JP2021041325A - 制御装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】フィードバックの表現力を向上させることが可能な仕組みを提供する。【解決手段】対象物が接触する接触領域を有する入力部に対して前記対象物による前記接触領域への接触を伴う操作がなされたと判定された場合、前記接触領域を振動させる制御部を備え、前記制御部は、前記接触領域を振動させる制御における制御パラメータとして、振動によって前記接触領域に加わる加速度が前記加速度の第１の極値を基準とする第１の割合の値になる最初の時刻から、前記加速度が前記加速度の第２の極値を基準とする第２の割合の値になる最後の時刻までの時間である、加速度時間を調整する、制御装置。【選択図】図１

Description

本発明は、制御装置、制御方法、及びプログラムに関する。

近年、ユーザ操作に対しフィードバックを出力する技術が盛んに検討されている。例えば、下記特許文献１では、ユーザが操作受付部を押下した場合に操作受付部を振動させることで、ユーザに対し触覚をフィードバックする技術が開示されている。

特開２０１０−２８７２３１号公報

しかし、上記特許文献１に記載の技術では、単なる振動がフィードバックされるのみであった。そのため、フィードバックは、ユーザ操作が受け付けられたか否かをユーザに通知するもの以上の意味を持たなかった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、フィードバックの表現力を向上させることが可能な仕組みを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、対象物が接触する接触領域を有する入力部に対して前記対象物による前記接触領域への接触を伴う操作がなされたと判定された場合、前記接触領域を振動させる制御部を備え、前記制御部は、前記接触領域を振動させる制御における制御パラメータとして、振動によって前記接触領域に加わる加速度が前記加速度の第１の極値を基準とする第１の割合の値になる最初の時刻から、前記加速度が前記加速度の第２の極値を基準とする第２の割合の値になる最後の時刻までの時間である、加速度時間を調整する、制御装置が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、対象物が接触する接触領域を有する入力部に対して前記対象物による前記接触領域への接触を伴う操作がなされたと判定された場合、前記接触領域を振動させること、を含み、前記接触領域を振動させることは、前記接触領域を振動させる制御における制御パラメータとして、振動によって前記接触領域に加わる加速度が前記加速度の第１の極値を基準とする第１の割合の値になる最初の時刻から、前記加速度が前記加速度の第２の極値を基準とする第２の割合の値になる最後の時刻までの時間である、加速度時間を調整することを含む、制御方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、対象物が接触する接触領域を有する入力部に対して前記対象物による前記接触領域への接触を伴う操作がなされたと判定された場合、前記接触領域を振動させる制御部、として機能させ、前記制御部は、前記接触領域を振動させる制御における制御パラメータとして、振動によって前記接触領域に加わる加速度が前記加速度の第１の極値を基準とする第１の割合の値になる最初の時刻から、前記加速度が前記加速度の第２の極値を基準とする第２の割合の値になる最後の時刻までの時間である、加速度時間を調整する、プログラムが提供される。

以上説明したように本発明によれば、フィードバックの表現力を向上させることが可能な仕組みが提供される。

本開示の一実施形態に係るシステムの構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る制御パラメータと制御パラメータを調整することで創出される感覚との関係の一例を示す図である。 本実施形態に係る制御パラメータの一例を説明するための図である。 本実施形態に係る制御パラメータの一例を説明するための図である。 本実施形態に係るシステムにおいて実行されるフィードバック処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．構成例＞
図１は、本開示の一実施形態に係るシステム１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るシステム１は、入力装置１００及び制御装置２００を含む。とりわけ、図１において、入力装置１００は、断面図として図示されている。また、図１において、制御装置２００は、ブロック図として図示されている。

（１）入力装置１００
入力装置１００は、対象物による接触を伴う操作を受け付ける装置である。対象物とは、入力装置１００を操作して情報を入力する任意の物体である。例えば、対象物としては、ユーザの指、手の平、ユーザが手に持つ各種の物体等が挙げられる。対象物による接触を伴う操作としては、例えば、後述する操作受付部１１０の接触領域１１１を押し下げる操作である押下操作が挙げられる。入力装置１００は、本発明における入力部の一例である。

図１に示すように、入力装置１００は、操作受付部１１０、検出部１２０、アクチュエータ１３０、及び支持材１４０を含む。そして、図１に示すように、操作受付部１１０、検出部１２０、アクチュエータ１３０、及び支持材１４０は、一方向に沿って、順に設けられている。かかる一方向のうち、操作受付部１１０の方を上方とも称し、支持材１４０の方を下方とも称する。

操作受付部１１０は、対象物による接触を伴う操作を受け付ける部材である。操作受付部１１０は、対象物が接触する接触領域１１１を有する。接触領域１１１とは、対象物が接触する領域である。

本実施形態においては、操作受付部１１０をタッチパネルとして構成してもよい。この場合、上方から見た接触領域１１１の形状は、長方形、円形又は角丸長方形等、任意である。なお、操作受付部１１０は、対象物による接触を伴う操作を受け付ける部材であれば、タッチパネルとして構成されている場合に限らず、操作を受け付ける各種のボタン、各種のノブ、各種のレバーなどとして構成されていてもよい。

検出部１２０は、操作受付部１１０を介した操作を検出するための指標を出力するセンサである。本実施形態における検出部１２０は、例えば、操作受付部１１０にかかる圧力を検出する感圧センサであってもよい。そして、検出部１２０は、検出した圧力を示すセンサ情報を制御装置２００に送信する。

なお、本発明における検出部１２０は、感圧センサに限らず、操作受付部１１０を介した操作を検出するための指標を出力するセンサであれば、操作受付部１１０にかかる力を検出して出力する力センサであってもよいし、操作受付部１１０にかかる荷重を検出して出力する荷重センサであってもよい。さらには、検出部１２０は、操作受付部１１０の操作によって導線を導通遮断する接点であってもよい。

アクチュエータ１３０は、制御装置２００による制御に基づいて振動する。アクチュエータ１３０は、例えば、リニアモータアクチュエータ及びボイスコイルモータ等により構成される。

ここで、操作受付部１１０と検出部１２０とアクチュエータ１３０とは接続される。従って、アクチュエータ１３０が振動すると、それに連動して操作受付部１１０も振動する。

支持材１４０は、入力装置１００が含む各構成要素を支持する部材である。支持材１４０は、アクチュエータ１３０を支持する。

（２）制御装置２００
制御装置２００は、システム１全体の動作を制御する装置である。図１に示すように、制御装置２００は、制御部２１０及び記憶部２２０を含む。

記憶部２２０は、制御装置２００による動作のための各種情報を記憶する機能を有する。例えば、記憶部２２０は、後述する制御パラメータの各種基準値を記憶する。記憶部２２０は、例えば、フラッシュメモリ等の任意の記録媒体、及び当該記録媒体への情報の読み書きを実行する記録再生装置を含む。

制御部２１０は、システム１の動作全般を制御する。制御部２１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の電子回路により実現される。例えば、制御部２１０は、検出部１２０から受信したセンサ情報に基づいて操作受付部１１０を振動させる。詳しくは、制御部２１０は、センサ情報に基づいて、操作受付部１１０に対し対象物による接触領域１１１への接触を伴う操作がなされたか否かを判定する。例えば、制御部２１０は、検出部１２０により検出された圧力が所定の閾値を超えた場合に当該操作がなされたと判定し、検出部１２０により検出された圧力が所定の閾値を超えない場合に当該操作がなされていないと判定する。そして、制御部２１０は、操作受付部１１０に対し対象物による接触を伴う操作がなされたと判定された場合、アクチュエータ１３０を振動させることで、操作受付部１１０（より正確には、接触領域１１１）を振動させる。これにより、ユーザは、操作受付部１１０に対し接触を伴う操作を行うと、振動によるフィードバックを受けることが可能となる。

＜２．技術的特徴＞
制御部２１０は、操作受付部１１０を振動させる制御における制御パラメータを調整する。制御パラメータとは、操作受付部１１０の振動を定義する値である。例えば、振動を定義するパラメータは、加速度に関するパラメータ、及び変位に関するパラメータ等を含む。制御部２１０は、調整後の制御パラメータに従った振動をアクチュエータ１３０に出力させるための信号を生成し、生成した信号をアクチュエータ１３０に入力する。これにより、アクチュエータ１３０、さらには操作受付部１１０を、調整後の制御パラメータに従って振動させることができる。また、制御パラメータを調整することで、様々な感覚を創出することが可能となる。換言すると、制御パラメータを適切に調整することで、所望の感覚をユーザに知覚させることが可能となる。これにより、フィードバックの表現力が向上する。制御パラメータを調整することで様々な感覚が創出される点について、図２を参照しながら詳しく説明する。

図２は、本実施形態に係る制御パラメータと制御パラメータを調整することで創出される感覚との関係の一例を示す図である。図２の左側は制御パラメータであり、右側は感覚である。図２に示した関係は、本発明者らが行った実験により明らかになった関係である。本発明者らは、制御パラメータを変化させたときに、入力装置１００に対し押下操作を行ってフィードバックを受けたユーザがどのような感覚を知覚したかを回答させる実験を行った。そして、本発明者らは、複数人のユーザに対する実験結果に基づいて、制御パラメータと感覚との組み合わせに関し相関分析を行った。

図２において、実線のリンクで接続された制御パラメータと感覚との組み合わせは、第１の閾値以上の相関係数が算出された、正の相関関係を有する組み合わせである。即ち、制御パラメータを正の方向に変化させると、当該制御パラメータと実線のリンクで接続された感覚が正の方向に変化する。ここで、制御パラメータを正の方向に変化させるとは、制御パラメータの値を大きくすることを指す。また、感覚が正の方向に変化するとは、典型的には、ユーザに知覚される感覚が強くなることを指す。一方で、制御パラメータを負の方向に変化させると、当該制御パラメータと実線のリンクで接続された感覚が負の方向に変化する。ここで、制御パラメータを負の方向に変化させるとは、制御パラメータの値を小さくすることを指す。また、感覚が負の方向に変化するとは、典型的には、ユーザに知覚される感覚が弱くなることを指す。なお、第１の閾値の一例として、０．６が考えられる。

図２において、破線のリンクで接続された制御パラメータと感覚との組み合わせは、第２の閾値以下の相関係数が算出された、負の相関関係を有する組み合わせである。即ち、制御パラメータを正の方向に変化させると、当該制御パラメータと破線のリンクで接続された感覚が負の方向に変化する。一方で、制御パラメータを負の方向に変化させると、当該制御パラメータと破線のリンクで接続された感覚が正の方向に変化する。なお、第２の閾値の一例として、−０．６が考えられる。

（１）創出される感覚
図２に示すように、創出される感覚は、鋭さ感、明快さ、キレ感、硬軟感、スポーティ感、及び金属感を含む。以下、各感覚について説明する。

鋭さ感（acuteness）とは、所定の時間における急峻な変化として感じる感覚である。鋭さ感として鋭いと知覚することは、所定の時間における変化を急峻な変化として感じることを指す。鋭さ感として鈍いと知覚することは、所定の時間における変化を急峻でない変化として感じることを指す。ここで、鋭さ感が正の方向に変化するとは、ユーザが、変化前と比較して鋭いと知覚することを指す。鋭さ感が負の方向に変化するとは、ユーザが、変化前と比較して鈍いと知覚することを指す。

明快さ（lucidness）とは、振動したことが知覚しやすいと感じる感覚である。明快さがあると知覚することは、振動したことを知覚しやすいと感じることを指す。明快さがないと知覚することは、振動したことを知覚にしにくいと感じることを指す。ここで、明快さが正の方向に変化するとは、ユーザが、変化前と比較して明快さがあると知覚することを指す。明快さが負の方向に変化するとは、ユーザが、変化前と比較して明快さがないと知覚することを指す。

キレ感（sharpness）とは、目標の終端が明確に感じられる感覚である。キレ感があると知覚することは、目標の終端を明確に感じることを指す。キレ感がないと知覚することは、目標の終端を不明確に感じることを指す。ここで、キレ感が正の方向に変化するとは、ユーザが、変化前と比較してキレ感があると知覚することを指す。キレ感が負の方向に変化するとは、ユーザが、変化前と比較してキレ感がないと知覚することを指す。

硬軟感（hardness）とは、所定の時間の中で、滑らかに変化する度合いを示す感覚である。硬軟感として硬いと知覚することは、所定の時間の中で滑らかに変化する度合いが低く、滑らかではないと感じることを指す。硬軟感として軟らかいと知覚することは、所定の時間の中で滑らかに変化する度合いが高く、滑らかであると感じることを指す。ここで、硬軟感が正の方向に変化するとは、ユーザが、変化前と比較して硬いと知覚することを指す。硬軟感が負の方向に変化するとは、ユーザが、変化前と比較して軟らかいと知覚することを指す。

スポーティ感（sportiness）とは、軽快でメリハリのある感覚である。スポーティ感があると知覚することは、軽快でメリハリがあると感じることを指す。スポーティ感がないと知覚することは、軽快でなくメリハリがないと感じることを指す。ここで、スポーティ感が正の方向に変化するとは、ユーザが、変化前と比較してスポーティ感があると知覚することを指す。スポーティ感が負の方向に変化するとは、ユーザが、変化前と比較してスポーティ感がないと知覚することを指す。

金属感（sense of metal）とは、重たく、小さく、高く、且つ一体感を感じられる感覚である。金属感があると知覚することは、重たく、小さく、高く、且つ一体感があると感じることを指す。金属感がないと知覚することは、軽く、大きく、低く、且つ一体感がないと感じることを指す。ここで、金属感が正の方向に変化するとは、ユーザが、変化前と比較して金属感があると知覚することを指す。金属感が負の方向に変化するとは、ユーザが、変化前と比較して金属感がないと知覚することを指す。

（２）制御パラメータの調整
調整される制御パラメータとしては、加速度時間が挙げられる。本実施形態においては、加速度ピークピーク値（Peak-to-peak value）、及び変位立ち上がり時間のうちの少なくとも一方を、加速度時間に加えて、調整される制御パラメータとしてもよい。以下、各制御パラメータの調整について説明する。

−加速度時間
加速度時間は、振動によって操作受付部１１０（より正確には、接触領域１１１）に加わる加速度が当該加速度の第１の極値を基準とする第１の割合の値になる最初の時刻から、当該加速度が当該加速度の第２の極値を基準とする第２の割合の値になる最後の時刻までの時間である。ここで、第１の極値は、極小値であってもよいし、極大値であってもよい。さらに、第２の極値は、極小値であってもよいし、極大値であってもよい。第１の極値が極大値である場合、第２の極値は極小値であることが望ましい。他方、第１の極値が極小値である場合、第２の極値は極大値であることが望ましい。なお、極小値は最小値であってもよい。また、極大値は最大値であってもよい。加速度時間について、図３を参照しながら詳しく説明する。

図３は、本実施形態に係る制御パラメータの一例を説明するための図である。図３の縦軸は、振動によって操作受付部１１０に加わる加速度を示している。加速度の単位はＧである。図３の横軸は時間を示している。時間の単位はミリ秒である。図３における期間１０は、制御部２１０による制御に基づいてアクチュエータ１３０が振動を出力する期間である。ここでは一例として、期間１０において１周期の振動が出力されている。期間１０以降の加速度変化は、制御部２１０による制御に基づくアクチュエータ１３０の振動が停止した後の惰性の振動による、操作受付部１１０の加速度変化である。

振動開始後最初に操作受付部１１０に加わる加速度が正の加速度である場合、加速度時間の始期は、加速度が、加速度の極大値（第１の極値の一例）を基準とする第１の割合の値になる最初の時刻である。また、振動開始後最初に操作受付部１１０に加わる加速度が負の加速度である場合、加速度時間の始期は、加速度が、加速度の極小値（第１の極値の一例）を基準とする第１の割合の値になる最初の時刻である。

他方、振動終了前最後に操作受付部１１０に加わる加速度が正の加速度である場合、加速度時間の終期は、加速度が、加速度の極大値（第２の極値の一例）を基準とする第２の割合の値になる最後の時刻である。また、振動終了前最後に操作受付部１１０に加わる加速度が負の加速度である場合、加速度時間の終期は、加速度の極小値（第２の極値の一例）を基準とする第２の割合の値になる最後の時刻である。

ここで、制御パラメータとしての加速度時間は、制御部２１０による制御に基づいて操作受付部１１０が振動を出力する期間内の時間に限定されてもよい。即ち、惰性で振動する区間内の時間は、制御パラメータとしての加速度時間には含まれなくてもよい。なお、第１の割合及び第２の割合は、それぞれ、０％から１００％までの任意の割合である。図３に示した例では、加速度時間１６は、期間１０における１周期の振動において、加速度が、加速度の最小値の１０％になる最初の時刻１４から、加速度の最大値の１０％になる最後の時刻１５までの時間である。

なお、第１の割合及び第２の割合は、０％であってもよい。その場合、加速度時間は、振動によって操作受付部１１０に加わる加速度が０である最初の時刻から、加速度が０である最後の時刻までの時間となる。換言すると、加速度時間は、振動が開始してから終了するまでの時間となる。

制御部２１０は、加速度時間を調整する。図２に示すように、加速度時間は、鋭さ感、明快さ、キレ感、硬軟感、スポーティ感、及び金属感との間で、負の相関関係を有する。そのため、加速度時間を正の方向に調整することで、これらの感覚を負の方向に変化させることが可能となる。また、加速度時間を負の方向に調整することで、これらの感覚を正の方向に変化させることが可能となる。

一例として、制御部２１０は、加速度時間を第１の基準値よりも大きくなるように調整してもよい。例えば、第１の基準値は、操作受付部１１０の振動を知覚可能な加速度時間である。第１の基準値の一例は、０である。加速度時間が大きいほど、振動は緩慢になるので、ユーザに振動を知覚されにくくすることができる。さらには、図２に示すように、かかる調整により、調整前と比較して、鈍く、明快さがなく、キレ感がなく、軟らかく、スポーティ感がなく、且つ金属感がない、とユーザに知覚させることが可能となる。

なお、第１の基準値として、調整が加えられる前の加速度時間を用いても良い。この場合、加速度時間を第１の基準値よりも大きくなるように調整することで、鈍く、明快さがなく、キレ感がなく、軟らかく、スポーティ感がなく、且つ金属感がない、とユーザに知覚させることを、より柔軟に制御できる。

他の一例として、制御部２１０は、加速度時間を第２の基準値よりも小さくなるように調整してもよい。例えば、第２の基準値は、操作受付部１１０の振動を知覚不能な加速度時間である。第２の基準値の一例は、無限大である。加速度時間が小さいほど、振動は急激になるので、ユーザに振動を知覚されやすくすることができる。さらには、図２に示すように、かかる調整により、調整前と比較して、鋭く、明快さがあり、キレ感があり、硬く、スポーティ感があり、且つ金属感がある、とユーザに知覚させることが可能となる。もしくは、第２の基準値は、操作受付部１１０の振動を知覚可能な加速度時間であってもよい。その場合、調整前後で共に振動が知覚されるので、調整による感覚の変化をユーザに明確に知覚させることが可能となる。

なお、第２の基準値として、調整が加えられる前の加速度時間を用いても良い。この場合、加速度時間を第２の基準値よりも小さくなるように調整することで、鋭く、明快さがあり、キレ感があり、硬く、スポーティ感があり、且つ金属感がある、とユーザに知覚させることを、より柔軟に制御できる。

−加速度ピークピーク値
加速度ピークピーク値とは、振動によって操作受付部１１０（より正確には、接触領域１１１）に加わる加速度の極大値と極小値との間の変化量である。ここで、極小値は最小値であってもよい。また、極大値は最大値であってもよい。制御パラメータとしての加速度ピークピーク値は、制御部２１０による制御に基づいて操作受付部１１０が振動を出力する期間内の加速度ピークピーク値に限定されてもよい。即ち、惰性で振動する区間内の加速度ピークピーク値は、制御パラメータとしての加速度ピークピーク値には含まれなくてもよい。図３に示した例では、加速度ピークピーク値１３は、期間１０における１周期の振動により操作受付部１１０に加わる加速度の最大値１２と最小値１１との間の差分である。

制御部２１０は、加速度ピークピーク値を調整する。図２に示すように、加速度ピークピーク値は、鋭さ感、明快さ、キレ感、硬軟感、スポーティ感、及び金属感との間で、正の相関関係を有する。そのため、加速度ピークピーク値を正の方向に調整することで、これらの感覚を正の方向に変化させることが可能となる。また、加速度ピークピーク値を負の方向に調整することで、これらの感覚を負の方向に変化させることが可能となる。

一例として、制御部２１０は、加速度ピークピーク値を第３の基準値よりも大きくなるように調整してもよい。例えば、第３の基準値は、操作受付部１１０の振動が知覚不能な加速度ピークピーク値である。第３の基準値の一例は、０である。加速度ピークピーク値が大きいほど、振動は強くなり、ユーザに振動が知覚されやすくなる。よって、調整後の加速度ピークピーク値が、操作受付部１１０の振動を知覚可能な加速度ピークピーク値である場合、ユーザに振動を知覚させることが可能となる。さらには、図２に示すように、かかる調整により、調整前と比較して、鋭く、明快さがあり、キレ感があり、硬く、スポーティ感があり、且つ金属感がある、とユーザに知覚させることが可能となる。もしくは、第３の基準値は、操作受付部１１０の振動を知覚可能な加速度ピークピーク値であってもよい。その場合、調整前後で共に振動が知覚されるので、調整による感覚の変化をユーザに明確に知覚させることが可能となる。

なお、第３の基準値として、調整が加えられる前の加速度ピークピーク値を用いても良い。この場合、加速度ピークピーク値を第３の基準値よりも大きくなるように調整することで、鋭く、明快さがあり、キレ感があり、硬く、スポーティ感があり、且つ金属感ある、とユーザに知覚させることを、より柔軟に制御できる。

他の一例として、制御部２１０は、加速度ピークピーク値を第４の基準値よりも小さくなるように調整してもよい。例えば、第４の基準値は、操作受付部１１０の振動が痛覚として知覚される加速度ピークピーク値である。第４の基準値の一例は、無限大である。制御部２１０は、加速度ピークピーク値を第４の基準値よりも小さくすることで、ユーザに知覚される痛覚を和らげることが可能となる。さらには、図２に示すように、かかる調整により、調整前と比較して、鈍く、明快さがなく、キレ感がなく、軟らかく、スポーティ感がなく、且つ金属感がない、とユーザに知覚させることが可能となる。もしくは、第４の基準値は、操作受付部１１０の振動を知覚可能な加速度ピークピーク値であってもよく、さらには痛覚として知覚されない加速度ピークピーク値であってもよい。その場合、調整前後で共に痛覚が知覚されずに振動が知覚されるので、調整による感覚の変化をユーザに明確に知覚させることが可能となる。

さらには、第４の基準値として、調整が加えられる前の加速度ピークピーク値を用いても良い。この場合、加速度ピークピーク値を第４の基準値よりも小さくなるように調整することで、鈍く、明快さがなく、キレ感がなく、軟らかく、スポーティ感がなく、且つ金属感がない、とユーザに知覚させることを、より柔軟に制御できる。

−変位立ち上がり時間
変位立ち上がり時間は、振動によって生じる操作受付部１１０（より正確には、接触領域１１１）の変位が、当該変位の極小値から第１の所定範囲にある第１の変位となる第１の時刻から、当該変位の極大値から第２の所定範囲にある第２の変位となる第２の時刻までの所要時間である。ここで、極小値は最小値であってもよい。また、極大値は最大値であってもよい。変位立ち上がり時間について、図４を参照しながら詳しく説明する。

図４は、本実施形態に係る制御パラメータの一例を説明するための図である。図４の縦軸は、振動によって生じる操作受付部１１０の変位を示している。変位の単位はマイクロメートルである。図４の横軸は時間を示している。時間の単位はミリ秒である。図４における期間２０は、制御部２１０による制御に基づいてアクチュエータ１３０が振動を出力する期間である。ここでは一例として、期間２０において１周期の振動が出力されている。期間２０以降にも、制御部２１０による制御に基づくアクチュエータ１３０の振動が停止した後の惰性の振動により、変位は生じ得る。ここで、制御パラメータとしての変位立ち上がり時間は、制御部２１０による制御に基づいて操作受付部１１０が振動を出力する期間内の時間に限定されてもよい。即ち、惰性で振動する区間内の時間は、制御パラメータとしての変位立ち上がり時間には含まれなくてもよい。図４に示した例では、第１の所定範囲は、最大値２１の１０％であり、第１の変位は、最小値である０に最大値２１の１０％を加えた変位となる。また、第２の所定範囲は、最大値２１の１０％であり、第２の変位は、最大値２１に最大値２１の１０％を差し引いた変位、即ち、最大２１の９０％の変位となる。そのため、変位立ち上がり時間２４は、変位が変位の最大値２１の１０％になる第１の時刻２２から、変位が変位の最大値２１の９０％になる第２の時刻２３までの時間である。

なお、第１の所定範囲は０であってもよく、第２の所定範囲は０であってもよい。その場合、変位立ち上がり時間は、振動によって生じる操作受付部１１０の変位が極小値（例えば、最小値）である時刻から変位が極大値（例えば、最大値）をとる時刻までの所要時間となる。換言すると、変位立ち上がり時間は、振動が開始してから変位が最大となるまでの時間となる。

制御部２１０は、変位立ち上がり時間を調整する。これにより、図２に示すように、鋭さ感、明快さ、キレ感、スポーティ感、及び金属感、といったユーザに知覚される感覚を調整することが可能となる。図２に示すように、変位立ち上がり時間は、鋭さ感、明快さ、キレ感、スポーティ感、及び金属感との間で、負の相関関係を有する。そのため、変位立ち上がり時間を正の方向に調整することで、これらの感覚を負の方向に変化させることが可能となる。また、変位立ち上がり時間を負の方向に調整することで、これらの感覚を正の方向に変化させることが可能となる。

一例として、制御部２１０は、変位立ち上がり時間を第５の基準値よりも大きくなるように調整してもよい。例えば、第５の基準値は、操作受付部１１０の振動を知覚可能な変位立ち上がり時間である。第５の基準値の一例は、０である。変位立ち上がり時間が大きいほど、振動は緩慢になるので、ユーザに振動を知覚されにくくすることができる。さらには、図２に示すように、かかる調整により、調整前と比較して、鈍く、明快さがなく、キレ感がなく、スポーティ感がなく、且つ金属感がない、とユーザに知覚させることが可能となる。

なお、第５の基準値として、調整が加えられる前の変位立ち上がり時間を用いても良い。この場合、変位立ち上がり時間を第５の基準値よりも大きくなるように調整することで、鈍く、明快さがなく、キレ感がなく、スポーティ感がなく、且つ金属感がない、とユーザに知覚させることを、より柔軟に制御できる。

他の一例として、制御部２１０は、変位立ち上がり時間を第６の基準値よりも小さくなるように調整してもよい。例えば、第６の基準値は、操作受付部１１０の振動を知覚不能な変位立ち上がり時間である。第６の基準値の一例は、無限大である。変位立ち上がり時間が小さいほど、振動は急激になるので、ユーザに振動を知覚されやすくすることができる。さらには、図２に示すように、かかる調整により、調整前と比較して、鋭く、明快さがあり、キレ感があり、スポーティ感があり、且つ金属感がある、とユーザに知覚させることが可能となる。もしくは、第６の基準値は、操作受付部１１０の振動を知覚可能な変位立ち上がり時間であってもよい。その場合、調整前後で共に振動が知覚されるので、調整による感覚の変化をユーザに明確に知覚させることが可能となる。

なお、第６の基準値として、調整が加えられる前の変位立ち上がり時間を用いても良い。この場合、変位立ち上がり時間を第６の基準値よりも小さくなるように調整することで、鋭く、明快さがあり、キレ感があり、スポーティ感があり、且つ金属感がある、とユーザに知覚させることを、より柔軟に制御できる。

（３）制御パラメータの調整の組み合わせ
制御部２１０は、制御パラメータとして加速度時間を調整する。さらに、制御部２１０は、他の制御パラメータを、加速度時間と共に調整してもよい。

一例として、制御部２１０は、加速度ピークピーク値を、加速度時間と共に調整してもよい。図２に示すように、加速度ピークピーク値と加速度時間とは、鋭さ感、明快さ、キレ感、硬軟感、スポーティ感、及び金属感とリンクで接続されている点で共通している。一方で、加速度ピークピーク値と加速度時間とで、これらと共通にリンクで接続される感覚との相関関係は正負逆である。そこで、制御部２１０は、加速度ピークピーク値と加速度時間とを共に調整する場合、加速度ピークピーク値及び加速度時間を、互いに正負逆方向に変化させる。これにより、加速度ピークピーク値及び加速度時間と共通にリンクで接続されている感覚の、正の方向への変化又は負の方向への変化を、より強めることが可能となる。

詳しくは、制御部２１０は、加速度時間を第２の基準値よりも小さくなるように調整する場合、加速度ピークピーク値を第３の基準値よりも大きくなるように調整する。これにより、加速度ピークピーク値又は加速度時間を単体で調整する場合と比較して、鋭く、明快さがあり、キレ感があり、硬く、スポーティ感があり、且つ金属感がある、といった感覚をより強くユーザに知覚させることが可能となる。一方で、制御部２１０は、加速度時間を第１の基準値よりも大きくなるように調整する場合、加速度ピークピーク値を第４の基準値よりも小さくなるように調整する。これにより、加速度ピークピーク値又は加速度時間を単体で調整する場合と比較して、鈍く、明快さがなく、キレ感がなく、軟らかく、スポーティ感がなく、且つ金属感がない、といった感覚をより強くユーザに知覚させることが可能となる。

他の一例として、制御部２１０は、変位立ち上がり時間を、加速度時間と共に調整してもよい。図２に示すように、加速度時間と変位立ち上がり時間とは、鋭さ感、明快さ、キレ感、スポーティ感、及び金属感とリンクで接続されている点で共通している。さらに、加速度時間と変位立ち上がり時間とで、これらと共通にリンクで接続される感覚との相関関係は共に負である。そこで、制御部２１０は、加速度時間と変位立ち上がり時間とを共に調整する場合、加速度時間及び変位立ち上がり時間を、互いに正負同一の方向に変化させる。これにより、加速度時間及び変位立ち上がり時間と共通にリンクで接続されている感覚の、正の方向への変化又は負の方向への変化を、より強めることが可能となる。

詳しくは、制御部２１０は、加速度時間を第１の基準値よりも大きくなるように調整する場合、変位立ち上がり時間を第５の基準値よりも大きくなるように調整する。これにより、加速度時間又は変位立ち上がり時間を単体で調整する場合と比較して、鈍く、明快さがなく、キレ感がなく、スポーティ感がなく、且つ金属感がない、といった感覚をより強くユーザに知覚させることが可能となる。一方で、制御部２１０は、加速度時間を第２の基準値よりも小さくなるように調整する場合、変位立ち上がり時間を第６の基準値よりも小さくなるように調整する。これにより、加速度時間又は変位立ち上がり時間を単体で調整する場合と比較して、鋭く、明快さがあり、キレ感があり、スポーティ感があり、且つ金属感がある、といった感覚をより強くユーザに知覚させることが可能となる。

（４）処理の流れ
以下、図５を参照しながら、本実施形態に係るフィードバック処理の流れについて説明する。図５は、本実施形態に係るシステム１において実行されるフィードバック処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図５に示すように、まず、制御部２１０は、対象物による接触領域１１１への接触を伴う操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。当該操作がなされていないと判定された場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、処理は再度ステップＳ１０２に戻る。一方で、当該操作がなされたと判定された場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、制御部２１０は、制御パラメータを調整する。詳しくは、制御部２１０は、加速度時間を調整する。その際、制御部２１０は、加速度ピークピーク値及び変位立ち上がり時間の少なくともいずれかを、加速度時間と共に調整してもよい。そして、制御部２１０は、調整後の制御パラメータに従って操作受付部１１０を振動させる（ステップＳ１０６）。詳しくは、制御部２１０は、調整後の制御パラメータに従った振動をアクチュエータ１３０に出力させるための信号を生成し、生成した信号をアクチュエータ１３０に入力する。これにより、調整後の制御パラメータに従ってアクチュエータ１３０が振動し、それに伴い調整後の制御パラメータに従って操作受付部１１０も振動する。

＜３．補足＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、制御パラメータが、操作受付部１１０の振動を定義する値であるものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、制御パラメータとして、操作受付部１１０の振動を定義する値を出力する関数が調整されてもよい。

例えば、上記実施形態では、制御部２１０による制御に基づいて操作受付部１１０が１周期の振動を行うものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、制御部２１０による制御に基づいて操作受付部１１０が複数周期の振動を行ってもよい。

例えば、上記実施形態では、検出部１２０により検出された圧力に基づいて操作の有無を判定するものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、操作受付部１１０は、接触領域１１１のうち対象物が接触した座標を検出する機能を有していてもよい。その場合、接触領域１１１のうち対象物が接触した座標が検出されたか否かに基づいて操作の有無が判定される。

例えば、上記実施形態では、対象物による操作が押下操作であるものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、操作受付部１１０が接触領域１１１のうち対象物が接触した座標を検出する機能を有していてもよい。そして、対象物による操作は、接触領域１１１に対象物が触れる操作であるタッチ操作であってもよいし、接触領域１１１に対象物が触れながら対象物を移動させる操作であるスライド操作であってもよい。

なお、制御パラメータの調整のために使用される各種基準値は、固定であってもよいし、変化してもよい。例えば、基準値は、経時変化してもよい。一例として、基準値は、前回の調整の際に決定された制御パラメータの値であってもよい。その場合、ユーザに対し、前回の調整時と強さが異なる感覚を知覚させることが可能となる。

また、本明細書において説明した各装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記録媒体（非一時的な媒体：non-transitory media）に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、コンピュータによる実行時にＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵなどのプロセッサにより実行される。上記記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。

また、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。

１：システム、１００：入力装置、１１０：操作受付部、１２０：検出部、１３０：アクチュエータ、１４０：支持材、２００：制御装置、２１０：制御部、２２０：記憶部

Claims (11)

1. 対象物が接触する接触領域を有する入力部に対して前記対象物による前記接触領域への接触を伴う操作がなされたと判定された場合、前記接触領域を振動させる制御部を備え、
   前記制御部は、前記接触領域を振動させる制御における制御パラメータとして、振動によって前記接触領域に加わる加速度が前記加速度の第１の極値を基準とする第１の割合の値になる最初の時刻から、前記加速度が前記加速度の第２の極値を基準とする第２の割合の値になる最後の時刻までの時間である、加速度時間を調整する、制御装置。
2. 前記制御部は、前記加速度時間を第１の基準値よりも大きくなるように調整し、
   前記第１の基準値は、前記接触領域の振動を知覚可能な前記加速度時間である、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御部は、前記加速度時間を第２の基準値よりも小さくなるように調整し、
   前記第２の基準値は、前記接触領域の振動を知覚不能な前記加速度時間である、請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記制御部は、前記制御パラメータとして、加速度ピークピーク値（Peak-to-peak value）を、前記加速度時間と共に制御し、
   前記加速度ピークピーク値は、振動によって前記接触領域に加わる加速度の極大値と極小値との間の差分である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記制御部は、前記加速度時間を第２の基準値よりも小さくなるように調整する場合、前記加速度ピークピーク値を第３の基準値よりも大きくなるように調整し、
   前記第２の基準値は、前記接触領域の振動を知覚不能な前記加速度時間であり、
   前記第３の基準値は、前記接触領域の振動を知覚不能な前記加速度ピークピーク値である、請求項４に記載の制御装置。
6. 前記制御部は、前記加速度時間を第１の基準値よりも大きくなるように調整する場合、前記加速度ピークピーク値を第４の基準値よりも小さくなるように調整し、
   前記第１の基準値は、前記接触領域の振動を知覚可能な前記加速度時間であり、
   前記第４の基準値は、前記接触領域の振動が痛覚として知覚される前記加速度ピークピーク値である、請求項４又は５に記載の制御装置。
7. 前記制御部は、前記制御パラメータとして、変位立ち上がり時間を、前記加速度時間と共に制御し、
   変位立ち上がり時間は、振動によって生じる前記接触領域の変位が、前記変位の極小値から第１の所定範囲にある第１の変位となる第１の時刻から、前記変位の極大値から第２の所定範囲にある第２の変位となる第２の時刻までの所要時間である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の制御装置。
8. 前記制御部は、前記加速度時間を第１の基準値よりも大きくなるように調整する場合、前記変位立ち上がり時間を第５の基準値よりも大きくなるように調整し、
   前記第１の基準値は、前記接触領域の振動を知覚可能な前記加速度時間であり
   前記第５の基準値は、前記接触領域の振動を知覚可能な前記変位立ち上がり時間である、請求項７に記載の制御装置。
9. 前記制御部は、前記加速度時間を第２の基準値よりも小さくなるように調整する場合、前記変位立ち上がり時間を第６の基準値よりも小さくなるように調整し、
   前記第２の基準値は、前記接触領域の振動を知覚不能な前記加速度時間であり、
   前記第６の基準値は、前記接触領域の振動を知覚不能な前記変位立ち上がり時間である、
   請求項７又は８に記載の制御装置。
10. 対象物が接触する接触領域を有する入力部に対して前記対象物による前記接触領域への接触を伴う操作がなされたと判定された場合、前記接触領域を振動させること、
    を含み、
    前記接触領域を振動させることは、前記接触領域を振動させる制御における制御パラメータとして、振動によって前記接触領域に加わる加速度が前記加速度の第１の極値を基準とする第１の割合の値になる最初の時刻から、前記加速度が前記加速度の第２の極値を基準とする第２の割合の値になる最後の時刻までの時間である、加速度時間を調整することを含む、制御方法。
11. コンピュータを、
    対象物が接触する接触領域を有する入力部に対して前記対象物による前記接触領域への接触を伴う操作がなされたと判定された場合、前記接触領域を振動させる制御部、
    として機能させ、
    前記制御部は、前記接触領域を振動させる制御における制御パラメータとして、振動によって前記接触領域に加わる加速度が前記加速度の第１の極値を基準とする第１の割合の値になる最初の時刻から、前記加速度が前記加速度の第２の極値を基準とする第２の割合の値になる最後の時刻までの時間である、加速度時間を調整する、プログラム。

Images