JP2019159781A - 触覚呈示制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが極力違和感を抱くことなく触覚呈示できるようにした触覚呈示制御装置を提供する。【解決手段】ホストは、表示画面の上に沿って移動入力する座標情報を入力する（Ｓ１）。ホストは、表示装置１の表示画面に表示させる表示コンテンツを含む表示画面情報を入力する（Ｓ２）。ホストは、表示画面情報及び座標情報により表示コンテンツに触れているときの触覚呈示の出力を変化させる（Ｓ４〜Ｓ８）。【選択図】図５

Description

本発明は、触覚呈示制御装置に関する。

例えば車両用の表示装置は、ナビゲーション機能により運転者に対し現在地から目的地までの経路を案内したり、乗員に対し車両周辺情報を提供したり、楽曲やラジオなどの選曲情報を表示するために設けられている。近年、表示装置にはタッチパネルなどの入力装置が搭載されており、乗員による操作性が向上している。運転者は、進行方向の安全性を注意深く確認する必要性があるため、表示装置を逐次確認することは危険を伴う。
このため、従来、運転中には入力装置の操作を制限していたが、近年、出願人は、入力装置の操作を受け付けたときに乗員に対し触覚を通じて情報を呈示する技術開発を行っている。このような触覚呈示技術は、例えば携帯電話機、家電製品、産業用機器などに搭載されるものが一般的である（例えば特許文献１参照）

特許文献１記載の技術によれば、回路内の処理速度が手指の操作に遅れないように振動制御部を専用マイコンにより設けており、接触移動速度に応じてバイブレータの振動を制御している。

特開２０１４−６７５５号公報（特許第５８１２９４４号公報）

特許文献１記載の方法を採用しても、機械的な動作遅延を生じるため追従性を改善できない。近年では、表示装置がさらに大型化しているため、バイブレータにより可動部を振動させたとしても、可動部が緩やかに動作することになり触覚を通じて情報を迅速に伝達できなくなってきている。接触移動速度に応じて振動の強さなどを同一としてしまうと、ユーザは、違和感を生じてしまうことになる。
本開示の目的は、ユーザが極力違和感を抱くことなく触覚呈示できるようにした触覚呈示制御装置を提供することにある。

請求項１記載の発明によれば、移動座標入力部は、表示画面の上に沿って移動入力する座標情報を入力し、画面情報入力部は、表示装置の表示画面に表示させる表示コンテンツを含む表示画面情報を入力する。触覚呈示制御部は、表示画面情報及び座標情報により表示コンテンツに触れているときの触覚呈示の出力を変化させるようにしている。このため、触覚呈示制御部は、表示画面情報の表示コンテンツの内容に合わせて触覚呈示の出力を変化させることができ、ユーザに対し適切に触覚呈示できるようになる。これにより、ユーザが極力違和感を抱くことなく触覚呈示できる。

第１実施形態における表示装置の正面図 図１のＡ−Ａ線の断面の模式図 アクチュエータの分解斜視図 表示装置の触覚呈示機能を示すブロック構成図 動作を概略的に示すフローチャート 表示画面に表示する表示コンテンツの例 座標情報と触覚呈示の出力との関係 第２実施形態における動作を概略的に示すフローチャート 表示画面に表示する表示コンテンツの例 座標情報と触覚呈示の出力との関係 第３実施形態における動作を概略的に示すフローチャート 表示画面に表示する表示コンテンツの例 ２つの座標情報の間隔と触覚呈示の出力との関係 間隔と地図画面の縮尺と触覚呈示の出力との関係

以下、触覚呈示制御装置の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。第２実施形態以降では第１実施形態と同一又は類似の機能を備えた部分に同一又は類似の符号を付して必要に応じて説明を省略し、異なる部分を中心に説明を行う。

（第１実施形態）
図１から図７は、第１実施形態の説明図である。本実施形態では、図１から図３に示したＸＹＺ座標系を用いて説明するが、このＸＹＺは互いに直交する座標系を示している。必要に応じて、Ｘ方向は左右方向、Ｙ方向は上下方向、Ｚ方向は表面裏面方向、と定義して説明する。

図１は、表示装置１の表示面を模式的に示している。図１に示すように、表示装置１は内部に表示器２を備え、例えば現在地から目的地までの道順を車両の運転手に案内するナビゲーション機能などを搭載したり、車両ユーザに各種情報を提供したりする各種機能を備え、例えば運転手から視認可能な車両の運転席近辺のダッシュボードに組付けられる。図示しないが、表示装置１は、車両内ネットワークに接続されており、車両の速度情報等の各種情報を入力可能になっている。

図１に示すように、表示器２は平面的には矩形状に構成されており、この矩形状の表示器２の平面四隅部には、それぞれアクチュエータ３ａ〜３ｄが設置されている。これらのアクチュエータ３ａ〜３ｄには振動ＩＤが割り当てられており、後述のホストコントローラ（以下、ホストと略す）４（図４参照）が振動ＩＤを指示することで各アクチュエータ３ａ〜３ｄへ指令する。アクチュエータ３ａ〜３ｄの構成は同一構成であるため、以下ではアクチュエータ３ａの構造説明を行うことで他のアクチュエータ３ｂ〜３ｄの構造説明を省略する。

図２には図１のＡ−Ａ線の断面を模式的に示しており、図３にはアクチュエータ３ａの分解斜視図を示している。図２に示すように、表示器２の表面側にはタッチパネル５が備え付けられており、このタッチパネル５を覆うようにオーバーレイ６が設置されている。オーバーレイ６及びタッチパネル５の内側には、表示器２が備え付けられている。オーバーレイ６及びタッチパネル５は、例えば無色透明な部材により構成され、表示器２の表示面に表示された表示コンテンツを外部から視認可能になっている。オーバーレイ６は、表示装置１の隅に位置してステー７により支持されており、アクチュエータ３ａの内部の板バネ８及び可動ヨーク９が、このステー７に係合するように設置されている。

このアクチュエータ３ａは、外部からタッチパネル５への押圧を検知する押圧検知機能付きの振動装置である。このアクチュエータ３ａは、図３に示すように、板バネ８、可動ヨーク９、隙間距離センサ１０付きの回路基板１１、巻線コイル１２、固定ヨーク１３、をこの順でケース１４の内部に組み付けて構成されるもので、スクリュ１５を用いて一体にモジュール化されている。固定ヨーク１３は電磁石を構成する。

固定ヨーク１３のＸＹ方向周りには樹脂製のケース１４がインサート成形されており、これにより、固定ヨーク１３とケース１４とが一体化されている。この固定ヨーク１３は、ケース１４の底面からＺ方向に棒状に突出するように設置されている。固定ヨーク１３の先端は、先細り形状の所謂山形に構成されている。この固定ヨーク１３の周囲には、モジュール化された巻線コイル１２が設置される。巻線コイル１２は、Ｚ方向に円筒状に構成されると共に当該円筒部のＺ方向両端に円環状の板が一体構成された芯１２ｂを備え、この芯１２ｂに巻線１２ａが巻回されることで構成されている。図２に示すように、この巻線コイル１２は、その巻線１２ａが固定ヨーク１３の周囲を巻回するように設置される。

他方、回路基板１１の中央には矩形状の孔１１ａが設けられ、図２に示すように、固定ヨーク１３の先端及び巻線コイル１２がこの孔１１ａを挿通するように設置される。回路基板１１の表面上には、隙間距離センサ１０、駆動回路１６及び静電ＩＣ１７が設置されている。なお、駆動回路１６及び静電ＩＣ１７は、図４に図示しているが図２には図示していない。

他方、板バネ８は、そのＸ方向一端がケース１４にスクリュ１５及びボルト１５ａを用いて締結固定されており、そのＸ方向他端が図２中のＺ方向に弾性動作可能に組付けられる。図３に示すように、回路基板１１にもスクリュ１５の挿通用の孔１１ｂが構成されており、回路基板１１は、これらのケース１４と板バネ８との間に一体に固定される。

また可動ヨーク９は、板バネ８と一体に組付けられている。回路基板１１の上に設置された隙間距離センサ１０は、板バネ８及び可動ヨーク９の可動状態をセンシング可能な距離Ｚ０に設置されている。これにより、隙間距離センサ１０は、可動ヨーク９との間の距離Ｚ０を測定可能になる。可動ヨーク９は、固定ヨーク１３の先端の形状に沿うように山形部９ａに成形されており、標準組付状態においては、可動ヨーク９の山形部９ａが、固定ヨーク１３の先端の山形部１３ａとの間に所定のクリアランスを有するように設置される。

図４は表示装置１の触覚呈示機能を示すブロック構成図を示している。以下では、このブロック構成の説明と共に基本的な動作を説明する。
ホスト４には表示器２が電気的に接続されている。ホスト４は、例えばマイコンにより構成され、非遷移的実体的記録媒体としてのメモリ４ａに記憶されたプログラム、アプリケーションを用いて動作する。このとき、ホスト４は、アプリケーションから要求される表示器２に表示するべき表示画面情報を生成し、映像情報表示コントローラ（図示せず）を介して表示器２の表示画面に表示させるようになっている。このホスト４は、メモリ４ａに記憶されたプログラムを実行することで、画面情報入力部、移動座標入力部、触覚呈示制御部としての機能を達成する。

また表示装置１は、触覚呈示用ブロックとして、ホスト４の他、触覚制御マイコン１８、アクチュエータ３ａ〜３ｄ、ステー７、及び板バネ８を備えており、タッチパネル５に触覚呈示する機能を備える。アクチュエータ３ａ〜３ｄは、電気的構成として、駆動回路１６、巻線コイル１２、及び隙間距離センサ１０を備える。また、タッチパネル５には静電ＩＣ１７が接続されている。静電ＩＣ１７は、例えばタッチパネル５の静電容量の変化を検出することで、タッチパネル５にタッチされた手指の座標情報を検出し、ホスト４に送信する。

ホスト４は、各アクチュエータ３ａ〜３ｄに割り当てられた振動ＩＤと共にタッチ状態の要求信号を触覚制御マイコン１８に出力すると、触覚制御マイコン１８は、振動ＩＤに対応したアクチュエータ３ａ〜３ｄの隙間距離センサ１０から距離Ｚ０の信号を取得し、この距離Ｚ０の信号により算出される押込み状態をホスト４に返す。

触覚呈示するときには、ホスト４が、触覚呈示したいアクチュエータ３ａ〜３ｄの振動ＩＤを触覚制御マイコン１８に指令し、触覚制御マイコン１８が、駆動回路１６を介して巻線コイル１２への通電を駆動電流をフィードバックしながらパルス制御（例えば、ＰＷＭ制御）することで、巻線コイル１２への通電オン／オフを繰り返す。

図２及び図３のアクチュエータ３ａの構造では、触覚制御マイコン１８が、巻線コイル１２に通電オンすると、可動ヨーク９に磁界を発生させることで可動ヨーク９が固定ヨーク１３に近接動作し、可動ヨーク９及び板バネ８に係合したステー７が図２のＺ方向の負方向に動く。逆に、触覚制御マイコン１８が、巻線コイル１２に印加した通電をオフすると、板バネ８の弾性力により可動ヨーク９が固定ヨーク１３から離間動作する。すると、可動ヨーク９及び板バネ８に係合したステー７が図２のＺ方向の正方向に動く。これにより、ステー７を図２のＺ方向に振動させることができる。例えば、ユーザの手指がオーバーレイ６に接触しているときには、この振動がステー７を通じて手指に触覚呈示として伝達されることになる。

上記構成の特徴的な作用を説明する。
図５は動作をフローチャートにより概略的に示し、図６は表示画面に表示する表示コンテンツの内容を示し、図７は手指が触れている座標情報（ｘ軸）と触覚呈示の出力Ｆとの関係を示している。以下では、表示装置１が、表示器２の表示画面中に表示ボタンＢａ１〜Ｂａ２、Ｂｂ１〜Ｂｂ５を複数表示しているときの触覚呈示方法を説明する。

ユーザが、表示装置１の表示画面をタッチすると、静電ＩＣ１７はタッチパネル５の静電容量変化により座標情報を算出しその座標情報をホスト４に出力する。また、触覚制御マイコン１８は、隙間距離センサ１０により押込み状態を検出し、この押込み状態をホスト４に出力する。これによりホスト４は、ユーザの手指の座標情報及び押込み状態を入力受付する（Ｓ１）。ホスト４は、座標情報を例えば連続的に入力すると、Ｓ２において、その時点の表示画面情報を入力する。

この実施形態の表示画面情報は図６に示す表示コンテンツを想定している。この図６に示すように、比較的大サイズの表示ボタンＢａ１〜Ｂａ２、を２つ離間して横方向に２つ並設すると共に、比較的小サイズの表示ボタンＢｂ１〜Ｂｂ５を５つ離間して横方向に並設している。以下では、これらの表示ボタンを総称、又はその一部を、必要に応じて「表示ボタンＢ」と略して説明する。

ホスト４は、この表示画面情報の内容から大小の各表示ボタンＢの中心範囲の座標情報を算出する。これにより、ホスト４は、大サイズの表示ボタンＢａ１〜Ｂａ２の２つのＸＹ座標の中心範囲と共に、小サイズの表示ボタンＢｂ１〜Ｂｂ５の５つのＸＹ座標の中心範囲を算出できる。

そしてホスト４は、Ｓ１で入力した座標情報が、表示画面情報の表示ボタンＢの中心範囲に位置するか否かを判定する（Ｓ３）。ホスト４は、大小の各表示ボタンＢの中心範囲に位置していればＳ４に処理を移行させる。

ホスト４は、座標情報が大サイズの表示ボタンＢｂ１〜Ｂｂ５の中心範囲であるか、小サイズの表示ボタンＢａ１〜Ｂａ２の中心範囲であるか、を判定すると共に、座標情報の時間的変化を検出することで表示装置１の表示画面の上に沿って移動入力する座標情報（移動座標）を判定し、大サイズの表示ボタンＢｂ１〜Ｂｂ５の中心範囲を移動しているか、小サイズの表示ボタンＢａ１〜Ｂａ２の中心範囲を移動しているかを判定する。そしてホスト４は、この移動中の表示ボタンＢのピッチが閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ４）。

すなわち、ホスト４が、移動座標から図６のＣａｓｅＡに示すように大サイズの表示ボタンＢａ１〜Ｂａ２の間を移動していると判定したときには、表示画面情報の表示コンテンツの情報から大サイズの表示ボタンＢａ１〜Ｂａ２の間のピッチをＰ１と判定する。ホスト４は、ピッチの閾値を定数としてある所定値に定めている。この場合、ピッチの閾値が大ボタンＢａ１、Ｂａ２の間のピッチより小さく、小ボタンＢｂ１、Ｂｂ２の間のピッチより大きく設定している。
この場合、ホスト４は、このピッチＰ１が閾値より大きいと判定してＳ５に処理を移行させる。ホスト４は、Ｓ５において例えば四隅に位置するアクチュエータ３ａ〜３ｄの振動ＩＤを指示すると共に駆動信号のデューティ比をＬstdと比較的大きくして触覚制御マイコン１８に指令する。触覚制御マイコン１８は、この振動ＩＤ及びデューティ比の指令を入力して各アクチュエータ３ａ〜３ｄに駆動電流をＰＷＭ制御する。ホスト４が、ＰＷＭ制御のデューティ比をＬstdと大きくしているため、駆動回路１６が巻線コイル１２に印加する駆動電流を大きくでき、巻線コイル１２に生じさせる磁界の変化を大きくできる。これにより、図７に示すように、触覚呈示の出力ＦをＦstdと大きくできる（図５のＳ６）。

逆に、ホスト４が、移動座標から図６のＣａｓｅＢに示すように、小サイズの表示ボタンＢｂ１〜Ｂｂ５の間を移動していると判定したときには、表示画面情報の表示コンテンツの情報から小サイズの表示ボタンＢｂ１〜Ｂｂ５の間隔をＰ２と判定する。この場合、ホスト４は、この間隔Ｐ２が閾値より小さいと判定し、Ｓ７に移行する。ホスト４は、Ｓ７において例えば四隅に位置するアクチュエータ３ａ〜３ｄの振動ＩＤを指示すると共に駆動信号のデューティ比をＬstd／２と比較的小さくして触覚制御マイコン１８に指令する。触覚制御マイコン１８は、この振動ＩＤ及びデューティ比の指令を入力して各アクチュエータ３ａ〜３ｄに駆動電流をＰＷＭ制御する。ホスト４は、ＰＷＭ制御のデューティ比をＬstd／２と小さくしているため、駆動回路１６が巻線コイル１２に印加する駆動電流を小さくでき巻線コイル１２に生じさせる磁界の変化を小さくできる。これにより、図７に示すように、触覚呈示の出力ＦをＦstd／２と小さくできる（図５のＳ８）。本実施形態ではＦstd／２としたがこの限りではない。

前述では、ホスト４が、表示ボタンＢの大きさ及び間隔に依存して触覚呈示の出力Ｆを変化させた形態を示したが、表示ボタンＢの大きさだけに依存して触覚呈示の出力Ｆの大小を調整しても良いし、表示ボタンＢの間隔だけに依存して触覚呈示の出力Ｆの大小を調整しても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、ホスト４は、表示装置１の表示画面に表示させる表示画面情報を入力し、表示画面の上に沿って移動入力する座標情報を入力し、表示画面情報及び座標情報により、表示ボタンＢに触れているときの触覚呈示の出力Ｆを変化させるようにしている。このため、表示画面情報の表示ボタンＢの内容、すなわち表示コンテンツに合わせて触覚呈示の出力Ｆを変化させることができ、ユーザに対し適切に触覚呈示できるようになる。これにより、ユーザが極力違和感を抱くことなく触覚呈示できる。
また、ホスト４は、表示ボタンＢの大きさ又は／及び間隔に応じて触覚呈示の出力Ｆを変化させているため、ユーザに対し適切に触覚呈示できる。

（第１実施形態の変形例）
例えば、図６のＣａｓｅＢに示すように、表示コンテンツとして３つ以上並設された同一の表示ボタンＢｂ１〜Ｂｂ５を含む場合、ホスト４は、３つ以上の同一の表示ボタンＢｂ１〜Ｂｂ５のうち端部の表示ボタンＢｂ１，Ｂｂ５に触れているときの触覚呈示の出力Ｆを大きくし、中間の表示ボタンＢｂ２〜Ｂｂ４に触れているときの触覚呈示の出力Ｆを０にするようにしても良い。ユーザが端部の表示ボタンＢｂ１，Ｂｂ５に触れているときには、ホスト４が触覚呈示の出力Ｆを大きくすることで、３つ以上並んだ表示ボタンＢの端部の位置をユーザに知らせることができ、また、ユーザが中間の表示ボタンＢｂ２〜Ｂｂ４を触れたとしても、ホスト４は触覚呈示を出力Ｆを０とすることで、中間の位置であることをユーザに知らせることができる。

また、ユーザは、ゆっくり操作するときには一つ一つの表示ボタンＢを的確に認識したいという心理が働くと共に、逆に素早く操作するときには、素早く目的の端部の表示ボタンＢに手指を到達させたいという心理も働く。このため、ホスト４が、座標情報の移動速度を入力又は算出し、移動速度が遅くなるに従って触覚呈示の出力Ｆを大きくし移動速度が速くなるに従って触覚呈示の出力Ｆを小さくするようにしても良い。

この場合、ユーザがゆっくり操作すれば、ホスト４が触覚呈示の出力Ｆを大きく制御するため、ユーザは一つ一つの表示ボタンＢを的確に認識できるようになる。逆に、ユーザが素早く操作すれば、ホスト４が触覚呈示の出力Ｆを小さくするため、ユーザにとって不要な触覚呈示を極力少なくできる。すなわち、座標情報の移動速度に応じて触覚呈示の出力Ｆを変化させることで、ユーザの動作に適した触覚を呈示できる。

（第２実施形態）
図８から図１０は、第２実施形態の追加説明図を示している。図８は動作をフローチャートにより概略的に示し、図９は表示画面に表示する表示コンテンツの内容を示し、図１０は温度目盛りと触覚呈示の出力Ｆとの関係を示している。第２実施形態では、表示装置１が、表示器２の表示画面中に温度設定画面を表示しているときの触覚呈示方法を説明する。

ユーザが表示装置１の表示画面をタッチすると、静電ＩＣ１７は、タッチパネル５の静電容量変化により座標情報を算出し、その座標情報をホスト４に出力する。また、触覚制御マイコン１８は、隙間距離センサ１０により押込み状態を検出し、この押込み状態をホスト４に出力する。これによりホスト４は、ユーザ手指の座標情報及び押込み状態を入力受付する（Ｓ１１）。ホスト４は、座標情報を例えば連続的に入力すると、Ｓ１２において、その時点の表示画面情報を入力する。

本実施形態の表示画面情報は、図９に示すように温度設定画面を想定している。この温度設定画面では、温度の設定画面を示す「ＴＥＭＰ」、表示器２の表示画面の下側から２４度、２４．５度、２５度、２５．５度…の目盛りＭと共に、スライダＭｓによるスライド画面、現在の設定温度を示す指示線Ｍｚ、を表示する。

ホスト４は、この表示画面情報の内容から目盛りＭ（図中の「２４」、「２４．５」、「２５」、「２５．５」）のユーザの指示位置を算出する。これにより、ホスト４は目盛りＭの指示位置、すなわち指示線Ｍｚを算出できる。本実施形態では、この目盛りＭの指示線Ｍｚの位置は、表示の切替単位（すなわち０．５℃毎）に設定されている。

ホスト４は、連続的な移動座標と表示画面情報とを照合することで、温度設定画面上をスワイプ操作したか否かを判定する（Ｓ１４）。そしてホスト４は、Ｓ１１で入力した座標情報が、表示画面情報の中のスライダＭｓの内部の目盛りＭの指示位置に位置するか否かを判定する（Ｓ１５）。ホスト４は、目盛りＭの指示位置に位置していればＳ１６に処理を移行させる。すなわち、ホスト４は、Ｓ１５において座標情報の時間的変化を検出することで表示装置１の表示画面の上に沿って移動入力する座標情報（移動座標）を判定し、スライダＭｓの内部の目盛りＭの指示位置に位置していればＳ１６に処理を移行させる。

ホスト４は、Ｓ１６において例えば四隅に位置するアクチュエータ３ａ〜３ｄの振動ＩＤを指示すると共に駆動信号のデューティ比をＬstdと比較的大きくして触覚制御マイコン１８に指令する。触覚制御マイコン１８は、この振動ＩＤ及びデューティ比の指令を入力して各アクチュエータ３ａ〜３ｄに駆動電流をＰＷＭ制御する。ホスト４が、ＰＷＭ制御のデューティ比をＬstdと大きくしているため、駆動回路１６が巻線コイル１２に印加する駆動電流を大きくでき、巻線コイル１２に生じさせる磁界の変化を大きくできる。これにより、図１０に示すように、触覚呈示の出力ＦをＦａと大きくできる（図８のＳ１７）。そして、ホスト４はＳ１１に処理を戻して繰り返す。

逆に、ホスト４は、Ｓ１５において、座標情報が表示画面情報の中のスライダＭｓの目盛りＭの指示位置に位置していなければＳ１５でＮＯと判定しＳ１８に処理を移行させる。ホスト４は、Ｓ１８において例えば四隅に位置するアクチュエータ３ａ〜３ｄの振動ＩＤを指示すると共に駆動信号のデューティ比を０として触覚制御マイコン１８に指令する。触覚制御マイコン１８は、この振動ＩＤ及びデューティ比の指令を入力して各アクチュエータ３ａ〜３ｄに駆動電流をＰＷＭ制御する。ホスト４が、ＰＷＭ制御のデューティ比を０としているため、駆動回路１６が巻線コイル１２に印加する駆動電流を０にでき巻線コイル１２への通電を停止できる。これにより図１０に示すように、触覚呈示の出力Ｆを０にできる（図８のＳ１９）。そして、ホスト４はＳ１１に処理を戻して繰り返す。

なお、触覚呈示の出力ＦをＦａと０の２つに段階的に設定する例を示したが、触覚呈示の出力Ｆを無段階に変化させるようにしても良い。すなわち、ホスト４は、座標情報がスライダＭｓの内部の目盛りＭの指示位置の周辺に位置していれば、目盛りＭの中心位置からの位置偏差の値に応じてＦａと０との間に触覚呈示の出力Ｆを制御するようにしても良い。

本実施形態によっても、ホスト４は、表示装置１の表示画面に表示させる表示画面情報を入力し、表示画面の上に沿って移動入力する座標情報を入力し、表示画面情報及び座標情報により、スライダＭｓに触れているときの触覚呈示の出力Ｆを変化させているため、表示画面情報の表示コンテンツの内容に合わせて触覚呈示の出力Ｆを変化させることができ、ユーザに対し適切に触覚呈示できるようになる。

また、ホスト４は、座標情報が目盛りＭの指示位置に位置することを条件として触覚呈示の出力Ｆを大きく変化させているため、ユーザが指示している位置が目盛りＭの指示位置に位置していることをユーザに触覚を通じて適切に通知できる。
本実施形態では、温度設定画面を特定の画面として説明したがこれに限定されるものではなく、他の様々な目盛りＭを用いて指示する設定画面を用いても良い。

（第３実施形態）
図１１から図１４は、第３実施形態の追加説明図を示している。図１１は、動作をフローチャートにより概略的に示し、図１２は、表示画面の内容を示し、図１３は、２つの座標情報の間隔ｘと触覚呈示の出力Ｆとの関係を示している。第３実施形態では、表示装置１が、図１２に示すように、表示器２の表示画面中に地図表示画面を表示しているときの触覚呈示方法を説明する。

ユーザが表示装置１の表示画面をタッチすると、静電ＩＣ１７はタッチパネル５の静電容量変化により座標情報を算出しその座標情報をホスト４に出力する。また、触覚制御マイコン１８は、隙間距離センサ１０により押込み状態を検出し、この押込み状態をホスト４に出力する。これによりホスト４は、ユーザ手指の座標情報及び押込み状態を入力受付する（Ｓ２１）。ホスト４は、座標情報を例えば連続的に入力すると、Ｓ２２においてその時点の表示画面情報を入力する。

本実施形態の表示画面情報は、図１２に示すように地図画面Ｍａを想定している。この例では、現在位置の周辺の地図画面Ｍａを表示している。ホスト４は、表示器２に表示中の地図画面Ｍａの現在の縮尺（例えば１／５０００）を取得する。

そして、ホスト４は、車両ネットワークを通じて走行速度の情報を取得し車両が走行中であるか否かを判定し、且つ、地図画面Ｍａを表示しているか否かを判定する（Ｓ２３）。ホスト４は、連続的な移動座標と表示画面情報とを照合することで、表示画面上をスワイプ操作したか否かを判定する（Ｓ２４）。

ユーザが、地図画面Ｍａの縮尺を変更するときには、タッチパネル５の上に２つの指を並べてその間隔を広げたり狭くしたりすることでピンチアウト／ピンチイン操作する（図１２の矢印Ａ参照）。このときホスト４は、表示器２に表示させる地図画面Ｍａの表示の縮尺をこの操作に合わせて無段階に変化させる。そしてホスト４は、地図画面Ｍａの表示の縮尺が所定の倍率（定格倍率：例えば、１／２５００、１／５０００、１／１００００、１／２５０００…）であるか否かを判定する（Ｓ２５）。この所定の倍率は、地図表示では標準的に用いられる倍率に設定されている。ホスト４は、地図画面Ｍａの表示の縮尺が所定の倍率になっていればＳ２６に処理を移行させる。

ホスト４は、Ｓ２６において例えば四隅に位置するアクチュエータ３ａ〜３ｄの振動ＩＤを指示すると共に駆動信号のデューティ比をＬa2と比較的大きくして触覚制御マイコン１８に指令する。触覚制御マイコン１８は、この振動ＩＤ及びデューティ比の指令を入力して各アクチュエータ３ａ〜３ｄに駆動電流をＰＷＭ制御する。ホスト４が、ＰＷＭ制御のデューティ比をＬa2と大きくしているため、駆動回路１６が巻線コイル１２に印加する駆動電流を大きくでき巻線コイル１２に生じさせる磁界の変化を大きくできる。これにより、図１３に示すように、触覚呈示の出力ＦをＦa2と大きくできる（図１１のＳ２７）。そしてホスト４は、Ｓ２１に処理を戻して繰り返す。

逆に、ホスト４は、Ｓ２５において、地図画面Ｍａの表示の縮尺が所定の倍率になっていなければＳ２５でＮＯと判定しＳ２８に処理を移行させる。ホスト４は、Ｓ２８において例えば四隅に位置するアクチュエータ３ａ〜３ｄの振動ＩＤを指示すると共に駆動信号のデューティ比を０として触覚制御マイコン１８に指令する。触覚制御マイコン１８は、この振動ＩＤ及びデューティ比の指令を入力して各アクチュエータ３ａ〜３ｄに駆動電流をＰＷＭ制御する。ホスト４がＰＷＭ制御のデューティ比を０としているため、駆動回路１６が巻線コイル１２に印加する駆動電流を０にでき巻線コイル１２への通電を停止できる。これにより、図１３に示すように、触覚呈示の出力Ｆを０にできる（図１１のＳ２９）。そしてホスト４は、Ｓ２１に処理を戻して繰り返す。

また図１４は、ユーザがピンチイン／ピンチアウト操作するときの２つの座標情報の間隔とその地図表示画面の縮尺の倍率と触覚呈示の出力Ｆとの関係を示している。この図１４に示すように、２つの座標情報の間隔が大きくなると、大きくなるに伴い縮尺の倍率も線形的に大きくなるが、触覚呈示の出力Ｆは所定の倍率（例えば、１／２５００、１／５０００、１／１００００）の場合にだけ出力Ｆa2となり、その他の条件では０になっている。このため、地図画面Ｍａの表示縮尺が、標準的な縮尺であることをユーザに知らせることができる。

本実施形態によっても、ホスト４は、表示装置１の表示画面に表示させる表示画面情報を入力し、表示画面の上に沿って移動入力する座標情報を入力し、表示画面情報及び座標情報により地図画面Ｍａに触れているときの触覚呈示の出力Ｆを変化させているため、表示画面情報の表示コンテンツに合わせて触覚呈示の出力Ｆを変化させることができ、ユーザに対し適切に触覚呈示できるようになる。

また、ホスト４は、地図情報の縮尺が所定の倍率となることを条件として触覚呈示の出力Ｆを大きく変化させているため、ユーザが指示している地図情報の縮尺が所定の倍率に位置していることをユーザに触覚を通じて適切に通知できる。

（他の実施形態）
本発明は、前述実施形態に係る技術に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。
タッチパネル一体型の表示装置１に適用した形態を示したが、車両内においても運転者の手指の届かない位置に設置された遠方ディスプレイ、車両用の各種メータ装置、ナビゲーション装置、スマートフォンなどにも適用できる。触覚呈示の方法はバイブレーションに限られない。例えば、静電気を用いて触覚をユーザに呈示しても良い。

特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、本発明の一つの態様として前述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。前述実施形態の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も実施形態と見做すことが可能である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において、考え得るあらゆる態様も実施形態と見做すことが可能である。

また本発明は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本発明は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。

図面中、４はホスト（画面情報入力部、移動座標入力部、触覚呈示制御部）を示す。

Claims (7)

1. 表示装置の表示画面の上に沿って移動入力する座標情報を入力する移動座標入力部（Ｓ１；Ｓ１１；Ｓ２１）と、
   前記表示装置の表示画面に表示させる表示コンテンツを含む表示画面情報を入力する画面情報入力部（Ｓ２；Ｓ１２；Ｓ２２）と、
   前記表示画面情報及び前記座標情報により前記表示コンテンツに触れているときの触覚呈示の出力を変化させる触覚呈示制御部（Ｓ４〜Ｓ８；Ｓ１４〜Ｓ１９；Ｓ２４〜Ｓ２９）と、
   を備える触覚呈示制御装置。
2. 前記触覚呈示制御部は、前記表示コンテンツの大きさ又は／及び間隔に応じて触覚呈示の出力を変化させる請求項１記載の触覚呈示制御装置。
3. 前記表示コンテンツとして３つ以上並設された同一の前記表示コンテンツを含む場合、
   前記触覚呈示制御部は、前記３つ以上の同一の前記表示コンテンツのうち端部の前記表示コンテンツに触れているときの触覚呈示の出力を大きくし、中間の前記表示コンテンツに触れているときの触覚呈示の出力を０にする請求項１又は２記載の触覚呈示制御装置。
4. 前記表示コンテンツとして目盛りを含んでいる場合、
   前記触覚呈示制御部は、前記座標情報が目盛りの指示位置に位置することを条件として触覚呈示の出力を大きく変化させる請求項１記載の触覚呈示制御装置。
5. 前記表示コンテンツとして地図情報を含んでいる場合、
   前記触覚呈示制御部は、前記地図情報の縮尺が所定の倍率となることを条件として触覚呈示の出力を大きく変化させる請求項１記載の触覚呈示制御装置。
6. 前記触覚呈示制御部は、前記座標情報の移動速度が遅くなるに従って触覚呈示の出力を大きくし前記移動速度が速くなるに従って触覚呈示の出力を小さくする請求項１記載の触覚呈示制御装置。
7. 前記触覚呈示制御部は、前記移動速度が所定の閾値より大きいときには触覚呈示の出力を０にする請求項６記載の触覚呈示制御装置。

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