JP2018128742A - 制御装置、入力システムおよび制御方法 - Google Patents

制御装置、入力システムおよび制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ユーザに与える操作感を向上させることができる制御装置、入力システムおよび制御方法を提供すること。【解決手段】実施形に係る制御装置は、操作検出部と、駆動部とを備える。操作検出部は、操作面を有するパネルの操作面に対するユーザの操作を検出する。駆動部は、パネルに取り付けられた振動素子を駆動してパネルに振動を発生させる。駆動部は、操作検出部によって操作が検出された場合に、ユーザへ触感の振動を与える触感振動モードとパネルから音を出力する音出力モードとを同時または切り替えて振動素子を駆動する。【選択図】図２

Description

開示の実施形態は、制御装置、入力システムおよび制御方法に関する。
従来、ユーザに触感を与えることでユーザのパネルの操作面への操作を受け付けたことを認識させる入力システムが知られている。かかる入力システムにおいて、パネルの操作面が操作された場合に、正弦波にエンベロープをかけて得られる波形の電圧で振動素子を振動させることによってクリックを発生させる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１３−１０９４２９号公報
しかしながら、従来の入力システムでは、ユーザに与える操作感は必ずしも十分ではなく、ユーザに与える操作感を向上させる点で改善の余地がある。
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、ユーザに与える操作感を向上させることができる制御装置、入力システムおよび制御方法を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る制御装置は、操作検出部と、駆動部とを備える。前記操作検出部は、操作面を有するパネルの前記操作面に対するユーザの操作を検出する。前記駆動部は、前記パネルに取り付けられた振動素子を駆動して前記パネルに振動を発生させる。前記駆動部は、前記操作検出部によって前記操作が検出された場合に、前記ユーザへ触感の振動を与える触感振動モードと前記パネルから音を出力する音出力モードとを同時または切り替えて前記振動素子を駆動する。
実施形態の一態様によれば、ユーザに与える操作感を向上させることができる制御装置、入力システムおよび制御方法を提供することができる。
図１は、実施形態に係る入力システムの構成例を示す図である。 図２は、実施形態に係る制御装置によって与えられるパネルの振動の一例を示す図である。 図３は、実施形態に係る入力システムを有する電子装置システムの構成を示す図である。 図４は、実施形態に係る振動素子の配置例を示す図である。 図５は、実施形態に係る表示装置に表示される画面の一例を示す図である。 図６は、ユーザによるパネルの操作面への操作の一例を示す図である。 図７は、仮選択されるアイコンを変更する際のメニュー画面と入力システムによってパネルに与えられる振動との関係を示す図である。 図８は、実施形態に係る電子装置システムにおける入力ユニットと表示装置との関係を示す図である。 図９は、実施形態に係る制御装置の制御部が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。 図１０は、実施形態に係る入力装置の構成例を示す図である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する制御装置、入力システムおよび制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
＜１．入力システムの制御処理＞
図１は、実施形態に係る入力システム１の構成例を示す図である。図１に示すように、実施形態に係る入力システム１は、パネル１０と、振動素子１４と、制御装置２０とを備える。
パネル１０は、支持板１１と、保護層１２と、接触センサ１３とを備え、支持板１１上に接触センサ１３と保護層１２とが順に積層される。保護層１２は、例えば、ガラスまたは樹脂フィルムによって形成され、保護層１２の表面がパネル１０の操作面１５である。
接触センサ１３は、ユーザＵのパネル１０の操作面１５への接触位置（以下、ユーザ接触位置と記載する場合がある）を検出可能なセンサであり、例えば、静電容量式タッチパネルである。振動素子１４は、パネル１０に取り付けられており、制御装置２０から出力される駆動電圧に基づいて振動する。
制御装置２０は、パネル１０の操作面１５へのユーザＵの操作（以下、ユーザ操作と記載する場合がある）に応じて振動素子１４を駆動しパネル１０を振動させる。かかる制御装置２０は、操作検出部４０と、駆動部４１とを備える。
操作検出部４０は、接触センサ１３によって検出されたユーザ接触位置と駆動部４１で駆動されていない状態の振動素子１４から出力される電圧とに基づいて、ユーザ操作を検出することができる。ユーザ操作には、例えば、操作面１５へのユーザＵの押圧操作や操作面１５へのユーザＵのスライド操作などがある。なお、押圧操作とは、操作面１５を押圧する操作であり、スライド操作とは、操作面１５上を移動する操作（ＸＹ平面上の移動）である。
振動素子１４は、例えば、電気機械変換素子であり、パネル１０へ加わる圧力に応じた電圧を出力する。操作検出部４０は、駆動されていない状態の振動素子１４から出力される電圧に基づいて、ユーザＵの操作面１５への接触圧力を検出する。
操作検出部４０は、ユーザＵの操作面１５への接触圧力が閾値以上である場合に、ユーザＵの押圧操作を検出する。駆動部４１は、操作検出部４０によって検出されたユーザ操作に基づいて、振動素子１４を駆動してパネル１０を振動させる。
例えば、駆動部４１は、操作検出部４０によって押圧操作が検出された場合に、ユーザＵへ触感の振動を与える触感振動モードとパネル１０から音（音波）を出力する音出力モードとを同時または切り替えて振動素子１４を駆動する。
これにより、ユーザ操作に対して、触覚的な操作感と聴覚的な操作感とを与えることができる。そのため、ユーザＵにクリック感をより感じさせることができ、ユーザＵに与える操作感を向上させることができる。なお、以下において、ユーザ操作は、ユーザＵの指５０で行われるものとして説明するが、スタイラスペンなどで行われてもよい。
図２は、制御装置２０によって与えられるパネル１０の振動の一例を示す図である。図２に示すように、駆動部４１は、操作検出部４０によってユーザ操作が検出された場合に、触感振動モードで振動素子１４を駆動して、低周波帯域（例えば、２００Ｈｚ以下の帯域）の周波数の振動をパネル１０に発生させる（時刻ｔ１〜ｔ２）。かかる振動は、低周波であり、かつ、かかる振動を短時間（例えば、１０ｍｓ以下）にすることで、触感振動モードでのパネル１０の振動によって生じる音をユーザＵが聴覚的に把握できない程度に抑えることもできる。
その後、駆動部４１は、音声周波数帯域（例えば、２００Ｈｚ以上４ｋＨｚ以下）のユーザ操作に応じた音を出力する音出力モードで振動素子１４を駆動して、ユーザ操作に応じた音をパネル１０から出力させる（時刻ｔ３〜ｔ４）。駆動部４１は、例えば、ユーザ操作が押圧操作である場合、マウス等でクリックした際に発生する音を擬似的に模した音をパネル１０から出力させることができる。
このように、駆動部４１は、操作検出部４０によってユーザ操作が検出された場合に、ユーザＵに振動と音による操作感を与えることができ、パネル１０の操作面１５を操作するユーザＵに与える操作感を向上させることができる。また、触感振動モードと音出力モードとで同一のパネル１０および振動素子１４を用いて、ユーザＵに振動と音による操作感を与えることができるため、例えば、小型化や低コスト化を図ることができる。
なお、上述した例では、振動と音とを順に出力する構成であるが、駆動部４１は、触感振動モードと音出力モードとを同時に実行することで、振動と音とを同時に出力することもできる。また、音出力モードでは、ユーザ操作の種別または状態に対応する擬音がパネル１０から出力されるが、音出力モードにおいて、パネル１０からメロディなどを出力することもできる。
＜２．電子装置システムの構成＞
図３は、実施形態に係る入力システム１を有する電子装置システム１００の構成を示す図である。図３に示す電子装置システム１００は、例えば、車両に搭載される車載システムであるが、かかる例に限定されず、ＰＣ（Personal Computer）を含むコンピュータシステムなどであってもよい。
図３に示すように、電子装置システム１００は、入力システム１と、制御装置２と、表示装置３とを備える。入力システム１は、ユーザ操作を受け付け、ユーザ操作を示す情報を制御装置２へ通知する。制御装置２は、ユーザ操作に応じて表示装置３に表示される画面を制御する。
入力システム１は、入力ユニット９と、制御装置２０とを備える。入力ユニット９は、上述したように、パネル１０と、複数の振動素子１４とを備える。なお、パネル１０の接触センサ１３は、ユーザＵのパネル１０の操作面１５への接触位置を検出可能なセンサであり、上述したように、静電容量式タッチパネルであるが、静電容量式タッチパネル以外の接触センサであってもよい。例えば、ユーザＵのパネル１０の操作面１５への接触圧力を接触センサ１３で検出する場合、接触センサ１３は、抵抗感圧式のタッチセンサを用いることができる。
振動素子１４は、パネル１０の表面または裏面に取り付けられる。かかる振動素子１４は、例えば、ピエゾ素子であるが、振動素子１４によってパネル１０の操作面１５に対するユーザ操作の圧力を検出せずに接触センサ１３を感圧センサとする場合、振動素子１４は、リニア共振アクチュエータなどであってもよい。なお、図示しないが入力ユニット９には、制御装置２０から出力される駆動電圧を増幅して振動素子１４へ出力する増幅部を備えていてもよい。
図４は、実施形態に係る振動素子１４の配置例を示す図である。図４に示す例では、入力ユニット９は４つの振動素子１４を備える。４つの振動素子１４は、パネル１０の両端部にそれぞれ２つずつ配置される。なお、振動素子１４の数は、４つに限定されず、３つ以下であってもよく、５つ以上であってもよい。例えば、振動素子１４は、パネル１０の両端部に１つずつ配置されてもよい。
制御装置２０は、記憶部２１と、制御部２２とを備える。記憶部２１は、振動情報３１と、操作判定情報３２とを記憶している。振動情報３１は、各種の振動パターン（振動波形）の情報である。操作判定情報３２は、ユーザ操作を判定するための情報であり、ユーザ操作の圧力に対する第１〜第３の閾値Ｐｔｈ１，Ｐｔｈ２，Ｐｔｈ３を示す情報、スライド操作の距離の閾値Ｄｔｈを示す情報などが含まれる。
制御部２２は、操作検出部４０と、駆動部４１とを備える。操作検出部４０は、接触センサ１３によって検出されるユーザＵの操作面１５に対する接触位置を示す検出情報を取得し、記憶部２１に記憶された操作判定情報３２を取得する。また、操作検出部４０は、駆動部４１によって駆動されていない状態で振動素子１４から出力される出力電圧の値を取得し、かかる出力電圧の値に基づいて、ユーザＵの操作面１５に対する接触圧力を検出する。
操作検出部４０は、接触センサ１３から取得した検出情報と、振動素子１４から出力される電圧から得られる接触圧力と、記憶部２１から取得した操作判定情報３２とに基づいて、ユーザ操作を検出する。
操作検出部４０は、ユーザＵの操作面１５への押圧操作やスライド操作などの各種のユーザ操作を検出することができる。なお、接触センサ１３が感圧センサである場合、操作検出部４０は、振動素子１４の出力電圧を用いずに、接触センサ１３からユーザＵの操作面１５への接触圧力を示す情報を取得することもできる。
操作検出部４０は、ユーザＵの操作面１５に対する接触位置が継続して同一位置にあり且つ接触圧力が第１の閾値Ｐｔｈ１以上である場合に、ユーザＵの操作面１５への押圧操作があると判定することができる。
また、操作検出部４０は、ユーザＵの操作面１５に対する接触圧力が第３の閾値Ｐｔｈ３以上の状態でユーザＵの操作面１５に対する接触位置が閾値Ｄｔｈ以上移動した場合に、ユーザＵの操作面１５へのスライド操作があると判定することができる。なお、操作検出部４０は、接触圧力にかかわらず接触位置が閾値Ｄｔｈ以上移動した場合にスライド操作があると判定することもできる。
駆動部４１は、操作検出部４０によってスライド操作または押圧操作が検出された場合に、振動素子１４を駆動して、触感振動モードでパネル１０に振動を発生させた後、音出力モードでパネル１０にユーザＵの触感のための振動と音を出力するための振動とを順次発生させる。
また、駆動部４１は、操作検出部４０によってスライド操作または押圧操作が検出された場合に、触感振動モードと音出力モードとを同時に実行して、パネル１０にユーザＵの触感のための振動と音を出力するための振動とを同時に発生させることもできる。
以下、ユーザＵが入力システム１を用いて、表示装置３に表示されたメニュー画面に対する操作を行う場合の例について説明する。図５は、表示装置３に表示される画面の一例を示す図であり、図６は、ユーザＵによるパネル１０の操作面１５への操作の一例を示す図である。
図５に示す画面は、メニュー画面６５であり、６つのアイコン７１〜７６（以下、アイコン７０と総称する場合がある）が表示されている。ユーザＵは、操作面１５へのスライド操作によって、アイコン７１〜７６のいずれかを仮選択し、その後、操作面１５への押圧操作を行うことで、アイコン７０の選択を確定することができる。
図５に示す状態では、アイコン７１が強調枠８０で強調表示されており、アイコン７１が仮選択されている状態である。なお、カーソルとして強調枠８０を用いているが、カーソルは、例えば、アイコン７０を指し示す矢印画像であってもよい。この場合、矢印画像の位置を仮選択されているアイコン７０に対応させた位置とすることで、仮選択されているアイコン７０を識別可能にすることができる。
ここで、仮選択されるアイコン７０をアイコン７１からアイコン７２へ変更し、アイコン７２の選択を確定する動作について、図６および図７を参照して具体的に説明する。図７は、仮選択されるアイコン７０を変更する際のメニュー画面と入力システム１によってパネル１０に与えられる振動との関係を示す図である。
ユーザＵはアイコン７２を選択したい場合、例えば、図６に示すように、パネル１０の操作面１５に対する接触位置をアイコン７１からアイコン７２へ向かう方向に対応する方向（ここでは、右方向とする）にスライド操作を開始する。制御装置２０の操作検出部４０は、ユーザＵの操作面１５上の移動量が閾値Ｄｔｈになった時刻ｔ１１（図７参照）で、ユーザＵのスライド操作を検出する。
制御装置２０の操作検出部４０は、右方向のスライド操作を検出すると、制御装置２に対して、右方向のスライド操作を示す情報を出力する。制御装置２は、右方向のスライド操作を示す情報を入力システム１の制御装置２０から受け取ると、図７に示すように、強調枠８０がアイコン７１からアイコン７２へ順次移動する複数のメニュー画面を生成し、表示装置３に表示させる。
具体的には、制御装置２は、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの間、強調枠８０がアイコン７１からアイコン７２へ順次移動するメニュー画面６５ｂ〜６５ｄを生成し、生成したメニュー画面６５ｂ〜６５ｄを表示装置３に表示させる。なお、図７に示す例では、強調枠８０が３段階で移動するメニュー画面６５ｂ〜６５ｄを示しているが、制御装置２は、４段階以上で強調枠８０が移動する複数のメニュー画面を生成することができる。
制御装置２０の駆動部４１は、操作検出部４０によってスライド操作が検出された場合、かかるスライド操作が継続している状態で、記憶部２１に記憶された振動情報３１に基づき、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの間、駆動電圧Ｖｏ１を各振動素子１４へ出力する。
かかる駆動電圧Ｖｏ１は、超音波帯域の周波数（例えば、３０ｋＨｚ）を有する正弦波電圧であり、駆動電圧Ｖｏ１が各振動素子１４に印加されることで、各振動素子１４が超音波帯域の周波数で振動し、パネル１０に超音波振動が発生する。パネル１０が超音波振動することで、スクイーズ効果を利用してユーザＵに対する操作面１５の摩擦力を低減させることができる。
スクイーズ効果とは、振動素子１４により操作面１５が超音波振動すると、振動による圧力変動で、ユーザＵの指５０と操作面１５との間に空気が引き込まれて空気層が形成され、ユーザＵの指５０と操作面１５との間の摩擦抵抗が、振動がない場合に比べて相対的に低くなる現象を指す。
このようにパネル１０の操作面１５の摩擦力が低減することから、パネル１０の操作面１５上で指５０を移動させるユーザＵのスライド操作のスライド方向に対して吸い込まれていく触感を与えることができ、ユーザＵに与える操作感を向上させることができる。
駆動部４１は、記憶部２１に記憶された振動情報３１に基づき、パネル１０に超音波振動を発生させた後の時刻ｔ１２からｔ１３までの間、触感振動モードの駆動電圧Ｖｏ２を各振動素子１４へ出力する。さらに、その後、駆動部４１は、記憶部２１に記憶された振動情報３１に基づき時刻ｔ１４〜ｔ１５までの間、音出力モードの駆動電圧Ｖｏ３を各振動素子１４へ出力する。制御装置２は、時刻ｔ１３のタイミングで表示装置３のメニュー画面６５ｄのアイコン７２の色などを変更してユーザに選択されたことを知らせる。または、制御装置２は、アイコン７２と関連する機能を実行する。
かかる駆動電圧Ｖｏ２は、超音波帯域よりも低い低周波帯域の周波数（例えば、２００Ｈｚ以下の周波数）を有する正弦波電圧であり、例えば、２周期以内または３周期以内の正弦波電圧である。なお、駆動電圧Ｖｏ２は、正弦波電圧に限定されず、三角波状電圧であってもよく矩形波状電圧であってもよい。
また、駆動電圧Ｖｏ３は、強調枠８０がアイコン７２に物理的に嵌まるような擬音または効果音（以下、総称して擬音と記載する）をパネル１０に発生させる電圧であり、かかる駆動電圧Ｖｏ３により、時刻ｔ１４〜ｔ１５までの間に、パネル１０から強調枠８０がアイコン７２に物理的に嵌まるような擬音が出力される。
このように、時刻ｔ１２〜ｔ１５において、低周波帯域かつ短時間の振動がパネル１０に発生し、さらに、上述したような擬音がパネル１０から出力されることから、ユーザＵに対して強調枠８０がアイコン７２に物理的に嵌まったかのような操作感を与えることができる。
また、制御装置２０は、パネル１０の超音波振動が完了する時刻ｔ１２のタイミングで表示装置３にメニュー画面６５ｄを表示させる。そのため、ユーザＵは、触覚に加え、視覚においても、アイコン７０の仮選択の受け付け完了を実感することができ、ユーザＵに与える操作感をさらに向上させることができる。
アイコン７２が仮選択された状態で、ユーザＵが操作面１５への押圧操作を行った場合、駆動部４１は、触感振動モードおよび音出力モードの組み合わせによる振動をパネル１０に２回発生させることで、振動と音によってマウス等でクリックしたかのような操作感をユーザＵに与える。
具体的には、ユーザＵが押圧操作を開始すると、ユーザＵの操作面１５への接触圧力（以下、単に接触圧力と記載する場合がある）が上昇する。駆動部４１は、接触圧力が第１の閾値Ｐｔｈ１以上になったか否かの判定を繰り返し行っており、接触圧力が第１の閾値Ｐｔｈ１以上になったと判定した場合（時刻ｔ１６）、記憶部２１に記憶された振動情報３１に基づき、触感振動モードの駆動電圧Ｖｏ４を振動素子１４へ印加する。
駆動電圧Ｖｏ４は、低周波帯域の周波数（例えば、２００Ｈｚ以下の周波数）を有する正弦波電圧であり、例えば、２周期以内または３周期以内の正弦波電圧である。なお、駆動電圧Ｖｏ４は、正弦波電圧に限定されず、三角波状電圧であってもよく矩形波状電圧であってもよい。
また、駆動部４１は、記憶部２１に記憶された振動情報３１に基づき、時刻ｔ１８〜ｔ１９までの間、音出力モードの駆動電圧Ｖｏ５を各振動素子１４へ出力する。駆動電圧Ｖｏ５は、物理的なボタンがそのストローク分押し込まれた擬音の波形に対応する電圧波形を有している。かかる駆動電圧Ｖｏ５が各振動素子１４に印加されることによって、物理的なボタンがそのストローク分押し込まれたときに発生する音を擬似的にパネル１０に発生させることができる。
このように、時刻ｔ１６〜ｔ１９において、低周波帯域かつ短時間の振動がパネル１０に発生し、さらに、上述したような擬音がパネル１０から出力されることから、ユーザＵに対して物理的なボタンがそのストローク分押し込まれたかのような操作感を与えることができる。
駆動部４１は、接触圧力が第２の閾値Ｐｔｈ２（＜Ｐｔｈ１）以下になったか否かの判定を繰り返し行っており、接触圧力が第２の閾値Ｐｔｈ２以下になったと判定した場合（図７に示す時刻ｔ２０）、記憶部２１に記憶された振動情報３１に基づき、触感振動モードの駆動電圧Ｖｏ６を振動素子１４へ印加する。
駆動電圧Ｖｏ６は、低周波帯域の周波数（例えば、２００Ｈｚ以下の周波数）を有する正弦波電圧であり、例えば、２周期以内または３周期以内の正弦波電圧である。なお、駆動電圧Ｖｏ６は、正弦波電圧に限定されず、三角波状電圧であってもよく矩形波状電圧であってもよい。
また、駆動部４１は、記憶部２１に記憶された振動情報３１に基づき、時刻ｔ２２〜ｔ２３までの間、音出力モードの駆動電圧Ｖｏ７を各振動素子１４へ出力する。駆動電圧Ｖｏ７は、物理的なボタンからユーザＵが指５０を離したときに発生する音を擬似的に模した音の波形に対応する電圧波形を有している。かかる駆動電圧Ｖｏ７が各振動素子１４に印加されることによって、物理的なボタンからユーザＵが指５０を離したときに発生する音を擬似的にパネル１０に発生させることができる。
このように、時刻ｔ２０〜ｔ２３において、低周波帯域かつ短時間の振動がパネル１０に発生し、さらに、上述したような擬音がパネル１０から出力されることから、ユーザＵに対して物理的なボタンからユーザＵが指５０を離したかのような操作感を与えることができる。
また、時刻ｔ１６〜ｔ２３において、上述したように、物理的なボタンがそのストローク分押し込まれたかのような操作感と物理的なボタンからユーザＵが指５０を離したかのような操作感の２つの操作感をユーザＵに与えることができる。そのため、ユーザＵに対して物理的なボタンをクリック操作したかのようなクリック感を与えることができ、ユーザＵに与える操作感を向上させることができる。
また、上述した駆動電圧Ｖｏ２，Ｖｏ４，Ｖｏ６の波形は、それぞれユーザＵに与える触感に対応して設定されており、駆動電圧Ｖｏ２，Ｖｏ４，Ｖｏ６の周波数、振幅、および出力時間が互いに異なるように振動情報３１を設定することができる。これにより、ユーザ操作の種類に応じた振動をパネル１０に発生させることができる。
上述した例では、触感振動モードにおいてパネル１０を低周波帯域の周波数で振動させる例を説明したが、触感振動モードは、ユーザＵに振動による触感を与えることができればよく、低周波帯域の周波数の振動に限定されない。
例えば、駆動部４１は、触感振動モードにおいて、超音波帯域よりも低い高周波帯域の振動でパネル１０を振動させることもできる。例えば、駆動部４１は、触感振動モードにおいて、２００Ｈｚを超える周波数の駆動電圧Ｖｏ２，Ｖｏ４，Ｖｏ６を出力することもできる。
このように、実施形態に係る制御装置２０は、操作検出部４０によってユーザ操作が検出された場合に、ユーザＵへ触感の振動を与える触感振動モードとパネル１０から音を出力する音出力モードとを同時または切り替えて振動素子１４を駆動する。これにより、触覚的かつ聴覚的にユーザ操作に対する出力を行うことができるため、ユーザＵに与える操作感を向上させることができる。
電子装置システム１００は、図８に示すように、入力ユニット９と表示装置３とを一体化したタッチパネルディスプレイを含む構成であってもよい。図８は、電子装置システム１００における入力ユニット９と表示装置３との関係を示す図である。図８に示すように、パネル１０の背面に表示装置３が配置されており、ユーザＵは、パネル１０を介して表示装置３に表示された画面を見ることができる。
図８に示す電子装置システム１００の制御装置２は、表示装置３の表示画面の位置に応じた各種情報を振動情報３１として制御装置２０に設定することができる。各種情報には、例えば、第１〜第３の閾値Ｐｔｈ１〜Ｐｔｈ３の情報、駆動電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ７の波形の情報が含まれる。
これにより、表示装置３の表示画面の位置に応じてユーザＵに適切な操作感を与えることができる。なお、駆動電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ７の波形の情報に代えて、駆動電圧Ｖｏ２，Ｖｏ４，Ｖｏ６のそれぞれの周波数、振幅、および出力時間を示す情報を振動情報３１に設定することもできる。
また、制御装置２は、表示装置３に表示されるボタンやアイコンなどに応じて上述した各種情報を振動情報３１として制御装置２０に設定することができる。これにより、ボタンやアイコンの識別をユーザＵに容易に把握させることができる。また、上述した各種情報は、ユーザＵ毎に設定することもできる。
なお、図３に示す例では、制御装置２と制御装置２０とを別体で構成しているが、制御装置２の機能を制御装置２０に加えることもできる。この場合、制御装置２は、入力ユニット９に接続されると共に表示装置３に接続され、入力ユニット９への操作に応じた画面を表示装置３に表示させることができる。
＜３．入力システム１の制御装置２０による処理＞
次に、フローチャートを用いて、制御装置２０の制御部２２が実行する処理の流れの一例を説明する。図９は、制御部２２が実行する処理手順の一例を示すフローチャートであり、繰り返し実行される処理である。
図９に示すように、制御部２２は、ユーザＵの押圧操作があるか否かを判定する（ステップＳ２０）。制御部２２は、ユーザＵの押圧操作があると判定した場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、ユーザＵに触覚的な操作感を感じさせるために、触感振動モードの駆動電圧Ｖｏ４を出力し、パネル１０に振動を発生させる（ステップＳ２１）。
さらに、制御部２２は、ユーザＵに聴感的な操作感を感じさせるために、音出力モードの駆動電圧Ｖｏ５を出力し、パネル１０から音を出力させる（ステップＳ２２）。その後、制御部２２は、ユーザＵの操作面１５への接触圧力が第２の閾値Ｐｔｈ２（＜Ｐｔｈ１）以下になったか否かを判定する（ステップＳ２３）。接触圧力が第２の閾値Ｐｔｈ２以下になっていない場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、制御部２２は、ステップＳ２３の処理を繰り返す。
制御部２２は、接触圧力が第２の閾値Ｐｔｈ２以下になったと判定した場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、ユーザＵに触覚的な操作感を感じさせるために、触感振動モードの駆動電圧Ｖｏ６を出力し、パネル１０に振動を発生させる（ステップＳ２４）。さらに、制御部２２は、ユーザＵに聴感的な操作感を感じさせるために、音出力モードの駆動電圧Ｖｏ７を出力し、パネル１０から音を出力させる（ステップＳ２５）。
制御部２２は、ステップＳ２０において、ユーザＵの押圧操作がないと判定した場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、ユーザＵのスライド操作があるか否かを判定する（ステップＳ２６）。制御部２２は、ユーザＵのスライド操作があると判定した場合（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、パネル１０に超音波振動を発生させる（ステップＳ２７）。
その後、制御部２２は、ユーザＵに触覚的な操作感を感じさせるために、触感振動モードの駆動電圧Ｖｏ２を出力し、パネル１０に振動を発生させる（ステップＳ２８）。さらに、制御部２２は、ユーザＵに聴感的な操作感を感じさせるために、音出力モードの駆動電圧Ｖｏ３を出力し、パネル１０から音を出力させる（ステップＳ２９）。
制御部２２は、ステップＳ２６においてユーザＵのスライド操作がないと判定した場合（ステップＳ２６；Ｎｏ）、ステップＳ２５の処理が終了した場合、または、ステップＳ２９の処理が終了した場合、処理をステップＳ２０から繰り返し行う。
なお、上述した例では、ユーザ操作の一例として、押圧操作とスライド操作を例に挙げて説明したが、ユーザ操作は、押圧操作とスライド操作に限定されない。例えば、ユーザＵの操作面１５への接触位置が一定時間Ｔｔｈ１以上継続したことを操作検出部４０が検出した場合に、駆動部４１は、触感振動モードと音出力モードとを切り替えてまたは同時に実行することができる。
上述した実施形態では、入力ユニット９と制御装置２０とを分けて説明したが、入力システム１は、入力ユニット９と制御装置２０とを一体的に構成した入力装置であってもよい。図１０は、実施形態に係る入力装置２００の構成例を示す図である。
図１０に示す入力装置２００は、パネル１０と、振動素子１４と、記憶部２１と、制御部２２とを備えており、図３に示す入力ユニット９と制御装置２０とを一体化した構成である。このように、入力ユニット９と制御装置２０とを一体化した入力装置を構成することもできる。なお、制御装置２０と制御装置２とを一体化することもでき、入力システム１、制御装置２、および表示装置３を一体化した構成にすることもできる。
以上のように、実施形態に係る制御装置２０は、パネル１０の操作面１５に対するユーザＵの操作を検出する操作検出部４０と、パネル１０に取り付けられた振動素子１４を駆動してパネル１０に振動を発生させる駆動部４１とを備える。駆動部４１は、操作検出部４０によってユーザ操作が検出された場合に、ユーザＵへ触感の振動を与える触感振動モードとパネル１０から音を出力する音出力モードとを同時または切り替えて振動素子１４を駆動する。これにより、操作検出部４０によってユーザ操作が検出された場合に、ユーザＵに振動と音による操作感を与えることができ、パネル１０の操作面１５を操作するユーザＵに与える操作感を向上させることができる。また、同一のパネル１０および振動素子１４を用いて、ユーザＵに振動と音による操作感を与えることができるため、例えば、小型化や低コスト化を図ることができる。
また、駆動部４１は、操作検出部４０によってパネル１０への押圧操作が検出された場合に、触感振動モードと音出力モードとを同時または切り替えて振動素子１４を駆動する。これにより、例えば、物理的なボタンがそのストローク分押し込まれたかのような操作感をユーザＵに与えることができる。
また、駆動部４１は、操作検出部４０によってユーザＵの押圧操作が検出された後、操作面１５へのユーザＵの接触圧力が第２の閾値Ｐｔｈ２（閾値の一例）以下になった場合に、触感振動モードで振動素子１４を駆動し、かつ、音出力モードで振動素子１４を駆動する。これにより、例えば、物理的なボタンからユーザＵが指５０を離したかのような操作感をユーザＵに与えることができる。
また、操作検出部４０は、駆動部４１によって駆動されていない振動素子１４から出力される電圧に基づいて、ユーザＵの押圧操作を検出する。これにより、振動素子１４を圧力検出に用いることができ、例えば、小型化や低コスト化を図ることができる。
また、駆動部４１は、操作検出部４０によってパネル１０へのスライド操作が検出された場合に、触感振動モードと音出力モードとを同時または切り替えて振動素子１４を駆動する。これにより、例えば、スライド操作によってユーザＵが求める処理を受け付けたことを振動と音でユーザに感じさせることができ、ユーザＵに与える操作感を向上させることができる。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
１ 入力システム
２，２０ 制御装置
３ 表示装置
９ 入力ユニット
１０ パネル
１４ 振動素子
１５ 操作面
４０ 操作検出部
４１ 駆動部
１００ 電子装置システム
２００ 入力装置

Claims (7)

  1. 操作面を有するパネルの前記操作面に対するユーザの操作を検出する操作検出部と、
    前記パネルに取り付けられた振動素子を駆動して前記パネルに振動を発生させる駆動部と、を備え、
    前記駆動部は、
    前記操作検出部によって前記操作が検出された場合に、前記ユーザへ触感の振動を与える触感振動モードと前記パネルから音を出力する音出力モードとを同時または切り替えて前記振動素子を駆動する
    ことを特徴とする制御装置。
  2. 前記駆動部は、
    前記操作検出部によって前記パネルへの押圧操作が検出された場合に、前記触感振動モードと前記音出力モードとを同時または切り替えて前記振動素子を駆動する
    ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
  3. 前記駆動部は、
    前記操作検出部によって前記パネルへの押圧操作が検出された後、前記操作面への前記ユーザの接触圧力が閾値以下になった場合に、前記触感振動モードと前記音出力モードとを同時または切り替えて前記振動素子を駆動する
    ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
  4. 前記操作検出部は、
    前記駆動部によって駆動されていない前記振動素子から出力される電圧に基づいて、前記押圧操作を検出する
    ことを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
  5. 前記駆動部は、
    前記操作検出部によって前記パネルへのスライド操作が検出された場合に、前記触感振動モードと前記音出力モードとを同時または切り替えて前記振動素子を駆動する
    ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
  6. 操作面を有するパネルと、
    前記パネルを振動させる振動素子と、
    前記操作面に対するユーザの操作を検出する操作検出部と、
    前記振動素子を駆動して前記パネルに振動を発生させる駆動部と、を備え、
    前記駆動部は、
    前記操作検出部によって前記操作が検出された場合に、前記ユーザへ触感の振動を与える触感振動モードと前記パネルから音を出力する音出力モードとを同時または切り替えて前記振動素子を駆動する
    ことを特徴とする入力システム。
  7. パネルの操作面に対するユーザの操作を検出する工程と、
    前記ユーザの前記操作面への操作が検出された場合に、前記ユーザへ触感の振動を与える触感振動モードと前記パネルから音を出力する音出力モードとを同時または切り替えて前記パネルに取り付けられた振動素子を駆動する工程と、を含む
    ことを特徴とする制御方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020255215A1 (ja) * 2019-06-17 2020-12-24 三菱電機株式会社 入出力装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109445600B (zh) * 2018-11-14 2022-05-17 Oppo广东移动通信有限公司 触觉反馈方法、装置、终端及计算机可读存储介质
CN109799927A (zh) * 2019-01-28 2019-05-24 Oppo广东移动通信有限公司 触摸式电子设备及其触摸控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005332063A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Sony Corp 触覚機能付き入力装置、情報入力方法及び電子機器
JP2007122501A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Sony Corp 電子機器
JP2013109429A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Nissha Printing Co Ltd タッチセンサ及び電子機器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5437786B2 (ja) * 2009-12-21 2014-03-12 京セラ株式会社 触感呈示装置
TW201327640A (zh) * 2011-12-20 2013-07-01 Ind Tech Res Inst 具有回饋功能的觸控板及其所應用的觸控裝置
JP6728386B2 (ja) * 2016-03-31 2020-07-22 センセル インコーポレイテッドＳｅｎｓｅｌ，Ｉｎｃ． 人間コンピュータインタフェースシステム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005332063A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Sony Corp 触覚機能付き入力装置、情報入力方法及び電子機器
JP2007122501A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Sony Corp 電子機器
JP2013109429A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Nissha Printing Co Ltd タッチセンサ及び電子機器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020255215A1 (ja) * 2019-06-17 2020-12-24 三菱電機株式会社 入出力装置

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