」のキー）が存在することを認識できる。 For example, as shown in FIG. 10A, when the operator presses the “1” key with the fingertip, the operator can trace the finger in the right direction (slide) while keeping the pressed state. Can recognize the presence of another key to the right of the “1” key by touching the fingertip before pressing the “2” key. As shown in FIG. 10 (A), the edge portion (edge portion) of the key “2” is detected by the tactile sense of the side near the tip of the finger where the operator is pressing the key “1”. This is because the existence of can be recognized. In this way, when the actual key is pressed, the operator can actually press the key “2” as shown in FIG. 10B, that is, at the stage of FIG. It can be recognized that there is a key ("2" key) adjacent to the currently pressed "1" key. Similarly, as shown in FIG. 10C, the operator is adjacent to the currently pressed “2” key before actually pressing the “3” key, that is, at the stage of FIG. 10B. It can be recognized that there is a key ("3" key).
ところが、タッチセンサを用いる場合、そのタッチ面は一般的に平坦であるため、操作者は、あるキー領域を押圧している指先の触覚により、隣接するキー領域のエッジ部分（縁辺部分）の存在を認識することはできない。このように、タッチセンサを用いる入力装置においては、操作者は、タッチセンサに対する押圧入力を行ったままの状態で、当該押圧入力の位置の付近に存在するオブジェクトを触覚により認識することはできない。すなわち、タッチセンサを用いる入力装置においては、操作者は、スライド操作を行っている際、機械式のスイッチにより構成されるキー等を操作しているような操作感を得ることはできないのである。 However, when a touch sensor is used, since the touch surface is generally flat, the operator can detect the presence of an edge portion (edge portion) of an adjacent key region by touching a fingertip pressing a certain key region. Cannot be recognized. As described above, in an input device using a touch sensor, an operator cannot recognize an object existing in the vicinity of the position of the press input by tactile sense while the press input to the touch sensor is being performed. In other words, in an input device using a touch sensor, an operator cannot obtain an operational feeling as if he / she is operating a key or the like constituted by a mechanical switch when performing a slide operation.
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、タッチセンサの対象とするオブジェクトにマッチしたリアルな触感をフィードバックすることで、違和感のない操作感を操作者に認識させる触感呈示装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention made in view of such circumstances is to provide a tactile sensation presenting apparatus that allows an operator to recognize an uncomfortable operation feeling by feeding back a realistic tactile sensation that matches an object targeted by a touch sensor. It is in.
上記目的を達成する第１の観点に係る触感呈示装置の発明は、
タッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面に対する押圧荷重を検出する荷重検出部と、
前記タッチ面を振動させる触感呈示部と、
所定の荷重基準を満たした押圧荷重の位置がオブジェクトの周辺領域内に入ったことを検出すると、前記タッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示するように前記触感呈示部の駆動を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするものである。
The invention of the tactile sensation providing apparatus according to the first aspect to achieve the above object is as follows:
A touch sensor;
A load detection unit for detecting a pressing load on the touch surface of the touch sensor;
A tactile sensation providing unit that vibrates the touch surface;
The tactile sensation providing unit is driven so as to present a tactile sensation to the pressing target pressing the touch surface when detecting that the position of the pressing load satisfying a predetermined load standard enters the peripheral area of the object. A control unit for controlling
It is characterized by providing.
また、上記目的を達成する第２の観点に係る触感呈示装置の発明は、
タッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面に対する押圧荷重を検出する荷重検出部と、
前記タッチ面を振動させる触感呈示部と、
所定の荷重基準を満たした押圧荷重の位置がオブジェクトの領域内に移行したことを検出すると、前記タッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示するように前記触感呈示部の駆動を制御する制御部と、
を備える触感呈示装置において、
前記制御部は、所定の荷重基準を満たした押圧荷重の位置が前記オブジェクトの周辺領域内に入ったことを検出すると、前記押圧対象に対して前記触感とは異なる触感を呈示するように前記触感呈示部の駆動を制御することを特徴とするものである。
Further, the invention of the tactile sensation providing apparatus according to the second aspect of achieving the above object is as follows:
A touch sensor;
A load detection unit for detecting a pressing load on the touch surface of the touch sensor;
A tactile sensation providing unit that vibrates the touch surface;
When it is detected that the position of the pressing load that satisfies a predetermined load standard has moved into the area of the object, the tactile sensation providing unit is driven so as to present a tactile sensation to the pressing target pressing the touch surface. A control unit to control;
In the tactile sensation presentation device comprising:
When the control unit detects that the position of the pressing load satisfying a predetermined load criterion is within the peripheral area of the object, the tactile sensation is presented so as to present a tactile sensation different from the tactile sensation with respect to the pressing target. The driving of the presenting unit is controlled.
本発明によれば、タッチセンサの対象とするオブジェクトにマッチしたリアルな触感をフィードバックすることで、違和感のない操作感を操作者に認識させる触感呈示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the tactile sensation presentation apparatus which makes an operator recognize the operation feeling without an uncomfortable feeling by feeding back the realistic tactile sensation matched with the object made into the object of a touch sensor can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施の形態に係る触感呈示装置の概略構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る触感呈示装置は、例えば携帯端末で文字または数字を入力する際に用いる入力装置や、銀行に設置されるＡＴＭ、駅に設置される券売機に用いる入力装置など、タッチセンサにより操作者のタッチ入力を受け付けるものであれば、任意の入力装置とすることができる。 FIG. 1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a tactile sensation providing apparatus according to an embodiment of the present invention. The tactile sensation presenting apparatus according to the present embodiment is a touch sensor such as an input device used when inputting characters or numbers on a portable terminal, an ATM installed in a bank, or an input device used in a ticket vending machine installed in a station. Any input device can be used as long as it accepts an operator's touch input.
図１に示すように、本実施の形態に係る触感呈示装置１は、タッチセンサ１１、荷重検出部１２、触感呈示部１３、表示部１４、および、全体の動作を制御する制御部１５を備える。
As shown in FIG. 1, the tactile
タッチセンサ１１は、操作者の指などがタッチセンサのタッチ面に触れたこと（タッチ入力）を検出するセンサである。このタッチセンサ１１は、例えば抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の公知の方式のもので構成する。また、タッチセンサ１１を透過型にして、表示部１４の前面に配置して、表示部１４に表示したキーやボタン等のオブジェクトに対して操作者がタッチしたことを検出するセンサとしても使われる（いわゆるタッチパネル）。荷重検出部１２は、タッチセンサ１１のタッチ面に対する押圧荷重を検出するもので、例えば、歪みゲージセンサや圧電素子等の、荷重に対してリニアに反応する素子を用いて構成する。触感呈示部１３は、タッチセンサ１１を振動させるもので、例えば圧電振動子等を用いて構成する。表示部１４は、押しボタンスイッチ（プッシュ式ボタンスイッチ）のような入力ボタン等のオブジェクトを表示するもので、例えば、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等を用いて構成する。
The
図２は、図１に示した触感呈示装置１の実装構造の一例を示すもので、図２（ａ）は要部断面図、図２（ｂ）は要部平面図である。表示部１４は、筐体２１内に収納保持する。表示部１４上には、弾性部材からなるインシュレータ２２を介して、タッチセンサ１１を保持する。なお、本実施の形態に係る触感呈示装置１は、表示部１４およびタッチセンサ１１を、平面視で矩形状としてある。本実施の形態において、タッチセンサ１１は、図２（ｂ）に仮想線で示す表示部１４の表示領域Ａから外れた４隅に配設したインシュレータ２２を介して表示部１４上に保持する。
FIG. 2 shows an example of the mounting structure of the tactile
また、筐体２１には、表示部１４の表示領域から外れたタッチセンサ１１の表面領域を覆うようにアッパカバー２３を設け、このアッパカバー２３とタッチセンサ１１との間に、弾性部材からなるインシュレータ２４を配設する。
The
なお、図２に示すタッチセンサ１１は、タッチ面１１ａを有する表面部材を、例えば透明フィルムやガラスで構成し、裏面部材をガラスやアクリルで構成している。タッチセンサ１１は、タッチ面１１ａが押圧されると、押圧部分が押圧力に応じて微少量撓む（歪む）、または構造体そのものが微少量撓む構造のものを用いる。
In the
タッチセンサ１１の表面上には、アッパカバー２３で覆われる各辺の近傍に、タッチセンサ１１に加わる荷重（押圧力）を検出するための歪みゲージセンサ３１をそれぞれ接着等により設ける。また、タッチセンサ１１の裏面上には、対向する２つの辺の近傍に、タッチセンサ１１を振動させるための圧電振動子３２をそれぞれ接着等により設ける。すなわち、図２に示す触感呈示装置は、図１に示した荷重検出部１２を４つの歪みゲージセンサ３１を用いて構成し、触感呈示部１３を２つの圧電振動子３２を用いて構成している。そして、触感呈示部１３によりタッチセンサ１１を振動させることにより、タッチ面１１ａを振動させるようにしている。なお、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した筐体２１、アッパカバー２３およびインシュレータ２４の図示を省略している。
On the surface of the
次に、本実施の形態による隣接キー触感呈示処理を行うにあたり、各オブジェクトに対応するキー周辺領域の設定について説明する。 Next, in the adjacent key tactile sensation presentation process according to the present embodiment, setting of the key peripheral area corresponding to each object will be described.
図３は、本実施の形態において使用するキー等のオブジェクトに基づいて、キー周辺領域を設定した例を示す図である。本実施の形態において、触感呈示装置１は、オブジェクトの領域に移行する操作者のスライド操作を受け付けるに際し、当該オブジェクトに対する入力を検知するよりも前に、入力が移行する先にオブジェクトが存在することを予め検知する必要がある。したがって、本実施の形態による触感呈示装置１は、表示部１４に表示するキーやボタンなどの各オブジェクトについて、オブジェクトに対応する領域（以下、単に「キー領域」と記す）の周縁から所定の距離までの領域を規定し、これを便宜上「キー周辺領域」と記す。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which a key peripheral area is set based on an object such as a key used in the present embodiment. In the present embodiment, when the tactile
図３（Ａ）は、数字キーの「１」および「２」を表すオブジェクトについて、キー周辺領域を設定した例を示す図である。図３（Ａ）に示す「１」のキーのオブジェクトについて、オブジェクトに対応する領域（キー領域）αの周縁から所定の距離ｄαまでの領域を、キー周辺領域ｍαとして規定している。また、「２」のキーのオブジェクトについて、オブジェクトに対応する領域（キー領域）βの周縁から所定の距離ｄβまでの領域を、キー周辺領域ｍβとして規定している。 FIG. 3A is a diagram showing an example in which key peripheral areas are set for objects representing the numeric keys “1” and “2”. With respect to the object of the key “1” shown in FIG. 3A, an area from the periphery of the area (key area) α corresponding to the object to a predetermined distance dα is defined as the key peripheral area mα. For the key object “2”, an area from the periphery of the area (key area) β corresponding to the object to a predetermined distance dβ is defined as a key peripheral area mβ.
図３（Ａ）においては、「１」および「２」のキーのオブジェクトについて、キー周辺領域を規定する距離ｄαと距離ｄβとを同じとした例を示してある。しかしながら、これらの距離ｄαおよびｄβは任意とすることができ、「１」と「２」とのキーのオブジェクトについて、それぞれ別個の距離に基づく異なる幅のキー周辺領域を規定することもできる。また、図３（Ａ）の例においては、キー周辺領域を規定する距離ｄαおよびｄβともに、キーの周囲の全ての方向において一定の値としてあるが、これらの距離の値を、例えばキー周囲の縦方向と横方向とで異なる値とするなど、キーの配置や構成に応じて柔軟に規定することができる。 FIG. 3A shows an example in which the distance dα and the distance dβ that define the key peripheral region are the same for the key objects “1” and “2”. However, these distances dα and dβ can be arbitrary, and for the key objects “1” and “2”, it is possible to define key peripheral regions of different widths based on different distances. In the example of FIG. 3A, the distances dα and dβ that define the key peripheral region are constant values in all directions around the key. It can be defined flexibly according to the arrangement and configuration of the keys, such as different values in the vertical and horizontal directions.
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）で説明したように各キーのオブジェクトに対してキー周辺領域を規定し、これらのオブジェクトを、例えばテンキーを構成する場合のように隣接して配置した例を示している。これらのオブジェクトは、図の簡略化のために、数字キーの「１」から「３」までの３つのオブジェクトを示しているが、当然これに限定されるものではなく、任意の個数のオブジェクトに対してキー周辺領域を規定できる。また、図３（Ｂ）においては、横方向のみにオブジェクトを配置しているが、縦方向にも配置するなど、任意の構成で配置することができる。 In FIG. 3B, as described in FIG. 3A, a key peripheral area is defined for each key object, and these objects are arranged adjacent to each other as in the case of a numeric keypad, for example. An example is shown. In order to simplify the drawing, these objects show three objects from “1” to “3” of the numeric keys. However, the present invention is not limited to this, and any number of objects can be used. On the other hand, a key peripheral area can be defined. In FIG. 3B, the objects are arranged only in the horizontal direction, but can be arranged in any configuration such as arranged in the vertical direction.
このようにして設定したキー周辺領域は、表示部１４において、オブジェクトの表示とともに表示することもできる。しかしながら、表示部１４におけるオブジェクトの表示が見難くなる場合には、キー周辺領域は、仮想的に設定されるものとして、表示部１４には表示しないようにするのが好適である。図３においては、説明の必要上、キー周辺領域を破線により示してあるが、キー周辺領域を表示部１４に表示しない設定とする場合は、これら破線により示したキー周辺領域は表示せずに、キーのオブジェクトのみを表示部１４に表示する。なお、以下の説明においても、必要に応じて、キー周辺領域を破線により示す。
The key peripheral area set in this way can be displayed on the
図４および図５は、本実施の形態に係る触感呈示装置１の動作を示すフローチャートである。本実施の形態に係る触感呈示装置１は、押圧荷重が所定の基準を満たす状態のまま、タッチセンサ１１からの位置情報に基づく入力の位置がオブジェクトに対応する領域内に移行した場合、第１の触感を呈示する。また、本実施の形態に係る触感呈示装置１は、入力がオブジェクトに対応する領域内に移行する前に、押圧位置がキー周辺領域に移行した場合には、隣接するキーが直近にある旨を示す触感を呈示する。
4 and 5 are flowcharts showing the operation of the tactile
図４に示すフローチャートは、触感呈示装置１がタッチ入力を受け付けてから、当該入力がキー等に対応する位置である場合、またはキー等に対応する位置に移行した場合に、第１の触感を呈示する動作を示すものである。また、キー領域の外から開始した押圧の入力が、当該キー周辺領域に入った場合には、隣接キー触感を呈示する。この「隣接キー触感」については後述する。なお、図４のフローチャートに示す動作を開始するにあたり、タッチセンサ１１のタッチ面に対するタッチ入力を受け付ける前に、触感呈示装置１の表示部１４にキー等のオブジェクトを表示しておく。本実施の形態におけるオブジェクトは、入力を受け付ける部位を操作者に示唆する画像とすることができる。例えば、オブジェクトの画像として、数字や文字がキートップに描画されている状態を表す画像を表示部１４に表示する。また、このようにして表示部１４に表示するオブジェクトには、上述したキー周辺領域を規定しておくものとする。
The flowchart shown in FIG. 4 shows the first tactile sensation when the input is a position corresponding to a key or the like after the tactile
本実施の形態に係る触感呈示装置１の動作が開始すると、制御部１５は、タッチセンサ１１への入力を監視するとともに、荷重検出部１２で検出される荷重を監視する。ステップＳ１１において、タッチセンサ１１が、操作者の指やスタイラスペン等の押圧対象（押圧物）による入力（タッチ入力）を検出した場合、ステップＳ１２に移行する。
When the operation of the tactile
ステップＳ１２において、制御部１５は、荷重検出部１２により検出される押圧荷重が、タッチセンサ１１の押圧によって増加しながら所定の基準を満たしたか否かを判定する。なお、荷重検出部１２は、例えば、４つの歪みゲージセンサ３１の出力の平均値から荷重を検出する。ここで、所定の基準を満たす荷重は、操作者が通常の押圧操作を行う際の押圧荷重に基づいて、例えば１Ｎ（ニュートン）などの値を予め設定し、その後も設定変更できるようにするのが好適である。また、この所定の基準は、操作者が意図せずに軽く触れてしまったような場合の操作は入力として受け付けないようにするため、および後述するリアルな触感のための圧覚を操作者に与えるために、操作者の意図に基づく押圧入力の際の押圧荷重を考慮して（例えば平均値など）、過度に低い基準を設定しないようにする。ステップＳ１１においてタッチセンサ１１に対する入力が検知されていても、ステップＳ１２において、荷重検出部１２により検出される押圧荷重が所定の基準を満たしていない場合、本実施の形態による動作は行わない。
In step S <b> 12, the
ステップＳ１２において所定の基準を満たす荷重を検出したら、制御部１５は、タッチセンサ１１からの位置情報に基づく押圧入力の位置が所定領域内に存在するか否かを判定する（ステップＳ１３）。本実施の形態において、「所定領域」とは、キーやボタンなどの入力を受け付けるオブジェクトが表示部１４に表示された位置に対応する、タッチセンサ１１における領域、すなわち「キー領域」を意味する。
When a load satisfying a predetermined criterion is detected in step S12, the
ステップＳ１３において、押圧入力の位置がキー領域内にある場合、制御部１５は、押圧入力を検出している位置に対応するオブジェクトの表示態様を変更して表示部１４に表示する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４にて行うオブジェクトの表示態様の変更は、例えば、オブジェクトの描画を、機械式の押しボタンスイッチが操作者により押下された際のキーが凹んだような表示（以下、キーの「押下表示」という）に変更するなどの態様が考えられる。その他、オブジェクトの表示態様を変更する際には、オブジェクトの色や輝度などを瞬間的に変更するなどして、操作者の押圧入力を受け付けたことを強調するような態様の表示を行ってもよい。
In step S13, when the position of the press input is within the key area, the
ステップＳ１４においてキーの押下表示を行ったら、制御部１５は、触感呈示部１３を所定の駆動信号で駆動して、予め設定した所定の振動パターンでタッチセンサ１１を振動させて第１の触感を呈示する（ステップＳ１５）。すなわち、制御部１５は、所定の荷重基準を満たした押圧荷重の位置がオブジェクトの領域内に移行したことを検出すると、タッチ面を押圧している押圧対象に対して（第１の）触感を呈示するように触感呈示部１３の駆動を制御する。触感呈示部１３は、例えば、２つの圧電振動子３２を同相で駆動する。このようにして、触感呈示装置１は、操作者の意図に基づくプッシュ動作により、押圧入力を受け付ける。
After performing the key press display in step S14, the
なお、ステップＳ１５において触感呈示部１３が押圧対象に対して呈示する第１の触感は、上述したクリック触感とするのが好適である。操作者に対してリアルなクリック触感を呈示するためには、触感呈示装置１は、以下のような動作を行うことにより、操作者の圧覚を刺激した状態で触覚を刺激する。すなわち、触感呈示装置１は、タッチセンサ１１に加わる荷重が、触感を呈示する基準（例えば１Ｎ）を満たすまでは、圧覚を刺激するようにし、荷重が当該基準を満たすと、圧電振動子３２を所定の駆動信号で駆動してタッチ面１１ａを振動させて触覚を刺激する。これにより、触感呈示装置１は、押しボタンスイッチ（プッシュ式ボタンスイッチ）のようなボタンスイッチを押した際に得られるのと同様なクリック触感を、操作者に呈示することができる。したがって、操作者は、タッチセンサ上部に描画された押しボタンスイッチであっても、現実の押しボタンスイッチを操作した場合と同様のリアルなクリック触感を得ながら、タッチセンサ１１に対して入力操作を行うことができるので、違和感を覚えることがない。また、タッチセンサ１１を「押した」という意識との連動で入力操作を行うことができるので、単なる押圧による入力ミスも防止することができる。
The first tactile sensation that the tactile
上述したクリック触感を呈示する際の駆動信号、すなわち触覚を刺激する一定周波数、周期（波長）、波形、振幅は、呈示するクリック触感に応じて適宜設定することができる。例えば、携帯端末に使用されているメタルドームスイッチに代表されるクリック触感を呈示する場合、例えば、１７０Ｈｚの一定周波数のＳｉｎ波からなる１周期分の駆動信号により触感呈示部１３を駆動する。このような駆動信号により触感呈示部１３を駆動させて、タッチ面１１ａを、基準の押圧荷重Ｐｔｈが加わった状態で、約１５μｍ振動させる。これにより、実際のキーをクリックした場合のような、リアルなクリック触感を操作者に呈示することができる。
The drive signal when presenting the click sensation described above, that is, the constant frequency, period (wavelength), waveform, and amplitude for stimulating the sense of touch can be set as appropriate according to the click sensation presented. For example, when a tactile sensation represented by a metal dome switch used in a portable terminal is presented, for example, the tactile
一方、ステップＳ１３において、押圧入力の位置がキー領域内にない場合、制御部１５は、押圧入力を検出している位置が、予め設定されたキー周辺領域内に入ったか否かを判定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６において押圧入力がキー周辺領域内に入っていないと判定された場合、制御部１５は、次のステップＳ１７の処理は行わずにステップＳ１８へと移行する。一方、ステップＳ１６において押圧入力がキー周辺領域内に入ったと判定された場合、制御部１５は、隣接キー触感を呈示するように触感呈示部１３の振動を制御する（ステップＳ１７）。すなわち、制御部１５は、所定の荷重基準を満たした押圧荷重の位置がオブジェクトの周辺領域内に入ったことを検出すると、タッチ面を押圧している押圧対象に対して第１（および第２）の触感とは異なる触感を呈示するように触感呈示部１３の駆動を制御する。具体的には、制御部１５は、荷重検出部１２が所定の基準を満たす押圧荷重を検出している状態で、オブジェクトの周辺領域を検出すると、タッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示するように触感呈示部１３の駆動を制御する。
On the other hand, when the position of the press input is not in the key area in step S13, the
なお、ステップＳ１７において呈示する「隣接キー触感」は、上述した第１の触感（例えばクリック触感）および後述する第２の触感とは異なる態様の触感とするのが好適である。こうすることにより、押圧入力を行う操作者は、表示部１４を目視していなかったとしても、自らの押圧入力の現在位置がまだキー領域に移行していないが、移行する先にはキー領域が存在し、当該キー領域に移行する寸前であることを、触覚により認識することができる。この「隣接キー触感」は、触感呈示部１３の駆動の制御により、隣接するキーのエッジ部分（縁辺部分）に触れた際に得られるような触感とすることができれば、より好適である。
The “adjacent key tactile sensation” presented in step S17 is preferably a tactile sensation different from the first tactile sensation (for example, click tactile sensation) and the second tactile sensation described later. By doing so, even if the operator who performs the press input does not visually check the
ステップ１７の後、制御部１５は、タッチセンサ１１からの位置情報に基づく入力の位置が、キー領域内に移行したか否かを判定する（ステップＳ１８）。すなわち、この場合、制御部１５は、押圧荷重が所定の基準を満たしたまま、押圧入力の位置がキー領域外からキー領域内へと進入したか否かを判定する。これは、操作者が行う動作の観点からみると、タッチパネル１１に所定の基準を満たす押圧荷重を加えたまま、キー等のオブジェクト以外に対応する位置から、キー等のオブジェクトに対応する位置まで、タッチパネル１１上で押圧位置を移動する入力に相当する。
After step 17, the
ステップＳ１８において、押圧入力の位置がキー領域内に移行していない場合、ステップＳ１１に戻り、制御部１５は、タッチセンサ１１への入力がまだ検出されているか否かを判定する。タッチセンサ１１への入力がもはや検出されていない場合は、操作者がタッチセンサ１１から指などを離したと判断できるため、本実施の形態の動作を終了する。また、タッチセンサ１１への入力がまだ検出されている場合は、上述したステップＳ１２以降の処理を行う。
In step S18, when the position of the press input has not shifted to the key area, the process returns to step S11, and the
一方、ステップＳ１８において、押圧入力の位置がキー領域内に移行した場合、制御部１５は、押圧入力を検出している位置に対応するオブジェクトの表示態様を変更して（ステップＳ１４）、第１の触感を呈示する（ステップＳ１５）。すなわち、ここで、制御部１５は、所定の荷重基準を満たした押圧荷重の位置がオブジェクトの領域内に移行したことを検出すると、タッチ面を押圧している押圧対象に対して（第１の）触感を呈示するように触感呈示部１３の駆動を制御する。具体的には、制御部１５は、荷重検出部１２により検出される押圧荷重が所定の荷重基準を満たす状態のまま、タッチセンサ１１からの位置情報に基づく入力の位置が所定領域内に移行した場合、タッチ面を押圧している押圧対象に対して第１の触感を呈示するように触感呈示部１３の駆動を制御する。
On the other hand, when the position of the press input has moved into the key area in step S18, the
図５は、図４に示した動作の後に続く動作を説明するフローチャートである。図５に示すフローチャートは、図４の動作の続きであるため、荷重検出部１２が所定の基準を満たす押圧荷重を検出した状態のまま、表示部１４に表示したオブジェクトに対応する位置の入力をタッチセンサ１１が受け付けている状態から開始する。すなわち、図５のフローチャートに示す動作が開始する時点で、押圧入力の位置はキー領域内に存在しており、かつ、押圧荷重は所定の基準を満たしている。図５に示すフローチャートは、押圧入力の位置がキー領域内に存在している状態から、キー領域内に存在しなくなった場合、または押圧入力の位置がキー領域内に存在している状態から隣接するキーのキー領域に移行した場合の動作を示すものである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation following the operation shown in FIG. Since the flowchart shown in FIG. 5 is a continuation of the operation of FIG. 4, the position corresponding to the object displayed on the
図５のフローチャートに示す触感呈示装置１の動作が開始すると、まず、制御部１５は、荷重検出部１２により検出される押圧荷重が、まだ所定の基準を満たしているか否かを判定する（ステップＳ２１）。
When the operation of the tactile
ステップＳ２１において、押圧荷重がもはや所定の基準を満たしていないと判断された場合、制御部１５は、入力を受け付けて押下表示していたオブジェクトの表示態様を変更して、押下表示される前の、元のオブジェクトに戻して表示部１４に表示する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５にてオブジェクトの表示を元に戻す際は、図３のステップ１４にて行った押下表示のオブジェクトの描画を、機械式の押しボタンスイッチに対する操作者の押下が解除された際にキーの凹みが元に戻ったような表示に変更するなどの態様が考えられる。この場合も、操作者の押圧入力を受け付けなくなった、すなわち押圧入力が解除されたことを強調するために、オブジェクトの色や輝度などを瞬間的に変更するなどの態様の表示を行ってもよい。
When it is determined in step S21 that the pressing load no longer satisfies the predetermined standard, the
ステップＳ２５においてキーの押下表示を元に戻したら、制御部１５は、触感呈示部１３を所定の駆動信号で駆動して、タッチセンサ１１を予め設定した所定の振動パターンで振動させて第２の触感（例えばリリース触感）を呈示する（ステップＳ２６）。
When the key press display is restored in step S25, the
なお、ステップＳ２６において触感呈示部１３が押圧対象に対して呈示する第２の触感は、上述したリリース触感とするのが好適である。このリリース触感を呈示する際に触感呈示部１３を駆動する駆動信号は、図４のステップＳ１５の押圧時における駆動信号（クリック触感用）と同じとすることもできるし、異ならせることもできる。例えば、タッチセンサ１１が入力を検出する押圧時における駆動信号（クリック触感用）の周波数は１７０Ｈｚとし、リリース時における駆動信号の周波数は１２５Ｈｚとすることができる。これにより、実際のキーをリリースした場合のような、クリック触感とは異なるリアルなリリース触感を操作者に呈示することができる。このように、押圧によるクリック触感呈示後のリリース時に、押圧時と同様に、触感呈示部１３を所定の駆動信号で駆動して、タッチセンサ１１を予め設定した所定の振動パターンで振動させることにより、クリック触感に対するリリース触感を呈示することができる。したがって、押圧時のクリック触感と相俟って、より押しボタンスイッチに近い触感を操作者に呈示することができる。
In addition, it is suitable for the 2nd tactile sensation which the tactile
一方、ステップＳ２１において、押圧荷重がまだ所定の基準を満たしていると判断された場合、制御部１５は、押圧入力を検出している位置が、現在押圧入力を受け付けているキーに隣接するキーの予め設定されたキー周辺領域内に入ったか否かを判定する（ステップＳ２２）。
On the other hand, if it is determined in step S21 that the pressing load still satisfies the predetermined standard, the
ステップＳ２２において押圧入力が隣接するキーのキー周辺領域内に入っていないと判定された場合、制御部１５は、次のステップＳ２３の処理は行わずにステップＳ２４へと移行する。一方、ステップＳ２３において押圧入力が隣接するキーのキー周辺領域内に入ったと判定された場合、制御部１５は、隣接キー触感を呈示するように触感呈示部１３の振動を制御する（ステップＳ２３）。すなわち、制御部１５は、所定の荷重基準を満たした押圧荷重の位置がオブジェクトの周辺領域内に入ったことを検出すると、タッチ面を押圧している押圧対象に対して第１（および第２）の触感とは異なる触感を呈示するように触感呈示部１３の駆動を制御する。具体的には、制御部１５は、荷重検出部１２が所定の基準を満たす押圧荷重を検出している状態で、オブジェクトの周辺領域を検出すると、タッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示するように触感呈示部１３の駆動を制御する。
If it is determined in step S22 that the press input does not fall within the key peripheral area of the adjacent key, the
ステップ２３の後、制御部１５は、タッチセンサ１１からの位置情報に基づく入力の位置が、現在押圧入力を検出しているキー領域外に移行したか否かを判定する（ステップＳ２４）。すなわち、この場合、制御部１５は、押圧荷重が所定の基準を満たしたまま、押圧入力の位置がキー領域内からキー領域外へと退出したか否かを判定する。これは、操作者が行う動作の観点からみると、タッチパネル１１に所定の基準を満たす押圧荷重を加えたまま、キー等のオブジェクトに対応する位置から、当該キー等のオブジェクト以外に対応する位置まで、タッチパネル１１上で押圧位置を移動する入力に相当する。
After
ステップＳ２４において、押圧入力の位置がキー領域外に移行していない場合、ステップＳ２１に戻り、制御部１５は、押圧荷重がまだ所定の基準を満たしているか否かを判定する。ステップＳ２１において、押圧荷重がもはや所定の基準を満たしていないと判断された場合、上述したように、ステップＳ２５およびステップＳ２６の動作を行う。
In step S24, when the position of the press input has not shifted to the outside of the key area, the process returns to step S21, and the
一方、ステップＳ２４において、押圧入力の位置が現在押圧入力を検出しているキー領域外に移行した場合、制御部１５は、入力を受け付けて押下表示していたオブジェクトの表示を元に戻して（ステップＳ２５）、触感呈示部１３を所定の駆動信号で駆動して第２の触感を呈示する（ステップＳ２６）。すなわち、ここで、制御部１５は、所定の荷重基準を満たした押圧荷重の位置がオブジェクトの領域外に移行したことを検出すると、タッチ面を押圧している押圧対象に対して第２の触感を呈示するように触感呈示部１３の駆動を制御する。具体的には、荷重検出部１２により検出される押圧荷重が所定の荷重基準を満たす状態のまま、タッチセンサ１１からの位置情報に基づく入力の位置が所定領域外に移行した場合、タッチ面を押圧している押圧対象に対して第２の触感を呈示するように触感呈示部１３の駆動を制御する。
On the other hand, when the position of the press input is shifted outside the key area where the current press input is detected in step S24, the
以下、図６〜図１０を参照して、図４および図５により説明した本実施の形態に係る触感呈示装置１の動作の具体例を、さらに説明する。図６は、本発明の実施の形態に係る触感呈示装置１が押圧入力を受け付ける動作および押圧荷重の例を説明する図である。
A specific example of the operation of the tactile
図６（Ａ）は、操作者の指がキー領域α内を押圧し、その後当該押圧を解除する様子を概略的に示す図である。なお、図５（Ａ）において、キー領域αは、タッチセンサ１１における領域であって、キーやボタンなどの入力を受け付けるオブジェクトが表示部１４に表示された位置に対応する。このキー領域αの周囲には、破線によりキー周辺領域ｍαを示してある。なお、図６（Ａ）において、通常、オブジェクトのキートップに表示される「Ａ」や「１」などの入力に係る文字は省略してある。また、図６（Ａ）において、操作者の指とキー領域αおよびキー周辺領域ｍαとの大きさの比率は、説明の便宜上のものであり、実際の大きさの比率を反映したものではない。
FIG. 6A is a diagram schematically showing how the operator's finger presses in the key area α and then releases the press. In FIG. 5A, a key area α is an area in the
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示した動作が行われる際に、荷重検出部１２により検出される、タッチセンサ１１のタッチ面に対する押圧荷重の時間変化を示すグラフである。なお、図６（Ｂ）において、上述した押圧荷重の「所定の基準」はＰｔｈとして示してある。また、図６（Ａ）および図５（Ｂ）において、括弧内に示す数字により、時間の経過の順番を示してある。以下、説明の便宜上、これら括弧つきの数字を「時点」という。
FIG. 6B is a graph showing the change over time of the pressing load on the touch surface of the
図６（Ａ）に示すように、時点（１）は、操作者がキー領域α内を押圧しようとしている様子を、時点（２）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重でキー領域α内を押圧している様子を、時点（３）は、操作者が押圧を解除している様子を示している。この動作が行われる際、図６（Ｂ）に示すように、荷重検出部１２は、時点（１）から時点（２）の間で押圧荷重を検出し始め（つまりタッチ面に対して操作者が押圧を開始した）、時点（２）から時点（３）の間で押圧荷重を検出しなくなる（つまり操作者がタッチ面に対する押圧を解除した）。また、時点（２）において、荷重検出部１２は、所定の基準Ｐｔｈを満たす押圧荷重を検出しており、時点（２）の少し手前で押圧荷重がＰｔｈを満たし、時点（２）の少し後で押圧荷重がＰｔｈを満たさなくなる。
As shown in FIG. 6A, the time point (1) shows how the operator is about to press the key area α, and the time point (2) is the key area with a pressing load that satisfies the predetermined standard. A state (3) of the state where the inside of α is being pressed shows a state where the operator releases the press. When this operation is performed, as shown in FIG. 6B, the
図４および図５で説明したように、本実施の形態に係る触感呈示装置１は、キー領域α内において所定の基準Ｐｔｈを満たす押圧荷重を検出すると第１の触感（例えばクリック触感）を呈示し、キー領域α内において押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たさなくなると第２の触感（リリース触感）を呈示する。図６（Ｂ）において、時点（２）の少し前で、押圧荷重がＰｔｈを満たした際の時間軸の下方に示す下向きの矢印（↓）は、キーが凹んだような触感である第１の触感が呈示されることを意味する。同様に、時点（２）の少し後で、押圧荷重がＰｔｈを満たさなくなった際の時間軸の下方に示す上向きの矢印（↑）は、凹んだキーが元に戻るような触感である第２の触感が呈示されることを意味する。
As described with reference to FIGS. 4 and 5, the tactile
なお、本実施の形態においては、キー領域内において所定の基準Ｐｔｈを満たす押圧荷重を検出すると第１の触感を呈示し、キー領域内において押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たさなくなると第２の触感を呈示した。すなわち、例えばクリック触感を呈示する際の押圧荷重の基準とリリース触感を呈示する際の押圧荷重の基準は、同じ値Ｐｔｈとして説明した。しかしながら、リリース触感を呈示する荷重基準は、押圧時にクリック触感を呈示する荷重基準よりも５０％〜８０％低い値に設定してもよい。このようにすれば、同一位置（オブジェクト）に対してクリックした後にリリースする場合に、入力および入力解除の順次の動作と触感呈示タイミングとが合致し、違和感のないリアルなクリック触感およびリリース触感を呈示することができる。 In the present embodiment, the first tactile sensation is presented when a pressing load satisfying a predetermined reference Pth is detected in the key area, and the second tampering is provided when the pressing load does not satisfy the predetermined reference Pth in the key area. Presented tactile sensation. That is, for example, the reference of the pressing load when presenting the click feeling and the criterion of the pressing load when presenting the release feeling have been described as the same value Pth. However, the load standard that provides the release tactile sensation may be set to a value that is 50% to 80% lower than the load standard that presents the click tactile sensation when pressed. In this way, when clicking and releasing after clicking on the same position (object), the sequential operation of input and release and the tactile sensation presentation timing match, and a realistic click and release tactile sensation with no sense of incongruity is achieved. Can be presented.
このように、触感呈示装置１は、タッチ面にて検出される押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たし（ステップＳ１２）、押圧位置がキー領域α内である場合（ステップＳ１３）、第１の触感を呈示する（ステップＳ１５）。同様に、触感呈示装置１は、押圧位置がキー領域α内であっても（図４のＳＴＡＲＴ）、タッチ面にて検出される押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たさなくなると（ステップＳ２１）、第２の触感を呈示する（ステップＳ２６）。
As described above, the tactile
以上のように、本実施の形態に係る触感呈示装置１によれば、操作者は、所定の基準Ｐｔｈを満たす押圧荷重によりキー領域αを押圧すれば第１の触感が得られ、その後押圧荷重を弱めて所定の基準Ｐｔｈを満たさなくなると第２の触感が得られる。したがって、操作者は、タッチセンサを用いて操作入力を行っていても、機械式のスイッチにより構成されるキー等を操作しているかのごとき触感を得ることができる。
As described above, according to the tactile
図７は、本発明の実施の形態に係る触感呈示装置１が押圧入力を受け付ける動作および押圧荷重の他の例を説明する図である。図７以降において各記号等が表す意味は、図６で説明したものと同様である。したがって、図７においても、このキー領域αの周囲には、破線によりキー周辺領域ｍαを示してある。図７（Ａ）は、操作者の指がキー領域α外を押圧し、その後当該押圧を維持したままキー周辺領域内ｍαに入ってから、さらに当該押圧を維持したままキー領域α内に入った後に、当該押圧を解除する様子を概略的に示す図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining another example of an operation for receiving a pressing input and a pressing load by the tactile
図７（Ａ）に示すように、時点（１）は、操作者がキー領域α外を押圧しようとしている様子を、時点（２）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重でキー領域α外を押圧している様子を示している。時点（３）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（２）からキー領域α外を押圧したまま押圧位置を移動させ、キー領域α外からキー領域α内に移行する手前で、キー周辺領域ｍα内に入る様子を示している。時点（４）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（３）からキー領域α外を押圧したまま押圧位置を移動させ、キー領域α外からキー領域α内に移行する様子を示している。時点（５）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（４）からキー領域α内を押圧したまま押圧位置を移動させた様子を、時点（６）は、操作者が押圧を解除している様子を示している。 As shown in FIG. 7A, the time point (1) shows that the operator is about to press outside the key region α, and the time point (2) is the key region with a pressing load that satisfies the predetermined standard. It shows a state of pressing outside α. Time point (3) is a pressing load that satisfies a predetermined reference, and the operator moves the pressing position while pressing outside the key area α from time point (2), before moving from the key area α to the key area α. This shows a state of entering the key peripheral area mα. At the time point (4), the operator moves the pressing position while pressing outside the key area α from the time point (3) with a pressing load that satisfies a predetermined reference, and moves from the key area α to the key area α. Is shown. The time point (5) is a state in which the operator has pressed the key area α from the time point (4) with a pressing load that satisfies a predetermined standard, and the time point (6) is the time when the operator presses the point (6). It shows a state of canceling.
この動作が行われる際、図７（Ｂ）に示すように、荷重検出部１２は、時点（１）から時点（２）の間で押圧荷重を検出し始める（つまりタッチ面に対して操作者が押圧を開始した）。また、時点（２）において、荷重検出部１２は、所定の基準Ｐｔｈを満たす押圧荷重を検出しており、時点（２）から時点（３）の間では、押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たしたままである（つまり操作者はＰｔｈを満たす押圧荷重で押圧位置を移動している）。また、時点（３）から時点（４）および時点（４）から時点（５）の間でも、荷重検出部１２は、所定の基準Ｐｔｈを満たす押圧荷重を検出したままであり（つまり操作者はＰｔｈを満たす押圧荷重で押圧位置を移動している）、時点（５）において、押圧荷重がＰｔｈを満たさなくなる。さらに、荷重検出部１２は、時点（５）から時点（６）の間で押圧荷重を検出しなくなる（つまり操作者がタッチ面に対する押圧を解除した）。
When this operation is performed, as shown in FIG. 7B, the
図４および図５で説明したように、本実施の形態に係る触感呈示装置１は、押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たしたまま押圧位置がキー領域α外からキー周辺領域ｍαに到達したのを検出すると（領域ｍα内に入ると）、隣接キー触感を呈示する。また、触感呈示装置１は、押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たしたまま押圧位置がキー領域α外からキー領域α内に移行すると第１の触感を呈示する。さらに、触感呈示装置１は、キー領域α内において検出される押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈに満たなくなると第２の触感を呈示する。
As described with reference to FIGS. 4 and 5, in the tactile
図７（Ｂ）に示すように、時点（３）において、時間軸の下方に示すアスタリスク（＊）は、隣接キー触感が呈示されることを意味する。また、時点（４）において、時間軸の下方に示す下向きの矢印（↓）は第１の触感が呈示されることを意味し、さらに、時点（５）において、押圧荷重がＰｔｈを満たさなくなった際の時間軸の下方に示す上向きの矢印（↑）は第２の触感が呈示されることを意味する。なお、時点（２）において、押圧荷重がＰｔｈを満たしているが（ステップＳ１２）、押圧位置はキー領域内ではなく（ステップＳ１３）、まだキー周辺領域にもキー領域内にも移行していないため（ステップＳ１６、ステップＳ１８）、第１の触感も第２の触感も呈示する条件を満たさない。したがって、この時点では、触感は呈示しない。 As shown in FIG. 7B, at the time point (3), an asterisk (*) shown below the time axis means that an adjacent key tactile sensation is presented. Further, at time point (4), the downward arrow (↓) shown below the time axis means that the first tactile sensation is presented, and further, at time point (5), the pressing load does not satisfy Pth. An upward arrow (↑) shown below the time axis means that the second tactile sensation is presented. At time point (2), the pressing load satisfies Pth (step S12), but the pressing position is not in the key area (step S13) and has not yet moved to the key peripheral area or the key area. Therefore (step S16, step S18), the conditions for presenting the first and second tactile sensations are not satisfied. Therefore, no tactile sensation is presented at this point.
このように、触感呈示装置１は、押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たしたまま（ステップＳ１２）、押圧位置がキー領域α外からキー周辺領域ｍα内に入ると（ステップＳ１６）、隣接キー触感を呈示する（ステップＳ１７）。また、触感呈示装置１は、押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たしたまま（ステップＳ１２）、押圧位置がキー領域α外からキー領域α内に移行すると（ステップＳ１８）、第１の触感を呈示する（ステップＳ１５）。一方、触感呈示装置１は、押圧位置がキー領域α内であっても（図４のＳＴＡＲＴ）、タッチ面にて検出される押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たさなくなると（ステップＳ２１）、第２の触感を呈示する（ステップＳ２６）。
In this way, the tactile
以上のように、本実施の形態に係る触感呈示装置１によれば、操作者は、所定の基準Ｐｔｈの押圧荷重を維持したまま押圧位置をキー領域α外からキー周辺領域ｍα内に入ると隣接キー触感が得られる。したがって、操作者は、タッチセンサに対する押圧入力を行ったままの状態で、当該押圧入力の位置の付近に存在するオブジェクトを触覚により認識することができる。また、触感呈示装置１によれば、操作者は、所定の基準Ｐｔｈの押圧荷重を維持したまま押圧位置をキー領域α内に移行すると第１の触感が得られ、その後キー領域αを押圧する押圧荷重を弱めて所定の基準Ｐｔｈに満たなくなると第２の触感が得られる。
As described above, according to the tactile
図８は、本発明の実施の形態に係る触感呈示装置１が押圧入力を受け付ける動作および押圧荷重の、さらに他の例を説明する図である。図８（Ａ）は、操作者の指がキー領域α外を押圧し、その後当該押圧を維持したままキー周辺領域ｍα内に入ってから、さらに当該押圧を維持したままキー領域α内に入った後に当該キー領域α外に出てから、当該押圧を解除する様子を概略的に示す図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining still another example of the operation of receiving a pressing input and the pressing load by the tactile
図８（Ａ）に示すように、時点（１）は、操作者がキー領域α外を押圧しようとしている様子を、時点（２）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重でキー領域α外を押圧している様子を示している。時点（３）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（２）からキー領域α外を押圧したまま押圧位置を移動させ、キー領域α外からキー領域αに移行する手前で、キー周辺領域ｍα内に入る様子を示している。
時点（４）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（３）からキー領域α外を押圧したまま押圧位置を移動させ、キー領域α外からキー領域α内に移行する様子を示している。時点（５）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（４）からキー領域α内を押圧したまま押圧位置を移動させ、キー領域α内からキー領域α外に移行する様子を示している。時点（６）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（５）からキー領域α外を押圧したまま押圧位置を移動させた様子を、時点（７）は、操作者が押圧を解除している様子を示している。
As shown in FIG. 8A, the time point (1) shows that the operator is about to press outside the key area α, and the time point (2) is the key area with a pressing load that satisfies the predetermined standard. It shows a state of pressing outside α. At the time point (3), the operator moves the pressing position while pressing outside the key area α from the time point (2) with a pressing load that satisfies a predetermined standard, and before the operator moves from the key area α to the key area α. , A state of entering the key peripheral area mα is shown.
At the time point (4), the operator moves the pressing position while pressing outside the key area α from the time point (3) with a pressing load that satisfies a predetermined reference, and moves from the key area α to the key area α. Is shown. At the time point (5), the operator moves the pressing position while pressing the key area α from the time point (4) with a pressing load that satisfies a predetermined standard, and moves from the key area α to the outside of the key area α. Is shown. The time point (6) is a state in which the operator has pressed the outside of the key area α from the time point (5) with a pressing load that satisfies a predetermined standard, and the time point (7) is a time when the operator presses It shows a state of canceling.
この動作が行われる際、図８（Ｂ）に示すように、荷重検出部１２は、時点（１）から時点（２）の間で押圧荷重を検出し始める（つまりタッチ面に対して操作者が押圧を開始した）。また、時点（２）において、荷重検出部１２は、所定の基準Ｐｔｈを満たす押圧荷重を検出しており、時点（２）から時点（３）の間では、押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たしたままである（つまり操作者はＰｔｈを満たす押圧荷重で押圧位置を移動している）。また、時点（３）から時点（４）および時点（５）を経て時点（６）までの間でも、荷重検出部１２は、所定の基準Ｐｔｈを満たす押圧荷重を検出したままであり（つまり操作者はＰｔｈを満たす押圧荷重で押圧位置を移動している）、時点（６）において、押圧荷重がＰｔｈを満たさなくなる。さらに、荷重検出部１２は、時点（６）から時点（７）の間で押圧荷重を検出しなくなる（つまり操作者がタッチ面に対する押圧を解除した）。
When this operation is performed, as shown in FIG. 8B, the
図４および図５で説明したように、本実施の形態に係る触感呈示装置１は、押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たしたまま押圧位置がキー領域α外からキー周辺領域ｍα内に入ると、隣接キー触感を呈示する。また、触感呈示装置１は、押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たしたまま押圧位置がキー領域α外からキー領域α内に移行すると第１の触感を呈示する。さらに、触感呈示装置１は、押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たしたまま押圧位置がキー領域α内からキー領域α外に移行すると第２の触感を呈示する。
As described with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the tactile
図８（Ｂ）に示すように、時点（３）において、時間軸の下方に示すアスタリスク（＊）は、隣接キー触感が呈示されることを意味する。また、時点（４）において、時間軸の下方に示す下向きの矢印（↓）は第１の触感が呈示されることを意味し、時点（５）において、時間軸の下方に示す上向きの矢印（↑）は第２の触感が呈示されることを意味する。なお、時点（２）において、押圧荷重がＰｔｈを満たしているが（ステップＳ１２）、押圧位置がキー領域内ではなく（ステップＳ１３）、まだキー周辺領域にもキー領域内にも移行していないため（ステップＳ１６、ステップＳ１８）、第１の触感も第２の触感も呈示する条件を満たさない。したがって、この時点では、触感は呈示しない。また、時点（６）において、押圧荷重がＰｔｈを満たさなくなっているが、この時点では、第１の触感も第２の触感も呈示する条件を満たさないため、触感は呈示しない。 As shown in FIG. 8B, at the time point (3), an asterisk (*) shown below the time axis means that an adjacent key tactile sensation is presented. Further, at the time point (4), the downward arrow (↓) shown below the time axis means that the first tactile sensation is presented, and at the time point (5), the upward arrow (downward) shown below the time axis ( ↑) means that the second tactile sensation is presented. At time point (2), the pressing load satisfies Pth (step S12), but the pressing position is not in the key area (step S13), and has not yet moved to the key peripheral area or the key area. Therefore (step S16, step S18), the conditions for presenting the first and second tactile sensations are not satisfied. Therefore, no tactile sensation is presented at this point. In addition, at the time point (6), the pressing load does not satisfy Pth. However, at this time point, the condition for presenting the first tactile sensation and the second tactile sensation is not satisfied, and thus the tactile sensation is not presented.
このように、触感呈示装置１は、押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たしたまま（ステップＳ１２）、押圧位置がキー領域α外からキー周辺領域ｍα内に入ると（ステップＳ１６）、隣接キー触感を呈示する（ステップＳ１７）。また、触感呈示装置１は、押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たしたまま（ステップＳ１２）、押圧位置がキー領域α外からキー領域α内に移行すると（ステップＳ１８）、第１の触感を呈示する（ステップＳ１５）。一方、触感呈示装置１は、押圧荷重が所定の基準Ｐｔｈを満たしたまま（ステップＳ２１）、押圧位置がキー領域α内からキー領域α外に移行すると（ステップＳ２４）、第２の触感を呈示する（ステップＳ２６）。
In this way, the tactile
以上のように、本実施の形態に係る触感呈示装置１によれば、操作者は、所定の基準Ｐｔｈの押圧荷重を維持したまま押圧位置をキー領域α外からキー周辺領域ｍα内に入ると隣接キー触感が得られる。したがって、操作者は、タッチセンサに対する押圧入力を行ったままの状態で、当該押圧入力の位置の付近に存在するオブジェクトを触覚により認識することができる。また、触感呈示装置１によれば、操作者が所定の基準Ｐｔｈの押圧荷重を維持したまま押圧位置をキー領域α内に移行すると第１の触感が得られ、その後所定の基準Ｐｔｈの押圧荷重を維持したまま押圧位置をキー領域α外に移行すると第２の触感が得られる。
As described above, according to the tactile
図９は、本発明の実施の形態に係る触感呈示装置１が押圧入力を受け付ける動作および押圧荷重の、さらに他の例を説明する図である。図９（Ａ）は、操作者の指がキー領域α外を押圧し、その後当該押圧を維持したままキー領域α内に入った後に当該キー領域α外に出て、さらに当該押圧を維持したままキー領域αに隣接するキー領域β内に入った後に当該キー領域β外に出てから、当該押圧を解除する様子を概略的に示す図である。このように、触感呈示装置１は、隣接する複数の異なるキー領域を跨ぐようにして押圧位置を移動させる入力を行う際にも上述と同様の動作を行う。
FIG. 9 is a diagram for explaining still another example of the operation for receiving the pressing input and the pressing load by the tactile
図９（Ａ）に示すように、時点（１）は、操作者がキー領域α外を押圧しようとしている様子を、時点（２）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重でキー領域α外を押圧している様子を示している。時点（３）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（２）からキー領域α外を押圧したまま押圧位置を移動させ、キー領域α外からキー領域α内に移行する手前で、キー周辺領域ｍα内に入る様子を示している。時点（４）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（３）からキー領域α外を押圧したまま押圧位置を移動させ、キー領域α外からキー領域α内に移行する様子を示している。時点（５）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（４）からキー領域α内を押圧したまま押圧位置を移動させ、キー領域αに隣接するキー領域β外からキー領域β内に移行する手前で、隣接するキーのキー周辺領域ｍβ内に入る様子を示している。時点（６）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（５）からキー領域α内を押圧したまま押圧位置を移動させ、キー領域α内からキー領域α外に移行する様子を示している。 As shown in FIG. 9A, the time point (1) shows how the operator is going to press outside the key area α, and the time point (2) shows the key area with a pressing load that satisfies the predetermined standard. It shows a state of pressing outside α. Time point (3) is a pressing load that satisfies a predetermined reference, and the operator moves the pressing position while pressing outside the key area α from time point (2), before moving from the key area α to the key area α. This shows a state of entering the key peripheral area mα. At the time point (4), the operator moves the pressing position while pressing outside the key area α from the time point (3) with a pressing load that satisfies a predetermined reference, and moves from the key area α to the key area α. Is shown. At the time point (5), the operator moves the pressing position while pressing the key area α from the time point (4) with a pressing load satisfying a predetermined standard, and the key area from outside the key area β adjacent to the key area α. A state of entering the key peripheral area mβ of the adjacent key before shifting into β is shown. At the time point (6), the operator moves the pressing position while pressing the inside of the key area α from the time point (5) with a pressing load satisfying a predetermined standard, and moves from the key area α to the outside of the key area α. Is shown.
また、時点（７）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（６）においてキー領域α内からキー領域α外に移行した瞬間に、キー領域β外からキー領域β内に移行する様子を示している。時点（８）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（７）からキー領域β内を押圧したまま押圧位置を移動させ、キー領域β内からキー領域β外に移行する様子を示している。時点（９）は、操作者が所定の基準を満たす押圧荷重で、時点（８）からキー領域β外を押圧したまま押圧位置を移動させた様子を、時点（１０）は、操作者が押圧を解除している様子を示している。 Also, at the time point (7), when the operator moves from the key area α to the key area α at the time point (6) with a pressing load that satisfies a predetermined standard, the key area β is moved from the key area β to the key area β. It shows the transition. At the time point (8), the operator moves the pressing position while pressing the inside of the key area β from the time point (7) with a pressing load that satisfies a predetermined standard, and moves from the key area β to the outside of the key area β. Is shown. The time point (9) is a state where the operator has pressed the outside of the key area β from the time point (8) with a pressing load satisfying a predetermined standard, and the time point (10) is the state where the operator presses the point (10). It shows a state of canceling.
この動作に基づいて、触感呈示装置１は、図９（Ｂ）に示すように、時点（３）において隣接キー触感を呈示する。また、触感呈示装置１は、時点（４）において第１の触感を呈示し、時点（５）において再び隣接キー触感を呈示してから、時点（６）において第２の触感を呈示する。さらに、触感呈示装置１は、時点（７）において再び第１の触感を呈示し、時点（８）において再び第２の触感を呈示する。なお、時点（２）において、押圧荷重がＰｔｈを満たしているが、触感呈示装置１は触感を呈示しない。また、時点（９）において、押圧荷重がＰｔｈを満たさなくなっているが、触感呈示装置１は触感を呈示しない。
Based on this operation, the tactile
以上のように、本実施の形態に係る触感呈示装置１によれば、操作者は、所定の基準Ｐｔｈの押圧荷重を維持したまま押圧位置をキー領域α外からキー周辺領域ｍα内に入ると隣接キー触感が得られる。また、操作者は、所定の基準Ｐｔｈの押圧荷重を維持したまま押圧位置をキー領域β外からキー周辺領域ｍβに到達させても隣接キー触感が得られる。したがって、操作者は、隣接する複数のオブジェクトを跨いでスライド入力を行う際でも、タッチセンサに対する押圧入力を行ったままの状態で、当該押圧入力の位置の付近に存在するオブジェクトを触覚により認識することができる。
As described above, according to the tactile
なお、触感呈示装置１によれば、操作者が所定の基準Ｐｔｈの押圧荷重を維持したまま押圧位置をキー領域αまたはβ内に移行すると第１の触感が得られる。また、触感呈示装置１によれば、操作者が所定の基準Ｐｔｈの押圧荷重を維持したまま押圧位置をキー領域αまたはβ外に移行すると第２の触感が得られる。したがって、操作者は、タッチセンサを用いて複数のキー領域を跨ぐように押圧位置を移動させて入力を行う際でも、機械式のスイッチにより構成されるキー等を操作しているかのごとき触感を得ることができる。
According to the tactile
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上述した実施の形態においては、動作が行われる際に音声を発生させるか否かについては言及していない。しかしながら、上記各実施の形態による動作と共に、当該動作と連動する音声を適宜発生させるようにすれば、入力装置の操作性をさらに向上させ、誤入力の発生を一層低減することができる。また、上述した実施の形態においては、説明の簡略化のため、タッチセンサのタッチ面にキー領域が１つまたは２つ存在する場合について説明したが、当然、３つ以上の多数のキー領域を有するようにもできる。さらに、上述した実施の形態においては、説明の簡略化のため、操作者の入力の押圧位置が横方向に移動する場合のみについて説明したが、当然、縦方向など任意の方向の移動についても想定することができる。 In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, Many deformation | transformation or a change is possible. For example, in the above-described embodiment, there is no mention of whether or not sound is generated when an operation is performed. However, in addition to the operation according to each of the embodiments described above, if the sound linked with the operation is appropriately generated, the operability of the input device can be further improved and the occurrence of erroneous input can be further reduced. In the above-described embodiment, for the sake of simplicity of explanation, the case where one or two key areas exist on the touch surface of the touch sensor has been described. Naturally, a large number of three or more key areas are included. You can also have it. Furthermore, in the above-described embodiment, for the sake of simplification of explanation, only the case where the pressing position of the operator's input moves in the horizontal direction has been described, but naturally, movement in any direction such as the vertical direction is also assumed. can do.
また、上述した各実施の形態における荷重検出部は、任意の個数の歪みゲージセンサを用いて構成することができる。さらに、荷重検出部は、タッチセンサにおける入力検出方式に応じて、例えば、抵抗膜方式の場合には、接触面積による抵抗変化に基づく出力信号の変化から荷重が検出できれば、歪みゲージセンサを用いることなく構成することができる。あるいは、静電容量方式の場合には、静電容量の変化に基づく出力信号の変化から荷重が検出できれば、歪みゲージセンサを用いることなく構成することができる。 Moreover, the load detection part in each embodiment mentioned above can be comprised using arbitrary number of strain gauge sensors. Furthermore, according to the input detection method in the touch sensor, for example, in the case of the resistance film method, the load detection unit uses a strain gauge sensor if the load can be detected from the change in the output signal based on the resistance change due to the contact area. It can be configured without. Alternatively, in the case of the electrostatic capacity method, if the load can be detected from the change in the output signal based on the change in the electrostatic capacity, it can be configured without using the strain gauge sensor.
また、触感呈示部は、任意の個数の圧電振動子を用いて構成したり、タッチセンサの全面に透明圧電素子を設けて構成したり、触感を呈示する振動を表現できるのであれば、偏心モータを駆動信号の１周期で１回転させるようして構成したり、することもできる。さらに、荷重検出部および触感呈示部は、圧電素子を用いて構成する場合は、圧電素子を共用して荷重検出部および触感呈示部を構成することもできる。 In addition, the tactile sensation providing unit may be configured using an arbitrary number of piezoelectric vibrators, or may be configured by providing a transparent piezoelectric element on the entire surface of the touch sensor, or can express vibration that presents tactile sensation. Can be configured to rotate once in one cycle of the drive signal. Furthermore, when the load detection unit and the tactile sensation providing unit are configured using a piezoelectric element, the load detection unit and the tactile sensation providing unit can be configured by sharing the piezoelectric element.
また、本発明に係る触感呈示装置は、荷重検出部により検出される押圧荷重が、触感を呈示する基準を満たした際に、触感呈示部を駆動させる。しかしながら、上記荷重検出部により検出される押圧荷重が触感を呈示する基準を満たした際とは、荷重検出部により検出される押圧荷重が触感を呈示する基準値に達した際であってもよいし、荷重検出部により検出される押圧荷重が触感を呈示する基準値を超えた際でもよい。また、荷重検出部により触感を呈示する基準値が検出された際でもよい。 The tactile sensation providing apparatus according to the present invention drives the tactile sensation providing unit when the pressing load detected by the load detection unit satisfies a criterion for presenting a tactile sensation. However, the time when the pressure load detected by the load detection unit satisfies the standard for presenting a tactile sensation may be when the pressure load detected by the load detection unit reaches a standard value for presenting a tactile sensation. The pressing load detected by the load detection unit may exceed a reference value that provides tactile sensation. Further, it may be when a reference value for presenting a tactile sensation is detected by the load detection unit.
なお、上述した実施の形態においては、接触の位置が所定の領域に「到達」するとは、所定の領域内に入った状態として説明したが、当該所定の領域の縁辺を規定するライン上にて接触の位置が検出された場合に、接触の位置が所定の領域に「到達」したとしてもよい。 In the above-described embodiment, it has been described that the contact position “arrives” at a predetermined area is in the predetermined area, but on the line that defines the edge of the predetermined area. When the position of contact is detected, the position of contact may “arrive” at a predetermined area.
１１ タッチセンサ
１１ａ タッチ面
１２ 荷重検出部
１３ 触感呈示部
１４ 表示部
１５ 制御部
２１ 筐体
２２ インシュレータ
２３ アッパカバー
２４ インシュレータ
３１ 歪みゲージセンサ
３２ 圧電振動子
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記タッチセンサのタッチ面に対する押圧荷重を検出する荷重検出部と、
前記タッチ面を振動させる触感呈示部と、
所定の荷重基準を満たした押圧荷重の位置がオブジェクトの周辺領域内に入ったことを検出すると、前記タッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示するように前記触感呈示部の駆動を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする触感呈示装置。 A touch sensor;
A load detection unit for detecting a pressing load on the touch surface of the touch sensor;
A tactile sensation providing unit that vibrates the touch surface;
The tactile sensation providing unit is driven so as to present a tactile sensation to the pressing target pressing the touch surface when detecting that the position of the pressing load satisfying a predetermined load standard enters the peripheral area of the object. A control unit for controlling
A tactile sensation presentation apparatus comprising:
前記タッチセンサのタッチ面に対する押圧荷重を検出する荷重検出部と、
前記タッチ面を振動させる触感呈示部と、
所定の荷重基準を満たした押圧荷重の位置がオブジェクトの領域内に移行したことを検出すると、前記タッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示するように前記触感呈示部の駆動を制御する制御部と、
を備える触感呈示装置において、
前記制御部は、所定の荷重基準を満たした押圧荷重の位置が前記オブジェクトの周辺領域内に入ったことを検出すると、前記押圧対象に対して前記触感とは異なる触感を呈示するように前記触感呈示部の駆動を制御することを特徴とする、触感呈示装置。 A touch sensor;
A load detection unit for detecting a pressing load on the touch surface of the touch sensor;
A tactile sensation providing unit that vibrates the touch surface;
When it is detected that the position of the pressing load that satisfies a predetermined load standard has moved into the area of the object, the tactile sensation providing unit is driven so as to present a tactile sensation to the pressing target pressing the touch surface. A control unit to control;
In the tactile sensation presentation device comprising:
When the control unit detects that the position of the pressing load satisfying a predetermined load criterion is within the peripheral area of the object, the tactile sensation is presented so as to present a tactile sensation different from the tactile sensation with respect to the pressing target. A tactile sensation presentation apparatus, characterized by controlling driving of a presentation unit.
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