JP2015200994A

JP2015200994A - タッチ式入力システム

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Publication number: JP2015200994A
Application number: JP2014078403A
Authority: JP
Inventors: 井岡　功; Isao Ioka; 功井岡
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-04-07
Filing date: 2014-04-07
Publication date: 2015-11-12
Anticipated expiration: 2034-04-07
Also published as: JP6119658B2

Abstract

【課題】簡易な構成のタッチ式入力装置を備える場合であっても、ユーザに入力操作に応じた感触を与えることが可能なタッチ式入力システムを提供する。【解決手段】タッチボタンを表示するタッチパネル１３と、タッチボタンに対する入力操作を検出するタッチセンサ１４と、タッチセンサ１４により入力操作が検出された場合に、トリガを送信する無線Ｉ／Ｆ１２と、を含む車載機１０と、振動を発生させる振動モータ２４と、無線Ｉ／Ｆ１２と通信を行う無線Ｉ／Ｆ２２と、を含む携帯端末２０と、を備え、携帯端末２０は、無線Ｉ／Ｆ１２から送信されたトリガが無線Ｉ／Ｆ２２により受信された場合に、振動モータ２４により振動を発生させる。【選択図】図１

Description

本発明は、タッチ式入力装置を備えた入力システムに関する。

近年、画像を表示するタッチパネルと、タッチパネルに指が接触していることを検出するタッチセンサと、を備えたタッチ式入力装置が普及している。このようなタッチ式入力装置では、ユーザは、メカ式入力装置のようにボタンを押した感触を得られないため、入力操作を実感することが難しい。そこで、ユーザに入力操作を実感させるタッチ式入力装置が提案されている。

例えば、特許文献１は、タッチパネルに指が接触していることをタッチセンサで検出している時に、音または振動を発生させてユーザに報知している。さらに、特許文献１は、タッチパネル上の指接触位置と、タッチパネルに表示されたスイッチの中央位置との離間距離に応じて、音または振動の発生態様を変化させて、指先をスイッチに案内している。

特開２０１３−１７５０４５号公報

入力操作の検出を音で報知する場合、ユーザに入力操作に応じた感触を与えることができないため、振動で報知する場合と比較して、ユーザに入力操作を行っている実感を与えにくい。一方、入力操作の検出を振動で報知する場合、ユーザに入力操作に応じた感触を与えることができるが、入力装置に振動素子を搭載すると、入力装置の構成が複雑になるとともに、コストが増加するという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑み、簡易な構成のタッチ式入力装置を備える場合であっても、ユーザに入力操作に応じた感触を与えることが可能なタッチ式入力システムを提供することを主たる目的とする。

上記課題を解決するため、本発明はタッチ式入力システムであって、操作部を表示するタッチパネルと、前記操作部に対する入力操作を検出するタッチセンサと、前記タッチセンサにより前記入力操作が検出された場合に、検出信号を送信する第１通信手段と、を含むタッチ式入力装置と、振動を発生させる振動手段と、前記第１通信手段と通信を行う第２通信手段と、を含む携帯端末と、を備え、前記携帯端末は、前記第１通信手段から送信された前記検出信号が前記第２通信手段により受信された場合に、前記振動手段により振動を発生させる。

本発明によれば、タッチ式入力装置のタッチパネルに表示された操作部に対する入力操作が検出された場合に、タッチ入力装置から携帯端末へ検出信号が送信される。そして、携帯端末により検出信号が受信されると、携帯端末の振動手段により振動が発生する。

一般的に、携帯端末は振動手段を備えている。そのため、タッチ式入力装置に振動手段を搭載させなくても、携帯端末の振動手段を利用することにより、入力操作に応じた振動を発生させることができる。よって、簡易な構成のタッチ式入力装置と、振動手段を備えている携帯端末とを連動させることにより、ユーザに入力操作に応じた感触を与えることができる。

タッチ式入力システムの構成を示す図。車載機の正面図。車載機が振動発生のトリガを送信する処理手順を示すフローチャート。携帯端末が振動を発生させる処理手順を示すフローチャート。

以下、タッチ式入力システムを具現化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、カーナビ装置等の車載機をタッチ式入力装置とし、車載機とユーザが身に付けているスマートフォンや携帯電話等の携帯端末とを、連動させて用いることを想定している。まず、図１を参照して、本実施形態に係るタッチ式入力システムの構成について説明する。本実施形態に係るタッチ式入力システムは、車載機１０（タッチ式入力装置）、及び携帯端末２０を備える。

車載機１０は、車載制御装置１１、無線Ｉ／Ｆ１２、タッチパネル１３、タッチセンサ１４、及びスピーカ１７を備える。

無線Ｉ／Ｆ１２（第１通信手段）は、Bluetooth（登録商標）、Wi-Fi（登録商標）等の近距離無線通信を行う通信インターフェースである。無線Ｉ／Ｆ１２と、後述する携帯端末２０の無線Ｉ／Ｆ２２ａとは、Bluetooth又はWi-Fiで無線接続される。無線Ｉ／Ｆ１２は、接続先として携帯端末２０を見つけると、まず、Bluetoothで無線Ｉ／Ｆ２２ａとの接続の確立を試し、Bluetoothで無線Ｉ／Ｆ２２ａとの接続を確立できなかった場合には、Wi-Fiで無線Ｉ／Ｆ２２ａとの接続を確立する。

タッチパネル１３は、図２に示すように、透明な樹脂パネルに遮光性塗料が印刷された遮光部と、遮光塗料が印刷されていない透過部とが形成されたパネルである。透過部は、タッチボタン１５を表示するとともに、画面１６を形成する。

タッチボタン１５は、車載機１０に実行させる機能を設定するボタンであり、ユーザが、タッチボタン１５を押すと、そのタッチボタン１５に対応する指令が車載機１０へ入力される。タッチボタン１５の裏側には、タッチボタン１５に対する入力操作を検出するタッチセンサ１４が搭載されている。

また、画面１６の裏側には、液晶パネルが配置されており、タッチパネル１３に形成された画面１６と液晶パネルとの間には、画面１６に対する入力操作を検出するタッチセンサ１４が搭載されている。画面１６には、地図情報、経路情報やエアコンの設定内容等の各種情報が表示される。

タッチセンサ１４は、タッチボタン１５に対する入力操作、詳しくは、ユーザによりタッチボタン１５が押された際に、タッチボタン１５に対応する指令の入力の確定を検出する。また、タッチセンサ１４は、画面１６に対する入力操作、詳しくは画面１６に表示されたアイコンの選択、画像のスクロール等の操作の確定を検出する。

タッチセンサ１４は、透明な電極を有する静電容量式センサであり、静電容量の変化に基づいて、ユーザの指の接触位置と接触面積を検出し、接触位置及び接触面積に応じた信号を車載制御装置１１へ送信する。

タッチセンサ１４により検出された接触面積が閾値以上となったときに、接触位置に対応するタッチボタン１５の入力や、アイコンの選択が確定される。また、接触位置の変化からスクロールが確定される。なお、タッチセンサ１４は、静電容量式センサ以外に、感圧式センサ、赤外線方式センサ等のセンサでもよい。

スピーカ１７（第２出力手段）は、音や音声を出力する出力装置である。

車載制御装置１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして構成されている。ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、携帯端末２０と連動する制御を実行する。

詳しくは、車載制御装置１１は、無線Ｉ／Ｆ１２と携帯端末２０の無線Ｉ／Ｆ２２ａとの接続が確立すると、タッチセンサ１４によりタッチボタン１５に対する入力操作が検出された場合に、振動を発生させるためのトリガ（検出信号）を、無線Ｉ／Ｆ１２から無線Ｉ／Ｆ２２ａへ送信させる。

また、車載制御装置１１は、タッチボタン１５に対する入力操作の検出に応じて、操作音を出力するように設定されている場合には、タッチセンサ１４による入力操作の検出に応じて、スピーカ１７から操作音を出力させる。

携帯端末２０は、携帯制御装置２１、通信部２２、ＨＭＩ２３（Human Machine Interface）、及び振動モータ２４を備える。

通信部２２（第２通信手段）は、BluetoothやWi-Fi等を用いて近距離無線通信を行うインターフェースである無線Ｉ／Ｆ２２ａと、ＬＴＥや３Ｇ等を用いてデータ通信や音声通信を行うインターフェースである通信Ｉ／Ｆ２２ｂと、を含む。

無線Ｉ／Ｆ２２ａは、車載機１０の無線Ｉ／Ｆ１２と、Bluetooth又はWi-Fiで通信を行い、無線Ｉ／Ｆ１２から送信されたトリガを受信する。また、無線Ｉ／Ｆ２２ａは、無線アクセスポイントにWi-Fiで接続し、無線アクセスポイントを介して、車載機１０とは異なる通信機器と無線通信を行う。また、通信Ｉ／Ｆ２２ｂは、基地局３０を介して、車載機１０とは異なる通信機器と無線通信を行う。

ＨＭＩ２３は、液晶パネル等から構成された表示画面、各種操作スイッチ、音を出力するスピーカ（第１出力手段）等を含む入出力装置である。

振動モータ２４（振動手段）は、携帯制御装置２１からの駆動信号に応じて駆動し、振動を発生させるアクチュエータである。振動モータ２４の代わりに、ピエゾ素子やボイスコイル等のアクチュエータでもよい。

振動モータ２４が発生する振動パターンは、ユーザによりＨＭＩ２３から設定される。車載機１０の無線Ｉ／Ｆ１２と無線Ｉ／Ｆ２２ａとの接続が確立すると、携帯制御装置２１はＨＭＩ２３に振動パターンの設定画面を表示させるので、ユーザは、トリガの受信に対する振動パターンをＨＭＩ２３から設定できる。また、車載機１０の無線Ｉ／Ｆ１２と携帯端末２０の無線Ｉ／Ｆ２２ａとを接続させれば、ユーザは、車載機１０側からも、トリガの受信に対する振動パターンを設定できる。

ここで、通信部２２による車載機１０からのトリガの受信と、通信部２２による車載機１０以外の通信機器からのメールや電話の着信とで、ユーザにより異なる振動パターンが設定される。これにより、通信部２２が車載機１０からトリガを受信した場合と、通信部２２が他の通信機器から受信した場合とで、振動モータ２４は異なるパターンの振動を発生する。一般に、車載機１０からの受信に対しては、振動期間の短い振動が１回発生するパターンに設定され、他の通信機器からの受信に対しては、振動期間の長い振動が繰り返し発生するパターンに設定される。

また、他の通信機器からの着信を、振動モータにより振動を発生させて報知する振動モードと、ＨＭＩ２３のスピーカから音で報知する音モードとがあり、ユーザによりどちらのモードで着信を報知するか設定される。

携帯制御装置２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして構成されている。ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されているアプリケーションを実行することにより、各種制御を実行する。

詳しくは、携帯制御装置２１は、無線Ｉ／Ｆ１２から送信されたトリガが無線Ｉ／Ｆ２２ａにより受信された場合に、振動モータ２４へ駆動信号を出力し、振動モータ２４により振動を発生させる。このとき、携帯制御装置２１は、車載機１０からのトリガの受信に対して設定されている振動パターンに対応する駆動信号を出力し、トリガの受信に対して設定されている振動パターンで、振動モータ２４により振動を発生させる。

また、携帯制御装置２１は、振動モードに設定されている状態で、通信部２２による車載機１０からの受信と、通信部２２による他の通信機器からの受信とが重なった場合に、ユーザが車載機１０からの受信と他の通信機器からの受信とを判別できるように、競合時処理を行う。競合時処理の詳細については後述する。

さらに、携帯制御装置２１は、無線Ｉ／Ｆ２２ａによるトリガの受信に応じて、操作音を出力するように設定されている場合には、トリガの受信に応じてＨＭＩ２３のスピーカから操作音を出力させる。

なお、車載制御装置１１又は携帯制御装置２１は、車載機１０及び携帯端末２０の両方で、タッチボタン１５の操作音を出力するように設定されている場合には、優先する方側から、タッチボタン１５に対する入力操作の検出に応じて操作音を出力させる。すなわち、車載制御装置１１又は携帯制御装置２１は、スピーカ１７及びＨＭＩ２３のスピーカのいずれか一方から、タッチボタン１５の操作音を出力させる。これにより、車載機１０及び携帯端末２０の両方から操作音が出力されて、ユーザに騒がしく感じさせるおそれがない。

次に、ユーザによる車載機１０への入力操作に応じて、携帯端末２０が振動を発生させる処理手順を、図３及び図４のフローチャートを参照して説明する。まず、図３のフローチャートを参照して、車載機１０の車載制御装置１１が繰り返し実行する処理について説明する。

まず、ユーザによりタッチボタン１５に対する入力操作が行われたか否か、すなわち、タッチセンサ１４により、タッチボタン１５に対する入力操作が検出されたか否か判定する（Ｓ１０）。詳しくは、タッチセンサ１４から送信された信号に基づいて、ユーザの指がタッチボタン１５に接触しており、且つユーザの指の接触面積が閾値以上の場合に、タッチセンサ１４により、タッチボタン１５に対する入力操作が検出されたと判定する。

タッチボタン１５に対する入力操作が検出された場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、無線Ｉ／Ｆ１２から携帯端末２０の無線Ｉ／Ｆ２２ａへ、振動を発生させるためのトリガを送信させ（Ｓ１１）、本処理を終了する。タッチボタン１５に対する入力操作が検出されていない場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、Ｓ１０の処理を繰り返す。

次に、図４のフローチャートを参照して、携帯端末２０の携帯制御装置２１が繰り返し実行する処理について説明する。本処理では、ユーザにより振動モードが設定されていることを想定している。

まず、メールや電話の着信があるか否か判定する（Ｓ２０）。すなわち、通信部２２により車載機１０以外の通信機器から受信しているか否か判定する。

メールや電話の着信がある場合は（Ｓ２０：ＹＥＳ）、他の通信機器からの受信に対して設定されている振動パターンで、振動モータ２４により振動を発生させて、ユーザに着信を報知する（Ｓ２１）。一方、メールや電話の着信がない場合は（Ｓ２０：ＮＯ）、次の処理に進む。

続いて、車載機１０の無線Ｉ／Ｆ１２から送信されたトリガを、無線Ｉ／Ｆ２２ａにより受信しているか否か判定する（Ｓ２２）。トリガを受信していない場合は（Ｓ２２：ＮＯ）、Ｓ２０の処理に戻る。

一方、トリガを受信している場合は（Ｓ２２：ＹＥＳ）、続いてメールや電話の着信があるか否か判定する（Ｓ２３）。すなわち、通信部２２による車載機１０からのトリガの受信と、通信部２２による他の通信機器からのメールや電話の受信とが、重なっているか否か判定する。着信がある場合は（Ｓ２３：ＹＥＳ）、トリガの受信とメールや電話の着信とが重なっているため、競合時処理を行う（Ｓ２４）。

詳しくは、振動モータ２４により、他の通信機器からの受信に対応する振動パターンで振動を発生させる合間に、トリガの受信に対応する振動パターンで振動を発生させる。これにより、他の通信機器からの受信を報知する振動が繰り返し発生する合間に、タッチボタン１５の入力の確定を報知する振動が発生する。

あるいは、振動モードを解除して、振動モータ２４により、トリガの受信に対応する振動パターンのみで振動を発生させる。そして、ＨＭＩ２３のスピーカにより、他の通信機器からの受信に対応する着信音を出力させる。この場合、本処理手順を繰り返し実行する際に、Ｓ２２の処理で、トリガを受信していないと判定されるまで振動モードを解除し、トリガを受信していないと判定されたときに振動モードに戻す。このようにすれば、ユーザがタッチボタン１５に対して入力操作を連続して行った場合でも、ユーザが連続して入力操作を行っている間は、メールや電話の着信が着信音で報知される。そのため、ユーザは、連続した入力操作の確定と、メールや電話の着信とを判別することができる。

一方、着信がない場合は（Ｓ２３：ＮＯ）、トリガの受信に対して設定されている振動パターンで、振動モータ２４により振動を発生させて、ユーザにタッチボタン１５の入力の確定を報知する（Ｓ２５）。以上で本処理を終了する。

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。

・車載機１０に振動モータを搭載させなくても、携帯端末２０の振動モータ２４を利用することにより、タッチボタン１５に対する入力操作に応じた振動を発生させることができる。よって、振動モータを備えない簡易な構成の車載機１０と、一般的に振動モータを備えている携帯端末２０とを連動させることにより、ユーザにタッチボタン１５に対する入力操作に応じた感触を与えることができる。

・振動モータ２４により、トリガの受信とメールや電話の着信とで、異なるパターンの振動を発生させるため、ユーザは、タッチボタン１５に対する入力操作を報知する振動と、着信を報知する振動とを混同するおそれがない。

・携帯端末２０の通信部２２によるトリガの受信と、メールや電話等の着信とが重なった場合には、着信を報知する振動が発生する合間に、タッチボタン１５に対する入力操作を報知する振動が発生する。よって、ユーザは、タッチボタン１５に対する入力操作と着信とが重なった場合でも、入力操作に応じた感触を得られるとともに、着信を認識できる。

・あるいは、携帯端末２０の通信部２２によるトリガの受信と、メールや電話の着信とが重なった場合に、タッチボタン１５の入力操作を報知する振動は発生するが、着信を報知する振動は発生しない。その代わりに、着信を報知する着信音が出力される。よって、ユーザは、タッチボタン１５に対する入力操作と着信とが重なった場合には、入力操作と着信とを混同することなく認識できる。

・車載機１０と携帯端末２０とを無線通信で接続することにより、ユーザは、配線に煩わされることなく、携帯端末２０を身に着けて、タッチボタン１５に対する入力操作に対する感触を得ることができる。

・タッチボタン１５に対する入力操作の検出に応じて、車載機１０及び携帯端末２０のいずれかから、操作音が出力される。よって、ユーザは、入力操作に応じた感触を得られるとともに、操作音でも入力操作を認識できる。

（他の実施形態）
・タッチボタン１５の入力は、押し込み動作に限らず、タッピング動作や長押し動作で確定するようにしてもよい。

・操作部は、タッチボタン１５に限らず、画面１６に表示されたアイコンでもよい。画面１６に表示されたアイコンに対する入力操作に応じて、携帯端末２０が振動を発生させるようにしてもよい。この場合、タッチボタン１５に対する入力操作と、アイコンに対する入力操作とで、ユーザは異なる振動パターンを設定するようにしてもよい。

・車載機１０及び携帯端末２０が有線Ｉ／Ｆを備える場合には、車載機１０と携帯端末２０とを有線接続してもよい。

・ユーザは、トリガの受信及び着信と異なるパターンの振動で、携帯端末２０がアラームを報知するように設定してもよい。この場合、図４のフローチャートの着信があるか否かの判定処理（Ｓ２０，Ｓ２３）において、着信及びアラームがあるか否か判定する。

さらに、競合時処理（Ｓ２４）において、振動モータ２４により、アラームに対応する振動パターンで振動を発生させる合間に、トリガの受信に対応する振動パターンで振動を発生させる。あるいは、アラームを振動で報知するモードを解除して、ＨＭＩ２３のスピーカにより、アラームに対応する着信音を出力させる。

・タッチ式入力装置は車載機に限らない。タッチ入力が可能な装置であれば車両に搭載された機器以外のものでもよい。

１０…車載機、１２…無線Ｉ／Ｆ、１３…タッチパネル、１４…タッチセンサ、１５…タッチボタン、２０…携帯端末、２２…通信部、２４…振動モータ。

Claims

操作部（１５）を表示するタッチパネル（１３）と、前記操作部に対する入力操作を検出するタッチセンサ（１４）と、前記タッチセンサにより前記入力操作が検出された場合に、検出信号を送信する第１通信手段（１２）と、を含むタッチ式入力装置（１０）と、
振動を発生させる振動手段（２４）と、前記第１通信手段と通信を行う第２通信手段（２２）と、を含む携帯端末（２０）と、を備え、
前記携帯端末は、前記第１通信手段から送信された前記検出信号が前記第２通信手段により受信された場合に、前記振動手段により振動を発生させることを特徴とするタッチ式入力システム。
前記第２通信手段（２２）は、前記タッチ式入力装置とは異なる通信機器と無線通信を行い、
前記携帯端末は、前記第２通信手段による前記タッチ式入力装置からの受信と前記通信機器からの受信とで、前記振動手段により異なるパターンの振動を発生させる請求項１に記載のタッチ式入力システム。
前記携帯端末は、前記第２通信手段による前記タッチ式入力装置からの受信と前記通信機器からの受信とが重なった場合に、前記振動手段により、前記通信機器からの受信に対応する振動を発生させる合間に、前記タッチ式入力装置からの受信に対応する振動を発生させる請求項２に記載のタッチ式入力システム。
前記第２通信手段は、前記タッチ式入力装置とは異なる通信機器と無線通信を行い、
前記携帯端末は、音を出力する第１出力手段（２３）を備え、前記第２通信手段による前記タッチ式入力装置からの受信と前記通信機器からの受信とが重なった場合に、前記振動手段により前記タッチ式入力装置からの受信に対応する振動のみを発生させ、前記第１出力手段により前記通信機器からの受信に対応する着信音を出力させる請求項１又は２に記載のタッチ式入力システム。
前記第１通信手段と前記第２通信手段とは、無線接続される請求項１〜４のいずれかに記載のタッチ式入力システム。
前記携帯端末は、音を出力する第１出力手段（２３）を備え、
前記タッチ式入力装置は、音を出力する第２出力手段（１７）を備え、
前記携帯端末又は前記タッチ式入力装置は、前記第１出力手段及び前記第２出力手段のいずれか一方により、前記入力操作の検出に応じて操作音を出力させる請求項１〜５のいずれかに記載のタッチ式入力システム。