JP2019082839A - 入力装置、制御装置、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】操作面に対する接触操作に応じて、よりリアリティの高い触覚を得ることが可能な、入力装置を提供できるようにすること。【解決手段】入力装置は、操作面を有し、当該操作面に対する操作体による接触操作を検出する操作部と、前記操作面に振動を発生させる振動発生部と、前記接触操作における接触面積、移動速度、押圧力、および押圧力の変化の少なくともいずれか２つに基づいて、前記振動発生部に発生させる前記振動の特性を決定する振動特性決定部と、前記振動特性決定部によって決定された特性を有する前記振動を発生させるように、前記振動発生部を制御する振動制御部とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、入力装置、制御装置、およびプログラムに関する。

従来、各種電子機器（例えば、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、ノートパソコン、ゲーム機等）や、自動車等の車両等において、タッチパネルまたはタッチパッドを備えた入力装置が用いられている。また、このような入力装置において、タッチパネルまたはタッチパッドの操作面に振動を発生させることにより、当該操作面に対するユーザ操作のフィードバックを、ユーザの指に対して触覚的に与えることができるようにした技術が利用されている。

例えば、下記特許文献１には、タッチパッドの操作面に振動を付加して操作者に触覚を呈示することが可能な圧電アクチュエータを備えた触覚提示装置において、操作面に対する操作指の接触面積を判定し、判定された接触面積に比例して、圧電アクチュエータが呈示する振動の強さを小さくするように制御する技術が開示されている。

特開２０１７−９０９９３号公報

ところで、ユーザが、タッチパッド以外の素材（例えば、ゴム、布、紙等）の表面上に対し、指による接触操作を行ったときに得られる触覚は、その素材の種類や、操作の種類（例えば、移動操作、押圧操作等）、接触面積、移動速度、押圧力等に応じて様々である。しかしながら、特許文献１の技術では、単に、操作指の接触面積に応じて、圧電アクチュエータの振動の強さを変えるだけである。このため、例えば、特許文献１の技術を用いて、あたかも実際にタッチパッド以外の素材の表面上で指を接触操作しているような触覚をユーザに与えるように構成したとしても、実際に圧電アクチュエータの振動によってユーザが得られる触覚は、タッチパッド以外の素材の表面上で指を接触操作したときに得られる触覚とはかけ離れたものであり、リアリティに欠けるものとなる。このようなことから、操作面に対する接触操作に応じて、よりリアリティの高い触覚を得ることが可能な、入力装置が求められている。

一実施形態の入力装置は、操作面を有し、当該操作面に対する操作体による接触操作を検出する操作部と、前記操作面に振動を発生させる振動発生部と、前記接触操作における接触面積、移動速度、押圧力、および押圧力の変化の少なくともいずれか２つに基づいて、前記振動発生部に発生させる前記振動の特性を決定する振動特性決定部と、前記振動特性決定部によって決定された特性を有する前記振動を発生させるように、前記振動発生部を制御する振動制御部とを備える。

一実施形態によれば、操作面に対する接触操作に応じて、よりリアリティの高い触覚を得ることが可能な、入力装置を提供することができる。

一実施形態に係る入力装置の外観斜視図である。 一実施形態に係る入力装置の構成を示す分解斜視図である。 一実施形態に係る制御システムが備える制御装置の機能構成を示すブロック図である。 一実施形態に係る基準テーブル記憶部に記憶されている基準テーブルの一例を示す図である。 一実施形態に係る制御システムが備える制御装置による処理の手順を示すフローチャートである。 一実施形態に係る制御システムが備える制御装置による処理の手順を示すフローチャートである。 一実施形態に係る操作パネルの操作面における接触操作の一例（第１例）を模式的に示す図である。 一実施形態に係る操作パネルの操作面における接触操作の一例（第２例）を模式的に示す図である。 一実施形態に係る操作パネルの操作面における接触操作の一例（第３例）を模式的に示す図である。 一実施形態に係る操作パネルの操作面における接触操作の一例（第４例）を模式的に示す図である。

以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。

（入力装置１００の構成）
図１は、一実施形態に係る入力装置１００の外観斜視図である。図２は、一実施形態に係る入力装置１００の構成を示す分解斜視図である。なお、以降の説明では、便宜上、図中Ｚ軸方向（入力装置１００の厚さ方向）を上下方向とし、図中Ｘ軸方向（入力装置１００の長手方向）を、横方向とし、図中Ｙ軸方向（入力装置１００の短手方向）を縦方向とする。

図１および図２に示す入力装置１００は、いわゆる「タッチパネル」と呼ばれる入力装置であり、例えば、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、ノートパソコン、ゲーム機、車載システム、等の操作対象機器に搭載または接続される入力装置である。入力装置１００は、操作パネル１１０を備えており、当該操作パネル１１０の操作面上において、ユーザの指（「操作体」の一例）による接触操作（移動操作、押圧操作等）がなされることにより、当該接触操作の入力を受け付けることが可能な装置である。

また、入力装置１００は、アクチュエータ１３２を備えており、当該アクチュエータ１３２によって、ユーザの接触操作に応じた振動を、操作パネル１１０の操作面に生じさせることにより、当該接触操作のフィードバックを、ユーザの指に対して触覚的に与えることが可能である。

また、入力装置１００は、操作パネル１１０の背面側（図中Ｚ軸負側）に表示パネル１２０を備えており、当該表示パネル１２０に表示された画像を、透過性を有する操作パネル１１０を介して、操作パネル１１０の操作面側（図中Ｚ軸正側）からユーザに視認させることが可能である。すなわち、ユーザは、操作パネル１１０の操作面に対し、表示パネル１２０の表示内容に応じた接触操作を行うことが可能である。

図１に示すように、入力装置１００は、操作面側（図中Ｚ軸正側）から順に、カバーガラス１１１、粘着シート１１２、静電センサ１１３、表示パネル１２０、プリント基板１３０、および金属フレーム１４０を備えており、これらの構成部材が積層された、積層構造を有している。

カバーガラス１１１、粘着シート１１２、および静電センサ１１３は、上述した操作パネル１１０を構成する。カバーガラス１１１、粘着シート１１２、および静電センサ１１３は、いずれも、平面視において、概ね横長の長方形状を有している。操作パネル１１０は、「操作部」の一例である。本実施形態では、操作パネル１１０として、投影型静電容量方式のタッチパネルを用いているが、これに限らず、その他の方式（例えば、表面型静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線走査方式、超音波表面弾性波方式等）のタッチパネルを用いてもよい。

カバーガラス１１１は、透明性を有する素材からなる、薄い平板状の部材である。カバーガラス１１１は、主に静電センサ１１３の表面を保護するために、操作パネル１１０の最前面に設けられている。すなわち、カバーガラス１１１の表面は、操作パネル１１０の操作面となる。カバーガラス１１１としては、例えば、ガラス板、樹脂板等を用いることができる。

粘着シート１１２は、透明性且つ粘着性を有する素材からなる、薄いシート状の部材である。粘着シート１１２は、カバーガラス１１１と静電センサ１１３との間に配置され、カバーガラス１１１と静電センサ１１３とを互いに貼り合せる。

静電センサ１１３は、操作パネル１１０の操作面における、ユーザの指の接触位置を検出し、当該接触位置を示す位置検出信号を出力する。具体的には、静電センサ１１３は、操作パネル１１０の操作面における、各座標の静電容量を検出し、当該各座標の静電容量を示す情報を、位置検出信号として出力する。静電センサ１１３は、透明性を有する基板の表面に、薄膜状の透明電極層（Ｘ軸方向の透明電極層およびＹ軸方向の透明電極層）が設けられて構成されている。基板としては、例えば、ガラス板または樹脂フィルム（例えば、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）、ＰＣ（Polycarbonate）等）を用いることができる。また、透明電極層としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、金属膜（例えば、銀、銅、アルミとモリブデンとの複合素材）等により形成されたものを用いることができる。

表示パネル１２０は、「表示装置」の一例である。表示パネル１２０は、操作パネル１１０の背面側（図中Ｚ軸負側）に設けられており、入力装置１００の外部から供給される画像信号に応じて、各種画像を表示する。表示パネル１２０は、操作パネル１１０と同様に、平面視において、概ね横長の長方形状を有している。表示パネル１２０としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイ等を用いることができる。本実施形態では、表示パネル１２０は、例えば、上位アプリケーション（入力装置１００が搭載または接続される操作対象機器において実行されるアプリケーション）から供給される画像信号に応じて、各種素材（例えば、ゴム、布、紙等）が映し出されている画像を表示することができる。表示パネル１２０に表示された画像は、透明な操作パネル１１０を介して、操作パネル１１０の操作面側（図中Ｚ軸正側）から視認することが可能である。

プリント基板１３０は、平板状の部材であり、入力装置１００の各種機能を実現するための各種回路部品が実装される。例えば、プリント基板１３０の下側（図中Ｚ軸負側）の表面には、アクチュエータ１３２および制御回路１３５が実装される。

アクチュエータ１３２は、「振動発生部」の一例である。アクチュエータ１３２は、操作パネル１１０の操作面に振動を発生させる。具体的には、アクチュエータ１３２は、制御回路１３５によって駆動されることによって自身が振動し、この振動を操作パネル１１０の操作面に伝えることにより、操作パネル１１０の操作面に振動を発生させる。アクチュエータ１３２としては、例えば、静電アクチュエータ、圧電アクチュエータ、電磁アクチュエータ等を用いることができる。

制御回路１３５は、外部装置（例えば、図３に示す制御装置２００）との間で、各種信号（例えば、位置検出信号、圧力検出信号、振動制御信号、画像信号等）の入出力を制御する。また、制御回路１３５は、アクチュエータ１３２の振動を制御する。例えば、制御回路１３５は、フォースセンサユニット１３１によって、操作パネル１１０の操作面に対する押圧力が検出されると、アクチュエータ１３２に駆動信号を出力することにより、アクチュエータ１３２に振動を発生させる。これにより、ユーザは、操作パネル１１０の押圧操作に対するフィードバックを、指先によって感じ得ることができる。なお、制御回路１３５は、外部装置から入力された振動制御信号に基づいて、アクチュエータ１３２の振動を制御することも可能である。制御回路１３５としては、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）を用いることができる。

プリント基板１３０と金属フレーム１４０との間には、フォースセンサ１３１および緩衝部材１３３が設けられている。

フォースセンサ１３１は、操作パネル１１０の操作面に対する押圧力を検出し、当該押圧力に応じた電圧値を示す圧力検出信号を出力する。フォースセンサ１３１から出力された圧力検出信号は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）１３４、および、プリント基板１３０に形成された配線を介して、制御回路１３５へ入力される。フォースセンサ１３１としては、例えば、ピエゾ抵抗素子の抵抗変化に基づいて圧力を検出する、ピエゾ抵抗型の圧力センサを用いることができる。

緩衝部材１３３は、プリント基板１３０と金属フレーム１４０との間に挟持されている。緩衝部材１３３は、操作パネル１１０から荷重が加えられることに応じて、上下方向に伸縮することにより、操作パネル１１０の上下方向への移動を可能とする部材である。例えば、操作パネル１１０が押圧されると、緩衝部材１３３が上下方向に縮むことにより、操作パネル１１０が下方へ沈み込む。そして、操作パネル１１０が押圧力から解放されると、緩衝部材１３３がその反発力によって上下方向に伸長することにより、操作パネル１１０が上方へ移動し、当該操作パネル１１０が元の位置に復帰する。図２に示す例では、入力装置１００の左右両方の縁部のそれぞれにおいて、当該縁部に沿って２つの緩衝部材１３３が並べて設けられている。なお、図２に示す例では、緩衝部材１３３として、ゴム、樹脂、シリコン等の弾性素材からなる弾性シートを用いているが、これに限らず、緩衝部材１３３として、各種ばね等を用いることができる。また、緩衝部材１３３の形状、配置位置、および配置数は、図２に示すものに限らない。

金属フレーム１４０は、薄い金属板が加工されてなる、平板状の部材である。金属フレーム１４０は、平面視において、概ね横長の長方形状を有している。金属フレーム１４０は、その表面上に各構成部品（操作パネル１１０、表示パネル１２０、およびプリント基板１３０）が積層された状態で、これらの構成部品を固定的に支持する部材である。入力装置１００は、この金属フレーム１４０において、操作対象機器等に対して、ネジ等の固定手段によって固定される。

（制御装置２００の機能構成）
図３は、一実施形態に係る制御システム１０が備える制御装置２００の機能構成を示すブロック図である。

図３に示す制御システム１０は、操作対象機器（例えば、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、ノートパソコン、ゲーム機、車載システム、等）に実装されるシステムである。図３に示すように、制御システム１０は、図１および図２で説明した入力装置１００と、制御装置２００とを備えて構成されている。制御装置２００は、入力装置１００が備えるアクチュエータ１３２の振動を制御する装置である。特に、制御装置２００は、入力装置１００の操作面に対する、ユーザの指（操作体）の接触面積、移動速度、押圧力、および押圧力の変化の少なくともいずれか２つに基づいて、アクチュエータ１３２の振動（周波数および振幅）を制御することが可能である。なお、入力装置１００は、操作対象機器の筐体と一体的に設けられたものであってもよく、操作対象機器の筐体とは別体的に設けられたものであってもよい。

図３に示すように、制御装置２００は、信号取得部２０１、接触面積算出部２０２、移動速度算出部２０３、圧力算出部２０４、圧力変化算出部２０５、振動特性決定部２０６、振動制御部２０７、および基準テーブル記憶部２１０を備えている。

信号取得部２０１は、各種信号を取得する。例えば、信号取得部２０１は、入力装置１００（静電センサ１１３）から出力された、入力装置１００の接触操作における接触位置を示す位置検出信号を取得する。また、例えば、信号取得部２０１は、入力装置１００（フォースセンサ１３１）から出力された、操作パネル１１０の操作面に対する押圧力を示す圧力検出信号を取得する。また、例えば、信号取得部２０１は、上位アプリケーションから出力された素材識別信号を取得する。素材識別信号は、表示パネル１２０に映しだされている素材の種類を示すものである。

接触面積算出部２０２は、信号取得部２０１によって取得された位置検出信号に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における接触面積を算出する。例えば、接触面積算出部２０２は、位置検出信号が示す各座標の静電容量に基づいて、静電容量が所定の閾値以上である複数の座標（すなわち、ユーザの指が接触した複数の座標）を特定し、特定された複数の座標が形成する領域の面積を、ユーザの指の接触面積として算出することができる。

移動速度算出部２０３は、信号取得部２０１によって取得された位置検出信号に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における移動速度を算出する。例えば、移動速度算出部２０３は、時系列に複数回取得された位置検出信号に基づいて、単位時間あたり（例えば、検出間隔毎）の接触位置（例えば、重心位置）の移動量を特定することにより、ユーザの指の移動速度を算出することができる。この場合、ユーザの指の移動速度が速くなるほど、単位時間あたりの接触位置の移動量が多くなる。

圧力算出部２０４は、信号取得部２０１によって取得された圧力検出信号に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における押圧力を算出する。具体的には、圧力算出部２０４は、所定の変換式に基づいて、圧力検出信号が示す電圧値を圧力値に変換することにより、当該圧力値をユーザの指の押圧力として算出することができる。なお、圧力算出部２０４は、圧力検出信号が示す電圧値を、そのままユーザの指の押圧力を示す値として用いてもよい。

圧力変化算出部２０５は、圧力算出部２０４によって算出されたユーザの指の押圧力に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における押圧力の変化を算出する。例えば、圧力変化算出部２０５は、圧力算出部２０４によって時系列に複数回算出された押圧力に基づいて、単位時間あたり（例えば、検出間隔毎）の押圧力の変化量を算出することにより、ユーザの指の押圧速度を算出することができる。この場合、ユーザの指の押圧速度が速くなるほど、単位時間あたりの押圧力の変化量が多くなる。

振動特性決定部２０６は、表示パネル１２０に映しだされている素材の種類、接触面積算出部２０２によって算出された接触面積、移動速度算出部２０３によって算出された移動速度、圧力算出部２０４によって算出された押圧力、および圧力変化算出部２０５によって算出された押圧力の変化に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性（周波数および振幅）を決定する。例えば、振動特性決定部２０６は、信号取得部２０１によって取得された素材識別信号に基づいて、表示パネル１２０に映しだされている素材の種類を特定する。そして、振動特性決定部２０６は、特定された素材の種類に対応する振動の特性の基準値（基準周波数および基準振幅）を、基準テーブル記憶部２１０に記憶されている基準テーブルから取得する。このとき、振動特性決定部２０６は、上記接触面積、上記移動速度、上記押圧力、および上記押圧力の変化の少なくともいずれか２つの値の組み合わせに対応する基準値を、基準テーブル記憶部２１０に記憶されている基準テーブルから取得する。そして、振動特性決定部２０６は、基準テーブルから取得した基準値（基準周波数および基準振幅）、または、当該基準値を補正した補正値を、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性（周波数および振幅）として決定する。

振動特性決定部２０６による基準値の補正について説明する。基準テーブルに設定されている基準値（基準周波数および基準振幅）は、所定の測定条件（所定の基準速度、所定の基準面積、および所定の基準圧力）のもとに設定されたものである。したがって、振動特性決定部２０６は、実際に算出された各算出値（移動速度、接触面積、および押圧力）と、所定の測定条件との差分に基づいて、基準テーブルに設定されている基準値（基準周波数および基準振幅）を、所定の補正式により、補正するのである。すなわち、振動特性決定部２０６は、各算出値と、所定の測定条件との差分に応じて、基準値（基準周波数および基準振幅）を増減させることにより、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性（周波数および振幅）を決定するのである。これにより、振動特性決定部２０６は、実際に算出された各算出値（移動速度、接触面積、および押圧力）に応じて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性（周波数および振幅）を、リニアに変化させることができるのである。

なお、振動特性決定部２０６は、このような補正を行う代わりに、複数の測定条件のもとに予め基準テーブルに設定された複数の基準値（基準周波数および基準振幅）の中から、実際に算出された各算出値（移動速度、接触面積、および押圧力）に対応する基準値を、基準テーブルから選択的に取得するようにしてもよい。また、基準値は、操作毎に毎回異なるものであってもよい。

振動制御部２０７は、振動特性決定部２０６によって決定された特性の振動を発生するための振動制御信号を、入力装置１００（アクチュエータ１３２）へ出力する。アクチュエータ１３２は、振動制御部２０７から出力された制御信号に基づいて、操作パネル１１０の操作面に振動を発生させる。この振動は、ユーザの接触操作の内容、および、表示パネル１２０に映しだされている素材の種類に応じた特性を有するものであり、ユーザに対してよりリアリティの高い触覚を与えることが可能なものである。

基準テーブル記憶部２１０は、基準テーブルを記憶する。基準テーブルは、表示パネル１２０に映しだされ得る素材の種類ごとに、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性の基準値（基準周波数および基準振幅）が設定されたものである。

上記した制御装置２００の各機能は、例えば、当該制御装置２００を備えた操作対象機器（例えば、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、ノートパソコン、ゲーム機、車載システム、等）において、メモリ（例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等）に記憶されているプログラムを、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（コンピュータ）が実行することによって実現される。

このプログラムは、操作対象機器に導入された状態で、操作対象機器とともに提供されてもよく、操作対象機器とは別に外部から提供されて、操作対象機器に導入されるようにしてもよい。後者の場合、これらのプログラムは、外部記憶媒体（例えば、ＵＳＢメモリ、メモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ等）によって操作対象機器に提供されてもよく、ネットワーク（例えば、インターネット等）上のサーバからダウンロードすることによって、操作対象機器に提供されるようにしてもよい。

（基準テーブルの一例）
図４は、一実施形態に係る基準テーブル記憶部２１０に記憶されている基準テーブルの一例を示す図である。図４に示すように、基準テーブルには、素材の種類毎、且つ、操作の種類毎に、基準速度、基準面積、および基準圧力に応じた、基準値（基準周波数および基準振幅）が設定されている。図４に示す例では、各素材の種類（「素材Ａ」，「素材Ｂ」，「素材Ｃ」，・・・）に対して、操作の種類として、「押圧操作」および「移動操作」が設定されている。「押圧操作」は、操作面における指の移動を伴わない接触操作である。一方、「移動操作」は、操作面における指の移動を伴う接触操作である。

例えば、図４に示す例では、「素材Ａ」且つ「押圧操作」に対しては、基準面積「ｂ_１−１（ｍｍ^２）」、および基準圧力「ｃ_１−１（ｐｓ）」に応じて、基準周波数として「ｘ_１−１（Ｈｚ）」が設定されており、基準振幅として「ｙ_１−１（ｍｍ）」が設定されている。

また、例えば、図４に示す例では、「素材Ａ」且つ「移動操作」に対しては、基準速度「ａ_１（ｋｍ／ｈ）」、基準面積「ｂ_１−２（ｍｍ^２）」、および基準圧力「ｃ_１−２（ｐｓ）」に応じて、基準周波数として「ｘ_１−２（Ｈｚ）」が設定されており、基準振幅として「ｙ_１−２（ｍｍ）」が設定されている。

例えば、表示パネル１２０に「素材Ａ」の画像が映し出されている場合において、操作面に対して行われた押圧操作の接触面積が「ｂ_１−１（ｍｍ^２）」であり、押圧力が「ｃ_１−１（ｐｓ）」であった場合、振動特性決定部２０６は、図４の基準テーブルに基づいて、基準周波数「ｘ_１−１（Ｈｚ）」および基準振幅「ｙ_１−１（ｍｍ）」を、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性（周波数および振幅）として決定する。

また、例えば、表示パネル１２０に「素材Ａ」の画像が映し出されている場合において、操作面に対して行われた移動操作の移動速度が「ａ_１（ｋｍ／ｈ）」であり、接触面積が「ｂ_１−２（ｍｍ^２）」であり、押圧力が「ｃ_１−２（ｐｓ）」であった場合、振動特性決定部２０６は、図４の基準テーブルに基づいて、基準周波数「ｘ_１−２（Ｈｚ）」および基準振幅「ｙ_１−２（ｍｍ）」を、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性（周波数および振幅）として決定する。

基準テーブルに設定されている各設定値（基準周波数および基準振幅）は、実際に各素材の表面上において、指（または疑似的な指）を用いて、試験的な接触操作（押圧操作および移動操作）を行い、その際に指に生じた振動の周波数および振幅を、計測装置（例えば、加速度センサ、マイク等）によって計測したものである。なお、当該計測を行う際には、計測装置により、所定の測定条件（所定の基準速度、所定の基準面積、および所定の基準圧力）のもとで、試験的な接触操作を行うようにしている。

ここで、各設定値（周波数および振動）を素材別に着目すると、例えば、目が細かく、且つ、凹凸が細かい素材（いわゆる、「ざらざら」した触感を与える素材）の場合、周波数が高く、且つ、振動が弱くなる傾向にある。また、例えば、目が荒く、且つ、凹凸が粗い素材（いわゆる、「ごつごつ」した触感を与える素材）の場合、周波数が低く、振動が強くなる傾向にある。このように、素材別に基準周波数および基準振幅を設定することにより、表示パネル１２０に映しだされている素材の種類や、接触操作の内容に応じた振動を、操作面に生じさせることができ、よって、よりリアリティの高い触覚を得ることが可能となる。

なお、図４に示す例では、基準テーブルに対して、素材の種類と操作の種類との組み合わせに毎に、基準速度、基準面積、基準圧力、基準周波数、および基準振幅の組み合わせを、１つだけ設定するようにしているが、これに限らず、素材の種類と操作の種類との組み合わせ毎に、基準速度、基準面積、基準圧力、基準周波数、および基準振幅の組み合わせを、複数設定するようにしてもよい。

また、基準テーブルに設定される値は、上記した試験的な接触操作によって得られるものに限らず、各素材における振動に関する知見、シミュレーション、演算等に基づいて、導き出されたものであってもよい。

（制御装置２００による処理の手順（その１））
図５は、一実施形態に係る制御システム１０が備える制御装置２００による処理の手順を示すフローチャートである。図５に示す処理は、例えば、入力装置１００において操作面に対する接触操作がなされ、入力装置１００から出力された位置検出信号が、制御装置２００に入力されると、制御装置２００によって実行される。

まず、信号取得部２０１が、制御装置２００に入力される各種信号（位置検出信号、圧力検出信号、素材識別信号）を取得する（ステップＳ５０１）。ここで、接触操作が継続されている間は、入力装置１００から各種信号（位置検出信号および圧力検出信号）が繰り返し出力されるから、信号取得部２０１が、その都度、各種信号を取得する。

次に、接触面積算出部２０２が、ステップＳ５０１で取得された位置検出信号に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における接触面積を算出する（ステップＳ５０２）。

次に、移動速度算出部２０３が、ステップＳ５０１で取得された位置検出信号に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における移動速度を算出する（ステップＳ５０３）。

次に、圧力算出部２０４が、ステップＳ５０１で取得された圧力検出信号に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における押圧力を算出する（ステップＳ５０４）。

次に、圧力変化算出部２０５が、ステップＳ５０４で算出された押圧力に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における押圧力の変化を算出する（ステップＳ５０５）。

次に、振動特性決定部２０６が、ステップＳ５０３で算出された移動速度に基づいて、移動操作が行われたか否かを判断する（ステップＳ５０６）。例えば、振動特性決定部２０６は、ステップＳ５０３で算出された移動速度が１以上の場合は、「移動操作が行われた」と判断する。一方、振動特性決定部２０６は、ステップＳ５０３で算出された移動速度が０の場合は、「移動操作が行われていない」と判断する。

ステップＳ５０６において、「移動操作が行われた」と判断された場合（ステップＳ５０６：Ｙｅｓ）、制御装置２００は、図６に示すフローチャートのＡへ処理を進める。一方、ステップＳ５０６において、「移動操作が行われていない」と判断された場合（ステップＳ５０６：Ｎｏ）、振動特性決定部２０６が、ステップＳ５０２で算出された接触面積、および、ステップＳ５０４で算出された押圧力に基づいて、操作パネル１１０に対する操作体の接触面積および押圧力に変化が生じたか否かを判断する（ステップＳ５０７）。

例えば、振動特性決定部２０６は、ステップＳ５０２で時系列に算出された複数の接触面積の値が一定であれば、「操作体の接触面積に変化が生じていない」と判断する。また、振動特性決定部２０６は、ステップＳ５０４で時系列に算出された複数の押圧力の値が一定であれば、「操作体の押圧力に変化が生じていない」と判断する。

一方、振動特性決定部２０６は、ステップＳ５０２で時系列に算出された複数の接触面積の値が一定でなければ、「操作体の接触面積に変化が生じた」と判断する。また、振動特性決定部２０６は、ステップＳ５０４で時系列に算出された複数の押圧力の値が一定でなければ、「操作体の押圧力に変化が生じた」と判断する。

ステップＳ５０７において、「接触面積および押圧力に変化が生じた」と判断された場合（ステップＳ５０７：Ｙｅｓ）、振動特性決定部２０６は、図４に示す基準テーブルに設定されている基準値に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性を決定する（ステップＳ５０８）。ここでは、操作パネル１１０に対する接触操作は、押圧操作であり、且つ、接触面積および押圧力が一定ではないから、例えば、振動特性決定部２０６は、押圧操作であり、且つ、当該変化後の接触面積および当該変化後の押圧力の組み合わせに対応する基準値（基準周波数および基準振幅）を、図４に示す基準テーブルから取得し、当該基準値を、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として決定する。もし、当該変化後の接触面積および当該変化後の押圧力の少なくとも一方が、図４に示す基準テーブルに設定されている基準面積および基準圧力と異なる場合、振動特性決定部２０６は、その差分に応じて、図４に示す基準テーブルから取得した基準値（基準周波数および基準振幅）を補正するようにしてもよい。

そして、振動制御部２０７が、ステップＳ５０８で決定された特性の振動を発生するための振動制御信号を、入力装置１００（アクチュエータ１３２）へ出力する（ステップＳ５０９）。その後、制御装置２００は、図５に示す一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ５０７において、「接触面積および押圧力に変化が生じていない」と判断された場合（ステップＳ５０７：Ｎｏ）、制御装置２００は、図５に示す一連の処理を終了する。

（制御装置２００による処理の手順（その２））
図６は、一実施形態に係る制御システム１０が備える制御装置２００による処理の手順を示すフローチャートである。図６に示す処理（Ａ以降の処理）は、図５に示す処理において、移動操作が行われたと判断された場合（ステップＳ５０６において「Ｙｅｓ」の場合）に、制御装置２００によって実行される。

まず、振動特性決定部２０６が、図５のステップＳ５０３で算出された移動速度に基づいて、入力装置１００に対して行われた移動操作の移動速度が一定であるか否かを判断する（ステップＳ６０１）。例えば、振動特性決定部２０６は、図５のステップＳ５０３で時系列に算出された複数の移動速度の値が一定であれば、「移動操作の移動速度が一定である」と判断する。一方、振動特性決定部２０６は、図５のステップＳ５０３で時系列に算出された複数の移動速度の値が一定でなければ、「移動操作の移動速度が一定でない（すなわち、加速または減速）」と判断する。

ステップＳ６０１において、「移動操作の移動速度が一定である」と判断された場合（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、振動特性決定部２０６は、図４に示す基準テーブルに設定されている基準値に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性を決定する（ステップＳ６０４）。ここでは、操作パネル１１０に対する接触操作は、移動操作であり、且つ、移動速度、接触面積、および押圧力が一定であるから、振動特性決定部２０６は、移動操作であり、且つ、当該移動速度、当該接触面積、および当該押圧力の組み合わせに対応する基準値（基準周波数および基準振幅）を、図４に示す基準テーブルから取得し、当該基準値を、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として決定する。もし、当該移動速度、当該接触面積、および当該押圧力の少なくともいずれか一つが、図４に示す基準テーブルに設定されている基準速度、基準面積、および基準圧力と異なる場合、振動特性決定部２０６は、その差分に応じて、図４に示す基準テーブルから取得した基準値（基準周波数および基準振幅）を補正するようにしてもよい。そして、振動制御部２０７が、ステップＳ６０４で決定された特性の振動を発生するための振動制御信号を、入力装置１００（アクチュエータ１３２）へ出力する（ステップＳ６０５）。その後、制御装置２００は、ステップＳ６０６へ処理を進める。

一方、ステップＳ６０１において、「移動操作の移動速度が一定でない」と判断された場合（ステップＳ６０１：Ｎｏ）、振動特性決定部２０６は、図５のステップＳ５０２で算出された接触面積、および、図５のステップＳ５０４で算出された押圧力に基づいて、操作パネル１１０に対する操作体の接触面積および押圧力に変化が生じたか否かを判断する（ステップＳ６０２）。

ステップＳ６０２において、「接触面積および押圧力に変化が生じていない」と判断された場合（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、振動特性決定部２０６は、図４に示す基準テーブルに設定されている基準値に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性を決定する（ステップＳ６０４）。ここでは、操作パネル１１０に対する接触操作は、移動速度が一定でない移動操作（すなわち、加速操作または減速操作）であり、且つ、接触面積、および押圧力が一定であるから、振動特性決定部２０６は、移動操作（加速操作または減速操作）であり、且つ、当該接触面積および当該押圧力の組み合わせに対応する基準値（基準周波数および基準振幅）を、図４に示す基準テーブルから取得し、当該基準値を、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として決定する。もし、当該接触面積および当該押圧力の少なくとも一方が、図４に示す基準テーブルに設定されている基準面積および基準圧力と異なる場合、振動特性決定部２０６は、その差分に応じて、図４に示す基準テーブルから取得した基準値（基準周波数および基準振幅）を補正するようにしてもよい。そして、振動制御部２０７が、ステップＳ６０４で決定された特性の振動を発生するための振動制御信号を、入力装置１００（アクチュエータ１３２）へ出力する（ステップＳ６０５）。その後、制御装置２００は、ステップＳ６０６へ処理を進める。

一方、ステップＳ６０２において、「接触面積および押圧力に変化が生じた」と判断された場合（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、振動特性決定部２０６は、図４に示す基準テーブルに設定されている基準値を、接触面積および押圧力の変化に応じて補正することにより、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性を決定する（ステップＳ６０３）。

例えば、振動特性決定部２０６は、接触面積および押圧力がともに増加した場合には、図４に示す基準テーブルに設定されている基準値（基準振幅）に対して、値が大きくなるように補正係数を乗じることにより、補正後の値を、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性（振幅）として決定する。この場合、振動特性決定部２０６は、補正係数として、接触面積および押圧力の増加量に応じたものを用いるようにしてもよい。当該補正により、ユーザの指にフィードバックされる振動は、接触面積および押圧力が増加する移動操作（例えば、急停止操作）に連動して、振幅が高められたものとなり、ユーザが得られる振動感が鈍くなりがちなところを、補完することができる。したがって、当該補正により、ユーザに対してよりリアリティの高い触覚を与えることが可能となる。

一方、振動特性決定部２０６は、接触面積および押圧力がともに減少した場合には、図４に示す基準テーブルに設定されている基準値（基準振幅）に対して、値が小さくなるように補正係数を乗じることにより、補正後の値を、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性（振幅）として決定する。この場合、振動特性決定部２０６は、補正係数として、接触面積および押圧力の減少量に応じたものを用いるようにしてもよい。当該補正により、ユーザの指にフィードバックされる振動は、接触面積および押圧力が減少する移動操作（例えば、フリック操作）に連動して、振幅が弱められたものとなり、ユーザが得られる振動感が鈍くなりがちなところを、補完せずにそのまま鈍い振動感として、ユーザに感じさせることができる。したがって、当該補正により、ユーザに対してよりリアリティの高い触覚を与えることが可能となる。

そして、振動制御部２０７が、ステップＳ６０３で決定された特性の振動を発生するための振動制御信号を、入力装置１００（アクチュエータ１３２）へ出力する（ステップＳ６０５）。その後、制御装置２００は、ステップＳ６０６へ処理を進める。

ステップＳ６０６では、振動特性決定部２０６が、図５のステップＳ５０３で算出された移動速度に基づいて、移動操作による操作体の移動が停止したか否かを判断する。例えば、振動特性決定部２０６は、図５のステップＳ５０３で算出された移動速度の値が０に変化したことをもって、「移動操作による操作体の移動が停止した」と判断する。一方、振動特性決定部２０６は、図５のステップＳ５０３で算出された移動速度の値が０に変化しなければ、「移動操作による操作体の移動が停止していない」と判断する。

ステップＳ６０６において、「移動操作による操作体の移動が停止していない」と判断された場合（ステップＳ６０６：Ｎｏ）、制御装置２００は、ステップＳ６０１へ処理を戻す。

一方、ステップＳ６０６において、「移動操作による操作体の移動が停止した」と判断された場合（ステップＳ６０６：Ｎｏ）、制御装置２００は、図６に示す一連の処理を終了する。

なお、図５および図６に示す一連の処理は、１回の接触操作（押圧操作または移動操作）における処理を示すものである。したがって、操作パネル１１０の操作面において、接触操作が繰り返し行われる場合には、図５および図６に示す処理が繰り返し実行されることとなり、その都度、当該接触操作に応じた振動が、操作パネル１１０の操作面に発生し、ユーザの指にフィードバックされることとなる。

（操作面１１０Ａにおける接触操作の一例（第１例））
図７は、一実施形態に係る操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおける接触操作の一例（第１例）を模式的に示す図である。この第１例では、ユーザの指による、移動速度が一定の移動操作時に、接触面積および移動速度に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性を決定する例を説明する。なお、図７（ｃ）は、この第１例において、振動特性決定部２０６が振動の特性を決定する際に用いる判定ロジック（図７（ａ）および図７（ｂ）に対応するもの）を、表記したものである。

図７（ａ）では、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、接触面積が所定の基準面積よりも小さく、移動速度が所定の基準速度よりも速い、移動操作を表している。図７（ｂ）では、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、接触面積が所定の基準面積よりも大きく、移動速度が所定の基準速度よりも遅い、移動操作を表している。

例えば、図７（ａ）に示す移動操作が行われた場合、振動特性決定部２０６は、図４に示す基準テーブル（基準周波数および基準振幅）に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として、周波数を「高（基準周波数よりも高い）」に決定し、振幅を「小（基準振幅よりも小さい）」に決定する。このとき決定される周波数および振幅は、実際の接触面積と基準面積との差分、および、実際の移動速度と基準速度との差分に応じた補正係数により、基準周波数および基準振幅を補正したものであってもよい。この決定に基づき、アクチュエータ１３２が動作することにより、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、高周波数且つ小さい振幅を有する振動が生じることとなる。その結果、ユーザは、図７（ａ）に示す操作内容に応じたリアリティの高い振動を、指先によって感じ得ることができる。

一方、図７（ｂ）に示す移動操作が行われた場合、振動特性決定部２０６は、図４に示す基準テーブル（基準周波数および基準振幅）に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として、周波数を「低（基準周波数よりも低い）」に決定し、振幅を「大（基準振幅よりも大きい）」に決定する。このとき決定される周波数および振幅は、実際の接触面積と基準面積との差分、および、実際の移動速度と基準速度との差分に応じた補正係数により、基準周波数および基準振幅を補正したものであってもよい。この決定に基づき、アクチュエータ１３２が動作することにより、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、低周波数且つ大きい振幅を有する振動が生じることとなる。その結果、ユーザは、図７（ｂ）に示す操作内容に応じたリアリティの高い振動を、指先によって感じ得ることができる。

（操作面１１０Ａにおける接触操作の一例（第２例））
図８は、一実施形態に係る操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおける接触操作の一例（第２例）を模式的に示す図である。この第２例では、ユーザの指による押圧操作時に、押圧力および押圧速度に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性を決定する例を説明する。なお、図８（ｃ）は、この第２例において、振動特性決定部２０６が振動の特性を決定する際に用いる判定ロジック（図８（ａ）および図８（ｂ）に対応するもの）を、表記したものである。

図８（ａ）では、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、押圧速度が所定の基準押圧速度よりも速い、押圧操作を表している。図８（ｂ）では、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、押圧速度が所定の基準押圧速度よりも遅い、押圧操作を表している。

例えば、図８（ａ）に示す押圧操作が行われた場合、振動特性決定部２０６は、図４に示す基準テーブル（基準周波数および基準振幅）に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として、周波数を「高（基準周波数よりも高い）」に決定する。このとき決定される周波数は、実際の押圧速度と基準押圧速度との差分に応じた補正係数により、基準周波数を補正したものであってもよい。この決定に基づき、アクチュエータ１３２が動作することにより、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、高周波数の振動が生じることとなる。その結果、ユーザは、図８（ａ）に示す押圧操作に応じたリアリティの高い振動を、指先によって感じ得ることができる。

一方、図８（ｂ）に示す押圧操作が行われた場合、振動特性決定部２０６は、図４に示す基準テーブル（基準周波数および基準振幅）に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として、周波数を「低（基準周波数よりも低い）」に決定する。このとき決定される周波数は、実際の押圧速度と基準押圧速度との差分に応じた補正係数により、基準周波数を補正したものであってもよい。この決定に基づき、アクチュエータ１３２が動作することにより、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、低周波数の振動が生じることとなる。その結果、ユーザは、図８（ｂ）に示す押圧操作に応じたリアリティの高い振動を、指先によって感じ得ることができる。

なお、図４に示す基準テーブルの例では、「基準押圧速度」の項目を有していないが、「基準押圧速度」の項目を設けるようにしてもよい。これにより、この第２例で説明したように、操作パネル１１０の押圧速度に対応する振動特性の基準値（基準周波数および基準振幅）を、図４に示す基準テーブルから取得することが可能となる。

また、図８（ａ）および図８（ｂ）に示す操作において、操作パネル１１０の押圧状態を維持する操作が行われた場合、当該押圧状態の開始タイミングおよび当該押圧状態の終了タイミングのそれぞれにおいて、当該押圧状態の前後よりも、振幅が弱い振動を発生させるようにしてもよい。これにより、押圧時と押圧解放時とのそれぞれにおいて、振幅が２段階に変化する振動を発生させることができる。

また、図８（ａ）および図８（ｂ）に示す例では、振動特性決定部２０６は、押圧速度のみに基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性を決定するようにしているが、これに限らず、例えば、振動特性決定部２０６は、押圧速度と押圧力とに基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性を決定するようにしてもよい。

（操作面１１０Ａにおける接触操作の一例（第３例））
図９は、一実施形態に係る操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおける接触操作の一例（第３例）を模式的に示す図である。この第３例では、ユーザの指による、移動速度が一定でない移動操作時（加速操作時および停止操作時）に、接触面積および移動速度に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性を決定する例を説明する。なお、図９（ｄ）は、この第３例において、振動特性決定部２０６が振動の特性を決定する際に用いる判定ロジック（図９（ａ）および図９（ｂ）に対応するもの）を、表記したものである。

図９（ａ）では、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、ユーザの指が停止している状態から、ユーザの指を移動させる移動操作（すなわち、加速操作）を表している。特に、図９（ａ）では、ユーザの指が停止している状態において、接触面積が所定の基準面積よりも大きく、ユーザの指が移動している状態において、接触面積が所定の基準面積よりも小さくなる、移動操作を表している。

図９（ｂ）では、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、ユーザの指が移動している状態から、ユーザの指の移動を停止させる移動操作（すなわち、停止操作）を表している。特に、図９（ｂ）では、ユーザの指が移動している状態において、接触面積が所定の基準面積よりも小さく、ユーザの指が停止している状態において、接触面積が所定の基準面積よりも大きくなる、移動操作を表している。

図９（ｃ）では、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、図９（ｂ）に示す停止操作の後、ユーザの指の移動を停止させたままの状態を表している。特に、図９（ｃ）では、ユーザの指の移動を停止させたままの状態において、接触面積が所定の基準面積よりも小さい状態から、接触面積が所定の基準面積よりも大きくなる状態を表している。例えば、ユーザが、操作パネル１１０を指で押下したまま、その指の傾きを変化させた場合に、このような接触面積の変化が生じる。

例えば、図９（ａ）に示す移動操作（加速動作）が行われた場合、振動特性決定部２０６は、図４に示す基準テーブル（基準周波数および基準振幅）に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として、ユーザの指の停止時には、接触面積が所定の基準面積よりも大きいことから、周波数を「低（基準周波数よりも低い）」に決定し、振幅を「大（基準振幅よりも大きい）」に決定する。一方、ユーザの指の移動時には、接触面積が所定の基準面積よりも小さいことから、周波数を「高（基準周波数よりも高い）」に決定し、振幅を「小（基準振幅よりも小さい）」に決定する。このとき決定される周波数および振幅は、実際の接触面積と基準面積との差分に応じた補正係数により、基準周波数および基準振幅を補正したものであってもよい。この決定に基づき、アクチュエータ１３２が動作することにより、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、ユーザの指の停止時には、低周波数且つ大きい振幅を有する振動が生じることとなる。一方、ユーザの指の移動時には、高周波数且つ小さい振幅を有する振動が生じることとなる。その結果、ユーザは、図９（ａ）に示す移動操作（加速動作）に応じたリアリティの高い振動を、指先によって感じ得ることができる。

また、図９（ｂ）に示す移動操作（停止動作）が行われた場合、振動特性決定部２０６は、図４に示す基準テーブル（基準周波数および基準振幅）に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として、ユーザの指の移動時には、接触面積が所定の基準面積よりも小さいことから、周波数を「高（基準周波数よりも高い）」に決定し、振幅を「小（基準振幅よりも小さい）」に決定する。一方、ユーザの指の停止状態となる直前には、接触面積が所定の基準面積よりも大きいことから、周波数を「低（基準周波数よりも低い）」に決定し、振幅を「大（基準振幅よりも大きい）」に決定する。このとき決定される周波数および振幅は、実際の接触面積と基準面積との差分に応じた補正係数により、基準周波数および基準振幅を補正したものであってもよい。この決定に基づき、アクチュエータ１３２が動作することにより、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、ユーザの指の移動時には、高周波数且つ小さい振幅を有する振動が生じることとなる。一方、ユーザの指の停止状態となる直前には、低周波数且つ大きい振幅を有する振動が生じることとなる。その結果、ユーザは、図９（ｂ）に示す移動操作（停止動作）に応じたリアリティの高い振動を、指先によって感じ得ることができる。

また、図９（ｃ）に示す接触操作（停止中動作）が行われた場合、振動特性決定部２０６は、図４に示す基準テーブル（基準周波数および基準振幅）に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として、接触面積が所定の基準面積よりも小さいときには、周波数を「高（基準周波数よりも高い）」に決定し、振幅を「小（基準振幅よりも小さい）」に決定する。一方、接触面積が所定の基準面積よりも大きいときには、周波数を「低（基準周波数よりも低い）」に決定し、振幅を「大（基準振幅よりも大きい）」に決定する。このとき決定される周波数および振幅は、実際の接触面積と基準面積との差分に応じた補正係数により、基準周波数および基準振幅を補正したものであってもよい。この決定に基づき、アクチュエータ１３２が動作することにより、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、接触面積が所定の基準面積よりも小さいときには、高周波数且つ小さい振幅を有する振動が生じることとなる。一方、接触面積が所定の基準面積よりも大きいときには、低周波数且つ大きい振幅を有する振動が生じることとなる。その結果、ユーザは、図９（ｃ）に示す接触操作（停止中動作）に応じたリアリティの高い振動を、指先によって感じ得ることができる。

（操作面１１０Ａにおける接触操作の一例（第４例））
図１０は、一実施形態に係る操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおける接触操作の一例（第４例）を模式的に示す図である。この第４例では、ユーザの指による、移動速度が一定でない移動操作時（すなわち、加速状態と減速状態とを含む移動操作時）に、加速度、接触面積、および押圧力に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性を決定する例を説明する。なお、図１０（ｃ）は、この第４例において、振動特性決定部２０６が振動の特性を決定する際に用いる判定ロジック（図１０（ａ）および図１０（ｂ）に対応するもの）を、表記したものである。

図１０では、操作パネル１１０の操作面１１０Ａにおいて、Ａ点からＢ点までは減速操作であり、Ｂ点からＣ点までは加速操作である、移動操作を表している。特に、図１０（ａ）では、Ａ点、Ｂ点、およびＣ点のそれぞれにおいて、押圧力および接触面積が「小（基準面積よりも小さい）」である。一方、図１０（ｂ）では、Ａ点、Ｂ点、およびＣ点のそれぞれにおいて、押圧力および接触面積が「大（基準面積よりも大きい）」である。

例えば、図１０（ａ）に示す移動操作において、Ａ点からＢ点までの減速操作時には、振動特性決定部２０６は、押圧力および接触面積が「小」である減速操作であることから、図４に示す基準テーブル（基準周波数および基準振幅）に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として、周波数を「低（基準周波数よりも低い）」に決定し、振幅を「小（基準振幅よりも小さい）」に決定する。

また、図１０（ａ）に示す移動操作において、Ｂ点からＣ点までの加速操作時には、振動特性決定部２０６は、押圧力および接触面積が「小」である加速操作であることから、図４に示す基準テーブル（基準周波数および基準振幅）に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として、周波数を「高（基準周波数よりも高い）」に決定し、振幅を「小（基準振幅よりも小さい）」に決定する。

また、図１０（ｂ）に示す移動操作において、Ａ点からＢ点までの減速操作時には、振動特性決定部２０６は、押圧力および接触面積が「大」である減速操作であることから、図４に示す基準テーブル（基準周波数および基準振幅）に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として、周波数を「低（基準周波数よりも低い）」に決定し、振幅を「小（基準振幅よりも小さい）」に決定する。

また、図１０（ｂ）に示す移動操作において、Ｂ点からＣ点までの加速操作時には、振動特性決定部２０６は、押圧力および接触面積が「大」である加速操作であることから、図４に示す基準テーブル（基準周波数および基準振幅）に基づいて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性として、周波数を「高（基準周波数よりも高い）」に決定し、振幅を「小（基準振幅よりも小さい）」に決定する。

このように、一つの移動操作の際には、加速状態が一定であるとは限らず、すなわち、加速状態と減速状態とが交互に生じ得る。もちろん、加速状態と減速状態とでは、実際に発生する振動の特性が異なってくる。そこで、この第４例では、加速状態の変化による振動の特性の変化を再現するようにしている。これにより、この第４例では、実際に加速状態が変化する操作を行ったときと同様の触覚が得られ、すなわち、よりリアリティの高い触覚を得ることができるようになっている。

なお、図１０に示す例では、押圧力および接触面積が一定である場合について説明しているが、例えば、押圧力および接触面積が、加速操作時と減速操作時とで変化する場合には、その変化に応じて、アクチュエータ１３２に発生させる振動の特性を補正するようにしてもよい。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、図３に示した各機能を、入力装置１００の外部の制御装置２００に設けるようにしているが、これに限らず、例えば、図３に示した各機能を、入力装置１００の内部（例えば、制御回路１３５）に設けるようにしてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、振動特性の決定条件を、基準テーブルに記憶させるようにしているが、これに限らず、例えば、振動特性の決定条件を、プログラムに直接記述するようにしてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、表示パネルを備えた入力装置に本発明を適用する例を示しているが、これに限らず、本発明は、表示パネルを有しない入力装置（例えば、タッチパッド等）にも適用することが可能である。この場合、例えば、上記実施形態で説明した表示パネル１２０の代わりに、操作対象機器が備えるディスプレイを用いることで、素材の画像を映し出すことが可能である。

１０ 制御システム
１００ 入力装置
１１０ 操作パネル（操作部）
１１１ カバーガラス
１１２ 粘着シート
１１３ 静電センサ
１２０ 表示パネル（表示装置）
１３０ プリント基板
１３１ フォースセンサ
１３２ アクチュエータ（振動発生部）
１３３ 緩衝部材
１３４ ＦＰＣ
１３５ 制御回路
１４０ 金属フレーム
２００ 制御装置
２０１ 信号取得部
２０２ 接触面積算出部
２０３ 移動速度算出部
２０４ 圧力算出部
２０５ 圧力変化算出部
２０６ 振動特性決定部
２０７ 振動制御部
２１０ 基準テーブル記憶部

Claims (14)

1. 操作面を有し、当該操作面に対する操作体による接触操作を検出する操作部と、
   前記操作面に振動を発生させる振動発生部と、
   前記接触操作における接触面積、移動速度、押圧力、および押圧力の変化の少なくともいずれか２つに基づいて、前記振動発生部に発生させる前記振動の特性を決定する振動特性決定部と、
   前記振動特性決定部によって決定された特性を有する前記振動を発生させるように、前記振動発生部を制御する振動制御部と
   を備えることを特徴とする入力装置。
2. 表示装置をさらに備え、
   前記振動特性決定部は、
   前記表示装置に映しだされている素材の種類にさらに基づいて、前記振動発生部に発生させる前記振動の特性を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
3. 前記振動特性決定部は、
   前記操作面に対する押圧操作が行われた場合において、前記接触面積および前記押圧力がともに変化した場合、当該押圧操作に予め対応付けられている特性を、前記振動発生部に発生させる前記振動の特性として決定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
4. 前記振動特性決定部は、
   前記操作面に対する一定速度の移動操作が行われた場合、当該移動操作に予め対応付けられている特性を、前記振動発生部に発生させる前記振動の特性として決定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
5. 前記振動特性決定部は、
   前記操作面に対する一定速度ではない移動操作が行われた場合において、前記接触面積および前記押圧力がともに変化しない場合、当該移動操作に予め対応付けられている特性を、前記振動発生部に発生させる前記振動の特性として決定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
6. 前記振動特性決定部は、
   前記操作面に対する一定速度ではない移動操作が行われた場合において、前記接触面積および前記押圧力がともに増加した場合、当該移動操作に予め対応付けられている特性の振幅に対して、値が大きくなるように補正することにより、前記振動発生部に発生させる前記振動の振幅を決定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
7. 前記振動特性決定部は、
   前記操作面に対する一定速度ではない移動操作が行われた場合において、前記接触面積および前記押圧力がともに減少した場合、当該移動操作に予め対応付けられている特性の振幅に対して、値が小さくなるように補正することにより、前記振動発生部に発生させる前記振動の振幅を決定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
8. 前記振動特性決定部は、
   前記接触面積が基準値よりも小さく、且つ、前記移動速度が基準値よりも速い移動操作が行われた場合、前記振動発生部に発生させる前記振動の特性として、周波数を基準値よりも高い値に、且つ、振幅を基準値よりも小さい値に決定し、
   前記接触面積が基準値よりも大きく、且つ、前記移動速度が基準値よりも遅い移動操作が行われた場合、前記振動発生部に発生させる前記振動の特性として、周波数を基準値よりも低い値に、且つ、振幅を基準値よりも大きい値に決定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
9. 前記振動特性決定部は、
   前記押圧力の変化である押圧速度が基準値よりも速い押圧操作が行われた場合、前記振動発生部に発生させる前記振動の特性として、周波数を基準値よりも高い値に決定し、
   前記押圧速度が基準値よりも遅い押圧操作が行われた場合、前記振動発生部に発生させる前記振動の特性として、周波数を基準値よりも低い値に決定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
10. 前記振動特性決定部は、
    停止状態から加速状態に変化する移動操作が行われた場合において、停止状態のときの前記接触面積が基準値よりも大きく、加速状態のときの前記接触面積が基準値よりも小さい場合、停止状態のときに前記振動発生部に発生させる前記振動の特性として、周波数を基準値よりも低い値に、且つ、振幅を基準値よりも大きい値に決定し、加速状態のときに前記振動発生部に発生させる前記振動の特性として、周波数を基準値よりも高い値に、且つ、振幅を基準値よりも小さい値に決定する
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
11. 前記振動特性決定部は、
    減速状態から停止状態に変化する移動操作が行われた場合において、停止状態となる直前に前記振動発生部に発生させる前記振動の特性として、周波数を基準値よりも小さい値に、且つ、振幅を基準値よりも大きい値に決定する
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
12. 前記振動特性決定部は、
    加速状態および減速状態を含む移動操作が行われた場合において、前記加速状態のときと、前記減速状態のときとで、前記振動発生部に発生させる前記振動の特性を異ならせる
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
13. 振動発生部を備えた入力装置用の制御装置であって、
    前記入力装置の操作面に対する操作体による接触操作における、接触面積、移動速度、押圧力、および押圧力の変化の少なくともいずれか２つに基づいて、前記入力装置の振動発生部が前記操作面に発生させる振動の特性を決定する振動特性決定部と、
    前記振動特性決定部によって決定された特性を有する前記振動を発生させるように、前記振動発生部を制御する振動制御部と
    を備えることを特徴とする制御装置。
14. 振動発生部を備えた入力装置を制御するためのプログラムであって、
    コンピュータを、
    前記入力装置の操作面に対する操作体による接触操作における、接触面積、移動速度、押圧力、および押圧力の変化の少なくともいずれか２つに基づいて、前記入力装置の振動発生部が前記操作面に発生させる振動の特性を決定する振動特性決定部、および、
    前記振動特性決定部によって決定された特性を有する前記振動を発生させるように、前記振動発生部を制御する振動制御部
    として機能させるためのプログラム。

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